JP2006300315A - 防振装置 - Google Patents

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Toshifumi Sakata
利文 坂田
Hideaki Shimazu
英明 島津
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

【課題】防振効果を十分に得ることができる防振装置を提供すること。
【解決手段】車体フレームBFに取着される加振手段110と、足廻り部材に取着される外筒140と、加振手段110と外筒140とを連結する防振基体150とを備え、加振手段110が、コイル126の励磁により、ヨーク部材124を往動工程と復動工程との両方向に駆動させることができるように構成される。これにより、ヨーク部材124を入力振動を打ち消す方向へ往復動させることで、十分な防振効果を得ることができる。また、コイル126の励磁周波数を適宜変更することで、所望の周波数領域において防振効果を得ることができる。その結果、足廻り部材から車体フレームBFへ伝達される振動を十分に軽減することができるの、かかる振動が車室内に伝達されることを抑制して、静粛性や乗り心地の向上を図ることができる。
【選択図】図9

Description

本発明は、足廻り部材と車体フレームとの間に介在される防振装置に関するものであり、特に、防振効果を十分に得ることができる防振装置に関するものである。
ボディマウントは、自動車の車体フレームと足廻り部材との間に介在され、足廻り部材から車体フレームへ伝達される振動を軽減させる緩衝体として広く使用されている。
従来のこの種のボディマウント(防振装置)は、例えば、特開平4−327033号公報に開示されるように、車体フレームに固定される内筒と、その内筒の外側に間隔を置いて配設される筒状の外筒と、それら内筒と外筒とを連結しゴム状弾性体から構成される防振基体とを備え、足廻り部材に設けられた筒状のホルダ内に外筒を圧入することで、車体フレームと足廻り部材との間に介在するように取り付けられる(特許文献1)。
特開平4−327033号公報
ところで、近年では、より一層の防振効果を発揮するべく、第1及び第2液室間をオリフィスで連通して構成される液封入式のボディマウント(液封入式防振装置)も使用されている。これによれば、オリフィスによる両液室間の流体流動効果(液柱共振効果)や防振基体の制振効果によって、振動減衰機能と振動絶縁機能とを果すことができる。
しかしながら、上述した液封入式防振装置であっても、オリフィスによる両液室間の流体流動効果は、所定の共振周波数(及びその周辺周波数)領域でのみ発揮されるものであり、その他の周波数領域では発揮されない。即ち、広い周波数領域で十分な防振効果を得ることができない。また、上述した流体流動効果による防振効果自体も不十分であった。そのため、足廻り部材から車体フレームへ伝達される振動を十分に軽減することができず、かかる振動が車室内に伝達されることで、静粛性や乗り心地の悪化を招くという問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、防振効果を十分に得ることができる防振装置を提供することを目的としている。
この目的を達成するために請求項1記載の防振装置は、車体フレーム側に取り付けられる加振装置と、前記加振装置の外側に間隔を隔てて配置され足廻り部材側に取り付けられる筒状の外筒と、前記外筒と前記加振装置とを連結しゴム状弾性体から構成される防振基体とを備え、前記加振装置は、前記車体フレームの軸状部材が挿通されると共に前記車体フレームに固定され少なくとも一部に磁性体を有する固定子と、前記固定子の磁性体に対応する位置に配設される磁極部を有すると共に前記軸状部材に沿う方向へ往復動可能に構成され且つ前記防振基体に連結される可動子と、前記可動子の磁極部に巻回され電流が流れることで励磁されるコイルと、前記固定子と前記可動子とを連結すると共に前記可動子の磁極部および前記コイルを挟んで対向する一対の連結部材とを備え、前記一対の連結部材は、前記固定子の外周側に外嵌保持される内側円板部と、前記可動子の内周側に内嵌保持される外側円板部と、前記内側円板部と前記外側円板部とを連結しゴム状弾性体から構成される連結弾性体とを備え、前記コイルを励磁して起磁力を発生させることにより、前記可動子を往動工程と復動工程との両方向へ駆動し得るように構成されている。
請求項2記載の防振装置は、請求項1記載の防振装置において、前記可動子の磁極部は、少なくとも一対の磁石を備え、前記一対の磁石は、前記可動子の往復動方向に異なる磁極が隣り合って配設されると共に、前記可動子の往復動方向に直交する方向に磁極の並びを逆にして配設され、前記一対の磁石の間に発生する起磁力と、前記コイルを励磁することで発生する起磁力との組み合わせにより、前記可動子を前記往動工程と復動工程との両方向へ駆動するように構成されている。
請求項3記載の防振装置は、請求項2記載の防振装置において、前記可動子の磁極部は、前記可動子の往復動方向に直交する方向において前記固定子を挟んで対向し、前記一対の磁石は、前記可動子の往復動方向と直交する方向において前記固定子の磁性体を挟んで対向し、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た状態で、前記可動子の磁極部に配設されている。
請求項4記載の防振装置は、請求項2又は3に記載の防振装置において、前記一対の磁石が前記可動子の往復動方向に複数配設されている。
請求項5記載の防振装置は、請求項1から4のいずれかに記載の防振装置において、前記一対の連結部材の内の一方は、前記連結弾性体に穿設される貫通孔を備え、前記コイルに制御部からの電力を供給するための供給線は、前記貫通孔を介して、前記コイルと制御部の間に配線されている。
請求項6記載の防振装置は、請求項1から4のいずれかに記載の防振装置において、前記一対の連結部材の内の一方は、前記内側円板部又は外側円板部のいずれかに穿設される貫通孔を備え、前記コイルに制御部からの電力を供給するための供給線は、前記貫通孔を介して、前記コイルと制御部との間に配線されている。
請求項7記載の防振装置は、請求項1から6のいずれかに記載の防振装置において、前記防振基体は、一端側の端面から突設されると共に前記可動子に沿って環状に形成される凸条状の第1リップ部と、他端側の端面から突設されると共に前記可動子に沿って環状に形成される凸条状の第2リップ部とを備え、前記車体フレームへの装着状態では、前記第1リップ部が前記車体フレーム側のストッパ面に当接されると共に、前記第2リップ部が前記軸状部材の先端側に設けられたストッパ面に当接され、これら第1リップ部と第2リップ部とが圧縮変形されている。
請求項1記載の防振装置によれば、コイルを励磁して起磁力を発生させることにより、可動子を往動工程と復動工程との両方向に電気的に駆動させる構成であるので、入力振動を打ち消す方向へ可動子を往復動させることで、防振効果を十分に発揮させることができる。また、コイルを励磁する周波数を適宜変更して、可動子を所望の周波数で往復動させることで、所望の周波数領域において防振効果を発揮させることができる。その結果、足廻り部材から車体フレームへ伝達される振動を十分に軽減することができるの、かかる振動が車室内に伝達されることを抑制して、静粛性や乗り心地の向上を図ることができるという効果がある。
ここで、本発明によれば、上述したように、コイルを励磁して起磁力を発生させることにより、可動子を往動工程と復動工程との両方向に電気的に駆動させる構成であるので、可動子の往復動により発生する力(出力)の立ち上がりの遅れを低減することができるという効果がある。
例えば、加振装置をソレノイド式に構成し、往動工程では可動子を電気的に駆動させる一方、復動工程ではコイルスプリング等の弾性復元力によって可動子を機械的に復帰させる構造では、往動工程の初期に弾性力に抗しなければならないことから、その分、加振装置の駆動によって防振装置に発生する力の立ち上がりが遅れると共に、この遅れの大きさが各往動工程ごとにばらつきやすくなるという問題点がある。そして、復動工程では、力が急激に低下し、力の時間変化曲線が滑らかとならないため、振動の吸収を正確に行うことができないという問題点がある。
これに対し、本発明の防振装置によれば、コイルを励磁して起磁力を発生させることにより、可動子を往動と復動とのいずれの工程においても電気的に駆動可能であるので、力の立ち上がりの遅れを低減することができるという効果がある。これにより、例えば一例としてコイルに正弦波交流を流せば、力の時間変化曲線を正弦波曲線(即ち、正弦波交流における電流値の時間変化を表す曲線)に対応した正弦波曲線とすることができるので、振動の軽減を正確に行うことができる。
また、本発明の防振装置によれば、可動子と固定子とを連結する一対の連結部材を設けると共に、これら一対の連結部材が、固定子の外周側に外嵌保持される内側円板部と、可動子の内周側に内嵌保持される外側円板部と、内側円板部と外側円板部とを連結しゴム状弾性体から構成される連結弾性体とを備える構成であるので、可動子を固定子に対して非接触の状態で支持しつつ、可動子の往復動をスムーズに行わせることができるという効果がある。
即ち、内側円板部の外周と外側円板部の内周との間を連結弾性体で連結する構成であるので、可動子が往復動する場合には、連結弾性体を剪断方向へ変形させることでその変形抵抗を小さくして、可動子の往復動をスムーズに行わせることができる一方、可動子が固定子に対して近接(又は離間)する場合には、連結弾性体を内側円板部及び外側円板部との間で圧縮(又は引張)変形させることでその変形抵抗を大きくして、可動子が固定子に接触することを抑制することができる。その結果、加振装置の出力の向上を図ると共に出力の安定化を図ることができるという効果がある。
また、これら一対の連結部材は、上述の通り、内側円板部が固定子の外周側に外嵌保持され、外側円板部が可動子の内周側に内嵌保持され、且つこれらを連結弾性体で連結する構成であると共に、可動子の磁極部およびコイルを挟んで対向する位置に配設されているので、かかる一対の連結部材により加振装置の開口部を閉封して、内部構造(即ち、可動部、或いは、電気的構成)と外部との連通を遮断することができる。その結果、例えば、固定子と可動子との間のクリアランス部への異物の浸入による動作不良や雨水等の浸入による電気的なショートの発生などを未然に回避して、加振装置の信頼性の向上を図ることができるという効果がある。
更に、上述のように、内側円板部及び外側円板部を固定子及び可動子に対して圧入(外嵌又は内嵌)することで保持させる構成であるので、例えば、これらを螺合により保持させる構成と比較して、構造を簡素化することができるので、部品コストや組み立てコストの低減を図り、その分、防振装置全体としての製品コストの低減を図ることができるという効果がある。加えて、構造の簡素化を図りつつ、上述した加振装置の開口部を閉封して内部構造を密閉する機能も確実に発揮させることができるので、かかる内部構造への異物の浸入等も効果的に抑制することができるという効果がある。
ここで、本発明では、加振装置の外側に筒状の外筒を配置して、これら加振装置と外筒とを防振基体により連結する構成としたので、加振装置を小型化して、防振装置全体としての軽量化を図ることができる共に、防振基体のボリュームを確保して、その耐久性及び防振基体による制振効果の向上を図ることができるという効果がある。
即ち、本発明と異なる構成、例えば、車体フレームの軸状部材が挿通される内筒を別途設け、かかる内筒の外側に加振装置を配置して、これら内筒と加振装置とを防振基体により連結する構成とした場合には、内側に配設される防振基体のボリュームを確保することができず、その耐久性及び防振基体による制振効果の低下を招くと共に、外方に配設される加振装置の大型化により、防振装置全体としての重量増加を招くという問題点が生じる。これに対し、本発明では、上述の構成とすることで、かかる問題点を解消することができる。
請求項2記載の防振装置によれば、請求項1記載の防振装置の奏する効果に加え、可動子の磁極部が少なくとも一対の磁石を備え、一対の磁石は、可動子の往復動方向に異なる磁極が隣り合って配設されると共に、可動子の往復動方向に直交する方向に磁極の並びを逆にして配設されているので、一対の磁石の間に互いに反対方向となる2方向の起磁力を発生させることができる。
これにより、コイルに正方向の電流を流した場合には、一対の磁石の間に発生する2方向の起磁力の内の一方の起磁力の方向がコイルを励磁して発生する起磁力の方向と同一方向となり、両者の起磁力(即ち、磁束)が合成されると共に、前記2方向の起磁力の内の他方の起磁力の方向がコイルを励磁して発生する起磁力の方向と反対方向となり、両者の起磁力(磁束)が相殺される。その結果、可動子に1の方向への力が作用して、かかる可動子が固定子に対して1の方向(例えば、往動工程の方向)へ駆動される。
同様に、コイルに逆方向の電流を流した場合には、前記2方向の起磁力の内の他方の起磁力の方向がコイルを励磁して発生する起磁力の方向と同一方向となり、両者の起磁力(即ち、磁束)が合成されると共に、前記2方向の起磁力の内の一方の起磁力の方向がコイルを励磁して発生する起磁力の方向と反対方向となり、両者の起磁力(磁束)が相殺される。その結果、可動子に1の方向とは反対への力が作用して、かかる可動子が固定子に対して1の方向とは反対の方向(例えば、復動工程の方向)へ駆動される。
即ち、コイルを励磁する電流の方向を正逆反転させることにより、可動子に作用する力を正逆方向に変更させることができる、即ち、可動子を往動工程と復動工程との両方向へ往復動させることができるという効果がある。そして、このように、一対の磁石の間に発生する起磁力と、コイルを励磁することで発生する起磁力とを組み合わせを利用して可動子を駆動する構成とすることで、より出力の大きな加振装置(防振装置)を得ることができるという効果がある。
請求項3記載の防振装置によれば、請求項2記載の防振装置の奏する効果に加え、可動子の磁極部は、可動子の往復動方向に直交する方向において固定子を挟んで対向し、一対の磁石は、可動子の往復動方向と直交する方向において固定子の磁性体を挟んで対向し、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た状態で、可動子の磁極部に配設されているので、一対の磁石の間に発生する起磁力とコイルを励磁することで発生する起磁力とを共に最も効率良く発生させることができるという効果がある。その結果、加振装置の出力を向上させることができるという効果がある。更に、加振装置の出力向上を図りつつ、かかる加振装置の小型化を図ることができ、その分、防振装置全体としての小型化、軽量化を図ることができるという効果がある。
請求項4記載の防振装置によれば、請求項2又は3に記載の防振装置の奏する効果に加え、上述した一対の磁石が可動子の往復動方向に複数配設される構成としたので、例えば、車両への装着状態における初期位置(1W状態)において、各部材の重量ばらつき等に起因して、固定子(磁極部)に対する可動子(磁石)の相対位置に位置ずれが発生した場合でも、かかる位置ずれを吸収することができる。その結果、一対の磁石を固定の磁性体を挟む位置に対向させることができるので、上述したように、一対の磁石の間に発生する起磁力とコイルを励磁することで発生する起磁力とを発生させることによる可動子の駆動を確実かつ安定して行うことができるという効果がある。
請求項5記載の防振装置によれば、請求項1から4のいずれかに記載の防振装置の奏する効果に加え、一対の連結部材の内の一方が連結弾性体に穿設される貫通孔を備え、コイルに制御部からの電力を供給するための供給線が貫通孔を介してコイルと制御部の間に配線されるように構成したので、供給線を取り回すための構造を簡素化して、製造コストの削減を図ることができるという効果がある。即ち、連結部材を構成する内側円板部及び外側円板部は金属材料から構成されるため、かかる部材に貫通孔を形成することは加工コストの上昇を招くところ、本発明のように、連結弾性体に貫通孔を形成する構成であれば、内側円板部と外側円板部とに連結弾性体を加硫接着する際に同時に貫通孔を型成形することができるので、製造コストの削減を図ることができる。
請求項6記載の防振装置によれば、請求項1から4のいずれかに記載の防振装置の奏する効果に加え、一対の連結部材の内の一方が内側円板部又は外側円板部のいずれかに穿設される貫通孔を備え、コイルに制御部からの電力を供給するための供給線が貫通孔を介してコイルと制御部との間に配線されるように構成したので、供給線が断線することを抑制することができるという効果がある。即ち、防振装置への振動の入力に伴って連結弾性体(貫通孔)が変形されるため、かかる連結弾性体に設けた貫通孔に供給線を配線した場合には、貫通孔の変形に伴って供給線に負荷がかかり断線し易くなるところ、内側円板部又は外側円板部に設けた貫通孔であれば、かかる貫通孔が変形することはないので、供給線への負荷を回避して、その断線を抑制することができる。
請求項7記載の防振装置によれば、請求項1から6のいずれかに記載の防振装置の奏する効果に加え、防振基体の一端側の端面に第1リップ部を突設すると共に、防振基体の他端側の端面に第2リップ部を突設し、車体フレームへの装着状態では、第1リップ部が車体フレーム側のストッパ面に当接されると共に、第2リップ部が軸状部材の先端側に設けられたストッパ面に当接されて、これら第1リップ部と第2リップ部とが圧縮変形されるように構成したので、かかる第1リップ部及び第2リップ部によって加振装置の開口部を閉封することができ、その結果、加振装置の内部(即ち、可動部、或いは、電気的構成)を密閉して、外部との連通を遮断することができるという効果がある。これにより、上述した一対の連結部材による閉封効果と相乗的に作用して、固定子と可動子との間のクリアランス部への異物の浸入による動作不良や雨水等の浸入による電気的なショートの発生などを効果的に回避することができ、その分、加振装置の信頼性のより一層の向上を図ることができる。
また、第1リップ部及び第2リップ部は、可動子に沿って、即ち、可動子に対応する位置に形成されているので、車体フレームへの装着状態においては、これら第1リップ部及び第2リップ部を可動子によってストッパ面へ強固に押圧することができる。これにより、第1リップ部及び第2リップ部の圧縮状態を確実に維持して、上述した閉封効果を安定して発揮させることができるという効果がある。
更に、第1リップ部及び第2リップ部が防振基体の端面に形成される構成としたので、これら第1リップ部及び第2リップ部を防振基体と一体に且つ同時に形成することができるという効果がある。これにより、上述した閉封効果を得るために第1リップ部及び第2リップ部に相当する場合を防振基体とは別途設ける場合と比較して、製造コストを削減することができるという効果がある。
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、本発明の防振装置100を説明する前に、防振装置100の基礎となる技術(ダイナミックダンパ1)を第1実施の形態として説明する。本発明の防振装置100は、後述するように、ダイナミックダンパ1の基本構成をアクチュエータ装置(加振装置)として利用している。
図1は、本発明の第1実施の形態におけるダイナミックダンパ1の取り付け状態を概略的に示した斜視図である。なお、本実施の形態では、ダイナミックダンパ1がFF型自動車(以下「自動車」と略す)のエンジン10を支持するフレーム13に取り付けられる場合を例に説明する。
ダイナミックダンパ1の周辺には、図1に示すように、自動車の駆動力を発生するエンジン10と、そのエンジン10にボルト11a,11b,11cにより取り付けられる取り付け金具11と、その取り付け金具11にボルト12aにより取り付けられるエンジンマウント12と、そのエンジンマウント12がボルト12b,12c,12d,12eにより取り付けられるフレーム13と、そのフレーム13に配設される加速度センサ14とが配設されている。ダイナミックダンパ1は、ボルト1a,1bによりフレーム13に取り付けられる。
なお、加速度センサ14は、フレーム13が振動した際の加速度を計測するものであり、ダイナミックダンパ1は、その加速度センサ14により計測される加速度に基づきフレーム13の振動を減衰させるものである。この加速度センサ14は、ダイナミックダンパ1の近傍に配設され、より正確な防振を行うことができるように構成されている。
次に、図2及び図3を参照して、ダイナミックダンパ1の詳細な構造について説明する。図2は、ダイナミックダンパ1の外観を示した斜視図である。図3は、図2のIII−III線におけるダイナミックダンパ1とフレーム13との断面図である。
ダイナミックダンパ1は、フレーム13にボルト1a,1bにより取り付けられるベース板20と、そのベース板20に基端部(図3下側)がナット21により螺着され、ベース板20に対して固定される略円柱状の軸部材22と、その軸部材22の軸心方向A(図3における上下方向)における略中間部に固着される磁性体部23と、軸部材22の外周を囲むと共に軸部材22の軸心方向Aに往復動作可能なヨーク部材24と、ヨーク部材24の一部であり軸部材22を挟んでその軸部材22側に相対的に突出した磁極部25と、その磁極部25に巻回されると共にベース板20に固定されるコイル26と、ヨーク部材24及びベース板20の間を連結する連結部27とを備えている。
磁性体部23は、電磁鋼板等の磁性金属よりなる多数の略円盤状の金属23aを積層して構成されている。ヨーク部材24は、同様に電磁鋼板等の磁性金属よりなる多数の略環状(磁極部25を形成する相対的に突出した突出部を含む)の金属24aを積層して構成されている。
連結部27は、ゴム状弾性体料から構成され、ヨーク部材24の4つの側壁のうち対向する2つの側壁とベース板20とをそれぞれ加硫接着により連結している。なお、本実施の形態では、連結部27をヨーク部材24の2つの対向する側壁とベース板20とを連結するものとしたが、ヨーク部材24のベース板20との対向面全てを連結するものとしても良い。また、防振を行うために必要となる弾性力に応じて、材質(例えば、ゴム硬度)および大きさ(例えば、厚み及び幅)を変えるものとしても良い。
ヨーク部材24の磁極部25の先端(軸部材22の磁性体部23との対向面)には、円弧状の一対の永久磁石28が配設されている。永久磁石28の磁極(S極およびN極)は、軸部材22の軸心方向Aに隣り合って異極をなして構成されている(図6又は図7参照)。
即ち、図3左側の永久磁石28は、ベース板20側の磁性体部23と対向する面側がN極となると共にその反対面側(磁極部25側)がS極となる永久磁石28aと、ベース板20から離れた方(図3上側)の磁性体部23と対向する面側がS極となると共にその反対面側(磁極部25側)がN極となる永久磁極28bとを備えている。
一方、図3の紙面視右側の永久磁石28は、ベース板20側の磁性体部23と対向する面側がS極となると共に反対面側(磁極部25側)がN極となる磁極28bと、ベース板20から離れた方(図3上側)の磁性体部23と対向する面側がN極となる共に反対面側(磁極部25側)がS極となる永久磁極28aとを備えている。
よって、軸心方向Aに対して直交する方向(図3の矢印B方向)において対向配設された永久磁石28は、その矢印B方向に磁極が逆になるよう配設されている。従って、一対の永久磁石28の間には、上下で相反する方向の起磁力が発生する。なお、このように永久磁石28が配設されると、磁性体部23及び磁極部25は、永久磁石28のN極と対向する側がN極に帯磁すると共に永久磁石28のS極と対向する側がS極に帯磁する(図6又は図7参照)。
図3左右に配設されたコイル26は互いに電気的に導通しており、一方向の電流が流される。また、コイル26は磁極部25に巻回されているので、コイル26に電流が流されるとコイル26の周りに磁界が形成され、その結果、一対の永久磁石28間を磁束が通り起磁力が発生する。なお、コイル26は、ベース材20に固定されているので、ヨーク部材24が往復動作したとしても、コイル26に結線された配線が断線することを低減できる。
また、図3に示すように、コイル26は、軸心方向Aにおいてヨーク部材24の動作許容範囲t1を有する大きさに形成されている。これは、コイル26がベース板20に固定されているのに対して、ヨーク部材24が軸心方向Aに動作するためであり、そのヨーク部材24の動作範囲t2を確保するための空間である。
次に、図4を参照して、コイル26に接続される電気回路図について説明する。図4は、ダイナミックダンパ1の電気的な接続を示した電気回路図である。なお、図4では、図示を簡略化して理解を容易とするために、ダイナミックダンパ1が概略的に示されると共に、コイル26が簡易的な導線で示されている。
制御部30は、コイル26に流される電流の方向を制御するものである。制御部30には、演算装置であるCPU31と、CPU31により実行される各種の制御プログラムや固定値データが記憶されたROM32と、そのROM32内に記憶される制御プログラムの実行に際して各種のデータ等を一時的に記憶するためのメモリであるRAM23とが搭載されている。
また、制御部30の入力側には、加速度センサ14とエンジン回転数検出センサ40とが接続されている。加速度センサ14からは、フレーム13が振動した際の加速度が検出されその信号が入力される。エンジン回転数検出センサ40からは、エンジン10の回転数が検出されその信号が入力される。
制御部30の出力側には、コイル26に電流を流すアンプ41が接続されている。アンプ41は、制御部30からの指示を受信すると、その指示に応じて電流の方向を変えたり、通電の切り替え(オン/オフ)を行ったりするものである。
なお、ROM32には、アンプ41への出力パターンが設定されたテーブルが予め記憶されている。このテーブルは、エンジン回転数検出センサ40から入力されるエンジン回転数と、加速度センサ14から入力される加速度とに応じた出力パターンが設定されている。また、アンプ41への出力は、コイル26に流れる電流の方向や通電時間などの情報である。
アンプ41は、コイル26の両端と接続されており、コイル26に電流を流すものである。また、制御部30からの指示に応じて、コイル26へ流れる電流をオン/オフ(通電時間の調整)したり、電流の流れる方向を変更したりする。
また、図4には、白抜き矢印が示されており、その白抜き矢印の方向が一対の永久磁石28間に発生する起磁力の向きを示している。即ち、永久磁石28の間は、永久磁石28aから永久磁極28bの方向へ起磁力が発生するので、その方向は図4上下で相反する方向にある(即ち、図4上側に右側から左側への起磁力が発生し、図4下側に左側から右側への起磁力が発生する)。
次に、図5から図7を参照して、制御部30により制御されるダイナミックダンパ1の動作について説明する。図5は、制御部30のCPU31により実行されるメイン処理を示したフローチャートである。図6は、コイル26に電流を正方向に流した場合のダイナミックダンパ1の動作原理を説明するための説明図である。図7は、コイル26に電流を負方向に流した場合のダイナミックダンパ1の動作原理を説明するための説明図である。
なお、図6及び図7のコイル26の断面において、「×」と「・」が示されているが、これは電流の流れる方向を示している。即ち、図6であれば、紙面垂直方向奥側を通り下側方向に電流が流されている。本実施の形態では、この場合を正方向に電流が流されているものとする。一方、図7であれば、下側から紙面垂直方向奥側を通り上側方向に電流が流され、負方向に電流が流されているものとする。
また、磁極部25の断面における「×」と「・」は、コイル26に電流が流された場合に発生する磁束の向きを示している。即ち、図6であれば、左側から紙面垂直方向奥側(及び図示しない紙面垂直方向手前側)のヨーク部材24を通り右側へ流れ、右側から永久磁石28間を通り左側に磁束が流れる。一方、図7であれば、右側から紙面垂直方向奥側(及び図示しない垂直方向手前側)のヨーク部材24を通り左側へ流れ、左側から永久磁石28間を通り右側に磁束が流れる。
図5に示したメイン処理は、電源投入時のリセットにより起動される。電源投入とは、図示しないキーが操作されてACC(各装置への電源供給が行われた)状態にされた場合と、ONされてエンジン10が始動開始した場合の両方の状態を意味する。電源が投入されると、電源投入に伴う初期設定処理(図示せず)を実行する。この初期設定処理において、ROM32に記憶された情報(プログラムや出力パターンのテーブルなど)が読み出され、RAM33に記憶される。
CPU31は、メイン処理に関し、まず、エンジン10が始動しているか否かを判別する(S101)。エンジン10が始動していなければ(S101:No)、自動車が停止していることになり、エンジン10による振動がフレーム13に伝わらないので、フレーム13の振動を防振するためのS102〜S104の処理を行わずにS105の処理へ移行する。
一方、S101の処理でエンジン10が始動していると判別すると(S101:Yes)、エンジン回転数検出センサ40と加速度センサ14とからの情報を取得する(S102)。加速度センサ14からの情報は、フレーム13が振動した場合の加速度が入力される。エンジン回転数検出センサ40からの情報は、エンジン10の回転数が入力される。
S102の処理で各入力情報(エンジン回転数と加速度)の取得が終わると、その取得された入力情報に応じた出力パターンが選択される。この出力パターンの選択は、上述したROM32に予め記憶された出力パターンのテーブルから適宜選択される。
その後、出力パターンに基づきアンプ41に指示をし(S104)、その他の処理を実行する(S105)。その他の処理は、自動車を走行させるための各処理などであるが、ダイナミックダンパ1の制御ではないため詳細な説明は省略する。
ここで、S104の処理でアンプ41への指示がなされ、アンプ41がコイル26に正方向または負方向に電流を流した場合のダイナミックダンパ1の動作について、図6及び図7を参照して説明する。
図6に示すように、コイル26に正方向の電流を流すと、コイル26の周りに2点鎖線矢印の方向に磁界が発生し、その結果、永久磁石28の間を磁束が通り、起磁力が矢印C方向に発生する。
この場合、上側の永久磁石28の起磁力の向き(図6上側の白抜き矢印、右側から左側方向)と、コイル26に電流が流されることで発生する起磁力の向き(図6矢印C)とが同一方向となり、磁束が合成されて起磁力が強まる。
一方、下側の永久磁石28の起磁力の向き(図6下側の白抜き矢印、左側から右側方向)とコイル26に電流が流されることで発生する起磁力の向き(図6矢印C)とが反対になって、両者の起磁力が相殺されて弱まる。
これにより、軸部材22が上側の永久磁石28間に引きつけられる力が働き、軸部材22が固定されていることからヨーク部材24へ下向きの力(図6黒塗りの矢印)が作用し、ヨーク部材24が下方向に動作する。
図7に示すように、コイル26に負方向の電流を流すと、コイル26の周りに2点鎖線矢印の方向に磁界が発生し、その結果永久磁石28の間を磁束が通り、起磁力が矢印D方向に発生する。
この場合、下側の永久磁石28の起磁力の向き(図7下側の白抜き矢印、左側から右側方向)と、コイル26に電流が流されることで発生する起磁力の向き(図7矢印D)とが同一方向となり、磁束が合成されて起磁力が強まる。
一方、上側の永久磁石28の起磁力の向き(図7上側の白抜き矢印、右側から左側方向)とコイル26に電流が流されることで発生する起磁力の向き(図7矢印D)とが反対になって、両者の起磁力が相殺されて弱まる。
これにより、軸部材22が図7下側の永久磁石28間に引きつけられる力が働き、軸部材22が固定されていることからヨーク部材24に上向きへの力(図7黒塗りの矢印)が作用し、ヨーク部材24が上方向に動作する。
以上、説明したように、コイル26に流れる電流の向きを変更することで、ヨーク部材24を上下(1軸)方向に往復動作させることができる。また、制御装置30により、ヨーク部材24の動作方向が制御される。即ち、制御部30は、加速度センサ14により検出された加速度からフレーム13の振動した方向や振動の大きさを知ることができ、そのフレーム13の振動を相殺する方向にヨーク部材24を動作させることができる。よって、フレーム13の振動に応じて防振することができる。従って、自動車の車内に振動が伝わることを低減でき、運転者に不快感を与えることを低減することができる。
また、フレーム13の振動に基づく入力だけでなく、エンジン回転数検出センサ40からエンジン10の回転数が入力され、その回転数とフレーム13の振動とに基づき、ヨーク部材24の動作を制御している。これにより、エンジン10の回転数に対応して発生する振動を予測可能となるので、正確な防振を行うことができる。
特に、フレーム13に伝達される共振周波数が歪んだ波形(正弦波でない波形)である場合では、1方向のみ動作するアクチュエータや制御部を備えない防振装置では、正確に防振することが困難となる。しかし、ダイナミックダンパ1が往復動作方向に動作可能であると共に、エンジン回転数検出センサ40及び加速度センサ14の入力に応じて往復動作を制御部40で制御できるので、共振周波数が歪んだ波形であったとしても、その振動を防振することができる。さらに、ヨーク部材24の動作を電流値の大きさに応じて変化させることができるので、ソレノイドなどを用いるアクチュエータと比較して、滑らかな動作をさせることができる。
また、ヨーク部材24が重りの代わりとなるので、別に質量部材を備える必要がない。さらに、一対の永久磁石28が軸心方向Aに異なる磁極が隣り合って配設されると共に、矢印B方向に磁極が逆になるよう配設され、コイル26に電流を流すことでその一対の永久磁石28の間に起磁力を発生させる構成であるので、複数のコイルや永久磁石を備えなくてもヨーク部材24を往復動作させることができる。よって、ダイナミックダンパ1自体を小規模化できると共に製作コストを低減することができる。
また、ヨーク部材24、軸部材22、コイル26、連結部27が予めベース板20に取り付けられた状態となるので、ベース板20をフレーム13に取り付けるだけでダイナミックダンパ1の取り付け工程が終わる。よって、ダイナミックダンパ1の取り付け工程を簡略化することができる。
次いで、上述した第1実施の形態で説明したダイナミックダンパ1の基本構成を防振装置100に利用する形態を第2実施の形態として、図8から図13を参照して説明する。本発明の防振装置100は、能動型のボディマウントとして構成され、そのアクチュエータ装置(加振装置)として、ダイナミックダンパ1の基本構成が利用されている。なお、第1実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図8(a)は、第2実施の形態における防振装置100の上面図であり、図8(b)は、防振装置100の正面図である。図9は、図8(a)のIX−IX線における防振装置100の断面図であり、図10は、図9に示す防振装置100の部分拡大断面図である。なお、図9では、車体フレームBFへの取り付け状態が図示されている。
図11は、図9のXI−XI線における防振装置100の断面図であり、図12は、図9のXII−XII線における防振装置100の断面図である。なお、図11は、図10に示した防振装置100の部分拡大断面図に対応する。
防振装置100は、車体フレームBFと足廻り部材(図示せず)との間に介設され、車体フレームBFに対して足廻り部材を防振的に支持するためのボディマウントであり、図8から図12に示すように、加振装置110と、外筒140と、防振基体150とを主に備えて構成されている。
加振装置110は、車体フレームBF側に取り付けられる装置であって、図9に示すように、後述する内筒122の内周側に挿通される軸状部材Jにより車体フレームBFに対して締結固定される。また、外筒140は、足廻り部材に連結されたサスペンションメンバの筒状のフォルダFに対し、その上方(図9上側)から圧入されることで固定される。
防振基体150は、ゴム状弾性体から構成され、図8から図12に示すように、加振装置110と外筒140とを加硫接着により連結する。なお、この防振基体150の直径方向(例えば、図8(a)左右方向)に対向する2箇所には、すぐり部151が軸方向に貫通形成されおり、軸直角方向の荷重−撓み特性に異方性が付与されている。
このように、本実施の形態における防振装置100では、図8から図12に示すように、加振装置110の外側に筒状の外筒140を配置して、これら加振装置110と外筒140とを防振基体150により連結する構成としたので、加振装置110を小型化して、防振装置100全体としての軽量化を図ることができる共に、防振基体150のボリュームを確保して、その耐久性及び防振基体150による制振効果の向上を図ることができる。
即ち、本実施の形態における防振装置100と異なる構成、例えば、車体フレームBFの軸状部材Jが挿通される円筒部材を別途設け、かかる円筒部材の外側に加振装置を配置して、これら円筒部材と加振装置とを防振基体により連結する構成とした場合には、内側に配設される防振基体のボリュームを確保することができず、その耐久性及び防振基体による制振効果の低下を招くと共に、外方に配設される加振装置の大型化により、防振装置全体としての重量増加を招くという問題点が生じる。これに対し、本実施の形態における防振装置100では、上述の構成とすることで、かかる問題点を解消することができる。
外筒140は、鉄鋼材料から筒状に構成される部材であり、図9、図11又は図12に示すように、その上端(図9上側端)において径方向外方へ張り出して形成されるフランジ部141を備えている。フランジ部141の上面には、車体フレームBFのストッパ面S1との間でストッパ作用を発揮するストッパゴム部152が、防振基体150に連なるゴム状弾性体により形成されている。
加振装置110は、図9から図12に示すように、筒状に形成され上述した軸状部材Jが挿通される内筒122と、その内筒122の外周部に固着され磁性材料から構成される磁性体部123と、防振基体150を介して外筒140に連結されるヨーク部材124と、そのヨーク部材124の一部であり内筒122を挟んで位置する一対の磁極部125と、各磁極部125の周りに巻回されると共に各磁極部125に固着されるコイル126と、ヨーク部材124と内筒122との間を連結する一対の連結部材130とを主に備えている。
内筒122は、図8から図12に示すように、軸心O回りに対称形状となる円筒状に形成されており、その外周面に磁性体部123が固着されている。磁性体部123は、第1実施の形態における磁性体部23と同様に、電磁鋼板等の磁性金属からなる多数の略円盤状の金属板を積層して構成されており、図9、図10及び図12に示すように、内筒122の外周面に外嵌圧入されている。
ヨーク部材124は、第1実施の形態におけるヨーク部材24と同様に、電磁鋼板等の磁性金属からなり図12に示す外形形状(円筒形状の内周面から一対の磁極部125が磁性体部123へ向かって突出する形状)を有する多数の金属板を積層して構成されている。なお、ヨーク部材124の上下端面(図9上下方向端面)には、車体フレームBFのストッパ面S1及び軸状部材Jの先端側に配設されるストッパ面S2との間でストッパ作用を発揮するストッパゴム部153,154が、防振基体150に連なるゴム状弾性体により形成されている。
また、磁極部125は、磁性体部123との対向面に、第1実施の形態の場合と同様に、永久磁石128が配設されている。永久磁石128は、図10又は図12に示すように、軸心O方向(図10上下方向)に隣接するものが互いに異極(永久磁石128a(S極),128b(N極))をなすと共に、軸心O方向と略直交する方向(図10左右方向)において対向するもの同士も異極(永久磁石128a(S極),128b(N極))をなすように配設されている。
なお、軸心O方向の最上方(図10上方)に位置する永久磁石128の極性(永久磁石128a,128b)は、軸心O方向の最下方(図10下方)に位置する永久磁石128の極性(永久磁石128b,128a)に対し、軸心O方向において互いに異極をなすと共に、軸心O方向と略直交する方向においても互いに異極(永久磁石128a(S極),128b(N極))をなすように配設されている(図10参照)。
また、永久磁石128は、図10に示すように、軸心O方向に沿う方向(図10上下方向)の長さ寸法が磁性体部123の軸心O方向に沿う方向の長さ寸法よりも長く構成されている。即ち、永久磁石128は、軸心O方向の最上方(図10上方)に位置する永久磁石128(永久磁石128a,128b)が磁性体部123よりも上方(図10上方)まで延設されると共に、軸心O方向の最下方(図10下方)に位置する永久磁石128(永久磁石128b,128a)が磁性体部123よりも下方(図10下方)まで延設されている(図10参照)。
連結部材130は、上述したように、ヨーク部材124と内筒122とを連結する部材である。ここで、図13を参照して、連結部材130の詳細構成について説明する。図13(a)は、連結部材130の上面図であり、図13(b)は、図13(a)のXIIIb−XIIIb線における連結部材130の断面図である。
連結部材130は、図13に示すように、内側円板部131と、外側円板部132と、連結弾性体133とを備えている。内側円板部131及び外側円板部132は、鉄鋼材料から上面視円環状に構成される板状部材であり、連結弾性体133は、内側円板部131の外周部と外側円板部132の内周部とを加硫接着により連結するゴム状弾性体である。
ここで、連結弾性体133には、図13に示すように、貫通孔134が軸心O方向に貫通形成されている。この貫通孔134は、コイル126に制御部30(図4参照)からの電力を供給するための供給線127を配線するための貫通孔であり、図9に示すように、供給線127は、貫通孔134を介してコイル126と制御部30(図4参照)との間で配線される。
これにより、供給線127を取り回すための構造を簡素化して、防振装置100の製造コストの削減を図ることができる。即ち、内側円板部131及び外側円板部132は鉄鋼材料から構成されるため、かかる部材に貫通孔を形成することは加工コストの上昇を招くところ、上述したように、連結弾性体133に貫通孔134を形成する構成であれば、内側円板部131と外側円板部132とに連結弾性体133を加硫接着する際に同時に貫通孔134を型成形することができるので、製造コストの削減を図ることができるのである。
なお、後述するように、連結部材130は、一対が配設されるが、貫通孔134は、一対の連結部材130の一方(図9下側)のみに形成され、一対の連結部材130の他方(図9上側)には形成されない。また、供給線127が挿通された貫通孔134内にはシール材が充填され、貫通孔134を介した内外の連通が完全に遮断される。
図8から図12に戻って説明する。防振装置100には、図9に示すように、連結部材130が一対配設されており、これら一対の連結部材130は、磁性体部123、ヨーク部材124の磁極部125及びコイル126を挟んで対向している。
即ち、連結部材130は、図9及び図11に示すように、内側円板部131の内周部を内筒122の外周側に外嵌保持させると共に、外側円板部132の外周部をヨーク部材124の内周側に内嵌保持させることで、加振手段110の開口部を閉封して、その内部構造(即ち、磁性体部123と永久磁石128との間のクリアランス部やコイル126の電気的構成など)を密閉する。これにより、加振手段110の内部構造と外部との連通が遮断されている。
これにより、例えば、加振装置110の内部に異物や雨水などが浸入することを防止することができるので、磁性体部123と永久磁石128との間のクリアランス部に異物が挟まることや、雨水等による電気的なショートの発生などにより、動作不良が生じることを未然に回避して、加振装置100の信頼性の向上を図ることができる。
また、本実施の形態における防振装置100によれば、上述したように、内側円板部131の外周部と外側円板部132の内周部との間を連結弾性体133で連結する構成であるので、ヨーク部材124が内筒122に対して往復動する場合には、連結弾性体133を剪断方向へ変形させることでその変形抵抗を小さくして、内筒122に対するヨーク部材124の往復動をスムーズに行わせることができる一方、ヨーク部材124(永久磁石128)が内筒122(磁性体部123)に対して近接(又は離間)する方向(例えば、図9左右方向)へ移動される場合には、連結弾性体133を内側円板部131及び外側円板部132との間で圧縮(又は引張)変形させることでその変形抵抗を大きくして、永久磁石128が磁性体部123に接触することを抑制することができる。その結果、加振装置100の出力の向上を図ると共に出力の安定化を図ることができる。
また、防振装置100は、上述のように、内側円板部131及び外側円板部132を内筒122及びヨーク部材124に対して圧入(外嵌又は内嵌)することで保持させる構成であるので、例えば、これらを螺合により保持させる構成と比較して、構造を簡素化することができるので、部品コストや組み立てコストの低減を図り、その分、防振装置100全体としての製品コストの低減を図ることができる。加えて、構造の簡素化を図りつつ、上述した加振装置100の開口部を閉封して内部構造を密閉する機能も確実に発揮させることができるので、かかる内部構造への異物の浸入等も効果的に抑制することができる。
以上、説明したように、第2実施の形態における防振装置100によれば、コイル126を励磁して起磁力を発生させることにより、ヨーク部材124を内筒122に対して往動工程と復動工程との両方向に電気的に駆動させることができるので、入力振動を打ち消す方向へヨーク部材124を往復動させることで、入力振動を軽減することができる。その結果、足廻り部材(図示せず)から車体フレームBFへ伝達される振動を十分に軽減することができるの、かかる振動が車室内に伝達されることを抑制して、静粛性や乗り心地の向上を図ることができる。
なお、かかる制御(即ち、コイル126に通電させる電流波形)は、上述した第1実施の形態の場合と同様に、加速度センサ14の検出結果に応じて行うことができる。加速度センサ14の設置箇所は適宜選択することができ、例えば、防振装置100と足廻り部材との間の振動伝達経路上に設置しても良く、防振装置100と車室(乗員用スペース)との間の振動伝達経路上(例えば、車体フレームBF)に設置しても良く、或いは、両方に設置しても良い。更に、乗員用スペースにおける騒音をマイクロフォンにより検出し、その検出結果を加速度センサ14による検出結果と併せて利用するようにしても良い。
加速度センサ14を防振装置100と足廻り部材との間の振動伝達経路上(例えば、フォルダF)に取り付けた場合には、足廻り部材から防振装置100に入力される振動を直接検出することができるので、いわゆる見込み制御を行うことができ、その分、足廻り部材から車室内へ伝達される振動を精度良く軽減させることができる。
一方、加速度センサ14を防振装置100と車室(乗員用スペース)との間の振動伝達経路上(例えば、車体フレームBF)に取り付けられた場合には、防振装置100を通過して車体フレームBFに伝わる振動、即ち、運転者等の乗員に伝わる振動を検出することができるので、かかる振動のみに応じた制御を行うことで、減衰させる必要のある振動のみを減衰させる制御を行うことができ、その分、制御コストの削減を図ることができる。
次に、図14及び図15を参照して、第3実施の形態について説明する。図14は、第3実施の形態における防振装置200の断面図である。また、図15(a)は、連結部材230の上面図であり、図15(b)は、図15(a)のXVb−XVb線における連結部材230の断面図である。
第2実施の形態では、連結部材130の連結弾性体133に形成された貫通孔134を介して供給線127を配線する場合を説明したが、第3実施の形態における防振装置200では、連結部材230の外側円板部132に形成された貫通孔234を介して供給線127が配線されている。なお、上記各実施の形態と同一の部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
連結部材230は、図15に示すように、第2実施の形態における連結部材130と同様に、鉄鋼材料から上面視円環状の板状部材として構成される内側円板部131及び外側円板部132と、これら内側円板部131の外周部と外側円板部232の内周部とを加硫接着により連結しゴム状弾性体から構成される連結弾性体133とから構成される。
但し、連結部材233には、図15に示すように、貫通孔234が外側円板部132に貫通形成されている。なお、この貫通孔234は、第2実施の形態の場合と同様に、供給線127を配線するための貫通孔であり、図14に示すように、供給線127は、貫通孔234を介してコイル126と制御部30(図4参照)との間で配線される。
これにより、供給線127が断線することを抑制することができる。即ち、連結弾性体133に設けた貫通孔134に供給線127を配線すると、防振装置100への振動の入力に伴って連結弾性体133が変形された際に貫通孔134も変形されるため、かかる貫通孔134の変形に伴って供給線127に負荷がかかり断線し易くなるところ、本実施の形態における防振装置200のように、外側円板部132に設けた貫通孔234であれば、かかる貫通孔234が変形することはないので、供給線274への負荷を回避して、その断線を抑制することができる。
なお、供給線127が挿通された貫通孔234内にはシール材が充填され、貫通孔234を介した内外の連通が完全に遮断される。同時に、シール材の弾性力が緩衝材となることで、ヨーク部材124が往復動した際に作用する供給線127への負荷を抑制することができる。
次に、図16及び図17を参照して、第4実施の形態について説明する。図16(a)は、第4実施の形態における防振装置300の上面図であり、図16(b)は、防振装置300の正面図である。また、図17は、図16(a)のXVIIb−XVIIb線における防振装置300の断面図である。
第2実施の形態では、ストッパゴム部152〜154とストッパ面S1,S2との間に所定の隙間が形成され(図9参照)、大振幅の振動入力時に両者が当接される場合を説明したが、第4実施の形態では、ストッパゴム部352〜354がストッパ面S1,S2に当接されて圧縮変形するように構成されている。なお、上記各実施の形態と同一の部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
図16及び図17に示すように、防振基体150は、その一端側(図17上側)の端面にストッパゴム部352,353が突設されると共に、他端側(図17下側)の端面にストッパゴム部354が突設されている。
これらストッパゴム部352〜354は、ストッパ面S1,S2との間でストッパ作用を発揮するためのストッパ部としての役割と、シール作用を発揮するためのリップ部としての役割とを担う部位であり、図16及び図17に示すように、防振基体150に連なるゴム状弾性体により形成されている。
ストッパゴム部352〜354は、図16に示すように、軸心O方向に沿う高さ寸法が内筒122よりも高くなるように設定されると共に周方向に連続する環状の凸条として形成されている。そのため、図17に示すように、車体フレームBFへの装着状態では、ストッパゴム部352,353が車体フレームBF側のストッパ面S1に当接されると共に、ストッパゴム部354が軸状部材Jの先端側に設けられたストッパ面S2に当接され、これらストッパゴム部352〜354が圧縮変形されている。
これにより、ストッパゴム部352〜354によって加振装置110の開口部を連結部材130と共に閉封することができるので、加振装置110の内部構造(即ち、磁性体部123と永久磁石128との間のクリアランス部やコイル126の電気的構成など)を密閉して、加振手段110の内部構造と外部との連通を遮断することができる。その結果、上述したように、加振装置110の内部への異物や雨水などの浸入をより確実に防止することができるので、磁性体部123と永久磁石128との間のクリアランス部に異物が挟まることや、雨水等による電気的なショートの発生などにより、動作不良が生じることを未然に回避して、加振装置300の信頼性のより一層の向上を図ることができる。
また、図17に示すように、ストッパゴム部352は外筒140のフランジ部141に対応する位置に形成されると共に、ストッパゴム部353,354はヨーク部材124の上下端面(図17上下方向端面)に対応する位置に形成されているので、車体フレームBFへの装着状態においては、これらストッパゴム部352〜354を外筒140のフランジ部141及びヨーク部材124の上下端面によってストッパ面S1,S2へ強固に押圧することができる。これにより、ストッパゴム部352〜354の圧縮状態を確実に維持して、上述した閉封効果による異物等の浸入防止機能を安定して発揮させることができる。
以上、実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
例えば、上記各実施の形態で挙げた数値は一例を示すものであり、他の数値を採用することは当然可能である。
上記第2から第4実施の形態では、内筒122が車体フレームBF側に、外筒140が足廻り部材(フォルダーF)側に、それぞれ取り付けられる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、この対応関係を逆とする、即ち、内筒122が足廻り部材(フォルダーF)側に、外筒140が車体フレームBF側に、それぞれ取り付けられるように構成しても良い。
上記第3実施の形態では、外側円板部132に貫通孔234が穿設される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、これに代えて、或いは、これに加えて、内側円板部131に貫通孔234を穿設しても良い。
本発明の第1実施の形態におけるダイナミックダンパの取り付け状態を概略的に示した斜視図である。 ダイナミックダンパの外観を示した斜視図である。 図2のIII−III線におけるダイナミックダンパとフレームとの断面図である。 ダイナミックダンパの電気的な接続を示した電気回路図である。 メイン処理を示したフローチャートである。 コイルに電流を正方向に流した場合のダイナミックダンパの動作原理を説明するための説明図である。 コイルに電流を負方向に流した場合のダイナミックダンパの動作原理を説明するための説明図である。 (a)は、第2実施の形態における防振装置の上面図であり、(b)、は防振装置の正面図である。 図8(a)のIX−IX線における防振装置の断面図である。 図9に示す防振装置の部分拡大断面図である。 図9のXI−XI線における防振装置の断面図である。 図9のXII−XII線における防振装置の断面図である。 (a)は、連結部材の上面図であり、(b)は、図13(a)のXIIIb−XIIIb線における連結部材の断面図である。 第3実施の形態における防振装置の断面図である。 (a)は、連結部材の上面図であり、(b)は、図13(a)のXVb−XVb線における連結部材の断面図である。 (a)は、第4実施の形態における防振装置の上面図であり、(b)は、防振装置の正面図である。 図16(a)のXVII−XVII線における防振装置の断面図である。
符号の説明
100,200,300 防振装置
110 加振装置
122 内筒(固定子の一部)
123 磁性体部(磁性体)
124 ヨーク部材(可動子の一部)
125 磁極部(可動子の一部)
126 コイル
127 供給線
128 永久磁石(磁石)
128a,128b 永久磁石(一対の磁石)
130,230 連結部材
131 内側円板部
132 外側円板部
133 連結弾性体
134 貫通孔(連結弾性体に穿設される貫通孔)
234 貫通孔(外側円板部に穿設される貫通孔)
140 外筒
150 防振基体
353 ストッパゴム部(第1リップ部)
354 ストッパゴム部(第2リップ部)
30 制御部
BF 車体フレーム
J 軸状部材
S1,S2 ストッパ面
O 軸心(可動子の往復動方向)

Claims (7)

  1. 車体フレーム側に取り付けられる加振装置と、
    前記加振装置の外側に間隔を隔てて配置され足廻り部材側に取り付けられる筒状の外筒と、
    前記外筒と前記加振装置とを連結しゴム状弾性体から構成される防振基体とを備え、
    前記加振装置は、
    前記車体フレームの軸状部材が挿通されると共に前記車体フレームに固定され少なくとも一部に磁性体を有する固定子と、
    前記固定子の磁性体に対応する位置に配設される磁極部を有すると共に前記軸状部材に沿う方向へ往復動可能に構成され且つ前記防振基体に連結される可動子と、
    前記可動子の磁極部に巻回され電流が流れることで励磁されるコイルと、
    前記固定子と前記可動子とを連結すると共に前記可動子の磁極部および前記コイルを挟んで対向する一対の連結部材とを備え、
    前記一対の連結部材は、前記固定子の外周側に外嵌保持される内側円板部と、前記可動子の内周側に内嵌保持される外側円板部と、前記内側円板部と前記外側円板部とを連結しゴム状弾性体から構成される連結弾性体とを備え、
    前記コイルを励磁して起磁力を発生させることにより、前記可動子を往動工程と復動工程との両方向へ駆動し得るように構成されていることを特徴とする防振装置。
  2. 前記可動子の磁極部は、少なくとも一対の磁石を備え、
    前記一対の磁石は、前記可動子の往復動方向に異なる磁極が隣り合って配設されると共に、前記可動子の往復動方向に直交する方向に磁極の並びを逆にして配設され、
    前記一対の磁石の間に発生する起磁力と、前記コイルを励磁することで発生する起磁力との組み合わせにより、前記可動子を前記往動工程と復動工程との両方向へ駆動するように構成されていることを特徴とする請求項1記載の防振装置。
  3. 前記可動子の磁極部は、前記可動子の往復動方向に直交する方向において前記固定子を挟んで対向し、
    前記一対の磁石は、前記可動子の往復動方向と直交する方向において前記固定子の磁性体を挟んで対向し、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た状態で、前記可動子の磁極部に配設されていることを特徴とする請求項2記載の防振装置。
  4. 前記一対の磁石が前記可動子の往復動方向に複数配設されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の防振装置。
  5. 前記一対の連結部材の内の一方は、前記連結弾性体に穿設される貫通孔を備え、
    前記コイルに制御部からの電力を供給するための供給線は、前記貫通孔を介して、前記コイルと制御部の間に配線されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の防振装置。
  6. 前記一対の連結部材の内の一方は、前記内側円板部又は外側円板部のいずれかに穿設される貫通孔を備え、
    前記コイルに制御部からの電力を供給するための供給線は、前記貫通孔を介して、前記コイルと制御部との間に配線されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の防振装置。
  7. 前記防振基体は、一端側の端面から突設されると共に前記可動子に沿って環状に形成される凸条状の第1リップ部と、他端側の端面から突設されると共に前記可動子に沿って環状に形成される凸条状の第2リップ部とを備え、
    前記車体フレームへの装着状態では、前記第1リップ部が前記車体フレーム側のストッパ面に当接されると共に、前記第2リップ部が前記軸状部材の先端側に設けられたストッパ面に当接され、これら第1リップ部と第2リップ部とが圧縮変形されていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の防振装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110696579A (zh) * 2019-10-19 2020-01-17 西安科技大学 齿轮齿条式半主动馈能悬架作动器及其能量回收控制方法

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