JP2005155900A - Active liquid sealed vibration absorbing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内部液室の圧力を制御することで防振効果を高める形式の能動型液封入式防振装置に関するものである。 The present invention relates to an active liquid-filled vibration isolator of the type that enhances the vibration isolating effect by controlling the pressure of an internal liquid chamber.
能動型液封入式防振装置は、一般に、第1取付具と、筒状の第2取付具と、これらを連結するゴム状弾性材から成る防振基体と、第2取付具に取付けられて防振基体との間に液体封入室を形成する第1ダイヤフラムと、液体封入室を防振基体側の第1液室と前記第1ダイヤフラム側の第2液室に仕切る仕切り体と、第1液室と第2液室を連通させるオリフィスと、第1液室の室壁の一部を形成するゴム壁と、該ゴム壁を加振駆動して前記第1液室の圧力を制御する電磁石式のアクチュエータとを設けて構成されている。 An active liquid-filled vibration isolator is generally attached to a first fixture, a cylindrical second fixture, a vibration isolating base made of a rubber-like elastic material that connects them, and a second fixture. A first diaphragm that forms a liquid sealing chamber between the vibration isolating substrate, a partition that partitions the liquid sealing chamber into a first liquid chamber on the vibration isolating substrate side and a second liquid chamber on the first diaphragm side; An orifice for communicating the liquid chamber and the second liquid chamber, a rubber wall forming a part of the chamber wall of the first liquid chamber, and an electromagnet for controlling the pressure of the first liquid chamber by driving the rubber wall to vibrate And an actuator of the type.
そして、例えば自動車にエンジンマウントとして組付けられ、第1液室の圧力をアクチュエータを介して制御することで、マウントの低動ばね化を図る等して優れた振動抑制効果を得ている。 For example, it is assembled as an engine mount in an automobile, and by controlling the pressure of the first liquid chamber via an actuator, an excellent vibration suppressing effect is obtained, for example, by reducing the dynamic spring of the mount.
従来、上記の能動型液封入式防振装置では、下記の特許文献1や特許文献2に開示されているように、仕切り体の外周部と第2取付具の内周面との間にオリフィスを形成し、仕切り体の中央に形成した凹部に加振手段となるアクチュエータの可動子としての軸部材を挿入して、前記凹部の内周部と該軸部材の先端部とにわたって前記ゴム壁を加硫成形し、第2取付具の内周部と該軸部材の一部とにわたってダイヤフラムを加硫成形し、アクチュエータの軸部材を介して前記ゴム壁を加振駆動可能に設けている。
上記従来の構成によれば、仕切り体の中央に形成した凹部にアクチュエータの軸部材を挿入し、前記凹部の内周部と軸部材の先端部とにわたって前記ゴム壁を加硫成形し、第2取付具の内周部と軸部材の一部とにわたってダイヤフラムを加硫成形しているため、ゴム壁や軸部材の周りの部品点数が多くなって構造が複雑化していた。 According to the above conventional configuration, the shaft member of the actuator is inserted into the recess formed in the center of the partition, and the rubber wall is vulcanized and formed between the inner peripheral portion of the recess and the tip of the shaft member. Since the diaphragm is vulcanized and formed over the inner peripheral portion of the fixture and a part of the shaft member, the number of parts around the rubber wall and the shaft member is increased and the structure is complicated.
さらに、電磁石式のアクチュエータの駆動方式として、前記特許文献1のように、上下に間隔をおいて同軸上に二つのコイルを配し、その空芯部にマグネットを取設した軸部材を挿通配置し、コイルへの通電によってコイルと磁石との間に生じる電磁力により、マグネット付の軸部材を軸方向に往復動させる所謂ムービングマグネット型の場合は、大きい力を得るためには外径が大きくなり、小型化、軽量化には不向きであり、またマグネットが大型化すると、安価でなくなり、衝撃にも弱くなると言った問題がある。
Furthermore, as a driving method of an electromagnet actuator, as in
また、前記特許文献2のように、ヨーク部材やコイルをインナー部に配し、これを囲むアウター部を軸方向に往復動する加振部材とし、該アウター部を前記ゴム壁に連結して加振するように構成した場合、前記アウター部を保持金具の壁面から離して軸心部のみで支持することになり、支持状体が不安定になる上、やはり大きい出力を得るためには外径を大きくする必要がある。
Further, as in
本発明の目的は、構造の簡素化を図ることができるとともに部品数を少なくできて、組み立て作業を簡略化でき、しかも出力を大きくしてかつ小型化にも寄与できる能動型液封入式防振装置を提供する点にある。 An object of the present invention is to provide an active liquid-filled vibration proofing that can simplify the structure, reduce the number of parts, simplify assembly work, increase output, and contribute to downsizing. The point is to provide a device.
本発明は、装置軸心部に配された第1取付具とその外方に配された筒状の第2取付具とが、ゴム状弾性材よりなる防振基体を介して連結され、前記第2取付具内において前記防振基体及び第1取付具の上方に対向してゴム壁が設けられ、前記防振基体と前記ゴム壁との間に第1液室が形成され、この第1液室とは別にダイヤフラムが室壁の一部をなす第2液室が設けられ、前記第1液室と第2液室とがオリフィスにより連通せしめられてなり、前記第1液室の室壁の一部をなす前記ゴム壁に上方から加振手段が連結され、該加振手段により前記ゴム壁を加振して前記第1液室の圧力を制御するように構成された能動型液封入式防振装置であって、前記ゴム壁の外周部に加硫接着されたオリフィス形成部材を有し、該オリフィス形成部材が前記第2取付具の内周に嵌着固定されることにより前記オリフィスを形成しており、前記加振手段を保持するカップ状をなす保持部材が前記第2取付具の上部内周に嵌着固定されるとともに、該保持部材の底部が前記オリフィス形成部材の内周部に有する上向きのゴム部よりなる環状突起に当接せしめられ、前記オリフィス形成部材より上方の前記上部筒金具と前記環状突起及び前記保持部材との間が第2液室として形成され、該第2液室の外周壁を構成する前記第2取付具の一部分がダイヤフラムにより形成されてなり、前記加振手段は、前記ゴム壁の中央部に連結された軸部材を有し、該軸部材がその外方に配した固定子に関して軸方向に往復動可能な可動子の少なくとも一部として構成された鉄心可動形のアクチュエータよりなり、前記固定子に備えるコイルが励磁されることにより、前記軸部材が往動行程及び復動行程の両方向に駆動されて前記ゴム壁を加振するように構成されてなることを特徴とする。 In the present invention, the first fixture disposed in the device shaft center portion and the cylindrical second fixture disposed on the outside thereof are connected via a vibration-proof base made of a rubber-like elastic material, A rubber wall is provided in the second fixture so as to face the vibration isolator base and the first fixture, and a first liquid chamber is formed between the vibration isolator base and the rubber wall. In addition to the liquid chamber, a second liquid chamber in which a diaphragm forms a part of the chamber wall is provided, and the first liquid chamber and the second liquid chamber are communicated by an orifice, and the chamber wall of the first liquid chamber An active liquid enclosure is configured such that vibration means is connected to the rubber wall forming a part of the rubber wall from above, and the rubber wall is vibrated by the vibration means to control the pressure of the first liquid chamber. A vibration isolator having an orifice forming member vulcanized and bonded to the outer peripheral portion of the rubber wall, the orifice forming member being (2) The orifice is formed by being fitted and fixed to the inner periphery of the fixture, and a cup-shaped holding member that holds the vibration means is fitted and fixed to the upper inner periphery of the second fixture. In addition, the bottom portion of the holding member is brought into contact with an annular protrusion made of an upward rubber portion on the inner peripheral portion of the orifice forming member, and the upper cylindrical metal fitting, the annular protrusion, and the upper portion above the orifice forming member, A portion between the holding member and the holding member is formed as a second liquid chamber, and a part of the second fixture constituting the outer peripheral wall of the second liquid chamber is formed by a diaphragm. It has a shaft member connected to the central portion, and the shaft member is composed of an iron core movable actuator configured as at least a part of a mover that can reciprocate in the axial direction with respect to a stator disposed on the outside thereof. Said solid By coil provided to the child is energized, the shaft member is characterized by comprising configured to vibrate the rubber wall is driven in both directions of the forward stroke and backward stroke.
本発明は、前記の構成により、加振手段としてのアクチュエータの軸部材の往復動により発生する力の立ち上がりの遅れをなくすることができ、第1液室の圧力制御をスムーズにかつ迅速に行えるばかりか、部品点数の増加を抑制することもできる。また、鉄心可動形のために、外径を大きくすることなく、大きな出力を得ることができる。 According to the present invention, with the above-described configuration, it is possible to eliminate the delay in the rise of the force generated by the reciprocating motion of the shaft member of the actuator as the vibration means, and the pressure control of the first liquid chamber can be performed smoothly and quickly. In addition, an increase in the number of parts can be suppressed. Moreover, since the iron core is movable, a large output can be obtained without increasing the outer diameter.
例えば、アクチュエータをソレノイド式に構成し、ゴム壁に連結したアクチュエータの軸部材を往動行程で電気的に駆動させ、復動行程はコイルスプリングの弾性力によって機械的に復帰させる構造では、往動行程の初期にコイルスプリングの弾性力に抗しなければならないことから、図8に示すように、アクチュエータの駆動によって本防振装置に作用する力F[N]の立ち上がりがt1[s(秒)]遅れるとともに、この遅れt1の値が各往動行程ごとにばらつきやすい。そして、復動行程では力Fが急激に低下してF−t曲線(Fと時間tの関係を表す曲線)が滑らかにならず、振動の吸収を正確に行うことができないという問題がある。この問題を解消するために、第1液室内に、ゴム壁との間に第3の液室を形成するフィルター部材を設けて、F−t曲線を正弦波曲線に補正する手段を採用することも考えられるが、これではフィルター部材の分だけ部品点数が増加してしまう。 For example, in a structure in which the actuator is configured as a solenoid type, the shaft member of the actuator connected to the rubber wall is electrically driven in the forward stroke, and the backward stroke is mechanically restored by the elastic force of the coil spring. Since it is necessary to resist the elastic force of the coil spring at the beginning of the stroke, as shown in FIG. 8, the rising of the force F [N] acting on the vibration isolator by driving the actuator is t1 [s (seconds). In addition to delay, the value of this delay t1 is likely to vary for each forward travel stroke. In the backward stroke, there is a problem that the force F rapidly decreases and the Ft curve (curve representing the relationship between F and time t) is not smooth, and vibration cannot be accurately absorbed. In order to solve this problem, a filter member for forming a third liquid chamber between the first liquid chamber and the rubber wall is provided, and means for correcting the Ft curve to a sine wave curve is adopted. However, this increases the number of parts by the amount of the filter member.
これに対して、本発明の上記の構成によれば、ゴム壁に連結したアクチュエータの軸部材を可動子の少なくとも一部として、その外側方に配した固定子に備えるコイルに電流を流して該コイルを励磁することにより往動及び復動のいずれの行程も電気的に駆動するように構成してあるから、図7に示すように、前記力Fの立ち上がりの遅れをなくすることができる。一例としてコイルに正弦波交流を流せば、F−t曲線を、正弦波交流の電流−時間の関係を表す正弦波曲線に対応した正弦波曲線にすることができる。従って、F−t曲線を正弦波曲線にするための補正手段としての第3の液室を設けなくてもよく、フィルター部材が不要になって部品点数の増加を抑制することができる。 On the other hand, according to the above configuration of the present invention, the shaft member of the actuator connected to the rubber wall is used as at least a part of the mover, and an electric current is passed through the coil provided in the stator disposed on the outer side of the mover. Since both the forward and backward strokes are electrically driven by exciting the coil, the delay of the rising of the force F can be eliminated as shown in FIG. As an example, when a sine wave alternating current is passed through the coil, the Ft curve can be made into a sine wave curve corresponding to a sine wave curve representing the current-time relationship of the sine wave alternating current. Therefore, it is not necessary to provide the third liquid chamber as a correction means for making the Ft curve a sine wave curve, and the filter member becomes unnecessary, and the increase in the number of parts can be suppressed.
そして、本発明においては、前記第1液室の室壁の一部を構成する前記ゴム壁が、その外周に加硫接着されたオリフィス形成部材により支持され、また加振手段を保持する保持部材が前記第2取付具の内周に嵌着されてその底部が前記オリフィス形成部材の内周部に有する環状ゴム壁に当接せしめられることにより、前記第2液室が形成されているので、前記加振手段の保持部材を利用して前記第2液室を構成でき、部品数を少なくして簡単にかつコンパクトに構成できるとともに、前記第1液室と第2液室とを連通させるオリフィス構造も簡略化でき、小スペース化を図ることができ、かつ組立ても容易になる。 And in this invention, the said rubber wall which comprises a part of chamber wall of a said 1st liquid chamber is supported by the orifice formation member by which the outer periphery was vulcanized-bonded, and the holding member holding an excitation means Since the second liquid chamber is formed by being fitted to the inner periphery of the second fixture and the bottom thereof being brought into contact with the annular rubber wall on the inner periphery of the orifice forming member, The second liquid chamber can be configured using the holding member of the vibration means, and can be configured easily and compactly with a reduced number of parts, and the orifice communicates the first liquid chamber and the second liquid chamber. The structure can be simplified, the space can be reduced, and the assembly is facilitated.
特に、前記第2取付具が、防振基体が連結される下部筒金具と、その上端部にかしめ固定される上部筒金具とからなり、前記上部筒金具の内周にシール用ゴム層が設けられており、前記オリフィス形成部材が前記下部筒金具の上端部に当接する位置で、また前記保持部材がその上方でそれぞれ前記下部筒金具の内周に前記シール用ゴム層を介して気密に嵌着されてなるものであるのが好ましい。 In particular, the second fixture comprises a lower cylindrical fitting to which a vibration isolating base is connected and an upper cylindrical fitting that is caulked and fixed to the upper end thereof, and a rubber layer for sealing is provided on the inner periphery of the upper cylindrical fitting. The orifice forming member is hermetically fitted to the inner periphery of the lower cylindrical fitting through the sealing rubber layer at a position where the orifice forming member abuts on the upper end portion of the lower cylindrical fitting. It is preferable to be worn.
前記上部筒金具の上端部に張り出し形成されたフランジ部を有し、該上部筒金具に嵌着された前記保持部材の上端部に有するフランジ部が前記上部筒金具のフランジ部にネジ締結手段により固定されてなる場合、前記加振手段を保持する保持部材を第2取付具に対し強固にかつ安定性よく保持できる。 A flange portion is formed to protrude from the upper end portion of the upper cylindrical metal fitting, and the flange portion provided at the upper end portion of the holding member fitted to the upper cylindrical metal fitting is connected to the flange portion of the upper cylindrical metal fitting by screw fastening means. When fixed, the holding member that holds the vibration means can be held firmly and stably with respect to the second fixture.
前記保持部材に加振手段としてのアクチュエータが嵌着保持されるとともに、その上部を覆うキャップ部材を有してなり、その外周部に張り出し形成されたフランジ部が、前記保持部材のフランジ部と共に前記上部筒金具のフランジ部にネジ締結手段により固定されてなるものの場合、前記加振手段を安定性よく確実に保持できる。 An actuator as a vibration means is fitted and held on the holding member, and has a cap member that covers an upper portion thereof, and a flange portion that is formed to project on the outer periphery of the holding member together with the flange portion of the holding member. In the case where the upper cylindrical fitting is fixed to the flange portion by screw fastening means, the vibration means can be stably and reliably held.
前記のアクチュエータは、前記軸部材を含む可動子の外方に配された前記固定子が径方向内方に向かって突出する磁極部を有し、該磁極部には、軸方向に隣合って異極をなす少なくとも一対の永久磁石が配されるとともに、該磁極部の周りにコイルが巻回されてなり、該コイル励磁により発生する起磁力と前記各永久磁石のそれぞれの起磁力との組み合わせにより、前記軸部材を往復動させるように構成されてなるものである。 The actuator includes a magnetic pole portion in which the stator disposed outward of the mover including the shaft member protrudes radially inward, and the magnetic pole portion is adjacent to the axial direction. At least a pair of permanent magnets having different polarities are arranged, and a coil is wound around the magnetic pole portion, and a combination of a magnetomotive force generated by the coil excitation and a magnetomotive force of each permanent magnet Thus, the shaft member is configured to reciprocate.
具体的には、前記アクチュエータは、前記軸部材の外周に磁性材部を取設してなる可動子と、該可動子の外方に配された環状の固定子とを有してなり、前記可動子は、前記固定子の内空部において軸方向に往復動可能に支持されており、前記固定子は、前記可動子の磁性材部に対向する前記磁極部には、前記可動子の往復動方向に隣合った状態で前記磁性材部に対向する一対の永久磁石が、互いに異極をなすように前記往復動方向と直交する方向の磁極の並びを逆にして配設され、前記一対の永久磁石を通る磁束を発生可能なコイルが前記磁極部の周りに巻回されてなるものとする。 Specifically, the actuator includes a mover in which a magnetic material portion is provided on the outer periphery of the shaft member, and an annular stator disposed on the outer side of the mover. The mover is supported so as to be capable of reciprocating in the axial direction in the inner space of the stator, and the stator is reciprocated by the magnetic pole portion facing the magnetic material portion of the mover. A pair of permanent magnets facing the magnetic material portion in a state of being adjacent to each other in the moving direction are disposed with the arrangement of magnetic poles in the direction orthogonal to the reciprocating direction reversed so as to be different from each other. A coil capable of generating a magnetic flux passing through the permanent magnet is wound around the magnetic pole portion.
これにより、前記コイルに正方向の電流(正電流)が流れると、異極をなす一方の永久磁石の起磁力の向きと、コイルの起磁力の向きとが同一になって、両者の起磁力つまりは磁束が合成され、他方の永久磁石の起磁力の向きと、コイルの起磁力の向きとが反対になって、両者の起磁力の磁束が減殺される。またこれにより、可動子における磁性材部及び軸部材に軸心方向一方側向きの力が作用して、軸部材が軸心方向一方側に移動する。また、コイルに逆方向の電流(負電流)が流れると、前記一方の永久磁石の起磁力の向きと、コイルの起磁力の向きとが反対になり、前記他方の永久磁石の起磁力の向きと、コイルの起磁力の向きとが同一になる。これにより、可動子における磁性材部及び軸部材に軸心方向他方側向きの力が作用して軸部材が軸心方向他方側に移動する。 As a result, when a positive current (positive current) flows through the coil, the direction of the magnetomotive force of one of the permanent magnets having a different polarity is the same as the direction of the magnetomotive force of the coil, so That is, the magnetic fluxes are combined, the direction of the magnetomotive force of the other permanent magnet is opposite to the direction of the magnetomotive force of the coil, and the magnetic force of both magnetomotive forces is reduced. Thereby, a force in one axial direction acts on the magnetic material portion and the shaft member in the mover, and the shaft member moves to the one axial side. When a reverse current (negative current) flows through the coil, the direction of the magnetomotive force of the one permanent magnet is opposite to the direction of the magnetomotive force of the coil, and the direction of the magnetomotive force of the other permanent magnet And the direction of the magnetomotive force of the coil is the same. Thereby, the force toward the other axial direction acts on the magnetic material portion and the shaft member in the mover, and the shaft member moves to the other side in the axial direction.
すなわち、前記の軸方向に作用する力は、前記コイルを励磁する電流の向き(正電流と負電流)に応じて正逆方向に発生する。従って、コイルの電流の向きを正逆に交互に変えること、つまりは正負電流の変化により、軸部材を軸心方向に往復動させることができる。 That is, the force acting in the axial direction is generated in forward and reverse directions according to the direction of current (positive current and negative current) exciting the coil. Accordingly, the shaft member can be reciprocated in the axial direction by alternately changing the direction of the coil current in the forward and reverse directions, that is, by changing the positive and negative current.
また、鉄心可動形のアクチュエータであって、コイル励磁による起磁力と、異極をなす各永久磁石それぞれの起磁力との組み合わせによる磁気回路の変化を利用することにより、ムービングマグネット型の場合よりも出力の大きいものが得られる。 Also, it is an iron core movable type actuator that uses the change of the magnetic circuit due to the combination of the magnetomotive force due to coil excitation and the magnetomotive force of each permanent magnet that has a different polarity, than in the moving magnet type. A large output can be obtained.
特に、前記往復動方向に隣合って互いに異極をなす前記一対の永久磁石を、前記往復動方向と直交する方向で前記磁性材部を挟んで対向し、かつ対向する磁極が互いに異極をなすように磁極の並びを逆にして、前記可動子を挟んで対向する前記固定子の各磁極部にそれぞれ配設してなるものであると、より強い起磁力を発生させることができる。これにより、ムービングマグネット型の場合に比して大きな力を得ることができ、小型化を容易に可能にする。 In particular, the pair of permanent magnets adjacent to each other in the reciprocating direction and having different polarities are opposed to each other with the magnetic material portion sandwiched in a direction orthogonal to the reciprocating direction, and the opposing magnetic poles have different polarities. If the arrangement of the magnetic poles is reversed and the magnetic pole portions of the stator are opposed to each other with the mover interposed therebetween, a stronger magnetomotive force can be generated. Thereby, a large force can be obtained as compared with the moving magnet type, and the size can be easily reduced.
本発明によれば、第2取付具の内部において、第1液室の室壁をなすゴム壁を挟んで第2液室を設定でき、しかも第1液室と第2液室を連通させるオリフィスの構成を簡略化でき、組み立て構成が容易で、部品数を削減できて、小スペース化を図ることができ、さらにはアクチュエータの出力を大きくしてしかも小型化できる能動型液封入式防振装置を提供することができる。 According to the present invention, the second liquid chamber can be set inside the second fixture with the rubber wall forming the chamber wall of the first liquid chamber interposed therebetween, and the orifice that allows the first liquid chamber and the second liquid chamber to communicate with each other. The active liquid-filled vibration isolator can simplify the assembly structure, simplify the assembly structure, reduce the number of parts, reduce space, and increase the output of the actuator while reducing the size. Can be provided.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1及び図2に自動車にエンジンマウントとして組付けられる能動型液封入式防振装置(以下、「液封入式防振装置」と称する)を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 show an active liquid-filled vibration isolator (hereinafter referred to as “liquid-filled vibration isolator”) that is assembled in an automobile as an engine mount.
この液封入式防振装置は、装置軸心部の下部側に配されて下端側においてエンジン側の部材に取付られる第1取付具1と、その外方において該第1取付具を囲むように配されて車体側のフレーム等に取付られる筒状の第2取付具2とを有してなる。この第1取付具1と第2取付具2とは、図のように、前記第1取付具1と前記第2取付具1の下部との間に加硫接着手段によりシール状態に固着されて介設されたゴム状弾性材よりなる防振基体3により結合され、さらに前記第2取付具2内において前記防振基体3及び第1取付具1の上方に対向してゴム壁5が設けられ、前記防振基体3と前記ゴム壁5との間が第1液室4として形成されている。さらに前記第1液室4とは別に後述するダイヤフラム13が室壁の一部をなす第2液室6が設けられており、前記第1液室4とオリフィス7により連通接続せしめられている。
This liquid-filled vibration isolator is disposed on the lower side of the device shaft center part and is attached to the engine side member on the lower end side, and surrounds the first attachment tool on the outer side. And a cylindrical
そして、前記第1液室4の室壁の一部をなす前記ゴム壁5には、加振手段としての鉄心可動形の電磁石式のリニアアクチュエータ9(以下、「アクチュエータ9」と称する)が前記第1液室4とは反対側から連結されており、前記ゴム壁5を加振変位させることにより第1液室4の圧力を制御するように設けられている。前記アクチュエータ9は、後述のように前記第2取付具2の上部に固定保持される。
The
前記第1取付具1は、上端部1aがやや外方へ張り出しかつ下端側に向かって漸次径小となるテーパ状をなし、その外周に前記防振基体3が加硫接着されている。この第1取付具1には、その軸心部に下方に向かって開口するねじ孔1bを有し、該ねじ孔1bに螺合する取付ボルト(図示せず)によりエンジン側の部材(図示せず)を取付固定できるようになっている。
The
前記第2取付具2は、前記防振基体3が連結される下部筒金具21と、その上端部にかしめ固定の手段により連結されて上方に延びる上部筒金具22とよりなる。例えば、図のように下部筒金具21の上端部に有するフランジ部を包み込むように、前記上部筒金具22の外方に張り出した下端部22aが折り曲げられてかしめ固定され連結される。前記第1取付具1は前記下部筒金具21の内方に配置されて下方に臨出せしめられる。そして、この第2取付具2の内部において、後述のように前記第1液室4、第2液室6及びオリフィス7等が組み込み構成され、さらに加振手段としてのアクチュエータ9が保持される。
The
前記下部筒金具21は、底部開放形の略カップ状をなしかつその下部内周に前記防振基体3が加硫接着された筒状金具23と、底部開放形の略カップ状をなしかつ前記筒状金具23を保持する取付用の保持筒24とからなる。前記筒状金具23は、前記保持筒24の内周に圧入されて、該筒状金具23の上端フランジ部23aが前記保持筒24の上端フランジ部24aに対接し、かつ該筒状金具23の下端部が前記保持筒24の底部24bに当接した状態で固定されている。そのため、前記上部筒金具22の下端部22aは、前記下部筒金具21のフランジ部でもある前記フランジ部23a,24aの双方を包み込むようにかしめ固定されている。前記保持筒24は、例えばその外周に車体側のフレーム等の支持側部材20が連結固定されて支持されるように設けられる。
The lower
前記防振基体3は、図に示すように下面側が凹設された円錐台形状をなしており、その中央部に前記第1取付具1の上部側が加硫接着され、また外周部が前記第2取付具2における前記筒状金具23の下部内周に加硫接着されている。前記第1取付具1の下端部が前記防振基体3より下方に突出している。前記筒状金具23の内周には前記防振基体3と一体のゴム層3aが装設され、該ゴム層3aは前記フランジ部23aの部分にまで連続して形成されている。
The
また、前記ゴム壁5の外周部には、径方向外側に向かって開口した周方向の凹溝を有する断面略C形状をなす環状のオリフィス形成部材10が加硫接着されている。このオリフィス形成部材10の内周部には、全周に渡って前記ゴム壁5から連続して上向きに突出するゴム部よりなる環状突起11が設けられている。前記環状突起11は、そのゴム部内に前記オリフィス形成部材10の内周部から延設された突出片10aが埋設されて補強されている。また、前記ゴム壁5の中央部には、後述する加振手段としてアクチュエータ9の軸部材27の下端側の頭部27a、特に円形に外方に張り出しかつ周縁部が下方向きに折曲された頭部27aが連結されている。図の場合、前記ゴム壁5は中央部が切欠された環状をなしており、その内周部に前記頭部27aの周縁部が加硫成形手段により埋設されることにより、シール状態で連結固定されている。
An annular
前記オリフィス形成部材10は、前記上部筒金具22の下部内周に液密に嵌着固定されて一体的に組み付けられている。図の場合、上部筒金具22の内周にシール用ゴム層12が設けられ、前記オリフィス形成部材10が前記下部筒金具21の上端部に当接する下部位置で前記上部筒金具22の内周に前記ゴム層12を介して液密に嵌着固定されている。これにより、前記ゴム壁5が一定の位置に保持されるとともに、該ゴム壁5と前記防振基体3及び第1取付具1との間が第1液室4として形成されている。
The
さらに、前記上部筒金具22内の前記オリフィス形成部材10より上方位置の内周には、加振手段としてのアクチュエータ9を保持するカップ状をなす保持部材15が前記シール用ゴム層12を介して液密に嵌着されて固定されている。図の場合、前記上部筒金具22の上部22bが下部よりやや径小に形成され、該上部22bの内周に前記保持部材15が上方より嵌着されるとともに、該保持部材15の底部15aが前記オリフィス形成部材10の内周部に有する上向きの環状突起11の上端面にシール状態を保持するように液密に当接せしめられている。
Further, a cup-shaped holding
このように組み付けられることにより、前記オリフィス形成部材10より上方の前記第2取付具2の部分(上部筒金具22)と前記環状突起11及び前記保持部材15との間が第2液室6として形成され、さらに前記オリフィス形成部材10の凹溝部分が周方向に延びるオリフィス7として形成されて、前記第1液室4と前記第2液室6とが連通接続せしめられている。7a,7bはそれぞれ前記第1液室4及び前記第2液室6との連通部である。これらの液室4,6及びオリフィス7には液体が封入充満される。
By being assembled in this way, the portion between the portion of the second fixture 2 (upper cylindrical fitting 22) above the
前記第2液室6を構成する前記上部筒金具22の部分の1個所もしくは複数個所、好ましくは周方向の2〜4個所に間隔おいて、該上部筒金具22の一部分を切欠した窓部22dが設けられるとともに、前記シール用ゴム層12と一体のゴム膜よりなるダイヤフラム13が前記切欠窓部22dを閉塞するように設けられている。該ダイヤフラム13が前記第2液室6の室壁の一部を構成して、これにより前記第2液室6の容積が可変とされている。
A
また、前記上部筒金具22の上端部には張り出し形成されたフランジ部22cを有し、該上部筒金具22に嵌着された前記保持部材15の上端部に有するフランジ部15bが前記上部筒金具22の前記フランジ部22cに対しボルト、ナット等のネジ締結手段14により固定されており、これにより、前記嵌着状態及び環状突起11に対する当接状態を緩みなく保持できるようになっている。前記上部筒金具22は、前記のように保持部材15を締結し、さらにオリフィス形成部材10を嵌着した状態において、液中で前記下部筒金具21に連結固定される。
Further, an upper end portion of the upper cylindrical metal fitting 22 has an overhang-formed
加振手段としてのアクチュエータ9は、前記保持部材15に圧入手段等により嵌着されるとともに、その上部がキャップ部材40により覆われ、該キャップ部材40の外周部に張り出し形成されたフランジ部40aが、前記保持部材15のフランジ部15bと共に前記上部筒金具22のフランジ部22cに対しネジ締結手段14により固定されることにより安定に保持されている。41は前記アクチュエータ9の受支部材であり、前記保持部材15の底部15a上に載接する。
The actuator 9 as the vibration means is fitted to the holding
前記のゴム壁5の加振手段である鉄心可動形の電磁石式のアクチュエータ9は、固定子28に関して軸方向に往復移動可能な可動子の少なくとも一部を構成する軸部材27を有してなり、該軸部材27が縦姿勢に設定されるとともに、該軸部材27が前記のように前記ゴム壁5の中央部に連結されている。こうして、後述のように固定子28に備えるコイルを励磁することにより、可動子つまりは前記軸部材27を往動と復動のいずれの行程も電気的に駆動させるように該アクチュエータ9が構成されている。次に、このアクチュエータ9の構造・作用等について詳しく説明する。
The iron-movable electromagnet actuator 9 serving as the vibration means for the
前記アクチュエータ9は、前記保持部材15により保持された固定子28と、該固定子28に関して軸方向に往復動可能に前記固定子28の内空部(軸心部)において支持した可動子30とを有してなる。
The actuator 9 includes a
前記固定子28は、可動子30の外方にあって、電磁鋼板等の磁性金属よりなる多数の環状(主に角形環状)の金属板を積層して成るヨーク28aと、該ヨーク28aの軸心方向の中央部において前記可動子30を挟んで相対向するように両側より径方向内方に向かって突出する磁極部29,29を有してなる。
The
前記可動子30は、基本的に、前記軸部材27を中心にして、その軸心方向中間部に、前記同様の磁性金属よりなる多数の金属円板を積層してなる可動子鉄心としての磁性材部30aが固着されて、前記軸部材27が前記固定子28に上下一対の板バネ35,35を介して上下方向(軸部材27の軸心方向)に往復動可能に支持されている。
The
図示する実施例の場合は、前記軸部材27に嵌合されるパイプ部材37に前記磁性材部30aが固着され、該パイプ部材37が前記軸部材27の外周に嵌合されて固定されている。この固定手段として、図の場合、前記軸部材27がほぼ全長に渡ってねじを有するねじ軸とされ、該軸部材27に対し位置決め用のナット36が上部側の所定位置まで螺合されるとともに、その上方部に、前記パイプ部材37と共に、後述する支持用の上下一対の板バネ35,35、及びこれを前記パイプ部材37との間に挟着するための一対の短パイプ38,38が嵌合され、さらに前記軸部材27の端部に締め付け用の前記ナット39が螺合され締付けられることにより、両ナット36,39間に前記パイプ材37等が固定されている。
In the illustrated embodiment, the
前記一対の板バネ35,35は、後述のコイル部分を迂回するように一部が内方へくびれた角形の変形リング状に形成され、前記磁性材部30aの上方及び下方に間隔を保有して位置している。各板バネ35は、その内周側端部が前記のようにパイプ部材37と短パイプ38,38との間に挟着されるとともに、その外周端部が前記固定子28の外周部において上部のキャップ部材40と下部の受支部材41とを、前記ヨーク28aを挟んで締結固定するボルト42による締結部分に共に固定されて、弾性変形可能に支持されている。そして前記固定子28が前記保持部材15の内周に嵌着されて保持されている。前記キャップ部材40および受支部材41の中央部には、前記位置決め用ナット36及び締め付け用ナット39が通り抜けできる開口40b,41aが設けられており、さらに前記底部15aの中央部にも、前記ナット39が通り抜けできる開口17が形成されている。
The pair of
通常、前記第2取付具2の下部筒金具21と上部筒金具22とを組み付けるまでは、前記可動子30の軸部材27のみをゴム壁に連結した状態にしておき、この組み付け後に、前記軸部材27に対して前記板バネ35,35および前記磁性材部30aを嵌合固着するとともに、前記保持部材15に対して前記固定子28を嵌着して組み立てる。
Normally, only the
図3〜図6にも示すように、前記可動子30の磁性材部30aに対向する前記固定子28の磁極部29,29の先端つまり内端には、前記可動子30の往復動方向(上下方向)に隣合った状態で並んで前記磁性材部30aに対向する上下一対の円弧板状をなす永久磁石31,32を、それらの磁極が互いにNS交互の異極をなすように、前記往復移動方向と直交する方向(左右方向)に磁極を並べて、かつ互いの磁極(N極とS極)の並びが逆になる状態に配設している。なお、上側の永久磁石31の上端から下側の永久磁石32の下端までの長さは、前記磁性材部30aの上下方向(軸心方向)の長さよりも長くなっている。
As shown also in FIGS. 3 to 6, the reciprocating direction of the mover 30 (the inner end of the
そして、前記固定子28の磁極部29には、コイル33を前記往復動方向と直交する方向(左右方向)の軸心周りに巻回して、前記一対の永久磁石31,32を通る磁束を発生可能に構成してある。
A
図の場合は、前記一対の永久磁石31,32から成る磁石部34を、前記可動子30を挟んで対向する前記固定子28の二つの磁極部29,29の内端部にそれぞれ設けており、両磁極部29,29それぞれの磁石部34,34の永久磁石31,32は、前記往復移動方向と直交する方向で前記磁性材部30aを挟んで対向するとともに、この対向する磁極が互いに異極をなすように磁極の並びを左右で逆にして配設している。これに対応して、前記コイル33についても、それぞれが各磁石部34の左右外方側に位置する状態で前記磁極部29,29に巻回されて配置されている。43は前記コイル33を保持するスプール部材である。
In the case of the figure, a
図3,図5に示すように、前記一対のコイル33,33は互いに接続されている。図3,図4に示すように、右側の上下一対の永久磁石31,32のうち上側の永久磁石31は、磁性材部30aと対向する面側がN極、反対面側がS極であり、下側の永久磁石32は、磁性材部30aと対向する面側がS極、反対面側がN極である。左側の一対の永久磁石31,32のうち上側の永久磁石31は、磁性材部30aと対向する面側がS極、反対側がN極であり、下側の永久磁石32は、磁性材部30aと対向する面側がN極、反対側がS極である。図3および図4において、白抜きの左右方向を向いた矢印は永久磁石31,32の起磁力の向きを表す。この起磁力は上側では左側を向き、下側では右側を向いている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the pair of
上記の構造により、図4に示すように、コイル33に正方向の電流が流れると、上側の永久磁石31の起磁力の向きと、コイル33の起磁力の向き(図4の矢印)とが同一になって、磁石の磁束が合成されて起磁力が強まり、他方、下側の永久磁石32の起磁力の向きと、コイル33の起磁力の向きとが反対になって、両者の起磁力が相殺されて弱まる。その結果、前記可動子30の磁性材部30a及び軸部材27に上向きの力(白抜きの矢印で示してある)が作用して、該軸部材27が上昇する。
With the above structure, as shown in FIG. 4, when a positive current flows through the
また、図6に示すように、コイル33に逆方向の電流(負電流)が流れると、前記とは反対に、上側の永久磁石31の起磁力の向きと、コイル33の起磁力の向きとが反対になって磁束が相殺され起磁力が弱まるとともに、下側の永久磁石32の起磁力の向きと、コイル33の起磁力の向きとが同一になって、この下側で磁石の磁束が合成されて起磁力が強まる。これにより、前記可動子30の磁性材部30a及び軸部材27に下向きの力(白抜きの矢印で示してある)が作用して、該軸部材27が下降する。そして、前記コイル33の電流の向きが正逆に交互に変わることで、軸部材27が上下に往復動する。
Further, as shown in FIG. 6, when a current (negative current) in the reverse direction flows through the
前記アクチュエータ9を上記のように往動行程と復動行程のいずれの行程も電気的に駆動させるから、コイル33に正弦波交流を流すことで、前記可動子30の軸部材27を交流電流の向きの変化に対応させて上下に往復動させることができる。特に、互いに異極をなす一対の永久磁石31,32のそれぞれの起磁力の向きと、コイル33に生じる起磁力との組み合わせにより、比較的コンパクトな装置でありながら、ムービングマグネット型の場合よりも出力の大きいものが得られるので、軸部材27を確実に強い力で往復動させることができ、第1液室4の圧力制御を確実になすことができる。
Since the actuator 9 is electrically driven in both the forward stroke and the backward stroke as described above, by passing a sine wave alternating current through the
なお、本発明は、エンジンマウントに限られず、種々の使用が可能であり、例えばサスペンションメンバーと車体側のフレームとの間に設けられるマウントにも適用することができる。 The present invention is not limited to an engine mount, and can be used in various ways. For example, the present invention can also be applied to a mount provided between a suspension member and a vehicle body side frame.
また、前記磁石部34を、次の[ア]のように構成してあってもよい。
Further, the
[ア]前記右側の上下一対の永久磁石31,32のうち上側の永久磁石31は、磁性材部30aと対向する面側がS極、反対面側がN極であり、下側の永久磁石32は、磁性材部30aと対向する面側がN極、反対面側がS極である。左側の一対の永久磁石31,32のうち上側の永久磁石31は、磁性材部30aと対向する面側がN極、反対側がS極であり、下側の永久磁石32は、磁性材部30aと対向する面側がS極、反対側がN極であるもの。
[A] Of the pair of upper and lower
本発明は、内部液室の圧力を制御することで防振効果を高める形式の能動型液封入式防振装置として、エンジンマウントに特に好適に利用でき、さらに他のマウントにも利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be particularly suitably used for an engine mount as an active liquid-filled vibration isolator that enhances the vibration isolation effect by controlling the pressure of the internal liquid chamber, and can also be used for other mounts.
1 第1取付具
2 第2取付具
3 防振基体
3a,3b ゴム層
4 第1液室
5 ゴム壁
5a,5b ゴム層
6 第2液室
7 オリフィス
9 アクチュエータ
10 オリフィス形成部材
10a 突出片
11 環状突起
12 シール用ゴム層
13 ダイヤフラム
14 ネジ締結手段
15 保持部材
15a 底部
17 開口
20 支持側部材
21 下部筒金具
21a フランジ部
21b 段部
21c 上端側筒部
22 上部筒金具
22a 下端部
22b 上部
22c フランジ部
22d 切欠窓部
23 筒状金具
23a フランジ部
24 取付用の保持筒
24a フランジ部
24b 底部
27 軸部材
27a 頭部
28 固定子
28a ヨーク
29 磁極部
30 可動子
30a 磁性材部
31 永久磁石
32 永久磁石
33 コイル
34 磁石部
35 板バネ
36 位置決め用ナット
37 パイプ部材
38 短パイプ
39 締め付け用ナット
40 キャップ部材
40a フランジ部
40b 開口
41 受支部材
41a 開口
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ゴム壁の外周部に加硫接着されたオリフィス形成部材を有し、該オリフィス形成部材が前記第2取付具の内周に嵌着固定されることにより前記オリフィスを形成し、また前記加振手段を保持するカップ状をなす保持部材が前記第2取付具の上部内周に上方より嵌着され、該保持部材の底部が前記オリフィス形成部材の内周部に有する上向きのゴム部よりなる環状突起に当接せしめられることにより、前記オリフィス形成部材より上方の前記第2取付具と前記環状壁及び前記保持部材との間が第2液室として形成され、さらに前記第2液室の外周壁を構成する前記第2取付具の一部分がダイヤフラムにより形成されてなり、
前記加振手段は、前記ゴム壁の中央部に連結された軸部材を有し、該軸部材がその外方に配した固定子に関して軸方向に往復動可能な可動子の少なくとも一部として構成された鉄心可動形のアクチュエータよりなり、前記固定子に備えるコイルが励磁されることにより、前記軸部材が往動行程及び復動行程の両方向に駆動されて前記ゴム壁を加振するように構成されてなることを特徴とする能動型液封入式防振装置。 A first fixture disposed on the shaft portion of the apparatus and a cylindrical second fixture disposed on the outside thereof are connected via a vibration-proof base made of a rubber-like elastic material, and the second fixture A rubber wall is provided inside the anti-vibration base and the first fixture, and a first liquid chamber is formed between the anti-vibration base and the rubber wall. What is the first liquid chamber? Separately, a second liquid chamber in which a diaphragm forms a part of the chamber wall is provided, and the first liquid chamber and the second liquid chamber are communicated by an orifice, and a part of the chamber wall of the first liquid chamber is formed. An active liquid-sealed vibration isolator configured such that vibration means is connected to the rubber wall from above, and the rubber wall is vibrated by the vibration means to control the pressure of the first liquid chamber. Because
An orifice forming member bonded to the outer periphery of the rubber wall by vulcanization, and the orifice forming member is fitted and fixed to the inner periphery of the second fixture to form the orifice; A cup-shaped holding member that holds the means is fitted to the upper inner periphery of the second fixture from above, and the bottom of the holding member is an annular shape formed of an upward rubber portion that is provided on the inner peripheral portion of the orifice forming member. By being brought into contact with the protrusion, a space between the second fixture above the orifice forming member, the annular wall and the holding member is formed as a second liquid chamber, and an outer peripheral wall of the second liquid chamber A part of the second fixture that constitutes is formed by a diaphragm;
The vibration means includes a shaft member connected to a central portion of the rubber wall, and the shaft member is configured as at least a part of a movable element that can reciprocate in the axial direction with respect to a stator disposed outside the shaft member. And a structure in which the shaft member is driven in both the forward stroke and the backward stroke to vibrate the rubber wall when a coil provided in the stator is excited. An active liquid-filled vibration isolator characterized by comprising:
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008061423A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Tokai Rubber Ind Ltd | Active damper |
KR20200021153A (en) * | 2018-08-20 | 2020-02-28 | 현대자동차주식회사 | Active engine mount for vehicle |
-
2004
- 2004-06-11 JP JP2004174802A patent/JP2005155900A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20200021153A (en) * | 2018-08-20 | 2020-02-28 | 현대자동차주식회사 | Active engine mount for vehicle |
US10899216B2 (en) | 2018-08-20 | 2021-01-26 | Hyundai Motor Company | Active engine mount for vehicle |
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