JPH032089B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ａ 産業上の利用分野 この発明は防振装置、特に、ダイナミツクダン
パを有した防振装置に関する。

ｂ この発明が解決しようとする問題点 振動体を支持体へ弾性体等を介して弾性的に支
持する防振装置にあつては、特定周波数域の振動
を制振するためダイナミツクダンパを付設したも
のがある。ダイナミツクダンパによる振動系の振
動は、その共振周波数で振動体の振動に対して位
相遅れを生じて振動体の振動を相殺し、振動体の
振動（上記特定周波数域）が支持体へ伝達するこ
とを防止する。

従来、このような防振装置に用いられるダイナ
ミツクダンパは、例えば第４図に示すようなもの
が知られていた。同図に示すように、ボルト１１
により締結されたアーム１２，１３には、それぞ
れ円筒状部材１４，１５が固着されている。これ
らの各円筒状部材１４，１５にはゴム様の弾性部
材１６，１７を介して取付部材１８，１９がそれ
ぞれ設けられ、これら取付部材１８，１９の一方
が支持体（図示せず）に、また他方が支持体へ弾
性的に支持された振動体（図示せず）へ取り付け
られている。

このようなダイナミツクダンパは、ボルト１１
およびアーム１２，１３を質量Ｍ、弾性部材１
６，１７をばね要素Ｓとする振動系を構成し、前
述のように振動体の一部周波数域の振動を制振す
る。

しかしながら、このような従来の防振装置のダ
イナミツクダンパにあつては、単にボルト１１等
の質量体Ｍと弾性部材１６，１７等のばね要素Ｓ
とを組み合せてダイナミツクダンパが構成される
ため、防振装置によつてはこのダイナミツクダン
パによる振動系の共振周波数の設定自由度が小さ
くなるという問題点があつた。すなわち、例え
ば、このようなダイナミツクダンパを自動車のパ
ワーユニツトの支持装置に用いてシエークの発生
を防止しようとする場合、上記ボルト１１等の質
量Ｍを増大あるいは上記ばね要素Ｓ，１７，１８
のばね定数を低下させなければならない。しかし
ながら、前者にあつては、ダイナミツクダンパが
大型化するとともに重量も増大するため、限られ
た空間のエンジンルーム内に配設することが困難
であり、また、車両の燃費を悪化させるという欠
点を生じ、さらに、後者にあつても、エンジンル
ームに配設することの制約から上記質量Ｍの振幅
を大きくすることができず、その制振効果が小さ
くなるという欠点があつた。

ｃ 発明の構成および作用 この発明は、支持体へ振動体を弾性的に支持す
る防振装置において、拡縮可能な中空部を有し前
記支持体へ取り付けられた第１弾性体と、拡縮可
能な中空部を有し前記振動体へ取り付けられた第
２弾性体と、前記第１弾性体と第２弾性体とを連
結するとともに、該第１弾性体の中空部と第２弾
性体の中空部とを連通する通路を有する管状部材
と、前記第１弾性体および第２弾性体の各中空部
と前記管状部材の通路とに充満された非圧縮性流
体と、を備えるダイナミツクダンパを設けたもの
である。

この防振装置のダイナミツクダンパにあつて
は、振動体の振動にともない非圧縮性流体が第１
弾性体の中空部と第２弾性体の中空部との間を管
状部材の通路を介して流動するため、ダイナミツ
クダンパによる振動系は、非圧縮性流体の粘度お
よび通路の面積等を変えることで共振周波数を変
更でき、その設定可能な共振周波数の範囲が拡大
する。したがつて、自動車のパワーユニツトの支
持装置にあつても、その質量の増大あるいはばね
の定数を低下させること無く、シエークを有効に
防止できるようになる。

ｄ 実施例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図から第３図は、この発明の一実施例を自
動車のパワーユニツトの支持装置に適用して示す
図である。なお、自動車のパワーユニツトの支持
装置にあつては、パワーユニツトおよび車体それ
ぞれが振動体になるが、以下、説明の便宣上、パ
ワーユニツトを振動体、車体を支持体として説明
する。

まず、構成を説明すると、第２図において、２
１は車体へ取り付けられた第１ブラケツト、２２
はパワーユニツトへ取り付けられた第２ブラケツ
トであり、これらの第１ブラケツト２１と第２ブ
ラケツト２２との間にはゴム等の弾性部材を有し
たマウントユニツト２３が介装されている。パワ
ーユニツトと車体との間にはさらに同様のマウン
トユニツト（図示せず）が複数個配設され、これ
らのマウントユニツト２３がパワーユニツトを車
体へ弾性的に支持している。また、パワーユニツ
トと車体との間には、一端を車体へボルト２４に
より固定されて他端をボルト２５により第２ブラ
ケツト２２へ固定されたダイナミツクダンパ２６
が介装されている。上記マウントユニツト２３お
よびダイナミツクダンパ２６は、全体としてパワ
ーユニツトの支持装置（防振装置）２７を構成し
ている。

ダイナミツクダンパ２６は、第１図ａ，ｂに示
すように構成されている。同図において、２８は
略筒状の第１枠体、２９は同様に略筒状の第２枠
体、３０は孔（通路）３０ａを有する管状部材で
あり、管状部材３０は一端が第１枠体２８に溶接
等で固着され他端が第２枠体２９に同様に固着さ
れている。第１枠体２８には、前述のボルト２５
により第２ブラケツト２２へ固定された取付部材
３１が遊挿され、これら取付部材３１と第１枠体
２８の内周面との間にゴム等の弾性材料から成る
第１弾性体３２が介装されている。この第１弾性
体３２は、取付部材３１と第１枠体２８の内周面
とにそれぞれ焼付等で接着され、これら取付部材
３１と第１枠体２８とを弾性的な相対変位を許容
して結合するとともに、第１枠体２８の内周面と
の間に第１流体室（中空部）３３を画成してい
る。この第１流体室３３は、オイル等の非圧縮性
流体が充満され、後述するように、第１弾性体３
２の変形すなわち第１枠体２８と取付部材３１と
の相対変位にともない拡縮する。

第２枠体２９は、外周面に前記ボルト２４によ
り車体へ固定された取付部材３４が溶接等で固着
されるとともに、その両開口がゴム様弾性材料か
ら成る第２弾性体３５により閉止されて第２流体
室（中空部）３６を画成している。この第２流体
室３６は、前述の第１流体室３３と同様に非圧縮
性流体が充満され、前記管状部材３０の孔３０ａ
を介して第１流体室３３と連通されて第１流体室
３３の拡縮にともない略補完的に拡縮する。

次に、作用を説明する。

このパワーユニツトの支持装置２７におけるダ
イナミツクダンパ２６は、パワーユニツトの振動
にともない第１枠体２８と取付部材３１とが相対
変位を生じて第１弾性体３２が変形するため、第
１流体室３３が容積変化を生じて該第１流体室３
３と第２流体室３６との間を非圧縮性流体が管状
部材３０の孔３０ａを介し流動する。したがつ
て、このダイナミツクダンパ２６にあつては、孔
３０ａ中の非圧縮性流体の質量m₂、第１流体室
３３の有効受圧面積A₁、第２流体室３６の有効
受圧面積A₃、孔３０ａの面積A₂、第１弾性体３
２のばね定数k₂および第２弾性体３５のばね定数
（A₁／A₃）²k₅により決定される振動系を構成し、
その共振周波数f₀は次式１で示される。

なお、上式は、後述の非圧縮性流体の流動によ
る変動分のばね定数k₃が無視できるため、次式(1)
のように書き換えることができる。

すなわち、この支持装置２７の振動系は、全体
として、第３図のように表され、ダイナミツクダ
ンパ２６による振動系は、ばね定数k₂k₃｛（A₁／
A₃）²k₅｝、減衰係数Ｃおよび等価質量｛（A₁／
A₂）・ｍ｝により決定される。但し、ばね定数k₂
はマウントユニツト２３のばね定数、ばね定数k₃
は非圧縮性流体の流動による変動分であり次式２
に示す値を有している。

k₃＝A₁／A₂（A₁／A₂−m₂）・ω²………(2) 但し、ω；角振動数 したがつて、この支持装置２７のダイナミツク
ダンパ２６は、式(1)からも明らかなように、その
共振周波数f₀が受圧面積比（A₁／A₃）あるいは
面積比（A₁／A₂）を変更することで所望の値に
設定でき、所望の周波数域の振動を制振すること
ができる。すなわち、自動車のパワーユニツトの
支持装置２７にあつては、シエークを有効に防止
するためには、ダイナミツクダンパ２６の共振周
波数f₀を10〔Hz〕前後に設定することが望ましい
が、この支持装置２７にあつては、単に受圧面積
のみを変更すれば良いため、ダイナミツクダンパ
２６を大型化すること無く、また、重量を増大さ
せること無く、その共振周波数f₀を10〔Hz〕前後
に設定することができる。このため、パワーユニ
ツトの10〔Hz〕前後の周波数域の振動は、前述の
ようにダイナミツクダンパ２６により制振され
て、シエークが発生することも無くなり、乗心地
の向上が可能となる。

なお、本発明者の実験によれば、第４図に示し
たダイナミツクダンパを用いた従来のパワーユニ
ツトの支持装置は、第５図中の曲線Ａに示すよう
な振動の伝達率特性となるが、この発明にかかる
ダイナミツクダンパ２６を用いたパワーユニツト
の支持装置における伝達率特性は第５図中の曲線
Ｂに示すようになり、その極大値付近で５〔dB〕
程度改善されることが実証されている。

第６図ａ，ｂは、本発明の他の実施例を示す図
である。本実施例にあつては、第２枠体２９の取
付け部材３４が第２枠体２９の内周面に第２弾性
体４０を介して焼付接着されており、内部に第２
流体室４１が形成されている。以上のような構成
のダイナミツクダンパによれば、取付部材３１を
振動体側に取り付け、取付部材２９を車体側に取
付けると、振動体が管状部材３０内流体の共振周
波数付近の周波数で振動するときは、第２弾性体
４０のばね定数が大きいので、取付部材３１の変
位に比べて取付部材３４の変位はほぼゼロとみな
せる。従つて前述の実施例と同様に、管状部材３
０内流体の共振作用により、ダイナミツクダンパ
として機能する。次に管状部材３０内の流体の共
振周波数の約３倍程度以上の周波数においては、
管状部材３０内の流体はほぼ静止するため、本実
施例の装置は従来のダイナミツクダンパ装置（第
４図）と同一物とみなせるようになる。従つて内
部に流体を密封した弾性体３２と、弾性体４０を
ばねとし、管状部材３０、第１、第２枠体２８，
２９、管状部材３０内流体などを質量とした共振
周波数において、本実施例の装置は再び共振す
る。この第２の共振周波数以上の加振周波数にお
いては、取付部材３１の変位と、取付部材３４へ
の入力とは逆位相となるため、伝達力を低減する
ことができる。すなわち、本実施例の装置を通常
のマウントラバーと並列に使用した場合には、伝
達力特性は第７図のようになる。このように本発
明のダイナミツクダンパを自動車のエンジンマウ
ントに並列に使用するような場合には管状部材３
０内の流体の共振周波数をエンジンシエイクの周
波数（10Hz前後）に、第２の共振周波数を中速こ
もり音領域（80Hz位）直前の周波数（６〜70Hz
位）に一致させれば、１個のダイナミツクダンパ
装置で、エンジンシエイク低減とこもり音低減を
同時に行うことができる。

第８図には、第３の実施例を示す。

この実施例は、第２の共振周波数を調整するた
めの錘４２を取付けるため、錘取付部材４３を第
２枠体２９に設けたものである。このような実施
例によれば弾性体３２，４０などのばらつきによ
る第２の共振周波数のばらつきを防止し、こもり
音を確実に低減することができる。

第９図は、この発明の第４実施例を示す図であ
る。まず構成を説明すると、第１枠体４４の内筒
４５には第１取付部材４６がゴム部材４７によつ
て焼付接着されている。また、これとは独立に、
内筒４５の内部にはゴム部材４８によつて形成さ
れる中空部４９が設けられており、取付部材４６
とゴム部材４８の間には0.5〜２mm程度の微少の
すきまが設けられている。一方第２枠体５０の外
筒５１に配設された第２の取付部材５２には、第
３の取付部材が嵌装され、ネジ５４により、位置
決め可能となつている。他の構成は、第１の実施
例のダイナミツクダンパ装置と同一である。

以上のような構成の第４実施例によれば、第１
の取付部材４６に振動体を、第３の取付部材５３
を支持体に取付けると、振動体が高周波微小振幅
で振動しても、第１の取付部材４６はゴム部材４
７にとどかないため、中空部４９の体積は一定に
保たれ、管状部材３０内に流体の流れは生じな
い。この場合、力はゴム部材４７を介して支持体
に伝達されるが、ゴム部材４７は柔かい材料で且
つせん断方向荷重を受けるように配設されている
ため、伝達力は小さい。次に低周波大振幅振動の
場合、第１の取付部材４６はゴム部材４８を押す
ようになるため、中空部４９が変形し、これによ
つて生ずる圧力変動によつて管状部材３０内に流
れが生じるので、共振周波数においてダイナミツ
クダンパーとして作用する。従つて、低周波域に
大きなダンパ効果が得られ、且つ高周波振動に対
しても伝達力を小さくすることができる。尚、本
発明の装置を生産する場合、ゴム部材４８と第１
の取付部材４６の間のすきまにばらつきが生ず
る。これは、ねじ５４をゆるめた状態で第２、第
３の取付部材５２，５３をスライドしたあとでね
じ５４をしめることにより補償することができ
る。

第１０図は本発明の第５の実施例を示したもの
である。この実施例は第１流体液室３３と第２流
体液室３６とをビニール等のフレキシブルなパイ
プ７０で軸３０周囲をまわりながら連結したもの
である。

このような実施例によれば、パイプ７０により
小さな寸法で長いオリフイスを形成することがで
きるため、より大きな減衰力を得られる。

ここで、前述のダイナミツクダンパを自動車用
エンジンに適用した場合第１１図のようになる。
すなわちエンジン５５は、ブラケツト５６、ゴム
マウント５７を介して車体５８に取付けられてい
る。また、エンジンのロール中心から最も遠い位
置（ロールモードによる変位が最大となる位置）
にブラケツト６０を介して本発明案のダイナミツ
クダンパ５９が車体５８に取付けられる。このと
き、ダイナミツクダンパ５９のエンジン側取付部
とエンジンのロール中心とを結ぶ線がダイナミツ
クダンパ装置の長手方向の軸線と略90゜となるよ
うになつている。これは、ロールモードによる変
位が最大となる方向である。また、ダイナミツク
ダンパ装置内流体の共振周波数は、エンジンのロ
ール方向の共振周波数に略一致している。

次に作用を説明する。エンジンのロール方向の
共振を減衰する場合を例にとつて説明する。ダイ
ナミツクダンパ装置５９はエンジン５５の静荷重
を支持しないので、荷重支持はゴムマウント５７
で行つている。従つてダイナミツクダンパ５９は
ゴムマウント５７とは全く独立に自由な位置に取
付けることが可能である。第１１図の例では、ダ
イナミツクダンパ５９がエンジンのロール中心か
ら最も遠い位置にブラケツト６０を介して取付け
られているとともに、且つ、エンジンのロール中
心とダイナミツクダンパ５９のエンジン側取付位
置を結ぶ直線とダイナミツクダンパ５９の長手方
向の軸線との成す角が約90゜となつているので、
エンジン５５のロール振動によるダイナミツクダ
ンパ５９へのエンジンの移動が最も多く、従つて
エンジンの持つエネルギが最も効率よく減衰され
る。

第１２図には、更に別の実施例を示す。この実
施例はダイナミツクダンパ６１の管状部材６２が
なめらかな曲線状となり、ダイナミツクダンパ６
１のエンジン側取付部とエンジンロール中心とを
結ぶ直線と、管状部材６２のエンジン側取付部に
おける接線との成す角が略90゜となるよう配置し
た例である。これによつても前記実施例と全く同
じ効果が得られると同時に、ダイナミツクダンパ
装置取付けの自由度が増加する。

ｅ 発明の効果 以上説明してきたように、この発明によれば、
ダイナミツクダンパの大型化および重量を増大さ
せること無く、ダイナミツクダンパの共振周波数
の設定範囲を拡大することが可能となる。このた
め、このダイナミツクダンパを自動車のパワーユ
ニツトの支持装置に用いると、大型化すること無
くまた重量を増大させること無く、シエークを有
効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図はこの発明の一実施例にかか
る防振装置を示す図であり、第１図ａはダイナミ
ツクダンパの一部断面平面図、第１図ｂは断面正
面図、第２図は全体概略図、第３図は模式図であ
る。第４図は従来の防振装置のダイナミツクダン
パを示す平面図、第５図は振動の周波数に対する
伝達率特性を示す図、第６図から第１２図はそれ
ぞれ本発明の他の実施例の図である。 ２１……第１ブラケツト（支持体）、２２……
第２ブラケツト（振動体）、２６……ダイナミツ
クダンパ、２７……パワーユニツトの支持装置、
（防振装置）、３０……管状部材、３０ａ……孔
（通路）、３２……第１弾性体、３３……第１流体
室（中空部）、３５……第２弾性体、３６……第
２流体室（中空部）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 支持体へ振動体を弾性的に支持する防振装置
   において、拡縮可能な中空部を有し前記支持体へ
   取り付けられた第１弾性体と、拡縮可能な中空部
   を有し前記振動体へ取り付けられた第２弾性体
   と、前記第１弾性体と第２弾性体とを連結すると
   ともに、該第１弾性体の中空部と第２弾性体の中
   空部とを連通する通路を有する管状部材と、前記
   第１弾性体および第２弾性体の各中空部と前記管
   状部材の通路とに充満された非圧縮性流体と、を
   備えるダイナミツクダンパを設けたことを特徴と
   する防振装置。 ２ 支持体又は振動体への取付部材を前記第１又
   は第２弾性体に形成したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の防振装置。 ３ 支持体又は振動体への取付部材と第１又は第
   ２弾性体との間に微少のすき間を設けたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の防振装置。 ４ 第１又は第２弾性体に共振周波数を調整する
   錘を付したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の防振装置。