JP3965794B2

JP3965794B2 - 防振装置

Info

Publication number: JP3965794B2
Application number: JP22065598A
Authority: JP
Inventors: 和重青木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2018-08-04
Also published as: JP2000055111A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジン等の振動体を車体等の支持体に防振しつつ支持する防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の先行技術として図５に示すものがある（特願平１０−５５２５４号出願書類参照）。
【０００３】
図５において、防振装置１の本体ケース２は円筒状を有し、この本体ケース２の上端と下端には内周側に折曲されたかしめ部３ａ、３ｂが設けられている。この上下端部のかしめ部３ａ、３ｂによって下記する各収容体が内部に固定されている。この本体ケース２内の上方にはゴム材にて構成された支持弾性体４が配置されている。この支持弾性体４にはエンジン側連結部材５が埋設状態で固定されており、エンジン側連結部材５には上方に突出する連結ボルト５ａが設けられている。この連結ボルト５ａは防振装置の軸心Ｐ位置に配置され、上方に突出した連結ボルト５ａにエンジン（図示せず）が締結によって固定される。
【０００４】
また、前記支持弾性体４の下部は下方に行くに従って径を大きくする円錐筒状を有し、この円錐筒状の下側端面が中間筒体６の内面に固定されている。支持弾性体４は下記する主液体室１３の隔壁の一部として構成され、主液体室１３の液圧によって弾性バネとしてのバネ定数が可変される。
【０００５】
前記中間筒体６は同一径の上部筒部６ａ及び下部筒部６ｂとこれらを連結し、且つ、これらより小径の中間筒部６ｃとから一体に構成されている。中間筒部６の外周側には外筒体７が嵌合され、この外筒体７はさらに前記本体ケース２の内周側に嵌合されている。外筒体７には開口部７ａが形成され、この開口部７ａの全周にはダイヤフラム８の端部が固定されている。
【０００６】
そして、このダイヤフラム８と本体ケース２との間には空気室９が構成され、この空気室９は本体ケース２に形成された空気孔２ａを介して本体ケース２の外部と連通している。又、ダイヤフラム８と中間筒体６との間には副液体室１０が構成されており、この副液体室１０はダイヤフラム８の形状変化によってその容積が可変される。
【０００７】
また、中間筒体６の内周側には内筒体１１が固定されており、この内筒体１１と中間筒体６との間にはアイドル共振用オリフィス１２が構成されている。このアイドル共振用オリフィス１２は、中間筒体６に形成された第１開口部（図示せず）を介して副液体室１０に開口している。又、内筒体１１の内周側で、且つ、前記支持弾性体４の内周面や下記する隔壁部材１９及びシール部材２２に囲まれて主液体室１３が構成されている。この主液体室１３とアイドル共振用オリフィス１２とは内筒体１１に形成された第２開口部１１ａを介して開口している。
【０００８】
つまり、主液体室１３と副液体室１０とはアイドル共振用オリフィス１２（正確には第１及び第２開口部（図示せず）、１１ａをも含む）を介して連通しており、双方の室１３、１０内及びアイドル共振用オリフィス１２内には液体（図示せず）が封入されている。主液体室１３の容積変化（液圧変化）によって液体はアイドル共振用オリフィス１２を介して双方の液体室１３、１０を流出入し、これによって振動がダンピングされる。
【０００９】
スペーサ１４は、前記外筒体７の下方位置で本体ケース２の内周に嵌合されており、スペーサ１４の上端は外筒体７の下端に当接している。スペーサ１４は円筒状の上部筒体１４ａと同じく円筒状の下部筒体１４ｂとこれらを連結するダイヤフラム１４ｃとから構成され、上部筒体１４ａの内周には上から順に各リング状のシールリング１５、バネ支持リング１６及びギャップ保持リング１７が嵌合されている。スペーサ１４はこれらリング１５、１６、１７や下記するヨーク部材２８に対して軸心Ｐへの位置決めを行っている。
【００１０】
可動部材１８は、前記各リング１５、１６、１７の内側に配置され、隔壁部材１９とこれの下面側に配置され、且つ、隔壁部材１９に取付ネジ２１にて締結された磁路形成部材２０とから構成されている。隔壁部材１９の主液体室側の面にはネジ孔形成突部３７が突出しており、このネジ孔形成突部３７にはネジ孔３８が形成されている。このネジ孔３８に磁路形成部材２０のネジ挿入孔（図示せず）より挿入された取付ネジ２１が螺入されて双方の部材が結合されている。
【００１１】
隔壁部材１９は上方に折曲されたリブ１９ａを外周端部に有する略円板状をなし、この主液体室側の面には例えばゴム製の熱遮蔽部材３９が配置されている。熱遮蔽部材３９は隔壁部材１９に例えば加硫接着によって固定されている。この熱遮蔽部材３９によって下記する電磁アクチュエータ２７の熱が主液体室１３に伝わらないようになされている。
【００１２】
又、隔壁部材１９とシールリング１５との間の全周にはリング状に形成されたゴム製のシール部材２２が介在されている。シール部材２２は隔壁部材１９とシールリング１５とのそれぞれに例えば加硫接着によって固定されている。シール部材２２によって前記主液体室１３のシーリングがなされていると共に、隔壁部材１９の上下方向の変位がシール部材２２の弾性変形で許容されている。シール部材２２と前記熱遮蔽部材３９とは一体部材として構成しても良く、又、別部材として構成しても良い。
【００１３】
磁路形成部材２０は、その上面の中心部に凸部２０ａを有する円板状をなし、この凸部２０ａによって隔壁部材１９との間にくびれ空間２３が構成されている。又、磁路形成部材２０の外周端部の全周は上下面側が切り欠かれて薄肉環状部２４として構成されており、この薄肉環状部２４は弾性材のストッパ部材２５にて覆われている。
【００１４】
磁路形成部材２０の配置スペースは前記ギャップ保持リング１７によって形成され、又、磁路形成部材２０の上下方向の変位はストッパ部材２５がバネ支持リング１６、又は、下記するヨーク部材２８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。つまり、バネ支持リング１６と下記するヨーク部材２８とは、可動部材１８の上下方向の移動を規制する移動規制部材としても構成されている。
【００１５】
板バネ部材２６は中心部が切り欠かれた円板状のバネ部材にて構成され、隔壁部材１９と磁路形成部材２０とのくびれ空間２３に配置されている。この板バネ部材２６をくびれ空間２３に配置するため、隔壁部材１９と磁路形成部材２０との間に板バネ部材２６を介在させ、その後取付ネジ２１を磁路形成部材２０を通して隔壁部材１９のネジ孔３８に螺合して一体的に形成している。板バネ部材２６の外周部下面はバネ支持リング１６に当接され、板バネ部材２６の上面は隔壁部材１９とシール部材２２の下面に当接されている。つまり、可動部材１８は下記する電磁アクチュエータ２７の通電による磁力が作用しない状態では主液体室１３の液体の重量や下記するマグネット２９の磁力等と板バネ部材２６のバネ力とが釣り合う中立位置に位置する。
【００１６】
電磁アクチュエータ２７は、磁気形成部材２０の下方近傍に配置され、本体ケース２内の下部に配置されたヨーク部材２８と、このヨーク部材２８の上面に配置されたマグネット２９と、ヨーク部材２８の上面に臨む位置で、且つ、マグネット２９の外周側にリング状に配置された励磁コイル３０とから構成されている。
【００１７】
ヨーク部材２８は上ヨーク部２８ａと下ヨーク部２８ｂとが組合わされて構成され、上ヨーク部２８ａの上面外周端部は前記ギャップ保持リング１７の下面に当接している。上ヨーク部２８ａと下ヨーク部２８ｂとの外周面には凹部２８ｃが形成されており、この凹部２８ｃには前記ダイヤフラム１４ｃが配置されている。
【００１８】
ダイヤフラム１４ｃと本体ケース２との間には空気室３１が構成され、この空気室３１は本体ケース２の空気孔２ｂを介して本体ケース２の外部と連通している。又、ダイヤフラム１４ｃとヨーク部材２８との間にも空気室３５が構成され、この空気室３５は前記隔壁部材１９とヨーク部材２８との間の室３６と連通している。前記可動部材１８の変位に追従してダイヤフラム１４ｃが変動し、このダイヤフラム１４ｃの変動によって前記室３６の圧力変動が防止されて前記可動部材１８の移動がスムーズに行なわれる。
【００１９】
マグネット２９は円板状を有し、その上面がギャップ空間を介して前記磁路形成部材２０の下面に対向している。マグネット２９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を介して前記磁路形成部材２０に入る。磁路形成部材２０に入った磁力線は磁路形成部材２０を通ってその外周端より出て、その磁力線は空間を介して、又は、空間及びギャップ保持リング１７を介してヨーク部材２８に戻り、このようなルートによって磁気回路が構成される。
【００２０】
励磁コイル３０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構成されており、励磁コイル３０への通電によってマグネット２９の磁力と逆方向の磁力が発生すると前記可動部材１８は液体の圧力等に抗して上方に移動し、又、マグネット２９の磁力と同方向の磁力が発生すると前記可動部材１８は板バネ部材２６のバネ力に抗して下方に移動する。
【００２１】
荷重センサ３２は、ヨーク部材２８とこの下方に配置された蓋部材３３との間に介在されており、荷重センサ３２としては圧電素子、磁歪素子、歪みゲージ等が使用される。荷重センサ３２はその中心が前記軸心Ｐに位置するよう配置され、荷重センサ３２の上面は下ヨーク部２８ｂの下面中央部に当接している。
【００２２】
蓋部材３３は略円板状を有し、その外周端部３３ａが下ヨーク部２８ｂの下面に当接している。蓋部材３３には下方に突出する連結ボルト３４が固定され、この連結ボルト３４に車体側（図示せず）が締結によって固定される。つまり、荷重センサ３２はヨーク部材２８と蓋部材３３間に伝達される振動（伝達力）を検出し、この検出結果を残留振動信号として前記コントローラ（図示せず）に出力する。
【００２３】
コントローラ（図示せず）はマイクロコンピュータ、インタフェース回路、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、アンプ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、エンジンで発生する振動を低減できる能動的な支持力を防振装置１に発生するべく、前記励磁コイル３０に駆動電流を出力する。
【００２４】
ここで、エンジンで発生するアイドル振動やこもり振動は、例えばレシプロ４気筒エンジンの場合、エンジン回転２次成分に同期して駆動電流を生成し出力すれば、車体側振動の低減が可能となる。従って、例えばレシプロ４気筒エンジンの場合には、クランク軸の１８０度回転に同期したインパルス信号を生成し、これを基準信号としてコントローラに出力する。そして、コントローラは荷重センサ３２から供給される残留振動信号及び基準信号に基づき、逐次更新型の適応アルゴリズムの一つであるＦｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムを実行することにより、駆動信号を演算し、この演算による駆動電流を前記励磁コイル３０に出力するよう構成されている。尚、このような同期式のＦｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムではなく通常のＦｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズム等でも良い。
【００２５】
上記構成において、エンジンが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５ａを介して防振装置１に伝達される。防振装置１にあっては、上記振動が支持弾性体４等にて減衰されるが、減衰されなかった振動伝達力はシールリング１５、バネ支持リング１６、ギャップ保持リング１７等を介してヨーク部材２８に伝達され、荷重センサ３２が車体側に伝わろうとする振動（伝達力）を検出する。
【００２６】
この検出結果はコントローラに出力され、コントローラはこの伝達力を打ち消すために必要な駆動電流を演算し、演算して得た駆動電流を励磁コイル３０に出力する。電磁アクチュエータ２７には励磁コイル３０への通電に応じた磁力が発生し、この磁力によって可動部材１８が変位（振動）し、主液体室１３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ものである。
【００２７】
ところで、前記可動部材１８自体は軽量であればあるほど低い電磁出力で移動できるため好ましい。しかし、可動部材１８の磁路形成部材２０は、上述したように磁気回路の一部を構成し、大きな電磁出力を得るためには、その面積及び体積は大きければ大きいほど好ましいため、小さく設定するには限度があり、これら双方の要求を考えると、隔壁部材１９を軽量化することが重要である。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記隔壁部材１９にあっては、取付ネジ２１をネジ孔３８に螺合するためにネジ孔形成突部３７を取付ネジ２１の締結時に利用、具体的にはネジ締結の反力を受ける箇所に利用するため、ネジ形成突部３７の肉厚を薄くできず重量増の原因になっていた。又、可動部材１８の重量増大は可動部材１８の共振周波数の低下につながり好ましくない。
【００２９】
また、このようにネジ孔形成突部３７をネジ締結反力箇所として用いるので、この外周面に熱遮蔽部材３９を配置できない（剥離してしまう）ために電磁アクチュエータ２７の熱の伝導抑制効果が落ちるという問題もあった。
【００３０】
そこで、本発明は、可動部材の重量を軽くできると共に電磁アクチュエータの熱の伝導抑制効果を向上させることができる防振装置の提供を課題とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、本体ケース内に支持弾性体と可動部材とを収容し、この支持弾性体と可動部材との間に、前記支持弾性体と前記可動部材とを隔壁の一部として液体が封入された主液体室を構成し、前記可動部材は前記主液体室側に突出するネジ孔形成突部を有する隔壁部材とこの隔壁部材に取付ネジで結合される磁路形成部材とを有し、前記隔壁部材と前記本体ケースの内周側に嵌合されたシールリングとの間を弾性を有するシール部材で連結し、このシール部材で前記主液体室のシーリングを行うと共にシール部材の弾性変形によって前記可動部材を変位可能に設け、前記磁路形成部材の近傍に前記可動部材に移動力を付与する電磁アクチュエータを配置した防振装置において、
前記隔壁部材の前記主液体室側の面には、前記ネジ孔形成突部の外周面を含めて熱遮蔽部材を設けると共に、前記隔壁部材の前記主液体室側の面で、且つ、前記ネジ孔形成突部の外側の位置にはチャッキング用係止溝を設けたことを特徴とする。
【００３２】
請求項２の発明は、請求項１記載の防振装置であって、前記隔壁部材は、前記取付ネジの締結力を受けるネジ受け部と板バネを受けるバネ受け部とを肉厚に構成し、それ以外の部分を薄肉に構成したことを特徴とする。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１の発明では、取付ネジの締結時にはチャッキング用係止溝を利用してネジ締結反力を得るため、ネジ孔形成突部を取付ネジの締結時に利用する必要がなくネジ孔形成突部の薄肉化が可能となり重量軽減に供し、又、同様に、ネジ孔形成突部を取付ネジの締結時に利用する必要がなくネジ孔形成突部の外周面にも熱遮蔽部材を配置したため、電磁アクチュエータの熱の伝導抑制効果が向上する。
【００３４】
請求項２の発明では、請求項１の発明の効果に加え、外力が作用しない箇所が薄肉であるため、さらに重量軽減となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３６】
図１（ａ）は本発明の実施形態に係る防振装置の要部断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の熱遮蔽部材３９の平面図である。図１（ａ）、（ｂ）において、この実施形態にあって前記先行技術と同一構成部分は重複説明を避けるため図面に同一符号を付してその説明を省略し、異なる構成部分のみを説明する。
【００３７】
即ち、隔壁部材１９の主液体室側の面には、前記先行技術と同様に、例えばゴム材の熱遮蔽部材３９が設けられているが、この熱遮蔽部材１９はネジ孔形成突部３７の外周面の全周囲にも設けられている。又、ネジ孔形成突部３７の肉厚は前記先行技術の場合に較べて薄く構成されている。
【００３８】
また、隔壁部材１９の主液体室側の面で、且つ、ネジ孔形成突部３７の外側の９０度回転位置にはチャッキング用係止溝４０が形成されている。この４カ所のチャッキング用係止溝４０に対応する熱遮蔽部材３９の位置には同径の孔４１が形成されている。
【００３９】
尚、本実施形態の防振装置１において、図１に示されていない構成部分についても前記先行技術と同一であり、重複説明を避けるためその説明を省略する。
【００４０】
図２はチャッキング治具４２の斜視図である。図２において、チャッキング治具４２は、円筒状の治具本体４２ａとこの下面の９０度回転位置の４カ所に設けられた係止突起４２ｂとから構成されている。
【００４１】
上記構成において、取付ネジ２１の締結時にはチャッキング用係止溝４０にチャッキング治具４２の係止突起４２ｂを挿入してネジ締結反力を得るため、ネジ孔形成突部３７を利用することなく取付ネジ２１を締結できる。従って、ネジ孔形成突部３７は隔壁部材１９と磁路形成部材２０とを一体的に取付けておくための取付ネジ２１とネジ孔３８との間の螺合トルクを確保するだけの肉厚を設けるだけでよく薄肉化されていても何等支障がなく、可動部材１８の重量軽減に供するものである。
【００４２】
また、ネジ孔形成突部３７の外周面にも熱遮蔽部材３９が配置でき、隔壁部材１９のほぼ全面を覆っているため、電磁アクチュエータ２７の熱が主液体室１３側に伝わりにくく伝導抑制効果が良い。
【００４３】
図３（ａ）は本発明の他の実施形態に係る防振装置の要部断面図、図３（ｂ）は隔壁部材１９の底面図、図４は図３（ａ）の要部拡大図である。図３（ａ）、（ｂ）、図４において、この他の実施形態にあって前記実施形態と同一構成部分は重複説明を避けるため図面に同一符号を付してその説明を省略し、異なる構成部分のみを説明する。
【００４４】
即ち、隔壁部材１９は、取付ネジ２１の締結力を受けるネジ受け部４３と板バネ２６を受ける８カ所のバネ受け部４４とが肉厚Ｔに構成され、それ以外の部分が薄肉ｔに構成されている。
【００４５】
この他の実施形態によれば、外力が作用するネジ受け部４３及びバネ受け部４４のみを肉厚とし、外力が作用しない箇所を薄肉部としてあるため、部品としての強度を保持しつつ、さらに重量軽減となる。又、バネ受け部４４は等間隔に８カ所設けられているため、全体的にバランス良く板バネ２６のバネ力を受ける事ができる。但し、バネ受け部４４は等間隔に８カ所である必要がなく、複数箇所であれば良い。
【００４６】
尚、前記実施形態によれば、防振装置１を車両のエンジンの振動防止に適用した場合を示したが、車両以外のエンジンの振動防止にも適用でき、又、エンジン以外の振動防止にも適用でき、例えば、工作機械からフロアや室内に伝達される振動の低減にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る防振装置の要部断面図、（ｂ）は熱遮蔽部材の平面図である。
【図２】チャッキング治具の斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明の他の実施形態に係る防振装置の要部断面図、（ｂ）は隔壁部材の底面図である。
【図４】図３（ａ）の要部拡大図である。
【図５】先行技術に係る防振装置の全体の断面図である。
【符号の説明】
１５シールリング
１８可動部材
１９隔壁部材
２０磁路形成部材
２１取付ネジ
２２シール部材
２７電磁アクチュエータ
３７ネジ孔形成突部
３９熱遮蔽部材
４０チャッキング用係止溝
４１孔

Claims

本体ケース内に支持弾性体と可動部材とを収容し、この支持弾性体と可動部材との間に、前記支持弾性体と前記可動部材とを隔壁の一部として液体が封入された主液体室を構成し、前記可動部材は前記主液体室側に突出するネジ孔形成突部を有する隔壁部材とこの隔壁部材に取付ネジで結合される磁路形成部材とを有し、前記隔壁部材と前記本体ケースの内周側に嵌合されたシールリングとの間を弾性を有するシール部材で連結し、このシール部材で前記主液体室のシーリングを行うと共にシール部材の弾性変形によって前記可動部材を変位可能に設け、前記磁路形成部材の近傍に前記可動部材に移動力を付与する電磁アクチュエータを配置した防振装置において、
前記隔壁部材の前記主液体室側の面には、前記ネジ孔形成突部の外周面を含めて熱遮蔽部材を設けると共に、前記隔壁部材の前記主液体室側の面で、且つ、前記ネジ孔形成突部の外側の位置にはチャッキング用係止溝を設けたことを特徴とする防振装置。
請求項１記載の防振装置であって、
前記隔壁部材は、前記取付ネジの締結力を受けるネジ受け部と板バネを受けるバネ受け部とを肉厚に構成し、それ以外の部分を薄肉に構成したことを特徴とする防振装置。