JPS61192938A - 液体封入式防振体のオリフィス内液体の共振周波数設定方法 - Google Patents
液体封入式防振体のオリフィス内液体の共振周波数設定方法Info
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- JPS61192938A JPS61192938A JP3423685A JP3423685A JPS61192938A JP S61192938 A JPS61192938 A JP S61192938A JP 3423685 A JP3423685 A JP 3423685A JP 3423685 A JP3423685 A JP 3423685A JP S61192938 A JPS61192938 A JP S61192938A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
- F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
- F16F13/06—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
- F16F13/08—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
- F16F13/10—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper the wall being at least in part formed by a flexible membrane or the like
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- Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
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。
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、車両に搭載されるパワーユニットのマリンテ
ィング装置等に用いられる液体封入式防振体く関する。
ィング装置等に用いられる液体封入式防振体く関する。
従来の技術
この種液体封入式防振体は、たとえば日産自−車株式会
社(昭和56年8月)発行のサービス同報第442号第
95頁にエンジンマウンティングとして従来用□いられ
ている。この液体封入式防振体/は第10図に示すよう
に、1対の上、下枠体コ、コa間に、一端(上方)が開
放される液体室3aが形成された弾性体3を固設し、か
つ該液体室3aの開放口をオリフィス4(aが形成され
た仕切板亭で閉止すると共に、該仕切板ダの外側を更に
ダイヤフラム5.で覆い、このダイヤフラムSと前記仕
切板ダとの間を一次室tとしてあ石。更に、該ダイヤフ
ラム5の外側をカバー7で覆い、これらダイヤフラム5
.カバー7間を空気室tとしである。そして、一方(上
方)の枠体コを振動体としての図外のパワーユニット側
に装着すると共に、他方(下方)の枠体Jaを支持体と
しての図外の車体側に装着し、パワーユニットの低周波
振動が車体側に伝達されるのが抑制されるようになって
いる。たとえば、この低周波振動としては10 Hz近
傍に発生するエンジンシェイク現象が挙げられる。即ち
、このエンジンシェイクとは車輪を介して車体側に入力
される路面@−が前記防振体3を介してパワーユニット
に伝達されたとき、該パワーユニットがエンジン・マウ
ント系の固有fR劾数による共振によシ振動され、そし
て該エンジン・マウント系の振動が再度車体側に入力さ
れることによシ発生する振動である。従って、かかるエ
ンジンシェイクを防止するためには、車体から変位加振
された場合のエンジン・マウント系固有振動数における
車体への伝達力を低減すればよい。そして、この伝達力
の低減つまシ防振減衰機能を前記液体封入式防振体/が
受は持つようになっている。
社(昭和56年8月)発行のサービス同報第442号第
95頁にエンジンマウンティングとして従来用□いられ
ている。この液体封入式防振体/は第10図に示すよう
に、1対の上、下枠体コ、コa間に、一端(上方)が開
放される液体室3aが形成された弾性体3を固設し、か
つ該液体室3aの開放口をオリフィス4(aが形成され
た仕切板亭で閉止すると共に、該仕切板ダの外側を更に
ダイヤフラム5.で覆い、このダイヤフラムSと前記仕
切板ダとの間を一次室tとしてあ石。更に、該ダイヤフ
ラム5の外側をカバー7で覆い、これらダイヤフラム5
.カバー7間を空気室tとしである。そして、一方(上
方)の枠体コを振動体としての図外のパワーユニット側
に装着すると共に、他方(下方)の枠体Jaを支持体と
しての図外の車体側に装着し、パワーユニットの低周波
振動が車体側に伝達されるのが抑制されるようになって
いる。たとえば、この低周波振動としては10 Hz近
傍に発生するエンジンシェイク現象が挙げられる。即ち
、このエンジンシェイクとは車輪を介して車体側に入力
される路面@−が前記防振体3を介してパワーユニット
に伝達されたとき、該パワーユニットがエンジン・マウ
ント系の固有fR劾数による共振によシ振動され、そし
て該エンジン・マウント系の振動が再度車体側に入力さ
れることによシ発生する振動である。従って、かかるエ
ンジンシェイクを防止するためには、車体から変位加振
された場合のエンジン・マウント系固有振動数における
車体への伝達力を低減すればよい。そして、この伝達力
の低減つまシ防振減衰機能を前記液体封入式防振体/が
受は持つようになっている。
しかしながら、かかる液体封入式防振体/にあっては、
振動減衰の根拠としてパワーユニットの振一時の弾性体
3変形に伴って液体がオリスイス!aを通過する時の抵
抗を要因として低周波振動が減衰されるものと考えられ
ていた。従って、該オリフィス抵抗をチューニングする
ために、オリフィス9aの径とか長さ等を調整するよう
にしていた。ところが、このようにオリフィス抵抗を要
因として液体封入式防振体/の振動減衰を想定してチュ
ーニングしたとしても、エンジンシェイクに対する効果
的な防根を行なうことができなかった。
振動減衰の根拠としてパワーユニットの振一時の弾性体
3変形に伴って液体がオリスイス!aを通過する時の抵
抗を要因として低周波振動が減衰されるものと考えられ
ていた。従って、該オリフィス抵抗をチューニングする
ために、オリフィス9aの径とか長さ等を調整するよう
にしていた。ところが、このようにオリフィス抵抗を要
因として液体封入式防振体/の振動減衰を想定してチュ
ーニングしたとしても、エンジンシェイクに対する効果
的な防根を行なうことができなかった。
そこで、本出頓人が液体封入式防振体/の振動伝達メカ
ニズムを徹底に解析したところ、その特性がオリフィス
Qa内流体を質量とし、弾性体3の拡張弾性およびダイ
ヤフラムよと空気室2弾性をばねとする共振現象に支配
されることを見い出し、特に、振動減衰作用に着目する
とダイナミックダンパとしての機能が発揮されることが
解明された。
ニズムを徹底に解析したところ、その特性がオリフィス
Qa内流体を質量とし、弾性体3の拡張弾性およびダイ
ヤフラムよと空気室2弾性をばねとする共振現象に支配
されることを見い出し、特に、振動減衰作用に着目する
とダイナミックダンパとしての機能が発揮されることが
解明された。
そこで、かかるダイナミックダンパ理論に基づいて液体
封入式防振体/を構成したものが、本出願人によって特
願昭59−238553号として出願されている。即ち
、この液体封入式防振体/はオリフィスダミ内の液体の
共振周波数を、振動体と弾性体自体の支持剛性とで決定
される割振対象共振周波数に一致させることによシ構成
しである。
封入式防振体/を構成したものが、本出願人によって特
願昭59−238553号として出願されている。即ち
、この液体封入式防振体/はオリフィスダミ内の液体の
共振周波数を、振動体と弾性体自体の支持剛性とで決定
される割振対象共振周波数に一致させることによシ構成
しである。
発明が解決しようとする問題点
しかしながらエンジンシェイクは、車体側からの路面振
動がパワーユニットに入力され、このパワーユニットの
共振点から約2〜4 Hz 大きな振動数領域に前記
パワーユニットの共振に対する反共振が車体側に現われ
、この反共振によって車体振動される現象であることが
解明されている。従って、前記先願による液体封入式防
振体/にあっては、オリフィスμaの液体共産を単に割
振対象共振周波数に一致させたとしても、実際のパワー
ユニットの共振暗振動を効果的に制振することができず
、エンジンシェイクの効果的な防止につながらないとい
う恐れがある。
動がパワーユニットに入力され、このパワーユニットの
共振点から約2〜4 Hz 大きな振動数領域に前記
パワーユニットの共振に対する反共振が車体側に現われ
、この反共振によって車体振動される現象であることが
解明されている。従って、前記先願による液体封入式防
振体/にあっては、オリフィスμaの液体共産を単に割
振対象共振周波数に一致させたとしても、実際のパワー
ユニットの共振暗振動を効果的に制振することができず
、エンジンシェイクの効果的な防止につながらないとい
う恐れがある。
そこで、本発明は振動体の共振特性がオリフィス内の液
体共振との関係でどのように変化するかを解析し、この
解析結果に基づいてオリスイス内の液体共振と割振対象
共振周波数との関係を詳細に求めることによシ、防振効
果を大とする液体封入式防振体を提供することを目的と
する。
体共振との関係でどのように変化するかを解析し、この
解析結果に基づいてオリスイス内の液体共振と割振対象
共振周波数との関係を詳細に求めることによシ、防振効
果を大とする液体封入式防振体を提供することを目的と
する。
問題点を解決するための手段
かかる目的を、達成するために本発明は、1対の枠木間
に設けられ、一方の枠体側が開放される液体室が形成さ
れた弾性体と、前記液体室の開放側を閉止しオリフィス
が形成された仕切板と、この仕切板の外方側を覆い該仕
切板との間に副次室を構成するダイヤフラムとを備え、
前記1対の枠体のうち一方の枠体を撮動体側に、他方の
枠体を支持体側に装着し、これら振動体、支持体間にお
ける損励伝達を抑制するようにした液体封入式防振体に
おいて、前記fMib体の質量をM1+前記オリフィス
内液体の等価可動流体質量をmd とした場合、オリフ
ィス内液体の共振周波数を、!m体と前記弾性本自体の
支持剛性とで決定される割振対象共振周波数に(、+I
n(17M1)を乗した値若しくはその近傍値に設定す
ることによ多構成しである。
に設けられ、一方の枠体側が開放される液体室が形成さ
れた弾性体と、前記液体室の開放側を閉止しオリフィス
が形成された仕切板と、この仕切板の外方側を覆い該仕
切板との間に副次室を構成するダイヤフラムとを備え、
前記1対の枠体のうち一方の枠体を撮動体側に、他方の
枠体を支持体側に装着し、これら振動体、支持体間にお
ける損励伝達を抑制するようにした液体封入式防振体に
おいて、前記fMib体の質量をM1+前記オリフィス
内液体の等価可動流体質量をmd とした場合、オリフ
ィス内液体の共振周波数を、!m体と前記弾性本自体の
支持剛性とで決定される割振対象共振周波数に(、+I
n(17M1)を乗した値若しくはその近傍値に設定す
ることによ多構成しである。
作用
以上の構成によシ本発明の液体封入式防振体にあっては
、割振対象共振周波数に乗せられる係数(□+md/M
1 ) は、オリフィス内液体の固有振動数を振動系
全体つまり弾性体をばね系とする撮動体の固有振動数で
除した固有振動数比であシ、この固有振動数比を前記制
振対象共振周波数に乗することによシ、前記振動系全体
の共4i特性中、前配置有振動数比(1+ mcl/M
l )と質量比(m47M1 )だけによって定まる2
個の定点の振幅を同一高さにする条件が設定される。従
って、このように2個の定点の振幅高さを同一とするこ
とによって、前記共振特性はその2つのピーク値の高い
方を低い方のピーク値に近づけると共に、緩やかなカー
ブ特性とすることができ、憂勧体の制振を効率良く行な
うことができる。このように(IiIIIJ体の特定の
周波数領域の振動を制振することによシ、支持体側へ入
力される振動伝達力を低減し、該支持体の振動は効果的
に防止される。
、割振対象共振周波数に乗せられる係数(□+md/M
1 ) は、オリフィス内液体の固有振動数を振動系
全体つまり弾性体をばね系とする撮動体の固有振動数で
除した固有振動数比であシ、この固有振動数比を前記制
振対象共振周波数に乗することによシ、前記振動系全体
の共4i特性中、前配置有振動数比(1+ mcl/M
l )と質量比(m47M1 )だけによって定まる2
個の定点の振幅を同一高さにする条件が設定される。従
って、このように2個の定点の振幅高さを同一とするこ
とによって、前記共振特性はその2つのピーク値の高い
方を低い方のピーク値に近づけると共に、緩やかなカー
ブ特性とすることができ、憂勧体の制振を効率良く行な
うことができる。このように(IiIIIJ体の特定の
周波数領域の振動を制振することによシ、支持体側へ入
力される振動伝達力を低減し、該支持体の振動は効果的
に防止される。
実 施 例
以下本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。
即ち、第1図は本発明の一実施例を示す液体封入式防振
体10で、1対の上、下枠体// 、/2が設けられ、
これら上、下枠体ti、iコ間にゴム等によシ成形され
た弾性体13が加硫接着等によシ固着されている。該弾
性体13内には下方が開放される液体室滓が形成され、
この開放部分がオリフィス15を有する仕切板/轟によ
って閉止されている。そして、該仕切板/Aの外側(図
中下方側)はダイヤフラム17によって覆われ、このダ
イヤプラム17と仕切板16との間に副次室itrが構
成されている。更に、前記ダイヤフラム17の外側(図
中下方側)はカバー19によシ援われ、このカバーlり
と前記ダイヤフラム17との間に空気室Jが構成されて
いる。尚、前記仕切板/A 、ダイヤフラムlフの周縁
部は、カバー/9の周縁部を下方の枠体lコの下端周縁
部にかしめることによシ、該カバー19と枠体11間に
挟着固定されている。また、前記オリフィス/3は均等
断面積を有する管状に形成されている。そして、上方の
枠体/lはfM動体としてのパヮーエニツ)(A)+C
固設され、また、下方の枠体/コはカバーlデを介して
支持体としての車体(B) K固設されるようKなって
いる。
体10で、1対の上、下枠体// 、/2が設けられ、
これら上、下枠体ti、iコ間にゴム等によシ成形され
た弾性体13が加硫接着等によシ固着されている。該弾
性体13内には下方が開放される液体室滓が形成され、
この開放部分がオリフィス15を有する仕切板/轟によ
って閉止されている。そして、該仕切板/Aの外側(図
中下方側)はダイヤフラム17によって覆われ、このダ
イヤプラム17と仕切板16との間に副次室itrが構
成されている。更に、前記ダイヤフラム17の外側(図
中下方側)はカバー19によシ援われ、このカバーlり
と前記ダイヤフラム17との間に空気室Jが構成されて
いる。尚、前記仕切板/A 、ダイヤフラムlフの周縁
部は、カバー/9の周縁部を下方の枠体lコの下端周縁
部にかしめることによシ、該カバー19と枠体11間に
挟着固定されている。また、前記オリフィス/3は均等
断面積を有する管状に形成されている。そして、上方の
枠体/lはfM動体としてのパヮーエニツ)(A)+C
固設され、また、下方の枠体/コはカバーlデを介して
支持体としての車体(B) K固設されるようKなって
いる。
ここで、前記液体封入式防振体/を簡単化してその形状
モデルを示すと第2図のようになる。図中、klは弾性
体lJ自体の上下方向ばね定数、klは弾性体13側壁
の拡張弾性にょるばね定数、klはダイヤプラムlフと
空気室Jによる弾性のばね定数であシ、alはオリフィ
ス15の断面積、a!は液体室/44の受圧面積、a3
は副次室itrの受圧面積、2はオリフィス15の長さ
、そしてs Plを液体室/4Lに作用する圧力mnx
dt−f位に対するオリフィス断面積の等価可動流体質
量S C,をオリフィス15による減衰係数とする。ま
九、!1 11m + ’CI +x4は、パワー
ユニツ) (A) 、液体室/44内液体、オリフィス
lj内液体、副次室iir内液体の均シ合い位置からの
変位量を夫々示し、Fは伝達力を示す。
モデルを示すと第2図のようになる。図中、klは弾性
体lJ自体の上下方向ばね定数、klは弾性体13側壁
の拡張弾性にょるばね定数、klはダイヤプラムlフと
空気室Jによる弾性のばね定数であシ、alはオリフィ
ス15の断面積、a!は液体室/44の受圧面積、a3
は副次室itrの受圧面積、2はオリフィス15の長さ
、そしてs Plを液体室/4Lに作用する圧力mnx
dt−f位に対するオリフィス断面積の等価可動流体質
量S C,をオリフィス15による減衰係数とする。ま
九、!1 11m + ’CI +x4は、パワー
ユニツ) (A) 、液体室/44内液体、オリフィス
lj内液体、副次室iir内液体の均シ合い位置からの
変位量を夫々示し、Fは伝達力を示す。
次に、かかる形状モデルを基本に力学モデルを示すと第
3図のようになる。即ち、この力学モデルは本出願人が
解析し九結果に基づいて考え出されたもので、上下枠木
l/、/コ間の振動伝達経路中に、弾性体13の拡張弾
性とオリフィス/3の可動流体質量mおよび減衰係数O
Kとの間、また該可動流体質量mおよび減衰係数01と
ダイヤフラム/7 。
3図のようになる。即ち、この力学モデルは本出願人が
解析し九結果に基づいて考え出されたもので、上下枠木
l/、/コ間の振動伝達経路中に、弾性体13の拡張弾
性とオリフィス/3の可動流体質量mおよび減衰係数O
Kとの間、また該可動流体質量mおよび減衰係数01と
ダイヤフラム/7 。
空気室Jの弾性との間が、オリフィス断面積a1゛と流
体室滓の受圧面積asの比およびこの受圧面積asと副
次室a3の比を夫々スパンとするてこの原理を応用した
もので、オリフィス15部分で振動の位相が180°変
化されることを示している。
体室滓の受圧面積asの比およびこの受圧面積asと副
次室a3の比を夫々スパンとするてこの原理を応用した
もので、オリフィス15部分で振動の位相が180°変
化されることを示している。
尚、この力学モデルの各条件値は前記第2図の形状モデ
ルと同一にし、更に、弾性体13の上下方向変形に対す
るロスファクターをLlとしである。
ルと同一にし、更に、弾性体13の上下方向変形に対す
るロスファクターをLlとしである。
このように液体封入式防振体ioを前記力学モデル化す
ることにより、エンジンシェイク−乗心地解析モデルに
組み込んでyhsrnhN(有限要素法)周波数応答解
析でシュミレーションすることが可能となった。このよ
うにかかる力学モデルを用いてオリフィス断面積の液体
質fKよる共振点を解析したところ、第4図に示すよう
な特性曲線が得られ九。
ることにより、エンジンシェイク−乗心地解析モデルに
組み込んでyhsrnhN(有限要素法)周波数応答解
析でシュミレーションすることが可能となった。このよ
うにかかる力学モデルを用いてオリフィス断面積の液体
質fKよる共振点を解析したところ、第4図に示すよう
な特性曲線が得られ九。
ところで、一般にダイナミックダンパの運動の方程式か
らは、減衰係数の違いにょプ各種の特性曲線が描かれ、
これら各特性曲線はfM動数比「零」を除いて2点を必
ず通ることが知られている。そして、これら2点の高さ
く振幅比)を等しくすることによシ、前記特性曲線の山
の高さを低くできるようになっている。このときの条件
式は一般に次の弐によって与えられる。
らは、減衰係数の違いにょプ各種の特性曲線が描かれ、
これら各特性曲線はfM動数比「零」を除いて2点を必
ず通ることが知られている。そして、これら2点の高さ
く振幅比)を等しくすることによシ、前記特性曲線の山
の高さを低くできるようになっている。このときの条件
式は一般に次の弐によって与えられる。
1+R・・・・・・・・・■
ただし、νは固有振動数比で、オリフィスls内液体の
共振周波数をfd、パワーユニット偽)の共振周波数を
f。とじた場合、シー /fE・・団・(船で表わされ
る。ここで、前記共振周波数f4は本坊蚕体10を加振
した時の加振側と伝達側の位相差δが最大となる周波数
として測定することができる。
共振周波数をfd、パワーユニット偽)の共振周波数を
f。とじた場合、シー /fE・・団・(船で表わされ
る。ここで、前記共振周波数f4は本坊蚕体10を加振
した時の加振側と伝達側の位相差δが最大となる周波数
として測定することができる。
ま九、Rは質量比で、オリフィス15内液体の等価可動
流体質量をmd 、パヮーユニツ) (Alの質量を
Mlとした場合 H,、md/MI・・曲・(αで表わ
される。
流体質量をmd 、パヮーユニツ) (Alの質量を
Mlとした場合 H,、md/MI・・曲・(αで表わ
される。
尚、前記パワーユニット(Alの共振周波数fgは、該
パワーユニット仏)と弾性体/3自本の支持剛性とで決
定される制振対象共振周波数で、実験によシ求める場合
は、オリフィスljを閉塞して測定する等価可動流体質
量+nlは、前記第3図に示す力学モデルよジオリフイ
ス/3の断面積a1と液体室l←の有効受圧面積alが
関係し、nnds−(”/ )”・m・・・・・・■(
ただし、mはオリフィスls内の可動液体質量)で表わ
される。
パワーユニット仏)と弾性体/3自本の支持剛性とで決
定される制振対象共振周波数で、実験によシ求める場合
は、オリフィスljを閉塞して測定する等価可動流体質
量+nlは、前記第3図に示す力学モデルよジオリフイ
ス/3の断面積a1と液体室l←の有効受圧面積alが
関係し、nnds−(”/ )”・m・・・・・・■(
ただし、mはオリフィスls内の可動液体質量)で表わ
される。
従って、前記■式は■式、■式よシ
fdlTTゴ7可 。 ・・・・・・・・・(j3)
となる。
となる。
従、つて、この(8)式を満足するように液体封入式防
振体IOを構成することによって、パワーユニット((
転)の振幅を全周波数範囲に亘って滑らかに設定でき、
パワーユニット(Nの反共振によるエンジンシェイクを
効果的に抑制することができる。
振体IOを構成することによって、パワーユニット((
転)の振幅を全周波数範囲に亘って滑らかに設定でき、
パワーユニット(Nの反共振によるエンジンシェイクを
効果的に抑制することができる。
更に、前記特性曲線を全搬に亘ってなだらかにする条件
としては、該特性曲線が必ず通る前記2点に1曲線の極
大値が来るように設定することが望ましい。このときの
条件式は一般に次の式によただし、−δ」Iは本防振体
を加振した時の加振側と伝達側の位相差δの正接の最大
値である。この−a′t−ロス7アクターと呼んでいる
。
としては、該特性曲線が必ず通る前記2点に1曲線の極
大値が来るように設定することが望ましい。このときの
条件式は一般に次の式によただし、−δ」Iは本防振体
を加振した時の加振側と伝達側の位相差δの正接の最大
値である。この−a′t−ロス7アクターと呼んでいる
。
以下、前記■式、、lψ式を基に実際に計測された数値
を代入して最適な液体封入式防振体ioの設計法につい
て述べる。尚、この液体封入式防振体10はパワーユニ
ットのマウンティング装置として用いられたもので、第
5図に示すモデルに基づいて制振対象共振周波数即ち、
パワーユニットの共振周波数fEを測定した場合を示す
。即ち、前記第5図に示すモデルは、Aがパワーユニッ
ト、Bが車体、0が液体封入式防振体、Dがサスペンシ
ョンのばね系、Eがばね上質量、rがタイヤによるばね
系を示し、このタイヤによるばね系を介して入力された
路面S動によ〕前記制振対象共振周波数f。が決定され
る。そして、この振動モデルにより測定された制振対象
共振周波数fE は第6図のグラフから9.5Hzであ
ることが確認された。尚、この第6図は横軸に入力加振
周波数(H2)、縦軸に車体の上下加速度(Glを表わ
したもので、オリフィス/3を閉塞して実験した場合で
ある。また、この第6図から明らかなようにエンジンシ
ェイクは12 Hi付近に発生している。
を代入して最適な液体封入式防振体ioの設計法につい
て述べる。尚、この液体封入式防振体10はパワーユニ
ットのマウンティング装置として用いられたもので、第
5図に示すモデルに基づいて制振対象共振周波数即ち、
パワーユニットの共振周波数fEを測定した場合を示す
。即ち、前記第5図に示すモデルは、Aがパワーユニッ
ト、Bが車体、0が液体封入式防振体、Dがサスペンシ
ョンのばね系、Eがばね上質量、rがタイヤによるばね
系を示し、このタイヤによるばね系を介して入力された
路面S動によ〕前記制振対象共振周波数f。が決定され
る。そして、この振動モデルにより測定された制振対象
共振周波数fE は第6図のグラフから9.5Hzであ
ることが確認された。尚、この第6図は横軸に入力加振
周波数(H2)、縦軸に車体の上下加速度(Glを表わ
したもので、オリフィス/3を閉塞して実験した場合で
ある。また、この第6図から明らかなようにエンジンシ
ェイクは12 Hi付近に発生している。
従って、fウーa5Hzの場合の車両の例で以下計算す
る。尚、この場合、M 1−120 kgf 、 md
= 20kgfであることが明らかとなっている。
る。尚、この場合、M 1−120 kgf 、 md
= 20kgfであることが明らかとなっている。
ま家(め式よシf4 を計算によって求めると、”
” 1 + md7’M1 ・f)c−wl+2o/1
2o−a5#75(H2)゛・・・・・・(gy となる。
” 1 + md7’M1 ・f)c−wl+2o/1
2o−a5#75(H2)゛・・・・・・(gy となる。
従って、最適なオリフィス内流体の共振周波数fd
は約’Z 5 (Hz) となり定数的にはf4−α
8fつ・・・・・・@で表わすことができる。また、最
適な最大ロス7アクターδmxは約α4となシ、これら
の数値を満足すべく液体封入式防振体10を設計すれば
よいことがわかる。
は約’Z 5 (Hz) となり定数的にはf4−α
8fつ・・・・・・@で表わすことができる。また、最
適な最大ロス7アクターδmxは約α4となシ、これら
の数値を満足すべく液体封入式防振体10を設計すれば
よいことがわかる。
ところで、この場合前記f、、 marmaxは実験に
よつ・ となることが測定されている。
よつ・ となることが測定されている。
従って、これら0式、0式よ#)f、および−δt!I
I&Xはオリフィス15の断面”!l! al I長
さ2および弾性体13の拡張弾性によるばね定数に雪に
関係することが解シ、前記0式、(J9式に前記(8y
式、 tl(m1’式で求められた数値を代入すると共
に、前記■式m4 ss(”)”−m (タタL、m
mρ・al・j!、pハ比Tt )al を用いることによシ、最適な’l + ’ e kl
を設定する。
I&Xはオリフィス15の断面”!l! al I長
さ2および弾性体13の拡張弾性によるばね定数に雪に
関係することが解シ、前記0式、(J9式に前記(8y
式、 tl(m1’式で求められた数値を代入すると共
に、前記■式m4 ss(”)”−m (タタL、m
mρ・al・j!、pハ比Tt )al を用いることによシ、最適な’l + ’ e kl
を設定する。
同、前記(,8)1式で得られたfd 値は第7図の
実験結果によるグラフによっても確められる。即ち、こ
のグラフは前記第6図で計測されたfz −a5H2に
対するオリフィス15の共振周波数で4 を測定したも
ので、この共振周波数f4 t−5Hz、 7Hz
、 10Hz Ic設定して実験すると、 f4 w
a 7 Hzの場合の特性が最もなめらかな曲線を描き
、(8)式を用いた計算結果が妥当であることが証明さ
れる。また、この結果は前記第4図に示す力学モデルか
らシュミレーションした場合の解析結果とも合致し、前
記力学モデルの構造が正しいことが理解される。
実験結果によるグラフによっても確められる。即ち、こ
のグラフは前記第6図で計測されたfz −a5H2に
対するオリフィス15の共振周波数で4 を測定したも
ので、この共振周波数f4 t−5Hz、 7Hz
、 10Hz Ic設定して実験すると、 f4 w
a 7 Hzの場合の特性が最もなめらかな曲線を描き
、(8)式を用いた計算結果が妥当であることが証明さ
れる。また、この結果は前記第4図に示す力学モデルか
らシュミレーションした場合の解析結果とも合致し、前
記力学モデルの構造が正しいことが理解される。
このように液体封入式防振体10のオリフィス/3の断
面積、長さおよび弾性体13の拡張弾性によるばね定数
を最適値に設定することによシ、車体の上下加速度を示
す第8図中、破線で示すように本実施例の特性曲線(イ
)をゆるやかにすることができる。即ち、同図特性は横
軸に入力加振周波数をと9、縦軸に車体の上下加速度を
とったもので、図中実線で示す特性曲at口)は従来の
チューニングによる液体封入式防振体を用いた場合で、
オリフィス内液体の共振周波数fd をパワーユニッ
トの固有振動数f8 に設定し、fa −9,5Hz
とした場合のものである。この場合はパワーユニットの
反共振によシ問題となる12111gl付近の車体上下
加速度が著しく大きくなシ、エンジンシェイクの効果的
な防振は行なわれていない。これに対し、図中破線で示
す本実施例の液体封入式防振体ioにあっては、fa
# ?lzとしたのでゆるやかとなった特性曲線(づで
、パワーユニットの反共振における12Hz 付近の車
体上下加速度を図中メツシュ部分で示すように大幅に低
下させ、もってエンジンシェイクが効果的に防振されて
いることが解る。
面積、長さおよび弾性体13の拡張弾性によるばね定数
を最適値に設定することによシ、車体の上下加速度を示
す第8図中、破線で示すように本実施例の特性曲線(イ
)をゆるやかにすることができる。即ち、同図特性は横
軸に入力加振周波数をと9、縦軸に車体の上下加速度を
とったもので、図中実線で示す特性曲at口)は従来の
チューニングによる液体封入式防振体を用いた場合で、
オリフィス内液体の共振周波数fd をパワーユニッ
トの固有振動数f8 に設定し、fa −9,5Hz
とした場合のものである。この場合はパワーユニットの
反共振によシ問題となる12111gl付近の車体上下
加速度が著しく大きくなシ、エンジンシェイクの効果的
な防振は行なわれていない。これに対し、図中破線で示
す本実施例の液体封入式防振体ioにあっては、fa
# ?lzとしたのでゆるやかとなった特性曲線(づで
、パワーユニットの反共振における12Hz 付近の車
体上下加速度を図中メツシュ部分で示すように大幅に低
下させ、もってエンジンシェイクが効果的に防振されて
いることが解る。
尚、第9図は従来の液体封入式防振体の−δ特性(ハ)
(図中実線で示す)と、本実施例による液体封入式防振
体の一δ特性(ロ)(図中破線で示す)を示したもので
、本実施例では一6111aXが75 H2+付近でα
4に設定されていることが解る。
(図中実線で示す)と、本実施例による液体封入式防振
体の一δ特性(ロ)(図中破線で示す)を示したもので
、本実施例では一6111aXが75 H2+付近でα
4に設定されていることが解る。
ところで、本実施例にあっては第8図の力学モデルによ
ってシュミレーションされたfd 値の結果が、実験に
よるfd 値と非常に近似することが示され、従って
、かかる力学モデルを用いてシュミレーションすること
によシ、振動伝達特性の各パラメータを判断し易くなシ
、液体封入式防振体の設計が著しく簡略化されることに
なる。
ってシュミレーションされたfd 値の結果が、実験に
よるfd 値と非常に近似することが示され、従って
、かかる力学モデルを用いてシュミレーションすること
によシ、振動伝達特性の各パラメータを判断し易くなシ
、液体封入式防振体の設計が著しく簡略化されることに
なる。
発明の詳細
な説明したように本発明の液体封入式防振体にあっては
、該液体封入式防振体のfR#伝達特性は、オリフィス
内流体を質量とし、弾性体の拡張弾性およびダイヤフラ
ムと空気室弾性をばねとした共振現象に支配されること
を見い出し、オリフィス内液体の共振周波数を、振動体
と弾性体自体の支持剛性とで決定される制振対象共振周
波数に固有振動数比(−rT;■2i−)を乗した値若
しくはその近傍値に設定したので、振動系全体の共振特
性を滑らかな曲線とすることができる。従って、振動体
の振幅を少なくして支持体側に伝達される振#hを著し
く小さくすることができ、友とえば、かかる液体封入式
防振体を車両のパワーユニット用マウンティング装置と
して用いた場合は、エンジンシェイクを効果的に防止す
ることができるという優れた効果を奏する。
、該液体封入式防振体のfR#伝達特性は、オリフィス
内流体を質量とし、弾性体の拡張弾性およびダイヤフラ
ムと空気室弾性をばねとした共振現象に支配されること
を見い出し、オリフィス内液体の共振周波数を、振動体
と弾性体自体の支持剛性とで決定される制振対象共振周
波数に固有振動数比(−rT;■2i−)を乗した値若
しくはその近傍値に設定したので、振動系全体の共振特
性を滑らかな曲線とすることができる。従って、振動体
の振幅を少なくして支持体側に伝達される振#hを著し
く小さくすることができ、友とえば、かかる液体封入式
防振体を車両のパワーユニット用マウンティング装置と
して用いた場合は、エンジンシェイクを効果的に防止す
ることができるという優れた効果を奏する。
第1図は本発明の液体封入式防振体の一実施例を示す断
面図、第2図は本発明の液体封入式防振体の形状モデル
図、第3図は本発明の液体封入式防振体の力学モデル図
、第4図は第3図に示す力学モデルを用いて解析された
オリフィス内液体の共振特性図、第5図は本発明の液体
封入式防振体を用いた自動車の撮動系モデル図、第6図
は第5図に示すモデルによジオリスイスを閉塞して実験
で求めた路面からの入力加振周波数に対する車体上下加
速度を示す特性図、第7図はオリフィス内液体の共産周
波数を変化させたときの路面からの入力加振周波数に対
する車重上下加速度を示す特性図、第8図は本発明と従
来の車体上下加速度を比較する特性図、第9図は本発明
と従来のオリフィス内口スフアクタを比較する特性図、
第10図は従来の液体封入式防振体の断面図である。 10・・・液体封入式防振体、//、/2・・・枠体、
/3・・・弾性体、l弘・・・液体室、15・・・オリ
フィス、/4−・・仕切板、17・・・ダイヤフラム、
it・・・副次室、/9・・・カバー、m・・・空気富
% A・・・パワーユニット(振一体)、B・・・車体
(支持体)、Ml・・・儀I’l1体質量、md・・・
オリフィス内液体の等価5TiI流不質量。 第1図 第3図 M。 第4図 入力加尿闇ml()17 ) 第5図 ↑5 人力in鑞閤兼数(Hz) 童7図 第8図 第9図 dfE
面図、第2図は本発明の液体封入式防振体の形状モデル
図、第3図は本発明の液体封入式防振体の力学モデル図
、第4図は第3図に示す力学モデルを用いて解析された
オリフィス内液体の共振特性図、第5図は本発明の液体
封入式防振体を用いた自動車の撮動系モデル図、第6図
は第5図に示すモデルによジオリスイスを閉塞して実験
で求めた路面からの入力加振周波数に対する車体上下加
速度を示す特性図、第7図はオリフィス内液体の共産周
波数を変化させたときの路面からの入力加振周波数に対
する車重上下加速度を示す特性図、第8図は本発明と従
来の車体上下加速度を比較する特性図、第9図は本発明
と従来のオリフィス内口スフアクタを比較する特性図、
第10図は従来の液体封入式防振体の断面図である。 10・・・液体封入式防振体、//、/2・・・枠体、
/3・・・弾性体、l弘・・・液体室、15・・・オリ
フィス、/4−・・仕切板、17・・・ダイヤフラム、
it・・・副次室、/9・・・カバー、m・・・空気富
% A・・・パワーユニット(振一体)、B・・・車体
(支持体)、Ml・・・儀I’l1体質量、md・・・
オリフィス内液体の等価5TiI流不質量。 第1図 第3図 M。 第4図 入力加尿闇ml()17 ) 第5図 ↑5 人力in鑞閤兼数(Hz) 童7図 第8図 第9図 dfE
Claims (1)
- (1)1対の枠体間に設けられ、一方の枠体側が開放さ
れる液体室が形成された弾性体と、前記液体室の開放側
を閉止しオリフィスが形成された仕切板と、この仕切板
の外方側を覆い該仕切板との間に副次室を構成するダイ
ヤフラムとを備え、前記1対の枠体のうち一方の枠体を
振動体側に、他方の枠体を支持体側に装着し、これら振
動体、支持体間における振動伝達を抑制するようにした
液体封入式防振体において、前記振動体の質量をM_1
、前記オリフィス内液体の等価可動流体質量をmdとし
た場合、オリフィス内液体の共振周波数を、振動体と前
記弾性体自体の支持剛性とで決定される制振対象共振周
波数に[1/(1+md/M_1)]を乗した値若しく
はその近傍値に設定したことを特徴とする液体封入式防
振体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60034236A JPH0615894B2 (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 液体封入式防振体のオリフィス内液体の共振周波数設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60034236A JPH0615894B2 (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 液体封入式防振体のオリフィス内液体の共振周波数設定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61192938A true JPS61192938A (ja) | 1986-08-27 |
JPH0615894B2 JPH0615894B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=12408518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60034236A Expired - Lifetime JPH0615894B2 (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 液体封入式防振体のオリフィス内液体の共振周波数設定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0615894B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01126451A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-18 | Kinugawa Rubber Ind Co Ltd | 流体封入型防振装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57173633A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-26 | Bridgestone Corp | Anti-vibration rubber |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP60034236A patent/JPH0615894B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57173633A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-26 | Bridgestone Corp | Anti-vibration rubber |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01126451A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-18 | Kinugawa Rubber Ind Co Ltd | 流体封入型防振装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0615894B2 (ja) | 1994-03-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |