JPH04231747A - 液圧減衰形エンジンマウント - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特に自動車のための
能動的な液圧減衰形エンジンマウントに関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴム弾性の周囲壁により囲まれ中間板中
の溢流溝を介して相互に結合されている作動室及び補整
室、並びにこの作動室に接して所定の運転パラメータに
関係して電気力学的に振動させることができる膜を備え
るこの種のエンジンマウントは、例えばドイツ連邦共和
国特許第３４１９４３７　号（特開昭６１−２９３９　
）明細書から知られている。この装置の場合には、作動
室に対して場合によっては補助的な吸振体を備える膜に
より閉じられている別個の膜室の内部に、相互に同心に
かつ間隔をおいて永久磁石及びコイルが配置され、両者
のうちの一つがこの膜に強固に結合されている。それに
より装置全体への動的な力供給に対して周波数及び位相
的に制御して、エンジンマウントができるだけ小さい剛
性を有するようにマウントの作動室内の動的圧力を変化
させることが可能である。受動的な減結合装置に比べて
更にこの種の能動的な電気制御された減結合装置の場合
には、狭い周波数帯域幅においてばかりでなく約５０な
いし３００Ｈｚの広い周波数域にわたり最適な音響的遮
断を行うことが可能である。

【０００３】この種の能動的な減結合装置の本来の機能
は、コイルにより動かされるゴム膜が振動導入の際に作
動室の圧縮中に、できるだけ正確に圧縮により排除すべ
き体積と同じ大きさである液の体積を膜の偏位により解
放するように運動を行い、それによりこの種のマウント
の作動室中では全く又は僅かしか圧力が発生しないとい
うことにある。同じことは逆向きの運動に対しても成り
立つ。作動室が引張り荷重を受けると、コイルにより動
かされる膜は作動室中に全く又は僅かしか圧力を発生し
ないような値に作動室の容積を縮小しなければならない
。

【０００４】この種の装置は既に実現されている。この
種の装置は、同じ構造の受動的な液圧減衰形エンジンマ
ウントの動的剛性値の約１／３ないし１／４に明らかに
低減するために、約１５〜３０Ｗの電力を必要とする。 このような電力は通常のエンジンルーム温度の場合に付
加的にこの種のエンジンマウントで発散させることが可
能な値の上限と思われる。なぜならばさもなければマウ
ントは許容できないほど高い温度に上昇するからである
。

【０００５】従来の技術による前記の種類の装置の欠点
は、前記の電力によれば５０〜３００Ｈｚの典型的な周
波数域において極めて僅かな交番力しか発生させること
ができないことである。確かにこの力は前記周波数域に
おいて、室容積の周期的な変化により正負圧力のピーク
を縮小しそれにより小さい振幅の場合の動的硬化を明ら
かに低減するのに十分であるが、しかしこの力はエンジ
ンマウントの振幅が比較的大きい場合に生じる圧力変動
を緩和するのに十分大きいとは言えない。

【０００６】すなわち０．５〜３．０ｍｍの振幅を有す
る低周波において、圧縮の際に＋３ｂａｒないし引張り
の際に−１ｂａｒの圧力変動が生じる。この圧力変動は
約１０ｃｍ２　の典型的な面積を有する膜上に引張りの
際に約１００Ｎ及び圧縮の際に約３００Ｎの交番力を発
生させ、この力はこの種の装置によってはもはや食い止
めるか又は対抗制御することはできない。

【０００７】しかし正常の走行運転時にこの種のエンジ
ンマウントにはしばしば両方の振動モードが同時に発生
する。すなわち５〜１０Ｈｚの固有周波数域の車体に対
するエンジンの大行程の相対運動に、エンジンのガス力
及び慣性力から生じる高周波の振動運動が重畳される。

【０００８】従ってこの種の公知の能動的なエンジンマ
ウントは確かに高周波のエンジン騒音のための伝達特性
を改善できるが、しかし同時に低周波の大きい圧力変動
により膜がそれぞれストッパに押しつけられるときには
改善することができない。そのときには０．１〜２．０
Ｎの範囲の典型的な力を有する磁石コイルは膜をストッ
パから引き離すことができない。従って高周波の減結合
は、作動室内の圧力がほぼ大気圧に等しい短い期間にだ
け、すなわち低周波振動運動のゼロ点通過の際にだけ有
効であるにすぎない。この種の荷重の場合に９０％以上
の期間では膜がストッパに当接し、比較的高い周波数の
小さい重畳された圧力変動を補償することができない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、作
動室内の高い圧力時にも高周波振動の確実な減結合をも
たらし、また故障に際しても低周波のための減衰器とし
てのマウントの基本的機能が損なわれることのないよう
な膜装置を備えた能動的なエンジンマウントを提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき、膜が剛性の板から成り、その裏側が圧電材料から
成る励振体に結合されることにより解決される。

【００１１】

【作用】このような剛性で不撓性の調整部材を使用する
ことにより大きな安定した低周波の力を受容することが
でき、しかもその際同時に小振幅の動的位置変化を実施
する機能を損なうことはない。

【００１２】この発明によるエンジンマウントは基本的
には剛性で不撓性であるので、装置全体の大きな容積変
動を吸収することはできないが、同時に大きな圧力変動
と無関係に小行程の運動を実施でき、これによりこの種
のエンジンマウントにおける低周波振動に重畳される小
振幅の高周波圧力変動を完全に又は部分的になくすこと
ができる。

【００１３】この場合中間板の中央の凹部に圧電性石英
を配置し、これを作動室に対し膜板で被覆し、この膜板
の縁部を弾性的に変形可能なリングを介して中間板に液
密に保持・結合するようにすると好適である。

【００１４】別の実施態様では、圧電調整部材の制御の
ためにセンサを設け、このセンサはマウントの車体側に
配置し、所定の最小周波数を上廻るときにマウントを介
して伝達される振動に際して相応する信号を圧電調整部
材に発信するようにすると好適である。

【００１５】この場合センサは圧電材料から成る加速発
信器として構成され、その出力信号は適当に増幅されて
センサが最小加速レベルに設定されるようにマウント内
部の圧電調整部材に与えられる。

【００１６】

【実施例】次にこの発明に基づくエンジンマウントの一
実施例を示す図面により、この発明を詳細に説明する。

【００１７】図１は、圧電調整部材を備えたエンジンマ
ウントの縦断面図を示す。図１に示すように、この種の
液圧減衰形二室エンジンマウントは主として上側の作動
室１と下側の補整室２から成り、これらの室は作動液を
満たされかつ中間板３により相互に分離されている。中
間板３には円リング形の溢流孔４が設けられ、この溢流
孔は両方の室１と２とを流体的に相互に結合し、低周波
かつ大振幅の振動の際に溢流する液の摩擦損失により減
衰をもたらす。その際上側の作動室１はゴム弾性の材料
から成る厚い中空円錐形の室壁５いわゆる支持ばねによ
り囲まれ、この室壁の上側端面はエンジン支持板６を介
して、図示されていないエンジンに接続するために設け
られたスタッド７と接続され、室壁５の外周はリング形
の支持座８に接着結合されている。下側の補整室２は同
様にゴム弾性の材料から成る例えば椀形の室壁９により
形成され、同様に支持座８に封止固定されている。また
室壁９の下方にはつぼ形のケース１０が設けられ、この
ケースは同様に支持座８に固定され補整室２を保護する
。

【００１８】この発明によれば、作動室１に接して作動
室１内の動的内圧を変化させるために剛性の動的調整部
材１５が次のような構成で設けられている。

【００１９】中間板３の中央の凹所１６内に圧電セラミ
ック又は圧電能動材料、例えば圧電性石英から成る励振
体１７が配置される。励振体１７の上側には剛性の膜板
１８が接続されており、この膜板の縁部は弾性的に変形
可能なリング１９を介して中間板３に液密に接続されて
いる。例えばシリコーン油などの絶縁性の液体を使用す
るときには圧電体は直接液体に接触させることもできる
。

【００２０】この種の圧電励振体１７はそれ自体が剛性
の部材であり、作動室１内に高い圧力が生じても圧縮さ
れることはなく、従って膜板１８の位置は励振体１７の
そのときの配置状態によってのみ規定されるにすぎない
。従って圧電励振体１７が励起されると膜板１８は励振
体１７の収縮・膨張に追従することになる。励振体１７
の振動に相応して膜板１８は大きな運動を行うことはな
い。しかしエンジンマウント内の高周波振動は一般に約
０．１ｍｍの振幅を有するので、作動室１内の大きな圧
力変動とは無関係に生じる膜板１８の小行程の運動は、
この種のエンジンマウントにおいて低周波圧力変動に重
畳される小振幅の高周波圧力変動を完全に又は部分的に
なくすのに十分である。

【００２１】このような調整部材１５の別の利点は、給
電装置又は制御機構の故障時にエンジンマウントの基本
的機能が損なわれないことにある。調整部材１５はこの
ような場合剛性の不撓性の壁と同じように振るまうので
、従来の受動的マウント部材としての機能は維持される
。

【００２２】このような調整部材１５の動作をより良好
にするために、マウントの車体側、例えばつぼ形ケース
１０の内側にセンサ２０が設けられる。このセンサは図
示しないフィルタを備え、振動伝達を測定するために例
えば５０Ｈｚ以上の振動に対してのみ作用するように設
定される。例えば圧電材料製の加速発信器として構成し
得るセンサ２０の出力信号は、適当に増幅されて電子的
に処理され、導線２１、２２を介してエンジンマウント
の内部にある圧電励振体１７に与えられる。この場合フ
ィードバックは、センサ２０における最小加速レベルが
例えば４０〜３００Ｈｚの観察周波数範囲に調整される
ように行われると好適である。なぜならこれによりエン
ジンから車体への音響振動が最適に絶縁されるからであ
る。

【００２３】勿論別様に構成されたセンサをエンジンの
車体側とは異なる側に配置することも可能である。

【００２４】

【発明の効果】この発明によるエンジンマウントの重要
な長所は、発生した振動の制御が簡単なこと、調整部材
が剛性で不撓性であり大きな圧力変動に不感であること
、調整部材の故障時にもエンジン自体が通常の受動的液
圧マウントとしての機能を維持しているので良好な特性
を有することにある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に基づく能動的な液圧減衰形エンジン
マウントの一実施例の縦断面図である。

【符号の説明】

１　　作動室 ２　　補整室 ３　　中間板 ４　　溢流溝 ５　　周囲壁 １５　　調整部材 １６　　凹所 １７　　励振体 １８　　膜板 １９　　リング ２０　　センサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ゴム弾性の周囲壁（５）により囲まれ
   中間板（３）中の溢流溝（４）を介して相互に結合され
   ている作動室（１）及び補整室（２）、並びにこの作動
   室に接して所定の運転パラメータに関係して電気力学的
   に振動させることのできる膜（１８）を備える液圧減衰
   形エンジンマウントにおいて、膜（１８）が剛性の板か
   ら成り、その裏側が圧電材料から成る励振体（１７）に
   結合されていることを特徴とする液圧減衰形エンジンマ
   ウント。
2. 【請求項２】　　中間板（３）の中央にある凹所（１６
   ）に配置された圧電性石英（１７）が作動室（１）に対
   し膜板（１８）で被覆され、この膜板の縁部が弾性的に
   変形可能なリング（１９）を介して中間板（３）に液密
   に保持・結合されていることを特徴とする請求項１記載
   のエンジンマウント。
3. 【請求項３】　　膜板（１８）が圧電性石英（１７）に
   機械的に結合されていることを特徴とする請求項２記載
   のエンジンマウント。
4. 【請求項４】　　圧電調整部材（１５）の制御のために
   センサ（２０）が設けられ、このセンサはマウントの車
   体側（１０）に配置され、所定の最小周波数を上廻ると
   きにマウントを介して伝達される振動に際して相応する
   信号を圧電調整部材（１５）に発信することを特徴とす
   る請求項１ないし３の１つに記載のエンジンマウント。
5. 【請求項５】　　センサ（２０）が圧電材料から成る加
   速発信器として構成され、その出力信号は適当に増幅さ
   れて、センサ（２０）が最小加速レベルに設定されるよ
   うにマウント内部の圧電調整部材（１５）に与えられる
   ことを特徴とする請求項４記載のエンジンマウント。