JP6448350B2 - 能動型防振装置 - Google Patents

Description

本発明は能動型防振装置に関し、特に減衰性能を確保しつつ組立作業を簡素化できる能動型防振装置に関するものである。

振動体の振動を受けるゴム状の防振基体と、防振基体との間で液室を形成するダイヤフラムと、液室を複数に仕切る仕切体と、仕切体を貫通して形成される挿通孔と、挿通孔に挿通されることで、少なくとも壁面の一部を防振基体および仕切体が構成する第１液室に軸方向の先端が突出するピストン部材と、ピストン部材を駆動軸により軸方向へ加振するアクチュエータとを備える能動型防振装置が知られている（特許文献１）。特許文献１に開示される技術では、挿通孔とピストン部材との偏心を抑制することで、挿通孔の内周にピストン部材が擦れることを抑制し、ピストン部材を滑らかに軸方向へ変位させることができる。アクチュエータによりピストン部材を軸方向へ加振し振動体の振動を減衰できる。

特開２０１２−１０７７３４号公報

しかしながら上述した従来の技術では、挿通孔とピストン部材との偏心を抑制するため、能動型防振装置の組立作業、特に駆動軸の芯出し作業が煩雑化するという問題点がある。

一方、ピストン部材に対して挿通孔を大きくしてピストン部材を擦れ難くすれば組立作業を簡素化できるが、ピストン部材と挿通孔との隙間から液漏れが生じ、減衰性能が低下するという問題点がある。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、減衰性能を確保しつつ組立作業を簡素化できる能動型防振装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段および発明の効果

この目的を達成するために請求項１記載の能動型防振装置によれば、振動体の振動を受ける防振基体とダイヤフラムとの間で液室が形成される。防振基体およびダイヤフラムはゴム状弾性体から構成される。仕切体により液室が複数に仕切られ、防振基体側の第１液室が形成される。仕切体を貫通する挿通孔が仕切体に形成される。ピストン部材が挿通孔に挿通されることで、第１液室にピストン部材の軸方向の先端が突出する。アクチュエータは駆動軸によりピストン部材を軸方向へ加振し、第１液室の容積を変化させて振動を抑制する。挿通孔の内周を構成する仕切体の縁部に、挿通孔の内周とピストン部材の外周との隙間を狭めるゴム状の弾性体が設けられる。そのため、挿通孔とピストン部材とが偏心していても、弾性体を変形させて能動型防振装置を組み立てることができる。よって、能動型防振装置の組立作業を簡素化できる効果がある。また、弾性体によってピストン部材と挿通孔との隙間からの液漏れを抑制できるので、減衰性能を確保できる効果がある。

請求項２記載の能動型防振装置によれば、ピストン部材は剛体の部材であるので、弾性変形するゴム製のピストン部材と比較して、ピストン部材の変形によるアクチュエータの駆動力の伝達ロスを低減して発生力を確保できる。第１液室の液圧制御の正確性を向上できるので、請求項１の効果に加え、減衰性能を向上できる効果がある。

請求項３記載の能動型防振装置によれば、ピストン部材は、後端側から径方向外方へ向けて張り出す第１ストッパ部を備え、弾性体は、第１ストッパ部と仕切体の縁部との間に配置される第１緩衝部を備えている。第１ストッパ部と仕切体とが衝突したときに、第１ストッパ部と仕切体との間に第１緩衝部が介在するので、請求項１又は２の効果に加え、ピストン部材の過大な変位を抑制しつつ異音を抑制できる効果がある。

請求項４記載の能動型防振装置によれば、ピストン部材は、先端側から径方向外方へ向けて張り出す第２ストッパ部を備え、弾性体は、第２ストッパ部と仕切体の縁部との間に配置される第２緩衝部を備えている。第２ストッパ部と仕切体とが衝突したときに、第２ストッパ部と仕切体との間に第２緩衝部が介在するので、請求項１から３のいずれかの効果に加え、ピストン部材の過大な変位を抑制しつつ異音を抑制できる効果がある。

本発明の第１実施の形態における能動型防振装置の軸方向断面図である。 能動型防振装置の拡大断面図である。 第２実施の形態における能動型防振装置の軸方向断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、図１を参照して能動型防振装置１０の構造について説明する。図１は本発明の第１実施の形態における能動型防振装置１０の軸方向断面図であり、図２は能動型防振装置１０の弾性体２１を拡大して図示する拡大断面図である。なお、図１では、エンジンを支持する前の状態（即ち、エンジンの重量が負荷される前の状態）を図示している。

能動型防振装置１０は、自動車のエンジン（振動体、図示せず）を支持固定しつつ、そのエンジン振動を車体フレーム（図示せず）へ伝達させないようにするための防振装置であり、図１に示すように、エンジン側に取り付けられる第１取付具１１と、エンジン下方の車体フレーム側に取付けられる筒状の第２取付具１２と、これらを連結すると共にゴム状弾性体から構成される防振基体１５と、第２取付具１２に取付けられて防振基体１５との間に液室１７を形成すると共にゴム状弾性体から構成されるダイヤフラム１８と、ダイヤフラム１８に連結される駆動軸４２を有すると共にダイヤフラム１８を挟んで液室１７と反対側に配設されるアクチュエータ４０と、アクチュエータ４０の駆動軸４２により軸方向へ加振変位されるピストン部材３０と、ピストン部材３０が挿通される挿通孔２０を有する仕切体１９とを備えている。

第１取付具１１は、アルミニウム合金などの金属材料から略円柱状に形成され、その上端面には、内周面にめねじが形成された孔部が凹設されている。第２取付具１２は、防振基体１５が加硫成形される筒状金具１３と、その筒状金具１３の下方にかしめ加工により固着される底金具１４とを備えている。筒状金具１３は上広がりの開口を有する筒状に、底金具１４は底部を有するカップ状に、それぞれ鉄鋼材料などから形成されている。底金具１４の底部には、取付けボルトが突設されている。

防振基体１５は、ゴム状弾性体から円錐台形状に形成され、第１取付具１１の下面側と筒状金具１３の上端開口部との間に加硫接着されている。防振基体１５の下端部には、筒状金具１３の内周面を覆うゴム膜１６が連なっており、このゴム膜１６に仕切体１９の外周縁が密着されることで、仕切体１９とゴム膜１６との間にオリフィス２２が形成される。

ダイヤフラム１８は、ゴム状弾性体から蛇腹状に屈曲したゴム膜として形成されており、上面視円環状の取付板２４に外周が加硫接着され、軸状の軸状部材４４の外周面に内周が加硫接着されている。ダイヤフラム１８は、取付板２４が、底金具１４により筒状金具１３と共にかしめ加工により狭持固定されることで、第２取付具１２に取着される。その結果、ダイヤフラム１８の上面側と防振基体１５の下面側との間に液室１７が形成される。液室１７には、エチレングリコール等の不凍性の液体（図示せず）が封入される。

仕切体１９は、合成樹脂材料から円板状に形成される部材である。仕切体１９が防振基体１５とダイヤフラム１８との間に配設されることで、液室１７が防振基体１５側の第１液室１７ａとダイヤフラム１８側の第２液室１７ｂとの２室に仕切られる。仕切体１９は、軸心Ｏ方向に沿って貫通する挿通孔２０が中央に形成されている。挿通孔２０にピストン部材３０が挿通され、ピストン部材３０の先端側が第１液室１７ａ及び第２液室１７ｂを仕切る区画壁（壁面）の一部を形成する。仕切体１９は、ダイヤフラム１８の取付板２４と防振基体１５の膜部１６に形成された段部との間で挟圧保持される。

仕切体１９は、外周側に、径方向外向きに開かれた断面コの字状をなすオリフィス形成部２３が形成され、オリフィス形成部２３の内周側（軸心Ｏ側）に、ダイヤフラム１８及びピストン部材３０を収納するための、下方に開かれた空間が形成されている。オリフィス形成部２３は、筒状金具１３の内周を覆うゴム膜１６に密着することで、断面略矩形状のオリフィス２２を形成する。

オリフィス形成部２３は、オリフィス形成部２３の上側の壁部に凹欠形成される切欠き部（図示せず）と、オリフィス形成部２３の胴部に開口形成される開口部（図示せず）と、オリフィス形成部２３の上下の壁部および胴部を接続する縦壁（図示せず）とを備えている。オリフィス２２は、縦壁により周方向に分断され、切欠き部を介して第１液室１７ａに連通されると共に、開口部を介して第２液室１７ｂに連通される。即ち、本実施の形態では、切欠き部から開口部まで約半周の流路長を持つオリフィス流路として、オリフィス２２が形成される。

仕切体１９は、挿通孔２０の周囲にゴム状の弾性体２１が設けられている。図２に示すように弾性体２１は、挿通孔２０の内周を構成する仕切体１９の縁部１９ａに設けられている。本実施の形態では、弾性体２１は、挿通孔２０の外周に位置する縁部１９ａの全周に亘って縁部１９ａを覆うゴム膜状に設けられている。弾性体２１は、ピストン部材３０の外周と挿通孔２０の内周との間に配置される中央部２１ａと、縁部１９ａの第２液室１７ｂ側に配置される第１緩衝部２１ｂと、縁部１９ａの第１液室１７ａ側に配置される第２緩衝部２１ｃとを備え、それらが一体に成形されると共に仕切体１９の縁部１９ａの全周に亘って加硫接着されている。

中央部２１ａは、挿通孔２０の内周とピストン部材３０の外周との隙間を狭めるための部位である。本実施の形態では、中央部２１ａはピストン部材３０の外周に内周が接触できる厚さ（図２左右方向寸法）に設定されている。

第１緩衝部２１ｂ及び第２緩衝部２１ｃは、ピストン部材３０が軸方向に大きく変位して、ピストン部材３０に設けられた第１ストッパ部３１及び第２ストッパ部３２（後述する）と仕切体１９の縁部１９ａとが干渉したときの衝撃を緩衝するための部位である。本実施の形態では、第１緩衝部２１ｂ及び第２緩衝部２１ｃは、軸心Ｏ方向から見た大きさが、第１ストッパ部３１及び第２ストッパ部３２の径方向外方への張出長さより大きく設定されている。その結果、第１緩衝部２１ｂ及び第２緩衝部２１ｃのゴム量を確保できるので、衝撃を緩和する効果を確保できる。

ピストン部材３０は、金属材料から略円柱状に形成される部材（剛体の部材）であり、軸状部材４４の先端に螺着され固定されている。ピストン部材３０及び軸状部材４４は、第２取付具１２の軸心Ｏに沿って（本実施の形態では同軸に）縦姿勢に配設されている。ピストン部材３０は、駆動軸４２を介してアクチュエータ４０の駆動力が伝達されることで、液室１７内で軸心Ｏ方向に加振変位される。これにより第１液室１７ａの容積を変化させ、液圧制御が行われる。なお、軸状部材４４は、駆動軸４２の一部をなす部材であり、可動子４３（後述する）と共に駆動軸４２を構成する。

ピストン部材３０は、径方向外方へ向けて張り出す第１ストッパ部３１が、後端側（第２液室１７ｂ側に配置される部位）の外周面にフランジ状に設けられている。第１ストッパ部３１は、軸心Ｏ方向から見た大きさが、挿通孔２０より大きく設定されている。これにより、防振基体１５へ近接する方向へのピストン部材３０の変位が所定量以上に達した場合には、第１ストッパ部３１が仕切体１９の下面に当接することで、ピストン部材３０の変位が規制される。このとき、第１ストッパ部３１と仕切体１９の下面との間に第１緩衝部２１ｂが介在する。

ピストン部材３０は、径方向外方へ向けて張り出す第２ストッパ部３２が、先端側（第１液室１７ａ側に配置される部位）の端面に設けられている。第２ストッパ部３２は、金属製の板状の部材（剛体の部材）であり、ねじ３３によりピストン部材３０の先端に固定されている。第２ストッパ部３２は、軸心Ｏ方向から見た大きさが、挿通孔２０より大きく設定されている。これにより、アクチュエータ４０へ近接する方向へのピストン部材３０の変位が所定量以上に達した場合には、第２ストッパ部３２が仕切体１９の上面に当接することで、ピストン部材３０の変位が規制される。このとき、第２ストッパ部３２と仕切体１９の上面との間に第２緩衝部２１ｃが介在する。

アクチュエータ４０は、鉄心可動形の電磁石式のリニアアクチュエータであり、底金具１４により形成される収納空間に外部から密閉された状態で収納保持されている。アクチュエータ４０は、第２取付具１２に固定された固定子４１と、固定子４１に対して往復動可能に支持されると共にピストン部材３０に連結される可動子４３とを備える。可動子４３は、第２取付具１２の軸心Ｏに沿って（本実施の形態では同軸に）縦姿勢に配設された軸状の部材であり、その先端部が、ピストン部材３０に取り付けられた軸状部材４４に同軸に連結され、可動子４３と軸状部材４４とが一体となってピストン部材３０を軸心Ｏ方向に沿って上下に加振変位（往復動）させる。

駆動軸４２は、可動子４３と軸状部材４４とボルトとを備えて構成される。可動子４３は、軸心Ｏに沿って貫通孔を有する筒状に形成される一方、軸状部材４４は、基端側に開口し内周面にめねじが形成されためねじ部を備え、可動子４３の基端側から挿通されたボルトの先端を軸状部材４４のめねじ部に螺合することで、可動子４３と軸状部材４４とが一体に連結され、駆動軸４２が構成される。

可動子４３は、外周面に、電磁鋼板等の磁性金属よりなる多数の金属板を積層してなる可動子鉄心としての磁性材部４５が固設される。磁性材部４５は、軸心Ｏ方向に所定間隔を隔てつつ複数個（本実施の形態では２個）が設けられている。可動子４３は、上下一対の弾性支持材である板バネ４６を介して、固定子４１に対して、軸心Ｏ方向に往復動可能に、かつ、軸心Ｏ方向位置および軸心Ｏの直交方向位置を位置決めした状態に支持されている。

固定子４１は、可動子４３の外周を同軸に取り囲む環状をなし、その中空部において可動子４３を軸心Ｏ方向に往復動可能に支持しており、取付板２５によって底金具１４内に吊り下げ状態に保持されている。取付板２５は、筒状金具１３及びダイヤフラム１８の取付板２４と共に底金具１４によりかしめ固定されている。

固定子４１は、電磁鋼板等の磁性金属よりなる多数の環状の金属板を積層してなるヨーク４７と、ヨーク４７の中央部において磁性材部４５を挟んで相対向するように両側より径方向内方に向かって突出する一対の磁極部４８を備える。

磁性材部４５に対向する固定子４１の磁極部４８の先端（即ち、磁極部４８の内端）には、可動子４３の往復動方向（軸心Ｏ方向）に沿って隣り合った状態に並設されつつ可動子４３に対向する上下一対の円弧板状をなす永久磁石５０，５１が、それらの磁極が互いにＮＳ交互の異極をなすように、可動子４３の往復移動方向と直交する方向に磁極を並べて、かつ、互いの磁極（Ｎ極とＳ極）の並びが逆となる状態に配設されている。本実施の形態では、上下一対の永久磁石５０，５１が、磁性材部４５に対応させて、軸心Ｏ方向に２組が並設されている。

固定子４１の一対の磁極部４８には、それぞれその周りにコイル５２が、可動子４３の往復動方向（軸心Ｏ方向）と直交する方向の軸心周りに巻回され、一対の永久磁石５０，５１を通る磁束が発生可能に構成されている。本実施の形態では、一対の永久磁石５０，５１が、磁性材部４５を挟んで対向する固定子４１の一対の磁極部４８の内端部にそれぞれ設けられており、各永久磁石５０，５１は、可動子４３の往復動方向と直交する方向で可動子４３を挟んで対向すると共に、この対向する磁極が互いに異極をなすように磁極の並びを左右（図１左右）で逆にして配設されている。

アクチュエータ４０のコイル５２が消磁状態にあるとき、板バネ４６により固定子４１に対して軸心Ｏ方向へ変位可能に支持された駆動軸４２は、ピストン部材３０及び駆動軸４２の重量と板バネ４６の弾性力とが釣り合う位置に停止する。この状態からコイル５２に正方向の励磁電流を流すと、コイル５２に発生する起磁力の向きと上側の永久磁石５０の起磁力の向きとが同一となって、起磁力が強まる。一方、下側の永久磁石５１の起磁力の向きとコイル５２の起磁力の向きが反対になって、両者の起磁力が相殺されて弱まる。その結果、磁性材部４５に上向きの力が作用して、板バネ４６を弾性変形させながら可動子４３が上昇する。可動子４３に結合されたピストン部材３０が上方へ移動するので、第１液室１７ａの容積が減少する。

一方、コイル５２に逆方向の励磁電流を流すと、上記とは反対に、磁性材部４５に下向きの力が作用して、板バネ４６を弾性変形させながら可動子４３が下降する。可動子４３に結合されたピストン部材３０が下方へ移動するので、第１液室１７ａの容積が増加する。このように、コイル５２の励磁電流の向きを正逆に交互に切り替えることで、駆動軸４２及びピストン部材３０を上下に往復動させて第１液室１７ａの容積を変化させることができる。

なお、アクチュエータ４０のコイル５２が消磁状態にあるとき、第１取付具１１に荷重が入力され防振基体１５が弾性変形して第１液室１７ａの内圧が上昇すると、ピストン部材３０及び駆動軸４２は、アクチュエータ４０側へ押される（下降する）。第１液室１７ａの内圧の上昇によってピストン部材３０に生じる推力（第１液室１７ａから押し出される力）とその推力によって生じるピストン部材３０の変位量との比であるばね定数と、ピストン部材３０及び駆動軸４２の質量とにより、ピストン部材３０及び駆動軸４２の固有振動数は決定される。このばね定数は、主に板バネ４６によって決定されるが、ピストン部材３０を挿通孔２０において仕切体１９（弾性体２１）と干渉させることにより調整できる。

ピストン部材３０及び駆動軸４２の固有振動数は、アクチュエータ４０を駆動して防振機能を発揮させる振動の周波数帯域内に設定されている。本実施の形態では、固有振動数はアクチュエータ４０を駆動して防振機能を発揮させる振動の周波数帯域より狭い３０Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲内に設定されている。

以上のように構成された能動型防振装置１０（図１参照）の製造方法について説明する。第１取付具１１と第２取付具１２（筒状金具１３）とが防振基体１５により連結された第１成形体と、ダイヤフラム１８が加硫成形されると共に取付板２４及び軸状部材４４が加硫接着された第２成形体とを、ゴム加硫金型によりそれぞれ加硫成形する。また、別のゴム加硫金型により、仕切体１９の挿通孔２０の周囲に弾性体２１を加硫成形する。弾性体２１は、上下方向に２つ割りされたゴム加硫金型を仕切体１９の上面および下面にそれぞれ配置することで成形できるので、金型の構造を簡素化できる。

ゴム加硫金型による加硫成形の後は、まず、仕切体１９に第２成形体を組み付けて中間組立体を組み立てる。具体的には、仕切体１９と第２成形体とを液体中に沈め、仕切体１９の挿通孔２０へピストン部材３０を挿入した後、ピストン部材３０を軸状部材４４に固定する。次に、ピストン部材３０の先端に第２ストッパ部３２をねじ３３で固定する。

次いで、第１成形体も液体中に沈め、第１成形体の下方開口から中間組立体を仕切体１９側から筒状金具１３内へ挿入し、第１組立体を液体中で組み立てる。その後、第１組立体を第１取付具１１が下方となる姿勢で液体外へ取り出し、この姿勢を維持しつつ、アクチュエータ４０をダイヤフラム１８の下面側から重ね、軸状部材４４と可動子４３とをボルトにより締結固定する。そして、取付板２５及びアクチュエータ４０に底金具１４を被せ、筒状金具１３の下方開口に底金具１４をかしめ加工により固着する。これにより能動型防振装置１０の製造が完了する。

なお、アクチュエータ４０を第２取付具１２に固定するときには、取付板２５に軸直角方向の位置ずれが生じないようにして、駆動軸４２の軸心Ｏと挿通孔２０との芯ずれを抑える必要がある。挿通孔２０に弾性体２１を設けていない場合には、駆動軸４２の軸心Ｏと挿通孔２０との芯ずれが大きいと、ピストン部材３０（剛体）が挿通孔２０の内周（剛体）に強く擦れ、アクチュエータ４０の駆動力でピストン部材３０が円滑に振動できなくなるからである。駆動軸４２の軸心Ｏと挿通孔２０との芯ずれを抑えるため、能動型防振装置１０の組立作業、特にアクチュエータ４０を第２取付具１２に固定するときの駆動軸４２の芯出し作業が煩雑である。

これに対し本実施の形態によれば、挿通孔２０の内周を構成する仕切体１９の縁部１９ａにゴム状の弾性体２１が設けられる。アクチュエータ４０を第２取付具１２に固定するときに、駆動軸４２の芯ずれが生じてピストン部材３０が弾性体２１の中央部２１ａに当たると、ピストン部材３０は弾性体２１（特に中央部２１ａ）を弾性変形させる。ピストン部材３０は弾性体２１（中央部２１ａ）に接触した状態だが、中央部２１ａが変形してピストン部材３０の外周面に倣うので、アクチュエータ４０の駆動力によりピストン部材３０を振動させることができる。そのため、能動型防振装置１０の組立作業、特にアクチュエータ４０を第２取付具１２に固定するときの駆動軸４２の芯出し作業の精度を下げることができる。よって、能動型防振装置１０の組立作業を簡素化できる。

また、弾性体２１（中央部２１ａ）は挿通孔２０の内周とピストン部材３０の外周との隙間を狭めるので、ピストン部材３０と挿通孔２０との隙間からの液漏れを抑制できる。よって、ピストン部材３０の加振変位による発生力を確保できる。その結果、能動型防振装置１０の減衰性能を確保できる。

次いで能動型防振装置１０の動作について説明する。比較的大振幅の低周波振動が入力される場合には、能動型防振装置１０を制御する制御装置（図示せず）によってアクチュエータ４０の動作が停止される。この状態では、仕切体１９に形成されたオリフィス２２を介して第１液室１７ａと第２液室１７ｂとの間を液体が流通する。能動型防振装置１０はオリフィス２２の液体流動効果によって振動を減衰できる。

比較的小振幅の高周波振幅が入力される場合には、制御装置（図示せず）によってアクチュエータ４０のコイル５２に正弦波交流電圧や矩形波交流電圧などを印加し、可動子４３（即ち駆動軸４２）を上下に往復動変位させる。これにより、駆動軸４２に連結されたピストン部材３０が入力振動に対して逆位相で加振変位する。第１液室１７ａの液圧を制御できるので、振動を減衰できる。

なお、ピストン部材３０は金属製（剛体の部材）なので、加振変位時に受ける液圧によって弾性変形するゴム製のピストン部材と比較して、ピストン部材３０の変形によるアクチュエータ４０の駆動力の伝達ロスを低減して発生力を確保できる。第１液室１７ａの液圧制御の正確性を向上できるので、減衰性能を向上できる。

剛体のピストン部材３０は、材質を金属材料や硬質の合成樹脂材料に変更することで、質量を比較的容易に調整できる（質量を変えられる）。よって、アクチュエータ４０のコイル５２が消磁状態にあるときに第１液室１７ａの内圧の上昇によってピストン部材３０に生じる推力（第１液室１７ａから押し出される力）とその推力によって生じるピストン部材３０の変位量との比であるばね定数と、ピストン部材３０及び駆動軸４２の質量とにより決定されるピストン部材３０及び駆動軸４２の固有振動数を容易に調整できる。

その結果、アクチュエータ４０は、防振機能を発揮させる振動の周波数帯域内に設定された固有振動数に略等しい振動を駆動軸４２に与えることができるので、アクチュエータ４０の出力が小さくても共振によって強い振れを生じさせ、発生力を大きくできる。小出力のアクチュエータ４０を採用しても発生力を確保できるので、アクチュエータ４０を小型化（特に低背化）できる。また、ピストン部材３０及び駆動軸４２を振動させ易くできるので、コイル５２に流す電流を小さくできる。よって、アクチュエータ４０の消費電力を削減できる。

能動型防振装置１０は、第１ストッパ部３１と第２ストッパ部３２とが仕切体１９を挟みつつピストン部材３０から張り出し形成されている。そのため、第１取付具１１へ近接する方向へのピストン部材３０の変位が所定量以上となった場合には、第１ストッパ部３１が第１緩衝部２１ｂに当接し、仕切体１９により変位が規制される。また、第１取付具１１から離間する方向へのピストン部材３０の変位が所定量以上となった場合には、第２ストッパ部３２が第２緩衝部２１ｃに当接し、仕切体１９により変位が規制される。即ち、第１ストッパ部３１及び第２ストッパ部３２の範囲に駆動軸４２の変位を規制できる。

第１ストッパ部３１及び第２ストッパ部３２により、アクチュエータ４０が制御不能となり暴走した場合にダイヤフラム１８等の損傷を防止し、大振幅の振動が入力された場合にアクチュエータ４０の損傷を防止できる。能動型防振装置１０は、液室１７を仕切るための仕切体１９を利用してピストン部材３０の変位を規制できるので、新たな部材の追加を抑制し、部品点数の増加や製品コストの増加を抑制できる。また、第１ストッパ部３１及び第２ストッパ部３２が機能するときには、第１ストッパ部３１及び第２ストッパ部３２と仕切体１９との間にそれぞれ介在する第１緩衝部２１ｂ及び第２緩衝部２１ｃにより、異音の発生を抑制できる。

なお、弾性体２１は仕切体１９の縁部１９ａにゴム膜状に設けられているので、塊状の弾性体を設ける場合と比較して、弾性体２１を構成するゴム量を少なくできる。そのため、加硫成形のときの弾性体２１の熱収縮量を小さくできる。その結果、弾性体２１（中央部２１ａ）の内周とピストン部材３０の外周とのクリアランスの調整を容易にできる。

また、弾性体２１の体積を小さくできるので、弾性体２１の熱膨張による寸法変化を小さくできる。その結果、クリアランスが調整された弾性体２１（中央部２１ａ）の内周とピストン部材３０の外周との隙間を確保でき、アクチュエータ４０の駆動力によるピストン部材３０の円滑な振動を持続できる。

次に図３を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、第１ストッパ部３１及び第２ストッパ部３２が、それぞれ駆動軸４２の軸方向への変位を規制する場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、ストッパ部１０８が、駆動軸４２の軸方向への変位を規制する場合について説明する。なお、第１実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図３は第２実施の形態における能動型防振装置１００の軸方向断面図である。なお、図３では、エンジンを支持する前の状態（即ち、エンジンの重量が負荷される前の状態）を図示している。

図３に示すように能動型防振装置１００は、第１仕切体１０１と、第１仕切体１０１の下方に重ね合される第２仕切体１０４とを備え、第１仕切体１０１の中央に形成された挿通孔１０２にピストン部材１１０が挿通されると共に、ピストン部材１１０から張り出して形成されるストッパ部１０８が、第１仕切体１０１と第２仕切体１０４との間に配置される。

第１仕切体１０１及び第２仕切体１０４は、軸心Ｏ周りに対称な円板形状の合成樹脂製の部材であり、それらの外径は同一に設定されている。第１仕切体１０１は、円筒状の筒部１０３が、軸心Ｏに沿って下面に連設されている。筒部１０３の下端に第２仕切体１０４が重ね合され、第１仕切体１０１及び第２仕切体１０４の外周が筒状金具１３の内周を覆うゴム膜１６に密着することで、断面略矩形状のオリフィス１０５が形成される。

第１仕切体１０１は、中央に挿通孔１０２が形成されている。挿通孔１０２は、軸心Ｏに同軸の孔であり、ピストン部材１１０が挿通される。仕切体１０１は、挿通孔１０２の内周を構成する仕切体１０１の縁部にゴム膜状の弾性体２１が設けられている。

第２仕切体１０４は、中央に組立孔１０６が形成されている。組立孔１０６は、挿通孔１０２と同じ大きさに設定された軸心Ｏに同軸の孔である。組立孔１０６は、軸心Ｏを挟んだ両側（即ち位相が１８０°ずれた位置）に、軸方向視が略矩形状の逃げ凹部（図示せず）が径方向外方へ向けて延設される。逃げ凹部は、中間組立体を組み立てるときに、ストッパ部１０８を通過させるための凹部であり、ストッパ部１０８より少し大きめに形成される。

ダイヤフラム１０７は、防振基体１５との間に液室１７を形成するゴム膜状の部材であり、取付板２４及び軸状部材４４に加硫接着されている。ダイヤフラム１０７は自由長を確保するため、取付板２４と軸状部材４４との間で断面視蛇腹状に屈曲されている。

ストッパ部１０８は、ゴム状弾性体からダイヤフラム１０７と一体に成形される軸方向視が略矩形状の部位であり、軸状部材４４の外周面から軸心Ｏを挟んだ両側（即ち位相が１８０°ずれた位置）に径方向外方へ向けて張り出して形成される。ストッパ部１０８は、挿通孔１０２の内径および組立孔１０６の内径より、張り出し寸法が大きく設定されている。

ピストン部材１１０は、金属材料から略円柱状に形成される部材（剛体の部材）であり、軸状部材４４の先端に螺着されると共に、ねじ１１１により固定されている。防振基体１５へ近接する方向へのピストン部材１１０の変位が所定量以上に達した場合には、ストッパ部１０８が第１仕切体１０１の下面に当接することで、ピストン部材１１０の変位が規制される。このとき、ストッパ部１０８と第１仕切体１０１の下面との間に第１緩衝部２１ｂが介在するので、異音の発生を抑制できる。また、アクチュエータ４０へ近接する方向へのピストン部材１１０の変位が所定量以上に達した場合には、ストッパ部１０８が第２仕切体１０４の上面に当接することで、ピストン部材１１０の変位が規制される。ストッパ部１０８はゴム状弾性体から構成されているので、ストッパ部１０８が第２仕切体１０４に衝突するときの衝撃を緩衝し、異音の発生を抑制できる。

以上のように構成された能動型防振装置１００の製造方法について説明する。第１取付具１１と第２取付具１２（筒状金具１３）とが防振基体１５により連結された第１成形体と、ダイヤフラム１０７が加硫成形されると共に取付板２４及び軸状部材４４が加硫接着された第２成形体とを、ゴム加硫金型によりそれぞれ加硫成形する。また、別のゴム加硫金型により、第１仕切体１０１の挿通孔１０２の周囲に弾性体２１を加硫成形する。弾性体２１は、上下方向に２つ割りされたゴム加硫金型を第１仕切体１０１の上面および下面にそれぞれ配置することで成形できるので、金型の構造を簡素化できる。

ゴム加硫金型による加硫成形の後は、第２成形体の軸状部材４４にピストン部材１１０を取り付けた後、第１仕切体１０１及び第２仕切体１０４に第２成形体を組み付けて中間組立体を組み立てる。具体的には、第１仕切体１０１、第２仕切体１０４及び第２成形体を液体中に沈め、第２仕切体１０４の組立孔１０６に、逃げ凹部（図示せず）とストッパ部１０８との位相を一致させた状態で、ピストン部材１１０及びストッパ部１０８を挿入する。次いで、ストッパ部１０８を第２仕切体１０４に対して軸心Ｏを中心に９０°回転させた後、ピストン部材１１０を第１仕切体１０１の挿通孔１０２に挿通して、第２仕切体１０４に第１仕切体１０１を重ね合わせる。これにより、ストッパ部１０８が、第１仕切体１０１と第２仕切体１０４との間に配置された状態となる。

次いで、第１成形体も液体中に沈め、第１成形体の下方開口から中間組立体を第１仕切体１０１側から筒状金具１３内へ挿入し、第１組立体を液体中で組み立てる。その後、第１組立体を第１取付具１１が下方となる姿勢で液体外へ取り出し、この姿勢を維持しつつ、アクチュエータ４０をダイヤフラム１０７の下面側から重ね、軸状部材４４と可動子４３とをボルトにより締結固定する。そして、取付板２５及びアクチュエータ４０に底金具１４を被せ、筒状金具１３の下方開口に底金具１４をかしめ加工により固着する。これにより能動型防振装置１００の製造が完了する。

能動型防振装置１００は、挿通孔１０２の内周を構成する仕切体１０１の縁部にゴム状の弾性体２１が設けられる。アクチュエータ４０を第２取付具１２に固定するときに、駆動軸４２の芯ずれが生じてピストン部材１１０が弾性体２１の中央部２１ａに当たると、ピストン部材１１０は弾性体２１（特に中央部２１ａ）を弾性変形させる。ピストン部材１１０は弾性体２１（中央部２１ａ）に接触した状態だが、中央部２１ａが変形してピストン部材１１０の外周面に倣うので、アクチュエータ４０の駆動力によりピストン部材１１０を振動させることができる。そのため、能動型防振装置１００の組立作業、特にアクチュエータ４０を第２取付具１２に固定するときの駆動軸４２の芯出し作業の精度を下げることができる。よって、能動型防振装置１００の組立作業を簡素化できる。

また、弾性体２１（中央部２１ａ）は挿通孔１０２の内周とピストン部材１１０の外周との隙間を狭めるので、ピストン部材１１０と挿通孔１０２との隙間からの液漏れを抑制できる。よって、ピストン部材１１０の加振変位による発生力を確保できる。その結果、能動型防振装置１００の減衰性能を確保できる。

また、第１仕切体１０１と第２仕切体１０４との間にストッパ部１０８が配置された状態となるので、第１仕切体１０１及び第２仕切体１０４とストッパ部１０８との干渉により、ピストン部材１１０の過大な変位を規制できる。その結果、ダイヤフラム１０７やアクチュエータ４０の損傷を防止できる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

上記各実施の形態では、仕切体１９及び第１仕切体１０１によって液室１７が仕切られ、第１液室１７ａ及び第２液室１７ｂが形成され、第１液室１７ａと第２液室１７ｂとの間がオリフィス２２，１０５によって接続される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、要求される防振性能に応じて、第１液室１７ａと第２液室１７ｂとの間を複数のオリフィスで接続することは当然可能である。また、第１液室１７ａ及び第２液室１７ｂに加え、さらに１乃至複数の副液室を有する構成とすることは当然可能である。この場合には、第１液室１７ａ、第２液室１７ｂ及び副液室の内の２つの液室間を、オリフィス２２，１０５以外の他の１乃至複数のオリフィスによって連通させることができる。また、オリフィス２２，１０５によって抑制される振動の周波数より高い周波数の振動を抑制する弾性膜を液室１７内に設けることは当然可能である。

上記各実施の形態では、自動車のエンジンを弾性支持するエンジンマウントとして能動型防振装置１０，１００を用いる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。ボディマウント、デフマウント等、任意の振動体の振動を抑制する防振装置に能動型防振装置１０，１００を適用することは当然可能である。

上記各実施の形態では、防振基体１５の下方にダイヤフラム１８，１０７が配置されることで、第１液室１７ａの下方に第２液室１７ｂが設けられる能動型防振装置１０，１００について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、防振基体１５及びダイヤフラム１８，１０７は任意の位置に配置できる。例えば、防振基体の上方にダイヤフラムを配置して、第１液室の上方に第２液室を設けることは当然可能である。この場合には、防振基体の外周に、第１液室と第２液室とを接続するオリフィスが形成される。

上記各実施の形態では、金属材料によりピストン部材３０，１１０が形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、液圧による弾性変形を実質的に生じない硬質の合成樹脂材料などによりピストン部材３０，１１０を形成することは当然可能である。

上記各実施の形態では、アクチュエータ４０に交流電流（正弦波信号や矩形波信号など）を通電してコイル５２を励磁し、板バネ４６で弾性支持された駆動軸４２を往復動させる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。コイルスプリングによって駆動軸が軸心Ｏ方向の一方へ付勢されているアクチュエータの場合には、コイルに直流電流を断続的に通電してコイルの励磁・消磁を断続的に行うと、コイルの励磁によりコイルスプリングを圧縮して駆動軸を変位させ、コイルの消磁によりコイルスプリングの復元力により駆動軸を変位させることができる。このようなアクチュエータが採用された能動型防振装置においても、本実施の形態と同様の作用・効果を実現できる。

１０，１００ 能動型防振装置
１５ 防振基体
１７ 液室
１７ａ 第１液室
１８，１０７ ダイヤフラム
１９ 仕切体
１９ａ 縁部
２０，１０２ 挿通孔
２１ 弾性体
２１ｂ 第１緩衝部
２１ｃ 第２緩衝部
３０，１１０ ピストン部材
３１ 第１ストッパ部
３２ 第２ストッパ部
４０ アクチュエータ
４２ 駆動軸
１０１ 第１仕切体（仕切体）
１０８ ストッパ部（第２ストッパ部）

Claims (4)

1. 振動体の振動を受けるゴム状弾性体から構成される防振基体と、
   ゴム状弾性体から構成されると共に前記防振基体との間で液室を形成するダイヤフラムと、
   前記液室を複数に仕切り、前記防振基体側の第１液室を形成する仕切体と、
   前記仕切体を貫通して形成される挿通孔に挿通され、前記第１液室に軸方向の先端が突出するピストン部材と、
   前記ピストン部材を駆動軸により軸方向へ加振するアクチュエータと、
   前記挿通孔の内周を構成する前記仕切体の縁部に設けられると共に、前記挿通孔の内周と前記ピストン部材の外周との隙間を狭めるゴム状の弾性体とを備えていることを特徴とする能動型防振装置。
2. 前記ピストン部材は、剛体の部材であることを特徴とする請求項１記載の能動型防振装置。
3. 前記ピストン部材は、後端側から径方向外方へ向けて張り出す第１ストッパ部を備え、
   前記弾性体は、前記第１ストッパ部と前記仕切体の縁部との間に配置される第１緩衝部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の能動型防振装置。
4. 前記ピストン部材は、先端側から径方向外方へ向けて張り出す第２ストッパ部を備え、
   前記弾性体は、前記第２ストッパ部と前記仕切体の縁部との間に配置される第２緩衝部を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の能動型防振装置。

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