JP2018004037A

JP2018004037A - 防振装置

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Publication number: JP2018004037A
Application number: JP2016135254A
Authority: JP
Inventors: 勇樹佐竹; Yuki Satake; 基宏 ▲柳▼田; Motohiro Yanagida; 植木　哲; Satoru Ueki; 哲植木
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2018-01-11

Abstract

【課題】低コスト化を図る。【解決手段】振動発生部に取り付けられる第１取付け部材１１と、振動受部に取り付けられる第２取付け部材１２と、第１取付け部材１１と第２取付け部材１２とを連結する弾性体１４、１５と、振動発生部からの入力振動に応じて、第１取付け部材１１および第２取付け部材１２のうちのいずれか一方を加振し、この入力振動を減衰、吸収するアクチュエータ１６と、を備え、第１取付け部材１１と第２取付け部材１２との間に中間部材１３が配設され、弾性体１４、１５は、第１取付け部材１１と中間部材１３とを連結する第１弾性体１４と、第２取付け部材１２と中間部材１３とを連結する第２弾性体１５と、を備え、アクチュエータ１６は、第１取付け部材１１および第２取付け部材１２のうちのいずれか他方に装着された固定子２３と、固定子２３に往復動可能に支持されるとともに中間部材１３に連結された可動子２４と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、防振装置に関する。

従来から、振動発生部に取付けられる第１取付け部材と、振動受部に取付けられる第２取付け部材と、第１取付け部材と第２取付け部材とを連結する弾性体と、振動発生部からの入力振動に応じて、第１取付け部材および第２取付け部材のうちのいずれか一方を加振し、この入力振動を減衰、吸収するアクチュエータと、を備える防振装置が知られている。
この種の防振装置として、例えば下記特許文献１に示されるように、第２取付け部材が有底筒状に形成されるとともに、その開口部が弾性体および第１取付け部材により閉塞されていて、内部に液体が充填された構成が知られている。第２取付け部材の底部は、弾性変位可能に形成されるとともに、アクチュエータの可動子が連結されていて、入力振動に応じてアクチュエータを駆動することで、第２取付け部材の底部を弾性変位させ、第２取付け部材内の液圧を制御して、この入力振動を減衰、吸収している。

特開２００７−０８５４０７号公報

しかしながら、前記従来の防振装置では、第２取付け部材内の液体を充填していたので、製造コストがかかるという問題がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、低コスト化を図ることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る防振装置は、振動発生部に取り付けられる第１取付け部材と、振動受部に取り付けられる第２取付け部材と、前記第１取付け部材と前記第２取付け部材とを連結する弾性体と、振動発生部からの入力振動に応じて、前記第１取付け部材および前記第２取付け部材のうちのいずれか一方を加振し、この入力振動を減衰、吸収するアクチュエータと、を備える防振装置であって、前記第１取付け部材と前記第２取付け部材との間に中間部材が配設され、前記弾性体は、前記第１取付け部材と前記中間部材とを連結する第１弾性体と、前記第２取付け部材と前記中間部材とを連結する第２弾性体と、を備え、前記アクチュエータは、前記第１取付け部材および前記第２取付け部材のうちのいずれか他方に装着された固定子と、前記固定子に往復動可能に支持されるとともに前記中間部材に連結された可動子と、を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、可動子が、中間部材に連結されているので、振動発生部からの振動の入力時に、アクチュエータが、第１取付け部材および第２取付け部材のうちのいずれか一方を直接加振するのではなく、中間部材を通して加振することができる。したがって、アクチュエータの加振方向が、可動子が往復動する一定の往復動方向であっても、振動発生部からの多様な方向にわたる入力振動を減衰、吸収することができる。これにより、この防振装置の低コスト化を図ることができるとともに、設計の自由度を増すことができる。このような作用効果が、防振装置に液室を配設しなくても奏されることから、防振装置の低コスト化を確実に図ることができる。

前記固定子は、前記第２取付け部材に取付けられ、前記アクチュエータは、前記中間部材を介して前記第１取付け部材を加振してもよい。

この場合、固定子が、第２取付け部材に取付けられ、アクチュエータが、中間部材を介して第１取付け部材を加振する。したがって、振動発生部からの入力振動が、第２取付け部材に伝達するのを効果的に抑えることができる。

前記第１弾性体の、前記固定子が前記可動子を往復動させる往復動方向のばね定数が、前記第１弾性体の、前記往復動方向に交差する方向のばね定数よりも大きくてもよい。

この場合、第１弾性体の往復動方向のばね定数が、第１弾性体の前記交差する方向のばね定数よりも大きい。したがって、アクチュエータによる加振時に、第１弾性体の変形を抑え、アクチュエータからの加振力を、第１弾性体で減衰させずに第１取付け部材に効果的に伝えることが可能になり、振動発生部からの入力振動を確実に減衰、吸収することができる。
また、第１弾性体の往復動方向のばね定数が、第１弾性体の前記交差する方向のばね定数よりも大きい。したがって、第１弾性体を前記交差する方向に変形し易くし、振動発生部からの入力振動に応じて、第１取付け部材および中間部材を、前記交差する方向に相対的に応答性よく変位させることが可能になり、振動発生部からの入力振動を確実に減衰、吸収することができる。

前記第２弾性体の、前記固定子が前記可動子を往復動させる往復動方向のばね定数が、前記第２弾性体の、前記往復動方向に交差する方向のばね定数よりも小さくてもよい。

この場合、第２弾性体の往復動方向のばね定数が、第２弾性体の前記交差する方向のばね定数よりも小さい。したがって、アクチュエータからの加振力により、第２弾性体を往復動方向に変形させて、中間部材および第１取付け部材を応答性よく変位させることが可能になり、振動発生部からの入力振動を確実に減衰、吸収することができる。
また、第２弾性体の往復動方向のばね定数が、第２弾性体の前記交差する方向のばね定数よりも小さい。したがって、第２弾性体を前記交差する方向に変形し難くし、固定子および可動子が、前記交差する方向に相対的に変位するのを抑えることが可能になり、アクチュエータを長期にわたって安定して駆動することができる。

前記第１弾性体の、前記固定子が前記可動子を往復動させる往復動方向のばね定数が、前記第２弾性体の前記往復動方向のばね定数より大きくてもよい。

この場合、第１弾性体の往復動方向のばね定数が、第２弾性体の往復動方向のばね定数より大きい。したがって、アクチュエータによる加振時に、第１弾性体の変形を抑え、アクチュエータからの加振力を、第１弾性体で減衰させず、第１取付け部材に効果的に伝えることができる。さらに、アクチュエータからの加振力により、第２弾性体を往復動方向に変形させて、中間部材および第１取付け部材を応答性よく変位させることが可能になり、振動発生部からの入力振動を確実に減衰、吸収することができる。

前記第１弾性体の、前記固定子が前記可動子を往復動させる往復動方向に交差する方向のばね定数が、前記第２弾性体の前記交差する方向のばね定数より小さくてもよい。

この場合、第１弾性体の前記交差する方向のばね定数が、第２弾性体の前記交差する方向のばね定数より小さい。したがって、第２弾性体を前記交差する方向に変形し難くし、固定子および可動子が、前記交差する方向に相対的に変位するのを抑えることが可能になり、アクチュエータを長期にわたって安定して駆動することができる。また、第１弾性体を前記交差する方向に変形し易くし、振動発生部からの入力振動に応じて、第１取付け部材および中間部材を、前記交差する方向に相対的に応答性よく変位させることが可能になり、振動発生部からの入力振動を確実に減衰、吸収することができる。

本発明によれば、低コスト化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る防振装置を示す、部分的に側面図を含む断面図である。図１に示す防振装置をモデル化した図である。本発明の第１変形例に係る防振装置を示す、部分的に側面図を含む断面図である。本発明の第２変形例に係る防振装置を示す、部分的に側面図を含む断面図である。

以下、本発明に係る防振装置１０の一実施形態を、図１および図２を参照しながら説明する。
本実施形態の防振装置１０は、例えば自動車用のサスペンションブッシュやエンジンマウント、あるいは工場に設置される産業機械のマウント等として用いられる。防振装置１０は、第１取付け部材１１と、第２取付け部材１２と、中間部材１３と、弾性体１４、１５と、アクチュエータ１６と、を備えている。

第１取付け部材１１は、振動発生部（例えばエンジン）に取り付けられる。第１取付け部材１１は、軸状に形成され、直線状に延びている。
第２取付け部材１２は、振動受部（例えば車体）に取り付けられる。第２取付け部材１２は、門型に形成されている。第２取付け部材１２は、第１取付け部材１１を間に挟み込む一対の側部１７と、一対の側部１７を連結する頂部１８と、を備えている。一対の側部１７は、第１取付け部材１１を、第１取付け部材１１の軸方向に直交する径方向に挟み込む。頂部１８には、頂部１８を貫通する貫通孔１９が形成されている。

以下では、前記径方向のうち、第１取付け部材１１と頂部１８とが対向する方向を第１方向Ｘ（往復動方向）といい、一対の側部１７が第１取付け部材１１を挟んで対向する方向を第２方向Ｙ（往復動に交差する方向）という。第２方向Ｙは、第１方向Ｘに交差する方向であり、第１方向Ｘに直交している。第２方向Ｙは、第１方向Ｘ、および前記軸方向の両方向に直交している。

中間部材１３は、第１取付け部材１１と第２取付け部材１２との間に配設されている。中間部材１３は、前記軸方向に開口する筒状に形成されている。中間部材１３の内部には、第１取付け部材１１が収容されている。
弾性体１４、１５は、第１取付け部材１１と第２取付け部材１２とを連結する。弾性体１４、１５は、第１取付け部材１１と中間部材１３とを連結する第１弾性体１４と、第２取付け部材１２と中間部材１３とを連結する第２弾性体１５と、を備えている。

第１弾性体１４の第１方向Ｘのばね定数は、第１弾性体１４の第２方向Ｙのばね定数よりも大きい。第１弾性体１４は、第１取付け部材１１を第１方向Ｘに挟んだ両側に設けられた一対の第１弾性片２１を備えている。第１弾性片２１は、第１取付け部材１１の外面と、中間部材１３の内面と、を連結している。

第２弾性体１５の第１方向Ｘのばね定数は、第２弾性体１５の第２方向Ｙのばね定数よりも小さい。第２弾性体１５は、中間部材１３を第２方向Ｙに挟んだ両側に設けられた一対の第２弾性片２２を備えている。第２弾性片２２は、中間部材１３の外面と、第２取付け部材１２の内面と、を連結している。第２弾性体１５は、側部１７に連結されている。
第１弾性体１４の第１方向Ｘのばね定数は、第２弾性体１５の第１方向Ｘのばね定数より大きく、第１弾性体１４の第２方向Ｙのばね定数は、第２弾性体１５の第２方向Ｙのばね定数より小さい。

アクチュエータ１６は、振動発生部からの入力振動に応じて、第１取付け部材１１および第２取付け部材１２のうちのいずれか一方を加振し、この入力振動を減衰、吸収する。本実施形態では、アクチュエータ１６は、中間部材１３を介して第１取付け部材１１を第１方向Ｘに加振する。アクチュエータ１６は、例えば、入力振動に対する逆位相の振動を第１取付け部材１１に入力すること等により、入力振動を減衰、吸収することができる。

アクチュエータ１６は、固定子２３と、可動子２４と、を備えている。固定子２３は、第１取付け部材１１および第２取付け部材１２のうちのいずれか他方である第２取付け部材１２に装着されている。固定子２３は、第１方向Ｘの両側に向けて開口する筒状に形成されている。固定子２３は、頂部１８に直接固定されている。

可動子２４は、固定子２３に往復動可能に支持されるとともに中間部材１３に連結されている。可動子２４は、第１方向Ｘに延びる軸状に形成されている。可動子２４は、固定子２３内に、第１方向Ｘに移動可能に配置されている。可動子２４は、板バネ２３ａを介して固定子２３に支持されている。板バネ２３ａは、固定子２３に第１方向Ｘに固定されている。板バネ２３ａは、可動子２４の第１方向Ｘの移動に伴って、第１方向Ｘに弾性変形する。板バネ２３ａは、可動子２４の第１方向Ｘへの移動量を規制する。

可動子２４と中間部材１３とは、ダッシュポット２５（粘性要素）を介して連結されている。ダッシュポット２５は、粘性ダンパー２６（例えば、油圧ダンパー、ガスダンパー、エアダンバー）によって構成されている。粘性ダンパー２６は、第１方向Ｘに伸縮自在な軸状に形成されている。粘性ダンパー２６は、可動子２４と中間部材１３との間に第１方向Ｘに架設され、貫通孔１９内を第１方向Ｘに通過している。粘性ダンパー２６の第１端部は、可動子２４に連結されている。粘性ダンパー２６の第２端部は、中間部材１３の外面に連結されている。

前記防振装置１０は、図２に示すようにモデル化することができる。図２において、ｋ１は、第１弾性体１４によるバネ（弾性要素）であり、Ｃ１は、第１弾性体１４によるダッシュポット（粘性要素）である。ｋ２は、第２弾性体１５によるバネであり、Ｃ２は、第２弾性体１５によるダッシュポットである。ｋ３は、板バネ２３ａによるバネを含むアクチュエータ１６によるバネであり、Ｆは、アクチュエータ１６の出力である。Ｃ０は、粘性ダンパー２６によるダッシュポット２５である。ｍ２は、中間部材１３の質量であり、ｍ３は、可動子２４の質量である。

以上説明したように、本実施形態に係る防振装置１０によれば、可動子２４が、中間部材１３に連結されているので、振動発生部からの振動の入力時に、アクチュエータ１６が、第１取付け部材１１（第１取付け部材１１および第２取付け部材１２のうちのいずれか一方）を直接加振するのではなく、中間部材１３を通して加振することができる。したがって、アクチュエータ１６の加振方向が、可動子２４が往復動する一定の第１方向Ｘであっても、振動発生部からの多様な方向にわたる入力振動を減衰、吸収することができる。これにより、この防振装置１０の低コスト化を図ることができるとともに、設計の自由度を増すことができる。このような作用効果が、防振装置１０に液室を配設しなくても奏されることから、防振装置１０の低コスト化を確実に図ることができる。

また、可動子２４と中間部材１３とがダッシュポット２５を介して連結されているので、防振装置１０に、例えば振動発生部の初期荷重等の静荷重が入力されたときに、可動子２４および固定子２３が相対的に第１方向Ｘに大きく変位しようとしても、ダッシュポット２５によりこの変位を吸収させることが可能になり、可動子２４の第１方向Ｘの長さを長くしなくても、アクチュエータ１６を所期した通りに駆動させることを容易に実現することができる。

また、固定子２３が、第２取付け部材１２に取付けられ、アクチュエータ１６が、中間部材１３を介して第１取付け部材１１を加振する。したがって、振動発生部からの入力振動が、第２取付け部材１２に伝達するのを効果的に抑えることができる。

また、第１弾性体１４の第１方向Ｘのばね定数が、第１弾性体１４の第２方向Ｙのばね定数よりも大きい。したがって、アクチュエータ１６による加振時に、第１弾性体１４の変形を抑え、アクチュエータ１６からの加振力を、第１弾性体１４で減衰させずに第１取付け部材１１に効果的に伝えることが可能になり、振動発生部からの入力振動を確実に減衰、吸収することができる。加えて、第１弾性体１４を第２方向Ｙに変形し易くし、振動発生部からの入力振動に応じて、第１取付け部材１１および中間部材１３を、第２方向Ｙに相対的に応答性よく変位させることが可能になり、振動発生部からの入力振動を確実に減衰、吸収することができる。

また、第２弾性体１５の第１方向Ｘのばね定数が、第２弾性体１５の第２方向Ｙのばね定数よりも小さい。したがって、アクチュエータ１６からの加振力により、第２弾性体１５を第１方向Ｘに変形させて、中間部材１３および第１取付け部材１１を応答性よく変位させることが可能になり、振動発生部からの入力振動を確実に減衰、吸収することができる。加えて、第２弾性体１５を第２方向Ｙに変形し難くし、固定子２３および可動子２４が、第２方向Ｙに相対的に変位するのを抑えることが可能になり、アクチュエータ１６を長期にわたって安定して駆動することができる。

また、第１弾性体１４の第１方向Ｘのばね定数が、第２弾性体１５の第１方向Ｘのばね定数より大きい。したがって、アクチュエータ１６による加振時に、第１弾性体１４の変形を抑え、アクチュエータ１６からの加振力を、第１弾性体１４で減衰させず、第１取付け部材１１に効果的に伝えることができる。さらに、アクチュエータ１６からの加振力により、第２弾性体１５を第１方向Ｘに変形させて、中間部材１３および第１取付け部材１１を応答性よく変位させることが可能になり、振動発生部からの入力振動を確実に減衰、吸収することができる。

また、第１弾性体１４の第２方向Ｙのばね定数が、第２弾性体１５の第２方向Ｙのばね定数より小さい。したがって、第２弾性体１５を第２方向Ｙに変形し難くし、固定子２３および可動子２４が、第２方向Ｙに相対的に変位するのを抑えることが可能になり、アクチュエータ１６を長期にわたって安定して駆動することができる。また、第１弾性体１４を第２方向Ｙに変形し易くし、振動発生部からの入力振動に応じて、第１取付け部材１１および中間部材１３を、第２方向Ｙに相対的に応答性よく変位させることが可能になり、振動発生部からの入力振動を確実に減衰、吸収することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に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において種々の変更を加えることが可能である。

前記実施形態では、可動子２４は、第１方向Ｘに延びる軸状に形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、図３に示す防振装置３０のように、可動子２４が有頂筒状に形成されていてもよい。この場合、粘性ダンパー２６を、可動子２４内に差し込んだ状態で、可動子２４に固定することができる。

前記実施形態では、可動子２４と中間部材１３とが、ダッシュポット２５を介して連結されているが、本発明はこれに限られない。例えば、図４に示す防振装置４０のように、第１取付け部材１１および第２取付け部材１２のうちのいずれか他方である第２取付け部材１２と、固定子２３と、の間に、ダッシュポット２５が配設されていてもよい。ダッシュポット２５は、粘性ダンパー２６によって構成されている。ダッシュポット２５は、頂部１８と固定子２３との間に配置されている。ダッシュポット２５は、例えば周方向に間隔をあけて複数配置することができる。なお、可動子２４と中間部材１３とは、連結剛体２７を介して連結されている。
また、可動子２４と中間部材１３とが、ダッシュポット２５を介して連結されておらず、かつ、第２取付け部材１２と固定子２３との間にも、ダッシュポット２５が配設されていなくてもよい。

前記実施形態では、一対の第１弾性片２１が、第１取付け部材１１を第１方向Ｘに挟んだ両側に設けられているが、本発明はこれに限られない。例えば、一対の第１弾性片２１を、第１取付け部材１１を第２方向Ｙに挟んだ両側に設けることも可能である。
第１弾性体１４の第１方向Ｘのばね定数、第１弾性体１４の第２方向Ｙのばね定数、第２弾性体１５の第１方向Ｘのばね定数、および第２弾性体１５の第２方向Ｙのばね定数は、前記実施形態に示した大小関係に限られない。

前記実施形態では、固定子２３が、第２取付け部材１２に取付けられ、アクチュエータ１６が、中間部材１３を介して第１取付け部材１１を加振するが、本発明はこれに限られない。例えば、固定子２３が、第１取付け部材１１に取付けられ、アクチュエータ１６が、中間部材１３を介して第２取付け部材１２を加振してもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０、３０、４０防振装置
１１第１取付け部材
１２第２取付け部材
１３中間部材
１４第１弾性体
１５第２弾性体
１６アクチュエータ
２３固定子
２４可動子
２５ダッシュポット
Ｘ第１方向（往復動方向）
Ｙ第２方向（交差する方向）

Claims

振動発生部に取り付けられる第１取付け部材と、
振動受部に取り付けられる第２取付け部材と、
前記第１取付け部材と前記第２取付け部材とを連結する弾性体と、
振動発生部からの入力振動に応じて、前記第１取付け部材および前記第２取付け部材のうちのいずれか一方を加振し、この入力振動を減衰、吸収するアクチュエータと、を備える防振装置であって、
前記第１取付け部材と前記第２取付け部材との間に中間部材が配設され、
前記弾性体は、前記第１取付け部材と前記中間部材とを連結する第１弾性体と、前記第２取付け部材と前記中間部材とを連結する第２弾性体と、を備え、
前記アクチュエータは、前記第１取付け部材および前記第２取付け部材のうちのいずれか他方に装着された固定子と、前記固定子に往復動可能に支持されるとともに前記中間部材に連結された可動子と、を備えていることを特徴とする防振装置。
前記固定子は、前記第２取付け部材に取付けられ、
前記アクチュエータは、前記中間部材を介して前記第１取付け部材を加振することを特徴とする請求項１に記載の防振装置。
前記第１弾性体の、前記固定子が前記可動子を往復動させる往復動方向のばね定数が、前記第１弾性体の、前記往復動方向に交差する方向のばね定数よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の防振装置。
前記第２弾性体の、前記固定子が前記可動子を往復動させる往復動方向のばね定数が、前記第２弾性体の、前記往復動方向に交差する方向のばね定数よりも小さいことを特徴とする請求項２または３に記載の防振装置。
前記第１弾性体の、前記固定子が前記可動子を往復動させる往復動方向のばね定数が、前記第２弾性体の前記往復動方向のばね定数より大きいことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の防振装置。
前記第１弾性体の、前記固定子が前記可動子を往復動させる往復動方向に交差する方向のばね定数が、前記第２弾性体の前記交差する方向のばね定数より小さいことを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の防振装置。