JP2921963B2 - 流体封入制御型防振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は内部に流体を封入した防振体を用いて、エン
ジンのアイドリング時の振動及びエンジンシェイクに基
づく振動を制振するようにした流体封入制御型防振装置
に関するものである。

従来の技術 一般に流体封入式防振体を利用したエンジンマウント
は、ゴム等の弾性体によって包囲された第１流体室と、
ダイヤフラムによって隔成された第２流体室内に所定の
粘度を有する流体を封入するとともに両流体室をオリフ
イスを介して連通しておき、小振幅の振動は弾性体の変
形によって吸収する一方、大振幅の振動は上記弾性体の
変形に伴って上記第１流体室と第２流体室との間で前記
流体を流通させて吸収している。このようなエンジンマ
ウントによれば、通常のアイドリング振動とかエンジン
シェイク等の比較的低周波領域の入力振動に対しては、
防振体内に形成されたオリフィス内の流体の流通状態が
変化して、車体側に伝達される振動を低減することがで
きる。

上記に関して例えば特開昭62−180130号公報には、車
体フレーム上に円筒状のハウジングを固定するとともに
該ハウジングの上面に円錐筒状の弾性体を被覆した状態
に取り付け、該弾性体の頂部を加振源としてのパワーユ
ニットの支持体に固定する一方、上記円筒状のハウジン
グの内方に固定された仕切板によって上部の第１流体室
と下部の第２流体室とに区画し、更に該第２流体室内に
容易に変形し得る薄肉ゴムで成るダイヤフラムを設けた
構成が開示されている。上記の仕切板は、円板状の固定
板とリング状の可動板とから成り、該固定板の外周部に
は比較的面積の小さい貫通孔が設けられているとともに
可動板には上記貫通孔と対応する位置に円弧状の溝が形
成されていて、この可動板をアクチュエータの駆動力に
より回転させることによって、上記第１流体室と第２流
体室間のオリフィスの有効通路面積を調整することが可
能となっている。

かかる制御型防振装置によれば、車両のアイドリング
時には第１流体室と第２流体室間のオリフィスの有効通
路面積を大きく調整することによってアイドリング時に
おける動ばね定数が減少され、車体側への振動入力を低
減する一方、車両の車速がエンジンシェイクの発生する
車速にある場合には、上記第１流体室と第２流体室間の
オリフィスの有効通路面積を小さく調整することによっ
て防振装置の減衰力が増加され、エンジンシェイクに起
因するパワーユニットから車体へ伝達される振動を低減
することができる。

他方において特開平１−105034号公報には、前記流体
収容空間を仕切る仕切部材にオリフィスを形成するとと
もに該オリフィスに磁性可動体を配置し、通電によって
磁場を発生する磁場発生手段を制御することによって前
記磁性可動体を選択的に移動させて、オリフィス内の流
体の流通量を制御するようにした流体マウント装置が提
案されている。

更に特開平１−135938号公報には、前記流体収容空間
に印加電圧に応じて粘度が変化される電気レオロジー流
体を封入して、仕切部材に配置した一対の電極板間に所
定の電圧を印加することにより、オリフィス内を通過す
る流体の粘度を変化させ流体の流通量を制御するように
した防振装置例が開示されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、かかる従来の流体封入制御型防振装置
の場合には、第1,第２流体室を隔成する仕切板が固定板
と可動板で構成され、この固定板に対して上下方向に重
ね合わされた可動板を回転させることによって第1,第２
流体室間のオリフィスの有効通路面積を変化させている
ため、加振源としてのパワーユニットの上下方向の振動
に対して上記固定板と可動板の拘束方向が一致してしま
い、その結果加振源と固定板及び可動板との間に共振系
が形成されて、該固定板と可動板との間で流体の「リー
ク」現象が発生してしまうことがあるという課題があっ
た。

このような流体の「リーク」があった場合には、前記
可動板の回転に伴って第１流体室と第２流体室間のオリ
フィスの有効通路面積を所望する状態に調整することが
できなくなり、換言すればオリフィスによって規制され
た流通量よりも余分に流体が流通してしまうことにな
り、主としてエンジンシェイクの制振作用が低減されて
しまうという難点を有している。

更に上記固定板と可動板との拘束力を高めて上記「リ
ーク」を防止する手段も考えられるが、このようにした
場合には可動板を回動させるための駆動力を大きくしな
ければならず、アクチュエータが大型化されてしまうと
いう問題点を有している。

更に特開平１−105034号公報及び特開平１−135938号
公報に記載された構成例の場合には、流体収容空間を仕
切る仕切部材に形成したオリフィスに磁性可動体及び磁
場発生手段を設けるとか、流体収容空間に電気レオロジ
ー流体を封入して、仕切部材に配置した一対の電極板間
に所定の電圧を印加する手段を設けなければならないの
で、仕切部材の構成自体が複雑となって製作が煩瑣にな
るという難点を有している。

そこで、本発明はこのような従来の流体封入制御型防
振装置が有している課題を解消して、上記第1,第２流体
室間に流体の「リーク」がなく、しかもオリフィスの通
路面積を変更するための駆動力を小さく維持することが
できる上、全体的な構成が簡易化されて製作が容易な流
体封入制御型防振装置を提供することを目的とするもの
である。

課題を解決するための手段 本発明はかかる目的を達成するために、車体とパワー
ユニットとの間に配置されて該パワーユニットを防振支
持する流体封入制御型防振装置において、上記の防振装
置は流体が封入可能なハウジングと、該ハウジングの内
壁面に加硫接着され、略中心位置にパワーユニットを支
持するシャフトが貫通固定されたゴム等で成る支持弾性
体と、この支持弾性体に隣接する空間部に配置され、流
体が封入された第１流体室と第２流体室とを隔成するオ
リフィス構成体と、上記第２流体室の一側部に取り付け
られた薄肉ゴムで成るダイヤフラムとを具備して成り、
上記オリフィス構成体は、ハウジングの内壁面に固定さ
れるフランジ部を有するとともに周壁面所定位置に流体
の流通孔が開口された有底円筒状体で構成された支持体
と、上記支持体の内方に嵌合固定され、上記支持体の内
周壁面との間に螺旋状のオリフィスが形成された円筒体
と、前記支持体の周囲をカバーして摺接回転するととも
に周壁面の一側端部及び他側端部に回転方向への位相が
ずれた流体の流通孔が開口された有底円筒状の弁体と、
該弁体を回転駆動するアクチュエータとを具備して成
り、上記弁体の回転角度に応じて該弁体に開口された何
れか一方の流通孔と前記オリフィスとを前記支持体を介
して連通するようにした流体封入制御型防振装置の構成
にしてある。

作用 かかる構成によれば、アクチュエータの駆動力に基づ
いて弁体を回転させることにより、車両がアイドリング
状態にある場合には全長が短縮されたオリフィスによっ
て第１流体室と第２流体室間を連通され、アイドリング
時における動ばね定数が減少して車体側への振動入力を
下げる一方、車両の車速がエンジンシェイクの発生する
車速に達した際には、全長が伸長されたオリフィスによ
って第１流体室と第２流体室間が連通されるので、防振
装置の減衰力が増加されて、エンジンシェイクに起因す
るパワーユニットから車体へ伝達される振動が低減され
る。

又、上記第１流体室と第２流体室とを隔成するオリフ
ィス構成体が、支持体の内方に嵌合された中空円筒体
と、支持体の下方から摺接回転可能に挿入された弁体と
によって構成されているので、加振源としてのパワーユ
ニットの上下方向の振動に対して上記支持体と弁体との
拘束方向が異なり、従って支持体と弁体との間に共振系
が形成されることが防止されて両者間で流体の「リー
ク」現象が発生せず、シール性が良好に維持されて、主
としてエンジンシェイクの制振作用が高められる。

実施例 以下、図面に基づいて本発明にかかる流体封入制御型
防振装置の一実施例を詳細に説明する。

第１図は本実施例に係る防振装置10の外観図、第２図
は第１図のII−II線に沿う断面図である。図中１は断面
が逆Ｕ字状のハウジングであって、該ハウジング１の上
壁部1aの内壁面にバンパーラバー３が固着され、該バン
パーラバー３から下方に微小空間５を介してゴム等で成
る支持弾性体７が加硫接着されている。

この支持弾性体７の上面には、振動時に前記バンパー
ラバー３に当接する突起7aが形成されており、且つ支持
弾性体７の略中心位置には筒状体で成るシャフト９が貫
通した状態として固定されている。このシャフト９の両
端部はハウジング１に開口された窓部11（11）から突出
して、図外のパワーユニット（エンジン，トランスミッ
ション等の結合体）を支持するブラケットに取り付けら
れており、該パワーユニットの静荷重は上記支持弾性体
７を介して車体側に支持される。

上記支持弾性体７の下方に隣接して形成された空間部
には、本実施例の特徴的構成であるオリフィス構成体13
が配置されている。そして該オリフィス構成体13と上方
の支持弾性体７との間に第１流体室20が形成され、オリ
フィス構成体13と後述するダイヤフラム29との間に第２
流体室30が形成される。そして上記第１流体室20と第２
流体室30には所定の粘度を持つ流体が封入されている。
換言すれば流体が封入された第１流体室20と第２流体室
30とがオリフィス構成体13によって上下に隔成されてい
る。

上記のオリフィス構成体13の詳細な構造を以下に説明
する。

15は支持体であり、該支持体15はフランジ部15aを持
つ有底円筒状体で構成されている。そしてフランジ部15
aの周縁部がハウジング１の胴部1bに固定されている。
又、該支持体15の周壁面所定位置には流体の流通孔15b,
15cが開口されている。

更に上記支持体15の内方には、外周壁面に連続隔壁17
aが形成された中空円筒体17が嵌合固定されている。こ
の連続隔壁17aによって該中空円筒体17と前記支持体15
の内周壁面との間に螺旋状のオリフィス19が形成され
る。図示例では第３図に示したように上記連続隔壁17a
は上下方向のピッチが不等間隔ピッチとして形成されて
いる。

このオリフィス19の上端部には、第１流体室20への流
通孔19aが開口されており、更にオリフィス19の下側部
には、詳細は後述するように第２流体室30への流通孔19
bが横方向に向けて開口されている。

一方、前記支持体15は、該支持体15の周囲をカバーす
る大きさを持つ有底円筒状の弁体21が、該支持体15に対
して摺接回転可能に配備されている。第４図に示したよ
うに、上記弁体21の外壁面の上側部には、第１の流通孔
21aが開口されており、且つ弁体21の外壁面の下側部に
は、上記第１の流通孔21aとは弁体21の回転方向へ所定
の角度だけ位相がずれた第２の流通孔21bが開口されて
いる。従って弁体21が所定角度だけ回転した場合には、
第２図に示したように該弁体21に開口された流通孔21a
が仮想線21a′に示した位置に移動する。

上記弁体21の底壁21cから下方に向けてロッド23が突
設されている。

25は弁体21を回転駆動するアクチュエータであって、
該アクチュエータ25から突出する作動ロッド27がＯリン
グ31を介して第２流体室30に内方に延びており、この作
動ロッド27の先端部に固定された傘形歯車27aが前記ロ
ッド23の下端部に固定された傘形歯車23aに噛合してい
る。

更に第２流体室30の下側部には薄肉ゴムで成るダイヤ
フラム29が取り付けられている。このダイヤフラム29の
周縁部29aはハウジング１の基部1c下面に固着されてい
る。

かかる防振装置10の構成によれば、支持弾性体７の略
中心位置に貫通されたシャフト９の両端部を図外のパワ
ーユニットを支持するブラケットに取り付け、ハウジン
グ１の基部1cを図外の車体側メンバーにボルト締め等の
手段により固定することにより、該パワーユニットの静
荷重が支持弾性体７を介して支持される。尚、通常のパ
ワーユニットを弾性支持するためには、上記の防振装置
10がエンジンを支持する全マウント中の少なくとも１箇
所に配置される。

以下に本実施例の制御の実際例を第５図，第６図を併
用して説明する。

上記したように本実施例にかかる防振装置10を車両の
エンジンマウントとして用いた場合、先ず車両がアイド
リング状態にある場合には、アクチュエータ25を駆動す
ることにより、該アクチュエータ25の回転力が作動ロッ
ド27の傘形歯車27aからロッド23の傘形歯車23aに伝達さ
れ、該ロッド23の作用に基づいて弁体21が回転して、こ
の弁体21が第５図に示した状態にセットされる。この状
態下では弁体21の上側部に開口された第１の流通孔21a
と支持体15に開口された流通孔15bとが一致し、且つ該
流通孔15bとオリフィス19とが一致する一方、弁体21の
下側部に開口された第２の流通孔21bと支持体15に開口
された流通孔15cとが不一致となっている。従って第５
図の矢印Ａ−Ａに示したように、第１流体室20と第２流
体室30とが全長が短縮されたオリフィス19cを介して流
通されるので、このオリフィス19cを流れる流体の流通
量は後述するオリフィス19dを流れる流体の流通量より
も大きくなり、この流体の共振に伴って防振装置10の動
ばね定数が低減されて、特にアイドリング時における動
ばね定数が減少してパワーユニットから車体側へ伝達さ
れる振動入力を低減することができる。

即ち、オリフィス19c内における流体の流通量は、ア
イドリング時のエンジン回転数（通常600〜900rpm）の
２次成分である20〜30Hz近傍において低動ばね特性が得
られるようにチューニングされている。

次に車両が発進して、車速がエンジンシェイクの発生
する車速に達した際には、前記と同様にアクチュエータ
25の回転力をロッド23から弁体21に伝達することによ
り、この弁体21が所定角度だけ回転する。すると第６図
に示したように弁体21の上側部に開口された第１の流通
孔21aと支持体15に開口された流通孔15bとが不一致とな
る反面、弁体21の下側部に開口された第２の流通孔21b
と支持体15に開口された流通孔15cとが一致するととも
にこの流通孔15cとオリフィス19とが一致するので、従
って第６図の矢印Ｂ−Ｂに示したように、第１流体室20
と第２流体室30とが長いオリフィス19dを介して流通さ
れる このオリフィス19dを用いた際には、該オリフィス19d
の全長が長い分だけ前記オリフィス19cを用いた場合よ
りも流体の流通量が小さくなり、従って防振装置10自体
の剛性が高められ、該防振装置10の減衰力を増加させて
パワーユニットから車体へ伝達されるエンジンシェイク
に起因する振動を低減することができる。

上記作用を要約すれば、アクチュエータ25の駆動力に
基づいて弁体21を回転させることにより、車両がアイド
リング状態にある場合には流体の全長が短縮されたオリ
フィス19cによって第１流体室20と第２流体室30間を連
通することにより、アイドリング時における動ばね定数
が減少して車体側への振動入力を下げる一方、車両の車
速がエンジンシェイクの発生する車速に達した際には、
流体の全長が長く伸長されたオリフィス19dによって第
１流体室20と第２流体室30間を連通することにより、防
振装置10の減衰力が増加され、パワーユニットから車体
へ伝達されるエンジンシェイクが低減される。

本実施例によれば、第１流体室20と第２流体室30を隔
成するオリフィス構成体13が、有底円筒状の支持体15の
内方に嵌合固定された中空円筒体17と、該支持体15の周
囲をカバーする大きさを持っているとともに該支持体15
に対して摺接回転可能に配備された有底円筒状の弁体21
とによって構成されているので、加振源としてのパワー
ユニットの上下方向の振動に対して上記中空円筒体17,
支持体15及び弁体25との拘束方向が異なっており、従っ
て中空円筒体17,支持体15及び弁体21との間に共振系が
形成されることが防止されて、流体の「リーク」現象が
発生しないという特徴を有している。即ち、弁体21は支
持体15の外壁面で密に摺接しながら回転しているため、
加振源からの上下方向の振動が上記摺接部分に加えられ
た場合にあっても、弁体21と支持体15間の液密性に何等
の影響がなく、シール性が良好に維持されて、主として
エンジンシェイクの制振作用が高められる。

更に上記「リーク」を防止するために中空円筒体17,
支持体15及び弁体21間の拘束力を特別高める必要がない
ので、アクチュエータ25を大型化することが要求されな
いという利点がある。

発明の効果 以上説明したように本発明にかかる流体封入制御型防
振体にあっては、アクチュエータの駆動力に基づいて弁
体を回転させて、車両がアイドリング状態にある場合に
は全長の短縮されたオリフィスによって第１流体室と第
２流体室間を連通したことにより、防振体の動ばね定数
が減少し、車体側への振動入力が低減される一方、車両
の車速がエンジンシェイクの発生する車速に達した際に
は、流体の全長が長く伸長されたオリフィスによって第
１流体室と第２流体室間を連通したことにより、防振装
置の減衰力が増加され、エンジンシェイクに起因するパ
ワーユニットから車体へ伝達される振動を低減すること
ができる。

又、上記第１流体室と第２流体室とを隔成するオリフ
ィス構成体が、支持体の内方に嵌合された中空円筒体
と、支持体の下方から摺接回転可能に挿入された弁体と
によって構成されているので、加振源としてのパワーユ
ニットの上下方向の振動に対して上記支持体と弁体との
拘束方向が異なり、従って支持体と弁体との間に共振系
が形成されることが防止されて両者間で流体の「リー
ク」現象が発生せず、シール性が良好に維持されて、主
としてエンジンシェイクの制振作用を高めることができ
る。即ち、弁体は中空円筒体の外壁面で密に摺接しなが
ら回転しているため、加振源からの上下方向の振動が上
記摺接部分に加えられた場合にあっても、弁体と支持体
間の液密性には影響がなく、両者の拘束力を特別高める
必要がないので、アクチュエータを大型化する必要がな
いという効果が得られる。

更にオリフィス構成体自体の構造が簡易化されている
ため、製作が容易であるという大きな効果が発揮され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる防振装置の外観図、第２図は第
１図のII−II線に沿う断面図、第３図，第４図は装置を
構成する要部の詳細を示す斜視図、第５図，第６図は同
作動時の実際例を示す要部断面図である。 １……ハウジング、７……支持弾性体、９……シャフ
ト、 10……防振装置、13……オリフィス構成体、 15……支持体、15a……フランジ部、 15b,15c,19a,19b……流通孔、 17……中空円筒体、17a……連続隔壁、 19,19c,19d……オリフィス、 20……第１流体室、21……弁体、 21a……第１の流通孔、21b……第２の流通孔、 21c……底壁、25……アクチュエータ、 27……作動ロッド、30……第２の流体室、 29……ダイヤフラム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安井 義信 千葉県千葉市長沼町330番地 鬼怒川ゴ ム工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−46337（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−158243（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−180130（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−105034（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−135938（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−156639（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16F 13/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体とパワーユニットとの間に配置されて
   該パワーユニットを防振支持する流体封入制御型防振装
   置において、 上記の防振装置は流体が封入可能なハウジングと、該ハ
   ウジングの内壁面に加硫接着され、略中心位置にパワー
   ユニットを支持するシャフトが貫通固定されたゴム等で
   成る支持弾性体と、この支持弾性体に隣接する空間部に
   配置され、流体が封入された第１流体室と第２流体室と
   を隔成するオリフィス構成体と、上記第２流体室の一側
   部に取り付けられた薄肉ゴムで成るダイヤフラムとを具
   備して成り、 上記オリフィス構成体は、ハウジングの内壁面に固定さ
   れるフランジ部を有するとともに周壁面所定位置に流体
   の流通孔が開口された有底円筒状体で構成された支持体
   と、上記支持体の内方に嵌合固定され、上記支持体の内
   周壁面との間に螺旋状のオリフィスが形成された円筒体
   と、前記支持体の周囲をカバーして摺接回転するととも
   に周壁面の一側端部及び他側端部に回転方向への位相が
   ずれた流体の流通孔が開口された有底円筒状の弁体と、
   該弁体を回転駆動するアクチュエータとを具備して成
   り、上記弁体の回転角度に応じて該弁体に開口された何
   れか一方の流通孔と前記オリフィスとを前記支持体を介
   して連通するようにしたことを特徴とする流体封入制御
   型防振装置。