JP2921964B2 - 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59−183136号公報には、弾
性体を構成する防振ラバーの内部に流体を入れるための
チャンバを設けるとともに、このチャンバをオリフィス
を介して外部のチャンバと連通させ、前記防振ラバーの
変位に応じて移動する弁を設けて、この弁によって前記
オリフィスの有効面積を変位させることにより防振ラバ
ーのばね定数を変更するようにした防振支持装置が開示
されている。上記のオリフィスは小さな円形孔で形成さ
れ、その内周には傾斜面が設けられていて、エンジンの
振動に伴って上記傾斜面に対して弁体が接触又は離反す
ることにより防振支持装置のばね定数を変化させるよう
にしてある。

かかる構成によれば、防振ラバーに対する圧縮方向の
変位が小さい場合には弁体が傾斜面から離反した位置に
あり、チャンバ間の流体の移動が容易となってエンジン
のアイドリング時の防振作用が高められる一方、防振ラ
バーに対する圧縮方向の変位が大きくなった場合には弁
体が傾斜面に接触するので、オリフィスの有効径が小さ
くなって流体の移動量が少なくなり、防振装置の減衰力
を高めて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。

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、前記オリフィスによる流体の移動量の調整域
が小さく、従って広い周波数領域での防振特性を高める
ことが困難であるという課題があった。

即ち、上記のオリフィスは内周に傾斜面が形成された
小さな円形孔と、この円形孔に接触又は離反する弁体と
によって構成されているため、該オリフィスの全長が短
い上、流体の流通量の可変域が特定の値以下であるた
め、流体の移動量が特定の狭い範囲内に限定されてしま
うことにより、防振特性も一定の周波数領域内のみ有効
となって広い周波数領域をカバーすることができない。

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、前記オリフィスに
よる流体の移動量の調整域を大きくして、広い周波数領
域での防振特性を高めることができる流体封入制御型防
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、先ず請求項１
とし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
ングの胴部に固着されているとともに内壁面に傾斜面が
付与された中空円筒体と、外壁面に前記中空円筒体の傾
斜面と対応する傾斜面が付与されて、前記中空円筒体に
同軸状に挿入及び離脱自在に形成された弁体と、該弁体
と中空円筒体間に形成された螺旋状のオリフィスと、上
記弁体を駆動するアクチュエータとを備えて成り、該弁
体の移動に伴って前記第１流体室と第２流体室間の流体
の流通量を調整するようにした構成にしてあり、請求項
２として上記オリフィス構成体は、ハウジングの胴部に
固着されているとともに内壁面に連続隔壁が突設された
中空円筒体と、該中空円筒体に同軸状に挿入及び離脱自
在であるとともに、外壁面に前記中空円筒体の連続隔壁
と適宜な間隔を保持して指組状に嵌合する連続隔壁が突
設された弁体と、上記両連続隔壁間に形成された螺旋状
のオリフィスと、上記弁体を駆動するアクチュエータと
を備えて成り、該弁体の移動に伴って前記第１流体室と
第２流体室間の流体の流通量を調整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 かかる請求項１の構成によれば、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中空円筒体の傾斜面と弁
体の傾斜面とが離反することにより、該弁体と中空円筒
体との間に空隙部が形成され、この空隙部によって第１
流体室と第２流体室とを連通する流体の流通量が多くな
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、アクチュエータ
の駆動力によって弁体の傾斜面と中空円筒体の傾斜面と
を密に接触させることにより、第１流体室と第２流体室
とが上記弁体と中空円筒体間に形成された長い螺旋状の
オリフィスを介して流通可能な状態となり、第１流体室
と第２流体室とを連通する流体の流通量が減少して、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が低減され
る。

又、請求項２の構成によれば、車両がアイドリング状
態にある場合には、中空円筒体の隔壁と弁体の隔壁間に
オリフィスとしての空隙部を形成しておくことにより、
第１流体室と第２流体室とが該空隙部によって連通さ
れ、アイドリング時における動ばね定数が減少し、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
ことができる一方、車両がエンジンシェイクの発生する
車速に達した際には、アクチュエータを駆動して弁体の
連続隔壁と中空円筒体の連続隔壁とを密に接触させるこ
とにより、第１流体室と第２流体室とが上記両連続隔壁
間に形成された長い螺旋状のオリフィスを介して流通可
能な状態となる。このオリフィス内を流れる流体の流通
量は前記空隙部内を流れる流体の流通量よりも小さくな
るため、減衰力が増加されて、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。

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
防振装置の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の第１実施例にかかる防振装置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31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。

即ち、15はフランジ付きの中空円筒体であり、この中
空円筒体15の外壁面15aがハウジング１の略中間部に肉
厚に形成された胴部1bの内壁面1cに固着され、該中空円
筒体15のフランジ部15bが上記胴部1bの下面に固着され
ている。

この中空円筒体15の内壁面には、下側に向けて中空部
の径が短くなるような傾斜面15cが付与されている。

一方、17は円柱状の弁体であり、この弁体17は上記中
空円筒体15の上方から同軸状に挿入及び離脱自在な形状
を有している。即ち弁体17の外壁面には前記中空円筒体
15の傾斜面15cと対応して下側に向けて円柱部分の径が
短くなるような傾斜面17aが付与されており、更に該傾
斜面17aに沿って螺旋状のオリフィス19が形成されてい
る。

このオリフィス19の上端開口部19aは第１流体室20に
連通されており、オリフィス19の下端開口部19bは第２
流体室30に連通されている。

更に上記弁体17の上面略中心位置に凹部17bが形成さ
れていて、この凹部17bと第１流体室20内に配設された
支持杆21との間にスプリング23が挿入されている。該ス
プリング23は弁体17を下方に押動するように付勢されて
いる。

25は弁体17を押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がハウジング
１と一体に形成された基部1d内をＯリング29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27aが弁体17の下面17cに当接している。

又、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31が取り付けられている。このダイヤフラム31の
外縁部31aはハウジング10の外側の基部1e下面に固着さ
れており、ダイヤフラム31の内縁部31bはハウジング１
の内側の基部1d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1d,1e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。

以下に上記第１実施例の制御の実際例を説明する。

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を駆動し
て作動ロッド27を第３図のＡ方向に伸長させると、この
弁体17がスプリング23の付勢力に抗して図示上の上方へ
移動する。すると前記傾斜面17aと傾斜面15cとが離反す
ることにより、弁体17と中空円筒体15との間に空隙部α
が形成される。従って弁体17の上方への移動量が大きい
程、オリフィスとしての空隙部αの大きさも径方向に拡
大され、流体の流通量も多くなる。この時には螺旋状の
オリフィス19は流体の流通に何等関与していない。これ
により、第１流体室20と第２流体室30とが空隙部αによ
って連通されるので、オリフィスとしての該空隙部α内
を流れる流体の流通量を適宜に調整することによって該
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。

上記空隙部α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、前記アクチュエータ25の駆動
を停止すると、スプリング23の付勢力によって弁体17が
図示上の下方へ移動して、前記傾斜面17aと傾斜面15cと
が密に接触するので、オリフィス構成体13は第２図に示
した状態に戻る。すると第１流体室20と第２流体室30と
が螺旋状のオリフィス19を介して流通可能な状態とな
る。

この螺旋状のオリフィス19は、前記空隙部αに比して
全長が長く、且つ流体の流通面積も一定値以下に限定さ
れているので、該オリフィス19内を流れる流体の流通量
は前記空隙部α内を流れる流体の流通量よりも小さくな
り、従って防振装置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17を上下動させることにより、車両がアイ
ドリング状態にある場合には流体の流通量の大きい空隙
部αによって第１流体室20と第２流体室30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
側への振動入力が下がる一方、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、流体の流通量の
小さい螺旋状のオリフィス19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。

上記の実施例によれば、アクチュエータ25により弁体
の移動量を適宜コントロールすることによって空隙部α
内を流れる流体の流通量を適宜調整することが可能であ
り、従って第１流体室20及び第２流体室30間のオリフィ
スによる流体の移動量の調整域を大きくして振動特性の
チューニングが容易になるという特徴がある。

尚、本実施例にあっては、弁体17の内壁面と前記螺旋
状のオリフィス19を形成したが、該オリフィス19を中空
円筒体15側に形成することも可能である。

更にアクチュエータ25から突出する作動ロッド27の先
端部27aを弁体17の下面17cに当接させているが、該作動
ロッド27と弁体17とを一体的に固着してアクチュエータ
25と弁体17とを連動させるようにしても良い。この場合
には前記スプリング23が不要となる。

又、弁体17は中空円筒体15の上方から挿入されている
が、該弁体17を各中空円筒体15の下方から挿入しても良
い。

第４図，第５図は本発明の第２実施例の要部を示して
おり、前記１実施例と同一の構成部分に同一の符号を付
して表示してある。即ち、フランジ付きの中空円筒体15
の内壁面15dには、内側に向けて連続隔壁33が突設され
ている。

一方、この中空円筒体15に同軸状に挿入された円柱状
の弁体17の外壁面には、前記連続隔壁33と適宜な間隔を
保持して指組状に嵌合する連続隔壁35が外側に向けて同
一のピッチで突設されている。

そして第４図に示した状態下では、上記連続隔壁33と
連続隔壁35との間に空隙部α′が形成されている。

尚、上記中空円筒体15と弁体17には、前記第１実施例
に示された傾斜面15c及び傾斜面17aが付与されていな
い。その他の構成は前記第１実施例と同一である。

かかる第２実施例によれば、車両がアイドリング状態
にある場合には、スプリング23及び作動ロッド27により
弁体17を第４図に示した位置に保持しておくことによ
り、該弁体17と中空円筒体15との間に形成されたオリフ
ィスとしての空隙部α′内を流体が流通するので、第１
流体室20と第２流体室30とが該空隙部α′によって連通
され、該流体の共振に伴って防振装置10の動ばね定数が
低減されてアイドリング時における動ばね定数が減少
し、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。

一方、車両がエンジンシェイクの発生する車速に達し
た際には、アクチュエータ25を駆動して作動ロッド27を
第５図のＢ方向に伸長させると、弁体17がスプリング23
の付勢力に抗して上方へ移動し、該弁体17の連続隔壁35
が中空円筒体15の連続隔壁33に密に接触するので、弁体
17と中空円筒体15との間には第５図の矢印Ｃに示した螺
旋状のオリフィス37が構成される。

この螺旋状のオリフィス37は、その全長が前記空隙部
α′に比して長く、且つ流体の流通面積も一定値以下に
限定されているので、該オリフィス37内を流れる流体の
流通量は前記空隙部α′内を流れる流体の流通量よりも
小さくなり、従って減衰力が増加されて図外のパワーユ
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。

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
体を駆動させることにより、車両がアイドリング状態に
ある場合には流体の流通量の大きい空隙部によって第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、上記弁体と中空円筒体との間で形成された
流体の流通量の小さい螺旋状の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を低減することができ
る。

上記の作用時に、弁体の移動量を適宜コントロールす
ることによって空隙部内を流れる流体の流通量を適宜調
整することが可能であり、従って第１流体室及び第２流
体室間のオリフィスによる流体の移動量の調整域を大き
くすることができる。

従って本発明によれば、広い周波数領域をカバーする
ことが出来る防振装置が得られるという大きな効果を発
揮するものである。

【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図は本
発明の第１実施例を示すとともに第１図のII−II線に沿
う断面図、第３図は同動作時の態様を示す要部断面図、
第４図，第５図は本発明の第２実施例を示す要部断面図
である。 １……ハウジング、1a……上壁部、1b……胴部、 1d,1e……基部、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……中空円筒体、 15b……フランジ部、15c……傾斜面、 17……弁体、17a……傾斜面、17b……凹部、 19,37……オリフィス、19a……上端開口部、 19b……下端開口部、20……第１流体室、 21……支持杆、23……スプリング、 25……アクチュエータ、27……作動ロッド、 30……第２流体室、31……ダイヤフラム、 33,35……連続隔壁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 依田 憲雄 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 昭62−127539（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−12154（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−183136（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−46337（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16F 13/00

Claims (2)

(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、ハウジングの胴部に固着され
   ているとともに内壁面に傾斜面が付与された中空円筒体
   と、外壁面に前記中空円筒体の傾斜面と対応する傾斜面
   が付与されて、前記中空円筒体に同軸状に挿入及び離脱
   自在に形成された弁体と、該弁体と中空円筒体間に形成
   された螺旋状のオリフィスと、上記弁体を駆動するアク
   チュエータとを備えて成り、該弁体の移動に伴って前記
   第１流体室と第２流体室間の流体の流通量を調整するよ
   うにしたことを特徴とする流体封入制御型防振装置。
2. 【請求項２】上記オリフィス構成体は、ハウジングの胴
   部に固着されているとともに内壁面に連続隔壁が突設さ
   れた中空円筒体と、該中空円筒体に同軸状に挿入及び離
   脱自在であるとともに、外壁面に前記中空円筒体の連続
   隔壁と適宜な間隔を保持して指組状に嵌合する連続隔壁
   が突設された弁体と、上記両連続隔壁間に形成された螺
   旋状のオリフィスと、上記弁体を駆動するアクチュエー
   タとを備えて成り、該弁体の移動に伴って前記第１流体
   室と第２流体室間の流体の流通量を調整するようにした
   ことを特徴とする請求項１記載の流体封入制御型防振装
   置。