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KR101776828B1 - 액티브마운트의 구조 - Google Patents

액티브마운트의 구조 Download PDF

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Publication number
KR101776828B1
KR101776828B1 KR1020160048715A KR20160048715A KR101776828B1 KR 101776828 B1 KR101776828 B1 KR 101776828B1 KR 1020160048715 A KR1020160048715 A KR 1020160048715A KR 20160048715 A KR20160048715 A KR 20160048715A KR 101776828 B1 KR101776828 B1 KR 101776828B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plunger
diaphragm
lower case
active mount
plate
Prior art date
Application number
KR1020160048715A
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English (en)
Inventor
김장호
허준행
임동준
신현정
이병곤
오상흔
Original Assignee
현대자동차주식회사
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
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Abstract

본 발명은, 케이스 내에서 인슐레이터와 다이어프레임 사이에 노즐판이 장착되어 내부가 상측액실과 하측액실로 구획되고, 내부의 체결변화에 따라 봉입된 하이드로액이 노즐판에 형성된 유로 또는 제2유로를 통해 유동하는 액티브마운트의 구조에 있어서, 상기 다이어프레임 아래로 케이스에 결합되는 하부케이스;와 상기 하부케이스 내에서 상하로 활주가능하게 결합되되 상승했을 때 다이어프레임이 제2유로를 차폐시키도록 상단은 다이어프레임과 결합되는 플런저;와 상기 플런저를 상승시키는 방향으로 탄성력이 작용하도록 장착되되 테두리 부분이 하부케이스 내에 끼워지는 판 모양을 갖도록 제조되며, 다이어프레임과 코일 사이의 내부 공간을 구획하도록 배치된 스프링; 및 전원인가에 따라 전자기력을 발생시켜 플런저를 하강시키는 코일;을 포함하고, 상기 하부케이스에는 플런저의 상승하강에 의한 내부 공간의 압력변화에 따라 공기의 출입이 이뤄지는 벤트홀이 타공되며, 상기 벤트홀에는 에어댐핑홀이 타공된 커버가 안착된다.

Description

액티브마운트의 구조{Structure of active mount}
본 발명은 전류인가에 따라 감쇠특성이 가변되는 액티브마운트의 구조에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 플런저의 상승하상 시 발생하는 타격음을 억제하도록 내부의 압력변화에 따라 공기의 출입을 유도하여 에어 댐핑효과를 추가적으로 얻을 수 있으며, 플런저의 상단에는 코일로 전류가 인가되면 생성되는 전자기력에 의해 자화(磁化)될 수 있는 플레이트가 추가적으로 결합되어 작은 전류 소모량으로 상기 플런저를 더 효율적으로 승강시킬 수 있는(더 상세하게는, 전원이 on 되어 플러저를 하강시킬 때 플레이트가 이를 보조하고, 전원이 off 되어 플런저를 상승시킬 때 밸브스프링이 이를 보조하는) 액티브마운트의 구조에 관한 것이다.
엔진의 진동을 감쇠시키도록 차량의 엔진은 엔진마운트를 통해 차체의 엔진룸에 설치된다. 승용차량에 적용되는 상기 마운트는 러버의 탄성력을 통해 진동을 절연 및 감쇠시키는 러버마운트와 소정량의 하이드로액이 봉입되도록 구성된 하이드로 마운트가 일반적으로 널리 사용되고 있다.
이중, 하이드로 마운트는 내부에 소정량의 하이드로액이 봉입되어 상기 하이드로액의 유동에 따라 진동을 감쇠시키는 구조를 갖되, 높은 주파수 영역과 낮은 주파수 영역의 진동을 동시에 감쇠시킬 수 있는 효과를 가지므로 적용 범위가 점차 증가하고 있다. 그리고, 하이드로 마운트에서 더욱 개선되어 특정 주파수 영역대의 진동을 더 효율적으로 감쇠시킬 수 있도록 감쇠특성을 능동적으로 제어할 수 있는 액티브마운트의 개발이 이뤄지고 있다.
상기 액티브마운트는 마운트의 동특성을 온오프(On/Off) 방식으로 제어할 수 있도록 구성되며, 멤브레인의 거동을 제어하는 볼륨스티프니스(Volume-Stiffness) 방식과 상측액실과 하측액실을 개통하는 제2유로를 추가적으로 형성하고 상기 제2유로의 개통을 단속하는 바이패스(By-pass) 방식이 널리 사용되고 있다.
이중, 종래의 바이패스 방식에 따른 액티브마운트는 도 1 에 도시된 바와 같이, 케이스(12) 내부에서 상측에는 탄성재질의 인슐레이터(10)가 장착되고 하단에는 다이어프레임(14)이 결합되되, 상기 인슐레이터(10)와 다이어프레임(14) 사이에는 노즐판(13)이 장착되어, 내부 공간은 상측액실과 하측액실로 구획되는 구조를 갖는다. 상기 노즐판(13)은 둘레를 따라 내부에 환형의 유로가 형성되어 봉입된 하이드로액이 상측액실과 하측액실을 유동할 수 있도록 구성된다. 상기 하이드로액의 유동은 엔진에서 전달되는 하중 이동 및 진동에 의해서 인슐레이터(10)가 탄성변형하면 상측액실의 내부 체적량이 증감됨에 따라서 이뤄진다.
그리고, 노즐판(13)에는 상측액실과 하측액실을 추가적으로 개통시키는 제2유로가 마련되고, 상기 다이어프레임(14)은 플런저(20)의 상단에 결합되어 상기 플런저(20)가 상승하면 제2유로는 폐쇄되고 플런저(20)가 하강하면 제2유로는 개방되도록 구성된다. 즉, 액티브마운트는 컵모양으로 형성된 하부케이스(30)가 케이스(12)의 하부에 추가적으로 장착되고, 그 내부에 다이어프레임(14)과 결합된 플런저(20); 상기 플런저(20)가 상승하는 방향으로 탄성력이 작용하도록 장착된 스프링(50); 및 전류가 인가되면 전자기력에 의해 플런저(20)를 하강시키는 코일(40)을 더 포함하는 구조를 갖는다.
이와 같은 구성을 갖는 액티브마운트는 엔진의 아이들(idle) 시에는 닫혀있던 제2유로를 개방시키고 주행 시에는 제2유로를 폐쇄하여 주행상황에 따라 감쇠특성 및/또는 동강성을 가변시키도록 작동한다.
그러나, 전류가 인가되어 하강했던 플런저(20)는 전류인가가 차단되면 스프링(50)의 탄성력에 의해 상승하게 된다. 이때, 플런저(20)의 상단은 제2유로의 하단에 부딪혀 타격음을 발생시키는 문제가 발생한다. 특히, 주행 시에는 제2유로가 폐쇄된 상태를 유지해야 하므로 상기 스프링(50)은 다이어프레임(14)과 하부케이스(30) 내부를 위아래로 두 개의 공간들(X1, X2)로 구획하는 판스프링이 사용되나, 스프링 강성이 클수록 인가되는 전류량도 증대되어야 하고, 판스프링의 경우 내부공간들(X1, X2)의 압력 변화를 발생시키므로 이러한 압력변화는 플런저(20)의 상승하강시 저항으로 작용하는 문제가 있었다(전류소모를 증대시키는 문제를 발생한다).
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 판스프링을 사용함에 따라 플런저의 하강시에는 하부케이스 내부에서 공기의 압력이 저항으로 작용하지 않도록 공기를 배출시키고, 플런저의 상승시에는 공기의 압력이 저항으로 작용하여 플런저의 타격음 발생을 억제할 수 있으며, 플런저의 상승 시 요구되는 전압을 더 낮출 수 있는 액티브마운트의 구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 케이스 내에서 인슐레이터와 다이어프레임 사이에 노즐판이 장착되어 내부가 상측액실과 하측액실로 구획되고, 내부의 체결변화에 따라 봉입된 하이드로액이 노즐판에 형성된 유로 또는 제2유로를 통해 유동하는 액티브마운트의 구조에 있어서, 상기 다이어프레임 아래로 케이스에 결합되는 하부케이스;와 상기 하부케이스 내에서 상하로 활주가능하게 결합되되 상승했을 때 다이어프레임이 제2유로를 차폐시키도록 상단은 다이어프레임과 결합되는 플런저;와 상기 플런저를 상승시키는 방향으로 탄성력이 작용하도록 장착되되 테두리 부분이 하부케이스 내에 끼워지는 판 모양을 갖도록 제조되며, 다이어프레임과 코일 사이의 내부를 두 개의 공간들(X1, X2)로 구획하도록 배치된 스프링; 및 전원인가에 따라 전자기력을 발생시켜 플런저를 하강시키는 코일;을 포함하고, 상기 하부케이스에는 플런저의 상승하강에 의한 내부 공간의 압력변화에 따라 공기의 출입이 이뤄지는 벤트홀이 타공되며, 상기 벤트홀에는 에어댐핑홀이 타공된 커버가 안착된다.
상기 스프링은 고무재질로 제조되고, 하부케이스 내에 끼워지는 테두리 부분에는 금속재를 포함한 다양한 재질로 제조될 수 있는 고정링이 내장된다.
상기 벤트홀은 스프링 아래에 위치하며 하부케이스에서 두께가 부분적으로 더 증가된 벽면부에서 상하방향으로 관통되도록 형성되고, 상대적으로 더 작은 직경을 갖는 소경부와 상대적으로 더 큰 직경을 갖는 대경부가 연결된 구조를 갖되, 상기 대경부가 스프링과 더 가까운 윗쪽에 형성되도록 구성된다.
그리고, 상기 대경부 내에는 먼지를 여과시키는 필터가 장착되고, 상기 필터 윗쪽에 커버가 안착된다. 상기 에어댐핑홀의 직경은 소경부의 직경보다 더 작게 형성된다.
또한, 본 발명에서는 플런저를 하강시킬 때 보다 적은 전류만 소모될 수 있도록 전자기력을 더욱 증대시키기 위해 상기 플런저의 상단에는 코일로 전류가 인가되면 생성되는 전자기력에 의해 자화(磁化)될 수 있는 플레이트가 결합된다.
상기 플레이트는 플런저의 승강방향과 수직을 이루도록 배치되며 스프링과 결합된 평판부를 갖되, 플런저와 일체로 제조되거나 별도로 제조된 후 결합될 수 있다.
플레이트가 플런저와 별도로 제조된 후 결합하는 경우에, 상기 플레이트는 평판부에서 상측으로 돌출된 모양을 가지며 상측면은 다이어프레임에 맞닿고(고정되고) 하측면은 플런저에 맞닿도록(고정되도록) 배치는 돌출부를 더 포함한다. 이때, 상기 돌출부는 플런저의 상단에 강제압입되도록 조립될 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 하부케이스 내부의 압력변화에 따라 벤트홀을 통해 공기의 출입이 이뤄지므로 (스프링의 거동 속도를 늦춰 타격음 발생을 억제하는) 에어 댐핑효과를 추가적으로 얻을 수 있으며, 플런저의 상단에는 코일로 전류가 인가되면 생성되는 전자기력에 의해 자화(磁化)될 수 있는 플레이트가 결합되어 동일한 전류소모만으로 플런저에 작용하는 전자기력을 더욱 증대시킬 수 있는 효과를 가지며, 이에 따라 플런저의 작동 시 반응속도를 증대시킬 수 있다.
그리고, 상기 벤트홀에는 필터가 내장되어 이물질의 유입을 차단할 수 있고, 플런저 및 스프링의 작동 시 작동음의 외부전파를 억제할 수 있다.
아울러, 상기 벤트홀은 대경부와 소경부로 구분되어 상기 필터 및 커버의 장착이 용이하게 이뤄질 수 있다.
도 1 은 종래의 액티브마운트가 종방향으로 절개된 상태를 도시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액티브마운트가 종방향으로 절개된 상태의 정면 모습과 벤트홀이 타공된 부분을 확대하여 도시한 도면,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액티브마운트가 종방향으로 절개된 상태의 사시도 및 벤트홀이 타공된 부분을 확대하여 도시한 도면,
도 4 는 플레이트와 플런저가 별도로 제조된 후에 결합된 모습<A> 및 플레이트가 플런저의 상단에 일체로 제조된 모습<B>을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액티브마운트의 구조를 더욱 상세하게 설명한다.
도 2 와 도 3 을 참조하면, 본 발명의 액티브마운트는 종래의 구조와 같이 케이스(12) 내부에서 상측에는 탄성재질의 인슐레이터(10)가 장착되고 하단에는 다이어프레임(14)이 결합되되, 상기 인슐레이터(10)와 다이어프레임(14) 사이에는 노즐판(13)이 장착되어 내부 공간은 상측액실과 하측액실로 구획되고, 상기 노즐판(13)은 둘레를 따라 환형의 유로가 형성되며 수직방향으로 개통된 제2유로가 추가적으로 형성된 구조를 갖는다. 그리고, 상기 다이어프레임(14)은 플레이트(52)와 함께 플런저(20)의 상단에 결합되어 상기 플런저(20)가 상승하면 제2유로는 폐쇄되고 플런저(20)가 하강하면 제2유로는 개방되도록 구성된다.
상기 플런저(20)는 다이어프레임(14) 아래에서 상하방향으로 활주가능하게 하부케이스(30) 내에 장착되며, 상기 하부케이스(30)에는 스프링(50) 및 코일(40)과 함께 장착된다. 상기 스프링(30)은 플런저(20)를 상승시키는 방향으로 탄성력이 작용하도록 장착되며, 상기 코일(40)은 전류인가에 따라 전자기력을 발생시켜 플런저(20)를 하강시키도록 구성된다.
상기 스프링(50)은 종래와 같이 판스프링으로써 테두리 부분이 하부케이스(30) 내에 끼워지며, 다이어프레임(14)과 코일(40) 사이의 내부를 두 공간(X1, X2)으로 구획하되, 고무재질로 제조되어 하부케이스(30) 내에 끼워지는 테두리 부분에는 이동이 구속되도록 고정링(51)이 내장된다.
그리고, 본 발명에서는 플런저(20)의 상승하강에 따른 스프링(50)의 거동에 의한 내부 공간(X1, X2)의 압력변화에 따라 공기의 출입이 이뤄지는 벤트홀(32)이 타공된다.
상기 벤트홀(32)은 스프링(50) 아래에 위치하며 하부케이스(30)에서 두께가 부분적으로 더 증가된 벽면부(31)에서 상하방향으로 관통되도록 형성되고, 상대적으로 더 작은 직경을 갖는 소경부(32a)와 상대적으로 더 큰 직경을 갖는 대경부(32b)가 연결된 구조를 갖되, 상기 대경부(32b)가 스프링(50)과 더 가까운 윗쪽에 형성되도록 구성된다. 그리고, 대경부(32b) 위에는 에어댐핑홀(61)이 타공된 커버(60)가 안착된다.
상기 대경부(32b) 내에는 먼지 및 이물질을 여과시키는 필터(미도시)가 선택적으로 장착되므로 커버(60)는 필터 위에 위치하게 된다. 아울러, 상기 커버(60)에 타공된 에어댐핑홀(61)의 직경은 소경부(32a)의 직경보다 더 작게 형성된다. 상기 커버(60)는 에어댐핑홀(61)을 통한 공기 유동시 탄성변형이 가능한 재질로 제조되는 것이 바람직하나, 변형이 이뤄지지 않는 재질로 제조될 수도 있다.
또한, 본 발명에서는 플런저(20)를 하강시킬 때 보다 적은 전류만 소모될 수 있도록 전자기력을 더욱 증대시키기 위해 상기 플런저(20)의 상단에는 코일로 전류가 인가되면 생성되는 전자기력에 의해 자화(磁化)될 수 있는 플레이트(52)가 결합된다. 즉, 상기 플레이트(52)는 플런저(20)의 하강시 작용하는 전자기력이 미치는 면적을 증대시키기 위해 장착된 것으로써 전자기력이 효율적으로 작용하도록 플런저(20)의 승강방향과 수직을 이루도록 배치되는 평판부(52a)를 갖는다.
본 발명의 실시예에서 상기 플레이트(52)의 평판부(52a')는 도 4 의 <B> 와 같이 플런저(20')와 일체로 제조되거나 <A> 에 도시된 바와 같이 플런저(20)와 별도로 플레이트(52a)가 제조된 후 결합될 수 있다.
즉, 일체로 제조되는 경우에는 플런저(20')의 상단을 직경을 더 크게 형성하여 평판부(52')를 구성할 수 있고, 반면에 플레이트(52)가 플런저(20)와 별도로 제조된 후 결합하는 경우에는, 상기 플레이트(52)의 평판부(52a)에서 상측으로 돌출된 모양을 가지며 상측면은 다이어프레임(14)에 맞닿고(고정되고) 하측면은 플런저(20)에 고정되도록 배치는 돌출부(52b)가 평판부(52a) 중앙에 형성된 구조를 갖는다. 상기 돌출부(52b)는 플런저(20)의 상단에 강제압입되도록 조립될 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 코일(40)로 전원이 인가되어 플런저(20)가 하강하는 동안 스프링(50)의 거동에 의하여 내부 공간(X1, X2)에서 압력차가 발생할 때, 에어댐핑홀(61)을 통해 공기의 출입이 이뤄져서 내부 공간(X1, X2)에서 댐핑력이 작용하므로, 스프링(50)의 하강속도 및 복귀속도를 저감시켜 플런저(20)의 상단과 하단에서 충돌음의 발생을 억제할 수 있다.
아울러, 본 발명의 플런저(20)는 코일로 전류가 인가되면 생성되는 전자기력에 의해 자화(磁化)될 수 있는 플레이트(52)와 결합되어 상기 플런저(20)에 작용하는 전자기력을 더욱 증대시킬 수 있으므로 보다 적은 전류소모만으로도 작동이 가능하여 코일(40) 및 플런저(20)의 크기를 더욱 줄일 수 있고, 반응속도를 증대시킬 수 있다. 그리고, 상기 벤트홀(32)은 대경부(32b)와 소경부(32a)를 가지므로, 필터의 조립이 용이하게 이뤄질 수 있고, 공기 출입시 댐핑력이 효율적으로 작용할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
20 : 플런저
30 : 하부케이스
31 : 벽면부
32 : 벤트홀(32a: 소경부, 32b: 대경부)
40 : 코일
50 : 스프링
51 : 고정링
52 : 플레이트
60 : 커버
61 : 에어벤트홀

Claims (12)

  1. 케이스 내에서 인슐레이터와 다이어프레임 사이에 노즐판이 장착되어 내부가 상측액실과 하측액실로 구획되고, 내부의 체결변화에 따라 봉입된 하이드로액이 노즐판에 형성된 유로 또는 제2유로를 통해 유동하는 액티브마운트의 구조에 있어서,
    상기 다이어프레임 아래로 케이스에 결합되는 하부케이스;와
    상기 하부케이스 내에서 상하로 활주가능하게 결합되되 상승했을 때 다이어프레임이 제2유로를 차폐시키도록 상단은 다이어프레임과 결합되는 플런저;와
    상기 플런저를 상승시키는 방향으로 탄성력이 작용하도록 장착되되 테두리 부분이 하부케이스 내에 끼워지는 판 모양을 갖도록 제조되며, 다이어프레임과 코일 사이의 내부 공간을 구획하도록 배치된 스프링; 및
    전원인가에 따라 전자기력을 발생시켜 플런저를 하강시키는 코일;을 포함하고,
    상기 하부케이스에는 플런저의 상승하강에 의한 내부 공간의 압력변화에 따라 공기의 출입이 이뤄지는 벤트홀이 타공되며, 상기 벤트홀에는 에어댐핑홀이 타공된 커버가 안착되고, 상기 벤트홀은 상대적으로 더 작은 직경을 갖는 소경부와 상대적으로 더 큰 직경을 갖는 대경부가 연결된 구조를 갖되, 상기 대경부가 스프링과 더 가까운 윗쪽에 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 액티브마운트의 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링은 고무재질로 제조되고, 하부케이스 내에 끼워지는 테두리 부분에는 고정링이 내장된 것을 특징으로 하는 액티브마운트의 구조.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 벤트홀은 스프링 아래에 위치하며 하부케이스에서 두께가 부분적으로 더 증가된 벽면부에서 상하방향으로 관통되도록 형성된 것을 특징으로 하는 액티브마운트의 구조.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 대경부 내에는 먼지를 여과시키는 필터가 장착되고, 상기 필터 윗쪽에 에어댐핑홀이 타공된 커버가 안착되는 것을 특징으로 하는 액티브마운트의 구조.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 에어댐핑홀의 직경은 소경부의 직경보다 더 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브마운트의 구조.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 커버는 에어댐핑홀을 통한 공기 유동시 탄성변형이 가능한 재질로 제조된 것을 특징으로 하는 액티브마운트의 구조.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 플런저의 상단에는 전자기력에 의해 자화될 수 있는 플레이트가 결합된 것을 특징으로 하는 액티브마운트의 구조.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 플레이트는 플런저의 승강방향과 수직을 이루도록 배치되며 스프링과 결합된 평판부;를 갖는 것을 특징으로 하는 액티브마운트의 구조.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 플레이트는 플런저와 일체로 제조된 것을 특징으로 하는 액티브마운트의 구조.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 플레이트는 평판부에서 상측으로 돌출된 모양을 가지며 상측면은 다이어프레임에 맞닿고 하측면은 플런저에 맞닿도록 배치는 돌출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브마운트의 구조.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 플레이트는 플런저와 별도로 제조된 후에 돌출부가 플런저의 상단에 강제압입되도록 조립되는 것을 특징으로 하는 액티브마운트의 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001227581A (ja) * 2000-02-14 2001-08-24 Tokai Rubber Ind Ltd 防振装置および防振装置用アクチュエータ
JP2010264925A (ja) 2009-05-15 2010-11-25 Honda Motor Co Ltd 能動型防振支持装置

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