JP2016098981A - 防振用電磁式アクチュエータと、それを用いた能動型流体封入式防振装置および能動型制振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可動子を固定子に対して有効に案内しながら、作動の安定化や耐久性の向上などを簡単な構造で有利に実現することができる、新規な構造の防振用電磁式アクチュエータを提供すること。
【解決手段】何れか一方がコイル７４を備える固定子６８と可動子７０を有しており、コイル７４への通電によって生じる磁界の作用によって可動子７０が固定子６８に対して相対変位するようにされた防振用電磁式アクチュエータ１０において、固定子６８と可動子７０が内外挿配置されていると共に、それら固定子６８と可動子７０の間には筒状のガイドスリーブ１１６が配されて可動子７０がガイドスリーブ１１６に対して摺動可能とされている一方、ガイドスリーブ１１６には弾性支持体１２２が固定されており、弾性支持体１２２がガイドスリーブ１１６を外れた部位で固定子６８に挟持されてガイドスリーブ１１６が固定子６８に弾性支持されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、固定子に対する可動子の駆動力をコイルへの通電によって生じる防振用電磁式アクチュエータと、防振用電磁式アクチュエータの発生力を流体室に及ぼすことで振動を相殺的に低減する能動型流体封入式防振装置と、防振用電磁式アクチュエータの発生力によって制振対象部材の振動を相殺的に低減する能動型制振装置とに関するものである。

従来から、能動型流体封入式防振装置や能動型制振装置などでは、加振力を生じるアクチュエータとして、防振用電磁式アクチュエータが採用されている。防振用電磁式アクチュエータは、固定子と固定子に対して相対変位可能とされた可動子とを備えており、それら固定子と可動子が、通電によって磁界を形成するコイルを備えたコイル部材と、コイルが形成する磁界の作用でコイル部材に対して相対変位するアーマチャとの各一方を備えている。なお、特許第３８４５４２１号公報（特許文献１）に示された防振用電磁式アクチュエータは、コイル部材を備える筒状の固定子が、アーマチャを備える可動子に外挿された構造を有している。

ところで、特許文献１では、固定子と可動子の間には筒状のガイドスリーブが配されており、可動子がガイドスリーブに摺接して案内されることで、可動子が固定子に対して軸直角方向で位置決めされながら軸方向へスムーズに変位するようになっている。

しかしながら、特許文献１の構造では、例えば可動子が固定子に対して相対的に傾きながら変位する場合に、可動子が固定子に支持されたガイドスリーブに小さな面積で接触して、引っ掛かりによる作動の不安定化や、当接圧の増大による可動子やガイドスリーブの摩耗（耐久性の低下）などといった不具合が生じ得る。

なお、特許文献１では、ガイドスリーブの下端部がフランジ状に折り曲げられており、かかるガイドスリーブの下端部がコイルスプリングによって固定子側の弾性板に弾性的に押し当てられることによって、ガイドスリーブが固定子に対してある程度の相対傾動を許容された状態で支持されている。しかし、このように別体のコイルスプリングや弾性板を介してガイドスリーブを固定子に支持させると、部品点数の増大による構造の複雑化などが問題になるおそれがあった。

しかも、コイルスプリングと弾性板の間でフランジ状のガイドスリーブの下端部を軸方向に挟み込む構造では、ガイドスリーブを固定子に安定して支持させながら、ガイドスリーブを可動子の動きに追従して傾動させることが難しい。蓋し、ガイドスリーブの固定子に対する安定した支持を実現するためには、コイルスプリングと弾性板の軸方向での圧縮ばねを硬くすることが望ましいが、圧縮ばねを硬くすると、ガイドスリーブの固定子に対する相対傾動が生じ難くなって、可動子が傾く場合にガイドスリーブが追従し難くなるからである。

特許第３８４５４２１号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、可動子を固定子に対して有効に案内しながら、作動の安定化や耐久性の向上などを簡単な構造で有利に実現することができる、新規な構造の防振用電磁式アクチュエータを提供することにある。

さらに、本発明は、上記の如き効果を奏する防振用電磁式アクチュエータを備える、新規な構造の能動型流体封入式防振装置および能動型制振装置を提供することも、目的とする。

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。

すなわち、本発明の第一の態様は、固定子と該固定子に対して相対変位可能な可動子とを備えると共に、それら固定子と可動子が、通電によって磁界を生じるコイルを備えたコイル部材と、該コイルが生じる磁界の作用で該コイル部材に対して相対変位するアーマチャとの各一方を備えている防振用電磁式アクチュエータにおいて、前記固定子と前記可動子が内外挿配置されていると共に、それら固定子と可動子の間には筒状のガイドスリーブが配されて該可動子が該ガイドスリーブに対して摺動可能とされている一方、該ガイドスリーブには弾性支持体が固定されており、該弾性支持体が該ガイドスリーブを外れた部位で該固定子に挟持されて該ガイドスリーブが該固定子に弾性支持されていることを、特徴とする。

このような第一の態様に従う構造とされた防振用電磁式アクチュエータによれば、ガイドスリーブが固定子と可動子の間に配されることによって、固定子と可動子の間に発生力が作用しても、可動子がガイドスリーブに案内されながら固定子に対して相対変位する。それ故、固定子と可動子が引っ掛かることなくスムーズに相対変位して、目的とする力を効率的に且つ安定して得ることができる。

さらに、ガイドスリーブが弾性支持体を介して固定子に弾性支持されることから、ガイドスリーブの固定子に対する傾斜が弾性支持体の弾性変形によって許容される。それ故、可動子が固定子に対して相対的に傾斜した状態で相対変位する場合に、ガイドスリーブが可動子に追従して傾斜することで、可動子のガイドスリーブに対する局所的な摺接が回避されて、摩耗や引っ掛かりなどの不具合が防止される。

しかも、弾性支持体はガイドスリーブを外れた部位で固定子に挟持されており、弾性支持体が固定子で圧縮されることによりガイドスリーブが固定子に弾性支持されると共に、ガイドスリーブの固定子に対する相対的な傾斜が、弾性支持体の剪断曲げ変形によって許容される。それ故、比較的にばね定数が大きい弾性支持体の圧縮ばね成分によって、ガイドスリーブが固定子に安定して支持されると共に、比較的にばね定数が小さい弾性支持体の剪断および曲げのばね成分によって、ガイドスリーブの固定子に対する相対傾斜が有効に生ぜしめられて、ガイドスリーブが可動子の固定子に対する傾斜に追従可能とされる。

本発明の第二の態様は、第一の態様に記載された防振用電磁式アクチュエータにおいて、前記固定子が筒状の前記コイル部材を備えており、該コイル部材が前記可動子に外挿されていると共に、該コイル部材が有底カップ形状のハウジングに収容配置されて、前記弾性支持体が前記ガイドスリーブの下端部から軸直角方向へ突出して該コイル部材と該ハウジングの底壁部との間で軸方向に挟持されているものである。

第二の態様によれば、外部からの通電が必要となるコイル部材が固定子側に配されることから、断線の回避や可動子の軽量化などが図られ得る。また、ガイドスリーブから軸直角方向へ突出する弾性支持体が、コイル部材とハウジングの底壁部との間で軸方向に挟持されることで、ガイドスリーブが弾性支持体の軸方向での圧縮によって安定して支持されると共に、ガイドスリーブが弾性支持体の剪断曲げ変形によって可動子の軸方向に対する傾斜に追従して、摩耗や引っ掛かりの回避による耐久性の向上や作動の安定化などが図られる。更に、固定子側に挟持される弾性支持体がガイドスリーブの下端部に固定されており、ガイドスリーブのコイル部材に対する相対的な傾斜が下端部を中心として生じることから、ガイドスリーブの傾斜がより小さな力で効率的に生ぜしめられる。

本発明の第三の態様は、第一又は第二の態様に記載された防振用電磁式アクチュエータにおいて、前記ガイドスリーブの下端部に大径の固定部が設けられており、前記弾性支持体が該ガイドスリーブの該固定部に固定されて外周へ突出しているものである。

第三の態様によれば、ガイドスリーブにおける弾性支持体の固定部分が大径とされていることで、弾性支持体のガイドスリーブを外れた部位を固定子に挟持させながら、弾性支持体のガイドスリーブからの突出寸法を調節設定し易くなる。それ故、弾性支持体のばね特性を適切に調整することができて、安定した支持と可動子の傾動に対する追従性とが両立して実現され得る。

本発明の第四の態様は、第一〜第三の何れか一つの態様に記載された防振用電磁式アクチュエータにおいて、前記可動子が永久磁石にインナヨークが重ね合わされた構造の前記アーマチャを備えていると共に、該永久磁石が希土類磁石又はフェライト磁石とされているものである。

第四の態様によれば、固定子と可動子の間にガイドスリーブが配されて、可動子がガイドスリーブによって固定子に対して相対変位方向との直交方向で位置決めされることから、可動子と固定子の間で磁気的な力が強く作用しても、可動子と固定子の軸直角方向での位置ずれが問題になり難い。それ故、可動子の永久磁石として保持力の大きな希土類磁石を採用しても、可動子が固定子との間で作用する磁気的な力によって相対変位方向との直交方向に変位するのが防止されて、大きな発生力を効率的に得ることができる。一方、フェライト磁石を採用すれば、焼結によって各種形状に容易に成形可能であると共に、永久磁石を安価に得ることができる。

本発明の第五の態様は、能動型流体封入式防振装置であって、第一の取付部材と第二の取付部材が本体ゴム弾性体によって弾性連結されていると共に、壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成された流体室が形成されており、該流体室には非圧縮性流体封入されていると共に、該流体室の壁部の他の一部が加振部材で構成されて、該加振部材には第一〜第四の何れか一つの態様に記載された防振用電磁式アクチュエータの前記可動子が取り付けられており、該防振用電磁式アクチュエータの発生加振力が該加振部材によって該流体室に及ぼされるようになっていることを、特徴とする。

このような本発明の第五の態様に記載された能動型流体封入式防振装置によれば、流体室に及ぼされる加振力を発生するアクチュエータとして、本発明に係る防振用電磁式アクチュエータを採用することにより、安定した作動や耐久性の向上などが図られる。特に、外部からの入力が流体室の壁部を構成する加振部材を介して可動子に伝達されるなどして、可動子が固定子に対して相対的に傾斜しても、ガイドスリーブが可動子に追従して傾斜することで、アクチュエータの作動や耐久性への悪影響が回避される。

本発明の第六の態様は、能動型制振装置であって、第一〜第四の何れか一つの態様に記載された防振用電磁式アクチュエータを備えており、前記固定子が制振対象部材に取り付けられるようになっていると共に、該固定子と前記可動子が支持ゴム弾性体によって相互に弾性連結されていることを、特徴とする。

このような本発明の第六の態様に記載された能動型制振装置によれば、制振対象部材に及ぼされる加振力を発生するアクチュエータとして、本発明に係る防振用電磁式アクチュエータを採用することにより、安定した作動や耐久性の向上などが図られる。しかも、可動子が、支持ゴム弾性体の成形後の収縮や経年変化などによって、固定子に対して相対的に傾斜しても、ガイドスリーブが可動子に追従して傾斜することで、アクチュエータの作動や耐久性への悪影響が回避される。

本発明によれば、内外挿配置された固定子と可動子の間にガイドスリーブが配されていると共に、ガイドスリーブに固定された弾性支持体が、ガイドスリーブを外れた部位で固定子に挟持されており、もってガイドスリーブが固定子に弾性支持されている。これにより、ガイドスリーブの固定子に対する傾斜が弾性支持体の弾性変形によって許容されており、可動子が固定子に対して相対的に傾斜した場合に、ガイドスリーブが可動子に追従して傾斜することで、可動子の部分的な摩耗や引っ掛かりによる作動への悪影響などが回避される。しかも、硬いばね特性が発揮される弾性支持体の圧縮によってガイドスリーブが安定して支持されると共に、柔らかいばね特性が発揮される弾性支持体の剪断曲げによって可動子の傾斜に対するガイドスリーブの高い追従性が実現される。

本発明の第一の実施形態としてのエンジンマウントを示す縦断面図。 図１に示すエンジンマウントの要部を拡大して示す部分縦断面図であって、図１のＡ部を拡大して示す図。 本発明の別の一実施形態としてのエンジンマウントの要部を拡大して示す部分縦断面図。 本発明のまた別の一実施形態としてのエンジンマウントの要部を拡大して示す部分縦断面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には、本発明の第一の実施形態として、本発明に係る防振用電磁式アクチュエータ１０を備えた能動型流体封入式防振装置としてのエンジンマウント１１が示されている。エンジンマウント１１は、第一の取付部材１２と第二の取付部材１４が、本体ゴム弾性体１６によって相互に弾性連結された構造を有している。以下の説明において、特に説明がない限り、上下方向とは、後述する可動子７０の固定子６８に対する変位方向となる図１中の上下方向を言う。

より詳細には、第一の取付部材１２は、金属や合成樹脂などで形成された高剛性の部材であって、略円形断面で上下に延びるブロック形状を有していると共に、上方に突出する板状の取付片１８が一体形成されて、取付片１８にボルト孔２０が貫通形成されている。

第二の取付部材１４は、第一の取付部材１２と同様に高剛性の部材であって、全体として薄肉大径の略円筒形状を有していると共に、外周側に開口する溝状縦断面で周方向に延びている。更に、第二の取付部材１４は、上端部分が上方に行くに従って拡開するテーパ部２２とされていると共に、下端部分が円環板形状のかしめ板部２４とされている。

そして、第一の取付部材１２が第二の取付部材１４の上方に配置されて、それら第一の取付部材１２と第二の取付部材１４の間に本体ゴム弾性体１６が配されている。本体ゴム弾性体１６は、厚肉の略円錐台形状を有しており、小径側の端部が第一の取付部材１２に加硫接着されていると共に、大径側の端部が第二の取付部材１４に加硫接着されている。本実施形態の本体ゴム弾性体１６は、第一の取付部材１２と第二の取付部材１４を備える一体加硫成形品として形成されている。

また、本体ゴム弾性体１６には、大径凹所２６が形成されている。大径凹所２６は、本体ゴム弾性体１６の大径側の軸方向端面に開口する円形横断面の凹所であって、上底壁面が上方に向かって縮径するテーパ形状を有している。なお、大径凹所２６の直径が第二の取付部材１４の内径よりも小さくされており、第二の取付部材１４の内周面が本体ゴム弾性体１６と一体形成された略円筒形状のゴム層によって覆われている。更に、テーパ部２２を含む第二の取付部材１４の上端部分は、外周側まで本体ゴム弾性体１６によって覆われて、本体ゴム弾性体１６に埋設状態で固着されている。

また、本体ゴム弾性体１６の一体加硫成形品には、支持ゴム弾性体３０が取り付けられている。支持ゴム弾性体３０は、略円環板形状を有しており、外周端部に円環状の支持金具３２が加硫接着されている。支持金具３２は、内周部分が溝状とされて支持ゴム弾性体３０の外周端部に固着されていると共に、外周部分が略円環板形状とされて第二の取付部材１４のかしめ板部２４に下方から重ね合わされている。また、支持ゴム弾性体３０の内周端部には、加振部材としての出力部材３４が加硫接着されており、支持ゴム弾性体３０の中央穴が出力部材３４で閉塞されている。

そして、支持金具３２と出力部材３４を備える支持ゴム弾性体３０が、本体ゴム弾性体１６の一体加硫成形品に取り付けられることによって、本体ゴム弾性体１６の大径凹所２６が支持ゴム弾性体３０によって流体密に覆蓋されている。これにより、本体ゴム弾性体１６と支持ゴム弾性体３０および出力部材３４との間には、流体室としての主液室３６が大径凹所２６を用いて形成されている。主液室３６は、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されると共に、壁部の他の一部が支持ゴム弾性体３０および出力部材３４で構成されており、内部に非圧縮性流体が封入されている。主液室３６に封入される非圧縮性流体は、特に限定されるものではないが、例えば、水やエチレングリコール、アルキレングリコール、ポリアルキレングリコール、シリコーン油、或いはそれらの混合液などの液体が、好適に採用される。更に、後述する流体の流動作用などに基づく防振効果を有利に得るためには、０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体が望ましい。

本実施形態では、支持ゴム弾性体３０と本体ゴム弾性体１６の間に仕切金具３８が配設されている。仕切金具３８は、薄肉の略円板形状を有しており、外周部分が支持金具３２の上面にゴム弾性体を介して重ね合わされていると共に、内周部分が外周部分よりも上方に位置して支持ゴム弾性体３０および出力部材３４から上方に離隔している。更に、仕切金具３８の内周部分には、厚さ方向に貫通する小径の円形孔であるフィルタオリフィス４０が複数形成されている。

また、本体ゴム弾性体１６の一体加硫成形品には、可撓性膜４２が取り付けられている。可撓性膜４２は、撓み変形を容易に許容される薄肉のゴム膜であって、全体として周方向に連続する略円環形状を呈していると共に、外周に凸の縦断面形状を有する。そして、可撓性膜４２は、上端部（内周端部）がインナ嵌着金具４４に加硫接着されていると共に、下端部（外周端部）がアウタかしめ金具４６に加硫接着されている。

インナ嵌着金具４４は、外周に凹の溝断面形状で全周に亘って連続する環状の金具であって、外周面に可撓性膜４２の上端部が加硫接着されている。そして、インナ嵌着金具４４が第一の取付部材１２に外嵌されて、可撓性膜４２の上端部が第一の取付部材１２に取り付けられている。

アウタかしめ金具４６は、全体として大径の略円筒形状を有しており、内周面に可撓性膜４２が加硫接着されている一方、上端部には外周側に広がるフランジ部４８が一体形成されていると共に、下端部が段差の外周端から下方に突出するかしめ片５０とされている。そして、アウタかしめ金具４６のかしめ片５０が第二の取付部材１４のかしめ板部２４にかしめ固定されることにより、可撓性膜４２の下端部が第二の取付部材１４に取り付けられている。なお、第二の取付部材１４の上端部がアウタかしめ金具４６にゴム弾性体を介して軸直角方向に当接しており、第二の取付部材１４の上端部とアウタかしめ金具４６の間が流体密に封止されている。また、支持ゴム弾性体３０に固着された支持金具３２の外周部分は、アウタかしめ金具４６のかしめ片５０によって第二の取付部材１４のかしめ板部２４と共にかしめ固定されて、第二の取付部材１４に固定されている。

このように可撓性膜４２の上端部が第一の取付部材１２に取り付けられると共に、可撓性膜４２の下端部が第二の取付部材１４に取り付けられることにより、可撓性膜４２が本体ゴム弾性体１６の外周側に配されて、本体ゴム弾性体１６と可撓性膜４２の間には外部から流体密に隔てられた副液室５２が形成されている。副液室５２は、壁部の一部が可撓性膜４２で構成されて容積変化が容易に許容されると共に、主液室３６と同じ非圧縮性流体が封入されている。

また、第二の取付部材１４の軸方向中間部分とアウタかしめ金具４６の軸方向中間部分との軸直対向面間には、周方向に連続して延びるトンネル状の流路が形成されている。そして、当該トンネル状流路が周上の一部に形成された第一の連通路５４を通じて主液室３６に連通されると共に、周上の他の一部に形成された第二の連通路５６を通じて副液室５２に連通されることにより、主液室３６と副液室５２を相互に連通するオリフィス通路５８が、第二の取付部材１４とアウタかしめ金具４６の間に形成されている。オリフィス通路５８は、主液室３６および副液室５２の壁ばね剛性を考慮しながら、通路断面積（Ａ）と通路長（Ｌ）の比（Ａ／Ｌ）を調節することにより、流動流体の共振周波数であるチューニング周波数が適宜に設定されており、本実施形態ではエンジンシェイクに相当する１０Ｈｚ程度にチューニングされている。なお、第二の取付部材１４の外周面に本体ゴム弾性体１６と一体形成された図示しない隔壁部が固着されていることにより、トンネル状流路が周方向で一周に満たない長さとされて、トンネル状流路の周方向両端部に連通路５４，５６が形成されている。

また、アウタかしめ金具４６には、締結金具６０が取り付けられている。締結金具６０は、全体として大径の略円筒形状を有しており、上端部にフランジ状の連結板部６２が設けられていると共に、下端部にはフランジ状の取付板部６４が設けられている。そして、連結板部６２がアウタかしめ金具４６のかしめ片５０によってかしめ固定されることにより、締結金具６０がアウタかしめ金具４６と連結されて、それらアウタかしめ金具４６と締結金具６０によってアウタブラケットが構成されている。なお、締結金具６０の連結板部６２は、第二の取付部材１４のかしめ板部２４および支持金具３２の外周部分と共にかしめ片５０でかしめ固定されており、締結金具６０が第二の取付部材１４および支持金具３２に固定されている。

また、締結金具６０の内周側には、防振用電磁式アクチュエータ１０が配設されている。防振用電磁式アクチュエータ１０は、軸方向に相対変位可能とされた固定子６８と可動子７０が、相互に内外挿配置された構造を有している。

固定子６８は、上下二段に配されたコイル部材７２，７２を備えている。コイル部材７２は、樹脂製のボビンに金属線材を巻回してなるコイル７４に、アウタヨーク７６が組み付けられた構造とされて、全体として大径の略円筒形状を呈している。アウタヨーク７６は、鉄などの強磁性体で形成されており、コイル７４の軸方向外面に重ね合わされる第一のヨーク７８と、コイル７４の軸方向内面に重ね合わされる第二のヨーク８０とを備えている。より具体的には、第一のヨーク７８がコイル７４の軸方向外面と外周面と内周面の軸方向外端部とを覆うように取り付けられていると共に、第二のヨーク８０がコイル７４の軸方向内面と内周面の軸方向内端部とを覆うように取り付けられている。これにより、コイル７４の周囲には、コイル７４への通電によって生じる磁束を導く磁路が、アウタヨーク７６によって形成されていると共に、コイル７４の内周側において、第一のヨーク７８と第二のヨーク８０が上下に離隔して、磁気ギャップ８２が形成されている。

そして、コイル７４，７４に給電されることにより、コイル７４，７４の周囲に磁束が発生すると共に、発生した磁束がアウタヨーク７６，７６で構成された磁路によって導かれて、磁気ギャップ８２の形成部分でアウタヨーク７６に磁極が形成されるようになっている。なお、上側のコイル部材７２のコイル７４と、下側のコイル部材７２のコイル７４は、連続する線材で形成されていると共に、線材がボビンに対して互いに逆向きに巻回されており、通電によって逆向きの磁束を生じるようになっている。また、上下のコイル部材７２，７２は、略対称な構造とされているが、下側のコイル部材７２には、コイル７４と電気的に接続されたコイル端子金具８４が下方に突出して設けられている。

また、固定子６８は、ハウジング８６の内周側に収容配置されている。ハウジング８６は、全体として有底の略カップ形状とされて、略円筒形状の周壁部８８と略円板形状の底壁部９０とを一体で備えていると共に、開口部にフランジ状の支持片９２が一体形成されている。なお、本実施形態では、ハウジング８６の底壁部９０は、外周に行くに従って次第に上方に位置する段付き板形状とされており、外周端部が固定子６８に当接する円環板状の固定子支持部９４とされていると共に、固定子支持部９４の内周側が円環板形状で固定子支持部９４よりも下方に位置する中間挟持部９６とされている。

本実施形態において、固定子６８は、支持金具３２の内周部分とハウジング８６の底壁部９０の固定子支持部９４との軸方向間に挟み込まれることにより、ハウジング８６に対して相対変位不能に位置決め固定されている。なお、溝状とされた支持金具３２の内周部分の下面が、支持ゴム弾性体３０と一体形成された挟持ゴムで覆われており、上側のコイル部材７２における第一のヨーク７８が支持金具３２に対して挟持ゴムを介して間接的に当接している。

さらに、固定子６８がハウジング８６に取り付けられた状態で、コイル端子金具８４がハウジング８６に取り付けられたコネクタ９８に接続されている。コネクタ９８は、ハウジング８６の底壁部９０の外周部分に形成された接続穴に取り付けられて下方に延びていると共に、中間部分で屈曲して側方に突出している。更に、コネクタ９８には、コネクタ端子金具１００が設けられており、コネクタ端子金具１００の一端がコイル端子金具８４に接触して導通されていると共に、コネクタ端子金具１００の他端が外部に露出している。

また、固定子６８には、可動子７０が差し入れられている。可動子７０は、永久磁石１０２の上下両側にインナヨークとしての上ヨーク１０４と下ヨーク１０６を重ね合わせた構造のアーマチャを備えている。永久磁石１０２は、略円環板形状とされて、軸方向に着磁されることで上下両面に各一方の磁極が形成されている。なお、永久磁石１０２としては、アルニコ系磁石なども採用可能であるが、小型軽量で大きな保磁力を得ることができるサマリウム−コバルト磁石などの希土類コバルト系磁石や、安価で形状自由度の高いフェライト系磁石が、好適に採用される。

上ヨーク１０４は、フッ素樹脂コーティングなどの低摩擦表面処理を施された鉄などの強磁性体で形成されており、全体として略円環板形状とされている。また、上ヨーク１０４は、下面が軸直角方向に広がる平面とされていると共に、上面の内周部分には凹所状の肉抜部１０８が形成されており、外周部分が軸方向寸法の大きな厚肉部１１０とされていると共に、内周部分が厚肉部１１０よりも軸方向寸法の小さい薄肉部１１２とされている。なお、下ヨーク１０６は、上ヨーク１０４を上下反転した構造であることから、図中に同一の符号を付すことで説明を省略する。

そして、上ヨーク１０４が永久磁石１０２の上面に重ね合わされると共に、下ヨーク１０６が永久磁石１０２の下面に重ね合わされて、それら永久磁石１０２と上下ヨーク１０４，１０６が中心穴に圧入される位置調整ナット１１４によって相互に連結されている。これにより、上下ヨーク１０４，１０６が永久磁石１０２の磁場によって磁化されることから、上ヨーク１０４の外周面と下ヨーク１０６の外周面には、互いに反対の磁極が形成される。なお、位置調整ナット１１４は、小径の略円筒形状で内周面にねじ山が形成されていると共に、外周面の軸方向下部が上部よりも大径とされており、大径の下部が下ヨーク１０６の内周面に形成された段差に軸方向で当接することによって、永久磁石１０２および上下ヨーク１０４，１０６に対して軸方向で位置決めされている。

かかる可動子７０には筒状の固定子６８が外挿されており、可動子７０が固定子６８に対して軸方向へ相対変位可能とされている。可動子７０は、上ヨーク１０４の厚肉部１１０の軸方向中央と上側コイル部材７２の磁気ギャップ８２の軸方向中央とが一致すると共に、下ヨーク１０６の厚肉部１１０の軸方向中央と下側コイル部材７２の磁気ギャップ８２の軸方向中央とが一致するように、固定子６８に対して軸方向で位置決めされる。

さらに、固定子６８と可動子７０の間には、ガイドスリーブ１１６が配設されている。ガイドスリーブ１１６は、薄肉の略円筒形状を有する部材であって、非磁性のステンレス鋼などで形成されていると共に、好適には表面にフッ素樹脂コーティングなどの低摩擦表面処理が施されている。更に、ガイドスリーブ１１６の上端部が内周側に曲げられていると共に、ガイドスリーブ１１６の下端部には、図２に示すように、段差部１１８を介して大径筒状の固定部１２０が設けられている。そして、ガイドスリーブ１１６は、固定子６８の中央穴に差し入れられて配設されている。なお、ガイドスリーブ１１６は、段差部１１８よりも上部の外周面がアウタヨーク７６の内周面よりも僅かに小径とされており、ガイドスリーブ１１６の外周面がアウタヨーク７６の内周面に対して内周側に僅かに離隔している。

ここにおいて、ガイドスリーブ１１６は、弾性支持体１２２を介して固定子６８に弾性支持されている。弾性支持体１２２は、略円環板状乃至は円環状とされており、ガイドスリーブ１１６の下端部に設けられた固定部１２０に加硫接着されて、固定部１２０から外周へ突出している。そして、弾性支持体１２２が、下側コイル部材７２の第一のヨーク７８と、ハウジング８６の底壁部９０の中間挟持部９６との間で、軸方向に挟持されることにより、固定子６８の中央穴に挿入されたガイドスリーブ１１６が、固定子６８に弾性支持されている。弾性支持体１２２は、本実施形態では略一定の断面形状で周方向の全周に亘って連続して形成されているが、例えば、ばね特性や耐久性などを考慮して周上で部分的に設けられていても良いし、周方向で断面形状が変化していても良い。

図２に示すように、固定子６８の下面とハウジング８６の底壁部９０の上面は、何れも弾性支持体１２２に軸方向で当接しており、ガイドスリーブ１１６の固定部１２０は、弾性支持体１２２に当接する固定子６８の下面とハウジング８６の底壁部９０の上面との対向面間を内周側に外れて位置している。また、ガイドスリーブ１１６は、固定子６８の内周面に対して軸直角方向で僅かに離隔して配設されていると共に、固定部１２０が固定子６８およびハウジング８６から離隔している。これらにより、ガイドスリーブ１１６は、弾性支持体１２２の弾性変形によって、固定子６８に対する傾動等の相対変位を許容されている。なお、ガイドスリーブ１１６に固定された弾性支持体１２２は、固定子６８とハウジング８６の両部材によって直接的に軸方向や軸直角方向、傾斜方向などで挟持される他、固定子６８やハウジング８６に取り付けられた他部材を介して、固定子６８とハウジング８６の両部材で間接的に挟持されていても良い。

また、固定子６８の内周に差し入れられたガイドスリーブ１１６には、可動子７０が摺動可能に挿入されており、本実施形態では、可動子７０の外径寸法がガイドスリーブ１１６の軸直角方向の内法寸法よりも僅かに小さくされていることで、可動子７０がガイドスリーブ１１６の内周側に僅かに離隔している。

そして、コネクタ９８に接続される図示しない電源装置からコイル７４，７４への給電によって、コイル７４，７４がそれぞれ磁界を形成することにより、アウタヨーク７６，７６がそれぞれ磁化されて、可動子７０の上下ヨーク１０４，１０６との間で磁気的な力が発生し、可動子７０が固定子６８に対して軸方向上下に相対変位せしめられるようになっている。なお、図示しない制御装置が電源装置からコイル７４，７４に供給される電流の向きを設定されたタイミングで切り替えることにより、可動子７０の固定子６８に対する相対変位方向、換言すれば加振の周波数が制御されるようになっている。

かくの如き構造とされた防振用電磁式アクチュエータ１０は、ハウジング８６がアウタかしめ金具４６に取り付けられていると共に、可動子７０が出力部材３４に取り付けられている。

すなわち、ハウジング８６は、上端開口部に設けられた支持片９２が、締結金具６０の連結板部６２と支持金具３２の外周部分との軸方向間に差し入れられている。そして、それら連結板部６２と支持金具３２の外周部分がアウタかしめ金具４６のかしめ片５０でかしめ固定されることにより、支持片９２がアウタかしめ金具４６に固定されている。これにより、支持片９２を備えるハウジング８６は、アウタかしめ金具４６を介して第二の取付部材１４に取り付けられており、後述するように締結金具６０が図示しない車両ボデーに取り付けられることによって、車両ボデー側に支持されるようになっている。

一方、可動子７０は、出力部材３４の下端部に設けられた雄ねじ部１２４が位置調整ナット１１４に螺着されると共に、位置調整ナット１１４に下方からロックボルトが螺入されることにより、出力部材３４に対して所定の軸方向位置で固定されている。また、位置調整ナット１１４の雄ねじ部１２４へのねじ込み量を適宜に調節することにより、出力部材３４に対する可動子７０の軸方向位置を調整可能とされており、出力部材３４の軸方向位置にばらつきがあっても、可動子７０を固定子６８に対して軸方向で所定の位置に位置合わせすることができる。

このような構造とされたエンジンマウント１１は、第一の取付部材１２が、取付片１８にボルト固定される図示しないインナブラケットを介して、同じく図示しないパワーユニットに取り付けられると共に、第二の取付部材１４が、締結金具６０を介して図示しない車両ボデーに取り付けられる。これにより、エンジンマウント１１がパワーユニットと車両ボデーの間に介装されて、パワーユニットが車両ボデーに防振支持されるようになっている。

そして、エンジンシェイクに相当する低周波大振幅振動の入力時には、主液室３６に内圧変動が惹起されて、主液室３６と副液室５２の相対的な圧力差に基づいてそれら両室３６，５２間でオリフィス通路５８を通じた流体流動が生ぜしめられる。これにより、流体の共振作用などの流動作用に基づいた防振効果が発揮される。

また、例えばアイドリング振動（十数Ｈｚ程度）や走行こもり音（３０Ｈｚ〜２００Ｈｚ程度）などの中乃至高周波小振幅振動の入力時には、オリフィス通路５８が反共振によって実質的に閉塞される。一方、主液室３６の壁部の一部を構成する出力部材３４が、防振用電磁式アクチュエータ１０によって軸方向に加振されることにより、主液室３６に加振力が及ぼされる。これにより、入力振動が能動的に及ぼされた加振力によって相殺されて、目的とする防振効果を得ることができる。本実施形態では、加振力がフィルタオリフィス４０を通じて主液室３６に及ぼされるようになっており、加振による能動的な防振効果がより効率的に発揮されるようになっている。

また、出力部材３４が主液室３６内に封入された流体の抵抗を受けながら変位する際などでは、例えば、可動子７０が固定子６８に対して僅かに傾斜しながら軸方向に相対変位（加振変位）する場合もある。本実施形態に係るエンジンマウント１１によれば、そのような場合にも、可動子７０と固定子６８の擦れや引っ掛かりなどが低減されるようになっている。

すなわち、可動子７０と固定子６８の間に配されたガイドスリーブ１１６が、固定子６８に対して内周に僅かに離隔していると共に、ガイドスリーブ１１６に固定された弾性支持体１２２が固定子６８とハウジング８６の間で軸方向に挟持されて、ガイドスリーブ１１６が固定子６８側に弾性支持されている。これにより、ガイドスリーブ１１６の固定子６８に対する相対的な傾動が弾性支持体１２２の弾性変形によって許容されており、可動子７０が出力部材３４側からの入力（例えば振動入力や封入流体の抵抗）などによって固定子６８に対して傾斜すると、ガイドスリーブ１１６が可動子７０に沿うように傾斜する。その結果、可動子７０が上下に変位する際に、可動子７０が軸方向の広い領域に亘ってガイドスリーブ１１６に接触しながら摺動して接触圧が分散せしめられることから、局所的な摩耗や引っ掛かりなどの回避によって耐久性の向上や作動の安定化が図られる。

また、ガイドスリーブ１１６に固定された弾性支持体１２２は、図２に示すように、固定子６８とハウジング８６の間で軸方向に圧縮されて支持されることから、圧縮ばね成分による硬いばね特性によってガイドスリーブ１１６の安定した支持が可能になる。一方、ガイドスリーブ１１６の固定子６８に対する相対傾動は、弾性支持体１２２の剪断曲げ変形によって許容されることから、かかる弾性支持体１２２の変形は比較的に柔らかいばね特性で容易に生ぜしめられて、ガイドスリーブ１１６の可動子７０に沿った傾斜がスムーズに許容される。このように、弾性支持体１２２が変形剛性の大きくなる純圧縮によって支持されていることで、ガイドスリーブ１１６の支持が安定して実現されると共に、変形剛性の小さくなる弾性支持体１２２の剪断曲げ変形によってガイドスリーブ１１６の傾斜が許容されることから、可動子７０の傾斜に対するガイドスリーブ１１６の優れた追従性が実現される。しかも、弾性支持体１２２の圧縮ばねと剪断ばねをそれぞれ適宜に設定することで、ガイドスリーブ１１６の支持強度と傾動のし易さを大きな自由度で設定することができる。

なお、弾性支持体１２２の圧縮ばね特性と剪断ばね特性は、弾性支持体１２２自体の形状や形成材料などによって調整することもできるが、例えば固定子６８とハウジング８６の軸方向間での弾性支持体１２２の圧縮量や、弾性支持体１２２において固定子６８とハウジング８６による挟持部分を外れて内周側に延び出す部分の長さ（自由長）などによっても、調整することができる。本実施形態では、ガイドスリーブ１１６の下端部に大径の固定部１２０が形成されていることにより、弾性支持体１２２の自由長が調整されており、静置状態で非傾斜の安定した支持を実現しながら、可動子７０の傾斜に対する十分な追従性が発揮されるようになっている。

また、可動子７０がガイドスリーブ１１６によって軸直角方向で所定の位置に保持されることから、可動子７０と固定子６８の間により大きな力を発生させる場合にも、可動子７０の固定子６８に対する軸直角方向での相対位置が発生力の作用によってずれるのを安定して防ぐことができる。従って、可動子７０の永久磁石１０２により保磁力の大きい強力な磁石を採用することができて、例えば希土類磁石などを採用することで、より大きな力を発生させることができる。一方、焼結によって形成されるフェライト磁石は形状の自由度が大きく、永久磁石１０２としてフェライト磁石を採用すれば、目的とする形状の永久磁石１０２を安価に得ることができる。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、弾性支持体は、ガイドスリーブ１１６から内周側に突出するように設けられて、軸方向に圧縮されていても良い。また、弾性支持体１２２は、ガイドスリーブ１１６に対して、前記実施形態に示すように加硫接着される他、接着剤によって成形後に接着されたり、弾性によって非接着で嵌着されるなどしても良い。

さらに、弾性支持体の圧縮方向（挟持方向）は、軸方向に限定されず、例えば軸直角方向に圧縮されるようにもできる。即ち、弾性支持体がガイドスリーブ１１６の下端から更に下方へ突出するように設けられて、ガイドスリーブ１１６からの突出部分が固定子６８とハウジング８６によって軸直角方向に挟持される構造も、採用可能である。

また、弾性支持体１２２は、必ずしもガイドスリーブ１１６の下端に設けられていなくても良く、例えば、ガイドスリーブ１１６の上端に設けられて、支持金具３２と固定子６８の間で挟持されるようになっていても良い。また、上側コイル部材７２の内周側に重ね合わされるガイドスリーブ１１６と、下側コイル部材７２の内周側に重ね合わされるガイドスリーブ１１６が、上下二段に設けられて、それらガイドスリーブ１１６，１１６の軸方向内端部にそれぞれ弾性支持体１２２が固定されて外周側に突出しており、それら弾性支持体１２２，１２２がコイル部材７２，７２の軸方向間で挟み込まれるようになっていても良い。

また、前記実施形態では、弾性支持体１２２が、第一のヨーク７８の平坦な下面とハウジング８６の底壁部９０の平坦な上面との間で、軸方向に圧縮されているが、弾性支持体１２２は必ずしも平行に広がる対向平面間で挟持される必要はない。具体的には、例えば、図３，４に示すような構造も採用され得る。即ち、図３では、ガイドスリーブ１１６の固定部１２０が弾性支持体１２６に埋設状態で固着されていると共に、弾性支持体１２６における固定部１２０よりも外周に設けられた部分が、第一のヨーク７８の内周端部の湾曲下面とハウジング８６の底壁部９０の平坦な上面との間で、軸方向に圧縮されている。また、図４では、ガイドスリーブ１１６の固定部１２０が弾性支持体１２８に埋設状態で固着されていると共に、弾性支持体１２８における固定部１２０よりも外周に設けられた部分が、第一のヨーク７８における平坦な下面および内周端部の湾曲下面の両方と、ハウジング８６の底壁部９０の平坦な上面との間で、軸方向に圧縮されている。

なお、ガイドスリーブ１１６は、固定子６８とハウジング８６の両部材で挟持される弾性支持体のみを介して、固定子６８とハウジング８６に支持されている必要はない。即ち、図３，４に示されているように、かかる挟持部（弾性支持体１２６，１２８における固定部１２０よりも外周部分）とは別に、ガイドスリーブ１１６がハウジング８６又は固定子６８に対して弾性体を介して当接されていても良い。このような弾性体を介した当接部（例えば図３，４では、弾性支持体１２６，１２８における固定部１２０の外周面よりも内周部分）を設けることにより、ガイドスリーブ１１６の配設状態の安定性の向上や支持ばね剛性等の調節自由度の向上等が図られ得る。

また、ガイドスリーブ１１６において部分的に大径化された固定部１２０は必須ではなく、例えば弾性支持体１２２が内周側に突出する場合には、ガイドスリーブにおける弾性支持体１２２の固定部分を部分的に小径にしても良いし、ガイドスリーブの全体を略一定の直径で形成しても良い。

また、本発明に係る防振用電磁式アクチュエータ１０は、前記実施形態で示すように能動型流体封入式防振装置に適用される他、例えば、特開２０１３−６０９６３号公報などに示されているような能動型制振装置にも好適に適用される。即ち、本発明に係る防振用電磁式アクチュエータ１０を能動型制振装置に適用する場合には、可動子７０に取り付けられた出力部材３４と、固定子６８に取り付けられたハウジング８６とが、支持ゴム弾性体３０によって相互に弾性連結されることで、固定子６８と可動子７０が支持ゴム弾性体３０で間接的に弾性連結された構造を備える。そして、固定子６８がハウジング８６を介して車両ボデー等の制振対象部材に取り付けられることにより、コイル７４への通電によって発生する加振力がハウジング８６を介して制振対象部材に及ぼされて、制振対象振動への入力振動が能動的な加振力によって相殺的に低減されるようになっている。

また、前記実施形態で示した固定子６８と可動子７０の具体的な構造はあくまでも例示であって、固定子や可動子の構造は特に限定されるものではなく、例えば、特許第４１８６２１７号公報に記載されている構造なども採用され得る。更に、コイル部材が可動子を構成すると共に、アーマチャが固定子を構成するようにしても良い。

１０：防振用電磁式アクチュエータ、１１：エンジンマウント（能動型流体封入式防振装置）、１２：第一の取付部材、１４：第二の取付部材、１６：本体ゴム弾性体、３０：支持ゴム弾性体、３４：出力部材（加振部材）、３６：主液室（流体室）、６８：固定子、７０：可動子、７２：コイル部材、７４：コイル、８６：ハウジング、９０：底壁部、９６：中間挟持部、１０２：永久磁石、１０４：上ヨーク（インナヨーク）、１０６：下ヨーク（インナヨーク）、１１６：ガイドスリーブ、１２０：固定部、１２２，１２６，１２８：弾性支持部

Claims (6)

1. 固定子と該固定子に対して相対変位可能な可動子とを備えると共に、それら固定子と可動子が、通電によって磁界を生じるコイルを備えたコイル部材と、該コイルが生じる磁界の作用で該コイル部材に対して相対変位するアーマチャとの各一方を備えている防振用電磁式アクチュエータにおいて、
   前記固定子と前記可動子が内外挿配置されていると共に、それら固定子と可動子の間には筒状のガイドスリーブが配されて該可動子が該ガイドスリーブに対して摺動可能とされている一方、該ガイドスリーブには弾性支持体が固定されており、該弾性支持体が該ガイドスリーブを外れた部位で該固定子に挟持されて該ガイドスリーブが該固定子に弾性支持されていることを特徴とする防振用電磁式アクチュエータ。
2. 前記固定子が筒状の前記コイル部材を備えており、該コイル部材が前記可動子に外挿されていると共に、該コイル部材が有底カップ形状のハウジングに収容配置されて、前記弾性支持体が前記ガイドスリーブの下端部から軸直角方向へ突出して該コイル部材と該ハウジングの底壁部との間で軸方向に挟持されている請求項１に記載の防振用電磁式アクチュエータ。
3. 前記ガイドスリーブの下端部に大径の固定部が設けられており、前記弾性支持体が該ガイドスリーブの該固定部に固定されて外周へ突出している請求項１又は２に記載の防振用電磁式アクチュエータ。
4. 前記可動子が永久磁石にインナヨークが重ね合わされた構造の前記アーマチャを備えていると共に、該永久磁石が希土類磁石又はフェライト磁石とされている請求項１〜３の何れか一項に記載の防振用電磁式アクチュエータ。
5. 第一の取付部材と第二の取付部材が本体ゴム弾性体によって弾性連結されていると共に、壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成された流体室が形成されており、該流体室には非圧縮性流体封入されていると共に、該流体室の壁部の他の一部が加振部材で構成されて、該加振部材には請求項１〜４の何れか一項に記載された防振用電磁式アクチュエータの前記可動子が取り付けられており、該防振用電磁式アクチュエータの発生加振力が該加振部材によって該流体室に及ぼされるようになっていることを特徴とする能動型流体封入式防振装置。
6. 請求項１〜４の何れか一項に記載された防振用電磁式アクチュエータを備えており、前記固定子が制振対象部材に取り付けられるようになっていると共に、該固定子と前記可動子が支持ゴム弾性体によって相互に弾性連結されていることを特徴とする能動型制振装置。

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