JPH0858396A - 自動車用エンジンマウント - Google Patents

自動車用エンジンマウント

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JPH0858396A
JPH0858396A JP20078994A JP20078994A JPH0858396A JP H0858396 A JPH0858396 A JP H0858396A JP 20078994 A JP20078994 A JP 20078994A JP 20078994 A JP20078994 A JP 20078994A JP H0858396 A JPH0858396 A JP H0858396A
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JP
Japan
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gas
vibration
engine mount
mount
engine
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Application number
JP20078994A
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English (en)
Inventor
Yoichi Kawamoto
洋一 河本
Tsugunari Iwashita
嗣也 岩下
Shinichi Kusashita
真一 草下
Shin Takehara
伸 竹原
Haruyuki Taniguchi
晴幸 谷口
Takahiko Tanaka
孝彦 田中
Hiroshi Hashino
浩 橋野
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Mazda Motor Corp
Kurashiki Kako Co Ltd
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Kurashiki Kako Co Ltd
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Publication date
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  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】気体の充填量に基づいて、エンジンの騒音を低
減するように振動伝達特性を設定すると共に、高周波振
動に対する減衰特性を高めて、振動低減効果を向上させ
ることが可能になる自動車用エンジンマウントを提供す
る。 【構成】上下端に夫々開口部を有するケース部材2と、
ゴム部材4と、弾性を有する薄膜部材で形成されたダイ
ヤフラム9とを有し、ゴム部材4とダイヤフラム9とに
よりケース部材4の開口部を封じることでケース部材の
内部に流体及び気体を封入するための主室10を形成
し、ゴム部材とダイヤフラムとの伸縮によって振動を吸
収する自動車用エンジンマウント100であって、主室
10を少なくとも上下に第1と第2の副室10a、10
bに仕切る仕切部材7を備え、前記第1の副室の上部に
は、0.5cc〜7ccの範囲で設定される所定量の気
体が注入されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、車両のエンジ
ンマウントとして用いる自動車用エンジンマウントに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に、エンジンマウントには、支
持、防振、制振という3つの機能が必要とされる。支持
機能とは、エンジン(パワーユニット)を静的/動的に
車体に搭載し、エンジンと車体とが干渉しないように支
持する機能である。また、防振機能とは、エンジンの発
生する音や振動を車体に伝達させないようにする機能で
ある。更に、制振機能とは、車両の加減速時のエンジン
振動や、路面やタイヤからの入力によるエンジン振動
(エンジンシェイク)等のエンジンの剛体振動を制限
し、車体の振動を防止する機能である。また、これら3
つの機能にはトレードオフの関係があり、全てを満足す
ることは不可能である。通常、支持機能については、伝
達特性を高く且つ減衰特性を高くする状態が理想的であ
り、以下、防振機能については、伝達特性を低くし、制
振機能については、減衰特性を高くできることが優れた
エンジンマウントの条件と言える。通常のラバー型のエ
ンジンマウントは、それらの諸元値を妥協できる範囲の
値に設定されている。
【0003】近年、車両のエンジンマウント等に用いる
自動車用エンジンマウントとして、従来のラバー型エン
ジンマウントに代わって流体封入型のエンジンマウント
が数多く採用されている。この流体封入型のエンジンマ
ウントは、現在まで開発されてきた過程において、その
構成の違いから主として第1世代〜第3世代と呼ばれる
3種類の型式に分類される。以下に、それらの各構成に
ついて説明する。
【0004】<第1世代型>第1世代のエンジンマウン
トは、従来のラバー型エンジンマウントよりも高いレベ
ルで各機能をバランス良く設定するために開発された初
期のエンジンマウントであり、図25に示すように、流
体を封入する液室を仕切部材によって2室に仕切り、仕
切部材にオリフィスを形成して、エンジンに取付けられ
た部材1(又は車体に取付けられた部材2)の振動によ
り、オリフィス内を通って流体を移動させるものであ
る。この第1世代の構成では、封入された流体のオリフ
ィス内の移動による流体の共振現象を利用して、低周波
の特定領域において減衰特性を高め、高周波領域での伝
達特性を小さくすることができる。
【0005】図25において、部材1にXなる変位を与
えたとき、部材2に力Fが伝達されたとすると、振動の
伝達特性Ktと減衰特性Tdとは図26に示す式によっ
て表される。これらの式に基づいて、伝達特性Ktと減
衰特性Tdとを周波数で表すと図27、図28に示すグ
ラフを得ることができる。また、図27、図28とは、
従来のラバー型と第1世代型との各特性を比較した場合
の違いを示している。図27、図28に示すように、ラ
バー型エンジンマウントに比べると伝達、減衰の各特性
が著しく向上しているのがわかる。しかしながら、第1
世代のエンジンマウントでは、流体室の一部を形成する
ゴム部材で構成された弾性体には、エンジンを支持する
支持剛性(支持バネ、支持減衰)と、流体室の拡張に係
わる拡張剛性(拡張バネ、拡張剛性)という2つの働き
が必要となる。一般に、流体型エンジンマウントで減衰
特性を活かすためには、荷重の大きな部位に配置するの
が効果的であるが、荷重の大きな部位に配置するという
ことは、必然的にゴム部材の支持剛性が大きくなって、
流体室の拡張剛性が大きくなる。その結果、a)伝達特
性が大きくなり、騒音や振動が悪化する、b)減衰が極
大となる周波数が高くなり、効果的にエンジンを制振で
きない、という2つの問題点が発生する。
【0006】<第2世代型>第2世代のエンジンマウン
トでは、上記の第1世代の問題点を克服するために、図
29に示すような液室を仕切る仕切部材の一部に弾性部
材で形成されたゴム膜を設けて、液室1の拡張剛性を低
下させることによって対応した構成としている。この第
2世代の構成では、図30に示すように、高周波領域で
の伝達特性を第1世代の構成に比べて小さくできること
によって、エンジンの騒音や振動の車体への伝達を小さ
くすることができる。
【0007】<第3世代型>また、第3世代のエンジン
マウントは、第2世代のエンジンマウントの特性に加え
て、特定周波数の伝達特性を特に小さくする特性を付加
したものである。一般に、車体やブラケット等の共振現
象によって、車両は特定周波数において音や振動が大き
くなるという特徴がある。従来では、これらの音や振動
はダイナミックダンパ等を用いて対処していた。第3世
代のエンジンマウントでは、上記の第2世代の問題点を
克服するために、図31に示すように、第2世代の構成
に傘状の部材を設けることによって、高周波の特定周波
数領域において、伝達特性を小さくし、車両の騒音を低
減するようにした構成を採用している。この第3世代の
構成では、図32に示すように、第2世代の特性に加え
て、高周波領域の特定周波数の伝達特性を小さくできる
ことによって、特に問題となる騒音の車体への伝達を小
さくすることが可能となる。
【0008】以上説明したエンジンマウントの従来技術
として、例えば、特開昭60−139507号公報に開
示されているように、略同心状に配置される内筒及び外
筒と、これら内、外筒間に装填される弾性体とを備え、
この弾性体内に内筒を境にして対向配置される2つ以上
の液体室を形成し、これら各液体室を介して連通するよ
うにした懸架アームを車体に支持する筒状ブッシュにお
いて、弾性体内の一部に気体を封入した構成とすること
によって、液体室内の液圧変化が、封入された気体の体
積変化によって許容されるため、振動入力に対する液体
室内のバネ定数を低下させることができ、液柱共振にお
ける振動遮断機能の周波数の設定自由度を向上させた筒
状ブッシュが提案されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成される各従来例において、特に、第2及び第
3世代の構成では、液室を仕切る仕切部材の一部に弾性
材料で構成されるゴム膜を形成したり、エンジン側に取
付けられる部材に傘状部材を設ける必要があり、製造コ
ストが上がるという問題がある。
【0010】また、上述の特開昭60−139507号
に開示される技術は、一体的な構成の筒状ブッシュであ
るため、両室を構成する弾性体はバネとして作用する
が、オリフィスが目詰まりした場合、一方の液体室のみ
に気体を封入した構成では、弾性体のバネ定数が高すぎ
て振動の低減を十分に行うことができないという欠点が
ある。また、この欠点を回避するために、両室のバネ定
数を小さくすることが考えられるが、構造的に両室を夫
々異なるバネ定数の弾性体で構成することは困難であ
る。更に、下室にも気体を封入することが考えられる
が、この場合、車体への組み付け時や振動等により、一
方の液室に封入された気体がオリフィスを介して他方の
液室内に流入する恐れがあり、仮にこのような状態にな
った場合、上記の欠点を解消できず、封入された気体の
管理が極めて難しいという問題がある。
【0011】従って、本発明の自動車用エンジンマウン
トは、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、気体の充填量に基づいて振動伝達特
性及び減衰特性を任意に設定できるため、エンジンの騒
音を低減するように振動伝達特性を設定すると共に、高
周波振動に対する減衰特性を高めて、振動低減効果を向
上させることが可能になる自動車用エンジンマウントを
提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の自動車用エンジンマウン
トは以下の構成を備える。即ち、弾性を有する部材で形
成されたゴム部材と、弾性を有する薄膜部材で形成され
たダイヤフラムとを有し、該ゴム部材とダイヤフラムと
により内部に流体及び気体を封入するための流体室を形
成し、前記ゴム部材とダイヤフラムとの伸縮によって振
動を吸収する自動車用エンジンマウントであって、前記
流体室を前記ゴム部材をその一部とする主室と前記ダイ
ヤフラムをその一部とする副室とに仕切ると共に、該主
室と副室を連通するオリフィス通路を有する仕切部材を
具備し、前記主室の上部には、0.5cc〜7ccの範
囲で設定される所定量の気体が注入されていることを特
徴とする。
【0013】また、好ましくは、前記気体の注入量は、
0.5cc〜4ccの範囲で設定されることを特徴とす
る。また、好ましくは、前記気体の注入量は、3ccに
設定されることを特徴とする。また、好ましくは、前記
気体は、空気又は窒素ガス又は不活性ガスであることを
特徴とする。
【0014】
【作用】以上のように、この発明に係わる自動車用エン
ジンマウントは構成されているので、騒音の原因となる
振動伝達特性に関しては、気体充填量が0.5cc以下
では振動伝達特性が大きく、気体充填量が7cc以上で
は振動伝達特性の変化量が小さくなり、封入すべき気体
量は、0.5cc〜7ccが好適な量となる。また、エ
ンジン振動を低減するためには、減衰特性(Tanδ)
を0.6以上に設定すると効果的であるため、気体充填
量が3cc以下に設定することが好ましい。従って、封
入すべき気体量を0.5cc〜3ccに設定することに
より、エンジンの騒音を低減するように振動伝達特性を
設定すると共に、低周波振動に対する減衰特性を高め
て、振動低減効果を向上させることが可能になる。
【0015】
【実施例】以下に本発明の実施例につき、添付の図面を
参照して詳細に説明する。 [第1実施例]図1は、本発明に基づく第1実施例の自
動車用エンジンマウントの断面図である。また、図2
は、図1の自動車用エンジンマウントの要部を簡略化し
て示したモデル図である。図1、図2において、本実施
例で用いる自動車用エンジンマウント100は、エンジ
ンルーム内の所定箇所においてエンジンを支持するエン
ジンマウントである。エンジンマウント100は、エン
ジン側に取付けられる接続部材1と、マウント本体2
と、車体側に取付けられる接続部材3とによりその外形
を構成している。接続部材1は、その一端部をエンジン
にボルト等によって固定すると共に、他端部には、弾性
材料で構成された断面円形のゴム部材4を取付けるため
の固定部5が形成されている。また、固定部5の上部に
は、薄い円盤状のストッパ6が環着されている。マウン
ト本体2は、円筒形状のカップを逆さまにした形状であ
り、上部が開口した形状の開口部を備える。また、マウ
ント本体2には、開口部から上部に延設されたフランジ
部2aが形成されている。マウント本体2の下部には、
車体のシャシ等に固定するための接続部材3が設けられ
ている。ゴム部材4が取付けられた固定部5は、マウン
ト本体2の開口部の内面にゴム部材4が密着するように
嵌合され、固定される。このゴム部材4を取付けること
によって、マウント本体2の内部に液室10が形成され
る。液室10は、マウント本体2の内部に設けられた仕
切部材7によって、上部液室10aと下部液室10bに
分割され、夫々に液体Lが封入される。また、仕切り部
材7には、上部液室10aと下部液室10bとの間を連
通し、封入された液体Lが両液室間を流入及び流出でき
るように、ら旋状に形成されたオリフィス8が形成され
ている。また、仕切部材7とマウント本体2の低部との
間には、弾性材料(例えば、ゴム等)で構成されたドー
ム状のダイヤフラム9が設けられ、下部液室10bは、
仕切部材7とダイヤフラム9とによって構成される。マ
ウント本体2の低部は大気開放されていて、ダイヤフラ
ム9が液室10b内の液体Lの圧力によって、ある程度
伸縮可能なように構成されている。また、上部液室10
aには、所定量の気体Gが封入されている。この気体G
は、空気や液室10に封入された液体Lに溶解しにくい
特性を有する不活性ガスや、ヘリウムガス等であり、約
0.5〜7cc程度封入される。この気体の充填量は、
エンジンの重量や車種によって、夫々異なるものであ
る。また、エンジンの振動によってこのゴム部材4の変
位量が必要以上に大きくなると、マウント本体2に設け
られたフランジ部2aとストッパ6とが当接して、ゴム
部材4の変位を抑制する。
【0016】<第1実施例の構成での伝達特性>上記の
構成において、ゴム部材4は、エンジンを支持する支持
機能と共に、エンジンやシャシから発生する振動を吸収
する防振機能を備えている。一般に、エンジンを支持す
る支持剛性が高くなると、液室の拡張しにくさを表す拡
張剛性も大きな値となり、それに伴って伝達特性が大き
な値となるため、制振機能が悪化する(エンジン振動が
伝わりやすくなる)。この拡張剛性を低くするために気
体が封入されている。封入された気体Gは、その気体自
身の圧縮特性によって、ゴム部材の変位による液室10
aの拡張剛性を低くする働きがあり、低周波領域及び高
周波領域での伝達特性を小さくしている。
【0017】<第1実施例の構成での減衰特性>低周波
振動では、各液室10a、10b内に封入された液体L
は、ゴム部材4の変位によってオリフィス8を介して上
部液室10aと下部液室10bとの間を移動するが、あ
る特定周波数になると、液体Lがオリフィス内で共振現
象による目詰まりを起こし、各液室間を移動しない状態
となる。即ち、オリフィス内の液体共振によって、特定
領域のみの減衰を高める働きがある。しかしながら、伝
達特性が高くなると減衰が極大値となる周波数が高くな
って、エンジンの制振機能に問題が生じる。従って、気
体Gを封入し、低周波の特定領域での伝達特性を低下さ
せる(即ち、拡張剛性を低くする)ことによって、高い
減衰特性が得られ、制振機能が向上するように構成され
ている。
【0018】[第2実施例]図3は、本発明に基づく第
2実施例の自動車用エンジンマウントの断面図である。
また、図4は、図4の自動車用エンジンマウントの要部
を簡略化して示したモデル図である。図3、図4におい
て、第2実施例で用いる自動車用エンジンマウント20
0は、第1実施例のゴム部材4を固定する固定部5が上
部液室10aの一部となり、エア室205を構成してい
る。このエア室205は、コップの開口部を逆さまに向
けたような状態で取付けられ、開口部の断面積はオリフ
ィス8の断面積より大きく、且つ液室10aの断面積よ
り小さく形成されている。また、このエア室205は、
上部に気体Gが注入され、液室10aとの通路となって
いる。エア室205内の液体と気体とは、特定周波数に
おいて、液柱共振するエアデバイス220として機能し
ている。その他、上記実施例と同一部材は、同一の機能
を有するものとして同一番号を付与しその説明は省略す
る。
【0019】<第2実施例での伝達特性>上記第2実施
例の構成において、エアデバイス部220に封入された
気体Gは、第1実施例の場合と同様に、その気体自身の
圧縮特性によって、ゴム部材の変位による液室10aの
拡張剛性を低くする働きがあり、低周波領域及び高周波
領域での伝達特性を小さくしている。しかしながら、車
両は、車体やブラケット等の共振現象によって、高周波
の特定周波数領域で音や振動が大きくなる特性があり、
従来では、ダイナミックダンパ等で対処していた。この
ダイナミックダンパに代わるものがエアデバイス部22
0である。エアデバイス部220内では、注入された気
体Gの圧縮特性によって、高周波の特定周波数領域で液
柱共振現象が発生する。エアデバイス部の通路内の液柱
共振周波数は、オリフィス内の液体共振周波数よりも高
い値に設定されているので、この液柱共振現象を利用す
ることによって、高周波の特定周波数領域での伝達特性
を小さくできるのである。
【0020】<第2実施例の構成での減衰特性>第2実
施例の構成においても、第1実施例の場合と同様の作
用、即ち、気体Gをエア室205に注入し、液柱共振周
波数より低い低周波の特定領域での伝達特性を低下させ
る(即ち、拡張剛性を低くする)ことによって、高い減
衰特性が得られ、制振機能が向上するように構成されて
いる。
【0021】<流体マウントの原理>次に、上記各実施
例で用いる流体封入式エンジンマウントの原理について
説明する。図5は、第2実施例のエンジンマウントのモ
デル図であり、図6は、図5の等価回路図である。ま
た、図33は、空気バネのモデル図であり、図33に示
す空気バネのバネ定数kは、体積V0、圧力P0、断面積
Aとすると、ポリトロープ指数γを用いて、図34に示
す式によって表すことができる。図5、図6及び図34
において、エアデバイス内の流体の質量Md及び液室内
の流体の質量Meは、下記に示す式1、2によって表さ
れるので、 Md=ρbL…(1) Me=ρal…(2) ρ;流体密度、 L;エアデバイス部の長さ、 l;オリフィスの長さ、 上記式1、2によって定義される流体質量を用いて、図
6の等価回路図では、下記に示す数1の運動方程式が成
立する。
【0022】
【数1】 また、数1において、モデル図と等価な質量MD、M
Eは、下記式3によって表される。 (式3) MD=(A/b)2d E=(A/a)2e また、モデル図と等価な減衰CD、CEは、下記式4によ
って表される。
【0023】(式4) CD=(A/b)2dE=(A/a)2e また、モデル図と等価なバネ定数KDは、図34によれ
ば、式5によって表される。
【0024】KD=(A/b)2d=(A/b)2(γP
02/V0)=γP02/V0 …(5) また、モデル図における等価な変位量は、式6によって
表される。 (式6) YD=(b/A)ydE=(a/A)ye 以上の式3〜式6を用いて数1に示す運動方程式をラプ
ラス変換によって解くと、下記に示す数2が成り立つ。
【0025】
【数2】 図7に示すように、図6のモデル図における各パラメー
タを設定すると、図8、図9に示すような結果が得られ
る。図8は、第2実施例のエンジンマウント200の伝
達特性を示している。また、図9は、減衰特性を示して
いる。尚、図7、図8、図9に示されているM0とは、
従来の第2世代の構成のエンジンマウントの特性を示し
ている。第2実施例で説明したように、エアデバイス部
220に封入された気体Gを1ccとすると、エアデバイ
ス部220内では、注入された気体Gの圧縮特性によっ
て、高周波の特定周波数領域で液柱共振現象が発生す
る。エアデバイス部の通路内の液柱共振周波数は、オリ
フィス内の液体共振周波数よりも高い値に設定されてい
るので、この液柱共振現象を利用することによって、高
周波の特定周波数領域(図8の400Hz付近)での伝
達特性を小さくできるのである。また、気体Gをエア室
205に注入し、液柱共振周波数より低い低周波の特定
領域での伝達特性を低下させる(図8に示す10〜20
Hz付近)ことによって、高い減衰特性が得られ(図9
に示す10〜20Hz付近)、制振機能が向上するよう
に構成されている。
【0026】<試験結果>次に、前述の自動車用エンジ
ンマウントの試験結果について説明する。尚、エンジン
の重量については、車種によって大きな差はないと考
え、一般的な重量を基準として説明する。 (振動伝達特性)図10は、封入する気体量を0cc、
0.5cc,1.5cc、7ccとした場合の周波数に
基づく振動伝達特性を示す。また、図11は、入力され
る周波数を100Hzとした場合の封入される気体量に基
づく振動伝達特性の変化を示す。図10において、気体
の充填量が0ccの場合には、10Hz以上の振動伝達特
性が最も高い値を示し、気体の充填量を増加するにつれ
て振動伝達特性は小さな値になる。これは、液室内に気
体を封入する程、外部から入力される振動を吸収し、伝
達されにくくなることを意味し、騒音の低減を図ること
ができる。しかしながら、気体の充填量を増加させる
程、減衰特性が低下することになる。図11に示すよう
に、入力される振動周波数が100Hzの場合、気体の充
填量に基づく振動伝達特性は、充填量を0.5ccから
1.5ccに増加すると、振動伝達特性が400(N/
mm)から300(N/mm)と約75%程度低下す
る。同様に、充填量を0.5ccから3ccに増加する
と、振動伝達特性が400(N/mm)から約270
(N/mm)と約68%程度低下する。更に、7ccに
まで増加すると、より振動伝達特性は低下するが、図1
1から分かるように、気体の充填量が7cc以上になる
と、振動伝達特性は変化しなくなる。なぜならは、7c
c以上の気体を充填量では、エンジンを支持する支持バ
ネのみの機能を果たしているからである。
【0027】(減衰特性)図12は、封入する気体量を
1cc〜10ccの夫々の場合の周波数に基づく減衰特
性(Tanδ)特性を示す。また、図13は、封入され
る気体量に基づく減衰特性(Tanδ)のピーク値の変
化を示す。図12、図13において、気体の充填量が1
ccの場合には、Tanδ1.4以上の振動減衰特性が
得られ、気体の充填量を増加するにつれて振動減衰特性
は小さな値になり、充填量が7ccでは、Tanδ0.
3程度になる。これは、液室内に気体を封入する程、外
部から入力される振動の減衰特性(制振機能)が低下す
る一方、騒音の低減を図ることができることを意味す
る。
【0028】以上の特性に関する試験結果において、気
体充填量が0.5cc以下では振動伝達特性が大きく、
気体充填量が7cc以上では振動伝達特性の変化量が小
さくなる。従って、振動伝達特性(騒音)に関しては、
封入すべき気体量は、0.5cc〜7ccが好適な量と
なる。また、エンジン振動を低減するためには、Tan
δを0.6以上に設定すると効果的であるため、図13
から気体充填量が3cc以下に設定することが好まし
い。従って、封入すべき気体量は、0.5cc〜3cc
がより好適な量となる。
【0029】尚、上述の実施例で説明した気体の充填量
は、エンジンマウントの設計上の諸元値を図7に示す各
値を基準として決定される量であり、例えば、使用環境
やエンジン重量の変化に基づいてエアデバイス部や液室
の断面積や長さ等を変更した場合には、その設計上の変
更に伴って気体の充填量を増減させて、所望の振動伝達
特性及び減衰特性が得られるようにチューニングされ
る。
【0030】<従来技術との比較>一般に、流体マウン
トでは、連通孔(オリフィス)内での液柱共振の発生や
流体の粘性抵抗等に影響される外力の振幅や周波数によ
って流体の流れ方が変化する。例えば、ゆっくりとした
スピードで外力が付与されると、液柱共振や粘性抵抗の
影響が小さく、流体は高圧側から低圧側へ移動する。一
方、液柱共振周波数よりも高い周波数で外力が付与され
ると、ほとんど流体がオリフィス内を流れない状態(目
詰まりの状態)となる。
【0031】従って、本発明の自動車用エンジンマウン
トと、従来技術例として挙げた特開昭60−13950
7号に開示された構造との異なる点は、ゆっくりとした
スピードで外力を付与した場合、本発明の装置では、液
体の流出する側に気体を充填しているのに対し、従来技
術では、流体の流入する側に気体を充填している点であ
る。即ち、その構造が根本的に異なっているのである。
【0032】これらを性能面から比較すると、流体の流
入や流出という現象は、気体室を形成する拡張バネのバ
ネ定数の大きさの違いから生じるものである。即ち、流
体は、拡張バネのバネ定数の大きい側から小さい側へ移
動すると考えられる。従って、騒音が発生する領域とな
る高周波領域では、オリフィスは、目詰まりの状態にな
っているため拡張バネのバネ定数が大きいほど騒音を伝
えやすくなる。即ち、本発明の自動車用エンジンマウン
トでは、拡張バネのバネ定数の大きい側に気体を充填し
ているため、この大きい側のバネ定数を低下させる(伝
達特性を小さく設定する)ことにより大きな騒音低減効
果を発揮するのに対し、従来技術に開示された構成で
は、拡張バネのバネ定数の小さい側に気体を充填してい
るため、騒音低減効果が小さいものとなるという性能面
での違いがある。
【0033】<騒音及び振動の低減性能>次に、図14
〜図16を参照して本実施例の自動車用エンジンマウン
トを所望の性能に設定するための基準値の設定方法につ
いて説明する。図14は、気体の充填量に基づくエンジ
ン騒音低減評価結果を示す。また、図15は、気体の充
填量に基づくエンジンシェイク振動低減評価結果を示
す。更に、図18は、周波数に基づく拡張バネの振動伝
達特性の低下状態を示す。図19は、拡張バネの振動伝
達特性の低下率に基づくエンジン騒音低減評価結果を示
す。尚、図16は、図14〜図19に示した各評価結果
(点数)に対応する評価基準を示す図である。
【0034】(騒音の低減に係わる封入気体量)図14
に示すように、気体の充填量は、0.5ccで騒音評価
5点であり、騒音評価5点とは、図16を参照すると許
容できる限界レベルを意味する。即ち、気体の充填量
は、0.5cc以上で騒音評価5点以上を確保できるこ
とになる。また、更に気体の充填量を増加していくと7
ccで騒音評価8点(図16でかなり良いレベル)に達
し、それ以上気体を封入しても評価は変わらない。従っ
て、気体の充填量を騒音を低減するという観点から考察
すると、0.5cc以上で騒音の低減に対して効果的で
あるという結果を得ることができる。
【0035】(エンジンの振動低減に係わる封入気体
量)図15に示すように、気体の充填量は、7ccで振
動評価5点であり、8ccで4.5点となり、図14及
び図16から、気体の充填量は、7cc以下で振動評価
5点以上を確保できることになる。また、気体の充填量
が3cc以下で振動評価7点(図16で良いレベル)に
達し、それ以下では更に振動評価は向上する。従って、
気体の充填量をエンジン振動を低減するという観点から
考察すると、3cc以下(図13よりTanδ0.6以
上)でエンジン振動の低減に対して効果的であるという
結果を得ることができる。
【0036】以上の特性に関する試験結果及び性能評価
結果から分かるように、図11及び図14では、気体充
填量が0.5cc以下では振動伝達特性が大きく、気体
充填量が7cc以上では振動伝達特性の変化量が小さく
なる。従って、振動伝達特性(騒音)に関しては、封入
すべき気体量は、0.5cc〜7ccが好適な量とな
る。また、エンジン振動を低減するためには、Tanδ
を0.6以上に設定すると効果的であるため、図13及
び図15から気体充填量が3cc以下に設定することが
好ましい。従って、封入すべき気体量は、0.5cc〜
3ccがより好適な量となる。
【0037】[製造方法]次に、上記各実施例で説明し
たエンジンマウントの製造方法を説明する。尚、上記各
実施例で説明した部材は、夫々構成部材としてすでに製
造されているものとする。以下にその全体的な製造工程
を示す。 先ず、マウント本体の内部に流体を注入する。
【0038】マウント本体の内部に混入している不要
な空気を遮断又は排出する。 予め決定された量の気体をマウント本体の内部に封入
する。但し、封入される気体は、空気である。 この状態で、マウントを圧縮し、密封する。このよう
にマウントに圧力を付与することによって、無負荷時で
の液室内の負圧によって気体を封じ込めておき、エンジ
ン搭載時には液室内部が大気圧となりガスバネとして作
用させる。
【0039】以下に、における気体の封入方法につい
て説明する。 <第1の製造方法>図17は、本実施例の流体マウント
の第1の製造方法として気体の封入方法を示す。図17
において、オリフィス8が形成された仕切部材7に凹部
S1を設け、この凹部S1の体積を封入する気体の体積
に設定し、凹部S1に連通孔Hを形成する。この仕切部
材7を逆さにして予め流体を注入されたマウント本体内
に組み入れ、その他の部品の組立を行い密封した後、正
常な位置に戻す。すると、凹部S1に封入されていた空
気が連通孔Hから液室10a内に入り、気体の封入が完
了する。
【0040】<第2の製造方法>図18は、本実施例の
流体マウントの第2の製造方法として気体の封入方法を
示す。図18において、ダイヤフラム9に凹部S2を設
け、この凹部S2の体積を封入する気体の体積に設定す
る。このダイヤフラム9を逆さにして気体が逃げないよ
うに、予め流体を注入されたマウント本体内に組み入
れ、その他の部品の組立を行い密封した後、正常な位置
に戻す。すると、凹部S2に封入されていた空気が仕切
部材7のオリフィス8を通って液室10a内に入り、気
体の封入が完了する。
【0041】<第3の製造方法>図19は、本実施例の
流体マウントの第3の製造方法として気体の封入方法を
示す。図19において、ダイヤフラム9の組み付け時
に、ダイヤフラム9の外周とマウント本体2の内周とを
気密シールすることによって気体室S3を設け、この気
体室S3の体積を封入する気体の体積に設定し、その他
の部品の組立を行い密封した後、正常な位置に戻す。す
ると、気体室S3に封入されていた空気がオリフィス8
から液室10a内に入り、気体の封入が完了する。
【0042】<第4の製造方法>図20は、本実施例の
流体マウントの第4の製造方法として気体の封入方法を
示す。図20において、マウント本体の側壁部にエアだ
まり凹部S4を設け、このエアだまりS4の体積を封入
する気体の体積に設定する。また、組立後にエアだまり
S4が液室10aに連通するように仕切部材7の側壁部
に連通孔H2を設ける。この仕切部材7を予め流体を注
入されたマウント本体内に組み入れ、その他の部品の組
立を行い密封することにより、エアだまりS4に封入さ
れていた空気が連通孔H2から液室10a内に入り、気
体の封入が完了する。
【0043】<第5の製造方法>本実施例の流体マウン
トの第5の製造方法として気体の封入方法は、常温又は
高温で固体から気体に昇華し、気体から固体又は液体に
可逆変化しない物質(例えば、ナフタリン、炭酸ナトリ
ウム等)を部品の組立、密封時に混入させる手法であ
る。
【0044】<第6の製造方法>第6の製造方法として
気体の封入方法は、流体に溶解しやすい物質(乳糖類の
カプセル等)に封入する気体を入れ、部品の組立、密封
時に混入させる手法である。 <第7の製造方法>図21は、本実施例の流体マウント
の第7の製造方法として気体の封入方法を示す。図21
において、流体内にてマウント本体に気体を供給するた
めの空気供給機構を設けピストン及びシリンダにより、
供給空気量S5を封入する気体の体積に設定する。この
マウント本体に流体中で気体を封入し、その他の部品の
組立を行い密封することにより液室10a内への気体の
封入が完了する。尚、この第7の製造方法では、シリン
ダーに不活性ガスのボンベを連結し、封入する気体を不
活性ガスとしてもよい。また、ピストン及びシリンダを
用いずに、注射器で気体を注入してもよい。
【0045】<第8の製造方法>図22は、本実施例の
流体マウントの第8の製造方法として気体の封入方法を
示す。図22において、治具501等によって支持する
ことにより、真空引き500でダイヤフラム9に凹部S
6を設け、この凹部S6の体積を封入する気体の体積に
設定する。このダイヤフラム9を逆さにして気体が逃げ
ないように、予め流体を注入されたマウント本体内に組
み入れ、密封した後、真空引き500を開放し、正常な
位置に戻す。すると、凹部S6に封入されていた空気が
仕切部材7のオリフィス8を通って液室10a内に入
り、気体の封入が完了する。
【0046】<第9の製造方法>図23は、本実施例の
流体マウントの第9の製造方法として気体の封入方法を
示す。図23において、マウントの全てを組み立てた
後、ダイヤフラムに注射器503を突き差して定量の空
気を封入する。この際、ダイヤフラム9の一部(注射器
を突き差す部分)を他の部分より厚く形成して、ダイヤ
フラムからの液漏れを防止する。空気は仕切部材7のオ
リフィス8を通って液室10a内に入り、気体の封入が
完了する。
【0047】<第10の製造方法>図24は、本実施例
の流体マウントの第10の製造方法として気体の封入方
法を示す。図24において、マウントの全てを組み立て
た後、マウント本体の側壁部に注射器503を突き差し
て定量の空気を封入する。その後、封止部材を圧入して
側壁部の穴を塞ぐ。尚、上記の気体封入方法において、
マウント本体内部に気体を封入した後、Tanδをチェ
ックし、封入空気量の補正工程を設け、上述の第8〜1
0の製造方法を封入空気量の補正工程に用いることもで
きる。
【0048】(実施例の効果)以上説明したように、上
記各実施例のエンジンマウントによれば、騒音の原因と
なる振動伝達特性に関しては、気体充填量が0.5cc
以下では振動伝達特性が大きく、気体充填量が7cc以
上では振動伝達特性の変化量が小さくなり、封入すべき
気体量は、0.5cc〜7ccが好適な量となる。ま
た、エンジン振動を低減するためには、減衰特性(Ta
nδ)を0.6以上に設定すると効果的であるため、気
体充填量が3cc以下に設定することが好ましい。従っ
て、封入すべき気体量は、0.5cc〜3ccがより好
適な量となる。このように、気体の充填量に基づいて振
動伝達特性及び減衰特性を任意に設定できるため、エン
ジンの騒音を低減するように振動伝達特性を設定すると
共に、低周波振動に対する減衰特性を高めて、振動低減
効果を向上させることが可能になる。
【0049】尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲
で上記実施例を修正又は変形したものに適用可能であ
る。例えば、本実施例では、液室内に封入する気体とし
て、不活性ガスを用いたが、封入される流体と気体との
組み合わせは、互いに溶解しにくいものであれば、不活
性ガスに限定されるものではない。
【0050】
【発明の効果】以上説明のように、本発明の自動車用エ
ンジンマウントによれば、騒音の原因となる振動伝達特
性に関しては、気体充填量が0.5cc以下では振動伝
達特性が大きく、気体充填量が7cc以上では振動伝達
特性の変化量が小さくなり、封入すべき気体量は、0.
5cc〜7ccが好適な量となる。また、エンジン振動
を低減するためには、減衰特性(Tanδ)を0.6以
上に設定すると効果的であるため、気体充填量が3cc
以下に設定することが好ましい。従って、封入すべき気
体量は、0.5cc〜3ccがより好適な量となる。こ
のように、気体の充填量に基づいて振動伝達特性及び減
衰特性を任意に設定できるため、エンジンの騒音を低減
するように振動伝達特性を設定すると共に、低周波振動
に対する減衰特性を高めて、振動低減効果を向上させる
ことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく第1実施例の自動車用エンジン
マウントの断面図である。
【図2】図1の自動車用エンジンマウントの要部を簡略
化して示したモデル図である。
【図3】本発明に基づく第2実施例の自動車用エンジン
マウントの断面図である。
【図4】図3の自動車用エンジンマウントの要部を簡略
化して示したモデル図である。
【図5】第2実施例のエンジンマウントのモデル図であ
る。
【図6】図5の等価回路図である。
【図7】図6のモデル図における各パラメータの設定例
を示す図である。
【図8】図6の仕様での第2実施例のエンジンマウント
200の伝達特性を示す図である。
【図9】図6の仕様での第2実施例のエンジンマウント
200の減衰特性を示す図である。
【図10】封入する気体量を変化させた場合の周波数に
基づく振動伝達特性を示す図である。
【図11】入力周波数を100Hzとした場合の封入され
る空気量に基づく振動伝達特性の変化を示す図である。
【図12】封入する気体量を変化させた場合の周波数に
基づく減衰特性を示す図である。
【図13】封入される空気量に基づく減衰特性のピーク
値の変化を示す図である。
【図14】気体の充填量に基づくエンジン騒音の低減評
価結果を示す図である。
【図15】気体の充填量に基づくエンジン振動の低減評
価結果を示す図である。
【図16】図14〜図19に示した各評価結果(点数)
に対応する評価基準を示す図である。
【図17】本実施例の流体マウントの第1の製造方法と
して気体の封入方法を示す図である。
【図18】本実施例の流体マウントの第2の製造方法と
して気体の封入方法を示す図である。
【図19】本実施例の流体マウントの第3の製造方法と
して気体の封入方法を示す図である。
【図20】本実施例の流体マウントの第4の製造方法と
して気体の封入方法を示す図である。
【図21】本実施例の流体マウントの第5の製造方法と
して気体の封入方法を示す図である。
【図22】本実施例の流体マウントの第8の製造方法と
して気体の封入方法を示す図である。
【図23】本実施例の流体マウントの第9の製造方法と
して気体の封入方法を示す図である。
【図24】本実施例の流体マウントの第10の製造方法
として気体の封入方法を示す図である。
【図25】第1世代のエンジンマウントの構成を示す断
面図である。
【図26】振動の伝達特性及び減衰特性を定義する図で
ある。
【図27】第1世代のエンジンマウントの構成による伝
達特性を示す図である。
【図28】第1世代のエンジンマウントの構成による減
衰特性を示す図である。
【図29】第2世代のエンジンマウントの構成を示す断
面図である。
【図30】第2世代のエンジンマウントの構成による伝
達特性を示す図である。
【図31】第3世代のエンジンマウントの構成を示す断
面図である。
【図32】第3世代のエンジンマウントの構成による伝
達特性を示す図である。
【図33】空気バネのモデル図である。
【図34】図33に示す空気バネのバネ定数kをポリト
ロープ指数γを用いた式によって表した図である。
【符号の説明】
1…接続部材、2…マウント本体、3…接続部材、4…
ゴム部材、5…固定部、6…ストッパ、7…仕切部材、
8…オリフィス、9…ダイヤフラム、10a、10b…
液室、205…エア室、220…エアデバイス部、G…
空気又は不活性ガス、L…液体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 草下 真一 岡山県倉敷市連島町矢柄四の町4630 倉敷 化工株式会社内 (72)発明者 竹原 伸 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 谷口 晴幸 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 田中 孝彦 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 橋野 浩 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弾性を有する部材で形成されたゴム部材
    と、弾性を有する薄膜部材で形成されたダイヤフラムと
    を有し、該ゴム部材とダイヤフラムとにより内部に流体
    及び気体を封入するための流体室を形成し、前記ゴム部
    材とダイヤフラムとの伸縮によって振動を吸収する自動
    車用エンジンマウントであって、 前記流体室を前記ゴム部材をその一部とする主室と前記
    ダイヤフラムをその一部とする副室とに仕切ると共に、
    該主室と副室を連通するオリフィス通路を有する仕切部
    材を具備し、 前記主室の上部には、0.5cc〜7ccの範囲で設定
    される所定量の気体が注入されていることを特徴とする
    自動車用エンジンマウント。
  2. 【請求項2】 前記気体の注入量は、0.5cc〜4c
    cの範囲で設定されることを特徴とする請求項1に記載
    の自動車用エンジンマウント。
  3. 【請求項3】 前記気体の注入量は、3ccに設定され
    ることを特徴とする請求項2に記載の自動車用エンジン
    マウント。
  4. 【請求項4】 前記気体は、空気又は窒素ガス又は不活
    性ガスであることを特徴とする請求項1に記載の自動車
    用エンジンマウント。
JP20078994A 1994-08-25 1994-08-25 自動車用エンジンマウント Pending JPH0858396A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7044456B2 (en) 2002-11-18 2006-05-16 Tokai Rubber Industries, Ltd. Fluid-filled vibration-damping device having gas-retaining hole

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7044456B2 (en) 2002-11-18 2006-05-16 Tokai Rubber Industries, Ltd. Fluid-filled vibration-damping device having gas-retaining hole

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