JPH05280572A - 流体封入式マウント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体室の壁部の一部を構成する振動板を、充
分な変位ストロークをもって加振駆動することのできる
流体封入式マウント装置の提供。 【構成】 第一の支持金具１０と第二の支持金具１２を
ゴム弾性体１４にて連結すると共に、壁部の一部が振動
板３４にて構成された流体室４２を設けてなる流体封入
式マウント装置において、前記振動板３４の背面側にお
いて、振動板３４と第二の支持金具１２との何れか一方
の側から他方の側に向って、該振動板３４の加振方向に
突出するガイド部材５６を立設する一方、電圧の印加に
よる変形によりガイド部材５６に対して位置決めおよび
離脱せしめられる第一の電歪素子６２，６４の複数個
を、それらの間に介装された第二の電歪素子６６によっ
て一体的に連結せしめてなる可動体６０を、振動板３４
と前記第二の支持金具１２との何れか他方の側に設け
て、ガイド部材５６に対して装着せしめた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、自動車のエンジンマウント等に
用いられる流体封入式のマウント装置に係り、特に電歪
素子による駆動力を利用して流体室の内圧を制御するこ
とにより、防振特性を外部から切り換えるようにした流
体封入式マウント装置に関するものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、振動伝達系を構成する部材間に
介装される防振装置として、それぞれ防振連結乃至は支
持される部材の各一方に取り付けられる第一の取付金具
と第二の取付金具とを、それら両金具間に介装されたゴ
ム弾性体にて、弾性的に連結せしめてなる防振装置が知
られており、例えば、自動車用エンジンマウント等とし
て用いられてきている。

【０００３】また、近年では、より高度な防振特性を実
現するための一つの手法として、壁部の一部がゴム弾性
体にて構成された、内部に所定の非圧縮性流体が封入さ
れてなる流体室を設けると共に、かかる流体室の壁部の
一部を変位可能な振動板にて構成し、この振動板を加振
せしめて、振動入力時に惹起される流体室の内圧を制御
することにより、防振特性を入力振動等に応じて切り換
えるようにした流体封入式のマウント装置が、提案され
ている。

【０００４】ところで、そのような流体封入式のマウン
ト装置における振動板の駆動手段としては、特開昭６０
−８５４０号公報等に開示の如く、電磁力を利用したも
のもあるが、ソレノイドコイル等による電磁力では十分
な駆動力を安定して得ることが難しい。そこで、特開平
２−４２２２８号公報等において、電歪素子を用いて、
振動板を駆動するようにしたものが、提案されている。

【０００５】しかしながら、電歪素子は、大きな出力を
優れた応答性をもって得ることができるものの、その変
位量が極めて小さいために、振動板の変位ストロークが
充分に得られず、有効な流体室の内圧変化が生ぜしめら
れないという問題があった。そして、そのために、充分
な防振特性の切換効果が得られず、特に、振幅が比較的
大きい低周波数域〜中周波数域の振動入力時には、実用
上、有効な防振特性を得ることが極めて困難であるとい
う問題があったのである。

【０００６】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、流体室の壁部の一部を構成する振動板を、
充分な変位ストロークをもって加振駆動することのでき
る電歪素子を用いた駆動機構を備えた流体封入式マウン
ト装置を提供することにある。

【０００７】

【解決手段】そして、かかる課題を解決するために、本
発明の特徴とするところは、互いに所定距離を隔てて配
された第一の支持金具と第二の支持金具とを、それらの
間に介装されたゴム弾性体にて連結すると共に、内部に
所定の非圧縮性流体が封入された流体室を、該ゴム弾性
体にて壁部の一部を構成して形成する一方、かかる流体
室の壁部の一部を、前記第二の支持金具に対して変位可
能に支持された振動板にて構成し、該振動板を加振制御
するようにした流体封入式マウント装置であって、前記
振動板の背面側において、該振動板と前記第二の支持金
具との何れか一方の側から他方の側に向って、該振動板
の加振方向に突出するガイド部材を立設せしめる一方、
電圧の印加による変形により前記ガイド部材に対して位
置決めおよび離脱せしめられる第一の電歪素子の複数個
を、それらの間に介装された第二の電歪素子によって一
体的に連結せしめてなる可動体を、前記振動板と前記第
二の支持金具との何れか他方の側に設けて、前記ガイド
部材に対して装着せしめてなる流体封入式マウント装置
にある。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を更に具体的に明らかにするた
めに、本発明の実施例について、図面を参照しつつ、詳
細に説明することとする。

【０００９】先ず、図１には、本発明に従って製作され
た自動車用エンジンマウントの具体例が示されている。
かかる図において、１０は第一の支持金具、１２は第二
の支持金具であり、互いに所定距離を隔てて対向配置さ
れていると共に、それらの間に介装されたゴム弾性体１
４にて、互いに弾性的に連結されている。そして、かか
るエンジンマウントにあっては、第一の支持金具１０お
よび第二の支持金具１２の各一方が、パワーユニット側
またはボデー側に取り付けられることにより、パワーユ
ニットをボデーに対して防振支持せしめることとなる。

【００１０】より詳細には、第一の支持金具１０は、そ
れぞれ開口周縁部に外フランジ部２０，２２が設けられ
た略有底円筒形状を呈する上金具１６と下金具１８と
が、開口側において互いに重ね合わされて、外フランジ
部２０，２２においてボルト連結されることにより構成
されている。なお、上金具１６の底壁部には、取付ボル
ト２４が、外方に突出して立設されており、この取付ボ
ルト２４により、かかる第一の支持金具１０が、パワー
ユニット側またはボデー側に取り付けられるようになっ
ている。

【００１１】また、この第一の支持金具１０の内部に
は、上下金具１６，１８間において、それら上下金具１
６，１８の凹部２６，２８により、空所が形成されてい
る。そして、この空所内に、略薄肉の円板形状を呈する
可撓性膜３０が収容配置されており、外周縁部を、上下
金具１６，１８の外フランジ部２０，２２間で挟持され
ることにより装着されている。即ち、この可撓性膜３０
により、かかる空所が、上金具１６の凹部２６側と下金
具１８の凹部２８側とに流体密に二分されているのであ
る。

【００１２】一方、第二の支持金具１２は、開口周縁部
に外フランジ部２９が一体的に設けられた有底円筒形状
の底金具３１と、略大径の円環ブロック形状を呈する環
状金具３３とによって構成されている。そして、底金具
３１の外フランジ部２９上に、環状金具３３が載置され
て、ボルト３５にて固定されている。

【００１３】そうして、この第二の支持金具１２を構成
する環状金具３３が、前記第一の支持金具１０を構成す
る下金具１８に対して、軸方向に所定距離を隔てて対向
位置せしめられており、それら下金具１８と環状金具３
３との間に介装されたゴム弾性体１４によって、両金具
１８，３３が、弾性的に連結されている。また、かかる
ゴム弾性体１４は、テーパが付された円筒形状を呈して
おり、その小径側の開口端面に対して下金具１８の筒壁
部外周面が固着されている一方、大径側の開口端面に対
して環状金具３３の軸方向端面が固着されている。即
ち、このゴム弾性体１４は、下金具１８と環状金具３３
とを有する一体加硫成形品として形成されているのであ
る。

【００１４】さらに、第二の支持金具１２の内部には、
環状金具３３の内部に位置して、振動板３４が配設され
ている。また、この振動板３４の外周縁部には、径方向
外方に広がる円環板状の連結ゴム３６を介して、取付リ
ング３８が取り付けられており、この取付リング３８が
環状金具３３に対して、複数本のボルト４０にて固定さ
れることにより、かかる振動板３４が、第二の支持金具
１２に装着されている。即ち、この振動板３４は、第二
の支持金具１２に対し、連結ゴム３６の弾性変形に基づ
いて変位可能に、取り付けられているのである。

【００１５】また、かかる振動板３４の第二の支持金具
１２への装着により、ゴム弾性体１４の内部に形成され
た凹所３２の開口部が流体密に覆蓋されている。そし
て、そこに所定の非圧縮性流体が封入された受圧室４２
が形成されている。なお、かかる封入流体としては、例
えば水やアルキレングリコール、ポリアルキレングリコ
ール、シリコーン油等が、好適に用いられる。

【００１６】すなわち、この受圧室４２にあっては、壁
部の一部がゴム弾性体１４にて構成されており、第一の
支持金具１０と第二の支持金具１２との間への振動入力
時に、かかるゴム弾性体１４の弾性変形に基づいて、内
圧変動が惹起されるようになっているのである。なお、
このことから明らかなように、本実施例では、かかる受
圧室４２にて流体室が構成されている。

【００１７】また一方、前記第一の支持金具１０の内部
に形成された空所のうち、下金具１８の凹部２８側に
も、受圧室４２と同一の非圧縮性流体が封入されてい
る。それによって、かかる下金具１８の凹部２８によ
り、可撓性膜３０の変形に基づいて容易に容積変化が許
容される平衡室４４が形成されている。なお、可撓性膜
３０を挟んで、平衡室４４と反対側に位置する、上金具
１６の凹部２６側の空所は、かかる可撓性膜３０の変形
を許容する空気室４６とされている。

【００１８】更にまた、それら受圧室４２と平衡室４４
とを仕切る隔壁を構成する下金具１８の底壁部には、円
板金具４８が重ね合わされて、ボルト固定されている。
この円板金具４８には、下金具１８に対する重ね合わせ
面上に、周方向に延びる周溝５０が設けられている。そ
れによって、下金具１８に重ね合わされた際、それら円
板金具４８と下金具１８との重ね合わせ面間において、
周方向に所定長さで延び、その周方向両端部が、下金具
１８および円板金具４８に設けられた連通孔を通じて、
受圧室４２および平衡室４４に連通せしめられたオリフ
ィス通路５２が形成されている。

【００１９】そして、振動入力時に受圧室４２に内圧変
動が惹起された際、受圧室４２と平衡室４４との間で、
オリフィス通路５２を通じての流体の流動が生ぜしめら
れることにより、かかる流体の流動作用乃至は共振作用
に基づいて、所定の防振効果が発揮されることとなるの
である。なお、本実施例では、オリフィス通路５２を通
じて流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、シェ
イク等の低周波大振幅振動の入力時に高減衰効果が発揮
され得るように、オリフィス通路５２の長さや断面積等
が、チューニングされている。

【００２０】一方、上記受圧室４２の壁部の一部を構成
する振動板３４の背後には、底金具３１によって空所５
４が形成されている。そして、この空所５４内には、底
金具３１の中央部分から、振動板３４に向って軸方向に
所定高さで突出するガイドロッド５６が、立設されてい
る。

【００２１】また、振動板３４の背面には、かかるガイ
ドロッド５６側に向って突出する円筒状の連結部材５８
を介して、電歪素子によって構成された全体として略円
筒形状を呈する可動体６０が取り付けられている。そし
て、この可動体６０が、ガイドロッド５６に対して外挿
されており、該ガイドロッド５６上を軸方向に往復移動
（振動）せしめられるようになっているのである。

【００２２】より詳細には、かかる可動体６０は、円環
形状を呈する一対の第一の電歪素子６２，６４と、円筒
形状を呈する第二の電歪素子６６とによって構成されて
おり、該第二の電歪素子６６の軸方向両端部に対して、
それぞれ、第一の電歪素子６２，６４が、固着されてな
る構造とされている。なお、これら第一の電歪素子６
２，６４および第二の電歪素子６６は、何れも、従来か
ら公知の電歪材料、例えば鉛（Ｐｂ），ジルコニウム
（Ｚｒ），チタン（Ｔｉ）を主成分としたピエゾ・セラ
ミックス等から成る薄肉円環板状の電歪素子の複数枚
を、電極層を挟んで軸方向に積層せしめて成る積層型構
造をもって、形成されている。

【００２３】すなわち、これら第一の電歪素子６２，６
４および第二の電歪素子６６にあっては、何れも、軸方
向に電圧を印加することによって、逆圧電効果により、
径方向に収縮して外径が小径化し、且つ内径が大径化せ
しめられると共に、軸方向に延びるようになっているの
である。なお、第一の電歪素子６２，６４は、比較的短
い軸方向長さをもって形成されているのに対し、第二の
電歪素子６６にあっては、軸方向長さが長く設定されて
おり、電圧印加による軸方向の変形量が、充分に確保さ
れ得るようになっている。

【００２４】また、そこにおいて、第一の電歪素子６
２，６４は、電圧が印加されていない状態下での内径
が、前記ガイドロッド５６の外径と同一か或いはそれよ
りも僅かに小さい内径をもって形成されている。一方、
第二の電歪素子６６は、電圧が印加されていない状態下
での内径が、ガイドロッド５６の外径よりも所定寸法大
きな内径をもって形成されている。それによって、かか
る第一の電歪素子６２，６４にあっては、電圧が印加さ
れていない状態下で、ガイドロッド５６の外周面に対し
て嵌着されて位置決めされ得るうようになっていると共
に、電圧を印加することにより、内径が拡径されて、ガ
イドロッド５６から離脱せしめられるようになっている
のである。

【００２５】従って、かくの如き第一の電歪素子６２，
６４と第二の電歪素子６６からなる可動体６０にあって
は、それら各電歪素子６２，６４，６６に対して印加す
る電圧を制御することにより、ガイドロッド５６上を往
復移動せしめられることとなるのである。

【００２６】具体的には、図２（Ａ）にモデル的に示さ
れているように、第一の電歪素子６２，６４がガイドロ
ッド５６に対して嵌合されることにより、該ガイドロッ
ド５６上に位置決め保持された可動体６０に対して、先
ず、（Ｂ）に示されているように、第一の電歪素子６４
だけに電圧を印加せしめ、続いて、（Ｃ）に示されてい
るように、第二の電歪素子６６に電圧を印加せしめる。
それによって、第一の電歪素子６４がガイドロッド５６
から離脱された後に、第二の電歪素子６６が伸長せしめ
られて、全体として、可動体６０が、もとの位置から、
所定距離：Ｌだけ下方に延び出されることとなる。

【００２７】次に、（Ｄ）に示されているように、第一
の電歪素子６４に加えた電圧を解除し、続いて、（Ｅ）
に示されているように、第一の電歪素子６２に対して電
圧を印加する。それによって、第一の電歪素子６４が、
もとの保持位置から下方に所定距離：Ｌだけ変位した位
置において、ガイドロッド５６に対して嵌合されて位置
決めされるのであり、その後に、第一の電歪素子６２が
ガイドロッド５６から離脱せしめられることとなる。

【００２８】その後、第二の電歪素子６６に加えた電圧
を解除し、続いて、（Ｆ）に示されているように、第一
の電歪素子６２に加えた電圧を解除する。それによっ
て、第二の電歪素子６６が収縮せしめられた後に、第一
の電歪素子６２が、もとの位置から下方に所定距離：Ｌ
だけ下がった位置において位置決めされることとなる。

【００２９】以上の如き作動によって、可動体６０は、
全体として、ガイドロッド５６上を、下方に向って所定
距離：Ｌだけ変位せしめられたこととなるのであり、そ
して、このような作動を繰り返して行なわせることによ
って、かかる可動体６０が、ガイドロッド５６上を移動
せしめられ得るのである。なお、可動体６０を、ガイド
ロッド５６上で、上方に向って移動させるには、上述の
如き作動を、逆の順序で行なわせるようにすれば良い。

【００３０】また、そこにおいて、電歪素子の応答速度
は、１０μsec 程度と、極めて高いことから、各電歪素
子６２，６４，６６に対する電圧の印加制御を繰り返す
ことによって、充分に高い周波数で可動体６０を変位さ
せることが可能であり、それ故、一般に防振対象とされ
るエンジンマウントに対する入力振動の如く、数mmの振
幅をもって、数十〜数百Hz程度の周波数で、かかる可動
体６０を変位させることは、充分に可能となるのであ
る。

【００３１】従って、かくの如き可動体６０を、連結部
材５８を介して、振動板３４に連結することにより、該
振動板３４を、かかる可動体６０にて加振するようにし
た、上述の如きエンジンマウントにおいては、振動板３
４を、充分なストロークをもって変位（振動）せしめる
ことができるのであり、それによって、振動入力時にお
ける受圧室４２の内圧制御、延いてはマウント防振特性
の切換制御が、有効に為され得るのである。

【００３２】具体的には、例えば、シェイクやバウンス
等の低周波大振幅振動の入力時には、受圧室４２の内圧
を積極的に発生させて、オリフィス通路５２を通じて流
動せしめられる流体の流動作用に基づいて発揮される減
衰効果の向上を図るべく、振動板３４が入力振動と同位
相で加振せしめられることとなり、また、アイドリング
振動等の中周波中振幅振動やこもり音等の高周波小振幅
振動の入力時には、受圧室４２に生ぜしめられる内圧を
吸収乃至は軽減せしめて低動ばね化を図るべく、振動板
３４が入力振動と逆位相で加振せしめられることとなる
が、その何れの場合でも、振動板３４の変位ストローク
を充分に確保することが可能となるところから、低周波
振動の入力時におけるオリフィス通路５２による高減衰
効果および中乃至高周波振動の入力時における受圧室４
２の内圧吸収による低動ばね効果が、何れも、極めて有
効に発揮され得ることとなるのである。

【００３３】しかも、かかるエンジンマウントにおいて
は、第一及び第二の電歪素子６２，６４，６６に対して
印加される電圧の周波数等によって、振動板３４の加振
周波数や変位ストロークを、極めて高精度に制御するこ
とが可能であるところから、目的とする防振特性を有利
に且つ安定して得ることができると共に、複数種の或い
は広い周波数域に亘って変化する入力振動に対して、何
れも、良好なる防振特性を有利に得ることができるので
ある。

【００３４】また、電歪素子にて構成された可動体６０
は、それ自体が変位せしめられるようになっていること
から、大きな変位ストロークを得るために、多数枚の電
歪素子を積層した大型の電歪素子を用いる必要がないの
であり、それ故、従来の電歪素子からなるアクチュエー
タを備えたマウントに比して、コンパクト化が図られ得
るといった利点をも、有しているのである。

【００３５】以上、本発明の実施例について詳述してき
たが、これは文字通りの例示であって、本発明は、かか
る具体例にのみ限定して解釈されるものではない。

【００３６】例えば、前記例では、第二の支持金具１２
側に設けられたガイドロッド５６に対して、振動板３４
側に設けられた可動体６０が装着されてなる構造とされ
ていたが、それとは逆に、ガイドロッド５６を可動体６
０側に、可動体６０を第二の支持金具１２側に設けても
良い。

【００３７】また、ガイド部材および可動体の具体的形
状も、前記実施例のものに限定して解釈されるものでは
決してなく、可動体を構成する電歪素子に対する電圧の
印加によって、かかる電歪素子がガイド部材に対して位
置決めおよび離脱せしめられ得る構造のものであれば良
く、例えば、図３に示されているように、ガイド部材と
して筒状のガイドスリーブ６８を設ける一方、該ガイド
スリーブ６８の内周面に対して嵌合される円板状の第一
の電歪素子７０，７２を、それらの間に介装されたロッ
ド状の第二の電歪素子７４にて連結せしめてなる構造の
可動体７６を用い、かかる可動体７６をガイドスリーブ
６８内に挿入して装着することも可能である。

【００３８】更にまた、前記実施例では、一対の第一の
電歪素子６２，６４が第二の電歪素子６６にて連結され
てなる構造の可動体６０が用いられていたが、軸方向に
互いに所定距離を隔てて配された三個以上の第一の電歪
素子を、各対向面間に介装された第二の電歪素子によっ
て連結せしめてなる多段構造の可動体を用いることも可
能である。

【００３９】さらに、前記実施例では、流体室（受圧室
４２）に対して、オリフィス通路５２を通じて連通され
た平衡室４４が設けられていたが、それらオリフィス通
路や平衡室を有しない構造のマウント装置に対しても、
本発明は、有利に適用され得るものである。

【００４０】加えて、前記実施例では、本発明を自動車
用エンジンマウントに対して適用したものの具体例を示
したが、本発明は、その他、自動車用ボデーマウント
や、或いは自動車以外の各種マウント装置に対しても、
同様に適用され得ることは、勿論である。

【００４１】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等
を加えた態様において実施され得るものであり、また、
そのような実施態様のものが、本発明の趣旨を逸脱しな
い限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものである
ことは、言うまでもないところである。

【００４２】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
に従う構造とされた流体封入式マウント装置において
は、第一及び第二の電歪素子によって構成された可動体
が、ガイド部材に沿って変位せしめられることにより、
振動板が加振せしめられることとなるところから、コン
パクトで且つ簡単な構造の駆動機構によって、振動板の
加振ストロークを充分に確保することができるのであ
る。

【００４３】しかも、可動体を構成する第一及び第二の
電歪素子に対して印加される電圧の周波数等によって、
振動板の加振周波数や変位ストロークを高精度に制御す
ることが可能であるところから、目的とする防振特性
を、極めて有利に且つ安定して得ることができるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのエンジンマウントを
示す縦断面図である。

【図２】図１に示されたエンジンマウントにおいて用い
られている駆動機構の作動を説明するためのモデル図で
ある。

【図３】図１に示されたエンジンマウントにおいて好適
に用いられる駆動機構の別の具体例を示す説明図であ
る。

【符号の簡単な説明】

１０ 第一の支持金具 １２ 第二の支持金具 １４ ゴム弾性体 ３４ 振動板 ３６ 連結ゴム ４２ 受圧室 ４４ 平衡室 ５２ オリフィス通路 ５６ ガイドロッド ５８ 連結部材 ６０，７６ 可動体 ６２，６４，７０，７２ 第一の電歪素子 ６６，７４ 第二の電歪素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに所定距離を隔てて配された第一の
   支持金具と第二の支持金具とを、それらの間に介装され
   たゴム弾性体にて連結すると共に、内部に所定の非圧縮
   性流体が封入された流体室を、該ゴム弾性体にて壁部の
   一部を構成して形成する一方、かかる流体室の壁部の一
   部を、前記第二の支持金具に対して変位可能に支持され
   た振動板にて構成し、該振動板を加振制御するようにし
   た流体封入式マウント装置であって、 前記振動板の背面側において、該振動板と前記第二の支
   持金具との何れか一方の側から他方の側に向って、該振
   動板の加振方向に突出するガイド部材を立設せしめる一
   方、電圧の印加による変形により前記ガイド部材に対し
   て位置決めおよび離脱せしめられる第一の電歪素子の複
   数個を、それらの間に介装された第二の電歪素子によっ
   て一体的に連結せしめてなる可動体を、前記振動板と前
   記第二の支持金具との何れか他方の側に設けて、前記ガ
   イド部材に対して装着せしめたことを特徴とする流体封
   入式マウント装置。