JP2001059540A - アクティブマウント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクチュエータ１５の振動板１５４の過大変
位や永久磁石１５２への吸着を防止して、優れた性能を
発揮し得るアクティブマウントを提供する。 【解決手段】 アクチュエータ１５における振動板１５
４の永久磁石１５２との対向面に、非磁性体からなるス
トッパ１８が設けられている。このストッパ１８は、振
動入力に伴い第一液室Ａの液圧が上昇した時の振動板１
５４の上方変位を制限し、この振動板１５４と永久磁石
１５２との間に作用する磁力が、板ばね１５５と弾性体
１５６による復帰力よりも大きくならないようにするも
のである。また、前記振動板１５４の下面外周部には、
エラストマあるいは合成樹脂等からなる第二のストッパ
１９が、ケース１１の環状ケース部材１１２の内周段差
面１１２ａと対向して設けられている。この第二のスト
ッパ１９は、振動入力に伴い第一液室Ａの液圧が負圧状
態になった時の前記振動板１５４の下方変位を制限する
ものである。

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
ジン等の振動体に対する防振支持手段として用いられる
マウントに関し、特に、液体が封入され、振動入力時の
液圧変化を制御するアクチュエータを備えたアクティブ
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防振支持する
アクティブマウントの典型的な従来例としては、例えば
図５に示されるようなものがある。このアクティブマウ
ント１００は、いわゆる液体封入式マウントの一種であ
って、支持対象のエンジン（図示省略）側に取付ボルト
１０６を介して連結されるケース１０１と、車体フレー
ム（図示省略）側に取付ボルト１０７を介して連結され
るセンターボス１０２との間に、円周方向に連続したエ
ラストマからなる支持ばね１０３及びダイアフラム１０
４が一体的に設けられ、前記ケース１０１に設けられた
アクチュエータ１０５と支持ばね１０３との間、及び前
記支持ばね１０３とダイアフラム１０４との間に、それ
ぞれ液体が充填されると共にオリフィス１００Ｃを介し
て互いに連通した第一及び第二液室１００Ａ，１００Ｂ
が画成された構成を有する。

【０００３】アクチュエータ１０５は、第一液室１００
Ａに面した磁性体からなる振動板１０５ａと、この振動
板１０５ａを振動変位可能に支持するばね手段１０５ｂ
と、ケース１０１の内周に封着された磁性体製のヨーク
１０５ｃ及びこれに巻装された励磁コイル１０５ｄから
なる電磁石１０５ｅと、前記ヨーク１０５ｃ前記振動板
１０５ａに適当な隙間を介して対向配置された永久磁石
１０５ｆとを備え、励磁コイル１０５ｄを通電して電磁
石１０５ｅに変動磁界を発生させることにより、永久磁
石１０５ｆの磁力との協働において振動板１０５ａを振
動させるものである。

【０００４】すなわち、このアクティブマウント１００
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、支持ばね１０３が大きな変形を受ける
ことにより、第一及び第二液室１００Ａ，１００Ｂの間
で封入液がオリフィス１００Ｃを介して反復移動し、こ
の時の流動抵抗によって大きな減衰力及び緩衝性を得
る。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、その振動を検出するセンサ
（図示省略）からの信号に応じて駆動されるアクチュエ
ータ１０５の振動板１０５ａが、振動入力による封入液
の圧力変動を相殺する逆位相の脈圧を液室１００Ａ内の
封入液に与えることによって、動ばね定数を低下させて
優れた振動絶縁性を発揮する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この種のアクティブマ
ウントにおいて、アクチュエータ１０５の電磁石１０５
における消費電力を低減させるためには、振動板１０５
ａを弾性的に支持しているばね手段１０５ｂのばね定数
を低くする必要がある。ところがこの場合、過渡的に大
振幅の振動が入力されることにより第一液室１００Ａの
液圧が大きく変動すると、これによって振動板１０５ａ
が大きく上下変位し、ばね手段１０５ｂが過大変形され
て、その耐久性が低下するおそれがあるため、前記ばね
手段１０５ｂのばね定数を低くしてアクチュエータ１０
５の消費電力を低減することが困難であった。

【０００６】また、第一液室１００Ａの液圧変動によっ
て振動板１０５ａの変位量が大きくなると、この振動板
１０５ａがアクチュエータ１０５の永久磁石１０５ｆに
吸着されることがある。そして振動板１０５ａがいった
ん永久磁石１０５ｆに吸着されてしまうと、電磁石１０
５による振動板１０５ａの加振が不可能になり、このた
め振動入力による封入液の圧力変動を相殺する脈圧を液
室１００Ａ内の封入液に与えることができず、中・高周
波域における振動絶縁機能が損なわれるといった問題が
あった。

【０００７】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、アクチュ
エータの振動板の過大変位や磁気吸着を防止して、優れ
た性能を発揮し得るアクティブマウントを提供すること
にある。

【０００８】

【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
明に係るアクティブマウントは、ケースとセンターボス
との間に円周方向に連続したエラストマからなる支持ば
ね及びダイアフラムが一体的に設けられ、前記ケースに
設けられたアクチュエータと支持ばねとの間及び前記支
持ばねとダイアフラムとの間にそれぞれ液体が充填され
ると共にオリフィスを介して互いに連通した第一及び第
二液室が画成され、前記アクチュエータは、前記第一液
室に面してばね手段により支持された磁性体からなる振
動板を永久磁石及び電磁石の協動により振動させるもの
であり、前記振動板の永久磁石側に前記振動板の永久磁
石側への変位を制限する非磁性体からなるストッパを備
えることによって、前記振動板が前記永久磁石に吸着さ
れるのを防止するものである。更に好ましくは、前記第
一液室側への振動板の変位量を制限する第二のストッパ
を備えるものとする。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るアクティブ
マウントの好適な一実施形態を示す概略的な断面図で、
参照符号１１は複数の環状ケース部材１１１〜１１３か
らなるケース、１２はこのケース１１の下方に同心的に
配置されたセンターボスである。

【００１０】ケース１１における中間の環状ケース部材
１１２の内周面と、センターボス１２のテーパ状に形成
された外周面との間には、エラストマで傘状に成形され
た、円周方向に連続した支持ばね１３が加硫接着されて
いる。また、参照符号１４はエラストマで蛇腹状に成形
されたダイアフラムで、その外周部はケース１１におけ
る下端の環状ケース部材１１４の内周面と、加硫接着等
により一体的に接合されており、内周部はセンターボス
１２の下部カバー１２ａの外周に、加硫接着等により一
体的に接合されている。

【００１１】ケース１１における上端の環状ケース部材
１１１には、その内周を塞ぐようにアクチュエータ１５
が取り付けられている。このアクチュエータ１５は、前
記環状ケース部材１１１の内周に密封的に嵌着された状
態で固定された磁性体からなる円盤状のヨーク１５１ａ
及びその下面の環状凹部内に巻装された励磁コイル１５
１ｂからなる電磁石１５１と、前記ヨーク１５１ａの下
面における前記励磁コイル１５１ｂの内周側に定着され
た永久磁石１５２と、前記ケース１１における上端の環
状ケース部材１１１と中間のケース部材１１２との間に
挟持された支持環１５３と、前記永久磁石１５２の下面
と適当な隙間Ｇを介して対向した状態に配置された磁性
体からなる振動板１５４と、この振動板１５４の外周部
を上端の環状ケース部材１１１の内周に上下変位可能な
状態に弾性的に支持するばね手段としての板ばね１５５
と、前記振動板１５４の外周部を支持環１５３の内周に
上下変位可能な状態に弾性的に支持すると共に前記支持
環１５３との間をシールする環状のエラストマからなる
ばね手段としての弾性体１５６と、を備える。この弾性
体１５６は、支持環１５３の内周と振動板１５４の外周
に加硫接着等によって一体化されたものである。

【００１２】アクチュエータ１５における励磁コイル１
５１ｂには、入力振動を検出するセンサ（図示省略）か
らの検出信号に基づいて制御された励磁電流が供給され
るようになっている。すなわちこのアクチュエータ１５
は、励磁コイル１５１ｂに供給される交流の励磁電流に
よって、この励磁コイル１５１ｂとヨーク１５１ａとで
構成される電磁石１５１の磁力が変化し、振動板１５４
が板ばね１５５及び弾性体１５６の変形を伴いながら上
下に変位されるもので、永久磁石１５２の磁力との協働
によって、入力振動と同一の振動数で変位されるように
なっている。

【００１３】ケース１１の内周であってアクチュエータ
１５の振動板１５４と支持ばね１３及びセンターボス１
２との間には第一液室Ａが画成される一方、支持ばね１
３とダイアフラム１４との間には第二液室Ｂが画成さ
れ、これら両液室Ａ，Ｂには液体が充填されている。ケ
ース１１における中間の環状ケース部材１１２には、そ
の円周方向に沿って延びると共に一端が第一液室Ａに開
放され、他端が第二液室Ｂに開放されたオリフィスＣが
形成されている。すなわち前記第一液室Ａと第二液室Ｂ
はオリフィスＣを介して互いに連通しており、このオリ
フィスＣにおける液柱共振周波数は、オリフィスＣの流
路長さや流路断面積等によって、衝撃等の振動に対応す
る低周波数域にチューニングされる。

【００１４】アクチュエータ１５のヨーク１５１ａの上
面中央部には当該マウントによる支持対象の振動体であ
る自動車エンジン（図示省略）側に連結するための取付
ボルト１６が設けられており、すなわち当該アクティブ
マウントは、ケース１１が前記ヨーク１５１ａ及び取付
ボルト１６を介して前記エンジン側に連結されるように
なっている。また、センターボス１２の下面には、支持
体である自動車の車体フレーム（図示省略）側に連結す
る取付ボルト１７が固定されており、すなわち当該アク
ティブマウントは、センターボス１２が取付ボルト１７
を介して前記車体フレーム側に連結されるようになって
いる。

【００１５】アクチュエータ１５における振動板１５４
の上面すなわち永久磁石１５２との対向面には、図２に
一層明瞭に示されるように、非磁性体、例えばエラスト
マあるいは合成樹脂等からなる板状のストッパ１８が設
けられている。このストッパ１８は、第一液室Ａの液圧
が上昇した時の振動板１５４の上方変位を、前記永久磁
石１５２の下面との当接によって制限し、この振動板１
５４と永久磁石１５２との間に作用する磁力が、板ばね
１５５と弾性体１５６による復帰力よりも大きくならな
いようにするものである。

【００１６】また、アクチュエータ１５における振動板
１５４の下面外周部には、エラストマあるいは合成樹脂
等からなる第二のストッパ１９が、ケース１１における
下端の環状ケース部材１１２の内周段差面１１２ａと対
向した状態で設けられている。この第二のストッパ１９
は、第一液室Ａの液圧が負圧状態になった時の前記振動
板１５４の下方変位を、前記内周段差面１１２ａとの当
接によって制限するものである。

【００１７】上記実施形態によるアクティブマウント
は、ケース１１側がヨーク１５１ａ及び取付ボルト１６
を介してエンジン側に連結される一方、センターボス１
２側が取付ボルト１７を介して車体フレーム側に連結さ
れることによって、前記エンジンを車体フレーム上に弾
性的に支持するものである。

【００１８】ここで、支持ばね１３のばね定数をＫ、当
該アクティブマウントへの変位入力によって加圧される
第一液室Ａの液圧をＰ、この液圧Ｐの上下方向の受圧面
積をＳとすると、エンジン側と車体フレーム側との間で
上下方向の振動変位Ｖの入力があった時にケース１１側
とセンターボス１２側との間で伝達される荷重は、支持
ばね１３の変位によって生じる荷重ＫＶと、液圧Ｐの変
化によって生じる荷重ＰＳとの和である。

【００１９】そして例えば走行中の車体のバウンド等の
衝撃による低周波大振幅の変位が入力された場合は、上
下に大きく相対変位されるケース１１とセンターボス１
２との間で支持ばね１３が大きな変形を受けることによ
る第一液室Ａの容積変化に伴い、封入液体がオリフィス
Ｃを通じて第一液室Ａと第二液室Ｂとの間を液柱共振に
よって反復移動する。このため変位入力による第一液室
Ａの液圧Ｐの変化が適度に吸収され、すなわち第一液室
Ａの封入液体を介して伝達される荷重ＰＳが小さくなっ
て優れた緩衝性を得ると共に、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、衝
撃に伴う振動を速やかに収束させる。

【００２０】また、エンジンの駆動に伴い発生する機関
振動によって、オリフィスＣの液柱共振周波数よりも周
波数の高い、中・高周波域の継続的な小振幅の振動変位
が入力された場合は、オリフィスＣにおける液柱慣性が
大きくなり、第一液室Ａと第二液室Ｂとの間でオリフィ
スＣでの液柱共振による封入液体の反復移動が起こらな
くなるが、この場合、アクチュエータ１５における電磁
石１５１の励磁コイル１５１ｂに、前記入力振動と対応
するように制御された励磁電流を与えることによって、
前記アクチュエータ１５の振動板１５４が上下に反復変
位され、前記振動入力による液圧Ｐの変動を相殺する脈
圧が封入液体に与えられる。したがって振動入力時に第
一液室Ａの封入液体を介して伝達される荷重ＰＳの変化
が小さくなり、振動絶縁性が向上する。

【００２１】ところで、振動板１５４は第一液室Ａの液
圧Ｐの変動を受けるが、前記液圧Ｐが上昇することによ
る振動板１５４の上方変位は、この振動板１５４の上面
に設けられたストッパ１８が永久磁石１５２と当接する
ことによって制限される。また、第一液室Ａの液圧Ｐが
負圧状態になることによる振動板１５４の下方変位は、
この振動板１５４の下面外周部に設けられた第二のスト
ッパ１９が、環状ケース部材１１２の内周段差面１１２
ａと当接することによって制限される。このため、板ば
ね１５５及び弾性体１５６が過大な変形を受けない。

【００２２】また、先の説明のとおり、ストッパ１８は
その肉厚によって、振動板１５４と永久磁石１５２との
間に作用する磁力が、板ばね１５５と弾性体１５６によ
る復帰力よりも大きくならない範囲に、振動板１５４の
上方変位を制限するものである。このため、過大入力時
に振動板１５４が永久磁石１５２に吸着された状態とな
ってしまうようなことが有効に防止され、中・高周波域
の継続的な小振幅の振動入力時に、液圧Ｐの変動を相殺
する脈動を封入液体に与えることによって振動絶縁性を
向上させるといった機能が損なわれない。

【００２３】また、第一液室Ａの液圧Ｐによる振動板１
５４の上下変位量が制限されることによって、例えば低
周波大振幅の変位が入力された時の第一及び第二液室
Ａ，Ｂ間でのオリフィスＣにおける流量が確保されるの
で、優れた緩衝効果及び高減衰効果が得られる。しか
も、このような理由から、板ばね１５５及び弾性体１５
６のばね定数を低くすることができ、その結果、振動板
１５４を上下変位させるのに必要な励磁コイル１５１ｂ
への励磁電流の供給による消費電力を低減することがで
きる。

【００２４】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、例えば図３あるいは図４に示されるような種
々の変更が可能である。このうち図３は永久磁石１５２
が環状であって、ストッパ１８が振動板１５４の上面に
前記永久磁石１５２の内周側のヨーク１５１ａの下面と
対向する位置に設けられているものである。また、図４
は、第二のストッパ１９が支持ばね１３を形成している
エラストマの一部を延在させることによって、環状ケー
ス部材１１２の内周段差面１１２ａに、振動板１５４の
下面外周部と対向して設けられたもので、前記支持ばね
１３と一体に成形することができる。

【００２５】更に、ストッパ１８は例えば振動板１５４
の上面と対向させて、ヨーク１５１ａ又は永久磁石１５
２の下面に設けても良い。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアク
ティブマウントによると、第一液室の液圧変動による振
動板の変位が、ストッパ及び第二のストッパによって制
限されるので、振動板を弾性的に支持しているばね及び
弾性体の耐久性が向上すると共に、低周波大振幅の変位
入力時のオリフィスでの流量が確保されるので、優れた
緩衝効果及び高減衰効果が得られる。また、振動板の上
方変位がストッパで制限されることによって、この振動
板が永久磁石に吸着状態になることがなく、したがって
中・高周波域の小振幅の振動入力時に、第一液室の液圧
変動を相殺する脈動を封入液体に与える機能が損なわれ
ない。またこのため、振動板を弾性的に支持しているば
ねのばね定数を低くして、振動板を動作させるためのア
クチュエータの消費電力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアクティブマウントの好ましい一
実施形態を示す断面図である。

【図２】上記実施形態における要部を拡大して示す部分
的な断面図である。

【図３】他の実施形態における要部を拡大して示す部分
的な断面図である。

【図４】他の実施形態における要部を拡大して示す部分
的な断面図である。

【図５】従来技術に係るアクティブマウントの一例を示
す断面図である。

【符号の説明】

１１ ケース １１１〜１１３ ケース部材 １１２ａ 内周段差面 １２ センターボス １３ 支持ばね １４ ダイアフラム １５ アクチュエータ １５１ 電磁石 １５１ａ ヨーク １５１ｂ 励磁コイル １５２ 永久磁石 １５３ 支持環 １５４ 振動板 １５５ 板ばね（ばね手段） １５６ 弾性体（ばね手段） １６，１７ 取付ボルト １８ ストッパ １９ 第二のストッパ Ａ 第一液室 Ｂ 第二液室 Ｃ オリフィス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース（１１）とセンターボス（１２）
   との間に円周方向に連続したエラストマからなる支持ば
   ね（１３）及びダイアフラム（１４）が一体的に設けら
   れ、 前記ケース（１１）に設けられたアクチュエータ（１
   ５）と支持ばね（１３）との間及び前記支持ばね（１
   ３）とダイアフラム（１４）との間にそれぞれ液体が充
   填されると共にオリフィス（Ｃ）を介して互いに連通し
   た第一及び第二液室（Ａ，Ｂ）が画成され、 前記アクチュエータ（１５）は、前記第一液室（Ａ）に
   面してばね手段（１５５，１５６）により支持された磁
   性体からなる振動板（１５４）を永久磁石（１５２）及
   び電磁石（１５１）の協動により振動させるものであ
   り、 前記振動板（１５４）永久磁石（１５２）側に前記振動
   板（１５４）の永久磁石（１５２）側への変位を制限す
   る非磁性体からなるストッパ（１８）を備えることを特
   徴とするアクティブマウント。
2. 【請求項２】 第一液室（Ａ）側への振動板（１５４）
   の変位量を制限する第二のストッパ（１９）を備えるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のアクティブマウント。