JPS63176841A - 流体封入型防振装置 - 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、エンジン等の振動体を防振支持するために用
いられる自動車用エンジンマウント等の防振装置に関す
るもので、特に、弾性体の弾性と内部に封入された流体
の流動とによって振動を吸収するようにした、流体封入
型防振装置に関するものである。

（従来の技術） 自動車においては、その運転状態、例えばエンジンの回
転数に応じて、周波数や振幅の大きく異なる種々の振動
が発生する。したがって。

自動車には、広範囲の振動を吸収し得る防振装置を用い
ることが求められる。

そのような防振装置としては、流体封入型防振装置が知
られている。この流体刃大型防振装否というのは、室壁
の一部が厚肉ゴム等の弾性体によって形成され、振動体
の猿動に応じて容積が変化するようにされた主流体室と
、その主流体室にオリフィスを介して連通ずる副流体室
とからなり、これら主副流体室内に油等の非圧縮性流体
を封入したものである。副流体室は、主流体室の容積変
化に伴う流体の流入あるいは流出によって、容易に容積
が変化するようにされている。

このような流体封入型防振装置によれば、高周波小振幅
の振動は弾性体の弾性変形によって吸収され、低周波大
振幅の振動はオリフィスを流動する流体の流通抵抗によ
って減衰される。

したがって、周波数や振幅の異なる振動が吸収されるよ
うになる。

ところで、このような流体封入型防振装置においても、
そのオリフィスが一定断面積の固定オリフィスとされて
いる場合には、十分に広い範囲の振動が吸収されるよう
にすることはできない、すなわち、高周波小振幅の振動
が効果的に吸収されるようにするためには、オリフィス
の断面積を大きくして流体の流通抵抗を小さくすること
が求められる。一方、低周波大振幅の振動が効果的に吸
収されるようにするためには、オリフィスの断面積を小
さくして流体の流通抵抗を大きくし、減衰力を高めるこ
とが求められる。したがって、固定オリフィスでは両方
を満足させることができず、吸収し得る振動の範囲が限
られてしまう。

このようなことから、自動車用エンジンマウントのよう
に特に広範囲の振動を吸収することが求められる流体封
入型防振装置の場合には。

例えば実開昭６０−９５２４４号公報に示されているよ
うに、主流体室と副流体室とを連通させるオリフィスを
、断面積可変のオリフィスとすることが考えられている
。この防振装置は、主流体室と副流体室との間を区画す
る隔壁を、それぞれ大断面積の開口を有する固定板及び
回動板によって構成し、回動板を回動させて各開口の重
なり合う部分の面積を変化させることにより、オリフィ
スの断面積を変化させるようにしたものである。

このようにすることによって、エンジンの比較的低回転
域から高回転域に至るまでの振動を効果的に吸収させる
ことができるようになる。

ところで、自動車においては、更にカーシェイクのよう
に極めて振幅の大きい振動も発生する。そのような振動
は、オリフィスの断面積を絞るだけでは吸収することが
できない、そのような振動が確実に吸収されるようにす
るためには、流体が流動するオリフィスを、断面積の小
さいものとするとともに十分に長いものとして、そのオ
リフィス部に位置して共振する流体の質量が十分に確保
されるようにする必要がある。

そこで、従来は、上記公報にも示されているように、主
流体室と副流体室との間の隔壁に、断面積可変のオリフ
ィスを取り巻く円弧状のシェイク吸収用オリフィスを更
に設けるようにしていた。このようなオリフィスを設け
ることにより、シェイク時に可変オリフィスを閉じれば
、流体は長いシェイク吸収用オリフィスを通して流動す
るようになる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、そのように可変オリフィスの外周側にシ
ェイク吸収用オリフィスを設けるようにしたものでは、
そのシェイク吸収用オリフィスを配置するスペース分だ
け可変オリフィスの断面積が圧迫されることになる。そ
のために、可変オリフィスを流動する流体の流通抵抗を
十分に小さくすることができず、高周波振動の効果的な
吸収が行われなくなってしまう、逆に、可変オリフィス
の断１面積を十分に確保しようとすると、その外周側に
シェイク吸収用オリフィスを設けるために、防振装置全
体の径が大きくなってしまう。

また、主流体室と副流体室との間の隔壁に可変オリフィ
スとシェイク吸収用オリフィスとを設けるようにしたも
のでは、シェイク時には可変オリフィスを完全に閉じる
必要があるが、そのだめにはシェイクを検知する加速度
センサ等が必要となる。その結果、防振装置が高価なも
のとなってしまう。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、防振装置を大径化させることなく１通
常の低周波から高周波までの振動を吸収し得る断面積の
大きい可変オリフィスと、シェイクのような極めて振幅
の大きい振動を吸収し得る長さの長いオリフィスとを設
けることができるようにするとともに、大振幅振動時に
は、自然にその長いオリフィスを流体が流動するように
することである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、防振装置の内
部に、振動体を支持する弾性体によって室壁の一部が形
成される主流体室と、その主流体室との間が第１隔壁に
よって区画される副流体室と、その副流体室との間が第
２隔壁によって区画される補助流体室と、の三つの流体
室を設けるようにしている。第１隔壁には、大開口面積
の全開状態まで断面積を変化させることのできる第１オ
リフィスが設けられている。また、第２隔壁には、断面
積が小さく長さの長い第２オリフィスが設けられている
。

副流体室は、変形量を規制された可撓膜によって室壁の
一部が形成されており、それによって容積が所定範囲内
で変化するようにされている。また、補助流体室は、室
壁の一部がダイヤフラムによって形成され、流体の流動
によってその容積が任意に変化するようにされている。

（作用） このように構成することにより、振動体が振動すると、
弾性体が変形して主流体室の容積が変化し、第１オリフ
ィスを通して副流体室との間で流体が流動する。このと
き、その振動が通常の振幅の範囲内の振動であれば、主
流体室の容積変化は副流体室の容積変化によって吸収さ
れる。したがって、流体が流通抵抗の大きい第２オリフ
ィスを流動することはなく、その振動の周波数に応じて
断面積が制御される第１オリフィスを通しての流体の流
動により、そのときの振動が吸収される。

また、シェイクのような極めて振幅の大きい振動が生じ
たときには、主流体室の容積が副流体室の許容容積変化
量以上に変化する。その結果、副流体室と補助流体室と
の間でも流体が流動するようになり、その間の第２オリ
フィスを通る流体によって振動が減衰される。

そして、第１及び第２オリフィスは、第１及び第２隔壁
にそれぞれ別個に設けられることになる。したがって、
第１オリフィスは第１隔壁全面を利用して形成すること
ができ、その断面積を十分に大きくすることが可能とな
る。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図は、本発明による流体封入型防振装置を自動車用エン
ジンマウントに適用した一実施例を示すもので、第１図
はその縦断面図であり、第２．３図はそのハウジング部
分の平面図及び横断底面図である。また、第４図はその
第２隔壁部分の横断平面図である。

第１〜３図から明らかなように、このエンジンマウント
１は、厚肉ゴムからなる円錐筒状の弾性体２と、金属あ
るいはプラスチック等の剛性材料からなり、下端側が開
放された有底円筒状のハウジング３とを備えている。弾
性体２の上端部には、振動体であるエンジンを取り付け
るための取付全黒４が加Ｔｉ接着されている。また、弾
性体２の下端にはリング状のフランジ部材５が加硫接着
されており、このフランジ部材５によって弾性体２がハ
ウジング３の上端面とに取り付けられるようになってい
る。フランジ部材５の下面には、シールリング６が取り
付けられており、それによってフランジ部材５と／＼ウ
ジング３の周壁３ａ上端而との間が液密にシールされる
ようになっている。ハウジング３は、その下端に設けら
れたフランジ７によって車体フレームに取り付けられる
ようになっている。こうして、弾性体２は、振動体であ
るエンジンを支持し、その振動に応じて弾性変形し得る
ようにされている。

ハウジング３の上底壁は、厚肉の固定板８として形成さ
れている。そして、その固定板８の上面に、薄肉円板状
の回動板９が重ね合わされている。この回動板９は、固
定板８の中心部に回転自在に支持された支持軸ｌＯによ
り、その下面を固定板８の上面に摺接させながら、中心
軸線のまわりに回動させ得るように支持されている。こ
うして、これら固定板８と回動板９とによって、弾性体
２及びハウジング３内の空間を上下に区画する第１隔壁
１１が構成されている。

ハウジング３の下端開口は、円板状の第２隔１１２によ
って閉塞されている。そして、その第２隔壁１２の下面
側にはカバー１３が取り付けられ、そのカバー１３と第
２隔壁１２との間に、薄肉ゴムからなる柔軟なダイヤフ
ラム１４が挟着されて液密に保持されている。このダイ
ヤフラム１４の下面側は大気に連通ずるようにされてい
る。

また、ハウジング３の下端部内周は大径とされており、
その大径部上面と第２隔壁１２との間に、薄肉ゴムから
なる柔軟な可撓膜１５が取り付けられている。この可撓
膜１５は、内外二重の円筒部材１６．１７によってハウ
ジング３と第２隔壁１２との間で液密に固定されている
。内側の円筒部材１６には多数の開口１８゜１８、・・
・が設けられており、その開口１８を通して流体が抵抗
なく流動し得るようにされている。一方、可撓膜１５の
外周側には大気が導入されるようになっている。

こうして、エンジンマウントｌの内部には、弾性体２、
ハウジング３、可撓膜１５、及びダイヤフラム１４によ
って液密に取り囲まれた空間が形成されている。そして
、その空間が第１及び第２隔壁１１．１２によって三つ
の室に区画されている。

第１隔壁１’ｌの上方に形成される主流体室１９は、室
壁の一部が弾性体２によって形成され、エンジンの振動
に伴う弾性体２の変形によってその容積が変化するよう
になっている。

また、第１隔壁１１と第２隔壁１２どの間に形成される
副流体室２０は、室壁の一部が可撓膜１５によって形成
され、その可撓膜１５の変形によってその容積が変化す
るようになっている。その場合、可撓膜１５の変形量は
内外二重の円筒部材１６．１７によって規制されるので
、副流体室２０の容積変化は所定範囲で制限されること
になる。

更に、第２隔壁１２の下方に形成される補助流体室２１
は、室壁の一部がダイヤフラム１４によって形成されて
おり、そのダイヤフラム１４が容易に変形するので、そ
の容積が自由に変化するようになっている。

固定板８の外周部、すなわちハウジング３の周壁３ａの
内周上部には、全周の半分よりやや長い範囲にわたって
延びる円弧状のガイド溝２２が設けられている。このガ
イド溝２２には、回動板９の外周部から下方に突出する
円弧状の突起部２３が挿入されるようになっている。こ
の突起部２３は、はぼ９０°の範囲にわたって延びるも
のとされ、その下端面にはラック２４が形成されている
。そして、そのラック２４に、ピニオンギヤ２５がかみ
合わされている。このピニオンギヤ２５は、ハウジング
３の周壁３ａを貫通する駆動軸２６を介して、ハウジン
グ３の外部に設置されるアクチュエータ（図示せず）に
よって回転駆動されるようになっている。そのアクチュ
エータは、エンジンの回転数等に基づく制御信号によっ
て制御されるものとされている。こうして、回動板９は
、固定板８に対して約９０°の範囲内で回動されるよう
になっている。

固定板８には、多数の小径円形開口２７゜２７、・・・
の集合部である開口部２８が設けられている。この開口
部２８は、中心の支持軸１０に関してほぼ対称の、中心
角が９０°よりやや小さい扇形状の領域とされている。

そして、その開口２７は、厚肉の固定板８を上下に貫通
する比較的長いものとなっている。また、その開口部２
８の一側には、固定板８の下面から／＼ウジング３の下
端部近傍にまで延びる壁部２９が設けられており、その
壁部２９に、上下に貫通する小面積の扇形状の貫通孔３
０が形成されている。

一方、回動板９には、固定板８の開口部２８に対応する
開口部３１が設けられている。この開口部３工は、約３
００の間隔を置いて設けられた、中心角がほぼ９０°の
扇形状をなす二つの大面積の開口３２．３２とされてい
る。

こうして、固定板８の開口部２８と回動板９の開口部３
１との重なり合う部分により、第１オリフィス３３が形
成されている。そして、回動板９を回動させることによ
り、その第１オリフィス３３の開口断面積が変化するよ
うにされている。

第２隔ｖ１２は、重ね合わされる２枚の板１２ａ、１２
ｂによって構成されている。上板１２ａには小径の開口
３４が形成されている。

また、下板１２ｂには、第４図に示されているように、
円弧状の細長い溝３５が形成されている。そして、その
溝３５の一端は下板１２ｂに設けられた開口３６を通し
て補助流体室２１に連通し、他端は上板１２ａに設けら
れた開口３４を通して副流体室２０に連通ずるようにさ
れている。

こうして、これら開口３４．３６及び溝３５によって、
断面積が小さく、かつ十分に長い第２オリフィス３７が
形成されている。この第２才、リフイス３７は、エンジ
ンマウント１にシェイクのような極めて振幅の大きい振
動が加えられたとき、そこを流動する流体に大きな流通
抵抗を与え、その振動を確実に減衰させるように設定さ
れている。

エンジンマウント１の内部には、油あるいは水等の非圧
縮性流体が封入されている。

次に、このように構成された流体封入型エンジンマウン
）１の作用について説明する。

エンジンが停止しているときには、回動板９は、その開
口部３１が固定板８の開口部２８から９０°位相のずれ
た位置で保持される。したがって、固定板８の開口２７
　、２７　、・・・及び貫通孔３０はいずれも閉塞状態
となっている。すなわち、第１オリフィス３３は完全に
閉じられている。

エンジンが始動され、アイドル状態に入ると、アクチュ
エータが作動し、回動板９が小角度だけ回動される。そ
れによって、回動板９の開口３２が固定板８の貫通孔３
０と重なり合い、その貫通孔３０が開かれる。したがっ
て、主流体室１９と副流体室２０とは、その貫通孔３０
を介して連通ずる。

アイドル時には、エンジンは低周波大振幅の振動をする
。したがって、その振動に伴って弾性体２が比較的大き
く変形し、主流体室１９が膨張収縮する。その結果、貫
通孔３０を通して主流体室１９と副流体室２０との間で
流体が流動する。このとき、副流体室２０は、室壁の一
部が可撓膜１５によって形成され、その可撓膜１５が容
易に変形するようにされているので。

その容積が拡大縮小し、主流体室１９の容積変化が吸収
される。可撓膜１５の変形による副流体室２０の最大容
積変化量は、アイドル時における主流体室１９の容積変
化量にほぼ対応するものとされている。

この間において、副流体室２０と補助流体室２１とは第
２オリフィス３７を介して連通しているが、その第２オ
リフィス３７は貫通孔３０よりも長く、断面積も小さい
ので、流通抵抗が大きい、したがって、このときには、
副流体室２０と補助流体室２１との間では流体はほとん
ど流動しない。

このように、アイドル時には流体は貫通孔３０のみを通
して流動し、その貫通孔３０が流体を絞るオリフィスと
なる。そして、その貫通孔３０は一定断面積で比較的長
いものとされている。したがって、そのオリフィス内に
存在する流体の質量は大きいことになり、その流体にそ
のときの振動を吸収し得るだけの共振が生じるようにな
る。

こうして、アイドル時におけるエンジン振動が吸収され
る。

エンジンの回転数が増大すると、回動板９がその回転数
に応じて更に太きく回動され、固定板８の開口部２８と
回動板９の開口部３１とが重なり合う第２図のような状
態となる。この状態では、固定板８の複数個の開口２７
　、２７　。

・・・が開かれる。すなわち、第１オリフィス３３が開
かれる。したがって、主流体室１９と副流体室２０とは
、この第１オリフィス３３を介して連通ずることになる
。こうして、主副流体室１９．２０間を連通させる連通
路の総断面積は大きなものとなる。しかも、その第１オ
リフィス３３を構成する開口２７　、２７　、・・・は
、それぞれが一定断面積の比較的長いオリフィスとして
作用することになる。その結果、主副流体室１９．２０
間を連通させる第１オリフィス３３内で流体の共振が生
ずるようになり、エンジンマウント１の動ばね定数が低
減されて、そのときの高周波小振幅振動が効果的に吸収
されるようになる。

この場合、回動板９の回動角度に応じて、開かれる開口
２７の数が変化し、第１オリフィス３３の総断面積が変
化して、動ばね定数が変化する。したがって、エンジン
回転数の変動に伴って回動板９を回動させることにより
、エンジンの高回転域においてその回転数に応じて変化
する振動を吸収することが可能となる。

シェイクのように極めて振幅の大きい振動が発生したと
きには、弾性体２が大きく変形し、主流体室１９の容積
が大量に変化する。したがって、主流体室１９と副流体
室２０との間で大量の流体が流動することになる。その
ときにも、副流体室２０の室壁の一部をなす可撓膜１５
がその流体の流動に伴って変形し、副流体室２０の容積
が変化するが、その可撓膜１５の最大変形量は円筒部材
１６．１７によって規制されているので、副流体室２０
の容積変化量は限られており、その容積変化のみではシ
ェイク時のような主流体室１９の大きな容積変化を吸収
することはできない、その結果、流体は、第２オリフィ
ス３７を通して補助流体室２１との間で流動することに
なる。

こうして、断面積が小さく長さの長い第２オリフィス３
７を流体が流動し、その流体に大きな減衰力が作用して
、シェイクのような極めて振幅の大きい振動が吸収され
るようになる。

このように、このエンジンマウント１にヨレば、シェイ
ク時には流体が自動的にシェイク吸収用の第２オリフィ
ス３７を流れるようになる。したがって、シェイク検出
用の加速度センサ等は不要となる。また、その第２オリ
フィス３７は第２隔壁１２に単独で設けられるので、例
えば螺旋状などとすることもでき、十分に長いものとす
ることによりそこに位置する流体の質量を十分に確保す
ることができる。したがって、低周波振動時にも確実な
流体の共振が得られ、シェイクのような振動が効果的に
吸収されるようになる。

そして、第１隔壁１１には第１オリフィス３３のみを設
ければよいので、その第１オリフィス３３を構成する固
定板８及び回動板９の開口部２８．３１は最大限に確保
することができる。したがって、第１オリフィス３３の
開口断面積は十分に大きくすることができ、高周波振動
時にその第１オリフィス３３を流れる流体の流通抵抗を
低く抑えることが可能となる。

なお、上記実施例においては、可撓膜１５として薄肉ゴ
ムからなる伸縮性のあるものを用い、その変形量が円筒
部材１６．１７によって規制されるようにしているが、
その可撓膜１５として伸縮性のないものを用いることに
よって、その最大変形量が規制されるようにすることも
できる。

また、上記実施例においては、可撓膜１５がハウジング
３の径方向に変形するものとしているが、これを軸方向
に変形するものとすることもできる。例えば第２隔壁１
２を可撓性材料からなるものとして、それによって可撓
膜と第２隔壁とが兼用されるようにすることもできる。

そして、このような流体封入型防振装置は、自動車用エ
ンジンマウントに限らず、サスペンションのマウント等
にも適用することができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、主流
体室と断面積可変の第１オリフィスを介して連通ずる副
流体室を、容積変化が所定範囲内に制限されたものとす
るとともに、その副流体室と流通抵抗の大きい第２オリ
フィスを介して連通ずる補助流体室を設けるようにして
いるので、通常の振動は第１オリフィスを通して主流体
室と副流体室との間で流動する流体によって吸収される
とともに、シェイクのような極めて振幅の大きい振動は
、主流体室から副流体室を通して補助流体室との間で第
２オリフィスを流動する流体によって吸収されるように
なる。したがって、シェイクのような極めて振幅の大き
い振動を検知する加速度センサ等が不要となり、防振装
置を安価なものとすることができる。

そして、第１オリフィスは主流体室と副流体室との間の
第１隔壁に、また、第２オリフィスは副流体室と補助流
体室との間の第２隔壁に、それぞれ別個に設ければよい
ので、第１オリフィスを十分に断面積の大きいものとす
ることができるとともに、＄２オリフィスを十分に長い
ものとすることができる。したがって、その防振装置は
、コンパクトでありながら広範囲の振動を効果的に吸収
し得るものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による流体封入型防振装置を自動車用
エンジンマウントに適用した一実施例を示す縦断面図、 第２図は、第１図のＩＩ　−ＩＩ線から見た、そのエン
ジンマウントのハウジング部分の平面図、 第３図は、第１図の■−■線から見た、そのハウジング
部分の横断底面図、 第４図は、第１図のＩＴ−ｆｆ線から見た、そのエンジ
ンマウントの第２隔壁部分の横断平面図である。 １・・・エンジンマウント （流体封入型防振袋Ｗ） ２・・・弾性体　　　　　　　３・・・ハウジング８・
・・固定板　　　　　　　９・・・回動板１１・・・第
１隔壁　　　　　１２・・・第２隔壁１４・・・ダイヤ
フラム　　　１５・・・可撓膜１９・・・主流体室　　
　　　２０・・・副流体室２１・・・補助流体室 ３３・・・第１オリフィス ３７・・・第２オリフィス 第２図 第３図 第４図 ２ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 室壁の一部が振動体を支持する弾性体によって形成され
   、振動体の振動に応じてその弾性体が変形することによ
   り容積が変化するようにされた主流体室と、 その主流体室との間が断面積可変の第１オリフィスを有
   する第１隔壁によって区画され、室壁の一部が変形量を
   規制された可撓膜によって形成されていて、前記主流体
   室の容積変化に伴う内部封入流体の流動に応じてその可
   撓膜が変形することにより容積が所定範囲内で変化する
   ようにされた副流体室と、 その副流体室との間が、断面積が小さく長さの長い第２
   オリフィスを有する第２隔壁によって区画され、室壁の
   一部がダイヤフラムによって形成されていて、前記主流
   体室の容積が前記副流体室の所定範囲の容積変化量以上
   に変化したとき、その副流体室を通して内部封入流体が
   流動することにより容積が変化するようにされた補助流
   体室と、 を備えてなる、流体封入型防振装置。