JPS61160639A - 車輌エンジン用取付装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車輛用エンジンのための取付装置に関する。

〔従来の技術〕

従来は、車輛用エンジンは車輛の車台に取付けられ、車
体自体は車輛の複数の車輪上に懸架装置によつて支見ら
れている。かくして車体はエンジンマウントを経由し九
ニンジンからの振動のみならず、又懸架装置を経由した
道路からの衝撃を受けることになる。ある周波数におい
て、典型的には５Ｈｚと１５Ｈ＄との間の周波数におい
て、車体とエンジンは同一相を外れて揺動することにな
シ、「震動」として時には知られている垂直方向での不
快な振動を生ずる。高い剛性あるいはより減衰性ｔ−真
備したエンジンマウントは前記震動の問題を減少するこ
とができるがノイズの絶縁に対して費用がかかる。した
がって従来のエンジン取付装置は振れとノイズ問題間の
妥協を示す剛性と減衰の値を具備する。

本発明は車体とエンジンが同位相で動くように助長され
るように、車輛のエンジンマウントと車体マウントを一
緒に組合せる技術思想の認識に基づいている。デジヨー
（Ｐ＠ｕｇｅｏｔ　）の英国特許第１４７３７５０号お
よび第１５０９９４０号においてなされた１つの解決策
は車体マウントとニンジンマウント間に圧縮不能の流体
連通の導入を提案している。このデジ、一方式における
２つのマウント間の連結部としての圧縮不能の流体の使
用は２つのマウント間（積極的な機械的連結のような効
果を与える。すなわち片方のマウントの変位は他のマウ
ントに対応した変位を生ずる。

〔発明が解決−しようとする問題点〕

本発明は完全に異なる概念を用いることによシ、震動を
減少すると共に良好なノイズ絶縁を行うことのできるこ
とを目的とする取付装置を提供する。

以下余白 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の前述の目的は、その容積が変動可能であって流
体を収容し、且つエンジンの重量がその容積を減少する
ようにエンジンと車体との間に配置されている第１流体
密閉室を含んで成る、車輛の車体に車輛のエンジンを取
付ける手段と；その容積が変動可能であって流体を収容
し、且つ懸架装置への車体の負荷がその容積を減少する
ように配置されている第２流体密閉室を含んで成る、車
輛の懸架装置上に車体を支える手段と；前記ＷＬ１流体
密閉室と前記第２密閉室間で流体を連通させる手段とを
含んで成るタイプの車輛エンジン用取付装置であって；
前記流体がガスであシ、エンジンと車体間あるいは車体
と懸架装置間の相対的移動が２つの室の片方におけるガ
スの圧力を変え、該ガス圧力の変化が他の室に伝えられ
、取付装置が車体とエンジンの振動運動を同位相にする
ように作用し、前記取付手段と前記支持手段の有効加圧
区域がほぼ等しく、第２流体密閉室なしの前記支持手段
上の車体の振動の固有周波数が有効なガススプリング上
のエンジンの固有振動数にほぼ等しいことを特徴とする
車輌エンジン用取付装置によって達成される。

前記取付手段と前記支持手段の有効加圧区域は、もし取
付手段に与えられた圧力がエンジンと車体間に作られた
ならば、懸架装置に同じ圧力が与えられることによって
、同じ力が車体と懸架装置との間に作られるように、そ
れぞれが等しくなるように規定される。

有効ガススプリングは、第２室とガス連通し、しかし車
体と懸架装置間の相対的運動を有しない第１室に収容さ
れたガスと取付手段上で同じ有効剛性を有する同等のス
プリングとして規定される。

〔実施例〕

本発明による車輌用エンジン取付装置の実施例を示す添
付図面を参照して本発明を以下に詳述する。

第１図において、番号ｌＯは車輌の車体を１番号１１は
エンジンを、番号１２は懸架装置の１つをそれぞれ示し
、前記懸架装置はこの場合は、車輌の車輪上に車体を支
えるマクファーソン型の支柱である。番号１３はエンジ
ン１１と車体１０との間を連結するエンジンマウントの
１つであシ、番号１４ｔｌｉ懸架装置１２を経て車輌の
車輪に車体を連結する車体マウントの１つである。

エンジンマウント１３は、エンジン１１！＝ｌＥ体１０
にそれぞれ取付けられ且つ可撓性（例えば弾力性）のリ
ング１７を用いて互いに連結されている上方コネクタ１
５と下方コネクタ１６とを有する。エンジンマウント１
３の内側ｖｃＦｉガス密閉室１８が設けられている。

１体マウント１４は１体１０と懸架装置１２にそれぞれ
取付けられ且つ可撓性（例えば弾性）のリング２１を用
いて互いに連結されている外側コネクタ１９と内外コネ
クタ２０を有する。車体マウント１４はさらに可撓性リ
ング２１上にガス密閉室２３の境界を定めているキャッ
プ２２を有する。室２３と室１８は互いにパイプ２４を
介シて連通しておシ、両方の室には加圧下の通常は空気
でらると都合の良いガスが充まんしている。室内のガス
は弁２５を用いて加圧することができる。

エンジンマウント１３と１体マウント１４はそれらの有
効加圧区域がほぼ等し・ぐ、したがりてエンジン１１が
懸架装置１２上に直接有効に支えられるように設計され
ている。かくしてエンジンマウント１３を圧縮しようと
するエンジンからの下向きへの力は室１８の内側のガス
圧を増加させる。

この事が連結パイプを経て室２３内の圧力に等しい圧力
増加を与える。両方のマウン）１３．１４の有効加圧区
域がほぼ等しいため、この事はエンジンマウント１３上
に作用するエンジン１１からの力が兎体マウント１４上
に作用する懸架装置１２からの等しく且つ反対方向の力
によって平衡される。通常の装置において車体マウント
１４は車体のみならずエンジンも支えなければならない
が、一方前述のガスを組合されたエンジンマウント装置
では、エンジンは懸架装置によって効率良く支えられ、
その結果車体マウントは車体のみ支える。

前記ガスを組合されたエンジンマウントは、第２図に示
すような線状理論モデルによりて理想的に示すことがで
きる。ｊＩＺ図において、第１図の取付装置はマスＥＭ
、ＢＭ、ＳＦＭおよびＨＭと、スプリング１７．２１．
２６および２８、ピストンとシリンダ装置１８，２３ｖ
ｃよって表わされる。

第２図における各部材には、第１図における対応する部
材の番号と同じ番号が用いられる。ＥＭ　。

ＢＭ　、　ＳＦＭ、およびＨＭはそれぞれ（エンジンマ
ウント１３の上にのつている部分である）エンジン第１
　（懸架装置１２の上にのってい、る部分である）車輌
車体ｌＯ１懸架装置１２の上方部分および車輪ハブのマ
スをそれぞれ示す。番号２６は懸架装置１２の主スプリ
ングを示し、番号２７は懸架装置１２のリング（を示す
ダッシュポットであシ、＠号２８はタイヤを示し、番号
２９は道路表面を示す。ピストンシリンダ装置１８，２
：ｌ−！びパイプ２４はガス組合せ装置を示す。ピスト
ンシリンダ装置１８．２３はエンジンマウント１３の有
効ピストン区域と車体マウント１４の有効ピストン区域
にそれぞれ等しい区域を有する。番号１７ｔ’ｉエンジ
ンマウント１３の可撓性リングのスプリング剛性を示し
、番号２１Ｆｉ車体マウント１４の可撓性リングのスゲ
リング剛性を示す。サブフレームマス（ＳＦＭ）は車体
マウント１４の部材２０とその部材２０に連結されてい
る懸、架装置１２の上方部分から作られている。

ガス組合せ装置のない第２図は通常の車輌用エンジン取
付装置を示し、そこにおいてはエンジン１１は車体１０
上に単に取付具１７によって載置されている。

「震動」として知られる不快な振動効果は線状モデルに
おいて道路表面２９の正弦振動が生ずるマスＢＭのピー
ク加速によって示される。変動値のそれぞれに代表的な
値を用いることによって、ガス組合せ装置を使用した場
合と使用しない場合の数学的解析は、震動についての相
当な減少が通常の装置と比較してガスを組合された装置
を用いることで達成することができることを示す。この
解析によって得られる代表的な例が第４図に図示される
。第４図において、Ｘ軸として振動数Ｈｚを取り、Ｙ軸
としてｇ（ｒｍｓ）の分数として車体の加速厚をとる。

破線グラフが通常の取付装置の性能を示し、実線がガス
を組合された装置の性能を示す。第４図から明かなよう
に、１２Ｈｚ付近での通常の装置で生ずる震動はガスを
組合された装置において大幅に減少する。

ガスを組合された装置が震動を減少するのに効果的であ
るために、エンジンマウンティングの有効ピストン区域
は車体マウンティングの有効ピストン区域にほぼ等しく
なければならない。又スプリング２１上の有効車体マス
ＢＭの撮動の固有周波数が、車体マウントにおいて２３
で含有されているガスに（）々イブ２４を経て）連通し
ているエンジンマウントにおいて１３で含有されている
ガスの有効表剛性めもとで有効エンジンマスＥＭの振動
の固有周波数とほぼ等しくなければならない。

このような範ちゅうに合致するガスを組合された装置は
ここでは調和装置として参照され、前述の振動の固有周
波数はここでは同調周波数として参照される。第３図は
エンジンと車体の両方が調和周波数である調和装置に対
して第２図に機械的に等しい数字的モデルを示す。

第３図において、車体マスＢＭを支える番号３１は第１
図および第２因の可撓性リング２１を示し、エンジンマ
スＥＭを支える番号３０は部材１８．２３および２４を
含んで成る有効ガススプリングを示す。道路２９からの
垂直振動はサブフレームマス８ＦＭの垂直振動を生じ、
逆にこの振動がエンジンマスＥＭおよび車体マスＢＭに
、それらをそれぞれ支えるスプリング３０．３１上での
垂直撮動を生ずる。第３図から判るように、もしそれぞ
れのスプリング３０．３１上でのエンジンマスＥＭおよ
び車体マンＢＭの固有振動数が等しいならば、エンジン
マスと車体マスの振動運動は同位相にあるだろう。第３
図の数学的解析は、正弦道路振動から生ずる車体加速度
が第４図のグラフの実線によって示されたものと類似す
ることを示すＯ エンジン重量およびエンジンマスによる静的力および動
的力はがスを組合され几装置を経て車体スゲリング２１
を迂回している懸架スプリング２６の頂部にあるサブフ
レームに直接伝達されるということが第２図および第３
図を参照して理解されるだろう。ガスを組合された装置
における車体スプリング２１は、車体スプリングをより
低いスプリング剛性から成るように作ることができる通
常の取付は装置におけるよりも大幅に低い力を受けるこ
とになる。車体スプリング２１のこのような低いスプリ
ング剛性は車輛車体を経几道路ノイズの伝達を減少する
という有益な効果を有する。

第１図に示されたガスを組合された装置においては、現
実には、充分に高い調和周波数（典型的には５〜８Ｈｚ
）を得る九めＫ、ガス圧が大気圧以上（典型的には２〜
４パール）であることが必要である。これを達成するた
めに、エンジンマウントの靜剛性（第２図の１７）は、
ガス圧によるエンジンマウントの静的偏向を上方に限定
するために可能な限シ高くあるべきである。しかしなが
ら実際の装置の調和における欠点の効果を最小にするた
めにエンジンマウントの動的剛性が可能な限シ低いこと
が望ましい。このような望ましい性能を有するエンジン
マウントを以下に説明する。

ガスを組合された装置の特徴は加圧下のガスがエンジン
とぎディのマウントの全体の剛性に電要に寄与し、した
がりて、特にもし用いられるガスが空気であれば経済的
な取付装置が得られる。

実際には、エンジンマウント中のガス室の有効高さは、
その周波数で震動が生ずる周波数以上で良好で且つ高い
周波数特性を提供するために車体マウント内のガスの高
さと比べて可能な限り高くあるべきである。

第２図および第３図のモデルに基づいた数学的解析は、
震動周波数での最適装置特性は相互連結ガスＡ’イア’
２４における減衰の特定の量と共に得られる。この事は
部分的に配置された制約やノ４イブの直径の減少によっ
て都合よく達成することができる。

第５図は第１図に示された車体マウントの変形車体マウ
ントを示す。第４図の車体マウントは自己密閉型装置で
ある。懸架装置は内側コネクタ３３に固定され、マウン
トは外側コネクタ３４を経て車輌の車体に固定される。

可撓性（例えば弾性的）なリング３５が内側コネクタ３
３と外側コネクタ３４０両方に接触する。キャップ３６
が外側コネクタ３４に密封状態で連結され、さらに可撓
性（例えば弾性的）のリング３７がキャップと内側コネ
クタ３３の間に連結されて、ガス密閉室３８の境界を規
定している。室３８は孔３９を経てエンジンマウント内
のガス密閉室と連通状態におくことができ、適切な手段
がガスを加圧するために設けられる。第１図における車
体マウントのように、室３８の容積は内側コネクタ３３
と外側コネクタ３４に相対的移動があることによって変
ることが理解されよう。スしたがってエンジンマウント
とのガス圧連結にも各種態様がある。ガス密閉状態にす
るために密封されたこのようなガスを組合された車体マ
ウントは車輌上に容易に組合せることができるので、懸
架装置ロッドの頂部は下側から内側コネクタ３３を通っ
て突出し、ナツトで固着するために上方から接近可能で
あり、かくしてマウントはガス密封を乱すことなく車輌
上に組合されている。

第６ａ図は第１図に示されたエンジンマウントの変形例
であった、そのマウントの特徴は第１図の特徴と基本的
には同じであシ、したがりて説明を繰返す必要はない。

両方のマウントの対応する機素には同じ参照番号が付さ
れている。エンジンマウントは、第６ａ図において配置
前の状態、すなワチエンジンマウントがエンジンを支え
ておらず且つ室１８が加圧下のガスを含有していない状
態で示される。第６ｂ図は静的に平衡状態にあるエンジ
ンを支えている作動状態にあるマウントを示す。ここに
おいて室１８内のガスは典型的には２から４パールに加
圧されておシ、可撓性リング１７は軸線方向の不安定の
位置に近づいている。

この事は、第６ａ図における。リングの配置前位置　・
から第６ｂ図の強く半径方向に圧縮された状態への変化
にもとづく。第６ｂ図におけるほぼ軸線方向に不安定な
このような条件下において、マｒａｙトの動的軸線方向
剛性は減少され、全体の静的軸線方向剛性よシ低くてよ
い。高い静的剛性と低い動的剛性を有する実用の装置に
対する望ましい要求はかくして前述のように達成される
。

マクファーレンタイプの懸架装置を有する車輌に対して
前述の実施例が示されているけれども、本発明によるエ
ンジン取付は装置は他のタイプの懸架装置を具備したも
のに対しても使用することができることが理解されるで
あろう。車輌に対しで好ましい配置はそれぞれの懸架装
置とそれぞれ組合された前述のような１対のエンジンマ
ウントに対してであるが、他の組合せや多数のエンジン
に用いることができることが理解されるだろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車輌用エンジン取付装置を示す節
水正面図であシ、第２図は数学的解析に対して用いるこ
とができる理想的線状モデルを示すダイヤフラムであり
、第３図は他の数学的解析用モデルを示すダイヤグラム
であり、第４図は周波数に対する車体加速度の関係を示
すグラフであシ、第５図は、車体マウントの他の冥雄側
を示す断面図であシ、第６ａ図および第６ｂ図はエンジ
ンマウントの他の冥雄側を示す断面図である、１０・・
・車体、１１・・・エンジン、１２・・・懸架装置、１
３・・・エンジンマウント、１４・・・車体マウント、
１５．１６，１９．２０・・・コネクタ、１７．．２１
・・・可撓性リング、１８．２３・・・ガス密閉室、２
２・・・キャップ、２４・・り臂イブ、２５・・・弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、その容積が変動可能であって流体を収容し、且つエ
   ンジンの重量がその容積を減少するようにエンジンと車
   体との間に配置されている第１流体密閉室を含んで成る
   、車輛の車体に車輛のエンジンを取付ける手段と；その
   容積が変動可能であって流体を収容し、且つ懸架装置へ
   の車体の負荷がその容積を減少するように配置されてい
   る第２流体密閉室を含んで成る、車輛の懸架装置上に車
   体を支える手段と；前記第１流体密閉室と前記第２密閉
   室間で流体を連通させる手段とを含んで成るタイプの車
   輛エンジン用取付装置において：前記流体がガスであり
   、エンジンと車体間あるいは車体と懸架装置間の前記ガ
   スの相対的移動が２つの室の片方におけるガスの圧力を
   変え、該ガス圧力の変化が他の室に伝えられ、取付装置
   が車体とエンジンの振動運動を同位相にするように作用
   し、前記取付手段と前記支持手段の有効加圧区域がほぼ
   等しく、第２流体密閉室なしの前記支持手段上の車体の
   振動の固有周波数が有効なガススプリング上のエンジン
   の固有振動数にほぼ等しいことを特徴とする車輛エンジ
   ン用取付装置。 ２、前記ガス圧が大気圧より大きい特許請求の範囲第１
   項記載の取付装置。 ３、第１流体密閉室の高さが第２流体密閉室の高さより
   大きい特許請求の範囲第１項又は第２項記載の取付装置
   。 ４、前記２つの密閉室間のガスの連通手段がそれを通過
   するガスの流体を減衰させるための制約手段を含む特許
   請求の範囲第１項から第３項迄の何れか１項に記載の取
   付装置。 ５、前記取付手段が車体とエンジン間を連結する可撓性
   の弾性部材を含んで成る特許請求の範囲第１項から第４
   項迄の何れか１項に記載の取付装置。 ６、前記第１室が加圧下のガスを収容する時に、ガスが
   取付手段の全体の剛性の実質的一部を提供する特許請求
   の範囲第５項に記載の取付装置。 ７、前記第１室が加圧下のガスを収容し且つエンジンと
   車体が静的平衡にある時に、前記取付手段の動的剛性が
   その静的剛性に比べて低い特許請求の範囲第５項又は第
   ６項記載の取付装置。 ８、前記支持手段が車体と懸架装置間に連結された可撓
   性の弾性材料の機素を含んで成る特許請求の範囲第１項
   から第７項迄の何れか１項に記載の取付装置。 ９、前記第２室が前記機素によって部分的に結合されて
   いる特許請求の範囲第８項記載の取付装置。 １０、前記支持手段が車体と懸架装置間に連結された可
   撓性の弾性材料の第２機素を含んで成る特許請求の範囲
   第８項又は第９項記載の取付装置。 １１、前記第２室が前記第２機素によって部分的に結合
   されている特許請求の範囲第１０項記載の取付装置。