JP2697272B2

JP2697272B2 - 電気粘性流体封入式防振装置

Info

Publication number: JP2697272B2
Application number: JP2245423A
Authority: JP
Inventors: 透松尾
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1990-09-14
Filing date: 1990-09-14
Publication date: 1998-01-14
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JPH04125360A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は電圧を印加することにより粘度が変化する電
気粘性流体を用いた防振装置に関するものである。

［従来の技術］従来、この種の防振装置として実開平１−69932号公
報に開示されたものは、電気粘性流体が封入された主流
体室と副流体室とが連通部を介して連通されている。連
通部は、前記両流体室を結ぶ方向に互いに離間配置され
た複数枚の電極板と、同電極板を離間状態に保持する絶
縁体とからなり、隣接する電極板間には前記主流体室及
び副流体室に連通する間隙が形成されている。この装置
では、電極板間に選択的に電圧を印加し間隙内の電気粘
性流体の粘度を増加させて流路を形成することにより、
同流路内の流体の共振周波数を可変とし、もって複数の
周波数領域で振動減衰を行うようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ところが前記従来の防振装置では、第26図（ａ）の弾
性特性（ハッチング部分が調整可能領域）と、第26図
（ｂ）の減衰特性（ハッチング部分が調整可能領域）に
示すように、アイドリング振動、エンジンシェイク、変
速時のショック等の低周波領域（50Hz以下）における防
振特性しか調整することができず、エンジンノイズ、こ
もり音等の高周波領域（50〜500Hz）における防振特性
を最適の状態にすることが困難である。

つまり、流路内の流体の共振周波数ω_ｎは同流路の長
さＬと断面積Ｓとによって決定されるが、前記防振装置
では断面積Ｓを変えることだけによって防振特性を得よ
うとしている。そのため、電気粘性流体の共振周波数ω
_ｎは得られるものの、１つの共振周波数ω_ｎに対し減衰
係数Ｃ及び動ばね定数K_dが１つしか得られず、最適な防
振特性が得られないという問題があった。

本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであり、
その目的は共振周波数とともに減衰係数及び動ばね定数
も可変とすることができ、広範囲の周波数領域にわたり
最適な防振特性を得ることのできる電気粘性流体封入式
防振装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために本発明は、電気粘性流体が
封入された第１の流体室及び第２の流体室を連通部を介
して連通させ、同連通部には複数の電極を離間配置し、
前記電極間に選択的に電圧を印加して両電極間の電気粘
性流体の粘度を増加させることにより防振特性を可変と
した電気粘性流体封入式防振装置において、前記連通部
には、所定方向へ複数の電極が互いに離間配置されるこ
とにより構成された電極群を複数群設け、それら各電極
群を前記電極群における各電極の離間配置方向と交差す
る方向へ互いに離間させて積層するように配設してい
る。

［作用］第１又は第２の流体室に振動が加わると、同流体室内
の電気粘性流体は連通部を介して第２又は第１の流体室
へ移動しようとする。このとき、連通部には各電極群毎
に複数の電極が離間配置され、これに選択的に電圧を印
加することにより両電極間の電気粘性流体の粘度が増加
されている。これにより連通部内の電気粘性流体のう
ち、両電極間に電圧が印加された部分は高粘度の壁とな
り、それ以外は低粘度のままである。

つまり、高粘度の壁によって、前記第１又は第２の流
体室から第２又は第１の流体室へ移動する電気粘性流体
の流路が形成される。そのため、前記連通部内の電気粘
性流体のうちの可動部分が入力振動と共振して、同入力
振動を打ち消そうとするので、前記第１又は第２の流体
室から第２又は第１の流体室への振動伝達が抑制され
る。

特に、本発明では前記連通部に、所定方向へ複数の電
極が互いに離間配置されることにより構成された電極群
を複数群設け、それら各電極群を前記電極群における各
電極の離間配置方向と交差する方向へ互いに離間させて
積層するように配設している。このため、電極を適宜選
択して電圧を印加することにより、流路の断面積及び長
さをそれぞれ調節することが可能となる。そして、前記
流路の断面積及び長さの調節により、連通部内の電気粘
性流体の共振周波数を変化させるとともに、減衰係数及
び動ばね定数を変化させることが可能となる。

［第１実施例］以下、本発明をエンジンマウントに具体化した第１実
施例を第１〜18図に従って説明する。

第１図はエンジンマウント１の概略構成を示す図であ
る。エンジンマウント１は、エンジンに対しボルト２に
よって装着されるブラケット３と、自動車ボディに対し
ボルト４によって装着される本体ケース５とを備えてい
る。前記本体ケース５とブラケット３との間には緩衝用
上部ゴム体６が固着されており、この上部ゴム体６によ
って本体ケース５の上部開口が塞がれている。

前記本体ケース５の内底部には薄板状の下部ゴム体７
が張設され、この下部ゴム体７よりも下側の空間は大気
と連通した空気室８とになっている。また、本体ケース
５内において上下両ゴム体6,7間には連通部９が設けら
れており、この連通部９によって上下両ゴム体6,7間の
空間が、第１の流体室10及び第２の流体室11に区画され
ている。そして、前記両流体室10,11内に電気粘性流体
（以下、単に流体という）Ｌが封入されている。流体Ｌ
は通常状態では一般の水溶液と同様の挙動を示すが、電
圧を印加すると粘度が増加するという特性（電気粘性効
果）を有する液体である。

前記連通部９は第2,3図に示すように多数本の棒状電
極を備え、同棒状電極は互いに離間した状態で前後方向
（第２図において上下方向、第３図において紙面と直交
する方向）へ延びるように配設されている。また、棒状
電極は第１〜第６の電極群A1〜A6に区分でき、各電極群
A1〜A6は第１及び第２の流体室10,11を結ぶ方向（第３
図の上下方向）に対し、互いに離間した状態で積層配置
されている。そして、これらの棒状電極のうち半数が正
電極Ｂで、残りの半数が負電極Ｇとなっており、これら
の正・負両電極B,Gは互い違いに配置されている。

従って、左右方向には正電極Ｂと負電極Ｇとが交互に
並べられ、上下方向には同一種類の電極が並べられてい
ることになる。ここで、同一電極群A1〜A6における複数
本の正電極Ｂを互いに区別するために、図の左端の正電
極を基準、つまりB1とし、その右隣の正電極をB2、その
右隣の正電極をB3、以下同様に数字が順に大きくなるよ
うに番号を付す。なお、前記負電極Ｇはいずれもアース
されている。

前記各電極群A1〜A6の正電極B1〜B7には、第１図に示
すように分配器12が接続されている。また、分配器12に
はトランス13を介してバッテリ14が接続されている。よ
って、バッテリ14の電圧がトランス13にて昇圧され、そ
の昇圧された電圧が分配器12に供給される。そして、分
配器12の分配動作により、昇圧された電圧がいずれかの
正電極B1〜B7に供給される。また、コントローラ15には
車速センサ16及び回転数センサ17が接続されている。

コントローラ15はエンジン運転時に発生する各種振動
を、第４図に示す５つの領域ａ〜ｅに区分する。すなわ
ち、コントローラ15は回転数センサ17及び車速センサ16
からの信号を入力してエンジン回転数及び車速を検知
し、アイドリング振動領域ａと、シェイク領域ｂと、ク
ランキング領域ｃと、中速こもり音領域ｄと、高速こも
り音領域ｅのいずれに属するかを判断する。そして、コ
ントローラ15はこれらのデータをもとにして前記分配器
12を制御して、昇圧されたバッテリ電圧をいずれかの正
電極B1〜B7に印加するようになっている。

次に、前記のように構成されたエンジンマウント１の
作用について説明する。

自動車運転時にエンジンからエンジンマウント１に振
動が加わると、上部ゴム体６が変形し第１の流体室10の
容積が変化する。すると、第１の流体室10内の流体Ｌ
は、連通部９を介して第２の流体室11へ移動しようとす
る。

一方、コントローラ15は車速センサ16及び回転数セン
サ17からの信号を入力して車速及びエンジン回転数を検
知し、そのときのエンジン振動が前記した５つの領域ａ
〜ｅのうちのどの領域に属するかを判断する。そして、
コントローラ15は前記領域ａ〜ｅに応じて分配器12を制
御し、トランス13によって昇圧されたバッテリ電圧を正
電極B1〜B7に選択的に印加する。

すると、例えば第５図に示すように、正電極B1〜B7と
負電極Ｇとの間に電界が発生し流体Ｌの粘度が増加す
る。これにより連通部９内の流体Ｌのうち電圧が印加さ
れた部分は高粘度の壁Ｗとなり、それ以外は低粘度のま
まである。つまり、前記壁Ｗによって、第１の流体室10
から第２の流体室11へ移動する流体Ｌの流路Ｒが形成さ
れる。そして、前記連通部９内の流体Ｌのうちの可動部
分が入力振動と共振してこれを打ち消そうとし、前記第
１の流体室10から第２の流体室11への振動伝達が抑制さ
れる。

次に、各振動領域ａ〜ｅ毎にエンジンマウント１の防
振特性を説明する。

第５図は、前記車速センサ16及び回転数センサ17から
の信号に基づきコントローラ15が、アイドリング振動領
域ａにあると判断したときの電圧印加状態を示してお
り、第１電極群A1及び第３電極群A3においては正電極B1
〜B6に電圧が印加され、第２電極群A2においては正電極
B3〜B7に電圧が印加されている。他の電極群A4〜A6の正
電極B1〜B7にはいずれも電圧が印加されていない。

この状態では電圧が印加された正電極B1〜B7と、その
正電極B1〜B7の隣接の負電極Ｇとの間に流体Ｌによる高
粘度の壁Ｗができる。すなわち、第１電極群A1及び第３
電極群A3においては右端部を除く部分に壁Ｗが生じ、第
２電極群A2においては左端部を除く部分に壁Ｗが生じ、
これらの壁Ｗによって流路Ｒが形成される。

そのため、第１の流体室10内の流体Ｌは、矢印で示す
ように、第１電極群A1の右端部から連通部９内へ入り込
み、同第１電極群A1内の壁Ｗと第２電極群A2内の壁Ｗと
の間を通って左方へ流れる。この流体Ｌは第２電極群A2
の左端部へ至ると下方へ向きが変えられる。向きが変え
られた流体Ｌは第２電極群A2の壁Ｗと第３電極群A3の壁
Ｗとの間を通って右方へ流れ、第３電極群A3の右端部に
至ると下方へ向きが変えられる。そして、第４〜６電極
群A4〜A6では壁Ｗが形成されていないので、前記流体Ｌ
は下方へ向けて流れる。

このときに壁Ｗによって形成される流路は断面積Ｓが
120mm²と小さく、長さＬが40mmと長い。そして、第６図
に示すように動ばね定数K_dが30Hz前後で低くなる。従っ
て、エンジンマウント１の防振特性は低周波域でソフト
となり、アイドリング振動を吸収することが可能とな
る。

第７図は、コントローラ15がシェイク領域ｂにあると
判断したときの電圧印加状態を示しており、奇数番目の
電極群A1,A3,A5においては正電極B1〜B6に電圧が印加さ
れ、偶数番目の電極群A2,A4,A6においては正電極B3〜B7
に電圧が印加されている。この電圧印加により、奇数番
目の電極群A1,A3,A5においては右端部を除く部分に高粘
度の壁Ｗが生じ、偶数番目の電極群A2,A4,A6においては
左端部を除く部分に壁Ｗが生じ、これらの壁Ｗによって
流路Ｒが形成される。

そのため、第１の流体室10内の流体Ｌは、矢印で示す
ように、前述したアイドリング振動領域ａの場合と同様
に、第１〜３電極群A1〜A3間の流路Ｒを通過した後、第
３電極群A3の壁Ｗと第４電極群A4の壁Ｗとの間を通って
左方へ流れる。この流体Ｌは第４電極群A4の左端部へ至
ると下方へ向きが変えられた後、同第４電極群A4の壁Ｗ
と第５電極群A5の壁Ｗとの間を通って右方へ流れ、第５
電極群A5の右端部に至ると下方へ向きが変えられる。前
記流体Ｌはさらに第５電極群A5の壁Ｗと第６電極群A6の
壁Ｗとの間を通って左方へ流れ、左端部に至ると下方へ
向きを変えられる。

このときに壁Ｗによって形成される流路は断面積Ｓが
前記アイドリング振動領域ａと同程度に小さく（120m
m²）、長さＬが同アイドリング振動領域ａに比較し200m
mと長い。そして、第８図に示すように動ばね定数K_d及
び減衰係数Ｃは20Hz前後の低周波域で共に高くなる。従
って、エンジンマウント１の防振特性は低周波域でハー
ドとなり、シェイクを吸収することが可能となる。

第９図はコントローラ15がクランキング領域ｃにある
と判断したときの電圧印加状態を示しており、各電極群
A1〜A6における正電極B2〜B7に電圧が印加され、各電極
群A1〜A6の左端部を除く部分に壁Ｗが生じ、これらの壁
Ｗによって縦に細長い流路Ｒが形成されている。

そのため、第１流体室10内の流体Ｌは、矢印で示すよ
うに、連通部９の左端部を通って真っ直ぐ下方へ流れ、
第２の流体室11内へ入り込む。このときに壁Ｗによって
形成される流路Ｒは、断面積Ｓが30mm²と小さく、長さ
Ｌが12mmと短い。そして、第10図に示すように減衰係数
Ｃは低周波域で高くなる。従って、エンジンマウント１
の防振特性は低周波域で非常にハードとなり、クランキ
ング振動を吸収可能な状態となる。

第11図はコントローラ15が中速こもり音領域ｄにある
と判断したときの電圧印加状態を示しており、全電極群
A1〜A6におけるそれぞれの正電極B1〜B3に電圧が印加さ
れている。この状態では各電極群A1〜A6の左側部に流体
Ｌによる壁Ｗができる。そのため第１の流体室10内の流
体Ｌは、矢印で示すように第１電極群A1の右側部から連
通部９内へ入り込み、各電極群A1〜A6の右側部を通って
下方へ流れる。

このときに壁Ｗによって形成される流路Ｒは断面積Ｓ
が480mm²と大きく、長さＬが12mmと短い。そして、第12
図に示すように動ばね定数K_dが100〜200Hz前後の高周波
域で低く、防振特性は中速走行時にソフトとなり、中速
こもり音を吸収可能な状態となる。

13図はコントローラ15が高速こもり音領域ｅにあると
判断したときの電圧印加状態を示しており、いずれの正
電極B1〜B7にも電圧が印加されていない。そのため第１
の流体室10内の流体Ｌは、矢印で示すように、第１電極
群A1から第６電極群A6に向けて流れる。

このとき、流路Ｒの断面積Ｓが750mm²と非常に大き
く、長さＬが12mmと短い。そして、第14図に示すように
動ばね定数K_dは、中速こもり音領域ｄの場合と同様に高
周波域で低く、防振特性は高周波域でソフトとなり、高
速こもり音を吸収可能となる。

さらに、前記流路Ｒの断面積Ｓ及び長さＬと、動ばね
定数K_d及び減衰係数Ｃとの関係を調べるために、以下の
ようなシュミレーションを行った。

第15図は流路Ｒの長さＬを一定（10mm）にし、断面積
Ｓを10〜400mm²の範囲で変化させたときの減衰係数Ｃ及
び動ばね定数K_dを示すグラフである。この際、断面積Ｓ
が400mm²で長さＬが10mmの場合に、共振周波数ω_ｎが15
0Hzとなるように設定されている。

このグラフより、断面積Ｓが400mm²のときには動ばね
定数K_dの最大値と最小値との差が大きいが、この差は断
面積Ｓが小さくなるに従い小さくなり、同断面積Ｓが10
mm²ではほぼ０、すなわち、特性がフラットとなる。ま
た、減衰係数Ｃは断面積Ｓが多少小さくなってもあまり
変化しない。

第16図は流路Ｒの断面積Ｓを一定（400mm²）にし、長
さＬを10〜200mmの範囲で変化させたときの減衰係数Ｃ
及び動ばね定数K_dを示すグラフである。この測定でも、
断面積Ｓが400mm²で、長さＬが10mmの場合に、共振周波
数ω_ｎが150Hzとなるように設定されている。

このグラフより、流路Ｒの長さＬが10mmでは減衰係数
Ｃが小さいが、この長さＬが長くなるに従って減衰係数
Ｃが次第に大きくなる。しかも、この減衰係数Ｃの変化
は、周波数の変化が50〜150Hzのわずか100Hzの帯域で見
られる。

従って、前記第15,16図より、流路Ｒの断面積Ｓを変
化させても減衰係数Ｃはほとんど変化しないが、長さＬ
を少し変化させるだけで減衰係数Ｃを効果的に変化させ
ることができる。

さらに、第17図は流路Ｒの断面積Ｓ及び長さＬを共に
変化させたときの減衰係数Ｃ及び動ばね定数K_dを示すグ
ラフである。この際、断面積Ｓが400mm²で長さＬが10mm
の場合に、共振周波数ω_ｎが150Hzとなるように設定さ
れている。このグラフより、断面積Ｓと長さＬの値を適
宜組み合わせることにより、動ばね定数K_dの最小値をほ
ぼ０に制御することができる。

前記のように本実施例では流路Ｒの断面積Ｓと長さＬ
を調整することによって、動ばね定数K_d及び減衰係数Ｃ
を変化させることができるので、従来技術よりも広範囲
の周波数領域にたり最適な防振特性を得ることができ
る。第18図（ａ）にはエンジンの振動数と動弾性係数と
の関係を示し、図中ハッチング部分は調整可能な領域を
示す。また、第18図（ｂ）はエンジンの振動数と減衰力
との関係を示し、図中ハッチング部分は調整可能な領域
を示す。これらの図から、450Hz以下の広範囲の周波数
領域にわたり動弾性係数及び減衰力を調整することが可
能となり、これらの領域で最適な防振特性を得ることが
できる。

ところで、前記のように各電極群A1〜A6の正電極B1〜
B7に対し選択的に電圧を印加し、流路Ｒの断面積Ｓ及び
長さＬを可変とすることで、動ばね定数K_d及び減衰係数
Ｃを変化できるのは次のような理由によるものと考えら
れる。

すなわち、減衰係数Ｃが大きく動ばね定数K_dが小さく
なるときの共振周波数f_nは、次式（１）から流体Ｌの共
振周波数ω_ｎによって決定される。

ω_ｎ＝２π・f_n ……（１）また、前記共振周波数ω_ｎは、 ω_n ²＝｛S²（K₁＋K₂）｝/m ……（２）で表される。ここで、K₁,K₂は第１及び第２の流体室10,
11の上下ゴム体6,7の体積弾性係数である。また、ｍは
流路Ｒ内の流体Ｌの質量であり、ｍ＝ρSL ……（３）で表される。なおρは密度である。従って、（３）式を
（２）式に代入すると次のようになる。

ω_n ²＝｛S²（K₁＋K₂）｝／ρSL ＝（S/L）・｛（K₁＋K₂）／ρ｝ ……（４）ここで、（K₁＋K₂）／ρは定数であるから、ω_ｎは流
路Ｒの断面積Ｓと長さＬとによって変化することがわか
る。

一方、減衰係数Ｃと断面積Ｓと長さＬの関係はＣ∝（Ｌ^3/2）／（Ｓ^1/2） ……（５）で表される。（５）式より、減衰係数Ｃを大きくするに
は断面積Ｓを小さく、かつ長さＬを長くする必要があ
る。

上記（４），（５）式より、長さＬを一定にした状態
で断面積Ｓを小さくしていくと、共振周波数ω_ｎが小さ
くなりながら減衰係数Ｃが大きくなっていくことがわか
る。また、断面積Ｓを一定にした状態で長さＬを長くし
ていくと、共振周波数ω_ｎが小さくなりながら減衰係数
Ｃが大きくなっていくことがわかる。このとき、（５）
式でのＬのべき数がＳのべき数よりも大きいため、減衰
係数Ｃの変化は断面積Ｓを変化させた場合よりも大き
い。さらに、断面積Ｓ及び長さＬの両者が可変の場合に
は、共振周波数ω_ｎを変化させずに減衰係数Ｃを大きく
することができる。

このように、本実施例では前記連通部９内において、
第１及び第２の流体室10,11を結ぶ方向に複数の正・負
電極B,Gを離間して配設するとともに、第１及び第２の
流体室10,11を結ぶ方向と交差する方向に複数の正・負
電極B,Gを離間して配設し、同連通部９内の正・負電極
B,G間に選択的に電圧を印加することにより流体Ｌの粘
度を増加させて、第１の流体室10から第２の流体室11へ
の振動伝達を抑制するようにした。このため、流体Ｒの
断面積Ｓのみを可変とした従来技術に加え、本実施例で
は長さＬも可変となり、所定の共振周波数ω_ｎで減衰係
数Ｃを制御できるとともに、動ばね定数K_dを最小となる
ように制御することが可能となった。従って、共振周波
数ω_ｎはもちろんのこと、減衰係数Ｃ及び動ばね定数K_d
を制御することができる。

なお、本実施例では前記以外にも次のような作用及び
効果を奏する。

本実施例では正電極B1〜B7に対し、一定の大きさの電
圧を印加するか否かのオン・オフ制御を行うようにした
ので、電圧の大きさを制御する場合に比べ制御回路が簡
単となり、応答性が良いものとなる。

流体Ｌの粘度は電界強度（V/mm）、つまり、正・負電
極B,G間に印加される電圧と両電極B,G間の距離とによっ
て定まる。このことから、正電極Ｂと負電極Ｇとの間隔
を狭めれば、同一電界強度を得るのに必要な制御電圧を
低くすることができる。しかし、このように両電極B,G
間の間隔を狭めると、単位体積中の正電極Ｂ及び負電極
Ｇの数が多くなり、流路Ｒの断面積Ｓが小さくなってし
まう問題がある。

ところが、本実施例では断面積Ｓだけでなく長さＬも
可変であるので、前記のように断面積Ｓが小さくなって
も長さＬを調整することによって、防振特性を確保しつ
つ制御電圧を低下させることができる。

アイドリング時の振動を低減させることによりアイド
ル回転数を下げることができ、燃費の向上を図ることが
可能となる。

エンジンマウント１の防振特性を制御することにより
エンジンとボディとの干渉を防止できるので、各種スト
ッパが不要となり軽量化を図ることが可能となる。

［第２実施例］次に、本発明の第２実施例を第19〜25図に従って説明
する。

本実施例では第19図に示すように各電極群A1〜A10を
同一電極B,Gによって構成し、上下に隣接する正・負電
極B,Gを左右にずらしている点が前記第１実施例と大き
く異なっている。以下に、これらの相違点について前記
第１実施例と対比しながら説明する。

前記第１実施例における理想的な共振周波数f_nは前記
（１），（２）式から、 f_n＝（1/2π）・ω_ｎ＝（1/2π）・｛S²（K₁＋K₂）/m｝^1/2 ……（６）で表される。上記（６）式におけるｍは、正・負両電極
B,G間の流体Ｌの質量である。ここで、第20図に示すよ
うに正電極Ｂ及び負電極Ｇ間の領域をZ0とすると、この
領域Z0内の流体Ｌの質量がｍとなる。

ところが、前記第１実施例では正電極Ｂ及び負電極Ｇ
の左右の端部同士が上下に揃えられている。このため、
正電極Ｂ及び負電極Ｇ間に電圧が印加されていない場合
に、両電極B,G間に矢印で示す方向に流体Ｌが通過する
と、次のような現象が起こる。すなわち、前記流体Ｌの
流れに基づき生ずる慣性力により、前記領域Z0の上下に
繋がる領域Z1,Z2内の流体Ｌの慣性質量m_cが前記質量ｍ
に加わる。そのため、上式（６）におけるｍは、実際に
は前記慣性質量m_cが加わった分だけ大きな値となる。

従って、実際の共振周波数f_n′は、 f_n′＝（1/2π）｛S²（K₁＋K₂）／（ｍ＋2m_c）｝^1/2 となり、この共振周波数f_n′は、前記慣性質量m_cが加わ
ったことにより前記共振周波数f_nよりも小さくなり、実
際の共振点が低周波側へ移行してしまうという問題があ
る。

また、前記正電極Ｂと負電極Ｇを上下に揃えた状態で
配置した場合、流体Ｌが電圧印加により生じた高粘度の
壁Ｗに当たると、この壁Ｗが同流体Ｌの慣性力によって
破壊されるおそれがある。

そこで、本実施例では第19図に示すように電極群の数
を10とし、奇数番目の電極群A1,A3,A5,A7,A9をそれぞれ
複数本（４本）の薄板状負電極Ｇによって構成するとと
もに、偶数番目の電極群A2,A4,A6,A8,A10をそれぞれ複
数枚（５枚）の薄板状正電極B1〜B5によって構成してい
る。これらの正・負両電極G,B1〜B5は互いに同一形状を
なしている。

前記正・負両電極G,B1〜B5は、その両端が上下方向に
揃えられた状態で配置されているのではなく、左右にず
れた状態で配置されている。すなわち、正電極B1〜B5の
両端部は上下に隣接する両負電極Ｇ間の左右方向ほぼ中
央に位置している。そのため、左右に隣接する電極B1〜
B5,G間の間隙ｇの下方には必ず異極の電極G,B1〜B5が位
置していることになる。

従って、例えば第21図に示すように、正電極B2に電圧
が印加されていて、同正電極B1と負電極Ｇとの間に高粘
度の壁Ｗが生じている場合に、矢印で示すように、隣接
する負電極Ｇ間の間隙ｇを流体Ｌが下方へ向けて流れる
と、その流体Ｌは同間隙ｇの下方に位置する正電極B1に
衝突する。この衝突により流体Ｌは慣性力が低下された
状態で90゜向きを変えられ、右方へ流れる。そして、流
体Ｌは前記壁Ｗに衝突して90゜向きを変えられ、正電極
B1,B2間の間隙ｇを通って下方へ流れる。前記流体Ｌは
間隙ｇの下方の負極Ｇに衝突して向きを90゜変えられ、
左方へ流れる。そして、流体Ｌは負電極Ｇ間の間隙ｇを
通って下方へ流れる。

このように、流体Ｌの慣性力は同流体Ｌの正電極B1と
の衝突によって低下されるので、この慣性力にともなう
慣性質量m_cが減少することになる。従って、このときの
共振周波数f_nは前記した共振周波数f_n′よりも高くな
る。

また本実施例では前述のように、流体Ｌが正・負電極
B1〜B5,Gに衝突することによって同流体Ｌの慣性力が低
下するので、同流体Ｌが高粘度の壁Ｗに衝突する際の衝
撃は、その慣性力低下の分だけ弱くなる。そのため、こ
の壁Ｗの破壊を未然に防止できる。

さらに、本実施例では電圧印加時に形成される流体Ｌ
の壁Ｗを保持するために、流体Ｌの流路Ｒでの慣性力
（動圧）を積極的に利用できる。すなわち、第22図にお
けるα−αでの圧力分布を第23図でＬαで示すととも
に、第22図におけるβ−βでの圧力分布を第23図でＬβ
で示す。これらの図から明らかなように、壁W1に加わる
剪断力τは、 τ＝Ｐ−（P₁＋ΔP₁）で表される。ここで、Ｐは第１の流体室10内の流体Ｌの
静圧、P₁は流路Ｒ内の流体L_fの静圧、ΔP₁は流体Ｌの流
路Ｒでの動圧である。なお、第１の流体室10内の流体L_f
の静圧Ｐが増加すると、流路Ｒでの流速が増加し上記Δ
P₁も増加して剪断力τの増加を抑制する。

このように、流体Ｌの壁Ｗに加わる剪断力τは動圧Δ
P₁分だけ小さくできる。よって、流体Ｌの慣性力（動
圧）を利用しない場合に比べ、低い印加電圧で壁Ｗを形
成しても同程度の強度を有することとなる。

なお、第24図にはアイドリング振動領域（ａ）での電
圧印加状態を、第25図にはシェイク領域（ｂ）での電圧
印加状態を、第19図には高速こもり音領域（ｅ）での電
圧印加状態（壁Ｗの形成状態）をそれぞれ示す。各状態
での防振特性は前記第１実施例と同様であるので、ここ
では詳しい説明を省略する。

本発明は前記実施例の構成に限定されるものではな
く、例えば以下のように発明の趣旨から逸脱しない範囲
で任意に変更してもよい。

（１）エンジンの運転状態を検出するセンサとして、前
記した車速センサ16及び回転数センサ17以外にも、スロ
ットルポジションセンサ、ステアリングセンサ、ストッ
プランプセンサ、スタータスイッチ等を用い、加速状
態、車両ロール状態、ブレーキ状態、クランキング等を
判断して、各種状態に応じて電圧の印加条件を変更する
ようにしてもよい。

（２）連通部９における電極群A1〜A10の数や、各電極
群A1〜A10中の正・負電極B,Gの数を適宜変更してもよ
い。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明の電気粘性流体封入式防
振装置では、第１の流体室及び第２の流体室を連通させ
る連通部に、所定方向へ複数の電極が互いに離間配置さ
れることにより構成された電極群を複数群設け、それら
各電極群を前記電極群における各電極の離間配置方向と
交差する方向へ互いに離間させて積層するように配設
し、前記電極間に選択的に電圧を印加して両電極間の電
気粘性流体の粘度を増加させることにより、電気粘性流
体の通過可能な流路の実質的な断面積及び長さを可変と
したので、共振周波数とともに減衰係数及び動ばね定数
も可変とすることができ、広範囲の周波数領域にわたり
最適な防振特性を得ることができるという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜18図は本発明をエンジンマウントに具体化した第
１実施例を示し、第１図はエンジンマウントの概略構成
を示す図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図は
連通部の縦断面図、第４図はエンジン振動の各種領域を
示すマップ、第５図はアイドリング振動領域における連
通部内の流路を示す図、第６図は同じくアイドリング振
動領域での防振特性を示すグラフ、第７図はシェイク領
域における連通部内の流路を示す図、第８図は同じくシ
ェイク領域での防振特性を示すグラフ、第９図はクラン
キング領域における連通部内の流路を示す図、第10図は
同じくクランキング領域での防振特性を示すグラフ、第
11図は中速こもり音領域における連通部内の流路を示す
図、第12図は同じく中速こもり音領域での防振特性を示
すグラフ、第13図は高速こもり音領域における連通部内
の流路を示す図、第14図は同じく高速こもり音領域での
防振特性を示すグラフ、第15図は流路の断面積を変化さ
せた場合の防振特性を示すグラフ、第16図は流路の長さ
を変化させた場合の防振特性を示すグラフ、第17図は流
路の断面積及び長さを共に変化させた場合のグラフ、第
18図（ａ）は振動数と動弾性係数との関係を示す図、第
18図（ｂ）は振動数と減衰力との関係を示す図である。
また、第19〜25図は本発明の第２実施例を示し、第19図
は連通部の縦断面図、第20図は第１実施例での慣性質量
による共振を説明するための図、第21図は第２実施例で
の流体の慣性質量の共振を説明するための図、第22図は
流体の慣性力を壁の保持に利用した状態を説明するため
の図、第23図は第22図におけるα−α及びβ−βでの圧
力分布を示す図、第24図はシェイク領域における連通部
内の流路を示す図、第25図はアイドリング振動領域にお
ける連通部内の流路を示す図であり、第26図（ａ）は従
来技術における振動数と動弾性係数との関係を示す図、
第26図（ｂ）は従来技術における振動数と減衰力との関
係を示す図である。９……連通部、10……第１の流体室、11……第２の流体
室、Ｂ……正電極、Ｇ……負電極、Ｌ……電気粘性流
体。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電気粘性流体が封入された第１の流体室及
び第２の流体室を連通部を介して連通させ、同連通部に
は複数の電極を離間配置し、前記電極間に選択的に電圧
を印加して両電極間の電気粘性流体の粘度を増加させる
ことにより防振特性を可変とした電気粘性流体封入式防
振装置において、前記連通部には、所定方向へ複数の電極が互いに離間配
置されることにより構成された電極群を複数群設け、そ
れら各電極群を前記電極群における各電極の離間配置方
向と交差する方向へ互いに離間させて積層するように配
設したことを特徴とする電気粘性流体封入式防振装置。