JPS62127537A - 振動体支持装置 - 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、自動車のパワーユニット支持装置等として用
いられる振動体支持装置に関する。

（従来の技術） 従来の振動体支持装置としては、例えば、実開昭５７−
１４２６３３号公報に記載されているようなものが知ら
れている。

この従来装置は、筒状弾性体により形成された液体室を
隔壁により第１の液体室及び第２の液体室に分割し、該
第１及び第２の液体室を隔壁に形成したオリアイス孔に
より連通させると共に該オリフィス孔にオリフィス開閉
弁を設け、該オリフィス開閉弁を切換弁装置に連結して
オリフィス孔流量を制御可能となしたものであった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来装置にあっては、オリフ
ィス開閉弁が開放状態にある時は、主に弾性体によって
振動を吸収し、オリフィス開閉弁が閉鎖状態にある時は
、主に閉鎖されていないオリフィス孔を液体が流通する
際の流通抵抗によって振動を減衰しようとするものであ
り、流体ダイナミックダンパ効果については全く認識さ
れていないものであったため、偶然に特定の振動が低減
されることがあっても、予め行なわれる装置設定により
特定の周波数をもつ複数の振動を有効ニ低減させること
ができないという問題点があった。

尚、ここで流体封入の振動体支持装置を最も有効に活用
しようとする場合の要求性能について述べる。

振動体支持装置の機能としては、動バネ定数の低下によ
る防振機能と、流体ダイナミックダンパ作用による制振
機能とがあり、一方の防振機能は、振動入力方向に従っ
て内部の封入流体がオリフィス孔を経過して流動し、動
バネ定数が低下することで得られ、他方の制振機能は、
オリフィス孔内の流体を流体マスとし、封入流体の流動
に伴なう弾性を流体バネとして流体ダイナミックダンパ
が構成されることで得られ、この防振機能と制振機能と
を併用することが最も有効である。

そして、流体室が２室形成され１両流体室がオリフィス
孔により連通されている場合には、このオリフィス孔内
の流体により流体ダイナミックダンパが形成され、その
共振周波数Ｆは、Ｋ；流体バネ定数 Ｍ；オリフィス孔内の流体等価質量 であられされる。

つまり、共振周波数Ｆの変更は、流体バネ定数Ｋかオリ
フィス孔内の流体等価質量Ｍを変更することにより行な
うことができる。尚、前記流体等価質量Ｍは、オリフィ
ス孔内の流体実質量と、オリフィス断面積に対する流体
室断面積の関係とで決定されるものである。

従って、流体封入の振動体支持装置で複数の振動を低減
させる場合には、共振周波数の変更により異なる共振周
波数状態に設定できるということが不可欠な要求性能で
あり、加えて、高い防振機能を発揮させるためには所定
の流路断面積を確保し、オリフィス孔内を通過する流体
に流動性をもたせることが重要である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決し、共振周波数変
更という要求性能を達成できる振動体支持装置を提供す
ることを目的としてなされたもので、この目的達成のた
めに本発明では、少なくとも一部に弾性壁を有する第１
流体室及び第２流体室と、該第１流体室と第２流体室と
の間に配置される仕切部材と、該仕切部材に形成される
オリアイス孔とを備え、オリフィス孔内の流体を流体マ
スとし封入流体の流動に伴なう弾性を流体バネとする流
体ダイナミックダンパが形成される振動体支持装置にお
いて、前記オリフィス孔を流路断面積が変化する可変断
面積オリフィス孔とした。

（作　用） 従って、本発明の振動体支持装置では、上述のように、
オリフィス孔を流路断面積が変化する可変断面積オリフ
ィス孔としたことで、オリフィス孔の断面積変化による
共振周波数の変更により異なる共振周波数状態に設定で
き、これによって複数の振動を、動バネ定数低下による
防振機能と、流体ダイナミックダンパ作用による制振機
能とを有効に利用して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面により詳述する。

尚、この実施例を述べるにあたって、振動体支持装置の
一例である自動車のパワーユニット支持装置を例にとる
。

まず、実施例の構成を説明する。

第１実施例のパワーユニット支持装置Ｓは、車体１とパ
ワーユニット２間に介装されるもので、第１図に示すよ
うに、第１弾性壁１０、第２弾性壁２０、第１流体室３
０、第２流体室４０、仕切部材５０、環状オリフィス孔
（可変断面積オリフィス孔）６０、封入流体Ｗ、空気室
７０、アクチュエータ８０を備えているもので、以下、
各構成について具体的に述べる。

第１弾性壁１０は、前記仕切部材５０の上部側に外周部
を密封固定させて設けられたもので、この第１ＩｊＩｌ
性壁１０は薄肉ゴム材を用いてダイヤフラム状に形成さ
れている。

尚、この第１弾性壁１０の外周部１０ａは、仕切部材５
０と弾性壁カバー１１による挾持状態で密封させていて
、第１弾性壁１０と仕切部材５０とで囲まれる空間が第
１流体室３０であり、第１弾性壁１０と弾性壁カバー１
１とで囲まれる空間が空気室７０である。

第２弾性壁２０は、前記車体１とパワーユニット２間に
設けられたもので、この第２弾性壁２０は厚肉ゴム材を
用いて円筒状に形成され１両端面には車体側プレート２
１と仕切部材側リングプレート２２が加硫接着されてい
る。

尚、前記仕切部材側リングプレート２２は仕切部材５０
に対して密封状態で設けられていて、第２弾性壁２０と
仕切部材５０と車体側プレート２１とで囲まれる空間が
第２流体室４０である。

仕切部材５０は、前記第１流体室３０と第２流体室４０
との間に配置されたもので、この仕切部材５０は、それ
ぞれに第１連通路５１と第２連通路５２を有するシリン
ダ部５３とピストン部５４による上下方向組立部材によ
り構成されている。

尚、実施例では、シリンダ部５３とピストン部５４のう
ち、シリンダ部５３を固定部材とし、ピストン部５４を
可動部材とし、シリンダ部５３とピストン部５４の組み
合せによりシリンダ部内壁５３ａとピストン部端面５４
ａとの間に略半周の環状オリフィス孔６０が形成される
。

また、前記シリンダ部内壁５３ａには、環状オリフィス
孔６０の中心経文１より大径の中心掻立２を有するリン
グ溝５３ｂが形成されていて、ピストン部端面５４ａが
シリンダ部端面５３ａ′　に接する位置にある時は、こ
のリング溝５３ｂとピストン部端面５４ａとで環状オリ
フィス孔６ｏが形成される。

封入流体Ｗは、前記第１流体室３０．第２流体室４０．
第１連通路５１．第２連通路５２及び環状オリフィス孔
６０に封入されていて、不凍液等の非圧縮性流体が用い
られる。

アクチュエータ８０は、前記シリンダ部５３とピストン
部５４の組み合せにより両者５３　、５４間に形成され
る環状オリフィス孔６０の流路断面積を変化させるべく
、前記ピストン部５４を上下方向に変位させるピストン
作動手段で、実施例のアクチュエータ８０は、変圧室８
１、スプリング８２、作動圧油路８３１作動圧油パイプ
８４、オイルポンプ８５、加圧油パイプ８６、ドレーン
パイプ８７、電磁切換バルブ８８、バルブ作動回路８９
、アイドルスイッチ９０を備えている。

変圧室８１は、前記シリンダ部５３とピストン部５４と
で囲まれる内部空間であって、この変圧室８１には、ピ
ストン部５４を図面下方に付勢するスプリング８２が端
部固定状態で設けられている。

作動圧路８３は、前記シリンダ部５３に形成されたもの
で、そあ一端は前記変圧室８１に開口され、他端はコネ
クタ９１を介して前記作動圧油パイプ８４に接続されて
いる。

オイルポンプ８５は、前記ピストン部５４を下方に押し
下げ、環状オリフィス孔６０の流路断面積を拡大するた
めの加圧油を作り出す手段で、このオイルポンプ８５か
らの加圧油パイプ８６は電磁切換バルブ８８を介して作
動圧油パイプ８４に接続されている。

電磁切換バルブ８８は、前記オイルポンプ８５からの加
圧油を変圧室８１に導くか、加圧油を前記ドレーンパイ
プ８７からドレーンさせるかの切り換えを行なうバルブ
で、電磁切換バルブ８８のバルブソレノイド８８ａに対
するバルブ作動信号（ａ）によって切換作動が行なわれ
る。

前記バルブ作動回路８９は、アイドルスイッチ９０から
のアイドル信号（ｉ）（アクセルペダルから足を離して
のてイドリング時にＯＮ信号が出力され、アクセルペダ
ルを踏み込むことでＯＦＦ信号となる。）を入力信号と
し、アイドリング時には、オイルポンプ８５からの加圧
油導入側に切り換え、アイドリング時ではない走行時等
には、ドレーン側に切り換えるバルブ作動信号（ａ）を
前記電磁切換バルブ８８に対して出力する回路である。

ここで、環状オリフィス孔６ｏ内の封入流体Ｗによる共
振周波数の設定について述べる。

まず、一般的に流体ダイナミックダンパの共振に；流体
バネ定数 Ｍ；オリフィス孔内の流体等価質量 であられされる。

また、オリフィス孔内の流体等価質量Ｍは、第２図に示
すように、実際の封入流体質量をｍ、流体室の断面積を
Ａ１．オリフィス孔の断面積をＡ２とした場合、 であられされる。

また、封入流体質量ｍは。

ｍ＝ρ・Ａ２　・見　　　　　　　　　　・・・■ρ；
封入流体比重 文；オリフィス孔の長さ であることから、■、■式を０式に代入すると、となり
、オリフィス孔の長さ文、流体室の断面積Ａ１及び流体
バネ定数Ｋを一定とすると、Ｆ＝α・Ａ２　　　　　　
　　　　　　・・拳■α；定数 となる。

つまり、オリフィス孔の断面積Ａ２を拡大すれば、共振
周波数Ｆは高まることになる。

従って、実施例では、アイドリング時には、加圧油を変
圧室８１に供給することで環状オリフィス孔６０の流路
断面積を拡大し、共振周波数ｆ１を高め、第３図に示す
ように、共振周波数ｆ１より少し低周波数域にあられれ
る動バネ定数の最も低い点の周波数ｆ２を、アイドリン
グ時におけるエンジン回転２凍成分の周波数である約２
５Ｈｚ前後に一致させている。

また、アイドリング時以外の走行時等では、変圧室８１
の加圧油をドレーンさせることで、環状オリフィス孔６
０の流路断面積を縮小し、第４図（ロ）に示すように、
共振周波数ｆｓ’を、走行中に生じるエンジンシェイク
の周波数である１ＩＨｚ程度に設定させている。

尚、アイドリング時における流路断面積と、アイドリン
グ時以外の走行時等での流路断面積とは、その断面積比
を６：１程度にすれば、上記の周波数設定の両立が達成
され、アイドリング時には、はぼ第１図に示す位置にピ
ストン部５４を保持させ、アイドリング時以外は、ピス
トン部５４を上方に押し付け、オリフィス長が長いリン
グ溝５３ｂで環状オリフィス孔６０が形成されるように
するとよい。

次に、第１実施例の作用を説明する。

（イ）アイドリング時 エンジン始動後のアイドリング時においては、アイドル
スイッチ９０からのアイドル信号（ｉ）により、加圧油
導入側へ電磁切換バルブ８８が切り換えられ、ピストン
部５４が図面下方に移動することで、環状オリフィス孔
６０は大流路断面積となる。

そして、この大流路断面積の時は、前述のように、動バ
ネ定数の最も低い周波数ｆ２が、アイドリング時におけ
るエンジン回転２凍成分の周波数域（約２５Ｈｚ前後）
となるように設定されているため、この動バネ定数の低
下による防振機能でアイドル振動を低減させることがで
きる。

尚、この防振機能は、大流路断面積にし、封入流体Ｗが
環状オリフィス孔６０を通過する流動性を高めているこ
とで、動バネ定数の低下度合が大きく、高い防振機能を
望むことができる。

（ロ）走行時 アイドリング時以外の走行時においては、アイドルスイ
ッチ９０からのアイドル信号（ｉ）により、ドレーン側
へ電磁切換バルブ８８が切り換えられ、パワーユニット
２の支持で発生する流体室静圧により、ピストン部５４
が図面上方に移動することで環状オリフィス孔６０は小
流路断面積となる。

そして、この小流路断面積の時は、前述のように、環状
オリフィス孔６０内の封入流体Ｗによる共振周波数ｆｔ
’が、エンジンシェイク振動周波数（１１Ｈ２前後）と
なるように設定されているため、流体ダイナミックダン
パ作用による制振機能で、エンジンシェイク振動を減衰
させることができる。

尚、低周波数域へ共振周波数ｆ＋’を設定させるに際し
、実施例では中心掻立２の大きなリング溝５３ｂを利用
していることで、共振周波数低減の一助となっている。

このように、実施例のパワーユニット支持装置Ｓにあっ
ては、仕切部材５０をシリンダ部５３とピストン部５４
による上下方向組立部材とし、オリフィス孔を環状オリ
フィス孔６０とし、ピストン部５４に上下方向ストロー
クを付与するアクチュエータ８０を設けた構成としたた
め、仕切部材５０の厚みを増すことなくオリフィス孔を
長くできると共に、アクチュエータ８０によるわずかな
ストローク変位で環状オリフィス孔６０の流路断面積を
大幅に変化させることができる。

そして、流路断面積変化による共振周波数の変更により
アイドル振動に対しては動バネ定数の低下による防振機
能により、エンジンシェイク振動に対しては流体ダイナ
ミックダンパ作用による制振機能により、振動を有効に
低減させることができる。

さらに、共振周波数のチューニングは流路断面積の設定
により容易に行なうことができるし、実施例とは周波数
の異なる振動入力を低減させようとする場合でも、ピス
トン部５４の移動量により、流路断面積を変えることで
対応することができる。

次に、第５図〜第７図に示す第２実施例について説明す
る。

この第２実施例は、可変断面積オリフィス孔を、仕切部
材５０に開孔した固定オリフィス孔５５と、該固定オリ
フィス孔５５の途中に設けたバタフライバルブ５６によ
り形成させた例である。

尚、バタフライバルブ５６を作動させるアクチュエータ
８０としては、バルブソレノイド９２が用いられており
、該バルブソレノイド９２は仕切部材５０の側面に固定
され、バルブソレノイド９２からの回転ロッド９３に前
記バタフライバルブ５６が設けられている。

図中、３はパワーユニット側スタッドボルト、４は車体
側スタッドボルトである。

他の構成は、第１実施例と同様であるので、同一部分に
同一符号を付して説明を省略する。

次に、第２実施例の作用について述へる。

アイドリング時は、第６図に示すように、バタフライバ
ルブ５６をほぼ垂直方向に位置させ、固定オリフィス孔
５５を最大の流路断面積となるようにし、アイドリング
時以外の走行時等では、第７図に示すように、バタフラ
イバルブ５６を傾斜方向に位置させ、固定オリフィス孔
５５の流路断面積を縮小するようにして用いられる。

尚、他の作用については第・ｌ実施例と同様であるので
説明を省略する。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では、アクチュエータとして加圧油及び
電磁力を利用したアクチュエータを示したが、エンジン
のインテークマニホールド等からの吸気負圧や、ニアコ
ンプレッサによる加圧空気等を利用したアクチュエータ
としてもよい。

また、第１実施例では、仕切部材のうちピストン部を作
動させるアクチュエータを示したが、ピストン部を固定
側とし、シリンダ部を作動させるものであっても、ピス
トン部とシリンダ部の両者を作動させるものであっても
よい。

また、実施例では、アイドル振動とエンジンシェイク振
動を低減させる例を示したが、実施例以外の振動を低減
させるパワーユニット支持装置であっても、また、パワ
ーユニット以外の振動体支持装置として適用してもよい
。

さらに、実施例では、アイドルスイッチにより流路断面
積を切り換える例を示したが、車速センサを用い、停車
時と走行時とで切り換えるようにしてもよいし、車両状
態を検知する他のセンサを用いてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の振動体支持装置にあ
っては、オリフィス孔を流路断面積が変化する可変断面
積オリフィス孔としたため、共振周波数の変更により複
数の振動を、動バネ定数低下による防振機能と、流体ダ
イナミックダンパ作用による制振機能とを有効に利用し
て低減させることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例のパワーユニット支持装置（
振動体支持装置）を示す断面図、第２図は流体封入の振
動体支持装置における共振周波数設定のモデル図、第３
図は実施例装置のアイドリング時における動バネ定数特
性図、第４図（イ）（ロ）は実施例装置の走行時におけ
る動バネ定数特性図と減衰力特性図、第５図は第２実施
例のパワーユニット支持装置を示す断面図、第６図は第
２実施例装置のアイドリング時におけるオリフィス孔部
断面図、第７図は第２実施例装置の走行時におけるオリ
フィス孔部断面図である。 Ｓ・・・パワーユニット支持装置 （振動体支持装置） １０・・・第１弾性壁 ２０・・・第２弾性壁 ３０・・・第１流体室 ４０・・・第２流体室 ５０・・・仕切部材 ６０・・・環状オリフィス孔 （可変断面積オリフィス孔） Ｗ・・・封入流体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも一部に弾性壁を有する第１流体室及び第
   ２流体室と、該第１流体室と第２流体室との間に配置さ
   れる仕切部材と、該仕切部材に形成されるオリフィス孔
   とを備え、オリフィス孔内の流体を流体マスとし封入流
   体の流動による流体室の拡縮に伴なう弾性を流体バネと
   する流体ダイナミックダンパが形成される振動体支持装
   置において、 前記オリフィス孔を、流路断面積が変化する可変断面積
   オリフィス孔としたことを特徴とする振動体支持装置。