(57)【要約】【目的】種々な方向から入力する振動に対して振り子式ダイナミックダンパにおける振り子を追随性よく運動させる。【構成】エンジンを取付けた第１取付部材１と車体へ取付けられる第２取付部材２を対向配置し、これらの間を弾性体３で連結する。弾性体３は第１弾性体４と第２弾性体５に分割され、これらの境界部にアーム支持部６が設けられ、揺動アーム７の中間部が支持される。揺動アーム７の一端部８は第１取付部材１から下方へ突出する支持突部９へ支持され全方向へ回転可能なジョイント１０へ取付けられる。揺動アーム７の他端にはマス１１が設けられ、揺動アーム７及びマス１１により振り子１２を構成する。振り子１２はジョイント１０により種々な方向から入力する振動に追随して振り子運動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン側へ取付けられる第１取付部材と、車体側へ取付けられる第２取付部材と、これら対向配置された第１取付部材及び第２取付部材の間を弾性的に連結する弾性体と、この弾性体に中間部を支持され、一端側を第１または第２取付部材側へ揺動自在に支持されるとともに、他端側にマスを取付けた揺動アームとを備えたエンジンマウントにおいて、
前記揺動アームの一端を揺動自在に支持する結合部に全方向へ回転可能なジョイントを設けたことを特徴とするエンジンマウント。
【請求項２】
前記揺動アームと弾性体との支持部に弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項１に記載したエンジンマウント。
【請求項３】
前記ジョイントを前記第１取付部材に支持させたことを特徴とする請求項１又は２に記載したエンジンマウント。
【請求項４】
前記ジョイントを前記第１取付部材又は第２取付部材に直接支持させたことを特徴とする請求項１に記載したエンジンマウント。
【請求項５】
前記揺動アームとマスからなる振り子を左右対称に設けたことを特徴とする請求項１〜４に記載したエンジンマウント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、振り子式ダイナミックダンパ等を備えたエンジンマウントに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０に示すように、エンジンと車体の間に、第１弾性体１００と第２弾性体１０２を介してマス１０４を設けてダイナミックダンパを構成したエンジンマウントが公知である（特許文献１参照）。
また、図１１に示すように、エンジンへ取付けられる第１取付部材１１０と車体へ取付けられる第２取付部材１１２とを対向配置し、これらの間を第１弾性体１２０と第２弾性体１２２で連結し、これらの連結部に揺動アーム１１４の中間部を支持させ、一端を揺動端としてヒンジ点１１６で第２取付部材１１２から立設する取付部材１１８へヒンジ結合し、他端にマス１２４を設け、マス１２４をヒンジ点１１６を中心に揺動させることにより、揺動アーム１１４を振り子式に揺動させ、マス１２４の慣性モーメントを弾性体へ入力した振り子式ダイナミックダンパも公知である（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６３−１２０９３０号公報
【特許文献２】特開２００４−１５０４８６号公報
【０００３】
ところで、図１０のように第１弾性体１００と第２弾性体１０２で直接マス１０４を支持すると、十分な防振効果を上げるためには、振動源であるエンジンの重量に応じて、かなり大きな重量のマスが必要になる。例えば、特許文献２に詳しいように、エンジンのアイドリング振動数（例えば、２０Ｈｚ）より若干高い周波数で共振させるためには、エンジンマウント全体のバネ定数を１５０Ｎ／ｍｍとすれば、マス１０４の重量は７６ｋｇ以上が必要となり、実用に耐えないものとなる。
一方、図１１のように振り子式ダイナミックダンパを利用すれば、マス１２４を著しく小さくでき、実用に耐えるものになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１１の従来例は振り子式ダイナミックダンパを構成して慣性モーメントを利用することにより、マス１２４を実用性のあるレベルまで軽量・小型化できる。しかし、揺動アーム１１４は、第２取付部材１１２から立設する取付部材１１８へヒンジ結合し、ヒンジ軸と直交する平面内で正確に揺動しなければ、こじれが生じることになる。
一方、実際の使用状態下では、振動は種々の方向から入力するので、ヒンジ軸の軸直交方向平面内における振り子の振動のみを想定する上記従来例では、ヒンジ点にこじりが生じ、フリクションによるスムーズな振り子運動が阻害されて正確なダイナミックダンパ効果を生じにくく、正確な振動低減を阻害したり、耐久性を低下させることがある。
そこで本願発明はかかる要請を簡単な構造で実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためエンジンマウントに係る請求項１の発明は、エンジン側へ取付けられる第１取付部材と、車体側へ取付けられる第２取付部材と、これら対向配置された第１取付部材及び第２取付部材の間を弾性的に連結する弾性体と、この弾性体に中間部を支持され、一端側を第１または第２取付部材側へ揺動自在に支持されるとともに、他端側にマスを取付けた揺動アームとを備えたエンジンマウントにおいて、
前記揺動アームの一端を揺動自在に支持する結合部に全方向へ回転可能なジョイントを設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は上記請求項１において、前記揺動アームと弾性体との支持部に弾性部材を介在させたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は上記請求項１又は２において、前記ジョイントを前記第１取付部材に支持させたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は上記請求項１において前記ジョイントを前記第１取付部材又は第２取付部材に直接支持させたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明は上記請求項１〜４において、前記揺動アームとマスからなる振り子を左右対称に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、揺動アームの一端を揺動自在に支持する部分に全方向へ回転可能なジョイントを設けたので、種々な方向から入力する振動に対して、振り子はこじりを生じることなく揺動できる。このため、ヒンジ点に対するこじり入力を無くし、装置の耐久性を向上できる。そのうえ、種々な方向から入力する振動に対する振り子の振り子運動における追随性を向上させる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、揺動アームと弾性体との支持部に弾性部材を介在させたので、こじりを弾性部材で吸収できるとともに、この弾性部材のバネが振り子式ダイナミックダンパを構成する弾性体のバネに加わるので、トータルのバネ定数を下げて、共振点をより低周波側へ移動させることができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、ジョイントを第１取付部材側に支持させたので、振動入力方向に対して、マスを逆方向に移動させて増幅振動させることができる。このため、第２弾性体に対する振り子の入力が低減することになり、第２取付部材に対し、ジョイント１０及び支持突部９を経由した高周波の振動を車体に伝達することがない。
【００１３】
請求項４の発明によれば、ジョイントを第１取付部材又は第２取付部材に直接設けたので、ジョイントを第１取付部材又は第２取付部材から突出する支持部材に設けた場合に比べ、この支持部材の揺れによる振れが無くなり、ジョイントの剛性が高くなって揺動アームの揺動を安定させるため、正確なダイナミックダンパ効果を得ることができる。
【００１４】
請求項５の発明によれば、揺動アームとマスからなる振り子を左右対称に設けたので、倒れモーメントを相殺してゼロにすることができ、揺動アームの揺動を安定させるため、正確なダイナミックダンパ効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、実施例を図面に基づいて説明する。
図１は第１実施例に係るエンジンマウントの模式図である。この図において、エンジンを取付けた第１取付部材１と車体へ取付けられる第２取付部材２とを対向配置し、第１取付部材１及び第２取付部材２間を弾性体３で連結する。弾性体３は主たる振動の入力方向Ｚで２分割された第１弾性体４と第２弾性体５からなり、この第１弾性体４及び第２弾性体５がそれぞれ接続されたアーム支持部６に揺動アーム７の中間部が弾性部材（後述）で支持される。
【００１６】
揺動アーム７は一端部８を第１取付部材１から下方へ突出する支持突部９に全方向へ回転可能なジョイント１０を介して取付けられる。揺動アーム７の他端にはマス１１が固定される。揺動アーム７とマス１１により振り子１２が形成され、この振り子１２の揺動により、振り子運動するマス１１の慣性モーメントがアーム支持部６から弾性体３へ伝達され、この慣性モーメントと弾性体３のバネ定数とにより振り子式ダイナミックダンパが構成される。
【００１７】
マス１１は揺動アーム７の他端へ固定的に取付けられてもよく、揺動アーム７の軸方向へ移動自在に取付けられてもよい。
マス１１を移動自在に取付けるには、マス１１の貫通穴にネジを設け、揺動アーム７に形成したネジに係合させるようにしてもよい。このように、マス１１を軸方向移動自在にして所定位置に固定すると、振り子１２の慣性モーメントを調整自在にすることができる。
【００１８】
図中の符号１３及び１４は第１バネ受け板及び第２バネ受け板であり、それぞれ第１弾性体４及び第２弾性体５の対向部を支持するとともに、これら第１バネ受け板１３と第２バネ受け板１４の間に所定の間隙が設けられ、この間隙内に収容されたアーム支持部６の外周部が、第１バネ受け板１３及び第２バネ受け板１４へ溶接やボルト止め等の適宜方法で取付けられる。
Ｌは揺動アーム７のアーム長であり、厳密には揺動アーム７の実際の長さと異なり、揺動アーム７の一端部８が支持されるジョイントの中心からマス１１の重心までの距離に相当する。このアーム長Ｌは、アーム支持部６の支持部中心より一端部８側の長さであるジョイント側長さＬ１とマス１１側の長さであるマス側長さＬ２の和でもある。Ｍはマス１１の質量である。
【００１９】
図２は揺動アーム７と直交方向におけるジョイント１０の断面を示す。ジョイント１０は全方向へ回転可能なものであり、ボールジョイントやピローボール等の公知のものである。また、硬めのゴムなど、全方向に回転可能な回転自由度が与えられる支点になりうるものであれば、使用可能である。このジョイント１０は球面部１５とその球面受け部１６とからなるピローボール式である。球面部１５の中心を揺動アーム７の一端部８が貫通してナット１７で固定されている。球面受け部１６は支持突部９の下端部に設けられた取付穴１８へ嵌合され、球面部１５を全方向へ回転自在に支持する。
【００２０】
図３はアーム支持部６の構造を示し、Ａは揺動アーム７の軸方向視図、ＢはＡのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。これらに示すように、アーム支持部６は円ブッシュとして構成され、外筒２０と内筒２１間をゴムバネ２２で連結したものであり、外筒２０を第１バネ受け板１３及び第２バネ受け板１４へ取付け、内筒２１に揺動アーム７の中間部を貫通させて支持する。内筒２１に対して揺動アーム７は軸方向の相対移動並びに軸線周りの相対回動が自在であり、かつ外筒２０と内筒２１の各中心軸線が相対的に傾動可能である。外筒２０に対して内筒２１が相対的に傾くと、アーム支持部６をこじることになるが、このこじりは、ゴムバネ２２により吸収されて外筒２０へ伝達されず、第１弾性体４及び第２弾性体５には入力されない。ゴムバネ２２は本願発明におけるアーム支持部６の弾性部材である。
【００２１】
図４は振り子式ダイナミックダンパを構成するエンジンマウントの動作を説明するための模式図であり、Ａは振動入力前の中立状態、Ｂは下方へ向かって振動が入力した状態を示す。
Ａにおいてエンジンから振動が主たる振動の入力方向Ｚに沿って第１取付部材１へ入力すると、Ｂに示すように、ジョイント１０も第１取付部材１と一体に下方へ移動する。この移動量は、第１取付部材１の移動量を１とすれば、ジョイント１０の移動量も１である。
【００２２】
このとき、第１弾性体４と第２弾性体５のバネ定数がそれぞれ同じＫＳ１，ＫＳ２であれば、アーム支持部６は移動量０．５に相当する分だけ下方へ移動し、揺動アーム７はマス１１側が上方へ傾く。すなわち振動方向とマス１１の移動方向が逆位相となる。またマス１１の移動位置は揺動アーム７の長さに応じ、長ければ長いだけより上方へ移動する。この状態でエンジンが上下振動し、第１取付部材１が上下振動すると、マス１１はＡにおいて水平になっている中立時の揺動アーム７の軸線を中心に揺動せず、Ｂに示す傾いた状態の軸線を中心にしてジョイント１０より上方側にて増幅振動することになる。
【００２３】
このため、マス１１の慣性モーメントは第１弾性体４側へより多く入力し、第２弾性体５側へは入力が少なくなる。その結果、第２弾性体５を介して第２取付部材２側へ伝達される振動は少なくなり、第１取付部材１から第２取付部材２へ伝達する振動を低減し、振動伝達率を低減できる。
また、マス１１の慣性モーメント以上が弾性体３へ入力される結果、弾性体３と振り子１２により振り子式ダイナミックダンパが構成され、振り子式ダイナミックダンパ効果により、第１取付部材１から第２取付部材２へ振動伝達を低減する。
【００２４】
図５はこのエンジンマウントに対して±１ｍｍの振幅で加振したときの特性を示すグラフであり、動バネ定数はまず低周波数域Ａでは比較的小さく、マスの共振点Ｂ（約１９Ｈｚ）でボトム（極小値）を形成し、その後、より周波数の高い側（約２１．５Ｈｚ）に反共振のピーク（極大値）Ｃを生じる。その後は再び小さくなるが、Ｃより高周波側の領域ＤではＡよりも総じて大きな値を維持する。位相は共振点Ｂと反共振のピークＣとの中間になる周波数でピークをなす。また図４にて説明したように、入力振動方向とマス１１の振動方向は逆位相をなしている。
【００２５】
このように、本実施例の振り子式ダイナミックダンパからなるエンジンマウントは、ダイナミックダンパ効果をマス１１の慣性モーメントにより実現するので、この慣性モーメントに必要なマス１１の質量は、揺動アーム７を介さず直接弾性体３へ取付けた場合よりは著しく小さくなる。このため、マス１１をコンパクトかつ軽量にできるので、十分に実用に耐えるものとなる。
【００２６】
さらに、エンジンの振動は図１のＺ方向に限らず、種々の方向から加わる。しかも、ジョイント１０により支持突部９と揺動アーム７が連結されているため、こじりが無くなり、支持突部９と揺動アーム７間の相対動作はスムーズになって、支持突部９と揺動アーム７間の耐久性が向上する。そのうえ、種々な方向から入力する振動に対する振り子１２の振り子運動における追随性を向上させる。
【００２７】
さらに、弾性体３と揺動アーム７の間もアーム支持部６が介在するため、弾性体３にこじり力が入力せず、弾性体３の耐久性を向上させ、かつ弾性体３に対する揺動アーム７からの入力方向が一定し、ダイナミックダンパとしての弾性体３の動作を正確にする。しかも、ゴムバネ２２自体のバネが振り子式ダイナミックダンパを構成する弾性体３のバネに加わるので、トータルのバネ定数を下げて、共振点をより低周波側へ移動させることができる。
【００２８】
次に第２実施例を説明する。図６は第２実施例に係るエンジンマウントにおける揺動アームの軸線及び主たる振動の入力方向Ｚとそれぞれ平行な断面である。この図において弾性体３は支持突部９を挟んで左右一対で設けられ、左右それぞれ第１弾性体４及び第２弾性体５からなり、かつ第１弾性体４と第２弾性体５の連結部に連結金具３０を一体化し、連結金具３０には嵌合穴３１を設けてある。
【００２９】
左右の弾性体３のうち一方側にアーム支持部６が設けられる。他方の弾性体３にはアーム支持部６を設けない。アーム支持部６は連結金具３０の嵌合穴３１へジョイント１０を嵌合して構成する。ジョイント１０は図２に示されているものと同じものであり、揺動アーム７を球面部１５に貫通させて中間部を支持させ、かつ球面受け部１６を嵌合穴３１へ嵌合する。揺動アーム７の一端部８は支持突部９に支持されているジョイント１０に取付けられ、振り子１２が左右いずれか片側だけに設けられる。
【００３０】
このようにすると、左右の弾性体３のうち一方を慣性モーメントの入力部として使用し、他方の弾性体３を慣性モーメントの入力部に対して並列に配置されたバネとして用いることになり、動特性を変化させることができる。
また、アーム支持部６をジョイント１０で構成することにより、揺動アーム７と弾性体３との間でこじりを可及的に少なくしてよりスムーズな振り子運動を可能にする。
さらに、現在揺動アーム７を支持していない側の弾性体３に対して、反対側と同様にして別の揺動アーム７を支持させることができ、振り子１２が左右対称をなす形式のエンジンマウントを容易に構成できる。
【００３１】
次に第３実施例を説明する。図７は第３実施例に係るエンジンマウントの正面図である。この実施例も前実施例同様に、弾性体３は支持突部９を挟んで左右一対で設けられ、左右それぞれ第１弾性体４及び第２弾性体５からなり、かつ第１弾性体４と第２弾性体５の連結部に図３と同じブッシュのアーム支持部６が一体化されている。各アーム支持部６には左右一対で設けられる揺動アーム７の各中間部が支持され、かつ各揺動アーム７の一端部８は支持突部９に支持されているジョイント１０に取付けられ、他端にはマス１１が設けられる。
【００３２】
このようにすると、振り子１２を左右対称に設けることにより、左右の振り子１２によるモーメントをゼロにでき、モーメントが一方側のみのときにおける装置の倒れを防止できる。そのうえ、アーム支持部６は揺動アームを支持するゴムバネ２２（図３）を有し、このゴムバネ２２自体のバネが振り子式ダイナミックダンパを構成する弾性体３のバネに加わるので、トータルのバネ定数を下げて、共振点をより低周波側へ移動させることができる。
また、左右の振り子１２における慣性モーメントを異ならせることもできる。
【００３３】
図８は図７の構成に係るエンジンマウントであって左右の振り子１２における慣性モーメントを異ならせたものを図５と同様に加振したときの特性を示すグラフであり、このグラフでは、一方の振り子１２を図１と同様に構成することによって、最初の共振による第１ボトムＢとその反共振の第１ピークＣが図５と同様に現れている。しかし他方の振り子１２の慣性モーメントを一方よりも小さく設定することにより、Ｃより高周波数側領域Ｄにおいて、さらに第２共振が生じ、これによる第２ボトムＥ及び第２ピークＦが形成される。このため、高周波数側領域Ｄにおける低動バネ領域をより拡大してブロード化することができる。しかも、振り子１２を２個用いることにより、これらの慣性モーメントを調整することにより第１共振点と第２共振点を自由に設定することができる。
【００３４】
次に、第４実施例を説明する。  図９は第４実施例に係るエンジンマウントの正面図である。この実施例は第１実施例のバリエーションであって、ジョイント１０を直接第１取付部材１に設けたものである。
このようにすると、支持突部９の振れが無くなるので、ジョイント１０の剛性が高くなってフラつきが無くなり、揺動アーム７の振動を正確にして、振り子式ダイナミックダンパの機能をより正確にすることができる。なおジョイント１０を第２取付部材２に直接取付けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施例に係るエンジンマウントの模式図
【図２】ジョイントの断面図
【図３】アーム支持部の構造を示す図
【図４】エンジンマウントの動作を説明するための模式図
【図５】第１実施例に係る特性図
【図６】第２実施例に係る具体的構造の断面図
【図７】第３実施例の正面図
【図８】第３実施例に係る特性図
【図９】第４実施例の正面図
【図１０】従来例の模式図
【図１１】他の従来例の模式図
【符号の説明】
【００３６】
１：第１取付部材、２：第２取付部材、３：弾性体、４：第１弾性体、５：第２弾性体、６：アーム支持部、７：揺動アーム、８：一端部、９：支持突部、１０：ジョイント、１１：マス、１２：振り子、２０：外筒、２１：内筒、２２：ゴムバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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