JP2021131092A - Active type anti-vibration device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気粘性流体を有する能動型防振装置に関する。 The present invention relates to an active vibration isolator having a ferrofluid.
下記特許文献1には、シリンダ内部にピストンにより仕切られた第1流体室と第2流体室を有し、ピストンに第1流体室と第2流体室との間を連通する流体通路が軸方向に延びて形成されているダンパが開示されている。第1流体室、第2流体室及び流体通路には磁気粘性流体が封入され、ピストン内部に設けられたコイルに通電されることにより、磁気粘性流体の粘度が変化する。 In the following Patent Document 1, a first fluid chamber and a second fluid chamber partitioned by a piston are provided inside the cylinder, and a fluid passage communicating the first fluid chamber and the second fluid chamber with the piston is axially oriented. A damper that extends to and is disclosed. A magnetic viscous fluid is sealed in the first fluid chamber, the second fluid chamber, and the fluid passage, and the viscosity of the magnetic viscous fluid changes by energizing a coil provided inside the piston.
上記特許文献1では、第1流体室と第2流体室との間を連通する流体通路が軸方向に延びて形成されているため、ダンパが軸方向に大型化する問題がある。 In Patent Document 1, since the fluid passage communicating between the first fluid chamber and the second fluid chamber is formed so as to extend in the axial direction, there is a problem that the damper becomes large in the axial direction.
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、小型化を図ることができる能動型防振装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an active vibration isolator capable of miniaturization.
本発明の態様は、軸方向に延びて形成された内側磁性体コアを有する内側部材と、前記内側部材と同軸方向に延びて形成され、前記内側磁性体コアの径方向外周部分を取り囲むように配置された外側磁性体コアを有する外側部材と、前記内側磁性体コア及び前記外側磁性体コアの一方に設けられ、磁場を発生させる電磁コイルと、前記内側部材の外周面と前記外側部材の内周面との間に互いに離間して配置されるとともに、液密に形成された第1液室及び第2液室と、を有する能動型防振装置であって、前記外側磁性体コアは、第1磁性部材と、前記第1磁性部材とは別体の第2磁性部材と、を有し、前記第1磁性部材と前記第2磁性部材とにより軸方向に挟まれて配置された非磁性部材を有し、前記第1磁性部材は、一端が前記第1液室に開口する第1連通路を有し、前記第2磁性部材は、一端が前記第2液室に開口する第2連通路を有し、前記非磁性部材は、前記非磁性部材を軸方向から見たときに有端円弧状に形成され、一端が前記第1連通路の他端と接続し、他端が前記第2連通路の他端と接続する第3連通路を有し、前記第1液室、前記第2液室、前記第1連通路、前記第2連通路及び前記第3連通路に磁気粘性流体が充填されている。 In an aspect of the present invention, an inner member having an inner magnetic core formed so as to extend in the axial direction and an inner member formed so as to extend coaxially with the inner member so as to surround a radial outer peripheral portion of the inner magnetic core. An outer member having an arranged outer magnetic core, an electromagnetic coil provided on one of the inner magnetic core and the outer magnetic core to generate a magnetic field, an outer peripheral surface of the inner member, and an inner side of the outer member. An active anti-vibration device having a liquid-tightly formed first liquid chamber and a second liquid chamber, which are arranged apart from each other with the peripheral surface, and the outer magnetic core is a magnetic material core. A non-magnetic member having a first magnetic member and a second magnetic member separate from the first magnetic member, and arranged so as to be axially sandwiched between the first magnetic member and the second magnetic member. The first magnetic member has a member, the first magnetic member has a first passage that opens to the first liquid chamber at one end, and the second magnetic member has a second passage that opens to the second liquid chamber at one end. The non-magnetic member has a passage, and the non-magnetic member is formed in an endd arc shape when the non-magnetic member is viewed from the axial direction, one end is connected to the other end of the first continuous passage, and the other end is the first. It has a third passage that connects to the other end of the two passages, and a magnetic viscous fluid in the first liquid chamber, the second liquid chamber, the first passage, the second passage, and the third passage. Is filled.
本発明により、能動型防振装置の小型化を図ることができる。 According to the present invention, the size of the active anti-vibration device can be reduced.
〔第1実施形態〕
図1はマウントブッシュ10の斜視図である。図2はマウントブッシュ10を軸方向から見た図である。マウントブッシュ10は、本発明の能動型防振装置に相当する。マウントブッシュ10は、自動車のサブフレームとボディとの間に設けられるサブフレームマウント、サスペンションのリンクとボディとの間に設けられるサスペンションブッシュ等として用いられる。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view of the
図3は、マウントブッシュ10を図2においてIII−III線で切断した断面図である。図4は、マウントブッシュ10を図2においてIV−IV線で切断した断面図である。マウントブッシュ10は、内側部材12及び外側部材14を有している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
内側部材12は、鉄等の磁性体から成る内側磁性体コア16、通電時に磁場を発生する電磁コイル18、及び、ステンレスやアルミニウム等の非磁性体から成る筒部材20を有している。
The
図5は、内側磁性体コア16及び電磁コイル18の断面斜視図である。内側磁性体コア16の外形は、マウントブッシュ10の軸を中心とする回転体形状に形成されている。内側磁性体コア16は、軸方向に貫通する貫通孔22を有している。内側磁性体コア16は、軸方向中間部に全周にわたって径方向に向かって凹状に形成された電磁コイル取付部24を有し、電磁コイル取付部24に電磁コイル18が取り付けられている。本実施形態では、内側磁性体コア16に電磁コイル18が取り付けられるが、電磁コイル18を後述する外側磁性体コア34に取り付けるようにしてもよい。
FIG. 5 is a cross-sectional perspective view of the inner
内側磁性体コア16の軸方向両端部は円錐状に形成されており、内側磁性体コア16の軸方向に直交する方向に切断した断面の面積は、軸方向端部に行くほど狭くなる。この円錐状部分の外周面は、第1傾斜面28を構成する。
Both ends of the inner
電磁コイル18の外周面は、ステンレスやアルミニウム等の非磁性体から成るカバー30により覆われている。これにより、電磁コイル18の通電時に、カバー30で覆われた部分からは磁束が外部に漏れない。
The outer peripheral surface of the
筒部材20は、円筒形状に形成されており、軸方向に貫通する貫通孔32を有している。筒部材20は、内側磁性体コア16の軸方向両側のそれぞれに取り付けられ、筒部材20の貫通孔32は、内側磁性体コア16の貫通孔22と連通している。
The
外側部材14は、鉄等の磁性体から成る外側磁性体コア34、ステンレスやアルミニウム等の非磁性体から成る中間プレート36、及び、ステンレスやアルミニウム等の非磁性体から成る外側プレート38を有している。
The
外側磁性体コア34の外形は、マウントブッシュ10の軸を中心とする回転体形状に形成されている。外側磁性体コア34は、第1磁性部材40と、第1磁性部材40とは別体の第2磁性部材42を有している。中間プレート36は、円板状の部材であって、軸方向に貫通する貫通孔44を有している。中間プレート36は、第1磁性部材40と第2磁性部材42により軸方向に挟まれて配置されている。中間プレート36は、本発明の非磁性部材に相当する。
The outer shape of the outer
外側磁性体コア34は、内側磁性体コア16の径方向外側を取り囲むように配置されている。外側磁性体コア34の内周面は、内側磁性体コア16及びカバー30の外周面に沿って形成されている。外側磁性体コア34は、内側磁性体コア16の第1傾斜面28に対向する第2傾斜面46を有している。第2傾斜面46は、第1傾斜面28と略平行に形成されている。電磁コイル18の通電時に、第1傾斜面28から漏れた磁束が第2傾斜面46から外側磁性体コア34内に入る。
The outer
外側プレート38は、円板状の部材であって、軸方向に貫通する貫通孔48を有している。外側プレート38は、外側磁性体コア34の軸方向両側のそれぞれに取り付けられ、貫通孔48を筒部材20が貫通している。
The
内側部材12と外側部材14との間には、第1弾性部材50及び第2弾性部材52が設けられている。第1弾性部材50は、外側プレート38の内周面と筒部材20の外周面との間を連結するように設けられている。第1弾性部材50は、外側プレート38及び筒部材20の全周にわたって設けられている。第2弾性部材52は、中間プレート36内周面とカバー30の外周面との間を連結するように設けられている。第2弾性部材52は、外側プレート38及びカバー30の全周にわたって設けられている。外側部材14の内周面と内側部材12の外周面との間の空間には、外側部材14の内周面、内側部材12の外周面、第1弾性部材50及び第2弾性部材52によって区画された、第1液室54及び第2液室56が設けられている。第1液室54及び第2液室56は液密に形成されている。第1液室54と第2液室56とは、第2弾性部材52を挟んで互いに軸方向に離間して配置されている。
A first
図3に示すように、第1磁性部材40は、一端が第1液室54に開口する第1連通路58を有している。図4に示すように、第2磁性部材42は、一端が第2液室56に開口する第2連通路60を有している。
As shown in FIG. 3, the first
図6は、中間プレート36を軸方向から見た図である。図6に示すように、中間プレート36は、軸方向から見たときに有端円弧状又はC形状に形成された第3連通路62を有している。第3連通路62は、中間プレート36を軸方向の貫通して形成されている。第3連通路62の一端は第1連通路58の他端に接続され、第3連通路62の他端は第2連通路60の他端に接続されている。第3連通路62を外側部材14の軸方向に切断したときに、図3に示すように、第3連通路62の断面の形状は長方形であって、軸方向に延びる辺が長辺となり、軸方向に直交する方向に延びる辺が短辺となるように形成されている。
FIG. 6 is a view of the
第1液室54、第2液室56、第1連通路58、第2連通路60及び第3連通路62は、磁気粘性流体64が充填されている。内側部材12が外側部材14に対して軸方向に相対的に変位すると、第1液室54内の磁気粘性流体64が、第1連通路58、第2連通路60及び第3連通路62を通過して第2液室56へ移動する。または、内側部材12が外側部材14に対して軸方向に相対的に変位すると、第2液室56内の磁気粘性流体64が、第1連通路58、第2連通路60及び第3連通路62を通過して第1液室54へ移動する。第1連通路58、第2連通路60及び第3連通路62はオリフィスとなり、第1連通路58、第2連通路60及び第3連通路62を通過する磁気粘性流体64の流路抵抗となる。そのため、内側部材12と外側部材14とを相対的に軸方向に変位させようとするエネルギがマウントブッシュ10に入力した場合、この入力されたエネルギの一部がオリフィス通過時の流路抵抗によって消費される。これにより、本実施形態のマウントブッシュ10は、軸方向に入力される振動に対して振動減衰機能を有する。
The first
磁気粘性流体64は、油等の流体66に鉄粉等の磁性粒子68を混入させたものである。図7A及び図7Bは磁気粘性流体64の模式図であり、図7Aは磁場非印加時の状態を示し、図7Bは磁場印加時の状態を示す。磁場非印加時には、磁性粒子68は流体66内を自由に動くことができる。そのため、磁性粒子68は、流体66の流れを妨げることはない。一方、磁場印加時には、流体66内の磁性粒子68は流体66内で磁束の方向に沿って整列する。そのため、整列した磁性粒子68が流体66の流れを妨げることとなる。これにより、磁場印加時の磁気粘性流体64の粘度は、磁場非印加時の磁気粘性流体64の粘度よりも高くなる。これにより、電磁コイル18に流す電流の大きさを制御して磁気粘性流体64の粘度を変化させることにより、マウントブッシュ10の振動減衰力を可変にできる。
The magnetic
図8は、電磁コイル18の通電時にマウントブッシュ10内で発生する磁界の磁束を示す図である。図9は、電磁コイル18の通電時にマウントブッシュ10内で発生する磁界の磁束を示す図である。図9は、図8に一点鎖線で囲んだIXで示す部分の拡大図である。
FIG. 8 is a diagram showing the magnetic flux of the magnetic field generated in the
電磁コイル18の通電時には、図8に示すように内側磁性体コア16と外側磁性体コア34との回流する磁界の流れが生じる。外側磁性体コア34の第1磁性部材40と第2磁性部材42との間には、非磁性体から成る中間プレート36が介在している。中間プレート36の透磁率は磁気粘性流体64の透磁率よりも低いため、図9に示すように、磁束は第3連通路62内を通過する。第3連通路62内を通過する磁束の方向は、第3連通路62内を磁気粘性流体64が流れる方向と直交する。このため、電磁コイル18の通電時と非通電時で、第3連通路62の磁気粘性流体64の粘度を可変にできる。
When the
図10は、電磁コイル18の通電時にマウントブッシュ10内に発生する磁界の磁束を示す図である。図10は、図8に一点鎖線で囲んだXで示す部分の拡大図であり、磁気粘性流体64内の磁性粒子68を模式的に示している。図10に示すように、内側磁性体コア16の第1傾斜面28と外側磁性体コア34の第2傾斜面46との間では、磁界は磁気粘性流体64内を流れる。このとき、内側磁性体コア16の第1傾斜面28と外側磁性体コア34の第2傾斜面46との間の磁束の方向は、第1傾斜面28及び第2傾斜面46に対して略直交する方向となる。第1傾斜面28と第2傾斜面46との間に位置する磁気粘性流体64内の磁性粒子68は、磁束に沿って、第1傾斜面28及び第2傾斜面46に対して略直交する方向に配列される。磁場印加時の磁気粘性流体64は、磁束の方向、すなわち、磁性粒子68が並んでいる方向の弾性が高くなる。
FIG. 10 is a diagram showing the magnetic flux of the magnetic field generated in the
図11A及び図11Bは、内側磁性体コア16が外側磁性体コア34に対して相対的に変位するときに、第1傾斜面28から磁気粘性流体64に作用する力を示す図である。図11Aは、内側磁性体コア16が外側磁性体コア34に対して軸方向に変位するときに、第1傾斜面28から磁気粘性流体64に作用する力を示す。図11Bは、内側磁性体コア16が外側磁性体コア34に対して径方向に変位するときに、第1傾斜面28から磁気粘性流体64に作用する力を示す。
11A and 11B are views showing the force acting on the
内側磁性体コア16が外側磁性体コア34に対して軸方向に変位する場合、図11Aに示すように第1傾斜面28から磁気粘性流体64に力F1が作用するが、この力F1は第1傾斜面28に直交する成分F2を有する。同様に内側磁性体コア16が外側磁性体コア34に対して径方向に変位する場合、図11Bに示すように第1傾斜面28から磁気粘性流体64に力G1が作用するが、この力G1は第1傾斜面28に直交する成分G2を有する。そのため、マウントブッシュ10に、内側部材12と外側部材14とを軸方向に相対的に変位させる力が入力された場合であっても、径方向に相対的に変位させる力が入力された場合であっても、第1傾斜面28と第2傾斜面46との間に位置する磁気粘性流体64には、磁場の磁束の方向に力が作用することとなる。このため、電磁コイル18の通電時と非通電時で、第1傾斜面28と第2傾斜面46との間に位置する磁気粘性流体64の弾性を可変にできる。
When the inner
第1傾斜面28と第2傾斜面46との間の距離が大きくなるほど、第1傾斜面28と第2傾斜面46との間に作用する磁力が小さくなる。そのため、第1傾斜面28と第2傾斜面46との間に位置する磁気粘性流体64内の磁性粒子68同士の結合力が小さくなり、磁気粘性流体64の剛性が低くなる。一方、第1傾斜面28と第2傾斜面46との間の距離が小さくなるほど、第1傾斜面28と第2傾斜面46との間に作用する磁力が大きくなる。そのため、第1傾斜面28と第2傾斜面46との間に位置する磁気粘性流体64内の磁性粒子68同士の結合力が大きくなり、磁気粘性流体64の剛性が高くなる。つまり、内側磁性体コア16が外側磁性体コア34に対して変位すると、第1傾斜面28と第2傾斜面46との間に位置する磁気粘性流体64の剛性は変化する。
The greater the distance between the first
内側磁性体コア16が外側磁性体コア34に対して軸方向に変位する場合、軸方向の変位量に対して、第1傾斜面28と第2傾斜面46との距離の変位量は小さい。また、内側磁性体コア16が外側磁性体コア34に対して径方向に変位する場合、径方向の変位量に対して、第1傾斜面28と第2傾斜面46との距離の変位量は小さい。そのため、内側磁性体コア16が外側磁性体コア34に対して変位する際の第1傾斜面28と第2傾斜面46との間に位置する磁気粘性流体64の剛性の変化を低減できる。
When the inner
[作用効果]
本実施形態のマウントブッシュ10は、内側部材12の外周面と外側部材14の内周面との間に互いに離間して配置されるとともに、液密に形成された第1液室54及び第2液室56を有する。内側部材12は磁性体から成る内側磁性体コア16を有し、外側部材14は磁性体から成る外側磁性体コア34を有する。さらに、外側磁性体コア34は、第1磁性部材40及び第2磁性部材42を有する。第1磁性部材40は、一端が第1液室54に開口する第1連通路58を有し、第2磁性部材42は、一端が第2液室56に開口する第2連通路60を有する。そして、第1磁性部材40と第2磁性部材42とにより軸方向に挟まれて配置された非磁性体から成る中間プレート36は第3連通路62を有する。この第3連通路62は、中間プレート36を軸方向から見たときに、有端円弧状に形成され、一端が第1連通路58の他端と接続され、他端が第2連通路60の他端と接続されている。第1液室54、第2液室56、第1連通路58、第2連通路60及び第3連通路62に磁気粘性流体64が充填されている。
[Action effect]
The
これにより、電磁コイル18に流す電流を制御して第3連通路62内の磁気粘性流体64の粘度を変化させることにより、マウントブッシュ10の振動減衰力を変化させて、振動減衰特性を可変にできる。
As a result, the vibration damping force of the
また、オリフィスとなる第3連通路62が、中間プレート36の軸回りに円弧状に形成されているため、オリフィスによる流路抵抗を確保しつつ、マウントブッシュ10の軸方向の大型化を抑制できる。
Further, since the
本実施形態のマウントブッシュ10をサブフレームマウントやサスペンションブッシュとして用いることで、車速、横加速度、ステアリング舵角、エンジン回転数、アクセルペダル開度等に応じて、サブフレームやサスペンションから車体に入力される振動の遮断量を調整できる。例えば、高速道路におけるクルージング走行時には、電磁コイル18に流す電流を低減させて、マウントブッシュ10の減衰力を小さくする。これにより、車体に入力される振動を抑制し、快適性を向上させることができる。また、ワインディングロードにおける走行時には、電磁コイル18に流す電流を増加させて、マウントブッシュ10の減衰力を大きくする。これにより、車両の旋回性能を向上させることができる。例えば、ユーザによるスイッチの切り替えにより、快適性の高い状態と操安性の高い状態とを切り替えることができ、二面性を持った車両を構築できる。例えば、本実施形態のマウントブッシュ10がサブフレームマウントやサスペンションブッシュとして用いられた自動運転車両では、通常は快適性の高い状態とし、危険回避等の緊急時に操安性の高い状態に自動的に切り替えるようにすることもできる。
By using the
また、本実施形態のマウントブッシュ10では、内側磁性体コア16は、軸方向両端部の外周面に軸方向に対して傾斜して形成された第1傾斜面28を有する。また、外側磁性体コア34は、その内周面の第1傾斜面28に対向する位置に、軸方向に対して傾斜して形成された第2傾斜面46を有する。これにより、マウントブッシュ10に、内側部材12と外側部材14とが軸方向に相対的に変位する力が入力された場合であっても、径方向に相対的に変位する力が入力された場合であっても、第1傾斜面28と第2傾斜面46との間に位置する磁気粘性流体64には、磁場の磁束の方向に力が作用することとなる。よって、マウントブッシュ10は、電磁コイル18に流す電流を制御して第1傾斜面28と第2傾斜面46との間に位置する磁気粘性流体64の弾性を変化させることにより、マウントブッシュ10の軸方向の力に対する剛性と径方向の力に対する剛性の両方を変化させることができる。そのため、マウントブッシュ10の軸方向の力に対する防振特性と、軸方向に交差する方向の力に対する防振特性の両方を可変にできる。
Further, in the
内側磁性体コア16が外側磁性体コア34に対して軸方向に変位する場合、軸方向の変位量に対して、第1傾斜面28と第2傾斜面46との距離の変位量は小さい。また、内側磁性体コア16が外側磁性体コア34に対して径方向に変位する場合、径方向の変位量に対して、第1傾斜面28と第2傾斜面46との距離の変位量は小さい。そのため、内側磁性体コア16が外側磁性体コア34に対して変位する際の第1傾斜面28と第2傾斜面46との間に位置する磁気粘性流体64の剛性の変化を低減できる。
When the inner
本実施形態のマウントブッシュ10は、第3連通路62を外側部材14の軸方向に切断したときの断面の形状は長方形であって、軸方向に延びる辺が長辺となり、軸方向に直交する方向に延びる辺が短辺となるように形成されている。第3連通路62の軸方向に直交する方向の幅を狭くすることによって、電磁コイル18の通電時に、第3連通路62の全体に磁場を印加させることができる。よって、電磁コイル18に流す電流の制御量に対して、第3連通路62内の磁気粘性流体64の粘度の変化量を大きくできる。そのため、軸方向の振動入力に対するマウントブッシュ10の振動減衰力の変化量を大きくでき、防振特性の変更幅を大きくとれる。
The
〔第2実施形態〕
本実施形態のマウントブッシュ10は、第1実施形態のマウントブッシュ10の第1液室54及び第2液室56に加え、互いに周方向に離間して配置された第3液室70と第4液室72を有する。以下、本実施形態のマウントブッシュ10の構成について説明するが、第1実施形態のマウントブッシュ10と同じ構成については、同一の符号を付して一部説明を省略している。
[Second Embodiment]
In addition to the first
図12は、マウントブッシュ10を図2においてXII−XII線で切断した断面図である。図13は、マウントブッシュ10を図2においてXIII−XIII線で切断した断面図である。図14は、マウントブッシュ10を図2においてXIV−XIV線で切断した断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the
内側部材12と外側部材14との間には、第1弾性部材50及び第2弾性部材52が設けられている。第1弾性部材50は、外側プレート38の内周面と筒部材20の外周面との間を連結するように設けられている。第1弾性部材50は、外側プレート38及び筒部材20の全周にわたって設けられている。第2弾性部材52は、中間プレート36内周面とカバー30の外周面との間を連結するように設けられている。第2弾性部材52は、外側プレート38及びカバー30の全周にわたって設けられている。
A first
外側部材14の内周面と内側部材12の外周面との間の空間には、外側部材14の内周面、内側部材12の外周面、第1弾性部材50及び第2弾性部材52により区画された第1液室54及び第2液室56が設けられている。第1液室54及び第2液室56は液密に形成されている。第1液室54と第2液室56とは、第2弾性部材52を挟んで互いに軸方向に離間して配置されている。
The space between the inner peripheral surface of the
外側部材14の内周面と内側部材12の外周面との間の空間には、外側部材14の内周面及び第2弾性部材52により区画された第3液室70及び第4液室72が設けられている。第3液室70及び第4液室72は液密に形成されている。第3液室70と第4液室72とは、図14に示す第2弾性部材52の仕切部74を挟んで互いに周方向に離間して配置されている。
In the space between the inner peripheral surface of the
図12に示すように、第1磁性部材40は、一端が第1液室54に開口する第1連通路58を有している。図13に示すように、第2磁性部材42は、一端が第2液室56に開口する第2連通路60を有している。図12に示すように、第1磁性部材40は、一端が第3液室70に開口する第4連通路76を有し、第2磁性部材42は、一端が第4液室72に開口する第5連通路78を有している。
As shown in FIG. 12, the first
図15は、中間プレート36を軸方向から見た図である。図15に示すように、中間プレート36は、軸方向から見たときに有端円弧状又はC形状に形成された第3連通路62を有している。第3連通路62は、中間プレート36を軸方向の貫通して形成されている。第3連通路62の一端は第1連通路58の他端に接続され、第3連通路62の他端は第2連通路60の他端に接続されている。
FIG. 15 is a view of the
また、図15に示すように、中間プレート36は、軸方向から見たときに、第3連通路62の外周側に有端円弧状又はC形状に形成された第6連通路80を有している。第6連通路80は、中間プレート36を軸方向の貫通して形成されている。第6連通路80の一端は第4連通路76の他端に接続され、第5連通路78の他端は第2連通路60の他端に接続されている。
Further, as shown in FIG. 15, the
第3連通路62を外側部材14の軸方向に切断したときに、図12に示すように、第3連通路62の断面の形状は長方形であって、軸方向に延びる辺が長辺となり、軸方向に直交する方向に延びる辺が短辺となるように形成されている。同様に、第6連通路80を外側部材14の軸方向に切断したときに、図12に示すように、第6連通路80の断面の形状は長方形であって、軸方向に延びる辺が長辺となり、軸方向に直交する方向に延びる辺が短辺となるように形成されている。
When the
第1液室54、第2液室56、第1連通路58、第2連通路60及び第3連通路62は、磁気粘性流体64が充填されている。内側部材12が外側部材14に対して軸方向に相対的に変位すると、第1液室54内の磁気粘性流体64は、第1連通路58、第2連通路60及び第3連通路62を通過して第2液室56へ移動する。または、内側部材12が外側部材14に対して軸方向に相対的に変位すると、第2液室56の磁気粘性流体64は、第1連通路58、第2連通路60及び第3連通路62を通過して第1液室54へ移動する。第1連通路58、第2連通路60及び第3連通路62はオリフィスとなり、第1連通路58、第2連通路60及び第3連通路62を通過する磁気粘性流体64の流路抵抗となる。そのため、マウントブッシュ10に内側部材12を外側部材14に対して軸方向に相対移動させようとする力は、オリフィス通過時の流路抵抗によって消費される。これにより、本実施形態のマウントブッシュ10は、軸方向に入力される振動に対して振動減衰機能を有する。
The first
第3液室70、第4液室72、第4連通路76、第5連通路78及び第6連通路80には、磁気粘性流体64が充填されている。内側部材12が外側部材14に対して径方向に相対的に変位すると、第3液室70内の磁気粘性流体64は、第4連通路76、第5連通路78及び第6連通路80を通過して第4液室72へ移動する。または、内側部材12が外側部材14に対して径方向に相対的に変位すると、第4液室72内の磁気粘性流体64は、第4連通路76、第5連通路78及び第6連通路80を通過して第3液室70へ移動する。第4連通路76、第5連通路78及び第6連通路80はオリフィスとなり、第4連通路76、第5連通路78及び第6連通路80を通過する磁気粘性流体64の流路抵抗となる。そのため、内側部材12と外側部材14とを相対的に径方向に変位させようとするエネルギがマウントブッシュ10に入力した場合、この入力されたエネルギの一部がオリフィス通過時の流路抵抗によって消費される。これにより、本実施形態のマウントブッシュ10は、径方向に入力される振動に対して振動減衰機能を有する。
The third
[作用効果]
本実施形態のマウントブッシュ10には、内側部材12の外周面と外側部材14の内周面との間に互いに軸方向に離間して配置されるとともに、液密に形成された第1液室54及び第2液室56を有する。また、マウントブッシュ10は、内側部材12の外周面と外側部材14の内周面との間に互いに周方向に離間して配置されるとともに、液密に形成された第3液室70及び第4液室72を有する。第1磁性部材40は、一端が第1液室54に開口する第1連通路58、及び、一端が第3液室70に開口する第4連通路76を有する。第2磁性部材42は、一端が第2液室56に開口する第2連通路60、及び、一端が第4液室72に開口する第5連通路78を有する。さらに、第1磁性部材40と第2磁性部材42とにより軸方向に挟まれて配置された非磁性体から成る中間プレート36は、第3連通路62及び第6連通路80を有する。この第3連通路62及び第6連通路80は、中間プレート36を軸方向から見たときに、有端円弧状に形成される。第3連通路62の一端は第1連通路58の他端に接続され、第3連通路62の他端は第2連通路60の他端に接続される。第6連通路80の一端は第4連通路76の他端に接続され、第6連通路80の他端は第5連通路78の他端に接続される。第1液室54、第2液室56、第1連通路58、第2連通路60及び第3連通路62、並びに、第3液室70、第4液室72、第4連通路76、第5連通路78及び第6連通路80に磁気粘性流体64が充填されている。
[Action effect]
In the
これにより、マウントブッシュ10は、軸方向に入力される振動に対する振動減衰機能を有するとともに、径方向に入力される振動に対する振動減衰機能も有することができる。
As a result, the
本実施形態のマウントブッシュ10は、第6連通路80を外側部材14の軸方向に切断したときの断面の形状は長方形であって、軸方向に延びる辺が長辺となり、軸方向に直交する方向に延びる辺が短辺となるように形成されている。第6連通路80の軸方向に直交する方向の幅を狭くすることによって、電磁コイル18の通電時に、第6連通路80の全体に磁場を印加させることができる。よって、電磁コイル18に流す電流の制御量に対して、第6連通路80内の磁気粘性流体64の粘度の変化量を大きくできる。そのため、径方向の振動入力に対するマウントブッシュ10の振動減衰力の変化量を大きくでき、防振特性の変更幅を大きくとれる。
The
〔第3実施形態〕
本実施形態のマウントブッシュ10には、内側部材12と外側部材14との間に、第1実施形態のマウントブッシュ10の第1弾性部材50及び第2弾性部材52に加え、磁気粘弾性エラストマ82が設けられている。以下、本実施形態のマウントブッシュ10の構成について説明するが、第1実施形態のマウントブッシュ10と同じ構成については、同一の符号を付して一部説明を省略している。
[Third Embodiment]
In the
図16は、マウントブッシュ10を図2においてXVI−XVI線で切断した断面図である。図17は、マウントブッシュ10を図2においてXVII−XVII線で切断した断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view of the
磁気粘弾性エラストマ82は、内側磁性体コア16の第1傾斜面28と外側磁性体コア34の第2傾斜面46との間を連結するように設けられている。磁気粘弾性エラストマ82は、内側磁性体コア16及び外側磁性体コア34の周方向の一部に設けられていている。
The
磁気粘弾性エラストマ82は、天然ゴム、シリコンゴム等から成るベースの内部に鉄紛等の磁性粒子84を混入させた磁性ゴムである。図18は、磁気粘弾性エラストマ82の模式図である。磁気粘弾性エラストマ82は、磁場印加時には、磁場非印加時に比べて弾性が高くなる。磁気粘弾性エラストマ82は、特に、磁場の磁束の方向と交差する方向に磁気粘弾性エラストマ82を変形させる剪断力に対して、磁場印加時と非印加時とで大きな弾性の変化を生じさせることができる。また、磁気粘弾性エラストマ82は、磁性粒子84を磁場の磁束の方向に沿って配列させることにより、磁場印加時と非印加時の弾性の変化を更に大きくすることができる。これにより、電磁コイル18に流す電流を制御して、磁気粘弾性エラストマ82の弾性を変化させることにより、マウントブッシュ10の剛性を変化させて防振特性を可変にできる。
The
図19は、電磁コイル18の通電時にマウントブッシュ10内に発生する磁界の磁束を示す図である。図20は、電磁コイル18の通電時にマウントブッシュ10内に発生する磁界の磁束を示す図である。図20は、図19に一点鎖線で囲んだXXで示す部分の拡大図であり、磁気粘弾性エラストマ82内の磁性粒子84を模式的に示している。
FIG. 19 is a diagram showing the magnetic flux of the magnetic field generated in the
電磁コイル18の通電時には、図19に示すように内側磁性体コア16及び外側磁性体コア34の内部を回流する磁界の流れが生じる。内側磁性体コア16の第1傾斜面28と外側磁性体コア34の第2傾斜面46との間では、磁界は磁気粘弾性エラストマ82内を流れる。磁気粘弾性エラストマ82内の磁性粒子84は、図20に示すように、電磁コイル18の通電時に第1傾斜面28と第2傾斜面46との間を流れる磁界の磁束線の方向に沿って配列されている。言い換えると、磁気粘弾性エラストマ82内の磁性粒子84は、図20に示すように、マウントブッシュ10の軸方向に対して傾斜して配列されている。または、磁気粘弾性エラストマ82内の磁性粒子84は、図20に示すように、第1傾斜面28及び第2傾斜面46に対して略直交する方向に配列されているということもできる。
When the
[作用効果]
本実施形態のマウントブッシュ10は、内側磁性体コア16の外周面と外側磁性体コア34の内周面との間に磁気粘弾性エラストマ82を有する。これにより、電磁コイル18に流す電流を制御して磁気粘弾性エラストマ82の弾性を変化させることにより、マウントブッシュ10の剛性を変化させて防振特性を可変にできる。
[Action effect]
The
〔実施形態から得られる技術的思想〕
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
[Technical Thought Obtained from the Embodiment]
The technical ideas that can be grasped from the above embodiments are described below.
軸方向に延びて形成された内側磁性体コア(16)を有する内側部材(12)と、前記内側部材と同軸方向に延びて形成され、前記内側磁性体コアの径方向外周部分を取り囲むように配置された外側磁性体コア(34)を有する外側部材(14)と、前記内側磁性体コア及び前記外側磁性体コアの一方に設けられ、磁場を発生させる電磁コイル(18)と、前記内側部材の外周面と前記外側部材の内周面との間に互いに離間して配置されるとともに、液密に形成された第1液室(54)及び第2液室(56)と、を有する能動型防振装置(10)であって、前記外側磁性体コアは、第1磁性部材(40)と、前記第1磁性部材とは別体の第2磁性部材(42)と、を有し、前記第1磁性部材と前記第2磁性部材とにより軸方向に挟まれて配置された非磁性部材(36)を有し、前記第1磁性部材は、一端が前記第1液室に開口する第1連通路(58)を有し、前記第2磁性部材は、一端が前記第2液室に開口する第2連通路(60)を有し、前記非磁性部材は、前記非磁性部材を軸方向から見たときに有端円弧状に形成され、一端が前記第1連通路の他端と接続し、他端が前記第2連通路の他端と接続する第3連通路(62)を有し、前記第1液室、前記第2液室、前記第1連通路、前記第2連通路及び前記第3連通路に磁気粘性流体(64)が充填されている。 An inner member (12) having an inner magnetic core (16) extending in the axial direction and an inner member (12) extending coaxially with the inner member so as to surround the radial outer peripheral portion of the inner magnetic core. An outer member (14) having an arranged outer magnetic core (34), an electromagnetic coil (18) provided on one of the inner magnetic core and the outer magnetic core to generate a magnetic field, and the inner member. Actively having a first liquid chamber (54) and a second liquid chamber (56) formed in a liquid-tight manner while being arranged apart from each other between the outer peripheral surface of the outer member and the inner peripheral surface of the outer member. In the mold anti-vibration device (10), the outer magnetic core has a first magnetic member (40) and a second magnetic member (42) separate from the first magnetic member. The first magnetic member has a non-magnetic member (36) arranged so as to be axially sandwiched between the first magnetic member and the second magnetic member, and one end of the first magnetic member opens into the first liquid chamber. The second magnetic member has a single passage (58), the second magnetic member has a second passage (60) at which one end opens into the second liquid chamber, and the non-magnetic member has the non-magnetic member as an axis. A third passage (62) formed in an arcuate shape when viewed from the direction, one end of which is connected to the other end of the first passage and the other end of which is connected to the other end of the second passage. The first liquid chamber, the second liquid chamber, the first passage, the second passage, and the third passage are filled with the magnetic viscous fluid (64).
上記の能動型防振装置であって、前記内側磁性体コアは、軸方向両端部の外周面に、軸方向に対して傾斜して形成された第1傾斜面(28)を有し、前記外側磁性体コアは、該内周面の前記第1傾斜面に対向する位置に、軸方向に対して傾斜して形成された第2傾斜面(46)を有してもよい。 In the active vibration isolator, the inner magnetic core has a first inclined surface (28) formed on the outer peripheral surfaces of both ends in the axial direction so as to be inclined with respect to the axial direction. The outer magnetic core may have a second inclined surface (46) formed so as to be inclined with respect to the axial direction at a position of the inner peripheral surface facing the first inclined surface.
上記の能動型防振装置であって、前記第3連通路を前記外側部材の軸方向に切断したときの断面の形状は長方形であって、前記外側部材の軸方向に延びる辺を長辺とし、軸方向に直交する方向に延びる辺を短辺としてもよい。 In the active type anti-vibration device, the shape of the cross section when the third continuous passage is cut in the axial direction of the outer member is rectangular, and the side extending in the axial direction of the outer member is a long side. , The side extending in the direction orthogonal to the axial direction may be a short side.
上記の能動型防振装置であって、前記第1液室及び前記第2液室は、互いに軸方向に離間して配置され、前記内側部材の外周面と前記外側部材の内周面との間に互いに周方向に離間して配置されるとともに、液密に形成された第3液室(70)及び第4液室(72)を有し、前記第1磁性部材は、一端が前記第3液室に開口する第4連通路(76)を有し、前記第2磁性部材は、一端が前記第4液室に開口する第5連通路(78)を有し、前記非磁性部材は、前記非磁性部材を軸方向から見たときに有端円弧状に形成され、一端が前記第4連通路の他端と接続し、他端が前記第5連通路の他端と接続する第6連通路(80)を有し、前記第3液室、前記第4液室、前記第4連通路、前記第5連通路及び前記第6連通路に磁気粘性流体が充填されていてもよい。 In the active anti-vibration device, the first liquid chamber and the second liquid chamber are arranged so as to be axially separated from each other, and the outer peripheral surface of the inner member and the inner peripheral surface of the outer member are arranged. The first magnetic member has a third liquid chamber (70) and a fourth liquid chamber (72) which are arranged apart from each other in the circumferential direction and are formed in a liquid-tight manner, and one end of the first magnetic member is said to be the first. The second magnetic member has a fifth passage (78) at one end that opens into the fourth liquid chamber, and the non-magnetic member has a fourth passage (76) that opens into the third liquid chamber. The non-magnetic member is formed in an arcuate shape when viewed from the axial direction, one end of which is connected to the other end of the fourth passage, and the other end of which is connected to the other end of the fifth passage. It has 6 passages (80), and the third liquid chamber, the fourth liquid chamber, the fourth passage, the fifth passage and the sixth passage may be filled with a magnetic viscous fluid. ..
上記の能動型防振装置であって、前記第6連通路を前記外側部材の軸方向に切断したときの断面の形状は長方形であって、前記外側部材の軸方向に延びる辺を長辺とし、軸方向に直交する方向に延びる辺を短辺としてもよい。 In the active vibration isolator, the shape of the cross section when the sixth passage is cut in the axial direction of the outer member is rectangular, and the side extending in the axial direction of the outer member is a long side. , The side extending in the direction orthogonal to the axial direction may be a short side.
上記の能動型防振装置であって、前記内側磁性体コアの外周面と前記外側磁性体コアの内周面との間に設けられた磁気粘弾性エラストマ(82)を有してもよい。 The active anti-vibration device may have a magnetic viscoelastic elastomer (82) provided between the outer peripheral surface of the inner magnetic core and the inner peripheral surface of the outer magnetic core.
10…マウントブッシュ(能動型防振装置) 12…内側部材
14…外側部材 16…内側磁性体コア
18…電磁コイル 28…第1傾斜面
34…外側磁性体コア 36…中間プレート(非磁性部材)
40…第1磁性部材 42…第2磁性部材
46…第2傾斜面 54…第1液室
56…第2液室 58…第1連通路
60…第2連通路 62…第3連通路
64…磁気粘性流体 70…第3液室
72…第4液室 76…第4連通路
78…第5連通路 80…第6連通路
82…磁気粘弾性エラストマ
10 ... Mount bush (active vibration isolator) 12 ...
40 ... 1st
Claims (6)
前記内側部材と同軸方向に延びて形成され、前記内側磁性体コアの径方向外周部分を取り囲むように配置された外側磁性体コアを有する外側部材と、
前記内側磁性体コア及び前記外側磁性体コアの一方に設けられ、磁場を発生させる電磁コイルと、
前記内側部材の外周面と前記外側部材の内周面との間に互いに離間して配置されるとともに、液密に形成された第1液室及び第2液室と、
を有する能動型防振装置であって、
前記外側磁性体コアは、第1磁性部材と、前記第1磁性部材とは別体の第2磁性部材と、を有し、
前記第1磁性部材と前記第2磁性部材とにより軸方向に挟まれて配置された非磁性部材を有し、
前記第1磁性部材は、一端が前記第1液室に開口する第1連通路を有し、
前記第2磁性部材は、一端が前記第2液室に開口する第2連通路を有し、
前記非磁性部材は、前記非磁性部材を軸方向から見たときに有端円弧状に形成され、一端が前記第1連通路の他端と接続し、他端が前記第2連通路の他端と接続する第3連通路を有し、
前記第1液室、前記第2液室、前記第1連通路、前記第2連通路及び前記第3連通路に磁気粘性流体が充填されている、能動型防振装置。 An inner member having an inner magnetic core formed extending in the axial direction,
An outer member having an outer magnetic core formed so as to extend coaxially with the inner member and arranged so as to surround a radial outer peripheral portion of the inner magnetic core.
An electromagnetic coil provided on one of the inner magnetic core and the outer magnetic core to generate a magnetic field,
The first liquid chamber and the second liquid chamber, which are arranged apart from each other between the outer peripheral surface of the inner member and the inner peripheral surface of the outer member and are liquid-tightly formed,
It is an active type anti-vibration device that has
The outer magnetic core has a first magnetic member and a second magnetic member separate from the first magnetic member.
It has a non-magnetic member arranged so as to be axially sandwiched between the first magnetic member and the second magnetic member.
The first magnetic member has a first continuous passage, one end of which opens into the first liquid chamber.
The second magnetic member has a second passage at one end that opens into the second liquid chamber.
The non-magnetic member is formed in an endd arc shape when the non-magnetic member is viewed from the axial direction, one end is connected to the other end of the first passage, and the other end is the other of the second passage. It has a third passage that connects to the end,
An active vibration isolator in which a magnetically viscous fluid is filled in the first liquid chamber, the second liquid chamber, the first passage, the second passage, and the third passage.
前記内側磁性体コアは、軸方向両端部の外周面に、軸方向に対して傾斜して形成された第1傾斜面を有し、
前記外側磁性体コアは、該内周面の前記第1傾斜面に対向する位置に、軸方向に対して傾斜して形成された第2傾斜面を有する、能動型防振装置。 The active anti-vibration device according to claim 1.
The inner magnetic core has a first inclined surface formed so as to be inclined with respect to the axial direction on the outer peripheral surfaces of both ends in the axial direction.
The outer magnetic core is an active anti-vibration device having a second inclined surface formed so as to be inclined in the axial direction at a position of the inner peripheral surface facing the first inclined surface.
前記第3連通路を前記外側部材の軸方向に切断したときの断面の形状は長方形であって、前記外側部材の軸方向に延びる辺を長辺とし、軸方向に直交する方向に延びる辺を短辺とする、能動型防振装置。 The active anti-vibration device according to claim 1 or 2.
The shape of the cross section when the third passage is cut in the axial direction of the outer member is rectangular, the side extending in the axial direction of the outer member is the long side, and the side extending in the direction orthogonal to the axial direction is defined as the long side. An active anti-vibration device with a short side.
前記第1液室及び前記第2液室は、互いに軸方向に離間して配置され、
前記内側部材の外周面と前記外側部材の内周面との間に互いに周方向に離間して配置されるとともに、液密に形成された第3液室及び第4液室を有し、
前記第1磁性部材は、一端が前記第3液室に開口する第4連通路を有し、
前記第2磁性部材は、一端が前記第4液室に開口する第5連通路を有し、
前記非磁性部材は、前記非磁性部材を軸方向から見たときに有端円弧状に形成され、一端が前記第4連通路の他端と接続し、他端が前記第5連通路の他端と接続する第6連通路を有し、
前記第3液室、前記第4液室、前記第4連通路、前記第5連通路及び前記第6連通路に前記磁気粘性流体が充填されている、能動型防振装置。 The active anti-vibration device according to any one of claims 1 to 3.
The first liquid chamber and the second liquid chamber are arranged so as to be axially separated from each other.
It has a third liquid chamber and a fourth liquid chamber that are arranged apart from each other in the circumferential direction between the outer peripheral surface of the inner member and the inner peripheral surface of the outer member and are liquid-tightly formed.
The first magnetic member has a fourth passage, one end of which opens into the third liquid chamber.
The second magnetic member has a fifth passage, one end of which opens into the fourth liquid chamber.
The non-magnetic member is formed in an endd arc shape when the non-magnetic member is viewed from the axial direction, one end is connected to the other end of the fourth passage, and the other end is the other of the fifth passage. It has a 6th passage that connects to the end,
An active vibration isolator in which the third liquid chamber, the fourth liquid chamber, the fourth passage, the fifth passage, and the sixth passage are filled with the ferrofluid.
前記第6連通路を前記外側部材の軸方向に切断したときの断面の形状は長方形であって、前記外側部材の軸方向に延びる辺を長辺とし、軸方向に直交する方向に延びる辺を短辺とする、能動型防振装置。 The active anti-vibration device according to claim 4.
The shape of the cross section when the sixth passage is cut in the axial direction of the outer member is rectangular, the side extending in the axial direction of the outer member is the long side, and the side extending in the direction orthogonal to the axial direction is defined as the long side. An active anti-vibration device with a short side.
前記内側磁性体コアの外周面と前記外側磁性体コアの内周面との間に設けられた磁気粘弾性エラストマを有する、能動型防振装置。 The active anti-vibration device according to any one of claims 1 to 5.
An active anti-vibration device having a magnetic viscoelastic elastomer provided between an outer peripheral surface of the inner magnetic core and an inner peripheral surface of the outer magnetic core.
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