JPS59110935A - 二室形エンジン支持体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体で満たされかつ弾性ゴム周壁をもった２
つの液体室が、小さな振幅で高い周波数の振動の際の液
圧的応動を阻止するために、絞シ開口付きの中間板を介
して互いに液圧的に接続はれ、そして、その上側液体室
からは膜によって別の室（膜室）が分離されている、特
に自動車用の、液圧的減衰作用をもった二基形エンジン
支持体に関する。

この種のエンジン支持体はヨーロッパ特許出願公開第０
０４４！５４５号公報によって公知である。

弾性支持された中間板と高圧の際に自動的に閉鎖される
ノズルとを備えだこの公知のエンジン支持体においては
、小さな振幅で高周波数の振動の際にはそのエンジン支
持体が応動せず、そしてこの種の撮動が無視し得る程度
に減衰され、一方円波数が低くなる程かつ振幅が太きく
なる程振動の際にノズルを通る液体通流が増大するので
振動減衰も太きくなる。中間板を弾性支持することによ
って、ζらに、約２００Ｈｚの周波数領域まで小ζな振
幅につ鈷て液圧的減結合も小規模ながら得られ、それに
よって音響特性が改善さｈる。

液圧的減結合の他の例がドイツ連邦共和国特許出願公開
第２６１８３３３号公報に開示されており、この例では
外周領域において液体室のエンジン側カバーキャップに
環状室が形成てれ、この環状室がその液体室から膜によ
って分離てれている。

このようにして得られた液圧的減結合はしかしながら４
００Ｈｚ以上の非常に高い周波数の際に初めて生じるの
であシ、従って最高４００）（ｚ以下の本当に対策を講
じたい周波数領域に対しては実際上有効ではない。

最良のエンジン支持に望まれている最も重要な事項は、
つまり始動トルクおよび制動トルクの吸収、路面のでこ
ぼこによって引き起ここれた力の吸収、無負荷運転の際
の車体振動の回避、ならびに衝撃音の遮断である。この
ようなことから、エンジン支持体に対して高い剛性ある
いは多くの減衰といったような要求が出される。しかし
ながら、このことはエンジンの動的慣性力の遮断のだめ
には音響的には不利に作用する。というのは、良好な衝
撃音の遮断を得るためには柔軟に構成されたエンジン支
持が必要であるからである。

すなわち、原理的には次の２つ条件、つまり、低周波数
領域（約３０Ｈｚ以下）での高い減衰と、３０　Ｈ’ｚ
以上の高周波数領域での小さな剛性との２つの条件が満
だされなければならない。ここではまだ僅かな振幅が現
われるので、出来るだけ良い遮断という要求が強い。

本発明は、このような点に鑑みてなされ、大きな振動振
幅の際には高い減衰を生ぜしめそして特に小さな振幅の
際には音響の最適遮蔽ならびに発生振動の最適絶縁を保
証するように、液圧的減衰作用をもった二基形エンジン
支持体を構成することを目的とする。

このような目的は、本発明によれば、冒頭で述べた種類
の二基形エンジン支持体において、二基の上側液体室か
ら膜によって分離されている膜室がその上側液体室に接
するエンジン支持板の中央部に配設され、そしてその膜
室を閉鎖するゴム膜がその中央部に堅い抑制部材（Ｔｉ
ｌｇｅｒｍａｓｓｅ　）を有するようにすることによっ
て達成される。

その場合に、抑制部材は金属円板として形成され、そし
て円環状に成形されたゴム膜によって支持はれるように
することができる。膜を２５〜４５特に３０〜３８のシ
ョアＡ硬さの軟質ゴムによって構成することは目的に適
うことである。その際に、ゴム膜をプａグレシプなばね
定数を有するように形成するとよい。

膜室を密閉構造に構成することは目的に適うことである
。その際にその膜室にはガスまたは液体を充填してもよ
く、その場合に必要に応じて膜室内の圧力は調整可能に
される。

このように構成された液圧的減衰作用を持つエンジン支
持体によって、大きな振幅のエンジン振動が発生した際
には大きな振動減衰が生せしめられ、そして小さな振幅
つまＢ　０．１　ｍｒｎの範囲の小さな振幅の際には音
響の最適遮断ならびに発生振動の最適絶縁が保証される
。

次に、本発明の一実施例の構成および動作態様を図面に
基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明による二基形エンジン支持体の概略構成
を示し、このエンジン支持体は主としてエンジン側上側
室１と下側室２とから成り、両室は作動液で満たされて
おりかつ絞り開口４を持った中間板３で仕切られている
。その場合に、上側室１は弾性ゴム材料製の厚肉で中空
円錐状の室壁５によって形成されており、との室壁５の
上側端面はねじ棒７が取付けられているエンジン支持板
６によって閉鎖され、その下側外周部はリング状のサポ
ート体８に貼着接続されている。下側室２は同様に弾性
ゴム材料製のたとえばカップ状室壁９によって形成され
ておシ、との室壁９は同様にサポート体８に気密に固定
されている。まだ、中間板３もそのす゛ポート体８内に
強固に支持されている。

本発明に基づいて、エンジン支持板６の下面には円筒状
中空室１０が形成され、この中空室１゜の上側室１側は
中央部に抑制部材１２を持った円環状ゴム膜１１によっ
て閉鎖されている。その場合に、図示された実施例にお
いては、その抑制部材１２は金属円板として構成され、
円環状ゴム膜１１によって保持はれている。膜１１は約
２５〜４５のショアＡ硬さの軟質ゴムから特になり、そ
の場合に３０〜３８のンコア硬さの際に最適特性が得ら
れる。以下においては膜室と称される中空室１０は密閉
されており、そして僅かな密度のガスまたは液体が充填
される。その場合、この膜室１０内の内力は大気圧に一
致させるが、または、適切な減衰特性に合わせるだめに
正圧が与えられ得る。

このエンジン支持体の機能および動作態様を説明するた
めに、まず、さらに物理的なモデルと液圧的な等価回路
ダイヤグラムとを図示する。

第２図に示しだ物理的なモデルに基づいて、エンジン支
持板６に作用しかつ運動量ｑ１を持つエンジン質量Ｍは
室１．２内の作動液の等価質量ｍｆにまず弾性ゴムの室
壁５を介して結合でれる。この室壁５は静的剛性Ｋｓと
機械的減衰りとによって特徴付けられている。その室壁
５と並列に、エンジン質量Ｍと等価液体質量ｍｆとの間
には抑制部材１２の質量ｍｔが接続されておシ、この質
量ｍｔは後で説明するパラメータに依存して運動量すな
わち加速度ｑ２を受ける。エンジン質量Ｍと抑制部材質
量ｍｔとの結合はその場合ばね等価回路ダイヤグラムに
′によって行なわれる。このばね等価回路ダイヤグラム
に′は抑制部材系の複素剛性、すなわち、膜室１０の体
積剛性に加えて抑制部材１２の弾性支持体１１のばね定
数ならびに抑制部材系の減衰特性関数ｄを含む。なお、
その抑制部材系の減衰特性関数ｄは抑制部材質量ｍ１の
弾性支持体（ゴム膜１１）の減衰度とガスまたは液体が
充填されている中空室１０の減衰度とに依存する。まだ
、液体の等価質量ｍｆと抑制部材質量ｍｔとの結合はぼ
ね特性量Ｋ。、すなわち、上側室ｌの体積剛性ならびに
絞シ４およびその特性関数ｄ米によって行なわれる。な
お、この特性関数ｄｉは絞りの幾何学的構成特にその長
さと直径、ならびに液体の固有質量の流れ方、質量慣性
および上側室１と下側室２との体積剛性の比（−依存す
る。支持体系の機能と動作、帽様とにとって重要なこと
はその場合にまだ特性量γ（つまり、抑制部材系の複素
剛性に′と結合ばねＫ。との比）、ならびに特性量ρ（
つまり、抑制部材質量ｍｔの特性関数ｄと絞りの特性関
数ｄ７との減衰度比あるいは効率比を示す特性量）があ
る。

第３図に示しだ液圧的な等価回路ダイヤグラムにおいて
は、芒らに、抑制部材質量ｍｔとエンジン質量Ｍとの結
合および抑制部材質量ｍ１と液体の等価質量ｍｆとの結
合が膜室１０の減衰ｄおよび上側室１と下側室２との間
の絞り減衰ｄ７ならびに対応する結合ばねに’　、　Ｋ
ｏでもって行なわれていることが図示されている。

それゆえに、本発明に基づく二室形エンジン支特休はま
ず低い周波数で大きな振幅を持つエンジン振動が発生し
た場合には絞り４を通る液体通流のために太きな減衰を
生ぜしめる。それに対して、高い周波数で約０．１　ｍ
ｍオーダの小さな振幅の場合には、絞シ４を通る液体通
流は行なわれず、それゆえ音響の最適遮断と発生振動の
最適絶縁とが保証される。本発明による支持体機構はそ
の場合に液圧的な減衰力の非線形性を利用しておシ、こ
の減衰力は絞りを通る液体の加速度ならびに等価故体質
量に対するその絞りの影響度（二よって決定される。

その際に、液体の質量はエンジン運動量ＣＩ＋とエンジ
ン加速度４１と絞シ４の形態の減衰系を通る液体の加速
度とによって生せしめられる動的（ダイナミック）な力
を発生する。この動的な力は流体圧力として弾性支持さ
れた抑制部材１２、または、この抑制部材１２とゴム膜
１１と荷重を受けて質量として振動する場合および相応
して荷重が解除された場合にも変位させられるガス充填
の膜室１０とから成る抑制部材系に与えられる。

その場合に、正弦波励起関数は次のように表わされる。

ε＝ｆＫｄ　ｄｑ＝ｆＫｄ　ｑ　ｄｉ 但し、εは上側室１内の励起振幅ｑによって流体の力Ｋ
ｄにより発生されるエネルギである。

今、弾性支持されている抑制部材１２が励起に対してす
なわち室１，２内の液体質量に対して逆位相で振動する
と、系全体は最大効率を達成しそして児全な液圧的減結
合を生せしめる。

その場合に、このような液体−空気系の整合および配列
により、従来のエンジン支持体を用いた場合に比べ疋、
著しく幅広い周波数領域寸で抑制効果を得ることができ
る。このことにより、特に、可成り改良された音響特性
が可能になる。

所望の減結合周波数領域を選定するだめの整合パラメー
タとして、その場合特に抑制部材１２の質量と膜室１０
の体積とその膜室１０内に封入されたガスまだは液体の
密度と抑制部材１２の弾性支持体（ゴム膜１’ｌ）の撓
性とを考慮すべきである。なお、その撓性はゴム膜１１
のばね定数のプログレシプ特性ならびに上側室１の有効
面積に対する抑制部材系面積の比および物理的モデルに
基づいて説明した特性量γ、ρによって得られ、そして
、そのような考慮のもとにゴム膜１１も３０〜３８のシ
ョアＡ硬さのゴムを使用すると最適特′性を示す。

第４図および第５図には従来の非減結合形液体式エンジ
ン支持体の減衰度および動的剛性が周波数に関して描か
れており、一方、第６図および第７図には本発明による
減結合形散体式支持体の減衰特性および動的剛性が同様
に周波数に関して描かれている。しかして、第４図およ
び第５図から明らかなように、従来の非減結合形液体式
エンジン支持体の周波数−減衰度特性および周波数−動
的剛性特性においては、振幅が小さくなると減衰度が大
きくなり、そして、動的剛性は増大して、その後はぼ一
定に維持する（本当は逆の特性が望まれているのである
）。

それに対して、第６図および第７図によれば、本発明に
基づく減結合形液体式エンジン支持体の周波数−減衰度
特性および周波数−動的剛性特性においては、減衰最大
値はほぼ同じであるが、大きい振幅で低周波数の際には
良好な減衰作用が得られ、かつ、小さい振幅で高周波数
の際には良好な音響特性が保証される。その場合に減衰
度は振幅が小さくなると共に減少する。さらに、興味深
いことは、第７図に示しだ動的剛性特性曲線は、短い増
大後剛性が大幅に減少しそして図示はれた実施例ではほ
ぼ１８０Ｈｚの際に所望の減結合が現われ、その場合に
動的剛性が静的（スタティック）剛性の一定値以下まで
低下することを示していることである。上述したパラメ
ータを適当に変更することによって、広い範囲に亘って
減結合が所望の周波数の際に得られる。

以上に説明したように、本発明のエンジン支持体によれ
ば、エンジンの高い振動振幅が大幅に減衰され、その場
合に減衰最大値はエンジンの固有周波数のときに生じ、
そして、小さい振幅の際には液圧的な減衰作用が阻止さ
れ、それゆえ最適な音響特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による二基形エンジン支持体の一実施ρ
１の横断面図、第２図はその支持体の物理的モデルを示
す概略図、第３図はその支持体の液体的等価回路ダイヤ
グラム、第４図および第５図は従来の非減結合形液体式
エンジン支持体の周波数−減衰度特性図および周波数−
剛性特性図、＠６図および第７図は本発明の一実施例に
よる減結合形液体式エンジン支持体の周波数−減衰度特
性図および周波数−剛性特性図である。 １・・上側室、　２・・下側室、　３・・・中間板、４
・・・絞す開口、　６・・・エンジン支持板、　１０・
・・膜室、　１１・・ゴム膜、　１２・・・抑制部材。 ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、４ ４液厳　２ ＦＩＧ、　５ １１／ｒ面 用撲敦Ｈ２ ＦＩＧ、　６ 閏瑛丸　０′ ＦＩＧ、　７ １ｍｍ 閑ヨあ玖　０′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）液体で満だばれかつ弾性ゴム周壁をもった２つの液
   体室が、／ノ・さな振幅で高い周波数の振動の際の液圧
   的応動を阻止するために、絞り開口付きの中間板を介し
   て互いに液圧的に接続され、そして、その上側液体室か
   ら膜によつで膜室が分離されでいる液圧的減衰作用をも
   った二基形エンジン支持体において、膜室（１０）は上
   側液体室（１）に接する゛エンジン支持板（６）の中央
   部に配設され、前記膜室（１ｏ）を閉鎖するゴム膜（１
   １）はその中央部に堅い抑制部材（１２）を有すること
   を特徴とする二基形エンジン支持体。 ２）抑制部材（１２）は金属円板として形成テれ、そし
   て′円環状のゴム膜（１１）によって支持されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第〜１項記載の二基形エ
   ンジン支持体。 ３）膜（１１）は２５〜４５特に３０〜３８のンヨアＡ
   硬さの軟質ゴムから成ることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の二基形エンジン支持体。 ４）膜（１１）はプロブレシブなばね定数を有するよう
   に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の二基形エンジン支持体。 ５）膜室（１０）は密閉されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の二
   基形エンジン支持体。 ６）ガスが充填された膜室（１０）内の圧力は調整可能
   であることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の二
   基形エンジン支持体。 ７）膜室（工０）には液体が充ｊｌＬＪれていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の二基形エンジン
   支持体。