JP2642017B2 - ばね定数を切換可能なエンジンマウント - Google Patents

ばね定数を切換可能なエンジンマウント

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JP2642017B2
JP2642017B2 JP4114614A JP11461492A JP2642017B2 JP 2642017 B2 JP2642017 B2 JP 2642017B2 JP 4114614 A JP4114614 A JP 4114614A JP 11461492 A JP11461492 A JP 11461492A JP 2642017 B2 JP2642017 B2 JP 2642017B2
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    • B60K5/12—Arrangement of engine supports
    • B60K5/1283—Adjustable supports, e.g. the mounting or the characteristics being adjustable
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
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    • F16F13/26—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/08—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber
    • F16F3/087—Units comprising several springs made of plastics or the like material

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  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ばね定数を切換可能な
エンジンマウントであって、支持マウントと載置マウン
トとからなり、両マウントが軸線を横切って相対移動可
能に配置してあり且つゴムからなる第一、第二ばね要素
により上下で支え合い、第二ばね要素が必要なら補助手
段によりロック可能となったものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】かかるエンジンマウントがドイツ特許明
細書第3403002号により知られている。それによればエ
ンジンマウントの機能はばね特性を異にする２個のばね
要素とクラッチとの協動に基づいている。電磁操作可能
なクラッチは比較的硬いばね要素と直列に接続してあ
り、このユニットが比較的柔らかいばね要素と平行に配
置してある。クラッチ未操作のとき小振幅の高周波振動
は比較的柔らかいばね要素により防振される。クラッチ
操作時にはクラッチにより結合されたばね要素の合成ば
ね特性が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】但しこの場合留意すべ
き点として、ばね特性曲線間にほぼ均一な移行を得るた
め、両ばね要素のばね剛性はその並列接続により、クラ
ッチ操作時過度に強く相違してはならない。このエンジ
ンマウントの使用特性は減衰帯域が比較的狭いのであま
り満足すべきものではない。更に欠点として、多くの固
着すべき個別部品からなるエンジンマウントの内部構造
が複雑である。
【０００４】このマウントの製造可能性は経済的観点で
もあまり満足のゆくものではない。組立てたエンジンマ
ウントは軸方向寸法が大きく又重い点も設計上の理由か
ら不利である。
【０００５】本発明の目的は、広帯域振動が防振又は減
衰され、マウントが比較的少ない単純な部品からなり、
簡単に製造可能であり又同時に軽量で小寸法となるよ
う、冒頭指摘した種類のエンジンマウントを改良するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的が本発明によれ
ば、ばね定数を切換可能なエンジンマウントであって、
支持マウントと載置マウントからなり、両マウントが軸
線を横切って相対移動可能に配置してあり且つゴムから
なる第一、第二ばね要素により上下で支え合い、第二ば
ね要素が必要なら補助手段によりロック可能となったも
のにおいて、第一ばね要素と第二ばね要素を直列に設け
て形状安定性支持板により互いに分離したことを特徴と
するエンジンマウントによって達成される。従属請求項
は有利な構成に関係している。
【０００７】本発明によるエンジンマウントでは第一ば
ね要素と第二ばね要素が直列に接続して形状安定性支持
板により互いに分離してある。この特徴により、特に広
帯域で減衰し部品点数の少ない単純構造のばね定数を切
換可能なエンジンマウントの優れた機能が得られる。低
振幅の高周波振動は、補助手段を操作することなく第
一、第二ばね要素が直列に接続してあり、こうして比較
的柔らかいばね特性を有する形で防振される。例えば凸
凹の路面を通過するとき現れるような大振幅の低周波振
動は補助手段が第二ばね要素の相対的運動性を防止する
ことにより減衰される。
【０００８】振動を減衰する第一ばね要素は直列に接続
したばね要素の比較的柔らかい総ばね特性に比べ単独ば
ね特性が硬い。設計上の条件に応じて使用されるのはば
ね特性曲線が同一又は異なるばね要素であり、このエン
ジンマウントはあらゆる応用事例にほぼ普遍的に使用可
能である。
【０００９】有利な１構成によれば支持板が止め面を有
し、止め面が載置マウントの相手止め面と係合可能であ
る。この場合止め面と相手止め面は液圧手段又は空気圧
手段により互いに係合可能とすることができる。この場
合利点としてマウントはその都度の適用事例の特殊性に
応じて使用することができる。相手止め面が載置マウン
トに付属しているか支持マウントに付属しているかはマ
ウントの機能にとって実質的に些細なことである。
【００１０】この手段は載置マウント及び／又は支持板
内に設けた少なくとも１つのピストン・シリンダ装置を
含むことができる。この場合ピストン・シリンダ装置は
エンジンマウントの軸線と平行に延びた運動軸を有する
ことができる。有利にはピストン・シリンダ装置はばね
要素の一つの周辺線に沿って均一に配置した液圧操作可
能な３個のシリンダからなる。例えば変位ピックアップ
が支持マウントと載置マウントとの間に特定の閾値を超
える振れを検出したならシリンダは信号により操作さ
れ、ばね要素の一つが係止される。閾値は例えば特性線
図内に記憶し、又は変位ピックアップと信号伝送的に接
続したエンジン電子制御装置内に一体化しておくことが
できる。シリンダの液圧操作はエンジン内に元々油が存
在し又ばね定数を切換可能なエンジンマウントの動作信
頼性が高い点から考慮に値する。１つのばね要素の周囲
に均一に配置された３個の液圧シリンダは係止されたば
ね要素の負荷を均一にし、更に補助手段の操作時にハウ
ジング内でばね要素が傾くのを防止する。
【００１１】本発明によるエンジンマウントの選択的実
施態様では、第二ばね要素が圧力を負荷可能な中空室を
含み、且つ圧力を負荷した流動性媒質を中空室内に供給
することにより膨張可能であることにより、前記手段は
第二ばね要素に一体化して形成しておくことができる。
第二ばね要素は圧力を負荷した媒質を中空室内に供給す
ることにより軸線と平行に膨張可能であり、この場合第
二ばね要素は圧力未負荷状態のとき支持板の止め面から
半径方向に距離を有し、半径方向膨張によってはじめて
止め面と変位不可能に係合可能である。圧力負荷可能な
媒質とは例えば油である。振幅の大きい振動を減衰する
ため大量の油が中空室に注入され、こうして内圧が高ま
り、壁が半径方向に膨らみ、そして第一ばね要素により
取り囲んでおくことのできる支持板で支えられる。これ
により総ばね特性が硬くなり、大きな振動振幅を減衰す
る。他方、高周波振動を防振するには、例えば液圧弁を
介し中空室から相対超過圧力を逃がし、こうして振動防
振が優れたものとなるようにする必要があるだけであ
る。流動性媒質をばね要素の一つの中空室内に送る送り
管は媒質を注入する通孔を有する固着要素により形成し
ておくことができる。
【００１２】更に別の有利な１構成によれば前記手段が
自動復帰する弾性ベローズにより形成してあり、これ
が、取り囲まれた中空室内に流動性媒質を供給すること
により膨張可能且つ支持板及び／又は相手止め面に固定
可能である。自動復帰する弾性ベローズにより、エンジ
ンマウントのばね定数がごく短時間で切換可能となって
いる。弾性ベローズには例えば隣接した支持マウント又
は載置マウントの穴を通して圧力を負荷可能である。
【００１３】支持板は薄板から構成することができる。
有利な諸形状を例えば深絞り成形により製造することは
特に簡単且つ安価に行うことができる。更に、支持板を
少なくとも１個のばね要素により完全に取り囲むように
することもできる。支持板の完全被覆により、補助手段
の操作時止め面と相手止め面との接触が柔らかい無騒音
なものとなる。支持板は例えばばね要素の一つのなかに
加硫しておくことができる。
【００１４】有利な１構成によれば両ばね要素が支持マ
ウントと載置マウントを少なくとも部分的に互いに重ね
合わせて結合する。好ましい１実施態様によれば第一ば
ね要素が環状に形成してあり、その内径は第二ばね要素
の外径より大きい。第一ばね要素を環状に形成する他、
第一ばね要素を柱状ゴム要素から形成する可能性もあ
る。ばね要素を少なくとも部分的に互いに重ね合わせて
配置しておくことができることにより、ばね定数を切換
可能なエンジンマウントは軸方向寸法が小さくなる。
【００１５】第一ばね要素と第二ばね要素は支持板及び
／又は支持マウント及び載置マウントの、軸線を横切っ
て延びた付着面に固定しておくことができる。この場合
利点として、エンジンマウントを規定どおり使用する間
ばね要素の内部には主に圧縮応力と引張応力が現れ、マ
ウントの寿命を損ない得るような剪断応力は現れない。
【００１６】
【実施例】本発明対象を以下添付図面に基づき更に説明
する。
【００１７】図１に示したエンジンマウントは実質的に
支持マウント３と載置マウント４とからなり、両者は互
いに一体に固定された２個のばね要素１、２により互い
に結合してある。第一ばね要素１は第二ばね要素２を、
半径方向で距離を置いて少なくとも部分的に同軸で取り
囲んでいる。安定性を増し、寿命を長くするためばね要
素１、２は例えばカップ状の形状安定性支持板７により
互いに固定してある。このカップ形状により軸方向で緻
密な寸法が可能となる。支持板７はばね要素１、２によ
り完全に取り囲んであり、これにより、操作したシリン
ダ８．１，８．２，８．３と相手止め面４．１ との接
触が柔らかに無騒音で行われる。更に相手止め面4.1 は
マウントの内部を、特に第二ばね要素２を、マウントの
外側にある不純物から保護し、これによりマウントの寿
命がきわめて長くなる。３個の液圧操作可能なシリンダ
8.1,8.2,8.3 はばね要素１、２と同心の円軌道上に均一
に配置してある。シリンダはここに示したように載置マ
ウント４内に配置できるだけでなく、支持マウント３内
に配置することもできる。シリンダ8.2,8.3 はこの図に
見ることができない。
【００１８】図中、ばね定数を切換可能なエンジンマウ
ントは未負荷状態にあり、止め面7.1 は相手止め面4.1
に当接している。静荷重を受けて組立てた状態のときば
ね要素１、２の止め面7.1 は載置マウント４と相手止め
面4.1 とにより限定された環状空間のほぼ中心に位置す
る。振幅の小さい振動を減衰するためばね要素１、２が
直列に設けてあり、これにより総ばね特性が比較的柔ら
かくなる。例えば悪路を走行するときシリンダ8.1,8.2,
8.3 が操作され、止め面7.1 を相手止め面4.1に押圧す
ることにより第二ばね要素２のばね行程をロックする。
すると第一ばね要素１の単独ばね特性が総ばね特性より
硬くなって大きな振動振幅を効果的に減衰する。
【００１９】図２、図３、図４は図１に示したマウント
の選択的実施態様を示す。機能原理は前述のものとそれ
ぞれ同じであり、実質的に、大きな振動振幅が現れたと
きこれを比較的硬いばね特性で減衰するため一方のばね
要素−ここでは第二ばね要素−を減結合することに基づ
いている。
【００２０】図２のエンジンマウントはやはり支持マウ
ント３と載置マウント４とからなり、両者は２個の一体
に構成したばね要素１、２により結合してある。平らな
路面を走行する場合、主にエンジンが発生する振幅の小
さい比較的高周波数の振動は図示したような本発明のマ
ウントによりきわめて良好に防振される。例えば縁石の
縁を通過するとき現れるような大きな振動振幅は次のよ
うに減衰される。即ち、例えば同時に流動性媒質９用送
り管６としても形成してあるエンジン受容要素５を通し
て中空室11に、中空室11を形成する第二ばね要素２の弾
性周囲壁が第一ばね要素１の半径方向で離間した壁10に
当接するまで、媒質で圧力が負荷される。この壁10は補
強のため挿入材により補強してあり、挿入材は例えば薄
板から構成することができ、支持板７に直接成形してあ
る。この圧力負荷は半径方向でも軸方向でもエンジンマ
ウントのばね特性を著しく硬くする。
【００２１】図３に示すエンジンマウントでは第二ばね
要素２の働きがピストン14により中断され、該ピストン
はサーボモータ13により中空室11に挿入可能である。平
らな路面を走行するとき発生する小さな振動振幅は図２
のエンジンマウントにおけると同様に良好に防振され
る。大きな振動振幅は、支持マウント３と載置マウント
４との間の相対運動が過度に大きいとの信号をサーボモ
ータ13が受け取ってピストン14を操作することにより減
衰される。流動性媒質９の非圧縮性により中空室11の周
囲壁はピストン14の動作時外方に湾曲し、図２にも見ら
れるように第一ばね要素１に当接する。いまやマウント
のばね特性は高い剛性を有し、低周波振動が減衰され
る。
【００２２】図４は弾性隔壁15と載置マウント４とによ
り形成された付加的流体チャンバ12を有するエンジンマ
ウントを示す。エンジン受容要素５とマウント取付要素
16は隣接した中空室11及び隣接した流体チェンバ12に至
る送り管６、17として設けてある。高周波振動の防振は
図１〜図３で述べたのと同様に行われる。大きな振動振
幅はこのマウントの場合２段階で減衰することができ
る。中空室11に圧力を負荷した場合マウントは図２、図
３について述べたのと同様に挙動する。第二ばね要素２
をロックしたとき第一ばね要素１のばね剛性が十分でな
いなら付加的流体チャンバ12に圧力を負荷することがで
きる。すると、中空室11に付属して設けられ且つこれで
支えてある隣接した蓋18の方向に弾性隔壁15が軸方向に
移動する。これによりばね特性が一層硬くなるとともに
半径方向でも軸方向でも大きな振れ運動の減衰が向上す
る。
【００２３】ばね定数を切換可能な図１〜図４に示すエ
ンジンマウントが十分に機能するためには流体未充填空
間の範囲に通気兼換気部19を例えば穴の形で設けておか
ねばならない。
【００２４】図５に示すエンジンマウントの第二ばね要
素２は自動復帰する弾性ベローズ20により形成した補助
手段により、ベローズに圧力を負荷した場合ロック可能
である。ベローズ20により取り囲まれた中空室11内に流
動性媒質９を供給することによりベローズ20は膨張して
支持板７の止め面7.1 を載置マウント４の相手止め面4.
1 に変位不可能に当接させる。この図に示したエンジン
マウントに静圧が作用し、この場合第二ばね要素２は係
止してなく、第一ばね要素１と直列に設けてある。その
ことからエンジンマウントの総ばね特性が比較的柔らか
いものとなる。弾性ベローズ20内の中空室11に必要なら
穴21を通して流動性媒質９が充填される。第一ばね要素
が軸方向に振れるのを制限するため止めパッド23が設け
てあり、これは円環状に形成しておくことができ又は周
面に均一に分布している。止めパッド23は第一ばね要素
１に加わる機械的荷重を小さくする他、エンジンマウン
トを規定どおり使用する間騒音減少も引き起こす。
【００２５】図６、図７、図８は未負荷状態で示してあ
り、支持板７の止め面7.1 は中空室11に圧力を負荷する
ことなく載置マウント４の相手止め面4.1 で支えてあ
る。
【００２６】図６に示したマウントは図５のマウントと
同様に形成してあるが、但し両ばね要素１、２の幾何学
寸法が異なるので半径方向の寸法が小さい。
【００２７】図７に示す制御可能なエンジンマウントも
やはり半径方向寸法が比較的小さい。第一ばね要素１と
第二ばね要素２は直線的支持板７に固定してある。取付
要素16が送り管17を備えており、これを通して流動性媒
質は載置マウントに隣接した中空室11内に達することが
できる。ここには図示省略した別の１構成によれば取付
要素内に軸方向に移動可能なピストンを配置しておくこ
とができ、該ピストンは必要なら、支持板７の止め面7.
1 を載置マウント４の相手止め面4.1 に変位不可能に固
定することにより、第二ばね要素２をロックする。
【００２８】図８には図７のマウントと同様の制御可能
なエンジンマウントが示してあり、この場合第二ばね要
素２は流動性媒質９と接触しない。この構成は流動性媒
質が第二ばね要素２を腐食してマウントの寿命を低下さ
せる腐食性液体である場合特に有意義である。図８のベ
ローズ20は図５、図６のベローズと同様に自動復帰する
要素であり、中空室に圧力を負荷していないときエンジ
ンマウントのばね特性に影響しない。この場合にも取付
要素16は送り管17を備えており、これを通して流動性媒
質９を中空室11内に供給することができる。その代案と
して、例えば図５に示したように載置マウント３に通し
た送り管も考えられよう。
【００２９】
【発明の効果】図１〜図８に示すエンジンマウントは小
寸法で使用特性に優れ軽量であり、きわめて良好な使用
特性と経済的製造可能性とを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】互いに一体に固定した２個のばね要素により結
合された支持マウント及び載置マウントと支持マウント
に付属した３個のシリンダとからなるエンジンマウント
の断面図である。
【図２】やはり２個の一体に形成したばね要素により結
合された支持マウント及び載置マウントと第二ばね要素
内に配置した中空室とからなるエンジンマウントの断面
図である。
【図３】ピストンがサーボモータにより中空室内に挿入
可能となった点で図２と相違するエンジンマウントの断
面図である。
【図４】マウントの内部緊張とばね特性の更なる硬化と
を行う付加的流体チャンバを有するエンジンマウントの
断面図である。
【図５】自動復帰する弾性ベローズを有するエンジンマ
ウントの断面図である。
【図６】半径方向で寸法を小さくした図５のマウントの
断面図である。
【図７】第一ばね要素と第二ばね要素が半径方向でほぼ
同じ寸法を有するエンジンマウントの断面図である。
【図８】自動復帰する弾性ベローズを有し、これが隣接
ばね要素に当接可能であり、この当接によりこのばね要
素が圧力負荷可能な媒質と接触しないようになったエン
ジンマウントの断面図である。
【符号の説明】
１ 第一ばね要素 ２ 第二ばね要素 ３ 支持マウント ４ 載置マウント ７ 支持板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−143835（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−129635（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−280944（ＪＰ，Ａ) 実公 昭２−40340（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ばね定数を切換可能なエンジンマウント
    であって、支持マウントと載置マウントからなり、両マ
    ウントが軸線を横切って相対移動可能に配置してあり且
    つゴムからなる第一、第二ばね要素により上下で支え合
    い、第二ばね要素が補助手段によりロック可能であり、
    第一ばね要素(1) と第二ばね要素(2)を直列に設けて形
    状安定性支持板(7) により互いに分離したエンジンマウ
    ントにおいて、 支持板(7) が止め面(7.1) を有し、止め面(7.1) が、液
    圧的補助手段又は空気圧的補助手段により、載置マウン
    ト(4) の相手止め面(4.1) と係合可能であることと、 前記第二ばね要素(2) をロックするための前記補助手段
    が、エンジンマウントの軸線(22)と平行に延びた運動軸
    を有する、少なくとも１つのピストン・シリンダ装置
    (8.1) を含み、これが載置マウント(4)及び／又は支持
    板(7) 内に設けてあることと、 を特徴とするエンジンマウント。
  2. 【請求項２】 ばね定数を切換可能なエンジンマウント
    であって、支持マウントと載置マウントからなり、両マ
    ウントが軸線を横切って相対移動可能に配置してあり、
    且つゴムからなる第一、第二ばね要素により上下で支え
    合い、第二ばね要素が補助手段によりロック可能であ
    り、第一ばね要素(1) と第二ばね要素(2) を直列に設け
    て形状安定性支持板(7) により互いに分離したエンジン
    マウントにおいて、 支持板(7) が止め面(7.1) を有し、止め面(7.1) が、液
    圧的補助手段又は空気圧的補助手段により、載置マウン
    ト(4) の相手止め面(4.1) と係合可能であることと、 前記第二ばね要素(2) をロックするための前記補助手段
    が、第二ばね要素(2)内に一体化され、第二ばね要素(2)
    が圧力を負荷可能な中空室(11)を含み、且つ圧力を負
    荷した流動性媒質(9) を中空室(11)内に供給することに
    より、軸線(22)と平行に膨張可能なように前記補助手段
    が形成されることと、 第二ばね要素(2) が、半径方向に距離を有し、且つ半径
    方向膨張により止め面(7.1) と変位不可能に係合可能で
    あることと、 を特徴とするエンジンマウント。
  3. 【請求項３】 前記第二ばね要素(2) をロックするため
    の前記補助手段が、自動復帰する弾性ベローズ(20)によ
    り形成してあり、これが取り囲まれた中空室(11)内に流
    動性媒質(9) を供給することにより膨張可能、且つ支持
    板(7) 及び／又は相手止め面(4.1) に固定可能であるこ
    とを特徴とする請求項２記載のエンジンマウント。
  4. 【請求項４】 支持板(7) が薄板からなることを特徴と
    する請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジンマウ
    ント。
  5. 【請求項５】 両ばね要素(1,2) が支持マウント(3) と
    載置マウント(4) を少なくとも部分的に互いに重ね合わ
    せて結合することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
    一項に記載のエンジンマウント。
  6. 【請求項６】 第一ばね要素(1) と第二ばね要素(2) が
    支持板(7) 及び／又は支持マウント(3) 及び載置マウン
    ト(4) の、軸線(22)を横切って延びた付着面に固定して
    あることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記
    載のエンジンマウント。
JP4114614A 1991-05-07 1992-05-07 ばね定数を切換可能なエンジンマウント Expired - Lifetime JP2642017B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE4114879.7 1991-05-07
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