JP5379707B2 - Active vibration isolator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、防振すべき振動に対して積極的あるいは相殺的な防振効果を発揮し得る能動型防振装置に関し、特に自動車のエンジンマウントやボディマウント、制振器等の装置において好適に採用される能動型防振装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an active vibration isolator capable of exhibiting a positive or canceling vibration isolating effect against vibrations to be vibrated, and particularly suitable for devices such as automobile engine mounts, body mounts, and vibration dampers. The present invention relates to an active vibration isolator that is employed.
従来、この種の能動型防振装置としては、非圧縮性流体が封入された受圧室(液室)の壁部の一部を加振部材で構成して、この加振部材を可動機構によって加振して受圧室の圧力を制御することで、能動的な防振効果を得るようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この能動型防振装置では、略カップ形状のアクチュエータボディにコイルが組み込まれ、このコイルへの通電によって駆動力が及ぼされる可動部をアクチュエータボディの軸方向に変位可能に配設している。そして、アクチュエータボディの開口部側に弾性支持した加振部材を可動部に取り付けることにより、加振部材に加振力を及ぼすように構成されている。
Conventionally, as this type of active vibration isolator, a part of a wall of a pressure receiving chamber (liquid chamber) in which an incompressible fluid is sealed is configured by a vibration member, and the vibration member is moved by a movable mechanism. There is known one that obtains an active vibration isolation effect by controlling the pressure in the pressure receiving chamber by applying vibration (see, for example, Patent Document 1).
In this active vibration isolator, a coil is incorporated in a substantially cup-shaped actuator body, and a movable portion to which a driving force is applied by energizing the coil is disposed so as to be displaceable in the axial direction of the actuator body. And it attaches to the movable part the vibration member elastically supported by the opening part side of the actuator body, and is comprised so that a vibration force may be exerted on a vibration member.
また、その他の能動型防振装置としては、防振すべき振動対象に装着されて、コイルへの通電によって生じる磁界の作用で可動部を加振することにより能動的な防振効果を発揮するようにした制振装置等の能動型防振装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。
この能動型防振装置では、固定側支持部材に対して軸方向に変位可能に組み付けられた可動部を有しており、それら固定側支持部材と可動部の一方にコイルが組み付けられるともに、他方に永久磁石が組み付けられ、コイルへの通電によって可動部が固定側支持部材に対して軸方向に変位駆動されるように構成されている。
As another type of active vibration isolator, an active vibration isolator is exerted by attaching a movable part to the object to be vibrated and applying a magnetic field generated by energizing the coil. An active vibration isolator such as a vibration damping device is also known (for example, see Patent Document 2).
This active vibration isolator has a movable part assembled so as to be axially displaceable with respect to the fixed-side support member, and a coil is assembled to one of the fixed-side support member and the movable part, while the other A permanent magnet is assembled to the movable portion, and the movable portion is driven to be displaced in the axial direction with respect to the stationary support member by energizing the coil.
ところで、前記特許文献1の能動型防振装置では、可動機構としてコイルへの通電によって可動部が駆動される、いわゆるソレノイド型の構造を採用している。このため、高周波領域における防振機能が十分に発揮されないおそれがあった。
この点、特許文献2の能動型防振装置では、高周波領域において防振機能を好適に発揮することが可能である。そこで、特許文献1の能動型防振装置の可動機構として特許文献2の能動型防振装置の可動機構を採用することが考えられる。
しかしながら、特許文献2の能動型防振装置では、可動部の駆動で加振力を生じさせる構成であるので、可動部がマス成分として機能するように重量を有する構成としていた。このため、特許文献1の能動型防振装置に特許文献2の可動機構を適用したのでは、低周波領域において共振現象を生じるおそれがあり、作動性(防振機能)が損なわれるおそれがあった。
By the way, the active vibration isolator disclosed in
In this regard, the active vibration isolator of
However, since the active vibration isolator of
そこで、本発明は、可動部材の軽量化が可能であり、しかも高周波領域における作動性(防振機能)が良好な能動型防振装置を提供することを課題とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide an active vibration isolator capable of reducing the weight of a movable member and having good operability (anti-vibration function) in a high frequency region.
前記課題を解決するために、本発明の能動型防振装置は、アクチュエータボディと、前記アクチュエータボディ内に設けられ、前記アクチュエータボディの中心軸上に挿通孔を形成する有底円筒状の固定側ヨークと、前記挿通孔に挿通され、振動を抑制するために、磁気推力により前記中心軸に沿って変位駆動される可動部と、前記可動部に設けられた円柱状の可動側ヨークと、前記アクチュエータボディ側に固定され、前記固定側ヨークと前記可動側ヨークとの間に設けられた円環状のコイルと、前記可動部側に固定され、前記コイルに対向配置された磁石と、を備え、前記可動側ヨークは、前記固定側ヨークの底部に設けられた通孔により、前記底部との間で磁気ギャップを有して挿通配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an active vibration isolator according to the present invention includes an actuator body and a bottomed cylindrical fixed side provided in the actuator body and forming an insertion hole on a central axis of the actuator body. and the yoke are inserted into the insertion hole, in order to suppress vibrations, and a movable part which is displaceable driven along said central axis by the magnetic thrust, a cylindrical movable yoke provided on the movable portion, wherein An annular coil fixed to the actuator body side and provided between the fixed side yoke and the movable side yoke, and a magnet fixed to the movable part side and disposed opposite to the coil , The movable yoke is inserted and arranged with a magnetic gap between the movable yoke and the bottom through a through hole provided in the bottom of the fixed yoke.
この能動型防振装置によれば、ヨークが固定側ヨークと可動側ヨークとに分割されており、アクチュエータボディに対して固定側ヨークが設けられるとともに、可動部に対して可動側ヨークが設けられる構成であるので、可動部から固定側ヨークに相当する分のヨークを排除することができ、その分、可動部の小型化、軽量化を図ることが可能となる。
また、可動部の軽量化を図ることができるので、高周波領域における作動性(防振機能)を向上させることができる。
また、固定側ヨークをアクチュエータボディに対して設けたので、可動部に固定側ヨークに相当する分のヨークを設けた場合に比べて、可動スペースの省スペース化を図ることができ、能動型防振装置の小型化が可能となる。
According to this active vibration isolator, the yoke is divided into the fixed side yoke and the movable side yoke, the fixed side yoke is provided for the actuator body, and the movable side yoke is provided for the movable part. Because of the configuration, it is possible to eliminate the yoke corresponding to the fixed side yoke from the movable portion, and accordingly, the movable portion can be reduced in size and weight.
In addition, since the weight of the movable part can be reduced, the operability (vibration-proof function) in the high frequency region can be improved.
In addition, since the fixed side yoke is provided for the actuator body, the movable space can be saved compared to the case where the movable part is provided with a yoke corresponding to the fixed side yoke, and the active type The vibration device can be downsized.
また、コイルがアクチュエータボディ側に固定されているので、例えば、アクチュエータボディの軸方向においてアクチュエータボディに対して連設される別部材を設けてこれにコイルを固定するように構成した場合に比べて、アクチュエータボディを小型化することができる。 In addition , since the coil is fixed to the actuator body side, for example, compared to a case in which another member connected to the actuator body in the axial direction of the actuator body is provided and the coil is fixed thereto. The actuator body can be downsized.
また、前記可動側ヨークは、前記可動部が変位した際の一方の変位終端から他方の変位終端までの間において、前記磁気ギャップが一定に保持されていることを特徴とする。 The movable side yoke is characterized in that the magnetic gap is held constant from one displacement end to the other displacement end when the movable portion is displaced.
この能動型防振装置によれば、可動側ヨークは、可動部が変位した際の一方の変位終端および他方の変位終端において、磁気ギャップが一定に保持されているので、可動部が変位駆動される間、固定側ヨークと可動側ヨークとの間の磁束の伝達に変化が生じにくくなり、所望の防振特性に対してバラツキのないフラットな特性が得られる。したがって、防振機能が向上する。 According to this active vibration isolator, the movable yoke is driven to displace because the magnetic gap is kept constant at one displacement end and the other displacement end when the movable portion is displaced. During this period, the transmission of magnetic flux between the fixed-side yoke and the movable-side yoke is less likely to change, and a flat characteristic that does not vary with respect to the desired vibration-proof characteristic can be obtained. Therefore, the vibration isolation function is improved.
本発明によれば、可動部の軽量化が可能であり、しかも高周波領域における作動性(防振機能)が良好な能動型防振装置が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an active vibration isolator capable of reducing the weight of a movable part and having good operability (vibration isolating function) in a high frequency region.
以下、本発明の実施の形態を適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、自動車等の車両に搭載され、エンジンを車体フレームに弾性的に支承するために用いられるアクティブ・コントロール・マウントに能動型防振装置10を適用した例について説明するが、能動型防振装置10が適用される機器や装置等を限定する趣旨ではない。また、以下の説明において、「上下」を言うときは、図1に示す方向を基準としている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
In the present embodiment, an example in which the
(能動型防振装置の概略構成)
能動型防振装置10は、上下方向に伸縮駆動することが可能であり、車両の図示しない車体フレームに取り付けられてエンジンを弾性的に支承するようになっている。
ここで、能動型防振装置10は、例えば、エンジンのクランクシャフトが車両の横向きに配置される、いわゆる横置きのエンジンである場合には、エンジンによるロール方向の振動を抑制するため、エンジンを挟んで車両の前後に配置される。なお、配置位置については、これに限られることはなく、エンジン周りの適宜の場所に配置することができる。
(Schematic configuration of active vibration isolator)
The
Here, the
図1に示すように、能動型防振装置10は、中心軸Oを中心として実質的に左右対称の構造を有しており、上部ハウジング11aと下部ハウジング11bとを有し、下部ハウジング11bの内側に、可動機構を収容するアクチュエータボディ11を備えている。そして、アクチュエータボディ11には、中心軸O上に挿通孔21を形成する有底円筒状の固定側ヨーク20とコイル30とが固定されており、また、固定側ヨーク20の挿通孔21に挿通されるようにして、中心軸Oに沿って変位駆動される可動部40が配置されている。可動部40には、円柱状の可動側ヨーク50が設けられており、可動側ヨーク50は、固定側ヨーク20の底部24に設けられた円形の通孔24a(図2(a)(b)参照)に、磁気ギャップGを有して挿通配置された構成となっている。
As shown in FIG. 1, the
(各部の構成)
以下、能動型防振装置10の各部について説明する。
上部ハウジング11aの上部内側には、上部ハウジング11aの上方へ向けて膨出し、可撓性膜として機能するダイヤフラム16の下部16bが加硫接着されている。
上部ハウジング11a内には、円環状の第1弾性体支持部材12と、円板状の第2弾性体支持部材13とが格納されている。
(Configuration of each part)
Hereinafter, each part of the
A
An annular first elastic
第1弾性体支持部材12の上側には、厚肉のラバーで形成された第1弾性体14の下端14aが加硫接着により接続されている。第1弾性体14は、略円錐状を呈しており、頂部となる部分が凹状に形成されて、この凹状とされた凹状部14bに支持ボス15が加硫接着により固定されている。さらに、支持ボス15の上面には、ダイヤフラム支持ボス15aがボルト15bで固定されており、このダイヤフラム支持ボス15aの周部には、ダイヤフラム16の上端部16aが加硫接着されている。
ダイヤフラム支持ボス15aの上面には、エンジン取付部(作用点)15cが一体に立設されており、このエンジン取付部15cに図示しないエンジンが固定されて支承されるようになっている。
On the upper side of the first elastic
On the upper surface of the
上部ハウジング11aの上端には、フランジ部111が形成されており、このフランジ部111には、断面ハット状のストッパ部材17のフランジ部17aがボルト17bと図示しないナットによって固定されるようになっている。
また、ストッパ部材17の上部内面には、エンジン取付部15cに対向するようにストッパラバー17cが突設されている。このストッパラバー17cには、エンジン取付部15cが当接可能であり、図示しないエンジンから大きな荷重が入力された場合に、エンジン取付部15cが当接することでエンジンの過大な変位が抑制されるようになっている。
A
Further, a
第2弾性体支持部材13の内周面には、膜状のラバーで形成された第2弾性体18の外周部が加硫接着により接合されており、第2弾性体18の中央部にその上部が埋め込まれるようにして可動部40の可動部材40Aが加硫接着により接合されている。
The outer peripheral portion of the second
そして、第1弾性体支持部材12の周部と第2弾性体支持部材13の周部との間には、円板状の隔壁部材19が後記する上部ハウジング11aの加締めにより挟持されて固定されている。隔壁部材19は、第1弾性体14(第1弾性体支持部材12)側に形成される第1液室S1と、第2弾性体18側に形成される第2液室S2とを仕切っており、これらの第1液室S1と第2液室S2とは、隔壁部材19の中央部に開口形成された連通孔19aを通じて相互に連通している。
また、第1弾性体支持部材12と上部ハウジング11a(ダイヤフラム16)との間には、環状の連通路Rが形成されている。この連通路Rは、図示しない連通孔を介して第1液室S1に連通するとともに、図示しない連通間隙を介して第1弾性体14とダイヤフラム16で区画された第3液室S3に連通している。
A disk-shaped
An annular communication path R is formed between the first elastic
上部ハウジング11aの下部には、環状断面が略コ字形状の膨出部112が形成されており、この膨出部112内に各部の縁部が収容されて加締めにより結合されている。具体的には、下部ハウジング11bの上端のフランジ部121と、アクチュエータボディ11のフランジ部131と、第2弾性体支持部材13のフランジ部13aと、第1弾性体支持部材12のフランジ部12aとが、膨出部112内に収容されて結合されている。ここで、アクチュエータボディ11のフランジ部131と、第2弾性体支持部材13のフランジ部13aとの間には、薄肉のラバーで形成された弾性部材18aが介在されている。
A bulging
下部ハウジング11bは、上端開口部にフランジ部121を有しており、このフランジ部121が、前記したように、アクチュエータボディ11のフランジ部131等とともに上部ハウジング11aの膨出部112に対して加締めにより固定されている。また、下部ハウジング11bの下端開口部には取付板部122が形成されており、この取付板部122に対して複数の取付用孔123(図2(a)参照)が形成されている。複数の取付用孔123には、図示しない車体フレーム等への固定用ボルトが挿通される。
The
(アクチュエータボディ)
アクチュエータボディ11は、上面が開放した略カップ状を呈しており、下部ハウジング11bの内側に収容されている。アクチュエータボディ11は、上端開口部にフランジ部131を有しており、このフランジ部131が、前記したように、下部ハウジング11bのフランジ部121等とともに上部ハウジング11aの膨出部112に対して加締めにより固定されている。
(Actuator body)
The
アクチュエータボディ11の上部内面には、2つの段部132,133(図2参照)が周状に形成されている。2つの段部132,133のうち下側に形成された段部132には、固定側ヨーク20のフランジ部22の周縁部が載置可能であり、また、段部132よりも上側となる開口側に形成された段部133には、第2板ばね62の周縁部が載置可能である。
また、アクチュエータボディ11の底部には、中心軸O周りに円形の開口部134aが形成されている。この開口部134aは、可動部40の組み付け時に、部品(固定部材46等)を挿入したり工具を挿入したりするための作業孔として機能する。開口部134aの開口縁には、略円板形状の蓋金具134が重ね合わせられて固定されている。これにより、アクチュエータボディ11の底部の開口部134aが蓋金具134で流体密に覆蓋されて、アクチュエータボディ11の内部空間が、外部に対して密閉されている。
Two
A
また、アクチュエータボディ11の底部24の内面には、第1板ばね61を固定するための環状の取付部135が突設されている。第1板ばね61は、取付部135に載置され、その上からボルト137によって固定される環状の保持部材136で取付部135に固定される。
Further, an
次に、アクチュエータボディ11内に構成される可動機構の詳細構造について説明する。
可動機構は、アクチュエータボディ11側に固定側ヨーク20およびコイル30を備え、可動部40側に、可動部材40A、可動側ヨーク50、磁石70等を備えている。そして、中心軸O上に沿って可動部40を弾性支持させるための第1板ばね61および第2板ばね62を備えている。
Next, a detailed structure of the movable mechanism configured in the
The movable mechanism includes a fixed
固定側ヨーク20は、前記したように、中心軸O上に挿通孔21を形成する有底円筒状を呈しており、フランジ部22と、胴部23と、底部24とを有している。
フランジ部22は、径方向の外側に向けて張り出しており、その周縁部は、アクチュエータボディ11の上部内面に形成された段部132に載置可能である。ここで、フランジ部22の上面には、コイル取付部材31のフランジ部31aが載置可能であり、固定側ヨーク20のフランジ部22は、コイル取付部材31のフランジ部31aとともに、段部132に対して固定される状態となる。
As described above, the fixed-
The
胴部23は、円筒状を呈しており、中心軸O上に可動部材40Aが挿通配置される挿通孔21を形成している。胴部23の内側には、胴部23の内面から間隔を空けてコイル30が収容されている。
The
底部24には、円形状の通孔24aが設けられており、この通孔24aには、可動側ヨーク50の下端部が、磁気ギャップGを有して挿通配置されている。つまり、固定側ヨーク20と可動側ヨーク50とは分割されて別体とされており、可動側ヨーク50は、固定側ヨーク20の底部24に設けられた通孔24aとの間で、磁気ギャップGを有して挿通配置されている。
The
コイル30は、環状断面が略コ字形状を呈する非磁性材(例えば合成樹脂材等)のボビン32に巻回されており、円環状のコイル取付部材31にボビン32が保持されて、固定側ヨーク20の胴部23の内側に配置されている。なお、ボビン32が設けられていないボビンレス構造によってコイル30を構成してもよい。
本実施形態では、固定側ヨーク20と可動側ヨーク50との間に、コイル30が配置されるように構成されている。
コイル取付部材31の上端部にはフランジ部31aが形成されており、このフランジ部31aは、固定側ヨーク20のフランジ部22の上面に密着するようにして載置され、固定側ヨーク20のフランジ部22を介してアクチュエータボディ11の段部132に載置されるようになっている。
なお、コイル取付部材31のフランジ部31aは、その上面に載置される円環状のスペース部材33と第2板ばね62とを介して、アクチュエータボディ11の開口に圧入固定される円環状の固定リング25によって脱落不能に取り付けられている。
The
In the present embodiment, the
A
The
本実施形態では、固定側ヨーク20の底部24の内周面は、コイル30の径方向においてコイル30の内面よりも内側に位置しており、対向面となる可動側ヨーク50の下部の外周面に近付いた状態とされている。これによって、固定側ヨーク20と可動側ヨーク50との磁束の流れがスムーズになるようにされている。
In the present embodiment, the inner peripheral surface of the
ここで、固定側ヨーク20には、胴部23と底部24との角部に開口部26が形成されており、また、フランジ部22の一部に開口部22aが形成されている。開口部26には、アクチュエータボディ11の側壁に取り付けられるコネクタ138の接続端子138aが挿入可能であり、接続端子138aとコイル30のボビン32に設けられた接続部32aとが開口部26を通じて電気的に接続されるようになっている。
また、開口部22aおよび貫通孔22bは、電気的接続を行うための工具挿入孔として機能する。なお、コイル取付部材31のフランジ部31aには、固定側ヨーク20の開口部22aに対応して、同様の大きさの開口部31bが形成されている。
Here, in the fixed
The
可動部材40Aは、第2弾性体18の中央部に埋め込まれるように加硫接着された環状連結部41と、この環状連結部41の下部に一体的に設けられた駆動軸43とを備えている。環状連結部41は、その外周縁部が上方に向かって突出しており、中央部分が凹状とされて隔壁部材19との間に第2液室S2の容積を確保している。
駆動軸43は、その軸線が中心軸Oに一致しており、その基端部42が、駆動軸43よりも大径とされている。駆動軸43には可動側ヨーク50が装着されており、先端部分には雄ねじ部43aが形成されている。なお、可動部材40Aは、環状連結部41や駆動軸43を含んで、金属や合成樹脂等の硬質材で一体成形されている。
The
The axis of the
可動側ヨーク50は、図2(a)に示すように、外周面に段付き部53cを有して上部側が小径とされ、下部側が大径とされた段付き円筒形状とされており、上部側に、磁石ホルダ71に装着された磁石70が取り付けられている。
また、可動側ヨーク50の上部内周部53aおよび下部内周部53bは、それぞれの内径が駆動軸43の外径よりも大径とされており、これによって、駆動軸43の外周面との間に円筒状の空間部をそれぞれ形成している。この空間部を利用して、上部内周部53aの内側には、磁石固定部材54bおよび第2板ばね62を固定するための固定部材45が圧入固定されるようになっており、また、下部内周部53bの内側には、第1板ばね61を固定するための固定部材46が圧入固定されるようになっている。
As shown in FIG. 2 (a), the
Further, the inner diameter of the upper inner
磁石70は、図3(a)に示すように、周方向に分割された複数の磁石体70aからなり、環状断面が略L字形状の磁石ホルダ71(図6(a)参照)に嵌入されて保持されることで円環状に連続した一つの磁石として構成されている。
本実施形態では、計8個の磁石体70aによって磁石70を構成しており、各磁石体70aは、軸方向から見て略扇形状に形成されている。
ここで、隣接する磁石体70a同士の隣接する面の磁極は同一になっており、隣接する磁石体70a同士で互いに反発するように設定されている。これによって、各磁石体70aは、磁石70の周方向に反発し合い、磁石70の中心から径方向に拡がるようにして、磁石ホルダ71(図6(a)参照)の内周面に各磁石体70aの外周面70bが当接するようになっている。
図3(b)は各磁石体70aの着磁方向を矢印で示した図であり、同図に示すように、内周面側から外周面側へ向けた着磁方向を呈している。この場合、磁石70が複数の磁石体70aから構成されていることによって、各磁石体70aの着磁方向が径方向に好適に向いた状態となっている。
なお、磁石体70aは、例えば周方向に3個以上で一つの磁石70を構成することによって、着磁方向のバラツキを軽減しつつ、着磁方向が径方向に好適に向いた状態にすることができる。
As shown in FIG. 3 (a), the
In the present embodiment, a total of eight
Here, the magnetic poles of the adjacent surfaces of the
FIG. 3B is a diagram showing the magnetization direction of each
In addition, the
このような磁石70は、例えば着磁前に磁石ホルダ71に装着されて可動側ヨーク50の上部側に装着される(図6(b)参照)。可動側ヨーク50に磁石70が装着された状態で、磁石70の上端面には、図2(a)に示すように、円板状の磁石押さえ板73が載置されるとともに、この磁石押さえ板73の上面に皿ばね74が載置され、これらの磁石押さえ板73および皿ばね74を介して磁石固定部材54が可動側ヨーク50の上部内周部53aに圧入固定される。
これにより磁石70は、皿ばね74の付勢力によって、可動側ヨーク50の外周面の段付き部53cに下端部(磁石ホルダ71の下端部)が当接される状態に、可動側ヨーク50の上部側に装着される。
これらの磁石押さえ板73、皿ばね74および磁石固定部材54は、非磁性材料、例えば、ステンレス鋼で形成されている。
Such a
As a result, the
The
(第1板ばね、第2板ばね)
第1板ばね61および第2板ばね62は、いずれも、薄肉とされた円環板状を呈しており、ばね弾性をもって可動側ヨーク50(可動部材40A)を中心軸Oに沿う上下方向に変位可能に弾性支持している。
第1板ばね61は、図2(a)に示すように、アクチュエータボディ11の底部に突設された環状の取付部135に周縁部が固定されており、中央部に形成された貫通孔61a(図8(b)参照、以下同じ)に下方向から挿通される断面ハット状の固定部材46で、中央部が可動側ヨーク50の下端52に固定されて可動側ヨーク50の下端部を保持している。
(First leaf spring, second leaf spring)
Each of the
As shown in FIG. 2A, the
固定部材46は、胴部46aと、これに連続するフランジ部46bとを有している。胴部46aは、第1板ばね61の貫通孔61aに挿通可能で、かつ、可動側ヨーク50の下部内周部53bに圧入固定可能である。フランジ部46bは、第1板ばね61の貫通孔61aの内径よりも大径とされており、貫通孔61aの孔縁に当接して、可動側ヨーク50の下端部との間に第1板ばね61の中央部を挟持するようになっている。
The fixing
また、第2板ばね62は、アクチュエータボディ11の上部内面に形成された段部133に周縁部が載置されて固定リング25で固定されており、中央部に形成された貫通孔62a(図8(b)参照)に上方向から挿通される断面ハット状の固定部材45で、中央部が可動側ヨーク50の上端部に固定されて可動側ヨーク50の上端部を保持している。
The
固定リング25は、第2板ばね62の周縁部を押さえる湾曲状の押さえ部25aと、アクチュエータボディ11の開口内周部に圧入固定される圧入部25bとを有している。
なお、押さえ部25aは、湾曲状とされているので、第2板ばね62の弾性変形を許容しつつ第2板ばね62の周縁部を好適に押さえることができる。
The fixing
In addition, since the holding | suppressing
このような第1板ばね61および第2板ばね62で保持された可動側ヨーク50には、可動部材40Aの駆動軸43が上方から挿入され、駆動軸43の先端部に形成された雄ねじ部43aにナット44を螺合することで、可動部材40Aが固定される。このとき、可動側ヨーク50の上端部に固定された固定部材45のフランジ部45bの上面に、可動部材40Aの基端部42の下面が当接して、可動部材40Aと可動側ヨーク50とが位置決めされる。
なお、可動部材40Aは、その上部が第2弾性体18の中央部に埋め込まれるように接着されているので、可動側ヨーク50に可動部材40Aの駆動軸43を挿通する際には、第2弾性体18が加硫接着される第2弾性体支持部材13を把持して挿通作業を行うことができる。
また、可動側ヨーク50の上端側を支持している第2板ばね62は、第1板ばね61よりも大径とされている。
The
Since the upper part of the
The
ここで、可動側ヨーク50の下部は、第1板ばね61および第2板ばね62に保持された状態で、固定側ヨーク20の底部24に設けられた通孔24aに、磁気ギャップGを有して挿通配置されている。
具体的に、可動側ヨーク50は、図5(c)に示すように、可動部40が変位した際の一方の変位終端となる上端位置(図5(a)参照)から可動部40が変位した際の他方の変位終端となる下端位置(図5(b)参照)までの間において、可動側ヨーク50の水平下端面の延長上に位置する角部51が、固定側ヨーク20の底部24の水平下面24bよりも下側となるようにされている。
つまり、上端位置(図5(a)参照)から下端位置(図5(b)参照)までの間において、可動側ヨーク50の角部51が固定側ヨーク20の底部24から外れることがなく、底部24の内周面全体が常に可動側ヨーク50の下部の外周面に対向して、磁気ギャップGが一定に保持されるように構成されている。
Here, the lower part of the
Specifically, as shown in FIG. 5 (c), the
That is, between the upper end position (see FIG. 5A) and the lower end position (see FIG. 5B), the
以上説明した能動型防振装置10において、コネクタ138を介してコイル30に外部電源から通電されると、図4に示すように、磁石70と固定側ヨーク20と可動側ヨーク50とによって形成された磁路、すなわち、磁界の中に配置されたコイル30に電流が流れることになるので、固定されたコイル30に対してローレンツ力が作用し、その反力として可動部40に加振力が発生する。
そして、この発生した加振力によって、可動側ヨーク50や磁石70を備えた可動部40が、コイル30や固定側ヨーク20に対して変位駆動される。その結果、かかる変位駆動に基づく加振力が第1液室S1に封入された非圧縮性流体に作用し、図示しないエンジンを介して入力される振動が能動的にあるいは相殺的に低減されるようになっている。
なお、コイル30に通電する電流(または電圧)は、問題となる振動の周波数に応じて制御された交流であってもよいし、所定の周期でON/OFF制御される直流であってもよい。
In the
The
Note that the current (or voltage) applied to the
ここで、可動部40が下方へ向けて変位駆動されると、第2弾性体18が下向きに変形する。その結果、第2液室S2の容積が増加するため、エンジン側からの押し荷重で圧縮された第1液室S1の非圧縮性流体が隔壁部材19の連通孔19aを通過して第2液室S2に流入する。これによって、エンジン側から車体側に伝達される荷重を低減することができる。
Here, when the
逆に、可動部40が上方へ向けて変位駆動されると、第2弾性体18が上向きに変形するので、第2液室S2の容積が減少する。このため、第2液室S2の非圧縮性流体が隔壁部材19の連通孔19aを通過してエンジン側からの引き荷重で減圧された第1液室S1へ流入する。これによって、エンジン側から車体側に伝達される荷重を低減することができる。
On the contrary, when the
次に、可動機構の組み付け手順について説明する。
はじめに、可動側ヨーク50への磁石70の組み付けについて説明し、後に、アクチュエータボディ11への各部材の組み付けについて説明する。
まず、可動側ヨーク50へ磁石70を取り付けるに先立って、磁石ホルダ71に各磁石体70aを円環状に収容し、磁石70を構成する。
Next, a procedure for assembling the movable mechanism will be described.
First, the assembly of the
First, before attaching the
その後、図6(a)に示すように、磁石70を収容した磁石ホルダ71を可動側ヨーク50の上部側に装着し、可動側ヨーク50の外周面の段付き部53cに磁石ホルダ71の下面が当接する位置まで押し込む。そして、磁石70の上端面に磁石押さえ板73と皿ばね74とを載置して、その上から磁石固定部材54の円筒部54aを可動側ヨーク50の上部内周部53aに圧入固定する。これによって、磁石70を構成する各磁石体70aは、皿ばね74の付勢力によって磁石ホルダ71の底面側に向けて押圧され、磁石ホルダ71内において移動不能に保持される。このようにして、磁石70が装着された可動側ヨーク50が組み立てられる(図6(b)参照)。
その後、この状態において、磁石70は、可動側ヨーク50の径方向に沿って異なる磁極が着磁される。
Thereafter, as shown in FIG. 6A, the
Thereafter, in this state, the
一方、図7に示すように、アクチュエータボディ11の底部の取付部135に第1板ばね61を載置し、その上から第1板ばね61の周縁部に保持部材136を載置して、これをボルト137で固定する。これにより、径の小さくされた第1板ばね61を取付部135に取り付けることができる。
その後、アクチュエータボディ11内に、固定側ヨーク20、コイル取付部材31の順に挿入し、アクチュエータボディ11の開口の段部132に、固定側ヨーク20のフランジ部22とコイル取付部材31のフランジ部31aとを重ね合わせて係合する(図8(a)参照)。
その後、コイル取付部材31のフランジ部31aにスペース部材33を圧入固定する。
これによって、固定側ヨーク20がアクチュエータボディ11内に位置決め固定されるとともに、固定側ヨーク20の内側に、コイル取付部材31を介してコイル30が位置決め固定される。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the
Thereafter, the fixed
Thereafter, the
Thereby, the fixed
ここで、図8(a)に示すように、下部ハウジング11bの側方からコネクタ138をアクチュエータボディ11の側壁に装着し、先端部の接続端子138aを固定側ヨーク20の開口部26に挿入して、これをボビン32の接続部32aの近傍に配置する。そして、開口部22aおよび貫通孔22bから工具を挿入してコイル30の電気的接続を行う。
Here, as shown in FIG. 8A, the
その後、図8(b)に示すように、固定側ヨーク20の内側(コイル30の内側)に形成される挿通孔21に、磁石70を取り付けた可動側ヨーク50を挿入し、可動側ヨーク50を第1板ばね61および第2板ばね62に固定する。
具体的には、可動側ヨーク50の下部内周部53b(図2(a)参照)の開口を第1板ばね61の中央部の貫通孔61aに合わせ、第1板ばね61の下方から固定部材46の胴部46aを挿入して、これを下部内周部53bに圧入固定する。
After that, as shown in FIG. 8B, the
Specifically, the opening of the lower inner
また、可動側ヨーク50の上部側においては、第2板ばね62の周縁部をアクチュエータボディ11の段部133に載置し、固定リング25の押さえ部25aで第2板ばね62の周縁部をアクチュエータボディ11に固定する。
そして、可動側ヨーク50の上端に固定された磁石固定部材54の開口を第2板ばね62の中央部の貫通孔62aに合わせ、第2板ばね62の上方から固定部材45の胴部45aを挿入して、これを磁石固定部材54に圧入固定する。
これにより、第1板ばね61と第2板ばね62とによって、固定側ヨーク20の挿通孔21内に磁石70が装着された可動側ヨーク50を保持することができる。
Further, on the upper side of the
The opening of the
Accordingly, the
その後、図9(a)に示すように、可動部材40Aの駆動軸43を上方から固定部材45を通じて可動側ヨーク50に貫通させ、駆動軸43の先端部の雄ねじ部43aにナット44を螺合して締め付ける。
なお、アクチュエータボディ11のフランジ部131の上面に、弾性部材18aを介在させて第2弾性体支持部材13のフランジ部13aを載置する。
これによって、図9(b)に示すように、アクチュエータボディ11に可動機構を組み付けることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 9A, the
The
As a result, the movable mechanism can be assembled to the
以上説明した本実施形態の能動型防振装置10によれば、ヨークが固定側ヨーク20と可動側ヨーク50とに分割されており、アクチュエータボディ11に対して固定側ヨーク20が設けられるとともに、可動部40に対して可動側ヨーク50が設けられる構成であるので、可動部40から固定側ヨーク20に相当する分のヨークを排除することができ、その分、可動部40の小型化、軽量化を図ることが可能となる。
また、可動部40の軽量化を図ることができるので、高周波領域における作動性(防振機能)を向上させることができる。
また、固定側ヨーク20をアクチュエータボディ11に対して設けたので、固定側ヨーク20に相当するヨークを可動部40側に設けた場合に比べて、可動スペースの省スペース化を図ることができ、能動型防振装置10の小型化が可能となる。
According to the
Further, since the weight of the
In addition, since the fixed
また、コイル30がアクチュエータボディ11側に固定されているので、例えば、アクチュエータボディ11の軸方向においてアクチュエータボディ11に対して連設される別部材を設けてこれにコイル30を固定するように構成した場合に比べて、アクチュエータボディ11を小型化することができる。
In addition, since the
可動側ヨーク50は、可動部40が変位した際の上端位置から下端位置までの間において、磁気ギャップGが一定に保持されているので、可動部40が変位駆動される間、固定側ヨーク20と可動側ヨーク50との間の磁束の伝達に変化が生じにくくなり、所望の防振特性に対してバラツキのないフラットな特性が得られる。したがって、防振機能が向上する。
Since the magnetic gap G is held constant between the upper end position and the lower end position when the
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、発明の主旨に応じた適宜の変更実施が可能である。
例えば、図10に示すように、可動部40の可動部材40Aに対して、磁石70を挟むようにして磁石70の上下に、2つの可動側ヨーク50A,50Bを配置してもよい。この場合、磁気ギャップGは、固定側ヨーク20の底部24と、磁石70の下側に配置された可動側ヨーク50Aとの間に形成されている。この場合においても、可動部40が変位した際の上端位置から下端位置までの間において、磁気ギャップGは一定に保持されている。
As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is not limited to these, The appropriate change implementation according to the main point of invention is possible.
For example, as shown in FIG. 10, two movable side yokes 50 </ b> A and 50 </ b> B may be arranged above and below the
なお、図11に示すように、可動側ヨーク50Bは、上面側がテーパ面55とされており、これによって可動側ヨーク50Bからコイル30に向かう磁束は、面積の小さくされた対向面を通じて集中してコイル30に伝達されるようになっている。
ここで、可動側ヨーク50Bからコイル30に向かう磁束は、コイル30の上下方向の略中央部分に集中して効率よく伝達されるようになっている。
このような構成とした場合においても、前記実施形態と同様の作用効果が得られる。なお、磁石70の着磁方向は、駆動軸43に沿う上下方向となり、前記実施形態とは90度異なる方向となる。
As shown in FIG. 11, the
Here, the magnetic flux from the
Even in the case of such a configuration, the same effect as that of the above embodiment can be obtained. The magnetizing direction of the
また、前記実施形態では、固定側ヨーク20および可動側ヨーク50をそれぞれ一体的に構成したが、それぞれ複数個に分割したヨークからなるように構成してもよい。
また、前記実施形態では、可動部40を第1板ばね61および第2板ばね62にて弾性支持するようにしたが、これに限られることはなく、平軸受やボールベアリング等の軸受部材にて支持するようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the fixed
Moreover, in the said embodiment, although the
また、前記実施形態では、能動型防振装置10を、非圧縮性流体が封入されたアクティブ・コントロール・マウントに適用した例を示したが、これに限られることはなく、防振すべき振動対象に装着されて、コイルへの通電によって生じる磁界の作用で可動部を加振することにより能動的な防振効果を発揮するようにした制振装置等に対して採用してもよい。
この場合においても、可動部の軽量化が可能であり、しかも高周波領域における作動性(防振機能)が良好な能動型防振装置が得られる。
In the above-described embodiment, an example in which the
Even in this case, it is possible to reduce the weight of the movable part and to obtain an active vibration isolator having good operability (vibration isolating function) in a high frequency region.
なお、本発明は、自動車用のボディマウントやメンバマウント等、ある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等に対して、同様に適用可能である。 The present invention can be similarly applied to body mounts and member mounts for automobiles, or to vibration isolators such as mounts and vibration dampers in various apparatuses other than automobiles.
10 能動型防振装置
11 アクチュエータボディ
20 固定側ヨーク
21 挿通孔
24a 通孔
30 コイル
40 可動部
40A 可動部材
50 可動側ヨーク
50A,50B 可動側ヨーク
70 磁石
G 磁気ギャップ
O 中心軸
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記アクチュエータボディ内に設けられ、前記アクチュエータボディの中心軸上に挿通孔を形成する有底円筒状の固定側ヨークと、
前記挿通孔に挿通され、振動を抑制するために、磁気推力により前記中心軸に沿って変位駆動される可動部と、
前記可動部に設けられた円柱状の可動側ヨークと、
前記アクチュエータボディ側に固定され、前記固定側ヨークと前記可動側ヨークとの間に設けられた円環状のコイルと、
前記可動部側に固定され、前記コイルに対向配置された磁石と、を備え、
前記可動側ヨークは、前記固定側ヨークの底部に設けられた通孔により、前記底部との間で磁気ギャップを有して挿通配置されていることを特徴とする能動型防振装置。 An actuator body;
A bottomed cylindrical fixed side yoke provided in the actuator body and forming an insertion hole on a central axis of the actuator body;
A movable part that is inserted through the insertion hole and is driven to be displaced along the central axis by magnetic thrust in order to suppress vibration;
A columnar movable yoke provided in the movable part;
An annular coil fixed to the actuator body side and provided between the fixed side yoke and the movable side yoke;
A magnet fixed to the movable part side and disposed opposite to the coil ,
The active vibration isolator, wherein the movable yoke is inserted and disposed with a magnetic gap between the movable yoke and the bottom through a through hole provided in the bottom of the fixed yoke.
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