JP3260536B2 - 電磁アクチュエータおよびその電磁アクチュエータを有するアクティブマウント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は防振装置等として有効
な電磁アクチュエータおよびその電磁アクチュエータを
有するアクティブマウントに関し、特に、駆動部材と被
駆動部材との間のギャップの測定を可能にした電磁アク
チュエータおよびその電磁アクチュエータを有するアク
ティブマウントに関するものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】一般に、自動車のエンジ
ン等にあっては、アイドリング時に大振幅、走行時に小
振幅の振動が発生するため、それらの振動を効果的に減
衰し得る防振装置が強く要望されている。

【０００３】このような振動を減衰する防振装置として
は、例えば、特開平３−２４３３８号公報に開示された
防振装置等が既に知られており、この防振装置は、電磁
アクチュエータ３１とマウント４６とを組み合わせて構
成した所謂アクティブマウントであって、緩衝孔を介し
て作用室５１と調圧室との間で液体が移動し合う際の液
柱共振作用を利用することにより低周波域の振動（ショ
ック振動等）を減衰し、中・高周波域の振動（アイドル
振動等）に対しては、駆動部材３２のコイル３３に通電
し、電磁石３６と永久磁石３４との協働により被駆動部
材である振動板４２を往復駆動させ、振動板４２に接触
する作用室５１内の液体に入力する振動と逆位相の脈動
を発生させることにより、この周波数域の振動を減衰す
るようになっている（図３参照）。

【０００４】このようなアクティブマウントにあって
は、組立て時に駆動部材３２と被駆動部材である振動板
４２との間のギャップＡを所定の値に設定することがア
クチュエータとしての機能を十分に発揮させるために必
要な条件となっている。

【０００５】しかしながら、上記のように構成されるア
クティブマウントにあっては、構造上、駆動部材３２と
被駆動部材である振動板４２との間のギャップＡを測定
する有効な手段がないため、組立て後にギャップＡが所
定の値に設定されたか否かを確認することができない。
そのため、ギャップＡが所定の値に設定されなかった場
合には、アクチュエータとしての機能を十分に発揮させ
ることができず、入力する振動を減衰するに十分な脈動
を作用室５１内の液体に与えることができなくなるとい
う問題点があった。

【０００６】この発明は上記のような従来のもののもつ
問題点を解決したものであって、駆動部材と被駆動部材
との間のギャップの測定を可能にすることによってギャ
ップを所定の値に確実に設定し、これにより、アクチュ
エータとしての機能を十分に発揮させることのできる電
磁アクチュエータおよびその電磁アクチュエータを有す
るアクティブマウントを提供することを目的とするもの
である。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、ヨーク、このヨークの下面中央部
に装着される永久磁石、およびこの永久磁石の周囲のヨ
ークに装着されるコイルからなる駆動部材と、この駆動
部材と所定の間隔をもって対向して配設される磁性材か
らなる被駆動部材とを具え、前記駆動部材に、前記ヨー
クおよび永久磁石の中心部を軸線方向に貫通する一連の
空洞部を形成した手段を採用したものである。また、ハ
ウジングに周縁部を固定されるヨーク、このヨークの下
面中央部に装着される永久磁石、およびこの永久磁石の
周囲のヨークに装着されるコイルからなる駆動部材と、
この駆動部材と所定の間隔をもって対向して配設される
とともに、周縁部を前記ハウジングにばね部材を介して
連結される磁性材からなる被駆動部材とを具え、前記駆
動部材に、前記ヨークおよび永久磁石の中心部を軸線方
向に貫通する一連の空洞部を形成するとともに、前記被
駆動部材の下面側に支持ばねによって囲まれる主液室
と、この主液室にオリフィスを介して相互に連通すると
ともに、ダイアフラムによって囲まれる副液室を形成し
た手段を採用したものである。

【０００８】

【作用】この発明は前記のような手段を採用したことに
より、駆動部材にはヨークおよび永久磁石の中心部を上
下方向に貫通する一連の空洞部が形成され、この空洞部
を介して被駆動部材の上面が駆動部材の上面側に開放さ
れることになる。したがって、この空洞部を利用するこ
とにより、駆動部材の上面から被駆動部材の上面までの
距離を測定することができ、この測定値から駆動部材と
被駆動部材との間のギャップを間接的に求めることがで
きることになる。

【０００９】

【実施例】以下、図面に示すこの発明の実施例について
説明する。図１には、この発明による電磁アクチュエー
タの一実施例の縦断面図が示されていて、この電磁アク
チュエータ１は、駆動部材２とこの駆動部材２によって
駆動され得る被駆動部材である振動板１２とを具えてい
る。

【００１０】前記駆動部材２は、中心部に上面側から下
面側に貫通する漏斗状の孔３ａが穿設され、下面中央部
に適宜の深さの円形状の凹部３ｂが穿設されるととも
に、凹部３ｂの周囲に適宜の深さの環状の溝部３ｃが穿
設される円筒状のヨーク３と、前記凹部３ｂ内に装着さ
れるとともに、中心部に前記漏斗状の孔３ａの下端に連
通する孔４ａが穿設される円板状の永久磁石４と、前記
溝部３ｃ内に装着される環状のコイル５とから構成され
ている。この場合、前記ヨーク３とコイル５で電磁石６
が構成され、前記ヨーク３の漏斗状の孔３ａと前記永久
磁石４の孔４ａとにより、駆動部材２の中心部には上面
側から下面側に貫通する一連の空洞部７が形成されるよ
うになっている。

【００１１】前記ヨーク３は、上端が閉塞された筒状を
なすハウジング８内にその上面と所定の間隙が形成され
るように位置しているとともに、外周側を保持部材９を
介してハウジング８側に固定されるようになっている。

【００１２】前記保持部材９は、上端が閉塞された筒状
をなすとともに、閉塞されている上端中央部に上下方向
に貫通する取付け用の孔１０ａが穿設され、かつ、下端
開口部外周側に径方向外方に環状に突出するフランジ部
１０ｂが一体に形成されている上半部１０と、この上半
部１０の下端開口部に上端部が嵌合されるとともに、下
端開口部外周側に径方向外方に環状に突出するフランジ
部１１ｂが一体に形成されている筒状の下半部１１とか
ら構成され、前記上半部１０の取付け用の孔１０ａによ
って前記ヨーク３の外周側が保持されるとともに、前記
上半部１０のフランジ部１０ｂおよび前記下半部１１の
フランジ部１１ｂは、共に前記ハウジング８の開口下端
部に図示しないボルト等を介して一体に連結されるよう
になっている。

【００１３】前記振動板１２は、磁性材からなる円板状
をなすものであって、前記駆動部材２の下方に駆動部材
２の下面との間に所定のギャップが形成されるように位
置し、ばね部材である環状の板ばね１３を介して前記保
持部材９に連結されるようになっている。この場合、前
記板ばね１３はその外周縁部を前記保持部材９の上半部
１０と下半部１１との間で挟持され、内周縁部には前記
振動板１２の外周縁部が連結されるようになっている。
また、前記振動板１２の下面側には、上端が閉塞された
筒状をなす仕切り部材１４が連結され、この仕切り部材
１４の下方には後述するマウント１６の主液室２１が形
成されるようになっている。

【００１４】そして、上記のように構成した電磁アクチ
ュエータ１のコイル５に通電して電磁石６を作動させる
と、電磁石６と永久磁石４との協働により前記振動板１
２が前記板ばね１３の付勢力に抗して図中上下方向に往
復駆動し、この振動板１２の往復駆動を利用することに
より、仕切り部材１４の下方に位置する主液室２１の内
圧を変化させることができるものである。

【００１５】上記のように構成したこの実施例による電
磁アクチュエータ１にあっては、駆動部材２のヨーク３
および永久磁石４の中心部にそれぞれ孔３ａ、４ａを設
けるとともに、それらの孔３ａ、４ａにより駆動部材２
の上面側から下面側に貫通する漏斗状の一連の空洞部７
を形成したことにより、この空洞部７を介して振動板１
２の上面を駆動部材２の上面側に開放させることができ
ることになる。

【００１６】したがって、この空洞部７を利用して三次
元測定器等を用いることによりヨーク３の上面側から振
動板１２の上面までの距離を測定でき、この測定値と予
め測定しておいた駆動部材２の上面から下面までの距離
（駆動部材２の厚み）とから、駆動部材２と振動板１２
との間のギャップＡを間接的に求めることができること
になる。

【００１７】この結果、組立て後に前記ギャップＡが所
定の値に設定されたか否かを確認することができるの
で、確実に所定のギャップに設定することができ、これ
により、アクチュエータとしての機能を十分に発揮させ
ることができることになる。

【００１８】また、電磁石６のコイル５は永久磁石４の
周囲の環状の溝部３ｃ内に装着されているので、永久磁
石４の中心部を貫通している空洞部７からコイル５まで
の距離を全周に渡って等しくすることができ、振動板１
２に対して均等に磁力を作用させることができることに
なる。したがって、磁気特性を悪化させることなくヨー
ク３の軽量化を図ることができる。

【００１９】さらに、三次元測定器の代わりにビーム等
による非接触式距離計測器（図示せず）を用い、この非
接触式距離計測器をハウジング８に装着することによ
り、駆動部材２から振動板１２の上面までの距離を常に
フィードバックすることができる。したがって、磁力を
制御することができることになり、電磁アクチュエータ
１の作動を制御することができることになる。

【００２０】図２には、この発明による電磁アクチュエ
ータを有するアクティブマウント１５（以下、アクティ
ブマウント１５という）の一実施例が示されていて、こ
のアクティブマウント１５は、前述した電磁アクチュエ
ータ１と自動車のエンジン等の振動体を防振支持するマ
ウント１６とを組み合わせて一体に構成したものであ
る。

【００２１】前記マウント１６は、前記ハウジング８の
下端開口部に上端が一体に連結される筒状のハウジング
１７と、このハウジング１７の下端に上端開口部が一体
に連結される略円筒状の弾性体からなる支持ばね１８
と、この支持ばね１８の下端開口部に一体に連結される
円錐台形状のボス１９と、前記支持ばね１８の外方に所
定の間隔をおいて位置するとともに、上端開口部が前記
ハウジング１７に連結され、下端開口部が前記ボス１９
に連結される蛇腹状の弾性体からなるダイアフラム２０
とを具え、前記支持ばね１８と前記電磁アクチュエータ
１の仕切り部材１４との間で液体を封入した主液室２１
が形成され、前記支持ばね１８と前記ダイアフラム２０
との間で液体を封入した副液室２２が形成され、これら
の両液室２１、２２間は前記ハウジング１７に穿設され
ているオリフィス２３を介して相互に連通するようにな
っている。

【００２２】そして、上記のように構成したアクティブ
マウント１５の電磁アクチュエータ１のハウジング８を
図示しない自動車のエンジン側に連結するとともに、マ
ウント１６のボス１９を図示しないエンジンを支持する
ボディ側に連結し、エンジンを作動させるとエンジンか
ら種々の振動がハウジング８を介してマウント１６に入
力する。

【００２３】そして、入力する振動が低周波域の振動で
ある場合には、ヨーク３とボス１９との間が支持ばね１
８を介して振動の入力方向に相対的に変位し、主液室２
１と副液室２２との間でオリフィス２３を介して液体が
相互に移動し合い、このときの流動抵抗を利用すること
により、この周波数域の振動を減衰することができるこ
とになる。

【００２４】また、入力する振動が高周波域の振動であ
る場合には、電磁アクチュエータ１のコイル５に通電し
て電磁石６を作動させ、電磁石６と永久磁石４との協働
により振動板１２を板ばね１３の付勢力に抗して振動の
入力方向に往復駆動させ、振動板１２の下面側の仕切り
部材１４に接触する主液室２１内の液体に入力する振動
と逆位相の脈動を生じさせ、これにより、この周波数域
の振動を減衰することができる。

【００２５】上記のように構成したこの実施例によるア
クティブマウント１５にあっては、前述した電磁アクチ
ュエータ１を用いているので、電磁アクチュエータ１の
駆動部材２の上面から振動板１２の上面までの距離を測
定することができ、この測定値と予め測定しておいた駆
動部材２の上面から下面までの距離とから、駆動部材２
と振動板１２との間のギャップＡを間接的に求めること
ができることになる。

【００２６】したがって、組立て後に前記ギャップＡが
所定の値に設定されたか否かを確認することができるの
で、確実に所定の値のギャップに設定することができ、
これにより、アクチュエータとしての機能を十分に発揮
させることができることになる。

【００２７】また、この実施例においても、電磁石６の
コイル５は永久磁石４の周囲に形成されている環状の溝
部３ｃ内に装着されているので、永久磁石４の中心部を
貫通している空洞部７からコイル５までの距離を全周に
渡って等しくすることができ、振動板１２に対して均等
に磁力を作用させることができることになる。したがっ
て、磁気特性を悪化させることなくヨーク３の軽量化を
図ることができる。

【００２８】さらに、三次元測定器の代わりにビーム等
による非接触式距離計測器（図示せず）を用い、この非
接触式距離計測器をハウジング８に装着することによ
り、駆動部材２から振動板１２の上面までの距離を常に
フィードバックすることができる。したがって、磁力を
制御することができることになり、電磁アクチュエータ
１の作動を制御することができることになる。

【００２９】

【発明の効果】この発明は前記のように構成したことに
より、駆動部材の空洞部を介して被駆動部材の上面が駆
動部材の上面側に開放されることになるので、この空洞
部を介して駆動部材の上面から被駆動部材の上面までの
距離を測定することができることになる。したがって、
この測定値と予め測定しておいた駆動部材の上面から下
面までの距離から、駆動部材と被駆動部材との間のギャ
ップを間接的に求めることができることになる。この結
果、組立て後に駆動部材と被駆動部材との間のギャップ
が所定の値に設定されたか否かを確認することができる
ので、ギャップを確実に所定の値に設定することがで
き、アクチュエータとしての機能を十分に発揮させるこ
とができることになる。また、駆動部材に空洞部を設け
たことにより全体を軽量化することができる。また、前
記電磁アクチュエータとマウントを組合わせてアクティ
ブマウントを構成した場合には、電磁アクチュエータの
作動時にマウントの主液室内の液体に入力する振動を減
衰するのに必要な逆位相の脈動を発生させることができ
ることになるので、自動車のエンジン等を防振支持する
のに有効となるものである。そして、この場合にも、電
磁アクチュエータの駆動部材と被駆動部材との間の距離
を測定することができるので、駆動部材と被駆動部材と
の間のギャップを所定の値に確実に設定することがで
き、これにより、アクチュエータとしての機能を十分に
発揮させることができることになる。そして、駆動部材
に空洞を設けたことにより全体を軽量化することができ
るので、小型・軽量化が要求される自動車産業界等にお
いて有効に利用されることが期待できることになる等の
優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による電磁アクチュエータの一実施例
を示した縦断面図である。

【図２】この発明による電磁アクチュエータを有するア
クティブマウントの一実施例を示した縦断面図である。

【図３】従来のアクティブマウントの電磁アクチュエー
タの部分を示した概略図である。

【符号の説明】

１、３１……電磁アクチュエータ ２、３２……駆動部材 ３……ヨーク ３ａ、４ａ……孔 ３ｂ……凹部 ３ｃ……溝部 ４、３４……永久磁石 ５、３３……コイル ６、３６……電磁石 ７……空洞部 ８……ハウジング ９……保持部材 １０……上半部 １０ａ……取付け用の孔 １０ｂ……フランジ部 １１……下半部 １１ｂ……フランジ部 １２、４２……被駆動部材（振動板） １３……ばね部材（板ばね） １４……仕切り部材 １５……電磁アクチュエータを有するアクティブマウン
ト（アクティブマウント） １６、４６……マウント １７……ハウジング １８……支持ばね １９……ボス ２０……ダイアフラム ２１……主液室 ２２……副液室 ２３……オリフィス ５１……作用室

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヨーク（３）、このヨーク（３）の下面
   中央部に装着される永久磁石（４）、およびこの永久磁
   石（４）の周囲のヨーク（３）に装着されるコイル
   （５）からなる駆動部材（２）と、この駆動部材（２）
   と所定の間隔をもって対向して配設される磁性材からな
   る被駆動部材（１２）とを具え、前記駆動部材（２）
   に、前記ヨーク（３）および永久磁石（４）の中心部を
   軸線方向に貫通する一連の空洞部（７）を形成したこと
   を特徴とする電磁アクチュエータ。
2. 【請求項２】 ハウジング（８）に周縁部を固定される
   ヨーク（３）、このヨーク（３）の下面中央部に装着さ
   れる永久磁石（４）、およびこの永久磁石（４）の周囲
   のヨーク（３）に装着されるコイル（５）からなる駆動
   部材（２）と、この駆動部材（２）と所定の間隔をもっ
   て対向して配設されるとともに、周縁部を前記ハウジン
   グ（８）にばね部材（１３）を介して連結される磁性材
   からなる被駆動部材（１２）とを具え、前記駆動部材
   （２）に、前記ヨーク（３）および永久磁石（４）の中
   心部を軸線方向に貫通する一連の空洞部（７）を形成す
   るとともに、前記被駆動部材（１２）の下面側に支持ば
   ね（１８）によって囲まれる主液室（２１）と、この主
   液室（２１）にオリフィス（２３）を介して相互に連通
   するとともに、ダイアフラム（２０）によって囲まれる
   副液室（２２）を形成したことを特徴とする電磁アクチ
   ュエータを有するアクティブマウント。