JP5002176B2

JP5002176B2 - 電磁式能動型マウント

Info

Publication number: JP5002176B2
Application number: JP2006081201A
Authority: JP
Inventors: 圭奥村
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2026-03-23
Also published as: JP2007255584A

Description

本発明は、封入された非圧縮性流体の圧力を電磁式アクチュエータで能動的に制御することにより、相殺的又は積極的な防振効果を得るようにした電磁式能動型マウントに係り、例えば自動車のパワーユニットを車両ボデーに対して防振支持せしめるエンジンマウント等として好適に用いられる電磁式能動型マウントに関するものである。

一般に、自動車において、パワーユニットの車体による支持機構は、第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で弾性連結せしめた基本構造を有するエンジンマウントを用いて実現されている。かかるエンジンマウント等の防振装置の一種として、従来から、ゴム弾性体の弾性変形作用による防振効果だけでなく、内部に非圧縮性流体を封入し、この非圧縮性流体の流動作用による防振効果を利用するようにした流体封入式の防振装置が知られている。また、近年では、より高度な防振性能の要求に対処するために、電磁式アクチュエータを利用して、防振すべき振動の周波数に対応した周期で受圧室の圧力を能動的に制御して、振動を積極的に低減せしめるようにした流体封入式の能動型防振装置が開発されて、検討されている。

かかる能動型防振装置は、例えば特開２００２−１８８６７７号公報（特許文献１）等にも示されているように、電磁式アクチュエータによる駆動力が及ぼされる加振部材を用い、壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成されて振動が入力される受圧室の圧力変動を、この加振部材で能動的に制御する構造とされている。そして、防振すべき振動の周波数に応じた周期で加振部材を駆動して受圧室の圧力を制御することによって、相殺的又は積極的な防振効果を得ることが出来るようになっている。

ところで、このような電磁式の能動型防振装置においては、能動的な防振効果を得るために、防振すべき振動の周波数や波形に対して出来るだけ高精度に対応した圧力変動を受圧室に作用せしめることが要求される。

しかしながら、加振板の加振駆動によって受圧室に及ぼされる圧力変動は、防振すべき振動に対して高精度に対応するものを得難いのが現実である。その原因は幾つか考えられる。例えば、加振部材を変位可能に弾性支持する連結ゴム弾性体自体の弾性変形の高次成分が原因となって、圧力変動に高周波成分がのる可能性がある。また、電磁力や磁力を利用した電磁式のアクチュエータを用いて加振板を加振変位させる際に、可動子の変位に伴って該可動子と固定子における磁極間距離が変化することで発生力が歪むことで、圧力変動に高周波成分がのる可能性もある。更に、電気信号で発生駆動力を制御する場合には、電気信号にのる各種ノイズも駆動力に高周波成分が発生する原因となる。

そこで、このように防振すべき振動の周波数から外れた高周波数域の圧力変動が受圧室に発生するという問題に対処するために、例えば特開２００４−５２８７２号公報（特許文献２）には、第二の取付部材によって固定的に支持せしめた仕切部材を設けて、該仕切部材を挟んだ両側に、本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて振動が入力される受圧室と、加振部材で壁部の一部が構成されて能動的な圧力変動が生ぜしめられる加振室とを形成すると共に、仕切部材において、それら受圧室と加振室を相互に連通するフィルタオリフィスを設けた構造が、提案されている。即ち、フィルタオリフィスを、防振すべき振動周波数域に応じて、問題となる周波成分よりも低周波数域にチューニングすることにより、加振室に生ぜしめられる圧力変動を、その高次成分を除いた状態で受圧室に作用させるようになっている。

しかしながら、この特許文献２に記載の能動型防振装置では、フィルタオリフィスのチューニング周波数よりも高い周波数域の振動入力時に、フィルタオリフィスが目詰まりしてしまう。そのために、高周波数域の振動入力時における防振性能が、フィルタオリフィスを設けない場合に比して低下してしまうという問題があった。

なお、このような高周波数域の防振性能の低下の理由は、フィルタオリフィスを設けないで、受圧室の壁部の一部を直接に加振部材が加振駆動して受圧室の圧力変動を直接に制御する構造であれば、高周波小振幅の振動入力時に受圧室に生ぜしめられる圧力変動が、連結ゴム弾性体で変位可能に支持された加振部材の変位に基づいて吸収されることとなるが、フィルタオリフィスを有する仕切部材で受圧室と加振室を仕切ると、高周波小振幅の振動入力時における受圧室の圧力変動の加振室への伝達が遮断されてしまって、受圧室における圧力変動が解消されないことに起因するものと考えられる。

特開２００２−１８８６７７号公報特開２００４−５２８７２号公報

ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、フィルタオリフィスによる制御圧力の高周波成分の除去作用に基づいて発揮される能動的防振性能の向上効果を充分に確保しつつ、フィルタオリフィスのチューニング周波数よりも高周波数域においても良好な防振性能を得ることの出来る、新規な構造を有する流体封入式の電磁式能動型マウントを提供することにある。

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載されたもの、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。

すなわち、本発明の特徴とするところは、第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結して、壁部の一部が該本体ゴム弾性体で構成されて非圧縮性流体が封入された受圧室を形成すると共に、該第二の取付部材によって弾性支持された加振部材で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された加振室を形成して、それら受圧室と加振室を仕切る仕切部材に両室を連通するフィルタオリフィスを形成する一方、加振部材に加振駆動力を及ぼす電磁式アクチュエータを設けて、電磁式アクチュエータによる加振部材の加振力で加振室に生ぜしめられる圧力変動をフィルタオリフィスを通じて受圧室に及ぼすことにより防振性能を能動的に制御するようにした電磁式能動型マウントにおいて、受圧室と加振室を仕切る仕切部材に透孔を形成すると共に、該透孔をゴム弾性膜で覆蓋することによって弾性変位部材を構成して、ゴム弾性膜に対してフィルタオリフィスを形成する一方、前記加振部材の外周縁部に突設された環状突出部の先端部分が該仕切部材における該透孔の周縁部に対して緩衝ゴムを介して当接されるようにしたことにある。

本発明に従う構造とされた電磁式能動型マウントにおいては、防振すべき振動の周波数に対応する周期で電磁式アクチュエータを加振制御して加振室に生ぜしめた圧力変動をフィルタオリフィスを通じて受圧室に及ぼすことにより、防振すべき振動に対して相殺的又は積極的な防振効果を得ることが出来る。そこにおいて、電磁式アクチュエータの加振で加振室に発生する高調波等の高周波成分は、フィルタオリフィスのフィルタ機能で、受圧室への伝達が抑えられることとなり、能動的な防振性能が高性能に発揮されることとなる。

しかも、フィルタオリフィスのチューニング周波数よりも高周波数域の振動入力時には、フィルタオリフィスを通じての流体流動抵抗が著しく大きくなってフィルタオリフィス自体は実質的に閉塞状態となってしまうが、受圧室に圧力変動が生ぜしめられて受圧室と加振室の間に相対的な圧力差が発生すると、その圧力差に基づいて、フィルタオリフィスが形成された弾性変位部材自体が変位せしめられる。その結果、受圧室の圧力変動が加振室に逃がされて、加振室において壁部を構成する加振部材又は該加振部材を第二の取付部材に対して弾性支持せしめる弾性変位部材の弾性変位や弾性変形によって吸収されることとなる。

それ故、本発明に係る電磁式能動型マウントでは、能動的な防振性能に関しては、フィルタオリフィスによる制御圧力の高周波成分の除去作用が有効に発揮され得ると共に、フィルタオリフィスのチューニング周波数よりも高周波数域の振動に対しても、受圧室の圧力変動量の増大に起因する防振性能の著しい低下が回避されて、良好な防振性能が発揮され得るのである。

また、本発明に係る電磁式能動型マウントによれば、弾性変位部材の弾性変形に基づいて、通孔が変形することにより、フィルタオリフィスを通じての流体の流動抵抗が大きくなる。その結果、弾性変位部材の弾性変形時にフィルタオリフィスを通じての液漏れが抑えられて、弾性変位部材による液圧吸収性能が一層有利に発揮され得る。また、通孔の形成に伴いゴム弾性膜のばねが低減することを利用して、弾性変位部材による液圧吸収性能をチューニング変更することも可能となる。

また、本発明に係る電磁式能動型マウントでは、壁部の一部が可撓性膜で構成されて非圧縮性流体が封入された平衡室を形成すると共に、平衡室を受圧室に連通せしめるオリフィス通路を形成した構造が、好適に用いられる。かかる構造では、受圧室と平衡室の相対的な圧力変動の差に基づきオリフィス通路を通じての流体の共振作用等の流動作用が生ぜしめられる。それ故、オリフィス通路の長さや大きさ、形状等を適宜に設計変更して、オリフィス通路を通じての流体の共振周波数をチューニング変更することで、該チューニング周波数域の振動に対してのオリフィス通路の流動作用に基づく防振効果が有利に発揮され得る。

また、本発明に係る電磁式能動型マウントにおいては、第二の取付部材を円筒形状として、その一方の開口部側に第一の取付部材を配設し、第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結することによって第二の取付部材の一方の開口部を流体密に閉塞する一方、第二の取付部材の他方の開口部側に加振部材を配設して、加振部材を連結ゴム弾性体を介して第二の取付部材で変位可能に支持せしめることにより第二の取付部材の他方の開口部を流体密に閉塞すると共に、第一の取付部材と加振部材の対向面間で軸直角方向に広がる仕切部材を第二の取付部材で固定的に支持せしめることにより、仕切部材を挟んだ両側に受圧室と加振室を形成し、更に本体ゴム弾性体の外表面を外側から離隔して覆うようにして可撓性膜を配設することにより、本体ゴム弾性体を挟んで受圧室と反対側に平衡室を形成する一方、加振部材を挟んで加振室と反対側に電磁式アクチュエータを配して第二の取付部材で支持せしめた構造が、好適に採用される。当該構造においては、第一の取付部材と第二の取付部材を連結する本体ゴム弾性体を挟んだ両側に受圧室と平衡室が形成されることによって、第一の取付部材と第二の取付部材の離隔距離が小さくされる。それ故、電磁式能動型マウントにおいて、中心軸方向のサイズのコンパクト化や弾性中心の低位置化が有利に図られ得る。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について説明する。先ず、図１には、本発明の第一の実施形態としての自動車用エンジンマウント１０が示されている。このエンジンマウント１０は、第一の取付部材としての第一の取付金具１２と第二の取付部材としての第二の取付金具１４が本体ゴム弾性体１６によって弾性的に連結された構造とされている。第一の取付金具１２が図示しない自動車のパワーユニット側に取り付けられる一方、第二の取付金具１４が図示しない自動車のボデー側に取り付けられることにより、パワーユニットがボデーに対して防振支持されるようになっている。

なお、図１では、自動車に装着する前のエンジンマウント１０の単体での状態が示されているが、本実施形態では、装着状態において、パワーユニットの分担支持荷重がマウント軸方向（図１中、上下）に入力される。従って、マウント装着状態下では、本体ゴム弾性体１６の弾性変形に基づき第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が軸方向で互いに接近する方向に変位する。また、かかる装着状態下、防振すべき主たる振動は、略マウント軸方向に入力されることとなる。以下の説明において、特に断りのない限り、上下方向は、マウント軸方向となる図１中の上下方向をいう。

より詳細には、第一の取付金具１２は、本体ゴムインナ金具１８とダイヤフラムインナ金具２０を含んで構成されていると共に、第二の取付金具１４は、本体ゴムアウタ筒金具２２とダイヤフラムアウタ筒金具２４を含んで構成されている。また、本体ゴム弾性体１６に本体ゴムインナ金具１８と本体ゴムアウタ筒金具２２が加硫接着されて、第一の一体加硫成形品２６が構成されていると共に、可撓性膜としてのダイヤフラム２８に対してダイヤフラムインナ金具２０とダイヤフラムアウタ筒金具２４が加硫接着されて、第二の一体加硫成形品３０が構成されている。

本体ゴムインナ金具１８は、下方に向かって凸となる略円錐台形状を有している。また、本体ゴムインナ金具１８の略中央部分には、軸方向（図１中、上下）に所定の深さで延びる螺子穴３２が設けられている。

本体ゴムアウタ筒金具２２は、大径の略円筒形状を有しており、下端部には径方向外方に広がるフランジ状部３４が一体形成されていると共に、上端部には下方に行くに従って円錐状に径寸法が次第に小さくなるテーパ状部３６が一体形成されている。それによって、本体ゴムアウタ筒金具２２の外周面には、径方向外方に開口して周方向に延びる周溝３８が形成されている。なお、周溝３８は、周上の一箇所に本体ゴム弾性体１６と一体形成された図示しない仕切ゴムが充填されることによって、その周上の一部が仕切ゴムで仕切られて、周方向に一周弱の長さで延びている。

さらに、本体ゴムアウタ筒金具２２の上方に離隔して、本体ゴムインナ金具１８が略同一中心軸上に配置されていることによって、本体ゴムインナ金具１８におけるテーパ形状の外周面と本体ゴムアウタ筒金具２２におけるテーパ状部３６の内周面が互いに離隔して対向位置せしめられている。そして、これら本体ゴムインナ金具１８と本体ゴムアウタ筒金具２２の間に本体ゴム弾性体１６が配設されている。

本体ゴム弾性体１６は、全体として大径の略円錐台形状を有しており、その小径側端面には本体ゴムインナ金具１８が差し込まれた状態で略同一中心軸上に配されて加硫接着されていると共に、その大径側端部外周面に対して本体ゴムアウタ筒金具２２のテーパ状部３６が重ね合わされて加硫接着されている。これにより、本体ゴム弾性体１６が、本体ゴムインナ金具１８と本体ゴムアウタ筒金具２２を備えた第一の一体加硫成形品２６として形成されている。また、本体ゴム弾性体１６の大径側端面には、下方に開口するすり鉢形状の凹所４０が形成されており、その結果、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に荷重が入力されて本体ゴム弾性体１６が弾性変形せしめられた際に、本体ゴム弾性体１６の引張応力が軽減されるようになっている。

さらに、本体ゴムアウタ筒金具２２の内周面には、本体ゴム弾性体１６と一体形成されたシールゴム層４２が略全体に亘って被着形成されており、フランジ状部３４の下面にまで延び出している。なお、本体ゴムアウタ筒金具２２のテーパ状部３６に本体ゴム弾性体１６の大径側端部外周面が加硫接着されていることにより、本体ゴム弾性体１６には、軸方向（図１中、上下）の圧縮荷重に対して安定した線形に近いばね特性が発揮されるようになっている。

ダイヤフラムインナ金具２０は、小径の略円板形状を有している。また、ダイヤフラムインナ金具２０の略中央には、挿通孔４４が軸方向に貫設されている。更に、ダイヤフラムインナ金具２０における挿通孔４４を外れた位置には、上方に突出する取付板部４６が一体形成されていると共に、その取付板部４６の中央部分には、取付孔４８が貫設されている。

さらに、ダイヤフラムインナ金具２０の下方に離隔して、ダイヤフラムアウタ筒金具２４が略同一中心軸上に配置されている。ダイヤフラムアウタ筒金具２４は、薄肉の略大径円筒形状を有しており、その上方の開口部には、フランジ状部５０が一体形成されている。フランジ状部５０には、径方向一方向で対向位置せしめられた一対の取付ボルト５２，５２が上方に向かって突設されている。また、ダイヤフラムアウタ筒金具２４の下方開口部には、径方向外方に向かって広がる円環形状の段差部５４が一体形成されており、更に、段差部５４の外周縁部には、下方に突出する略円環状のかしめ部５６が一体形成されている。

ダイヤフラム２８は、変形容易な薄肉のゴム弾性膜からなり、略円環形状を呈している。ダイヤフラム２８の内周縁部が、ダイヤフラムインナ金具２０の外周縁部に加硫接着されていると共に、ダイヤフラム２８の外周縁部が、ダイヤフラムアウタ筒金具２４の上方の開口縁部乃至はフランジ状部５０の内周縁部に加硫接着されている。これによって、ダイヤフラム２８が、ダイヤフラムインナ金具２０とダイヤフラムアウタ筒金具２４を備えた第二の一体加硫成形品３０として形成されている。なお、ダイヤフラムアウタ筒金具２４の内周面には、略全体に亘ってダイヤフラム２８と一体形成されたシールゴム層５８が被着形成されており、このシールゴム層５８が、ダイヤフラムアウタ筒金具２４の段差部５４の下面にまで延び出して形成されている。

この第二の一体加硫成形品３０が、第一の一体加硫成形品２６に対して上方から被せられて、ダイヤフラムインナ金具２０の下面と本体ゴムインナ金具１８の上面が軸方向に重ね合わせられていると共に、ダイヤフラムインナ金具２０の挿通孔４４と本体ゴムインナ金具１８の螺子穴３２が相互に位置合わせされて、固定ボルト６０が、挿通孔４４を通して螺子穴３２に螺着固定されている。また、本体ゴムアウタ筒金具２２がダイヤフラムアウタ筒金具２４に圧入されて、本体ゴムアウタ筒金具２２のテーパ状部３６の外周縁部（面）とダイヤフラムアウタ筒金具２４の内周面が、径方向にシールゴム層５８を介して密着状に重ね合わせられている。更に、本体ゴムアウタ筒金具２２のフランジ状部３４とダイヤフラムアウタ筒金具２４の段差部５４が、軸方向にシールゴム層５８を介して密着状に重ね合わせられている。これにより、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が、それぞれ構成されて、マウントの中心軸を略同心状に囲むようにして配置されていると共に、第二の取付金具１４が、筒状を呈しており、その軸方向一方（図１中、上）の開口部が、本体ゴム弾性体１６やダイヤフラム２８によって流体密に閉塞されている。

なお、図面上に明示されていないが、門形のストッパ金具が、本体ゴム弾性体１６やダイヤフラム２８の外方を跨ぐように配されて、その両端基端部が、それぞれダイヤフラムアウタ筒金具２４のフランジ状部５０に設けられた取付ボルト５２，５２に固定されている。このストッパ金具は、第一の取付金具１２に固定された図示しないブラケットの外方に離隔位置せしめられ、該ブラケットに対する当接によって第一の取付金具１２と第二の取付金具１４のリバウンド方向の相対変位量を制限するようになっている。

第二の取付金具１４の軸方向他方（図１中、下）の開口部には、加振部材としての加振板６２が配されている。加振板６２は、小径の略円板形状を有しており、金属材や合成樹脂材等の硬質材を用いて形成されている。また、加振板６２の中央部分には、下方に延びる駆動軸６４が一体形成されており、この駆動軸６４の先端部分に雄ねじ部が形成されている。また、加振板６２の外周縁部には、周方向の全周に亘って連続して延びる円筒形状の環状突出部６５が、上方に向かって突設されている。更に、環状突出部６５の径方向外方には、離隔して略同一中心軸上に支持金具６６が配置されている。支持金具６６は、大径の略円筒形状を呈しており、上下の端部に、径方向外方に拡がる略円環形状の上鍔状部６８と下鍔状部７０が、それぞれ一体形成されている。上鍔状部６８の外径寸法が、下鍔状部７０の外径寸法よりも大きくされている。

これら加振板６２の環状突出部６５と支持金具６６の間には、連結ゴム弾性体としての支持ゴム弾性体７２が配設されている。支持ゴム弾性体７２は、略円環形状を有していると共に、弾性変形可能な所定の厚さ寸法のゴム膜からなり、その内周面が環状突出部６５の外周面に加硫接着されていると共に、その外周面が支持金具６６の内周面に加硫接着されている。即ち、支持ゴム弾性体７２が、加振板６２と支持金具６６を備えた第三の一体加硫成形品７４として形成されている。

支持金具６６の外周面には、支持ゴム弾性体７２と一体形成された環状のシールゴム７６が被着形成されている。シールゴム７６の外径寸法が、略全体に亘って支持金具６６の下鍔状部７０の外径寸法よりも僅かに大きくされている。また、シールゴム７６の上端部が径方向外方に延びて上鍔状部６８の下面に被着形成されている。更に、シールゴム７６の下端部が下鍔状部７０の下面に回されて被着形成されている。なお、シールゴム７６の外周面には、必要に応じて１又は２以上のシールリップが一体形成される。また、加振板６２の環状突出部６５の上端部分には、支持ゴム弾性体７２と一体形成された、円環形状の緩衝ゴム７７が設けられている。

このような第三の一体加硫成形品７４が、第二の取付金具１４の下方開口部（かしめ部５６）に嵌め込まれて、支持金具６６の上鍔状部６８が本体ゴムアウタ筒金具２２のフランジ状部３４にシールゴム層４２を介して重ね合わされている。そして、ダイヤフラムアウタ筒金具２４のかしめ部５６にかしめ加工が施されていることによって、第三の一体加硫成形品７４が第二の取付金具１４に固定されている。これにより、第二の取付金具１４の軸方向他方（図１中、下）の開口部が、加振板６２および支持ゴム弾性体７２を含んでなる第三の一体加硫成形品７４で流体密に覆蓋されている。また、加振板６２が、支持ゴム弾性体７２を介して第二の取付金具１４に弾性的に支持されている。

本体ゴム弾性体１６と支持ゴム弾性体７２の軸方向対向面間には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されて、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間への振動入力による本体ゴム弾性体１６の弾性変形に基づいて圧力変動が惹起される主液室７８が形成されている。主液室７８には、非圧縮性流体が封入されている。

本体ゴムアウタ筒金具２２がダイヤフラムアウタ筒金具２４にシールゴム層５８を介して流体密に固着されていることによって、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム２８の間には、壁部の一部がダイヤフラム２８で構成されて、該ダイヤフラム２８の弾性変形に基づいて容積変化が容易に許容される平衡室８０が形成されている。平衡室８０には、主液室７８と同一の非圧縮性流体が封入されている。

また、本体ゴムアウタ筒金具２２の周溝３８がシールゴム層５８を介してダイヤフラムアウタ筒金具２４で流体密に覆蓋されていることによって、主液室７８の径方向外方において周方向に所定の長さ（例えば一周弱の長さ）で延びるオリフィス通路８２が形成されている。オリフィス通路８２の一方の端部が本体ゴムアウタ筒金具２２のテーパ状部３６と本体ゴム弾性体１６に貫設された図示しない連通孔を通じて平衡室８０に接続されていると共に、オリフィス通路８２の他方の端部が、本体ゴムアウタ筒金具２２の周壁部に貫設された図示しない連通孔を通じて主液室７８に接続されている。これにより、主液室７８と平衡室８０がオリフィス通路８２を通じて相互に連通されている。

なお、主液室７８や平衡室８０に封入される非圧縮性流体としては、例えば水やアルキレングリコール，ポリアルキレングリコール，シリコーン油等が採用可能であり、特にオリフィス通路８２を通じて流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用に基づく防振効果を自動車用のエンジンマウント１０に要求される振動周波数域で効率的に得るために、０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体が好適に採用される。また、特に限定されるものでないが、本実施形態では、オリフィス通路８２を流動せしめられる流体の共振周波数が、該流体の共振作用に基づいてエンジンシェイク等に相当する１０Ｈｚ前後の低周波数域の振動に対して有効な防振効果（高減衰効果）が発揮されるようにチューニングされている。オリフィス通路８２のチューニングは、例えば、主液室７８や平衡室８０の各壁ばね剛性、即ちそれら流体室を単位容積だけ変化させるのに必要な圧力変化量に対応する本体ゴム弾性体１６やダイヤフラム２８の各弾性変形量に基づく特性値を考慮しつつ、オリフィス通路８２の通路長さと通路断面積を調節することによって行うことが可能であり、一般に、オリフィス通路８２を通じて伝達される圧力変動の位相が変化して略共振状態となる周波数を、当該オリフィス通路８２のチューニング周波数として把握することが出来る。

加振板６２を挟んで主液室７８と反対側には、電磁式アクチュエータとしての電磁式加振器８４が配設されている。電磁式加振器８４は、略カップ形状のハウジング８６内にコイル８８が収容状態で固定的に組み付けられていると共に、コイル８８の周りに、それぞれ環状の強磁性材からなる上下のヨーク部材９０, ９２が組み付けられて磁路が形成されている。また、上ヨーク部材９０の中央には、軸方向に延びる中心孔としての筒状内周面９４が形成されていると共に、該筒状内周面９４には、ガイドスリーブ９６が弾性的に位置決めされて装着されている。そして、アーマチャとしての強磁性材からなる滑動子９８が、ガイドスリーブ９６内を軸方向に滑動可能に組み付けられている。

滑動子９８は、全体として略円筒形状を有しており、外周面においてガイドスリーブ９６に摺動可能とされて、上下のヨーク部材９０，９２間に形成された磁気ギャップの領域に配設されており、コイル８８に通電することにより磁力が及ぼされて、ガイドスリーブ９６で案内されつつ、軸方向に駆動されるようになっている。また、滑動子９８の内周面には、環状の係合突部１００が径方向内方に向かって突設されている。

略有底円筒形状を呈するハウジング８６は、その底部に下ヨーク部材９２を固定的に収容配置していると共に、その開口部分が上ヨーク部材９０の上端部よりも上方に所定長さで延びている。ハウジング８６の開口部分には、フランジ状部１０２が一体的に形成されている。また、ハウジング８６の径方向外方には、ベースブラケット１０４が配設されている。ベースブラケット１０４は、その内径寸法がハウジング８６の外径寸法よりも大きな大径の略円筒形状とされていると共に、軸方向中間部分から下方にかけて次第に径寸法が大きくなる逆テーパ状部を備えている。ベースブラケット１０４の軸方向両端部には、上下のフランジ状部１０６，１０８が一体形成されている。

ハウジング８６が、ダイヤフラムアウタ筒金具２４のかしめ部５６に嵌め込まれて、ハウジング８６のフランジ状部１０２が、支持金具６６の上鍔状部６８に被着されたシールゴム７６を介して上鍔状部６８に重ね合わせられていると共に、支持金具６６に固着された環状のシールゴム７６がハウジング８６に圧入されている。

支持金具６６の下鍔状部７０が、その下端面に被着されたシールゴム７６を介して上ヨーク部材９０の上端部に密着状に重ね合わされている。それによって、ハウジング８６の内側における支持ゴム弾性体７２と上ヨーク部材９０の間には、外部空間に対して流体密に閉塞された空気室としての密閉室１１０が形成されている。

ベースブラケット１０４がハウジング８６に外挿されていると共に、ベースブラケット１０４の上フランジ状部１０６が、ダイヤフラムアウタ筒金具２４のかしめ部５６に嵌め込まれて、ハウジング８６のフランジ状部１０２に重ね合わせられている。そして、かしめ部５６にかしめ加工が施されていることによって、ハウジング８６およびベースブラケット１０４が、滑動子９８の中心軸がマウント中心軸（第一及び第二の取付金具１２，１４の中心軸）に略一致するようにして第二の取付金具１４に固定されている。これにより、電磁式加振器８４が、第二の取付金具１４に固定されている。

加振板６２の駆動軸６４が、電磁式加振器８４の中心軸（滑動子９８の中心軸）上で上方から差し入れられて、滑動子９８の係合突部１００に挿通されている。この駆動軸６４にコイルスプリング１１２が外挿されて、加振板６２と係合突部１００の対向面間に跨って配設されていると共に、駆動軸６４の先端の雄ねじ部に対して位置決めナット１１４が螺着されている。そして、位置決めナット１１４が、駆動軸６４にねじ込まれて、係合突部１００を介して加振板６２との間でコイルスプリング１１２を圧縮せしめていることによって、滑動子９８が、駆動軸６４に対して軸方向に位置決め固定されている。また、コイルスプリング１１２の両端には、カラー部材１１６が冠着されており、コイルスプリング１１２と他部材との擦れによる摩擦を軽減している。而して、駆動軸６４と滑動子９８が、コイルスプリング１１２への付勢力で軸方向において連結されていることによって、コイル８８への通電で滑動子９８に作用せしめられる駆動力が、駆動軸６４を介して加振板６２に及ぼされるようになっている。

ハウジング８６の底壁中央には、開口部１１８が貫設されて、滑動子９８の中心孔に導かれている。開口部１１８を通じて滑動子９８の中心孔に六角レンチ等の工具を差し入れて、位置決めナット１１４乃至は位置決めナット１１４の中央に締め込まれたロックボルト１２０を操作することにより、滑動子９８の駆動軸６４に対する位置を外部から調節することが出来るようになっている。要するに、位置決めナット１１４の駆動軸６４へのねじ込み量を調節することによって、第二の取付金具１４に対して支持ゴム弾性体７２で弾性的に位置決め支持された加振板６２に対して滑動子９８の取り付け位置を変更設定することが出来るのであり、それによって、滑動子９８のヨーク部材９０，９２に対する磁力作用対向面間の距離を調節することが出来るようになっている。

なお、位置決めナット１１４の外周縁部と滑動子９８の対向面間には、僅かな間隙が形成されており、滑動子９８が、駆動軸６４に対して軸直角方向の滑り変位が許容される状態で位置決めナット１１４と重ね合わされて当接状態に保持されている。これにより、各部材の製造上の寸法誤差や組み付け時の位置決め誤差等に起因する駆動軸６４と滑動子９８との相対的な位置ずれを有利に吸収することが出来て、滑動子９８をコイル８８に対して軸直角方向にも安定して位置決めすることが出来る。また、電磁式加振器８４の作動時における一時的な軸ずれも有利に吸収されることとなって、安定した作動特性を得ることが出来るようになっている。

位置決めナット１１４やロックボルト１２０の先端部分が収容配置されている下ヨーク部材９２の中心孔１２２の開口部には、周方向に連続して延びる複数条の溝部が軸方向に連設されてなる取付口１２４が設けられており、この取付口１２４に対して蓋部材１２６が配設されている。蓋部材１２６は、硬質の表面にゴム層１２８が被着形成された略平板形状とされて、取付口１２４に嵌め入れられていると共に、取付口１２４の端部に弾性を利用して係合された略平面視Ｃ字状の板ばね１３０に支持されることによって、取付口１２４に着脱可能に取り付けられている。これにより、必要に応じて、取付口１２４から蓋部材１２６を取り外して、前述の如き位置決めナット１１４の駆動軸６４へのねじ込み量を調節することが出来るようになっていると共に、取付口１２４に蓋部材１２６が取り付けられていることで、下ヨーク部材９２の中心孔１２２が、ゴム層１２８を介した蓋部材１２６で流体密に覆蓋されている。また、ゴム層１２８が加振板６２の駆動軸６４の先端面に対して軸方向に所定距離を隔てて対向位置せしめられていることによって、駆動軸６４が蓋部材１２６に当接する際に、駆動軸６４と蓋部材１２６の間に設けられたゴム層１２８の弾性変形作用に基づいて、当接に起因する打音が軽減されるようになっている。

加振板６２や支持ゴム弾性体７２を含んでなる第三の一体加硫成形品７４の上方には、隔壁部材１３２が配設されている。隔壁部材１３２は、図２にも示されているように、金属材や合成樹脂材等の硬質材を用いて形成されていると共に、薄肉の円板形状を呈した部材にあって、その径方向中間部分に下方から上方に向かって次第に径寸法が小さくなるテーパ状部が設けられていることによって、全体として円形の略ハット形状を呈している。

隔壁部材１３２のテーパ状部の径方向内側における円板形状の中央部分には、円形状の透孔１３４が、該中央部分の略全体に亘って広がるようにして板厚方向（図１中、上下）に貫設されている。透孔１３４には、弾性変位部材としてのゴム弾性膜１３６が設けられている。

ゴム弾性膜１３６は、弾性変形可能な円板形状のゴム弾性材からなり、その外周縁部が透孔１３４の内周縁部に固着されていることによって、透孔１３４を覆蓋するようにして隔壁部材１３２に固定されている。本実施形態では、ゴム弾性膜１３６の透孔１３４への固着が、ゴム弾性膜１３６と隔壁部材１３２の一体加硫成形に伴いゴム弾性膜１３６が隔壁部材１３２に加硫接着されていることにより実現されているが、例えば隔壁部材１３２と別体形成されたゴム弾性膜１３６の外周面に嵌着溝を設けて、嵌着溝に透孔１３４の内周縁部を嵌め込むことにより実現されるようにしても良い。

また、ゴム弾性膜１３６の外周部分に上下に開口する環状の肉抜き溝１３８，１３８が設けられていることで、当該部分の厚さ寸法が小さくされてばね剛性が低くされている。これにより、ゴム弾性膜１３６の外周部分の応力集中が軽減されていることに加えて、ゴム弾性膜１３６の肉抜き溝１３８，１３８の径方向内側に位置する中央部分の透孔１３４内における変形乃至は変位の許容度が、大きく確保されている。

さらに、ゴム弾性膜１３６の中央部分には、通孔１４０の複数が貫設されている。本実施形態では、通孔１４０がゴム弾性膜１３６の厚さ方向（図１中、上下）に略一定の円形断面で貫通していると共に、８つの通孔１４０が、ゴム弾性膜１３６の中央と肉抜き溝１３８の間の径方向中間部分において、周方向に略等間隔に配置されている。

このような隔壁部材１３２の外周縁部が、第三の一体加硫成形品７４における支持金具６６の上鍔状部６８に重ね合わせられて、上鍔状部６８と本体ゴムアウタ筒金具２２の下端部乃至はフランジ状部３４との間でシールゴム層４２を介して挟持されていることにより、隔壁部材１３２が第二の取付金具１４に固定的に支持されている。また、加振板６２の環状突出部６５の先端部分と隔壁部材１３２の透孔１３４の周縁部乃至はゴム弾性膜１３６の外周縁部が、環状突出部６５に被着形成された緩衝ゴム７７を介して軸方向に対向位置せしめられている。緩衝ゴム７７とゴム弾性膜１３６乃至は隔壁部材１３２の当接状態は、要求される防振特性や製作性等に応じて設定変更されるものであって、特に限定されるものでなく、それらが離隔していても良いし、或いは緩衝ゴム７７が、ゴム弾性膜１３６乃至は隔壁部材１３２に当接して、ゴム弾性膜１３６乃至は隔壁部材１３２と環状突出部６５の間で軸方向に圧縮変形していても良い。

これにより、隔壁部材１３２が、本体ゴム弾性体１６と支持ゴム弾性体７２の対向面間において軸直角方向（図１中、左右）に広がるように配設されており、主液室７８を二分せしめている。隔壁部材１３２を挟んだ一方（図１中、上）の側である本体ゴム弾性体１６側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成された受圧室１４２が形成されていると共に、隔壁部材１３２を挟んだ他方（図１中、下）の側である支持ゴム弾性体７２側には、壁部の一部が支持ゴム弾性体７２および加振板６２で構成された加振室１４４が形成されている。受圧室１４２と加振室１４４は、ゴム弾性膜１３６に形成された複数の通孔１４０を通じて相互に連通せしめられている。

特に本実施形態では、通孔１４０を通じて流動せしめられる流体の共振周波数が、例えば２０〜４０Ｈｚのアイドリング振動等の高周波小振幅振動の周波成分よりも低周波数域にチューニングされている。かかるチューニングは、例えば、オリフィス通路８２のチューニングと同様に、主液室７８や平衡室８０の各壁ばね剛性等を考慮しつつ、通孔１４０の長さと断面積を調節することによって行うことが可能である。

上述の説明からも明らかなように、本実施形態では、受圧室１４２と加振室１４４を仕切る仕切部材が、隔壁部材１３２やゴム弾性膜１３６を含んで構成されていると共に、それら両室１４２，１４４を相互に連通するフィルタオリフィスが、通孔１４０の複数を含んで構成されている。

このような構造とされた自動車用エンジンマウント１０においては、第一の取付金具１２が、取付板部４６の取付孔４８に挿通される図示しない固定ボルトによってパワーユニット側の取付部材に固定されると共に、第二の取付金具１４に固定されたベースブラケット１０４の下フランジ状部１０８が、図示しない固定ボルトを介して自動車ボデー側の取付部材に固定されることにより、パワーユニットと自動車ボデーの間に装着されて、パワーユニットをボデーに対して防振支持せしめるようになっている。そして、かかる装着状態下、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に振動が入力されると、本体ゴム弾性体１６の弾性変形によって主液室７８と平衡室８０の間に惹起される圧力差に基づいてオリフィス通路８２を通じて流体流動が生ぜしめられることとなり、該流体の共振作用等の流動作用に基づいて受動的な防振効果が発揮され得る。

また、例えば、パワーユニットのエンジン点火信号を参照信号とすると共に、車両ボデー等の防振すべき部材の振動検出信号をエラー信号として適応制御乃至はフィードバック制御を行うこと等によって、コイル８８への通電を制御し、駆動軸６４を軸方向に加振駆動せしめる。その結果、例えばエンジンシェイク等の低周波振動が入力された際に、受圧室１４２および加振室１４４からなる主液室７８と平衡室８０の間に圧力変動が有効に惹起せしめられるように加振板６２を駆動制御せしめることによって、オリフィス通路８２の流体流動量が効率良く確保されて、オリフィス通路８２を通じての流体の共振作用等の流動作用に基づく防振効果が一層有利に発揮され得るのである。

また、例えばアイドリング振動等の高周波小振幅振動が入力された際に、該振動に対応した駆動力を加振板６２に作用せしめて、加振室１４４に生ぜしめられる圧力変動を通孔１４０を通じて受圧室１４２に及ぼすことによって、主液室７８の内圧が制御されることとなり、当該高周波振動に対して積極的乃至は能動的な防振効果が有効に発揮され得る。

特に、通孔１４０を通じて流動せしめられる流体の共振周波数が、アイドリング振動等の周波数域よりも低周波数域にチューニングされていることで、加振室１４４において電磁式加振器８４を用いた加振板６２の加振駆動等により生じる圧力変動の高周波成分が、通孔１４０のフィルタ作用に基づき、受圧室１４２に及ぼされないようになっている。即ち、加振室１４４に生ぜしめられる圧力変動が、その高次成分を除いた状態で受圧室１４２に作用せしめられることにより、防振すべきアイドリング振動の周波数や波形に高精度に対応した圧力変動が受圧室１４２に及ぼされることとなる。それ故、目的とする防振効果が安定して得られる。

ところで、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間にアイドリング振動等の周波数域よりも更に高周波数域の例えば、８０〜１００Ｈｚ前後の走行こもり音等の高周波微振幅振動が入力されると、通孔１４０を通じての流体の流動抵抗が大きくなって、通孔１４０が実質的に閉塞状態となり、受圧室１４２の高動ばね化が問題となる可能性がある。

そこにおいて、受圧室１４２と加振室１４４を仕切る仕切部材の一部がゴム弾性膜１３６で構成されているため、通孔１４０が閉塞した状態で、受圧室１４２と加振室１４４の間に相対的な圧力差が生じると、その圧力差に基づいてゴム弾性膜１３６が弾性変形する。即ち、ゴム弾性膜１３６の変形乃至は変位に基づき受圧室１４２の圧力変動が吸収される。

特に本実施形態では、圧力変動を吸収する弾性変位部材がゴム弾性膜１３６で構成されていることによって、ゴム弾性膜１３６の弾性変形作用を利用して、微振幅振動を効率良く吸収することが出来る。また、ゴム弾性膜１３６の固有振動数を問題となる高周波数域の振動にチューニングすることも可能であり、それによって、ゴム弾性膜１３６の共振現象を利用して、圧力吸収効果をより一層向上させることも可能となる。

さらに、本実施形態では、ゴム弾性膜１３６の中央のまわりに複数の通孔１４０が設けられて、それらが周方向に略等間隔に設けられている。加えて、通孔１４０が加振板６２の上方において加振板６２の外周縁部よりも内側に位置せしめられていると共に、ゴム弾性膜１３６と加振板６２が同心軸上に位置せしめられていることによって、加振板６２の加振駆動に伴う圧力作用がゴム弾性膜１３６の中央部分に集められやすくなっている。その結果、ゴム弾性膜１３６が、その中央部分を中心として、板厚方向に大きく変位乃至は変形しやすくなり、安定した液圧吸収効果が得られる。

それ故、本実施形態に係る自動車用エンジンマウント１０においては、能動的な防振性能に関しては、ゴム弾性膜１３６の通孔１４０による問題となる加振室１４４の制御圧力の除去作用が有効に発揮され得ると共に、通孔１４０のチューニング周波数よりも高周波数域の振動に対しても、ゴム弾性膜１３６の弾性変形によって、受圧室１４２の圧力変動量の増大に起因する防振性能の著しい低下が回避されて、優れた防振性能が発揮され得るのである。

また、本実施形態では、緩衝ゴム７７が被着された環状突出部６５と隔壁部材１３２の透孔１３４の周縁部乃至はゴム弾性膜１３６の外周縁部が軸方向に対向位置せしめられている。これにより、軸方向の荷重が入力されて、環状突出部６５と隔壁部材１３２が互いに当接する際に、緩衝ゴム７７乃至はゴム弾性膜１３６の外周縁部を介して当接することによる緩衝的な制限作用に基づいて、当接に起因する衝撃や異音の発生が抑えられることから、耐久性能や静粛性が有利に向上され得る。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であり、これら実施形態における具体的な記載によって、本発明は、何等限定されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様で実施可能であり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。

例えば、ゴム弾性膜１３６、透孔１３４、通孔１４０における形状や大きさ、構造、位置、数等の形態は、例示の如き形態に限定されるものでない。

また、受圧室１４２および加振室１４４を含んでなる主液室７８や平衡室８０、オリフィス通路８２等の形状や大きさ、構造、数等も、例示の如きものに限定されるものでない。

前記実施形態では、本体ゴム弾性体１６を挟んで主液室７８と平衡室８０が形成されていると共に、エンジンシェイク等の低周波数域にチューニングされたオリフィス通路８２を通じて、主液室７８と平衡室８０が相互に連通せしめられていたが、例えばエンジンシェイク等の低周波振動を防振せしめる必要がない場合やエンジンシェイク等が他のオリフィス通路のチューニングで対応される場合等に、オリフィス通路８２や平衡室８０は必須の構成要件でない。

また、オリフィス通路８２や通孔１４０の具体的構造や寸法等は何等限定されるものでなく、要求される防振特性に応じてチューニングされる。

また、例えば、採用される電磁式加振器８４には、例示の如きものに限定されるものでなく、具体的には、例えば固定子側に永久磁石を配設すると共に、可動子側を強磁性材からなる可動部材で構成することにより、コイルへの通電によって生ぜしめられる磁界によって固定子側のＮ極とＳ極を交互に増減させて、可動部材を往復駆動せしめるようにした構造のもの（原理は、例えば特開２００３−３３９１４５号公報等に開示されて公知のものであるから、ここでは詳細な説明を省略する）の他、特開２０００−２１３５８６号公報や特開２００１−１７６５号公報等に開示された従来から公知の各種の電磁式アクチュエータが、何れも採用可能である。

また、本発明は、例示の如きエンジンマウントの他、能動的な防振装置に対して広く適用可能であり、例えばＦＦ型自動車用エンジンマウント等として採用されている円筒型のエンジンマウントにおいても、流体封入式能動型防振装置として実現する場合に適用可能であり、或いは例示の如きパワーユニットとボデー間等の二つの部材間に介装される防振連結体乃至は防振支持体の他、制振すべき振動対象物に対して取り付けられる制振器としても、同様に利用することが可能である。具体的には、かかる流体封入式の能動型制振器は、例えば前記実施形態に示されたエンジンマウントを、その第二の取付金具をブラケットにより制振対象物に対して固定する一方、第一の取付金具に対して、その取付板部に適当な質量のマス部材を装着することにより、能動的な制振装置を実現することが出来る。

加えて、本発明は、自動車用のボデーマウントやメンバマウント等、或いは自動車以外の各種装置におけるマウントや制振器などの防振装置に対して、同様に適用可能である。

本発明の第一の実施形態としての自動車用エンジンマウントの縦断面図。同自動車用エンジンマウントの一部を構成する隔壁部材の平面図。

符号の説明

１０：自動車用エンジンマウント、１２：第一の取付金具、１４：第二の取付金具、１６：本体ゴム弾性体、６２：加振板、８４：電磁式加振器、１３２：仕切部材、１３６：ゴム弾性膜、１４０：通孔、１４２：受圧室、１４４：加振室

Claims

第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結して、壁部の一部が該本体ゴム弾性体で構成されて非圧縮性流体が封入された受圧室を形成すると共に、該第二の取付部材によって弾性支持された加振部材で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された加振室を形成して、それら受圧室と加振室を仕切る仕切部材に両室を連通するフィルタオリフィスを形成する一方、該加振部材に加振駆動力を及ぼす電磁式アクチュエータを設けて、該電磁式アクチュエータによる該加振部材の加振力で該加振室に生ぜしめられる圧力変動を該フィルタオリフィスを通じて該受圧室に及ぼすことにより防振性能を能動的に制御するようにした電磁式能動型マウントにおいて、
前記受圧室と前記加振室を仕切る前記仕切部材に透孔を形成すると共に、該透孔をゴム弾性膜で覆蓋することによって弾性変位部材を構成して、該ゴム弾性膜に対して前記フィルタオリフィスを形成する一方、前記加振部材の外周縁部に突設された環状突出部の先端部分が該仕切部材における該透孔の周縁部に対して緩衝ゴムを介して当接されるようにしたことを特徴とする電磁式能動型マウント。
壁部の一部が可撓性膜で構成されて非圧縮性流体が封入された平衡室を形成すると共に、該平衡室を前記受圧室に連通せしめるオリフィス通路を形成した請求項１に記載の電磁式能動型マウント。
前記第二の取付部材を円筒形状として、その一方の開口部側に前記第一の取付部材を配設し、該第一の取付部材と該第二の取付部材を前記本体ゴム弾性体で連結することによって該第二の取付部材の該一方の開口部を流体密に閉塞する一方、該第二の取付部材の他方の開口部側に前記加振部材を配設して、該加振部材を連結ゴム弾性体を介して該第二の取付部材で変位可能に支持せしめることにより該第二の取付部材の該他方の開口部を流体密に閉塞すると共に、該第一の取付部材と該加振部材の対向面間で軸直角方向に広がる前記仕切部材を該第二の取付部材で固定的に支持せしめることにより、該仕切部材を挟んだ両側に前記受圧室と前記加振室を形成し、更に該本体ゴム弾性体の外表面を外側から離隔して覆うようにして前記可撓性膜を配設することにより、該本体ゴム弾性体を挟んで該受圧室と反対側に平衡室を形成する一方、該加振部材を挟んで該加振室と反対側に前記電磁式アクチュエータを配して該第二の取付部材で支持せしめた請求項２に記載の電磁式能動型マウント。