JP2001221276A - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さなベーン及び小さな加振室を複数個設け
るとともに、これらの出力を統合することによって所望
の出力を発生させる。 【解決手段】 振動体側に取り付けられる第一の連結部
材９１と車体側のメンバ等に取り付けられる第二の連結
部材９５との間に、ゴム状のインシュレータ８、液体の
封入される主室６及び副室７、これら主室６と副室７と
の間を仕切る仕切部材３、主室６と副室７との間に設け
られ主室６内の液体を特定の周波数にて加振する加振装
置１を設ける。加振装置１は複数のベーン１１にて形成
される。ベーン１１を駆動する電磁式ロータリアクチュ
エータ２を設ける。電磁式ロータリアクチュエータ２の
作動を制御する制御手段５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体封入式の防振
装置に関するものであり、特に、主室と副室との間に形
成される加振室内にロータリアクチュエータにて駆動さ
れる揺動ベーンを有するベーンタイプの加振装置を設け
るとともに、当該加振装置を特定の周波数にて振動させ
ることによって上記主室内の液体を加振し、これによっ
て、特定周波数の振動入力に対して動バネ定数を変化さ
せるようにした液体封入式防振装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】防振装置のうち、特に、自動車用のエン
ジンマウント等にあっては、動力源であるところのエン
ジンが、アイドリング運転の状態から最大回転速度まで
の間、種々の状況下で使用されるものであるため、広い
範囲の周波数に対応できるものでなければならない。こ
のような複数の条件に対応させるために、内部に液室を
設け、更には、当該液室内の液体を特定の周波数にて加
振する揺動ピストン等からなる加振装置を設けるように
した液体封入式防振装置がすでに案出されており、例え
ば特開平９−３１７８１５号公報等により公知となって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このもの
は、図６に示す如く、主室２０と副室３０との間を連結
する連通路５０のところに設けられるものであって単一
の扇形揺動ピストン１０を主に形成されるものである。
そして、このような構成からなるものにおいて、主室２
０内の液体への加振力を高めさせようとすると、上記揺
動ピストン１０の受圧面積を大きく採らなければならな
い。そのためには、揺動ピストン１０駆動用のモータあ
るいはアクチュエータ４０を大形のものとしなければな
らない。また、一枚の揺動ピストンからなるものである
ため、揺動ピストン１０の受圧面積を上げようとする
と、揺動ピストン１０の回転径方向の幅（Ｄ）を大きく
採らなければならず、加振装置全体が大形化せざるを得
ない。その結果、液体封入式防振装置全体も大形化せざ
るを得ないと言う問題点を有する。このような問題点を
解決するために、上記揺動ピストンを複数枚のベーンに
て形成させるとともに、ベーンの径、すなわち、加振装
置の径を小さくすることのできるようにしたベーンタイ
プの加振装置を有する液体封入式防振装置を提供しよう
とするのが、本発明の目的（課題）である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、請求項１記載の発明においては、振動体
側に取り付けられる第一の連結部材と、車体側のメンバ
等に取り付けられる第二の連結部材と、これら第一の連
結部材と第二の連結部材との間にあって上記振動体から
の振動を遮断するインシュレータと、当該インシュレー
タの一部にてその室壁の一部が形成されるものであって
非圧縮性流体である液体の封入される主室と、当該主室
にオリフィスを介して連結されるとともにダイヤフラム
にてその室壁の一部が形成される副室と、上記主室と副
室との間を仕切る仕切部材と、上記主室内の液体を特定
の周波数にて加振する加振装置と、からなる液体封入式
の防振装置に関して、上記加振装置を、上記主室と副室
との間を仕切る仕切部材のところに設けられるものであ
って回転軸を中心にして放射状に設けられる複数のベー
ンと、当該ベーンを内包するものであって上記仕切部材
の一部にて形成される複数の加振室と、上記ベーンが所
定の周波数にて揺動運動するよう当該ベーンの取付けら
れる上記回転軸を所定の周波数にて駆動するアクチュエ
ータと、からなるようにした構成を採ることとした。

【０００５】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいては、所定の受圧面積を確保するに当って
必要とされるベーンの径方向の幅を小さくすることがで
きるようになり、加振装置全体の小形化を図ることがで
きるようになる。また、所定の加振力を発生させるため
のアクチュエータとして小出力のものを用いることがで
きるようになり、本液体封入式防振装置の小形化及び軽
量化等を図ることができるようになる。

【０００６】次に、請求項２記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載の
ものと同じである。すなわち、本発明においては、請求
項１記載の液体封入式防振装置に関して、上記加振装置
を形成するベーンを、当該ベーンの取付けられる回転軸
の周りに円周方向において等間隔状に設けるとともに、
当該ベーンの作動によって形成される液体の流動をベー
ンの取付けられる回転軸の軸線方向と、当該回転軸の放
射軸方向との２方向にて行なわせるようにした構成を採
ることとした。このような構成を採ることにより、本発
明のものにおいては、各ベーンにて形成される加振室
が、回転軸の周りに放射状に複数個形成されることとな
り、小さな加振室からの出力を複数統合することによっ
て大きな出力を得ることができるようになる。また、ベ
ーンの取付けられる回転軸には、常に釣り合った力（荷
重）が加わることとなり、当該回転軸を駆動するアクチ
ュエータを小出力のものにて対応させることができるよ
うになる。また、上記回転軸を支える軸受等の強度・剛
性等も、あまり高く採る必要がなくなる。その結果、加
振装置全体の小形化を図ることができるようになる。

【０００７】次に、請求項３記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載の
ものと同じである。すなわち、本発明においては、請求
項１記載の液体封入式防振装置に関して、上記加振装置
を形成する加振室を、上記ベーンの設けられる回転軸の
軸線に対してその放射軸方向に等間隔状に設けるように
するとともに、当該加振室内にそれぞれ一枚づつベーン
を有するようにし、このような構成からなる上記加振室
の周りに円環状に副室を設けるようにした構成を採るこ
ととした。このような構成を採ることにより、本発明の
ものにおいては、加振室を主室の下側であって円環状副
室の内側にコンパクトにまとめることができるようにな
り、所定の能力を発揮する加振装置の小形化、延いては
液体封入式防振装置全体の小形化を図ることができるよ
うになる。

【０００８】次に、請求項４記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１ないし
請求項３記載のものと同じである。すなわち、本発明に
おいては、請求項１ないし請求項３記載の液体封入式防
振装置に関して、上記アクチュエータを電磁式のロータ
リアクチュエータからなるようにするとともに、当該ロ
ータリアクチュエータの作動制御を電圧に関するデュー
ティ制御方式にて行なわせるようにした構成を採ること
とした。このような構成を採ることにより、本発明のも
のにおいては、高次のエンジン振動等を含めた各種の振
動に対応させた力波（発生波）を簡単に発生させること
ができるようになり、振動遮断を効率良く行なうことが
できるようになる。すなわち、電磁式アクチュエータへ
の入力電圧をパルス波からなるようにするとともに、当
該パルス電圧波のデューティ比率を適宜調整することに
よってアクチュエータ及びベーンにて形成される力波
（発生波）を上記主室（液室）に入力される振動波の波
形に合せた状態で生成することができるようになる。そ
の結果、デューティ比率の制御によって、アイドリング
振動を初めとした高次の振動入力に対して、本液体封入
式防振装置の動バネ定数を変化させて対応することがで
きるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１ないし図５を基に説明する。本実施の形態に関するも
のの、その構成は、図１に示す如く、振動体側に取り付
けられる第一の連結部材９１と、車体側のメンバ等に取
り付けられる第二の連結部材９５と、これら第一の連結
部材９１と第二の連結部材９５との間にあって、上記振
動体からの振動を遮断するゴム状のインシュレータ８
と、当該インシュレータ８に対して直列に設けられ、か
つ、非圧縮性流体（液体）の封入される主室６及び副室
７と、これら主室６と副室７との間において液体を流動
させるオリフィス６７と、上記主室６と副室７との間を
仕切る仕切部材３と、上記副室７の室壁の一部を形成す
るものであって外部の大気との間を仕切るダイヤフラム
４と、上記主室６と上記副室７との間に設けられる仕切
部材３のところに設けられるものであって上記主室６内
の液体を特定の周波数にて加振する加振装置１と、当該
加振装置１を形成するベーン１１を駆動する電磁式のロ
ータリアクチュエータ２と、当該電磁式ロータリアクチ
ュエータ２の作動を制御する制御手段５と、からなるこ
とを基本とするものである。

【００１０】このような構成からなるものにおいて、上
記加振装置１は、具体的には、図１ないし図３に示す如
く、主室６と副室７との間を仕切る仕切部材３のところ
に設けられるものであって電磁式ロータリアクチュエー
タ２にて駆動される回転軸１２と、当該回転軸１２のラ
ジアル方向に設けられるものであって円周方向において
等間隔状に設けられる複数枚のベーン１１と、これらベ
ーン１１を内包するものであって上記主室６及び副室７
に連通する加振室１６、１７と、からなることを基本と
するものである。なお、このような構成からなるものに
おいて、上記ベーン１１は、図２に示す如く、２枚のも
のが、上記回転軸１２の軸線を中心にして対称形の位置
に設けられるのが一般的ではあるが、ベーン１１の径方
向幅（Ｄ）を小さくして、かつ、発生力を上げるために
は、図３に示すような３枚のもの、あるいは、この他に
４枚のもの等が考えられる。いずれにしても、このよう
な複数枚のベーン１１が回転軸１２の軸線を基礎にし
て、その放射軸方向に取付けられるとともに、円周方向
において等間隔状に設けられるようになっているもので
ある。これによって、回転軸１２には、常に釣り合った
力が加わることとなる。

【００１１】また、このような構成からなる本加振装置
１のベーン１１等にて形成される加振室１６、１７への
流体（液体）の流動、特に、主室６につながる主室側加
振室１６への流動は、図１及び図２に示す如く、仕切部
材３の上面側に設けられた主室側開口部３６を介して上
記ベーン１１の側面部、すなわち、当該ベーン１１の取
付けられる回転軸１２の軸線方向から成されるととも
に、副室７につながる副室側加振室１７への流動は、上
記ベーン１１及び回転軸１２の放射軸方向に設けられた
副室側開口部３７を介して行なわれるようになっている
ものである。すなわち、ベーン１１及び当該ベーン１１
を収納するハウジング３１のラジアル方向仕切壁３１１
等にて形成される加振室のうち、一方のもの（主室側加
振室）１６は、軸線方向の開口部（主室側開口部）３６
を介して主室６に連通するとともに、残りの一方のもの
（副室側加振室）１７は、放射軸方向、すなわちハウジ
ング３１の円周壁３１３に設けられた副室側開口部３７
を介して副室７に連通するようになっているものであ
る。そして、この円周壁３１３の外側に、円環状の副室
７が形成されるようになっているものである（図２，図
３参照）。これらによって、加振装置１を限られたスペ
ース内に設置することができるようになり、本液体封入
式防振装置全体を小形化することができるようになる。

【００１２】このような構成からなる加振装置１を特定
の周波数にて駆動する電磁式のロータリアクチュエータ
２は、図１に示す如く、上記加振装置１の上記ベーン１
１を駆動する回転軸１２の一端側（下端側）に設けられ
る円筒状の永久磁石２１と、当該永久磁石２１の周りに
設けられるものであって当該永久磁石２１を特定の周波
数にて回転駆動する（揺動運動させる）コイル２２と、
からなることを基本とするものである。そして、これら
のところには、上記コイル２２に所定のデューティ比率
からなるパルス電圧を供給するように制御作用をする制
御手段５が設けられるようになっている。

【００１３】この制御手段５は、マイクロプロセッサユ
ニット（ＭＰＵ）を主に形成されるマイクロコンピュー
タ等からなるものであり、当該制御手段５の制御作用に
より、上記電磁式ロータリアクチュエータ２が駆動され
るようになっているものである。これによって、上記加
振装置１を形成するベーン１１が駆動され、各加振室１
６、１７内の液体を加振することとなる。すなわち、こ
れら構成を採ることによって、上記各加振室、特に主室
側加振室１６につながる上記主室６内の液体は特定の周
波数にて加振されることとなる。なお、上記制御手段５
からコイル２２に供給されるパルス電圧波は、図４に示
す如く、横座標の時間軸において、そのデューティ比率
が適宜変えられるようになっているものである。このよ
うなデューティ比率の制御されたパルス電圧波が上記コ
イル２２に供給されることによって、永久磁石２１を有
する上記回転軸１２及びベーン１１は適宜駆動されるこ
ととなる。そして、その結果、各加振室、特に主室側加
振室１６のところには、図４の実線図示のような変形正
弦波からなる力波（発生波）が生ずることとなる。そし
て更に、この変形正弦波からなる力波（発生波）は、主
室６内の液体へと伝播され、第一の連結部材９１及びイ
ンシュレータ８側から入力されるエンジンアイドリング
振動等に対応するようになっているものである。なお、
本実施の形態においては、発生波として、図４に示すよ
うな変形正弦波が取り挙げられているが、これは、例え
ば３気筒エンジンにおける爆発振動がクランクシャフト
の回転１次振動に重ね合わされた状態で防振装置のとこ
ろに入力される場合を想定しているものである。

【００１４】次に、このような構成からなる本実施の形
態のものについてのその他の実施形態（変形例）につい
て、図５を基に説明する。このものも、基本的には、上
記図１ないし図３のところで述べたものと同じである。
その特徴とするところは、一方の液室である主室６、
６’が上下二つに分割されていることである。そして、
このような上下二つの主室６、６’間に加振装置１及び
副室７が設けられるようになっているものである。この
ような構成を採ることにより、加振装置１を有する液体
封入式防振装置が、狭いスペース内に一体的にまとめら
れることとなる。

【００１５】次に、このような構成からなる本実施の形
態のものについての、その作動態様等について説明す
る。すなわち、本実施の形態のものにおいては、主室６
と副室７との間を仕切る仕切部材３のところに、主室６
内の液体を加振する加振装置１が設けられるようになっ
ているとともに、当該加振装置１を形成するベーン１１
は電磁式のロータリアクチュエータ２によって特定の周
波数にて駆動されるようになっているものである。従っ
て、例えば、入力振動がエンジンアイドリング振動であ
る場合には、上記電磁式ロータリアクチュエータ２を制
御手段５の作用により作動させることによって、上記加
振装置１のベーン１１を作動させ、更に、当該ベーン１
１の収納される主室側加振室１６内の液体を加振し、最
終的に、主室６内の液体を振動させる。そして、上記イ
ンシュレータ８を介して入力されるエンジンアイドリン
グ振動による上記主室６内の液圧上昇を吸収するように
する。その結果、本防振装置にて形成されるバネ系の動
バネ定数が変化することとなる。これによって、エンジ
ンアイドリング振動の吸収及び遮断が行なわれることと
なる。

【００１６】なお、本実施の形態においては、上記制御
手段５からコイル２２に供給される電圧をパルス波から
なるようにする（図４参照）とともに、そのパルス波
を、図４の横座標における時間軸において、デューティ
比率を変化させるようにする。このように適宜制御され
たパルス電圧波が上記コイル２２に供給されることによ
って、永久磁石２１を有する上記回転軸１２及びベーン
１１は適宜駆動されることとなる。そして、その結果、
各加振室、特に主室側加振室１６のところには図４の実
線図示のような変形正弦波からなる力波（発生波）が形
成されることとなる。この変形正弦波は、アイドリング
運転時におけるエンジン爆発振動に起因する高次の振動
成分等が含まれている場合の振動波形に相当するもので
ある。このように、本実施の形態のものにおいては、上
記制御手段５からの信号（パルス電圧波）のデューティ
比率を適宜制御することによって、高次成分の振動入力
に対しても動バネ定数を変化させることができるように
している。また、電圧制御方式を採ることとしているの
で、システムとして電流増幅用のアンプ等を必要とせ
ず、装置全体の低価格化を図ることができるようにな
る。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、振動体側に取り付けら
れる第一の連結部材と、車体側のメンバ等に取り付けら
れる第二の連結部材と、これら第一の連結部材と第二の
連結部材との間にあって上記振動体からの振動を遮断す
るインシュレータと、当該インシュレータの一部にてそ
の室壁の一部が形成されるものであって非圧縮性流体で
ある液体の封入される主室と、当該主室にオリフィスを
介して連結されるとともにダイヤフラムにてその室壁の
一部が形成される副室と、上記主室と副室との間を仕切
る仕切部材と、上記主室内の液体を特定の周波数にて加
振する加振装置と、からなる液体封入式の防振装置に関
して、上記加振装置を、上記主室と副室との間に設けら
れるものであって回転軸を中心にして放射状に設けられ
る複数のベーンと、当該ベーンにて形成される複数の加
振室と、上記ベーンが所定の周波数にて揺動運動するよ
う当該ベーンの取付けられる上記回転軸を所定の周波数
にて駆動するアクチュエータと、からなるようにした構
成を採ることとしたので、所定の出力の要求される加振
装置を複数の加振室及びそこに収納される小形のベーン
にて形成することができるようになり、加振装置全体の
小形化を図ることができるようになった。また、所定の
加振力を発生させるためのアクチュエータも小出力のも
のを用いることができるようになり、本液体封入式防振
装置の小形化及び軽量化等を図ることができるようにな
った。

【００１８】また、上記加振装置を形成するベーンを、
当該ベーンの取付けられる回転軸の周りに円周方向にお
いて等間隔状に設けるとともに、当該ベーンの作動によ
って形成される液体の流動をベーンの取付けられる回転
軸の軸線方向及び当該回転軸の放射軸方向の２方向にて
行なわせるようにした構成を採ることとしたので、各ベ
ーンにて形成される加振室を、回転軸の周りに放射状に
複数個設けることができるようになり、これらの小さな
加振室からの出力を複数統合することによって大きな出
力を得ることができるようになった。また、ベーンの取
付けられる回転軸には、常に釣り合った力（荷重）が加
わることとなり、当該回転軸を駆動するアクチュエータ
を小出力のものにて対応させることができるようになっ
た。また、上記回転軸を支える軸受等の強度・剛性等
も、あまり高く採る必要がなくなり、加振装置全体の小
形化を図ることができるようになった。

【００１９】また、上記アクチュエータを電磁式のロー
タリアクチュエータからなるようにするとともに、当該
ロータリアクチュエータの作動制御を電圧のデューティ
制御方式にて行なわせるようにした構成を採ることとし
たので、高次のエンジン振動等を含めた各種の振動に対
応させた力波（発生波）を簡単に発生させることができ
るようになり、振動遮断を効率良く行なうことができる
ようになった。すなわち、電磁式アクチュエータへの入
力電圧をパルス波からなるようにするとともに、当該パ
ルス電圧波のデューティ比率を適宜調整することによっ
てアクチュエータ及びベーンにて形成される力波（発生
波）を上記主室（液室）に入力される振動波の波形に合
せた状態で生成することができるようになった。その結
果、デューティ比率の制御によって、アイドリング振動
を初めとした高次の振動入力に対しても、本液体封入式
防振装置の動バネ定数を変化させて対応することができ
るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示す縦断面図である。

【図２】本発明の主要部を成すベーン及び加振室周りの
構成を示す横断面図である。

【図３】本発明にかかるベーン及び加振室周りの構成に
ついての他の例を示す横断面図である。

【図４】本発明にかかる電磁式ロータリアクチュエータ
に供給されるパルス電圧波についての、そのデューティ
制御状態を示す図（グラフ）である。

【図５】本発明にかかる液体封入式防振装置についての
他の例（変形例）を示す縦断面図である。

【図６】従来例における揺動ピストン型加振装置の構成
を示す断面図である。

【符号の説明】 １ 加振装置 １１ ベーン １２ 回転軸 １６ 主室側加振室 １７ 副室側加振室 ２ アクチュエータ（電磁式ロータリアクチュエータ） ２１ 永久磁石 ２２ コイル ３ 仕切部材 ３１ ハウジング ３１１ 仕切壁 ３１３ 円周壁 ３６ 主室側開口部 ３７ 副室側開口部 ４ ダイヤフラム ５ 制御手段 ６ 主室 ６’ 主室 ６７ オリフィス ７ 副室 ８ インシュレータ ９１ 第一の連結部材 ９５ 第二の連結部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 憲弘 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 Ｆターム(参考） 3D035 CA05 3J047 AA03 CB04 CB10 FA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動体側に取り付けられる第一の連結部
   材と、車体側のメンバ等に取り付けられる第二の連結部
   材と、これら第一の連結部材と第二の連結部材との間に
   あって上記振動体からの振動を遮断するインシュレータ
   と、当該インシュレータの一部にてその室壁の一部が形
   成されるものであって非圧縮性流体である液体の封入さ
   れる主室と、当該主室にオリフィスを介して連結される
   とともにダイヤフラムにてその室壁の一部が形成される
   副室と、上記主室と副室との間を仕切る仕切部材と、上
   記主室内の液体を特定の周波数にて加振する加振装置
   と、からなる液体封入式の防振装置において、上記加振
   装置を、上記主室と副室との間を仕切る仕切部材のとこ
   ろに設けられるものであって回転軸を中心にして放射状
   に設けられる複数のベーンと、当該ベーンを内包するも
   のであって上記仕切部材の一部にて形成される複数の加
   振室と、上記ベーンが所定の周波数にて揺動運動するよ
   う当該ベーンの取付けられる上記回転軸を所定の周波数
   にて駆動するアクチュエータと、からなるようにしたこ
   とを特徴とする液体封入式防振装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の液体封入式防振装置にお
   いて、上記加振装置を形成するベーンを当該ベーンの取
   付けられる回転軸の周りに円周方向において等間隔状に
   設けるとともに、当該ベーンの作動によって形成される
   液体の流動をベーンの取付けられる回転軸の軸線方向及
   び当該回転軸の放射軸方向にて行なわせるようにしたこ
   とを特徴とする液体封入式防振装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の液体封入式防振装置にお
   いて、上記加振装置を形成する加振室を、上記ベーンの
   設けられる回転軸の軸線に対してその放射軸方向に等間
   隔状に設けるようにするとともに、当該加振室内にそれ
   ぞれ一枚づつベーンを有するようにし、このような構成
   からなる上記加振室の周りに円環状に副室を設けるよう
   にしたことを特徴とする液体封入式防振装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３記載の液体封入
   式防振装置において、上記アクチュエータを電磁式のロ
   ータリアクチュエータからなるようにするとともに、当
   該ロータリアクチュエータの作動制御を電圧のデューテ
   ィ制御方式にて行なわせるようにしたことを特徴とする
   液体封入式防振装置。