JP3599675B2 - Liquid filled type vibration damping device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体封入式防振装置に関するものであり、特に、主室と副室との間を連通する通路内にロータリ型の加振装置を設けるとともに、当該加振装置を特定周波数にて振動させることによって上記主室内の液体を加振し、これによって、特定周波数の振動に対して動バネ定数を低減化させるようにした液体封入式防振装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
防振装置のうち、特に、自動車用のエンジンマウント等にあっては、動力源であるところのエンジンが、アイドリング運転の状態から最大回転速度までの間、種々の状況下で使用されるものであるため、広い範囲の周波数に対応できるものでなければならない。このような複数の条件に対応させるために、内部に液室を設け、更には、当該液室内に特定の周波数にて振動するボイスコイル等からなる振動子を設けるようにした、いわゆるボイスコイルタイプの液体封入式防振装置がすでに案出されており、例えば特開平5−149369号公報等により公知となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらの公知のものは、液室内にピストン等からなる可動片を設けるとともに、当該可動片を駆動する電磁石等からなるボイスコイルを設ける必要がある等、全体的に部品点数が多くなり、装置としては重くならざるを得ないという問題点がある。また、電磁波に基づく磁力を、その動力源としているものであるところから、駆動力を大きく採り出そうとすればソレノイドを大きくするか、あるいはソレノイドギャップを小さく規制する必要がある等、装置の大形化あるいは製造原価の増加をまねく等の種々の問題点がある。このような問題点を解決するために、振動子を駆動する駆動手段の動力源として、エンジン吸入負圧を用いるようにした負圧駆動型の加振装置を有する液体封入式防振装置が案出され、既に公知となっている(特開平10−184775号公報参照)。しかしながら、上記従来の負圧駆動型のものにおいては、加振装置にて生成される力波の波形を正常な正弦波とするためには、フィルタオリフィスあるいはサイドブランチ機構等の余分なものを設ける必要がある。その結果、装置全体が複雑になると言う問題点を有する。これらの問題点を解決するために、構造の簡単な、電磁式のロータリアクチュエータにて駆動される揺動ピストン型の加振装置を有する液体封入式防振装置を提供しようとするのが、本発明の目的(課題)である。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。
【0005】
すなわち、請求項1記載の発明においては、振動体側に取り付けられる第一の連結部材と、車体側のメンバ等に取り付けられる第二の連結部材と、これら第一の連結部材と第二の連結部材との間にあって上記振動体からの振動を遮断するインシュレータと、当該インシュレータの一部にてその室壁の一部が形成されるものであって非圧縮性流体である液体の封入される主室と、当該主室内の液体が流入するように形成されるものであってダイヤフラムにてその室壁の一部が形成される副室と、これら主室と副室との間を仕切る仕切部材と、上記仕切部材のところに設けられるものであって上記主室と副室との間を連結する連通路と、当該連通路の途中に設けられる揺動ピストン及び当該揺動ピストンを所定の周波数にて駆動する電磁式のロータリアクチュエータにて形成される加振装置と、からなる液体封入式防振装置に関して、上記揺動ピストンを上記連通路の主室側開口部または副室側開口部のうちのいずれか一方側の開口部周辺部に固定させるようにし、この状態において上記主室と副室との間を上記連通路を介して液体が流動するようにした構成を採ることとした。
【0006】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、エンジンアイドリング振動等の低周波数の振動入力に対しては、上記揺動ピストンを上記連通路内で作動させることによって低動バネ定数化を図ることができるとともに、更に低周波数の振動であるエンジンシェイクの入力に対しては、上記揺動ピストンを主室側開口部あるいは副室側開口部のうちのいずれか一方側の開口部の周辺部のところに、所定の開口面積を確保した状態で固定させ、この開口部を介して主室と副室との間を連通状態にさせるようにしたので、この開口部及び連通路がシェイク用オリフィスの役目を果すようになる。その結果、エンジンシェイクの振動入力に対して高減衰特性を発揮させることができるようになる。
【0007】
次に、請求項2記載の発明について説明する。すなわち、本発明においては、請求項1記載の液体封入式防振装置に関して、上記連通路の主室側開口部または副室側開口部のうちのいずれか一方側の開口部の周辺部に上記主室側または副室側に連通する絞り流路を設け、一方、上記揺動ピストンを上記連通路の上記いずれか一方側の開口部の周りであって上記絞り流路の設けられる側のところに固定させ、この状態において、上記絞り流路を介して上記主室と副室との間を液体が流動するようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、エンジンアイドリング振動等の低周波数の振動入力に対しては、上記揺動ピストンを上記連通路内で作動させることによって低動バネ定数化を図ることができるようになるとともに、更に低周波数の振動であるエンジンシェイクの入力に対しては、上記揺動ピストンを、上記絞り流路の設けられた側の開口部のところに固定させ、これによって当該絞り流路をもってシェイク用オリフィスを形成させるようにしたので、エンジンシェイクに対しては高減衰力を得ることができるようになる。その結果、エンジンシェイクの抑制(制振)を図ることができるようになる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図1ないし図5を基に説明する。本実施の形態に関するものの、その構成は、図1に示す如く、振動体側に取り付けられる第一の連結部材91と、車体側のメンバ等に取り付けられる第二の連結部材95と、これら第一の連結部材91と第二の連結部材95との間にあって、上記振動体からの振動を遮断するゴム状のインシュレータ8と、当該インシュレータ8に対して直列に設けられ、かつ、非圧縮性流体(液体)の封入される主室6及び副室7と、これら主室6と副室7との間を仕切る仕切部材3と、上記副室7の室壁の一部を形成するものであって外部の大気との間を仕切るダイヤフラム4と、上記主室6と上記副室7との間を連結する連通路35の途中に設けられるものであって上記主室6内の液体を特定の周波数にて加振する加振装置1と、当該加振装置1を形成する揺動ピストン11を駆動するロータリアクチュエータ2と、からなることを基本とするものである。
【0009】
このような構成からなるものにおいて、上記加振装置1は、具体的には、主室6と副室7との間をつなぐ連通路35のところに設けられるものであって、後に述べるロータリアクチュエータ2にて駆動される回転軸15と、当該回転軸15のラジアル方向に設けられるものであって横断面形態が扇型の形状からなる揺動ピストン11と、からなることを基本とするものである。なお、このような構成からなるものにおいて、上記揺動ピストン11は、その作動時には、図2に示す如く、連通路35内にあって、上記主室6と副室7との間の液体の流動を遮断するように位置しているものであるが、場合によっては、図2の二点鎖線図示の如く、上記主室6と副室7との間における液体の上記連通路35を介しての自由流通を可能なように位置させることもできるようになっているものである。すなわち、このような位置に上記揺動ピストン11を固定させることによって、上記連通路35をもってシェイク用オリフィスを兼用させることも可能となる。
【0010】
また、このような構成からなる加振装置1を特定の周波数にて駆動するロータリアクチュエータ2は、図1に示す如く、上記加振装置1を駆動する回転軸15の一端側に設けられる円筒状の永久磁石21と、当該永久磁石21の周りに設けられるものであって上記永久磁石21を特定の周波数にて回転駆動する(揺動運動させる)電磁石(コイル)22と、からなることを基本とするものである。そして、これらのところには、更に、上記電磁石(コイル)22に所定の電流を供給するように制御作用をするとともに、上記永久磁石21の静止位置(停止位置)を特定の位置に設定する等の制御作用を行なう制御手段25が設けられるようになっている。
【0011】
そして、この制御手段25は、マイクロプロセッサユニット(MPU)を主体として形成されるマイクロコンピュータ等からなるものであり、当該制御手段25の制御作用により、上記ロータリアクチュエータ2が駆動されるようになっているものである。これによって、上記加振装置1を形成する揺動ピストン11が上記連通路35内にて特定の周波数にて駆動されることとなる。これら構成を採ることによって、上記連通路35につながる上記主室6内の液体が特定の周波数にて加振されるようになっているものである。
【0012】
次に、このような構成からなる本実施の形態のものについての、その作動態様等について説明する。すなわち、本実施の形態のものにおいては、主室6と副室7との間を連結する連通路35内に、主室6内の液体を加振する加振装置1が設けられるようになっているとともに、当該加振装置1を形成する揺動ピストン11はロータリアクチュエータ2によって特定の周波数にて駆動されるようになっているものである。従って、例えば、入力振動がエンジンアイドリング振動である場合には、上記ロータリアクチュエータ2を制御手段25の作用により特定の周波数にて作動させることによって、上記加振装置1の揺動ピストン11を作動させ、最終的に、主室6内の液体を振動させる。そして、上記インシュレータ8を介して入力されるエンジンアイドリング振動による上記主室6内の液圧上昇を吸収するようにする。その結果、本防振装置にて形成されるバネ系の動バネ定数が低下することとなる。これによって、エンジンアイドリング振動の吸収及び遮断が行なわれることとなる。
【0013】
また、上記エンジンアイドリング振動よりも更に低周波数の振動であるエンジンシェークに対しては、当該振動が約10Hz前後の低周波数を有するものであるので、これに対して、動バネ定数を低くすることによって振動遮断を図ることは困難である。そこで、本実施の形態においては、本防振装置における減衰特性の向上によって、上記エンジンシェークに関する振動を抑え込む(減衰させる)こととしている。具体的には、上記制御手段25の制御作用に基づき上記ロータリアクチュエータ2を特定の位置にて固定させる。そして、当該ロータリアクチュエータ2の回転軸15につながる揺動ピストン11を、図2の二点鎖線図示位置に固定させる。これによって、主室6と副室7との間を連通路35を介して連通させる。その結果、上記インシュレータ8を介して入力されるエンジンシェーク振動に対して、上記主室6内の液体は連通路35を経由して上記副室7側へと流動するようになる。そして、この液体の流動に伴なう粘性抵抗によって、所定の減衰力が生ずるようになる。この減衰力によって、エンジンシェークの抑制が図られることとなる。
【0014】
次に、上記実施の形態のものについての、その他の実施例(変形例)について、図3ないし図5を基に説明する。このものも、その基本的な点は上記図1及び図2のところで述べたものと同じである。その特徴とするところは、いわゆるシェイク用オリフィスを連通路35と一体的に形成させるようにしたことである。具体的には、例えば図3及び図4に示す如く、連通路35の副室側開口部357周辺部のところに連通路35と副室7との間を連通させる絞り流路355を設けるようにしたことである。そして、この絞り流路355は、図3に示す如く、加振装置1の作動停止時であって揺動ピストン11の先端面111が副室側開口部357を塞ぐように固定されているときには、主室6と副室7との間において液体を流動させるシェイク用オリフィスの役目を果すようになっているものである。また、上記加振装置1が作動時であって揺動ピストン11が、図5に示す如く、連通路35内にて所定の周波数にて作動しているときには、本液体封入式防振装置における動バネ定数の形成にはほとんど寄与させないようにしているものである。
【0015】
【発明の効果】
本発明によれば、振動体側に取り付けられる第一の連結部材と、車体側のメンバ等に取り付けられる第二の連結部材と、これら第一の連結部材と第二の連結部材との間にあって上記振動体からの振動を遮断するインシュレータと、当該インシュレータの一部にてその室壁の一部が形成されるものであって非圧縮性流体である液体の封入される主室と、当該主室内の液体が流入するように形成されるものであってダイヤフラムにてその室壁の一部が形成される副室と、上記主室と副室との間を仕切る仕切部材と、上記主室内の液体を特定の周波数にて加振する加振装置と、からなる液体封入式防振装置に関して、上記加振装置を、上記主室と副室との間を仕切る仕切部材のところであって上記主室と副室との間を連結する連通路の途中に設けられる揺動ピストンと、当該揺動ピストンを所定の周波数にて駆動する電磁式のロータリアクチュエータと、からなるようにした構成を採ることとしたので、電磁式ロータリアクチュエータへの入力電流等を制御することによって、簡単に、所定の周波数を有するものであって所望の発生力を有する力波(振動波)を生成することができるようになった。その結果、高次のエンジン振動等を含めた各種振動の遮断及び吸収を図ることができるようになった。
【0016】
また、上記連通路の主室側開口部または副室側開口部のうちのいずれか一方側の開口部の周辺部に、上記主室側または副室側に連通する絞り流路を設け、一方、上記揺動ピストンを上記連通路の上記いずれか一方側の開口部であって上記絞り流路の設けられた側のところに固定させて上記揺動ピストンを揺動運動させないようにしたものにおいては、エンジンアイドリング振動等の低周波数の振動入力に対しては、上記揺動ピストンを上記連通路内で作動させることによって低動バネ定数化を図ることができるようになるとともに、更に低周波数の振動であるエンジンシェイクの入力に対しては上記揺動ピストンを上記絞り流路の設けられた側の開口部のところに固定することによって、上記絞り流路をもってシェイク用オリフィスを形成させることができるようになり、エンジンシェイクに対しては高減衰力を得ることができるようになった。その結果、エンジンシェイクの抑制(制振)を図ることができるようになった。また、本発明のものにおいては、シェイク専用オリフィスを独立に設けることなくエンジンシェイクの抑制(制振)を図ることができるようになり、部品及び本液体封入式防振装置全体の製造コストの低減化を図ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体構成を示す縦断面図である。
【図2】本発明の主要部を成す揺動ピストン周りの構成を示す部分断面図である。
【図3】本発明の他の実施形態にかかるものであって加振装置が作動停止状態にある場合の揺動ピストンと連通路に設けられた絞り流路との関係を示す断面図である。
【図4】他の実施形態にかかるものの連通路及び絞り流路の全体構成を示すものであって仕切部材の平面図である。
【図5】他の実施形態にかかるものであって加振装置が作動状態にある場合の揺動ピストンと連通路に設けられた絞り流路との関係を示す断面図である。
【符号の説明】
1 加振装置
11 揺動ピストン
111 先端面
15 回転軸
2 ロータリアクチュエータ
21 永久磁石
22 電磁石(コイル)
25 制御手段
3 仕切部材
35 連通路
355 絞り流路
356 主室側開口部
357 副室側開口部
4 ダイヤフラム
6 主室
7 副室
8 インシュレータ
91 第一の連結部材
95 第二の連結部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid-filled type vibration damping device, in particular, a rotary type vibration device is provided in a passage communicating between a main chamber and a sub-chamber, and the vibration device is operated at a specific frequency. The present invention relates to a liquid-filled type vibration damping device that vibrates the liquid in the main chamber to reduce the dynamic spring constant with respect to vibration of a specific frequency.
[0002]
[Prior art]
Among the vibration isolators, especially in the case of engine mounts for automobiles, the engine, which is the power source, is used under various conditions from the idling operation state to the maximum rotation speed. Therefore, it must be able to handle a wide range of frequencies. In order to cope with such a plurality of conditions, a so-called voice coil type in which a liquid chamber is provided inside, and a vibrator made of a voice coil or the like vibrating at a specific frequency is further provided in the liquid chamber. The liquid-filled type vibration damping device has already been devised, and is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-149369.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, these known ones require that a movable piece composed of a piston or the like be provided in the liquid chamber and a voice coil composed of an electromagnet or the like to drive the movable piece be provided. There is a problem that the device must be heavy. Also, in order to obtain a large driving force from the power source using the magnetic force based on the electromagnetic wave as the power source, it is necessary to enlarge the solenoid or to restrict the solenoid gap to a small size. There are various problems such as shaping or an increase in manufacturing cost. In order to solve such a problem, there has been proposed a liquid-filled type vibration damping device having a negative pressure driving type vibrating device that uses an engine suction negative pressure as a power source of driving means for driving a vibrator. And is already known (see JP-A-10-184775). However, in the above-mentioned conventional negative pressure drive type, in order to make the waveform of the force wave generated by the vibration device a normal sine wave, an extra thing such as a filter orifice or a side branch mechanism is provided. There is a need. As a result, there is a problem that the whole apparatus becomes complicated. In order to solve these problems, the present invention aims to provide a liquid-filled type vibration damping device having a swinging piston type vibration device driven by an electromagnetic rotary actuator having a simple structure. It is an object (problem) of the invention.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has taken the following measures.
[0005]
That is, according to the first aspect of the present invention, a first connecting member attached to the vibrating body side, a second connecting member attached to the vehicle body side member and the like, and the first connecting member and the second connecting member And a main chamber in which a part of the chamber wall is formed by a part of the insulator and in which a liquid that is an incompressible fluid is enclosed. A sub-chamber formed so that the liquid in the main chamber flows therein, and a part of the chamber wall is formed by a diaphragm; and a partition member for partitioning between the main chamber and the sub-chamber. A communication passage provided at the partition member and connecting the main chamber and the sub-chamber, a swing piston provided in the middle of the communication passage and the swing piston at a predetermined frequency. Electromagnetic low driven A vibrating device formed by a re-actuator, and a liquid-filled type vibration damping device, comprising: the swinging piston is connected to one of the main chamber side opening and the sub chamber side opening of the communication passage. A configuration is adopted in which the liquid is fixed to the periphery of the opening, and in this state, the liquid flows between the main chamber and the sub chamber via the communication path.
[0006]
By adopting such a configuration, in the case of the present invention, for a low frequency vibration input such as an engine idling vibration, a low dynamic spring constant is achieved by operating the oscillating piston in the communication path. With respect to the input of the engine shake, which is vibration at a lower frequency, the swing piston is connected to one of the main chamber side opening and the sub chamber side opening. At the peripheral portion, a predetermined opening area is secured and secured, and the main chamber and the sub-chamber are communicated through the opening, so that the opening and the communication passage are shaken. To serve as the orifice. As a result, high damping characteristics can be exhibited with respect to the vibration input of the engine shake.
[0007]
Next, the second aspect of the invention will be described. That is, in the present invention, with respect to the liquid-filled vibration damping device according to claim 1, wherein said the periphery of the opening of either side of the main chamber side opening or subchamber side opening of the communication passage A throttle passage communicating with the main chamber side or the sub-chamber side is provided, while the swing piston is provided around the opening on either one side of the communication passage and on the side where the throttle passage is provided. In this state, the liquid flows between the main chamber and the sub chamber via the throttle channel. By adopting such a configuration, in the case of the present invention, for a low frequency vibration input such as an engine idling vibration, a low dynamic spring constant is achieved by operating the oscillating piston in the communication path. And for the input of the engine shake, which is vibration at a lower frequency, fix the swinging piston at the opening on the side provided with the throttle flow path, As a result, the orifice for shake is formed by the throttle passage, so that a high damping force can be obtained for the engine shake. As a result, suppression (vibration suppression) of engine shake can be achieved.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Although related to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the configuration is such that a first connecting
[0009]
In such a configuration, the vibration device 1 is specifically provided at a
[0010]
As shown in FIG. 1, a
[0011]
The control means 25 is composed of a microcomputer or the like mainly formed of a microprocessor unit (MPU). The
[0012]
Next, an operation mode and the like of the present embodiment having such a configuration will be described. That is, in the embodiment, the vibration device 1 that vibrates the liquid in the
[0013]
In addition, for an engine shake that is a vibration having a lower frequency than the engine idling vibration, the vibration has a low frequency of about 10 Hz. It is difficult to achieve vibration isolation. Therefore, in the present embodiment, the vibration related to the engine shake is suppressed (attenuated) by improving the damping characteristics of the vibration damping device. Specifically, the
[0014]
Next, other examples (modifications) of the above-described embodiment will be described with reference to FIGS. This is also basically the same as that described with reference to FIGS. The feature is that a so-called shake orifice is formed integrally with the
[0015]
【The invention's effect】
According to the present invention, the first connecting member attached to the vibrating body side, the second connecting member attached to a member or the like on the vehicle body side, and between the first connecting member and the second connecting member, An insulator that blocks vibration from the vibrating body, a main chamber in which a part of the chamber wall is formed by a part of the insulator, and a liquid that is an incompressible fluid is enclosed, and the main chamber A sub-chamber, which is formed so that the liquid flows in and a part of the chamber wall is formed by the diaphragm, a partition member for partitioning between the main chamber and the sub-chamber, A vibrating device for vibrating the liquid at a specific frequency; and a liquid-filled type vibration damping device, comprising: a vibrating device that is a partition member that separates the vibrating device from the main chamber to the sub-chamber. Provided in the middle of the communication passage connecting the And an electromagnetic rotary actuator for driving the oscillating piston at a predetermined frequency. Thus, the input current to the electromagnetic rotary actuator is controlled. This makes it possible to easily generate a force wave (vibration wave) having a predetermined frequency and a desired generated force. As a result, various vibrations including high-order engine vibrations can be cut off and absorbed.
[0016]
In addition, a throttle flow path communicating with the main chamber side or the sub chamber side is provided in a periphery of one of the main chamber side opening and the sub chamber side opening of the communication path, and Wherein the swinging piston is fixed to an opening on one side of the communication passage and at a side where the throttle flow path is provided, so that the swinging piston does not swing. With respect to low-frequency vibration input such as engine idling vibration, a low dynamic spring constant can be achieved by operating the oscillating piston in the communication path, and further lower frequency can be achieved. The orifice for shaking is formed with the throttle passage by fixing the swinging piston at the opening on the side where the throttle passage is provided in response to the input of the engine shake which is vibration. Will be able to Rukoto, it has become possible is to obtain a high damping force with respect to engine shake. As a result, the engine shake can be suppressed (damped). Further, according to the present invention, it is possible to suppress the engine shake (vibration suppression) without separately providing an orifice dedicated to shake, thereby reducing the manufacturing cost of parts and the entire liquid-filled type vibration damping device. Has become possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a configuration around a swing piston which forms a main part of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view according to another embodiment of the present invention, showing a relationship between a swing piston and a throttle passage provided in a communication passage when the vibration device is in an operation stop state. .
FIG. 4 is a plan view of a partition member, showing an overall configuration of a communication passage and a throttle passage according to another embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a relationship between a swing piston and a throttle passage provided in a communication passage when an exciting device is in an operating state according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
25 Control means 3
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