JPS62224749A - 流体充てん振動絶縁装置 - 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 本発明は流体充てん振動絶縁装置に関し、特に本発明は
一対の流体室間に接続を提供する流体慣性通路を有する
流体充てん絶縁装置に関する。

従来の技術 流体充てん振動絶縁装置はエンジンを自動班のフレーム
に取り付けるためにますます利用されるようになってき
た。この種の典型的な流体充てん振動絶縁装置はエンジ
ンとフレーム間に装着されたフレームを含む。そのハウ
ジングは少なくとも１つの司とう性壁を有して、仕切り
によって内部を分割されて作動流体を含むポンピング室
とアキュムレータ、または伸縮室を形成している。それ
らの室の間には、通路、または慣性トラックによって流
体接続が提供される、そしてその通路の一端は前記室の
一方に開口し、他端は他方の室に開口している。可とう
性壁がエンジンとフレーム間に加えられた入力振動によ
って交互の方向に変位するので、流体は慣性トラックに
おいて振動して一定の動的作動特性を提供する。

この種の多（の流体充てん振動絶縁装置においては、絶
縁装置の運動に依存して慣性トラックを連結および連結
を遮断するためにダイアフラムや円板のような連結遮断
素子が対向する止めまたはシート間の限定移動のために
仕切りに取り付けられる。例えば、低振幅の励起におい
て連結遮断素子は画室間を振動し、慣性トラックには少
しの液体移動がある。従って、慣性トラックは比較的不
活性である。さらに高振幅の励起においては、連結遮断
素子は振動運動の限度に達して、流体の慣性トラックに
おける振動を要求する。従って、慣性トラックは活性で
ある。

その典型的な流体充てん振動絶縁装置は作動振動数の範
囲に渡って一定の複素動こわさくＫ、これは力／単位た
わみで表わをれる）ｆｔ示す。七の曲線は、特徴的に随
伴する相または損失角の曲線のように比較的高くて狭い
ピークを有する。ピーク損失角に対する損失角曲線の幅
が最大の減衰を期待することができると共に技術者に特
定の用途に対する流体充てん振動絶縁装置を設計させる
ことができるところの振動数の範囲を決定する。ある用
途においては、狭い範囲の振動数に渡って減衰を提供す
る流体充てん振動絶縁装置は満足に動作するが、別の用
途ではその流体充てん振動絶縁装置は広範囲の振動数に
渡ってピーク減衰を提供すること、すなわちいわゆるア
イドル振動問題の規制および下り坂のエンジン・ホップ
を排除するために、広範囲の減衰ピークを有する必要が
ある。

流体充てん振動絶縁装置に減衰ピークを広げるために補
助慣性トラックを使用することが提案されている。この
方法は用途によって満足であるけれども、製造が簡単で
はない。その上、種々の振動数に同調させた振動絶縁装
置を作るには、一定範囲の慣性トラック要素を要する。

特開昭５８−７２７１１１においては、単独の通路のこ
わさとは異なる複合動こわさを提供するために対向する
室間の仕切りに長さ及び面積の異なる横断する一対の通
路が設けられている。

米国特許第４．２６２．　ＩＩ！　８６号は、慣性トラ
ックを介して中心室と流体接続している一対のアーチ状
室によって少なくとも部分的に囲まれた流体充てん絶縁
装置を開示している。第１１図に示された実施態様にお
いて、静的条件下における圧力平衡はその慣性トラック
とアーチ状室の１つとの間の小さなポートによって提供
される。

問題点を解決するための手段 本発明の主目的は優れた流体充てん振動絶縁装置を提供
することである。

本発明の別の目的は広範囲の励起振動数に渡って減衰ピ
ークを提供する新規の流体充てん振動絶縁装置を提供す
ることである。

さらに本発明の目的は、比較的単純な構造を利用するこ
とによって比較的広範囲の振動数に渡ってピーク減衰を
提供するユニークな流体充てん振動絶縁装置を提供する
ことである。

また、本発明の目的は広範囲の減衰ピークを有すると共
に製造が容易な流体充てん振動絶縁装置を提供すること
である。

本発明は、自動車のエンジン・マウントとして特に有用
な広い振動数範囲に渡ってピーク減衰を示す流体充てん
振動絶縁装置を提供する。該振動絶縁装置は仕切りによ
って内部を作動流体を含む重畳するポンピング室と収縮
室とに分割させているハウジングを含む。それらの室は
該室に開口している両端にポートを有する慣性トラック
通路を介して相互に流体接続している。慣性トラック通
路を連結および連結を遮断するために仕切りには連結遮
断アセンブリを設けることが望ましい。慣性トラックに
配置されて慣性トラックと室の少なくとも１つとの間に
流体接続を提供するオリフィス手段によって減衰ピーク
の所望の広域化が得られる。振動絶縁装置の作動中、そ
のオリフィス手段は慣性トラック通路における流体の共
振に影響を与えて、広範囲の励起振動数に渡るピーク減
衰を提供する。

実施例 第１図は本発明を具体化した流体充てん振動絶縁装置１
０を示す。振動絶縁装置１０は複数のねじ付取付は用植
込みポル）１５．１１４を垂下させている剛性底壁１２
を有するハウジング１１を含む。複数の突出するねじ付
取付は用植込みボルト１６．１７を有する剛性上壁１５
は、たわんで上壁１５をハウジング１１に関して鉛直方
向に振動させる成形弾性材料の凸状ブロック１８によっ
てハウジング１１の側面へ結合される。弾性材料の可と
り性下部壁１つはハウジング１１を横断すると共に底壁
１２に実質的に平行に延在する。仕切り２０はハウジン
グ１１を横断して延在し、上壁１５および可とう性弾性
ブロック１ｇと共に、エチレン・グリコールと水の混合
体のような実質的に非圧縮性の流体を充てんした上、−
次（または作動）液密ポンピング室２１を画定する。仕
切り２０は可とう性下壁１つと共に、上室２１から排出
された作動流体を受は入れる振動絶縁装置１０の正常な
作動コースにおいて膨張および収縮するところの下、二
次（又は伸縮）液密室２２を画定する。

上、−次作動電２１と下、二次伸縮室２２との間の流体
接続をさせるために、いわゆる慣性トラック通路２３が
設けられている。第２図に明示したように、慣性トラッ
ク通路２５はアーチ状で全長に渡って実質的に均一な円
形横断面を有する比較的薄壁の導水路によって提供され
る。慣性トラック通路は上下室２１，２２に対して交差
して配置され、その壁によって隔離されている。慣性ト
ラック通路２５は一端で上室２１開口しているポート２
３ａと、他端で下室２２に開口しているポート２３ｂ’
ｉｉ有する。慣性トラック通路の寸法はその内部に含ま
れる流体の質量に影響を与え、従って振動絶縁装置１０
の共振（共鳴）振動数に影響を及ぼす。

動作中、例えば、植込みボルト１６．１７に連結きれた
部材の移動による、仕切シ２０に対する上ｊｊＪ１５の
振動移動は一次室２１と二次室２２間の慣性トラック通
路２３における作動流体を振動させる。この構成の振動
絶縁装置は比較的低い励起振動数においておよび比較的
狭い領域の振動数に渡って最小の複素動こわさを有する
。多くの用途に対して、慣性トラック通路２３は小励起
振幅において比較的不活性（または非連結）（−シて振
動数の範囲に渡る高励起振幅において活性（または連結
される）であることが望ましい。

ある振動振幅において慣性トラック通路２５と上下室２
１．２２とを連結および連結を断つ（遮断する）ために
、仕切シ２０に遮断手段を提供することが知られている
。前述のように、従来の遮断手段は仕切シ２０を貫通し
て延在する円筒形通路を含み、通路２５よシも少し小さ
くて、ある振幅の振動にそれぞれ対応して上下の環状着
座体（又はシー））２７．２８間を振動するために装着
されたダイアフラム（図示せず）または円板２６を含む
。予め決めた小レベルを越えた振動振幅は円板２６をそ
の上環状シート２７またはその下環状シートへ着座させ
て通路２５を通る流れを遮断し、それによって室２１と
２２間の慣性トラック２５内の全ての流体が流れること
を要求する。

流体充てん振動絶縁装置の構造および動作特性のさらに
完全な説明は次の文献に記載されているる：″Ａ　Ｎｅ
ｗ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅ　Ｍｏ
ｕｎｔｓ’ｂｙ　Ｍａｒｅ　Ｂｅｒｎｕｃｈｏｎ、　Ｓ
ＡＥ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ＰａｐｅｒＳｅｒｉｅｓ　
８Ｉ１０２５９．　１９８４゜前述のように、前記構成
の従来の振動絶縁装置は第３Ａ図および第３Ｂ図を参照
することによって最もよく視覚化できる動作特性を示す
。第５Ａ図の実線で示す曲線は、比較的低振動数領域に
おける複素動こわさくＪｂ／ｉｎ）と振動数との関係を
示すプロットである。第３Ｂ図の実線の曲線は損失角、
すなわち減衰と振動数との関係を示すプロットである。

曲線のピークに隣接する損失角の幅、すなわち水平幅が
注目される。

前述のように、流体充てん振動絶縁装置には広範囲の減
衰ピークを有すること、すなわち広範囲の振動数に渡っ
て最大の減衰を提供することが望ましい用途がある。か
かる振動絶縁装置は自動車エンジンマウントに関係した
アイドル振動問題の解決および下シ坂の性能の改良また
は構造的共振の減衰に特に有効である。これまで、ピー
クの減衰が生じる振動数領域を広げる試みが行われてき
たが、製造が必要以上に複雑な慣性トラック設計を必要
とした。

本発明は、広範囲の振動数に渡ってピーク減衰を有し、
かかる広域化を容易に製造できる比較的簡単な構造を利
用することによって行うところの流体充てん振動絶縁装
置を提供することによって既知の流体充てん振動絶縁装
置の制約を解消する。

この目的のために、該絶縁装置の作動中に若干の流体が
慣性トラック通路と該通路の中間にある室の１つの間で
直接振動するように、該室の少なくとも１つとの流体接
続を提供するために慣性トラック通路にオリフィス手段
を設けることによって、所望の動作特性が得られること
がわかった。ざらに、本発明においては、これらの所望
の動作特性は慣性トラック通路におけるオリフィスのサ
イズおよび位置を適当に選択することによって改良でき
ることがわかった。

本発明における慣性トラック通路２３は細長（て、−火
室２１へと上方に開口する入口ポート２３ａと、二次室
２２へと下方に開口する出ロボ−）２３ｂとの間に所定
の長さを有する。慣性トラック通路２３に設けられたオ
リフィス手段３０は、慣性トラック通路の内部と隣接す
る流体室間の直接流体接続を提供するために、慣性トラ
ック通路の壁を側方に貫通延在する単−穴を含む。図示
の実施態様におけるオリアイス５０は上方の一火室２１
に開口して慣性トラック通路２５の内部と、該通路２３
の両端２５ａ、２５ｂの中間の一火室２１との間の流体
接続を提供する。図示の実施態様においては入口ポー）
２５ａとオリフィスう０が共に上方の一火室２１に開口
しているけれども、オリフィス５０はこの場所で必要な
ピーク減衰広域化作用に悪影響を及ぼすことな（下方の
二次室２２にも開口できうろことが確認された。

オリフィス５０は面積が大な（かつ長さが短い。

言い換えると、慣性トラック通路２３を画定する壁の厚
さは、オリフィス５０が長さ、従ってそれを画定するエ
ツジの面積よりもかなり大きい直径、従って横断面積を
有するように、比較的に薄い。

従って、通路２５の内部と室２１間のオリフィス３０を
通る流体路の長さは非常に短く、それによってオリフィ
ス自身による慣性作用を最小にする。

その上、その長さは慣性トラック通路２３の長さと比較
しても非常に短い。

オリスイス３０の面積は比較的大きい、そして慣性トラ
ック通路２５の面積に対するオリフィスの面積が満足な
動作を達成するのに重要である。

例えば、オリフィス５０の面積は慣性通路２５の横断面
積の約５０〜１２０％の範囲にすべきである。オリフィ
ス５０は第２図に示した穴５０のような単一の円形穴を
含むか、或いは異なる場所に種々の形状の複数の穴（例
えば、第２図に幽霊線によシ５０′で示した穴）からな
ることができる。

複数の穴を使用する場合には、それら全ての穴の総面積
は前記の範囲および割合の範囲内にすべきである。

慣性トラック通路２３におけるオリフィス手段５０のあ
る場所は、単一のポンピング室とアキュムレータ室を有
する少なくとも図示の振動絶縁装置における満足な減衰
ピーク広域化において他の場所よりも優れる。例えば、
試験結果、第２図に示した円形慣性トラック通路２５に
関して、前記の寸法範囲の場合、オリフィス手段５０は
入口ポ−）２３ａの中心から測定して少なくとも１８０
、望ましくは約２２０〜５００に配置すべきであること
がわかった。所定寸法のオリフィス３０が慣性ポート２
５ａの中心から約１８０以内にあると、その減衰ピーク
広域化に及ぼす影響は同一寸法のオリフィスが前記角度
範囲内に設けられる場合よりも小さい。中心線に沿って
測定した慣性トラック通路の長さを基準にすると、好適
な領域内のオリフィス手段３０は、入口ポート２５ａか
ら測定して通路２５の長さの半分以上の所に配置するこ
とが望ましく、最適にはその長さの約６０〜ｇ５％の範
囲が望ましい。

動作中に第１八フイス３０は慣性トラック通路２５にお
ける流体を振動させると共に、その両端の中間でその横
方向に振動させる。この横振動は通路２５と隣接室との
間で直接生じて、慣性トラック流体の動的挙動を変える
ことがわかった。動作の理論は完全に説明できないけれ
ども、望ましい作用（又は効果）は横方向の開口の結果
として２つの実質的慣性トラックの生成によシもたらさ
れ、それによって振動絶縁装置を新規の方法で作動させ
ると考えられる。

慣性トラック通路の両端の中間にオリフィス手段を付加
したことによる振動絶縁装置の性能に及ぼす効果は、第
２図に示したような円形慣性トラック通路を備えるが作
動的連結遮断手段を有さない振動絶縁装置で行った試験
から観察することができる。その試験用振動絶縁装置は
その入口ポートの中心から出口ポートの中心までその中
心線に沿って測定して２１３！の慣性トラック長すヲ有
した。その慣性トラックは０．５　ｇ−〇内構断面積を
有した。それは、比較的低い振動数の範囲に渡って振幅
ＩＭの正弦曲線を描（振動運動を受けた。

試験は、最初慣性トラック通路にオリスイス手段を設け
ずに行い、次に同じ場所に種々の寸法のオリフィスを設
けて行った。それらの比較試験結果を第５Ａ図と第３Ｂ
図に示す。

第５Ａ図には、５０ヘルツ（Ｈ２）までの振動数に対す
る複素動こわさくＫ　）にュートン／Ｍ）をプロットし
た。第５Ｂ図には損失角（度）を３０Ｈｚ’Ｉでの振動
数に対してプロットした。それぞれにおける実線の曲線
はそれぞれ慣性通路にオリフィス手段を備えない従来の
振動絶縁装置の動こわさと損失角に対応する。破線は、
慣性トラック入口ポート２５ａに関して図示の寸法のオ
リフィスを２７０の所にそれぞれ配置した振動絶縁装置
の動こわさと損失角に対応する。

第３Ｂ図から、従来の振動絶縁装置のピーク損失角、す
なわち最大の減衰は約１０ヘルツで生じ、比較的狭く鋭
い曲線ピークを有し、ピーク減衰が比較的狭い振動数領
域を示すことがわかる。０５９ｃ！！Ｌ（５／３２　ｉ
ｎ）直径の円形オリフィスに対応する破線で示す曲線は
鋭さの減じた、または広い幅のピークを示し、ピークの
減衰が広い振動数の領域で生じたことを示している。減
衰ピークの広域化は０．７９　ｃｍ　（１０１５２ｉｎ
）　までのオリフィス寸法と共に増す傾向にあった。広
域化の効果は動こわさおよびピーク損失角の全体におい
て少し低下すると共に、オリフィスの寸法の増大に伴い
振動数が上側に移動した。別の試験は、広域化作用が少
なくとも０．　Ｏ２５■〜２．Ｏｗｍの範囲および低振
動数領域、すなわち約５０Ｈｚまでにおいて付加振動の
振幅に実質的に無関係に生じることを示している。

以上のことから、ピーク減衰が生じる振動数領域におけ
る実質的な広域化は、流体充てん振動絶縁装置の慣性ト
ラック通路の適当な場所に適当な寸法のオリフィスを１
個または１個以上設けて、ポンピング室の流体が交互の
加圧を受けるときに流体を慣性トラック通路内で振動す
る流体の本体を横方向に振動きせる方法によってその振
動絶縁装置を作動きせることによって簡単に達成できる
ことがわかる。

本発明の振動絶縁装置は、慣性トラックに１つ以上の穴
を有するだけであるので容易に製造できる、そしてこれ
は単に従来の設計および構成の慣性トラックに穴を成形
、穴あけることによってできる。従って、容易に変える
ことができる特性を有する流体充てん振動絶縁装置は標
準の構成要素を使用しそれらを前述の方法で改良するこ
とによって効率的に装造することができる。

以上の記載から、本発明は、広範囲の励起振動数に渡っ
て所望のピーク減衰特性を提供することによって既知の
流体充てん振動絶縁装置の制約を解消した優れた流体充
てん振動絶縁装置を提供することは明らかである。

以上、本発明の好適な実施態様を詳細に説明したが、特
許請求の範囲に限定されている本発明の意図および範囲
を逸脱することなく種々の改良、変更および変化が可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流体充てん振動絶縁装置の垂直断
面図；第２図は第１図の直線２−２についての断面図；
第５Ａ図および第５Ｂ図はそれぞれ従来の流体充てん振
動絶縁装置と比較した本発明の振動絶縁装置の複素動こ
わさおよび損失角を示すグラフである。 ＦＩ６．２ ５　　　　　　　　　　ｑ −賃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、作動流体を含有する一対の室を有するハウジングと
   、両端にポートを有して前記室間の流体接続を提供する
   慣性トラック通路を画定する手段と、前記室と流体接続
   し慣性トラック通路と協同してある動作条件下の流体流
   を制御する連結遮断手段を含む流体充てん振動絶縁装置
   において、 前記慣性トラック通路の内部と前記室の少 なくとも１つとの間に流体接続を提供して、流体を両者
   の間で振動させることによつてピークの減衰が生じる振
   動数領域を広げるために、両端のポートの中間の前記慣
   性トラック通路画定手段にオリフィスを画定する手段か
   らなることを特徴とする流体充てん振動絶縁装置。 ２、前記慣性トラック通路が該慣性トラック通路の内部
   を前記１つの室から隔離する細長の比較的薄い壁部を有
   し、前記オリフィス手段が慣性トラック通路における流
   体流の方向に関して前記壁部を横方向に貫通延在して、
   該慣性トラック通路の内部と前記室の１つとの間に直接
   の流体振動をさせることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の振動絶縁装置。 ３、前記オリフィス手段が前記慣性トラック通路の内部
   横断面積の約３０〜１２０％の範囲の横断面積を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の振動絶
   縁装置。 ４、前記オリフィス手段を画定する縁部の面積がその横
   断面積よりも小さいことを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項に記載の振動絶縁装置。 ５、前記室の１つが一次ポンピング室であり、前記オリ
   フィス手段が前記一次ポンピング室に開口するポートか
   ら測定して前記慣性トラック通路の長さの半分より遠い
   場所にあることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記
   載の振動絶縁装置。 ６、前記室が振動励起の方向に対して重畳され、前記慣
   性トラック通路が前記方向に直交して延在し、前記オリ
   フィス手段が前記方向に延在することを特徴とする特許
   請求の範囲第５項に記載の振動絶縁装置。 ７、内部を両側の上室と下室とに分割する仕切りを有す
   る中空ハウジングと、前記仕切り内にあつて前記室間の
   流体接続を提供し、一端に前記上室へ開口するポートと
   他端に前記下室へ開口するポートを有し、該両ポート間
   に予め決めた長さと横断面積を有する慣性トラック通路
   と、前記仕切り内にあつてある動作条件下において前記
   慣性トラック通路を連結および連結を遮断する動作をす
   る連結遮断手段を含む流体充てん振動絶縁装置において
   、前記慣性トラック通路にあつて、該慣性ト ラック通路の内部と前記室の１つとの間の流体接続を提
   供して、振動絶縁装置の動作中に流体を慣性トラック通
   路の縦および横方向の両方に振動させるオリフィス手段
   からなることを特徴とする振動絶縁装置。 ８、前記オリフィス手段が前記慣性トラック通路の横断
   面積の少なくとも３０％の横断面積を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第７項に記載の振動絶縁装置。 ９、前記オリフィス手段が前記慣性トラックに全体とし
   て前記横断面積を有する複数の穴を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第８項に記載の振動絶縁装置。 １０、別個の室間の流体接続を提供する慣性トラック通
   路を有して、前記室の少なくとも１つの流体を周期的に
   加圧して、流体を前記室間の慣性トラック通路において
   縦方向に振動させて所定の振動数領域に渡つてピーク減
   衰を提供する流体充てん振動絶縁装置の作動方法におい
   て、 流体の一部を前記慣性トラックにおいて縦 方向に振動させ、前記慣性トラック通路と前記室の少な
   くとも１つの間を直接横方向に振動させて、ピーク減衰
   が生じる振動数の範囲を広げる工程からなることを特徴
   とする流体充てん振動絶縁装置の作動方法。