以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
先ず、図1には、能動型防振装置に関する本発明の第一の実施形態としての自動車用エンジンマウント10が示されている。このエンジンマウント10は、第一の取付部材としての第一の取付金具12と第二の取付部材としての第二の取付金具14が本体ゴム弾性体16によって弾性的に連結された構造とされており、第一の取付金具12が図示しない自動車のパワーユニットに取り付けられる一方、第二の取付金具14が図示しない自動車のボデーに取り付けられることにより、パワーユニットをボデーに対して防振支持するようになっている。また、そのような装着状態下、第一の取付金具12と第二の取付金具14の間には、パワーユニットの分担荷重と、防振すべき主たる振動が、何れも、エンジンマウント10の略軸方向(図1中、上下方向)に入力されるようになっている。なお、以下の説明中、上下方向とは、原則として、図1中の上下方向を言うものとする。
より詳細には、第一の取付金具12は、本体ゴムインナ金具18とダイヤフラムインナ金具20によって構成されていると共に、第二の取付金具14は、本体ゴムアウタ筒金具22とダイヤフラムアウタ筒金具24によって構成されている。そして、本体ゴム弾性体16に対して本体ゴムインナ金具18と本体ゴムアウタ筒金具22が加硫接着されて第一の一体加硫成形品28とされている一方、ダイヤフラムインナ金具20とダイヤフラムアウタ筒金具24が、可撓性膜としてのダイヤフラム30に対して加硫接着されて第二の一体加硫成形品32とされており、これら第一及び第二の一体加硫成形品28,32が相互に組み合わされている。
ここにおいて、第一の一体加硫成形品28を構成する本体ゴムインナ金具18は、逆向きの略円錐台形状を有している。また、本体ゴムインナ金具18の上端面(大径側端面)には、嵌合凹部34が形成されていると共に、該嵌合凹部34の底面に開口するねじ穴38が設けられている。
更にまた、本体ゴムアウタ筒金具22は、略大径円筒形状を有する筒壁部40を備えており、この筒壁部40の軸方向下端部には径方向外方に向かって広がるフランジ状部42が一体形成されている一方、筒壁部40の軸方向上端部分は、軸方向上方に行くに従って次第に拡開するテーパ筒状部44とされている。これによって、本体ゴムアウタ筒金具22の外周側には、外周面に開口して周方向に一周弱の長さで延びる周溝45が形成されている。そして、本体ゴムアウタ筒金具22の上方に離隔して、本体ゴムインナ金具18が略同一中心軸上で離隔配置されており、本体ゴムインナ金具18における逆テーパ形状の外周面と本体ゴムアウタ筒金具22におけるテーパ筒状部44の内周面が相互に離隔して対向位置せしめられており、これら本体ゴムインナ金具18と本体ゴムアウタ筒金具22との対向面間が、本体ゴム弾性体16によって弾性的に連結されている。
かかる本体ゴム弾性体16は、全体として大径の円錐台形状を有しており、その中央部分には、本体ゴムインナ金具18が同軸的に配されて加硫接着されていると共に、その大径側端部外周面に対して本体ゴムアウタ筒金具22のテーパ筒状部44が重ね合わせられて加硫接着されている。これによって、本体ゴム弾性体16が、上述の如き本体ゴムインナ金具18および本体ゴムアウタ筒金具22を備えた第一の一体加硫成形品28として形成されている。
また一方、第二の一体加硫成形品32を構成するダイヤフラムインナ金具20は、厚肉の円板形状を有している。また、ダイヤフラムインナ金具20の下面には、嵌合凸部46が形成されていると共に、該嵌合凸部46の形成部位を貫通して挿通孔48が形成されている。更にダイヤフラムインナ金具20には、上方に突出して取付板部50が一体形成されており、取付板部50の中央部分にはボルト挿通孔52が設けられている。
また、ダイヤフラムアウタ筒金具24は、薄肉大径の円筒形状を有しており、その軸方向上側の開口部には、径方向外方に向かって広がる取付用板部54が一体形成されている。なお、取付用板部54には、複数の挿通孔が形成されており、それらの挿通孔に対してそれぞれ固定ボルト56が植設されている。更にまた、ダイヤフラムアウタ筒金具24の軸方向下側の開口部には、径方向外方に向かって広がる円環板形状のフランジ状部58が一体形成されており、更に、フランジ状部58の外周縁部には、軸方向下方に向かって突出する円環状のかしめ片60が一体形成されている。
そして、ダイヤフラムアウタ筒金具24の軸方向上方に離隔して、ダイヤフラムインナ金具20が、略同一中心軸上に配設されており、それらダイヤフラムインナ金具20とダイヤフラムアウタ筒金具24が、ダイヤフラム30によって連結されている。
ダイヤフラム30は、薄肉のゴム膜によって形成されており、容易に弾性変形が許容されるように大きな弛みを持った湾曲断面形状をもって周方向に延びる略円環形状を有している。そして、ダイヤフラム30の内周縁部が、ダイヤフラムインナ金具20の外周縁部に対して加硫接着されていると共に、ダイヤフラム30の外周縁部が、ダイヤフラムアウタ筒金具24の軸方向上側の開口部に加硫接着されている。これにより、ダイヤフラム30は、ダイヤフラムインナ金具20およびダイヤフラムアウタ筒金具24を備えた第二の一体加硫成形品32として形成されている。
而して、かかる第二の一体加硫成形品32が、前述の第一の一体加硫成形品28に対して上方から重ね合わせられて組み付けられており、ダイヤフラムインナ金具20が本体ゴムインナ金具18に固着されていると共に、ダイヤフラムアウタ筒金具24が本体ゴムアウタ筒金具22に固着されており、更にダイヤフラム30が、本体ゴム弾性体16の外方に離隔して、本体ゴム弾性体16の外周面を全体に亘って覆うようにして配設されている。
すなわち、ダイヤフラムインナ金具20が本体ゴムインナ金具18の上面に直接に重ね合わされて、ダイヤフラムインナ金具20の嵌合凸部46が本体ゴムインナ金具18の嵌合凹部34に嵌め込まれることによって、ダイヤフラムインナ金具20と本体ゴムインナ金具18が同一中心軸上に位置合わせされている。また、特に本実施形態では、嵌合凸部46と嵌合凹部34の各外周面に切欠状に形成された係合外周面62と係合内周面64の係合作用によって、ダイヤフラムインナ金具20と本体ゴムインナ金具18が周方向でも相互に位置決めされており、ダイヤフラムインナ金具20の挿通孔48と本体ゴムインナ金具18のねじ穴38が位置合わせされている。
そして、図1に示されているように、本体ゴムインナ金具18とダイヤフラムインナ金具20を重ね合わせた状態下で、連結ボルト66が、ダイヤフラムインナ金具20の挿通孔48を通じて本体ゴムインナ金具18のねじ穴38に螺着されている。而して、これら本体ゴムインナ金具18とダイヤフラムインナ金具20が連結ボルト66で連結固定されることにより、第一の取付金具12が構成されている。
一方、ダイヤフラムアウタ筒金具24は本体ゴムアウタ筒金具22に対して軸方向上方から外挿されている。また、本体ゴムアウタ筒金具22は、その下端部において、フランジ状部42の外周縁部がダイヤフラムアウタ筒金具24のフランジ状部58に対して軸方向に重ね合わされていると共に、その上端部において、テーパ筒状部44の開口端縁部がダイヤフラムアウタ筒金具24の内周面に対して径方向で重ね合わされている。
そして、本体ゴムアウタ筒金具22のフランジ状部42の外周縁部に対して、ダイヤフラムアウタ筒金具24のかしめ片60がかしめ固定されることによって、本体ゴムアウタ筒金具22とダイヤフラムアウタ筒金具24が相互に固定されて組み付けられている。なお、これら本体ゴムアウタ筒金具22の上下両端部におけるダイヤフラムアウタ筒金具24との重ね合わせ部位には、それぞれ、本体ゴム弾性体16またはダイヤフラム30と一体成形されたシールゴムが介在されており、流体密にシールされている。これにより、本体ゴムアウタ筒金具22に形成された周溝45がダイヤフラムアウタ筒金具24で流体密に覆蓋されており、もって、本体ゴムアウタ筒金具22の筒壁部40とダイヤフラムアウタ筒金具24の径方向対向面間を周方向に所定長さで乃至は全周に亘って連続して延びる環状通路70が形成されている。
さらに、本体ゴムアウタ筒金具22の下側開口部には、仕切板金具72と蓋部材74が組み付けられている。蓋部材74は、略円環板形状の支持ゴム弾性体76に対して、その中央部分に加振部材としての加振板78が加硫接着されていると共に、その外周部分に環状保持金具80が加硫接着されており、それら加振板78と環状保持金具80が支持ゴム弾性体76で弾性的に連結されている。
加振板78は、円板形状を有しており、その外周縁部には上方に向かって突出する環状連結部82が一体形成されている。また、加振板78の中央部分には、下方に向かって延びる連結ロッドとしての駆動軸84が一体形成されている。なお、加振板78は、環状連結部82や駆動軸84を含んで、金属や合成樹脂等の硬質材で一体成形されている。
一方、環状保持金具80は、円筒形状を有する筒状部86の上下開口部に対してそれぞれフランジ状に広がる取付板部88と位置決め突部90が一体形成されており、取付板部88の外周縁部には、更に下方に突出する円環状の圧入部92が一体形成されている。
そして、環状保持金具80の径方向内方に離隔して略同一中心軸上に加振板78が配設されており、これら環状保持金具80と加振板78の径方向対向面間に広がるようにして支持ゴム弾性体76が配設されている。また、かかる支持ゴム弾性体76は、その内外周縁部が加振板78の環状連結部82と環状保持金具80の筒状部86の対向面に対してそれぞれ加硫接着されており、加振板78と環状保持金具80の間が支持ゴム弾性体76で流体密に閉塞されている。なお、加振板78の環状連結部82の付近には、環状連結部82を覆う形でストッパゴム94が形成されており、加振板78の仕切板金具72への接近方向の移動量が緩衝的に制限されると共に、当接時の衝撃や打ち当たり音が軽減されている。
一方、仕切板金具72は、薄肉の円板形状を有しており、その外径寸法が、環状保持金具80における取付板部88の径方向中間部分まで至る大きさとされている。また、仕切板金具72の中央部分は、略台地状に上方に突出せしめられていると共に、その突出部上に複数のオリフィス通孔96が貫設されている。更に、仕切板金具72の外周縁部近くに位置する周上には、複数の係止片98が、上方に向かって突設されている。
そして、仕切板金具72は、係止片98によって軸直方向に位置合わせされて、ダイヤフラムアウタ筒金具24の下側開口部において、そこに組み付けられた本体ゴムアウタ筒金具22のフランジ状部42に対して外周縁部が重ね合わされて組み付けられている。更に、ダイヤフラムアウタ筒金具24の下側開口部には、仕切板金具72の下方から蓋部材74が組み付けられており、蓋部材74における環状保持金具80の取付板部88が、本体ゴムアウタ筒金具22と仕切板金具72に重ね合わされて、それぞれの外周縁部がダイヤフラムアウタ筒金具24のかしめ片60によってかしめ固定されている。
これにより、ダイヤフラムアウタ筒金具24の下側開口部が、蓋部材74で流体密に覆蓋されており、もって、本体ゴム弾性体16と蓋部材74の対向面間には、非圧縮性流体が封入された主液室としての受圧室100が形成されている。この受圧室100は、壁部の一部が本体ゴム弾性体16で構成されており、第一の取付金具12と第二の取付金具14の間への振動入力時に本体ゴム弾性体16の弾性変形に基づいて振動が入力されて圧力変動が惹起されるようになっている。
また、受圧室100には、仕切板金具72が配設されており、受圧室100が、仕切板金具72を挟んで、本体ゴム弾性体16側の振動入力室102と、蓋部材74側の加振室104に二分されていると共に、これら振動入力室102と加振室104がオリフィス通孔96で連通せしめられている。
更にまた、本体ゴム弾性体16とダイヤフラム30が、それぞれの内周縁部と外周縁部において第一の取付金具12と第二の取付金具14に固着されることにより、本体ゴム弾性体16とダイヤフラム30の対向面間には、非圧縮性流体が封入された平衡室106が形成されている。即ち、この平衡室106は、壁部の一部が変形容易なダイヤフラム30で構成されており、ダイヤフラム30の弾性変形に基づいて容易に容積変化が許容されるようになっているのである。なお、受圧室100や平衡室106に封入される非圧縮性流体としては、後述するオリフィス通路108を通じて流動せしめられる流体の共振作用に基づく防振効果を自動車用のエンジンマウント10に要求される振動周波数域で効率的に得るために、一般に、0.1Pa.s以下の低粘性流体が好適に採用される。
さらに、受圧室100と上側に形成された平衡室106は、第二の取付金具14内に形成された環状通路70が、その周方向一方の端部に形成された図示しない連通孔と、周方向他端部において本体ゴム弾性体16に形成された図示しない連通孔を通じて接続されており、それによって、受圧室100と平衡室106を相互に連通せしめて両室100,106間での流体流動を許容するオリフィス通路108が所定長さで形成されている。なお、オリフィス通路108は、振動入力時に受圧室100と平衡室106の間に惹起される圧力差に基づいて内部を流動せしめられる流体の共振作用に基づく防振効果が、例えばアイドリング振動等の特定の周波数域で有効に発揮されるように、その通路断面積や通路長さが適当に設定されてチューニングされている。
また一方、蓋部材74を挟んで受圧室100と反対側には、電磁アクチュエータとしての電磁加振器110が配設されている。この電磁加振器110は、略カップ形状のハウジング112内に、コイル114が収容状態で固定的に組み付けられていると共に、コイル114の周りには、それぞれ環状の強磁性体からなる上下ヨーク116,118が固定的に組み付けられて磁路が形成されている。また、磁路を形成する上側ヨーク116の内周面には、ガイドスリーブ120が弾性的に位置決めされて装着されている。そして、アーマチャとしての強磁性体からなる滑動子122が、ガイドスリーブ120内を滑動可能に組み付けられている。
滑動子122は、磁路を形成する上下ヨーク116,118間に形成された磁気ギャップの領域に配設されており、コイル114に通電することにより磁力が及ぼされて、ガイドスリーブ120で案内されつつ軸方向に駆動されるようになっている。また、滑動子122は、軸方向に延びる挿通孔124を有する全体として略円筒形状を有しており、外周面においてガイドスリーブ120に摺動可能とされている一方、内周面には、環状の係合突部126が内方に向かって突出形成されている。
そして、電磁加振器110は、ハウジング112の開口周縁部に形成されたフランジ部128が、蓋部材74における環状保持金具80の取付板部88に重ね合わされて、環状保持金具80等と共に、かしめ片60で第二の取付金具14にかしめ固定されている。これにより、電磁加振器110は、その滑動子122の滑動中心軸が、第一及び第二の取付金具12,14の中心軸に略一致するように組み付けられている。
また、このように組み付けられた電磁加振器110には、その中心軸上で上方から加振板78の駆動軸84が差し入れられており、この駆動軸84が、滑動子122の係合突部126に挿通されている。そして、駆動軸84の係合突部126に挿通された先端部分には位置決め部材としての位置決めナット132が螺着されて、滑動子122が駆動軸84から抜け出し不能に支持されている。
位置決めナット132は、略ロッド形状とされており、その内周面上端部が拡径されて、段差当接面133が形成されている。そして、段差当接面133上には、駆動軸84より大きな内径寸法を有する当接筒部135が一体形成されており、該当接突部135の上端縁部がアーマチャ当接面138とされている。
一方、駆動軸84の軸方向中間部分には、段差面85が形成されており、段差面85から先端側が小径とされていると共に、その先端部には雄ねじ部87が形成されている。
そして、位置決めナット132の段差当接面133が、駆動軸84の段差面85に当接するまでねじ込まれて、滑動子122を駆動軸84に対して抜け出し不能に支持している一方、駆動軸84には付勢手段としてのコイルスプリング130が外挿されて、加振板78と滑動子122の係合突部126の対向面間に跨がって配設されている。即ち、位置決めナット132を駆動軸84にねじ込み、滑動子122の係合突部126を介して、加振板78との間でコイルスプリング130を圧縮せしめることにより、滑動子122はコイルスプリング130によって抜け出し不能に支持されている。これにより、滑動子122は駆動軸84に対して軸方向に固定的に位置決めされている。
なお、本実施形態においては、コイルスプリング130の両端には、カラー部材134,134が冠着されており、コイルスプリング130と他部材との擦れによる磨耗を軽減している。而して、駆動軸84と滑動子122は、コイルスプリング130の付勢力で軸方向において実質的に固着状態で連結されて、コイル114への通電で滑動子122に作用せしめられる駆動力が駆動軸84に及ぼされるようになっている。
また、位置決めナット132には、滑動子122の係合突部126に重ね合わされるアーマチャ当接面138において、径方向に連続して延びる凹溝137が形成されている。かかる凹溝137によって、位置決めナット132が駆動軸84に取り付けられた状態下で、位置決めナット132と滑動子122の係合突部126との重ね合わせ面間には、凹溝137によって連通路が形成されており、この連通路を通じて、滑動子122の上下の空間が相互に連通状態に維持されて、密閉空間での空気ばねによる影響が回避されるようになっている。
なお、位置決めナット132の外周縁部と滑動子122との対向面間には僅かな間隙が形成されており、滑動子122は駆動軸84に対して軸直角方向の滑り変位が許容される状態で位置決めナット132と重ね合わされて当接状態に保持されている。これにより、各部材の製造上の寸法誤差や組み付け時の位置決め誤差等に起因する駆動軸84と滑動子122との相対的な位置ずれを有利に吸収することが出来て、滑動子122をコイル114に対して軸直角方向に安定して位置決めすることが出来る。また、アクチュエータ作動時における一時的な軸ずれも有利に吸収されることとなって、安定した作動特性を得ることが出来るのである。なお、かかる軸直角方向の相対変位の許容量としては、0.2mm〜3mmの範囲が好適に採用される。
そして、電磁加振器110のハウジング112の底壁部中央には、透孔140が貫設されており、滑動子122に対向位置せしめられて磁力を及ぼす下側ヨーク118が外部に露呈されている。下側ヨーク118の中央部分は、山形に厚肉とされた中央突部142とされており、この中央突部142が、ガイドスリーブ120に対して下方から入り込んでいる。
なお、下側ヨーク118は、ハウジング112と上側ヨーク116に対して磁気的に接続されており、それらハウジング112と上側ヨーク116と協働して、コイル114の周りに延びる環状の磁路を形成している。また、この磁路には、コイル114の中心孔内において、上側ヨーク116と下側ヨーク118の間に磁気ギャップが形成されており、この磁気ギャップに相当する位置にアーマチャである滑動子122が配設されている。かかる滑動子122は、上側ヨーク116に対してガイドスリーブ120を挟んだ内周側において、下側ヨーク118から上方に所定距離:aだけ離隔して位置せしめられている。
これにより、周方向に巻回されたコイル114に通電すると、磁気ギャップを形成する上下ヨーク116,118の対向面間に対峙する磁極が生ぜしめられるようになっている。そして、かかる磁気ギャップに配設された滑動子122に対して、磁気抵抗を最も小さくする方向への駆動力、即ち下側ヨーク118に向かう軸方向の駆動力が及ぼされるようになっているのである。
ここにおいて、滑動子122に及ぼされる磁力(駆動力)は、その大きさに対応したストローク分だけ加振板78に加振駆動力が及ぼされるものであることから、目的とする防振効果を得るためにかかる磁力を高精度に設定制御することが要求される。そのために、磁気ギャップの大きさ、特に下側ヨーク118に対する滑動子122の相対的な離隔距離、換言すれば駆動軸84上での滑動子122の軸方向での固定位置を高精度に設定する必要がある。
ところが、かかる要求に対して、現実的には、支持ゴム弾性体76の成形収縮だけでなく、電磁加振器110の組付け上の誤差、更には電磁加振器110の防振装置本体に対する組付上の誤差などが重畳して、滑動子122と下側ヨーク118の対向面間距離を高精度に設定することは極めて難しい。また、工業生産品であることから、優れた量産性と、簡単な組立作業性が要求されることは言うまでもない。
このような非常に困難な状況下、本実施形態のエンジンマウント10においては、以下の如くして、滑動子122と下側ヨーク118の対向面間距離を高精度に設定することが可能とされている。
すなわち、先ず、本実施形態のエンジンマウント10においては、下側ヨーク118の中央突部142に対して、中央を軸方向に貫通して延びる作業用孔としての中心孔144が形成されている。かかる中心孔144の内径寸法は、滑動子122の挿通孔124と略等しい径寸法とされており、後述する位置決めナット132の螺着作業の容易化が図られている。
そして、この中心孔144を通じて、電磁加振器110において滑動子122が配設されたコイル114内の空間が、ハウジング112の外部空間に開口せしめられている。特に、本実施形態では、コイル114内の空間において中心軸上で上方から挿し入れられた駆動軸84が、その先端部分である雄ねじ部87を下側ヨーク118の中心孔144に対して所定量だけ差し入れられている。即ち、ハウジング112の底側の中央に開口した下側ヨーク118の中心孔144から覗くと、開口部の近くに位置して、駆動軸84の先端部分が見えるような構造とされている。
なお、図2に示すように、本実施形態では、下側ヨーク118の中央突部142の外周面が先細形状のテーパ面146とされている。また、滑動子122の下端面は、この下側ヨーク118のテーパ面146に対応して下方に向かって拡開する逆向きのテーパ面148とされている。そして、下側ヨーク118と滑動子122は、テーパ面146と逆テーパ面148において軸方向で対向位置せしめられている。即ち、これらのテーパ面146,148によって磁力が作用せしめられる磁気対向面が形成されており、滑動子122の移動方向である中心軸に対して傾斜した対向面とされていることにより、相互の対向面の面積が大きく設定されていると共に、軸方向での対向距離に対する磁気ギャップを挟んでの軸方向対向面間距離が見かけ上で大きくされて、軸方向の位置決め精度による影響が、形状的に軽減されるようになっている。
さらに、位置決めナット132の周囲には、全周に亘って、中心孔144内で、以下に説明するように、位置決めナット132の駆動軸84に対する螺着作業を行なうのに必要とされる十分な作業領域が形成されている。
すなわち、前述の如くして非圧縮性流体が封入された受圧室100や平衡室106の形成されたマウント本体150を製造すると共に、それと別途に、コイル114や滑動子122等を組み込んだ電磁加振器110を製造した後、該電磁加振器110をマウント本体150に対して組み付けることによって、目的とするエンジンマウント10の全体を組み立てる。
そして、マウント本体150のばね特性を測定して、かかるばね特性から最適な加振力を得ることが出来るギャップ(例えば、図2中、a)の値を予め求める。ギャップの値を決定するばね特性としては、例えばマウント本体150の動ばね定数を測定する。動ばね定数に対応する最適なギャップの値は、例えば実測値によって求めた関係式や、理論値によって求めた関係式から求めても良いし、或いは、複数の動ばね定数に対応して、目的とする出力を得るのに必要なギャップ値を、多数の実験によって予め求めたデータマップを用意しておき、個々のマウント本体150について測定した動ばね定数に対応するギャップ値を、かかるデータマップから取得する等しても良い。
その後、図3(a)に示すように、マウント本体150に対して最終的な状態に組み付けた電磁加振器110において、その底部に開口せしめられた中心孔144を通して、下側ヨーク118の底面から、駆動軸84の先端面までの距離(例えば、図2中、b)を、レーザ等によって測定する。距離の測定には公知の技術が適宜に採用可能であり、例えばレーザを使用する場合には、駆動軸84の先端部で反射されて、センサ151に受光されるレーザの情報が演算装置153で処理されて、求められた距離が出力装置155に表示される。なお、図3においては、理解を容易とするために、電磁加振器110に外装される筒形ブラケット172を省略した形で図示している。
そして、図2に示すように、下側ヨーク118の底面から、駆動軸84の先端面までの距離:bを得ると、目的とするギャップ:aを形成することの出来る位置決めナット132の当接筒部135の高さ寸法:dを得ることが出来る。即ち、駆動軸84における先端面から段差面85までの距離:c、滑動子122における係合突部126の下端面から滑動子122の下端面までの距離:e、及び下側ヨーク188の軸方向寸法:fは、それぞれの部品寸法として得ることが出来る、シリーズタイプとして共通の値を有するものであって、個体毎に異なるばね特性から得られたギャップ:a及び下側ヨーク118の底面から駆動軸84の先端面までの距離:bを取得すれば、高さ寸法:dは、d=a+e+f−(b+c)から求めることが出来る。そして、予め用意された、異なる軸寸法の当接筒部135を有する複数種類の位置決めナット132のうち、取得した高さ寸法:dの値に最も近い当接筒部135の軸方向長さを有する位置決めナット132を選択すれば、目的とするギャップ:aを形成することが出来る。
なお、位置決めナット132の当接筒部135の種類としては、好ましくは0.1mm間隔で、より好ましくは0.075mm間隔、更に好ましくは0.05mm間隔で準備される。また、位置決めナット132の当接筒部135は、これらの適当な間隔で、好ましくは1.0mmの範囲、より好ましくは2.0mmの範囲内で準備される。
このようにして、最適な当接筒部135を有する位置決めナット132を選択した後に、駆動軸84の雄ねじ部87に対して、位置決めナット132を螺着する。位置決めナット132を螺着する際には、駆動軸84の先端部分に形成された保持溝152に対して回り止めロッド154を差し込んだ状態でトルク反力を得つつ、位置決めナット132の段差当接面133が段差面85に当接するまでねじ込んで固定する。
このようにして、滑動子122を駆動軸84に対して軸方向で位置決めして、目的とするギャップ:aを得ることが出来る。そして、本実施形態においては、加硫成形時のバラツキなどによって製品個体毎に異なるばね特性に対応したギャップ:aを形成することによって、電磁加振器110の加振駆動力を有効に発揮せしめることが可能となる。更に本実施形態においては、位置決めナット132を駆動軸84の段差面85に当接するまでねじ込むことによって、必然的に目的とするギャップ:aが形成される構造とされており、非常に簡易な作業で目的とするギャップ:aを形成することが可能とされているのである。
なお、上述の如くして位置決めナット132を駆動軸84に螺着固定した後、作業用孔として利用した下側ヨーク118の中心孔144は、覆蓋されている。
すなわち、かかる下側ヨーク118の中心孔144は、その開口部近くが拡径されて大径部156とされており、開口部の軸方向内方に位置して環状段差面158が形成されている。また、大径部156の内周面には、周方向に連続して延びる環状の係止溝160が形成されている。そして、かかる大径部156には、蓋板金具162が組み付けられている。
この蓋板金具162は、円板形状を有しており、一方の面には略全面に亘ってゴム層164が形成されて加硫接着されている。このゴム層164は、中央部分の緩衝ゴム部166と、該緩衝ゴム部166よりも僅かに厚肉とされた外周部分の環状シールゴム部168から形成されている。そして、蓋板金具162が下側ヨーク118の大径部156に嵌め込まれていると共に、蓋板金具162の外側からC形止め輪170が大径部156に嵌め込まれて係止溝160に係止装着されている。
これにより、蓋板金具162の外面がC形止め輪170で押し付けられて、蓋板金具162の外周部分が、環状段差面158に対して、環状シールゴム部168を介して当接されており、以て、電磁加振器110の下側ヨーク118に形成された中心孔144が、その開口部に形成された大径部156において流体密に覆蓋されている。また、蓋板金具162の中央部分は、加振板78の駆動軸84の先端面に対して軸方向下方に所定距離を隔てて対向位置せしめられている。これにより、第一の取付金具12と第二の取付金具14の間に大きな振動荷重が入力されて受圧室100に過大な圧力が惹起された場合等において、駆動軸84の先端が緩衝ゴム部166を介して蓋板金具162に当接することにより、加振板78の変位量が緩衝的に制限されるようになっている。
上述の如き構造とされたエンジンマウント10には、電磁加振器110に対して、更に筒形ブラケット172が外挿されている。筒形ブラケット172は、上端開口部にフランジ状部174を有しており、このフランジ状部174が、本体ゴムアウタ筒金具22のフランジ状部42や環状保持金具80の取付板部88,ハウジング112のフランジ部128と共に、ダイヤフラムアウタ筒金具24に対してかしめ片60でかしめ固定されている。また、筒形ブラケット172の下端開口部には取付板部176が形成されており、この取付板部176に対して複数の取付用孔(図示せず)が形成されている。
而して、エンジンマウント10は、図示されていないが、第一の取付金具12の取付板部50が、ボルト挿通孔52に挿通される固定ボルトでパワーユニットに取り付けられる一方、第二の取付金具14が、筒形ブラケット172を介して固定ボルトで自動車ボデーに取り付けられることにより、パワーユニットとボデーの間に装着されることとなる。そして、かかる装着状態下、第一の取付金具12と第二の取付金具14の間に振動が入力されると、本体ゴム弾性体16の弾性変形に伴って受圧室100と平衡室106の間に惹起される圧力差に基づいてオリフィス通路108を通じて流体流動が生ぜしめられて、かかる流体の共振作用等の流動作用に基づいて受動的な防振効果が発揮される。また、防振すべき振動に応じた周波数や位相でコイル114への通電を制御して電磁加振器110で加振板78を加振駆動せしめることにより、加振室104からオリフィス通孔96を通じて振動入力室102に圧力変動を及ぼし、振動入力室102の圧力変動を能動制御することにより入力振動に対して能動的な防振効果を得ることが出来る。
ここにおいて、本発明に従う方法で製造された能動型防振装置においては、電磁加振器110の滑動子122への駆動伝達力に大きく影響することとなる、ヨーク118と滑動子122のギャップを、各個体毎に異なるばね特性に対応して、最適な値に設定することが容易に可能とされている。これにより、電磁加振器110の駆動力を有効に得ることが出来て、目的とする防振効果を有効に発揮せしめることが出来るのである。
また、ばね特性は、加硫成形のバラツキによって各個体毎に異なるものであることから、設計上で各部品寸法が同じとされたシリーズタイプの能動型防振装置においても個体間のバラツキが生じることとなるが、本発明による方法に従えば、各個体毎に有効な駆動力を得ることが可能となって、同一シリーズ内の各個体間の作動特性のバラツキを軽減して、シリーズとしての特性を安定して供給することが出来るのである。
具体的には、シリーズとして提供されるエンジンマウントとしては、例えば、(1)同一の設計に基づいて同一物を多量生産する場合と、(2)同一の基本設計に基づくが出力特性のチューニングを異ならせた異特性物を生産する場合とが、考えられるが、それらの何れの場合でも、上述の如き本発明に従う構造を採用することによって、目的とする特性を安定して得ることが可能となる。特に、前者(1)の場合には、電磁加振器110に対する通電量が同じ場合に、第一の取付金具12と第二の取付金具14の間に同じ出力が及ぼされるように、本体ゴム弾性体16のばね特性を考慮して、目的とするギャップ寸法:aとなるように、適当な大きさの当接筒部135を備えた位置決めナット132を選択して装着するようにされる。一方、後者(2)の場合には、電磁加振器110に対する通電量が同じ場合に、第一の取付金具12と第二の取付金具14の間に目的とする出力が及ぼされるように、かかる出力特性を考慮して、本体ゴム弾性体16のばね特性に応じて、目的とするギャップ寸法:aとなるように、適当な大きさの当接筒部135を備えた位置決めナット132を選択して装着するようにされる。
因みに、本体ゴム弾性体16のばね特性が異なる複数の試験体として、何れも前記実施形態に従う構造とされた5個のエンジンマウントを製造し、これらのエンジンマウントについて、本発明を適用した場合の効果を確認する実験を行った。
かかる実験に際しては、先ず、5個のエンジンマウントについて、それぞれ、静的ばね定数:Ksと、25Hzの加振時における動的ばね定数:K*を、JISK 6385の試験方法に従って測定した。また、5個のエンジンマウントについて、それぞれ、図3(a)に示されているように、レーザーを利用した光干渉測距器からなるセンサ151を用いて、電磁加振器110の駆動軸84の先端面の位置を測定した。一方、組み付けた電磁加振器110の出力特性や本体ゴム弾性体16のばね定数に関して予め取得した実験データを参考として、各個別のエンジンマウントについて実測したばね定数(Ks,K*)に基づいて、目的とする出力特性を得るために必要とされる電磁加振器110の磁気ギャップ:aの値を、各エンジンマウント毎に求めた。そして、各エンジンマウントにおいて、かかる磁気ギャップ:aの値が実現されるように、適当な大きさの当接筒部135を備えた位置決めナット132を選択して装着した。
このようにして得られた5個のエンジンマウントについて、それぞれ、出力特性を実測した。なお、かかる出力特性の測定は、各エンジンマウントの電磁加振器110に対して25Hzの駆動電流を、それぞれ同じ電流値で給電した際に、第一の取付金具12と第二の取付金具14の間に生ぜしめられる軸方向の振幅値(相殺変位量)を検出することによって行った。
上述の如くして測定した5個のエンジンマウントにおける磁気ギャップ:aの値と、出力特性の値(相殺変位量)を、実施例1〜5として、各エンジンマウントの静的ばね定数および動的ばね定数の値と併せて、下記〔表1〕に示す。
また、別途に、本体ゴム弾性体16のばね特性が異なる複数の比較試験体として、何れも前記実施形態に従う構造とされた5個のエンジンマウントを製造し、これらのエンジンマウントについて、従来構造に従い、同一寸法の位置決めナットを装着せしめて、電磁加振器における磁気ギャップ:aの値を何れも実質的に同一となるように設定することにより、比較例1〜5のエンジンマウントを得た。
これら比較例1〜5のエンジンマウントについても、上述の実施例1〜5のエンジンマウントと同様に、各エンジンマウントにおける磁気ギャップ:aの値と、出力特性の値(相殺変位量)を測定し、その結果を、比較例1〜5として、各エンジンマウントについて測定した静的ばね定数および動的ばね定数の値と併せて、下記〔表2〕に示す。
上述の〔表1〕に記載された実施例1〜5の結果からも明らかなように、本発明に従い、本体ゴム弾性体のばね特性の値を考慮して装着する位置決めナットを選択して磁気ギャップ:aの値を調節設定することにより、たとえ本体ゴム弾性体のばね特性が大きくばらついても、発現される能動的な出力特性を略一定とすることが出来るのであり、それ故、固体間の作動特性のばらつきを抑えて、シリーズのエンジンマウントとして安定した作動特性をもって提供することが可能となる。
これに対して、比較例1〜5に示された従来構造のエンジンマウントでは、本体ゴム弾性体のばね特性がばらつくことにより、それが直ちに能動的な出力特性に影響することとなり、目的とする能動的な防振特性が安定して発現され難いことが明らかである。
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
例えば、位置決め部材を連結ロッドに対して固定する具体的構造は、前記実施形態のものに限定されるものでなく、従来から公知の各種の固定手段が採用可能である。具体的には、例えば、前記実施形態に記載のように連結ロッドの外径寸法よりも大きな内径の中心孔を備えた位置決め部材を連結ロッドに外挿して別体の固定ナットで該位置決め部材を連結ロッドに対して段差面への当接状態で締付固定する他、かかる位置決め部材の内周面に雌ねじ溝を刻設して位置決め部材そのものをナット構造とし、位置決め部材を連結ロッドに対して段差面への当接状態で締付固定するようにしても良い。また、そのようなねじによる締付機構に加えて、或いは代えて、位置決め部材の外周面をかしめジグでかしめ加工することにより、位置決め部材を連結ロッドに対して段差面への当接状態でかしめ固定することも可能である。なお、かしめ固定構造を採用するに際しては、連結ロッドにおける位置決め部材のかしめ固着部位の外周面にローレット加工等を施して凹凸を付しておき、かしめ固着強度の向上を図ることが望ましい。
また、前記実施形態において、例えば第一の取付部材に対して適当なマスを必要に応じて装着し、第二の取付部材を制振対象である振動部材に取り付けることによって、能動型制振装置を構成することも、可能である。
さらに、電磁アクチュエータの具体的構造は、何等限定されるものでない。例えば、例示の構造の他、特開2001−1765号公報や特開2003−21189号公報等に記載されているように、軸直角方向に広がるプレート状の磁力作用部分を備えたアーマチャ乃至はプランジャを有する電磁アクチュエータなども、本発明において同様に採用可能である。
また、前記実施形態では、位置決め部材として、連結ロッドの段差面に対する当接面から軸方向内方に突出して突出先端面でアーマチャに当接せしめられる当接筒部の軸方向突出寸法を異ならせたものを複数種類だけ予め準備しておいて、それらの中から適当なものを選択して組み付けるようにされていたが、その他、例えばかかる当接筒部の軸方向先端面を切削する切削加工装置を準備しておいて、目的とする軸方向長さとなるまで、予め準備した位置決め部材を切削加工して目的とする軸方向長さの当接筒部を形成した後、その位置決め部材を連結ロッドに組み付けるようにしても良い。
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更,修正,改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。