JPH0568368B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばエンジン等のパワーユニツト
を車両の車体等の基台に対しマウンテイングする
ためのマウンテイング装置に関し、特に、パワー
ユニツトの回転軸を挟んで両側方に配置された対
なるマウントの変形を互いに関連付けるようにし
たものの改良に関するものである。

（従来の技術） 従来、この種のマウンテイング装置として、例
えば特開昭58−161617号公報等に開示されるよう
に、パワーユニツトの回転軸を挟んで左右両側に
配置され、各々非圧縮性流体が封入された上下室
を有するとともに、該上下室の隔壁にパワーユニ
ツトの脚部が連結され、パワーユニツトを基台に
対し弾性支持する対なるマウントを備え、左側マ
ウントの上室と右側マウントの下室、および左側
マウントの下室と右側マウントの上室をそれぞれ
独立した導管で連通してなり、パワーユニツトの
バウンス振動に対しては、両マウントの互いに連
通する上下室同士で流体が移動する際の移動ばね
定数により低バウンス剛性を得る一方、パワーユ
ニツトのロール振動に対しては、上記上下室間の
流体移動が行われないことによつてロール剛性を
増大させるようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、この従来のものでは、ロール剛性が
高いために、過渡的な大トルク発生時のパワーユ
ニツトの過大運動を抑制して他の部材との干渉等
を防止することができる反面、この高ロール剛性
によりパワーユニツトの変動トルクの基台への伝
達率が大きくなり、振動や騒音等を緩和すること
は困難である。

一方、上記以外の従来例としては、例えば米国
特許第2705118号に開示されるように、上記の如
くパワーユニツトの回転軸を挟んで両側方に配置
されるマウントの各々を、非圧縮性流体が封入さ
れた１つの流体室を有する構成とするとともに、
両マウントの流体室をオリフイスを有する導管で
連通することにより、パワーユニツトの過渡的な
大トルク変動をオリフイスによつて減衰するよう
にしたものが知られている。

ところで、本発明者らは、マウンテイング装置
のロール剛性の低減を主目的として、上記後者の
従来技術の基本的な構成、つまりパワーユニツト
の回転軸を挟んで両側方に配置されたマウントの
流体室同士を導管で連通してなる構成について各
種の検討を繰り返したところ、導管内の流体の共
振現象により、パワーユニツトのトルク変動に伴
う振動数の変化に応じてマウンテイング装置のロ
ール剛性が第２図でα線にて示すように変化する
ことを見出した。すなわち、ロール剛性を表すロ
ールばね定数は、 低振動数域では、導管内を流体が移動するた
めに流体室連通時の静ばね定数Ｋにほぼ等し
く、振動数の増加に従つて低下して振動数faで
最小値に達する。

上記最小振動数faを過ぎて振動数が増加する
と、加速度の自乗に比例する導管内流体の慣性
力の増大によつて導管内を流体が流れ難くなる
ため、比較的急激に増加し、振動数feで流体室
非連通時の非連通ばね定数（１＋Ｎ）Ｋ（Ｎは
マウントにおける弾性壁の膨張／移動ばね定数
比）と等しくなる。

上記振動数feを過ぎてもさらに増加し、導管
内流体の固有振動数fnにて最大値に達する。

上記固有振動数fnよりも高振動数域では振動
数増加と共に低下し、流体が導管内を流れない
状態での上記非連通ばね定数（１＋Ｎ）Ｋに漸
近する。

したがつて、上記構成のものにおいては、振動
数feよりも低いロール振動数域で低いロール剛性
を確保することができ、この低ロール剛性により
ロール振動に伴う振動や騒音等の緩和を良好に図
ることができる。

しかしながら、その反面、パワーユニツトにお
ける運動不つり合い等によるバウンス振動に対し
ては、導管内での流体移動は生せず、各マウント
は関連のない独立マウントと同等になるため、バ
ウンス剛性が増大し、バウンス振動に伴う基台の
振動や騒音等を低減できない難があつた。

そこで、本発明は以上の諸点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、上記の如き、パワーユ
ニツト側方の両マウントの流体室同士を導管で連
通してなるマウンテイング装置において、各マウ
ントを容積可変の補助室に連通させて該両補助室
の容積変化を互いに関連させるとともに、導管で
の流体移動をコントロールするようにすることに
より、マウンテイング装置におけるバウンス剛性
を低く保つてパワーユニツトのバウンス振動の基
台への伝達率を低減させる一方、ロール剛性につ
いてはロール振動の伝達率を低減するときには低
くし、過渡的な大トルク発生時のパワーユニツト
の過大運動を規制するときには高くして、パワー
ユニツトの運転状態に応じてロール剛性を変化さ
せるようにすることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段
は、パワーユニツトの回転軸を挟んで両側方に、
パワーユニツトを基台に弾性支持するための、非
圧縮性流体が封入された対なるマウントを配設す
るとともに、上記両マウントの流体室を連通して
流体の移動を許容し、両流体室の圧力変化を関連
付けるための導管を設ける。また、上記導管に導
管内を流れる流体の流量を制御する開閉弁等の流
量制御手段を設けるとともに、上記各マウントに
対応して弾性壁を有する容積可変の対なる補助室
を設け、該補助室と補助室に対応するマウントの
流体室とを連通させる。さらに、上記両補助室の
弾性壁同士を、一方の補助室の膨張を他方の補助
室の収縮によつて阻止するように剛性を有する連
結部材によつて一体的に連結したものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、パワーユニツ
トのバウンス振動時、流量制御手段の制御による
導管での流体流量に関係なく、各マウントの流体
室の膨張・収縮に伴つて該流体室に連通する補助
室が同期して膨張・収縮しようとする。そのと
き、該両補助室の膨張・収縮が同位相であり、両
補助室の弾性壁の変位方向が同じとなるため、該
両弾性壁同士が連結部材で連結されているにも拘
らず両補助室の膨張・収縮がスムーズに行われ、
この各補助室の容積変化により各マウントの流体
室の容積変化が吸収されるようになり、よつてバ
ウンス剛性が低くなる。

一方、パワーユニツトのロール振動時、例えば
そのロール振動数が流体室非連通時における非連
通ばね定数に対応する振動数よりも低いときに、
流量制御手段により導管での流体流量が大になる
ように制御すると、補助室の機能に関係なく、ロ
ール振動に伴つて導管内を流体が移動するように
なり、この流体移動による移動ばね定数によりロ
ール剛性を低く保つことができる。

また、過渡的な大トルク発生時のパワーユニツ
トの過大なロール運動等を防止すべく、ロール剛
性を増大させるときには、流量制御手段により上
記導管での流体流量をほぼ零にすると、導管内で
の流体移動が規制される。この流体移動の規制に
より、上記バウンス振動時と同様に、各マウント
の流体室の膨張・収縮に伴い対応する補助室が同
期して膨張・収縮しようとするが、ロール振動時
はその両補助室の膨張・収縮が逆位相になり、両
弾性壁の変位方向が逆方向になるため、該両弾性
壁同士を連結する剛性を有する連結部材によつて
両補助室の膨張・収縮力が互いに相殺され、各マ
ウントの流体室の容積変化は補助室によつて吸収
されなくなり、よつてロール剛性を増大させるこ
とができる。

（第１実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は車両用レシプロエンジンを車体にマウ
ンテイングする場合に適用した第１実施例の全体
構成を示し、１は基台としての車体、２は車体１
のエンジンルーム内底部に載置支持されるパワー
ユニツトとしてのエンジンであつて、該エンジン
２の回転軸つまりクランク軸２ａを挟んだ左右両
側面には略水平方向に延びるブラケツト３，３が
一体に突設され、該ブラケツト３，３と車体１と
の間、すなわちエンジン２のクランク軸２ａを挟
んで両側方にはエンジン２を車体１に対し弾性支
持するための対なるマウント４，４が配置されて
いる。

上記各マウント４は、車体１に固定され上面が
開放した有底円筒状のケース５と、該ケース５の
上面開放口を密閉し、かつ上記各ブラケツト３に
連結ボルト８を介して結合されたゴム等よりなる
弾性壁６とを備え、上記ケース５内には弾性壁６
により非圧縮性流体（液体）が封入された密閉状
態の流体室７が形成されている。

また、上記マウント４，４のケース５，５には
導管９の各端部がそれぞれ連結されており、この
導管９により、両マウント４，４の流体室７，７
同士を連通して流体の移動を許容し、両流体室
７，７の圧力変化を関連付けるように構成されて
いる。

また、上記両マウント４，４を連通する導管９
の中間位置には、導管９内を流れる流体の流量を
制御する流量制御手段としての電磁開閉弁１０が
配設されている。該電磁開閉弁１０は、導管９に
結合され、内部に弁座１１ａを有するバルブケー
ス１１と、該バルブケース１１内に嵌装され、上
記弁座１１ａに着座可能な弁体１２と、該弁体１
２を開弁付勢するスプリング（図示せず）と、弁
体１２をスプリングの付勢力に抗して閉弁方向に
吸引する電磁石１３とを備えてなり、電磁石１３
への通電時には開いているが電磁石１３への通電
により閉弁する。そして、上記弁座１１ａに対す
る弁体１２の位置関係は、車両前進時におけるト
ルク反力によるエンジン２の図で時計回り方向の
ロール時に、閉弁状態にある弁体１２が両マウン
ト４，４での流体圧の差によつて弁座１１ａに密
着付勢されるように設定されている。尚、上記開
閉弁１０は図示しないスプリングで弁体１２を開
弁付勢するタイプについて述べたが、弁体１２を
閉弁付勢するスプリングと、弁体１２をスプリン
グの付勢力に抗して開弁方向に吸引する電磁石１
３とを備えてなり、電磁石１３への非通電時には
閉じているが、通電時には開弁するタイプとして
もよい。

また、車体１側には非圧縮性流体が封入された
容積可変の対なる補助室１４，１４がそれぞれ上
記マウント４，４に対応して配設されている。該
各補助室１４は、車体１に固定され一面が開放し
た有底円筒状のケース１５と、該ケース１５の開
放口を密閉する弾性壁１６とによつて形成されて
おり、上記両ケース１５，１５はその開放口が共
に同じ向き（図では左方）になるように配置され
ている。そして、上記各補助室１４は対応するマ
ウント４の流体室７にオリフイス１７を介設した
補助導管１８を介して連通されているとともに、
両補助室１４，１４の弾性壁１６，１６は、一方
の補助室１４の膨張を他方の補助室１４の収縮に
よつて阻止するように、換言すれば両弾性壁１
６，１６の同方向の変位を許容し、逆方向の変位
を阻止するように剛性を有する連結部材１９によ
つて一体的に連結されている。

さらに、上記開閉弁１０の電磁石１３には該電
磁石１３への通電を制御するコントローラ２０が
接続されており、該コントローラ２０には、エン
ジン２の回転数を検出する回転センサ２１と、車
両のアクセル開度（吸気負圧）を検出するアクセ
ル開度センサ２２と、車両の変速機のシフト位置
を検出するシフト位置センサ２３と、車両の走行
速度を検出する車速センサ２４と、エンジン２の
ラフネス状態等の振動を検出する振動センサ２５
と、車両のクラツチのON・OFF状態を検出する
クラツチセンサ２６との各出力が入力されてお
り、これらセンサ２１〜２６の検出信号に基づい
てコントローラ２０により車両の運転状態を判定
し、それに応じて開閉弁１０を自動的に開閉制御
するように構成されている。

したがつて、上記実施例においては、各マウン
ト４の流体室７に補助導管１８を介して容積可変
の補助室１４が連通され、該両補助室１４，１４
の弾性壁１６，１６同士が連結部材１９により両
弾性壁１６，１６の同方向の変位を許容し、逆方
向の変位を阻止するように一体的に連結されてい
るため、エンジン２のバウンス振動時、両マウン
ト４，４の流体室７，７が同じ位相で膨張・収縮
すると、それに伴い開閉弁１０の開閉状態に関係
なく、両補助室１４，１４が対応するマウント
４，４に同期して膨張・収縮するようになり、こ
の補助室１４，１４の容積変化によりマウント
４，４の流体室７，７の容積変化が吸収され、よ
つてバウンス剛性を低く保つことができ、エンジ
ン２のバウンス振動の車体１への伝達率を低減し
て車体１での振動や騒音を緩和することができ
る。

また、エンジン２のトルク変動によるロール振
動時、各センサ２１〜２６の検出信号を受けたコ
ントローラ２０により、エンジン２のトルク変動
の最低次数成分（例えば４サイクル４気筒エンジ
ンでは２次成分）のロール振動数が検出され、第
２図でα線にて示すように、該振動数が両流体室
７，７を非連通状態にしたときの非連通ばね定数
に対応する振動数fmよりも低いときには開閉弁
１０が開かれる。その結果、振動数fmよりも低
い低振動数域では導管９内で流体が移動するため
に、補助室１４，１４の機能に関係なくロールば
ね定数が低くなる連通効果がそのまま得られるこ
とになり、よつてロール剛性を低くしてエンジン
２のロール振動の車体１への伝達率を下げ、車体
１での振動や騒音を緩和することができる。

一方、上記ロール振動時のロール振動数が振動
数fm以上の振動数域にあるときには開閉弁１０
が閉じられ、この開閉弁１０の閉動作により、上
記バウンス振動時と同様に、各マウント４の流体
室７の膨張・収縮に同期して補助室１４が膨張・
収縮しようとする。しかし、このロール振動時に
は上記両マウント４，４の流体室７，７すなわち
両補助室１４，１４の膨張・収縮が互いに逆位相
であるため、膨張しようとする補助室１４の膨張
力と収縮しようとする補助室１４の収縮力とが互
いに相殺してその弾性壁１６，１６は変位せず、
マウント４，４の流体室７，７の容積変化は該マ
ウント４，４の弾性壁６，６および補助室１４，
１４の弾性壁１６，１６での膨張・収縮によつて
吸収されるようになり、よつてロール剛性は増大
するが、導管９内流体の共振によるばる定数の大
幅な増大を防ぐことができる。

また、センサ２１〜２６により検出されたエン
ジン回転数、アクセル開度（吸気負圧）、変速機
のシフト位置、車速，エンジン２のラフネス等の
振動状態、クラツチのON・OFF状態をもとにエ
ンジン２の発生トルクが検出され、該発生トルク
が設定値以上のときには開閉弁１０が閉じられ
る。この開閉弁１０の閉動作により上記と同様に
ロール剛性が大きくなり、その結果、過渡的な大
トルク発生時のエンジン２の過大な運動を規制し
て、他の部材との干渉、過渡振動や衝撃の緩和を
図ることができる。

さらに、上記開閉弁１０は、発生頻度の高い車
両前進時のトルク反力により弁体１２の閉じ力が
増大するように設定されているので、閉弁時の電
磁石１３に対する供給電流が少なくて済むととも
に、電磁石１３を吸引能力の低い小型のものとす
ることができる。

尚、上記実施例における開閉弁１０の開閉切換
えは車両の乗員のマニユアル操作によつて行うこ
ともできる。

（第２実施例） 第３図は本発明の第２実施例を示し、上記第１
実施例では開閉弁１０および補助室１４，１４を
車体１側に設けたのに対し、エンジン２側に設け
たものである。

すなわち、本実施例では、各マウント４の弾性
壁６に結合された連結ボルト８′にオイル通路
８′ａが貫通形成され、該オイル通路８′ａに導管
９の各端部が連結され、該導管９の中間位置に配
設される開閉弁１０はエンジン２に取り付けられ
ている。また、上記各マウント４の流体室７に補
助導管１８を介して連通する各補助室１４はエン
ジン２側に配置されていて、該両補助室１４，１
４の弾性壁１６，１６は補助室１４，１４の容積
変化の方向が同じになるように連結部材１９によ
つて一体的に連結されており、その他は上記第１
実施例と同様に構成されている。したがつて、本
実施例でも上記第１実施例と同様の作用効果を奏
することができる。

最後に、上記第１実施例において開閉弁の開閉
切換えによるバウンス剛性およびロール剛性の変
化を計算例により説明する。

先ず、その剛性計算のためのモデルを第４図に
示すように設定する。すなわち、マウントおよび
補助室は全て同一のものとし、その各々をピスト
ン部の移動に関与する移動ばね（移動ばね定数
Ｋ）と、内圧による弾性壁の膨張（収縮）に関与
する膨張ばね（膨張ばね定数ｋ）との結合体とし
てモデル化する。また、エンジンから両マウント
のピストン部に入力される力をF_A，F_B、各マウ
ントおよび補助室におけるピストン部の図で矢印
方向の変位量をX_A〜X_D，Xa〜Xd、各ピストン
部の面積をＡ，Ｂ、大気圧をＰ、開閉弁の開時に
おける流体圧をＰ＋ΔP、開閉弁の閉時における
各補助導管内の流体圧をＰ＋ΔP_L，Ｐ＋ΔP_Rにそ
れぞれ設定する。

その場合、開閉弁が開いているときには、容積
不変であることから、 Ａ（X_A＋X_B＋X_C＋X_D） ＝Ｂ（Xa＋Xb＋Xc＋Xd） また、力のつり合いにより、 F_A＝ｋ・X_A＋ΔP・Ａ F_B＝ｋ・X_B＋ΔP・Ａ ΔP・Ｂ＝ｋ・Xa＝ｋ・Xb ＝ｋ・Xc＝ｋ・Xd 2ΔP・Ａ＝ｋ（X_C＋X_D） X_C＝X_D ここで、（A²／B²）ｋ＝NKとおくと、一般の
流体封入マウントではＮ＝１〜３となる。よつて
Ｎ＝３として上記計算式を解くと、剛性マトリツ
クスは、 F_A F_B＝1.3K 0.3K 0.3K 1.3KX_A X_B となる。この方程式からバウンス剛性およびロー
ル剛性を求めると、X_A＝X_B＝Ｘのときのバウン
ス剛性（F_A＋F_B）／Ｘは、 Ｆ／Ｘ＝２（1.3K＋0.3K）＝3.2Kとなり、また
−X_A＝X_B＝Ｘのときのロール剛性ａ・（−F_A＋
F_B）／（Ｘ／ａ）は Ｔ／θ＝２（1.3K−0.3K）・a²＝2K・a² （ａはエンジンのロール中心と各マウントとの
距離、θはエンジンのロール角Ｘ／ａ、Ｔはトル
クａ・（−F_A＋F_B）をそれぞれ示す） となる。

これに対し、開閉弁が閉じているときには、計
算式は、 Ａ（X_A＋X_C）＝Ｂ（Xa＋Xc） Ａ（X_B＋X_D）＝Ｂ（Xb＋Xd） F_A＝Ｋ・X_A＋ΔP_L・Ａ F_B＝Ｋ・X_B＋ΔP_R・Ａ ΔP_L・Ｂ＝ｋ・Xa＝ｋ・Xc ΔP_R・Ｂ＝ｋ・Xb＝ｋ・Xd ΔP_L・Ａ＋ΔP_R・Ａ＝Ｋ・X_C＋Ｋ・X_D X_C＝X_D となり、この計算式を解いた剛性マトリツクス
は、 F_A F_B＝ 2.05K −0.45K −0.45K 2.05KX_A X_B となる。この方程式から、バウンス剛性は、 Ｆ／Ｘ＝２（2.05K−0.45K） ＝3.2K となり、ロール剛性は、 Ｔ／θ＝２（2.05K＋0.45K）・a² ＝5K・a² となる。

以上の結果、バウンス剛性は開閉弁の開閉切換
えにも拘らずＦ／Ｘ＝3.2Kと低い数値に一定に
保たれるのに対し、ロール剛性は、開閉弁が開い
ているときにはバウンス剛性よりも低いＴ／θ＝
2K・a²となり、開閉弁が閉じるとバウンス剛性
よりも高いＴ／θ＝5K・a²となる。よつて開閉
弁の開閉切換えにより、バウンス剛性よりも低い
ロール剛性および高いロール剛性の両方を得るこ
とができるのが判る。

（発明の効果） 以上説明した如く、本発明によれば、パワーユ
ニツトの回転軸を挟んで両側方にパワーユニツト
を基台に弾性支持する流体封入マウントを配置
し、該両マウントの流体室を導管で導通するとと
もに、該導管に流量制御手段を設け、さらに各マ
ウントの流体室を容積可変の補助室に連通し、該
両補助室の弾性壁を、両補助室の膨張・収縮方向
が同じになるときにそれを許容し、逆方向のとき
は阻止するように連結したことにより、パワーユ
ニツトのバウンス振動に対するバウンス剛性を低
く保ち、バウンス振動の基台への伝達率を低減し
て基台での振動や騒音を低減することができる。
また、パワーユニツトのロール振動時、流量制御
手段による流体の流量制御によりパワーユニツト
の運転状態に応じてロール剛性を変化させること
ができ、ロール剛性を低くしたときにはパワーユ
ニツトから基台へのロール振動の伝達率を低減し
て基台での振動や騒音を低減することができると
ともに、過渡的な大トルク発生時には、ロール剛
性を高めてパワーユニツトの過大な運動を規制
し、パワーユニツトの他の部材への干渉防止、過
度振動や衝撃の緩和を図ることができ、特に車両
への適用により有用な効果を発揮することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示
すもので、第１図は全体構成を示す模式説明図、
第２図はロール剛性の振動周波数特性を示す説明
図である。第３図は第２実施例を示す第１図相当
図である。第４図は剛性計算のためのモデルを示
す模式図である。 １……車体、２……エンジン、２ａ……クラン
ク軸、４……マウント、７……流体室、９……導
管、１０……開閉弁、１４……補助室、１６……
弾性壁、１９……連結部材、２０……コントロー
ラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パワーユニツトの回転軸を挟んで両側方に配
   置され、パワーユニツトを基台に対し弾性支持す
   るマウントを備え、該各マウントには非圧縮性流
   体が封入されている一方、上記両マウントの流体
   室を連通して流体の移動を許容し、両流体室の圧
   力変化を関連付けるための導管と、該導管に配設
   され、導管内を流れる流体の流量を制御する流量
   制御手段と、上記各マウントに対応して配置さ
   れ、該対応するマウントの流体室に連通されると
   ともに、弾性壁を有する容積可変の対なる補助室
   とを備え、上記両補助室の弾性壁は一方の補助室
   の膨張を他方の補助室の収縮によつて阻止するよ
   うに連結部材で互いに連結されていることを特徴
   とするパワーユニツトのマウンテイング装置。