JPH0379832A - 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】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車用のエンジンマウントに関する。 〔従来の技術〕 発生する振動の少なくとも限られた周波数範囲内におい
て弾性変形により振動絶縁作用を行う弾性体から成り振
動質量を相互に支持する少なくとも一つの絶縁体と、マ
ウント・質量系の固有振動範囲内において振動振幅を低
減するために設けられたダイラント要素とを有し、この
ダイラント要素において振動質量の相対運動の作用によ
り流れ運動および又はせん断運動が引き起こされるダイ
ラント液の粘性特性を利用して、このダイラント液にお
いてせん断（γ）の最小値（γｋｒｉｔ）並びにせん断
速度（γ）の敷居値（■ｓ）が超過されたときに、マウ
ント・質量系の固有振動範囲内における振動振幅が低減
され、そのダイラント要素が、一方ではマウント・質量
系の固有振動周波数範囲内のおいてせん断（γ）の臨界
値（γｋｒｉｔ）およびせん断速度（÷）の臨界値（■
ｓ）に達するか超過され、他方ではせん断（γ）の特性
最小値（γｋｒｉｔ）が、最大振幅が固有振動範囲内で
生ずる振動振幅よりも小さな高周波音響振動の励起に関
連したダイラント液のせん断の値よりも大きく設計され
ているようなエンジンマウントは、既にドイツ連邦共和
国特許出願公開第３４０５９０７号公報で公知である。 この公知のエンジンマウントは、エンジンを自動車の車
体ないし走行フレームに振動絶縁して支持するためのも
のであり、（機械的並列回路において）エンジンと車体
との間を弾性的に結合するゴム弾性絶縁体と、絶縁体・
質量系で予想される振動の振幅の共振増大を弱める働き
をするダイラント要素とを有している。 特別な実施形体において、公知のマウントのダイラント
要素は、車体に固く結合されたマウントブロックを有し
ている。このマウントブロックはダイラント液が充填さ
れている収容室を持っており、この収容室の中に、エン
ジンに結合されたプランジャが突き出している。そのプ
ランジャはダイラント液が充填された収容室の内部に、
環状通路ないし環状隙間を環境づけている。この環状隙
間内においてダイラント波は、プランジャの沈み込みに
より周期的に流れ運動が引き起こされる。 その場合、ダイラント液のせん断γおよびせん断速度γ
の臨界値が超過された際にダイラント液が極端に粘性を
増大し、これによりあたがもマウント全体が剛性跳躍を
生ずる（堅くなる）ということが利用される。このダイ
ラント要素は、その剛性跳躍がほぼ絶縁体・質量系の固
有振動周波数の範囲内で行われるように設計されている
。この公知のマウントは更に、約６０μｍ以下の振動振
幅に対してせん断臨界値γｋｒｉｔが超過されず、従っ
てダイラント液のせん断速度がその臨界とγ以上である
ときも（これは高周波で小振幅の（音響）振動の場合）
、剛性跳躍は生ぜず、従って振動絶縁特性は高い周波数
まで絶縁体だけで決定される。 このことは騒音を抑制する意味においてマウントは良好
な特性を生ずる。 上述した原理で作動する別のエンジンマウントが、ドイ
ツ連邦共和国特許第３７３８７１６Ａ１号公報でも知ら
れている。 この公知のマウントの場合、ダイラント要素は潜水体と
して相互に平行にあるいはほぼ平行に延びる平板状のせ
ん断薄板と、これに対して平行にあるいはほぼ平行に延
びる同様の平板状のせん断薄板とを有している。前者の
せん断薄板は絶縁体を介して互いに連結された質量と共
に動き、後者のせん断薄板は別の質量と共に動く、成る
質量と共に動く一方のせん断薄板はそれぞれ他の質量と
共に動く他方の２枚のせん断薄板の間に突出している。 一方の質量例えば走行車のエンジンの質量と共に動くせ
ん断薄板および別の質量例えば走行車の車体の質量と共
に動くせん断薄板はヒンジ結合で支持されている。 このエンジンマウントの形状は、ダイラント要素を所定
の動的高負荷について設計する際にそれにも拘わらず良
好に小さな寸法で実現するため、マウント・質量系の固
有振動範囲内においてせん断およびせん断速度の臨界値
が超過された場合にダイラント液の粘性がゆっくり上昇
するようにするため、および高い周波数まで低い動的剛
性を弓き受けねばならないように、選択されている。 しかし上述した二つの公知のエンジンマウントは少なく
とも次のような欠点を有する。 ダイラント要素が上述の堅くなる意味において応動した
とき、即ちエンジンが非常に低い周波数で大きな振幅で
車体に対して振動したとき、このダイラント要素の応動
は感知し得る衝撃を生じ、この衝撃は運転手が少なくと
も不快に感じ、走行快適性を悪くする。更に、剛性跳躍
が生じた後においてマウントは、エンジンによって発生
される音響振動即ち２０Ｈｚ〜２　ｋＨｚの振動をもは
や絶縁せずに走行車車体に伝達してしまい、走行車に大
きな連続した騒音を負荷してしまうという欠点を有する
。 〔発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は冒頭に述べた形式のエンジンマウントを
、ダイラント要素が剛性跳躍を生じていわば堅くなった
場合でも、なおマウントが最小の弾性を有することを保
証するように改良することにある。

【課題を解決するための手段】

本発明によれば、この目的はダイラント要素に、補助絶
縁体が機械的に直列接続され、この補助絶縁体の剛性が
、ダイラント要素に対して並列接続されたマウントの絶
縁体の弾性率の２〜５倍の値にあることによって達成さ
れる。 請求項２に基づいて補助絶縁体とダイラント要素との機
械的直列回路が、マウントの絶縁体に対して並列される
か、あるいは請求項３に基づいて補助絶縁体が、マウン
トの絶縁体とダイラント要素との機械的並列回路に直列
接続されるようにして設けられた補助絶縁体によって、
いずれの場合にも、本発明に基づくエンジンマウントの
所定の最小弾性が維持される。その総弾性率は前者の場
合には両方の絶縁体の弾性率の和に相応し、後者の場合
には補助絶縁体の弾性率によって決められる。 〔発明の効果］ 本発明によれば、主にエンジンの振動によって発生され
る音響振動の全周波数範囲において、ダイラント要素自
体が堅くあるいはほぼ堅くなったときでも、十分に良好
な振動の絶縁作用が保証され、同時にダイラント要素の
応動に関連した衝撃感覚が低減され、走行快適性は著し
く改善させる。 【実施例］ 以下図面に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明
する。 第１図に示した後で詳述するエンジンマウント１０は、
路上走行車の概略的に示した車体１２に、エンジンサボ
ー）１１の一部だけで示されている走行車エンジンを、
振動を絶縁して支持すてためのものである。 このエンジンマウント１０は、−Ｍ的な形状のエンジン
マウントの場合にはゴム・金属マウントとして形成され
た主絶縁体１３、走行車の車体１２に固く取り付けられ
たポット状ハウジング１６を有するダイラント要素１４
、および主絶縁体１３のエンジン側金属部分２０に固く
結合されているか又は図示されているようにこれと一体
に形成されたプランジャ１７から構成されている。 （つり鐘状の）主絶縁体１３によって上側が閉じられて
いるダイラント要素１４のポット状ハウジング１６の内
部室１８は、ダイアフラム１９によって下側室１８と上
側室１８とに分割されている。ダイアフラム１９の外側
縁はハウジング１６に、内側縁はプランジャ１７にそれ
ぞれ気密に取り付けられている。内部室１８の下側室１
８はダイラント液で完全に充填されており、上側室１８
は上側がゴム・金属マウントおよびプランジャ１７の中
央範囲によって閉じられ、空気が充填され、補償開口２
１を介して大気に連通している。 ダイラント液で充填された下側室１８により受けられて
いるプランジャ１７の下側部分２２は内板状に形成され
ている。プランジャ下側部分２２の外側縁２３と円筒ポ
ット状に形成されたハウジング１６の内壁面との間にあ
る環状隙間２４の幅Ｗは次のように決められている。即
ち、エンジン１１が車体１２に対して垂直に振動すると
き即ち二重矢印２６の方向に振動するとき、環状隙間２
４内にその振動により生ずるダイラント液の流れにおい
て、せん断臨界値γｋｒｉｔおよびせん断速度臨界値γ
Ｓが超過されて、環状隙間２４内のダイラント液の粘性
が極端に高まり、これによってプランジャ１７がダイラ
ント要素１４のハウジング１６に固く結合されるように
決められている。 更に環状隙間２４に幅Ｗは、エンジン１１の車体１２に
対する振動周波数が絶縁体・質量系１１．１２．１３の
固有振動周波数範囲内、代表的には５〜１０Ｈｚの周波
数範囲内にあるときには必ず、プランジャ１７とハウジ
ング１６との結合に基づいてマウント１０の剛性の跳躍
が生ずるように決められている。 上述したエンジンマウント１０の構造は、ドイツ連邦共
和国特許出願公開第３４０５９０７号公報で公知のダイ
ラント要素を持ったエンジンマウントの構造にほぼ相応
している。 この公知のエンジンマウントと異なり、第１図における
エンジンマウント１０の場合にはもう一つの絶縁体（以
下補助絶縁体と呼ぶ）２７が設けられている。図示した
実施例においてエンジン１１はこの補助絶縁体２７を介
して、主絶縁体１３とダイラント要素１４とを有するそ
れ自体公知のマウント部分に弾性的に支持されている。 補助絶縁体２７は図示した実施例においては、エンジン
サポート１１の孔２８にはめ込まれたゴム・金属ブツシ
ュの弾性要素として形成されている。このゴム・金属ブ
ツシュの中央金属ブツシュ２９は、主絶縁体１３を形成
するゴム・金属マウントの中央金属部分２０に、ないし
はダイラント要素１４のプランジャ１７に固く結合され
ている。 このゴム・金属ブツシュ２７．２９は、それを介してエ
ンジンサポート１１をダイラント要素１４のプランジャ
１７に支持する弾性マウントとなっている。このゴム・
金属ブツシュ２７．２９の弾性率は、代表的な設計にお
いてはゴム・金属マウント１３の弾性率の２〜５倍の値
を有している。 上述したエンジンマウント１０の構造は第２図に示した
機械的等価回路に相応しており、補助絶縁体２７は、ダ
イラント要素１４とゴム・金属マウント１３との並列回
路に直列接続されている。 ダイラント液におけるせん断γの臨界値γｋｒｉｔおよ
びせん断速度γの臨界値γＳが超過されることにより剛
性が過大な値に跳躍しているような走荷車の運転状態に
おいて、マウント１０はなお最小の弾性を有している。 この最小の弾性は、いまや主に序序絶縁体２７の弾性率
（弾性こわさ）だけで決定され、従って良好に規定され
る。 なお第１図の実施例を参照して述べた機能を有する補助
絶縁体２７は、ダイラント要素１４と走行車車体１２と
の間に配置することもできる。 第１図におけるエンジンマウント１０は、使用状態にお
いて垂直に延びるその中心軸！！２５に関して回転対称
に形成されている。従ってこのエンジンマウント１０は
、その中心軸線２５に対して直角に向けられた振動に対
して中立弾性挙動を示し、エンジン１１が中心軸１！２
５に対して平行した振動運動を行う場合の振動形態に対
してのみ剛性跳躍を生ずる。 第３図に示したエンジンマウント３０は、第１図におけ
るエンジンマウント１０とは、一つにはダイラント要素
３１の形状が異なり、もう一つには補助絶縁体３２の配
置構造が異なっている。この実施例の場合には補助絶縁
体３２は、主絶縁体を形成するゴム・金属マウント１３
の中央金属部分２０とダイラント要素３１との間に配置
されているので、このエンジンマウント３０に対しては
、第４図に示したような機械的等価回路が生ずる。ここ
では補助絶縁体３２とダイラント要素３１との特列回路
が、主絶縁体１３に並列接続されている。 第３図のエンジンマウント３０において第１図のエンジ
ンマウント１０と同じ機能部品に対しては同一記号を付
してあり、ここではこれらの部品の構造および機能の説
明は省略する。 第３図のエンジンマウント３０において、ダイラント要
素３１が堅くなった後においてなお存在する弾性は、主
絶縁体１３の弾性率と補助絶縁体３２の弾性率の和によ
って決定される。 エンジンマウント３０のダイラント要素３１は図示した
実施例の場合には、二つのせん断要素３３．３４を有し
ている。これらのせん断要素３３．３４はハウジング１
６内にマウント３０の中心軸線２５を含み紙面に対して
垂直な縦中心面に関して対称に配置されている。その縦
中心面はマウント３０の有利な使用姿勢において走行車
の長手中心平面に平行に延びでいる。 補助絶縁体３２はここではゴム・金属ブツシュの弾性素
子として形成されている。この弾性素子は、主絶縁体を
形成するゴム・金属マウント１３の中央金属部分２０の
第３図において下側に突出したビン３６に取り付けられ
ている。外側の金属ブツシュ３７には、走行車長手軸心
に対して平行に延びる軸３８．３９を中心に揺動可能に
薄板伏せん断体４１，４２が支持されている。これらの
せん断体４１，４２は図示した実施例の場合にはそれぞ
れ３枚の平板状せん断薄板４３，４４゜４５を有してお
り、これらの板の面は揺動軸３８．３９に対して平行に
延びている。第３図から分からように、これらの薄板状
せん断体４１゜４２は櫛形あるいは三叉フォーク形をし
ている。 第３図において、ハウジング１６の底４６に配置された
マウント体４７．４８に、Ｕ字形の薄板状せん断体４９
，５０が、上側に薄板伏せん断体４１．４２の揺動軸３
８．３９に対して平行に延びる軸５２．５３を中心に揺
動可能に支持されている。同様に平板状に形成されたせ
ん断薄板５４．５６は、上側の薄板状せん断体４１，４
２の２枚のせん断薄板４３．４４間ないし４４゜４５間
に突出しており、その場合、図示したマウント３０の休
止位置において、せん断薄板はそれぞれ等距離で配置さ
れている。 ダイラント液が充填されている断面はぼ矩形のせん新型
５７．５８は、外側がそれぞれ外側のせん断薄板４３．
４５およびこれらを互いに結合している端面壁（図示せ
ず）によって境界づけられている。これらのせん新型５
７，５８は、上側の薄板状せん断体４１，４２とマウン
ト体５２５３との間を延びている弾性ベローズ５９６１
によって、ハウジング１６の内部室１８に対して液密に
閉じられている。 上述した形状および配置構造の薄板状せん断体４１．４
２および４９．５１を持ったエンジンマウント３０は、
エンジン１１と車体１２がマウント３０の垂直の長手軸
線２５に沿って相対運動する際並びにエンジン１１と車
体１２が走行車の長手軸心に対して平行に相対運動する
際、ダイラント要素３１のせん新要素３３．３４の応動
に関連して堅くなる特性を有している。これに対してエ
ンジン１１が車体１２に対して走行車の横方向に振動運
動する場合、エンジンマウント３０はその振動振幅が大
きい場合も弾性を維持する。 なお第１図におけるマウント１０を第３図を参照して説
明したようなダイラント要素によっても実現できる。ま
た逆に第４図の等節回路に相応した第３図を参照して述
べたマウント３０を、第１図を参照して説明したダイラ
ント要素１４で実現することもできる。 更に勿論、補助絶縁体２７．３２を実現するためにゴム
・金属ブツシュの代わりに、例えば板ばね、コイルばね
あるいは皿ばねのような別の弾性要素を利用することも
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づくエンジンマウントの断面図、第
２図は第１図におけるエンジンマウントの機械的等価回
路図、第３図は本発明の基づくエンジンマウントの異な
った実施例の断面図および第４図は第３図におけるエン
ジンマウントの機械的等価回路図である。 １０・・・エンジンマウント、 １１・・・エンジンサポート、１２・・・車体、１３・
・・絶縁体、１４・・・ダイラント要素、１６・・・ハ
ウジング、２７・・・絶縁体、３０・・・エンジンマウ
ント、 ３１・・・ダイラント要素、３２・・・絶縁体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発生する振動の少なくとも限られた周波数範囲内に
   おいて弾性変形により振動絶縁作用を行う弾性対から成
   り振動質量を相互に支持する少なくとも一つの絶縁体と
   、マウント・質量系の固有振動範囲内において振動振幅
   を低減するために設けられたダイラント要素とを有し、
   このダイラント要素において振動質量の相対運動の作用
   により流れ運動および又はせん断運動が引き起こされる
   ダイラント液の粘性特性を利用して、このダイラント液
   においてせん断（γ）の最小値（γｋｒｉｔ）並びにせ
   ん断速度（■）の敷居値（■ｓ）が超過されたときに、
   マウント・質量系の固有振動範囲内における振動振幅が
   低減され、そのダイラント要素が、一方ではマウント・
   質量系の固有振動周波数範囲内においてせん断（γ）の
   臨界値 （γｋｒｉｔ）およびせん断速度（γ）の臨界値（■ｓ
   ）に達するか超過され、他方ではせん断（γ）の特性最
   小値（γｋｒｉｔ）が、最大振幅が固有振動範囲内で生
   ずる振動振幅よりも小さな高周波音響振動の励起に関連
   したダイラント液のせん断の値よりも大きく設計されて
   いるようなエンジンマウントにおいてダイラント要素（
   １４、３１）に、補助絶縁体（２７、３２）が機械的に
   直列接続され、この補助絶縁体（２７、３２）の剛性が
   、ダイラント要素（１４、３１）に対して並列接続され
   たマウント（１０、３０）の絶縁体（１３）の弾性率の
   ２〜５倍の値にあることを特徴とするエンジンマウント
   。 ２、補助絶縁体（３２）とダイラント要素 （３１）との機械的直列回路が、マウント （３０）の絶縁体（１３）に対して並列接続されている
   ことを特徴とする請求項１記載のエンジンマウント。 ３、補助絶縁体（２７）が、絶縁体（１３）とダイラン
   ト要素（１４）との機械的並列回路に直列接続されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のエンジンマウント。 ４、補助絶縁体（２７）がゴム・金属ブッシュ（２７、
   ２９）の弾性要素を形成し、ゴム・金属ブッシュ（２７
   、２９）の中央金属ブッシュ（２９）が、ゴム、金属マ
   ウントとして形成された絶縁体（１３）の中央金属部分
   （２０）に固く結合され、弾性要素（２７）がエンジン
   サポート（１１）の孔（２８）に固くはめ込まれている
   ことを特徴とする請求項３記載のエンジンマウント。 ５、補助絶縁体（２７）が、ダイラント要素（１４）の
   ハウジング（１６）と走行車車体（１２）との間に配置
   さ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。 ６、補助絶縁体（３２）が、絶縁体（１３）を形成する
   ゴム・金属マウントの中央金属部分（２０）とダイラン
   ト要素（３１）との間に配置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。 ７、補助絶縁体（３２）が、ダイラント要素（３１）あ
   るいはこれに固く結合されたマウント（３０）のハウジ
   ング（１６）の部分間に配置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。 ８、補助絶縁体（２７、３２）の弾性率と主絶縁体（１
   ３）の弾性率との比率の値が、２〜３好適には２に決め
   られていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれ
   か１つに記載のエンジンマウント。