JPH07233852A - 電子制御式液体封入マウント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン側から入力してくる振動を減衰する
に最適な駆動信号をアクチュエータに供給する。 【構成】 支持ばね１４とアクチュエータ５との間で主
液室１９を、支持ばね１４とダイアフラム１６との間で
副液室２０を形成し、両液室間をオリフィス２１を介し
て相互に連通する。一方、支持ばね１４の中心部にセン
ターボス１５を、センターボス１５にゴム状弾性体２４
を介して荷重センサ１７を、荷重センサ１７とアクチュ
エータ５との間に制御部材１８をそれぞれ設ける。アク
チュエータ５をエンジン２２側に、センターボス１５を
車体２３側に連結し、エンジン２２を作動させると、エ
ンジン２２から入力する振動はセンターボス１５の荷重
センサ１７で伝達荷重として検出され、荷重センサ１７
が検出した伝達荷重に応じた駆動信号が制御部材１８か
らアクチュエータ５に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子制御式液体封入マ
ウントに関し、特に、振動体から支持体側に伝達しよう
とする振動による伝達荷重に対応した適宜の信号を供給
することによりアクチュエータを駆動させるようにした
電子制御式液体封入マウントに関するものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】従来、自動車のエンジン
等の振動体を防振支持する電子制御式液体封入マウント
にあっては、種々のタイプのものが提案されており、例
えば、特開平４−３６２３３１号公報に開示されている
電子制御式液体封入マウント（機械ユニットを支えるた
めの液圧緩衝式ゴム受座）等が既に知られている。

【０００３】すなわち、この電子制御式液体封入マウン
トは、緩衝孔を介して作用室と調圧室との間で液体が移
動し合う際の液柱共振作用により低周波域の振動（ショ
ック振動等）を減衰し、車体との間に介装した加速度セ
ンサからの信号に応じてアクチュエータを駆動させ、作
用室内の液体に入力する振動と逆位相の脈動を発生させ
ることにより、中・高周波域の振動（アイドル振動等）
を減衰するように構成したものである。

【０００４】しかしながら、上記のように構成される従
来の電子制御式液体封入マウントにあっては、車体との
間に介装した加速度センサがエンジンから車体側に伝達
する振動だけでなく車体側に生じる振動をも検出してし
まうため、エンジンから入力する振動を減衰するに最適
な信号をアクチュエータに供給することがむずかしい。

【０００５】すなわち、エンジンから入力する振動を減
衰するに最適な信号は、図４に示すように、単一次数成
分の波形でなければならないが、前述したマウントでは
車体側に生じる振動がエンジン側から入力する振動に加
算されるため、図５に示すような波形になってしまい、
エンジンから入力する振動を減衰するに最適な信号をア
クチュエータに供給することができず、車体が加振され
てしまい、車両フィーリングが悪化してしまう。

【０００６】この発明は前記のような従来のもののもつ
問題点を解決したものであって、振動体であるエンジン
側から入力する振動による伝達荷重を荷重センサで検出
し、荷重センサからの信号に応じてアクチュエータを駆
動させることにより、エンジン側から入力する振動を減
衰するに最適な信号をアクチュエータに供給することの
できる電子制御式液体封入マウントを提供することを目
的とし、さらに、荷重センサを圧電素子とすることによ
り、荷重センサからの信号を処理する回路およびそれに
付帯する設備を簡素化し、安価な電子制御式液体封入マ
ウントを提供することを目的とするものである。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、ケースの一端にアクチュエータを
装着するとともに、他端に支持ばねを介してセンターボ
スを一体に連結し、前記アクチュエータと前記支持ばね
との間に液体を封入した主液室を形成し、前記ケースと
前記センターボスとの間にダイアフラムを装着し、この
ダイアフラムと前記支持ばねとの間に液体を封入した副
液室を形成し、前記ケースに前記主液室と前記副液室と
の間を連通するオリフィスを形成するとともに、前記セ
ンターボスにゴム状弾性体を介して荷重センサを装着
し、前記アクチュエータと前記荷重センサとの間に荷重
センサからの信号に応じてアクチュエータを駆動させる
制御部材を設けた手段を採用したものである。また、前
記荷重センサは圧電素子からなる手段を採用したもので
あり、前記荷重センサは圧電素子からなり、前記ゴム状
弾性体は荷重を受ける平面部とこの平面部が受けた荷重
を前記圧電素子に伝える凸部からなる手段を採用したも
のである。

【０００８】

【作用】この発明は前記のような手段を採用したことに
より、例えば、振動体が自動車のエンジンである場合に
は、エンジン側から入力する振動による伝達荷重を荷重
センサで検出するとともに、荷重センサからの信号に応
じてアクチュエータを駆動させることにより、エンジン
側から入力する振動を減衰するに最適な信号をアクチュ
エータに供給することができる。したがって、支持体で
ある車体側に発生する振動を荷重センサが検出すること
がなくなり、車体が加振されることがなくなる。また、
荷重センサを圧電素子とした場合には、圧電素子からの
信号（例えば電圧の変化）に応じて制御部材がアクチュ
エータを駆動させることになるので、制御部材に付帯す
る設備を簡素化することができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面に示すこの発明の実施例について
説明する。図１には、この発明による電子制御式液体封
入マウントの第１の実施例の概略縦断面図が示されてい
て、この実施例に示す電子制御式液体封入マウントは、
中心部にそれぞれ貫通孔２ａ、３ａ、４ａを有する上ケ
ース２、中ケース３および下ケース４の３つのケースか
らなるケース１と、前記上ケース２の中心部の貫通孔２
ａにそこを閉塞するように装着される駆動部材６、およ
びこの駆動部材６と所定のギャップを隔てて対向するよ
うに周縁部を前記上ケース２と下ケース４との間に挟持
固定される被駆動部材１０からなるアクチュエータ５
と、前記中ケース３の貫通孔３ａの内周面に外周面が加
硫接着等により一体に連結される略円錐状をなす弾性体
からなる支持ばね１４と、この支持ばね１４の中心部に
上下面が露出した状態で埋設される略円柱状のセンター
ボス１５と、前記下ケース４の貫通孔４ａの内周面に一
端開口部が装着されるとともに、他端開口部が前記セン
ターボス１５の周面に装着される両端が開口する蛇腹状
をなす弾性体からなるダイアフラム１６と、前記センタ
ーボス１５にゴム状弾性体２４を介して装着される荷重
センサ１７と、この荷重センサ１７と前記アクチュエー
タ５との間に設けられ、荷重センサ１７からの信号に応
じて前記アクチュエータ５を駆動させる制御部材１８と
を具えている。

【００１０】前記センターボス１５は上下方向に二分割
されていて、上側部分１５ａと下側部分１５ｂとの間に
前記ゴム状弾性体２４が適宜の厚みで加硫接着等により
一体に設けられるとともに、下側部分１５ｂの中心部に
は上下方向に貫通する孔１５ｃが穿設されていて、その
孔１５ｃ内に前記荷重センサ１７が上面側を前記ゴム状
弾性体２４の下面側に接触させるように装着されてい
る。

【００１１】なお、前記ゴム状弾性体２４は、前記支持
ばね１４の一部を回し込んで構成してもよいものであ
り、図２または図３に示すように、前記支持ばね１４と
別体に形成してもよいものである。

【００１２】前記支持ばね１４の上面と前記アクチュエ
ータ５の被駆動部材１０の下面との間には適宜の液体を
封入した主液室１９が形成されているとともに、前記支
持ばね１４の下面と前記ダイアフラム１６の上面との間
には適宜の液体を封入した副液室２０が形成され、両液
室１９、２０間は前記中ケース３に穿設されている螺旋
状のオリフィス２１を介して相互に連通されるようにな
っている。

【００１３】前記アクチュエータ５の駆動部材６は、外
周面側が前記上ケース２の貫通孔２ａに嵌合されるとと
もに、上面側中央部に振動体である自動車のエンジン２
２側に連結するためのねじ部８ａが設けられている円板
状のヨーク８と、このヨーク８の下面側に穿設されてい
る環状の溝８ｂ内に装着されるコイル９とを具えてい
て、このコイル９とヨーク８とで後述する被駆動部材１
０を駆動させるための電磁石７が構成されるようになっ
ている。

【００１４】前記アクチュエータ５の被駆動部材１０
は、前記ヨーク８の下面側と所定のギャップを隔てて対
向して設けられる磁化可能な材料からなる円板状の振動
板１１と、前記上ケース２と中ケース３との間に外周側
が挟持固定される環状の支持部材１２と、この支持部材
１２と前記振動板１１との間を一体に連結する略円板状
の板ばね１３とを具えており、前記アクチュエータ５の
電磁石７により前記振動板１１が前記板ばね１３の付勢
力に抗して振動の入力方向に往復駆動するようになって
いる。

【００１５】前記荷重センサ１７と前記アクチュエータ
５との間には制御部材１８が設けられていて、この制御
部材１８で荷重センサ１７からの信号を処理するととも
に、荷重センサ１７からの信号に応じて前記アクチュエ
ータ５に適宜の駆動信号を供給するようになっている。

【００１６】次に、前記に示すものの作用について説明
する。まず、アクチュエータ５側をヨーク８のねじ部８
ａを介してエンジン２２側に連結するとともに、センタ
ーボス１５側を車体２３側に連結してエンジン２２を作
動させると、エンジン２２から種々の振動がアクチュエ
ータ５に入力する。

【００１７】そして、入力する振動が低周波域の振動で
ある場合には、アクチュエータ５とセンターボス１５と
の間が支持ばね１４を介して振動の入力方向に相対的に
変位し、主液室１９内の液体と副液室２０内の液体とが
中ケース３のオリフィス２１を介して相互に移動し合
い、このときのオリフィス２１を介しての液柱共振作用
を利用することにより、この周波数域の振動を減衰する
ことができる。

【００１８】一方、入力する振動が中・高周波域の振動
である場合には、オリフィス２１の液柱慣性が大きくな
るため、オリフィス２１を介して主液室１９と副液室２
０との間での液体の移動がなくなり、エンジン２２から
入力してくる振動によって主液室１９の液圧が徐々に上
昇し、この周波数域における動ばねは支持ばね１４が変
位することにより生じる荷重と、主液室１９の液圧が上
昇することにより生じる荷重とを加えたものとなる。

【００１９】ここで、これら両荷重を加えた荷重は、ゴ
ム状弾性体２４を介してセンターボス１５に装着されて
いる荷重センサ１７で検出されるとともに、荷重センサ
１７からの信号に応じた駆動信号が制御部材１８から前
記アクチュエータ５に供給され、アクチュエータ５の振
動板１１が振動の入力方向に往復駆動し、主液室１９の
液体に入力する振動と逆位相の脈動が発生する。

【００２０】この場合、前記荷重センサ１７が車体２３
側に発生する振動を検出することはなく、エンジン２２
側から入力してくる振動による伝達荷重のみを検出する
ことになるので、エンジン２２側から入力してくる振動
を減衰するに最適な信号を制御部材１８を介してアクチ
ュエータ５に供給することができる。したがって、この
周波数域の振動を確実に減衰することができることにな
り、車体２３側が加振されるようなことは全くなく、車
両フィーリングを大幅に向上させることができることに
なる。

【００２１】また、この実施例による電子制御式液体封
入マウントにあっては、センターボス１５と荷重センサ
１７との間にゴム状弾性体２４を介在させてあるので、
エンジン２２から横方向の振動が入力した場合であって
も、その振動を前記ゴム状弾性体２４で減衰することが
でき、これにより、上下方向の単一次数成分のみを荷重
センサ１７に作用させることができ、入力する振動を減
衰するに最適な信号を荷重センサ１７で検出できる。

【００２２】なお、前記実施例におけるゴム状弾性体２
４は非圧縮性流体であってもよいものである。

【００２３】図６および図７には、この発明による電子
制御式液体封入マウントの第２の実施例が示されてい
て、図６は主要部を示す断面図、図７は圧電素子とゴム
状弾性体との関係を示す断面図である。

【００２４】すなわち、この実施例に示す電子制御式液
体封入マウントは、支持ばね１４の中心部に埋設される
センターボス２５を上下方向に三分割にして、上側部分
２６と中側部分２７との間にプレート２９を介して荷重
センサ１７である圧電素子１７を装着するとともに、中
側部分２７と下側部分２８との間にゴム状弾性体２４を
適宜の厚みで加硫接着等により一体に設けて、その一部
を前記圧電素子１７に接触させるようにしたものであっ
て、その他の構成は前記第１の実施例に示すものと同様
の構成を有している。

【００２５】この場合、前記センターボス２５の上側部
分２６は円錐台形状をなすものであって、中心部には上
下方向に貫通する孔２６ａが穿設されているとともに、
下面側の前記孔２６ａの周縁部の適宜の位置にはボルト
用のねじ穴２６ｂが螺設されている。

【００２６】前記プレート２９は板状をなすものであっ
て、上面側中央部には図中上方に突出する凸部２９ａが
一体に設けられるとともに、下面側には中央部に前記圧
電素子１７を装着するための凹部２９ｂが、中央部から
側部にかけて前記圧電素子１７のコード１７ｂを収納す
るための溝部２９Ｃがそれぞれ穿設され、さらに、周縁
部にはボルトを挿通させるためのばか穴２９ｄが上下方
向に貫通した状態で穿設されている。

【００２７】前記センターボス２５の中側部分２７は上
端が閉塞された筒状をなすものであって、上面側には前
記プレート２９を装着するための凹部２７ａが、下面側
には後述するセンターボス２５の下側部分２８を遊嵌状
態で装着するための凹部２７ｂがそれぞれ穿設されると
ともに、閉塞されている部分の中心部には上下方向に貫
通する孔２７ｃが穿設され、この孔２７ｃの周縁部の適
宜の位置にはボルトを挿通させるためのばか穴２７ｄが
穿設されている。

【００２８】前記センターボス２５の下側部分２８は略
円柱状をなすものであって、前記中側部分２７の下面側
の凹部２７ｂ内に遊嵌状態で装着される大きさに形成さ
れるとともに、周縁部の適宜の位置には上下方向に貫通
する穴２８ａが穿設されている。

【００２９】そして、上記のように構成したセンターボ
ス２５の上側部分２６、中側部分２７および下側部分２
８を一体に組み立てるには、まず、上側部分２６の下面
側に前記プレート２９を位置し、その上面側の凸部２９
ａを上側部分２６の中心部の孔２６ａ内に嵌合させ、こ
の状態でボルト３０を介してプレート２９を上側部分２
６に固定するとともに、プレート２９の下面側の凹部２
９ｂ内に圧電素子１７を装着し、そのコード１７ｂをプ
レート２９の溝部２９ｃを介してプレート２９の側面側
に引き出す。

【００３０】次に、センターボス２５の中側部分２７の
下面側の凹部２７ｂ内に遊嵌状態で下側部分２８を位置
し、この状態を維持したまま両者間に加硫状態のゴム状
弾性体２４を所定量流し込んで両者間を一体に連結し、
中側部分２７の下面側の凹部２７ｂ内面と下側部分２８
の外面との間に適宜の厚みの平面部２４ａを、中側部分
２７の中心部の孔２７ｃ内に円柱状の凸部２４ｂをそれ
ぞれ形成する。この場合、前記凸部２４ｂは上端が前記
孔２７ｃから上方に突出した状態で下端が前記平面部２
４ａの頂部に一体に連結されるようになっている。

【００３１】そして、このようにゴム状弾性体２４を介
して一体に連結した中側部分２７と下側部分２８を前記
上側部分２６の下面側に位置し、上側部分２６の下面側
に装着されているプレート２９を中側部分２７の上面側
の凹部２７ａ内に嵌合し、この状態で下側部分２８の下
面側から下側部分２８の穴２８ａ、中側部分２７のばか
穴２７ｄおよびプレート２９のばか穴２９ｄを挿通させ
て上側部分２６のネジ穴２６ｂにボルト３０を螺合さ
せ、所定のトルクで締め付ける。これにより、ゴム状弾
性体２４の平面部２４ａが中側部分２７と下側部分２８
との間で所定量圧縮され、ゴム状弾性体２４の凸部２４
ｂが圧電素子１７と下側部分２８との間で所定量圧縮さ
れる。

【００３２】この場合、前記ゴム状弾性体２４の凸部２
４ｂの圧縮量は、０．０５ｍｍ〜１ｍｍの範囲内にあれ
ばよいものであり、好ましくは０．１〜０．２ｍｍの範
囲内にあればよいものであり、また、前記ゴム状弾性体
２４の凸部２４ｂと平面部２４ａとの面積比は、１／５
００〜１／１０の範囲内であればよいものであり、好ま
しくは１／１００〜１／５０の範囲内であればよいもの
である。

【００３３】そして、上記のように構成したこの実施例
による電子制御式液体封入マウントを振動体であるエン
ジンとそれを支持する支持体である車体との間に装着し
た場合においても、前記第１の実施例に示すものと同様
に、低周波域の振動に対しては、アクチュエータ（図示
せず）とセンターボス２５との間が支持ばね１４を介し
て振動の入力方向に相対的に変位し、主液室１９内の液
体と副液室２０内の液体が中ケース（図示せず）のオリ
フィス（図示せず）を介して相互に移動し合い、このと
きのオリフィスを介しての液柱共振作用を利用すること
により、その周波数域の振動を減衰することができる。

【００３４】一方、入力する振動が中・高周波域の振動
である場合には、オリフィスの液柱慣性が大きくなるた
め、オリフィスを介して主液室１９と副液室２０との間
で液体の移動がなくなり、エンジンから入力してくる振
動によって主液室１９の液圧が徐々に上昇し、この周波
数域における動ばねは支持ばね１４が変位することによ
り生じる荷重と、主液室１９の液圧が上昇することによ
り生じる荷重とを加えたものとなる。

【００３５】そして、これら両荷重を加えた荷重によっ
てセンターボス２５の中側部分２７と下側部分２８との
間に介在しているゴム状弾性体２４の平面部２４ａが変
位するとともに、平面部２４ａの変位は凸部２４ｂを介
して荷重センサ１７に伝達され、それに応じて荷重セン
サ１７が電圧を変化させる。そして、この荷重センサ１
７の電圧の変化をコード１７ｂを介して検出するととも
に、荷重センサ１７からの信号に応じた駆動信号を制御
部材（図示せず）を介して前記アクチュエータに供給
し、これにより、アクチュエータの振動板が振動の入力
方向に往復駆動し、主液室１９内の液体に入力する振動
と逆位相の脈動が発生する。

【００３６】この場合、前記荷重センサ１７が車体側に
発生する振動を検出することはなく、エンジン側から入
力してくる振動による伝達荷重のみを検出することにな
るので、エンジン側から入力してくる振動を減衰するに
最適な信号を制御部材を介してアクチュエータに供給す
ることができる。

【００３７】したがって、この周波数域の振動を確実に
減衰することができ、車体側が加振されるようなことは
なく、車両フィーリングを大幅に向上させることができ
る。

【００３８】また、この実施例による電子制御式液体封
入マウントにあっては、センターボス２５を上側部分２
６と中側部分２７と下側部分２８の３つに分割して、上
側部分２６と中側部分２７との間にプレート２９を介し
て荷重センサ１７である圧電素子１７を装着するととも
に、中側部分２７と下側部分２８との間にゴム状弾性体
２４を適宜の厚みで介在させるようにしたことにより、
エンジンから横方向の振動が入力しても、その振動をゴ
ム状弾性体２４で減衰できる。したがって、上下方向の
単一次数成分のみを荷重センサ１７に作用させることが
でき、入力する振動を減衰するに最適な信号を荷重セン
サ１７で検出できることになる。

【００３９】さらに、この実施例では荷重センサ１７と
して圧電素子１７を使用しているので、圧電素子１７の
電圧の変化をコード１７ｂを介して直接取り出すことが
できる。したがって、圧電素子１７からの信号を増幅す
るためのアンプや電源等の設備が不要となり、安価なも
のを提供することができることになる。

【００４０】

【発明の効果】この発明は前記のように構成したことに
より、入力する振動が低周波域の振動である場合には、
オリフィスを介して主液室と副液室との間で液体が相互
に移動し合う際の液柱共振作用を利用することにより高
減衰が得られ、この周波数域におけるショック振動等を
効果的に減衰することができる。また、入力する振動が
中・高周波域の振動である場合には、エンジン側から入
力する振動による荷重をセンターボスに装着した荷重セ
ンサによって検出するとともに、荷重センサからの信号
に応じて駆動信号を制御部材からアクチュエータに供給
し、アクチュエータを駆動させることになるので、荷重
センサが車体側に発生した振動を検出することはなく、
エンジン側から入力してくる振動を減衰するに最適な駆
動信号をアクチュエータに供給することができる。した
がって、主液室内の液体にエンジン側から入力する振動
を減衰するに十分な脈動を発生させることができ、この
周波数域における振動を効果的に減衰することができ、
車体側が加振されるようなことは全くなく、良好な車両
フィーリングが得られることになる。さらに、荷重セン
サに圧電素子を使用することにより、荷重センサからの
信号を増幅させるためのアンプや電源等の設備が必要と
なり、安価なものを提供することができることになる等
の優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による電子制御式液体封入マウントの
第１の実施例を示した概略縦断面図である。

【図２】図１に示すものの荷重センサの取付け部の他の
例を示した部分拡大断面図である。

【図３】図１に示すものの荷重センサの取付け部の他の
例を示した部分拡大図である。

【図４】アクチュエータを駆動させるために最適な波形
を示した説明図である。

【図５】アクチュエータを駆動させるために不適な波形
を示した説明図である。

【図６】この発明による電子制御式液体封入マウントの
第２の実施例の主要部を示した断面図である。

【図７】図６に示すものの圧電素子とゴム状弾性体との
関係を示した説明図である。

【符号の説明】

１……ケース ２……上ケース ２ａ、３ａ、４ａ……貫通孔 ３……中ケース ４……下ケース ５……アクチュエータ ６……駆動部材 ７……電磁石 ８……ヨーク ８ａ……ねじ部 ８ｂ……溝 ９……コイル １０……被駆動部材 １１……振動板 １２……支持部材 １３……板ばね １４……支持ばね １５、２５……センターボス １５ａ、２６……上側部分 １５ｂ、２８……下側部分 １５ｃ、２６ａ、２７ｃ……孔 １６……ダイアフラム １７……荷重センサ（圧電素子） １７ｂ……コード １８……制御部材 １９……主液室 ２０……副液室 ２１……オリフィス ２２……エンジン ２３……車体 ２４……ゴム状弾性体 ２４ａ……平面部 ２４ｂ、２９ａ……凸部 ２６ｂ……ねじ穴 ２７……中側部分 ２７ａ……凹部（上側） ２７ｂ……凹部（下側） ２７ｄ、２９ｄ……ばか穴 ２８ａ……穴 ２９……プレート ２９ｂ……凹部 ２９ｃ……溝部 ３０……ボルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース（１）の一端にアクチュエータ
   （５）を装着するとともに、他端に支持ばね（１４）を
   介してセンターボス（１５）を一体に連結し、前記アク
   チュエータ（５）と前記支持ばね（１４）との間に液体
   を封入した主液室（１９）を形成し、前記ケース（１）
   と前記センターボス（１５）との間にダイアフラム（１
   ６）を装着し、このダイアフラム（１６）と前記支持ば
   ね（１４）との間に液体を封入した副液室（２０）を形
   成し、前記ケース（１）に前記主液室（１９）と前記副
   液室（２０）との間を連通するオリフィス（２１）を形
   成するとともに、前記センターボス（１５）にゴム状弾
   性体（２４）を介して荷重センサ（１７）を装着し、前
   記アクチュエータ（５）と前記荷重センサ（１７）との
   間に荷重センサ（１７）からの信号に応じてアクチュエ
   ータ（５）を駆動させる制御部材（１８）を設けたこと
   を特徴とする電子制御式液体封入マウント。
2. 【請求項２】 前記荷重センサ（１７）は圧電素子から
   なる請求項１記載の電子制御式液体封入マウント。
3. 【請求項３】 前記荷重センサ（１７）は圧電素子から
   なり、前記ゴム状弾性体（２４）は荷重を受ける平面部
   （２４ａ）とこの平面部（２４ａ）が受けた荷重を前記
   圧電素子（１７）に伝える凸部（２４ｂ）からなる請求
   項１記載の電子制御式液体封入マウント。