JP4234965B2 - 2種類流体式の自動車用流体マウンティング - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジンを車体に支持するとともに、流体を用いてエンジンから発生する振動及び騒音が車体に伝達されるのを低減する2種類流体式の自動車用流体マウンティングに関する。
【0002】
自動車における大部分の振動と騒音は、エンジンから発生し、車体を通じて自動車全体に伝達される。従って、自動車の振動と騒音を減らすためには、エンジンが搭載された車体にエンジンから発生する振動と騒音が伝達されるのを最少化する必要がある。
【0003】
【従来の技術】
従来、エンジンを車体に対して支持するマウンティングに防振ゴムが採用され、防振ゴムの弾性によりエンジンの振動と騒音を低減していた。しかし最近は、マウンティング内に流体を封入しエンジンから伝達される振動により流体が流動するようにして、振動及び騒音低減性能をさらに向上させた流体マウンティングが使用されている。
【0004】
図1は、従来の流体マウンティングの一例を示した縦断面図である。この流体マウンティングは、図1に示すように、エンジンブラケット及び車体に各々締付けられる締付ボルト1a,2aが固定された上板1及び下板2の間に防振ゴムからなる弾性体3が設けられた構成である。弾性体3と下板2との間には流体室4が形成されており、この流体室には流体、具体的には液体が収容される。弾性体3の周りには金属材のハウジング5が設けられ、ハウジング5の下端は下板2と結合されている。
【0005】
また、流体室4は、隔板6により上部流体室4aと下部流体室4bとに区切られている。隔板6の周縁内部にオリフィス通路6aが円環状に形成されており、隔板6の中央部には隔板6を上下に貫通する多数の通孔6b(以下、デカップラー:decouplerという)が形成されている。オリフィス通路6aは、その両端が上部流体室4a及び下部流体室4bと各々連通する。図中の符号7は、下部流体室と下板との間を密閉するための密閉部材である。
【0006】
略1000rpm乃至3500rpmで自動車が定速走行する場合、エンジンの振幅範囲は±0.5〜±0.1mmであり、弾性体が上下に振動することにより上部流体室の容積が変化する。これに伴い上、下部流体室4a、4bの流体がデカップラー6bを通じて上、下部流体室の間を移動する。この過程でエンジンの振動は、流体の運動エネルギーに変換されて減衰される。
【0007】
エンジンの始動又は停止時、すなわちキーオン(key on)又はキーオフ(key off)の時は、エンジンの振幅範囲は略±1.0mmである。この場合流体は、デカップラー6bを通じて移動せず、オリフィス通路6aを通じて上、下部流体室の間を移動しながらエンジンの振動を減衰させる。
【0008】
このような流体式マウンティングは、特に自動車の走行中発生する弾性体の動特性上昇を、流体の流れにより制御することから、防振ゴムだけで構成されたエンジンマウンティングに比べて高い振動低減性能を示す。
【0009】
しかし、前記従来の流体マウンティングには、後述するような問題点がある。これを勘案し、エンジン負圧により変形可能な弾性膜体を設け、振動センサーから検出される車体振動の周波数に応じて弾性膜体を変形させて流体室の容積を変化させることにより多様な周波数帯による振動を低減することができるようにした防振装置(流体マウンティング)の例がある(特許文献1参照)。
【0010】
【特許文献1】
特開平10−196712号公報(第2〜5頁、図1、2)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のような従来の流体式マウンティングも、前者のものは、防振ゴムだけで構成されたエンジンマウンティングに比べて高い振動低減性能を示すが、依然として低周波振動領域及び高周波微小振動領域での振動低減性能が足りないという限界がある。
【0012】
すなわち、略10〜50Hzの低周波領域で振動減衰効果が低く、キーオン又はキーオフ時の振動によるショックが発生し易い。また、エンジン回転数が3500rpm乃至6000rpmにおける振動周波数が100〜350Hz、振幅が略±0.05mmである、いわゆる高周波微小振動の領域での動特性を制御することができないため、この領域でブーミングノイズ(booming noise)が発生するという短所がある。
【0013】
また、特許文献1の防振装置(流体マウンティング)は、車体の振動を検出するための振動センサー及び弾性膜体を変形させるための負圧手段などが必要になりその構成が複雑で、コストが高くなるという短所がある。
【0014】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、低廉かつ簡単な構造で低周波領域及び特に高周波微小振動領域での振動低減性能を向上させた2種類流体式の自動車用流体マウンティングを提供することにある。
【0015】
前記の目的を達成するための本発明による2種類流体式の自動車用流体マウンティングは、振動源に連結される上板と、振動源を支持するための支持部に連結される下板と、下板の上面に設けられ、多数のオリフィスを通じ外部と連通する空気室を内部に備える胴体と、空気室の開放された上面を覆い、上下に離隔され、その間に空気が充満する上、下ダイヤフラム部材からなる二重構造を有する可撓性ダイヤフラムと、上板の下部に固定され、可撓性ダイヤフラムと共に、液体が収容される液体室を形成する弾性体と、液体室を相互連通可能な上部及び下部液体室に区切るための隔板と、を具備し、前記隔板は、底面から円形の固定部が下方に延出し、可撓性ダイヤフラムの中央部で円形の支持部が上方に延出し、隔板の固定部に嵌入して隔板を支持することを特徴とする。
【0017】
また、前記空気室のオリフィスは、前記胴体の外周に沿って所定間隔に配列されることを特徴とする。
【0018】
さらに、前記胴体は、ポリウレタン材質であることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照し詳細に説明する。
【0020】
図2は、本発明の一実施の形態による2種類流体式の自動車用流体マウンティングを示した縦断面図である。本発明による2種類流体式の自動車用流体マウンティングは、図2に示すように、上、下板12、14と、弾性体16と、胴体18と、可撓性ダイヤフラム20と、隔板22と、ハウジング24とを具備している。
【0021】
上板12は振動源であるエンジンに連結され、下板14は振動源を支持する車体の支持部に連結されている。弾性体16は上板12の下部に固定され、胴体18は下板の上部に固定される。また、弾性体16と胴体18との間に液体が収容される液体室19を具備する。さらに、弾性体16及び胴体18の外周に沿って金属材のハウジング24が設けられ、弾性体16及び胴体18を支持する。
【0022】
一方、胴体18は、その内部に空気室19が具備されている。空気室19は、胴体18の上面に設けられた可撓性ダイヤフラム20により液体室17と区切られる。そして、液体室17は、隔板22により上部液体室17aと下部液体室17bとに区分される。
【0023】
胴体18は、ポリウレタン材質からなるのが望ましい。ポリウレタンの場合、通常のゴムより耐久性と動特性に優れた長所がある。ただし、ポリウレタンの場合、通常のゴムとは異なり金属材である下板14とハウジング24に直接装着できないため、図2に示すように、ハウジング24の下端に係止部(jaw portion)を形成してハウジング24に固定し、車体締結用ボルト15により下板14に固定する。そして、胴体18の空気室19は、胴体18の外周に沿って所定の間隔に形成された多数のオリフィス28を通じて外部と連通している。このオリフィス28を通じて空気室19の内部の空気が外部に排出されたり、外部の空気が空気室19の内部に吸入されたりすることができる。
【0024】
液体室17と空気室19とを区切る可撓性ダイヤフラム20は、例えばゴムのような弾性体からなっており、望ましくは図2に示すように、上、下部ダイヤフラム部材20a、20bからなる二重構造を有する。上、下部ダイヤフラム部材20a、20bの間の空間は、空気で充満されている。可撓性ダイヤフラム20の周縁は、胴体18の上端内周面周りに設けられた下部補強材30及びその上側の隔板22により支持される。
【0025】
隔板22は、上部隔板22aと下部隔板22bとが重なる二重構造を有しており、望ましくはアルミニウム鋳物からなる。また望ましくは、隔板22の底面から円形の固定部22cが下方に延出し、可撓性ダイヤフラム20の中央部で円形の支持部20aが上方に延出して隔板22の固定部22cに嵌入される。さらに望ましくは、支持部20a内には金属材の補強部材32が設けられる。
【0026】
隔板22の周縁には、オリフィス通路23aが円環状に形成される。オリフィス通路23aは、略円周の対向する位置で上部流体室17a及び下部流体室17bと各々連通する。また、上、下部流体室17a、17bを上下に連通するための多数のデカップラー23bが上部隔板22aを垂直に貫通して形成されている。図中で未説明符号34は、弾性体16内に挿入された上部補強材である。
【0027】
自動車の走行時にエンジンから本発明の2種類流体式の自動車用流体マウンティングに振動が伝達されると、上板12に固定された弾性体16によりエンジンの振動は1次的に低減される。そして、弾性体16の振動により上部液体室17aの容積が変化し、隔板22のオリフィス通路23a又はデカップラー23bを通じて液体室17の液体が上、下部液体室17a、17bの間を移動しながらエンジンの振動は液体の運動エネルギーに変換され低減される。次に、上、下部液体室17a、17bの間の液体移動により下部液体室17bの容積も変化し、これに伴い可撓性ダイヤフラム20の変形により空気室19の容積が変化する。これに従い、胴体18のオリフィス28を通じて空気室19の空気が外部に排出されたり、外部の空気が空気室19内に吸入されたりすることによってエンジンの振動エネルギーはさらに低減される。
【0028】
以上、本発明の特定の望ましい実施の形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されることなく、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明の技術的範囲内において、本発明を修正又は変更できることはいうまでもない。
【0029】
【発明の効果】
上述した本発明による2種類流体式の自動車用流体マウンティングによると、液体と空気の二種類の流体を利用してエンジンの振動を二重に低減し、キーオン/キーオフ時の低周波領域から3500〜6000rpmの高周波微小振動の領域までの広い周波数領域で優れた振動低減性能を示すという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の自動車用流体マウンティングの一例を示した縦断面図である。
【図2】本発明の一実施の形態による2種類流体式の自動車用流体マウンティングを示した縦断面図である。
【符号の説明】
12 上板
14 下板
16 弾性体
17 液体室
18 胴体
19 空気室
20 可撓性ダイヤフラム
22 隔板
28 オリフィス
Claims (3)
- 振動源に連結される上板と、
振動源を支持するための支持部に連結される下板と、
前記下板の上面に設けられ、多数のオリフィスを通じ外部と連通する空気室を内部に備える胴体と、
前記空気室の開放された上面を覆い、上下に離隔され、その間に空気が充満する上、下ダイヤフラム部材からなる二重構造を有する可撓性ダイヤフラムと、
前記上板の下部に固定され、前記可撓性ダイヤフラムと共に、液体が収容される液体室を形成する弾性体と、
前記液体室を相互連通可能な上部及び下部液体室に区切るための隔板と、
を具備し、
前記隔板は、底面から円形の固定部が下方に延出し、
前記可撓性ダイヤフラムの中央部で円形の支持部が上方に延出し、前記隔板の固定部に嵌入して前記隔板を支持することを特徴とする2種類流体式の自動車用流体マウンティング。 - 前記空気室のオリフィスは、前記胴体の外周に沿って所定間隔に配列されることを特徴とする請求項1記載の2種類流体式の自動車用流体マウンティング。
- 前記胴体は、ポリウレタン材質であることを特徴とする請求項1記載の2種類流体式の自動車用流体マウンティング。
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