JPH0716124Y2 - 粘度可変流体封入制御型防振体 - Google Patents

粘度可変流体封入制御型防振体

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JPH0716124Y2
JPH0716124Y2 JP1988077612U JP7761288U JPH0716124Y2 JP H0716124 Y2 JPH0716124 Y2 JP H0716124Y2 JP 1988077612 U JP1988077612 U JP 1988077612U JP 7761288 U JP7761288 U JP 7761288U JP H0716124 Y2 JPH0716124 Y2 JP H0716124Y2
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fluid
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orifice
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Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はエンジン等加振体を防振支持する粘度可変流体
封入制御型防振体に関し、特に低周波振動即ちアイドリ
ング時の車体振動及びエンジンシェイクによる振動を同
時に低減するための制御型防振体に関するものである。
従来の技術 上記の粘度可変流体封入制御型防振体に関し、例えばSA
Eレポート#870963の「An Externally Tunable Hydraur
ic Mount Which Uses Electro−Rheological Fluid」
(Theodore G.Duclos,Lord Corp.)によれば、第5図に
示した構成が開示されている。即ち1はエンジン等加振
体の取付部材であり、この取付部材1は弾性体2を介し
てオリフィス部材3に支持固定されている。この弾性体
2の内方には後述する中空部が形成されている。4は車
体側に固定された支持部材,5は上記オリフィス部材3と
並列配置された弾性体で成るダイヤフラムを示す。従っ
て弾性体2の内方には、オリフィス部材3とダイヤフラ
ム5とにより、主流体室10と副流体室20とが形成されて
おり、この主流体室10及び副流体室20内に粘度可変流体
が充填されている。30は空気室である。又前記オリフィ
ス部材3には、内径の異なる複数個のオリフィス6a,6b,
6c,6d,6eが形成されているともに、各オリフィス6a,6b,
6c,6dの一方側開口部近傍に、電極に印加される電圧値
により前記流体の粘度を可変調整することができる制御
バルブ7a,7b,7c,7dが装備されている。尚オリフィス6e
は常開型となっている。
前記粘度可変流体とは、印加電圧の大小に伴って粘度が
変化する流体であって、通常電気レオロジー流体(ER流
体)と呼称されている。
このような構成によれば、エンジン等の加振体が発生す
る加振周波数に追従して前記制御バルブ7a,7b,7c,7dの
電極に印加する電圧値を制御することにより、主流体室
10及び副流体室20内に充填された流体の粘度を調整する
ことができて、この流体が適宜選択された前記オリフィ
ス6a,6b,6c,6d,6eの何れかを通過するので、加振体の取
付部材1から車体側支持部材4に対する振動の伝達を低
減することができる。
考案が解決しようとする課題 しかしながらこのような従来の粘度可変流体封入制御型
防振体にあっては、エンジン等加振体の加振周波数に追
従して複数個の制御バルブ7a,7b,7c,7dに印加する電圧
値を適宜制御しなければならないので、該制御バルブ7
a,7b,7c,7dの数が多くなった際には該制御バルブに対す
る電圧値の制御手段も複雑となり、且つ全体的な構成が
繁雑化して組付が煩瑣であり、製作に要するコストが高
くなってしまうという課題があり、更にエンジンのアイ
ドリング時以外の低周波振動,例えばエンジンシェイク
の様な振動に対して動ばね特性をチューニングすること
ができないという難点があった。即ち前記制御バルブ7
a,7b,7c,7dの夫々には、加振体の加振周波数に追従する
制御電圧を印加するための図示しない配線手段を接続す
ることが当然要求され、この複数本の配線を図外の電圧
制御手段にまで導出しなければならず、更には前記制御
部材3に多数個のオリフィスを形成しなければならない
ことと相俟って、装置全体の構造が極めて複雑になって
しまうという難点を有しているとともに、オリフィスの
長さを適宜に可変調整することができないため、振動の
低減に有効な動ばね特性が略一定となり、前記アイドリ
ング以外の低周波振動に対処することができないという
問題点を有している。
そこで本考案はこのような従来の粘度可変流体封入制御
型防振体が有している課題を解消して、比較的簡易な構
成により、エンジン等加振体から車体等支持体に対する
振動の伝達を低減することができるとともに、特にアイ
ドリング時のみならず、エンジンシェイクの様な低周波
振動に対しても動ばね特性をチューニングすることがで
きる上、エンジンの負荷変動に伴う回転数変動に追従し
て、エンジン等加振体を防振支持することができる防振
体の提供を目的とするものである。
課題を解決するための手段 本考案は上記の目的を達成するために、加振体と支持体
との間に配置された弾性体と、該弾性体の内方に形成さ
れた中空部と、この中空部内に配設され螺旋状の溝が形
成され、該溝の開口側が蓋部材で閉じられたオリフィス
部材と、該オリフィス部材と並列配置されたダイヤフラ
ムと、前記オリフィス部材とダイヤフラムとにより隔成
された主流体室及び副流体室と、この主流体室及び副流
体室内に充填された粘度可変流体と、前記螺旋状の溝に
対応させて配置した電極に印加する電圧を制御すること
で前記粘度可変流体の粘度を調整する制御手段とを備え
た粘度可変流体制御型防振体における前記螺旋状の溝の
両端部位置、および該両端部からの溝長さが異なる溝の
途中位置のそれぞれにてオリフィス部材、蓋部材の少な
くとも一方を貫通させることで、前記主流体室及び副流
体室の一方に前記溝の途中位置を、また前記主流体室及
び副流体室の他方に前記溝の両端部をそれぞれ連通させ
て、前記両端部の一方から前記途中位置までの溝からな
る短い流路と、前記両端部の他方から前記途中位置まで
の溝からなる長い流路との2系統の流路を形成し、該2
系統の流路の各流路ごとに分けて配置した前記電極への
電圧印加を前記制御手段で各系統の流路ごとに切り替え
可能とした粘度可変流体封入制御型防振体の構成にして
ある。
作用 加振体の振動が該加振体と支持体との間に配置された弾
性体に伝わると、該弾性体の変形に伴って内方に形成さ
れた中空部に充填された粘度可変流体が、前記オリフィ
ス部材とダイヤフラムとにより形成された主流体室及び
副流体室間を流通する。この時、制御手段によって各電
極板への電圧印加を各系統の流路ごとに切り替えること
により、粘度可変流体はオリフィス本体に形成された溝
の両端部の一方から途中位置までの短い流路と、溝の両
端部の他方から上記途中位置までの長い流路との何れか
一方の系統の流路を選択的に通って主流体室もしくは副
流体室間を連通して、前記2系統の流路の内の何れか一
方の流路を選択することができて、エンジンマウントの
動ばね特性をチューニングすることが可能となる。これ
によりエンジンシェイク及びエンジンアイドリング時の
両低周波振動を選択的に低減することができるという作
用がもたらされる。
実施例 以下に本発明にかかる粘度可変流体封入制御型防振体と
してエンジンマウントを例として、前記従来の構成と同
一の構成部分に同一の符号を付して詳述する。
第1図に示した構成において、1はエンジン等加振体の
取付部材であり、この取付部材1と枠部材11間に弾性体
12が加硫接着されている。この弾性体12の内方には後述
する流体室が形成される。13はオリフィス部材であっ
て、このオリフィス部材13は前記弾性体12の内方に嵌合
固定されている。尚上記オリフィス部材13の構造に関し
ては第2図,第3図を用いて後述する。
一方5は弾性体で成るダイヤフラムであり,前記オリフ
ィス部材13と並列に配置されている。4は車体側の支持
部材である。又前記枠部材11の下端周縁には把持部11a
が成形加工されていて、オリフィス部材13の周縁部13c
とダイヤフラム5の周縁部5c及び車体側の支持体4の周
縁部4cとが一体的に前記枠部材11の把持部11aに把持固
定されている。このような構成によって弾性体12の内方
に上記オリフィス部材13とダイヤフラム5とにより主流
体室10と副流体室20とが形成されており、この主流体室
10及び副流体室20内に粘度可変流体が充填されている。
又ダイヤフラム5と車体側の支持体4との間に空気室30
が形成されている。
又上記のオリフィス部材13から導出されたリード線31,3
2が前記枠部材11の内側面を介して外方に取り出され、
電源部33に連結されている。34はオリフィス部材13への
印加電圧を調整するための制御回路である。又取付部材
1上には該取付部材1の振動を検知するための検出器36
が装備されており、この検出器36の検知した車体の振動
が信号ライン37を介して前記制御回路34に入力されるよ
うにしてある。
前記粘度可変流体とは、印加電圧の大小に伴って粘度が
変化する流体であって、通常電気レオロジー流体(ER流
体)と呼称されている。
前記オリフィス部材13の構造例を第2図,第3図により
説明する。15は円板状のオリフィス本体であり、該オリ
フィス本体15の一面上に螺旋状の溝16が形成されてい
る。17は絶縁体で成るとともに上記溝16の開口側を閉じ
る上蓋、18は金属等の導電体で成る下蓋であって、上記
螺旋状の溝16の両端部からの溝長さが異なる途中位置に
相当する上蓋17にオリフィス孔22が開口され、上記溝16
の両端部位置に相当する下蓋18にオリフィス孔24,25が
開口されている。23は溝16の途中位置から主流体室10側
へ連通する流路であり、26,27は溝16の両端部位置から
オリフィス本体15内を貫通してから下蓋18のオリフィス
孔24,25を介して副流体室20側へ連通する流路である。
上記流路26,27の長さを比較すると、螺旋状の溝16の途
中位置から両端部までの距離の相違により、流路26より
も流路27の方が長くなっている。従って主流体室10と副
流体室20とは長短2系統の流路により連結されている。
上蓋17の裏面側には一対の電極板28,29が配設されてい
る。一方の電極板28は、溝16の前記流路の短い方の一端
部に接続される位置にあり、他方の電極板29は、溝16の
前記流路の長い方の他端部に接続される位置にある。
尚、導電体で成る下蓋18は、粘度可変流体に対して選択
的に電圧を印加するために上記電極28,29に対する共通
電極板となっている。
上記の例では流路23が主流体室10側へ連通しており、流
路26,27が副流体室20側へ連通しているが、上記各流路
の方向は逆方向に設定しても良い。
従って本実施例の構成を要約すると、オリフィス本体15
に形成された溝16の両端部位置、および該両端部位置か
らの溝長さが異なる溝の途中位置のそれぞれからオリフ
ィス本体15と蓋部材の少なくとも一方を貫通する流路を
形成したことによって主流体室10及び副流体室20の一方
に前記溝16の途中位置を連通し、前記主流体室10及び副
流体室20の他方に溝16の両端部を連通させ、溝16の両端
部の一方から上記途中位置までの溝からなる短い流路
と、溝16の両端部の他方から上記途中位置までの溝から
なる長い流路との2系統の流路を形成し、電極板28,29
と共通電極板(下蓋18)とを2系統の流路26,27の各流
路ごとに分けて配置するとともに各電極板28,29への電
圧印加を制御手段で各系統の流路ごとに切り替え可能と
したことが本実施例の構造上の特徴となっている。
前記電極板28,29には第1図に示したリード線31,32が接
続されており、該リード線31,32が前記した電源部33に
連結されている。又導電体で成る下蓋18は、前記把持部
11aの内方で支持体4に接触することにより、車体側に
接地される。
かかる構成による本発明装置の作用を以下に説明する。
即ちエンジン等加振体の振動が取付部材1から弾性体12
に伝わると、該弾性体12の変形に伴って内方に形成され
た中空部に充填された粘度可変流体が、前記オリフィス
部材13とダイヤフラム5とにより形成された主流体室10
及び副流体室20間を流通する。この時エンジンアイドリ
ング時もしくはエンジンシェイク時に応じて、電源部33
から一方の電極板としての下蓋18と、前記他方の電極板
としての上蓋17上に形成された電極板28,29との何れか
一方に夫々独立して電圧を印加することによって、前記
長短2系統の流路26,27の内の何れか一方の流路を選択
することができる。従ってオリフィス部材13内を通過可
能な流体の流通量を適宜制御することができて、エンジ
ンマウントの動ばね特性をチューニングすることが可能
となる。又これによりエンジンアイドリング時及びエン
ジンシェイク時の両低周波振動を選択的に低減すること
ができるという作用がもたらされる。
第4図は流体加振周波数(Hz)と動ばね定数との関係を
示すグラフである。即ちエンジンの振動に起因する車両
の低周波振動にはエンジンシェイクとアイドリング振動
とがあり、夫々10Hz,25Hz付近での動特性が問題となっ
ている。アイドリング時においてエンジンは微少振動す
るが、この微少振動の車体側の支持体4への伝達を低減
させるためには、エンジンマウント自体のばね定数が低
いことが望ましく、又上記のエンジンマウントを利用し
て、アイドリング振動とエンジンシェイクとの両低周波
振動を低減させるためには、動ばね特性及びロスファク
タに関して夫々第4図の実線で示す車両走行時の動特性
グラフと、同図の破線で示す車両停止時の動特性グラフ
を満足させることが必要となる。上記の動特性を決定す
るオリフィス内共振周波数f0但しS1…オリフィス断面積 S2…本体ゴム部の断面積 K0…拡張ばねの弾性係数 l …オリフィス長さ ρ…流体密度 で演算される。ここでオリフィスの断面積S1が広すぎる
と、粘度可変流体に電圧を印加することができないた
め、該オリフィスの断面積S1を一定とすると、オリフィ
ス内共振周波数f0は主としてオリフィス長さlに左右さ
れる。特にf0をエンジンシェイクの様な低周波に設定す
るためには、前記lを長くすることが要求される。
そこで本考案の場合にあっては、前記の電極板28と下蓋
18,及び電極板29と下蓋18間に夫々独立して電圧を印加
するとともに、この印加電圧を制御回路34によって各系
統の流路ごとに切り替えることによってオリフィス長さ
の異なる前記流路26,27の何れか一方を選択することが
できて、前記した如くエンジンアイドリング時とエンジ
ンシェイク時の振動との両低周波振動を低減させること
を特徴としている。即ち車両のアイドリング時には、オ
リフィス長さが長大な流路27側にある電極板29と下蓋18
間に所定の電圧を印加するとともに、オリフィス長さが
短い方の流路26側にある電極板28への電圧印加をカット
する。すると主流体室10と副流体室20とは実質的に短い
方の流路26のみによって連通されるので、第4図に破線
で示したようにアイドリング時のエンジンマウントの動
ばね特性が極小値を示して低減される。一方、エンジン
シェイクが発生した際には、オリフィス長さが短い方の
流路26側にある電極板28と下蓋18間に所定の電圧を印加
するとともにオリフィス長さが長大な流路27側にある電
極板29への電圧印加をカットする。すると主流体室10と
副流体室20とは実質的に長大な流路27のみによって連通
されるので、第4図に実線で示したようにエンジンシェ
イク時の動ばね特性が低周波側へ移行して高減衰力が得
られ、該エンジンシェイクに起因する低周波振動が低減
される。従って制御回路24により電源部33を駆動制御す
ることによって、平常のアイドリング時には短い方の流
路26のみに流体が流通し、且つエンジンシェイクが発生
した際には、エンジン取付部材1の所定部位に配置した
検出器36によりこれを検知し、信号ライン37を介して制
御回路34に送信して、長大な流路27のみに流体が流通す
るように前記電極板28,29及び下蓋18への印加電圧を制
御すれば良い。
尚、本実施例ではエンジンマウントを例として説明した
が、本考案は上記例に限定されるものではなく、一般の
防振装置として利用することができることはいうまでも
ない。
考案の効果 以上詳細に説明した如く、本考案にかかる粘度可変流体
封入制御型防振体によれば、以下に記す作用効果がもた
らされる。即ち加振体の振動が該加振体と支持体との間
に配置された弾性体に伝わると、中空部に充填された粘
度可変流体が主流体室及び副流体室間を流通するが、制
御手段によって各電極板への電圧印加を切り替えること
により、粘度可変流体がオリフィス本体に形成された溝
の両端部の一方から途中位置までの短い流路、もしくは
溝の両端部の他方から上記途中位置までの長い流路との
何れか一方の流路を選択的に通って主流体室と副流体室
間を連通するので、実質的に前記2系統の流路の内の何
れか一方の流路内のみに流体を流通させることができ
て、エンジンマウントの動ばね特性を適宜にチューニン
グすることが可能となる。従ってアイドリング時のエン
ジンの負荷変動に伴う回転数変動に追従して、エンジン
等加振体を防振支持することができるとともに、エンジ
ンシェイクが発生した際にもこれに対処することができ
て、両低周波振動をともに低減することができるという
効果がもたらされる。又、所望のオリフィス長を確保し
た長短2系統の流路が簡単且つコンパクトされた構成と
して製作することが可能であり、特にオリフィス部材に
形成された螺旋状の溝は、唯1本の溝加工によって製作
可能であるため、加工工程が簡略化されるとともにオリ
フィス部材の機械的強度を高度に維持することができ
る。更に上記溝の途中位置から主流体室もしくは副流体
室の一方に連通する流路は2系統に共通であるため、構
造的に簡易化されており、電極の構造並びに配置の面か
らも有利であって組付が容易となり、且つ多数本の配線
手段を必要としないので、製作に要するコストが低廉と
なる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案にかかる粘度可変流体封入制御型防振体
の一実施例を示す要部断面図、第2図は本考案で用いる
オリフィス部材の構造を示す分解斜視図、第3図は同組
付状態を示す斜視図、第4図は車両走行時及び停止時の
流体加振周波数(Hz)と動ばね定数及びロスファクタと
の関係を示すグラフ、第5図は従来の液体入りエンジン
マウント装置の一例を示す要部断面図である。 1……(加振体の)取付部材、4……支持体、5……ダ
イヤフラム、10……主流体室、11……枠部材、12……弾
性体、13……オリフィス部材、13c……周縁部、15……
オリフィス本体、16……溝、17……上蓋、18……下蓋、
20……副流体室、22,24,25……オリフィス孔、23,26,27
……流路、28,29……電極板、30……空気室、33……電
源部、34……制御回路、36……検出器、30……空気室、

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】加振体と支持体との間に配置された弾性体
    と、該弾性体の内方に形成された中空部と、この中空部
    内に配設され螺旋状の溝が形成され、該溝の開口側が蓋
    部材で閉じられたオリフィス部材と、該オリフィス部材
    と並列配置されたダイヤフラムと、前記オリフィス部材
    とダイヤフラムとにより隔成された主流体室及び副流体
    室と、この主流体室及び副流体室内に充填された粘度可
    変流体と、前記螺旋状の溝に対応させて配置した電極に
    印加する電圧を制御することで前記粘度可変流体の粘度
    を調整する制御手段とを備えた粘度可変流体制御型防振
    体において、 前記螺旋状の溝の両端部位置、および該両端部からの溝
    長さが異なる溝の途中位置のそれぞれにてオリフィス部
    材、蓋部材の少なくとも一方を貫通させることで、前記
    主流体室及び副流体室の一方に前記溝の途中位置を、ま
    た前記主流体室及び副流体室の他方に前記溝の両端部を
    それぞれ連通させて、前記両端部の一方から前記途中位
    置までの溝からなる短い流路と、前記両端部の他方から
    前記途中位置までの溝からなる長い流路との2系統の流
    路を形成し、該2系統の流路の各流路ごとに分けて配置
    した前記電極への電圧印加を前記制御手段で各系統の流
    路ごとに切り替え可能としたことを特徴とする粘度可変
    流体封入制御型防振体。
JP1988077612U 1988-06-11 1988-06-11 粘度可変流体封入制御型防振体 Expired - Lifetime JPH0716124Y2 (ja)

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