WO2005088160A1 - 能動型液封入式防振装置 - Google Patents

能動型液封入式防振装置 Download PDF

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WO2005088160A1
WO2005088160A1 PCT/JP2004/003419 JP2004003419W WO2005088160A1 WO 2005088160 A1 WO2005088160 A1 WO 2005088160A1 JP 2004003419 W JP2004003419 W JP 2004003419W WO 2005088160 A1 WO2005088160 A1 WO 2005088160A1
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WO
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cylindrical
liquid
liquid chamber
metal fitting
fitting
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/003419
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hideaki Shimazu
Toshiyuki Kitano
Original Assignee
Toyo Tire & Rubber Co. Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Tire & Rubber Co. Ltd. filed Critical Toyo Tire & Rubber Co. Ltd.
Priority to PCT/JP2004/003419 priority Critical patent/WO2005088160A1/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/26Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions
    • F16F13/264Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions comprising means for acting dynamically on the walls bounding a working chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
    • F16F15/027Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means comprising control arrangements

Definitions

  • the present invention relates to an active-type liquid-filled type vibration damping device that enhances the vibration damping effect by controlling the pressure of the internal liquid chamber.
  • the active type liquid filled type vibration damping device is generally mounted on a first mounting member, a cylindrical second mounting member, a vibration-isolating base made of a rubber-like elastic material connecting these, and a second mounting member.
  • a first diaphragm that forms a liquid enclosing chamber between the vibration isolating substrate and the first diaphragm, and a partition body that partitions the liquid enclosing chamber into a first liquid chamber on the vibration isolating substrate side and a second liquid chamber on the first diaphragm side;
  • the mount is assembled as an engine mount in a car, and by controlling the pressure in the first liquid chamber through the actuator, the mount has a low dynamic spring and achieves an excellent vibration suppression effect. .
  • the above-mentioned active type liquid filled type vibration damping device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-31043 / 29 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1955342.
  • an orifice is formed between the outer peripheral portion of the partition member and the inner peripheral surface of the second mounting member, and a concave portion formed in the center of the partition member serves as a movable element of an actuator that serves as a vibration means.
  • the rubber wall is vulcanized and formed over the inner peripheral portion of the concave portion and the distal end portion of the shaft member, and the inner peripheral portion of the second fixture and a part of the shaft member are inserted.
  • the diaphragm is vulcanized and formed, and the rubber wall is provided so as to be able to vibrate through a shaft member of the actuator.
  • the shaft member of the actuator is inserted into the recess formed in the center of the partition body, and the rubber wall is vulcanized over the inner peripheral portion of the recess and the tip of the shaft member. Molding and vulcanizing the diaphragm over the inner peripheral part of the second fixture and part of the shaft member, so the number of parts around the rubber wall and the shaft member increases, complicating the structure Had been transformed.
  • a shaft member in which two coils are arranged coaxially at an interval above and below and a magnet is mounted on an air core portion thereof.
  • the so-called moving magnet type in which a shaft member with a magnet is reciprocated in the axial direction by electromagnetic force generated between the coil and the magnet by energizing the coil, a large force is applied.
  • the outer diameter becomes large, and it is not suitable for miniaturization and weight reduction. Also, if the magnet becomes large, it will not be cheap and will be weak against impact.
  • a yoke member and a coil are arranged in a part of an inner part, and an outer part surrounding the yoke member is a vibrating member that reciprocates in an axial direction.
  • a part of the outer part is formed on the rubber wall.
  • An object of the present invention is to provide an active liquid filled type vibration damping device that can simplify the structure, reduce the number of parts, simplify the assembly work, increase the output, and contribute to miniaturization.
  • the first mounting member and the cylindrical second mounting member are connected via a vibration-proof base made of a rubber-like elastic material, and a rubber wall is provided so as to face the vibration-proof base.
  • a first liquid chamber is defined between the first liquid chamber and the rubber wall. The first liquid chamber communicates with a second liquid chamber provided separately from the second liquid chamber through an orifice, and forms a part of the chamber wall of the first liquid chamber.
  • An active-type liquid-filled type vibration damping device in which the rubber wall is vibrated by vibrating means connected to the rubber wall to control the pressure of the first liquid chamber
  • the second mounting member includes: A lower cylindrical metal fitting for holding the vibrating means, and an upper cylindrical metal fitting press-fitted and fixed to the inner periphery of an upper end side cylindrical portion, wherein the lower cylindrical metal fitting is provided at a lower end of the vibration-proof base inside the upper cylindrical metal fitting.
  • the upper part of the cylindrical fitting that constitutes the outer peripheral wall of the first liquid chamber is vulcanized and adhered, and a cylindrical diaphragm surrounding the outside of the cylindrical fitting.
  • the upper end of the cylindrical fitting is fixed liquid-tight to the upper end of the upper tubular fitting together with the upper end of the diaphragm, and an annular orifice forming fitting is added to the outer peripheral part of the rubber wall.
  • the orifice forming fitting is liquid-tightly fitted and fixed to the lower inner periphery of the upper tubular fitting together with the lower end of the diaphragm, and the lower end of the tubular fitting contacts the upper surface of the orifice forming fitting.
  • the second liquid chamber is formed between the cylindrical metal fitting and the diaphragm, and the air chamber is formed between the diaphragm and the upper cylindrical metal fitting.
  • the orifice forming metal fitting is formed between the first liquid chamber and the first liquid chamber.
  • An orifice for communicating the two liquid chambers is formed, and as the vibrating means, a shaft member connected to the rubber wall is at least one of a mover that can reciprocate in an axial direction with respect to a stator disposed outside the shaft member.
  • a movable core-type actuator configured as a part, and by exciting a coil provided in the stator, the shaft member is driven in both directions of a forward movement stroke and a backward movement stroke to drive the rubber wall. Is excited.
  • the actuator is configured as a solenoid
  • the shaft member connected to the rubber wall is electrically driven in the forward stroke
  • the return stroke is mechanically performed by the elastic force of the coil spring.
  • the force F [N ] rises t 1 [s (seconds)]
  • the value of this delay t 1 tends to vary for each forward stroke.
  • the force F drops sharply, and the F-t curve (curve representing the relationship between F and time t) is not smooth, and there is a problem that vibration cannot be absorbed accurately.
  • a filter member that forms a third liquid chamber between the first liquid chamber and the rubber wall is provided in the first liquid chamber, and a means for correcting the Ft curve into a sine wave curve is adopted.
  • the coil provided with the shaft member of the actuator connected to the rubber wall, as at least a part of the movable element, on the stator disposed outside the movable element.
  • the motor By exciting the coil by passing a current through the coil, the motor is electrically driven in both forward and backward strokes. Therefore, as shown in FIG. Can be eliminated.
  • the Ft curve can be made a sine wave curve corresponding to the sine wave curve representing the relationship between the sine wave alternating current and the current. Therefore, it is not necessary to provide the third liquid chamber as a correction means for converting the Ft curve into a sine wave curve, and the filter member is not required, thereby suppressing an increase in the number of parts.
  • a diaphragm is disposed radially outward of a cylindrical metal fitting that forms an outer peripheral wall of the first liquid chamber and is vulcanized and bonded to the vibration-proof base, and an annular second liquid chamber is formed between the cylindrical metal fitting and the diaphragm.
  • the orifice for vulcanizing and bonding to the outer peripheral portion of the rubber wall forms an orifice for communicating the first liquid chamber and the second liquid chamber, so that the diaphragm is exposed to the outside.
  • the second liquid chamber can be compactly and simply configured without using the same, and the orifice structure for communicating the first liquid chamber with the second liquid chamber can be simplified, and the number of parts can be reduced. For example, it is only necessary to connect a rubber wall to the shaft member of the vibration means, and the configuration of the rubber wall itself and the number of parts around the shaft member can be reduced.
  • the diaphragm made of a relatively thin rubber film can be protected by the upper tubular fitting, and the presence of an air chamber between the diaphragm and the upper tubular fitting causes a change in the hydraulic pressure of the diaphragm. Movement is also acceptable.
  • the upper end of the tubular fitting and the orifice forming fitting are fitted and fixed to the inner periphery of the upper tubular fitting of the second fitting together with the upper and lower ends of the diaphragm.
  • the apparatus body including the liquid chamber, the second liquid chamber, and the orifice can be easily assembled and configured. Therefore, for example, these apparatus main bodies are assembled and configured separately from the vibrating means, and then, the lower cylindrical metal fitting and the upper cylindrical metal fitting of the second fitting for holding the vibrating means are press-fitted and fixed. Then, the entire device can be assembled and manufactured.
  • an orifice forming member vulcanized and bonded to the outer periphery of the rubber wall forms a circumferential concave groove opening outward, and is vulcanized and bonded to a lower end portion of the diaphragm on the outer periphery of the orifice forming member.
  • a sealing rubber layer is vulcanized and bonded to the inner peripheral surface of the upper cylindrical metal member, and a cylindrical reinforcing metal member which is vulcanized and bonded to an upper end portion of the diaphragm and a cylindrical member which is vulcanized and bonded to a lower end portion thereof.
  • a reinforcing metal fitting is hermetically fitted to the inner periphery of the upper cylindrical metal fitting through the rubber layer for sealing, whereby the diaphragm constituting the second liquid chamber can be fixed reliably and with good sealing properties. At the same time, the sealing performance of the air chamber existing outside the diaphragm can be maintained well.
  • the iron core movable type actuator has a magnetic pole portion in which the stator disposed outside of the mover including the shaft member projects radially inward, and the magnetic pole portion includes: At least one pair of permanent magnets adjacent to each other in the axial direction and having different polarities are arranged, and a coil is wound around the magnetic pole portion, and the magnetomotive force generated by exciting the coil and each of the permanent magnets The shaft member is reciprocated by a combination of the respective magnetomotive forces.
  • a stator attached to the second fixture and a magnetic material portion provided on the outer periphery of the shaft member, and can reciprocate in the axial direction with respect to the stator.
  • a movable member supported in an inner space of the stator, wherein the stator is adjacent to a magnetic pole portion facing a magnetic material portion of the movable member in a reciprocating direction of the movable member.
  • a pair of permanent magnets facing the magnetic material portion are disposed with the arrangement of magnetic poles in a direction orthogonal to the reciprocating direction reversed so as to form mutually different poles.
  • a coil capable of generating a magnetic flux passing therethrough is wound around a magnetic pole portion of the stator.
  • the shaft member can be reciprocated in the axial direction by alternately changing the direction of the coil current in the forward and reverse directions, that is, by the change in the positive and negative currents.
  • the moving magnet is a type of movable core that utilizes a change in the magnetic circuit caused by a combination of the magnetomotive force generated by the coil excitation and the permanent magnets forming the different poles and the respective magnetomotive forces. Higher output is obtained than in the case of the mold.
  • the pair of permanent magnets adjacent to each other in the reciprocating direction and having opposite polarities face each other with the magnetic material portion interposed therebetween in a direction orthogonal to the reciprocating direction, and the opposing magnetic poles have opposite polarities. If the arrangement of the magnetic poles is reversed and the magnetic poles are arranged on the respective magnetic pole portions of the stator facing each other with the mover interposed therebetween, a stronger magnetomotive force can be generated. As a result, a greater force can be obtained than in the case of the moving magnet type, and miniaturization can be easily achieved.
  • the plate surface faces the axial direction of the shaft member, and the shaft member is fixed to the stator via a pair of plate springs located at intervals in the axial direction. If it is supported by the mover, Applying frictional resistance to the shaft member can be avoided, so that the reciprocating movement of the shaft member becomes smooth.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the active liquid filled type vibration damping device of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic explanatory view showing the operation of the actuille.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory view showing the action of the actuary when a current flows in the coil in the positive direction.
  • FIG. 4 is a schematic explanatory view showing the operation of the actuille.
  • FIG. 5 is a schematic explanatory view showing the action of the actuary when a current flows through the coil in the reverse direction.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the force F acting upon the actuation of the active liquid filled type vibration damping device and the time t.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the force F applied by the drive of the actuator and the time t of the conventional active liquid filled vibration isolator.
  • Fig. 1 shows an active-type liquid-filled type vibration damping device (hereinafter referred to as “liquid-filled type vibration damping device”) that is mounted on an automobile as an engine mount.
  • a first mounting member 1 mounted on an engine and a cylindrical second mounting member 2 mounted on a frame on a vehicle body side are interposed via a vibration insulating base 3 made of a rubber-like elastic material.
  • a disk-shaped rubber wall 5 is provided in the second fixture 2 so as to face the vibration-proof base 3, and a first liquid chamber 4 is formed between the vibration-proof base 3 and the rubber wall 5. are doing.
  • the first liquid chamber 4 is provided separately from a second liquid chamber 6 and an orifice 8 in which a diaphragm 7 described later forms a part of the chamber wall. The connection is established.
  • the rubber wall 5, which forms a part of the chamber wall of the first liquid chamber 4, has an electromagnetic linear actuator 9 (hereinafter, referred to as "actuator 9") having a movable iron core as a vibration means. ) Is connected from the side opposite to the first liquid chamber 4, and is provided so as to control the pressure of the first liquid chamber 4 by vibrating and displacing the rubber wall 5.
  • the actuator 9 is provided fixed to the second fixture 2 as described later.
  • the first attachment 1 has a flange 1 a extending outward at a substantially central portion in the vertical direction, and a rubber layer 3 a integral with the vibration-proof base 3 is vulcanized up to the upper surface of the flange 1 a. It is provided by bonding means.
  • the first attachment 1 has a screw hole 1b which opens upward in the axial center thereof, and is connected to the engine by screwing a connection bolt (not shown) into the screw hole lb. And so on.
  • a stopper fitting may be mounted on the flange 1a of the first fitting 1.
  • the second fitting 2 is composed of a lower tubular fitting 21 and an upper tubular fitting 22.
  • the lower cylindrical member 21 is provided with a large-diameter upper cylindrical portion 21c via an inclined portion 21b on a lower side portion 21a holding the actuator 9 as the vibrating means. Are formed continuously, and the lower part of the upper cylindrical fitting 22 is press-fitted and fixed to the upper cylindrical part 21c. Further, the first liquid chamber 4, the second liquid chamber 6, the orifice 8, and the like are built in the inside of the upper cylindrical fitting 22 as described later.
  • the anti-vibration base 3 has a bottom side (lower side) formed in a hollow truncated cone shape, and the upper end thereof is vulcanized and bonded to the first attachment 1 in a state where the lower side is embedded. .
  • the tapered upper portion 10a which is next expanded is vulcanized and adhered, and the cylindrical lower portion 10b extends to the lower rubber wall 5 to form the outer peripheral wall of the first liquid chamber 4.
  • 10a1 indicates the upper end of the upper portion 10a.
  • a rubber layer 3 b continuous from the vibration-isolating base 3 is provided on the inner periphery of the lower portion 10 b of the cylindrical fitting 10.
  • a constricted shape made of a relatively thin rubber film surrounding the cylindrical fitting 10 and having a central portion in the axial direction (vertical direction) bulging inward is formed.
  • An eggplant diaphragm 7 is provided.
  • Cylindrical reinforcing members 71 and 72 are respectively vulcanized and bonded to the upper end and the lower end of the diaphragm 7.
  • a thin rubber layer 7 1 a, 7 2 a integral with the diaphragm 7 is vulcanized on the outer peripheral surface of the reinforcing bracket 71 at the upper end and the inner peripheral surface of the reinforcing bracket 72 at the lower end, respectively. Adhered and installed.
  • the reinforcing metal member 71 of the upper end portion is fitted and fixed to the outer periphery of the upper end portion 10a1 of the cylindrical metal member 10 by press-fitting means, and the upper end portion 10a1 of the cylindrical metal member 10. However, together with the reinforcing metal member 71, it is liquid-tightly fitted to the upper end of the upper cylindrical metal member 22 of the second mounting member 2 and caulked.
  • annular orifice forming metal member 11 having a shape of a concave groove in the circumferential direction opened radially outward is vulcanized and bonded to the outer peripheral portion of the rubber wall 5.
  • thin rubber layers 5a and 5b integral with the rubber wall 5 are provided on the upper and lower surfaces of the orifice forming bracket 11, thin rubber layers 5a and 5b integral with the rubber wall 5 are provided.
  • the orifice forming metal fitting 11 is provided with a reinforcing metal fitting 72 at the lower end of the diaphragm 7 on the outer periphery thereof in a liquid-tight manner via the rubber layer 72a, and the upper cylindrical member together with the reinforcing metal fitting 72.
  • the lower end of the cylindrical metal fitting 10 is attached to the upper surface of the orifice forming metal fitting 11 by being liquid-tightly fitted and fixed to the inner periphery of the lower part of the metal fitting 22. It is held in contact so as to maintain the sealed state.
  • a sealing rubber layer 2 2 a On the inner peripheral surface of the upper cylindrical fitting 22, a sealing rubber layer 2 2 a The reinforcing members 71 and 72 at the upper and lower ends of the diaphragm 7 are hermetically fitted via the rubber layer 22a for sealing.
  • a cover plate 15 that covers a lower portion of the rubber wall 5 is fixed by caulking together with the orifice forming metal 11 under the orifice forming metal 11. At the center of the cover plate 15 is formed a through hole 16 that allows the shaft member of the actuator 9 described later to move up and down.
  • the cover plate 15 also serves as a hold-down for the event.
  • the space between the cylindrical fitting 10 and the diaphragm 7 is formed as the second liquid chamber 6, and the space between the diaphragm 7 and the upper cylindrical fitting 22 is an air chamber 13 It is formed as. Further, the recessed groove portion of the orifice forming bracket 11 is formed as an orifice 8 for communicating the first liquid chamber 4 and the second liquid chamber 6 by communicating portions 8a and 8b.
  • the lower portion of the upper cylindrical member 22 is press-fitted and fixed to the upper cylindrical portion 21 c of the lower cylindrical member 21 of the second mounting member 2 to be assembled.
  • a support bracket 19 is fixed to the outer peripheral portion of the lower side cylindrical portion 21 a of the lower cylindrical bracket 21 by welding means or the like, and a bottom plate 23 is integrally connected to the lower surface of the support bracket 19.
  • a plurality of connecting bolts 20 for connecting to a frame on the vehicle body side are fixed.
  • the bottom plate 23 is provided so as to be able to receive the above-mentioned act 9 by an inwardly upwardly projecting portion 23a.
  • An electromagnet type actuator 9 of a movable iron core which is a vibrating means of the rubber wall 5, vertically extends a shaft member 27 constituting at least a part of a movable element capable of reciprocating in the axial direction with respect to the stator.
  • the head 26 of the rubber wall 5 is formed in a projecting manner, and this is embedded and connected to the center of the rubber wall 5 in the vulcanization molding step of the rubber wall 5.
  • the actuator 9 includes a stator 28 attached to the second fixture 2, and an inner space (axial portion) of the stator 28 which is capable of reciprocating in the axial direction with respect to the stator 28. And a movable element 30 supported.
  • the stator 28 includes a yoke 28 a which is located outside the mover 30 and is formed by stacking a number of annular (mainly rectangular annular) metal plates made of a magnetic metal such as an electromagnetic steel plate.
  • the yoke 28a has magnetic pole portions 29, 29 protruding radially inward from both sides so as to face each other across the mover 30 at the central portion in the axial direction.
  • the mover 30 is basically a mover iron core formed by laminating a number of metal disks made of the same magnetic metal as described above on the shaft member 27 at the center in the axial direction.
  • the magnetic material portion 30a is fixed.
  • the magnetic material portion 30a is fixed to a pipe member 37 fitted to the shaft member 27, and the pipe member 37 is fitted to the outer periphery of the shaft member 27.
  • a positioning nut 36a of the shaft member 27 is fitted to engage with the upper stepped portion 27a, and a lower portion thereof, together with the pipe member 37, A pair of upper and lower supporting panel panels 35, 35, which will be described later, and a pair of short pipes 38, 38 that sandwich the panel panels 35, 35 between the panel members, are further fitted.
  • the nut 36 for tightening is screwed into the screw portion 27 b at the end of 7 and fixed by screwing. 39 prevents the tightening nut 36 from loosening. Locking nut for stopping.
  • stator 1 is inserted into the inner space of the stator 28, which is press-fitted into the lower cylindrical portion 21a, and is vertically inserted into the stator 28 through the plate panels 35, 35 (the shaft member 27). (In the direction of the axis of the shaft) and supported in a reciprocating manner.
  • the plate panels 35, 35 are formed in a rectangular ring shape with a part inwardly detoured so as to bypass a coil portion described later, and are spaced apart from each other in the up-down direction, and the magnetic material portion 3 It is located with a gap between it and 0a.
  • Each leaf spring 35 has its inner peripheral end sandwiched between the pipe member 37 and the short pipes 38, 38 as described above, and its outer peripheral end has the stator 28.
  • the upper and lower case members 40 and 41 are fixed together at the outer peripheral portion thereof by a bolt 42 for fixing the upper and lower case members 40 and 41 with the yoke 28a interposed therebetween, and are supported so as to be elastically deformable.
  • the mover 30 can move up and down without any problem.
  • the movable part 30 has magnetic pole parts 29, 29 of the stator 28 opposed to the magnetic material part 30 a.
  • the permanent magnets 31, 32 formed in a pair of upper and lower circular arcs facing the magnetic material portion 30 a are arranged side by side in the reciprocating direction (vertical direction) of the element 30.
  • the magnetic poles are arranged in a direction (left-right direction) perpendicular to the reciprocating movement direction so as to form mutually different poles of NS alternately, and are arranged in a state where the arrangement of the magnetic poles (N pole and S pole) is reversed. ing.
  • the length from the upper end of the upper permanent magnet 31 to the lower end of the lower permanent magnet 32 is longer than the length of the magnetic material portion 30a in the vertical direction (axial direction).
  • a coil 33 is wound around a magnetic pole portion 29 of the stator 28 around an axis in a direction (left-right direction) orthogonal to the reciprocating direction, so that the pair of permanent magnets 31, It is configured to generate a magnetic flux passing through 32.
  • the magnet part 34 composed of the pair of permanent magnets 31 and 32 is connected to the two magnetic pole parts 29 and 29 of the stator 28 opposite to each other with the mover 30 therebetween.
  • the permanent magnets 31, 32 of the two magnetic pole portions 29, 29, and the magnet portions 34, 34 of the two magnetic pole portions 29, 29, respectively, are provided in the direction perpendicular to the reciprocating direction.
  • the magnetic poles are arranged opposite to each other so as to oppose each other with the portion 30a interposed therebetween, and the magnetic poles opposing each other are formed to have different polarities.
  • the coil 33 is also wound around the magnetic pole sections 29, 29 in such a manner that it is located on the left and right outer sides of each magnet section 34.
  • 43 is a spool member for holding the coil 33.
  • the pair of coils 33 and 33 are connected to each other.
  • the upper permanent magnet 31 of the pair of upper and lower permanent magnets 3 1 and 3 2 on the right side has the N pole on the surface facing the magnetic material portion 30 a and the S pole on the opposite surface.
  • the lower permanent magnet 32 has an S pole on the surface facing the magnetic material portion 30a and an N pole on the opposite surface.
  • Left pair of permanent magnets 3 1, 3 2 Of the upper permanent magnet 31, the surface facing the magnetic material portion 30 a has the S pole, and the opposite permanent magnet has the N pole, and the lower permanent magnet 32 faces the magnetic material portion 30 a.
  • the opposite side is the N pole and the opposite side is the S pole.
  • the white arrows pointing left and right indicate the direction of the magnetomotive force of the permanent magnets 31, 32. The magnetomotive force is directed to the left on the upper side and to the right on the lower side.
  • a sinusoidal alternating current is passed through the coil 33, thereby allowing the axis of the mover 30 to move.
  • the member 27 can be moved up and down in response to the change in the direction of the alternating current.
  • the F—t curve showing the relationship between the force F [N] acting on the liquid-sealed vibration isolator and the time t [s] by driving the actuator 9 is represented by a sine curve.
  • a sinusoidal curve corresponding to the sinusoidal curve representing the relationship between the wave AC currents can be obtained.
  • a second liquid chamber and a diaphragm 7 are provided radially outside the first liquid chamber 4 inside the upper cylinder 22 of the second mounting tool 2. Since the orifice 8 for communicating the first liquid chamber 4 and the second liquid chamber 6 is incorporated, the second liquid chamber 6 can be made compact and simple without exposing the diaphragm 7 to the outside, and The orifice structure can be simplified and the number of parts can be reduced.
  • the present invention is not limited to an engine mount, but can be implemented in various ways.
  • the present invention can be applied to a mount provided between a suspension member and a body-side frame.
  • the mover 30 may be one in which the magnetic material portion 30a is directly fixed to the shaft member 27 by press-fitting means or the like.
  • magnet section 34 may be configured as in [a] below.
  • the upper permanent magnet 31 has an S pole on the side facing the magnetic material portion 30 a, an N pole on the opposite side, and a lower side.
  • the permanent magnet 32 has an N pole on the side facing the magnetic material portion 30a and an S pole on the opposite side.
  • the upper permanent magnet 3 1 of the pair of left permanent magnets 3 1 and 3 2 has an N pole on the side facing the magnetic material portion 30 a and an S pole on the opposite side, and the lower permanent magnet 3 2
  • the side facing the magnetic material part 30a is the S pole, and the opposite side is the N pole.
  • the present invention is particularly suitable for use in an engine mount as an active type liquid-filled type vibration damping device of the type that enhances the vibration damping effect by controlling the pressure of the internal liquid chamber, and is used for other mounts it can.

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Abstract

本発明は、構造の簡素化を図ることができて、しかも出力を大きくでき、かつ部品数を少なくして小型化にも寄与できる能動型液封入式防振装置を提供する。その手段として、第1取付具(1)と第2取付具(2)を防振基体(3)を介して連結し、第2取付具(2)の上部筒金具(22)の内方に、防振基体(3)とゴム壁(5)との間の第1液室(4)、その外周壁をなす筒状金具(10)の外側の第2液室(6)、ダイヤフラム(7)、空気室(13)を設け、ゴム壁(5)の外周に加硫接着したオリフィス成形金具(11)を上部筒金具(22)に嵌着してオリフィス(8)を形成し、ゴム壁(5)に連結した軸部材(27)を固定子(28)に関して往復動可能な可動子(30)の一部とする鉄心可動形のアクチュエータ(9)を設け、固定子(28)のコイル(33)を励磁して、軸部材(27)を往動行程と復動行程とのいずれの行程も駆動してゴム壁(5)を加振し第1液室(4)の圧力を制御する。

Description

能動型液封入式防振装置
〔技術分野〕
本発明は、 内部液室の圧力を制御することで防振効果を高める形式の能 動型液封入式防振装置に関す明るものである。
〔背景田技術〕
能動型液封入式防振装置は、 一般に、 第 1取付具と、 筒状の第 2取付具 と、 これらを連結するゴム状弾性材から成る防振基体と、 第 2取付具に取 付けられて防振基体との間に液体封入室を形成する第 1ダイヤフラムと、 液体封入室を防振基体側の第 1液室と前記第 1ダイヤフラム側の第 2液室 に仕切る仕切り体と、 第 1液室と第 2液室を連通させるオリフィスと、 第 1液室の室壁の一部を形成するゴム壁と、 該ゴム壁を加振駆動して前記第 1液室の圧力を制御する電磁石式のァクチユエ一夕とを設けて構成されて いる。
そして、 例えば自動車にエンジンマウントとして組付けられ、 第 1液室 の圧力をァクチユエ一夕を介して制御することで、 マウントの低動ばね化 を図る等して優れた振動抑制効果を得ている。
従来、 上記の能動型液封入式防振装置では、 特閧 2 0 0 1— 3 0 4 3 2 9号公報ゃ特開 2 0 0 2 - 1 9 5 3 4 2号公報に開示されているように、 仕切り体の外周部と第 2取付具の内周面との間にオリフィスを形成し、 仕 切り体の中央に形成した凹部に加振手段となるァクチユエ一夕の可動子と しての軸部材を揷入して、 前記凹部の内周部と該軸部材の先端部とにわた つて前記ゴム壁を加硫成形し、 第 2取付具の内周部と該軸部材の一部とに わたってダイヤフラムを加硫成形し、 ァクチユエ一夕の軸部材を介して前 記ゴム壁を加振駆動可能に設けている。
上記従来の構成によれば、 仕切り体の中央に形成した凹部にァクチユエ 一夕の軸部材を揷入し、 前記凹部の内周部と軸部材の先端部とにわたつて 前記ゴム壁を加硫成形し、 第 2取付具の内周部と軸部材の一部とにわたつ てダイヤフラムを加硫成形しているため、 ゴム壁ゃ軸部材の周りの部品点 数が多くなって構造が複雑化していた。
さらに、 電磁石式のァクチユエ一夕の駆動方式として、 前記特許文献 1 のように、 上下に間隔をおいて同軸上に二つのコイルを配し、 その空芯部 にマグネッ トを取設した軸部材を揷通配置し、 コイルへの通電によってコ ィルと磁石との間に生じる電磁力により、 マグネッ ト付の軸部材を軸方向 に往復動させる所謂ムービングマグネッ ト型の場合は、 大きい力を得るた めには外径が大きくなり、 小型化、 軽量化には不向きであり、 またマグネ ッ トが大型化すると、 安価でなくなり、 衝撃にも弱くなると言った問題が ある。
また、 前記特許文献 2のように、 ヨーク部材ゃコイルをインナ一部に配 し、 これを囲むアウター部を軸方向に往復動する加振部材とし、 該ァゥ夕 一部を前記ゴム壁に連結して加振するように構成した場合、 前記ァゥ夕一 部を保持金具の壁面から離して軸心部のみで支持することになり、 支持状 体が不安定になる上、 やはり大きい出力を得るためには外径を大きくする 必要がある。
. 〔発明の開示〕
本発明の目的は、 構造の簡素化を図ることができるとともに部品数を削 減できて、 組み立て作業を簡略化でき、 出力を大きく してしかも小型化に 寄与できる能動型液封入式防振装置を提供する点にある。 本発明は、 第 1取付具と筒状の第 2取付具をゴム状弾性材から成る防振 基体を介して連結し、 前記防振基体と対向してゴム壁を設け、 前記防振基 体と前記ゴム壁との間を第 1液室とし、 この第 1液室をこれとは別に設け た第 2液室とオリフィスにより連通させ、 前記第 1液室の室壁の一部をな す前記ゴム壁に連結した加振手段により該ゴム壁を加振して前記第 1液室 の圧力を制御するようにした能動型液封入式防振装置であって、 前記第 2 取付具が、 前記加振手段を保持する下部筒金具と、 その上端側筒部の内周 に圧入固定される上部筒金具とからなり、 前記上部筒金具の内方において 、 前記防振基体の下端部に前記第 1液室の外周壁を構成する筒状金具の上 部が加硫接着されるとともに、 該筒状金具の外方を囲む筒状のダイヤフラ ムが配され、 前記筒状金具の上端部が前記ダイヤフラムの上端部と共に前 記上部筒金具の上端部に液密に固定され、 また、 前記ゴム壁の外周部に環 状のォリフィス形成金具が加硫接着され、 該オリフィス形成金具が前記ダ ィャフラムの下端部と共に前記上部筒金具の下部内周に液密に嵌着固定さ れ、 前記オリフィス形成金具の上面に前記筒状金具の下端が接し、 前記筒 状金具と前記ダイヤフラムとの間が前記第 2液室、 前記ダイヤフラムと前 記上部筒金具との間が空気室として形成されるとともに、 前記ォリフィス 形成金具が前記第 1液室と前記第 2液室を連通させるオリフィスを形成し てなり、 前記加振手段として、 前記ゴム壁に連結した軸部材を、 その外方 に配した固定子に関して軸方向に往復動可能な可動子の少なくとも一部と して構成した鉄心可動形のァクチユエ一夕を備え、 前記固定子に備えるコ ィルを励磁することにより、 前記軸部材を往動行程及び復動行程の両方向 に駆動して前記ゴム壁を加振するように構成してなることを特徴とする。 本発明は、 前記の構成を採用したことにより、 加振手段としてのァクチ ユエ一夕の軸部材の往復動により発生する力の立ち上がりの遅れをなくす ることができ、 第 1液室の圧力制御をスムーズにかつ迅速に行えるばかり か、 部品点数の増加を抑制することもできる。 また、 鉄心可動形のために 、 外径を大きくすることなく、 大きな出力を得ることができる。
例えば、 ァクチユエ一夕をソレノイ ド式に構成し、 ゴム壁に連結したァ クチユエ一夕の軸部材を往動行程で電気的に駆動させ、 復動行程はコイル スプリ ングの弾性力によって機械的に復帰させる構造では、 往動行程の初 期にコイルスプリ ングの弾性力に抗しなければならないことから、 図 7に 示すように、 ァクチユエ一夕の駆動によって本防振装置に作用する力 F [ N ] の立ち上がりが t 1 [ s (秒) ] 遅れるとともに、 この遅れ t 1の値 が各往動行程ごとにばらつきやすい。 そして、 復動行程では力 Fが急激に 低下して F— t曲線 ( Fと時間 tの関係を表す曲線) が滑らかにならず、 振動の吸収を正確に行うことができないという問題がある。 この問題を解 消するために、 第 1液室内に、 ゴム壁との間に第 3の液室を形成するフィ ルター部材を設けて、 F— t曲線を正弦波曲線に補正する手段を採用する ことも考えられるが、 これではフィル夕一部材の分だけ部品点数が増加し てしまう。
これに対して、 本発明の上記の構成によれば、 ゴム壁に連結したァクチ ユエ一夕の軸部材を、 可動子の少なく とも一部として、 その外側方に配し た固定子に備えるコイルに電流を流して該コイルを励磁することにより、 往動及び復動のいずれの行程も電気的に駆動するように構成してあるから 、 図 6に示すように、 前記力 Fの立ち上がりの遅れをなくすることができ る。 一例としてコイルに正弦波交流を流せば、 F— t曲線を、 正弦波交流 の電流一時間の関係を表す正弦波曲線に対応した正弦波曲線にすることが できる。 従って、 F— t曲線を正弦波曲線にするための補正手段としての 第 3液室を設けなくてもよく、 フィル夕一部材が不要になって部品点数の 増加を抑制することができる。
そして、 本発明においては、 第 2取付具の上部筒金具の内方において、 前記防振基体に加硫接着され第 1液室の外周壁を構成する筒状金具の径方 向外側に、 ダイヤフラムを配して該筒状金具との間に環状の第 2液室を形 成し、 さらに前記ゴム壁の外周部に加硫接着したオリフィス形成金具によ り前記第 1液室と第 2液室とを連通させるオリフイスを形成しているので 、 前記ダイヤフラムを外部に露出させずに前記第 2液室をコンパク トに且 つ簡単に構成できるとともに、 前記第 1液室と第 2液室とを連通させるォ リフィス構造も簡略化でき、 且つ部品数も少なくできる。 例えば、 加振手 段の前記軸部材にはゴム壁を連結するだけで済み、 ゴム壁自体の形態構造 や軸部材周りの部品点数を削減できる。
しかも、 比較的薄いゴム膜よりなる前記ダイヤフラムを上部筒金具によ り保護できる上、 該ダイヤフラムと前記上部筒金具との間に空気室を有す ることで、 前記ダイヤフラムの液圧変動に伴う動きも許容できることにも なる。
さらに、 第 2取付具の上部筒金具の内周に対し、 前記筒状金具の上端部 および前記ォリフィス形成金具を'それそれ前記ダイヤフラムの上下端部と 共に嵌着固定することにより、 前記第 1液室、 第 2液室及びオリフィス等 を含む装置本体部分を容易に組み立て構成できる。 そのため、 例えば、 こ れらの装置本体部分を加振手段とは別に組み立て構成し、 その後に、 加振 手段を保持する前記第 2取付具の下部筒金具と前記上部筒金具とを圧入固 定して装置全体を組み立てて製造することも可能になる。
. 特に、 前記ゴム壁の外周に加硫接着されたオリフィス形成金具が外側に 向かって開口した周方向の凹溝状をなし、 該オリフィス形成金具の外周に 前記ダイヤフラムの下端部に加硫接着された筒状補強金具が液密に嵌着さ れるとともに、 該補強金具が前記上部筒金具の下部内周に嵌着固定されて なる構成を採用した場合は、 組み付け作業が容易であって、 前記オリフィ スを簡単に構成でき、 シール性も良好に保持できる。 また、 前記上部筒金具の内周面にシール用ゴム層が加硫接着されており 、 前記ダイヤフラムの上端部に加硫接着された筒状の補強金具及び下端部 に加硫接着された筒状補強金具が、 それそれ前記上部筒金具の内周に前記 シール用ゴム層を介して気密に嵌着されることにより、 前記第 2液室を構 成するダイヤフラムを確実にかつシール性よく固定できるとともに、 この ダイヤフラムの外側に存する空気室のシール性も良好に保持できることに なる。
前記の鉄心可動形のァクチユエ一夕は、 前記軸部材を含む可動子の外方 に配された前記固定子が径方向内方に向かって突出する磁極部を有し、 該 磁極部には、 軸方向に隣合って異極をなす少なく とも一対の永久磁石が配 されるとともに、 該磁極部の周りにコイルが卷回されてなり、 該コイルの 励磁により発生する起磁力と前記各永久磁石のそれぞれの起磁力との組み 合わせにより、 前記の軸部材を往復動させるように構成されてなるもので ある。
具体的には、 前記ァクチユエ一夕として、 前記第 2取付具に取り付けた 固定子と、 前記軸部材の外周に磁性材部を取設してなり、 かつ前記固定子 に関して軸方向に往復移動可能に該固定子の内空部において支持してなる 可動子とを有し、 前記固定子には、 前記可動子の磁性材部に対向する磁極 部に、 前記可動子の往復動方向に隣合った状態で前記磁性材部に対向する 一対の永久磁石を、 互いに異極をなすように前記往復動方向と直交する方 向の磁極の並びを逆にして配設し、 前記一対の永久磁石を通る磁束を発生 可能なコイルを前記固定子の磁極部の周りに卷回してある構成よりなるも のとする。
これにより、 前記コイルに正方向の電流 (正電流) が流れると、 異極を なす一方の永久磁石の起磁力の向きと、 コイルの起磁力の向きとが同一に なって、 両者の起磁力つまりは磁束が合成され、 他方の永久磁石の起磁力 の向きと、 コイルの起磁力の向きとが反対になって、 両者の起磁力の磁束 が減殺される。 またこれにより、 可動子における磁性材部及び軸部材に軸 心方向一方側向きの力が作用して、 軸部材が軸心方向一方側に移動する。 また、 コイルに逆方向の電流 (負電流) が流れると、 前記一方の永久磁石 の起磁力の向きと、 コイルの起磁力の向きとが反対になり、 前記他方の永 久磁石の起磁力の向きと、 コイルの起磁力の向きとが同一になる。 これに より、 可動子における磁性材部及び軸部材に軸心方向他方側向きの力が作 用して軸部材が軸心方向他方側に移動する。
すなわち、 前記の軸方向に作用する力は、 前記コイルを励磁する電流の 向き (正電流と負電流) に応じて正逆方向に発生する。 従って、 コイルの 電流の向きを正逆に交互に変えること、 つまりは正負電流の変化により、 軸部材を軸心方向に往復動させることができる。
また、 鉄心可動形のァクチユエ一夕であって、 コイル励磁による起磁力 と、 異極をなす各永久磁石それそれの起磁力との組み合わせによる磁気回 路の変化を利用することにより、 ムービングマグネッ ト型の場合よりも出 力の大きいものが得られる。
特に、 前記往復動方向に隣合って互いに異極をなす前記一対の永久磁石 を、 前記往復動方向と直交する方向で前記磁性材部を挾んで対向し、 かつ 対向する磁極が互いに異極をなすように磁極の並びを逆にして、 前記可動 子を挟んで対向する前記固定子の各磁極部にそれぞれ配設してなるもので あると、 より強い起磁力を発生させることができる。 これにより、 ムービ ングマグネッ ト型の場合に比して大きな力を得ることができ、 小型化を容 易に可能にする。
前記の能動型液封入式防振装置において、 板面が前記軸部材の軸心方向 を向き、 前記軸心方向で間隔を空けて位置する一対の板バネを介して前記 軸部材を前記固定子に支持したものであると、 往復移動に伴って可動子の 軸部材に摩擦抵抗が加わるのを回避することができ、 以て前記軸部材の往 復運動がスムーズになる。
〔図面の簡単な説明〕
図 1は、 本発明の能動型液封入式防振装置の縦断面図である。
図 2は、 ァクチユエ一夕の作用を示す略示説明図である。
図 3は、 コイルに電流を正方向に流したときのァクチユエ一夕の作用を 示す略示説明図である。
図 4は、 ァクチユエ一夕の作用を示す略示説明図である。
図 5は、 コイルに電流を逆方向に流したときのァクチユエ一夕の作用を 示す略示説明図である。
図 6は、 能動型液封入式防振装置のァクチユエ一夕の駆動により作用す る力 Fと時間 tの関係を示す図である。
図 7は、 従来の能動型液封入式防振装置のァクチユエ一夕の駆動により 作用する力 Fと時間 tの関係を示す図である。
〔発明を実施するための最良の形態〕 以下、 本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 図 1に自動車に エンジンマウントとして組付けられる能動型液封入式防振装置 (以下、 「 液封入式防振装置」 と称する) を示している。
この液封入式防振装置は、 エンジンに取付けられる第 1取付具 1 と、 車 体側のフレームに取付けられる筒状の第 2取付具 2 とをゴム状弾性材から 成る防振基体 3を介して連結し、 第 2取付具 2内に前記防振基体 3 と対向 して円板状のゴム壁 5を設け、 前記防振基体 3 と前記ゴム壁 5 との間を第 1液室 4として形成している。 この第 1液室 4は、 これとは別に設けた後 述のダイヤフラム 7が室壁の一部をなす第 2液室 6 とオリフィス 8により 連通接続せしめられている。
そして、 前記第 1液室 4の室壁の一部をなす前記ゴム壁 5には、 加振手 段としての鉄心可動形の電磁石式のリニアァクチユエ一夕 9 (以下、 「ァ クチユエ一夕 9」 と称する) が前記第 1液室 4とは反対側から連結されて おり、 前記ゴム壁 5を加振変位させることにより第 1液室 4の圧力を制御 するように設けられている。 前記ァクチユエ一夕 9は、 後述のように前記 第 2取付具 2に固定されて設けられる。
前記第 1取付具 1は、 上下方向の略中央部に外方へ張り出したフランジ 1 aを有し、 該フランジ 1 aの上面にまで前記防振基体 3と一体のゴム層 3 aが加硫接着手段により装設されている。 前記第 1取付具 1には、 その 軸心部に上方に開口するねじ孔 1 bを有し、 該ねじ孔 l bに連結ボルト ( 図示せず) が螺合されることによりエンジンに連結されるようになつてい る。 なお、 前記第 1取付具 1の前記フランジ 1 aの上にス トッパ金具を装 着する場合もある。
前記第 2取付具 2は下部筒金具 2 1 と上部筒金具 2 2とからなる。 前記 下部筒金具 2 1は、 前記の加振手段である前記ァクチユエ一夕 9を保持す る下部側简部 2 1 aに傾斜部 2 1 bを介して径大の上端側筒部 2 1 cが連 続して形成されており、 この上端側筒部 2 1 cに前記上部筒金具 2 2の下 部が圧入固定されている。 そして、 前記上部筒金具 2 2の内方において、 後述のように前記第 1液室 4、 第 2液室 6及びォリフィス 8等が組み込み 構成されている。
前記防振基体 3は、 底部側'(下面側) が中空の円錐台形状に形成されて なり、 その上端部に前記第 1取付具 1が下部側を埋設した状態に加硫接着 されている。
前記防振基体 3の下端部には、 前記第 1液室 4の外周壁を構成する筒状 金具 1 0のテ一パ状の上部 1 0 a、 すなわち図のように上方に向かって漸 次拡開したテーパ状をなす上部 1 0 aが加硫接着されており、 筒状の下部 1 0 bが下方のゴム壁 5の部分にまで延び、 前記第 1液室 4の外周壁をな している。 1 0 a 1は前記上部 1 0 aの上端部を示す。 図の場合、 該筒状 金具 1 0の下部 1 0 bの内周に防振基体 3から連続するゴム層 3 bが装設 されている。
前記筒状金具 1 0の外方には、 該筒状金具 1 0を囲む比較的薄肉のゴム 膜よりなり且つ軸心方向 (上下方向) の中央部が内方に膨出したくびれ形 状をなすダイヤフラム 7が配されている。 このダイヤフラム 7の上端部及 ぴ下端部には、 それぞれ筒状の補強金具 7 1及び 7 2が加硫接着されてい る。 図の場合、 前記上端部の補強金具 7 1の外周面及び前記下端部の補強 金具 7 2の内周面に、 それぞれ前記ダイヤフラム 7と一体の薄いゴム層 7 1 a , 7 2 aが加硫接着され装設されている。 前記上端部の補強金具 7 1 は、 前記筒状金具 1 0の上端部 1 0 a 1の外周に圧入手段により嵌着固定 されるとともに、 この筒状金具 1 0の前記上端部 1 0 a 1が、 前記補強金 具 7 1 と共に前記第 2取付具 2の上部筒金具 2 2の上端部に液密に嵌着さ れかしめ固定されている。
また、 前記ゴム壁 5の外周部には、 径方向外側に向かって開口した周方 向の凹溝状をなす環状のォリフィス形成金具 1 1が加硫接着されている。 このオリフィス形成金具 1 1の上面及び下面には前記ゴム壁 5と一体の薄 いゴム層 5 a , 5 bが設けられている。 このオリフィス形成金具 1 1は、 その外周に前記ダイヤフラム 7の下端部の補強金具 7 2が前記ゴム層 7 2 aを介して液密に嵌着されるとともに、 該補強金具 7 2と共に前記上部筒 金具 2 2の下部内周に液密に嵌着固定されて、 一体的に組み付けられてお り、 この状態において、 前記オリフィス形成金具 1 1の部分の上面に前記 筒状金具 1 0の下端がシール状態を保持するように接した状態に保持され ている。 特に、 前記上部筒金具 2 2の内周面には、 シール用ゴム層 2 2 a が加硫接着されており、 該シール用ゴム層 2 2 aを介して前記ダイヤフラ ム 7の上端部および下端部の補強金具 7 1および 7 2がそれぞれ気密に嵌 着されている。 図の場合、 前記オリフィス形成金具 1 1の下に、 前記ゴム 壁 5の下方部を覆うカバープレー ト 1 5が前記オリフィス形成金具 1 1 と 共に一体にかしめ固定されている。 このカバ一プレー ト 1 5の中央部には 、 後述するァクチユエ一夕 9の軸部材の上下動を許容する貫通孔 1 6が設 けらけれている。 このカバープレート 1 5はァクチユエ一夕 9の抑えの役 目もはたす。
こうして組み付けられることにより、 前記筒状金具 1 0と前記ダイヤフ ラム 7との間が前記第 2液室 6として形成され、 前記ダイヤフラム 7と前 記上部筒金具 2 2 との間が空気室 1 3として形成されている。 さらに、 前 記ォリ フィス形成金具 1 1の凹溝部分が、 連通部 8 a , 8 bにより前記第 1液室 4と前記第 2液室 6を連通させるオリフィス 8として形成されてい る ο
そして、 前記の組み付け状態において、 前記上部筒金具 2 2の下部が、 前記第 2取付具 2の下部筒金具 2 1の上端側筒部 2 1 cに圧入固定されて 組み立てられている。
前記下部筒金具 2 1の下部側筒部 2 1 aの外周部には、 支持ブラケッ ト 1 9が溶接手段等により固着され、 該支持ブラケツ ト 1 9の下面に一体に 底板 2 3が連設されるとともに、 車体側のフレームに連結するための複数 の連結ボルト 2 0が固着されている。 前記底板 2 3は、 内方の上方向きの 凸状部分 2 3 aで前記ァクチユエ一夕 9を受支できるように設けられてい ο
前記のゴム壁 5の加振手段である鉄心可動形の電磁石式のァクチユエ一 夕 9は、 固定子に関して軸方向に往復移動可能な可動子の少なく とも一部 を構成する軸部材 2 7を縦姿勢に設定し、 該軸部材 2 7の先端部に円板状 の頭部 2 6を張出し形成し、 これを前記ゴム壁 5の加硫成形工程で該ゴム 壁 5の中央部に埋設 ·連結してある。 そして、 後述のように可動子の外方 に配された固定子に備えるコイルを励磁することにより、 可動子つまりは 前記軸部材 2 7を往動と復動のいずれの行程も電気的に駆動させるように 該ァクチユエ一夕 9を構成してある。 次に、 このァクチユエ一夕 9の構造 -作用等について詳しく説明する。
前記ァクチユエ一夕 9は、 前記第 2取付具 2に取り付けた固定子 2 8と 、 該固定子 2 8に関して軸方向に往復動可能に前記固定子 2 8の内空部 ( 軸心部) において支持した可動子 3 0とを有してなる。
前記固定子 2 8は、 可動子 3 0の外方にあって、 電磁鋼板等の磁性金属 よりなる多数の環状 (主に角形環状) の金属板を積層して成るヨーク 2 8 aと、 該ヨーク 2 8 aの軸心方向の中央部において前記可動子 3 0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磁極部 2 9 , 2 9を有してなる。
前記可動子 3 0は、 基本的に、 前記軸部材 2 7を中心にして、 その軸心 方向中間部に、 前記同様の磁性金属よりなる多数の金属円板を積層してな る可動子鉄心としての磁性材部 3 0 aが固着されてなるものである。
図示する実施例の場合は、 前記軸部材 2 7に嵌合されるパイプ部材 3 7 に前記磁性材部 3 0 aが固着され、 該パイプ部材 3 7が前記軸部材 2 7の 外周に嵌合されて固定されている。 この固定手段として、 前記軸部材 2 7 における位置決め用のナツ ト 3 6 aを嵌合して上部側の段部 2 7 aに係合 させるとともに、 その下方部に、 前記パイプ部材 3 7とともに、 後述する 支持用の上下一対の板パネ 3 5 , 3 5、 及びこれを前記パイプ部材 3 7と の間に挟着する一対の短パイプ 3 8 , 3 8を嵌合し、 さらに前記軸部材 2 7の端部のネジ部 2 7 bに締め付け用の前記ナツ ト 3 6を螺合して締付け ることにより固定している。 3 9は前記締め付け用ナツ ト 3 6の緩みを防 止するためのロック用ナツ トである。
このような構成を採用することにより、 第 2取付具 2の上部筒金具 2 2 に対し膨振基体 3、 ゴム壁 5、 ダイヤフラム 7を組み付けるまでは、 前記 可動子 3 0の軸部材 2 7のみをゴム壁 5に連結した状態にしておき、 この 組み付け後に、 前記軸部材 2 7に対し、 前記位置決め用ナッ ト 3 6 a、 磁 性材部 3 0 aを固着した前記パイプ部材 3 7、 前記板パネ 3 5, 3 5、 前 記短パイプ 3 8, 3 8を嵌合して、 前記締め付け用ナツ ト 3 6により締め 付け固定して、 可動子 3 0を組み立て構成することができる。 そして、 組 立構成された可動子 3 0は、 第 2取付具 2の上部筒金具 2 2を前記下部筒 金具 2 1の上端側筒部 2 1 cに圧入する際に、 前記下部筒金具 2 1の下部 側筒部 2 1 aに圧入される固定子 2 8の内空部に挿入され、 前記板パネ 3 5 , 3 5を介して前記固定子 2 8に上下方向 (軸部材 2 7の軸心方向) に 往復動可能に連結されて支持される。
前記板パネ 3 5 , 3 5は、 後述のコィル部分を迂回するように一部が内 方へくびれた角形のリング状に形成され、 上下方向で互いに間隔を空けて 、 かつ前記磁性材部 3 0 aとの間にも間隔を保有して位置している。 各板 バネ 3 5は、 その内周側端部が前記のようにパイプ部材 3 7と短パイプ 3 8 , 3 8との間に挟着されるとともに、 その外周端部が前記固定子 2 8の 外周部において上下ケース部材 4 0 , 4 1をヨーク 2 8 aを挟んで締結固 定するボルト 4 2による締結部分に共に固定され、 弾性変形可能に支持さ れている。 前記上下ケース部材 4 0 , 4 1の中央部には、 前記位置決め用 ナッ ト 3 6 a及び締め付け用ナツ ト 3 6が通り抜けできる開口 4 0 a , 4 1 aが設けられており、 さらに前記底板 2 3の凸状部分 2 3 aの中央部に も、 前記両ナツ ト 3 6 a 3 3 6が通り抜けできる開口 2 3 bが形成されて いる。 これにより、 前記可動子 3 0の部分が問題なく上下動できるように なっている。 図 2〜図 5にも示すように、 前記可動子 3 0の磁性材部 3 0 aに対向す る前記固定子 2 8の磁極部 2 9 , 2 9の先端つまり内端には、 前記可動子 3 0の往復動方向 (上下方向) に隣合った状態で並んで前記磁性材部 3 0 aに対向する上下一対の円弧板状をなす永久磁石 3 1 , 3 2を、 それらの 磁極が互いに N S交互の異極をなすように、 前記往復移動方向と直交する 方向 (左右方向) に磁極を並べて、 かつ互いの磁極 (N極と S極) の並び が逆になる状態に配設している。 なお、 上側の永久磁石 3 1の上端から下 側の永久磁石 3 2の下端までの長さは、 前記磁性材部 3 0 aの上下方向 ( 軸心方向) の長さよりも長くなつている。
そして、 前記固定子 2 8の磁極部 2 9には、 コイル 3 3を前記往復動方 向と直交する方向 (左右方向) の軸心周りに卷回して、 前記一対の永久磁 石 3 1 , 3 2を通る磁束を発生可能に構成してある。
図の場合は、 前記一対の永久磁石 3 1 , 3 2から成る磁石部 3 4を、 前 記可動子 3 0を挟んで対向する前記固定子 2 8の二つの磁極部 2 9 , 2 9 の内端部にそれぞれ設けており、 両磁極部 2 9 , 2 9それそれの磁石部 3 4, 3 4の永久磁石 3 1 , 3 2は、 前記往復移動方向と直交する方向で前 記磁性材部 3 0 aを挟んで対向するとともに、 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で逆にして配設している。 これに対応 して、 前記コイル 3 3についても、 それそれが各磁石部 3 4の左右外方側 に位置する状態で前記磁極部 2 9 , 2 9に卷回されて配置されている。 4 3は前記コイル 3 3を保持するスプール部材である。
図 2, 図 4に示すように、 前記一対のコイル 3 3 , 3 3は互いに接続さ れている。 図 2 , 図 3に示すように、 右側の上下一対の永久磁石 3 1 , 3 2のうち上側の永久磁石 3 1は、 磁性材部 3 0 aと対向する面側が N極、 反対面側が S極であり、 下側の永久磁石 3 2は、 磁性材部 3 0 aと対向す る面側が S極、 反対面側が N極である。 左側の一対の永久磁石 3 1 , 3 2 のうち上側の永久磁石 3 1は、 磁性材部 3 0 aと対向する面側が S極、 反 対側が N極であり、 下側の永久磁石 3 2は、 磁性材部' 3 0 aと対向する面 側が N極、 反対側が S極である。 図 2および図 3·において、 白抜きの左右 方向を向いた矢印は永久磁石 3 1, 3 2の起磁力の向きを表す。 この起磁 力は上側では左側を向き、 下側では右側を向いている。
上記の構造により、 図 3に示すように、 コイル 3 3に正方向の電流が流 れる'と、 上側の永久磁石 3 1の起磁力の向きと、 コイル 3 3の起磁力の向 き (図 3の矢印) とが同一になって、 磁石の磁束が合成されて起磁力が強 まり、 他方、 下側の永久磁石 3 2の起磁力の向きと、 コイル 3 3の起磁力 の向きとが反対になって、 両者の起磁力が相殺されて弱まる。 その結果、 前記可動子 3 0の磁性材部 3 0 a及び軸部材 2 7に上向きの力 (白抜きの 矢印で示してある) が作用して、 該軸部材 2 7が上昇する。
また、 図 5に示すように、 コイル 3 3に逆方向の電流 (負電流) が流れ ると、 前記とは反対に、 上側の永久磁石 3 1の起磁力の向きと、 コイル 3 3の起磁力の向きとが反対になって磁束が相殺され起磁力が弱まるととも に、 下側の永久磁石 3 2の起磁力の向きと、 コイル 3 3の起磁力の向きと が同一になって、 この下側で磁石の磁束が合成されて起磁力が強まる。 こ れにより、 前記可動子 3 0の磁性材部 3 0 a及び軸部材 2 7に下向きの力 (白抜きの矢印で示してある) が作用して、 該軸部材 2 7が下降する。 そ して、 前記コイル 3 3の電流の向きが正逆に交互に変わることで、 軸部材
2 7が上下に往復動する。
前記ァクチユエ一夕 9を上記のように往動行程と復動行程のいずれの行 程も電気的に駆動させるから、 コイル 3 3に正弦波交流を流すことで、 前 記可動子 3 0の軸部材 2 7を交流電流の向きの変化に対応させて上下に往 復動させることができる。 特に、 互いに異極をなす一対の永久磁石 3 1 ,
3 2のそれそれの起磁力の向きと、 コイル 3 3に生じる起磁力との組み合 わせにより、 比較的コンパク トな装置でありながら、 ムービングマグネッ ト型の場合よりも出力の大きいものが得られるので、 軸部材 2 7を確実に 強い力で往復動させることができ、 第 1液室 4の圧力制御を確実になすこ とができる。
そして、 図 6に示すように、 前記ァクチユエ一夕 9の駆動によって液封 入式防振装置に作用する力 F [ N ] と時間 t [ s ] との関係を示す F— t 曲線を、 正弦波交流の電流一時間の関係を表す正弦波曲線に対応した正弦 波曲線にすることができる。
また、 本発明の防振装置は、 第 2取付具 2の上部筒金具 2 2の内方にお いて、 第 1液室 4の径方向外側に第 2液室とダイヤフラム 7を設け、 さら に第 1液室 4と第 2液室 6 とを連通させるオリフィス 8を組み込んでいる ので、 前記ダイヤフラム 7を外部に露出させずに前記第 2液室 6をコンパ ク トに且つ簡単に構成できるとともに、 オリフィス構造も簡略化でき、 且 つ部品数も少なくできる。
なお、 本発明は、 エンジンマウントに限られず、 種々の実施が可能であ り、 例えばサスペンションメンバーと車体側のフレームとの間に設けられ るマウン トにも適用することができる。 例えば、 前記可動子 3 0 としては 、 軸部材 2 7に磁性材部 3 0 aを圧入手段等により直に固定して設けたも のであってもよい。
また、 前記磁石部 3 4を、 次の [ァ] のように構成してあってもよい。
[ァ] 前記右側の上下一対の永久磁石 3 1 , 3 2のうち上側の永久磁石 3 1は、 磁性材部 3 0 aと対向する面側が S極、 反対面側が N極であり、 下 側の永久磁石 3 2は、 磁性材部 3 0 aと対向する面側が N極、 反対面側が S極である。 左側の一対の永久磁石 3 1 , 3 2のうち上側の永久磁石 3 1 は、 磁性材部 3 0 aと対向する面側が N極、 反対側が S極であり、 下側の 永久磁石 3 2は、 磁性材部 3 0 aと対向する面側が S極、 反対側が N極で あるもの。
〔産業上の利用の可能性〕
本発明は、 内部液室の圧力を制御することで防振効果を高める形式の能 動型液封入式防振装置として、 エンジンマウン トに特に好適に利用でき、 さらに他のマウン トにも利用できる。

Claims

請 求 の 範 囲 . 第 1取付具と筒状の第 2取付具をゴム状弹性材から成る防振基体を介 して連結し、 前記防振基体と対向してゴム壁を設け、 前記防振基体と前 記ゴム壁との間を第 1液室とし、 この第 1液室をこれとは別に設けた第 2液室とオリフィスにより連通させ、 前記第 1液室の室壁の一部をなす 前記ゴム壁に連結した加振手段により該ゴム壁を加振して前記第 1液室 の圧力を制御するようにした能動型液封入式防振装置であって、
前記第 2取付具が、 前記加振手段を保持する下部筒金具と、 その上端 側筒部の内周に圧入固定される上部筒金具とからなり、
前記上部筒金具の内方において、 前記防振基体の下端部に前記第 1液 室の外周壁を構成する筒状金具の上部が加硫接着されるとともに、 該筒 状金具の外方を囲む筒状のダイヤフラムが配され、 前記筒状金具の上端 部が前記ダイヤフラムの上端部と共に前記上部筒金具の上端部に液密に 固定され、 また、 前記ゴム壁の外周部に環状のオリフィス形成金具が加 硫接着され、 該オリフィス形成金具が前記ダイヤフラムの下端部と共に 前記上部筒金具の下部内周に液密に嵌着固定され、 前記ォリフィス形成 金具の上面に前記筒状金具の下端が接し、 前記筒状金具と前記ダイヤフ ラムとの間が前記第 2液室、 前記ダイヤフラムと前記上部筒金具との間 が空気室とレて形成されるとともに、 前記ォリフィス形成金具が前記第 1液室と前記第 2液室を連通させるオリフィスを形成してなり、
前記加振手段として、 前記ゴム壁に連結した軸部材を、 その外方に配 した固定子に関して軸方向に往復動可能な可動子の少なくとも一部とし て構成した鉄心可動形のァクチユエ一夕を備え、 前記固定子に備えるコ ィルを励磁することにより、 前記軸部材を往動行程及び復動行程の両方 向に駆動して前記ゴム壁を加振するように構成してなることを特徴とす る能動型液封入式防振装置。
. 前記ゴム壁の外周に加硫接着されたオリフィス形成金具が外側に向か つて開口した周方向の凹溝状をなし、 該オリフィス形成金具の外周に前 記ダイヤフラムの下端部に加硫接着された筒状補強金具が液密に嵌着さ れるとともに、 該補強金具が前記上部筒金具の下部内周に嵌着固定され てなる請求項 1に記載の能動型液封入式防振装置。
. 前記上部筒金具の内周面にシール用ゴム層が加硫接着されており、 前 記ダイヤフラムの上端部に加硫接着された筒状の補強金具及び下端部に 加硫接着された筒状補強金具が、 それそれ前記上部筒金具の内周に前記 シール用ゴム層を介して気密に嵌着されてなる請求項 1に記載の能動型 液封入式防振装置。
. 前記上部筒金具の内周面にシール用ゴム層が加硫接着されており、 前 記ダイヤフラムの上端部に加硫接着された筒状の補強金具及び下端部に 加硫接着された筒状補強金具が、 それそれ前記上部筒金具の内周に前記 シール用ゴム層を介して気密に嵌着されてなる請求項 2に記載の能動型 液封入式防振装置。
. 前記のァクチユエ一夕は、 前記軸部材を含む可動子の外方に配された 前記固定子が径方向内方に向かって突出する磁極部を有し、 該磁極部に は、 軸方向に隣合って異極をなす少なくとも一対の永久磁石が配される とともに、 該磁極部の周りにコイルが卷回されてなり、 該コイル励磁に より発生する起磁力と前記各永久磁石のそれぞれの起磁力との組み合わ せにより、 前記軸部材を往復動させるように構成されてなる請求項 1〜 4のいずれか 1項に記載の能動型液封入式防振装置。
- 前記ァクチユエ一夕は、 前記第 2取付具に取り付けた固定子と、 前記 軸部材の外周に磁性材部を取設してなり、 かつ前記固定子に関して軸方 向に往復移動可能に該固定子の内空部において支持してなる可動子とを 有し、 前記固定子には、 前記可動子の磁性材部に対向する磁極部に、 前 記可動子の往復動方向に隣合った状態で互いに異極をなす一対の永久磁 石が、 前記往復動方向と直交する方向の磁極の並びを逆にして配設され 、 前記一対の永久磁石を通る磁束を発生可能なコイルが前記磁極部の周 りに卷回されてなる請求項 5に記載の能動型液封入式防振装置。
. 前記往復動方向に隣合って互いに異極をなす前記一対の永久磁石を、 前記往復動方向と直交する方向で前記磁性材部を挟んで対向させて、 か つ対向する磁極が互いに異極をなすように磁極の並びを逆にして、 可動 子を挟んで対向する前記固定子の各磁極部にそれそれ配設してなる請求 項 6に記載の能動型液封入式防振装置。
. 板面が前記可動子の軸心方向を向き、 前記軸心方向で間隔を空けて位 置する一対の板パネを介して、 前記可動子の軸部材を前記固定子に支持 してなる請求項 6に記載の能動型液封入式防振装置。
. 板面が前記可動子の軸心方向を向き、 前記軸心方向で間隔を空けて位 置する一対の板パネを介して、 前記可動子の軸部材を前記固定子に支持 してなる請求項 7に記載の能動型液封入式防振装置。
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