JPH08109946A

JPH08109946A - 防振支持装置

Info

Publication number: JPH08109946A
Application number: JP24538394A
Authority: JP
Inventors: Kazue Aoki; 和重青木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-10-11
Filing date: 1994-10-11
Publication date: 1996-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】可動部材をアクチュエータで変位させて流体室
の容積を積極的に変化させて能動的な支持力を発生させ
る流体封入式の防振支持装置において、アクチュエータ
の出力効率を向上させる。【構成】エンジン３０及びメンバ３５間に介在する支持
弾性体６内に、流体室１５を画成し、その流体室１５の
容積を変化させる方向に変位可能に、可動板１２を配設
する。そして、その可動板１２を弾性支持する板ばね１
１を、可動板１２の下方に流体室１５の外部に位置する
ように配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば車両のエンジ
ン等の振動体を車体等の支持体に防振しつつ支持する装
置に関し、特に、振動体及び支持体間に介在する支持弾
性体によって流体室を画成し、その流体室内の隔壁の一
部を可動部材で形成し、その可動部材をアクチュエータ
で変位させて流体室の容積を積極的に変化させ、もって
能動的な支持力を発生させる流体封入式の防振支持装置
において、前記アクチュエータの出力効率が向上するよ
うにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両のパワーユニットを支持する
ために用いられる防振支持装置であるエンジンマウント
には、主として、アイドル振動，エンジンシェイク，こ
もり音振動及び加速時騒音振動のいずれに対しても良好
な防振機能が発揮されることが要求されるが、これら各
種の振動のうち、２０〜３０Hz程度の比較的大振幅の振
動であるアイドル振動を低減するために防振支持装置に
要求される特性は、高動ばね定数で且つ高減衰であるの
に対し、５〜１５Hz程度の比較的大振幅の振動であるエ
ンジンシェイクや、８０〜８００Hz程度の比較的小・中
振幅の振動であるこもり音振動・加速時騒音振動を低減
するために防振支持装置に要求される特性は、低動ばね
定数で且つ低減衰である。従って、通常の弾性体のみか
らなるエンジンマウントや、従来の液体封入式のエンジ
ンマウントでは、全ての振動を防振することは困難であ
る。

【０００３】そこで、例えば特開平５−１６４１７９号
公報に開示されるように、能動的な支持力を発生可能な
液体封入式の防振支持装置が従来から存在する。即ち、
この公報記載の防振支持装置にあっては、エンジンシェ
イクのような比較的低周波の振動に対しては、受動的な
液体封入式の防振支持装置と同様に、二つの液体室間を
往来する液体の共振を利用して振動体から支持体に伝達
される振動を抑制する一方、アイドル振動以上の比較的
高周波の振動に対しては、液体室の隔壁の一部を形成す
る可動部材を能動的に変位させ、液体室の圧力変化を支
持弾性体の拡張ばねに作用させて積極的に支持力を発生
させ振動を打ち消すようにしていた。

【０００４】そして、上記公報記載の防振支持装置で
は、アクチュエータの発熱や防振支持装置の周囲の温度
上昇等による可動部材のばね特性変化や経時劣化発生を
防止するために、剪断変形は可能であるが圧縮・引っ張
り変形が阻止される高弾性板材で可動部材を形成し、そ
の可動部材を電磁アクチュエータで変形させて液体室の
容積を変化させるようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上述したよう
な従来の防振支持装置を実際に使用する場合、コスト，
取付けスペース及び重量等の種々の制約から高出力が可
能な大型のアクチュエータを用いることが困難であるた
め、支持弾性体の拡張方向ばね定数や、アクチュエータ
及び可動部材間の距離等のパラメータを適宜設定すると
ともに、可動部材の有効受圧面積Ａ_pと、支持弾性体の
拡張方向ばねの有効受圧面積Ａ_uとの比である有効受圧
面積比Ｒ（＝Ａ_p／Ａ_u）を可能な限り大きくして、ア
クチュエータの出力効率をできるだけ上げ、小型のアク
チュエータでも十分が作用効果が得られるようにするこ
とが必要となる。

【０００６】しかしながら、上記公報記載の防振支持装
置のように、可動部材全体を高弾性板部材から構成して
いると、流体室の隔壁を形成する可動部材の全体を変位
させることはできず、しかも均一に変位させることが困
難であるため、流体室の隔壁を構成する可動部材の面積
の割りにはその有効受圧面積Ａ_pが小さく、これによっ
て有効受圧面積比Ｒが小さくなってアクチュエータの出
力効率を十分に高めることができなかった。

【０００７】なお、本出願人が先に提案した特開平６−
１１７４７６号公報に開示されるように、可動部材とこ
れを弾性支持する部材とを別個の部材で構成して、有効
受圧面積Ａ_pを大きくすることも考えられるが、当該公
報記載の構造でも、弾性支持する部材が流体室の隔壁の
一部を形成する構造であったため、その分有効受圧面積
Ａ_pが小さかった。

【０００８】本発明は、このような従来の技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであって、可動部
材の有効受圧面積Ａ_pを可能な限り大きくでき、アクチ
ュエータの出力効率をより一層高めることができる防振
支持装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明である防振支持装置は、振動体
及び支持体間に介在する支持弾性体と、この支持弾性体
によって画成された流体室と、この流体室内に封入され
た流体と、前記流体室の隔壁の一部を形成する可動部材
と、この可動部材を弾性支持する支持部材と、前記可動
部材を変位させるアクチュエータと、を備え、前記支持
部材を前記流体室の外部に配置した。

【００１０】同様に、上記目的を達成するために、請求
項２に係る発明である防振支持装置は、振動体及び支持
体間に介在する支持弾性体と、この支持弾性体によって
画成された流体室と、オリフィスを介して前記流体室に
連通する容積可変の副流体室と、前記流体室，前記副流
体室及び前記オリフィス内に封入された流体と、前記流
体室の隔壁の一部を形成する可動部材と、この可動部材
を弾性支持する支持部材と、前記可動部材を変位させる
アクチュエータと、を備え、前記支持部材を前記流体室
の外部に配置した。

【００１１】また、請求項３に係る発明は、上記請求項
２に係る発明である防振支持装置において、前記可動部
材の前記流体室外側の面を覆うようにゴム状の薄膜部材
を配設するとともに、前記可動部材及び前記薄膜部材間
に形成される空間を前記副流体室とした。この請求項３
に係る発明の場合、請求項４に係る発明のように、前記
可動部材の外周面及びこれを包囲する部材の内周面間を
非接触として、前記流体室と、前記副流体室との間を連
通させる隙間を形成することもできる。

【００１２】一方、請求項５に係る発明は、上記請求項
１又は請求項２に係る発明である防振支持装置におい
て、前記可動部材の前記流体室外側の面を覆うようにゴ
ム状の薄膜部材を配設するとともに、前記可動部材の外
周面及びこれを包囲する部材の内周面間を非接触とし
て、前記流体室と、前記可動部材及び薄膜部材間に形成
される空間との間を連通させる隙間を形成した。

【００１３】そして、請求項６に係る発明は、上記請求
項４又は請求項５に係る発明である防振支持装置におい
て、前記隙間に転動自在のボールを介在させた。さら
に、請求項７に係る発明は、上記請求項４〜６に係る発
明である防振支持装置において、前記隙間を通過する流
体の流体共振周波数を、入力される振動のうち問題とな
る振動の周波数よりも低く設定した。

【００１４】また、請求項８に係る発明は、上記請求項
１〜７に係る発明である防振支持装置において、支持部
材を金属製の板ばねとし、その板ばねの中央部を前記可
動部材の中央部に結合するとともに、その板ばねの端部
を前記アクチュエータを保持する部材側に固定した。

【００１５】

【作用】請求項１に係る発明にあっては、支持弾性体に
よって流体室が画成されているため、力学モデルで考え
ると、振動体及び支持体間に、支持弾性体と流体室とが
並列に介在していることになる。そして、その流体室の
隔壁の一部を可動部材が形成しており、アクチュエータ
によって可動部材が変位して流体室の容積が変動する
と、その容積変動が支持弾性体の拡張方向ばねに作用し
て力となり、その力が振動体及び支持体間に付与され
る。つまり、アクチュエータの出力が、可動部材，流体
室内の流体及び支持弾性体の拡張ばねを介して、振動体
及び支持体間に能動的な支持力として作用する。

【００１６】そして、可動部材の変位ｘ₁は、可動部材
の有効受圧面積Ａ_pと支持弾性体の拡張ばねの有効受圧
面積Ａ_uとの比である有効受圧面積比Ｒ（＝Ａ_p／
Ａ_u）によりＲ倍されて支持弾性体の拡張方向ばねの変
位Ｒｘ₁となり、その変位Ｒｘ₁と、支持弾性体の拡張
方向のばね定数Ｋ_eとを掛け合わせた力（Ｋ_e・Ｒ
ｘ₁）が能動的な支持力となるが、この請求項１に係る
発明では、可動部材を弾性支持する支持部材が、可動部
材の一部ではなく、しかも可動部材の外周部に配設され
ることなく、流体室の外部に配置されているため、それ
だけ有効受圧面積Ａ_pが大きくなって有効受圧面積比Ｒ
が大きくなり、拡張方向ばねの変位Ｒｘ₁が大きくなっ
て発生する力が増大する。

【００１７】なお、変位Ｒｘ₁とばね定数Ｋ_eとを掛け
合わせた力が能動的な支持力となることから、有効受圧
面積比Ｒをそれほど大きくしなくても、ばね定数Ｋ_eを
大きくすれば簡単に能動的な支持力を大きくすることが
できるが、ばね定数Ｋ_eを大きくすると、支持弾性体の
荷重支持方向のばね定数Ｋ_mも大きくなってしまい、ば
ね定数Ｋ_mが大きくなると振動体及び支持体間の振動伝
達率の悪化を招いてしまうので、ばね定数Ｋ_eを極端に
大きくすることはできないのである。

【００１８】一方、請求項２に係る発明の構成は、オリ
フィスを介して流体室と容積可変の副流体室との間を連
通させたことを除いては、上記請求項１に係る発明の構
成と同様であり、そのオリフィスを介して流体室及び副
流体室間で流体の往来が可能な周波数の振動が入力され
ている状況では、受動的な支持力を発生する通常の流体
封入式の防振支持装置として作用する。かかる状況で
は、特に可動部材を積極的に変位させる必要はない。

【００１９】そして、オリフィス内の流体がスティック
状態（移動不可能な状態）となるほどの高周波の振動が
入力されると、上記請求項１に係る発明と同様に、アク
チュエータで可動部材を変位させて能動的な支持力を発
生させることになるが、この請求項２に係る発明でも、
可動部材を弾性支持する支持部材が、流体室の外部に配
置されているため、それだけ有効受圧面積Ａ_pが大きく
なって有効受圧面積比Ｒが大きくなり、拡張方向ばねの
変位Ｒｘ₁が大きくなって発生する力が増大する。

【００２０】この請求項２に係る発明の場合、請求項３
に係る発明のような構成を採用すると、副流体室の一部
が可動部材によって画成されるから、例えばオリフィス
を可動部材内や可動部材の外周部に形成すれば、防振支
持装置の高さを低くすることが容易になる。さらに、請
求項４に係る発明であれば、可動部材の変動を妨げるよ
うな摩擦力が発生しないから、可動部材はより小さな力
で変位する。

【００２１】また、請求項５に係る発明であれば、請求
項４に係る発明と同様に、可動部材の変動を妨げるよう
な摩擦力が発生しないから、可動部材はより小さな力で
変位する。そして、請求項６に係る発明であれば、可動
部材の変位を転動するボールが案内するようになるか
ら、可動部材の変動を妨げるような摩擦力を増加させる
ことなく、可動部材の変位の方向を所望の方向に正確に
案内できる。

【００２２】さらに、請求項７に係る発明であれば、こ
の防振支持装置に入力される振動のうち防振対象となる
振動に対しては、隙間内の流体はスティック状態とな
る。従って、隙間を形成したことは、防振支持装置の防
振効果を低減させない。そして、請求項８に係る発明に
あっては、金属製の板ばねが弾性変形すると、その弾性
変形は可動部材の中央部に伝達されるから、可動部材全
体が板ばねの変形方向に沿って変位する。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の第１実施例の構成を示す断面図
であって、この実施例は、本発明に係る防振支持装置
を、エンジンから車体に伝達される振動を能動的に低減
可能ないわゆるアクティブエンジンマウントに適用した
ものである。

【００２４】先ず、構成を説明すると、図１に示す防振
支持装置としてのエンジンマウント１は、振動体として
のエンジン３０への取付け用のボルト２ａを上部に一体
に備え且つ内部が空洞で下部が開口したキャップ２を有
し、このキャップ２の下部外面には、軸が上下方向を向
く内筒３の上端部がかしめ止めされている。内筒３は、
下端側に行くに従って徐々に縮径する窄まった形状とな
っていて、その下端部が内側に水平に折り曲げられて、
ここに円形の開口部３ａが形成されている。そして、内
筒３の内側には、キャップ２及び内筒３内部の空間を上
下に二分するように、キャップ２及び内筒３のかしめ止
め部分に一緒に挟み込まれてダイアフラム４が配設され
ている。ダイアフラム４の上側の空間は、キャップ２の
側面に孔を開けることにより大気圧に通じている。

【００２５】さらに、ダイアフラム４は、そのかしめ止
め部分から内筒３の内面に沿って下方に延びて、内筒３
の内周面を覆い、その内側にオリフィス構成体５が配設
されている。つまり、オリフィス構成体５は、ダイアフ
ラム４を介して内筒３内側に強固に嵌め込まれている。
このオリフィス構成体５は、内筒３の内部空間に整合し
て底面側が窄まり、上面には同様に底面側が窄まった円
形の凹部５ａが形成されている。そして、その凹部５ａ
と、底面の開口部３ａに対向する部分との間が、オリフ
ィス５ｂを介して連通するようになっている。オリフィ
ス５ｂは、例えば、オリフィス構成体５の外周面に沿っ
て周方向に延び且つ両端部が連通しないように平面Ｃ形
に形成された溝と、その溝の一端部を凹部５ａに連通さ
せる流路と、その溝の他端部を開口部３ａに連通させる
流路とで構成される。

【００２６】一方、内筒３の外周面には、内周面側が若
干上方に盛り上がった肉厚円筒状の支持弾性体６の内周
面が加硫接着されていて、その支持弾性体６の外周面
は、上端側が拡径した外筒７の内周面上部に加硫接着さ
れている。そして、外筒７の下端部は円筒形のアクチュ
エータ保持部材８の上端部にかしめ止めされていて、そ
のアクチュエータ保持部材８の下端面からは、支持体と
してのメンバ３５側への取付け用の取付けボルト９が突
出している。取付けボルト９は、その頭部９ａが、アク
チュエータ保持部材８の内底面に張り付いた状態で配設
されたリング部材８ａの中央の空洞部８ｂに収容されて
いる。

【００２７】そして、アクチュエータ保持部材８の内側
には、円筒形の鉄製のヨーク１０Ａと、このヨーク１０
の中央部に軸を上下に向けて巻き付けられた励磁コイル
１０Ｂと、ヨーク１０Ａの励磁コイル１０Ｂに包囲され
た部分の上面に極を上下に向けて固定された永久磁石１
０Ｃと、から構成される電磁アクチュエータ１０が配設
されている。

【００２８】また、外筒７及びアクチュエータ保持部材
８のかしめ止め部分には、円形の金属製の支持部材とし
ての板ばね１１の周縁部（端部）が挟み込まれていて、
その板ばね１１の中央部には、これを上下から挟み込む
ように、可動部材としての可動板１２と、磁路部材１３
とが固定されている。即ち、板ばね１１の上面側に固定
される可動板１２は、周縁部１２ａが円筒状に上方に立
ち上がった円板であって、その周縁部１２ａ外周面と、
これを包囲する内筒７内周面との間には、上下二段にＯ
リング１４ａ，１４ｂが介在するようになっている。具
体的には、周縁部１２ａ外周面に上下二段の周方向に連
続した溝１２ｂ，１２ｃが形成され、その溝１２ｂ，１
２ｃに、Ｏリング１４ａ，１４ｂが収容されていて、こ
れにより可動板１２は、その上側の空間と下側の空間と
の間の水密性を保ったまま、内筒７の内周面に沿って上
下方向に進退できるようになっている。なお、本実施例
では、板ばね１１の上下両方向への変形を容易にするた
めに、板ばね１１及び可動板１２間には、円板状のスペ
ーサ１２ｄを介在させている。

【００２９】一方、板ばね１１の下面側に固定される磁
路部材１３は、ヨーク１０Ａよりも若干小径の鉄製の円
板であって、その底面が電磁アクチュエータ１０に近接
するような厚みに形成されている。なお、本実施例で
は、板ばね１１，可動部材１２及び磁路部材１３は、こ
れら全体を下方から上方に貫通する複数のボルト１７ａ
と、これの先端部にＯリング１７ｃを介して締結するナ
ット１７ｂとにより、一体となっている。また、板ばね
１１の上面側の空間は、外筒７に形成された空気抜け穴
７ａを介して大気圧に通じており、板ばね１１の下面側
の空間は、アクチュエータ保持部材８に形成された空気
抜け穴８ｃを介して大気圧に通じており、これにより、
口述する可動板１２の上下方向変位にとって板ばね１１
両側の空気圧が妨げとならないようにしている。

【００３０】ここで、本実施例では、支持弾性体６の下
面及び可動部材１２の上面によって画成された部分に流
体室１５が形成され、ダイアフラム４及び凹部５ａによ
って画成された部分に副流体室１６が形成されていて、
これら流体室１５及び副流体室１６間が、オリフィス構
成体５に形成されたオリフィス５ｂを介して連通してい
る。なお、これら流体室１５，副流体室１６及びオリフ
ィス５ｂ内には、油等の流体が封入されている。

【００３１】かかるオリフィス５ｂの流路形状等で決ま
る流体マウントとしての特性は、走行中のエンジンシェ
イク発生時、つまり５〜１５Hzでエンジンマウント１が
加振された場合に高動ばね定数、高減衰力を示すように
調整されている。そして、電磁アクチュエータ１０の励
磁コイル１０Ｂは、コントローラ２０から供給される駆
動信号ｙに応じて所定の電磁力を発生するようになって
いる。

【００３２】コントローラ２０は、マイクロコンピュー
タ，必要なインタフェース回路，Ａ／Ｄ変換器，Ｄ／Ａ
変換器，アンプ等を含んで構成されていて、オリフィス
５ｂを通じて流体室１５及び副流体室１６間で流体が移
動不可能な周波数帯域の振動、つまり上述したエンジン
シェイクよりも高周波の振動であるアイドル振動やこも
り音振動・加速時振動が入力されている場合には、その
振動と同じ周期の制御振動がエンジンマウント１に発生
して、アクチュエータ保持部材８側への振動の伝達力が
“０”となるように（より具体的には、エンジン３０側
の振動によってエンジンマウント１に入力される加振力
が、電磁アクチュエータ１０が発生する電磁力によって
得れる制御力で相殺されるように）、駆動信号ｙを生成
し励磁コイル１０Ｂに供給するようになっている。

【００３３】ここで、アイドル振動やこもり音振動は、
例えばレシプロ４気筒エンジンの場合、エンジン回転２
次成分のエンジン振動がエンジンマウント１を介してメ
ンバ３５に伝達されることが主な原因であるから、その
エンジン回転２次成分に同期して駆動信号ｙを生成し出
力すれば、振動伝達率の低減が可能となる。そこで、本
実施例では、エンジン３０のクランク軸の回転に同期し
た（例えば、レシプロ４気筒エンジンの場合には、クラ
ンク軸が１８０度回転する度に一つの）インパルス信号
Ｐとして出力するパルス信号生成器２１を設けていて、
そのインパルス信号Ｐが、エンジン３０における振動の
発生状態を表す信号としてコントローラ２０に供給され
るようになっている。

【００３４】一方、メンバ３５には、エンジンマウント
１の取り付け位置に近接して、メンバ３５の振動状況を
加速度の形で検出し残留振動信号ｅとして出力する加速
度センサ２２が固定されていて、その残留振動信号ｅ
が、干渉後における振動を表す信号としてコントローラ
２０に供給されるようになっている。そして、コントロ
ーラ２０は、フィルタ係数Ｗ_i（ｉ＝０，１，２，…，
Ｉ−１：Ｉはタップ数）可変の適応ディジタルフィルタ
Ｗを有していて、最新のインパルス信号Ｐが入力された
時点から所定のサンプリング・クロックの間隔で、その
適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗ_iを順番に
駆動信号ｙとして出力する一方、エンジン３０からエン
ジンマウント１を介してメンバ３５に伝達される振動が
低減するように、インパルス信号Ｐ及び残留振動信号ｅ
に基づいて適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗ
_iを適宜更新する処理を実行するようになっている。

【００３５】適応ディジタルフィルタＷの更新式は、Ｆ
ｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムに従った下記
の（１）式のようになる。Ｗ_i（ｎ＋１）＝Ｗ_i（ｎ）−μＲ^Tｅ（ｎ） ……（１）ここで、（ｎ），（ｎ＋１）が付く項はサンプリング時
刻ｎ，ｎ＋１における値であることを表し、また、μは
収束係数である。Ｒ^Tは、理論的には、インパルス信号
Ｐを、電磁アクチュエータ１０及び加速度センサ２２間
の伝達関数Ｃをモデル化した伝達関数フィルタＣ＾でフ
ィルタ処理した値であるが、インパルス信号Ｐの大きさ
は“１”であるから、伝達関数フィルタＣ＾のインパル
ス応答をインパルス信号Ｐに同期して次々と生成した場
合のそれらインパルス応答波形のサンプリング時刻ｎに
おける和に一致する。

【００３６】また、理論的には、インパルス信号Ｐを適
応ディジタルフィルタＷでフィルタ処理して駆動信号ｙ
を生成するが、インパルス信号Ｐの大きさが“１”であ
るため、フィルタ係数Ｗ_iを順番に駆動信号ｙとして出
力しても、フィルタ処理の結果を駆動信号ｙとしたのと
同じ結果になる。次に、本実施例の作用を説明する。

【００３７】即ち、エンジンシェイク発生時には、オリ
フィス５ｂの流路形状等を適宜選定している結果、この
エンジンマウント１は高動ばね定数，高減衰力の支持装
置として機能するため、エンジン３０で発生したエンジ
ンシェイクがエンジンマウント１によって減衰され、メ
ンバ３５側の振動レベルが低減される。なお、かかる場
合には、特に可動板１２を積極的に変位させる必要はな
い。

【００３８】一方、オリフィス５ｂ内の流体がスティッ
ク状態となり流体室１５及び副流体室１６間での流体の
移動が不可能になるアイドル振動周波数以上の周波数の
振動が入力された場合には、コントローラ２０は、所定
の演算処理を実行し、電磁アクチュエータ１０の励磁コ
イル１０Ｂに駆動信号ｙを出力し、エンジンマウント１
に振動を低減し得る能動的な制御力を発生させる。

【００３９】ここで、図１に示すエンジンマウント１を
モデルで表すと、図２に示すようになる。ただし、Ｋ_m
は支持弾性体６の支持方向のばね定数、Ｋ_eは支持弾性
体６の拡張方向のばね定数、Ｋ_pは板ばね１１のばね定
数、Ａ_pは可動板１２の有効受圧面積、Ａ_uは支持弾性
体６の拡張方向ばねの有効受圧面積、Ｒはそれら有効受
圧面積Ａ_p及びＡ_uの比（Ａ_p／Ａ_u）である有効受圧
面積比、Ｆ_aは電磁アクチュエータ１０で発生する力、
Ｆ_bはエンジンマウント１を通じてのメンバ３５側への
伝達力、ｘ₀はエンジン３０側の加振変位、ｘ₁は可動
板１２の変位である。

【００４０】つまり、エンジン３０及びメンバ３５間
に、支持弾性体６の支持ばねと拡張ばねとが並列に介在
し、電磁アクチュエータ１０の電磁力が、可動板１２
と、流体室１５内の流体とを介して、拡張ばねに伝達す
るようになっている。より具体的には、永久磁石１０Ｃ
の磁力によって磁路部材１３が所定のオフセット位置に
変位し、励磁コイル１０Ｂによって発生する電磁力がそ
の永久磁石１０Ｃの磁力を増大又は減少させるように作
用するから、板ばね１１によって弾性支持された磁路部
材１３は、そのオフセット位置を中心に、駆動信号ｙの
周波数及び振幅に応じて正負両方向に変位することにな
る。

【００４１】すると、磁路部材１３と可動板１２とは一
体となっているから、その磁路部材１３の変位はそのま
ま可動板１２の変位となってこれを上下動させる。その
結果、流体室１５の容積が正負両方向に変動し、その容
積変動が支持弾性体６の拡張ばねに作用して内筒３及び
外筒７間に能動的な制御力が発生するのである。そし
て、かかる能動的な制御力は、支持弾性体６の支持ばね
と並列関係にあるから、エンジン３０から支持弾性体６
の支持ばねに入力される加振力と、その能動的な制御力
とが、方向が逆で大きさが等しくなれば、エンジン３０
からエンジンマウント１を介してメンバ３５に伝達され
る伝達力Ｆ_bは“０”となるのである。

【００４２】つまり、エンジンマウント１に加振変位ｘ
₀が入力されたとき、電磁アクチュエータ１０の制御力
Ｆ_aによって伝達力Ｆ_bを“０”にするために必要とな
る可動板１２の変位ｘ₁及び電磁アクチュエータ１０の
制御力Ｆ_aは、下記の（２）及び（３）式で表される。ｘ₁＝（Ｋ_m＋Ｋ_e）ｘ₀／（ＲＫ_e） ……（２）Ｆ_a＝（Ｋ_pＫ_e＋Ｋ_m（Ｋ_p＋Ｒ²Ｋ_e））ｘ₀／（ＲＫ_e） ……（３）ここで、有効受圧面積比Ｒ及び必要変位比Ｒ_x（＝ｘ₁
／ｘ₀）の関係と、有効受圧面積比Ｒ及び単位変位加振
あたり電磁アクチュエータ１０に必要なアクチュエータ
必要力Ｆ_nとの関係は、それぞれ図３に示すようにな
り、これによれば、有効受圧面積比Ｒが大きいほど、伝
達力Ｆ_bを“０”にするために可動板１２に必要な変位
及び電磁アクチュエータ１０に必要な制御力は、小さく
なることが判る。

【００４３】そして、有効受圧面積比Ｒを大きくするに
は、可動板１２の有効受圧面積Ａ_pを大きくするか、若
しくは支持弾性体６の拡張ばねの有効受圧面積Ａ_uを小
さくすることになるが、後者については、支持ばねとの
関係からも容易に小さくすることはできない。そこで、
可動板１２の有効受圧面積Ａ_pを大きくすることが望ま
れるが、本実施例では、有効受圧面積Ａ_pを決める可動
板１２と、これを弾性支持する板ばね１１とを別の部材
とし、しかも板ばね１１を流体室１５の外側に配設して
いるため、外筒７の外径寸法等を固定した場合で有効受
圧面積Ａ_pが最も大きくなり、有効受圧面積比Ｒを最大
にすることができる。

【００４４】つまり、可動板１２の裏側に板ばね１１を
配設しているため、流体室１５に面する全てを有効受圧
面積Ａ_pとすることができるから、上記各公報記載の構
造と比較して有効受圧面積Ａ_pを大きくすることができ
るのである。しかも、板ばね１１を、その周縁部をアク
チュエータ保持部材８に支持させ、その中央部を可動板
１２に結合しているため、電磁アクチュエータ１０によ
る変位力は、その可動板１２の中心部分に入力され、可
動板１２は流体室１５に対して斜めに入り込むようなこ
とはなく均一に水平に変位するから、これによっても有
効受圧面積Ａ_pを大きくすることができる。

【００４５】そして、有効受圧面積比Ｒが大きくなれ
ば、それだけ電磁アクチュエータ１０の制御力を効率よ
く支持力に変換することができ、小型の電磁アクチュエ
ータ１０を採用することが可能となって、エンジンマウ
ント１全体の小型化及び低価格化が図られるのである。
なお、本実施例では、板ばね１１を可動板１２の裏面側
に配置したため、電磁アクチュエータ１０及び可動板１
２間の距離が長くなっているが、板ばね１１の下面側に
磁路部材１３を固定し、その磁路部材１３を電磁アクチ
ュエータ１０に近接させているため、電磁アクチュエー
タ１０の出力効率が逆に低下することが防止されてい
る。

【００４６】さらに、本実施例のように、板ばね１１と
可動板１２とが完全に独立した部材であると、ばね定数
Ｋ_pの設定と、有効受圧面積Ａ_pの設定とを完全に独立
して行うことができるから、設計や設計変更が容易にな
るという利点がある。図４は本発明の第２実施例の構成
を示す断面図であって、この実施例も、上記第１実施例
と同様に本発明に係る防振支持装置を、エンジンから車
体に伝達される振動を能動的に低減可能ないわゆるアク
ティブエンジンマウントに適用したものである。なお、
上記第１実施例と同様の構成には、同じ符号を付し、そ
の重複する説明は省略する。また、エンジン，メンバ並
びにコントローラ等の構成も同一であるため、その図示
及び説明は省略する。

【００４７】即ち、本実施例では、可動板１２の下面側
を覆うようにゴム状の薄膜部材としてのダイアフラム４
０を配設して、それら可動板１２及びダイアフラム４０
間に容積可変の空間４１を形成している。具体的には、
円形のダイアフラム４０の周縁部は、板バネ１１ととも
にアクチュエータ保持部材８の上端部のかしめ止め部分
に挟み込まれ、ダイアフラム４０の中央部は、可動板１
２及びスペーサ１２ｄ間に挟み込まれている。

【００４８】また、可動板１２の周縁部１２ａ外周面に
形成されていた溝１２ｂ，１２ｃ及びここに収容されて
いたＯリング１４ａ，１４ｂを省略していて、これによ
り、可動板１２の周縁部１２ａと内筒７の内周面との間
に、流体室１５及び空間４１間を連通させる隙間４２を
形成している。そして、隙間４２内の流体の質量及び支
持弾性体６の拡張方向ばねから決まる流体共振周波数
を、このエンジンマウント１に入力される振動のうち問
題となる振動の周波数よりも低く設定している。具体的
には、隙間４２内流体の流体共振周波数は、エンジンシ
ェイクの周波数である５〜１５Hzよりも低い周波数（例
えば、１〜２Hz程度）に設定している。

【００４９】このため、このエンジンマウント１が流体
マウントとして機能するエンジンシェイク発生時には、
隙間４２内の流体はスティック状態となり、その隙間４
２を通じて流体室１５及び空間４１間での流体の往来は
発生しないし、それよりも高周波の振動であるアイドル
振動やこもり音振動発生時にも隙間４２内の流体はステ
ィック状態となって往来は生じない。従って、隙間４２
を形成したことにより、流体マウントとしての機能が損
なわれることはなく、上記第１実施例で詳述したような
防振効果が損なわれることはない。

【００５０】そして、隙間４２によって可動板１２及び
内筒７内周面間が非接触であると、可動板１２は流体室
１５内に浮いていることになるから、この可動板１２
は、より小さな力で変位するようになる。換言すれば、
電磁アクチュエータ１０の出力効率が上記第１実施例よ
りもさらに向上することになり、より小型化の従って安
価な電磁アクチュエータ１０を採用することが可能とな
って、エンジンマウント１全体の小型化及び低価格化を
図ることができる。

【００５１】図５は本発明の第３実施例の構成を示す断
面図であって、この実施例も、上記第１実施例と同様に
本発明に係る防振支持装置を、エンジンから車体に伝達
される振動を能動的に低減可能ないわゆるアクティブエ
ンジンマウントに適用したものである。なお、上記第
１，第２実施例と同様の構成には、同じ符号を付し、そ
の重複する説明は省略する。また、エンジン，メンバ並
びにコントローラ等の構成は第１実施例と同一であるた
め、その図示及び説明は省略する。

【００５２】即ち、本実施例では、可動板１２を上記第
１，第２実施例とは上下逆にするとともに、その可動板
１２及び板ばね１１間に、ボルト１７ａを包囲する筒状
のスペーサ４５ａと、そのスペーサ４５ａの上下両端部
に当接する円形のプレート４５ｂ，４５ｃとを介在させ
ることにより、上記第２実施例よりも空間４１を広めに
している。そして、外筒７の可動板１２を包囲する部分
の内周面に、オリフィス構成体５Ａ，５Ｂを嵌め込んで
いる。具体的には、オリフィス構成５Ａ，５Ｂはリング
状の部材であって、上下に重ねられた状態でダイアフラ
ム４０，板ばね１１とともにアクチュエータ保持部材８
の上端部のかしめ止め部分に挟み込まれている。

【００５３】また、内筒３及びその内側に配設されてい
たオリフィス構成体５を省略するとともに、キャップ２
を上面側が閉塞された円筒形状とし、その外周面と外筒
７内周面との間に、支持弾性体６を介在させている。一
方、オリフィス構成体５Ａ，５Ｂの接合面には、周方向
に連続した平面Ｃ形の溝が形成されていて、そのＣ形の
溝を不連続部分が一致するように重ね合わすことにより
オリフィス５ｂが形成されている。そして、オリフィス
５ｂの不連続部分の一方は流体室１５に図示しない流路
を介して連通し、他方は図示しない流路を介して空間４
１に連通している。このため、本実施例では、空間４１
が上記第１実施例における副流体室１６となっている。
なお、本実施例では、磁路部材１３の上下方向変位がス
ムーズに行われるように、磁路部材１３及びプレート４
５ｃの中央部の上面及び底面間を貫通する空気抜け穴１
３ａを形成している。

【００５４】そして、オリフィス５ｂの流路形状等から
決まる流体マウントとしての特性は、上記第１実施例と
同様に、走行中のエンジンシェイク発生時、つまり５〜
１５Hzでエンジンマウント１が加振された場合に高動ば
ね定数、高減衰力を示すように調整されている。このよ
うな構成であれば、オリフィス５ｂ内の流体がスティッ
ク状態とならない低周波振動が入力されている状況で
は、上記第１実施例と同様に、エンジンマウント１は高
動ばね定数，高減衰力の支持装置として機能するため、
エンジン３０で発生したエンジンシェイクがエンジンマ
ウント１によって減衰され、メンバ３５側の振動レベル
が低減される。また、オリフィス５ｂ内の流体がスティ
ック状態となり流体室１５及び副流体室１６間での流体
の移動が不可能になるアイドル振動周波数以上の周波数
の振動が入力された場合にも、電磁アクチュエータ１０
によって可動板１２が適宜上下動して能動的な支持力が
発生するから、やはり上記第１実施例と同様に、振動レ
ベルの低減が図られる。

【００５５】そして、本実施例の構成であれば、オリフ
ィス構成体５Ａ，５Ｂを外筒７内周面に可動板１２を包
囲するように配置したため、エンジンマウント１の高さ
を上記第１実施例に比べて低くすることができ、エンジ
ンマウント１の取り付け場所の自由度が大きくなるとい
う利点がある。なお、本実施例の構成であっても、上記
第２実施例のように、溝１２ｂ，１２ｃ及びＯリング１
４ａ，１４ｂを省略して、可動板１２の周縁部１２ａと
オリフィス構成体５Ａ，５Ｂの内周面との間に流体室１
５及び空間４１間を連通させる隙間４２を形成し、その
隙間内の流体の質量及び支持弾性体６の拡張方向ばねか
ら決まる流体共振周波数を、このエンジンマウント１に
入力される振動のうち問題となる振動の周波数よりも低
く設定すれば、流体マウントとしての機能を損なうこと
なく、より小型化の従って安価な電磁アクチュエータ１
０を採用することが可能となって、エンジンマウント１
全体の小型化及び低価格化を図ることができる。図６は
本発明の第４実施例の構成を示す断面図であって、この
実施例も、上記第１実施例と同様に本発明に係る防振支
持装置を、エンジンから車体に伝達される振動を能動的
に低減可能ないわゆるアクティブエンジンマウントに適
用したものである。なお、上記第１，第２，第３実施例
と同様の構成には、同じ符号を付し、その重複する説明
は省略する。また、エンジン，メンバ並びにコントロー
ラ等の構成は第１実施例と同一であるため、その図示及
び説明は省略する。

【００５６】即ち、本実施例では、上記第３実施例で設
けていた溝１２ｂ，１２ｃ及びＯリング１４ａ，１４ｂ
を省略するとともに、その溝１２ｂ，１２ｃが形成され
ていた位置に対応して、複数の孔５０，…，５０を形成
し、それら各孔５０，…，５０に、転動自在に金属製の
ボール５１，…，５１を収容している。ただし、各ボー
ル５１，…，５１は、オリフィス構成体５Ａ，５Ｂの内
周面に接触するような寸法となっている。

【００５７】従って、流体室１５及び空間４１間は、可
動板１２の周縁部１２ａとオリフィス構成体５Ａ，５Ｂ
のの内周面との間に形成された隙間４２を介して連通し
ている。そして、隙間４２内の流体の質量及び支持弾性
体６の拡張方向ばねから決まる流体共振周波数を、上記
第２実施例と同様に、このエンジンマウント１に入力さ
れる振動のうち問題となる振動の周波数よりも低く設定
している。具体的には、隙間４２内流体の流体共振周波
数は、エンジンシェイクの周波数である５〜１５Hzより
も低い周波数（例えば、１〜２Hz程度）に設定してい
る。

【００５８】このため、このエンジンマウント１が流体
マウントとして機能するエンジンシェイク発生時には、
隙間４２内の流体はスティック状態となり、その隙間４
２を通じて流体室１５及び空間４１間での流体の往来は
発生しないし、それよりも高周波の振動であるアイドル
振動やこもり音振動発生時にも隙間４２内の流体はステ
ィック状態となって往来は生じない。従って、隙間４２
を形成したことにより、流体マウントとしての機能が損
なわれることはなく、上記第１実施例で詳述したような
防振効果が損なわれることはない。

【００５９】そして、本実施例では、隙間４２に転動自
在の複数のボール５１，…，５１を介在させているた
め、上記第１実施例のようにＯリングを介在させた場合
に比べて、可動板１２及びこれを包囲する部材（オリフ
ィス構成体５Ａ，５Ｂ）間の摩擦抵抗を小さくできる。
従って、可動板１２を、より小さな力で変位させること
ができ、より小型化の従って安価な電磁アクチュエータ
１０を採用することが可能となって、エンジンマウント
１全体の小型化及び低価格化を図ることができるように
なる。

【００６０】しかも、隙間４２の幅がボール５１，…，
５１によって一定に保たれるから、可動板１２がその変
位の途中で斜めになるようなことを確実に防止でき、こ
れによっても可動板１２の有効受圧面積を可能な範囲で
大きくして、電磁アクチュエータ１０の出力効率の向上
を図ることができる。なお、このボール５１，…，５１
を設ける構成は、上記第１実施例の構造にも採用できる
ことは勿論であり、その場合にも上記第４実施例と同様
の作用効果が発揮される。

【００６１】また、上記各実施例では、本発明に係る防
振支持装置を、エンジン３０を支持するエンジンマウン
ト１に適用した場合を示しているが、本発明に係る防振
支持装置の適用対象はエンジンマウント１に限定される
ものではなく、例えば振動を伴う工作機械の防振支持装
置等であってもよい。そして、上記各実施例では、低周
波振動時には流体がオリフィス５ｂを通過する際に発生
する流体共振を利用して防振効果を得るようにしている
が、そのような低周波振動が入力されない振動体を支持
する防振支持装置の場合には、オリフィス構成体５，５
Ａ，５Ｂ，ダイアフラム４等を設ける必要がなく、その
分、部品点数を削減できる。

【００６２】さらに、上記各実施例では、駆動信号ｙを
同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムに従
って生成しているが、適用可能なアルゴリズムはこれに
限定されるものではなく、例えば通常のＦｉｌｔｅｒｅ
ｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムであってもよいし、周波数
領域のＬＭＳアルゴリズムであってもよい。また、系の
特性が安定しているのであれば、ＬＭＳアルゴリズム等
の適応アルゴリズムを用いることなく、係数固定のディ
ジタルフィルタ或いはアナログフィルタによって駆動信
号ｙを生成するようにしてもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は請求
項２に係る発明によれば、可動部材を弾性支持する支持
部材を流体室の外部に配置したため、可動部材の有効受
圧面積を大きくして有効受圧面積比を大きくすることが
できるから、アクチュエータの制御力を効率よく支持力
に変換することができ、小型のアクチュエータを採用す
ることが可能となって、防振支持装置全体の小型化及び
低価格化を図ることができるという効果が得られる。

【００６４】また、請求項３に係る発明によれば、例え
ばオリフィスを可動部材内や可動部材の外周部に形成す
ることにより、防振支持装置の高さを低くすることが容
易になるから、取り付け時の自由度が大きくなるという
効果がある。さらに、請求項４又は請求項５に係る発明
によれば、可動部材をより小さな力で変位させることが
できるから、アクチュエータの制御力をさらに効率よく
支持力に変換することができ、より小型のアクチュエー
タを採用することが可能となって、防振支持装置全体の
さらなる小型化及び低価格化を図ることができるという
効果が得られる。

【００６５】そして、請求項６に係る発明によれば、可
動部材の変動を妨げるような摩擦力を小さくできるか
ら、アクチュエータの出力効率を向上することができ、
しかも可動部材の変位の方向を所望の方向に正確に案内
できるから、これによって可動部材が傾斜することを確
実に防止して、可動部材の有効受圧面積を大きくして有
効受圧面積比を大きくすることができるという効果が得
られる。

【００６６】さらに、請求項７に係る発明によれば、防
振支持装置の防振効果を低減させることなく、上記請求
項４〜６に係る発明の作用効果を発揮できるという効果
がある。そして、請求項８に係る発明によれば、可動部
材全体を板ばねの変形方向に沿って変位させることがで
きるから、可動部材が傾斜することを防止して、可動部
材の有効受圧面積を大きくして有効受圧面積比を大きく
することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図２】図１の構成のモデル図である。

【図３】有効受圧面積比と必要変位力，アクチュエータ
必要力の関係を表すグラフである。

【図４】本発明の第２実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図５】本発明の第３実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図６】本発明の第４実施例の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１エンジンマウント（防振支持装置）４ダイアフラム５オリフィス構成体５Ａ，５Ｂオリフィス構成体５ｂオリフィス６支持弾性体８アクチュエータ保持部材１０電磁アクチュエータ１１板ばね（支持部材）１２可動板（可動部材）１３磁路部材１５流体室１６副流体室２０コントローラ２１パルス信号生成器２２加速度センサ３０エンジン（振動体）３５メンバ（支持体）４０ダイアフラム（ゴム状の薄膜部材）４１空間４２隙間５１ボール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動体及び支持体間に介在する支持弾性
体と、この支持弾性体によって画成された流体室と、こ
の流体室内に封入された流体と、前記流体室の隔壁の一
部を形成する可動部材と、この可動部材を弾性支持する
支持部材と、前記可動部材を変位させるアクチュエータ
と、を備え、前記支持部材を、前記流体室の外部に配置
したことを特徴とする防振支持装置。
【請求項２】振動体及び支持体間に介在する支持弾性
体と、この支持弾性体によって画成された流体室と、オ
リフィスを介して前記流体室に連通する容積可変の副流
体室と、前記流体室，前記副流体室及び前記オリフィス
内に封入された流体と、前記流体室の隔壁の一部を形成
する可動部材と、この可動部材を弾性支持する支持部材
と、前記可動部材を変位させるアクチュエータと、を備
え、前記支持部材を、前記流体室の外部に配置したこと
を特徴とする防振支持装置。
【請求項３】前記可動部材の前記流体室外側の面を覆
うようにゴム状の薄膜部材を配設するとともに、前記可
動部材及び前記薄膜部材間に形成される空間を前記副流
体室とした請求項２記載の防振支持装置。
【請求項４】前記可動部材の外周面及びこれを包囲す
る部材の内周面間を非接触として、前記流体室と、前記
副流体室との間を連通させる隙間を形成した請求項３記
載の防振支持装置。
【請求項５】前記可動部材の前記流体室外側の面を覆
うようにゴム状の薄膜部材を配設するとともに、前記可
動部材の外周面及びこれを包囲する部材の内周面間を非
接触として、前記流体室と、前記可動部材及び薄膜部材
間に形成される空間との間を連通させる隙間を形成した
請求項１又は請求項２記載の防振支持装置。
【請求項６】前記隙間に転動自在のボールを介在させ
た請求項４又は請求項５に記載の防振支持装置。
【請求項７】前記隙間を通過する流体の流体共振周波
数を、入力される振動のうち問題となる振動の周波数よ
りも低く設定した請求項４乃至請求項６のいずれかに記
載の防振支持装置。
【請求項８】支持部材を金属製の板ばねとし、その板
ばねの中央部を前記可動部材の中央部に結合するととも
に、その板ばねの端部を前記アクチュエータを保持する
部材側に固定した請求項１乃至請求項７のいずれかに記
載の防振支持装置。