JPH06294438A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 防振装置の製造コストを低減すると共に耐久
性を向上する。 【構成】 車体１６へ載置される下部取付台１２と外筒
２６との間に、鋼製の板ばね２４が挟着される。板ばね
２４の受圧液室４５側中央部に永久磁石９４がこの永久
磁石９４の磁力により吸着される。電磁石５０が下部取
付台１２に取付られている。この電磁石５０は、上面が
板ばね２４の下面から所定寸法離間しており、板ばね２
４に対向する部分が極となる。従って、永久磁石９４が
電磁石５０と吸引、反発して板ばね２４が振動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は能動型制御を行う防振装
置に係り、特にエンジン振動の車体への伝達を阻止する
ための防振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンは防振装置によって車
体へ支持されており、この防振装置がエンジン振動の車
体への伝達を阻止している。このような防振装置の一例
として、図５に示すような防振装置が提案されていて、
この図に基づき従来の防振装置を説明する。

【０００３】この図に示す防振装置は、弾性体２２８の
変形により内容積が変化する受圧液室２４５に、制限通
路２４７を介して副液室２４４が連結されている。さら
に、受圧液室２４５の下側に受圧液室２４５の隔壁とな
る板ばね２２４が取り付けられ、エンジンあるいは車体
にこの防振装置を取り付けるための取付部材２１２に板
ばね２２４を振動させる電磁石２５０が取り付けられて
いる。

【０００４】このような構造の防振装置においては、搭
載されたエンジンが作動して振動が発生した場合、弾性
体２２８の変形及び液室２４４、２４５間を連通する制
限通路２４７内の液体の粘性抵抗等で振動を吸収すると
共に、電磁石２５０が発生する電磁力により板ばね２２
４を振動させて、受圧液室２４５の液圧が上昇しないよ
うにし、高い周波数の振動が入力しても動ばね定数を上
昇させずに振動を吸収している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のような防振装置
では、振動部材となる板ばね２２４を振動させる際に、
電磁石２５０から板ばね２２４側に加えられる磁束の磁
路を形成する必要から、ねじ止めによって鉄等で形成さ
れる強磁性体２９６を板ばね２２４に固定していた。

【０００６】従って、防振装置の製造に際しては、板ば
ね２２４に強磁性体２９６をねじ止めるために大きな労
力を要し、結果として、製造コストが上昇するという欠
点が存在する。また、強磁性体２９６を板ばね２２４に
ねじ止める際に形成された取り付け孔２２６により板ば
ね２２４の強度が低下して、耐久性が低くなる虞を有し
ていた。

【０００７】本発明は上記事実を考慮し、製造コストを
低減すると共に耐久性を向上することができる防振装置
を提供することが目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による防振装置
は、振動発生部及び振動受部の一方に連結される第１の
取付部材と、振動発生部及び振動受部の他方に連結され
る第２の取付部材と、前記第１の取付部材と前記第２の
取付部材との間に設けられる弾性体と、前記弾性体を隔
壁の一部として振動発生時に拡縮する受圧液室と、前記
受圧液室に制限通路を介して連結される副液室と、前記
受圧液室の隔壁の他の一部を構成すると共に可撓性を有
する振動部材と、前記振動部材に磁力により固着される
永久磁石と、前記振動部材と対向して位置し且つ磁力の
変化により前記振動部材を永久磁石と一体的に振動させ
る加振力を発生するアクチュエータと、前記アクチュエ
ータに接続され且つ振動受部の振動の振幅を検出して前
記アクチュエータを駆動する制御手段とを備えたことを
特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の防振装置は、第１の取付部材または第
２の取付部材の一方を振動発生部である例えばエンジン
へ連結し、他方を振動受部へ連結して使用する。

【００１０】この防振装置にエンジン振動が入力する
と、弾性体が変形して受圧液室が拡縮する。この結果、
受圧液室内部の液体が制限通路を介して副液室との間を
行き来して減衰力が発生し、エンジン振動が吸収され
る。

【００１１】一方、振動受部の振動の振幅が小さくなる
ように、アクチュエータが制御手段によって制御されて
駆動し、アクチュエータから発生する磁力を変化させて
振動部材を振動させる。従って、受圧液室の隔壁の一部
を構成する振動部材が振動して、受圧液室内の液圧の上
昇を抑える。

【００１２】この結果、振動の周波数が上がって制限通
路が目詰まり状態となっても、振動部材が振動して受圧
液室内の液圧の上昇を抑えるので動ばね定数が上昇する
ことはなく、高周波数の振動を確実に吸収することがで
きる。

【００１３】この振動部材の振動に際して、可撓性を有
する振動部材に永久磁石がその磁力により固着されてい
る為、アクチュエータ側の磁極の連続的な変化に伴って
永久磁石が吸引、反発され、永久磁石と振動部材とが一
体的に振動する。

【００１４】従って、強磁性体を振動部材に取り付ける
替わりに、永久磁石をその磁力により振動部材に固着し
たため、取り付けに際しての際の労力が低減されると共
に、取り付け用の孔を設ける必要が無くなって防振装置
の耐久性が向上することとなった。

【００１５】

【実施例】次に、本発明に係る防振装置の第１実施例を
図１及び図２に示し、これらの図に基づき第１実施例を
説明する。

【００１６】図１に示すように、この防振装置本体１０
には、第１の取付部材としてのカップ状をした下部取付
台１２が備えられている。この下部取付台１２の底板１
２Ｂは円板状とされ、下面には取付ボルト１４が立設さ
れている。底板１２Ｂの周囲は円筒状の立壁部１２Ａと
され、上端部には半径方向外方に延びるフランジ部１２
Ｃが形成されている。

【００１７】本実施例では、この下部取付台１２が自動
車の車体１６へ載置され、前記取付ボルト１４へナット
１８が螺合されることによって車体１６に固定されてい
る。

【００１８】一方、下部取付台１２のフランジ部１２Ｃ
の上部にはリング状の支持金具９０が位置し、これらの
間に一対のＯリング８８を介して円板状に形成された振
動部材である鋼製の板ばね２４が挟着されている。

【００１９】そして、この板ばね２４の受圧液室４５側
中央部には、例えば下側をＳ極とすると共に円板状に形
成された永久磁石９４が、この永久磁石９４の磁力によ
り板ばね２４及び後述のヨーク８２と引き合って、吸着
されている。さらに、永久磁石９４の磁力により吸着さ
れて永久磁石９４に固着されると共に鉄等の材料により
構成される強磁性体９６が、この永久磁石９４の上部側
及び外周側を覆っている。

【００２０】板ばね２４の外側には、板ばね２４と同軸
的に外筒２６が配設されている。外筒２６は、上側へ行
くにしたがって内外径が拡大されており、内周側に環状
の弾性体２８が加硫接着されている。弾性体２８の一部
は外筒２６の内周下端近傍まで薄肉状に延設されてい
る。

【００２１】外筒２６の下端部にはフランジ部２６Ａが
設けられており、フランジ部２６Ａの外周側が内側に絞
られて、前記下部取付台１２のフランジ部１２Ｃとの間
で板ばね２４及び支持金具９０を挟持している。

【００２２】弾性体２８の中央には固着部３０が配設さ
れている。固着部３０は、カップ状とされ、上端にはフ
ランジ部３０Ｂが形成されており、円筒部３０Ａの外周
面からフランジ部３０Ｂの一部にかけて前記弾性体２８
が加硫接着されている。

【００２３】固着部３０の上側には第２の取付部材とし
ての空気室形成部３２が配設されている。

【００２４】空気室形成部３２は、略ハット状に形成さ
れており、下端のフランジ部３２Ａが固着部３０のフラ
ンジ部３０Ｂの外周でかしめ固定されている。

【００２５】固着部３０と空気室形成部３２との間に
は、ダイヤフラム３４が配設されており、ダイヤフラム
３４の周縁部は前記固着部３０のフランジ部３０Ｂと空
気室形成部３２のフランジ部３２Ａとの間に挟持されて
いる。

【００２６】空気室形成部３２とダイヤフラム３４との
間は空気室３６とされており、内部は必要に応じて外気
と連通される。また、空気室形成部３２の外側軸芯部に
はエンジン側の取り付け用とされる取付ボルト３８が立
設されている。

【００２７】この空気室形成部３２にはエンジン５２が
取り付けられたブラケット４０が載置されており、ブラ
ケット４０を貫通した取付ボルト３８にはナット４２が
螺合されている。

【００２８】固着部３０とダイヤフラム３４との間は副
液室４４とされており、固着部３０と板ばね２４との間
は、受圧液室４５とされている。固着部３０の内部に
は、下側が封止された円筒状の通路形成部材４６が嵌合
されて固定されている。この通路形成部材４６の外周側
には、制限通路４７を構成する溝部４６Ａが形成され、
この制限通路４７の一端側が受圧液室４５に繋がり、他
端側が副液室４４に繋がっている。この為、制限通路４
７が受圧液室４５と副液室４４とを連通している。

【００２９】なお、これら受圧液室４５、副液室４４の
内部にはエチレングリコール等の液体が充填されてい
る。

【００３０】また、下部取付台１２には、コイル８４が
巻き付けられたボビン８６を内蔵したヨーク８２が収納
されており、これらコイル８４、ボビン８６及びヨーク
８２等により電磁石５０が構成されている。従って、ア
クチュエータとしての電磁石５０が下部取付台１２に取
付られている。この電磁石５０は、上面が前記板ばね２
４の下面から所定寸法離間しており、板ばね２４に対向
する部分が極となる。

【００３１】以上より、この可撓性を有する板ばね２４
が、下部取付台１２と対向して位置すると共に受圧液室
４５の下部側の隔壁を構成し、電磁石５０により中央部
寄りが上下して、受圧液室４５内の圧力上昇を防止す
る。

【００３２】この一方、図２に示すように、エンジン５
２にはエンジンの爆発パルスを検出するパルスセンサ５
４が取り付けられている。このパルスセンサ５４は波形
整形器５６、生成手段の一部を構成する周波数変換器５
７を介して生成手段の他の一部を構成する補正正弦波発
生器５８に接続されている。波形整形器５６は、爆発パ
ルスを所定の矩形状のパルスに整形する。また、周波数
変換器５７は波形整形器５６からのパルスの周波数を所
定の周波数に変換することができる。

【００３３】一方、自動車の車体１６には、車体１６の
振動の振幅を検出する振動検出センサとしての振動セン
サ６０が取り付けられている。なお、振動センサ６０と
しては、加速度センサ等を用いることができる。

【００３４】次に、補正正弦波発生器５８の詳細を説明
する。補正正弦波発生器５８は、比較器６１、基準発信
器６２、基準パルス発生器６４及び変調器６８を備えて
いる。

【００３５】基準発信器６２は、基準パルス発生器６４
と変調器６８とに接続されている。この基準発信器６２
は所定周波数の正弦波を出力する。

【００３６】基準パルス発生器６４は、基準発信器６２
の正弦波と同一周期の基準パルスを出力する。

【００３７】この基準パルス発生器６４は、波形整形器
５６と変調器６８とに接続された比較器６１に接続され
ている。比較器６１は、波形整形器５６から出力された
波形整形後の爆発パルスの周期と基準発信器６２の基準
パルスの周期とを比較して比較信号を変調器６８に出力
する。

【００３８】変調器６８は、基準発信器６２から出力さ
れた正弦波の周期を比較器６１の比較信号に基づいて変
調して変調した正弦波を出力する。

【００３９】変調器６８には、制御手段の一部を構成す
る位相調整器７０が接続されており、この位相調整器７
０は変調器６８から出力された正弦波の位相を所定量ず
らす。

【００４０】位相調整器７０には、制御手段の他の一部
を構成する増幅器７２が連結されており、増幅器７２は
位相調整器７０から出力された正弦波の振幅を増幅して
電磁石５０のコイル８４に出力する。

【００４１】増幅器７２には、制御手段のさらに他の一
部を構成するゲインコントローラ７４が連結されてい
る。このゲインコントローラ７４には前述した振動セン
サ６０が接続されており、車体の振動振幅を零とするよ
うに増幅器７２のゲインを調整する。

【００４２】次に本実施例の作用を説明する。エンジン
５２の振動が防振装置本体１０に入力すると、振動は空
気室形成部３２及び固着部３０を介して弾性体２８へ伝
わり、これによって弾性体２８が弾性変形して受圧液室
４５が拡縮する。受圧液室４５が拡縮すると、内部の液
体が制限通路４７を介して受圧液室４５と副液室４４と
の間を行き来し、液体が制限通路４７内で共振すること
によって大きな減衰力が発生する。これによって、エン
ジン振動が吸収される。

【００４３】また、防振装置本体１０では、受圧液室４
５の液圧が上昇しないように板ばね２４の振動が制御さ
れるので、制限通路４７の中を液体が流れなくなるよう
な高い周波数の振動が入力しても動ばね定数が高くなる
ことはなく、周波数の高い振動を吸収することができ
る。

【００４４】次に、板ばね２４を振動させるための制御
について詳細を以下に説明する。エンジン５２が４サイ
クル４気筒エンジンであり、爆発の周期と同一周期のエ
ンジン振動を吸収したい場合には、エンジン回転２次成
分に着目して板ばね２４の振動を制御する。

【００４５】ここで、エンジンの回転数と発生振動数と
の比、つまりクランクシャフト１回転に対して何回の振
動が起こるかを回転次数といい、例えば、回転数３００
０ｒｐｍの時、１００Ｈz の振動が発生したとすれば、
その回転次数は２次（１００÷（３０００÷６０）＝２
次）である。そして、爆発による回転力の変化の周期
は、例えば、４サイクル単気筒エンジンの場合にはクラ
ンク軸２回転で１サイクルである。すなわち、エンジン
が４サイクル４気筒エンジンである場合には、クランク
シャフト１回転に対して２回の振動（クランクシャフト
２回転に対して４回の爆発であるため）が起こるため、
回転次数は２次となる。

【００４６】パルスセンサ５４で検出されたエンジンの
爆発パルスは、波形整形器５６に入力され所定の矩形状
のパルスに整形されて出力される。波形整形器５６から
出力されたパルスは周波数変換器５７を介して補正正弦
波発生器５８へ出力される。

【００４７】エンジン５２が４サイクル４気筒エンジン
であり、爆発の周期と同一周期のエンジン振動はクラン
クシャフト１回転に対して２回の振動をおこすので、回
転次数は２次である。エンジン５２が４サイクル４気筒
エンジンである場合には、爆発パルスは、クランクシャ
フト１回転に対して２回であるため周波数変換器５７で
波形整形器５６から出力されたパルスの周波数変換を行
わないようにする。

【００４８】一方、基準発信器６２は所定周波数の正弦
波を発生し、この正弦波が基準パルス発生器６４と変調
器６８とに入力される。基準パルス発生器６４は基準発
信器６２の正弦波と同一周期の基準パルスを発生し、こ
の基準パルスが比較器６１に入力される。比較器６１
は、エンジンの爆発パルスの周期と基準パルスの周期と
の比較をして比較信号を出力し、この比較信号が変調器
６８に入力される。変調器６８は、基準発信器６２から
出力された正弦波を比較信号に基づいて変調し、エンジ
ンの爆発パルスと同一周期とし、変調された正弦波が位
相調整器７０に入力される。

【００４９】位相調整器７０は、エンジン振動と電磁力
とが同期するように変調器６８から出力された正弦波の
位相を調整する。

【００５０】一方、ゲインコントローラ７４は、車体１
６の振動の振幅を０（車体の振動を最小にするため）と
するように増幅器７２のゲインを調整する。

【００５１】これによって、エンジンの爆発によって生
じる振動に応じて、板ばね２４が受圧液室４５の圧力上
昇を抑えるように振動して防振装置本体１０の動ばね定
数の上昇を抑えることができる。したがって、エンジン
振動の車体側への伝達を効果的に阻止することができ
る。また、上記構成によりエンジン回転数の変化、即ち
エンジン振動の周波数の増減に追従して受圧液室４５の
圧力上昇を抑えることができるため、本実施例の防振装
置本体１０は広範囲な周波数にわたる振動を確実に吸収
することができる。

【００５２】さらに、板ばね２４の振動に際しては、永
久磁石９４がその磁力により可撓性を有する板ばね２４
に固着されている為、増幅器７２から正弦波の電流が入
力される電磁石５０側の磁極の連続的な変化に伴って、
永久磁石９４が吸引、反発され、永久磁石９４と板ばね
２４とが一体的に振動することとなる。

【００５３】すなわち、一定と成っている永久磁石９４
の磁極に対して、交流の電流が流れる電磁石５０の磁極
はＳ極とＮ極との間で連続的に変化し、磁束が図１の実
線の向きと点線の向きとで連続的に変わる。この為、永
久磁石９４及び板ばね２４が電磁石５０に対して、吸
引、反発を繰り返して、板ばね２４を振動させる。この
際、強磁性体９６が永久磁石９４を覆っている為、強磁
性体９６も板ばね２４と一体的に振動すると共に、電磁
石５０の磁束の磁路を形成する。

【００５４】以上より、強磁性体のみを板ばね２４に取
り付ける替わりに、永久磁石９４をその磁力により板ば
ね２４に固着したため、取り付けに際しての際の労力が
低減されると共に、取り付け用の孔を設ける必要が無く
なって防振装置本体１０の耐久性が向上することとなっ
た。

【００５５】次に、本発明に係る防振装置の第２実施例
を図３に示し、この図に基づき本実施例を説明する。
尚、第１実施例で説明した部材と同一の部材には同一に
符号を付し、重複した説明を省略する。

【００５６】本実施例を表す図３に示すように、板ばね
２４の電磁石５０側中央部には、円板状に形成された永
久磁石１０２がこの永久磁石１０２の磁力により吸着さ
れており、さらに、板ばね２４の受圧液室４５側中央部
には、板ばね２４を通過する永久磁石１０２の磁力によ
り強磁性体１０４が吸着されて位置している。

【００５７】一方、固着部３０の内部には、下側が封止
された薄肉の円筒状に形成された通路形成部材１０６が
嵌合されて固定されている。この通路形成部材１０６の
下部外周側には、制限通路１０７を構成する凹部１０６
Ａが形成され、この制限通路１０７の一端側が受圧液室
４５に繋がり、他端側が副液室４４に繋がっている。こ
の為、制限通路１０７が受圧液室４５と副液室４４とを
連通している。

【００５８】以上より、本実施例でも板ばね２４に永久
磁石１０２及び強磁性体１０４が永久磁石１０２の磁力
により固着されている。この為、電磁石５０側の磁極の
連続的な変化に伴って永久磁石１０２が吸引、反発さ
れ、永久磁石１０２及び強磁性体１０４と板ばね２４と
が、一体的に振動する。

【００５９】次に、本発明に係る防振装置の第３実施例
を図４に示し、この図に基づき本実施例を説明する。
尚、第１実施例及び第２実施例で説明した部材と同一の
部材には同一に符号を付し、重複した説明を省略する。

【００６０】本実施例を表す図４に示すように、板ばね
２４の受圧液室４５側中央部には、円板状に形成された
永久磁石１１２がこの永久磁石１１２の磁力により吸着
されており、さらに、永久磁石１１２の磁力により吸着
されて永久磁石１１２に固着された強磁性体１１４が、
この永久磁石１１２の上部側及び外周側を覆っている。
そして、電磁石５０の板ばね２４側中央部には、円板状
に形成された永久磁石１１６がこの永久磁石１１６の磁
力により吸着されて固着されている。

【００６１】以上より、本実施例では、電磁石５０にも
永久磁石１１６が固着されている為、電磁石５０の磁力
が強化され、電磁石５０側の磁極の連続的な変化に伴っ
て永久磁石１１２がより強く吸引、反発され、永久磁石
１１２及び強磁性体１１４と板ばね２４とが、一体的に
振動する。

【００６２】なお、上記実施例では、アクチュエータを
有する下部取付台１２を車体側に取り付けるような構造
としたが、この逆に下部取付台１２をエンジン側に取り
付けるような構造としてもよい。つまり、アクチュエー
タは第１の取付部材あるいは第２の取付部材のいずれの
側に位置してもよい。そして、実施例では、振動部材を
板ばね２４としたが、例えば、ゴム等の弾性を有した支
持材を介して取り付けられた振動板のようなものであっ
てもよい。

【００６３】一方、第１実施例では、エンジンの爆発パ
ルスを検出するためにパルスセンサ５４を用いている
が、点火時期を演算するマイクロコンピュータをパルス
センサとして用い、点火時期を爆発パルスとして利用し
てもよく、また、クランクシャフトの回転角度やカムシ
ャフトの回転角度を検出する角度位置検出センサをパル
スセンサとして用いてもよい。

【００６４】また、第１実施例において、パルスセンサ
５４、波形整形器５６、周波数変換器５７、補正正弦波
発生器５８及び位相調整器７０等を用いたが、これらを
用いずに、単に、振動センサ６０からの信号に基づき、
増幅器７２及びゲインコントローラ７４により、車体の
振動振幅を零とするように調整する機構としてもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、製
造コストを低減すると共に耐久性を向上することができ
るという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る防振装置本体の断面
図である。

【図２】本発明の第１実施例のブロック図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る防振装置本体の断面
図である。

【図４】本発明の第３実施例に係る防振装置本体の断面
図である。

【図５】従来技術に係る防振装置本体の断面図である。

【符号の説明】

１０ 防振装置本体 １２ 下部取付台（第１の取付部材） ２４ 板ばね（振動部材） ２８ 弾性体 ３２ 空気室形成部（第２の取付部材） ４４ 副液室 ４５ 受圧液室 ４６ 通路形成部材 ４７ 制限通路 ５０ 電磁石（アクチュエータ） ７０ 位相調整器（制御手段） ７２ 増幅器（制御手段） ７４ ゲインコントローラ（制御手段） ９４ 永久磁石 １０２ 永久磁石 １１２ 永久磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動発生部及び振動受部の一方に連結さ
   れる第１の取付部材と、振動発生部及び振動受部の他方
   に連結される第２の取付部材と、前記第１の取付部材と
   前記第２の取付部材との間に設けられる弾性体と、前記
   弾性体を隔壁の一部として振動発生時に拡縮する受圧液
   室と、前記受圧液室に制限通路を介して連結される副液
   室と、前記受圧液室の隔壁の他の一部を構成すると共に
   可撓性を有する振動部材と、前記振動部材に磁力により
   固着される永久磁石と、前記振動部材と対向して位置し
   且つ磁力の変化により前記振動部材を永久磁石と一体的
   に振動させる加振力を発生するアクチュエータと、前記
   アクチュエータに接続され且つ振動受部の振動の振幅を
   検出して前記アクチュエータを駆動する制御手段とを備
   えたことを特徴とする防振装置。