(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動体側に取り付けられる第一の連結部材と、車体側のメンバ等に取り付けられる第二の連結部材と、これら第一の連結部材と第二の連結部材との間にあって上記振動体からの振動を遮断するインシュレータと、当該インシュレータの一部にてその室壁の一部が形成されるものであって非圧縮性流体である液体の封入される主室と、当該主室にオリフィスを介して連結されるとともにダイヤフラムにてその室壁の一部が形成される副室と、上記主室と副室との間を仕切る仕切部材と、上記主室内の液体を特定の周波数にて加振する加振装置と、からなる液体封入式の防振装置において、上記加振装置を、上記主室と副室との間を仕切る仕切部材のところに設けられるものであって回転軸を中心にして放射状に設けられる複数のベーンと、当該ベーンを内包するものであって上記仕切部材の一部にて形成される複数の加振室と、上記ベーンが所定の周波数にて揺動運動するよう当該ベーンの取付けられる上記回転軸を所定の周波数にて駆動するアクチュエータと、からなるようにしたことを特徴とする液体封入式防振装置。
【請求項２】
請求項１記載の液体封入式防振装置において、上記加振装置を形成するベーンを当該ベーンの取付けられる回転軸の周りに円周方向において等間隔状に設けるとともに、当該ベーンの作動によって形成される液体の流動をベーンの取付けられる回転軸の軸線方向及び当該回転軸の放射軸方向にて行なわせるようにしたことを特徴とする液体封入式防振装置。
【請求項３】
請求項１記載の液体封入式防振装置において、上記加振装置を形成する加振室を、上記ベーンの設けられる回転軸の軸線に対してその放射軸方向に等間隔状に設けるようにするとともに、当該加振室内にそれぞれ一枚づつベーンを有するようにし、このような構成からなる上記加振室の周りに円環状に副室を設けるようにしたことを特徴とする液体封入式防振装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３記載の液体封入式防振装置において、上記アクチュエータを電磁式のロータリアクチュエータからなるようにするとともに、当該ロータリアクチュエータの作動制御を電圧のデューティ制御方式にて行なわせるようにしたことを特徴とする液体封入式防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体封入式の防振装置に関するものであり、特に、主室と副室との間に形成される加振室内にロータリアクチュエータにて駆動される揺動ベーンを有するベーンタイプの加振装置を設けるとともに、当該加振装置を特定の周波数にて振動させることによって上記主室内の液体を加振し、これによって、特定周波数の振動入力に対して動バネ定数を変化させるようにした液体封入式防振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
防振装置のうち、特に、自動車用のエンジンマウント等にあっては、動力源であるところのエンジンが、アイドリング運転の状態から最大回転速度までの間、種々の状況下で使用されるものであるため、広い範囲の周波数に対応できるものでなければならない。このような複数の条件に対応させるために、内部に液室を設け、更には、当該液室内の液体を特定の周波数にて加振する揺動ピストン等からなる加振装置を設けるようにした液体封入式防振装置がすでに案出されており、例えば特開平９−３１７８１５号公報等により公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このものは、図６に示す如く、主室２０と副室３０との間を連結する連通路５０のところに設けられるものであって単一の扇形揺動ピストン１０を主に形成されるものである。そして、このような構成からなるものにおいて、主室２０内の液体への加振力を高めさせようとすると、上記揺動ピストン１０の受圧面積を大きく採らなければならない。そのためには、揺動ピストン１０駆動用のモータあるいはアクチュエータ４０を大形のものとしなければならない。また、一枚の揺動ピストンからなるものであるため、揺動ピストン１０の受圧面積を上げようとすると、揺動ピストン１０の回転径方向の幅（Ｄ）を大きく採らなければならず、加振装置全体が大形化せざるを得ない。その結果、液体封入式防振装置全体も大形化せざるを得ないと言う問題点を有する。このような問題点を解決するために、上記揺動ピストンを複数枚のベーンにて形成させるとともに、ベーンの径、すなわち、加振装置の径を小さくすることのできるようにしたベーンタイプの加振装置を有する液体封入式防振装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、振動体側に取り付けられる第一の連結部材と、車体側のメンバ等に取り付けられる第二の連結部材と、これら第一の連結部材と第二の連結部材との間にあって上記振動体からの振動を遮断するインシュレータと、当該インシュレータの一部にてその室壁の一部が形成されるものであって非圧縮性流体である液体の封入される主室と、当該主室にオリフィスを介して連結されるとともにダイヤフラムにてその室壁の一部が形成される副室と、上記主室と副室との間を仕切る仕切部材と、上記主室内の液体を特定の周波数にて加振する加振装置と、からなる液体封入式の防振装置に関して、上記加振装置を、上記主室と副室との間を仕切る仕切部材のところに設けられるものであって回転軸を中心にして放射状に設けられる複数のベーンと、当該ベーンを内包するものであって上記仕切部材の一部にて形成される複数の加振室と、上記ベーンが所定の周波数にて揺動運動するよう当該ベーンの取付けられる上記回転軸を所定の周波数にて駆動するアクチュエータと、からなるようにした構成を採ることとした。
【０００５】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、所定の受圧面積を確保するに当って必要とされるベーンの径方向の幅を小さくすることができるようになり、加振装置全体の小形化を図ることができるようになる。また、所定の加振力を発生させるためのアクチュエータとして小出力のものを用いることができるようになり、本液体封入式防振装置の小形化及び軽量化等を図ることができるようになる。
【０００６】
次に、請求項２記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１記載の液体封入式防振装置に関して、上記加振装置を形成するベーンを、当該ベーンの取付けられる回転軸の周りに円周方向において等間隔状に設けるとともに、当該ベーンの作動によって形成される液体の流動をベーンの取付けられる回転軸の軸線方向と、当該回転軸の放射軸方向との２方向にて行なわせるようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、各ベーンにて形成される加振室が、回転軸の周りに放射状に複数個形成されることとなり、小さな加振室からの出力を複数統合することによって大きな出力を得ることができるようになる。また、ベーンの取付けられる回転軸には、常に釣り合った力（荷重）が加わることとなり、当該回転軸を駆動するアクチュエータを小出力のものにて対応させることができるようになる。また、上記回転軸を支える軸受等の強度・剛性等も、あまり高く採る必要がなくなる。その結果、加振装置全体の小形化を図ることができるようになる。
【０００７】
次に、請求項３記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１記載の液体封入式防振装置に関して、上記加振装置を形成する加振室を、上記ベーンの設けられる回転軸の軸線に対してその放射軸方向に等間隔状に設けるようにするとともに、当該加振室内にそれぞれ一枚づつベーンを有するようにし、このような構成からなる上記加振室の周りに円環状に副室を設けるようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、加振室を主室の下側であって円環状副室の内側にコンパクトにまとめることができるようになり、所定の能力を発揮する加振装置の小形化、延いては液体封入式防振装置全体の小形化を図ることができるようになる。
【０００８】
次に、請求項４記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１ないし請求項３記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１ないし請求項３記載の液体封入式防振装置に関して、上記アクチュエータを電磁式のロータリアクチュエータからなるようにするとともに、当該ロータリアクチュエータの作動制御を電圧に関するデューティ制御方式にて行なわせるようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、高次のエンジン振動等を含めた各種の振動に対応させた力波（発生波）を簡単に発生させることができるようになり、振動遮断を効率良く行なうことができるようになる。すなわち、電磁式アクチュエータへの入力電圧をパルス波からなるようにするとともに、当該パルス電圧波のデューティ比率を適宜調整することによってアクチュエータ及びベーンにて形成される力波（発生波）を上記主室（液室）に入力される振動波の波形に合せた状態で生成することができるようになる。その結果、デューティ比率の制御によって、アイドリング振動を初めとした高次の振動入力に対して、本液体封入式防振装置の動バネ定数を変化させて対応することができるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１ないし図５を基に説明する。本実施の形態に関するものの、その構成は、図１に示す如く、振動体側に取り付けられる第一の連結部材９１と、車体側のメンバ等に取り付けられる第二の連結部材９５と、これら第一の連結部材９１と第二の連結部材９５との間にあって、上記振動体からの振動を遮断するゴム状のインシュレータ８と、当該インシュレータ８に対して直列に設けられ、かつ、非圧縮性流体（液体）の封入される主室６及び副室７と、これら主室６と副室７との間において液体を流動させるオリフィス６７と、上記主室６と副室７との間を仕切る仕切部材３と、上記副室７の室壁の一部を形成するものであって外部の大気との間を仕切るダイヤフラム４と、上記主室６と上記副室７との間に設けられる仕切部材３のところに設けられるものであって上記主室６内の液体を特定の周波数にて加振する加振装置１と、当該加振装置１を形成するベーン１１を駆動する電磁式のロータリアクチュエータ２と、当該電磁式ロータリアクチュエータ２の作動を制御する制御手段５と、からなることを基本とするものである。
【００１０】
このような構成からなるものにおいて、上記加振装置１は、具体的には、図１ないし図３に示す如く、主室６と副室７との間を仕切る仕切部材３のところに設けられるものであって電磁式ロータリアクチュエータ２にて駆動される回転軸１２と、当該回転軸１２のラジアル方向に設けられるものであって円周方向において等間隔状に設けられる複数枚のベーン１１と、これらベーン１１を内包するものであって上記主室６及び副室７に連通する加振室１６、１７と、からなることを基本とするものである。なお、このような構成からなるものにおいて、上記ベーン１１は、図２に示す如く、２枚のものが、上記回転軸１２の軸線を中心にして対称形の位置に設けられるのが一般的ではあるが、ベーン１１の径方向幅（Ｄ）を小さくして、かつ、発生力を上げるためには、図３に示すような３枚のもの、あるいは、この他に４枚のもの等が考えられる。いずれにしても、このような複数枚のベーン１１が回転軸１２の軸線を基礎にして、その放射軸方向に取付けられるとともに、円周方向において等間隔状に設けられるようになっているものである。これによって、回転軸１２には、常に釣り合った力が加わることとなる。
【００１１】
また、このような構成からなる本加振装置１のベーン１１等にて形成される加振室１６、１７への流体（液体）の流動、特に、主室６につながる主室側加振室１６への流動は、図１及び図２に示す如く、仕切部材３の上面側に設けられた主室側開口部３６を介して上記ベーン１１の側面部、すなわち、当該ベーン１１の取付けられる回転軸１２の軸線方向から成されるとともに、副室７につながる副室側加振室１７への流動は、上記ベーン１１及び回転軸１２の放射軸方向に設けられた副室側開口部３７を介して行なわれるようになっているものである。すなわち、ベーン１１及び当該ベーン１１を収納するハウジング３１のラジアル方向仕切壁３１１等にて形成される加振室のうち、一方のもの（主室側加振室）１６は、軸線方向の開口部（主室側開口部）３６を介して主室６に連通するとともに、残りの一方のもの（副室側加振室）１７は、放射軸方向、すなわちハウジング３１の円周壁３１３に設けられた副室側開口部３７を介して副室７に連通するようになっているものである。そして、この円周壁３１３の外側に、円環状の副室７が形成されるようになっているものである（図２，図３参照）。これらによって、加振装置１を限られたスペース内に設置することができるようになり、本液体封入式防振装置全体を小形化することができるようになる。
【００１２】
このような構成からなる加振装置１を特定の周波数にて駆動する電磁式のロータリアクチュエータ２は、図１に示す如く、上記加振装置１の上記ベーン１１を駆動する回転軸１２の一端側（下端側）に設けられる円筒状の永久磁石２１と、当該永久磁石２１の周りに設けられるものであって当該永久磁石２１を特定の周波数にて回転駆動する（揺動運動させる）コイル２２と、からなることを基本とするものである。そして、これらのところには、上記コイル２２に所定のデューティ比率からなるパルス電圧を供給するように制御作用をする制御手段５が設けられるようになっている。
【００１３】
この制御手段５は、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）を主に形成されるマイクロコンピュータ等からなるものであり、当該制御手段５の制御作用により、上記電磁式ロータリアクチュエータ２が駆動されるようになっているものである。これによって、上記加振装置１を形成するベーン１１が駆動され、各加振室１６、１７内の液体を加振することとなる。すなわち、これら構成を採ることによって、上記各加振室、特に主室側加振室１６につながる上記主室６内の液体は特定の周波数にて加振されることとなる。なお、上記制御手段５からコイル２２に供給されるパルス電圧波は、図４に示す如く、横座標の時間軸において、そのデューティ比率が適宜変えられるようになっているものである。このようなデューティ比率の制御されたパルス電圧波が上記コイル２２に供給されることによって、永久磁石２１を有する上記回転軸１２及びベーン１１は適宜駆動されることとなる。そして、その結果、各加振室、特に主室側加振室１６のところには、図４の実線図示のような変形正弦波からなる力波（発生波）が生ずることとなる。そして更に、この変形正弦波からなる力波（発生波）は、主室６内の液体へと伝播され、第一の連結部材９１及びインシュレータ８側から入力されるエンジンアイドリング振動等に対応するようになっているものである。なお、本実施の形態においては、発生波として、図４に示すような変形正弦波が取り挙げられているが、これは、例えば３気筒エンジンにおける爆発振動がクランクシャフトの回転１次振動に重ね合わされた状態で防振装置のところに入力される場合を想定しているものである。
【００１４】
次に、このような構成からなる本実施の形態のものについてのその他の実施形態（変形例）について、図５を基に説明する。このものも、基本的には、上記図１ないし図３のところで述べたものと同じである。その特徴とするところは、一方の液室である主室６、６’が上下二つに分割されていることである。そして、このような上下二つの主室６、６’間に加振装置１及び副室７が設けられるようになっているものである。このような構成を採ることにより、加振装置１を有する液体封入式防振装置が、狭いスペース内に一体的にまとめられることとなる。
【００１５】
次に、このような構成からなる本実施の形態のものについての、その作動態様等について説明する。すなわち、本実施の形態のものにおいては、主室６と副室７との間を仕切る仕切部材３のところに、主室６内の液体を加振する加振装置１が設けられるようになっているとともに、当該加振装置１を形成するベーン１１は電磁式のロータリアクチュエータ２によって特定の周波数にて駆動されるようになっているものである。従って、例えば、入力振動がエンジンアイドリング振動である場合には、上記電磁式ロータリアクチュエータ２を制御手段５の作用により作動させることによって、上記加振装置１のベーン１１を作動させ、更に、当該ベーン１１の収納される主室側加振室１６内の液体を加振し、最終的に、主室６内の液体を振動させる。そして、上記インシュレータ８を介して入力されるエンジンアイドリング振動による上記主室６内の液圧上昇を吸収するようにする。その結果、本防振装置にて形成されるバネ系の動バネ定数が変化することとなる。これによって、エンジンアイドリング振動の吸収及び遮断が行なわれることとなる。
【００１６】
なお、本実施の形態においては、上記制御手段５からコイル２２に供給される電圧をパルス波からなるようにする（図４参照）とともに、そのパルス波を、図４の横座標における時間軸において、デューティ比率を変化させるようにする。このように適宜制御されたパルス電圧波が上記コイル２２に供給されることによって、永久磁石２１を有する上記回転軸１２及びベーン１１は適宜駆動されることとなる。そして、その結果、各加振室、特に主室側加振室１６のところには図４の実線図示のような変形正弦波からなる力波（発生波）が形成されることとなる。この変形正弦波は、アイドリング運転時におけるエンジン爆発振動に起因する高次の振動成分等が含まれている場合の振動波形に相当するものである。このように、本実施の形態のものにおいては、上記制御手段５からの信号（パルス電圧波）のデューティ比率を適宜制御することによって、高次成分の振動入力に対しても動バネ定数を変化させることができるようにしている。また、電圧制御方式を採ることとしているので、システムとして電流増幅用のアンプ等を必要とせず、装置全体の低価格化を図ることができるようになる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、振動体側に取り付けられる第一の連結部材と、車体側のメンバ等に取り付けられる第二の連結部材と、これら第一の連結部材と第二の連結部材との間にあって上記振動体からの振動を遮断するインシュレータと、当該インシュレータの一部にてその室壁の一部が形成されるものであって非圧縮性流体である液体の封入される主室と、当該主室にオリフィスを介して連結されるとともにダイヤフラムにてその室壁の一部が形成される副室と、上記主室と副室との間を仕切る仕切部材と、上記主室内の液体を特定の周波数にて加振する加振装置と、からなる液体封入式の防振装置に関して、上記加振装置を、上記主室と副室との間に設けられるものであって回転軸を中心にして放射状に設けられる複数のベーンと、当該ベーンにて形成される複数の加振室と、上記ベーンが所定の周波数にて揺動運動するよう当該ベーンの取付けられる上記回転軸を所定の周波数にて駆動するアクチュエータと、からなるようにした構成を採ることとしたので、所定の出力の要求される加振装置を複数の加振室及びそこに収納される小形のベーンにて形成することができるようになり、加振装置全体の小形化を図ることができるようになった。また、所定の加振力を発生させるためのアクチュエータも小出力のものを用いることができるようになり、本液体封入式防振装置の小形化及び軽量化等を図ることができるようになった。
【００１８】
また、上記加振装置を形成するベーンを、当該ベーンの取付けられる回転軸の周りに円周方向において等間隔状に設けるとともに、当該ベーンの作動によって形成される液体の流動をベーンの取付けられる回転軸の軸線方向及び当該回転軸の放射軸方向の２方向にて行なわせるようにした構成を採ることとしたので、各ベーンにて形成される加振室を、回転軸の周りに放射状に複数個設けることができるようになり、これらの小さな加振室からの出力を複数統合することによって大きな出力を得ることができるようになった。また、ベーンの取付けられる回転軸には、常に釣り合った力（荷重）が加わることとなり、当該回転軸を駆動するアクチュエータを小出力のものにて対応させることができるようになった。また、上記回転軸を支える軸受等の強度・剛性等も、あまり高く採る必要がなくなり、加振装置全体の小形化を図ることができるようになった。
【００１９】
また、上記アクチュエータを電磁式のロータリアクチュエータからなるようにするとともに、当該ロータリアクチュエータの作動制御を電圧のデューティ制御方式にて行なわせるようにした構成を採ることとしたので、高次のエンジン振動等を含めた各種の振動に対応させた力波（発生波）を簡単に発生させることができるようになり、振動遮断を効率良く行なうことができるようになった。すなわち、電磁式アクチュエータへの入力電圧をパルス波からなるようにするとともに、当該パルス電圧波のデューティ比率を適宜調整することによってアクチュエータ及びベーンにて形成される力波（発生波）を上記主室（液室）に入力される振動波の波形に合せた状態で生成することができるようになった。その結果、デューティ比率の制御によって、アイドリング振動を初めとした高次の振動入力に対しても、本液体封入式防振装置の動バネ定数を変化させて対応することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の主要部を成すベーン及び加振室周りの構成を示す横断面図である。
【図３】本発明にかかるベーン及び加振室周りの構成についての他の例を示す横断面図である。
【図４】本発明にかかる電磁式ロータリアクチュエータに供給されるパルス電圧波についての、そのデューティ制御状態を示す図（グラフ）である。
【図５】本発明にかかる液体封入式防振装置についての他の例（変形例）を示す縦断面図である。
【図６】従来例における揺動ピストン型加振装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１  加振装置
１１  ベーン
１２  回転軸
１６  主室側加振室
１７  副室側加振室
２  アクチュエータ（電磁式ロータリアクチュエータ）
２１  永久磁石
２２  コイル
３  仕切部材
３１  ハウジング
３１１  仕切壁
３１３  円周壁
３６  主室側開口部
３７  副室側開口部
４  ダイヤフラム
５  制御手段
６  主室
６’  主室
６７  オリフィス
７  副室
８  インシュレータ
９１  第一の連結部材
９５  第二の連結部材
【図１】
0003712904.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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