JPH0337442A - 粘度可変流体封入制御型防振体 - 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 本発明は内部に印加電圧に応して粘度変化される流体を
封入して、複数の制振周波数のチーーニンクを行うこと
ができる粘度可変流体封入制御型防振体に関するもので
ある。

従来の技術 この種の粘度可変流体封入制御型防振体としては、例え
ば、特開昭５７−８１２２０号公報に開示されたものが
あり、支持弾性体の変形に伴って容積変化される主流体
室と、追従的に容積変化される副流体室とを連通ずるオ
リフィス以外に、該主流体室の圧力変化に応して移動さ
れる可動部材を有するガタ部材が設けられるようになっ
ている。

ところで、かかるガタ部材か設けられた流体封入制御型
防振体は、通常、アイドル振動とかエンジンシェイク等
の比較的低周波領域の入力振動に対しては、主流体室と
副流体室とを連通するオリフィス内流体の流れ状態か変
化されることにより車体側に入力される振動が低減され
、かつ、こもり音原因となる比較的高周波領域の入力振
動に対しては、上記ガタ部材が振動されることにより車
室内のこもり音が低減されるようになっている。

従って、上記ガタ部材の可動部材は上記高周波振動の発
生時に充分に移動され、かつ、上記低周波振動の発生時
にはオリフィスを活用するために、該可動部材の移動が
防止される必要がある。

このため、上記可動部材の移動量は、高周波振動時に小
振幅となることに合わせて小さく規制され、比較的大振
幅となる低周波振動時には該可動部材の移動が阻止され
るようになっている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、かかる従来の粘度可変流体封入制御型防
振体にあっては、入力された振動が低周波振動でも比較
的振幅が小さいアイドル振動が入力された場合は、主流
体室内の圧力がガタ要素側に逃げてオリフィス内で充分
な液体移動が発生されなくなってしまうという問題点が
ある。

また、エンジンシェイクのように振幅が大きな場合でも
、上記ガタ要素のガタ（移動）分により主流体室の圧力
変化が低減され、上記オリフィスの効果を充分に発揮す
ることができなくなってしまうという課題があった。

そこで、本発明はこのような従来の粘度可変流体封入制
御型防振体か有している課題を解消して、低周波振動及
び高周波振動の何れの振動が入力された場合にあっても
、上記オリフィス及びガタ要素の機能を充分に活用する
ことができる防振体を提供することを目的とするもので
ある。

課題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、車体とパワーユ
ニットとの間に配置される支持弾性体と、該支持弾性体
と並列配置されて入力振動により容積変化される主流体
室と、内側に対向する電極板を有するオリフィスを介し
て前記主流体室に連通される容積可変な副流体室と、該
主流体室内に面して設けられ、該主流体室内の圧力変化
に伴って移動される可動部材および該可動部材の移動量
を所定範囲で規制するとともに内側に対向する電極板を
有するケース部材とによって構成されるガタ要素とを備
え、前記主流体室及びケース部材内に印加電圧に応じて
粘度変化される電気レオロジー流体を封入した粘度可変
流体封入制御型防振体において、前記オリフィス及びガ
タ要素に備えられた電極板に、エンジン回転数、車速及
び該エンジンの吸入負圧値に応じた制御電圧を印加する
ようにした粘度可変流体封入制御型防振体の構成にしで
ある。

作用 以上の構成による本発明の粘度可変流体封入制御型防振
体によれば、オリフィス及びガタ要素に備えられた電極
板に対して、エンジン回転数、車速及び該エンジンへの
吸入負圧値に応じた制御電圧を夫々別途に印加すること
により、オリフィス及びケース部材内の電気レオロジー
流体の粘度を変化させることができて、エンジンマウン
トの剛性及び減衰特性を適当な値に調整することができ
る。

即ちこのようにエンジン回転数、車速及びエンジンの吸
入負圧に応じて上記各電極部材に異なる制御電圧を印加
することにより、例えばエンジンのアイドリング時には
、ガタ要素内の電気レオロジー流体の粘度を高くして、
該ガタ要素内の可動部材をロックし、オリフィス機能を
充分に活用した振動低減を達成することができるととも
に、車速かエンジンシェイクの発生する範囲内にない場
合、もしくは車速が上記範囲内にあってもエンジン回転
数がこもり音の発生する回転範囲内にある場合、更に車
速がエンジンシェイクの発生範囲内にあっても、エンジ
ンの吸入負圧が車両の加速騒音が問題となる吸入負圧よ
り大きい場合には、オリフィス通路及びガタ要素内の流
体の粘度をともに低くすることによってエンジンマウン
トの剛性が低減され、且つ主として中高周波領域におけ
る動ばね定数を下げて、この領域で問題となる音振現象
が低減される。又、車速かエンジンシェイクの発生ずる
範囲内にあり、且つエンジンの吸入負圧値が車両の加速
騒音が問題となる吸入負圧値よりも小ざい場合には、前
記オリフィス通路及びガ夕要素内の流体の粘度を全領域
に亙って最も高くすることにより、エンジンマウントの
剛性を大きくするとともに、ロスファクタを大きくして
エンジンの揺動を抑制し、車体側への入力振動を低減さ
せることができる。

実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

即ち、第１図、第２図は本発明にかかる粘度可変流体封
入制御型防振体を適用した流体封入式エンジンマウント
１０の一実施例を示し、この流体封入式エンジンマウン
ト１０は、内筒１２と、該内筒１２を囲繞する外筒１４
とを備え、これら内。

外筒１２，１４間にはゴム等の支持弾性体１６が介在さ
れている。

そして、上記内筒１２は車体又はパワーユニット（エン
ジン、トランスミッション等の結合体）の一方に取り付
けられ、かつ、上記外筒１４は車体又はパワーユニット
の他方に取り付けられ、該パワーユニットの静荷重は上
記支持弾性体１６を介して車体側に支持される。

上記支持弾性体１′６の内周は内筒１２に加硫接着され
るとともに、該支持弾性体１６の外周は、上記外筒１４
の内周に加硫接着された薄ゴム層１８を介して該外筒１
４内に圧入されて固定される。

上記支持弾性体１６には、内筒１２を境に図中上方に主
流体室２０か形成されるとともに、図中下方には空間部
Ｓをもって内筒１２側の隔壁がダイアフラム２２として
構成される副流体室２４が形成される。

また、上記支持弾性体１６の外周部には、上記主、副流
体室２０．２４の中心軸Ｃ方向（第２図中左右方向）の
幅をもって環状溝２６が形成され、該環状溝２６には環
状のオリフィス構成体２８が嵌合される。

このとき、上記主流体室２０および副流体室２４の外周
側は上記環状溝２６内に開放されており、副流体室２４
の開放部は上記オリフィス構成体２８によって閉止され
ると共に、主流体室２０の開放部はオリフィス構成体２
８および後述するガタ要素によって閉止される。

上記オリフィス構成体２８には、第１図中左右方向に等
長の２本のオリフィス通路３０．３２が形成され、該オ
リフィス通路３０．３２の一端部（第１図中上方）には
、主流体室２０に連通される開口３０ａ、３２ａが形成
されるとともに、他端部（第１図中上方）には副流体室
２４に連通される開口３０ｂ、３２ｂが形成され、主流
体室２０と副流体室２４は該オリフィス通路３０．３２
を介して互いに連通される。

そして、」１記主流体室２０．副流体室２４およびオリ
フィス通路３０．３２内には、印加電圧の変化に応じて
粘度が変化される電気レオロジー流体が封入され、本実
施例のエンジンマウント１０は制御型エンジンマウント
としても構成される。

即ち、上記制御型エンジンマウントは、制ａｌＢ４圧に
よりオリフィス通路３０．３２内の流体粘度を調節して
、振動伝達率を変化させるエンジンマウントで、例えば
特開昭６０−１．０４８２８号公報に開示されたものが
ある。

従って、上記オリフィス通路３０および３２には、電極
板３４．３４ａおよび３６．３６ａが設けられ、該電極
板３４．３４ａおよび３６，３６ａに制御電圧を印加す
ることにより、該オリフィス通路３０．３２内の流体（
電気レオロジー流体）の粘度か変化されるようになって
いる。

尚、上記電気レオロジー流体は、印加電圧により粘度変
化されるが、この粘度変化は電圧が印加されない状態で
は粘度が低く設定され、かつ、高電圧が印加された時に
は粘度が著しく高く設定される性質を有している。

上記電極板３４および３６は上記オリフィス通路３０．
３２の内径側に装着され、図外の制御回路から正極の電
圧が印加されるとともに、上記電極板３４ａ、３６ａは
オリフィス通路３０．３２の外径側に装着され、負極の
電圧が印加される。

ところで、本実施例では上記オリフィス通路３０．３２
内の流体質量と、主流体室２０の拡張弾性とで決定され
る共振周波数は３５〜５０１１ｚ程度に設定され、アイ
ドリング時のエンジン回転数（通常６００〜９００ｒｐ
ｍ）の２吹成分である２０〜３０Ｈ２近傍において低動
ばね特性が得られるようにチューニングされている（第
３図中、動ばね特性Ａ参照）。

尚、通常本実施例に示すような内外筒型のエンジンマウ
ントにあっては、支持弾性体１６のはね定数て決定され
る上記拡張弾性は、１０〜１５Ｋｇ／ｍｍ程度、マウン
ト寸法は１００φｍｍおよび幅寸法は８０ｍｍ程度とな
るため、」−述した共振周波数を得るためには、本実施
例で開示したように２木のオリフィス通路３０．３２か
必要となる。

ところて、上記オリフィス構成体２８は上記主流体室２
０の中央部に位置する部分が切除され、当該部分にガタ
要素４０が配置される。

上記ガタ要素４０は、可動板４２と、該可動板４２を収
納するケース部材４４とによって構成され、該ケース部
材４４の上側板４４　ａと下側板４４ｂには、可動板４
２の外側形状より若干小さめの開口４６．４６ａが形成
されると共に、該可動板４２とこれら」二、下側板４４
ａ、４４ｂとの問１ には、こもり音の原因となる高周波振動の振幅より若干
大きめの間隙（約０１〜０．３ｍｍ程度）設けられる。

　そして、上記ガタ要素４０の上記主流体室２０とは反
対側には、外筒１４の内側に接着された薄ゴム層１８を
該外筒１４から剥離して形成されたタイデフラム４８を
隔壁とする別室５０が設けられており、該ガタ要素／Ｉ
Ｏを介して主流体室２０と該別室５０とは連通され、こ
れらガタ要素４０のケース部材４４内および別室５０内
には、主流体室２０内の電気レオロジー流体か封入され
ている。

尚、上記ケース部材４４の下側板４４ｂは、上記オリフ
ィス通路３２の負極電圧が印加される電極板３６ａから
一体に形成され、該下側板４４ｂ自体か電極部材として
用いられると共に、該ケース部材４４の」二側板４４　
ａの内側（図中下側面）には、開口４６の周縁部に他方
の電極部材５２が装着され、該電極部材５２には上記制
御回路から、」１記電極板３４．，３６に印加される制
御電圧とは別の正極の制御電圧が印加される。

２ 以」二の構成により本実施例の流体封入式エンジンマウ
ント−］　０にあってハ、ハワーユニツ１．　ト車体間
に相対振動が発生されると、これに伴って内筒１２と外
筒１４とが互いに変位して支持弾性体１６が変形され、
主流体室２０内の容積が変化される。

すると、上記主流体室２０内の電気レオロジー流体は、
オリフィス通路３０．３２を介して副流体室２４との間
で移動されようとすると共に、ガタ要素４０の可動板４
２が移動されることにより、別室５０との間で圧力移動
か行われようとする。

ところが、このようにオリフィス通路３０，３２および
ガタ要素４０が共に作動された場合は、オリフィス通路
３０．３２内の流体移動が十分に行われないため、本実
施例では表１に示すような制御電圧が、制御回路からオ
リフィス通路３０３２の電極板３４．３６およびガタ要
素４０の電極部材５２に出力される。

表１ 尚、オリフィス通路３０．３２の電極板３４ａ３　（３
ａ　Ｊ６よびガタ要素４０の電極部材４．４　ｂには、
負極のクランド電圧が常時（イグニノションスイッチの
ＯＮ時）印加される。

即ち、」−記制御電圧としては、まず、車両停止状態で
のアイドリング時には、オリフィス通路３０．３２側の
電極板３４．３６には電圧を停止（ＯＦＦ）Ｌ、ガタ要
素４０側の電極部材５２に電圧を印加（ＯＮ）する。

すると、上記ガタ要素４０のケース部材４４内の電気レ
オロジー流体は、その粘度が高くなって該ケース部材４
４内でスティック状態となり、該ケース部材４４に収納
された可動板４２は口・ソクされる。

このため、主流体室２０内の成体は、専らオリフィス通
路３０．３２のみを介して副流体室２／ｌとの間で移動
されることになり、該オリフィス通路３０．３２内で液
柱共振を発生して、アイト゛ル回転数２次周波数成分（
通常２０〜３　Ｑ　＋−１ｚ　）の動ばね定数を低くし
、第３図の特性Ａに示したように振動か車体側に伝達さ
れるのか効果的に低減される。

また、定速走行時におけるパワーユニット共振によるエ
ンジンシェイクの発生時には、ガタ要素側に電圧をＯＮ
した状態でオリフィス通路側にも電圧をＯＮＬ、オリフ
ィス通路３０．３２内の流体をスティックさせる。

すると、主流体室２０内の流体は封し込められ、この封
じ込められた流体は剛体状となって支持弾性体１６の変
形を阻止するため、エンジンマウント１０自体のばね定
数は著しく高く　（第３図Ｃ特性参照）なり、パワーユ
ニットの揺動を抑制して車体側への入力振動か低減され
る。

更に、上記アイドリング時および上記エンジンシェイク
発生時以外の運転条件では、オリフィス５ 通路側への電圧をＯＦＦにした状態で、ガタ要素側・＼
の電圧をもＯＦＦにする。

すると、上記ガタ要素４０の可動板４２は自由に移動さ
れるようになり、主流体室２０の圧力変化にｆ」′って
可動板４２を移動させて別室５０と主流体室２０間での
流体の流通を可能とし、主流体室２０の内圧か大気に解
放された場合と同等となって、エンジンマウント１０の
剛性が著しく低下しく第３図Ｃ特性）、こもり音及び加
速時の騒音の発生を大幅に低減もしくは防止することが
できる。

第４図は上記制御の一例を示すフローチャートであり、
このフローチャートはイグニッションキーの作動ととも
に制御回路を構成するマイクロコンピュータの一定周期
間毎にスタートする。

先ずステップ１０１て車両のエンジンが始動した後、ス
テップ１０２で車速Ｖか検出される。このステップ１０
２でＹＥＳ、即ち車速Ｖか零である場合はステップ１０
３に進んで前記オリフィス通路３０１３２側の電極板３
４．３６には電圧の印加を停止６ （ＯＦＦ）Ｌ、ガタ要素４０側の電極部材５２に電圧を
印加（ＯＮ）する。すると前記したようにガタ要素４０
側の流体の粘度が増大するとともにオリフィス通４３０
．３２内の流体の粘度は低く保たれるので、主流体室２
０内にある流体がガタ要素４０側へ逃げることか防止さ
れ、且つオリフィス通路３０．３２内にある低粘度の流
体の共振に伴って防振体の動ばね定数か低減されて、ア
イドリング時における車体側への振動入力を下げること
かできる。

次にステップ１．０２でＮＯ２即ち車速Ｖが零でない場
合にはステップ１０４へ進み、この車速Ｖかエンジンシ
ェイクの発生する車速ＶｌとＶ２との間にあるか否かが
検出される。ここでＮＯ２即ち車速ＶがＶとＶ、との間
にない場合にはステップ１０５へ進み、前記オリフィス
通路３０．３２側の各電極板３４゜３６への印加電圧を
オフ、ガタ要素４０側の電極部材４４ｂへの印加電圧を
オフにする。すると防振体内に封入された流体の粘度か
最も低くなってエンジンマウント２０の剛性が低減され
、主として中高周波領域における動ばね定数を下げて、
この領域の振動を低減することができる。

前記ステップ１０４でＹＥＳ、即ち車速Ｖが車速Ｖ、と
Ｖ２との間にある場合にはステップ１０６に進み、この
ステップ１０６でエンジン回転数ｒか検出されるととも
に、このエンジン回転数ｒが通常こもり音の発生する回
転数ｒｌとｒ２との間にあるか否かが検出される。この
ステップ１．０６でＹＥＳ、即ちエンジン回転数ｒかｒ
ｌとｒ２との間にある場合にはステップ１０５に進み、
上記した制御か実施される一方、ＮＯ２即らエンジン回
転数ｒかｒ、とｒ２との間にない場合には、ステップ１
０７に進んでエンジンの吸入負圧価Ｐが検出されるとと
もに該吸入負圧値Ｐが車両の加速騒音が問題となる吸入
負圧値Ｐ、よりも大きいか否かが検出される。ステップ
１０７でＹＥＳ即ち吸入負圧値Ｐが吸入負圧値Ｐ、より
も大きい場合には、ステップ１０５に進んで前記した制
御が実施される一方、ステップ１０７でＮＯ，即ち吸入
負圧値Ｐか吸入負圧値Ｐ、よりも小さい場合には、ステ
ップ１０８へ進んで前記オリフィス通路３０，３２の各
電極板３４．３６への印加電圧をオンとし、且つガタ要
素４０例の電極部材４４ｂへの印加電圧もオンにする。

すると防振体内に封入された流体の粘度が全領域に亙っ
て最も高くなり、エンジンマウント２０の剛性が大とな
ってパワーユニットの揺動を抑制して車体側への入力振
動が低減される。

尚、現行のＦ、Ｆ（フロントエンジンフロントドライブ
）車では、このような内外筒型の、エンジンマウント２
０が多く用いられているため、大きな設計変更を伴うこ
となく転用が可能となる利点がある。

発明の詳細 な説明したように本発明にかかる粘度可変流体封入制御
型防振体にあっては、オリフィス及びガタ要素に備えら
れた電極板に対して、エンジン回転数、車速及び該エン
ジンの吸入負圧値に応じた制御電圧を夫々別途に印加す
ることにより、オリフィス及びケース部材内の電気レオ
ロジー流体の粘度を変化させることができて、エンジン
マウントの剛性及び減衰特性を適当な値に調整すること
ができる。即ちエンジンのアイドリング時には、ガタ要
素内の電気レオロジー流体の粘度を高くして、該ガタ要
素内の可動部材をロックし、オリフィス機能を充分に活
用した振動低減を達成することができるとともに、車速
がエンジンシェイクの発生ずる範囲内にない場合、もし
くは車速が上記範囲内にあってもエンジン回転数がこも
り音の発生する回転範囲内にある場合、更に車速がエン
ジンシェイクの発生する範囲内にあり、且つエンジンの
吸入負圧が車両の加速騒音が問題となる吸入負圧より大
きい場合には、オリフィス通路及びガタ要素内の流体の
粘度をともに低くすることによってエンジンマウントの
剛性が低減され、主として中高周波領域における動ばね
定数を下げて、この領域の音振現象を低減することがで
きる。又、車速かエンジンシェイクの発生する範囲内に
あり、且つエンジンの吸入負圧値が車両の加速騒音が問
題となる吸入負圧値よりも小さい場合には、前記オリフ
ィス通路及びガタ要素内の流体の粘度を全領域に亙って
最も高くすることにより、エンジンマウントの剛性が大
きくなってパワーユニットの揺動を抑制して車体側への
入力振動が低減されるという効果か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面正面図、第２図は
第１図中の■−■線断面図、第３図は本発明の一実施例
が達成する動ばね定数およびロスファクタの特性図、第
４図は本発明の制御の一例を示すフローチャートである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体とパワーユニットとの間に配置される支持弾
   性体と、該支持弾性体と並列配置されて入力振動により
   容積変化される主流体室と、内側に対向する電極板を有
   するオリフィスを介して前記主流体室に連通される容積
   可変な副流体室と、該主流体室内に面して設けられ、該
   主流体室内の圧力変化に伴って移動される可動部材およ
   び該可動部材の移動量を所定範囲で規制するとともに内
   側に対向する電極板を有するケース部材とによって構成
   されるガタ要素とを備え、前記主流体室及びケース部材
   内に印加電圧に応じて粘度変化される粘度可変流体を封
   入した粘度可変流体封入制御型防振体において、 前記オリフィス及びガタ要素に備えられた電極板に、エ
   ンジン回転数、車速及び該エンジンの吸入負圧値に応じ
   た制御電圧を印加することを特徴とする粘度可変流体封
   入制御型防振体。