JPH07238984A - アクティブマウント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクチュエータを大型化、大容量化すること
なく、中・高周波域の振動（アイドル振動）を効果的に
減衰する。 【構成】 ケース２内に駆動部材３と駆動部材３によっ
て駆動され得る被駆動部材１５を設け、ケース２に支持
ばね１８とダイアフラム２１とを装着し、支持ばね１８
と被駆動部材１５との間に主液室２２を、支持ばね１８
とダイアフラム２１との間に第１の副液室２４をそれぞ
れ形成し、両液室間をケース２の一部で形成した第１の
オリフィス２３を介して相互に連通する。一方、ケース
２内にダイアフラム２９によって囲まれる第２の副液室
３０を形成し、この第２の副液室３０と前記主液室２２
との間を、前記駆動部材３と被駆動部材１５を貫通する
第２のオリフィス２８を介して相互に連通する。第２の
オリフィス２８にそこを開閉し得る塞止部材３４とそれ
を作動させ得る固定部材３１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車のエンジン等の
振動体を防振支持する防振装置に関し、特に、中・高周
波域の振動（アイドル振動等）を減衰するのに有効なア
クティブ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】一般に、自動車のエンジ
ンにあっては、アイドリング時に大振幅、走行時に小振
幅の振動が発生するため、これらの振動を効果的に減衰
し得る防振装置が要求されている。

【０００３】このような振動を減衰する防振装置として
は、例えば、特開平３−２４３３８号公報に開示された
防振装置等が既に知られており、この防振装置は、所謂
アクティブマウントであって、緩衝孔を介して作用室と
副液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、アクチ
ュエータの振動板の振動により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（アイドル振動等）を減衰するようになってい
る。

【０００４】しかしながら、アイドリング回転域におい
ては、電気系によるエネルギーの発生量が少ないため、
全体のエネルギー消費量を少なく抑えなければならず、
アクチュエータのエネルギー消費量も少なく抑えなけれ
ばならない。そのため、上記のようなアクティブマウン
トにあっては、アクチュエータの振動板を小型化すると
ともに、振動板を駆動させる磁石系を小容量化しなけれ
ばならず、振動板の駆動範囲が小さく制限されてしま
い、入力する振動を減衰するに十分な脈動を作用室内の
液体に与えることができない。

【０００５】一方、特開平３−２６５７３４号公報に
は、精密機械を設置するテーブル等の精密振動制御方法
が開示されており、この振動制御方法は、大振幅の振動
を可変ばねと可変減衰装置によるバッシブまたはセミア
クティブ制御により制振し、その振幅が約１００μｍ以
下になった時にピエゾアクチュエータを駆動して、更に
小さな振動変位になるようにアクティブ制御するように
したものであるが、自動車のエンジン等のように、回転
数に応じて種々の振動が入力するような箇所において
は、応答性が悪いために良好な減衰特性が得られない。

【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、アクチュエータによる
液圧の変化にオリフィスによる共振を組み合わせること
により、アクチュエータを大型化・大容量化することな
く、中・高周波域の振動（アイドル振動等）を十分に減
衰することのできるアクティブ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、ケース内に駆動部材とこの駆動部
材によって駆動され得る被駆動部材を設けるとともに、
前記ケースに支持ばねとダイアフラムを装着して、支持
ばねと前記被駆動部材によって囲まれる部分に主液室
を、支持ばねとダイアフラムによって囲まれる部分に第
１の副液室をそれぞれ形成し、さらに、前記ケースの一
部で前記主液室と前記第１の副液室との間を相互に連通
する第１のオリフィスを形成するとともに、前記ケース
内にダイアフラムによって囲まれる第２の副液室を形成
し、この第２の副液室と前記主液室との間を相互に連通
する第２のオリフィスを形成し、さらに、この第２のオ
リフィスを開閉し得る塞止部材とこの塞止部材を作動さ
せる固定部材を設けた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、自動車のエンジン等に用いた場合には、
エンジンの振動のみが入力するアイドリング時には、主
液室と第２の副液室との間を連通している第２のオリフ
ィスの液柱共振を利用することにより、入力する振動が
減衰されることになる。この場合、入力する振動は第１
のオリフィスの共振周波数を超えているので、第１のオ
リフィスが影響を及ぼすことはない。一方、エンジンの
回転が走行状態にある場合には、エンジンの振動に路面
からの振動を加えたものが入力する。この場合、路面か
らの入力振動によりエンジンとマウントが共振し、エン
ジンは大きく動くことになるが、第１のオリフィスによ
る液柱共振によりエンジンの動きを素早く止めることが
できる。この周波数域では、第２のオリフィスが開放さ
れたままの状態にあると、主液室内の液体が第２のオリ
フィス内に流れ込んでしまうので塞止部材で第２のオリ
フィスを閉塞しておく。また、この周波数域では、エン
ジン振動による入力は、アイドリング時に比べて１／３
以下となるため、駆動部材により被駆動部材を作動させ
て、主液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入力する振動を十分に減衰すること
ができることになる。

【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〜図３には、この発明によるアクティブ
マウントの一実施例が示されていて、図１は全体を示す
縦断面図、図２は図１に示すものの部分拡大図、図３は
図１に示すものの動ばねと振動との関係を示す説明図で
ある。

【００１０】すなわち、この実施例に示すアクティブマ
ウントは、第１のアクチュエータ１と第２のアクチュエ
ータ３６とマウント１７とを組み合わせて構成したもの
である。

【００１１】前記第１のアクチュエータ１は、上端が閉
塞された筒状のケース２内に設けられる駆動部材３と、
この駆動部材３の下面側に所定のギャップを隔てて対向
して設けられ、駆動部材３によって上下方向に駆動され
得るとともに、駆動時に後述する主液室２２内の液体に
入力する振動と逆位相の脈動を発生させ得る被駆動部材
である振動板１５とを具えている。

【００１２】前記駆動部材３は、外周面の適宜の位置に
ねじ部４ａが螺設されるとともに、中心部に上下方向に
貫通する漏斗状の孔４ｂが穿設され、かつ、下面側の中
央部に適宜の深さの円形状の凹部４ｃが、その周囲に適
宜の深さの溝部４ｄが環状に穿設される略円板状のヨー
ク４と、前記凹部４ｃ内に装着されるとともに、中心部
に前記漏斗状の孔４ｂの下端開口部に合致する孔５ａが
上下方向に貫通した状態で穿設される円板状の永久磁石
５と、前記溝部４ｄ内に装着される環状のコイル６とを
具え、前記ヨーク４と前記コイル６とで電磁石７が構成
され、この電磁石７と前記永久磁石５との協働により前
記振動板１５を振動の入力方向に往復駆動させることが
できるようになっている。

【００１３】前記ケース２の下端開口部には、内周面に
適宜のねじ部８ａが螺設されるとともに、下端開口部外
周側に径方向外方に環状に突出するフランジ部８ｂが一
体に形成される筒状の保持部材８の前記フランジ部８ｂ
がボルト９を介して一体に連結され、この保持部材８の
ねじ部８ａに前記ヨーク４の外周側のねじ部４ａが螺合
されるようになっている。

【００１４】前記保持部材８のフランジ部８ｂの下面側
には、環状をなす上側部材１１、中側部材１２および下
側部材１３からなるハウジング１０がそれらの順で前記
ボルト９を介して一体に連結されるとともに、前記上側
部材１１と前記保持部材８のフランジ部８ｂとの間で環
状をなすばね部材１４の外周縁部が挟持され、ばね部材
１４の内周縁部には前記振動板１５の外周縁部が一体に
連結されるようになっている。

【００１５】前記振動板１５は磁性材からなる円板状を
なすものであって、中心部に上下方向に貫通する孔１５
ａが穿設され、この孔１５ａと前記永久磁石５の孔５ａ
および前記ヨーク４の孔４ａを介して振動板１５の下面
側がヨーク４の上面側、すなわち、駆動部材３の上面側
に開放されるようになっている。

【００１６】前記振動板１５の下面側には、振動板１５
との間に所定の間隙が形成されるように略円板状の仕切
り部材１６が位置し、この仕切り部材１６の中心部には
振動板１５の孔１５ａと連通する孔１６ａが穿設される
とともに、周縁部は全周に渡って下方に屈曲されてい
て、その屈曲されている部分の外周側が前記上側部材１
１の内周側に嵌合されるようになっている。

【００１７】そして、上記のように構成した第１のアク
チュエータ１の下部には前記マウント１７が取り付けら
れ、このマウント１７は、上端開口部に断面がコ字状で
環状をなす補強部材１９が埋設されるとともに、下端中
央部に円錐台形状のボス２０の一部が埋設され、かつ、
上端開口部が前記補強部材１９を介して前記ハウジング
１０側に一体に連結される略椀型状のゴム状弾性体から
なる支持ばね１８と、この支持ばね１８の外側に所定の
間隔をおいて位置するとともに、上端開口部が前記ハウ
ジング１０側に連結され、下端開口部が前記ボス２０側
に一体に連結される略筒状のゴム状弾性体からなるダイ
アフラム２１とを具えている。

【００１８】前記補強部材１９は、その上部周縁部を前
記中側部材１２と下側部材１３との間で挟持されるとと
もに、下部周面を前記中側部材１２の内面側に当接さ
せ、これにより、支持ばね１８の上面と前記仕切り部材
１６の下面との間で液体を封入した主液室２２が形成さ
れ、この主液室２２は前記補強部材１９の外周面と下側
部材１３の内周面との間で形成される第１のオリフィス
２３を介して後述する第１の副液室２４と相互に連通す
るようになっている。

【００１９】前記第１のオリフィス２３は、前記補強部
材１９の上側の部分の適宜の位置に穿設される孔１９ａ
を介して前記主液室２２と連通するとともに、前記補強
部材１９の下側の部分の適宜の位置に穿設される孔１９
ｂを介して後述する第１の副液室２４と相互に連通する
ようになっている。

【００２０】前記ダイアフラム２１の上端開口部は前記
ハウジング１０の下側部材１３に連結されるとともに、
下端開口部は前記ボス２０の周面に穿設されている環状
の溝２０ａ内に嵌合され、これにより、前記支持ばね１
８の外面とダイアフラム２１の内面との間で液体を封入
した第１の副液室２４が形成され、この第１の副液室２
４が前述した第１のオリフィス２３を介して前記主液室
２２と相互に連通するようになっている。

【００２１】前記振動板１５の中心部の孔１５ａおよび
前記仕切り部材１６の中心部の孔１６ａには、下端部が
前記主液室２２内に位置し上端部が振動板１５の上面か
ら上方に突出するように、筒状をなす管部材２５が装着
されているとともに、この管部材２５の上端部には筒状
をなすゴム状弾性体からなる連結部材２６の下端部が一
体に連結され、さらに、この連結部材２６の上端部には
筒状をなすカバー２７の下端部が一体に連結され、これ
ら管部材２５、連結部材２６およびカバー２７の内側の
部分で一端が前記主液室２２と連通し、他端が後述する
第２の副液室３０と連通する第２のオリフィス２８が形
成されるようになっている。

【００２２】前記カバー２７の上端開口部には、そこを
閉塞するようにゴム状弾性体からなる袋状のダイアフラ
ム２９の開口縁部が一体に連結されていて、このダイア
フラム２９の内側部分で液体を封入した第２の副液室３
０が形成され、この第２の副液室３０は前述した第２の
オリフィス２８を介して前記主液室２２と相互に連通す
るようになっている。

【００２３】前記カバー２７の内側には、上部に断面が
コ字状で環状をなす固定部材３１が開口部を下方に向け
た状態で嵌合されるとともに、その下部には断面がコ字
状で環状をなす制限部材３２が開口部を内径方向に向け
た状態で嵌合され、固定部材３１の内部には環状のコイ
ル３３が装着され、制限部材３２の内側の部分には円板
状をなす磁性材からなる塞止部材３４が浮遊状態で装着
されている。

【００２４】この場合、前記固定部材３１とコイル３３
とで電磁石３５が構成されるとともに、この電磁石３５
と前記塞止部材３４とで第２のアクチュエータ３６が構
成され、前記コイル３３に通電した際には、前記塞止部
材３４は前記固定部材３１の方向に吸引されて上面側が
前記制限部材３２の上側の部分に当接して前記第２のオ
リフィス２８を閉塞し、前記コイル３３への通電を停止
した際には、前記制限部材３２の上面側から離間して前
記第２のオリフィス２８を開放するようになっている。

【００２５】なお、前記塞止部材３４が電磁石３５の磁
力の及ばない位置にある場合でも、最初の路面からの振
動入力により塞止部材３４は第２の副液室３０側に押し
付けられ、磁力の及ぶ範囲に入ることになるので、電磁
石３５のコイル３３に通電する電力は最小限に抑えられ
ることになる。

【００２６】次に、前記に示すものの作用について説明
する。まず、上記のように構成したアクティブマウント
のケース２を図示しないエンジン側に連結するととも
に、ボス２０を図示しないボディ側に連結し、エンジン
を作動させると、エンジンから種々の振動がケース２に
入力する。

【００２７】ここで、予め、第１のオリフィス２３の共
振周波数を走行時の所望の周波数（５〜１０Ｈｚ）に設
定しておき、第２のオリフィス２８の共振周波数をアイ
ドリング時の所望の周波数（２０〜３０Ｈｚ）に設定し
ておく。

【００２８】そして、エンジンの回転がアイドリング状
態にある場合には、エンジンの振動のみがアクティブマ
ウントに入力し、この振動は第２のオリフィス２８の液
柱共振作用により減衰される。この場合、入力する振動
の周波数は第１のオリフィス２３の共振周波数を超えて
いるので、第１のオリフィス２３が影響を及ぼすことは
ない。

【００２９】次に、エンジンの回転が走行状態にある場
合には、エンジンからの振動の他に路面からの振動もア
クティブマウントに入力する。この場合、路面からの振
動によりエンジンとマウントが共振し、エンジンは大き
く動くことになるが、第１のオリフィス２３の液柱共振
作用によりエンジンの動きを素早く止めることができ
る。しかし、第２のオリフィス２８が開放されたままの
状態にあると、主液室２２内の液圧が上昇した場合に、
主液室２２内の液体が第２のオリフィス２８のみを通過
してしまい、第１のオリフィス２３による減衰機能が十
分に得られない。そこで、走行時には、第２のアクチュ
エータ３６の電磁石３５のコイル３３に通電し、塞止部
材３４を制限部材３２の上面側に当接させることで第２
のオリフィス２８を閉塞し、第２のオリフィス２８を介
しての液体の移動を停止させ、第１のオリフィス２３に
よる減衰機能を有効に発揮させる。

【００３０】また、この周波数域では、エンジン振動に
よる入力はアイドル時に比べて１／３以下となるため、
第１のアクチュエータ１の振動板１５を駆動させて主液
室２２内に入力してくる振動と逆位相の脈動を発生させ
ることで、入力する振動を十分に減衰することができ
る。

【００３１】上記のように、この実施例によるアクティ
ブマウントにあっては、アイドリング時には、主液室２
２と第２の副液室３０との間を連通している第２のオリ
フィス２８の液柱共振作用を利用することにより、入力
してくる振動を効果的に減衰でき、また、走行時には、
第２のアクチュエータ３６を作動させて塞止部材３４で
第２のオリフィス２８を閉塞し、主液室２２と第１の副
液室２４との間を連通している第１のオリフィス２３の
液柱共振作用を有効に利用することにより、路面からの
ショック振動を効果的に減衰できるとともに、第１のア
クチュエータ１を作動させて振動板１５を振動の入力方
向に往復駆動させ、主液室２２内の液体に入力してくる
振動と逆位相の脈動を発生させることにより、走行時の
エンジンからの振動を効果的に減衰することができる。

【００３２】したがって、第１のアクチュエータ１の振
動板１５を大型化、振動板１５を駆動させる電磁石７、
永久磁石５を大容量化することなく、小型・小容量のア
クチュエータでも十分に入力してくる振動を減衰するこ
とができることになる。

【００３３】なお、図３には、この実施例によるアクテ
ィブマウントのアイドリング時における振動と動ばねの
関係が示してあり、オリフィスによる液柱共振とアクチ
ュエータによる液圧の変化とを組み合わせることによ
り、ほぼ０に近い動ばねが得られることがよくわかる。

【００３４】

【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、例えば、第１のオリフィスの共振周波数を走行時
における所望の周波数に設定し、第２のオリフィスの共
振周波数をアイドリング時における所望の周波数に設定
すると、エンジンの振動のみが入力するアイドリング時
においては、主液室と第２の副液室との間を連通してい
る第２のオリフィスの液柱共振作用により、エンジンか
らの振動を効果的に減衰することができ、この場合、第
１のオリフィスが影響を及ぼすことはない。一方、エン
ジンからの振動の他に路面からの振動も入力する走行時
においては、固定部材を作動させて塞止部材で第２のオ
リフィスを閉塞することにより、第２のオリフィスによ
る影響がなくなり、第１のオリフィスによる液柱共振作
用のみを有効に利用することができ、走行時のショック
振動を効果的に減衰できる。この場合、エンジンからの
振動はアイドリング時の１／３程度なので、駆動部材を
作動させて被駆動部材を駆動させ、入力してくる振動と
逆位相の脈動を主液室内の液体に発生させることによ
り、この周波数域の振動を効果的に減衰することができ
る。したがって、入力する振動の種類の応じて、第１の
オリフィス、第２のオリフィス、被駆動部材、塞止部材
を使い分けることにより、被駆動部材を大型化すること
なく、駆動部材を大容量化することなく、小型の被駆動
部材、小容量の駆動部材でも十分に入力する種々の振動
を減衰することができ、これにより、省エネルギー化が
要求される自動車エンジン等においても、有効に利用す
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】この発明によるアクティブマウントの一実施例
を示した概略縦断面図である。

【図２】図１に示すものの部分拡大図である。

【図３】図１に示すものの動ばねと振動との関係を示し
た説明図である。

【符号の説明】

１……第１のアクチュエータ ２……ケース ３……駆動部材 ４……ヨーク ４ａ、８ａ……ねじ部 ４ｂ、５ａ、１５ａ、１６ａ、１９ａ、１９ｂ……孔 ４ｃ……凹部 ４ｄ……溝部 ５……永久磁石 ６、３３……コイル ７、３５……電磁石 ８……保持部材 ８ｂ……フランジ部 ９……ボルト １０……ハウジング １１……上側部材 １２……中側部材 １３……下側部材 １４……ばね部材 １５……被駆動部材（振動板） １６……仕切り部材 １７……マウント １８……支持ばね １９……補強部材 ２０……ボス ２１……ダイアフラム ２２……主液室 ２３……第１のオリフィス ２４……第１の副液室 ２５……管部材 ２６……連結部材 ２７……カバー ２８……第２のオリフィス ２９……ダイアフラム ３０……第２の副液室 ３１……固定部材 ３２……制限部材 ３４……塞止部材 ３６……第２のアクチュエータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース（２）内に駆動部材（３）とこの
   駆動部材（３）によって駆動され得る被駆動部材（１
   ５）を設けるとともに、前記ケース（２）に支持ばね
   （１８）とダイアフラム（２１）を装着して、支持ばね
   （１８）と前記被駆動部材（１５）によって囲まれる部
   分に主液室（２２）を、支持ばね（１８）とダイアフラ
   ム（２１）によって囲まれる部分に第１の副液室（２
   ４）をそれぞれ形成し、さらに、前記ケース（２）の一
   部で前記主液室（２２）と前記第１の副液室（２４）と
   の間を相互に連通する第１のオリフィス（２３）を形成
   するとともに、前記ケース（２）内に、ダイアフラム
   （２９）によって囲まれる第２の副液室（３０）を形成
   し、この第２の副液室（３０）と前記主液室（２２）と
   の間を相互に連通する第２のオリフィス（２８）を形成
   し、さらに、この第２のオリフィス（２８）を開閉し得
   る塞止部材（３４）とこの塞止部材（３４）を作動させ
   る固定部材（３１）を設けたことを特徴とするアクティ
   ブマウント。