JP2019100461A - サブフレーム用のマウント - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向（上下方向）及び軸直方向（前後左右方向）の外力に対して可変減衰力を作用させることができるサブフレーム用のマウントを提供する。【解決手段】励磁コイル５２にコイル励磁電流Ｉを流すことで、マウント１８Ａ内の磁気粘弾性流体Ｈの流動が、軸方向及び軸直方向で止まる方向に制御され、マウント１８Ａの弾性特性を軸方向及び軸直方向で固める方向に調整することができる。結果として、マウント１８Ａにかかる軸方向及び軸直方向の外力Ｆ１、Ｆ２に対して可変減衰力を作用させることができる。【選択図】図８

Description

この発明は、サブフレームを車体により支持する部位に設けられ、内部にＭＲＦ（Magneto Rheological Fluid）又はＭＲＣ（Magnetic Rheological Compound）等の磁気粘弾性流体が液密に封入されたサブフレーム用のマウントに関する。

例えば、特許文献１には、磁場の作用で粘性が変化する磁気粘性流体を採用した可変減衰力ダンパが開示されている（特許文献１の図２）。

この可変減衰力ダンパは、磁気粘性流体がシリンダ内に封入されており、ピストン板によるシリンダ内での摺動によって粘性抵抗あるいは減衰力を生み出す。

ピストン板には、上下の磁気粘性流体の通り道としてのオリフィスが設けられている。

さらに、オリフィス周囲にはコイルが設けられており、外部電源からの電流供給によって、オリフィス内を横切る磁束が発生する仕組みになっている。

この磁束によって、オリフィスを通過する磁気粘性流体の局部的な粘度が高まり、ピストン板の移動に抗する減衰力も高まる。

このように、印加磁場の強さを外部から調整することによって、調整範囲内において、軸方向（上下方向）一方向で任意の減衰力特性を得ることができる。

特開２００６−７７７８７号公報

ところで、車両の例えば、駆動源が取り付けられたサブフレームを車体により支持する部位に設けられたマウントには、軸方向（上下方向）の他にこれに直交する軸直角方向（軸直方向ともいう。）である前後左右方向の外力がかかるために、上下方向のみの外力に抵抗可能な上記可変減衰力ダンパでは対応することができない。

この発明は、このような課題を考慮してなされたものであって、軸方向（上下方向）及び軸直方向（前後左右方向）の外力に対して可変減衰力あるいは可変剛性を作用させることを可能とする、サブフレーム用のマウントを提供することを目的とする。

この発明に係るサブフレーム用のマウントは、サブフレームを車体により支持する部位に設けられ、磁気粘弾性流体が液密に封止される円筒状の、サブフレーム用のマウントであって、
上下液室が設けられ、
前記上下液室の間に、軸方向に延びる軸方向通路と、軸直方向に延びる軸直方向通路が形成される中間液室が設けられ、
前記軸方向通路の一端は、前記上下液室の一方に連通し、前記軸方向通路の他端は、前記軸直方向通路の一端に連通し、前記軸直方向通路の他端は、前記上下液室の他方に連通し、
さらに、
軸の周りにコイルが巻回され、該コイルに励磁電流を流した際に、磁路が、前記中間液室の前記軸方向通路内を軸直方向に通り且つ前記軸直方向通路内を軸方向に通るように形成する磁性体部材が設けられる。

この発明によれば、コイルに励磁電流を流すことで形成される磁路により、磁気粘弾性流体の流動が、マウント内の軸方向通路及び軸直方向通路で止まる方向に制御され、マウントの弾性特性を軸方向（上下方向）及び軸直方向（前後左右方向）で固める方向に調整することができる。

結果として、マウントにかかる軸方向及び軸直方向の外力に対して可変減衰力を作用させることができる。

また、磁路が形成される中間液室を通流しないと磁気粘弾性流体が上下液室の間を流れないようにしたので、中間液室の磁路の磁場の大きさを可変とすることで効率的にマウントの弾性特性を可変することができる。

また、この発明に係るサブフレーム用のマウントは、サブフレームを車体により支持する部位に設けられる円筒状の、サブフレーム用のマウントであって、
前記マウントは、
前記車体への締結用の中空軸部を有する内筒と、
前記内筒に対し同軸に配置される外筒と、
前記内筒側に固定される円筒状のコイルと、
前記マウントの上下に配置され、前記マウント内に磁気粘弾性流体を液密に封止する円環状の第１及び第２弾性部材と、を備え、
前記マウント内の上下に、前記磁気粘弾性流体を収容する第１液室及び第３液室が形成され、
前記第１液室と前記第３液室との間に、前記磁気粘弾性流体を収容する第２液室が形成され、
前記第２液室には、軸方向に延び前記第１液室に連通する軸方向通路と、該軸方向通路に連通すると共に、軸直方向に延びさらに前記第３液室に連通する軸直方向通路が形成され、
さらに、
前記コイルに励磁電流を流した際に、前記第２液室の軸方向通路内を軸直方向に通り且つ前記軸直方向通路内を軸方向に通る磁路が形成されるよう、前記内筒の外周に第１磁性体部材が固定配置されると共に、前記外筒の内周に第２磁性体部材が固定配置される。

この発明によれば、コイルに励磁電流を流すことで、マウントの軸方向及び軸直方向で磁気粘弾性流体の流動が止まる方向に制御され、マウントの弾性特性を軸方向及び軸直方向で固める方向に調整することができる。

結果として、マウントにかかる軸方向（上下方向）及び軸直方向（前後左右方向）の外力に対して可変減衰力あるいは可変剛性を作用させることができる。

また、磁路が形成される第２液室を通流しないと磁気粘弾性流体が第１液室と第３液室との間を流れないようにしたので、第２液室の磁路の磁場の大きさを可変とすることで効率的にマウントの弾性特性を可変することができる。

この場合、前記第２液室は、前記軸方向通路と前記軸直方向通路とが、前記マウントの縦断面で、クランク状に形成されるものであり、
前記軸直方向の磁路は、該軸直方向に放射状に形成され、
前記軸方向の磁路は、軸の周り全周に形成されているように構成している。

この構成によれば、第２液室の磁気粘弾性流体の軸方向通路と軸直方向通路とが、軸対称に形成されるので、第２液室の動径方向で、弾性特性が均一になるように調整される。

ここで、前記第２液室の容積が、前記第１液室及び前記第３液室の各容積よりも小さく形成されていることが好ましい。

磁路を形成する第２液室の容積を他の第１及び第３液室よりも小さく形成することで、磁路をコンパクトに形成でき、コイルによる磁路形成電力の効率を向上しつつ弾性特性を可変することができる。

また、前記マウントの上下に配置され、前記マウント内に磁気粘弾性流体を液密に封止する円環状の第１及び第２弾性部材は、いずれか一方の剛性が他方の剛性に比較して低くされていることが好ましい。

つまり、いずれか一方の弾性部材の剛性を低くしておくことにより、ダイヤフラムが形成される。液室の液圧が高くなった際に、液圧を吸収するようにダイヤフラムが膨らむことで磁場印加無しの状態での前記マウントの剛性を小さく設定することが可能となり、磁場印加時のマウントの剛性や減衰の可変倍率を拡大することが可能となると同時に、液室の内圧、すなわち、マウントの内圧の上昇が抑制される。このため、マウントの疲労が起こり難くなり、マウントの寿命を延ばすことができる。

さらに、前記第１液室及び前記第３液室を、それぞれ、バウムクーヘン片状に仕切る複数の仕切り部材が半径方向に延びて設けられていることが好ましい。

このように、仕切り部材を設けることで、第１液室内及び第３液室内で、磁気粘弾性流体が軸周り方向に流動する範囲を抑制することで軸直方向の入力に対する磁気粘弾性流体の流れを第２液室に向けることができ、これにより前記マウントが可変粘性あるいは可変剛性を有することが可能となる。

この発明によれば、コイルに励磁電流を流すことで形成される磁路により、磁気粘弾性流体の流動が、マウント内の軸方向通路内及び軸直方向通路内で止まる方向に制御され、マウントの弾性特性を軸方向（上下方向）及び軸直方向（前後左右方向）で固める方向に調整することができる。

結果として、マウントにかかる軸方向及び軸直方向の外力に対して可変減衰力あるいは可変剛性を作用させることができる。

また、磁路が形成される中間液室を通流しないと磁気粘弾性流体が上下液室の間を流れないようにしたので、中間液室の磁路の磁場の大きさを可変とすることで効率的にマウントの弾性特性を可変することができる。

図１は、この発明に係るサブフレーム用のマウントが適用された車両の平面視模式図である。 図２は、サブフレームに締結された第１実施例に係るサブフレーム用のマウントの車体（メインフレーム）への取付状態を示す一部省略断面図である。 図３は、第１実施例に係るサブフレーム用のマウント単体の構成要素を示す縦断面図である。 図４Ａは、磁場が印加されていないときの磁気粘弾性流体封止構造体内の鉄粉の分布図である。図４Ｂは、磁場が印加されているときの磁気粘弾性流体封止構造体内の鉄粉の分布図である。 図５は、ヨーレート及び車速に対するコイル励磁電流の値を示す特性図である。 図６は、第１実施例に係るサブフレーム用のマウントに軸方向の外力と剪断方向の外力がかかった場合に発生させた磁場（磁路）の説明に供される縦断面図である。 図７は、図６の第１実施例に係るサブフレーム用のマウントのＶＩＩ−ＶＩＩ線横断面図である。 図８は、第２実施例に係るサブフレーム用のマウントの構成及び作用の説明に供される縦断面図である。 図９Ａは、第２実施例に係るサブフレーム用のマウントの第１液室の横断面図である。図９Ｂは、第２実施例に係るサブフレーム用のマウントの第２液室の横断面図である。図９Ｃは、第２実施例に係るサブフレーム用のマウントの第３液室の横断面図である。 図１０は、磁場が発生していないときの第２実施例に係るサブフレーム用のマウントの縦断面図である。 図１１Ａは、磁場が発生していないときの第２実施例に係るサブフレーム用のマウントの第１液室の横断面図である。図１１Ｂは、磁場が発生していないときの第２実施例に係るサブフレーム用のマウントの第２液室の横断面図である。図１１Ｃは、磁場が発生していないときの第２実施例に係るサブフレーム用のマウントの第３液室の横断面図である。 図１２は、磁場が発生していないときの第３実施例に係るサブフレーム用のマウントの縦断面図である。 図１３Ａは、磁場が発生していないときの第３実施例に係るサブフレーム用のマウントの第１液室の横断面図である。図１３Ｂは、磁場が発生していないときの第３実施例に係るサブフレーム用のマウントの第２液室の横断面図である。図１３Ｃは、磁場が発生していないときの第３実施例に係るサブフレーム用のマウントの第３液室の横断面図である。 図１４は、磁場が発生していないときの第４実施例に係るサブフレーム用のマウントの縦断面図である。 図１５Ａは、磁場が発生していないときの第４実施例に係るサブフレーム用のマウントの第１液室の横断面図である。図１５Ｂは、磁場が発生していないときの第４実施例に係るサブフレーム用のマウントの第２液室の横断面図である。図１５Ｃは、磁場が発生していないときの第４実施例に係るサブフレーム用のマウントの第３液室の横断面図である。 図１６は、第５実施例に係るサブフレーム用のマウントの構成及び作用の説明に供される縦断面図である。 図１７は、他の例に係るサブフレーム用のマウントの構成及び作用の説明に供される縦断面図である。

以下、この発明に係るサブフレーム用のマウントについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

［第１実施例］
［構成］
図１は、この発明に係るサブフレーム用のマウントが適用された車両１０の平面視模式図である。

車両１０は、車体（メインフレーム）１２の前部に、内燃機関、電動機、発電機、ディファレンシャルギヤ、燃料タンク及び／又はトランスミッション等を適宜含む部品１４を搭載した、概ね４辺形形状のサブフレーム１６を備える。

サブフレーム１６の４隅には、この実施形態（第１実施例）に係るサブフレーム用のマウント（以下、単に、マウントともいう。）１８が設けられている。

サブフレーム１６は、マウント１８を介して車体（メインフレーム）１２に結合されている。

サブフレーム１６に搭載された部品１４の一部は、車軸２０を介して前輪の車輪Ｗに連結されている。車輪Ｗは、操舵輪であり、図示しないサスペンション装置により車体（メインフレーム）１２及びサブフレーム１６に連結され懸架されている。また、車輪Ｗは、図示しないラック機構及びステアリング軸を介してハンドル（不図示）に連結されている。

マウント１８には、制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）２４が接続され、該ＥＣＵ２４からコイル励磁電流Ｉが供給される。

各コイル励磁電流Ｉは、車体１２の重心位置近傍に設けられたヨーレートセンサ２６から得られるヨーレートＹＲ及び／又は車輪速センサ等の車速センサ２８から得られる車速Ｖｖに応じた値にＥＣＵ２４により制御される。

図２は、サブフレーム１６に嵌入等により締結されたマウント１８の車体（メインフレーム）１２への取付状態を示す一部省略断面図である。

マウント１８は、サブフレーム１６に嵌入される外筒３４と、ボルト（通しボルト）３６が挿通され、該ボルト３６とナット３８とによって車体（メインフレーム）１２に締結される磁性体からなる中空軸部を有する内筒（理解の便宜のために、内筒磁性体コアともいう。）４０と、内筒４０と外筒３４との間に配置されるマウント内部構造体４２とから構成されている。なお、外筒３４は、内筒４０に対し同軸であって径方向外側に配置されている。

図３は、マウント１８単体のマウント内部構造体４２の構成要素を拡大して示す縦断面図である。

図３に示すように、マウント１８は、車体１２への締結用の磁性体からなる内筒４０と、サブフレーム１６に外嵌される外筒３４と、マウント１８の上部を覆って磁気粘弾性流体Ｈを封止する円環状の第１弾性部材としてのダイヤフラム４４と、マウント１８の下部を覆って磁気粘弾性流体Ｈを封止する円環状の第２弾性部材としてのメインゴム４６によりハウジング４８が構成されている。

内筒磁性体コア４０は、車体（メインフレーム）１２への締結用の中空軸部としてのボルト挿通孔４０ａ及び外周壁４０ｂを有する。

内筒磁性体コア４０の外周壁４０ｂに、磁性体からなる内側磁性体コア５０が接合されている。

内側磁性体コア５０は、底部の円環部コア５０ａの内周壁が内筒磁性体コア４０の外周壁４０ｂに接合され、円環部コア５０ａの上側外周に円筒部コア５０ｂの底面が接合され、円筒部コア５０ｂの上面は、周方向外側に向けて延出する円筒状の鍔部コア５０ｃに接合されている。

内側磁性体コア５０は、一体成型品で製作してもよい。

円筒部コア５０ｂの内側と内筒磁性体コア４０の外周壁４０ｂとにより形成される円筒状の空間に、励磁コイル５２が収容されている。内筒４０側に固定される円筒状の励磁コイル５２は、ＥＣＵ２４から供給されるコイル励磁電流Ｉに応じた強さの磁場を発生する。

外筒３４の上部に外側磁性体コア５６が接合されている。

具体的には、外筒３４の内周壁に、外側磁性体コア５６の円筒部コア５６ａの外周壁が接合されている。円筒部コア５６ａの底面には、前記鍔部コア５０ｃの上面に、下面の一部が対面する円環部コア５６ｂが接合されている。円環部コア５６ｂの外周壁は外筒３４の内周壁に接合されている。

外側磁性体コア５６は、一体成型品で製作してもよい。

マウント１８のハウジング４８の内部空間にＭＲＦ（Magneto Rheological Fluid）又はＭＲＣ（Magnetic Rheological Compound）等の磁気粘弾性流体Ｈが液密に封止されている。

この場合、マウント１８の上部に磁気粘弾性流体Ｈを収容する中空円筒状の第１液室６１が、第１弾性部材としての円環状のダイヤフラム４４と、外側磁性体コア５６の円筒部コア５６ａ及び円環部コア５６ｂと、内筒磁性体コア４０の外周壁４０ｂと、により形成されている。

また、マウント１８の下部に、磁気粘弾性流体Ｈを収容する概ね中空円筒状の第３液室６３が、第２弾性部材としての円環状（円筒状）のメインゴム４６と、外筒３４と、内側磁性体コア５０の円筒部コア５０ｂ及び鍔部コア５０ｃと、により形成されている。

マウント１８内の上下に形成された第１液室６１と第３液室６３との間に磁気粘弾性流体Ｈを収容し、上側が第１液室６１に連通し、下側が第３液室６３に連通する第２液室６２が形成されている。

第２液室６２には、軸方向に延びて第１液室６１に連通する軸方向通路６２ａと、該軸方向通路６２ａに連通すると共に、軸直角方向（軸直方向ともいう。）に延びさらに第３液室６３に連通する軸直方向通路６２ｂが形成されている。

第２液室６２は、軸方向通路６２ａと軸直方向通路６２ｂとが、マウント１８の縦断面でフランジ状乃至クランク状に形成されている。

［作用］
次に、磁気粘弾性流体Ｈが封入されたマウント１８の作用効果について説明する。

［基本的な構成の磁気粘弾性流体封止構造体による作用効果の説明］
図４Ａ及び図４Ｂは、基本的な構成の磁気粘弾性流体封止構造体１００の作用効果を説明する模式的な分布図である。

ここでは、まず、マウント１８の作用効果の説明に先立ち、理解の便宜のために、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、基本的な構成の磁気粘弾性流体封止構造体１００の作用効果を説明する。

図４Ａは、磁場が印加されていないときの磁気粘弾性流体封止構造体１００の状態を示している。

図４Ａにおける磁気粘弾性流体封止構造体１００では、通路１０２の磁気粘弾性流体Ｈ内を、磁性粒子としての、例えば鉄粉１０４が自由に動く。この場合、磁気粘弾性流体Ｈが持つ粘性が流れ方向の抵抗として作用する。

磁気粘弾性流体ＨがＭＲＦの場合には、磁気粘弾性流体Ｈは、鉄粉１０４を分散させた流体として機能し、磁気粘弾性流体ＨがＭＲＣの場合には、磁気粘弾性流体Ｈは、鉄粉１０４を分散させた、いわゆるマヨネーズ状のコンパウンドとして機能する。

図４Ｂは、通路１０２を横切る破線の矢印で示す磁束を発生する磁場が印加されているときの磁気粘弾性流体封止構造体１００の状態を示している。

図４Ｂの磁場が印加されている磁気粘弾性流体封止構造体１００では、磁気粘弾性流体Ｈの流れに対し、磁場に沿って鉄粉１０４が弁を形成し、抵抗となるので流体流れ方向の抵抗が増加する。

このように磁気粘弾性流体封止構造体１００では、印加磁場に比例して見かけの粘度が変化する。

［実施形態のサブフレーム用のマウント１８の作用効果の説明］
次に、図２に示したように、サブフレーム１６を車体（メインフレーム）１２により支持する部位に設けられ、磁気粘弾性流体Ｈが液密に封止された実施形態に係るサブフレーム用のマウント１８の作用効果について説明する。

サブフレーム１６に搭載される部品１４には、上記したように、内燃機関やディファレンシャルギヤや電動機や燃料タンク等が含まれる。サブフレーム１６には、部品１４の他、サスペンション装置の取り付けポイント（締結位置）があり、このようなサブフレーム１６は、マウント１８を介して車体（メインフレーム）１２に結合される。

図５の例としてのマップ（特性）２０１、２０２、２０３に示すように、ヨーレートセンサ２６により取得されるヨーレートＹＲが大きい程、及び車速センサ２８により取得される車速Ｖｖが大きい程、励磁コイル５２のコイル励磁電流Ｉが大きくなるようにＥＣＵ２４により制御することで、マウント１８の抵抗力を大きくすることができる。すなわち、マウント１８の弾性を固く（可変）することができる。

よって、例えば、直線路の走行時や高速道路におけるクルージング走行時には、コイル励磁電流Ｉをゼロ値にするか小さい値にしてマウント１８の弾性を柔らかくし、内燃機関や電動機からの強制振動入力を遮断する他、路面からサスペンションを介して車体（メインフレーム）１２に伝わる振動入力を遮断することができ、その結果、車室内で乗員が感じる音や振動を抑制でき快適性を向上させることができる。

一方、いわゆるカーブ路やワインディング路では、ＥＣＵ２４によりコイル励磁電流Ｉを大きくしてマウント１８を固く（可変）することで、車両１０の運動性能（旋回性能）を向上させ、ドライバーの操縦性（ハンドリング性能）を向上させることができる。

図６は、軸方向の外力Ｆ１及び剪断方向（軸直方向）の外力Ｆ２がマウント１８にかかった場合に、励磁コイル５２にコイル励磁電流Ｉを流したときに発生する磁場（磁束）を実線の矢印で模式的に描いたマウント１８の構成を示している。

なお、図６において、破線の矢印は、コイル励磁電流Ｉを流していないときの磁気粘弾性流体Ｈの動き得る方向を示している。

励磁コイル５２にコイル励磁電流Ｉを流したとき、マウント１８の外筒３４に軸方向（上下方向）に加わる外力Ｆ１及び軸直方向（剪断方向、前後左右方向）に加わる外力Ｆ２に対して、励磁コイル５２から流れるコイル励磁電流Ｉにより磁場を制御することで、第２液室６２の軸方向通路６２ａで軸方向における磁気粘弾性流体Ｈの抵抗が大きくなる。

図７（図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線横断面図）に示すように、第２液室６２内の軸方向通路６２ａ内では、実線の矢印で示すように、放射状に磁路（磁束）が発生しており、破線の矢印で示す軸周り方向の磁気粘弾性流体Ｈの流動が止まるように制御される。

また、図６に示すように、第２液室６２の軸直方向通路６２ｂにおける磁気粘弾性流体Ｈの抵抗も大きくなっているので、結局、第２液室６２と第１液室６１との間及び第２液室６２と第３液室６３との間の磁気粘弾性流体Ｈの流動が止まる方向に制御される。

よって、第１実施例に係るマウント１８の外筒３４に軸方向（上下方向）に加わる振動入力である外力Ｆ１に対しては、第１液室６１から第２液室６２への流量を制御でき、且つ、第３液室６３から第２液室６２への流量を制御できることから、軸方向のマウント１８の剛性を大きく制御でき、外力Ｆ１に対する伝達力を制御することができる。

一方、剪断方向（前後左右方向）に加わる外力Ｆ２に対しては、第２液室６２の軸方向通路６２ａを除き、第２液室６２の軸直方向通路６２ｂ、第１液室６１及び第３液室６３においては軸周り方向の磁気粘弾性流体Ｈの流動が抑制されないことから、第１実施例に係るマウント１８では、剛性の制御範囲が限られた範囲に止まる。

［第２実施例］
図８は、剪断方向（前後左右方向）に加わる外力Ｆ２に対して、第１液室６１及び第３液室６３の軸周り方向の流動を抑制可能な第２実施例に係るサブフレーム用のマウント１８Ａの構成及び作用の説明に供される縦断面図である。

図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃは、それぞれ、図８のサブフレーム用のマウント１８Ａの第１液室６１（ＩＸＡ−ＩＸＡ線）、第２液室６２（ＩＸＢ−ＩＸＢ線）、及び第３液室６３（ＩＸＣ−ＩＸＣ線）の横断面図である。

図８、図９Ａ〜図９Ｃに示すマウント１８Ａでは、第１液室６１を軸周り方向で４つのバウムクーヘン片状の第１液室６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄに仕切る横断面Ｘ形状の仕切りゴム板７１を設けると共に、第３液室６３を軸周り方向で４つのバウムクーヘン片状の第３液室６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄに仕切る横断面Ｘ形状の仕切りゴム板７３を設けている。

なお、上側の仕切りゴム板７１の上下方向（軸方向の長さ）は、ダイヤフラム４４の下面と円環部コア５６ｂの上面との間に延びている（図８参照）。

また、下側の仕切りゴム板７３の上下方向（軸方向の長さ）は、鍔部コア５０ｃの下面とメインゴム４６の上面との間に延びている（図８参照）。

第１液室６１で仕切りゴム板７１、及び第３液室６３で仕切りゴム板７３を設けることにより、第１液室６１及び第３液室６３における軸回りでの磁気粘弾性流体Ｈの流動を抑制でき、且つ磁場をかけることで、第２液室６２における軸回りでの磁気粘弾性流体Ｈの流動を抑制できることから、剪断方向（前後左右方向）の外力Ｆ２に対して伝達力を制御することができる。

磁場をかけることで、第１液室６１から第２液室６２へ、また、第３液室６３から第２液室６２への磁気粘弾性流体Ｈの流量を制御でき、結果としてマウント１８Ａの剛性を上下左右前後の全方向で効率よく制御することができる。

図１０は、第２実施例に係るサブフレーム用のマウント１８Ａの励磁コイル５２にコイル励磁電流Ｉを流していないときの磁気粘弾性流体Ｈの動きを実線の矢印で説明する縦断面図である。図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃは、それぞれ、励磁コイル５２にコイル励磁電流Ｉを流していないとき、すなわち磁場が発生していないときの図１０のサブフレーム用のマウント１８Ａの第１液室６１（ＸＩＡ−Ｘ１Ａ線）、第２液室６２（Ｘ１Ｂ−Ｘ１Ｂ線）、及び第３液室６３（Ｘ１Ｃ−Ｘ１Ｃ線）の横断面図である。

この場合、磁気粘弾性流体Ｈは、第１液室６１から第２液室６２へ、また第３液室６３から第２液室６２へ自由に動くことができる。結果として、第１液室６１と第３液室６３間で軸方向（上下方向）に磁気粘弾性流体Ｈが動くことができ、また、第２液室６２内では、図１１Ｂに示すように、磁気粘弾性流体Ｈが軸周りに動くことができる。よって、コイル励磁電流Ｉを流していないときには、マウント１８Ａの剛性を柔らかくすることができる。

［第３実施例］
図１２は、剪断方向（前後左右方向）に加わる外力Ｆ２に対して、第１液室６１及び第３液室６３の軸周り方向の流動を抑制可能な第３実施例に係るサブフレーム用のマウント１８Ｂの構成及び作用に供される縦断面図である。

図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃは、それぞれ、図１２のサブフレーム用のマウント１８Ｂの第１液室６１ｅ、６１ｆ（ＸＩＩＩＡ−ＸＩＩＩＡ線）、第２液室６２（ＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線）、及び第３液室６３ｅ、６３ｆ（ＸＩＩＩＣ−ＸＩＩＩＣ線）の横断面図である。

図１２、図１３Ａ〜図１３Ｃに示すマウント１８Ｂでは、第１液室６１を軸周り方向で２つの（二分の一の）バウムクーヘン片状の第１液室６１ｅ、６１ｆに仕切る横断面Ｉ形状の仕切りゴム板７１ａ、７１ａを設けると共に、第３液室６３を軸周り方向で２つの（二分の一の）バウムクーヘン片状の第３液室６３ｅ、６３ｆに仕切る横断面Ｉ形状の仕切りゴム板７３ａ、７３ａを設けている。

なお、仕切りゴム板７１ａ、７１ａの上下方向（軸方向の長さ）は、ダイヤフラム４４の下面と円環部コア５６ｂの上面との間に延びている（図１２参照）。また、仕切りゴム板７３ａ、７３ａの上下方向（軸方向の長さ）は、鍔部コア５０ｃの下面とメインゴム４６の上面との間に延びている（図１２参照）。

第１液室６１で仕切りゴム板７１ａ、７１ａ、及び第３液室６３で仕切りゴム板７３ａ、７３ａを設けることにより、第１液室６１及び第３液室６３における軸回りでの磁気粘弾性流体Ｈの流動を抑制でき、且つ磁場をかけることで第２液室６２における軸回りでの磁気粘弾性流体Ｈの流動を抑制できることから、剪断方向（前後左右方向）の外力Ｆ２に対して伝達力を制御することができる。

磁場をかけることで、第１液室６１から第２液室６２へ、また、第３液室６３から第２液室６２への磁気粘弾性流体Ｈの流量を制御でき、結果としてマウント１８Ｂの剛性を上下左右前後の全方向で効率よく制御することができる。

なお、図１２、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃのサブフレーム用のマウント１８Ｂでは、励磁コイル５２にコイル励磁電流Ｉを流していないときの磁気粘弾性流体Ｈの動きを実線の矢印で示している。

この場合、磁気粘弾性流体Ｈは、第１液室６１ｅ、６１ｆから第２液室６２へ、また第３液室６３ｅ、６３ｆから第２液室６２へ自由に動くことができる。結果として、第１液室６１ｅ、６１ｆと第３液室６３ｅ、６３ｆ間で軸方向（上下方向）に磁気粘弾性流体Ｈが動くことができ、第２液室６２内では、図１３Ｂに示すように、磁気粘弾性流体Ｈが軸周りに動くことができる。このように、磁場を発生させないことで、マウント１８Ｂの剛性を柔らかいまま保持することができる。

［第４実施例］
図１４は、剪断方向（前後左右方向）に加わる外力Ｆ２に対して、第１液室６１及び第３液室６３の軸周り方向の流動を抑制可能な第４実施例に係るサブフレーム用のマウント１８Ｃの構成及び作用に供される縦断面図である。

図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃは、それぞれ、図１４のサブフレーム用のマウント１８Ｃの第１液室６１ｇ、６１ｈ（ＸＶＡ−ＸＶＡ線）、第２液室６２（ＸＶＢ−ＸＶＢ線）、及び第３液室６３ｉ、６３ｊ（ＸＶＣ−ＸＶＣ線）の横断面図である。

図１４、図１５Ａ〜図１５Ｃに示すマウント１８Ｃでは、下部に集中して設けていたメインゴム４６（図１２等参照）を軸方向に分散させた構成としている。

すなわち、第１液室６１を軸周り方向で２つのバウムクーヘン片状の第１液室６１ｇ、６１ｈに仕切る横断面バウムクーヘン片状の仕切りゴム板７１ｂ、７１ｂを設けると共に、第３液室６３を軸周り方向で２つのバウムクーヘン片状の第３液室６３ｉ、６３ｊに仕切る横断面バウムクーヘン片状の仕切りゴム板７３ｂ、７３ｂを設けている。

なお、仕切りゴム板７１ｂ、７１ｂの上下方向（軸方向の長さ）は、ダイヤフラム４４の下面と円環部コア５６ｂの上面との間に延びている。また、仕切りゴム板７３ｂ、７３ｂの上下方向（軸方向の長さ）は、鍔部コア５０ｃの下面と薄肉とされたメインゴム４６Ｃの上面との間に延びている。

第１液室６１で仕切りゴム板７１ｂ、７１ｂ、及び第３液室６３で仕切りゴム板７３ｂ、７３ｂを設けることにより、第１液室６１及び第３液室６３における軸回りでの磁気粘弾性流体Ｈの流動を抑制でき、且つ磁場をかけることにより第２液室６２における軸回りでの磁気粘弾性流体Ｈの流動を抑制できることから、剪断方向（前後左右方向）の外力Ｆ２に対して伝達力を制御することができる。

磁場をかけることで、第１液室６１から第２液室６２へ、また、第３液室６３から第２液室６２への磁気粘弾性流体Ｈの流量を制御でき、結果としてマウント１８Ｃの剛性を上下左右前後の全方向で効率よく制御することができる。

なお、図１４、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃのサブフレーム用のマウント１８Ｃでは、励磁コイル５２にコイル励磁電流Ｉを流していないときの磁気粘弾性流体Ｈの動きを実線の矢印で示している。

この場合、磁気粘弾性流体Ｈは、第１液室６１ｇ、６１ｈから第２液室６２へ、また第３液室６３ｉ、６３ｊから第２液室６２へ自由に動くことができる。結果として、第１液室６１ｇ、６１ｈと第３液室６３ｉ、６３ｊ間で軸方向（上下方向）に磁気粘弾性流体Ｈが動くことができ、第２液室６２内では、図１５Ｂに示すように、磁気粘弾性流体Ｈが軸周りに動くことができる。このように、磁場を発生させないことで、マウント１８Ｃの剛性を柔らかいまま保持することができる。

［第５実施例］
図１６は、第５実施例に係るサブフレーム用のマウント１８Ｄの構成及び作用の説明に供される縦断面図である。

このマウント１８Ｄは、図８（図３）に示したマウント１８Ａ、図１２に示したマウント１８Ｂ、及び図１４に示したマウント１８Ｃのそれぞれの内側磁性体コア５０及び外側磁性体コア５６に比較して、内筒磁性体コア４０に固定されて励磁コイル５２を収容する内側磁性体コア５０Ｄと、外筒３４とメインゴム４６Ｄに固定される外側磁性体コア５６Ｄに示すように、天地を変えた構成としている。

このように構成したマウント１８Ｄによっても、励磁コイル５２により発生する磁場（磁束）の流れ方から、マウント１８Ａ〜１８Ｃと同様に、マウント１８Ｄの外筒３４に軸方向（上下方向）に加わる外力Ｆ１及び剪断方向（前後左右方向）に加わる外力Ｆ２に対して、剛性を大きく制御できる。

［他の例］
図１７は、他の例に係るサブフレーム用のマウント１９の構成及び作用の説明に供される縦断面図である。

このマウント１９では、磁性体からなる外筒（外筒コアともいう。）３５を使用し、磁性体からなる内筒（内筒磁性体コアともいう。）４０の上端に磁性体からなる円環状の磁路板２１を設けている。

内筒４０に固定された磁性体からなる内側円環部コア５０Ｅと内筒４０の外周との間に巻回配置された励磁コイル５２Ｅにコイル励磁電流Ｉを流すことで、内筒磁性体コア４０、内側円環部コア５０Ｅ、外側磁性体コア５６Ｅ、外筒コア３５、及び周囲に断面楔状の円環路を備える磁路板２１を通じて磁束の通路である閉磁路が形成されるので、第２液室６２Ｅを軸方向に通流する、第１液室６１Ｅ及び第３液室６３Ｅ間の磁気粘弾性流体Ｈの流動を遮断することができ、軸方向にかかる外力Ｆ１に対して剛性を制御することができる。

［まとめ］
以上説明したように、上述した実施形態に係るサブフレーム用のマウント１８、１８Ａ〜１８Ｄは、サブフレーム１６を車体（メインフレーム）１２により支持する部位に設けられ、磁気粘弾性流体Ｈが液密に封止される円筒状の、サブフレーム用のマウント１８、１８Ａ〜１８Ｄである。

サブフレーム用のマウント１８、１８Ａ〜１８Ｄには、上下液室（第１液室６１、６１Ｄと第３液室６３、６３Ｄ）が設けられる。

上下液室（第１液室６１、６１Ｄと第３液室６３、６３Ｄ）の間に、軸方向に延びる軸方向通路６２ａと、軸直方向に延びる軸直方向通路６２ｂが形成される中間液室（第２液室６２、６２Ｄ）が設けられる。

軸方向通路６２ａの一端は、前記上下液室の一方、例えば、第１液室６１に連通し、軸方向通路６２ａの他端は、軸直方向通路６２ｂの一端に連通し、軸直方向通路６２ｂの他端は、前記上下液室の他方、例えば第３液室６３に連通する。

さらに、軸の周りに巻回して配されるコイルとしての励磁コイル５２に励磁電流としてのコイル励磁電流Ｉを流した際に、中間液室、例えば、第２液室６２の軸方向通路６２ａ内を軸直方向に通り且つ軸直方向通路６２ｂ内を軸方向に通る磁路（磁束）が形成されるように磁性体部材（例えば、内筒磁性体コア４０、内側磁性体コア５０、外側磁性体コア５６）が配置される。

このように、励磁コイル５２にコイル励磁電流Ｉを流すことで、マウント１８、１８Ａ〜１８Ｄ内の磁気粘弾性流体Ｈの流動が、軸方向及び軸直方向で止まる方向に制御され、マウント１８、１８Ａ〜１８Ｄの弾性特性を軸方向及び軸直方向で固める方向に調整することができる。

結果として、マウント１８、１８Ａ〜１８Ｄにかかる軸方向（上下方向）及び軸直方向（前後左右方向）の外力Ｆ１、Ｆ２に対して可変減衰力を作用させることができる。

また、磁路が形成される中間液室、例えば第２液室６２を通流しないと磁気粘弾性流体Ｈが上下液室、例えば第１液室６１と第３液室６３の間を流れないようにしたので、中間液室、例えば第２液室６２の磁路の磁場の大きさを可変とすることで効率的にマウント１８、１８Ａ〜１８Ｄの弾性特性を可変することができる。

この場合、例えば、第２液室６２は、図３等に示すように、軸方向通路６２ａと軸直方向通路６２ｂとが、マウント１８の縦断面で、クランク状に形成されるものであり、軸直方向の磁路は、該軸直方向に放射状に形成され、前記軸方向の磁路は、軸の周り全周に形成される。

このように、第２液室６２の磁気粘弾性流体Ｈの軸方向通路６２ａと軸直方向通路６２ｂとが、軸対称に形成されるので、第２液室６２の動径方向で、弾性特性が均一に分布するように調整される。

この実施形態においては、例えば、第２液室６２の容積を、第１液室６１及び第３液室６３の各容積よりも小さく形成したので、磁路をコンパクトに形成でき、励磁コイル５２による磁路形成電力の効率を向上しつつ弾性特性を可変することができる。

さらに、例えば、マウント１８の上下に配置され、マウント１８内に磁気粘弾性流体Ｈを液密に封止する円環状の第１及び第２弾性部材としてのダイヤフラム４４及びメインゴム４６は、いずれか一方の剛性が他方の剛性に比較して低く、上記実施形態では、ダイヤフラム４４の剛性がメインゴム４６の剛性より低くされている。

このように、上下方向のいずれか一方の弾性部材の剛性を低くしておくことにより、ダイヤフラム４４が形成され、第１〜第３液室６１〜６３の液圧が高くなった際に、液圧を吸収するようにダイヤフラム４４が膨らむことで、第１〜第３液室６１〜６３の内圧、すなわち、マウント１８の内圧の上昇が抑制される。このため、マウント１８の疲労が起こり難くなり、マウント１８の寿命を延ばすことができる。

さらに、図９Ａ、図９Ｃ、図１３Ａ、図１３Ｃに示すように、第１液室６１及び第３液室６３を、それぞれ、斜視図的に見てバウムクーヘン片状（平面視で扇形状）に仕切る複数の仕切り部材としての仕切りゴム板７１、７３、７１ａ、７３ａが半径方向に延びて設けられている。仕切り部材は、図１５Ａ、図１５Ｃに示すようにバウムクーヘン片状の仕切りゴム板７１ｂ、７３ｂとしてもよい。

このように、仕切り部材としての仕切りゴム板７１、７３、７１ａ、７１ｂ、７３ａ、７３ｂを設けることで、第１液室６１内及び第３液室６３内で、磁気粘弾性流体Ｈが軸周り方向に流動する範囲を抑制することで軸直方向の入力に対する磁気粘弾性流体Ｈの流れを第２液室６２に向けることができ、これによりサブフレーム用のマウント１８Ｂ、１８Ｃが可変粘性あるいは可変剛性を有することが可能となる。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、サブフレーム用のマウント１８（１８Ａ〜１８Ｄ）の他、例えば、サスペンションのリンクを繋ぐサスペンションブッシュに適用する。また、磁路の形成・非形成を切り替えるモードスイッチ等を設けることによりユーザが快適性と操縦安定性を切り替えることが可能な２面性を持った車両を構築することもできる。さらには、自動運転車両等においては通常は快適性を優先した特性（柔らかめの剛性、磁路非形成）とし、緊急時は応答性を上げた特性（高めの剛性、磁路形成）とすることで走行性能を向上させること等、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１２…車体（メインフレーム） １６…サブフレーム
１８、１８Ａ〜１８Ｄ…サブフレーム用のマウント
４０…内筒磁性体コア ５０…内側磁性体コア
５２…励磁コイル ５６…外側磁性体コア
６１、（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ）、（６１ｅ、６１ｆ）、（６１ｇ、６１ｈ）、６１Ｄ…第１液室 ６２、６２Ｄ…第２液室
６３、（６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ）、（６３ｅ、６３ｆ）、（６３ｇ、６３ｈ）、６３Ｄ…第３液室 Ｈ…磁気粘弾性流体

Claims (6)

1. サブフレームを車体により支持する部位に設けられ、磁気粘弾性流体が液密に封止される円筒状の、サブフレーム用のマウントであって、
   上下液室が設けられ、
   前記上下液室の間に、軸方向に延びる軸方向通路と、軸直方向に延びる軸直方向通路が形成される中間液室が設けられ、
   前記軸方向通路の一端は、前記上下液室の一方に連通し、前記軸方向通路の他端は、前記軸直方向通路の一端に連通し、前記軸直方向通路の他端は、前記上下液室の他方に連通し、
   さらに、
   軸の周りにコイルが巻回され、該コイルに励磁電流を流した際に、磁路が、前記中間液室の前記軸方向通路内を軸直方向に通り且つ前記軸直方向通路内を軸方向に通るように形成する磁性体部材が設けられる
   ことを特徴とするサブフレーム用のマウント。
2. サブフレームを車体により支持する部位に設けられる円筒状の、サブフレーム用のマウントであって、
   前記マウントは、
   前記車体への締結用の中空軸部を有する内筒と、
   前記内筒に対し同軸に配置される外筒と、
   前記内筒側に固定される円筒状のコイルと、
   前記マウントの上下に配置され、前記マウント内に磁気粘弾性流体を液密に封止する円環状の第１及び第２弾性部材と、を備え、
   前記マウント内の上下に、前記磁気粘弾性流体を収容する第１液室及び第３液室が形成され、
   前記第１液室と前記第３液室との間に、前記磁気粘弾性流体を収容する第２液室が形成され、
   前記第２液室には、軸方向に延び前記第１液室に連通する軸方向通路と、該軸方向通路に連通すると共に、軸直方向に延びさらに前記第３液室に連通する軸直方向通路が形成され、
   さらに、
   前記コイルに励磁電流を流した際に、前記第２液室の軸方向通路内を軸直方向に通り且つ前記軸直方向通路内を軸方向に通る磁路が形成されるよう、前記内筒の外周に第１磁性体部材が固定配置されると共に、前記外筒の内周に第２磁性体部材が固定配置される
   ことを特徴とするサブフレーム用のマウント。
3. 請求項２に記載のサブフレーム用のマウントにおいて、
   前記第２液室は、前記軸方向通路と前記軸直方向通路とが、前記マウントの縦断面で、クランク状に形成されるものであり、
   前記軸直方向の磁路は、該軸直方向に放射状に形成され、
   前記軸方向の磁路は、軸の周り全周に形成されている
   ことを特徴とするサブフレーム用のマウント。
4. 請求項２又は３に記載のサブフレーム用のマウントにおいて、
   前記第２液室の容積が、前記第１液室及び前記第３液室の各容積よりも小さく形成されている
   ことを特徴とするサブフレーム用のマウント。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載のサブフレーム用のマウントにおいて、
   前記マウントの上下に配置され、前記マウント内に磁気粘弾性流体を液密に封止する円環状の第１及び第２弾性部材は、いずれか一方の剛性が他方の剛性に比較して低くされている
   ことを特徴とするサブフレーム用のマウント。
6. 請求項２〜５のいずれか１項に記載のサブフレーム用のマウントにおいて、
   前記第１液室及び前記第３液室を、それぞれ、バウムクーヘン片状に仕切る複数の仕切り部材が半径方向に延びて設けられている
   ことを特徴とするサブフレーム用のマウント。

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