JP4880659B2 - Active anti-vibration support device - Google Patents
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Description
本発明は、車両のエンジンを支持する能動型防振支持装置に関し、ボビンを用いずにコイルを巻回させたボビンレスコイルを採用した能動型防振支持装置に関する。 The present invention relates to an active vibration isolation support device that supports a vehicle engine, and more particularly to an active vibration isolation support device that employs a bobbinless coil in which a coil is wound without using a bobbin.
エンジンを車体に対して支持するとともに、このエンジンの振動状態に応じた電流をコイルに通電しアクチュエータを伸縮駆動させて、エンジンから車体に向かう振動の伝達を抑制する能動型防振支持装置が、例えば特許文献1に開示されている。この特許文献1に開示されている能動型防振支持装置は、ボビンレスコイルを採用したものであって、部品点数が削減されるとともに工数をかけずに正確にコイルを巻回する技術が開示されている。 An active vibration isolating support device that supports the engine with respect to the vehicle body and applies a current according to the vibration state of the engine to the coil to drive the actuator to extend and contract to suppress transmission of vibration from the engine to the vehicle body. For example, it is disclosed in Patent Document 1. The active vibration isolating support device disclosed in Patent Document 1 employs a bobbinless coil, and a technique for winding the coil accurately without reducing the number of parts and man-hours is disclosed. Has been.
ところで、このボビンレスコイルを採用した能動型防振支持装置は、コイルの両側に対向配置させた一対のガイド部材で挟むようにして、コイルを保持している。
具体的には、一方のガイド部材の周縁から径方向に延出する係合片を、周方向に等間隔で複数個設け、他方のガイド部材にも同様に係合片を設け、対向する一対の係合片に素線を巻き付けることによって両ガイド部材の固定を図っている。
Specifically, a plurality of engaging pieces extending in the radial direction from the peripheral edge of one guide member are provided at equal intervals in the circumferential direction, and the engaging pieces are similarly provided on the other guide member, and a pair of opposing pieces is provided. The guide members are fixed by winding a wire around the engaging piece.
しかし、前記した従来のガイド部材の固定方式においては、前記した係合片同士に巻き付けを行う条件として、ガイド部材はコイル外径よりも大きく設計される必要がある。さらに、コイルの外径は、巻回時にかける導線の張力やその他の製造条件に依存して、変動幅(バラツキ)が大きいものであるため、前記条件を常に満たすための設計上の余裕シロを設ける必要がある。
その結果、余裕シロを充分に確保した上でガイド部材の外径を大きめに設定するために、必要とされる余裕シロの分だけ、能動型防振支持装置は、大型化する問題があった。
However, in the above-described conventional fixing method of the guide member, the guide member needs to be designed larger than the outer diameter of the coil as a condition for winding the engagement pieces. Furthermore, the outer diameter of the coil has a large fluctuation range (variation) depending on the tension of the conducting wire applied at the time of winding and other manufacturing conditions. Therefore, a design margin for always satisfying the above conditions is required. It is necessary to provide it.
As a result, there is a problem in that the active vibration isolating support device is increased in size by the required margin for setting the outer diameter of the guide member larger while ensuring sufficient margin. .
本発明は、前記した問題を解決することを課題とし、前記した余裕シロを小さくする設計を可能にして、より小型化した能動型防振支持装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to solve the above-described problems, and to provide an active vibration-proof support device that can be designed to reduce the above-described margin and is further downsized.
前記課題を解決するために本発明は、エンジンを支持するとともに伸縮運動により前記エンジンから車体に伝達される振動を抑制する能動型防振支持装置において、前記伸縮運動の駆動電流を通電する導線が巻回してなるコイルと、前記コイルを挟む位置に対向配置されるとともに外周縁に設けられている切欠に素線を係止して前記コイルを保持する一対のガイド部材と、を備え、前記切欠は、前記コイルの外周接線に対し傾斜しているとともに前記素線が当接する斜辺を有することを特徴とする。
なお、前記素線は、前記コイルを構成する前記導線の一部であってもよい。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an active vibration-proof support device that supports an engine and suppresses vibration transmitted from the engine to the vehicle body by a telescopic motion. A coil formed by winding, and a pair of guide members that are disposed opposite to each other at a position sandwiching the coil and that hold the coil by locking a strand to a notch provided on an outer peripheral edge, Is inclined with respect to the outer peripheral tangent of the coil and has a hypotenuse on which the strand comes into contact.
In addition, the said strand may be a part of said conducting wire which comprises the said coil.
本発明よれば、製造バラツキによりコイル外径が大きく変動する場合であっても、素線(導線)は、前記斜辺に沿う任意の位置において前記切欠に係止されることになる。つまり、ガイド部材に形成された切欠の径方向成分の長さが、コイル外径の変動に対する余裕シロとして作用することになる。また、対向するガイド部材の間を架渡される素線(導線)の部分は、コイルの側周面に接することになるので、コイルの保持性能がさらに向上する。 According to the present invention, even when the outer diameter of the coil varies greatly due to manufacturing variations, the strand (conductive wire) is locked to the notch at an arbitrary position along the oblique side. That is, the length of the radial component of the notch formed in the guide member acts as a margin for fluctuations in the outer diameter of the coil. Moreover, since the part of the strand (conductive wire) spanned between the opposing guide members contacts the side peripheral surface of the coil, the holding performance of the coil is further improved.
本発明により、巻回したコイルの外径の変動分を見込んだ余裕シロの見積りを小さく設計することができ、さらにコイルの保持性能も向上することにより、小型化した能動型防振支持装置が提供される。 According to the present invention, it is possible to design a small estimate of margin margin considering the fluctuation of the outer diameter of the wound coil, and further improve the holding performance of the coil, thereby reducing the size of the active vibration isolating support device. Provided.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1に示すように、能動型防振支持装置Mは、軸線Lに関して実質的に軸対称な構造を有するもので、略円筒状の上部ハウジング11と、その下側に配置された略円筒状の下部ハウジング12と、下部ハウジング12内に収容されて上面が開放した略カップ状のアクチュエータケース13と、上部ハウジング11の上側に接続したダイヤフラム22と、上部ハウジング11内に格納された環状の第1弾性体支持リング14と、第1弾性体支持リング14の上側に接続した第1弾性体19と、アクチュエータケース13に収容された環状の第2弾性体支持リング15と、第2弾性体支持リング15の内周側に接続した第2弾性体27と、アクチュエータケース13に収容され第2弾性体支持リング15及び第2弾性体27の下方に配置された駆動部(アクチュエータ)41等から構成されている。
このように構成される能動型防振支持装置Mは、エンジンを支持するとともに、駆動部41の周期的な伸縮運動によりエンジンから車体に伝達される振動を抑制するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the active vibration isolating support device M has a substantially axisymmetric structure with respect to the axis L, and has a substantially cylindrical
The active anti-vibration support device M configured as described above supports the engine and suppresses vibration transmitted from the engine to the vehicle body by the periodic expansion and contraction movement of the
上部ハウジング11下端のフランジ部11aと、下部ハウジング12の上端のフランジ部12aとの間に、アクチュエータケース13の外周のフランジ部13aと、第1弾性体支持リング14の外周部14aと、アクチュエータケース13内の上部側に配置された環状断面が略コの字型で上下に外周部を有する第2弾性体支持リング15の上面外周部15aとが重ね合わされてカシメにより結合される。このとき、フランジ部12aとフランジ部13aとの間に環状の第1フローティングラバー16を介在させ、かつフランジ部13aの上面と第2弾性体支持リング15の上面外周部15a下面との間に環状の第2フローティングラバー17を介在させることで、アクチュエータケース13は、上部ハウジング11及び下部ハウジング12に対して上下方向に相対移動可能にフローティング支持される。
Between the
第1弾性体支持リング14と、第1弾性体19の上面側に設けられた凹部内に配置された第1弾性体支持ボス18とは、厚肉のラバーで形成された第1弾性体19の下端及び上端で、加硫接着によって接合されている。更に、第1弾性体支持ボス18の上面にダイヤフラム支持ボス20がボルト21で固定されており、ダイヤフラム支持ボス20に内周部を加硫接着によって接合されたダイヤフラム22の外周部が、上部ハウジング11に加硫接着により接合されている。
ダイヤフラム支持ボス20の上面にはエンジン取付部(作用点)20aが一体に形成され、図示しないエンジンに固定される。また、下部ハウジング12の下端の車体取付部12bが図示しない車体フレームに固定される。
The first elastic
An engine mounting portion (operation point) 20a is integrally formed on the upper surface of the diaphragm support boss 20 and is fixed to an engine (not shown). In addition, the vehicle
上部ハウジング11の上端のフランジ部11bには、ストッパ部材23の下端のフランジ部23aがボルト24及びナット25で結合されており、ストッパ部材23の上部内面に取り付けたストッパラバー26に、ダイヤフラム支持ボス20の上面に突設したエンジン取付部20aが当接可能に対向する。
このような構造によって、能動型防振支持装置Mにエンジンから大きな荷重が入力したとき、エンジン取付部20aがストッパラバー26に当接することで、エンジンの過大な変位が抑制される。
A
With such a structure, when a large load is input from the engine to the active vibration isolating support device M, the
第2弾性体支持リング15の内周面には、膜状のラバーで形成された第2弾性体27の外周部が加硫接着により接合されており、第2弾性体27の中央部にその上部が埋め込まれるように可動部材28が加硫接着により接合される。
The outer peripheral portion of the second
そして、第2弾性体支持リング15の上面と第1弾性体支持リング14の下部との間に円板状の隔壁部材29が固定されており、第1弾性体支持リング14、第1弾性体19及び隔壁部材29により区画された第1液室30と、隔壁部材29及び第2弾性体27により区画された第2液室31とが、隔壁部材29の中央に開口している連通孔29aを介して相互に連通する。
A disk-shaped
第2弾性体27の外周部27aは、第2弾性体支持リング15の下面と後記するヨーク44との間に挟持され、シール機能を有するようになっている。
また、第1弾性体支持リング14と上部ハウジング11との間に環状の連通路32が形成されている。連通路32は連通孔33を介して第1液室30に連通するとともに、環状の連通間隙34を介して、第1弾性体19とダイヤフラム22により区画された第3液室35に連通する。
The outer
An
駆動部41は、主に透磁率が高い金属又は合金からなる固定コア42、コイル組立体43、ヨーク44、可動コア54等から構成されている。
The
固定コア42は、下端部に受け座面のフランジ部を有する略円筒状で、円筒部の外周は円錐の周面形状をしている。
可動コア54は略円筒状で上端が内周方向に突き出てばね座54aを形成し、ばね座54aより下部の円筒部の内周は円錐の周面形状をしている。
The
The
コイル組立体43は、固定コア42及びヨーク44間に配置され、コイル46とコイル46の側周面を覆うコイルカバー47と、コイル46の上下面を覆う一対のガイド部材65,66とで構成される。
コイルカバー47には、下部ハウジング12及びアクチュエータケース13に形成された開口部を貫通して外部に延出するコネクタ48が一体に形成され、そこにコイル46に給電する給電線が接続される。
The
The
ヨーク44は、フランジ付き円筒の形状となっており、この円筒部の内周面には、薄肉円筒状の軸受け部材51が上下方向に摺動自在に嵌合しており、この軸受け部材51の上端は径方向内向きにフランジ状に折り曲げられ、下端は径方向外向きにフランジ状に折り曲げられている。
軸受け部材51の下端とヨーク44の円筒部の下端との間には、セットばね52が圧縮状態で配置されており、このセットばね52の弾性力で軸受け部材51を下方に付勢して固定コア42の上面に押し付けている。
The
A
軸受け部材51の内周面には、略円筒状の可動コア54が上下方向に摺動自在に嵌合する。更に、固定コア42及び可動コア54はそれぞれ軸線L上の中心部が中空になっており、そこに前記した可動部材28の中心部(軸線L上)に接続して下方に伸びる略円柱状のロッド55が挿通されている。ロッド55の下端部にはナット56が締結される。ナット56は、中心部に上端が開口した中空部を有し、その中空部にロッド55の下端側を収容している。ナット56の上端部は、その下方よりもやや外径が大きく、可動コア54に接している。
A substantially cylindrical
また、可動コア54の上面と可動部材28の下面との間には、圧縮状態のセットばね58が配置され、このセットばね58の弾性力で可動コア54は下方に付勢され、可動コア54がナット56の上面に押し付けられて固定される。この状態で、可動コア54の円筒部の円錐の周面形状の内周面と、固定コア42の円錐の周面形状の外周面とが、円錐の周面状のギャップgを介して対向している。
ロッド55に対し、ナット56は上下方向に位置を調整可能に締結されており、ゴム製のキャップ60で空間が閉塞されている。
A
The
クランクパルスセンサSaは、エンジン内の図示しないクランクシャフトの1回転につき複数回、つまり、一定のクランクアングル毎に1回出力されるクランクパルスを検出するものである。
電子制御ユニット71は、クランクパルスセンサSaからクランクパルス信号及びカム角センサSbからのTDC信号に基づいてエンジンの振動状態を推定し、駆動部41に供給する通電を制御するものである。
The crank pulse sensor Sa detects a crank pulse that is output a plurality of times per rotation of a crankshaft (not shown) in the engine, that is, once for every fixed crank angle.
The
電子制御ユニット71からの通電制御により、コイル46は励磁され、可動コア54を吸引して可動部材28を下方側に移動させる。この可動部材28の移動に伴い、第2液室31を区画する第2弾性体27が下方に変形して第2液室31の容積が増加する。逆に、コイル46を消磁すると、第2弾性体27が自己の弾性により上方に変形し、可動部材28及び可動コア54が上昇し、第2液室31の容積が減少する。
By the energization control from the
ここで、車両の走行中に低周波数(例えば、7〜20Hz)のエンジン、車体、サスペンションの連成系において車体の剛体振動とエンジン系の共振により発生する低周波振動であるエンジンシェイク振動が発生したとする。このとき、エンジンからダイヤフラム支持ボス20及び第1弾性体支持ボス18を介して入力される荷重で第1弾性体19が変形して第1液室30の容積が変化すると、連通路32を介して接続された第1液室30及び第3液室35の間で液体が流通する。
Here, when the vehicle is running, engine shake vibration, which is low frequency vibration generated by resonance of the rigid body of the vehicle body and resonance of the engine system, occurs in the coupled system of the engine, the vehicle body, and the suspension of low frequency (for example, 7 to 20 Hz). Suppose that At this time, when the first
この状態で、第1液室30の容積が拡大・縮小すると、それに応じて第3液室35の容積は縮小・拡大するが、この第3液室35の容積変化はダイヤフラム22の弾性変形により吸収される。このとき、連通路32の形状及び寸法、並びに第1弾性体19のばね定数は、前記エンジンシェイク振動の周波数領域で低ばね定数及び高減衰力を示すように設定されているため、エンジンから車体フレームに伝達される振動を効果的に低減することができる。
なお、前記エンジンシェイク振動の周波数領域では、エンジンが定常回転の場合は、駆動部41は駆動しない非作動状態に保たれる。
In this state, when the volume of the first liquid chamber 30 is expanded / reduced, the volume of the third
In the frequency region of the engine shake vibration, when the engine is in steady rotation, the
前記エンジンシェイク振動よりも周波数の高い振動、すなわちエンジンの図示しないクランクシャフトの回転に起因するアイドル時の振動や、エンジンの気筒の一部を休止してエンジンを駆動する気筒休止運転時の振動が発生した場合、第1液室30及び第3液室35を接続する連通路32内の液体はスティック状態になって防振機能を発揮できなくなるため、能動型防振支持装置Mの駆動部41を駆動して防振機能を発揮させる。
Vibration at a frequency higher than the engine shake vibration, that is, vibration during idling due to rotation of a crankshaft (not shown) of the engine, vibration during cylinder deactivation operation in which a part of the engine cylinder is deactivated to drive the engine When this occurs, the liquid in the
ちなみに、アイドル振動は、アイドル回転状態でフロア、シート及びステアリング・ホイールが低周波振動を起こすもので、ブルブル振動は4気筒エンジンで、例えば、20〜35Hz、6気筒エンジンで、例えば30〜50Hzであり、ユサユサ振動は5〜10H
zで燃焼不均一にて発生し、エンジンのロール振動が主な要因である。
By the way, idle vibration is a low frequency vibration of the floor, seat and steering wheel in the idling state, and bull vibration is a 4-cylinder engine, for example, 20-35 Hz, a 6-cylinder engine, for example, 30-50 Hz. Yes, Yusa Yusa vibration is 5-10H
This is caused by non-uniform combustion at z, and the engine roll vibration is the main factor.
次に、図2を参照してコイル組立体43について詳細に説明する。
図2は前記したコイル組立体43のうち、コイルカバー47(図1参照)を取り除いた状態の(a)側面図と、(b)上面図とを示している。
コイル組立体43は、伸縮運動をする駆動部41(図1参照)の駆動電流が通電する導線61が軸線L周りに巻回したコイル46と、合成樹脂製の円板型であって軸線Lに直交しコイル46を挟む位置に互いに対向配置される一対の第1ガイド部材65及び第2ガイド部材66と、から構成される。
これら第1ガイド部材65及び第2ガイド部材66は、いずれか一方(図では第1ガイド部材65)に、両端の導線61からの引出線61a,61bを通す溝66aが設けられている以外は、同じ形状となっている(以下、第1ガイド部材65及び第2ガイド部材66を特に区別する必要がないときは、単に、ガイド部材65,66のように記載する)。
Next, the
2 shows (a) a side view and (b) a top view of the
The
Except that one of these
ガイド部材65,66の外周縁には、図2(b)に示されるように、くびれが形成されるように半径軸に対称に設けられた一対の切欠66bが、等間隔で複数(図では4個)設けられている。そして、この一対の切欠66bには、導線61の一部が係止され、コイル46を保持するように対向する第1ガイド部材65及び第2ガイド部材66が固定される。
On the outer peripheral edge of the
この切欠66bは、図3(a)(b)に拡大して示されるように、切欠66bは、導線61が遊嵌する程度の幅を有し、巻回するコイル46の外周接線に対し傾斜している。
また、この切欠66bの径方向成分の大きさと、コイル46の外径との関係は、ガイド部材65,66の上面視において、巻回するコイル46の外周が切欠66bから目視できる位置関係を有している。このような関係を有していることにより、コイル46が製造バラツキによって、その外径が大きく変動する場合であっても、導線61は、切欠66bの斜辺に沿う任意の位置に当接し、切欠66bに係止される。つまり、切欠66bの径方向成分の長さは、巻回されたコイルの外径変動に対する余裕シロとして作用することになる。
As shown in FIGS. 3A and 3B in an enlarged manner, the
The relationship between the size of the radial component of the
図2(a)に戻って説明を続ける。
導線61の終端の部分は、対向する第1ガイド部材65の切欠65b、及び第2ガイド部材66の切欠66bの間に架渡され、コイル46の周方向に沿って全ての切欠65b,66bを経由して、最後に溝66aから引出線61bとして取り出される。なお、巻回される導線61の始端の部分も、溝66aから引出線61aとして取り出されている。
このガイド部材65,66の間を架渡されている導線61は、コイル46の側周面にも接しているので、コイル46の保持性能をさらに向上させている。
Returning to FIG. 2A, the description will be continued.
The terminal portion of the
Since the
次に、図4を参照して、コイル組立体43の製造手順について説明する。
ここで、コイル組立体43の製造に用いるボビン治具62は、治具本体63と保持部材64とで構成されており、治具本体63は円板状のフランジ部63aと円柱状の巻回部63bとを備え、巻回部63bの先端に設けた雄ねじ63cに、保持部材64の雌ねじ64aが螺合する。
Next, the manufacturing procedure of the
Here, the
まず治具本体63の巻回部63bに、ガイド部材65,66をガイドしてから、保持部材64により締結する。この状態で、ガイド部材65,66は、所定間隔を隔てて平行に対向配置される。そして、導線61の始端の巻き始め側を引出線61a(図2参照)として溝66aを経由させてから、この導線61を巻回部63bの軸周りに巻回させる。この際、コイル形状の保持機能が高くなるように導線61に加える荷重を、適宜コントロールして巻回する。
First, the
そして、巻回部63bに対して所定の段数が巻回されたところで導線61の巻回作業を終了し、今度は、この連続している導線61を利用して、対向するガイド部材65,66を相互に接近する方向に付勢する。
まず、導線61の終端の巻き終り側を、第1ガイド部材65の切欠65b(図3参照)に架けてから鉛直方向に折れて、対向する第2ガイド部材66の一対の切欠66bが成すくびれ部分に係合させる。この際に、図2中縦方向に架渡される導線61の部分は、コイル46の側周面を中心軸Lの方向に押圧することになる。このように、縦方向に架渡された導線61の押圧力は、この中心軸Lの反対位置に架渡された他の導線61からの押圧力と打ち消しあって、コイル46を保持する作用を向上される。
Then, when the predetermined number of stages are wound around the winding
First, the winding end side of the end of the
このように導線61の縦方向への架け渡しを、ガイド部材65,66の外周縁に設けられている切欠65b,66bに対し、周方向に順番に行って、最後に溝66aを経由させて引出線61b(図2参照)とする。
このようにして、導線61を巻回して形成されたコイル46は、対向する一対のガイド部材65,66に安定して保持されることになる。
In this way, the
Thus, the
図4に戻って説明を続ける。
次に、治具本体63から保持部材64を取り外し、巻回部63bに外接しているコイル46及びガイド部材65,66の組立体から治具本体63を抜き取る。そしてコイル46の内周面を除く外周面およびガイド部材65,66の外面に、合成樹脂のコイルカバー47をモールドしてコイル組立体43(図1参照)を完成する。このコイルカバー47をモールドする際に、そこにコネクタ48が一体に形成される。
Returning to FIG. 4, the description will be continued.
Next, the holding
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、実施形態ではコイルの導線の終端部分を用いて対向するガイド部材を拘束させているが、このコイル導線とは別の異なる素線を用いても良い。
また、コイル導線(又は、単なる素線)がガイド部材に形成された切欠を通過する順番も、図示される態様に限定されるものではなく、コイル46の側周面を横断するように架渡されてガイド部材が互いに近接する方向に付勢されていればよい。
For example, in the embodiment, the opposing guide member is restrained by using the terminal portion of the coil conductor, but a different wire other than the coil conductor may be used.
In addition, the order in which the coil conducting wire (or a simple wire) passes through the notch formed in the guide member is not limited to the illustrated mode, and the coil conducting wire (or a simple wire) is laid across the side peripheral surface of the
41 駆動部
42 固定コア
43 コイル組立体
44 ヨーク
46 コイル
47 コイルカバー
48 コネクタ
51 軸受け部材
54 可動コア
61 導線(素線)
61a,61b 引出線
65 ガイド部材
65 第1ガイド部材(ガイド部材)
66 第2ガイド部材(ガイド部材)
65b,66b 切欠
65c,66c 斜辺
L 軸線
M 能動型防振支持装置
61a,
66 Second guide member (guide member)
65b,
Claims (2)
前記伸縮運動の駆動電流を通電する導線が巻回してなるコイルと、
前記コイルを挟む位置に対向配置されるとともに外周縁に設けられている切欠に素線を係止して前記コイルを保持する一対のガイド部材と、を備え、
前記切欠は、前記コイルの外周接線に対し傾斜しているとともに前記素線が当接する斜辺を有することを特徴とする能動型防振支持装置。 In the active vibration isolating support device that supports the engine and suppresses vibration transmitted from the engine to the vehicle body by expansion and contraction,
A coil formed by winding a conducting wire for energizing the drive current of the telescopic movement;
A pair of guide members that are arranged opposite to each other at a position sandwiching the coil and hold the coil by locking a strand to a notch provided on the outer peripheral edge,
2. The active vibration isolating support device according to claim 1, wherein the notch is inclined with respect to the outer tangent of the coil and has a hypotenuse on which the element wire comes into contact.
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