JP2002061702A - 液体封入式マウント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型化を来すことなく、広い周波数領域で優
れた防振特性を発揮できる液体封入式マウントを提供す
る。 【解決手段】 永久磁石からなるピストン６を第二オリ
フィスＤ内にその長手方向移動可能に配置し、ピストン
６の可動方向両端の磁極に、電磁石７の磁極端７１ａ，
７１ｂを対向させることによって、同極間の磁気反発力
でピストン６をその両側から支持する。このため、振動
が入力された時に第二オリフィスＤ内で反復移動する液
柱の質量とピストン６の質量からなる共振系の質量によ
って、大きな防振効果を発揮する。また、電磁石７の磁
力がコントローラ８による電流制御によって可変であ
り、これによって第二オリフィスＤにおける共振周波数
が可変となるため、吸振対象の振動数の変化に対応し
て、最適な防振効果を発揮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車エン
ジンのような各種の振動体に対する防振支持技術に属す
るものであって、特に、内部に封入した液体を利用して
防振特性を得るようにした液体封入式マウントに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】エンジンを車体フレームに弾性的に支持
するエンジンマウントには、車体のバウンド等の衝撃に
よる低周波大振幅の変位入力に対しては優れた緩衝性及
び振動減衰性、また、機関振動等による中・高周波域の
小振幅の継続的な入力振動に対しては、動ばね定数を低
く保つことによる優れた振動絶縁性が要求される。従
来、このような異なる防振特性を満足することのできる
マエンジンウントとして、例えば特開平３−１０３６３
４号公報に開示されたような液体封入式マウント（液体
封入型防振装置）が知られている。

【０００３】上記公報に開示された液体封入式マウント
は、エラストマからなる弾性体により容積が可変である
第一液室（主流体室）と、ダイアフラムにより容積が可
変である第二液室（副流体室）が、隔壁により仕切られ
ると共に、両液室の間が、細くて長い第一オリフィス
と、この第一オリフィスよりも短くかつ断面積が大きい
第二オリフィスを介して連通され、第二オリフィスを弁
部材で開閉可能にした構成を備える。すなわちこの液体
封入式マウントは、入力される振動の周波数領域に応じ
て、第二オリフィスを弁部材で開閉し、第一オリフィス
又は第二オリフィスを通じて液体が第一液室と第二液室
の間を反復移動することによる防振効果を得るものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術による液体封入式マウントにおいては、各オリフ
ィス内の共振系の質量は、これらのオリフィスに存在す
る液体の質量のみで構成されるため、大きな防振効果を
得るには、オリフィスの大型化によって前記液柱の質量
の増大を図る必要があり、その結果、マウント全体の大
型化を来す問題があった。

【０００５】また、上記従来の技術による液体封入式マ
ウントにおいては、オリフィス内の液柱共振周波数は、
オリフィスの長さ及び断面積によって決まるため、オリ
フィスの本数分しか液柱共振領域を設定することができ
ず、吸振対象の振動周波数の幅広い変化に対応すること
ができなかった。すなわち、前記オリフィスにおける液
柱共振周波数が、例えばエンジンのアイドル振動の振幅
がピークとなる周波数に設定されていても、この振幅ピ
ークの周波数自体が、車室用エアコンディショナ（以
下、カーエアコンという）用コンプレッサの電磁クラッ
チのＯＮ／ＯＦＦ等によって大きく変化すると、この周
波数ではオリフィスの液柱共振が起こらなくなり、振動
を有効に低減できなくなる問題があった。

【０００６】本発明は、上記のような問題に鑑みてなさ
れたもので、その主な技術的課題とするところは、大型
化を来すことなく、広い周波数領域で優れた防振特性を
発揮できる液体封入式マウントを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の技術的課題は、本
発明によって有効に解決することができる。すなわち本
発明に係る液体封入式マウントは、第一取付部材及びそ
の内周に配置された第二取付部材と、前記第一取付部材
と第二取付部材の間に一体的に設けられ円周方向に連続
したエラストマからなるマウント本体と、前記第一取付
部材の内周に一体的に設けられたダイアフラムと、前記
第一取付部材の内周に設けられて前記マウント本体側の
第一液室と前記ダイアフラム側の第二液室との間を仕切
ると共に前記両液室を互いに連通するオリフィスが開設
された隔壁と、前記オリフィス内にその延長方向移動可
能に配置され可動方向両端に磁極を有する磁石からなる
ピストンと、前記ピストンの両磁極に任意のクリアラン
スを介して磁極端を同極対向させた電磁石と、を備える

【０００８】また、上記構成において一層好ましくは、
電磁石への励磁電流は、吸振対象の振動周波数の変化に
応じてコントローラにより制御される。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る液体封入式
マウントの好適な実施の形態を示す断面図、図２は図１
の一部を拡大して示す断面図である。まず図１におい
て、参照符号１は金属製の第一取付部材で、上端にテー
パ状のフランジ部１１ａが形成されると共に下端にカシ
メ部１１ｂが形成された筒状ケース部材１１と、上端縁
１２ａが前記カシメ部１１ｂに結合されたカップ状ケー
ス部材１２とからなる。カップ状ケース部材１２の底面
部中央には、例えば車体フレーム側に連結される取付ボ
ルト１３が設けられ、その軸部が外部へ突出している。

【００１０】参照符号２は、上面中央に突設された取付
ボルト２１を介して、エンジン側に連結される金属製の
第二取付部材で、第一取付部材１の上端フランジ部１１
ａの内周かつ上方に位置して同心的に配置されている。

【００１１】第一取付部材１における筒状ケース部材１
１の上端フランジ部１１ａと、このフランジ部１１ａと
略対応するテーパ状に形成された第二取付部材２の外周
面との間には、略円錐台状のエラストマ製のマウント本
体３が加硫接着により一体的かつ同心的に設けられてい
る。このマウント本体３は、当該液体封入式マウントに
よる支持対象であるエンジン側の荷重を弾性的に支持す
る主体であるため、その肉厚が大きく、十分な支持力を
有するものとなっている。

【００１２】参照符号４はエラストマ製のダイアフラム
で、第一取付部材１におけるカップ状ケース部材１２よ
りも底が浅く底部中央４ａが隆起した薄肉のカップ状に
形成されており、側面部の上端に周設された突縁部４ｂ
が、カップ状ケース部材１２の上端縁１２ａと、後述す
る隔壁５のプレート５１の外周縁５１ａと共に、前記第
一取付部材１における筒状ケース部材１１のカシメ部１
１ｂに密封的に固定されている。また、このダイアフラ
ム４の動作が阻害されないように、第一取付部材１のカ
ップ状ケース部材１２の底面部には、所要数の通気孔１
２ｂが開設されている。

【００１３】参照符号５は、マウント本体３とダイアフ
ラム４との間の密閉空間を、マウント本体３側の第一液
室Ａと、ダイアフラム４側の第二液室Ｂとに仕切るよう
に配置された隔壁である。この隔壁５は、外周縁５１ａ
が前記ダイアフラム４の突縁部４ｂ及び第一取付部材１
のカップ状ケース部材１２の上端縁１２ａと共に第一取
付部材１の筒状ケース部材１１のカシメ部１１ｂに固定
された皿状のプレート５１と、このプレート５１に嵌着
一体化されたオリフィス部材５２からなる。

【００１４】隔壁５には、第一液室Ａと第二液室Ｂとを
互いに連通する第一オリフィスＣ及び第二オリフィスＤ
が形成されている。このうち、第一オリフィスＣは、オ
リフィス部材５２の外周部に沿ってＣ字型に延びる溝
と、この溝の上面を塞ぐように配置されたプレート５１
との間に形成されたもので、その一端は、前記プレート
５１に開設された開口部５１ｂを介して第一液室Ａに開
放され、他端は、前記オリフィス部材５２に開設された
開口部５２ａを介して第二液室Ｂに開放されている。一
方、第二オリフィスＤは、断面形状がほぼ円形であり、
隔壁５の中央部を軸方向に貫通するように形成された筒
状部５２ｂによって、所要の長さが確保されている。

【００１５】第一液室Ａ、第二液室Ｂ、第一オリフィス
Ｃ及び第二オリフィスＤからなる連続した密閉空間に
は、非圧縮性の流体、例えばシリコーンオイル等のよう
な適当な粘性を有する液体が封入されている。この液体
は、第一取付部材１の筒状ケース部材１１、第二取付部
材２及びマウント本体３からなる加硫成形体の前記筒状
ケース部材１１と、隔壁５、ダイアフラム４、及びカッ
プ状ケース部材１２を、液槽中でカシメ一体化して組み
立てる過程で、この液槽中の液体の一部が封入されたも
のである。

【００１６】第一オリフィスＣは、隔壁５の外周部に沿
って細長く延びているため、その内部を封入液体が移動
する時に大きな流動抵抗を発生するものであるのに対
し、隔壁５の中央部を軸方向に延びる第二オリフィスＤ
は、第一オリフィスＣに比較してその流路長さが短く、
かつ流路断面積が大きいため、流動抵抗の小さなものと
なっている。また、第一オリフィスＣにおける液柱共振
周波数は、その流路長さ及び断面積と、マウント本体３
及びダイアフラム４からなる弾性系によって、所定の低
周波数域、例えば車体のバウンド等のショック入力に起
因する周波数域に設定されている。

【００１７】第二オリフィスＤの内周には、永久磁石か
らなる円柱状のピストン６が、軸方向移動可能な状態
に、かつ第二オリフィスＤを塞ぐように配置されてお
り、その両磁極６ａ，６ｂが、図２に示されるように、
可動方向（軸方向）両端に位置している。また、このピ
ストン６が自らの磁力によって第二オリフィスＤの内面
に吸着してしまうことのないように、隔壁５（プレート
５１及びオリフィス部材５２）は非磁性体で形成されて
いる。

【００１８】隔壁５には、電磁石７が取り付けられてい
る。この電磁石７は、隔壁５に固定された略コ字型の屈
曲形状を呈する鉄心７１と、その一部の外周に巻装され
た励磁コイル７２とからなる。鉄心７１の両端（磁極
端）７１ａ，７１ｂは、それぞれ第二オリフィスＤにお
ける第一液室Ａ側の開口部及び第二液室Ｂ側の開口部に
達し、前記第二オリフィスＤ内のピストン６の両磁極６
ａ，６ｂに、適当なクリアランスを介して対向してい
る。

【００１９】電磁石７の励磁コイル７２は、鉄心７１の
両磁極端７１ａ，７１ｂが、対向するピストン６の両磁
極６ａ，６ｂと同極となるように、直流の励磁電流を供
給する直流電源（図示省略）に接続されている。図２に
示される例では、励磁電流Ｉによって、ピストン６の磁
極６ａと電磁石７の磁極端７１ａがＮ極同士、ピストン
６の磁極６ｂと電磁石７の磁極端７１ｂがＳ極同士で対
向している。このため、電磁石７が励磁された状態で
は、同極間の磁気反発力によって、ピストン６が第二オ
リフィスＤ内の長手方向中間位置に浮遊状態に支持され
る。

【００２０】電磁石７の励磁コイル７２に供給される励
磁電流Ｉは、当該マウントに入力される振動の周波数、
言い換えればエンジンの回転数に応じて、コントローラ
８によって制御されるようになっている。

【００２１】ここで、電磁石７の鉄心７１の両磁極端７
１ａ，７１ｂと、永久磁石からなるピストン６との同極
間の磁気反発力による、ピストン６に対する支持力は、
一種の弾性系と考えることができる。このため、第二オ
リフィスＤにおける共振周波数は、その流路長さ及び断
面積による液柱の質量と、マウント本体３及びダイアフ
ラム４による弾性系のほか、ピストン６の質量と、この
ピストン６と電磁石７との間の磁気反発力による弾性系
とによって決まり、例えば、エンジンのアイドル振動の
振幅が極大となる周波数域に設定される。

【００２２】また、電磁石７とピストン６との同極間の
磁気反発力による弾性系のばね定数は、励磁電流Ｉによ
る電磁石７の磁力によって可変であるため、第二オリフ
ィスＤの共振周波数は、励磁電流Ｉによって電磁石７の
磁力を変化させることにより、任意に変化させることが
できる。すなわち、励磁電流Ｉによって電磁石７の磁力
を増大させると、ピストン６との間の磁気反発力による
弾性系のばね定数が上昇するので、第二オリフィスＤの
共振周波数が高くなる。したがって、例えば低減対象の
振動の周波数が、エンジンのアイドル振動の振幅が極大
となる周波数である場合、この周波数がカーエアコン用
コンプレッサの電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ等によって
変化しても、これに対応して、前記共振周波数を変化さ
せることができる。

【００２３】上述の構成を備える液体封入式マウント
は、先の説明のように、第一取付部材１が車体フレーム
側に連結される一方、第二取付部材２がエンジン側に連
結されることによって、エンジンを車体フレーム上に弾
性的に支持するもので、車体フレーム側とエンジン側と
の間で振動が入力されることによって、相対変位される
第一取付部材１と第二取付部材２との間でマウント本体
３が反復変形を受け、これによる第一液室Ａの容積変化
に伴い、第一オリフィスＣ及び第二オリフィスＤ内の封
入液体が反復移動するようになっている。

【００２４】そして例えば、上記入力振動が、車体のバ
ウンド等、ショック入力に起因する低周波かつ大振幅の
振動である場合は、第一取付部材１と第二取付部材２と
の間で、マウント本体３が大きく反復変形され、これに
伴う第一液室Ａ内の圧力変化を受けて、第二オリフィス
Ｄ内のピストン６が軸方向へ反復移動される。しかしな
がら、ピストン６が電磁石７における磁極端７１ａ又は
７１ｂに近づくほど、その距離の２乗に反比例して、ピ
ストン６との間の磁気反発力が急激に大きくなるため、
ピストン６の可動範囲が制限され、したがって第二オリ
フィスＤ内での封入液体の移動が制限される。このた
め、封入液体の反復移動は、主に第一オリフィスＣを介
して行われる。しかも、第一オリフィスＣの液柱共振周
波数が、前記ショック入力に対応する低周波領域に設定
されているので、第一オリフィスＣ内を液柱共振によっ
て封入液体が円滑に反復移動する。

【００２５】このため、第一液室Ａの液圧変化が有効に
吸収され、第一液室Ａの封入液体を介して伝達される荷
重が小さくなって、優れた緩衝性を得ると共に、第一オ
リフィスＣを封入液体が流動する際の流動抵抗による高
減衰作用によって、振動を速やかに収束させることがで
きる。

【００２６】また、入力振動がショック入力等による振
動よりも周波数の高いエンジンのアイドル振動である場
合は、第一オリフィスＣにおける液柱慣性が大きくなる
ため、この第一オリフィスＣでは封入液体の反復流動が
起こりにくくなる。一方、第二オリフィスＤにおける共
振周波数は、このようなアイドル振動の周波数域に設定
されているため、第二オリフィスＤ内の液柱及びピスト
ン６が軸方向に共振し、これによって振動の入力に伴う
前記第一液室Ａの圧力変動が吸収されるので、動ばね定
数が低くなって優れた振動絶縁性を発揮する。

【００２７】しかも、第二オリフィスＤにおける共振系
は、この第二オリフィスＤ内に存在する封入液体の一部
による液柱の質量に加えて、永久磁石からなるピストン
６の質量も含まれるため、その総質量が大きくなり、大
きな振動吸収力及び減衰力を得ることができる。

【００２８】また、アイドル振動の振幅が極大となる周
波数が、カーエアコン用コンプレッサの電磁クラッチの
ＯＮ／ＯＦＦ等によって大きく変化しても、先に説明し
たように、第二オリフィスＤにおける共振周波数は、コ
ントローラ８で励磁電流Ｉを制御することによって、前
記周波数の変化に同調させることができるので、アイド
ル振動の周波数変化に拘らず、優れた振動絶縁性を発揮
する。この場合、例えば、電磁石７の励磁コイル７２に
与えられる電流Ｉの値が、前記カーエアコンのＯＮ／Ｏ
ＦＦに連動して切り換わるように、コントローラ８によ
る制御が行われるようにすることができる。

【００２９】更に、第二オリフィスＤにおける共振周波
数が、入力される振動の周波数と常に合致するように、
励磁電流Ｉを制御するようにすれば、封入液体及びピス
トン６が、入力振動の周波数変化に拘らず常に第二オリ
フィスＤ内で共振し、広い周波数域で、優れた振動絶縁
性を得ることができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る液体封入式マウ
ントによると、オリフィス内に磁石からなるピストンを
移動可能に配置し、このピストンをその可動方向両側か
ら電磁石との間の磁気反発力で浮動状態に支持した構造
を備えるため、オリフィス内の液柱の質量とピストンの
質量からなる共振系の質量によって、オリフィスの大型
化に依存せずに、大きな防振効果を発揮することができ
る。またこのため、当該液体封入式マウントの小型化を
図ることができる。

【００３１】また、本発明の請求項２に係る液体封入式
マウントによると、電磁石の磁力が可変であり、これに
よってオリフィスにおける共振周波数を可変とすること
ができるため、吸振対象の振動数の変化に対応して、最
適な防振効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液体封入式マウントの好適な実施
の形態を示す断面図である。

【図２】図１の一部を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】 １ 第一取付部材 ２ 第二取付部材 ３ マウント本体 ４ ダイアフラム ５ 隔壁 ６ ピストン ６ａ，６ｂ 磁極 ７ 電磁石 ７１ 鉄心 ７１ａ，７１ｂ 磁極端 ７２ 励磁コイル ８ コントローラ Ａ 第一液室 Ｂ 第二液室 Ｃ 第一オリフィス Ｄ 第二オリフィス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一取付部材（１）及びその内周に配置
   された第二取付部材（２）と、 前記第一取付部材（１）と第二取付部材（２）の間に一
   体的に設けられ円周方向に連続したエラストマからなる
   マウント本体（３）と、 前記第一取付部材（１）の内周に一体的に設けられたダ
   イアフラム（４）と、 前記第一取付部材（１）の内周に設けられて前記マウン
   ト本体（３）側の第一液室（Ａ）と前記ダイアフラム
   （４）側の第二液室（Ｂ）との間を仕切ると共に前記両
   液室（Ａ，Ｂ）を互いに連通するオリフィス（Ｄ）が開
   設された隔壁（５）と、 前記オリフィス（Ｄ)内にその延長方向移動可能に配置
   され可動方向両端に磁極（６ａ，６ｂ）を有する磁石か
   らなるピストン（６）と、 前記ピストン（６）の両磁極（６ａ，６ｂ）に任意のク
   リアランスを介して磁極端（７１ａ，７１ｂ）を同極対
   向させた電磁石（７）と、を備えることを特徴とする液
   体封入式マウント。
2. 【請求項２】 前記電磁石（７）への励磁電流（Ｉ）
   が、吸振対象の振動周波数に応じてコントローラ（８）
   により制御されることを特徴とする請求項１に記載の液
   体封入式マウント。