JP2001311449A - 液体封入型防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランキング振動により励起される異音を低
減し、かつエンジンシェイク等の低減効果を併せ持つ液
体封入型防振装置を提供する。 【解決手段】 低周波数域における内部共振によりエン
ジンシェイクの振動を低減させる液体封入型防振装置に
おいて、上記内部共振の周波数が、エンジン始動時のク
ランキング振動の周波数と一致するよう設定されてい
る。これによって、クランキング振動により励起される
異音を低減しつつエンジンシェイクを低減することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体封入型防振装
置に関し、特に、液体封入型防振装置の低周波数域にお
ける内部共振の周波数の設定に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンでは、低周波数域に発
生するエンジンシェイク、このエンジンシェイクよりも
高い周波数域に発生するアイドル振動及びこのアイドル
振動より高い高周波数域で発生するこもり音や加速時騒
音等の振動等が発生するため、これらの振動を吸収し、
車体側に伝達されるのを防止する様々な防振装置が開発
されている（例えば、特開平１０−１２２２９４号公報
等を参照）。

【０００３】これら各周波数域の振動は、防振装置の動
バネ定数を小さく、ロスファクターを大きくすることで
効果的に低減できることが知られている。

【０００４】そのため、この種の防振装置においては、
防振装置内部の共振によって低周波数域に極大値が得ら
れるロスファクターを有し、かつこのロスファクターが
極大値となる周波数をエンジンシェイクの周波数と一致
するよう設定し、エンジンシェイクによる入力振動が効
果的に低減されるよう構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、防振装置内部
に共振が起こる低周波数域においては、この防振装置の
動バネ定数が急激に上昇する。

【０００６】また、エンジン始動時には、クランキング
振動が低周波数域に発生する。

【０００７】つまり、ロスファクターが極大値をとる周
波数と、エンジンシェイクの周波数とが一致するよう設
定された従来の防振装置においては、防振装置の内部共
振が得られる低周波数域の動バネ定数が高くなっている
ため、クランキング振動を効果的に低減することができ
ず、このクランキング振動によって励起された異音が車
室内に伝達されてしまう可能性がある。

【０００８】そこで、本発明は、新たなダンパーの取り
付けや、車体剛性を上げる等によりコストの上昇を招く
ことなく、クランキング振動を低減し、かつエンジンシ
ェイク等の低減効果を併せ持つ液体封入型防振装置を提
案するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、低周波数域における内部共振によりエンジンシェイ
クの振動を低減させる液体封入型防振装置において、上
記内部共振の周波数が、エンジン始動時のクランキング
振動の周波数と一致するよう設定されていることを特徴
としている。液体封入型防振装置に内部共振が生じるて
いる低周波数域では、この液体封入型防振装置の動バネ
定数が急激に上昇するが、上記内部共振の周波数、すな
わちロスファクターが極大値となる周波数と、クランキ
ング振動の周波数とを一致させることで、動バネ定数が
安定した上記内部共振が生じる前の周波数域の動バネ定
数に対する、クランキング振動が入力される周波数での
動バネ定数の増加量は小さくすることができる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、低周波数域にお
ける内部共振により、エンジンシェイクの振動を低減さ
せる液体封入型防振装置において、上記内部共振の周波
数が、エンジン始動時のクランキング振動の周波数と、
上記クランキング振動の周波数よりも高い周波数である
アイドル振動の周波数と、の間に設定されていることを
特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された一実施
例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１２】図１は、液体封入型防振装置２の断面図を
示している。

【００１３】液体封入型防振装置２は、振動発生源とな
るパワーユニット側に取付られる金属製の取付部材４
と、車体側に取り付けられる金属製の取付部材６とを備
え、これら取付部材４，６が互いに対向した状態でゴム
弾性体８によって連結されている。

【００１４】取付部材６は、略有底円筒形状の底部金具
６ａと、略円筒状の上部金具６ｂとからなり、底部金具
６ａの上縁、すなわち図１において上方に位置する外周
フランジ１０に対して上部金具６ｂの下端部、すなわち
図１において下方の端部をかしめることにより両者が一
体に結合されている。

【００１５】取付部材６の内部には、薄肉で略円板状を
呈した、ゴム材料からなる第１ダイヤフラム１２が取り
付けられており、この第１ダイヤフラム１２とゴム弾性
体８との間には、液体が封入された液室１４が画成され
ている。

【００１６】液室１４は、取付部材６に取り付けられた
略円筒状を呈した金属製の第１仕切部材１６によって、
主液室１８と第１副液室２０とにさらに画成されてい
る。

【００１７】第１仕切部材１６は、車体側端部、すなわ
ち図１において下方の端部に、パワーユニット側端部、
すなわち図１において上方の端部の外径よりも大径なつ
ば状のフランジ部２２が形成されている。このフランジ
部２２及び第１ダイヤフラム１２の外周縁は、底部金具
６ａの外周フランジ１０とともに、上部金具６ｂの下端
部に挟み込まれ、かしめられて固定されている。

【００１８】第１仕切部材１６の外周面には、略螺旋状
に該外周面を略二周する溝２４が形成されている。この
溝２４は、一端が第１仕切部材１６のパワーユニット側
の端部で主液室１８に連通していると共に、他端が第１
仕切部材１６の車体側の端部で第１副液室２０に連通し
ている。

【００１９】すなわち、この溝２４によって、第１仕切
部材１６の外周面と上部金具６ｂの内周面との間に、主
液室１８と第１副液室２０とを連通する第１オリフィス
２６が形成されている。

【００２０】また、第１仕切部材１６の車体側端部の内
周側は、全周に亙って略階段状に内径が縮径されてい
る。この縮径部２８には、第１仕切部材１６のパワーユ
ニット側の端部方向に向かって開口した環状溝３０が、
全周に亙って形成されている。

【００２１】第１仕切部材１６の内部には、略有底円筒
状の第２仕切部材３２が圧入されている。この第２仕切
部材３２は、有底端部３４が主液室１８側に位置し、開
口端部３６が第１副液室２０側に位置するよう圧入され
ている。

【００２２】第２仕切部材３２は、有底端部３４近傍の
外周面が圧入面３８となっており、開口端部３６側の外
径が、有底端部３４近傍の外径に比べ小さく形成されて
いる。

【００２３】有底端部３４には、第１仕切部材１６のパ
ワーユニット側端部の端面に全周に亙って当接するつば
状のフランジ部４０が形成されている。圧入面３８は、
第２仕切部材３２の軸方向に沿った所定長さを有してい
る。

【００２４】第１仕切部材１６の車体側端部の内周面と
第２仕切部材３２の開口端部３６との間には、略円板状
を呈した、ゴム製の第２ダイヤフラム４２が挟持固定さ
れている。

【００２５】この第２ダイヤフラム４２は、第１仕切部
材１６の環状溝３０に外周縁が係合しており、第２仕切
部材３２を第１仕切部材１６に圧入することによって、
該第１仕切部材１６の縮径部２８と該第２仕切部材３２
の開口端部３６とに挟持固定されている。また、この第
２ダイヤフラム４２によって、第２仕切部材３２の開口
端部３６と第１仕切部材１６の縮径部２８との間がシー
ルされている第２ダイヤフラム４２と第２仕切部材３２
の有底端部３４との間には、この第２ダイヤフラム４２
を介して第１副液室２０に隣接する第２副液室４４が画
成されている。

【００２６】第２仕切部材３２の外周面には、この外周
面を略一周する長さの溝４６が形成されている。この溝
４６と第１仕切部材１６の内周面とによって形成された
第２オリフィス４８は、一端が主液室１８に連通してい
ると共に、他端が第２副液室４４に連通している。

【００２７】この液体封入型防振装置２は、第１オリフ
ィス２６の等価質量と第１ダイヤフラム１２及びゴム弾
性体８の拡張弾性とによる内部共振と、第２オリフィス
４８の等価質量と第２ダイヤフラム４２及びゴム弾性体
８の拡張弾性とによる内部共振という２つの共振系を備
えている。

【００２８】そして、第１オリフィス２６によるオリフ
ィス共振によって、低周波数域にロスファクターの極大
値が得られ、かつこの低周波数域のおいてロスファクタ
ーが極大値となる周波数が、エンジン始動時に発生する
クランキング振動の周波数と一致するよう設定されてい
る。尚、第１オリフィス２６の等価質量は、第２オリフ
ィス４８の等価質量に比べ十分大きく、かつ第１ダイヤ
フラム１２の拡張弾性は第２ダイヤフラム４２の拡張弾
性よりも小さく設定されている。

【００２９】図２に、上述した液体封入型防振装置２の
特性線図を示す。また、図３は、比較例として、上述し
た実施例と同一構成の液体封入型防振装置において、従
来の公知技術のように、低周波数域におけるロスファク
ターが極大値となる周波数を、エンジンシェイクの周波
数と一致するよう設定した場合の特性線図である。

【００３０】尚、エンジンシェイクの周波数を８（Ｈ
ｚ）、エンジン始動時のクランキング振動の周波数を１
０（Ｈｚ）、アイドル振動の周波数を２５（Ｈｚ）とす
る。

【００３１】ここで、第１オリフィス２６のオリフィス
共振が起こる以前で、動バネ定数の値が安定している低
周波数域の動バネ定数に対する、クランキング振動が入
力される周波数での動バネ定数の増加量を拡張バネと呼
ぶ。

【００３２】図３に示すように、低周波数域において、
ロスファクターが極大値となる周波数とエンジンシェイ
クの周波数とを一致させた従来の設定では、クランキン
グ振動が入力される１０（Ｈｚ）での動バネ定数は２５
０（Ｎ／ｍｍ）となり、拡張バネは５０（Ｎ／ｍｍ）と
なる。つまり、エンジンシェイクに関してはロスファク
ターのピークでもって効果的に低減されるものの、１０
（Ｈｚ）での拡張バネの値が大きくなるので、クランキ
ング振動を効果的に低減することができない。

【００３３】一方、本実施例の液体封入型防振装置にお
いては、クランキング振動が入力される１０（Ｈｚ）で
の動バネ定数が２１０（Ｎ／ｍｍ）となり、１０（Ｈ
ｚ）での拡張バネは１０（Ｎ／ｍｍ）となる。また、エ
ンジンシェイクが入力される８（Ｈｚ）でのロスファク
ターは０．５となる。

【００３４】この結果、８（Ｈｚ）でのロスファクター
は僅かに減少するもののエンジンシェイクを効果的に低
減することができる。そして、１０（Ｈｚ）での拡張バ
ネは比較例に比べ極めて小さな値となるので、クランキ
ング振動は効果的に低減される。つまり、クランキング
振動によって励起され車室内に伝播する異音の発生を効
果的に防止することができる。

【００３５】図４は、本発明の第２実施例における液体
封入型防振装置の特性線図を示している。尚、この第２
実施例における液体封入型防振装置は、上述した第１実
施例の液体封入型防振装置２と同一構成である。

【００３６】この第２実施例においては、低周波数域に
おいてロスファクターが極大値となる周波数が、エンジ
ン始動時に発生するクランキング振動の周波数と、アイ
ドル振動の周波数との中間の周波数である１５（Ｈｚ）
に設定されている。

【００３７】このように設定された第２実施例において
は、クランキング振動が入力される１０（Ｈｚ）での動
バネ定数は２００（Ｎ／ｍｍ）となり、１０（Ｈｚ）で
の拡張バネは０（Ｎ／ｍｍ）となる。また、エンジンシ
ェイクが入力される８（Ｈｚ）でのロスファクターは
０．３となる。

【００３８】この結果、８（Ｈｚ）でのロスファクター
は上述した第１実施例に比べて半減してしまうものの、
エンジンシェイクの振動は、性能上、許容できる範囲ま
で低減することができる。そして、１０（Ｈｚ）での拡
張バネは０（Ｎ／ｍｍ）となり、クランキング振動がよ
り効果的に低減されるので、クランキング振動によって
励起され車室内に伝播する異音の発生を確実に防止する
ことができる。

【００３９】表１は、参考のため上述した第１実施例、
第２実施例及び比較例の結果をまとめて示したものであ
る。

【００４０】

【表１】

【００４１】尚、第１オリフィス２６の流路断面積を大
きくすることで、ロスファクターのピーク周波数は、高
周波数側、すなわち図２〜図４における横軸右側に移動
し、第１オリフィス２６の流路長さを長くすることで、
ロスファクターのピーク周波数は、低周波数側、すなわ
ち図２〜図４における横軸左側に移動する。つまり、ロ
スファクターのピーク周波数の設定は、第１オリフィス
２６の各種寸法を適宜設計変形することで設定される。

【００４２】また、本発明は、上述した実施例のよう
に、いわゆるダブルオリフィス構造の液体封入型防振装
置にのみ適用されるものではなく、外部からの振動に対
して、低周波数域における内部共振によってエンジンシ
ェイクを低減させる液体封入型防振装置に広く適用する
ことができる。

【００４３】

【発明の効果】請求項１の発明は、液体封入型防振装置
の低周波数域における内部共振の周波数を、クランキン
グ振動の周波数に設定することによって、エンジンシェ
イクを低減しつつ、クランキング振動により励起される
異音を効果的に低減することができる。

【００４４】また、請求項２のように、この内部共振の
周波数をクランキング振動の周波数とアイドル振動の周
波数との間の周波数に設定すれば、より一層クランキン
グ振動により励起される異音を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液体封入型防振装置の断面図。

【図２】本発明に係る液体封入型防振装置の特性線図。

【図３】従来の液体封入型防振装置の特性線図。

【図４】本発明の第２実施例における液体封入型防振装
置の特性線図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 義徳 千葉県千葉市稲毛区長沼町330番地 鬼怒 川ゴム工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3J047 AA15 AB01 CA03 CB06 CD05 DA02 FA02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低周波数域における内部共振によりエン
   ジンシェイクの振動を低減させる液体封入型防振装置に
   おいて、 上記内部共振の周波数が、エンジン始動時のクランキン
   グ振動の周波数と一致するよう設定されていることを特
   徴とする液体封入型防振装置。
2. 【請求項２】 低周波数域における内部共振により、エ
   ンジンシェイクの振動を低減させる液体封入型防振装置
   において、 上記内部共振の周波数が、エンジン始動時のクランキン
   グ振動の周波数と、上記クランキング振動の周波数より
   も高い周波数であるアイドル振動の周波数と、の間に設
   定されていることを特徴とする液体封入型防振装置。