JPS61127938A - 弾性的なエンジンマウント - 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］ この発明は、入力点としてのエラストマー支持体とこの
支持体に結合された少なくとも一つの振動抑制質量とを
備えた、固体音伝達の減衰のために周波数に依存して低
下する動的剛性を有する弾性的なエンジンマウントに関
する。

［従来の技術］ 従来のエラストマー製エンジンマウントにより二、三面
Ｈｚの周波数までの固体音伝達を有効に減衰することが
可能である。しかしながらかかる純粋なエラストマー製
エンジンマウントの欠点は、このエンジンマウントが周
波数の増加につれて増加する動的剛性を有し、それによ
って高い周波数の範囲において固体音伝達を助長すると
いうことにある。従って低下する又は僅かしか増加しな
い剛性を有するエンジンマウントを製造することが既に
度々試みられた。かかるエンジンマウント、例えばドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第３０２８８７８号明細書及
び同第３２４４２９５号明細書に記載されているような
エンジンマウントは液圧式エンジンマウントとして構成
されており、これらエンジンマウントにおいては振動抑
制質量は作動液を介して結合されている。二、三の従来
例においては液体そのものでもあるこの質量は、緩衝器
の原理に従い励振周波数の増加と共に最初は動的剛性の
低下を、後にはその増加をもたらす。上記の二、三の従
来例においては液体はまた大振幅の振動の減衰のために
も利用されるので、振動抑制質量を有する液圧減衰式エ
ンジンマウントが開示されている。かかる液圧式エンジ
ンマウントにより希望する減衰と剛性が低下する周波数
領域とを広い限界内で選択自由に設定できる。しかしな
がらかかるエンジンマウントは技術的にも製造上でも非
常に出費がかさむ。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、非常に容易に製作できかつ特に高価な液圧
システムを用いないで、低下する動的剛性を広い周波数
範囲にわたり同様に設定できる弾性的なエンジンマウン
ト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］ この目的はこの発明に基づき、板ばねに曲げ負荷を与え
る中央の入力点と両支持点を越えて突出する板ばねの自
由端とを備えて、二点上に支持された少なくとも一つの
板ばねを設けることにより達成される。

その際板ばねの両支持点が弾性的に変形可能な二つのエ
クス１．−ｆ一体により形成され、このエラストマー体
が支持台としての共通のベース板上に固定されているの
が合目的である。

中央の入力点を経由した負荷の際にばねはたわみ、しか
も支持点としての役を果たすエラストマー体の相応の変
形により一般に放物線状にたわむので、板ばねの端は負
荷方向と反対の運動を行い、それにより動的負荷の際に
振動抑制効果が得られる。従って追加質量を取り付ける
ことにより更に高めることができる板ばね端部の質量は
、その都度の負荷方向と反対方向に加速され、それによ
り支持体上に作用する力を低減するが、このことは動的
剛性の周波数に依存する低下をもたらす。

板ばね自身は繊維複合材料から作られ、各エラストマー
支持体に面全体で結合されるのが合目的である。

この発明の実施態様において、板ばねのための両支持点
がくさび形エンジンマウントの支持金具により構成され
るように、上記のエンジンマウントをくさび形エンジン
マウントと組み合わせることができる。

振動抑制質量の効果を高めるために、支持点としての役
を果たす両エラストマー体の両側に中央の入力点又は支
持点を有する各一つの板ばねを配置するようにして、鏡
面対称構造を実現することが可能である。

しかしながら同様の効果を得るために、入力点から半径
方向外向きに延びる複数のばねアームを備えて板ばねを
星形に形成することもでき、ばねアームはリング状のエ
ラストマー支持体上に支えられる。

前記の目的は頭記の種類の弾性的なエンジンマウントに
おいてこの発明に基づき、板ばねの一端が入力用エラス
トマー支持体と大断面積の支持用エラストマー支持体と
の間に挟み込まれ、入力が支持用エラストマー支持体の
中心点を外れて行われ、かつ板ばねの自由端が入力方向
に反対向きに振動するようになっていることによっても
また達成される。

［実施例コ 次にこの発明に基づくエンジンマウントの五つの実施例
を示す図面により、この発明の詳細な説明する。

第１Ａ図の実施例１に示すように、エンジンマウントは
弾性的に変形可能なエラストマー体２と３の形で二点上
に支持される板ばねｌから主として成り、かつ別のエラ
ストマー支持体４の形で中央の入力点を有する。このエ
ラストマー支持体４は金属板５と接着により結合され、
この金属板は例えば支持すべきエンジンの接続のための
スタッド６を支えている。支持点としての役を果たす両
エラストマー体２と３はベース板７を介して相互に結合
され、このベース板は中央支持のための支持台としての
役を果たし、かつ例えば組み立てのためのスタッド８を
有することができる。

板ばね１は従来の金属のばね材料から製作することがで
きるが、しかしながらガラス繊維又は炭素繊維を有する
繊維複合材料を使用するのが有利であり、その際寿命を
縮めるピーク応力を避けるためにこの板ばね１は大きい
面積でエラストマー支持体２，３と４に結合されている
。

板ばねｌの端部１０と１１は両エラストマー支持体２と
３を越えて突出している。負荷、従ってエラストマー支
持体４上への入力の際に板ばね１は下に向かってたわみ
、その際第１Ｂ図に明らかに示すように、両ばね端１０
と１１は負荷方向に反対向きの運動を行う。両エラスト
マー支持体２と３はそのばね特性値に応じて同時に圧縮
され、エラストマー支持体はその内側で多くまたその外
側で少なく変形しながら、板ばね１の放物線状のたわみ
を許す。その際負荷時にエラストマー支持体の外側が引
張り領域に入らないように、ばね定数の調整が行われる
のが合目的である。そしてエラストマー体２と３を越え
て突出する板ばねの端１０と１１は、動的負荷の際に振
動抑制効果を生じる。その質量はその都度の負荷方向と
反対向きに加速され、それによりエラストマー支持体２
と３上に働く力を低減し、それにより動的剛性の周波数
に依存する低下をもたらす。

この効果の増強は、板ばね１の端１０と１１上に追加質
量１２と１３を配置することにより達成される。その際
曲げ剛性、質量及びばね端部１０と１１の長さというパ
ラメータによって、エンジンマウントの動的剛性が静的
剛性以下となる周波数範囲が正確に設定できる。

この剛性特性の設定に並んで、システム全体の減衰性も
高減衰性のエラストマー種類の適切な選択により設定で
きるが、これに反して鋼又は繊維複合材料から成るかか
る板ばねは非常に小さい自己減衰性を有するに過ぎない
。

かかるエンジンマウントは容易に他の弾性的なエンジン
マウントに結合することができ、例えばこれが第２図に
おいて従来のくさび形マウントとの組み合わせた実施例
２により示されている。ここではエラストマー体１５と
１６を介して接続されたくさび形エンジンマウント１８
のＵ字形支持金具１７が、板ばねｌのための支持点とし
ての役を果たし、その際支持金具１７上に接続されたく
さび形の両ゴム体１９と２０並びに弓形金具２１と固定
点２２を介して支持が行われる。

振動抑制質量の効果を増強するために、弾性的なエンジ
ンマウントを第３図の実施例３に示すように構成するこ
とが可能である。その際入力点としての役を果たす中央
のエラストマー支持体４と、下側の板ばね２５の中央で
支持台及び固定点としての役を果たす別のエラストマー
支持体２６とを有する二つの板ばねｌと２５が、支持点
としての役を果たす両エラストマー体２と３に対して鏡
面対称に配置されている。ここでもまた板ばね端は追加
質量１２と１３又は２７と２８に結合されているので、
エラストマー支持体４を介しての動的負荷と両エラスト
マー体４と２６の接近の際に、板ばね１と２５が相応に
たわんで質量１２と１３又は２７と２８は入力方向に対
して逆相に動き、それにより動的剛性の一段の低下をも
たらす。

第４図には板ばね３０の星形の形状による別の実施例４
が示されている。その際半径方向外向きに延びる六つの
ばねアーム３１ないし３６は入力用エラストマー支持体
４の中央部分から始まり、ばねアームの端には更に追加
質量４１ないし４６が負荷されている。その際この星形
の板ばね３゜はリング状に形成されたエラストマー支持
体３７により支えられ、このエラストマー支持体は円板
形のベース板３８により支持されている０図の紙面に垂
直な方向への負荷の際に、ばねアーム３１ないし３６は
その質量４１ないし４６と共に上向きに、すなわち逆向
きに折り返された雨傘のように運動を行う。かかる実施
例によってもまた振動抑制質量の効果の増強が可能であ
る。

この発明に基づく原理により設定された目的の達成のた
めの別の基本的な可能性は、第５Ａ図と第５Ｂ図に示す
実施例５に示されている。これによれば板ばね５０は片
側だけをエラストマー支持体と結合されており、しかも
下記のように結合されている。第５Ａ図により板ばね５
０はその左端を支持体としての役を果たすエラストマー
体５１と面全体にわたり結合されている。板ばね５０の
左端の上面上には入力用エラストマー支持体５２が作用
し、しかしながらこのエラストマー支持体は支持用エラ
ストマー支持体５１より小さい断面積を有し、かつ後と
に対し偏心して板ばね５０の外端に向かってずらして配
置されている。板ばね５０の自由端上には同様に追加質
量５３が配置されている。スタッド５４とエラストマー
支持体５１に偏心して作用するエラストマー支持体５２
とを介して入力されるときには、板ばね５０と支持板５
５とにより形成されたエラストマー支持体５１の当初は
平行であった両端面が移動し、ばね５０の端に取り付け
られた質量５３を同様に負荷方向に反対向きに加速する
。こうしてエンジンマウントのかかる構造によってもま
た低下する動的剛性が得られる。

図示の諸実施例に基づく全ての実施態様の重要な長所は
、簡単な構造と広範囲にわたる周波数範囲の調整可能性
とであり、この調整可能性はゴムとｍ維強化された板ば
ねとの材料特性の組み合わせから生じる。エラストマー
ブロックを介しての大面積の入力点によりピーク応力が
回避され、これら部品の動的寿命が著しく改善される。

エラストマーブロックはここでは同時にばね、支持体及
び遊びの無いリンクの機能を受は持つ。

調整が適切な際には、最低剛性点を越えた範囲で今や優
性な慣性力により生じる剛性の増加を広範囲にわたり回
避することや、又は剛性の増加をもはや支障の無い周波
数範囲に移動することが可能である。この目的のために
、支持体を越えて突出するばね舌部が、その−次の曲げ
固有振動数がかかる周波数範囲の中にある、すなわち舌
部がこの周波数において固有振動を励起され、共振点に
あって急峻な剛性増加を更に一度補償する緩衝器のよう
に作動するように、その剛性と質量分布について設計さ
れる。そしてその都度の振動問題に対してもはや重要で
ない周波数範囲において、すなわち例えば４気筒オツト
ーサイクルエンジンでは２００Ｈｚを超える周波数範囲
において、剛性の増加が行われる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図はこの発明に基づくエンジンマウントの実施例
１の正面図、第１Ｂ図は第１Ａ図に示すエンジンマウン
トの負荷時の正面図、第２図及び第３図はそれぞれ実施
例２及び実施例３の正面図、第４図は実施例４の平面図
、第５Ａ図は実施例５の正面図、第５Ｂ図は第５Ａ図に
示すエンジンマウントの負荷時の正面図である。 １．２５．３０・・・板ばね、　　２，３．３７・・・
ニジストマ一体（支持点）、　　　４．２６゜５１．５
２・−・エラストマー支持体、　　７・・・ベース板、
　　　１０，１１・・φ自由端、１２．１３・・・追加
質量、　　１７−−・支持金具、　　１８φ・・くさび
形エンジンマウント、３１ないし３６・拳癩ばねアーム
。 ＦＩＧ、ＩＡ ＦＩＧ、ＩＢ ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）入力のために用いられるエラストマー支持体と、こ
   の支持体に結合され入力と反対方向に振動する少なくと
   も一つの補助質量とから成る、固体音伝達を減衰するた
   めに周波数に依存して低下する動的剛性を有する弾性的
   なエンジンマウントにおいて、少なくとも二つの支持点
   （２、３）上に支えられ曲げ負荷を受ける板ばね（１）
   の中央にエラストマー支持体（４）が配置され、かつ支
   持点（２、 ３）を越えて突出する板ばね（１）の自由端（１０、１
   １）により補助質量が形成されていることを特徴とする
   弾性的なエンジンマウント。 ２）板ばね（１）の支持点が弾性的に変形可能な二つの
   エラストマー体（２、３）により形成され、このエラス
   トマー体が支持台としての共通のベース板（７）上に固
   定されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のエンジンマウト。 ３）板ばね（１）の自由端（１０、１１）上に追加質量
   （１２、１３）が配置されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項又は 第２項記載のエンジンマウント。 ４）板ばね（１）が繊維複合材料から成ることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載のエンジンマウント。 ５）板ばね（１）のための両支持点がそれ自体既知のゴ
   ム−金属製くさび形エンジンマウント（１８）の支持金
   具（１７）により構成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲 第１項ないし第４項のいずれか１項に記載のエンジンマ
   ウント。 ６）支持点としての役を果たす両エラストマー体（２、
   ３）の両側に、その中央上に配置された入力点又は支持
   点としての各一つのエラストマー支持体（４、２６）を
   有する各一つの板ばね（１、２５）が配置されている鏡
   面対称構造を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ４項のいずれか１項に記載のエンジンマウント。 ７）板ばね（３０）が入力点（４）から半径方向外向き
   に延びる複数のばねアーム（３１ ないし３６）を備えて星形に構成され、こ のばねアームがリング状のエラストマー体 （３７）上に支えられていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記載のエン
   ジンマウント。 ８）エラストマー支持体（４）とエラストマー体（２、
   ３）とが面全体を板ばね（１； ２５；３０）に結合されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１項に記載のエ
   ンジンマウント。 ９）入力のために用いられるエラストマー支持体と、こ
   の支持体に結合され入力と反対方向に振動する少なくと
   も一つの補助質量とから成る、固体音伝達を減衰するた
   めに周波数に依存して低下する動的剛性を有する弾性的
   なエンジンマウントにおいて、入力点としての役を果た
   すエラストマー支持体（５２）が、支持体としての役を
   果たす更に大きい断面積の別のエラストマー支持体（５
   １）上に配置され、入力が支持体としての役を果たすエ
   ラストマー支持体（５１）の中心点を外れて行われ、か
   つ補助質量が板ばね（５０）の自由端により形成され、
   板ばねの他端が両エラストマー支持体（５２、５１）の
   間に挟み込まれるようになっていることを特徴とする弾
   性的なエンジンマウント。 １０）板ばね（５０）の自由端が追加質量 （５３）を備えていることを特徴とする特許請求の範囲
   第９項記載のエンジンマウント。