JP6448353B2 - Active vibration isolator - Google Patents
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Description
本発明は能動型防振装置に関し、特に発生力を増大できる能動型防振装置に関するものである。 The present invention relates to an active vibration isolator, and more particularly to an active vibration isolator capable of increasing a generated force.
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(ピストン部材)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、加振体(ピストン部材)を軸方向へ加振して液室の容積を変化させ、液室の液圧を制御することで振動を減衰できる。 A rubber-like anti-vibration base that connects the first fixture and the cylindrical second fixture, a liquid chamber in which the anti-vibration base forms at least a part of the chamber wall, and another chamber wall of the liquid chamber A vibration body (piston member) provided at a position facing the vibration isolation base, and an actuator disposed on the opposite side of the liquid chamber with the vibration body interposed therebetween and vibrating the vibration body in the axial direction by a drive shaft There is known an active vibration isolator including the above (Patent Document 1). In the technology disclosed in Patent Document 1, vibration can be attenuated by vibrating the vibrating body (piston member) in the axial direction to change the volume of the liquid chamber and controlling the liquid pressure in the liquid chamber.
しかしながら上述した従来の技術では、加振体(ピストン部材)を軸方向に加振することによる発生力増大の要求がある。 However, in the conventional technology described above, there is a demand for an increase in generated force by vibrating the vibrating body (piston member) in the axial direction.
本発明は上述した要求に応えるためになされたものであり、発生力を増大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。 The present invention has been made to meet the above-described demand, and an object thereof is to provide an active vibration isolator capable of increasing the generated force.
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、第2取付具の軸方向において防振基体と対面する位置にダイヤフラムが配置される。ダイヤフラムは、ゴム状弾性体から構成されると共に、少なくとも防振基体との間で液室を形成する。液室内に配置される加振体により、第2取付具の軸方向において防振基体側の第1液室およびダイヤフラム側の第2液室に液室が区画される。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により、加振体が駆動軸により軸方向へ加振される。加振体は、アクチュエータによる加振により全体が軸方向へ変位して第1液室および第2液室の軸方向の長さを変化させるので、加振体の受圧面積を大きくできる。よって、加振体の軸方向の変位量を大きくすることなく発生力を増大できる効果がある。 In order to achieve this object, according to the active vibration isolator according to claim 1, the first fixture and the cylindrical second fixture are connected by a vibration isolating base composed of a rubber-like elastic body, A diaphragm is disposed at a position facing the vibration isolation base in the axial direction of the second fixture. The diaphragm is composed of a rubber-like elastic body and forms a liquid chamber at least with the vibration-proofing substrate. The vibration chamber disposed in the liquid chamber divides the liquid chamber into a first liquid chamber on the vibration-proof base side and a second liquid chamber on the diaphragm side in the axial direction of the second fixture. The vibrator is vibrated in the axial direction by the drive shaft by an actuator disposed on the opposite side of the first liquid chamber with the vibrator in the axial direction of the second fixture. The entire vibration body is displaced in the axial direction by vibration by the actuator and changes the axial length of the first liquid chamber and the second liquid chamber, so that the pressure receiving area of the vibration body can be increased. Therefore, there is an effect that the generated force can be increased without increasing the axial displacement amount of the vibrating body.
環状のオリフィス形成部材は、第1液室および第1液室とを連通するオリフィスを形成し、第1液室および第2液室にそれぞれ連通してオリフィスを形成する第1開口部および第2開口部を備えている。オリフィス形成部材は、第2取付具の軸方向において加振体よりダイヤフラム側に配置されるので、オリフィス形成部材による制約を受けることなく、加振体の受圧面積を大きくできる。オリフィス形成部材は、加振体が配置された第1液室側を向いて第1開口部の周囲に縦壁が突設されるので、縦壁によってオリフィスの液流動による減衰効果を確保できる効果がある。 Ring-shaped orifice forming member, and a first liquid chamber and the first liquid chamber to form an orifice that communicates the first opening to form an orifice through each with the first liquid chamber and the second liquid chamber and the second Two openings are provided. Since the orifice forming member is disposed on the diaphragm side of the vibrating body in the axial direction of the second fixture, the pressure receiving area of the vibrating body can be increased without being restricted by the orifice forming member. Orifice forming member, since the vertical wall around the first opening toward the first liquid chamber side pressure isolator is disposed is projected, by the vertical wall can be secured damping effect due to liquid flow orifice effect There is.
請求項2記載の能動型防振装置によれば、加振体は、係合部が縦壁の側面と係合して加振体の周方向の変位を規制する一方、加振体の軸方向の変位を許容するので、加振体が周方向に変位して第1開口部を塞いでしまうことを防止できる。よって、請求項1の効果に加え、加振体によってオリフィスによる減衰効果が損なわれることを抑制しつつ、発生力を増大できる効果がある。 According to the active vibration isolator according to claim 2, the vibration exciter is engaged with the side surface of the vertical wall to restrict displacement in the circumferential direction of the vibration exciter, while the shaft of the vibration exciter Since the displacement in the direction is allowed, it is possible to prevent the vibrating body from being displaced in the circumferential direction and closing the first opening. Therefore, in addition to the effect of claim 1 , there is an effect that the generated force can be increased while suppressing the damping effect by the orifice from being impaired by the vibrating body.
請求項3記載の能動型防振装置によれば、オリフィス形成部材は、加振体の軸方向の変位を規制し縦壁と係合部との係合を維持する第1ストッパ部を備えている。加振体は、軸方向の投影において第1ストッパ部と重なる被ストッパ部を備えているので、請求項2の効果に加え、第1ストッパ部と被ストッパ部との干渉によって駆動軸の軸方向の変位を制限できると共に、加振体の軸方向の変位によって加振体が縦壁を乗り越えてオリフィスの液流動を妨げることを防止できる効果がある。
According to the active vibration isolator according to
請求項4記載の能動型防振装置によれば、防振基体は、加振体の軸方向の変位を規制し縦壁と係合部との係合を維持する第2ストッパ部を備えている。加振体は、軸方向の投影において第2ストッパ部と重なる被ストッパ部を備えているので、請求項2又は3の効果に加え、第2ストッパ部と被ストッパ部との干渉によって駆動軸の軸方向の変位を制限できると共に、加振体の軸方向の変位によって加振体が縦壁を乗り越えてオリフィスの液流動を妨げることを防止できる効果がある。 According to the active vibration isolator of claim 4 , the vibration isolating base includes the second stopper portion that restricts the axial displacement of the vibrating body and maintains the engagement between the vertical wall and the engaging portion. Yes. Since the vibration exciter includes a stoppered portion that overlaps with the second stopper portion in the axial projection, in addition to the effects of the second or third aspect , the interference of the second stopper portion and the stoppered portion causes the drive shaft to move. The displacement in the axial direction can be limited, and the displacement of the vibrating body in the axial direction can prevent the vibrating body from getting over the vertical wall and hindering the fluid flow of the orifice.
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り、図2は図1のII−II線における能動型防振装置10の断面図である。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(図7から図10において同じ)。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the structure of the
図1に示すように能動型防振装置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、そのエンジン振動が車体フレーム(図示せず)へ伝わることを防ぐ防振装置であり、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19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、液室19内に配置される加振体40と、駆動軸52により加振体40を軸方向へ加振変位するアクチュエータ50とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
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。
The
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。ゴム膜16は、防振基体15から所定の距離だけ離れた位置に、膜の厚さを薄くした段差16aが形成されている。
The
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54の外周面に内周が加硫接着されている。取付板18は、内周側が軸方向を向いて屈曲された筒状に形成されている。ダイヤフラム17は、取付板18の外周側が、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19が形成される。液室19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。
The
オリフィス形成部材30は、筒状金具13の内周面を覆うゴム膜16の内側に配置される円環状の剛体からなる部材である。加振体40は、オリフィス形成部材30と共に液室19内に配置される円盤状の部材であり、本実施の形態では、オリフィス形成部材30より防振基体15側に配置されている。
The
図2に示すように加振体40は、外形が略円形状に形成されており、ゴム膜16の内周面に外周が接触する大きさに形成されている。よって、液室19に加振体40が配置されることで、液室19は、防振基体15側の第1液室20及びダイヤフラム17側の第2液室21に区画される。オリフィス形成部材30(図1参照)は、加振体40により区画された第1液室20と第2液室21とを連通するオリフィス22を形成する。
As shown in FIG. 2, the
図3から図6を参照して、オリフィス形成部材30及び加振体40について説明する。図3はオリフィス形成部材30の平面図であり、図4はオリフィス形成部材30の正面図である。図5は図4のV−V線におけるオリフィス形成部材30の断面図であり、図6はオリフィス形成部材30及び加振体40の分解図である。
The
図3から図6に示すように、オリフィス形成部材30は、軸心Oと直交して配置される円環状の壁部31と、壁部31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34と、胴部34の下端部から径方向外方へフランジ状に張り出す壁部35とを備えている。オリフィス形成部材30は、壁部31,35に第1開口部32、第2開口部36がそれぞれ凹欠形成される。壁部31,35及び胴部34を接続し第1開口部32と第2開口部36とを隔てる隔壁37が、胴部34の外周に設けられている。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
オリフィス形成部材30は、第1開口部32の周囲の壁部31に、胴部34の反対側へ向かって縦壁33が突設されている。縦壁33は、軸心Oと平行な壁面を有する部位であり、第1開口部32及び隔壁37の周方向両側および径方向内側に位置し(図3及び図4参照)、外周部分を除いて第1開口部32を取り囲む。縦壁33は、径方向外側の両方の端面33aが、壁部31の外周面と壁部35の外周面とを通る仮想の円筒(曲面)の上に位置する(図3及び図6参照)。そのため、オリフィス形成部材30の縦壁33の端面33a及び壁部31,35の外周面を、筒状金具13の内周面を覆うゴム膜16に密着させることができる。
In the
オリフィス形成部材30は、壁部31の内周に連設される第1ストッパ部38を備えている。第1ストッパ部38は、壁部31から胴部34よりも径方向内側へ向かって鍔状に突出しており、軸方向(図3紙面垂直方向)視における外形が円形状の孔部39を有している。
The
加振体40は、係合部42(図2及び図6参照)が、略円形状の外縁41に凹設されている。係合部42は、縦壁33の側面の形状に合致して、軸方向視における輪郭が略扇状に形成されており、オリフィス形成部材30に設けられた縦壁33に係合する。これにより、加振体40は、縦壁33に係合部42が係合することで、縦壁33に沿って軸方向に移動できる一方、縦壁33によって周方向の回転が規制される。なお、加振体40は、外縁41が周方向に亘ってゴム膜16に接触し、係合部42が全長に亘って縦壁33の側面に接触する。
As for the
図1に戻って説明する。加振体40は、補強部材43を介してアクチュエータ50の駆動軸52に結合されている。補強部材43は、円柱状に形成される部材であり、オリフィス形成部材30の孔部39(図3、図5及び図6参照)に挿通され、ダイヤフラム17側に位置する軸方向端部から径方向外側へ向かって突出する鍔状の被ストッパ部44が設けられている。補強部材43は、アクチュエータ50の軸状部材54(駆動軸52)が一方の軸方向端面の中央に螺着され、加振体40の中央が、ねじ45により別の軸方向端面の中央に固定される。
Returning to FIG. The vibrating
被ストッパ部44は、筒状金具13の内側にオリフィス形成部材30、加振体40及び補強部材43が配置された状態で、軸方向の投影において少なくとも一部が第1ストッパ部38と重なる大きさに設定されている。被ストッパ部44は、外径が、オリフィス形成部材30の胴部34の内径より小さく設定され、第1ストッパ部38は、内径が、補強部材43の外径より大きく設定されている。これにより、加振体40及び補強部材43は、第1ストッパ部38と被ストッパ部44とが干渉するまでは軸方向に移動することができ、第1ストッパ部38と被ストッパ部44とが干渉すると、軸方向の移動が規制される。
The stopper portion 44 has a size in which at least a portion thereof overlaps with the
なお、オリフィス形成部材30(図6参照)に設けられた縦壁33は、第1ストッパ部38と被ストッパ部44とが干渉することなく加振体40及び補強部材43が軸方向に移動できる間、縦壁33と係合部42とが係合する(縦壁33の軸方向の長さの範囲内で加振体40が移動する)ように軸方向の長さL(図4参照)が設定されている。よって、加振体40は縦壁33に沿って軸方向に移動できる間、縦壁33によって周方向の回転が規制される。従って、縦壁33に沿って加振体40が軸方向に移動できる間、軸心Oを中心に加振体40が回転して第1開口部32と軸方向に重なることを防止できる。
The
これにより、オリフィス形成部材30の壁部31,35の外周と縦壁33の端面33aとをゴム膜16(図1参照)に密着させることで、オリフィス形成部材30と筒状金具13との間に、第1開口部32を介して第1液室20に連通し、第2開口部36を介して第2液室21に連通するオリフィス22が形成される。縦壁33及び加振体40によって第1開口部32と第2液室21とが離隔されるので、第1開口部32が第2液室21に短絡することを防止できる。第1開口部32と第2開口部36との間に隔壁37が存在するので、オリフィス22は、第1開口部32から第2開口部36までオリフィス形成部材30の外周に約1周の流路長をもつ。
As a result, the outer periphery of the
次に加振体40及び補強部材43を軸方向に加振するアクチュエータ50について説明する。アクチュエータ50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50は、第2取付具12に固定された固定子51と、固定子51に対して往復動可能に支持されると共に加振体40に連結される可動子53とを備える。可動子53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40に取り付けられた軸状部材54に同軸に連結され、可動子53と軸状部材54とが一体となって加振体40を軸心O方向に沿って上下に加振変位(往復動)させる。
Next, the
駆動軸52は、可動子53と軸状部材54とボルトとを備えて構成される。可動子53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54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53の基端側から挿通されたボルトの先端を軸状部材54のめねじ部に螺合することで、可動子53と軸状部材54とが一体に連結され、駆動軸52が構成される。
The
可動子53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55が固設される。磁性材部55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53は、上下一対の弾性支持材である板バネ56を介して、固定子51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。
The
固定子51は、可動子53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53を軸心O方向に往復動可能に支持しており、取付板57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57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。
The
固定子51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58と、ヨーク58の中央部において磁性材部55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59を備える。
The
磁性材部55に対向する固定子51の磁極部59の先端(即ち、磁極部59の内端)には、可動子53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53に対向する上下一対の円弧板状をなす永久磁石60,61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53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60,61が、磁性材部55に対応させて、軸心O方向に2組が並設されている。
The tip of the
固定子51の一対の磁極部59には、それぞれその周りにコイル62が、可動子53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60,61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60,61が、磁性材部55を挟んで対向する固定子51の一対の磁極部59の内端部にそれぞれ設けられており、永久磁石60,61は、可動子53の往復動方向と直交する方向で可動子53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。
A
アクチュエータ50のコイル62が消磁状態にあるとき、固定子51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52は、板バネ56により支持され停止する。この状態からコイル62に正方向の励磁電流を流すと、コイル62に発生する起磁力の向きと上側の永久磁石60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61の起磁力の向きとコイル62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55に上向きの力が作用して、板バネ56を弾性変形させながら可動子53が上昇する。可動子53に結合された加振体40が上方へ移動するので、第1液室20の容積が減少する。
When the
一方、コイル62に逆方向の励磁電流を流すと、上記とは反対に、磁性材部55に下向きの力が作用して、板バネ56を弾性変形させながら可動子53が下降する。可動子53に結合された加振体40が下方へ移動するので、第1液室20の容積が増加する。このように、コイル62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52及び加振体40を上下に加振して第1液室20の容積を変化させることができる。
On the other hand, when an exciting current in the reverse direction is supplied to the
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54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。次いで、補強部材43と第2成形体とを液体中に沈め、補強部材43に軸状部材54を螺着した後、補強部材43にオリフィス形成部材30を被せる。次に、縦壁33(図2参照)の位置と係合部42の位置とを合わせながら加振体40を補強部材43にねじ45で固定し、中間組立体を得る。
A method of manufacturing the active vibration isolator 10 (see FIG. 1) configured as described above will be described. A first molded body in which the
次いで、第1成形体も液体中に沈め、第1成形体の下方開口から中間組立体を加振体40側から筒状金具13内へ挿入する。このとき、段差16aを超えて加振体40をゴム膜16の内側に配置し、段差16aと取付板18との間でオリフィス形成部材30を軸方向に挟みながら、筒状金具13のかしめ加工により筒状金具13に中間組立体を固定する。
Next, the first molded body is also submerged in the liquid, and the intermediate assembly is inserted into the
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50をダイヤフラム17の下面側から重ね、軸状部材54と可動子53とをボルトにより締結固定する。次いで、アクチュエータ50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。
Thereafter, in a posture in which the
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50の動作が停止される。この状態では、オリフィス22を介して第1液室20と第2液室21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22の液体流動効果によって振動を減衰できる。
Next, the operation of the
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50のコイル62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53(即ち駆動軸52)を上下に往復動変位させ、駆動軸52に連結された加振体40を入力振動に対して逆位相で加振変位させる。加振体40が往復動することで、第1液室20の液圧を吸収して振動を低減できる。
On the other hand, when a relatively high amplitude amplitude is input from the
能動型防振装置10によれば、液室19内に配置される加振体40により、軸心O方向において防振基体15側の第1液室20及びダイヤフラム17側の第2液室21に液室19が区画される。軸心O方向において加振体40を挟んで第1液室20の反対側に配置されるアクチュエータ50により、加振体40が駆動軸52により軸方向へ加振される。加振体40が、第1液室20及び第2液室21の仕切(境界)であり、加振体40の軸方向の変位によって第1液室20及び第2液室21の境界の軸方向の位置が変化する。加振体40は、アクチュエータ50による加振により全体が軸方向へ変位して第1液室20及び第2液室21の軸方向の長さを変化させるので、加振体40の外径を筒状金具13の内径程度まで大きくできる。筒状金具13に収容される加振体40の受圧面積を、収容可能な範囲の最大近くまで大きくできるので、加振体40の軸方向の変位量を大きくしなくても発生力を増大できる。
According to the
ここで、発生力を大きくするために加振体40の軸方向の変位量を大きくする場合には、アクチュエータ50の軸方向の変位量を大きくしなければならないので、アクチュエータ50の大型化を要する。しかし、能動型防振装置10は加振体40の軸方向の変位量を変えなくても発生力を増大できるので、アクチュエータ50を小型化できる可能性がある。特に、アクチュエータ50の軸方向のサイズを小さくできるので、能動型防振装置10をその分だけ軸方向にコンパクト化できる。
Here, when the axial displacement amount of the vibrating
また、加振体40は、軸心O方向においてオリフィス形成部材30より防振基体15側に配置されるので、オリフィス形成部材30による制約を受けることなく、加振体40の受圧面積を筒状金具13の内側の範囲まで大きくできる。オリフィス形成部材30は、オリフィス22に連通して第1液室20及び第2液室21にそれぞれ開口する第1開口部32及び第2開口部36を備えている。加振体40の係合部42が、第2取付具12側に設けられる縦壁33と係合して加振体40の周方向の変位を規制する一方、加振体40の軸方向の変位を許容する。そのため、加振体40が周方向に変位(軸心Oを中心に回転)して第1開口部32と加振体40とが軸方向に重なり、オリフィス22による液流動を加振体40が妨げることを防止できる。よって、加振体40の受圧面積を大きくすることで発生力を増大できると共に、加振体40によってオリフィス22による減衰効果が損なわれることを抑制できる。
Further, since the
縦壁33は、第1液室20側を向いてオリフィス形成部材30に突設されているので、加振体40の周方向の変位を規制する部位を別個に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、縦壁33はオリフィス形成部材30の第1開口部32の周囲の壁部31に突設される一方、係合部42は、縦壁33を避けて加振体40の外縁41に凹設されているので、係合部42以外の加振体40の外縁41によって加振体40の受圧面積を大きくできる。よって、加振体40によってオリフィス22による減衰効果が損なわれることを抑制しつつ、発生力を増大できる。
Since the
オリフィス形成部材30は、加振体40の軸方向の変位を規制する第1ストッパ部38を備えている。加振体40の補強部材43は、軸方向の投影において第1ストッパ部38と重なる被ストッパ部44を備えている。その結果、第1ストッパ部38と被ストッパ部44との干渉によって、駆動軸52の軸方向の変位を制限できる。即ち、アクチュエータ50が制御不能となり暴走した場合にダイヤフラム17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50の損傷を防止できる。
The
また、第1ストッパ部38と被ストッパ部44との軸方向の間隔により決定される加振体40の軸方向(防振基体15側)の変位量は、オリフィス形成部材30に設けられた縦壁33の軸方向の長さT(図4参照)より小さく設定される。そのため、加振体40が軸方向へ大きく変位して係合部42と縦壁33との係合が解除されてしまうことを防止できる。その結果、第1開口部32が第2液室21に短絡することを防止できるので、第1液室20と第2液室21とを連通するオリフィス22による防振性能を確保できる。
Further, the amount of displacement in the axial direction (
なお、軸心O方向における防振基体15側への加振体40の変位は第1ストッパ部38により規制されるが、ダイヤフラム17側への加振体40の変位は、加振体40の径方向外側の部分がオリフィス形成部材30に当接することにより規制される。よって、加振体40は軸方向両側の変位が規制される。
The displacement of the
次に図7を参照して第2実施の形態について説明する。第2実施の形態では、第1実施の形態で説明した補強部材43と比較して、補強部材143の外径が小さい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7は第2実施の形態における能動型防振装置110の軸方向断面図である。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. 2nd Embodiment demonstrates the case where the outer diameter of the
能動型防振装置110は、オリフィス成形部材130の径方向内側に、加振体40に結合した補強部材143が配置されている。オリフィス形成部材130は、壁部31(図6参照)の内周に連設される第1ストッパ部138を備えている。第1ストッパ部138は、壁部31から径方向内側へ向かって鍔状に突出している。
In the
補強部材143は、円柱状に形成される部材であり、ダイヤフラム17側に位置する軸方向端部から径方向外側へ向かって突出する鍔状の被ストッパ部144が設けられている。補強部材143は、ねじ45により加振体40に固定されている。被ストッパ部144は、筒状金具13の内側にオリフィス形成部材130、加振体40及び補強部材143が配置された状態で、軸方向の投影において少なくとも一部が第1ストッパ部138と重なる大きさに設定されている。これにより、加振体40及び補強部材143は、第1ストッパ部138と被ストッパ部144とが干渉するまでは軸方向に移動することができ、第1ストッパ部138と被ストッパ部144とが干渉すると、軸方向の移動が規制される。
The reinforcing
能動型防振装置110によれば、補強部材143の大きさや材質を適宜設定することにより、アクチュエータ50によって軸方向に可動される可動部材(加振体40、補強部材143及び駆動軸52)の質量を適宜設定できる。また、補強部材143を小型化して体積を小さくすることで、補強部材143を構成する材料コストを削減できる。
According to the
ここで、アクチュエータ50のコイル62が消磁状態にあるとき、第1取付具11に荷重が入力され防振基体15が弾性変形して第1液室20の内圧が上昇すると、加振体40はアクチュエータ50側へ押される(下降する)。第1液室20の内圧の上昇によって加振体40に生じる推力(第1液室20から押し出される力)とその推力によって生じる加振体40の変位量との比であるばね定数と、可動部材(加振体40、補強部材143及び駆動軸52)の質量とにより、可動部材の固有振動数は決定される。このばね定数は、主に板バネ56によって決定されるが、加振体40をゴム膜16や縦壁33と接触(干渉)させることにより調整できる。補強部材143の質量を変えることで、可動部材の質量を調整できるので、固有振動数の調整を比較的容易にできる。
Here, when the
この固有振動数を、アクチュエータ40を駆動して防振機能を発揮させる振動の周波数帯域内に設定することで、固有振動数に略等しい振動をアクチュエータ50は駆動軸52に与えることができる。その結果、アクチュエータ50の出力が小さくても共振によって加振体40に強い振れを生じさせることができる。小出力のアクチュエータ50を採用できるので、アクチュエータ50を小型化(特に低背化)できる。また、加振体40を振動させ易くできるので、コイル62に流す電流を小さくできる。よって、アクチュエータ50の消費電力を削減できる。
By setting this natural frequency within the frequency band of vibrations that drive the
次に図8を参照して第3実施の形態について説明する。第1及び第2実施の形態では、補強部材43,143に設けられた被ストッパ部44,144と、オリフィス形成部材30,130に設けられた第1ストッパ部38,138との干渉によって、防振基体15側への加振体40の変位を規制する場合について説明した。これに対し第3実施の形態では、加振体40と防振基体15との干渉によって、防振基体15側への加振体40の変位を規制する場合について説明する。なお、第1及び第2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8は第3実施の形態における能動型防振装置210の軸方向断面図である。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the first and second embodiments, the interference between the
能動型防振装置210は、オリフィス成形部材130の径方向内側に、加振体40に結合した補強部材243が配置されている。補強部材243は、円柱状に形成される部材であり、ねじ45により加振体40に固定されている。
In the
能動型防振装置210は、軸心O方向におけるダイヤフラム17側への加振体40の変位は、加振体40がオリフィス形成部材130に当接することにより規制される。一方、防振基体15側への加振体40の変位は、防振基体15とゴム膜16との境界部分(ゴム膜16に対して内径が小さくなる傾斜面の部分)に加振体40の径方向外側の部分が当接することにより規制される。
In the
なお、防振基体15とゴム膜16との境界部分の軸方向の位置は、縦壁33(図4参照)の軸方向の長さLを考慮して設定される。防振基体15側への加振体40の変位によって、防振基体15とゴム膜16との境界部分がストッパとして機能する前に、縦壁33から係合部42(図6参照)が離脱することを防止するためである。
Note that the axial position of the boundary portion between the
次に図9を参照して第4実施の形態について説明する。第3実施の形態では、防振基体15とゴム膜16との境界部分を、軸方向の変位を規制するストッパとして利用する場合について説明した。これに対し第4実施の形態では、防振基体315によるストッパ機能を強化する場合について説明する。なお、第1実施の形態から第3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9は第4実施の形態における能動型防振装置310の軸方向断面図である。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the description has been given of the case where the boundary portion between the
能動型防振装置310は、ゴム状弾性体から構成される防振基体315が、第1取付具11と第2取付具12とを連結する。防振基体315は、ゴム膜16の付け根の部分に、第2ストッパ部316が形成されている。第2ストッパ部316は軸心Oと直交する平坦面であり軸心O方向視が円環状に形成される。
In the
能動型防振装置310は、軸心O方向におけるダイヤフラム17側への加振体40の変位は、加振体40がオリフィス形成部材130に当接することにより規制される。一方、防振基体315側への加振体40の変位は、第2ストッパ部316に加振体40の径方向外側の部分が当接することにより規制される。なお、第2ストッパ部316の軸方向の位置は、縦壁33(図4参照)の軸方向の長さLを考慮して設定される。防振基体315側への加振体40の変位によって、第2ストッパ部316がストッパとして機能する前に、縦壁33から係合部42(図6参照)が離脱することを防止するためである。
In the
能動型防振装置310によれば、防振基体315に第2ストッパ部316(軸心Oと直交する平坦面)が形成されているので、防振基体15の傾斜面をストッパとして利用する能動型防振装置210(第3実施の形態)と比較して、ストッパが機能するときの受圧面積(加振体40と防振基体315との接触面積)を大きくできる。その結果、第3実施の形態における能動型防振装置210と比較して、大振幅の振動が入力された場合など、ストッパが機能した後の加振体40の変位を小さくできる。よって、縦壁33から係合部42(図6参照)をより離脱し難くできる。
According to the
次に図10を参照して第5実施の形態について説明する。第3及び第4実施の形態では、オリフィス形成部材130に第1ストッパ部138が設けられる場合について説明した。これに対し第5実施の形態では、第1ストッパ部138を省略したオリフィス形成部材230が配置された能動型防振装置410について説明する。なお、第1実施の形態から第3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10は第5実施の形態における能動型防振装置410の軸方向断面図である。
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the third and fourth embodiments, the case where the
能動型防振装置410は、オリフィス成形部材230の径方向内側に、加振体40に結合した補強部材243が配置されている。オリフィス成形部材230は、第1ストッパ部38,138が省略されている以外は、オリフィス形成部材30,130と同一に構成されている。
In the
能動型防振装置410は、軸心O方向におけるダイヤフラム17側への加振体40の変位は、加振体40がオリフィス形成部材230(壁部31)に当接することにより規制される。一方、防振基体15側への加振体40の変位は、防振基体15とゴム膜16との境界部分(ゴム膜16に対して内径が小さくなる傾斜面の部分)に加振体40の径方向外側の部分が当接することにより規制される。
In the
能動型防振装置410によれば、オリフィス形成部材230は第1ストッパ部138が省略されているので、加振体40がダイヤフラム17側へ変位するときに、第1ストッパ部138と加振体40との間に介在する液体により加振体40に生じる反力を抑制できる。その反力の影響で、加振体40の加振(振動)に位相の遅れが生じたりコイル62に流す電流量が増加したりすることを抑制できる。よって、加振体40の加振による防振効果を確保でき、消費電力の増加を抑制できる。
According to the
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、縦壁33や係合部42の形状や大きさは、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。
The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed. For example, the shape and size of the
上記各実施の形態では、軸心O方向においてオリフィス形成部材30より防振基体15,315側に加振体40が配置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、オリフィス形成部材30よりダイヤフラム17側に加振体40を配置することは当然可能である。この場合もオリフィス形成部材30の胴部34の内径より加振体40の外径を大きくできるので、加振体40の受圧面積を大きくすることができ、発生力を大きくできる。この場合には、第1液室20と第2開口部36とを離隔するため、第2開口部36を取り囲むように第2液室21側へ突出する縦壁33を壁部35に設ける。
In each of the above-described embodiments, the case where the
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10,110,210,310,410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10,110,210,310,410を適用することは当然可能である。
In each of the above-described embodiments, the case where the
上記実施の形態では説明を省略したが、ストッパが機能するときに、第1ストッパ部38,138と被ストッパ部44,144との間に緩衝材が介在するように、第1ストッパ部38,138や被ストッパ部44,144にゴム製等の緩衝材を設けることは当然可能である。これにより異音の発生を抑制できる。
Although the description is omitted in the above embodiment, when the stopper functions, the
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20の下方に第2液室21が設けられる能動型防振装置10,110,210,310,410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。
In each of the above-described embodiments, the
上記各実施の形態では、アクチュエータ50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62を励磁し、板バネ56で弾性支持された駆動軸52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。
In each of the above embodiments, the case where the
10,110,210,310,410 能動型防振装置
11 第1取付具
12 第2取付具
15,315 防振基体
17 ダイヤフラム
19 液室
20 第1液室
21 第2液室
22 オリフィス
30,130,230 オリフィス形成部材
31 壁部(第1ストッパ部)
32 第1開口部
33 縦壁
36 第2開口部
38,138 第1ストッパ部
40 加振体(被ストッパ部)
42 係合部
44,144 被ストッパ部
50 アクチュエータ
52 駆動軸
316 第2ストッパ部
10, 110, 210, 310, 410
32
42 Engagement part 44,144 Stopped
Claims (4)
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、
前記第2取付具の軸方向において前記防振基体と対面する位置に配置されるゴム状弾性体から構成されると共に、少なくとも前記防振基体との間で液室を形成するダイヤフラムと、
前記液室内に配置されると共に、前記第2取付具の軸方向において前記防振基体側の第1液室および前記ダイヤフラム側の第2液室に前記液室を区画する加振体と、
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取付具の軸方向において前記加振体よりダイヤフラム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、
前記オリフィス形成部材は、前記第1液室および前記第2液室にそれぞれ連通して前記オリフィスを形成する第1開口部および第2開口部と、
前記第1液室側を向いて前記第1開口部の周囲に突設される縦壁と、を備え、
前記加振体は、前記アクチュエータによる加振により全体が軸方向へ変位して前記第1液室および前記第2液室の軸方向の長さを変化させることを特徴とする能動型防振装置。 A first fixture and a cylindrical second fixture;
An anti-vibration base composed of a rubber-like elastic body connecting the first fixture and the second fixture;
A rubber-like elastic body disposed at a position facing the vibration isolating base in the axial direction of the second fixture, and at least a diaphragm that forms a liquid chamber with the vibration isolating base;
A vibration body that is disposed in the liquid chamber and divides the liquid chamber into a first liquid chamber on the vibration-proof base side and a second liquid chamber on the diaphragm side in the axial direction of the second fixture;
An actuator that is disposed on the opposite side of the first liquid chamber across the vibration body in the axial direction of the second fixture, and that vibrates the vibration body in the axial direction by a drive shaft ;
An annular orifice forming member that is disposed closer to the diaphragm than the vibrating body in the axial direction of the second fixture, and that forms an orifice that communicates the second liquid chamber and the first liquid chamber. ,
The orifice forming member includes a first opening and a second opening that communicate with the first liquid chamber and the second liquid chamber, respectively, to form the orifice;
A vertical wall facing the first liquid chamber side and projecting around the first opening,
The active vibration isolator is characterized in that the vibrator is entirely displaced in the axial direction by vibration by the actuator to change the axial lengths of the first liquid chamber and the second liquid chamber. .
前記加振体は、軸方向の投影において前記第1ストッパ部と重なる被ストッパ部を備えていることを特徴とする請求項2記載の能動型防振装置。 The orifice forming member includes a first stopper portion that regulates axial displacement of the vibrating body and maintains the engagement between the vertical wall and the engaging portion,
The active vibration isolator according to claim 2 , wherein the vibrating body includes a stopper portion that overlaps the first stopper portion in the axial projection.
前記加振体は、軸方向の投影において前記第2ストッパ部と重なる被ストッパ部を備えていることを特徴とする請求項2又は3に記載の能動型防振装置。 The vibration-proof base includes a second stopper portion that restricts the axial displacement of the vibrating body and maintains the engagement between the vertical wall and the engagement portion.
The active vibration isolator according to claim 2 or 3 , wherein the vibration exciter includes a stopper portion that overlaps the second stopper portion in an axial projection.
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