JP6471996B2 - 能動型防振装置 - Google Patents

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Description

本発明は能動型防振装置に関し、特にアクチュエータの駆動軸の軸方向の変位を制限できる能動型防振装置に関するものである。
第1取付具と筒状の第2取付具とを連結するゴム状の防振基体と、防振基体が少なくとも室壁の一部を構成する液室と、液室の別の室壁を構成し防振基体に対面する位置に設けられる加振体と、加振体を挟んで液室の反対側に配置されると共に駆動軸により加振体を軸方向へ加振するアクチュエータとを備え、加振体を軸方向へ加振することで振動体の振動を減衰できる能動型防振装置が知られている(特許文献1)。特許文献1に開示される技術では、軸直角方向へ突出する被ストッパ部が駆動軸に設けられる一方、径方向内方へ突出するストッパ部が第2取付具に設けられる。駆動軸の軸方向の変位によって被ストッパ部とストッパ部とが干渉することで、アクチュエータの駆動軸の軸方向の変位を制限できる。
特開2010−43701号公報
しかしながら上述した従来の技術では、ストッパ部が占有するスペースが大きいという問題点がある。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、アクチュエータの駆動軸の軸方向の変位を制限できると共にストッパ部が占有するスペースを小さくできる能動型防振装置を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段および発明の効果
この目的を達成するために請求項1記載の能動型防振装置によれば、第1取付具と筒状の第2取付具とがゴム状弾性体から構成される防振基体で連結され、少なくとも第1液室の室壁の一部を防振基体が構成し、第1液室の別の室壁の一部を加振体が構成する。加振体は、第2取付具側に連結されると共に第2取付具の軸方向において防振基体に対面する位置に設けられる。加振体は、ゴム状弾性体から構成される弾性壁が第2取付具側に連結され、弾性壁の径方向中央を厚さ方向に貫通する連結部を介して互いに連結される一対の仕切板が、弾性壁を軸方向の両側から挟む。第2取付具の軸方向において加振体を挟んで第1液室の反対側に配置されるアクチュエータは、加振体を駆動軸により軸方向へ加振する。第2取付具側に設けられるストッパ部は、径方向内方へ突出する。一対の仕切板は、第2取付具の軸方向においてストッパ部の両側に配置されると共に、軸方向の投影においていずれもストッパ部と一部が重なる。そのため、一対の仕切板とストッパ部との干渉により、アクチュエータの駆動軸の軸方向の変位を制限できる。一対の仕切板の間にストッパ部が配置されるので、ストッパ部が占有するスペースを小さくできる効果がある。
トッパ部は、周方向に断続的に設けられている。そのため、ストッパ部が周方向に連続的に設けられる場合と比較して、弾性壁の付け根の部分のばねを柔らかくすることができる。よってアクチュエータにより仕切板を軸方向に往復動させ易くできる効果がある。
請求項記載の能動型防振装置によれば、第2取付具側に設けられる内縁部が、ストッパ部の間から径方向内方へ張り出す。内縁部は、径方向の長さがストッパ部の径方向の長さより小さく設定され、軸方向の投影において仕切板の径方向外方に位置するので、内縁部がない場合と比較して、弾性壁の付け根の部分の剛性を向上できる。その結果、請求項の効果に加え、例えば第1取付具または第2取付具から低周波数域の大振幅振動が入力されたときの仕切板の変位を規制する効果を向上できる。
請求項記載の能動型防振装置によれば、第1取付具と筒状の第2取付具とがゴム状弾性体から構成される防振基体で連結され、少なくとも第1液室の室壁の一部を防振基体が構成し、第1液室の別の室壁の一部を加振体が構成する。加振体は、第2取付具側に連結されると共に第2取付具の軸方向において防振基体に対面する位置に設けられる。加振体は、ゴム状弾性体から構成される弾性壁が第2取付具側に連結され、弾性壁の径方向中央を厚さ方向に貫通する連結部を介して互いに連結される一対の仕切板が、弾性壁を軸方向の両側から挟む。第2取付具の軸方向において加振体を挟んで第1液室の反対側に配置されるアクチュエータは、加振体を駆動軸により軸方向へ加振する。第2取付具側に設けられるストッパ部は、径方向内方へ突出する。一対の仕切板は、第2取付具の軸方向においてストッパ部の両側に配置されると共に、軸方向の投影においていずれもストッパ部と一部が重なる。そのため、一対の仕切板とストッパ部との干渉により、アクチュエータの駆動軸の軸方向の変位を制限できる。一対の仕切板の間にストッパ部が配置されるので、ストッパ部が占有するスペースを小さくできる効果がある。
弾性壁は、ストッパ部の突端より径方向内方に位置する部位であって仕切板に面する壁面に凹部が設けられているので、凹部により弾性壁のばねを柔らかくできる。よって例えば第1取付具または第2取付具から高周波数域の微振幅振動が入力されたときに、仕切板を軸方向に往復動させ易くして、動ばね定数を低減できる効果がある。
部は、軸直角方向の投影においてストッパ部と重なる位置に底部が形成されている。その結果、凹部により弾性壁のばねを柔らかくできる効果を確保しつつ、凹部による応力集中を生じ難くできる。その結果弾性壁の疲労を抑制できる効果がある。
請求項4記載の能動型防振装置によれば、第2取付具側に連結されるゴム状弾性体から構成されるダイヤフラムが、第2取付具の軸方向において加振体を挟んで第1液室の反対側に配置される。ダイヤフラム及び加振体は、少なくとも第2液室の室壁の一部を構成する。第2取付具の内側に配置される環状のオリフィス形成部材は、第2液室と第1液室とを連通するオリフィスを形成する。ストッパ部は、オリフィス形成部材の内周面から径方向内方へ突出し、弾性壁は、オリフィス形成部材の内周面に連結される。よって、請求項1から3のいずれかの効果に加え、ストッパ部を別個の部材として設ける場合と比較して、部品点数の増加を抑制できる効果がある。
本発明の第1実施の形態における能動型防振装置の軸方向断面図である。 仕切体の軸方向断面図である。 仕切体の分解図である。 オリフィス形成部材の斜視図である。 第2実施の形態における能動型防振装置のオリフィス形成部材の斜視図である。 仕切体の平面図である。 図6のVII−VII線における仕切体の軸方向断面図である。
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、図1を参照して能動型防振装置10の構造について説明する。図1は本発明の第1実施の形態における能動型防振装置10の軸方向断面図である。なお、図1では、エンジンを支持する前の状態(即ち、エンジンの重量が負荷される前の状態)を図示している。
能動型防振装置10は、自動車のエンジン(振動体、図示せず)を支持固定しつつ、そのエンジン振動を車体フレーム(図示せず)へ伝達させないようにするための防振装置であり、図1に示すように、エンジン側に取り付けられる第1取付具11と、エンジン下方の車体フレーム側に取付けられる筒状の第2取付具12と、これらを連結すると共にゴム状弾性体から構成される防振基体15と、第2取付具12に取付けられて防振基体15との間に液室(第1液室19及び第2液室20)を形成すると共にゴム状弾性体から構成されるダイヤフラム17と、ダイヤフラム17に連結される駆動軸32を有すると共にダイヤフラム17を挟んで液室と反対側に配設されるアクチュエータ30と、アクチュエータ30の駆動軸32により軸方向へ加振変位される加振体70とを備えている。
第1取付具11は、アルミニウム合金などの金属材料から略円柱状に形成される部材であり、その上端面にボルトが上向きに突設されている。このボルトを介して第1取付具11はエンジン側に取り付けられる。第2取付具12は、防振基体15が加硫成形される筒状金具13と、その筒状金具13の下方にかしめ加工により固着される底金具14とを備えている。筒状金具13は上広がりの開口を有する筒状に、底金具14は底部を有するカップ状に、それぞれ鉄鋼材料などから形成されている。底金具14の底部にボルトが下向きに突設されている。このボルトを介して第2取付具12は車体側に取り付けられる。
防振基体15は、ゴム状弾性体から円錐台形状に形成される部材であり、第1取付具11の下面側と筒状金具13の上端開口部との間に加硫接着されている。防振基体15の下端部には、筒状金具13の内周面を覆うゴム膜16が連なっている。
ダイヤフラム17は、ゴム状弾性体から蛇腹状に屈曲したゴム膜として形成されており、上面視円環状の取付板18に外周が加硫接着され、軸状の軸状部材34の外周面に内周が加硫接着されている。ダイヤフラム17は、取付板18が、筒状金具13により底金具14と共にかしめ加工により狭持固定されることで、第2取付具12に取着される。その結果、ダイヤフラム17の上面側と防振基体15の下面側との間に液室が形成される。液室には、エチレングリコール等の不凍性の液体(図示せず)が封入される。
仕切体50は、液室を区画するための部材であり、防振基体15とダイヤフラム17との間に配設される。仕切体50は、オリフィス形成部材51と、軸方向に往復動可能に形成される加振体70とを備えている。仕切体50は、オリフィス形成部材51の外周面がゴム膜16に密着することで、防振基体15が室壁の一部を構成する第1液室19と、ダイヤフラム17が室壁の一部を構成する第2液室20との2室に液室を仕切る。また、オリフィス形成部材51と筒状金具13との間に第1液室19と第2液室20とを連通するオリフィス21が形成される。加振体70はアクチュエータ30により加振される。
アクチュエータ30は、鉄心可動形の電磁石式のリニアアクチュエータであり、底金具14により形成される収納空間に外部から密閉された状態で収納保持されている。アクチュエータ30は、第2取付具12に固定された固定子31と、固定子31に対して往復動可能に支持されると共に加振体70に連結される可動子33とを備えている。可動子33は、第2取付具12の軸心Oに沿って(本実施の形態では同軸に)縦姿勢に配設された軸状の部材であり、その先端部が、加振体70に取り付けられた軸状部材34に同軸に連結され、可動子33と軸状部材34とが一体となって加振体70を軸心O方向に沿って上下に加振変位(往復動)させる。
駆動軸32は、可動子33と軸状部材34とボルトとを備えて構成される。可動子33は、軸心Oに沿って貫通孔を有する筒状に形成される一方、軸状部材34は、基端側に開口し内周面にめねじが形成されためねじ部を備え、可動子33の基端側から挿通されたボルトの先端を軸状部材34のめねじ部に螺合することで、可動子33と軸状部材34とが一体に連結され、駆動軸32が構成される。本実施の形態では、軸状部材34は合成樹脂により成形されている。
可動子33は、外周面に、電磁鋼板等の磁性金属よりなる多数の金属板を積層してなる可動子鉄心としての磁性材部35が固設される。磁性材部35は、軸心O方向に所定間隔を隔てつつ複数個(本実施の形態では2個)が設けられている。可動子33は、上下一対の弾性支持材である板バネ36を介して、固定子31に対して、軸心O方向に往復動可能に、かつ、軸心O方向位置および軸心Oの直交方向位置を位置決めした状態に支持されている。
固定子31は、可動子33の外周を同軸に取り囲む環状をなし、その中空部において可動子33を軸心O方向に往復動可能に支持しており、取付板37によって底金具14内に吊り下げ状態に保持されている。取付板37は、筒状金具13及びダイヤフラム17の取付板18と共に底金具14によりかしめ固定されている。
固定子31は、電磁鋼板等の磁性金属よりなる多数の環状の金属板を積層してなるヨーク38と、ヨーク38の中央部において磁性材部35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一対の磁極部39を備える。
磁性材部35に対向する固定子31の磁極部39の先端(即ち、磁極部39の内端)には、可動子33の往復動方向(軸心O方向)に沿って隣り合った状態に並設されつつ可動子33に対向する上下一対の円弧板状をなす永久磁石40,41が、それらの磁極が互いにNS交互の異極をなすように、可動子33の往復移動方向と直交する方向に磁極を並べて、かつ、互いの磁極(N極とS極)の並びが逆となる状態に配設されている。本実施の形態では、上下一対の永久磁石40,41が、磁性材部35に対応させて、軸心O方向に2組が並設されている。
固定子31の一対の磁極部39には、それぞれその周りにコイル42が、可動子33の往復動方向(軸心O方向)と直交する方向の軸心周りに巻回され、一対の永久磁石40,41を通る磁束が発生可能に構成されている。本実施の形態では、一対の永久磁石40,41が、磁性材部35を挟んで対向する固定子31の一対の磁極部39の内端部にそれぞれ設けられており、永久磁石40,41は、可動子33の往復動方向と直交する方向で可動子33を挟んで対向すると共に、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(図1左右)で逆にして配設されている。
アクチュエータ30のコイル42が消磁状態にあるとき、固定子31に対して軸心O方向(軸方向)へ変位可能に支持された駆動軸32は、板バネ36により支持され停止する。この状態からコイル42に正方向の励磁電流を流すと、コイル42に発生する起磁力の向きと上側の永久磁石40の起磁力の向きとが同一となって、起磁力が強まる。一方、下側の永久磁石41の起磁力の向きとコイル42の起磁力の向きが反対になって、両者の起磁力が相殺されて弱まる。その結果、磁性材部35に上向きの力が作用して、板バネ36を弾性変形させながら可動子33が上昇する。可動子33に結合された加振体70が上方へ移動するので、第1液室19の容積が減少する。
一方、コイル42に逆方向の励磁電流を流すと、上記とは反対に、磁性材部35に下向きの力が作用して、板バネ36を弾性変形させながら可動子33が下降する。可動子33に結合された加振体70が下方へ移動するので、第1液室19の容積が増加する。このように、コイル42の励磁電流の向きを正逆に交互に切り替えることで、駆動軸32及び加振体70を上下に加振して第1液室19の容積を変化させることができる。
次に図2から図4を参照して、仕切体50について説明する。図2は加振体50の軸方向断面図であり、図3は仕切体50の分解図であり、図4はオリフィス形成部材51の斜視図である。図2に示すように仕切体50は、第2取付具12の内側に配置される環状のオリフィス形成部材51と、オリフィス形成部材51の内周面62で囲まれた部分を塞ぐ加振体70とを備えている。加振体70は、ゴム状弾性体から構成されると共にオリフィス形成部材51の内周面62に外周面が加硫接着された弾性壁71と、弾性壁71を軸方向の両側から挟む一対の仕切板80,90とを備えている。
オリフィス形成部材51は、第2取付具12の内周面(ゴム膜16)との間に周方向へ延びるオリフィス21を形成するための剛体からなる部材であり、図4に示すように、軸心Oと直交して配置される円環状の壁部52と、壁部52の内周に連設されると共に軸心O方向(軸方向)へ延びる筒状の胴部54と、胴部54の下端部から径方向外方へフランジ状に張り出す壁部55とを備えている。オリフィス形成部材51は、壁部52,55に切欠部53、開口部56がそれぞれ凹欠形成される。壁部52,55及び胴部54を接続し切欠部53と開口部56とを隔てる縦壁57が設けられるので、オリフィス21は、縦壁57により周方向に分断され、切欠部53を介して第1液室19に連通されると共に、開口部56を介して第2液室20に連通される。即ち、切欠部53から開口部56まで約1周の流路長をもつオリフィス21が形成される。
オリフィス形成部材51は、軸方向において壁部52を挟んで胴部54の反対側に延出される円環状の延出部58が設けられ、延出部58から径方向内方へ向かって鍔状に突出するストッパ部59が設けられる。ストッパ部59は、延出部58の全周に亘って周方向に連続して設けられている。ストッパ部59は、ストッパ部59の突端60から延出部58までの径方向長さ(軸心Oと直交する軸直角方向の長さ)が、周方向に亘って同一の大きさに設定されている。
図2及び図3に戻って説明する。オリフィス形成部材51は、延出部58を挟んで壁部52と反対側の延出部58の径方向内側、且つ、ストッパ部59より胴部54側に円環状の凸部61が設けられている。凸部61は、径方向長さ(軸直角方向の長さ)が、ストッパ部59の突端60から延出部58までの径方向長さより小さく設定されている。
弾性壁71は、オリフィス形成部材51の延出部58、凸部61の内周面62及び内周面62から突出したストッパ部59に外周面が加硫接着されている。弾性壁71は、径方向中央を厚さ方向(軸心O方向)に貫通する円形の中央孔72が形成されており、軸方向両側へ突出する円環状の突条73が、中央孔72の周囲に設けられている。弾性壁71は、突条73近くの軸方向厚さ(壁面75,76間の距離)よりオリフィス形成部材51近くの軸方向厚さが大きく設定されており、延出部58及びストッパ部59から軸心O方向へ***する円環状の***部74が設けられている。
弾性壁71は、湾曲面状に形成された壁面75,76の内、一方の壁面76に、軸方向に陥没する凹部77が形成されている。凹部77は、ストッパ部59の突端60より径方向内方に位置する部位に設けられると共に、弾性壁71の周方向に断続的に複数個(本実施の形態では6個)が等間隔に設けられている。凹部77は、軸方向視が略円弧状に形成されており、軸方向に最も深く陥没した底部78が、軸直角方向の投影においてストッパ部59と重なる位置(ストッパ部59の軸方向長さの範囲)に形成されている。また、凹部77は、弾性壁71の中心(中央孔72の中心)を通る軸心Oとオリフィス形成部材51の凸部61の内周面とを結ぶ線分の中点より外周側に設けられている。
一対の仕切板80,90は、軸方向視において外形が弾性壁71の外形より小さく設定された略円形状の部材であり、それぞれ熱可塑性樹脂により中央部81,91及び外周部84,94が一体に成形されている。中央部81,91は、弾性壁71の突条73の軸方向の両側が嵌合する環状溝82,92がそれぞれ形成されている。仕切板90は、軸方向へ向けて突出する連結部93が、中央部91の中央に設けられており、仕切板80は、中央部81の中央に連結部93が嵌合する嵌合凹部83が形成されている。連結部93が嵌合凹部83に嵌合した状態で超音波溶着により固定されることで仕切板80,90は連結され、弾性壁71は仕切板80,90によって軸方向の両側から挟まれる。
仕切板80は、第1液室19(図1参照)の室壁の一部を構成し、仕切板90は、第2液室20の室壁の一部を構成する。仕切板80,90の軸方向の変位量は弾性壁71により規制される。仕切板90の中央に形成された連結部93の裏側の凹みには、軸状部材34(図1参照)の先端が嵌挿される。軸状部材34は、仕切板90の凹みに先端が嵌挿された状態で、超音波溶着により仕切板90に固定される。
外周部84,94は、弾性壁71の壁面75,76に径方向内側の面が密着し、径方向外側へ向かうにつれて、壁面75,76との軸方向の隙間85,95が次第に大きくなるように湾曲している。弾性壁71に形成された凹部77は、弾性壁71に荷重がかけられていない中立位置で、径方向外側の縁部(壁面76)が仕切板90に密着することなく、仕切板90との間で隙間が確保されている。
仕切板80,90はストッパ部59の軸方向の両側に配置されており、外周部84,94が湾曲することで、ストッパ部59との軸方向の間隔がそれぞれ設けられる。また、仕切板80,90は、軸方向の投影においてストッパ部59と一部が重なるような大きさ及び形状に設定されている。
以上のように構成された能動型防振装置10(図1参照)の製造方法について説明する。第1取付具11と筒状金具13とが防振基体15により連結された第1成形体と、ダイヤフラム17が加硫成形されると共に取付板18及び軸状部材34が加硫接着された第2成形体とを、ゴム加硫金型によりそれぞれ加硫成形する。また、別のゴム加硫金型により、オリフィス形成部材51に弾性壁71を加硫成形した後、仕切板80,90を組み付けて仕切体50を形成する。次に、仕切体50の仕切板90に第2成形体の軸状部材34を固着して中間組立体を形成する。
次いで、中間組立体と第1成形体とを液体中に沈め、第1成形体の下方開口から中間組立体を仕切体50側から筒状金具13内へ挿入した後、筒状金具13を縮径加工して、筒状金具13に中間組立体を取り付ける。その後、第1取付具11が下方となる姿勢で、この部材を液体外へ取り出し、この姿勢を維持しつつ、アクチュエータ30をダイヤフラム17の下面側から重ね、軸状部材34と可動子33とをボルトにより締結固定する。次いで、アクチュエータ30に底金具14を被せ、筒状金具13の下方開口に底金具14をかしめ加工により固着する。これにより能動型防振装置10の製造が完了する。
次いで能動型防振装置10の動作について説明する。第1取付具11又は第2取付具12から比較的大振幅の低周波振動が入力される場合には、能動型防振装置10を制御する制御装置(図示せず)によってアクチュエータ30の動作が停止される。この状態では、仕切板80,90の変位量が弾性壁71によって規制されるので、仕切体50に形成されたオリフィス21を介して第1液室19と第2液室20との間を液体が流通する。能動型防振装置10はオリフィス21の液体流動効果によって振動を減衰できる。
一方、第1取付具11又は第2取付具12から比較的微振幅の高周波振幅が入力される場合には、制御装置(図示せず)によってアクチュエータ30のコイル42に正弦波交流電圧や矩形波交流電圧などを印加し、可動子33(即ち駆動軸32)を上下に往復動変位させ、駆動軸32に連結された加振体70を入力振動に対して逆位相で加振変位させる。その結果、仕切板80,90が一体となって往復動することで、第1液室19の液圧を吸収して振動を低減できる。
能動型防振装置10によれば、弾性壁71は、オリフィス形成部材51から径方向内方へ向けて張り出すストッパ部59が付け根の部分に埋設されているので、弾性壁71の付け根の部分の剛性を上げて、低周波大振幅時の仕切板80,90の変位を規制する効果を向上できる。その結果、オリフィス21の液体流動効果による振動の減衰効果を確保できる。また、径方向内方へ向けて突出する凸部61がオリフィス形成部材51に設けられているので、弾性壁71の付け根の部分の剛性を上げて、低周波大振幅時の仕切板80,90の変位を規制する効果を向上できる。さらに、***部74も弾性壁71の付け根の部分の剛性を高める効果がある。
弾性壁71を軸方向の両側から挟む仕切板80,90は、ストッパ部59の両側に配置されると共に、軸方向の投影においていずれもストッパ部59と一部が重なる。そのため、仕切板80,90とストッパ部59との干渉により、アクチュエータ30の駆動軸32の軸方向の変位を制限できる。即ち、ストッパ部59により、アクチュエータ30が制御不能となり暴走した場合にダイヤフラム17や弾性壁71等の損傷を防止し、大振幅の振動が入力された場合にアクチュエータ30の損傷を防止できる。
仕切板80,90の間にストッパ部59が配置されるので、ストッパ部59が占有するスペースを小さくできる。そのため、駆動軸32の軸方向の変位を規制する手段の軸方向の寸法が大きくなることを抑制できる。また、ストッパ部59を設けるためのスペースを新たに確保しなくて良いので、能動型防振装置10をコンパクト化できる。
さらに能動型防振装置10は、液室の室壁を構成する仕切板80,90を利用してストッパ部59によって変位を規制できるので、新たな部材の追加を抑制し、部品点数の増加や製品コストの増加を抑制できる。特に、能動型防振装置10は、オリフィス形成部材51にストッパ部59が設けられているので、ストッパ部を別個の部材として設ける場合と比較して、部品点数の増加を抑制できる。また、ストッパ部59が機能するときには、ストッパ部59と仕切板80,90との間にそれぞれ弾性壁71の一部(ゴム状弾性体)が介在するので、異音の発生を抑制できる。
弾性壁71は、ストッパ部59の突端60より径方向内方に位置する部位であって、仕切板90に面する壁面76に凹部77が設けられているので、凹部77により弾性壁71のばねを柔らかくできる。よって、アクチュエータ30により仕切板80,90を軸方向に往復動させ易くできる。
凹部77は、弾性壁71の壁面76の周方向に断続的に設けられているので、隣り合う凹部77間の部分(陥没していない部分)は、仕切板80,90が軸方向に加振されている間も仕切板90に接触した状態を維持できる。よって、弾性壁71と仕切板90との打音に起因する異音を抑制できる。
また、弾性壁71に荷重がかけられていない中立位置で、凹部77の径方向外側の縁部(壁面76)が仕切板90に密着することなく仕切板90との間で隙間が確保されているので、その隙間に、オリフィス21よりも高周波数域で作用する高周波オリフィスとしての機能をもたせることができる。この部分で特定の周波数帯における液共振を生じさせ、当該周波数帯の動ばね定数を低減できる。凹部77の数や大きさ、隙間の大きさや長さ等を変えることで、特性のチューニングが可能である。なお、大振幅振動時には、仕切板90が軸方向に変位することで、隙間が仕切板90によって塞がれる。そのため、オリフィス21による高減衰性能を確保できる。
凹部77は、軸心O方向と直交する軸直角方向の投影においてストッパ部59と重なる位置に底部78が形成されている。その結果、凹部77により弾性壁71のばねを柔らかくできる効果を確保しつつ、凹部77による応力集中を生じ難くできる。その結果、弾性壁71の疲労を抑制できる。
凹部77は、弾性壁71の中心(中央孔71の中心)を通る軸心Oとオリフィス形成部材51の凸部61の内周面62とを結ぶ線分の中点より外周側に設けられているので、アクチュエータ30による仕切板80,90の軸方向の往復動変位に、こじり方向の変位を加わり難くできる。仕切板80,90にこじり方向の変位が加わると、仕切板80,90の軸方向の加振による第1液室19の液圧制御にばらつきが生じ、微振幅の高周波振幅が入力される場合の振動減衰性能が低下するおそれがある。能動型防振装置10によれば弾性壁71の外周側に凹部77が設けられているので、軸心が傾くようなこじり方向の変位を抑えながら、軸心O方向に円滑に往復動させることができ、振動減衰性能を確保できる。
なお、制御装置(図示せず)によってアクチュエータ30の動作が停止されていても、オリフィス21で減衰する周波数帯よりも高周波数の微振幅の高周波振幅が入力される場合には、仕切板80,90が一体となって往復動することで、第1液室19の液圧を吸収して振動を低減できる。そのため、高周波の微振幅振動に対して、動ばね定数を低減できる。弾性壁71に凹部77が形成されるので、弾性壁71の剛性を低下させ、仕切板80,90をさらに往復動させ易くできる。
次に図5から図7を参照して第2実施の形態について説明する。第1実施の形態では、オリフィス形成部材51の延出部58及び凸部61から径方向内方へ向かって突出するストッパ部59が、周方向に亘って連続して設けられる場合について説明した。これに対し第2実施の形態では、オリフィス形成部材151の周方向に断続的にストッパ部152が設けられる場合について説明する。なお、第1実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図5は第2実施の形態における能動型防振装置のオリフィス形成部材151の斜視図であり、図6は仕切体150の平面図であり、図7は図6のVII−VII線における仕切体150の軸方向断面図である。なお、仕切体150は、第1実施の形態で説明した仕切体50に代えて、能動型防振装置10に内蔵される。
図5及び図6に示すように、仕切体150の外周部に位置するオリフィス形成部材151は、延出部58及び凸部61から径方向内方へ向かって鍔状に突出するストッパ部152が設けられている。ストッパ部152は、延出部58の周方向に断続的に複数(本実施の形態では4つ)設けられている。また、オリフィス形成部材151は、延出部58及び凸部61から径方向内方へ向かって鍔状に張り出す複数(本実施の形態では4つ)の内縁部153が、ストッパ部152の間に設けられている。内縁部153の径方向の長さは、ストッパ部152の径方向の長さより小さく設定されている。
図7に示すようにストッパ部152は、軸方向の両側に仕切板80,90が配置され、軸方向の投影において仕切板80,90と一部が重なる大きさに設定されている。内縁部153は、ストッパ部152とは異なり、仕切板80,90の径方向外方に位置する大きさに設定されている。ストッパ部152は周方向に断続的に設けられているので、ストッパ部152が周方向に連続的に設けられる場合と比較して、弾性壁71の付け根の部分のばねを柔らかくすることができる。よって、アクチュエータ30により仕切板80,90を軸方向に往復動させ易くできる。
また、ストッパ部152の間に設けられた内縁部153は、軸方向の投影において仕切板80,90の径方向外方に位置するので、内縁部153が設けられていない場合と比較して、弾性壁71の付け根の部分の剛性を向上できる。その結果、第1取付具11又は第2取付具12から低周波数域の大振幅振動が入力されたときの仕切板80,90の変位を規制する効果を向上できる。
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、弾性壁71に形成された凹部77の配置や数、形状は、この実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。壁面76に凹部77を設ける代わりに、壁面75に凹部77を形成しても良く、壁面75,76の両方に凹部77を設けることも可能である。なお、弾性壁71に凹部77を設けること自体は必須ではない。
上記各実施の形態では、第1取付具12に取り付けられるオリフィス形成部材51,151にストッパ部59,152が形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、軸心Oへ向かって突出するストッパ部59,152を第2取付具12(筒状金具13)の内周面に設けることは当然可能である。また、第2実施の形態では、ストッパ部159が周方向に断続的に4つ設けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ストッパ部159の数は適宜設定できる。
上記各実施の形態では、仕切体50によって第1液室19及び第2液室20が形成され、第1液室19と第2液室20との間がオリフィス21によって接続される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、要求される防振性能に応じて、第1液室19と第2液室20との間を複数のオリフィスで接続することは当然可能である。また、第1液室19及び第2液室20に加え、さらに1乃至複数の副液室を有する構成とすることは当然可能である。この場合には、第1液室19、第2液室20及び副液室の内の2つの液室間を、オリフィス21以外の他の1乃至複数のオリフィスによって連通させることができる。
上記各実施の形態では、自動車のエンジンを弾性支持するエンジンマウントとして能動型防振装置10を用いる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。ボディマウント、デフマウント等、任意の振動体の振動を抑制する防振装置に能動型防振装置10を適用することは当然可能である。
上記各実施の形態では、防振基体15の下方にダイヤフラム17が配置されることで、第1液室19の下方に第2液室20が設けられる能動型防振装置10について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、防振基体15及びダイヤフラム17は任意の位置に配置できる。例えば、防振基体15の上方にダイヤフラムを配置して、第1液室の上方に第2液室を設けることは当然可能である。この場合には、防振基体15の外周に、第1液室と第2液室とを接続するオリフィスが形成される。
上記実施の形態では、仕切板90に軸状部材34が超音波溶着により固定される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、仕切板90に軸状部材34をねじ止め等により固定することは当然可能である。
上記各実施の形態では、アクチュエータ30に交流電流(正弦波信号や矩形波信号など)を通電してコイル42を励磁し、板バネ36で弾性支持された駆動軸32を往復動させる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。コイルスプリングによって駆動軸が軸心O方向の一方へ付勢されているアクチュエータの場合には、コイルに直流電流を断続的に通電してコイルの励磁・消磁を断続的に行うと、コイルの励磁によりコイルスプリングを圧縮して駆動軸を変位させ、コイルの消磁によりコイルスプリングの復元力により駆動軸を変位させることができる。このようなアクチュエータが採用された能動型防振装置においても、本実施の形態と同様の作用・効果を実現できる。
10 能動型防振装置
11 第1取付具
12 第2取付具
15 防振基体
17 ダイヤフラム
19 第1液室
20 第2液室
21 オリフィス
30 アクチュエータ
32 駆動軸
51,151 オリフィス形成部材
59,152 ストッパ部
60 突端
62 内周面
70 加振体
71 弾性壁
76 壁面
77 凹部
78 底部
80,90 仕切板
93 連結部
153 内縁部

Claims (4)

  1. 第1取付具および筒状の第2取付具と、
    前記第1取付具と前記第2取付具とを連結するゴム状弾性体から構成される防振基体と、
    前記防振基体が少なくとも室壁の一部を構成する第1液室と、
    前記第1液室の別の室壁の一部を構成し、前記第2取付具側に連結されると共に前記第2取付具の軸方向において前記防振基体に対面する位置に設けられる加振体と、
    前記第2取付具の軸方向において前記加振体を挟んで前記第1液室の反対側に配置されると共に、前記加振体を駆動軸により軸方向へ加振するアクチュエータと、
    前記第2取付具側に設けられると共に径方向内方へ突出するストッパ部とを備え、
    前記加振体は、
    ゴム状弾性体から構成されると共に前記第2取付具側に連結される弾性壁と、
    前記弾性壁の径方向中央を厚さ方向に貫通する連結部を介して互いに連結され、前記弾性壁を軸方向の両側から挟む一対の仕切板とを備え、
    前記一対の仕切板は、前記第2取付具の軸方向において前記ストッパ部の両側に配置されると共に、軸方向の投影においていずれも前記ストッパ部と一部が重なり、
    前記ストッパ部は、周方向に断続的に設けられていることを特徴とする能動型防振装置。
  2. 前記第2取付具側に設けられると共に前記ストッパ部の間から径方向内方へ張り出す内縁部を備え、
    前記内縁部は、径方向の長さが前記ストッパ部の径方向の長さより小さく設定され、軸方向の投影において前記仕切板の径方向外方に位置することを特徴とする請求項記載の能動型防振装置。
  3. 第1取付具および筒状の第2取付具と、
    前記第1取付具と前記第2取付具とを連結するゴム状弾性体から構成される防振基体と、
    前記防振基体が少なくとも室壁の一部を構成する第1液室と、
    前記第1液室の別の室壁の一部を構成し、前記第2取付具側に連結されると共に前記第2取付具の軸方向において前記防振基体に対面する位置に設けられる加振体と、
    前記第2取付具の軸方向において前記加振体を挟んで前記第1液室の反対側に配置されると共に、前記加振体を駆動軸により軸方向へ加振するアクチュエータと、
    前記第2取付具側に設けられると共に径方向内方へ突出するストッパ部とを備え、
    前記加振体は、
    ゴム状弾性体から構成されると共に前記第2取付具側に連結される弾性壁と、
    前記弾性壁の径方向中央を厚さ方向に貫通する連結部を介して互いに連結され、前記弾性壁を軸方向の両側から挟む一対の仕切板とを備え、
    前記一対の仕切板は、前記第2取付具の軸方向において前記ストッパ部の両側に配置されると共に、軸方向の投影においていずれも前記ストッパ部と一部が重なり、
    前記弾性壁は、前記ストッパ部の突端より径方向内方に位置する部位であって前記仕切板に面する壁面に凹部が設けられ、
    前記凹部は、軸直角方向の投影において前記ストッパ部と重なる位置に底部が形成されていることを特徴とする能動型防振装置。
  4. 前記第2取付具側に連結されるゴム状弾性体から構成されると共に、前記第2取付具の軸方向において前記加振体を挟んで前記第1液室の反対側に配置されるダイヤフラムと、
    前記ダイヤフラム及び前記加振体が少なくとも室壁の一部を構成する第2液室と、
    前記第2取付具の内側に配置されると共に、前記第2液室と前記第1液室とを連通するオリフィスを形成する環状のオリフィス形成部材とを備え、
    前記ストッパ部は、前記オリフィス形成部材の内周面から径方向内方へ突出し、
    前記弾性壁は、前記オリフィス形成部材の内周面に連結されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の能動型防振装置。
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