JPH0568370B2

JPH0568370B2 -

Info

Publication number: JPH0568370B2
Application number: JP26884584A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Watanabe; Haruyuki Taniguchi
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1984-12-19
Filing date: 1984-12-19
Publication date: 1993-09-28
Also published as: JPS61146623A

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マウントに連通させて該両
補助マウントにパワーユニツトのロール運動の規
制を行わせるとともに、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置す
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、該導管に導管
内を流れる流体の流量を制御する開閉弁等の流量
制御手段を配置する。さらに、上記パワーユニツ
トに上下方向に突設した部材の両側方に配置さ
れ、パワーユニツトの上記回転軸を中心とする回
動を規制するための、非圧縮性流体が封入された
補助マウントとを設け、該補助マウントの流体室
と該流体室に対応する上記マウントの流体室とを
連通管を介して連通したものである。

（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
マウントの流体室が同期して収縮・膨張し、補助
マウントが、マウント流体室の容積変化を吸収
し、バウンス剛性は低くなる。一方、補助マウン
トの膨張・収縮に伴う圧力変化はロール方向のみ
に作用し、バウンス運動とは無関係である。よつ
てバウンス剛性には、補助マウントの上下方向せ
ん断変形のみが寄与する。従つて、せん断方向ば
ね定数を低く設定することによつて、バウンス剛
性を低くすることができる。

また、パワーユニツトのロール振動時、各マウ
ントの流体室および該流体室に対応する補助マウ
ントの流体室はそれぞれ同位相で膨張・収縮が行
われるのに対し両マウントの流体室同士および補
助マウントの流体室同士はそれぞれ互いに逆位相
で膨張・収縮が行われる。そのため、例えばロー
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を大になるように制
御すると、ロール振動に伴つて導管内および連通
管内を流体がスムーズに移動して上記マウントお
よび補助マウントの各流体室の膨張・収縮が許容
されるようになり、この流体移動による移動ばね
定数によりロール剛性が低く保たれるのである。

一方、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。そのため、導管での流
体流量が大になる場合の如き、各マウントの流体
室および各補助マウントの流体室の膨張・収縮は
ほとんど行われず、各マウントの流体室の容積変
化は補助マウント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ことに
なる。

（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
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、エンジン２の上面には上方に延びるブラ
ケツト１０が一体に突設され、該ブラケツト１０
の左右両側方はエンジン２の回転軸としてのクラ
ンク軸２ａを中心とする回動すなわちロール運動
を車体に対し規制するための対なる補助マウント
１１，１１が水平方向に対向して配置されてい
る。上記各補助マウント１１は、車体１に固定さ
れ対向面が開放した有底円筒状のケース１２と、
該ケース１２の開放口を密閉する伸縮自在なゴム
等よりなる弾性壁１３とを備えてなり、上記ケー
ス１２内には弾性壁１３により非圧縮性流体（液
体）が封入された密閉状の流体室１４が形成され
ている。また、上記両補助マウント１１，１１の
弾性壁１３，１３は互いに対向していて上記ブラ
ケツト１０に連結部材１５を介して一体的に連結
されており、この連結部材１５により上記両流体
室１４，１４の膨張・収縮を互いに関連づけるよ
うになされている。

さらに、上記各マウント４の流体室７に連通す
る導管９の左右端部近傍と、該各マウント４に左
右に対応する補助マウント１１の流体室１４と
は、オリフイス１６を介設した連通管１７を介し
て連通されており、この連通管１７により、対応
するマウント４と補助マウント１１の流体室７，
１４間の流体の移動を許容し、該両流体室７，１
４の圧力変化を相互に関連付けるようになされて
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１８が
配設されている。該電磁開閉弁１８は、導管９に
結合され、内部に弁座１９ａを有するバルブケー
ス１９と、該バルブケース１９内に嵌装され、上
記弁座１９ａに着座可能な弁体２０と、該弁体２
０を開弁付勢するスプリング（図示せず）と、弁
体２０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２１とを備えてなり、電磁石２１
への非通電時には開いているが電磁石２１への通
電により閉弁する。そして、上記弁座１９ａに対
する弁体２０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２０が両マウ
ント４，４での流体圧の差によつて弁座１９ａに
密着付勢されるように設定されている。尚、上記
開閉弁１８は図示しないスプリングで弁体２０を
開弁付勢するタイプについて述べたが、弁体を閉
弁付勢するスプリングと、弁体をスプリングの付
勢力に抗して開弁方向に吸引する電磁石とを備え
てなり、電磁石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。

さらに、上記開閉弁１８の電磁石２１には該電
磁石２１への通電を制御するコントローラ２２が
接続されており、該コントローラ２２には、エン
ジン２の回転数を検出する回転センサ２３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２４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２５と、車両の走行
速度を検出する車速センサ２６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２７
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２８との各出力が入力されてお
り、これらセンサ２３〜２８の検出信号に基づい
てコントローラ２２により車両の運転状態を判定
し、それに応じて開閉弁１８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に水平方向に変位する弾性壁１３
を有する容積可変の補助マウント１１の流体室１
４が連通管１７を介して連通され、弾性壁１３，
１３が連結部材１５によりエンジン２に突設した
上下方向のブラケツト１０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１８の開閉状態に関
係なく、両補助マウント１１，１１の流体室１
４，１４が対応するマウント４，４に同期して逆
位相で膨張・収縮するとともに、該両流体室１
４，１４の弾性壁１３，１３が上下方向に伸縮す
るが、この補助マウント１１，１１での膨張・収
縮に伴う流体の移動ばね定数はエンジン２のバウ
ンス運動にほとんど関与せず、主に補助マウント
１１，１１の弾性壁１３，１３の変形によりマウ
ント４，４の流体室７，７の容積変化が吸収され
るようになり、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、各マウント４の流体室７と該流体室７に対
応する補助マウント１１の流体室１４とはそれぞ
れ同位相で膨張・収縮が行われるのに対し、両マ
ウント４，４の流体室７，７同士および補助マウ
ント１１の流体室１４，１４同士はそれぞれ互い
に逆位相で膨張・収縮が行われる。そのため、各
センサ２３〜２８の検出信号を受けたコントロー
ラ２２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（１＋
Ｎ）Ｋに対応する振動数feよりも低いときには開
閉弁１０が開かれると、その振動数feよりも低い
低振動数域では導管９内および連通管１７内で流
体が移動するために、上記各マウント４および補
助マウント１１の流体室７，１４の膨張・収縮が
支障なく行われ、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、センサ２３〜２８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１８が閉じられ
る。この開閉弁１８の閉動作により、導管９での
流体移動が規制され、流体は左右各マウント４の
流体室７および補助マウント１１の流体室１４内
に分離密閉されるので、膨張・収縮しようとす
る。しかし、このロール振動時には連通管１７内
の流体はほとんど移動することがなく、膨張しよ
うとする一方の相対応する流体室７，１４の膨張
力および収縮しようとする他方の相対応する流体
室７，１４の収縮力は連通管１７内で互いに相殺
して、マウント４，４の流体室７，７および補助
マウント１１，１１の流体室１４，１４の容積変
化は各々の弾性壁６，６および弾性壁１３，１３
での膨張・収縮によつてのみ吸収されるようにな
り、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１８は、発生頻度の高い車
両前進時のトルク反力により弁体２０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２１に対する供給電流が少なくて済むととも
に、電磁石２１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１８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
実施例では補助マウント１１，１１を車体１に固
定したのに対し、補助マウント１１，１１を車体
１に対し上下方向に揺動自在に取り付けたもので
ある。

すなわち、本実施例では、対なる補助マウント
１１，１１は共にマウントケース２９に一体に設
けられている。該マウントケース２９の左右一方
の側面にはスイングアーム３０が一体に突設さ
れ、該スイングアーム３０の先端部は車体１に設
けた係合部３１に揺動自在に係合されており、よ
つて上記両補助マウント１１，１１は車体１に対
し略上下方向に移動できるように構成され、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ことに加え、
特に、両補助マウント１１，１１が上下移動可能
であるため、エンジン２のバウンス振動に対して
その剛性をさらに小さくすることができ、バウン
ス振動の車体１への伝達率をより一層低減させる
ことができる利点がある。

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図お
よび第５図に示すように設定する。すなわち、マ
ウントおよび補助マウント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、同補助マウントのピストン部に入力
される力をF_C、各マウントおよび補助マウント
におけるピストン部の図で矢印方向の変位量を
X_A〜X_C，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連通管内の流
体圧をＰ＋ΔP_L，Ｐ＋ΔP_Rにそれぞれ設定する。

その場合、第４図に示すように開閉弁が開いて
いるときには、容積不変であることから、Ａ（X_A＋X_B）＝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 F_C＝2K・X_C 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 F_C＝1.75K 0.75K ０ 0.75K 1.75K ０００ 2KX_A X_B X_C 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，X_C＝０のとき
のバウンス剛性（F_A＋F_B）／Ｘは、Ｆ／Ｘ＝２（1.75K＋0.75K）＝5K となり、この値に両補助マウントの弾性壁による
上下方向のばね定数2Kを加算すると7Kになる。
また、−X_A＝X_B＝X_C＝Ｘのときのロール剛性
ａ・（−F_A＋F_B＋F_C）／（Ｘ／ａ）はＴ／θ＝（1.75K−0.75K−0.75K ＋1.75K＋2K）・a² ＝4K・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＋F_C）をそれぞれ示す）となる。

これに対し、第５図に示すように、開閉弁が閉
じているときには、計算式は、Ａ・X_A＝Ｂ・Xa＋Ｂ・Xc＋Ａ・Xc Ａ・X_B＝Ｂ・Xb＋Ｂ・Xd−Ａ・Xc F_A＝Ｋ・X_A＋ΔP_L・Ａ F_B＝Ｋ・X_B＋ΔP_R・Ａ F_C＝2K・X_C＋ΔP_R・Ａ−ΔP_L・Ａ ΔP_L・Ｂ＝ｋ・Xa＝ｋ・Xc ΔP_R・Ｂ＝ｋ・Xb＝ｋ・Xd 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 F_C＝2.5K ０ −1.5K０ 2.5K 1.5K−1.5K 1.5K 5KX_A X_B X_C となる。この方程式から、バウンス剛性は、Ｆ／Ｘ＝２×2.5K＝5K となり、この値に補助マウントの弾性壁による上
下方向のばね定数2Kを加算すると7Kになる。ま
た、ロール剛性は、Ｔ／θ＝（2.5K＋1.5K＋2.5K＋1.5K＋ 1.5K＋1.5K＋5K）・a² ＝16K・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＝7Kと比較的低い数値に一
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＝4K・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−16K・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
ることができることが判る。

（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
ウントの流体室をパワーユニツトのロール方向の
移動を規制する容積可変の補助マウントに連通し
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図および第５図はそれぞれ両マウ
ントの連通時および非連通時における剛性計算の
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、６……弾性壁、７……流
体室、９……導管、１０……ブラケツト、１１…
…補助マウント、１３……弾性壁、１４……流体
室、１５……連結部材、１７……連通管、１８…
…電磁開閉弁、２２……コントローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

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、上記パワーユニツトに上下方向に突
設した部材の両側方に配置され、パワーユニツト
の上記回転軸を中心とする回動を規制するため
の、非圧縮性流体が封入された補助マウントとを
備え、該補助マウントの流体室と該流体室に対応
するマウントの流体室とが連通管を介して連通さ
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。