JP2002031186A - アクティブマウント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動板５３を弾性的に支持する板ばね５５の
曲げモーメントのばらつきを抑制し、安定した制御を行
うことの可能なアクティブマウントを提供する。 【解決手段】 第一液室Ａに面して配置されると共に板
ばね５５で弾性付勢された磁性体からなる振動板５３を
電磁石５１及び永久磁石５２の協動により振動させて、
第一液室Ａの液圧変化を相殺する脈圧を与えるアクチュ
エータ５を有する。板ばね５５は、その外周部の厚さ方
向両面を、軸方向に互いに対向する断面円形等の金属環
６，６を介して前記ケース１に支持されている。金属環
６，６は、板ばね５５に対して線接触する断面形状を有
する。このため、曲げ変形を受けた時の板ばね５５の外
周部の曲げモーメントがほぼ０となり、そのばらつきが
抑制される。

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】自動車の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。

【０００３】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
れる環状の第一取付部材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第二取
付部材１０２との間に、円周方向に連続したゴム材から
なる支持ばね１０３及びダイアフラム１０４が一体的に
設けられ、前記第一取付部材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。

【０００４】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環状ゴム１０５ｂ
及び板ばね１０５ｃと、第一取付部材１０１の内周に封
着された磁性体製のヨーク１０５ｄ及びこれに巻装され
た励磁コイル１０５ｅと、前記ヨーク１０５ｄに設けら
れ前記振動板１０５ａに対向された永久磁石１０５ｆと
を備える。そして通常状態では、永久磁石１０５ｆの吸
引力と板ばね１０５ｃの弾性との互いの釣り合いによっ
て、前記振動板１０５ａがヨーク１０５ｄ及び永久磁石
１０５ｆとの間に所要の隙間を有する状態にあり、励磁
コイル１０５ｅを励磁電流を与えてこの励磁コイル１０
５ｅ及びヨーク１０５ｄからなる電磁石に変動磁界を発
生させた場合は、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。

【０００５】板ばね１０５ｃは扁平な環状をなすもので
あって、図６に拡大して示されるように、外周部が、第
一取付部材１０１を構成する第一取付部材１０１ａ，１
０１ｂによって厚さ方向両側から挟持され、内周部が、
振動板１０５ａの外周部に形成された環状段差部の上面
に接触している。このため、振動板１０５ａが磁気吸引
力によるヨーク１０５ｄ側への変位力を受けて図示のよ
うに曲げ変形され、復元方向への反発荷重を発生するも
のである。

【０００６】上記構成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）からの信号に基づいて制御される励磁電流によっ
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位相の
脈圧を、第一液室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振動絶縁性を発揮する。

【０００７】

【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１００によれば、図６に示されるように変形を受
けた板ばね１０５ｃは、ヨーク１０５ｄ側を向いた面
が、外周縁よりも内周位置の接点Ｐ_１で第一取付部材１
０１ａに接触され、ヨーク１０５ｄと反対側を向いた面
が、前記外周縁に位置する接点Ｐ_２で第一取付部材１０
１ｂに接触される。ところが、これらの接点Ｐ_１，Ｐ_２
は、第一取付部材１０１ａ，１０１ｂ及び板ばね１０５
ｃ等の組み込み精度や組み込み圧力によって大きく変化
するため、板ばね１０５ｃの外周部で曲げモーメントの
ばらつきが発生し、これによって、振動板１０５ａの振
動変位方向Ｖに対する板ばね１０５ｃの曲げ剛性が変化
してしまう。そしてこのため、励磁電流によるアクチュ
エータ１０５の安定した制御ができなくなるおそれがあ
った。

【０００８】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、振動板を
弾性的に支持する板ばねの曲げモーメントのばらつきを
抑制し、もって、安定した制御を行うことの可能なアク
ティブマウントを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の技術的課題を有効
に解決するための手段として、本発明に係るアクティブ
マウントは、環状の第一取付部材とそれより内周側に位
置する第二取付部材との間に、円周方向に連続したエラ
ストマからなる支持ばね及びその外側のダイアフラムが
一体的に設けられ、前記第一取付部材の内周に装着され
たアクチュエータと前記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が、前記第一液室に
面して配置されると共に板ばねで弾性付勢された磁性体
からなる振動板を電磁石及び永久磁石の協動により振動
させるものであり、前記板ばねが、その外周部の厚さ方
向両面を、軸方向に互いに対向する凸面支持部を介して
前記第一取付部材に支持された構成を備えるものであ
る。このため、前記板ばねが変形を受けた時の外周部の
曲げモーメントがほぼ０となり、曲げモーメントのばら
つきが殆ど生じない。またこの場合、前記凸面支持部
は、好ましくは板ばねとほぼ線接触となる金属部材から
なるものとする。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るアクティブ
マウントの好適な実施の形態として、自動車のエンジン
マウントとして使用されるアクティブマウントを示す概
略的な断面図である。

【００１１】この図１に示されるアクティブマウントに
おいて、参照符号１は皿状部材１１と複数の外環１２，
１３及び複数の内環１４〜１６を組み合わせて、複数の
組立ボルト１７により緊結・一体化した構造を備える第
一取付部材としてのケース、２はこのケース１の下方に
同心的に配置された第二取付部材としてのセンターボス
である。前記ケース１における皿状部材１１には、図示
されていないエンジン側の部材等と結合される取付ボル
ト１８が設けられ、センターボス２には、図示されてい
ない車体側の部材等と結合される取付ボルト２１が設け
られている。

【００１２】ケース１における図中最も下側の内環１６
の内周部と、センターボス２との間には、エラストマで
円錐状に成形された、円周方向に連続した支持ばね３が
加硫接着されている。また、ケース１における図中下側
の外環１３の内周部と、センターボス２の下部外周面に
密嵌された金属環２２との間には、エラストマで蛇腹状
に成形されたダイアフラム４が加硫接着されており、前
記支持ばね３の外周側を包囲するように配置されてい
る。

【００１３】ケース１における上側の外環１２の上部内
周には、アクチュエータ５が取り付けられている。この
アクチュエータ５は、前記外環１２の内周に嵌着・固定
された磁性体からなる環状のヨーク５１ａ及びその下面
の環状凹部内に巻装された励磁コイル５１ｂからなる電
磁石５１と、前記ヨーク５１ａの下面における前記励磁
コイル５１ｂの内周側に定着された永久磁石５２と、前
記永久磁石５２の下面と対向した状態で軸方向（上下）
移動可能に配置された磁性体からなる振動板５３と、こ
の振動板５３の外周部を前記ケース１における最も上側
の内環１４の内周にの内周に弾性的に支持すると共に前
記内環１４との間をシールするエラストマからなる環状
弾性体５４と、前記振動板５３を前記電磁石５１及び永
久磁石５２と反対側へ向けて付勢する板ばね５５と、を
備える。前記環状弾性体５４は、前記内環１４の内周と
振動板５３の外周に加硫接着等によって一体化されたも
のである。

【００１４】アクチュエータ５における励磁コイル５１
ｂ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５は、励
磁コイル５１ｂに供給される交流の励磁電流によって、
この励磁コイル５１ｂとヨーク５１ａとで構成される電
磁石５１の磁界が変化し、振動板５３が板ばね５５及び
環状弾性体５４の変形を伴いながら上下に変位されるも
ので、永久磁石５２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。

【００１５】板ばね５５は、扁平なワッシャ状に形成さ
れたものであって、その外周部が、ケース１における外
環１２と内環１４の間に上下一対の金属環６，６を介し
て挟持され、内周部が、振動板５３の上部外周面に形成
された環状段差部５３ａの上面に当接されている。

【００１６】詳しくは、部分的な拡大図である図２に示
されるように、外環１２の上部内周に形成された内向き
フランジ部１２ａの下面と、その下側に嵌合された内環
１４の上面には、軸方向（上下）に互いに対応して円周
方向に連続した溝１２ｂ，１４ａが形成されており、こ
の溝１２ｂ，１４ａ内には、それぞれ軸心を通る平面で
切断した断面形状が円形をなす同一径の金属環６が半収
容状態に配置されている。そして、板ばね５５の外周部
は、前記内向きフランジ部１２ａの下面と内環１４の上
面の間に、厚さ方向両側から前記金属環６，６を介して
挟み込まれるように支持され、この金属環６，６は、板
ばね５５の外周部に対してほぼ線接触状態となってい
る。

【００１７】また、通常、振動板５３は、永久磁石５２
による吸引力と、環状弾性体５４及び板ばね５５の変形
に対する反発力との釣り合いによって、前記永久磁石５
２との間に所定の隙間Ｇを有する状態に保持されてお
り、振動板５３が永久磁石５２と当接する位置まで変位
することによってＧ＝０となった時の、前記環状弾性体
５４と板ばね５５の反発荷重の和は、前記振動板５３に
対する永久磁石５２の磁気吸着力よりも大きく設定され
ている。

【００１８】ケース１の内周であってアクチュエータ５
の振動板５３と支持ばね３との間には第一液室Ａが画成
される一方、支持ばね３とダイアフラム４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１における最も下側の内環１６に
は、その円周方向に沿ってＣ字形に延びると共に一端開
口Ｃ_１が第一液室Ａに開放され、他端開口Ｃ_２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同調さ
れる。

【００１９】上記実施形態によるアクティブマウント
は、第一取付部材であるケース１が取付ボルト１８を介
してエンジン側に連結される一方、センターボス２が取
付ボルト２１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。

【００２０】そして例えば車両の走行中における車体の
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、オリフィスＣにおける液柱共振周波数が前記
衝撃等による低周波数域に同調されているので、上下に
大きく相対変位されるケース１とセンターボス２との間
で、支持ばね３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
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変化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。

【００２１】また、エンジンの駆動に伴い発生する機関
振動等によって、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り
にくくなるが、この場合、アクチュエータ５における電
磁石５１の励磁コイル５１ｂに、前記入力振動を検出す
るセンサ（図示省略）からの信号に基づいて制御された
励磁電流を与えることによって、前記アクチュエータ５
の振動板５３が、励磁コイル５１ｂ及びヨーク５１ａか
らなる電磁石５１に生じる変動磁界と、永久磁石５２の
磁力との協働によって上下に反復変位され、前記振動入
力による第一液室Ａの液圧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変化が小さくなり、言
い換えれば動ばね定数が小さくなって、振動絶縁性が向
上する。

【００２２】ここで、振動板５３が、第一液室Ａの液圧
上昇によって、あるいはアクチュエータ５における電磁
石５１及び永久磁石５２の吸引力によって上方変位した
場合は、これに伴って、板ばね５５は、図３に示される
ように、内周端が高くなるような曲げ変形を受けること
になる。しかし、前記振動板５３の外周部は、断面円形
の金属環６，６に線接触状態で支持されているので、そ
の接点Ｐ_１，Ｐ_２の位置は非変形状態の時と殆ど変わら
ない。また、前記接点Ｐ_１，Ｐ_２の径方向位置は金属環
６，６の径によって決まるものであり、ケース１及び板
ばね５５等の組み込み精度や組み込み圧力によってばら
つくことはない。

【００２３】したがって、金属環６，６との接点Ｐ_１，
Ｐ_２間での板ばね５５の曲げモーメントは、無視できる
程度の小さい値に保たれ、前記曲げモーメントのばらつ
きや、これに起因する板ばね５５の曲げ剛性のばらつき
の発生が抑制され、したがってアクチュエータ５の安定
した制御を行うことが出来る。

【００２４】なお、上述した実施の形態においては、板
ばね５５の外周部を挟持する凸面支持部として、断面円
形の金属環６を用いたが、板ばね５５の外周部とほぼ線
接触状態となるものであれば、例えば図４（Ａ）に示さ
れるような断面三角形、同（Ｂ）に示されるような断面
Ｄ形等の金属環６や、金属ワイヤ等を用いることもでき
る。

【００２５】

【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、第一液室の封入液に動ばね定
数を低下させるように脈圧を与えるアクチュエータの振
動板を付勢する板ばねを、軸方向に互いに対向する凸面
支持部を介して厚さ方向両側から挟持してなるものであ
るため、前記板ばねが変形を受けた時の外周部の曲げモ
ーメントがほぼ０となる。したがって、前記板ばねの支
持部における曲げモーメントのばらつきの発生が抑制さ
れ、これに起因する板ばねのばね定数のばらつきも抑制
されるので、アクチュエータの制御の不安定要因が解消
される。

【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実
施の形態を示す断面図である。

【図２】上記アクティブマウント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】上記アクティブマウントにおける板ばねの変形
時の支持状態を示す概略的な説明図である。

【図４】上記アクティブマウントにおける金属環の断面
形状の例を示す概略的な説明図である。

【図５】従来の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。

【図６】従来の技術における板ばねの変形状態を示す概
略的な説明図である。

【符号の説明】

１ ケース（第一取付部材） １１ 皿状部材 １２，１３ 外環 １２ａ 内向きフランジ部 １２ｂ，１４ａ 溝 １４〜１６ 内環 １７ 組立ボルト １８，２１ 取付ボルト ２ センターボス（第二取付部材） ３ 支持ばね ４ ダイアフラム ５ アクチュエータ ５１ 電磁石 ５１ａ ヨーク ５１ｂ 励磁コイル ５２ 永久磁石 ５３ 振動板 ５４ 弾性体 ５５ 板ばね ６ 金属環（凸面支持部） 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】 環状の第一取付部材（１）とそれより内
   周側に位置する第二取付部材（２）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（３）及びその
   外側のダイアフラム（４）が一体的に設けられ、 前記第一取付部材（１）の内周に装着されたアクチュエ
   ータ（５）と前記支持ばね（３）との間及び前記支持ば
   ね（３）とダイアフラム（４）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（５）が、前記第一液室（Ａ）に面
   して配置されると共に板ばね（５５）で弾性付勢された
   磁性体からなる振動板（５３）を電磁石（５１）及び永
   久磁石（５２）の協動により振動させるものであり、 前記板ばね（５５）が、その外周部の厚さ方向両面を、
   軸方向に互いに対向する凸面支持部（６，６）を介して
   前記第一取付部材（１）に支持されたことを特徴とする
   アクティブマウント。
2. 【請求項２】 凸面支持部（６）は、板ばね（５５）と
   ほぼ線接触となる金属部材からな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。