JPH0718465B2 - パワ−ユニツトのマウンテイング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばエンジンのパワーユニットを車両の車
体に対してマウンティングするためのマウンティング装
置に関し、特に、パワーユニットの回転軸を挟んで両側
方に配設された流体封入マウントの変形を互いに関連づ
けるようにしたマウンティング装置に関する。

（従来技術） 従来、この種のマウンティング装置として、例えば特開
昭58−161617号公報に開示されているものが知られてい
る。このマウンティング装置は、パワーユニットの回転
軸を挟んで左右両側に配設されてパワーユニットを基台
に対し弾性支持する一対のマウントを備えている。上記
マウントは、非圧縮性流体が封入された上下室を有する
とともに、これら上下室の隔壁にパワーユニットの脚部
が連結されてる。そして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
の上室とがそれぞれ独立した導管で連通されており、パ
ワーユニッ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間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、パワーユニット
のロール振動に対しては、上下室間も流体移動が行なわ
れないことによってロール剛性を増大させている。

しかしながら、上記公報に開示された構成においては、
本質的にロール剛性の増大を目的としているために、そ
の高ロール剛性により、パワーユニットの変動トルクの
基台への伝達率が大きくなり、振動や騒音を緩和するこ
とは困難であった。

そこで本発明者等は、パワーユニットを挟んで両側方に
配置されたマウントの流体室間を導管で連通させた構成
について種々検討したところ、導管内の流体の共振現象
により、パワーユニットのトルク変動に伴う振動数の変
化に応じてマウンティング装置のロール剛性が第２図の
曲線で示すように変化することを見出した。すなわち、 （１） 剛性を表わ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、振動数の増加に従って低下して
振動数faで最小値に達する。

（２） 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
によって導管内を流体が流れ難くなるため、ロールばね
定数は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と等しくなる。ここで、
Ｎはマウントにおける弾性壁の膨張／移動ばね定数比で
ある。

（３） ロールばね定数は、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において最大値
に達する。

（４） 上記固有振動数fnよりも高い振動数域ではロー
ルばね定数は振動数増加とともに低下し、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。

したがって、マウンティング装置のロール剛性を低くす
るには、パワーユニットのロール剛性が固有振動数fn付
近にある逆効果域でのばね定数を低下させることが必要
となる。

一方、第２図に示すように、低振動数域のロール剛性が
低い場合、過渡的な大トルク発生時には、パワーユニッ
トが大きな振幅で過大振動して他の部材に干渉し、騒音
を発生するおそれがあり、その防止のために、パワーユ
ニットの運転状態に応じて減衰係数を増大させることが
必要となる。

（発明の目的） 本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、パワー
ユニットの両側方のマウントの流体室間を導管で連通し
たマウンティング装置において、導管内の流体移動をコ
ントロールすることにより、ロール振動数の逆効果域で
のばね定数の低下および過渡的な大トルク発生時におけ
るパワーユニットの過大運動の防止を図ったマウンティ
ング装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、パワーユニットの回転軸を挟んで両側方に、
印加される電圧に応じて粘性が変化する流体を封入され
たマウントを配設するとともに、両マウントの流体室を
連通して流体の移動を許容して両流体室の圧力変化を関
連づけるための導管を設け、さらに上記流体に電圧を印
加するための電極を上記導管内に配設するとともに、上
記電圧を調整して流体の粘性を可変する手段を設けたこ
とを特徴とする。

（発明の効果） 本発明によれば、電気流動流体を用いてその粘性を電気
的に制御しているため、制御速度が早く、かつ機械的制
御手段のように動作音を伴わない利点がある。

また、パワーユニットのロール振動時、そのロール振動
数が非連通ばね定数（１＋Ｎ）Ｋに対応する振動数feよ
りも低いときには、電圧調整手段を流体の粘性が低下す
るように制御すれば、ロール振動に伴い導管内で流体が
抵抗なく移動するため、ばね定数が低く保たれる。

一方、ロール振動数が非連通ばね定数（１＋Ｎ）Ｋに対
応する振動数feより高いときには、電圧調整手段を流体
の粘性が増大するように制御すれば、導管内における流
体移動が流動抵抗を受けて減衰するので、固有振動数近
傍の逆効果域でのばね定数の低下を図ることができる。

さらに、パワーユニットに過渡的な大トルクが発生した
場合、電圧調整手段を流体の粘性が増大するように制御
すれば、減衰係数を大きい値とすることができるから、
パワーユニットの過大振動を抑制し、パワーユニットの
他の部材への干渉防止、および過渡振動や衝撃の緩和を
図ることができるから、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。

（実 施 例） 以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第１図は車両用エンジンを車体に取付ける場合に適用し
た本発明によるマウンティング装置の全体構成を示し、
１は基台としては車体、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ットとしてのエンジン
で、このエンジン２の回転軸すなわちクランク軸2aを挟
んだ左右両側面に、左右に延びるブラケット３が一体に
突設され、これらブラケット３と車体１との間に、エン
ジン２を車体１に対して弾性支持するための対をなすマ
ウント４が配設されている。

各マウント４は、車体１に固定されかつ上下面が開放さ
れた円筒状のケース５と、このケース５の上面開放口を
密閉し、かつブラケット３に連結ボルト６を介して結合
されたゴム等よりなる弾性壁７とを備え、ケース５の下
面開放口は、オリフィス８を設けた仕切板９が取付けら
れ、かつこの仕切板９の下方に取付けられた弾性膜10に
より密閉されていて、ケース５、弾性壁７および弾性膜
10により密閉状の流体室11が形成され、この流体室11内
に流体が封入されている。上記弾性膜10は流体室11内の
圧力の変化に応じて変形するように形成されている。流
体室11内の液体は電気流動流体（ER流体）と呼ばれるそ
れ自体は公知の流体である。このER流体は、通常は粘性
の低い流体であるが、電圧を加えるにつれて粘性が高ま
る性質を有し、主成分である油に直径10μｍ程度の多孔
質ポリマ粒子を懸濁させたものよりなる。このポリマは
内部に水を含むが、これに電圧を加えると浸透圧が変化
して水が外側を覆い、粒子間の結合力が増大して粘性が
高まるのであり、応答速度がきわめて早く、しかも電極
間に流れる電流がきわめて少い特徴を有する。

上記マウント４のケース５には導管12の両端部がそれぞ
れ連結されており、この導管12により、両マウント４の
流体室11間を連通して流体の移動が許容され、両流体室
11の圧力変化を関連づけるように構成されている。

弾性膜10の上側に設けられているオリフィス８を備えた
仕切板９は、弾性膜10の上方への変形を規制するととも
に、オリフィス８を通る流体の移動により振動を減衰す
るようになされている。また弾性膜10の下側には、外縁
部がマウント４のケース５の下端に固定されたカップ状
の支持板15が配設されている。この支持板15には支持孔
16が開口していて、この支持孔16には、弾性膜10に当接
可能な当接部17aを上端に備えたプッシュロッド17が上
下方向に移動可能に嵌挿支持されている。また支持板15
には、通電によりプッシュロッド17を吸引して上方へ移
動させる電磁石18が取付けられており、電磁石18の非通
電時には、プッシュロッド17の下降移動により弾性膜10
の変形を許容し、一方、電磁石18への通電によりプッシ
ュロッド17を上方へ移動させてその当接部17aで弾性膜1
0を仕切板９に押付けることによってその変形を阻止す
るようにした弾性膜変形阻止手段19が構成されている。

さらに、上記両マウント４を連通する導管12の中間位置
には拡大された室20が形成され、この室20内に、この室
20内の流体に対し電圧を印加するための電極21、22が配
設されている。電極21、22間には例えば可変抵抗器より
なる電圧調整手段23を介して直流電源24が接続され、こ
の直流電源24はスイッチ25を介して上記電磁石18にも接
続されている。

26は、電圧調整手段23およびスイッチ25を作動制御する
コントローラで、このコントローラ26には、エンジン２
の回転数を検出する回転センサ27と、車両のスロットル
開度を検出するスロットル開度センサ28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29と、車両
の走行速度を検出する車速センサ30と、エンジン２のラ
フネス等の振動を検出する振動センサ31と、車両のクラ
ッチの断続状態を検出するクラッチセンサ32とから検出
信号が供給され、これらセンサ27〜32の検出信号にもと
づいてコントローラ26により車両の運転状態を判定し、
これに応じて電圧調整手段23を制御して導管12の室20内
の流体の粘性を変化させるとともに、各電磁石18への通
電を制御するように構成されている。

以上の構成において、各センサ27〜32の検出信号を受け
たコントローラ26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図は実線で示す
ように、上記振動数が両流体室11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
りも低いときは、電極21、22によって流体に印加される
電圧を低下させて流体の粘性を低めるように電圧調整手
段23が制御され、上記振動数fe以上のときは電圧を高め
て流体の粘性を高めるように電圧調整手段23が制御され
る。その結果、振動数feよりも低い低振動数域では、流
体の粘性が低められたことにより、導管12内で流体が抵
抗なく移動するので、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。一方、振動数fe以上の振動数域
では、流体の粘性が高められたことにより、導管12内で
の流体移動が減衰されるので、連通時のように固有振動
数fn付近の逆効果域でばね定数は非連通ばね定数（１＋
Ｎ）Ｋに近づくように低下する。したがって、ロール剛
性を全体的に低下させてエンジン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。

またセンサ27〜32により検出されたエンジン回転数、ス
ロットル開度、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、クラッチの断続状態をもとに
エンジン２の発生トルクが検出され、この発生トルクが
設定値以上のときには上記と同様に、電圧を高めて流体
の粘性を高めるように電圧調整手段23が制御されるか
ら、これにより流体の移動が減衰され、ロール減衰係数
が増大して、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、お
よび過渡現象や衝撃の緩和を図ることができる。なお、
上記実施例においては、コントローラ26によって作動制
御される電圧調整手段23として可変抵抗器を用いている
が、その代りに電源回路を断続するスイッチを用いても
よく、あるいは可変電圧直流電源を用いてもよい。

次に各マウント４に設けられている弾性膜変形阻止手段
19の動作について説明すると、エンジン２のロール振動
時における振動数が、第２図に示すように両マウント連
通時の静ばね定数Ｋに対応する周波数foよりも高い周波
数域では、コントローラ26はスイッチ25を開状態に保っ
ているため、各電磁石18が非通電状態に保たれ、プッシ
ュロッド17は弾性膜10からやや離れた下降位置に保持さ
れて弾性膜10は自由に変形できる状態となる。そのた
め、ロール振動により各流体室11間の導管12を介しての
流体移動は、前記電圧調整手段23によって流体自体の粘
性が高められたこととも相俟ってさらに減衰され、した
がってマウンティング装置のロールばね定数をさらに低
く保つことができる。

一方、ロール振動数が上記振動数fo以下にある低い周波
数域では、コントローラ26がスイッチ25を閉にすること
により電磁石18が通電されてプッシュロッド17が上方に
移動し、このプッシュロッド17の上昇により弾性膜10が
仕切板９に押しつけられてその変形が阻止される。その
ため、エンジン２のロール振動に伴って両流体室11の流
体が導管12を通って移動し、その流体移動により流体室
11の容積変化が吸収されるようになり、また電圧調整手
段23によって流体に印加される電圧が低められて流体自
体の粘性が低められたこととも相俟って、ロール剛性を
極めて低く保つことができる。

以上発明によればロール振動周波数へ低域から高域に亘
ってロール剛性を低してエンジン２のロール振動の車体
１への伝達率を低減して、車体１の振動や騒音の低減を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の実施例の全体構成を示す模式的説明図、
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。 １……車体、２……エンジン ４……マウント、10……弾性膜 11……流体室、12……導管 17……プッシュロッド、18……電磁石 19……弾性膜変形阻止手段 20……室、21、22……電極 23……電圧調整手段、24……直流電源 26……コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パワーユニットの回転軸を挟んで両側方に
   互いに対をなして配設されて、前記パワーユニットを基
   台に対して弾性支持する流体封入マウントと、 これらマウントの流体室間を連通してこれら流体室間の
   流体の移動を許容する導管と、 前記マウントの流体室に封入され、かつその粘性が印加
   される電圧に応じて変化する流体と、 前記導管内の流体に電圧を印加するために前記導管内に
   配設された電極と、 前記電圧を調整して前記流体の粘性を可変する手段とを
   備えていることを特徴とするパワーユニットのマウンテ
   ィング装置。