JPH04231748A - 液圧減衰形エンジンマウント - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特に自動車のための
能動的な液圧減衰形エンジンマウントに関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴム弾性の周囲壁により囲まれ中間板中
の溢流溝を介して相互に結合されている作動室及び補整
室、並びに所定の運転パラメータに関係して電気力学的
に振動させることができる高周波振動用減結合装置を備
えるこの種のエンジンマウントは、例えばドイツ連邦共
和国特許第３４１９４３７　号（特開昭６１−２９３９
　）明細書から知られている。この装置の場合には、作
動室に対して場合によっては補助的な吸振体を備える膜
により閉じられている別個の膜室の内部に、減結合装置
として相互に同心にかつ間隔をおいて永久磁石及びコイ
ルが配置され、両者のうちの一つがこの膜に強固に結合
されている。それにより装置全体への動的な力供給に対
して周波数及び位相的に制御して、エンジンマウントが
できるだけ小さい剛性を有するようにマウントの作動室
内の動的圧力を変化させることが可能である。受動的な
減結合装置に比べて更にこの種の能動的な電気制御され
た減結合装置の場合には、狭い周波数帯域幅においてば
かりでなく約５０ないし３００Ｈｚの広い周波数域にわ
たり最適な音響的遮断を行うことが可能である。

【０００３】この種の能動的な減結合装置の本来の機能
は、コイルにより動かされるゴム膜が振動導入の際に作
動室の圧縮中に、できるだけ正確に圧縮により排除すべ
き体積と同じ大きさである液の体積を膜の偏位により解
放するように運動を行い、それによりこの種のマウント
の作動室中では全く又は僅かしか圧力が発生しないとい
うことにある。同じことは逆向きの運動に対しても成り
立つ。作動室が引張り荷重を受けると、コイルにより動
かされる膜は作動室中に全く又は僅かしか圧力を発生し
ないような値に作動室の容積を縮小しなければならない
。

【０００４】この種の装置は既に実現されている。この
種の装置は、同じ構造の受動的な液圧減衰形エンジンマ
ウントの動的剛性値の約１／３ないし１／４に明らかに
低減するために、約１５〜３０Ｗの電力を必要とする。 このような電力は通常のエンジンルーム温度の場合に付
加的にこの種のエンジンマウントで発散させることが可
能な値の上限と思われる。なぜならばさもなければマウ
ントは許容できないほど高い温度に上昇するからである
。

【０００５】従来の技術による前記の種類の装置の欠点
は、前記の電力によれば５０〜３００Ｈｚの典型的な周
波数域において極めて僅かな交番力しか発生させること
ができないことである。確かにこの力は前記周波数域に
おいて、室容積の周期的な変化により正負圧力のピーク
を縮小しそれにより小さい振幅の場合の動的硬化を明ら
かに低減するのに十分であるが、しかしこの力はエンジ
ンマウントの振幅が比較的大きい場合に生じる圧力変動
を緩和するのに十分大きいとは言えない。

【０００６】すなわち０．５〜３．０ｍｍの振幅を有す
る低周波において、圧縮の際に＋３ｂａｒないし引張り
の際に−１ｂａｒの圧力変動が生じる。この圧力変動は
約１０ｃｍ２　の典型的な面積を有する膜上に引張りの
際に約１００Ｎ及び圧縮の際に約３００Ｎの交番力を発
生させ、この力はこの種の装置によってはもはや食い止
めるか又は対抗制御することはできない。

【０００７】しかし正常の走行運転時にこの種のエンジ
ンマウントにはしばしば両方の振動モードが同時に発生
する。すなわち５〜１０Ｈｚの固有周波数域の車体に対
するエンジンの大行程の相対運動に、エンジンのガス力
及び慣性力から生じる高周波の振動運動が重畳される。

【０００８】従ってこの種の公知の能動的なエンジンマ
ウントは確かに高周波のエンジン騒音のための伝達特性
を改善できるが、しかし同時に低周波の大きい圧力変動
により膜がそれぞれストッパに押しつけられるときには
改善することができない。そのときには０．１〜２．０
Ｎの範囲の典型的な力を有する磁石コイルは膜をストッ
パから引き離すことができない。従って高周波の減結合
は、作動室内の圧力がほぼ大気圧に等しい短い期間にだ
け、すなわち低周波振動運動のゼロ点通過の際にだけ有
効であるにすぎない。この種の荷重の場合に９０％以上
の期間では膜がストッパに当接し、比較的高い周波数の
小さい重畳された圧力変動を補償することができない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、マ
ウント内の高い液圧とは無関係に高周波振動の確実な減
結合をもたらし、更にこの減結合装置の故障の際に低周
波のための減衰器としてのマウントの基本的機能が損な
われることのないような減結合装置を備えた能動的なエ
ンジンマウントを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき、減結合装置が液を満たされたマウントの室の外部
にマウントの車体側でマウントと強固に結合されかつ永
久磁石及びコイルから成り、その際コイルが吸振体に強
固に結合されることにより解決される。

【００１１】従ってこの減結合装置では、作動室内の圧
力の周期的増減によりエンジンマウントの伝達特性を変
更しようとするのではなく、エンジンマウントにより伝
達される交番力と逆向きの動的交番力を直接発生させる
ために、適当な付加質量を有する磁石コイルが利用され
る。

【００１２】減結合装置は補整室を囲むマウントつぼ状
部の底上に配置されるのが合目的である。

【００１３】この減結合装置自体はマウントつぼ形ケー
スに固定されたリング形の永久磁石を有することができ
、この永久磁石は吸振体と膜に結合されたコイルとを備
える弾性膜を上方に張られている。

【００１４】その際吸振体をつぼ形に構成しコイルによ
り囲まれるようにすることができる。

【００１５】吸振体は約５ないし５０ｇの重さを有する
のが合目的である。

【００１６】この発明の一実施態様では、減結合装置の
制御のためにセンサが設けられ、このセンサがマウント
の車体側に配置され、所定の最低周波数を超える振動が
マウントを介して伝達される場合に、振動に比例しかつ
振動に対し移相させられた信号を吸振コイルに与えるの
が合目的である。

【００１７】センサが質量とばねを付設されたコイルと
を備えた振動系から成り、この系の振動運動に近似的に
比例する信号を出力するのが合目的である。

【００１８】センサコイルと吸振コイルとの間の約１８
０°の必要な移相は機械的な方法により、それぞれ永久
磁石に関してセンサコイルの質量が引張り方向にまた吸
振コイルの質量が圧縮方向に配置されることにより達成
することができる。

【００１９】

【実施例】次にこの発明に基づくエンジンマウントの一
実施例を示す図面により、この発明を詳細に説明する。

【００２０】図１は、減結合装置を備えたエンジンマウ
ントの縦断面図を示す。図１に示すように、この種の液
圧減衰形二室エンジンマウントは主として上側の作動室
１と下側の補整室２から成り、これらの室は作動液を満
たされかつ中間板３により相互に分離されている。中間
板３には円リング形の溢流孔４が設けられ、この溢流孔
は両方の室１と２とを流体的に相互に結合し、低周波か
つ大振幅の振動の際に溢流する液の摩擦損失により減衰
をもたらす。その際作動室１はゴム弾性の材料から成る
厚い中空円錐形の室壁５いわゆる支持ばねにより囲まれ
、この室壁の上側端面はエンジン支持板６を介して、図
示されていないエンジンに接続するために設けられたス
タッド７と接続され、室壁５の外周はリング形の支持座
８に接着結合され、支持座８の環状のフランジ９は自動
車の車体に固定されている。下側の補整室２は同様にゴ
ム弾性の材料から成る例えば椀形の室壁１３により形成
され、同様に支持座８に封止固定されている。また室壁
１３の下方にはつぼ形のケース１０が設けられ、このケ
ースは同様に支持座８に固定され補整室２を保護する。

【００２１】更に図示の実施例の場合には、作動室１に
隣接して膜１１がエンジン支持板６の中にまた減結合膜
１２が中間板３の中に設けられ、これらの膜は音響伝達
特性の改善のために高周波振動を減結合しようとする。 しかし作動室１中に生じる液圧のためにこれらの効果は
しばしば非常に限定される。

【００２２】この種の高周波振動をマウント室中の液圧
とは無関係に減結合できるようにするために、補助的な
減結合装置２０が液を満たされたマウントの室１、２の
外部にマウントの車体側に設けられている。図示の実施
例では、この減結合装置２０はマウントつぼ形ケース１
０の底上に配置されつぼ形ケース１０と強固に結合され
ている。

【００２３】この減結合装置２０は軟鉄磁路２２を備え
たリング形の永久磁石２１から成り、両者の間隙中には
コイル２３が、コイル上端を永久磁石２１の上方に張ら
れた弾性膜２４に結合されることにより、軸方向に可動
に配置されている。その際コイル２３はつぼ形の吸振体
２５を囲み、この吸振体は同様に膜２４に結合される。 膜２４上には補助的に更に別の吸振体２６が載せられて
いる。これらの吸振体２５、２６は要求に応じて約５〜
５０ｇの重さを有する。

【００２４】この減結合装置２０の制御のためにそのす
ぐそばに略示されたセンサ２７が設けられ、このセンサ
は図示されていない電流源に接続されかつ結合導線２８
を介して減結合装置２０のコイル２３に接続されている
。このセンサ２７は図示されていないフィルタを有し、
このフィルタは車体側のマウント面上の例えば５０Ｈｚ
を超える高周波振動だけを検出し、この振動運動に比例
する電気信号を出力する。減結合及び電気的又は機械的
な移相が適当な場合に相応の増幅の後に、この信号を直
接的に質量を付与されたコイル２３に与えることができ
、それにより発生する残留加速度及び振動運動が自動的
に最小化される。

【００２５】センサ２７としては質量及びばねを付設さ
れたコイルから成る振動系が推奨され、このコイルは振
動速度に一次近似で比例する電気信号を出力する。

【００２６】この場合最善の結果を得るために、１８０
°の移相が励振力と吸振コイル２３との間で必要である
。この必要な移相は機械的な方法で、すなわちセンサ２
７のセンサコイル上の質量が実質的にコイルに懸垂され
従って引張り方向へ取り付けられ、一方コイル２３上の
吸振体２５又は２６が上方に向けられ従って圧縮方向へ
配置されることにより、非常に容易に達成することがで
きる。それにより１８０°の信号移相が自動的に行われ
、これは減結合装置を最適化するために中間に接続され
た増幅器を必要とするにすぎない。

【００２７】

【発明の効果】この発明の重要な長所は下記のとおりで
ある。

【００２８】この発明では永久磁石２１及びコイル２３
の形のアクチュエータ全体が液の範囲内に配置されてお
らず、従って高価な電気ブッシングや保持体などの使用
が避けられ更に減結合装置が液圧に逆らって働く必要が
ないので、構造が公知の装置の場合より著しく簡単にな
る。

【００２９】液を満たされたマウントの室の外部に減結
合装置を配置することにより、マウント自体の中には図
示の膜１１、１２及び場合によっては相応のストッパ装
置のような従来の受動的な減結合装置を用いることが可
能である。なぜならばこのために十分な場所が存在する
からである。

【００３０】本来のマウントの外部に減結合装置を配置
することにより、比較的良好な熱放散のゆえに比較的大
きい電力により磁石コイルを働かせることができる。な
ぜならばその際熱が液圧部品の範囲にとどまらないから
である。また熱放散を改善するために、減結合装置２０
全体をすなわちマウントつぼ形ケース１０の下側領域を
、減結合装置の機能を全く損なわない絶縁性の液で満た
すことも更に可能である。

【００３１】この種の減結合装置は、高周波の交番力を
発生させるという能力を損なうことなく、車体から生じ
る大行程の運動に耐える。この理由からこの装置は、低
周波振動のゼロ点通過時ばかりでなく全期間にわたり能
動的である。

【００３２】最後にこの装置は有利な故障特性を有する
。なぜならば故障の際に通常の受動的マウントの機能が
損なわれないからである。

【００３３】従って総括すると、この発明では動的な圧
力変動を補償しようとするのではなく、所定の周波数の
際にマウントの全機能域にわたり動的な力減結合を行う
ような、外部の減結合装置が用いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に基づく能動的な液圧減衰形エンジン
マウントの一実施例の縦断面図である。

【符号の説明】

１　　作動室 ２　　補整室 １０　　つぼ形ケース ２０　　減結合装置 ２１　　永久磁石 ２３　　コイル ２４　　弾性膜 ２５、２６　　吸振体 ２７　　センサ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ゴム弾性の周囲壁により囲まれ中間板
   （３）中の溢流溝（４）を介して相互に結合されている
   作動室（１）及び補整室（２）、並びに所定の運転パラ
   メータに関係して電気力学的に振動させることができる
   高周波振動用減結合装置を備える液圧減衰形エンジンマ
   ウントにおいて、減結合装置（２０）が液を満たされた
   マウントの室（１、２）の外部にマウントの車体側でマ
   ウントと強固に結合されかつ永久磁石（２１）及びコイ
   ル（２３）から成り、その際コイル（２３）が吸振体（
   ２５、２６）に強固に結合されていることを特徴とする
   液圧減衰形エンジンマウント。
2. 【請求項２】　　減結合装置（２０）が補整室（２）の
   底を囲むマウントつぼ形ケース（１０）上に配置されて
   いることを特徴とする請求項１記載のエンジンマウント
   。
3. 【請求項３】　　減結合装置（２０）がマウントつぼ形
   ケース（１０）に固定されたリング形の永久磁石（２１
   ）を有し、この永久磁石の上方に吸振体（２６）を中央
   に備えた弾性膜（２４）が張られ、コイル（２３）がこ
   の膜（２４）に結合されていることを特徴とする請求項
   ２記載のエンジンマウント。
4. 【請求項４】　　吸振体（２５）がつぼ形に構成されコ
   イル（２３）により囲まれていることを特徴とする請求
   項３記載のエンジンマウント。
5. 【請求項５】　　吸振体（２５、２６）が約５〜５０ｇ
   の重さを有することを特徴とする請求項４記載のエンジ
   ンマウント。
6. 【請求項６】　　減結合装置（２０）の制御のためにセ
   ンサ（２７）が設けられ、このセンサがマウントの車体
   側（１０）に配置され、所定の最低周波数を超える振動
   がマウントを介して伝達される場合に、振動に比例しか
   つ振動に対し移相させられた信号を吸振コイル（２３）
   に与えることを特徴とする請求項１ないし５の一つに記
   載のエンジンマウント。
7. 【請求項７】　　センサ（２７）が質量とばねを付設さ
   れたコイルとを備えた振動系から成り、この系の振動運
   動に近似的に比例する信号を出力することを特徴とする
   請求項６記載のエンジンマウント。
8. 【請求項８】　　それぞれ永久磁石に関してセンサコイ
   ルの質量が引張り方向にまた吸振コイルの質量が圧縮方
   向に配置されることにより、センサコイル（２７）と吸
   振コイル（２３）との間で約１８０°の機械的な移相が
   行われることを特徴とする請求項３又は７記載のエンジ
   ンマウント。