JPS61278639A

JPS61278639A - 液体封入式防振体

Info

Publication number: JPS61278639A
Application number: JP12111385A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Tabata; 田畑　俊幸
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1986-12-09

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、車両に搭載されるパワーユニットのマウンテ
ィング装置等に用いられる液体封入式防振体に関する。

従来の技術この種液体封入式防振体は、たとえば日産自動車株式会
社（昭和５６年８月）発行のサービス周報第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ｌは第５図に示すように、
内部に液体が充満される液体室２が形成された弾性体３
を有し、この弾性体３の両端部に１対の枠体４，５が装
着されるようになっている。そして、前記弾性体３と一
方の枠体４間にダイヤフラム６を設け、このダイヤフラ
ム６側と前記液体室２との間をオリフィス７ａが形成さ
れた仕切板７で隔成し、ダイヤフラム６側をダイヤフラ
ム室６ａとしてこのダイヤフラム室６ａと前記液体室２
が前記オリフィス７ａを介して連通されるようになって
いる。そして、一方（上方）の枠体を振動体である図外
のパワーユニット側ニ装着すると共に、他方（下方）の
枠体５を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１０Ｈｚ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
入力される路面振動が前記防振体１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・
マウント系の固有振動数による共振により振動され、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
されることにより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、つまり防振減衰機能を前記液体封入式防振体
１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ｌにあっては、
振動減衰の根拠としてパワーユニットの振動時の弾性体
３変形に伴って液体がオリフィス７ａ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７ａ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ｌ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振を行
なうことができなかった。

そこで、本出願人が液体封入式防振体ｌの振動伝達メカ
ニズムを解析したところ、その特性がオリフィス７ａ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６弾性をばねとする共振現象に支配されることを見い
出だし、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ｌ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１はオリフィス７ａ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
される制振対称共振周波数に一致させることにより構成
しである。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、かかる従来の液体封入式防振体ｌは予め
所定径に形成されたオリフィス７ａによって、該オリフ
ィス７ａ内の液体の共振周波数は１つの特定値に設定さ
れる。従って、前記液体封入式防振体１を介して制振し
ようとする振動周波数領域も必然的に１つの特定値とし
て位置づけられてしまう。従って、この制振領域をエン
ジンシェイクの防振域に設定したとしても、該防振域以
外の領域の低周波振動に対しては、効果的な振動抑制が
できないという問題点があった。

そこで、本発明は弾性体の拡張弾性を変化させることに
より防振体の共振周波数を変化させ、もって各種制振周
波数域の特定領域を選択できるようにした液体封入式防
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、内部に液体室が
形成され、両端部に夫々枠対が装着される弾性体を備え
、該弾性体と一方の枠体間にダイヤフラム室を設けると
共に、このダイヤフラム室と前記液体室とをオリフィス
が形成された仕切板で隔成し、該オリフィスを介して液
体が前記液体室とダイヤフラム室間で移動されることに
より、一方の枠体から他方の枠体に伝達される振動を減
衰するようにした液体封入式防振体において、前記弾性
体に容積又は圧力が可変となった空気室を設けることに
より構成しである。

作用以上の構成により本発明の液体封入式防振体にあっては
、一方の枠体の伝達振動による変位により液体室内の体
積が変化すると、この変化体積はオリフィスを介してダ
イヤフラム室との間で液体移動することにより許容され
ると共に、液体室を取り囲む弾性体が変形されることに
より許容され　゛る。ところで、該弾性体の外側には空
気室が設けられており、弾性体の動ばね定数は該空気室
の空気ばねに影響されることになる。従って、空気室内
の容積又は圧力が変化されることにより弾性体の動ばね
定数が変化し、結果的に該弾性体の拡張弾性が変化され
ることになる。つまり、防振体の共振周波数はオリフィ
ス内の可動流体を質量とし、前記拡張弾性を１つのばね
として決定されるものであるから、該拡張弾性が変化さ
れることにより、防振体の共振周波数、つまり一方の枠
体から他方の枠体に伝達される振動の制振周波数域か変
化されることになる。

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１１．１２が設けられ、こ
れら上、下１１．１２間にゴム等により形成された第１
弾性体１３が加硫接着等により固着されている。該第１
弾性体１３内には下方が開放される液体室１４が形成さ
れ、この開放部分がダイヤフラム１５によって閉止され
ている。そして、該ダイヤフラム１５側と液体室１４と
の間はオリフィス１６を有する仕切板Ｉ７で隔成され、
この隔成されたダイヤフラム１５側をダイヤプラム室１
８としである。そして、前記液体室１４およびダイヤフ
ラム室１８内には水等の液体を充満しである。前記オリ
フィス１６は前記仕切板１７の周縁部に形成された環状
の閉鎖断面通路１６ａの上側と下側に開口部１６ｂ、　
１６ｃを形成することにより構成しである。尚、前記仕
切板１７゜ダイヤフラム１５の周縁部は下方の枠体１２
にかしめられることにより固定されている。そして、上
方の枠体１１はボルトｌｌａを介して図外のパワーユニ
ットに固設され、かつ下方の枠体１２はボルトＬ２ａを
介して図外の車体に固設されるようになっている。

ここで本実施例は第１弾性体１３の上側中央部に、液体
室１４の内外を連通ずる開口部２０を形成し、この開口
部２０内周に筒状部材２１を固着しである。この筒状部
材２１の上端部はフランジ状に拡径され、上方の枠体ｉ
ｔと第１弾性体１３との間に配置されている。そして、
前記筒状部材２１は、第２弾性体１３ａにより閉止され
、該第２弾性体１３ａと前記第１弾性体１３によって液
体室１４を取り囲む弾性体２２を構成しである。尚、第
２弾性体１３ａ内には繊維等の補強部材２３が埋設され
、大変形時の剛性を大きくするようにしである。また、
上方の枠体１１の中央部上側には、下端が開放される有
底筒状のカバー３０がフランジ部３１を介して装着され
、該カバー３０内は前記枠体１１に形成された開口部１
１ｂを介して前記第２弾性体１３ａの液体室１４とは反
対側に連通されている。そして、前記カバー３０から、
第２弾性体１３ａに至る空間部は、オーリング３２等を
介して気密構造とされ、当該空間部を空気室３３としで
ある。該空気室３３は第１．第２．第３通路３４．３５
゜３６を介して第１．第２．第３補助空気室３７．３８
゜３９が夫々連通され、前記第１．第２．第３通路３４
゜３５、３６には電磁作動される第１．第２．第３開閉
バルブ４０．４１．４２が設けられている。該第１．第
２、第３開閉バルブ４０．４１．４２は、車速、エンジ
ン回転、ギヤ位置、路面人力等の各信号が人力されるコ
ントローラ４３によって開、閉制御されるようになって
いる。尚、前記第１補助空気室３７は空気圧供給装置４
４に接続され、該空気圧供給装置４４から第１補助空気
室３７に圧力供給されることにより、該第１補助空気室
３７内の圧力を変化させることができるようになってい
る。

以上の構成により本実施例の液体封入式防振体１０にあ
っては、パワーユニットから上方の枠体１１に振動（低
周波振動成分）が入力されると、第１゜第２弾性体１３
．１３ａが変形されて液体室１４内容積が変化されると
共に、オリフィス１６を介して液体室１４とダイヤフラ
ム室１８間で液体移動が行なわれる。従って、前′記オ
リフィス１６を液体が通過することにより、従来と同様
にオリフィス内の液体質量を質量として前記振動に対し
て共振作用を行なう。即ち、前記オリフィス１６内の液
体質量は、液体室１４の有効受圧面積をオリフィス１６
の断面積で除した値の二乗に、オリフィス１６内の可動
液体質量を乗した等価可動流体質量として表わされ、こ
の等価可動流体質量と第１．第２弾性体１３．１３ａで
構成される弾性体２２の拡張弾性およびダイヤフラム１
５をばねとする共振現象が発生する。すると、このオリ
フィス１６による共振現象により、加振側と伝達側に位
相差が生じ、この位相差の正接Ｑａｎδ）をロスファク
ターと称し、第２図中ＰＬに示すようなロスファクター
（ｔａｎδ）のピーク値（ｊａｎδｗａｘ）が得られる
。そして、このピーク値（ｔａｎδｍａｘ）に対応する
周波数域が制振周波数域となる。ここで、前記弾性体２
２の拡張弾性の一要素である第２弾性体１３ａの動ばね
定数は、該第２弾性体１３ａに臨設する空気室３３内の
空気ばねに影響され、第２弾性体１３ａ自体が有するば
ね定数と前記空気ばねのばね定数によって決定される。

そして、空気ばねのばね定数は容積又は圧力によって変
化されることが一般に知られている。ところで、コント
ローラ４３に入力される各信号に応じて第１．第２．第
３開閉バルブ４０．４１．４２を適宜開閉することによ
り、空気室３３内の容積は変化される。たとえば、空気
室３３内の容積をｖｏ、第１．第２．第３補助空気室３
７、３８．３９内の容積をＶ、、　Ｖ、、　Ｖ、とする
と、前記各開閉バルブ４０．４１．４２を閉止した状態
ではｖｏの容積となり、第１開閉バルブ４０のみを開い
たときには、■。＋ｖｌの容積となる。このようにして
、前記空気室３３容積はＶ。をベースとしてＶ、、　Ｖ
オ、ｖ、の組合わせにより多数の容積変化が得られるこ
とになり、弾性体２２の拡張弾性を変化させることがで
きる。すると、液体封入式防振体１０で得られるロスフ
ァクターのピーク値（ｊａｎ６ｍａｘ）は、たとえば前
記第２図中破線で示したように移動し、制振周波数域が
変化されることになる。従って、コントローラ４３に入
力される各信号、たとえば車速、エンジン回転、ギヤ位
置、路面入力等に応じて前記第１．第２．第３開閉バル
ブ４０．４１．４２を適宜切換えることにより、前記各
信号で発生する振動のうち制振したい周波数域の振動を
効果的に抑制し、エンジンシェイク等の影響を大幅に低
減させることができる。

更に、本実施例にあっては空気供給装置４４から第１補
助空気室３７に圧力を供給し、第１開閉バルブ４０を開
いて空気室３３内の圧力を変化させることができる。即
ち、このように空気室３３内の圧力を変化させることに
よっても空気ばねのばね定数を変化させることができ、
空気室３３内の容積を変化させた場合と同様に弾性体２
２の拡張弾性を変化させることができる。

第３図は他の実施例を示し、液体封入式防振体１０の空
気室３３に連通される補助空気室として、エアサスペン
ション１０Ｇの空気ばね室とか空気圧タンク等を用いる
ようにしたものである。尚、同図中液体封入式防振体ｌ
Ｏは左、右２個用いられているが、夫々左、右エンジン
マウントとして使用されるものである。また、１０１は
フロントストラット１０２に設けられたフロント空気ば
ね室、１０３はリヤストラット１０４に設けられたリヤ
空気ばね室で、これら空気ばね室１０１．１０３はニア
コンプレッサー１０５からの圧縮空気を溜めるリザーバ
タンク１０６に接続されると共に、サブタンク１０７．
１０８に接続されている。１０９は前記空気ばね室１０
１．１０２に供給される圧力を制御するコントローラで
、このコントローラ１０９に入力される各種信号により
空気圧制御用の各開閉バルブ１１Ｇを開閉制御するよう
になっている。そして、本実施例では前記各液体封入式
防振体１０の空気室３３を、第１．第２．第３開閉バル
ブ４０ａ、　４１ａ、　４２ａを介してリザーバタンク
１０６およびサブタンク１０７．１０８に連通させ、こ
れらリザーバタンク１０６およびサブタンク１０７．１
０８を補助空気室として用いである。尚、前記第１゜第
２．第３開閉バルブ４０ａ、　４１ａ、　４２ａは前記
コントローラ１０９により開閉制御されるようになって
いる。

従って、この実施例にあっては前記実施例と同様の効果
を得ることができることは勿論のこと、概存の構成部品
を共用でき、装置の簡略化を図ることができる。

尚、この実施例において実車における最適な制御方法の
一実施例を以下に述べる。

たとえば、低周波域にあるエンジンシェイクに対する振
動減衰の場合、このエンジンシェイクはタイヤからの振
動入力が影響し、タイヤをサイン上下加振した時の車体
フロア上下振動の伝達ゲイン特性は第４図のようになる
。このとき、タイヤからの入力としてはタイヤのアンバ
ランス等により発生するタイヤ回転１次加振力と、路面
凹凸通過時のタイヤ回転１次加振力が最も大きく、これ
らはタイヤの種類等により若干異なるが大計前記第４図
に示すような入力周波数と車速の関係にあリ、このとき
の入力周波数は車速に比例している。

尚、理想的にはタイヤ最大周波数とゲインが最小となる
周波数が常に一致するよう共振周波数ｆ、を車速に比例
して変化させるのが望ましい。しかし、実際には多段階
に変化させても大きな影響はなく、本実施例にあっては
共振周波数を４種類作れるようにし、車速に応じてＡ、
Ｂ、Ｃ，Ｄと変化されるようになっている。更に、低中
速の良路及びやや荒れた路面走行時（ショックアブソー
バのピストンスピードが小さい領域）の減衰力を低くす
る制御を同時に行なえば１１００ｋ／ｈまでの乗心地は
更に良くなる。

ところで、前記各実施例にあっては弾性体２２の外側に
空気室３３を設けたものを開示したが、これに限ること
なく弾性体２２の壁部内に空気室を設けるようにしたも
のでもよく、要するに弾性体２２の拡張弾性を変化でき
る構成であればよい。

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
、液体室を取り囲む弾性体に空気室を設け、この空気室
の容積又は圧力を可変としたので、該空気室内の空気ば
ねの定数が容積又は圧力の変化に伴って変化されるので
、該空気ばねのばね定数変化によって前記弾性体の動ば
ね定数つまり拡張弾性が調節される。即ち、共振系とな
る液体封入式防振体の共振周波数は、オリフィス内の液
体質量を質量とし、かつ前記弾性体の拡張弾性およびダ
イヤフラムの弾性等をばねとして決定されるが、本発明
では前記拡張弾性を変化させることが可能となるため、
１つの液体封入式防振体で共振周波数の変更が可能とな
り、広い周波数域のうち制振しようとする複数の周波数
域を適宜選択して振動減衰できる。従って、広い範囲に
亙って制振対象周波数域を設定できるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

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でロスファク
ターの変化状態を示す特性図、第３図は本発明の他の実
施例を示す構成図、第４図は第３図に示す実施例の一制
御例を示す振動ゲイン特性図、第５図は従来の液体封入
式防振体の断面図である。ｌＯ・・・液体封入式防振体、１１．１２・・・枠体、
１４・・・液体室、１５・・・ダイヤフラム、１６・・
・オリフィス、１７・・・仕切板、１８・・・ダイヤフ
ラム室、２２・・・弾性体、３３・・・空気室。外２名凧〕皮毫ｋ（Ｈｚ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内部に液体室が形成され、両端部に夫々枠体が装
着される弾性体を備え、該弾性体と一方の枠体間にダイ
ヤフラム室を設けると共に、このダイヤフラム室と前記
液体室とをオリフィスが形成された仕切板で隔成し、該
オリフィスを介して液体が前記液体室とダイヤフラム室
間で移動されることにより、一方の枠体から他方の枠体
に伝達される振動を減衰するようにした液体封入式防振
体において、前記弾性体に容積又は圧力が可変となつた
空気室を設けたことを特徴とする液体封入式防振体。