JP3849335B2 - 防振支持装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば車両のエンジン等のような周期的な振動を発する振動体を車体等の支持体に防振しつつ支持する防振支持装置に係わり、特に、支持体側の残留振動を検出する荷重センサを、電磁アクチュエータのヨークと蓋部材との間に挟み込んで配設した防振支持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に車両のパワーユニットを支持するために用いられる防振支持装置であるエンジンマウントには、主として、アイドル振動、エンジンシェイク、こもり音振動及び加速時騒音振動等に対して良好な防振機能が発揮されることが要求されるが、これら各種の振動のうち、5〜15Hz程度の比較的大振幅の振動であるエンジンシェイクを低減するために防振支持装置に要求される特性は、高動ばね定数で且つ高減衰であるのに対し、20〜30Hz程度の比較的大振幅の振動であるアイドル振動や、80〜800Hz程度の比較的小・中振幅の振動であるこもり音振動・加速時騒音振動を低減するために防振支持装置に要求される特性は、低動ばね定数で且つ低減衰である。従って、通常の弾性体のみからなるエンジンマウントや、従来の液体封入式のエンジンマウントでは、全ての振動を防振することは困難である。
【0003】
そこで、自動車のエンジン等の振動体を能動的に減衰して支持することが可能な防振支持装置として、本出願人が先に出願した特開平8−145114号公報に記載した先行技術がある。
この先行技術は、図9に示すように、振動体1及びこれを支持体2間に介在する支持弾性体3と、この支持弾性体3によって画成された流体室4と、この流体室4内に封入された流体と、流体室4の隔壁の一部を形成する板ばね5a及びこの板ばね5aの下部中央に固定した磁化可能な磁路部材5bとからなる可動部材5と、この可動部材5を変位させる電磁アクチュエータ6と、振動体1における振動の発生状況を検出し基準信号を生成するパルス信号生成器7と、支持体2側の残留振動を検出し残留振動信号として出力する荷重センサ8と、基準信号及び残留振動信号に基づいて電磁アクチュエータ8に駆動信号を出力するコントローラ9とを備えた防振支持装置である。
【0004】
そして、この防振支持装置は、支持弾性体3と支持体2との間にアクチュエータケース10を介在し、そのアクチュエータケース10内に電磁アクチュエータ6を配設しているとともに、荷重センサ8を、電磁アクチュエータ6のヨーク6Aとアクチュエータケース10内の支持体2側に配置したケース部材10aとの間に挟み込んで内蔵している。
【0005】
この防振支持装置によると、振動体1側から振動が入力すると、パルス発生器5がその基準信号に応じた基準信号を発生してコントローラ9に出力し、支持体2に残留振動が発生すると、荷重センサ8が残留振動としてコントローラに出力する。そして、コントローラ9は駆動信号を電磁アクチュエータ4に出力し、電磁アクチュエータ4が適宜可動部材3を変位させ、流体室4の容積が変化して支持体2側への振動伝達力が“0「ゼロ」”となるように制御する。
【0006】
そして、荷重センサ8を防振支持装置本体の外部に配置する場合にはボルト締め付け時の軸力を考慮しなければならないが、荷重センサ8をアクチュエータケース10内に内蔵すると、軸力を考慮する必要がなくなり荷重センサ8の耐荷重条件が低くなるので、小型の荷重センサを用いることができるという効果がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した荷重センサ8は、ヨーク6Aの下面に当接している金属製の上部受圧板と、前記ケース部材10aの上面に当接している金属製の下部受圧板と、これら上部及び下部受圧板の間に重合する圧電素子とを備えているが、この荷重センサ8をアクチュエータケース10内に空間11を設けて内蔵しているので、若し、空間11内に水分が浸入すると、前述した下部及び上部受圧板が錆びて早期に劣化してしまうので、荷重センサ8の耐久性の面で問題がある。
【0008】
そこで、このような空間11には組付け時に樹脂を充填して水分の侵入を防止するのが一般的であるが、樹脂を充填するための装置を用意しなければならず、樹脂が固形化するまでの時間がロスとなり、組付け工数の増加となってしまっていた。また、空間11全てに充填されず隙間等が残ると、空間11に侵入した水分が低温下において氷結し、それが空間11内で体積を拡大すると、荷重センサ8が残留振動を正確に検出することができず、センシング性能が低下するおそれがある。そして、組付け後に隙間の有無を見付けることは困難である。
【0009】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、荷重センサの受圧部に対して確実な液密シールを行うとともに、荷重センサのセンシング性能を低下させない防振支持装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の防振支持装置は、振動体及び支持体間に介在する支持弾性体と、この支持弾性体によって画成された流体室と、この流体室内に封入された流体と、前記流体室の隔壁の一部を形成する磁化可能な可動部材と、この可動部材を変位させる電磁アクチュエータと、前記支持体側の残留振動を検出する荷重センサと、この荷重センサの検出結果に応じて前記電磁アクチュエータに対する制御信号を生成し出力するコントローラとを備え、前記支持弾性体と前記支持体との間に装置ケースを介在し、その装置ケース内に前記電磁アクチュエータを配設し、前記荷重センサを、前記電磁アクチュエータのヨーク及び当該ヨークの下面側に配設した蓋部材との間に挟み込んで配置した防振支持装置において、前記ヨークとで前記荷重センサを挟み込む空間を形成している蓋部材の内面に、弾性体からなる所定厚さのシート材を一体に配置し、このシート材及び前記蓋部材に、前記空間と外部とを連通する水抜き孔を形成するとともに、前記水抜き孔を形成した位置を含む前記シート材の内面と前記ヨークの下面との間に空隙を設けた。
【0011】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の防振支持装置において、前記蓋部材の水抜き孔に通じる前記シート材の水抜き孔の形状を、前記蓋部材の水抜き孔に向かうに従い縮径されたテーパ状に形成した。
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の防振支持装置において、前記荷重センサは、前記ヨークに当接する第1受圧部と、前記蓋部材に当接する第2受圧部と、これら第1及び第2受圧部を保持する筒状のセンサ保持部とを備え、前記第1受圧部の外周に位置するセンサ保持部と、当該センサ保持部に対向している前記ヨークのうちの一方の部材に環状の溝部を形成し、この環状の溝部に弾性体からなるOリングを装着し、このOリングが他方の部材に押し潰された状態で前記第1受圧部を外周側から囲むとともに、前記第2受圧部の外周に位置するセンサ保持部と、当該センサ保持部に対向している前記蓋部材のうちの一方の部材に環状の溝部を形成し、この環状の溝部に弾性体からなるOリングを装着し、このOリングが他方の部材に押し潰された状態で前記第2受圧部を外周側から囲んでいる構造とした。
【0012】
また、請求項4記載の発明は、請求項1又は2記載の防振支持装置において、前記荷重センサは、前記ヨークに当接する第1受圧部と、前記蓋部材に当接する第2受圧部と、これら第1及び第2受圧部を保持する弾性体からなる筒状のセンサ保持部とを備え、当該センサ保持部の第1受圧部の外周に位置する部分を該第1受圧部より上方に突出した第1突出環状部として形成し、この第1突出環状部が前記ヨークに押し潰された状態で前記第1受圧部を外周側から囲む構造とするとともに、前記センサ保持部の第2受圧部の外周に位置する部分を該第2受圧部より下方に突出した第2突出環状部として形成し、この第2突出環状部が前記蓋部材に押し潰された状態で前記第2受圧部を外周側から囲む構造とした。
【0013】
また、請求項5記載の発明は、請求項3又は4記載の防振支持装置において、前記第1受圧部及び前記第2受圧部の間に位置する前記センサ保持部の周面と、この周面に対向している前記ヨークのうちの一方の部材に環状の溝部を形成し、この溝部に弾性体からなるシール部材を装着し、このシール部材が他方の部材に押し潰された状態で配置されている構造とした。
【0015】
【発明の効果】
請求項1記載の防振支持装置によると、ヨークと蓋部材とで囲まれた空間に水分が浸入しても、その浸入した水分は、蓋部材の内面に一体に配設したシート材の上面とヨークの下面との間に設けた空隙に集められた後、水抜き孔から外部に流れ出るので、水分の長期滞留を防止することができる。したがって、水分が荷重センサに接触するのを防止して荷重センサの耐久性を確保することができる。
【0016】
ここで、何等かの原因によってヨークと蓋部材との間の空間に水分が滞留し、その水分が低温下において氷結して体積が拡大しても、弾性体からなるシート材が、自身の変形によって体積拡大分だけ容積が小さくなるので、荷重センサの感度に悪影響を与えない。したがって、荷重センサは常に残留振動を正確に検出することができ、長期に渡って良好なセンシング性能を維持することができる。
【0017】
また、請求項2記載の防振支持装置によると、ヨークと蓋部材とで囲まれた空間に浸入した水分がシート材の水抜き孔まで流れてくると、そのシート材の水抜き孔はテーパ状に形成されているので流速が増大して蓋部材の水抜き孔に流れ落ちていき、水分を即座に空間外部に流すことができる。また、シート材と蓋部材とを一体的に組付けるだけでよく、組付け工数を低減することができる。
【0018】
また、請求項3記載の防振支持装置によると、ヨークと蓋部材との間の空間に水分が滞留しても、荷重センサの第1及び第2受圧部を外周側から囲んだ状態でヨークと荷重センサ、蓋部材と荷重センサとの間に介在したOリングが密着しているので、水分が第1及び第2受圧部に流れるのを遮断する。したがって、第1及び第2受圧部に対して十分に液密構造がなされているので、荷重センサの耐久性を長期に渡って確保することができる。
【0019】
また、請求項4記載の防振支持装置によると、ヨークと蓋部材との間の空間に水分が滞留しても、弾性体からなるセンサ保持部の第1突出環状部及び第2突出環状部が荷重センサの第1及び第2受圧部を外周側から囲んだ状態で密着しているので、水分が第1及び第2受圧部に流れるのを遮断する。したがって、請求項3記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【0020】
また、請求項5記載の防振支持装置によると、センサ保持部の周面とヨークの間に密着したシール部材が第1受圧部に対する液密構造となるので、さらに荷重センサの耐久性を確保することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る防振支持装置を搭載した車両の概略側面図である。
先ず、構成を説明すると、横置きに搭載したエンジン(振動体)17が、車体前後方向の後方に配置した防振支持装置20を介して、サスペンションメンバ等から構成される車体メンバ(支持体)18に支持されている。なお、実際には、エンジン17及び車体メンバ18間には、防振支持装置20の他にエンジン17及び車体メンバ18間の相対変位に応じた受動的な支持力を発生する複数のエンジンマウントも介在している。受動的なエンジンマウントとしては、例えばゴム状の弾性体で荷重を支持する通常のエンジンマウントや、ゴム状の弾性体内部に減衰力発生可能に流体を封入してなる公知の流体封入式のマウントインシュレータ等が適用できる。 図2は、前述した防振支持装置20の第1実施形態を示すものである。この防振支持装置20は、円筒状の装置ケース43を有し、この装置ケース43の上端と下端とを内周側に折曲して上部かしめ部43a、下部かしめ部43bが形成されており、この上部かしめ部43a及び下部かしめ部43bによって以下に述べるマウント部品が装置ケース43内部に収納されている。
【0022】
装置ケース43内の上方には、ゴム材にて構成した支持弾性体32が配置されており、この支持弾性体32にはエンジン側連結部材30が埋設状態で固定されている。このエンジン側連結部材30には上方に突出する連結ボルト30aが設けられている。この連結ボルト30aは防振支持装置20の軸心P1 位置に配設され、この連結ボルト30aにエンジン17がねじ締結によって固定されている。
【0023】
また、支持弾性体32の下部は下方に向かうに従って径を大きくした円錐筒状を有し、この円錐筒状の下側端面がオリフィス構成部材36の内面に固定されている。支持弾性体32は後述する主液室84の隔壁の一部として構成され、流体室84の液圧によって弾性バネとしてバネ定数が可変となる。
オリフィス構成部材36は、同一外周径とした上端筒部36a及び下端筒部36bの間に小径筒部36cを連続して形成した部材である。このオリフィス構成部材36の外周側には外筒34が嵌合しており、この外筒34は本体ケース43の内周側に嵌合されている。外筒体34には開口部34aが形成されており、この開口部34aの全周にゴム製の薄膜弾性体からなるダイアフラム42の外周が固定されて外筒34の内側に向けて膨出している。
【0024】
そして、ダイアフラム42と本体ケース43との間には空気室42cが形成され、この空気室42cは本体ケース43に形成した空気孔43cと介して外部と連通している。また、ダイアフラム42とオリフィス構成部材36との間の領域が副液室40となっており、この副液室40はダイアフラム42の形状変化によってその容積が可変となる。
【0025】
また、オリフィス構成部材36の内周側には内筒37が固定されており、この内筒37とオリフィス構成部材36との間の領域がアイドル共振用オリフィス45となっている。このアイドル共振用オリフィス45は、オリフィス構成部材36に形成した第1開口部(図示せず)を介して副液室40に連通している。また、内筒37の内周側で、前記支持弾性体32の内周面や後述する隔壁形成部材78A及びシール部材86に囲まれた領域に主液室84が設けられている。この主液室84とアイドル共振用オリフィス45とは、内筒37に形成した第2開口部37dを介して連通している。
【0026】
つまり、主液室84及び副液室40とはアイドル共振用オリフィス45を介して連通しており、双方の室84、40及びアイドル共振用オリフィス45内には液体が封入されている。主液室84の容積変化(液圧変化)によって液体がアイドル共振用オリフィス45を介して双方の室84、40を流出入し、これによって振動がダンピングされる。
【0027】
また、装置ケース43の下方位置の内周に嵌合したスペーサ70は、その上部に外筒34の下端が当接している。このスペーサ70は、円筒形状の上部筒体70a及び下部筒体70bと、これらを連結するゴム製の薄膜弾性体からなるダイアフラム70cとで構成されており、上部筒体70の内周側に、上から順にリング状のシールリング72、バネ支持リング74及びギャップ保持リング76が嵌合している。スペーサ70はこれらリング72、74、76や後述するヨーク52aに対して軸心P1 への位置決めを行っている。
【0028】
前記リング72、74、76の内側には可動部材78が配設されている。この可動部材78は、隔壁形成部材78Aと、この隔壁形成部材78Aの下部にボルト80によりねじ締結された磁路形成部材78Bとで構成されており、これら隔壁形成部材78A及び磁路形成部材78Bの間にくびれ空間79が設けられている。
【0029】
隔壁形成部材78Aは、外周端部を上方に折曲した円板部材であり、下面中央にねじ穴78A1 が形成されているとともに、この部材の外周とシールリング72との間の全周に、リング状に形成されたゴム製のシール部材86が介在している。これにより、隔壁形成部材78Aとシール部材86によって主液室84の下方が画成されているとともに、隔壁形成部材78Aの上下方向の変位がシール部材86の弾性変形で許容されている。
【0030】
また、磁路形成部材78Bの外周端部の全周は、上下端面が切り欠かれて薄肉環状部78B2 が形成されており、この薄肉環状部78B2 を弾性体からなるストッパ部材78Cで覆っている。そして、磁路形成部材78Bの配置スペースは、ギャップ保持リング76によって設定され、また、磁路形成部材78Bの上下方向の変位は、ストッパ部材78Cがバネ支持リング74、または後述するヨーク52aに突き当たることによってそれぞれ上方又は下方の変位が規制される。
【0031】
図中符号82は、中心部が切り欠かれた円板状の板ばねであり、この板ばね82は、隔壁形成部材78Aと磁路形成部材78Bとの間のくびれ空間79に配置されている。この板ばね82の外周部下面はバネ支持リング74に当接し、板ばね82の上面は隔壁形成部材78Aの下面に当接している。つまり、可動部材78は、後述する電磁アクチュエータ52の通電による磁力が作用しない状態では主液室84の液体の重量や後述する永久磁石52cの磁力等と板ばね82のバネ力とが釣り合う中立位置に位置する。
【0032】
図中符号52は電磁アクチュエータであり、この電磁アクチュエータ52は、本体ケース43の下部に配置したヨーク52aと、ヨーク52aの上面に配置した永久磁石52cと、ヨーク52aの上面に臨む位置で永久磁石の52cの外周側にリング状に配置した励磁コイル52bとで構成されている。
ヨーク52aは、上ヨーク部材53aと下ヨーク部材53bとを組み合わせた部材であり、上ヨーク部材53aの上面外周端部はギャップ保持リング76の下面に当接している。また、上ヨーク部材53aと下ヨーク部材53bとの外周面には凹部52dが形成されており、この凹部52dに前述したダイアフラム70cが配置されている。
【0033】
ダイアフラム70cと本体ケース43との間には空気室70dが画成されており、この空気室70dは本体ケース43の空気孔43dを介して本体ケース43の外部と連通している。また、ダイアフラム70cとヨーク52aとの間にも空気室70eが画成されており、この空気室70eは磁路形成部材78Bとヨーク52aとの間のギャップ空間71と連通している。そして、可動部材78の変位に追従してダイアフラム70cが変動し、このダイアフラム70cの変動によって前述した空間71の圧力変動が防止されて可動部材78の移動がスムーズに行われるようになっている。
【0034】
永久磁石52cは円板状を有し、その上面がギャップ空間71を介して磁路形成部材78Bの下面に対向している。永久磁石52cの磁力は上下方向を向いており、この磁力線はギャップ空間71を介して磁路形成部材78Bに入る。磁路形成部材78Bに入った磁力線は、磁路形成部材78Bの外周端より出て、ギャップ空間71及びギャップ保持リング76を介してヨーク52aに戻る磁気回路となる。
【0035】
励磁コイル52bには、図示しないコントローラから駆動電流が供給されるようになっており、励磁コイル52bへの通電によって永久磁石52cの磁力と逆方向の磁力が発生すると可動部材78は液体の圧力等に抗して上方に移動し、永久磁石52cの磁力と同方向の磁力が発生すると可動部材78は板ばね82のバネ力に抗して下方に移動する。
【0036】
そして、図中符号64で示す荷重センサが、下ヨーク部材53bと、この下方に配置した蓋部材62との間に挟み込まれた状態で配置されている。
荷重センサ64は、図3及び図4に示すように、円環形状の圧電素子64cの上下面に、略円環形状の上部受圧板(第1受圧部)64a及び下部受圧板(第2受圧部)64bが電極64d、絶縁板64eを介して層状に重合している。そして、上部及び下部受圧板64a、64bの中央孔がシール材64fを充填して閉塞されているとともに、硬質樹脂材を材料としたモールド部(センサ保持部)64gによって圧電素子64c、上部及び下部受圧板64a、64bの外周が包み込まれている。なお、モールド部64gに埋め込まれている符号64hの部材は電極64dと接続している端子であり、符号64kの部材はリード線である。
【0037】
ここで、モールド部64gの上面には、上部受圧板64aを囲むように上部環状溝64mが形成されており、モールド部64aの下面にも、下部受圧板64bを囲むように下部環状溝64nが形成されている。そして、これら上部及び下部環状溝64m、64nに、弾性ゴムからなるOリング65a1 、65a2 が装着されている。
【0038】
また、下ヨーク部材53bの下面は、中央部において最も深く凹んでいる第1凹部53b1 と、この第1凹部53b1 より外周側で凹んでいる第2凹部53b2 を有する外周に向かうに従い段階的に浅くなっ形状としている。そして、下ヨーク部材53bの第2凹部53b2 には、弾性ゴムからなるOリング65bが装着されている。
【0039】
また、蓋部材62は略円板状を有した部材であり、図5にも示すように、蓋中央部から所定距離だけ離れた位置に複数の連結ボルト60が下方に突出して固定されている。そして、この蓋部材62には、内面側及び外面側に連通する水抜き孔62aが形成されているとともに、この水抜き孔62aの内面側の開口部に通じる水抜き孔63aが形成されており、且つ、各連結ボルト60の頭部を覆いながら内面側全域に延在する所定厚さの弾性ゴムからなるシート材63が貼設されている。このシート材63の水抜き孔63aの形状は、蓋部材62の水抜き孔62aに向かうに従い縮径されたテーパ状に形成されている。
【0040】
そして、荷重センサ64の上部及び下部受圧板64a、64bを、下ヨーク部材53bの第1凹部53b1 及び蓋部材62の中央部に当接し、蓋部材62の外周縁部62aを下ヨーク部材53bの下面に当接して下部かしめ部43bを形成することにより、荷重センサ64が下ヨーク部材63b及び蓋部材62の間に挟み込まれている。
【0041】
ここで、荷重センサ64の上部及び下部環状溝64m、64nに装着したOリング65a1 、65a2 は、下ヨーク部材53b及び蓋部材62に押し潰されて弾性変形した状態となっている。また、下ヨーク部材53bの第2凹部53b2 に装着したOリング65bは、荷重センサ64の周面に押し潰されて弾性変形した状態となっている。
【0042】
ここで、エンジン17で発生するアイドル振動やこもり音振動は、例えばレシプロ4気筒エンジンの場合、エンジン回転2次成分のエンジン振動が車体メンバ18に伝達されることが主な原因であるから、そのエンジン回転2次成分に同期して駆動信号yを生成し出力すれば、車体側振動の低減が可能となる。そこで、本実施の形態では、エンジン17のクランク軸の回転に同期した(例えば、レシプロ4気筒エンジンの場合には、クランク軸が180度回転する度に一つの)インパルス信号を生成し基準信号xとして出力するパルス信号生成器19を設けていて、その基準信号xが、コントローラ25に供給される。
【0043】
また、防振支持装置20に内蔵されている荷重センサ64も、車体メンバ18の振動状況を荷重の形で検出して残留振動信号eとして出力し、その残留振動信号eが干渉後における振動を表す信号としてコントローラ25に供給される。
コントローラ25は、マイクロコンピュータ,必要なインタフェース回路,A/D変換器,D/A変換器,アンプ、ROM,RAM等の記憶媒体等を含んで構成されている。
【0044】
そして、コントローラ25は、供給される残留振動信号e及び基準信号xに基づき、逐次更新型の適応アルゴリズムの一つである同期式Filtered−XLMSアルゴリズムを実行することにより、エンジン17で発生する振動を低減できる能動的な支持力が防振支持装置20に発生する駆動信号yを演算して防振支持装置20に出力し、電磁アクチュエータ52の励磁コイル52bが前記駆動信号yに応じた所定の電磁力を発生するになっている。
【0045】
具体的には、コントローラ25は、フィルタ係数Wi (i=0,1,2,…,I−1:Iはタップ数)可変の適応ディジタルフィルタWを有していて、最新の基準信号xが入力された時点から所定のサンプリング・クロックの間隔で、その適応ディジタルフィルタWのフィルタ係数Wi を順番に駆動信号yとして出力する一方、基準信号x及び残留振動信号eに基づいて適応ディジタルフィルタWのフィルタ係数Wi を適宜更新する処理を実行するようになっている。
【0046】
適応ディジタルフィルタWの更新式は、Filtered−X LMSアルゴリズムに従った下記の(1)式のようになる。
i (n+1)=Wi (n)−μRT e(n) ……(1)
ここで、(n),(n+1)が付く項はサンプリング時刻n,n+1における値であることを表し、μは収束係数である。また、更新用基準信号RT は、理論的には、基準信号xを、防振支持装置20の電磁アクチュエータ52及び荷重センサ64間の伝達関数Cを有限インパルス応答型フィルタでモデル化した伝達関数フィルタC^でフィルタ処理した値であるが、基準信号xの大きさは“1”であるから、伝達関数フィルタC^のインパルス応答を基準信号xに同期して次々と生成した場合のそれらインパルス応答波形のサンプリング時刻nにおける和に一致する。また、理論的には、基準信号xを適応ディジタルフィルタWでフィルタ処理して駆動信号yを生成するのであるが、基準信号xの大きさが“1”であるため、フィルタ係数Wi を順番に駆動信号yとして出力しても、フィルタ処理の結果を駆動信号yとしたのと同じ結果になる。
【0047】
そして、エンジンの駆動によって振動すると、このエンジンの振動が連結ボルト30aを介して防振支持装置20に伝達される。防振支持装置20は、上記振動が支持弾性体32等にて減衰されるが、減衰されなかった振動伝達力がシールリング72、バネ支持リング74、ギャップ保持リング76を介して振動伝達体であるヨーク52に伝達されると、荷重センサ64が車体メンバ18側に伝わろうとする残留振動信号eを検出する。
【0048】
この残留振動信号eが入力したコントローラ25は、車体メンバ18側に伝わろうとする振動と同じ周期で且つ位相が逆相の制御振動が防振支持装置20に発生し、車体メンバ18への振動の伝達力が“0”となるように(より具体的には、エンジン17側の振動によって防振支持装置20に入力される加振力が、電磁アクチュエータ52の電磁力に得られる制御力で相殺されるように)、駆動信号yが生成し励磁コイル52bに供給される。そして、電磁アクチュエータ52には、励磁コイル52cへの通電に応じた磁力が発生し、この磁力によって主液室84の容量変化で液圧が変化する。この液圧変化により上記伝達力を打ち消すためのキャンセル力が発生し、このキャンセル力で上記伝達力が相殺されて、車体に伝わる力がゼロ又は低減されるようになっている。
【0049】
次に、下ヨーク部材53bと蓋部材62との間に配置した荷重センサ64の作用効果について述べる。
本装置20によると、下ヨーク部材53bと蓋部材62とで囲まれた空間に水分が浸入しても、その浸入した水分は、蓋部材62の内面に貼設したシート材63上を流れて水抜き孔62aから空間の外部に流れ出るので、水分の長期滞留を防止することができる。また、水分は、蓋部材62の水抜き孔62a通じるテーパ状のシート材63の水抜き孔63aまで流れてくると、流速が増大して水抜き孔62aに流れ落ちるので、水分を即座に空間外部に流すことができる。
【0050】
ここで、若し、何等かの原因によって下ヨーク部材53bと蓋部材62との間の空間に水分が滞留しても、下ヨーク部材53bに当接している荷重センサ64の上部受圧板64aを外周から囲むようにOリング65a1 が下ヨーク部材53bと荷重センサ64との間に密着し、蓋部材62に当接している荷重センサ64の下部受圧板64bを外周から囲むようにOリング65a2 が蓋部材62と荷重センサ64との間に密着しているので、水分が上部及び下部受圧板64a、64bに流れるのを遮断する。したがって、上部及び下部受圧板64a、64bに対して十分に液密構造がなされているので、荷重センサ64の耐久性を長期に渡って確保することができる。また、下ヨーク部材53bと荷重センサ64の周面間にもOリング(シール部材)65bが密着しているので、上部受圧板64aに対する二重の液密構造となる。
【0051】
また、下ヨーク部材53bと蓋部材62との間の空間に水分が滞留し、その水分が低温下において氷結して体積が拡大しても、ゴム弾性体からなるシート材63が、自身の変形によって体積拡大分だけ容積が小さくなるので、荷重センサ64の感度に悪影響を与えない。したがって、荷重センサ64は常に残留振動を正確に検出することができ、長期に渡って良好なセンシング性能を維持することができる。また、組付け時にシート材63を蓋部材62に貼設してかしめるだけでよいため、シールのため樹脂材を充填していた従来に比べて大幅に組付け工数を低減することができる。
【0052】
さらに、荷重センサ64の上部及び下部環状溝64m、64nにOリング65a1 、65a2 を装着したので、装置の組付け性が良好となる。
なお、上記第1実施形態では、荷重センサ64のモールド部64gに上部及び下部環状溝64m、64nを設け、これら環状溝64m、64nにOリング65a1 、64a2 を装着して上記作用効果を奏したが、下ヨーク部材63a及び蓋部材62に環状溝を形成し、これら環状溝にOリング65a1 、64a2 を装着しても同様の作用効果を得ることができる。また、上記実施形態では、下ヨーク部材53bに第2凹部53b2 を設け、この部分にOリング65bを装着したが、荷重センサ64の周面に凹部を設け、この凹部にOリング65bを装着しても、同様の作用効果を得ることができる。
【0053】
次に、図6及び図7は、下ヨーク部材53bと蓋部材62との間に挟み込んで配置される荷重センサの第2実施形態を示すものである。なお、図4に示した荷重センサ64と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の荷重センサ90は、略円環形状の上部受圧板64a及び下部受圧板64b、圧電素子64c、電極64d、絶縁板64eが、弾性ゴムを材料とした弾性モールド部90aによって包み込まれている。そして、この弾性モールド部90aには、上部受圧板64aの外周を囲み、上部受圧板64aより上方に突出している環状の上部弾性突起部(第1突出環状部)90a1 が形成されているとともに、下部受圧板64bの外周を囲み、下部受圧板64bより下方に突出している環状の下部弾性突起部(第2突出環状部)90a2 が形成されている。
【0054】
そして、荷重センサ90の上部及び下部受圧板64a、64bを、下ヨーク部材53bの第1凹部53b1 及び蓋部材62の中央部に当接し、蓋部材62の外周縁部62bを下ヨーク部材53bの下面に当接して下部かしめ部43bを形成し、荷重センサ90を下ヨーク部材63b及び蓋部材62の間に挟み込むと、図7に示すように、荷重センサ90の環状の上部弾性突起部90a1 が、下ヨーク部材53bに押し潰されて弾性変形した状態となり、荷重センサ90の環状の下部弾性突起部90a2 が、蓋部材62に押し潰されて弾性変形した状態となる。
【0055】
上記構成によると、若し、何等かの原因によって下ヨーク部材53bと蓋部材62との間の空間に水分が滞留しても、下ヨーク部材53bに当接している荷重センサ64の上部受圧板64aを外周から囲むように環状の上部弾性突起部90a1 が下ヨーク部材53bと荷重センサ64との間に密着し、蓋部材62に当接している荷重センサ64の下部受圧板64bを外周から囲むように環状の下部弾性突起部90a2 が蓋部材62と荷重センサ64との間に密着しているので、水分が上部及び下部受圧板64a、64bに流れるのを遮断する。したがって、上部及び下部受圧板64a、64bに対して十分に液密構造がなされているので、荷重センサ64の耐久性を長期に渡って確保することができる。
【0056】
次に、図8は、本発明に類似した第3実施形態を示すものである。本実施形態の荷重センサ92は、下ヨーク部材53bの第1凹部53bの上面に当接する上部受圧板92aと、蓋部材62の上面に当接している下部受圧板92bとを備えた通常のセンサであり、第1及び第2実施形態のように、Oリング65a、65a、65bや、上部弾性突起部90a、下部弾性突起部90aを設けていない。また、下ヨーク部材53bの下面には、第1及び第2実施形態で示した第2凹部53bが形成されておらず、荷重センサ92を収納する第1凹部53bのみが形成されている。さらに、蓋部材62にも、第1及び第2実施形態で示した水抜き孔孔62aを形成していない。
【0057】
そして、本実施形態では、下ヨーク部材53bの下面及び蓋部材62の内面の間に、弾性成形部材(成形部材)94が密接に挟み込まれている。この弾性成形部材94は、下ヨーク部材53bの下面と、蓋部材62の内面との間に画成される空間形状と略同一形状となるように、予め、ゴム弾性体を材料として略環状の形状で成形された部材である。
【0058】
上記構成によると、例えば、蓋部材62の外周縁部部62b側や、連結ボルト60を固定した部分の僅かな隙間から水分が浸入しても、その浸入した水分は、弾性成形部材94に浸透するので、水分が荷重センサ92の上部受圧板92a、下部受圧板92bに流れるのを遮断するしたがって、上部及び下部受圧板92a、92bに対して十分に液密構造がなされているので、荷重センサ92の耐久性を長期に渡って確保することができる。
【0059】
また、低温下において弾性成形部材94に浸透した水分が氷結して体積が拡大しても、弾性成形部材94は、自身の変形によって体積拡大分だけ容積が小さくなるので、荷重センサ64の感度に悪影響を与えない。したがって、荷重センサ64は常に残留振動を正確に検出することができ、長期に渡って良好なセンシング性能を維持することができる。
【0060】
なお、上記実施形態では、エンジン17を支持する防振支持装置20に適用した場合を示しているが、本発明に係る防振支持装置の適用対象は車両用に限定されるものではなく、例えば振動を伴う工作機械の防振支持装置等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る防振支持装置の配置状態を示す全体構成図である。
【図2】本発明に係る第1実施形態の防振支持装置を示す断面図である。
【図3】第1実施形態の荷重センサを示す平面図である。
【図4】図3のIV−IV線矢視図である。
【図5】本発明に係わる蓋部材を示す平面図である。
【図6】本発明に係る第2実施形態の荷重センサを示す断面図である。
【図7】第2実施形態の荷重センサを内蔵した防振支持装置を示す要部断面図である。
【図8】第3実施形態の防振支持装置を示す要部断面図である。
【図9】従来の防振支持装置の構造を示す図である。
【符号の説明】
17 エンジン(振動体)
18 車体メンバ(支持体)
20 エンジンマウント(防振支持装置)
25 コントローラ
32 支持弾性体
43 装置ケース
52 電磁アクチュエータ(アクチュエータ)
52a ヨーク
53b 下ヨーク部材
53b2 第2凹部(環状の溝部)
62 蓋部材
62a 蓋部材の水抜き孔
63 シート材
63a シート材の水抜き孔
64、90、92 荷重センサ
64a、92a 上部受圧板(第1受圧部)
64b、92b 下部受圧板(第2受圧部)
64g モールド(センサ保持部)
64m 上部環状溝(環状の溝部)
64n 下部環状溝(環状の溝部)
65a1 Oリング
65b Oリング(シール部材)
78 可動部材
84 流体室
90a 弾性モールド部(センサ保持部)
90a1 上部弾性突起部(第1突出環状部)
90a2 下部弾性突起部(第2突出環状部)
94 弾性成形部材(成形部材)

Claims (5)

  1. 振動体及び支持体間に介在する支持弾性体と、この支持弾性体によって画成された流体室と、この流体室内に封入された流体と、前記流体室の隔壁の一部を形成する磁化可能な可動部材と、この可動部材を変位させる電磁アクチュエータと、前記支持体側の残留振動を検出する荷重センサと、この荷重センサの検出結果に応じて前記電磁アクチュエータに対する制御信号を生成し出力するコントローラとを備え、前記支持弾性体と前記支持体との間に装置ケースを介在し、その装置ケース内に前記電磁アクチュエータを配設し、前記荷重センサを、前記電磁アクチュエータのヨーク及び当該ヨークの下面側に配設した蓋部材との間に挟み込んで配置した防振支持装置において、
    前記ヨークとで前記荷重センサを挟み込む空間を形成している蓋部材の内面に、弾性体からなる所定厚さのシート材を一体に配置し、このシート材及び前記蓋部材に、前記空間と外部とを連通する水抜き孔を形成するとともに、
    前記水抜き孔を形成した位置を含む前記シート材の内面と前記ヨークの下面との間に空隙を設けたことを特徴とする防振支持装置。
  2. 前記蓋部材の水抜き孔に通じる前記シート材の水抜き孔の形状を、前記蓋部材の水抜き孔に向かうに従い縮径されたテーパ状に形成したことを特徴とする請求項1記載の防振支持装置。
  3. 前記荷重センサは、前記ヨークに当接する第1受圧部と、前記蓋部材に当接する第2受圧部と、これら第1及び第2受圧部を保持する筒状のセンサ保持部とを備え、前記第1受圧部の外周に位置するセンサ保持部と、当該センサ保持部に対向している前記ヨークのうちの一方の部材に環状の溝部を形成し、この環状の溝部に弾性体からなるOリングを装着し、このOリングが他方の部材に押し潰された状態で前記第1受圧部を外周側から囲むとともに、前記第2受圧部の外周に位置するセンサ保持部と、当該センサ保持部に対向している前記蓋部材のうちの一方の部材に環状の溝部を形成し、この環状の溝部に弾性体からなるOリングを装着し、このOリングが他方の部材に押し潰された状態で前記第2受圧部を外周側から囲んでいることを特徴とする請求項1又は2記載の防振支持装置。
  4. 前記荷重センサは、前記ヨークに当接する第1受圧部と、前記蓋部材に当接する第2受圧部と、これら第1及び第2受圧部を保持する弾性体からなる筒状のセンサ保持部とを備え、当該センサ保持部の第1受圧部の外周に位置する部分を該第1受圧部より上方に突出した第1突出環状部として形成し、この第1突出環状部が前記ヨークに押し潰された状態で前記第1受圧部を外周側から囲む構造とするとともに、前記センサ保持部の第2受圧部の外周に位置する部分を該第2受圧部より下方に突出した第2突出環状部として形成し、この第2突出環状部が前記蓋部材に押し潰された状態で前記第2受圧部を外周側から囲む構造としたことを特徴とする請求項1又は2記載の防振支持装置。
  5. 前記第1受圧部及び前記第2受圧部の間に位置する前記センサ保持部の周面と、この周面に対向している前記ヨークのうちの一方の部材に環状の溝部を形成し、この溝部に弾性体からなるシール部材を装着し、このシール部材が他方の部材に押し潰された状態で配置されている構造としたことを特徴とする請求項3又は4記載の防振支持装置。
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