JPH02203001A - 車両用流体封入式マウント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、電気粘性流体の見掛は上の粘度を印加電圧で
増減制御して、所定の機能を得るようにした電気粘性流
体使用装置に係り、特に流体温度の上昇による電気粘性
流体の抵抗値の低下に起因して惹起される消費電流の増
大を抑制して、電源等の保護を図るための技術に関する
ものである。

（背景技術） 電気粘性流体は、電界の作用の有無、或いは作用する電
界の大きさによって見掛は上の粘度が変化する流体であ
り、印加電圧の制御によってその見掛は上の粘度（以下
、単に粘度という）を増減制御できることから、近年、
防振装置やショックアブソーバ、流体パルプ或いはアク
チュエータ等において、その特異な性質を利用して種々
の機能を得る試みが為されている。

ところで、かかる防振装置やショックアブソーバ、流体
バルブ或いはアクチュエータ等の、電気粘性流体を用い
た装置（以下、電気粘性流体使用装置と総称する）にお
いては、電気粘性流体を挟んで電気的に対向するように
電極が設けられて、それら電極間に印加される電圧が制
御されることによって、電気粘性流体の粘度が増減制御
されることとなるが、電気粘性流体は、一般に、その流
体温度が高くなると、その流体温度の上昇に伴って電気
抵抗値が急激に低下し、その電気抵抗値の低下によって
電流密度が増大すると、その電流密度の増大化に伴って
自己発熱して、その流体温度が更に上昇し、そのような
循環の繰り返しによって消費電流の著しい増大を招くと
いった性質を有していることから、電気粘性流体の流体
温度が高くなり得るような形態で用いられる電気粘性流
体使用装置にあっては、電気粘性流体の流体温度が高く
なった場合において、消費電流が実質的に無制限に増大
して、電源の過負荷を招き、かかる過負荷現象によって
電源やその周辺機器に支障を来すといった問題があった
。

（解決課題） 本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり
、その解決すべき課題とするところは、防振装置、ショ
ックアブソーバ、流体バルブ、アクチュエータ、トルク
伝達装置等の電気粘性流体を使用した電気粘性流体使用
装置において、たとえ電気粘性流体の流体温度が高くな
って、電気粘性流体の抵抗値が著しく低減するようなこ
とがあっても、電源の消費電流が無制限に増大するよう
なことを良好に抑制して、電源の過負荷現象を良好に回
避し、もってかかる電源の過負荷現象によって電源やそ
の周辺機器等に支障を来さないようにする技術を確立す
ることにある。

（解決手段） そして、かかる課題を解決するために、本発明にあって
は、前述の如き、電気粘性流体を挟んで電気的に対向す
るように電極を設け、該電極に対する電圧の印加状態を
制御して、該電気粘性流体の粘度を実質的に増減せしめ
ることにより、所定の機能を得るようにした電気粘性流
体使用装置において、前記電極と、該電極に電圧を印加
するための電源との間に、所定の抵抗値を有する抵抗体
を直列に介在せしめ、流体温度の上昇による前記電気粘
性流体の抵抗値の低減に起因する消費電流の増大を、か
かる抵抗体の電気抵抗に基づいて抑制せしめるようにし
たのである。

（作用および効果） かかる本発明に従う電気粘性流体使用装置にあっては、
電気粘性流体の流体温度が高くなって、その電気抵抗値
が著しく小さくなり、電気粘性流体を挟んで電気的に対
向する電極間が仮に短絡状態に近い状態になっても、電
源の消費電流は、電極と電源との間に直列に挿入された
抵抗体の抵抗値によってその最大値が規制されることと
なる。

従って、そのときの消費電力が電源の許容容量以下に収
まるように、その抵抗体の抵抗値を設定すれば、電気粘
性流体の電気抵抗値の低減に起因する消費電力の増大に
よって電源が過負荷になることが良好に防止され、過負
荷現象によって電源やその周辺機器に支障を来すような
ことが良好に回避されることとなる。つまり、これによ
って、電気粘性流体使用装置の信頼性が大幅に向上され
得ることとなるのである。

また、本発明に従う電気粘性流体使用装置によれば、前
述のように、抵抗体の抵抗値の設定によって最大消費電
流、ひいては最大消費電力を規定できることから、電源
の小容量化並びに小型化を図れるといった利点があるの
であり、また電気粘性流体の電流密度の激増を良好に抑
制できると共に、電流密度の増大による自己発熱を抑制
して、電気粘性流体の熱暴走を良好に回避でき、更には
、電気粘性流体の抵抗値の低下に伴ってその印加電圧を
低下できることから、電気粘性流体の見掛は上の粘度を
大幅に安定化して、所期の機能をより安定して得ること
ができるといった利点もあるのである。

（実施例） 以下、本発明をより一層具体的に明らかにするために、
電気粘性流体に対する電界の作用状態を切換制御するこ
とによって、異なる防振特性が要求される同一周波数域
の′アイドリング振動とシェイク振動とを共に有効に防
振し得るようにした自動車用エンジンマウントに本発明
を適用した場合について、その一実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。

先ず、第１図には、本発明に従う電気粘性流体使用装置
としての自動車用エンジンマウントの一例が示されてい
る。そこにおいて、１０は、ブロック状を呈する上側支
持金具であり、また１２は、上方に開口した有底円筒形
状を呈する下側支持金具であって、上下で対向するよう
に同心的に配置され、環状のゴム弾性体１４を介して弾
性的に連結せしめられている。そして、上側支持金具１
０の上面には、該金具１０をエンジン側に固定するため
の取付ボルト１６が立設されており、また下側支持金具
１２の底壁部には、該金具１２を車体側に固定するため
の取付ポル）１８が立設せしめられている。

下側支持金具１２は、その底部を構成する底部金具２０
と、その開口部を構成する開口部金具２２と、それらの
間に介装された２個のスペーサ金具２４．２６とから成
っている。そして、かかる下側支持金具１２の底部金具
２０と下側のスペーサ金具２６との間で周縁部を流体密
に挟持されて、ゴム弾性膜からなるダイヤフラム２８が
配設され、かかるダイヤフラム２８と前記ゴム弾性体１
４間において密閉空間が形成されて、かかる密閉空間内
に、電界の作用によって粘度が実質的に変化する所定の
電気粘性流体３０が封入せしめられている。

なお、第１図において、３１は、周縁部を開口部金具２
２とスペーサ金具２４との間で流体密に挟持されてゴム
弾性体１４の内面部位に一体的に設けられたＮＢＲ等か
らなる保護ゴム膜であり、電気粘性流体３０からゴム弾
性体１４を保護するために設けられている。

電気粘性流体３０が封入された密閉空間内には、外周縁
部を前記スペーサ金具２４．２６間で流体密に挟持され
て、環状のオリフィス形成部材３２が配設されており、
またかかるオリフィス形成部材３２の内周面に形成され
た環状溝にて周縁部を板厚方向に所定量移動可能に保持
されて、円板状の可動板３６が配設されている。そして
、かかる可動板３６によって、前記電気粘性流体３０を
収容する密閉空間が、ゴム弾性体１４側の受圧室３８と
ダイヤフラム２８側の平衡室４０とに仕切られている。

可動Ｆｊ、３６を保持するオリフィス形成部材３２は、
フッソ樹脂等、電気粘性流体３０に対して実質的に電気
絶縁材料と認められ得る、通常、体積抵抗率が１０１′
ΩｃＩ１１程度以上の耐有機溶媒性の材料からなる上オ
リフィス形成部材４２．下オリフィス形成部材４４．内
側封止部材４６および外側封止部材４８が、一体内に組
み付けられて構成されたものであり、その内部に環状の
空間を備えている。そして、第２図に示されているよう
に、上オリフィス形成部材４２と下オリフィス形成部材
４４との互いに異なる位相位置にそれぞれ通孔５０．５
２が形成されて、該環状空間内に前記受圧室３８と平衡
室４０とを連通ずる長短二つのオリフィス通路５４．５
６が形成されており、それら二つのオリフィス通路５４
．５６を通じて受圧室３８および平衡室４０内の電気粘
性流体３０が相互に流動され得るようになっている。

そして、ここでは、第１図に示されているように、流路
長の短い側のオリフィス通路５４内において、上下で対
向する壁面に、一定の距離を隔てて対向する状態で、オ
リフィス通路５４の略全長にわたって一対の板状電極５
８．６０が配設され、それら板状電極５８．６０に昇圧
装置（電源）６２が接続されて、それら電極５８．６０
間に所定の直流高電圧が印加され得るようになっている
と共に、陽極側の電極６０と昇圧装置６２との間に抵抗
体６４が直列に介在せしめられて、電極５８゜６０間の
電気抵抗値が著しく低下した場合にあっても、昇圧装置
６２の消費電流、すなわち消費電力が、昇圧装置６２の
許容容量以下に抑えられるようになっている。

このようなエンジンマウントにおいては、電極５８．６
０間に電圧が印加されない状態では、オリフィス通路５
４内に位置する電気粘性流体３０に対して電界が作用さ
れることはな（、オリフィス通路５４内に位置する電気
粘性流体３０の粘度は、オリフィス通路５６内に位置す
る電気粘性流体３０のそれと同様に、低く維持される。

従って、かかる電圧無印加状態では、電気粘性流体３０
は主として、流動抵抗の小さいオリフィス通路５４を通
過させられることとなる。

一方、電極５８．６０間に電圧が印加されると、オリフ
ィス通路５４内に位置する電気粘性流体３０の粘度が実
質的に（見掛は上）著しく大きくなって、オリフィス通
路５４の流動抵抗が著しく増大する。従って、この場合
には、電気粘性流体３０は主として流路長の長いオリフ
ィス通路５６を通過せしめられるようになる。

つまり、かかるエンジンマウントにおいては、電極５８
．６０への電圧の印加状態を制御することにより、電気
粘性流体３０が通過するオリフィス通路を実質的に任意
に選択できるのであり、従って、オリフィス通路５６を
アイドリング振動およびシェイク振動の発生周波数域（
１０〜３０Ｆ１２程度）にチューニングする一方、オリ
フィス通路５４をその周波数域よりも高く設定して、自
動車走行時とアイドリング時においてそれら電極５８．
６０への電圧の印加状態を切換制御するようにすれば、
アイドリング時において低減衰、直動バネ特性を達成し
てアイドリング振動を良好に遮断できると共に、走行時
において高減衰、低動バネ特性を達成して、シェイク振
動を良好に減衰し得るのであり、これによって、異なる
防振特性が要求される同一周波数域のアイドリング振動
とシェイク振動とに対して共に良好な防振効果が発揮さ
れることとなるのである。

なお、かかるエンジンマウントにおいては、前記可動板
３６の板厚方向への移動に基づいて、こもり音等の高周
波数域の振動が良好に遮断されることとなる。

ところで、前記電気粘性流体３０は、その流体温度が上
がると、電気抵抗値が著しく小さくなるといった性質を
有しており、何等かの原因で電気粘性流体３０の流体温
度が高くなると、電気粘性流体３０の電気抵抗値が著し
く小さくなって、常温時と比較した場合、電極５８．６
０間が短絡された状態に近くなる。従って、昇圧装置６
２の出力電圧を抵抗体６４で分圧することなく、そのま
ま電極５８．６０間に印加するようにした場合には、電
気粘性流体３０の流体温度上昇時において昇圧装置６２
の出力電流（消費電流）が著しく増大し、昇圧装置６２
の許容容量よりもその消費電力が増大するようになって
、昇圧装置６２、更にはその周縁機器を損傷させる恐れ
が生じる。

しかしながら、本実施例のエンジンマウントにおいては
、前述のように、昇圧装置６２と電極６０との間に抵抗
体６４が直列に挿入せしめられているため、たとえ電極
５８．６０間の電気抵抗値が著しく小さ（なった場合に
あっても、その抵抗体６４の抵抗値で規定されるｔ流値
以下に昇圧装置６２の出力電流が抑制されるのであり、
従って、昇圧装置６２の出力電流が実質的に無制限に増
大して昇圧装置６２が過負荷になるようなことが良好に
回避されて、その過負荷現象によって昇圧装置６２やそ
の周辺機器が損傷せしめられるようなことが良好に回避
されるのである。

しかも、本実施例のエンジンマウントにおいては、上述
のように、抵抗体６４によって昇圧装置６２の最大消費
電流（最大消費電力）が規定されることから、消費電流
が実質的に無制限に増大することを考慮して昇圧装置（
電源）６２を大容量化する必要がなく、昇圧装置６２を
有利に小容量化・小型化できるといった利点もあるので
あり、またその最大消費電流の規制によって電気粘性流
体３０の電流密度が無制限に増大するようなことが良好
に抑制されると共に、その電流密度の増大化に伴う電気
粘性流体３０の自己発熱による温度上昇が良好に回避さ
れ、更には電気粘性流体３０の電気抵抗値の低下によっ
てかかる電気粘性流体３０に対する印加電圧が低下せし
められることから、電気粘性流体３０の流体温度上昇時
の見掛は上の粘度、ひいては電気粘性流体３０の流体温
度上昇時における電圧印加時のエンジンマウントの防振
特性が、大幅に安定化せしめられるといった利点もある
のである。

なお、前記抵抗体６４の抵抗値は、電気粘性流体３０の
特性等によっても異なるが、それがあまり大き過ぎると
、常温時の抵抗体６４での分担電圧が大幅に大きくなり
、常温状態の電気粘性流体３０に所期の電圧を印加する
ために、昇圧装置６２の出力電圧を著しく大きくしなけ
ればならないといった不具合を生じ、またそれが小さ過
ぎると、電気粘性流体３０の流体温度が高くなって、そ
の電気抵抗値が小さくなったとき、消費電流を小さく抑
えることが困難となることから、通常は、電気粘性流体
３０の流体温度が最高使用温度時にある場合の電極５８
．６０間の電気抵抗値の０．１〜１０倍程度に、より好
ましくは、１〜５倍程度に設定されることとなる。

以上、本発明の一実施例を詳細に説明したが、これは文
字通りの例示であり、本発明が、かかる具体例に限定し
て解釈されるべきものではなく、その趣旨を逸脱しない
範囲内において、種々なる変更、修正、改良等を施した
態様で実施できることは、言うまでもないところである
。

例えば、前記実施例では、抵抗体６４が陽極側の電極６
０と電源としての昇圧装置６２との間に設けられていた
が、陰掻側の電極５８と昇圧装置６２との間に抵抗体６
４を直列に挿入して設けるようにすることも可能であり
、また各電極５８゜６０と昇圧装置６２との間に、抵抗
値の総和がその抵抗体６４の抵抗値と同等となる抵抗体
をそれぞれ直列に挿入して設けるようにすることも可能
である。

また、前記実施例では、電源が直流電源である場合の例
について述べたが、直流電源の代わりに交流電源を用い
る電気粘性流体使用装置に本発明を適用することも可能
であり、例示のエンジンマウント以外の他の電気粘性流
体使用装置に本発明を適用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う電気粘性流体使用装置の一例と
してのエンジンマウントを示す断面説明図であり、第２
図は、第１図のエンジンマウントのオリフィス形成部材
と可動板との組立体を取り出して示す平面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電気粘性流体を挟んで電気的に対向するように電極を設
   け、該電極に対する電圧の印加状態を制御して、該電気
   粘性流体の粘度を実質的に増減せしめることにより、所
   定の機能を得るようにした電気粘性流体使用装置におい
   て、 前記電極と、該電極に電圧を印加するための電源との間
   に、所定の抵抗値を有する抵抗体を直列に介在せしめ、
   流体温度の上昇による前記電気粘性流体の抵抗値の低減
   に起因する消費電流の増大を、かかる抵抗体の電気抵抗
   に基づいて抑制せしめるようにしたことを特徴とする電
   気粘性流体使用装置。