JP2638408B2 - ゴムマウント - Google Patents

ゴムマウント

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JP2638408B2
JP2638408B2 JP4303821A JP30382192A JP2638408B2 JP 2638408 B2 JP2638408 B2 JP 2638408B2 JP 4303821 A JP4303821 A JP 4303821A JP 30382192 A JP30382192 A JP 30382192A JP 2638408 B2 JP2638408 B2 JP 2638408B2
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/26—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions
    • F16F13/264—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions comprising means for acting dynamically on the walls bounding a working chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
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  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Railway Tracks (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車の内燃機
関の防振に使用されるゴムマウントに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術及び解決すべき課題】従来のゴムマウント
として、軸方向一端が膨張ばねによって、軸方向他端が
液充填作動室の方向に往復動可能な補償壁によって画成
されている液充填作動室を含み、前記補償壁が軟磁性体
からなる環状形状の部分範囲を有し、前記部分範囲が相
対向した一対の電磁コイル間の間隙内で軸方向に移動可
能に配置され、前記電磁コイルが軟磁性体からなる２つ
のコイル支持体の前記補償壁の方向に開口したそれぞれ
の相対向した溝内に配置され、且つ交流電圧を負荷可能
なものがある。
【０００３】かかるゴムマウントがドイツ特許公開明細
書第３４２３６９８号により知られている。流体室に含
まれた流体中に、電磁コイルにより活性化可能な振動要
素により脈動圧力変化が生成される。この圧力変化を利
用してマウントの静的バウンドに発振収縮運動を軸方向
で重ねることができる。この運動を振幅及び位相位置に
応じて、外部から導入された振動に調整すると、これら
の振動に関しマウントの動的ばね定数が低下したとの印
象が生じる。但しこの場合注意すべき点として、防振装
置のコイルが引張力を生成し得るだけであるので、電磁
コイルは防振のため交互に駆動せねばならない。この配
置の場合、保磁板に加わる引張力がコイル電流の２乗に
比例しており、前記運転方式の場合でも力の正弦曲線は
特別の歪除去措置でのみ達成することができる。更にこ
の系は両側の力が間隙幅に強く依存しているので、機械
的公差誤差に格別敏感に反応する。図示装置では、保磁
板として構成された補償壁を対称平面上の定位置におい
て軸方向で電磁コイル間で保持するための措置が講じて
ない。
【０００４】本発明の目的は、かかるゴムマウントを更
に改良し、音響的に障害となる振動の防振を向上し、構
造を比較的単純とし又電磁コイルの駆動を簡単なものと
し、機械的公差がゴムマウントの使用特性に与える影響
を本質的に低減し、これによりゴムマウントを経済的に
安価に製造可能とするようにしたゴムマウントを提供す
ることである。
【０００５】かかる種類のマウントは更に、配置の直線
性が向上して正弦状電流信号がやはり正弦状の、僅かに
歪んだだけの力信号で応答されるよう改良されねばなら
ない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的が、本発明によ
れば、軸方向一端が膨張ばねによって、軸方向他端が液
充填作動室の方向に往復動可能な補償壁によって画成さ
れている液充填作動室を含み、前記補償壁が軟磁性体か
らなる環状形状の部分範囲を有し、前記部分範囲が相対
向した一対の電磁コイル間の間隙内で軸方向に移動可能
に配置され、前記電磁コイルが軟磁性体からなる２つの
コイル支持体の前記補償壁の方向に開口したそれぞれの
相対向した溝内に配置され、且つ交流電圧を負荷可能な
ゴムマウントにおいて、前記電磁コイルにそれぞれ少な
くとも１つの直流電流と少なくとも１つの交流電流を負
荷可能であり、軸方向で相対向した電磁コイルが直流電
流か又は交流電流のどちらかを逆向きに流すことを特徴
とするゴムマウントで達成される。従属請求項は有利な
諸構成に関係している。
【０００７】本発明によるゴムマウントでは、電磁コイ
ルにそれぞれ少なくとも１つの直流電流と少なくとも１
つの交流電流を負荷可能であり、軸方向で相対向した電
磁コイルが直流電力か又は交流電流のいずれかを逆向き
に流す。このように構成したゴムマウントは、直線性に
優れており、正弦状電流信号がやはり正弦状の、僅かに
歪んだだけの力信号で応答される。
【０００８】本発明によれば、電磁コイルが各１個の直
流コイルと交流コイルを含み、両直流コイルか又は両交
流コイルのいずれかが逆向きに通電するようになってい
る。両直流コイルと両交流コイルをそれぞれ１つの直列
回路にまとめるのが望ましい。しかし基本的には各コイ
ルに別々に給電することもできる。電磁コイルを活性化
すると補償壁に軸方向両側から引張力が加わる。
【０００９】機能については以下の如く述べることがで
きる：定位置のとき補償壁（保磁板）の保磁範囲は好ま
しくは１個のばねにより両磁石間の間隙の中央位置に結
合される。直流コイルを利用して両磁気回路は磁束の動
作点にバイアスされ、それもしかも軸方向引張力が両側
で相殺されるようバイアスされる。交流コイルの電流に
よってはじめてこの力の対称が解消される。高周波振動
を防振するため交流コイルに交流電圧を供給すると、両
電磁コイルの各磁束が交流電圧の周波数で変調され、往
復動する交流磁力が補償壁に加わる。防振すべき振動の
方向は交流電流に起因する交流磁力が加わった場合の補
償壁の運動方向と殆ど一致する。本発明による電磁コイ
ルの差動配置の故に、交流コイルに交流電圧を加える
と、力は補償壁の軸方向片側で強まり、それと同じ程度
に補償壁の軸方向反対側では弱まることになる。この効
果を達成するには、直流コイルにより生成した磁束と交
流コイルにより生成した磁束を一方の磁気回路内で同一
方向に向け、他方の磁気回路内では逆向きに向ける必要
がある。
【００１０】本発明によるゴムマウントは、交流巻線上
で磁力と電流とのほぼ線形の関係を特徴としている。こ
のことが可能となるのは、両側に配置した磁石の引張力
の差として補償壁に合成力が生成するからである。この
場合、力が直流電流によって補償されるだけでなく、交
流電流の２乗にほぼ比例して力の成分も弱まる。特に、
補償壁が定位置のとき相対向した電磁コイル間でしっか
り保持された状態を検討すると、補償壁に作用するのは
交流電流に比例した力だけである。この力の線形成分は
式 Ｆ1 ＝ｋ×Ｎ1×Ｎ2×Ｉ1×Ｉ2 (1) により表される。ここにＮ1 とＩ1 は両電磁コイル内で
同一のものと仮定した両直流コイルの巻数と電流を意味
し、Ｎ2 とＩ2 は交流コイルに関係する。幾何学係数ｋ
は、補償壁両側の軸方向間隙幅と隣接して配置した電磁
コイルと間隙面積とに依存する。
【００１１】式(1) から明らかとなるように、交流磁力
の大きさは直流電流Ｉ1 を利用して制御することができ
る。ゴムマウントの挙動は、補償壁が変位量ｘだけ中立
位置から変位した場合でもなおほぼ線形である。力の成
分は完全には補償できないのではあるが、しかし変位量
ｘが間隙幅ｓ0 に比べ小さいままであるかぎり非線形力
成分は無視し得るほど小さい。系の直線性は交流起磁力
Ｎ2×Ｉ2 を直流起磁力Ｎ1×Ｉ1 の値より著しく低くす
ることによって改善することができる。
【００１２】この機能説明から明らかとなるように、直
流コイルの電流と交流コイルの電流は磁束が支え合うよ
う一方の磁石内を同一方向に流れねばならない一方、他
方の磁石内では磁束が相互に弱まるよう逆方向に流れ
る。
【００１３】有利な一構成によれば、直流コイルと交流
コイルが別々に巻いてある。逆向きの通電を達成するた
め、両直流コイルか又は両交流コイルのいずれかを互い
に逆方向に巻いておくことができる。この場合コイルは
４個の分離した型巻コイルとして実施してあり、このこ
との利点として、巻数の選択が自由であり又このことに
よりその都度の適用事例の条件に一層うまく対応するこ
とができる。
【００１４】更に交流巻線は巻数を直流巻線より少なく
することができる。この構成により、低インダクタンス
が達成され、このように構成したゴムマウントは電気的
慣性が特に小さい。小さな電気的慣性が望ましいのは、
最大周波数が決まっているとき、できるだけ少ない電圧
で所定の力を達成すべき場合である。
【００１５】直流巻線では動的挙動にかかる条件が要請
されないので、この場合直流コイルを直流電圧源に直接
接続することができるよう、例えば細線を有する多数の
巻線によって、希望する静的力を調整することも又適宜
なオーム抵抗に適合することも基本的には可能である。
【００１６】別の一構成によれば、逆向きの通電を達成
するため、両直流コイルか又は両交流コイルのいずれか
が相互に違えた接続端子を備えている。同一方向に巻か
れ、但しこの場合逆向きの通電を達成するため、相互に
違えた接続端子を備えた直流巻線及び交流巻線を製造す
ると、格別容易な又経済的に安価なゴムマウントの製造
可能性が得られる。
【００１７】溝を中心として磁束の希望する流れ方向を
達成するため、ａ）両つり上げ磁石中の直流磁束を同じ
流れ方向とすることができ、他方、交流磁束は逆方向に
流れ、又はｂ）交流磁束が溝を同一方向に流れ、他方直
流磁束は溝を逆方向に流れる。図３にａ）の状況が示し
てある。
【００１８】補償壁に加わる大きな静的力に基づき直流
磁束が交流磁束より大きいと仮定すると、両つり上げ磁
石中の直流磁束が同じ流れ方向を有する一方、交流磁束
が逆方向に流れると有利である。この場合利点として補
償壁は直流磁束の大部分から解放され、これにより板は
一層軽量に又慣性を一層少なく実施することができる。
【００１９】方向が同じで又接続端子が相互に違えてあ
る場合、直流コイルと交流コイルをバイファイラー線か
ら巻いておくと製造技術的観点から有意義であることが
ある。２個の型巻コイルに制限することで本発明による
ゴムマウントの簡単な組立が可能となる。
【００２０】マウントの組立に関し、一層の簡素化と経
済的生産は、各コイル支持体内で相対向した直流コイル
と交流コイルとにより形成した２個のつり上げ磁石を同
一構造に実施するとき達成することができる。同一構成
したコイルはこの場合同じ寸法で同様に形成したコイル
支持体内に配置してもある。この構成により達成するこ
とのできる力の対称性は系の設計を容易とし又最大可能
な直接性範囲をもたらす。
【００２１】直流コイルの適宜な構成により、このコイ
ルは有利には直流電圧源に直接接続することができる。
直流電圧源は例えばカーバッテリーにより形成してあ
り、この場合本発明によるゴムマウントは、高周波振動
を防振するため、車体と内燃機関及び／又は走行装置と
の間に配置しておくことができる。
【００２２】補償壁が弾性ばねにより支えてあり、ばね
の剛性で補足されて、防振すべき振動の周波数より高い
共鳴周波数を有する振動性系を形成するような慣性質量
を補償壁が有することにより、長い使用期間の間優れた
使用特性を達成することができる。この臨界以下の調整
により、補償壁の変位と補償壁の振動挙動に影響する交
流電流との間の移相を小さく抑えることが達成される。
この構成により電磁コイルの制御が制御技術的に本質的
に簡単となる。
【００２３】その他の構造の点で、本発明によるゴムマ
ウントは、作動室が例えば緩衝穴を通して補償室と結ば
れている周知構造のいずれかと同じとすることができ
る。
【００２４】
【実施例】本発明対象を以下添付図面を基に更に説明す
る。
【００２５】図１に示した本発明によるゴムマウントの
構成例では、液充填作動室１が通孔１６を介し液充填補
償室１５と液伝導的に接続してある。通孔１６は大振幅
の低周波振動を減衰する減衰孔として適用事例の条件に
適合してある。ここに示した円形通孔１６に代え、一般
に知られているように通路状通孔を補償壁３内部に配置
し且つこれにより制限して設けておくこともできる。作
動室１は軸方向一端が可撓性膨張ばね２により、そして
軸方向他端が軸方向に往復動可能な補償壁３により制限
してある。少なくとも電磁コイル６，７の範囲に補償壁
３は軟磁性体からなる環状形状の部分範囲４を有する。
ここに示すように補償壁３は、この部分範囲の内側に中
央穴を有することができ、この穴の中に配置された別の
部材は通孔１６を有し、補償壁の延長部を形成し、例え
ば高分子材料から構成してある。少なくとも部分的に合
成樹脂からなる補償壁３は慣性質量が格別小さく、この
ことは高周波振動を防振して良好な使用特性を得る上で
極めて重要な点である。相対向した電磁コイル６，７は
つり上げ磁石として形成してあり、やはり軟磁性体から
なる２個のコイル支持体１０，１１の補償壁３の方向に
開口した溝８，９の内部に配置してある。電磁コイル
６，７は、図３の実施例に示すように、各１個の直流コ
イル１２．１，１２．２と、交流コイル１３．１，１
３．２とを有し、両直流コイル１２．１，１２．２と両
交流コイル１３．１，１３．２はそれぞれ１つの直列回
路にまとめてある。これらの実施例では両直流巻線１
２．１，１２．２が電流を同一方向に流す一方、両交流
コイル１３．１，１３．２は逆方向に通電する。
【００２６】本発明によるゴムマウントを簡単安価に製
造する点を考慮して、相対向した直流コイル１２．１，
１２．２と交流コイル１３．１，１３．２は相互に同じ
であり、それ故同様に形成したコイル支持体１０，１１
内に配置してある。この対称構成は経済的観点から極め
て重要であり、最大可能な直線性範囲をもたらす。
【００２７】補償壁３は電磁コイル６，７間の間隙５の
中立位置で弾性ばね１４により弾性支承してあり、この
場合ばね１４の剛性は、補償壁３及び隣接した流体の慣
性と一緒に、規定どおり使用する間に到達する周波数範
囲よりも高い共鳴周波数の振動性系が得られるよう高く
設定してある。この実施例では弾性ばね１４は補償隔膜
１７と一体に形成したエラストマー材料からなるばねに
より形成してあり、このばねは同時に作動室１及び補償
室１５を、電磁コイル６，７を有する制御装置に対し確
実に密封するのを可能とする。ロールベローズ状に実施
したゴム弾性補償隔膜１７を保護するため、そして本発
明によるゴムマウントを隣接の部材に固着するため、補
償隔膜１７の補償室１５から軸方向で離れた方の側に成
端板１８が設けてあり、これが排気孔を含む。
【００２８】図２に示した別の本発明ゴムマウントの構
成は図１に類似しているが、しかし電磁コイル６，７を
操作する電気接続部は図１に示したように半径方向外側
からではなく、軸方向下から成端板１８を通してコイル
に引き寄せてある。補償壁３はここに示したようにケー
ブルを通す窓を少なくとも１個有し、コイルには交流電
流と直流電流を印加することができる。ここに示したゴ
ムマウントの機能は図１で述べたマウントの機能と殆ど
同じである。特殊な点としてこのマウントは周面に沿っ
て配置した幾つかの側板１９を有し、これが電磁コイル
６を固定する。
【００２９】図３には図１、図２に示した本発明による
ゴムマウントの一部が示してある。補償壁３は部分範囲
４が環状形状であり、軟磁性体からなり、磁石間の間隙
５内に配置してあり、この場合各磁石がつり上げ磁石を
形成し、各１個の直流コイル１２．１，１２．２と１個
の交流コイル１３．１，１３．２とを含む。両直流コイ
ル１２．１，１２．２と両交流コイル１３．１，１３．
２はそれぞれ１つの直列回路にまとめてあり、この実施
例では交流コイル１３．１，１３．２が逆方向に通電す
る。通電方向が図３には巻線内部に記号で示してある。
円内の点は電流が巻線を図示平面から外に観察者の方に
流れることを意味し、円内の×印は逆方向の通電、つま
り観察者の方から出発して図示平面を通過して流れるこ
とを意味する。
【００３０】図３に認めることができるように磁束の直
流成分１２．１，１２．２と交流成分１３．１，１３．
２は片側ではコイル５内で強まり、反対側では相互に弱
まる。これにより磁石７の方向で実質的力が発生する。
補償壁３（保磁板）の内部で磁束の径向き直流成分が補
償される。直流磁束は符号１２．１．１，１２．２．２
で示してあり、同一方向に通電し、交流磁束は符号１
３．１．１，１３．２．２で示してあり、逆方向に通電
する。
【００３１】図４に示す概要図では両直流コイル１２．
１，１２．２と交流コイル１３．１，１３．２がそれぞ
れ１つの直列回路にまとめてある。交流コイル１３．
１，１３．２は図１〜図３の場合逆方向に通電する。最
も好ましい実施例として交流コイル１３．１，１３．２
は同一方向に巻いてあり、相互に違えた接続端子を備え
ている。この構成の故に、逆方向に巻いた交流コイルと
全く同様に互いに相対的に逆向きの通電が生じる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によるゴムマウントは、以上述べ
たとおりに構成されているので、交流コイルに交流電流
を供給することにより、往復動する交流磁力が補償壁に
加わり、この場合補償壁の運動方向と防振すべき振動の
方向とが一致し、従って音響的に障害となる振動の防振
を良く果たすことができる。
【００３３】また、本ゴムマウントは、構造が簡潔であ
り、又電磁コイルの駆動も簡単なものであるから、ゴム
マウントを経済的に安価に製造することができる。
【００３４】更に、本発明によるゴムマウントは、配置
の直線性に優れ、また両側に配置した磁石の引張力の差
として補償壁に合成力が生成され、この合成力は、交流
電流とほぼ線形の関係を有するから、正弦状電流信号が
やはり正弦状の、僅かに歪んだだけの力信号で応答さ
れ、そのために特別の歪除去措置を不要とすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるゴムマウントの一構成例を示す
概要断面図である。
【図２】 本発明によるゴムマウントの別の一構成を示
す半断面図である。
【図３】 図１と図２に示すゴムマウントに備わる相対
向した電磁コイルと軸方向でその間に配置された補償壁
の範囲の部分図である。
【図４】 ２個の直流巻線と２個の交流巻線の直列回路
であり、直流巻線と交流巻線が同一方向に巻いてあり、
交流巻線の接続端子が違えてあるものを示す回路図であ
る。
【符号の説明】
１ 作動室 ２ 膨張ばね ３ 補償壁 ４ 部分範囲 ５ 間隙 ６，７ 電磁コイル ８，９ 溝 １０，１１ コイル支持体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−1833（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−70643（ＪＰ，Ｕ)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸方向一端が膨張ばね（２）によって、
    軸方向他端が液充填作動室（１）の方向に往復動可能な
    補償壁（３）によって画成されている液充填作動室を含
    み、前記補償壁が軟磁性体からなる環状形状の部分範囲
    （４）を有し、前記部分範囲が相対向した一対の電磁コ
    イル（６、７）間の間隙内で軸方向に移動可能に配置さ
    れ、前記電磁コイルが軟磁性体からなる２つのコイル支
    持体（10、11）の前記補償壁の方向に開口したそれぞれ
    の相対向した溝内に配置され、且つ交流電圧を負荷可能
    なゴムマウントにおいて、 前記電磁コイルにそれぞれ少なくとも１つの直流電流と
    少なくとも１つの交流電流を負荷可能であり、且つ前記
    一対の電磁コイルの各々が１個の直流コイル（12.1、1
    2.2）と１個の交流コイル（13.1、13.2）を含み、前記
    両直流コイル（12.1、12.2）に通電される直流電流か又
    は前記両交流コイル（13.1、13.2）に通電される交流電
    流のどちらかが互いに逆向きに通電されることによって
    前記補償壁の往復動を可能とすることを特徴とするゴム
    マウント。
  2. 【請求項２】 前記２つの直流コイルと前記２つの交流
    コイルがそれぞれ１つの直列回路にまとめてあることを
    特徴とする請求項１記載のゴムマウント。
  3. 【請求項３】 直流コイルと交流コイルが別々に巻いて
    あることを特徴とする請求項１又は２記載のゴムマウン
    ト。
  4. 【請求項４】 両直流コイルか又は両交流コイルのいず
    れかが逆向きの通電を達成するため互いに逆方向に巻い
    てあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に
    記載のゴムマウント。
  5. 【請求項５】 交流コイルの巻数が直流コイルより少な
    いことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載
    のゴムマウント。
  6. 【請求項６】 両直流コイルか又は両交流コイルのいず
    れかが逆向きの通電を達成するため相互に違えた接続端
    子を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の
    ゴムマウント。
  7. 【請求項７】 各１個の直流コイルと１個の交流コイル
    が１つのバイファイラー巻線にまとめてあることを特徴
    とする請求項６記載のゴムマウント。
  8. 【請求項８】 相対向した直流巻線と交流巻線が相互に
    同じであり且つ同様に形成したコイル支持体（10、11）
    内に配置してあることを特徴とする請求項１〜７のいず
    れか１項に記載のゴムマウント。
  9. 【請求項９】 直流巻線が直流電源に直接接続してある
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の
    ゴムマウント。
  10. 【請求項１０】 補償壁が弾性ばね（14）により支えて
    あり、前記弾性ばねの剛性で補足されて、防振すべき振
    動の周波数より高い共鳴周波数を有する振動性系を形成
    するような慣性質量を前記補償壁が有することを特徴と
    する請求項１〜９のいずれか１項に記載のゴムマウン
    ト。
JP4303821A 1991-11-15 1992-11-13 ゴムマウント Expired - Lifetime JP2638408B2 (ja)

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