JPS62127538A

JPS62127538A - 振動体支持装置

Info

Publication number: JPS62127538A
Application number: JP26898785A
Authority: JP
Inventors: Masaru Sugino; 勝杉野; Shinichi Matsui; 伸一松井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-11-28
Filing date: 1985-11-28
Publication date: 1987-06-09

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、自動車のパワーユニー／　上支持装置等とし
て用いられる振動体支持装置に関する。

（従来の技術）従来の振動体支持装置としては、例えば、特開昭６０−
９８２３７号公報に記載されているようなものが知られ
ている。

この従来装置は、振動発生部と振動量は部との間に振動
減衰密閉室及び吸振弾性体が介在され、この振動減衰密
閉室には両膜を介して圧力室が隣接され、この圧力室の
圧力が可変とされてばね定数が変更されることを特徴と
するものであった。

尚、この圧力室とは、公報の詳細な説明及び図面から明
らかなように、可変圧力空気室を意味する。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来装置にあっては、空気室
の静圧を変えることにより支持装置としての静バネ定数
を変えるようにしたものであったため、空気室に高圧を
加えた時と圧力を加えない時とでは、支持されるエンジ
ン等の位置や姿勢が変化してしまい、エンジンルーム内
の他部材と干渉してしまうことがあるという問題点があ
った。

また、この従来装置が記載されている公報の第３図、第
５図及び第６図には、流体室が仕切板を介して２室形成
され、両流体室が仕切板のオリフィス孔により連通され
ている装置が示されている。

しかし、このオリフィス孔を有する装置では、オリフィ
ス孔を液体が流通する際の流通抵抗による振動減衰作用
が単に付加されるものであり、流体ダイナミックダンパ
効果については全く認識されていないものであったため
、偶然に特定の振動が低減されることがあっても、予め
行なわれる装置設定により、特定の周波数をもつ複数の
振動を有効に低減させることができないという問題点が
あった。

尚、ここで流体封入の振動体支持装置を最も有効に活用
しようとする場合の要求性能について述べる。

振動体支持装置の機能としては、動バネ定数の低下によ
る防振機能と、流体ダイナミックダンパ作用による制振
機能とがあり、一方の防振機能は、振動入力方向に従っ
て内部の封入流体がオリフィス孔を経過して流動し、動
バネ定数が低下することで得られ、他方の制振機能は、
オリフィス孔内の流体を流体マスとし、封入流体の流動
に伴なう弾性を流体バネとして流体ダイナミックダンパ
が構成されることで得られ、この防振機能と制振機能と
を併用することが最も有効である。

そして、流体室が２室形成され、両流体室がオリフィス
孔により連通されている場合には、このオリフィス孔内
の流体による流体ダイナミックダに；流体バネ定数Ｍ；オリフィス孔内の流体等価質量であられされる。

つまり、共振周波数Ｆの変更は、流体バネ定数Ｋかオリ
フィス孔内の流体等価質量Ｍを変更することにより行な
うことができる。尚、前記等価質量Ｍは、オリフィス孔
内の流体実質量と、オリフィス断面積に対する流体室断
面積の関係とで決定されるものである。

従って、流体封入の振動体支持装置で複数の振動を低減
させる場合には、共振周波数の変更により異なる共振周
波数状態に設定できるということが不可欠な要求性能で
あり、加えて、静バネ定数を変えず容易に共振周波数の
変更ができるということが重要である。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上述のような問題点を解決し、共振周波数変
更という要求性能を達成できる振動体支持装置を提供す
ることを目的としてなされたもので、この目的達成のた
めに本発明では、少なくとも一部に弾性壁を有する第１
流体室及び第２流体室と、該第１流体室と第２流体室と
の間に配置される仕切部材と、該仕切部材に形成される
オリフィス孔と、前記両流体室のうち一方の流体室の外
側に弾性壁を介して形成される空気室とを備え、オリフ
ィス孔内の流体を流体マスとし封入流体の流動による流
体室の拡縮に伴なう弾性を流体バネとする流体ダイナミ
ックダンパが形成される振動体支持装置において、前記
空気室を、室容積可変手段と圧力保証手段をもち一定の
静圧を保ったままで室容積が変化する可変容積空気室と
した。

（作　用）従って、本発明の振動体支持装置では、上述のように１
弾性壁を介して形成される空気室を、室容積可変手段と
圧力保証手段とをもち一定の静圧を保ったままで室容積
が変化する可変容積空気室としたことで、支持装置とし
ての静バネ定数は変わらず、空気室の室容積を変化させ
ても支持される振動体の位置や姿勢が変化することがな
い。

また、空気室と空気室に接する弾性壁とで形成される空
気バネは、空気室の室容積変化により空気バネ容量が変
化することになるので、振動入力時には空気バネ容量の
変化に従って、流体バネ定数が変化し、空気室の室容積
の設定に応じて共振周波数を変更させることができ、こ
れによって複数の振動を、動バネ定数低下による防振機
能と、流体ダイナミックダンパ作用による制振機能とを
有効に利用して低減させることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、この実施例を述べるにあたって、振動体支持装置の
一例である自動車のパワーユニット支持装置を例にとる
。

まず、実施例の構成を説明する。

実施例のパワーユニット支持装置Ｓは、車体１とパワー
ユニット２間に介装されるもので、第１図に示すように
、第１弾性壁１０、第２１３ＩＩ性壁２０、第１流体室
３０、第２流体室４０、仕切部材５０、オリフィス孔６
０、封入流体Ｗ、可変容積空気室７０、アクチュエータ
８０を備えているもので、以下、各構成について具体的
に述べる。

第１弾性壁１０は、前記車体ｌとパワーユニット２間に
設けられたもので、この第１弾性壁１０は厚肉ゴム材を
用いて円筒状に形成され、両端面にはパワーユニット側
プレー）１１と車体側リングプレート１２が加硫接着さ
れ、中間部に中間プレート１３が加硫接着されている。

尚、前記車体側リングプレート１２には、仕切部材５０
が密封状態で設けられていて、この仕切部材５０と第１
？＃性壁１０とで囲まれる空間が第１流体室３０である
。

第２弾性壁２０は、前記車体側リングプレート１２に外
周部２０ａを密封固定させて設けられたもので、この第
２弾性壁２０は薄肉ゴム材を用いたダイヤフラム状に形
状されている。

尚、この第２９１１性壁２０の外周部２０ａは、仕切部
材５０と共に車体側リングプレート１２とピストンシリ
ンダ９０による挾持状態で密封されていて、この仕切部
材５０と第２弾性壁２０とで囲まれる空間が第２流体室
４０である。

また、図中１４はパワーユニット側スタッドボルト、１
５は車体側スタッドボルトである。

仕切部材５０は、前記第１流体室３０と第２流体室４０
との間に配置されているもので、この仕切部材５０には
、オリフィスパイプ５１が固定されていて、このオリフ
ィスパイプ５１には前記両流体室３０．４０を連通する
オリフィス孔６０が形成されている。

封入流体Ｗは、前記第１流体室３０．第２流体室４ｏ及
びオリフィス孔６ｏに封入されていて。

不棟液等の非圧縮性流体が用いられる。

可変容積空気室７０は、前記第２流体室４０の外側に、
第２弾性壁２０を介して形成されているもので、この可
変容積空気室７０は、第２弾性壁２０とピストンシリン
ダ９０とピストン（室容積可変手段）７１とで囲まれて
いる。

尚、前記ピストン７１には、可変容積空気室７０内の静
圧を一定に保つために、予備室７２と連通ずる微小な孔
によるピンホール（圧力保証手段）７３ａ及び予備室７
２と大気を連通ずるピンホール７３ｂ（圧力保証手段）
が開孔されている。

アクチュエータ８０は、前記ピストン７１を図面上下方
向に摺動させ、可変容積空気室７０の室容積を変える作
動手段で、実施例のアクチュエータ８０は、アクチュエ
ータピストン８１、ピストンステム８２、スプリング８
３、作動油室８４゜作動圧油パイプ８５、オイルポンプ
８６、加圧油パイプ８７、ドレーンパイプ８８、電磁切
換バルブ８９、バルブ作動回路９１、アイドルスイッチ
９２を備えている。

アクチュエータピストン８１は、前記ピストンシリンダ
９０内に設けられ、前記ピストン７１とはピストンステ
ム８２により連結されている。

スプリング８３は、前記アクチュエータピストン８１を
図面下方に付勢する付勢手段で、このスプリング８３の
一端は、ピストンシリンダ９０の内壁に固定された固定
プレート９３に当接させている。

可動空気室１００は、固定プレート９３と、アクチュエ
ータピストン８１との間に位置し、アクチュエータピス
トン８１の上下動により体積の変化する空気室であるが
、連通孔１０１を介して大気と連通させることにより、
前記アクチュエータピストン８１の上下動時に発生する
前記可動空気室１００の空気圧抵抗を軽減している。

作動油室８４は、前記アクチュエータピストン８１とピ
ストンシリンダ９０とに囲まれた室で、この作動油室８
４の入力ポート８４ａには、コネクタ９４によりオリフ
ィス９５が設けられた作動圧油パイプ８５が接続されて
いる。

オイルポンプ８６は、前記アクチュエータピストン８１
を図面上方に押し上げ、可変容積空気室７０の室容積を
縮小するための加圧油を作り出す手段で、このオイルポ
ンプ８６からの加圧油パイプ８７は電磁切換バルブ８９
を介して作動圧油パイプ８５に接続されている。

電磁切換バルブ８９は、前記オイルポンプ８６からの加
圧油を作動油室８４に導くか、前記ドレーンバイブ８８
から加圧油をドレーンさせるかの切り換えを行なうバル
ブで、電磁切換バルブ８９のバルブソレノイド８９ａに
対するバルブ作動信号（ａ）によって切換作動が行なわ
れる。

前記バルブ作動回路９１は、アイドルスイッチ９２から
のアイドル信号（ｉ）（アクセルペダルから足を離して
のフィトリング時にＯＮ信号が出力され、アクセルペダ
ルを踏み込むことでＯＦＦ信号となる。）を入力信号と
し、アイドリング時には、オイルポンプ８６からの加圧
油導入側に切り換え、アイドリング時ではない走行時等
には、ドレーン側に切り換えるバルブ作動信号（ａ）を
前記電磁切換バルブ８９に対して出力する回路である。

ここで、オリフィス孔６ｏ内の封入流体Ｗによる共振周
波数の設定について述べる。

まず、一般的に流体ダイナミックダンパの共振に；流体
バネ定数Ｍ；オリフィス孔内の流体等価質量であられされる。

そして、この流体バネ定数には、封入流体Ｗの流動に伴
なう流体弾性であるため、可変容積空気室７０の室容積
が小さく第２弾性壁２０が上下運動しにくいほど、流体
バネ定数には大きくなり、共振周波数Ｆは高まる。また
、逆に可変容積空気室７０の室容積が大きく第２弾性壁
２０が上下運動しやすいほど、流体バネ定数には小さく
なり、共振周波数Ｆは低くなる。

従って、実施例では、アイドリング時には、加圧油を作
動油室８４に供給することで可変容積空気室７０の室容
積を縮小し、共振周波数ｆ１を高め、第２図に示すよう
に、共振周波数ｆ１より少し低周波数域にあられれる動
バネ定数の最も低い点の周波数ｆ２を、アイドリング時
におけるエンジン回転２吹成分の周波数である約２５Ｈ
ｚ前後に一致させている。

また、アイドリング時以外の走行時等では１作動油室８
４の加圧油をドレーンさせることで、可変容積空気室７
０の室容積を拡大し、共振周波数ｆ１′を、第３図（ロ
）に示すように、走行中に生じるエンジンシェイクの周
波数である１　１Ｈｚ程度に設定させている。

次に、可変容積空気室７０の静圧保持と振動入力時の圧
力変動について述べる。

まず、ピストン７１が図面−上下方向に移動すると、可
変容積空気室７０の容積は変化するが、ピストン７１に
はピンホール７３が設けであるため、可変容積空気室７
０で変化した圧力は、ピンホール７３を通って予備室７
２に逃げることで、静的には圧力変化がない。

また、パワーユニット支持装置Ｓに振動が加わり第１流
体室３０の圧力が変動すると、その圧力変動はオリフィ
ス孔６０．第２流体室４０及び第２弾性壁２０を介して
可変容積空気室７０に伝達される。しかし、この圧力変
動の周波数がピストン７１に設けられたピンホール７３
の中の空気による共振周波数の３倍以上であれば、予備
室７２に伝達されない。つまり、ピンホール７３は非常
に小さな孔であり、ここの共振周波数は１〜２Ｈｚであ
るため、通常、パワーユニット支持装置Ｓに入力される
５Ｈｚ以上の振動周波数では閉塞状態であると考えて差
しつかえない。

すなわち、可変容積空気室７０は室容積変化による静圧
の変化はなく、振動入力による圧力変動のみが発生する
構造となっている。

次に、実施例の作用を説明する。

（イ）アイドリング時エンジン始動後のアイドリング時においては、アイドル
スイッチ９２からのアイドル信号（ｉ）により、加圧油
導入側へ電磁切換バルブ８９が切り換えられ、ピストン
７１が図面上方に移動することで、可変容積空気室７０
は小室容積となる。

そして、この小室容積の時は、前述のように、動バネ定
数の最も低い周波数ｆ２が、アイドリング時におけるエ
ンジン回転２吹成分の周波数域（約２５Ｈｚ前後）とな
るように設定されているため、この動バネ定数の低下に
よる防振機能でアイドル振動を低減させることができる
。

（ロ）走行時アイドリング時以外の走行時においては、アイドルスイ
ッチ９２かものアイドル信号（ｉ）により、ドレーン側
へ電磁切換バルブ８９が切り換えられ、ピストン７１が
図面下方に移動することで可変容積空気室７０は大室容
積となる。

そして、この大室容積の時は、前述のように、オリフィ
ス孔６０内の封入流体Ｗによる共振周波ａｆｔ　’が、
エンジンシェイク振動周波数（１１Ｈｚ前後）となるよ
うに設定されているため、流体タイナミックダンパ作用
による制振機能で、エンジンシェイク振動を減衰させる
ことができる。

このように、実施例のパワーユニット支持装置Ｓにあっ
ては、室容積変化に対しては一定の静圧を保ち、振動入
力に対しては空気バネとして作用する可変容積空気室７
０を設けた構成としたため、アイドル振動に対しては動
バネ定数の低下による防振機能により、エンジンシェイ
ク振動に対しては流体ダイナミックダンパ作用による制
振機能により、振動を有効に低減させることができる。

さらに、共振周波数のチューニングは可変容積空気室７
０の容積設定により容易に行なうことができるし、実施
例とは周波数の異なる振動入力を低減させようとする場
合でも、ピストン７１の移動量により、室容積を変える
ことで対応することができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では、アクチュエータとして加圧油を利
用したアクチュエータを示したが、エンジンのインテー
クマニホールド等からの吸気負圧や、ニアコンプレッサ
による加圧空気や、電磁力等を利用したアクチュエータ
としてもよい。

また、実施例では、ピストンにより室容積が変わる可変
容積空気室の例を示したが、ベローズ構造の空気室やそ
の他、室容積を変えることができる構造の空気室であれ
ば実施例に限定されない。

また、実施例では、アイドル振動とエンジンシェイク振
動を低減させる例を示したが、実施例以外の振動を低減
させるパワーユニット支持装置であっても、また、パワ
ーユニット以外の振動体支持装置として適用してもよい
。

さらに、実施例では、アイドルスイッチにより室容積を
切り換える例を示したが、車速センサを用い、停車時と
走行時とで切り換えるようにしてもよいし、車両状態を
検知する他のセンサを用いてもよい。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明の振動体支持装置にあ
っては、室容積可変手段と圧力保証手段をもち一定の静
圧を保ったままで室容積が変化する可変容積空気室を設
けた手段としたため、支持状態で振動体の位置や姿勢を
変えることなく、共振周波数の変更により低周波数域の
振動を含む複数の振動を、動バネ定数低下による防振機
能と、流体ダイナミックダンパ作用による制振機能とを
有効に利用して低減させることができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のパワーユニット支持装置（振動
体支持装置）を示す断面図、第２図は実施例装置のアイ
ドリング時における動バネ定数特性図、第３図（イ）（
ロ）は実施例装置の走行時における動バネ定数特性図と
減衰力特性図である。Ｓ・・・パワーユニット支持装置（振動体支持装置）１
０・・・第１弾性壁２０・・・第２弾性壁３０・・・第１流体室４０・・・第２流体室５０・・・仕切部材６０・・・オリフィス孔７０・・・可変容積空気室７１・・・ピストン（室容積可変手段）７３・・・ピン
ホール（圧力保証手段）Ｗ・・・封入流体

Claims

【特許請求の範囲】１）少なくとも一部に弾性壁を有する第１流体室及び第
２流体室と、該第１流体室と第２流体室との間に配置さ
れる仕切部材と、該仕切部材に形成されるオリフィス孔
と、前記両流体室のうち一方の流体室の外側に弾性壁を
介して形成される空気室とを備え、オリフィス孔内の流
体を流体マスとし封入流体の流動による流体室の拡縮に
伴なう弾性を流体バネとする流体ダイナミックダンパが
形成される振動体支持装置において、前記空気室を、室容積可変手段と圧力保証手段をもち一
定の静圧を保ったままで室容積が変化する可変容積空気
室としたことを特徴とする振動体支持装置。