(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の固定子に対して軸方向の相対変位を許容された可動子が挿入されて、該可動子が該固定子に取り付けられるハウジングに対して支持ゴム弾性体によって弾性連結されていると共に、それら固定子と可動子が、通電によって磁界を生じるコイルを備えたコイル部材と、該コイルが生じる磁界の作用で該コイル部材に対して相対変位するアーマチャとの各一方を備えている防振用電磁式アクチュエータにおいて、
前記ハウジングが筒状の周壁部を備えており、前記固定子が該周壁部の内周に配されていると共に、該周壁部と該固定子の軸直角方向間に隙間が設けられて、該固定子が該ハウジングに対する軸直角方向の相対変位によって前記可動子と位置合わせされた状態で該ハウジングに取り付けられていることを特徴とする防振用電磁式アクチュエータ。
【請求項２】
前記可動子に対して軸直角方向で位置合わせされた前記固定子が、前記ハウジングに対して軸直角方向で相対変位不能に固定されている請求項１に記載の防振用電磁式アクチュエータ。
【請求項３】
前記ハウジングが有底カップ形状とされていると共に、前記支持ゴム弾性体には支持金具が固着されており、該支持金具が該ハウジングに固定されている一方、前記可動子に対して軸直角方向に位置合わせされた前記固定子が該ハウジングの底壁部と該支持金具との間で軸方向に挟持されて該ハウジングに対して軸直角方向で相対変位不能に固定されている請求項２に記載の防振用電磁式アクチュエータ。
【請求項４】
前記可動子には前記支持ゴム弾性体に固着された出力部材が挿通されており、該可動子の該出力部材に対する軸方向位置を調整可能とする位置調整手段が設けられている請求項１〜３の何れか一項に記載の防振用電磁式アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載された防振用電磁式アクチュエータの製造方法であって、
前記固定子を前記ハウジングの前記周壁部の内周に配して、該固定子を前記可動子に対して軸直角方向で位置合わせする位置合わせ工程と、
該可動子に対して軸直角方向で位置決めされた該固定子を該ハウジングに対して軸直角方向で相対変位不能に固定する固定工程と
を、有することを特徴とする防振用電磁式アクチュエータの製造方法。
【請求項６】
第一の取付部材と第二の取付部材が本体ゴム弾性体によって弾性連結されていると共に、壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成された流体室が形成されており、該流体室には非圧縮性流体封入されていると共に、該流体室の壁部の他の一部が加振部材で構成されて、該加振部材には請求項１〜４の何れか一項に記載された防振用電磁式アクチュエータの前記可動子が取り付けられて、該防振用電磁式アクチュエータの発生加振力が該加振部材によって該流体室に及ぼされるようにされていることを特徴とする能動型流体封入式防振装置。
【請求項７】
請求項１〜４の何れか一項に記載された防振用電磁式アクチュエータの前記ハウジングが制振対象部材に取り付けられるようになっていると共に、前記固定子と前記可動子が前記支持ゴム弾性体によって相互に弾性連結されていることを特徴とする能動型制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子に対する可動子の駆動力をコイルへの通電によって生じる防振用電磁式アクチュエータとその製造方法、更には防振用電磁式アクチュエータの発生力を流体室に及ぼすことで振動を相殺的に低減する能動型流体封入式防振装置と、防振用電磁式アクチュエータの発生力によって制振対象部材の振動を相殺的に低減する能動型制振装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、能動型流体封入式防振装置や能動型制振装置などでは、加振力を生じるアクチュエータとして、防振用電磁式アクチュエータが採用されている。防振用電磁式アクチュエータは、ハウジングに収容される筒状の固定子と、固定子に対して相対変位可能に差し入れられた可動子とを備えており、それら固定子と可動子が、通電によって磁界を形成するコイルを備えたコイル部材と、コイルが形成する磁界の作用で生じる力によってコイル部材に対して相対変位するアーマチャとの各一方を備えている。なお、特許第３８４５４２１号公報（特許文献１）に示された防振用電磁式アクチュエータは、コイル部材を備える筒状の固定子が、アーマチャを備える可動子に外挿された構造を有している。
【０００３】
ところで、特許文献１では、コイルに取り付けられたアウタヨークがハウジングの周壁部に軸直角方向で当接して嵌着されており、固定子はハウジングによって軸直角方向の位置を設定されている。一方、可動子は、支持ゴム弾性体によって、ハウジングに対して軸直角方向で弾性的に位置決めされている。従って、固定子と可動子がハウジングに対して軸直角方向でそれぞれ高精度に位置合わせされることによって、固定子と可動子が軸直角方向で相対的に位置合わせされるようになっている。
【０００４】
しかしながら、実際には、部品の寸法誤差や支持ゴム弾性体の成形後の収縮などによって、固定子と可動子の相対位置のずれは避け難く、出力特性のばらつきや、固定子側と可動子側とが周上の一部で強く当接することによる摩耗、更には支持ゴム弾性体の歪みなどが問題になるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８４５４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、目的とする出力を安定して得ることができると共に、作動の安定化や耐久性の向上などを簡単な構造で実現することができる、新規な構造の防振用電磁式アクチュエータと、その製造方法とを、提供することにある。
【０００７】
さらに、本発明は、上記の如き効果を奏する防振用電磁式アクチュエータを備える、新規な構造の能動型流体封入式防振装置および能動型制振装置を提供することも、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。
【０００９】
すなわち、本発明の第一の態様は、ハウジングに取り付けられる筒状の固定子と、固定子に挿入されて軸方向の相対変位を許容される可動子とが、支持ゴム弾性体によって相互に弾性連結されていると共に、それら固定子と可動子が、通電によって磁界を生じるコイルを備えたコイル部材と、該コイルが生じる磁界の作用で該コイル部材に対して相対変位するアーマチャとの各一方を備えている防振用電磁式アクチュエータにおいて、前記ハウジングが筒状の周壁部を備えており、前記固定子が該周壁部の内周に配されていると共に、該周壁部と該固定子の軸直角方向間に隙間が設けられて、該固定子が該ハウジングに対する軸直角方向の相対変位によって前記可動子と位置合わせされた状態で該ハウジングに取り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
このような本発明の第一の態様に従う構造とされた防振用電磁式アクチュエータによれば、固定子とハウジングの周壁部との間に隙間が設けられることによって、固定子と周壁部の軸直角方向での相対変位が許容されている。これにより、支持ゴム弾性体によってハウジングに対して弾性的に位置決めされた可動子の位置に合わせて、固定子のハウジングに対する相対位置を調節することで、周壁部の内周に配された固定子を可動子と位置合わせできる。その結果、固定子に対する可動子の挿入状態において、支持ゴム弾性体に入力される歪みが低減されると共に、固定子と可動子が軸直角方向で相互に押し当てられることによる摩耗の増大や引っ掛かりによる作動不良等が回避される。
【００１１】
本発明の第二の態様は、第一の態様に記載された防振用電磁式アクチュエータにおいて、前記可動子に対して軸直角方向で位置合わされた前記固定子が、前記ハウジングに対して軸直角方向で相対変位不能に固定されているものである。
【００１２】
第二の態様によれば、可動子に対して位置合わせされた固定子をハウジングに固定することで、固定子と可動子が軸直角方向で相対的に位置決めされた状態に保持されると共に、固定子がハウジングに対して移動する際に異音等を生じるのも回避される。
【００１３】
本発明の第三の態様は、第二の態様に記載された防振用電磁式アクチュエータにおいて、前記ハウジングが有底カップ形状とされていると共に、前記支持ゴム弾性体には支持金具が固着されており、該支持金具が該ハウジングに固定されている一方、前記可動子に対して軸直角方向に位置合わせされた前記固定子が該ハウジングの底壁部と該支持金具との間で軸方向に挟持されて該ハウジングに対して軸直角方向で相対変位不能に固定されているものである。
【００１４】
第三の態様によれば、ハウジングの底壁部と支持金具の間で固定子を軸方向に挟み込むことによって、固定子とハウジングの周壁部との軸直角方向の対向間に隙間を設けた構造であっても、固定子をハウジングに対して簡単に位置決め固定することができる。
【００１５】
本発明の第四の態様は、第一〜第三の何れか一つの態様に記載された防振用電磁式アクチュエータにおいて、前記可動子には前記支持ゴム弾性体に固着された出力部材が挿通されており、該可動子の該出力部材に対する軸方向位置を調整可能とする位置調整手段が設けられているものである。
【００１６】
第四の態様によれば、固定子と可動子を軸直角方向だけでなく軸方向でも位置合わせすることができることから、固定子と可動子の相対位置の誤差に起因する出力特性のばらつきを防ぐことができて、目的とする出力を安定して得ることができる。
【００１７】
本発明の第五の態様は、第一〜第四の何れか一つの態様に記載された防振用電磁式アクチュエータの製造方法であって、前記固定子を前記ハウジングの前記周壁部の内周に配して、該固定子を前記可動子に対して軸直角方向で位置合わせする位置合わせ工程と、該可動子に対して軸直角方向で位置決めされた該固定子を該ハウジングに対して軸直角方向で相対変位不能に固定する固定工程とを、有することを、特徴とする。
【００１８】
第五の態様によれば、ハウジングの周壁部の内周に配した固定子を可動子に対して軸直角方向で位置合わせしてから、固定子をハウジングに対して固定することにより、固定子を可動子に対して位置合わせされた状態に保持できると共に、固定子のハウジングに対する相対変位が防止されて、異音の発生等が回避される。
【００１９】
本発明の第六の態様は、能動型流体封入式防振装置であって、第一の取付部材と第二の取付部材が本体ゴム弾性体によって弾性連結されていると共に、壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成された流体室が形成されており、該流体室には非圧縮性流体封入されていると共に、該流体室の壁部の他の一部が加振部材で構成されて、該加振部材には第一〜第四の何れか一つの態様に記載された防振用電磁式アクチュエータの前記可動子が取り付けられて、該防振用電磁式アクチュエータの発生加振力が該加振部材によって該流体室に及ぼされるようにされていることを、特徴とする。
【００２０】
第六の態様によれば、防振用電磁式アクチュエータの固定子と可動子が相互に位置合わせされることで、流体室に及ぼされる加振力を安定して得ることができると共に、固定子と可動子の摺接による摩耗が抑えられることで、優れた耐久性が実現される。
【００２１】
本発明の第七の態様は、能動型制振装置であって、第一〜第四の何れか一つの態様に記載された防振用電磁式アクチュエータの前記ハウジングが制振対象部材に取り付けられるようになっていると共に、前記固定子と前記可動子が前記支持ゴム弾性体によって相互に弾性連結されていることを、特徴とする。
【００２２】
第七の態様によれば、防振用電磁式アクチュエータの固定子と可動子が位置合わせされることで、制振対象部材に及ぼされる加振力を安定して得ることができると共に、固定子と可動子の摺接による摩耗が抑えられることで、優れた耐久性が実現される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、固定子とハウジングの周壁部との間に隙間が設けられており、固定子が、ハウジングに対する軸直角方向の相対変位によって可動子と位置合わせされた状態で、ハウジングに取り付けられている。それ故、支持ゴム弾性体によってハウジングに対して弾性的に位置決めされた可動子の位置に合わせて、固定子のハウジングに対する相対位置を調節することが可能とされており、固定子に対する可動子の挿入状態において、支持ゴム弾性体に入力される歪みが低減されると共に、固定子と可動子が軸直角方向で押し当てられることによる摩耗の増大や引っ掛かりによる作動不良等が回避される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一の実施形態としてのエンジンマウントを示す縦断面図。
【図２】図１に示すエンジンマウントの要部を拡大して示す部分縦断面図であって、図１のＡ部を拡大して示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
図１には、本発明の第一の実施形態として、本発明に係る防振用電磁式アクチュエータ１０を備えた能動型流体封入式防振装置としてのエンジンマウント１１が示されている。エンジンマウント１１は、第一の取付部材１２と第二の取付部材１４が、本体ゴム弾性体１６によって相互に弾性連結された構造を有している。以下の説明において、特に説明がない限り、上下方向とは、後述する可動子７０の固定子６８に対する変位方向となる図１中の上下方向を言う。
【００２７】
より詳細には、第一の取付部材１２は、金属や合成樹脂などで形成された高剛性の部材であって、略円形断面で上下に延びるブロック形状を有していると共に、上方に突出する板状の取付片１８が一体形成されて、取付片１８にボルト孔２０が貫通形成されている。
【００２８】
第二の取付部材１４は、第一の取付部材１２と同様に高剛性の部材であって、全体として薄肉大径の略円筒形状を有していると共に、外周側に開口する溝状縦断面で周方向に延びている。更に、第二の取付部材１４は、上端部分が上方に行くに従って拡開するテーパ部２２とされていると共に、下端部分が円環板形状のかしめ板部２４とされている。
【００２９】
そして、第一の取付部材１２が第二の取付部材１４の上方に配置されて、それら第一の取付部材１２と第二の取付部材１４の間に本体ゴム弾性体１６が配されている。本体ゴム弾性体１６は、厚肉の略円錐台形状を有しており、小径側の端部が第一の取付部材１２に加硫接着されていると共に、大径側の端部が第二の取付部材１４に加硫接着されている。本実施形態の本体ゴム弾性体１６は、第一の取付部材１２と第二の取付部材１４を備える一体加硫成形品として形成されている。
【００３０】
また、本体ゴム弾性体１６には、大径凹所２６が形成されている。大径凹所２６は、本体ゴム弾性体１６の大径側の軸方向端面に開口する円形横断面の凹所であって、上底壁面が上方に向かって縮径するテーパ形状を有している。なお、大径凹所２６の直径が第二の取付部材１４の内径よりも小さくされており、第二の取付部材１４の内周面が本体ゴム弾性体１６と一体形成された略円筒形状のゴム層によって覆われている。更に、テーパ部２２を含む第二の取付部材１４の上端部分は、外周側まで本体ゴム弾性体１６によって覆われて、本体ゴム弾性体１６に埋設状態で固着されている。
【００３１】
また、本体ゴム弾性体１６の一体加硫成形品には、支持ゴム弾性体３０が取り付けられている。支持ゴム弾性体３０は、略円環板形状を有しており、外周端部に円環状の支持金具３２が加硫接着されている。支持金具３２は、内周部分が溝状とされて支持ゴム弾性体３０の外周端部に固着されていると共に、外周部分が略円環板形状とされて第二の取付部材１４のかしめ板部２４に下方から重ね合わされている。また、支持ゴム弾性体３０の内周端部には、加振部材としての出力部材３４が加硫接着されており、支持ゴム弾性体３０の中央穴が出力部材３４で閉塞されている。更に、出力部材３４は、略皿形状の上部からロッド状の下部が軸方向下方に延び出した構造を有しており、下端部には外周面にねじ山が形成された雄ねじ部３５を備えている。
【００３２】
そして、支持金具３２と出力部材３４を備える支持ゴム弾性体３０が、本体ゴム弾性体１６の一体加硫成形品に取り付けられることによって、本体ゴム弾性体１６の大径凹所２６が支持ゴム弾性体３０によって流体密に覆蓋されている。これにより、本体ゴム弾性体１６と支持ゴム弾性体３０および出力部材３４との間には、流体室としての主液室３６が大径凹所２６を用いて形成されている。主液室３６は、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されると共に、壁部の他の一部が支持ゴム弾性体３０および出力部材３４で構成されており、内部に非圧縮性流体が封入されている。主液室３６に封入される非圧縮性流体は、特に限定されるものではないが、例えば、水やエチレングリコール、アルキレングリコール、ポリアルキレングリコール、シリコーン油、或いはそれらの混合液などの液体が、好適に採用される。更に、後述する流体の流動作用などに基づく防振効果を有利に得るためには、０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体が望ましい。
【００３３】
本実施形態では、支持ゴム弾性体３０と本体ゴム弾性体１６の間に仕切金具３８が配設されている。仕切金具３８は、薄肉の略円板形状を有しており、外周部分が支持金具３２の上面にゴム弾性体を介して重ね合わされていると共に、内周部分が外周部分よりも上方に位置して支持ゴム弾性体３０および出力部材３４から上方に離隔している。更に、仕切金具３８の内周部分には、厚さ方向に貫通する小径の円形孔であるフィルタオリフィス４０が複数形成されている。
【００３４】
また、本体ゴム弾性体１６の一体加硫成形品には、可撓性膜４２が取り付けられている。可撓性膜４２は、撓み変形を容易に許容される薄肉のゴム膜であって、全体として周方向に連続する略円環形状を呈していると共に、外周に凸の縦断面形状を有する。そして、可撓性膜４２は、上端部（内周端部）がインナ嵌着金具４４に加硫接着されていると共に、下端部（外周端部）がアウタかしめ金具４６に加硫接着されている。
【００３５】
インナ嵌着金具４４は、外周に凹の溝断面形状で全周に亘って連続する環状の金具であって、外周面に可撓性膜４２の上端部が加硫接着されている。そして、インナ嵌着金具４４が第一の取付部材１２に外嵌されて、可撓性膜４２の上端部が第一の取付部材１２に取り付けられている。
【００３６】
アウタかしめ金具４６は、全体として大径の略円筒形状を有しており、内周面に可撓性膜４２が加硫接着されている一方、上端部には外周側に広がるフランジ部４８が一体形成されていると共に、下端部が段差の外周端から下方に突出するかしめ片５０とされている。そして、アウタかしめ金具４６のかしめ片５０が第二の取付部材１４のかしめ板部２４にかしめ固定されることにより、可撓性膜４２の下端部が第二の取付部材１４に取り付けられている。なお、第二の取付部材１４の上端部がアウタかしめ金具４６にゴム弾性体を介して軸直角方向に当接しており、第二の取付部材１４の上端部とアウタかしめ金具４６の間が流体密に封止されている。また、支持ゴム弾性体３０に固着された支持金具３２の外周部分は、アウタかしめ金具４６のかしめ片５０によって第二の取付部材１４のかしめ板部２４と共にかしめ固定されて、第二の取付部材１４に固定されている。
【００３７】
このように可撓性膜４２の上端部が第一の取付部材１２に取り付けられると共に、可撓性膜４２の下端部が第二の取付部材１４に取り付けられることにより、可撓性膜４２が本体ゴム弾性体１６の外周側に配されて、本体ゴム弾性体１６と可撓性膜４２の間には外部から流体密に隔てられた副液室５２が形成されている。副液室５２は、壁部の一部が可撓性膜４２で構成されて容積変化が容易に許容されると共に、主液室３６と同じ非圧縮性流体が封入されている。
【００３８】
また、第二の取付部材１４の軸方向中間部分とアウタかしめ金具４６の軸方向中間部分との軸直対向面間には、周方向に連続して延びるトンネル状の流路が形成されている。そして、当該トンネル状流路が周上の一部に形成された第一の連通路５４を通じて主液室３６に連通されると共に、周上の他の一部に形成された第二の連通路５６を通じて副液室５２に連通されることにより、主液室３６と副液室５２を相互に連通するオリフィス通路５８が、第二の取付部材１４とアウタかしめ金具４６の間に形成されている。オリフィス通路５８は、主液室３６および副液室５２の壁ばね剛性を考慮しながら、通路断面積（Ａ）と通路長（Ｌ）の比（Ａ／Ｌ）を調節することにより、流動流体の共振周波数であるチューニング周波数が適宜に設定されており、本実施形態ではエンジンシェイクに相当する１０Ｈｚ程度にチューニングされている。なお、第二の取付部材１４の外周面に本体ゴム弾性体１６と一体形成された図示しない隔壁部が固着されていることにより、トンネル状流路が周方向で一周に満たない長さとされて、トンネル状流路の周方向両端部に連通路５４，５６が形成されている。
【００３９】
また、アウタかしめ金具４６には、締結金具６０が取り付けられている。締結金具６０は、全体として大径の略円筒形状を有しており、上端部にフランジ状の連結板部６２が設けられていると共に、下端部にはフランジ状の取付板部６４が設けられている。そして、連結板部６２がアウタかしめ金具４６のかしめ片５０によってかしめ固定されることにより、締結金具６０がアウタかしめ金具４６と連結されて、それらアウタかしめ金具４６と締結金具６０によってアウタブラケットが構成されている。なお、締結金具６０の連結板部６２は、第二の取付部材１４のかしめ板部２４および支持金具３２の外周部分と共にかしめ片５０でかしめ固定されており、締結金具６０が第二の取付部材１４および支持金具３２に固定されている。
【００４０】
本実施形態のエンジンマウント１１では、例えば、以下の如くして流体封入部分が製造される。即ち、先ず、本体ゴム弾性体１６の一体加硫成形品と可撓性膜４２の一体加硫成形品とを封入流体中又は大気中で組み付ける。その際、例えば非圧縮性流体中で噴流を用いて、オリフィス通路５８や副液室５２から残留エアを取り除くこともできる。
【００４１】
次に、かかる組付体へ支持ゴム弾性体３０の一体加硫成形品を組み付ける。例えば、アウタかしめ金具４６のかしめ片５０に支持金具３２を封入する非圧縮性流体中で圧入することにより、第二の取付部材１４やアウタかしめ金具４６などに固着されたシールゴムを利用して流体密性を確保して、非圧縮性流体の封入と仮封止を行うことができる。これにより、非圧縮性流体を充填した組付体を液中から取り出して、防振用電磁式アクチュエータ１０の組付けを大気中で行うことも可能となる。尤も、各部材を大気中で組み付けた後、第一の取付部材１２に設けた貫通孔から封入流体を注入してから該貫通孔を封止することにより、主液室３６および副液室５２への非圧縮性流体の封入と充填を行うこともできる。
【００４２】
また、締結金具６０の内周側には、防振用電磁式アクチュエータ１０が配設されている。防振用電磁式アクチュエータ１０は、筒状の固定子６８に対して可動子７０が軸方向に相対変位可能に挿入配置された構造を有している。
【００４３】
固定子６８は、上下二段に配されたコイル部材７２，７２を備えている。コイル部材７２は、樹脂製のボビンに金属線材を巻回してなるコイル７４に、アウタヨーク７６が組み付けられた構造とされて、全体として大径の略円筒形状を呈している。アウタヨーク７６は、鉄などの強磁性体で形成されており、コイル７４の軸方向外面に重ね合わされる第一のヨーク７８と、コイル７４の軸方向内面に重ね合わされる第二のヨーク８０とを備えている。より具体的には、第一のヨーク７８がコイル７４の軸方向外面と外周面と内周面の軸方向外端部とを覆うように取り付けられていると共に、第二のヨーク８０がコイル７４の軸方向内面と内周面の軸方向内端部とを覆うように取り付けられている。これにより、コイル７４の周囲には、コイル７４への通電によって生じる磁束を導く磁路が、アウタヨーク７６によって形成されていると共に、コイル７４の内周側において、第一のヨーク７８と第二のヨーク８０が上下に離隔して、磁気ギャップ８２が形成されている。
【００４４】
そして、コイル７４，７４に給電されることにより、コイル７４，７４の周囲に磁束が発生すると共に、発生した磁束がアウタヨーク７６，７６で構成された磁路によって導かれて、磁気ギャップ８２の形成部分でアウタヨーク７６に磁極が形成されるようになっている。なお、上側のコイル部材７２のコイル７４と、下側のコイル部材７２のコイル７４は、連続する線材で形成されていると共に、線材がボビンに対して互いに逆向きに巻回されており、通電によって逆向きの磁束を生じるようになっている。また、上下のコイル部材７２，７２は、略対称な構造とされているが、下側のコイル部材７２には、コイル７４と電気的に接続されたコイル端子金具８４が下方に突出して設けられている。
【００４５】
また、固定子６８は、ハウジングとしてのケース部材８６に収容配置されている。ケース部材８６は、全体として有底の略カップ形状とされて、略円筒形状の周壁部８８と略円板形状の底壁部９０とを一体で備えていると共に、開口部にフランジ状の支持片９２が一体形成されている。そして、固定子６８が、ケース部材８６の周壁部８８の内周で且つ底壁部９０の上方に配されている。なお、本実施形態では、ケース部材８６の底壁部９０は、外周に行くに従って次第に上方に位置する段付き板形状とされており、外周端部が固定子６８に当接する円環板状の固定子支持部９４とされている。
【００４６】
また、固定子６８の中央穴には、ガイドスリーブ９８が差し入れられて配設されている。ガイドスリーブ９８は、薄肉の略円筒形状を有する部材であって、非磁性のステンレス鋼などで形成されていると共に、好適には表面にフッ素樹脂コーティングなどの低摩擦表面処理が施されている。更に、ガイドスリーブ９８の下端部に大径筒状の固着部が設けられており、当該固着部に固着されて外周へ突出する弾性支持体１０２が、コイル部材７２とケース部材８６の底壁部９０との間で軸方向に挟持されることにより、ガイドスリーブ９８が固定子６８に弾性支持されている。
【００４７】
また、固定子６８の中央穴に配されたガイドスリーブ９８には、可動子７０が差し入れられている。可動子７０は、永久磁石１０４の上下両側に上ヨーク１０６と下ヨーク１０８を重ね合わせた構造のアーマチャを備えている。永久磁石１０４は、略円環板形状とされて、軸方向に着磁されることで上下両面に各一方の磁極が形成されている。なお、永久磁石１０４は、フェライト系磁石やアルニコ系磁石なども採用可能であるが、好適には、小型軽量で大きな保磁力を得ることができるサマリウム−コバルト磁石などの希土類コバルト系磁石が採用される。
【００４８】
上ヨーク１０６は、フッ素樹脂コーティングなどの低摩擦表面処理を施された鉄などの強磁性体で形成されており、全体として略円環板形状とされている。また、上ヨーク１０６は、下面が軸直角方向に広がる平面とされていると共に、上面の内周部分には凹所状の肉抜部１１０が形成されており、外周部分が軸方向寸法の大きな厚肉部１１２とされていると共に、内周部分が厚肉部１１２よりも軸方向寸法の小さい薄肉部１１４とされている。なお、下ヨーク１０８は、上ヨーク１０６を上下反転した構造であることから、図中に同一の符号を付すことで説明を省略する。
【００４９】
そして、上ヨーク１０６が永久磁石１０４の上面に重ね合わされると共に、下ヨーク１０８が永久磁石１０４の下面に重ね合わされて、それら永久磁石１０４と上下ヨーク１０６，１０８が中心穴に圧入される位置調整ナット１１６によって相互に連結されている。これにより、上下ヨーク１０６，１０８が永久磁石１０４の磁場によって磁化されることから、上ヨーク１０６の外周面と下ヨーク１０８の外周面には、互いに反対の磁極が形成される。なお、位置調整ナット１１６は、小径の略円筒形状で内周面にねじ山が形成されていると共に、外周面の軸方向下部が上部よりも大径とされており、大径の下部が下ヨーク１０８の内周面に形成された段差に軸方向で当接することによって、永久磁石１０４および上下ヨーク１０６，１０８に対して軸方向で位置決めされている。
【００５０】
かかる可動子７０には出力部材３４が挿入されており、可動子７０が出力部材３４に取り付けられている。即ち、可動子７０は、出力部材３４の下端部に設けられた雄ねじ部３５が位置調整ナット１１６に螺着されると共に、位置調整ナット１１６に下方からロックボルトが螺入されることにより、出力部材３４に対して所定の軸方向位置で固定されている。更に、後述するケース部材８６の第二の取付部材１４への固定によって、支持ゴム弾性体３０に固着された支持金具３２がケース部材８６に対して固定されており、可動子７０がケース部材８６に対して支持ゴム弾性体３０で弾性連結されている。従って、出力部材３４に取り付けられた可動子７０は、ケース部材８６に対して、支持ゴム弾性体３０によって弾性的に位置決めされている。
【００５１】
また、可動子７０には筒状の固定子６８が外挿されており、可動子７０が固定子６８に対して軸方向へ相対変位可能に配されている。更に、可動子７０に設けられた位置調整ナット１１６の雄ねじ部３５へのねじ込み量を適宜に調節することにより、出力部材３４に対する可動子７０の軸方向位置を調整可能とされており、もって、位置調整手段が構成されている。これにより、出力部材３４の軸方向位置にばらつきがあっても、可動子７０を固定子６８に対して軸方向で所定の位置に位置合わせすることができる。本実施形態において、可動子７０は、上ヨーク１０６の厚肉部１１２の軸方向中央と上側コイル部材７２の磁気ギャップ８２の軸方向中央とが一致すると共に、下ヨーク１０８の厚肉部１１２の軸方向中央と下側コイル部材７２の磁気ギャップ８２の軸方向中央とが一致するように、固定子６８に対して軸方向で位置決めされる。
【００５２】
ここにおいて、固定子６８とケース部材８６の周壁部８８との軸直角方向での対向面間には、隙間１１８が設けられている。即ち、隙間１１８は、固定子６８を構成するコイル部材７２，７２の外径寸法が、ケース部材８６の周壁部８８の内法寸法よりも小さくされて、コイル部材７２，７２の外周面が周壁部８８の内周面に対して内周側に離隔して対向配置されることにより、形成されている。これにより、固定子６８がケース部材８６に対して軸直角方向に相対変位可能とされて、固定子６８は、ケース部材８６と弾性的に位置決めされた可動子７０に対して、ケース部材８６に対する軸直角方向への相対変位によって軸直角方向で位置合わせされる。
【００５３】
さらに、固定子６８は、可動子７０に対して相対的に位置合わせされた状態で、支持金具３２の内周部分とケース部材８６の底壁部９０の固定子支持部９４との軸方向間に挟み込まれることにより、ケース部材８６に対して相対変位不能に位置決め固定されて取り付けられている。本実施形態では、溝状とされた支持金具３２の内周部分の下面が、支持ゴム弾性体３０と一体形成された挟持ゴム１２０で覆われており、上側のコイル部材７２における第一のヨーク７８が支持金具３２に対して挟持ゴム１２０を介して間接的に当接することから、アウタヨーク７６と支持金具３２の直接的な接触による異音や損傷が回避される。
【００５４】
なお、防振用電磁式アクチュエータ１０は、例えば、以下の位置合わせ工程と固定工程とを有する製造方法によって得ることができる。即ち、先ず、固定子６８を構成するコイル部材７２，７２およびガイドスリーブ９８を可動子７０に外挿した後、可動子７０の位置調整ナット１１６を出力部材３４の雄ねじ部３５に螺着する。次に、固定子６８をケース部材８６に収容すると共に、固定子６８をケース部材８６に対して軸直角方向に相対変位させることで、固定子６８を可動子７０と軸直角方向に位置合わせする位置合わせ工程を完了する。また次に、ケース部材８６の支持片９２を支持金具３２と共にアウタかしめ金具４６にかしめ固定して、可動子７０に対して位置合わせされた固定子６８を、ケース部材８６の底壁部９０と支持金具３２の間で軸方向に挟み込むことで、ケース部材８６に対して相対変位不能に固定する固定工程を完了する。以上の工程を経ることによって、本実施形態に係る防振用電磁式アクチュエータ１０を得ることができる。
【００５５】
また、固定子６８に設けられたコイル端子金具８４は、ケース部材８６に取り付けられたコネクタ１２２に接続されている。コネクタ１２２は、ケース部材８６の底壁部９０の外周部分に形成された接続穴に取り付けられて下方に延びていると共に、中間部分で屈曲して側方に突出している。更に、コネクタ１２２には、コネクタ端子金具１２４が設けられており、コネクタ端子金具１２４の一端がコイル端子金具８４に接触して導通されていると共に、コネクタ端子金具１２４の他端が外部に露出している。そして、コネクタ１２２に接続される図示しない電源装置からコイル７４，７４への給電によって、コイル７４，７４がそれぞれ磁界を形成することにより、アウタヨーク７６，７６がそれぞれ磁化されて、可動子７０の上下ヨーク１０６，１０８との間で磁気的な力が発生し、可動子７０が固定子６８に対して軸方向上下に相対変位せしめられるようになっている。なお、図示しない制御装置が電源装置からコイル７４，７４に供給される電流の向きを設定されたタイミングで切り替えることにより、可動子７０の固定子６８に対する相対変位方向、換言すれば加振の周波数が制御されるようになっている。
【００５６】
さらに、コイル端子金具８４とコネクタ端子金具１２４の接触側端部はそれぞれ軸直角方向に広がっており、それらコイル端子金具８４とコネクタ端子金具１２４の端部が相互に面で接触していることから、それらコイル端子金具８４とコネクタ端子金具１２４の軸直角方向での相対位置のずれが許容されている。従って、固定子６８が、可動子７０に対する相対的な位置合わせのために、隙間１１８によってケース部材８６に対して軸直角方向へ相対変位せしめられても、コイル端子金具８４とコネクタ端子金具１２４の接続が維持されるようになっている。
【００５７】
また、ケース部材８６は、アウタかしめ金具４６に取り付けられている。即ち、ケース部材８６は、上端開口部に設けられた支持片９２が、締結金具６０の連結板部６２と支持金具３２の外周部分との軸方向間に差し入れられている。そして、それら連結板部６２と支持金具３２の外周部分がアウタかしめ金具４６のかしめ片５０でかしめ固定されることにより、支持片９２がアウタかしめ金具４６に固定されている。これにより、支持片９２を備えるケース部材８６は、アウタかしめ金具４６を介して第二の取付部材１４に取り付けられており、後述するように締結金具６０が図示しない車両ボデーに取り付けられることによって、車両ボデー側に支持されるようになっている。
【００５８】
本実施形態では、ケース部材８６の周壁部８８と締結金具６０の間にも、隙間が設けられている。この隙間が設けられることにより、例えば、締結金具６０をアウタかしめ金具４６にかしめ固定する際に、かしめ加工時のかしめ片５０の変形などに伴って締結金具６０がかしめ片５０に当たって軸直角方向に変位しても、ケース部材８６が締結金具６０と一体的に変位するのを回避できて、ケース部材８６を可動子７０に対して位置決めされた状態に保持できる。特に、ケース部材８６と締結金具６０がアウタかしめ金具４６によって相互に固定される前にケース部材８６と固定子６８が位置決め固定される構造では、ケース部材８６の周壁部８８と締結金具６０の間に隙間を設けて、ケース部材８６が締結金具６０と共に変位するのを防ぐことで、固定子６８が可動子７０に対して位置合わせ後に相対変位してしまうのを防ぐことができる。また、ケース部材８６は、締結金具６０に比して要求される剛性や強度が小さいことから軽量とすることができ、大型で重量も大きい締結金具６０を伴ってケース部材８６を可動子７０に対して軸合わせする場合に比して、より高い精度で且つ容易に軸合わせ作業をすることもできる。
【００５９】
かくの如き構造を有するエンジンマウント１１は、第一の取付部材１２が、取付片１８にボルト固定される図示しないインナブラケットを介して、同じく図示しないパワーユニットに取り付けられると共に、第二の取付部材１４が、締結金具６０を介して図示しない車両ボデーに取り付けられる。これにより、エンジンマウント１１がパワーユニットと車両ボデーの間に介装されて、パワーユニットが車両ボデーに防振支持されるようになっている。なお、第一の取付部材１２のパワーユニットへの締結位置と締結金具６０における取付板部６４の車両ボデーへの締結位置との相対的な位置関係が、車両側で予め定められていることから、締結金具６０は、第一の取付部材１２に対して所定の相対位置に位置決めされている。
【００６０】
そして、エンジンシェイクに相当する低周波大振幅振動の入力時には、主液室３６に内圧変動が惹起されて、主液室３６と副液室５２の相対的な圧力差に基づいてそれら両室３６，５２間でオリフィス通路５８を通じた流体流動が生ぜしめられる。これにより、流体の共振作用などの流動作用に基づいた防振効果が発揮される。
【００６１】
また、例えばアイドリング振動（十数Ｈｚ程度）や走行こもり音（３０Ｈｚ〜２００Ｈｚ程度）などの中乃至高周波小振幅振動の入力時には、オリフィス通路５８が反共振によって実質的に閉塞される。一方、主液室３６の壁部の一部を構成する出力部材３４が、防振用電磁式アクチュエータ１０によって軸方向に加振されることにより、主液室３６に加振力が及ぼされる。これにより、入力振動が能動的に及ぼされた加振力によって相殺されて、目的とする防振効果を得ることができる。本実施形態では、加振力がフィルタオリフィス４０を通じて主液室３６に及ぼされるようになっており、加振による能動的な防振効果がより効率的に発揮されるようになっている。
【００６２】
このような本実施形態に従う構造とされたエンジンマウント１１では、主液室３６に加振力を及ぼす防振用電磁式アクチュエータ１０において、固定子６８を構成するコイル部材７２，７２と、ケース部材８６の周壁部８８との軸直角方向の対向面間に、隙間１１８が設けられている。これにより、固定子６８がケース部材８６に対する軸直角方向への相対変位を許容されており、ケース部材８６に収容された固定子６８を、ケース部材８６と弾性的に位置決めされた可動子７０に対して、軸直角方向で位置合わせすることができる。その結果、例えば出力部材３４とケース部材８６の軸直角方向での相対位置にばらつきがあっても、出力部材３４に連結される可動子７０が固定子６８に対して同一中心軸上に位置合わせされて、目的とする出力を有効に得ることができる。
【００６３】
しかも、可動子７０に対して位置合わせされた固定子６８は、コイル部材７２，７２がケース部材８６の底壁部９０と支持金具３２との間で軸方向に挟持されることによって、ケース部材８６に固定されて軸直角方向の相対変位を阻止されている。それ故、固定子６８の可動子７０に対する位置合わせ後には、固定子６８が可動子７０に対する軸直角方向への相対変位を制限されて、固定子６８と可動子７０が軸直角方向で相互に位置合わせされた状態に保持される。従って、目的とする出力が安定して発揮されると共に、固定子６８がケース部材８６に対して移動するのを防ぐことで、異音や損傷などを防止することができる。特に、固定子６８がケース部材８６と支持金具３２の間で軸方向に挟持されて位置決めされることから、支持金具３２とケース部材８６をアウタかしめ金具４６に取り付けることで、固定子６８をケース部材８６に簡単に固定することができる。
【００６４】
さらに、可動子７０は、出力部材３４の雄ねじ部３５に対する位置調整ナット１１６のねじ込み量を調節することによって、出力部材３４に対する取付位置を軸方向で調整可能とされており、固定子６８に対して所定の軸方向位置に位置合わせされている。それ故、例えば出力部材３４とケース部材８６の軸方向での相対位置にばらつきがあっても、出力部材３４に連結される可動子７０が固定子６８に対して加振変位方向で位置合わせされて、目的とする出力を有効に得ることができる。
【００６５】
以上のように固定子６８と可動子７０が相互に位置合わせ可能とされていることにより、エンジンマウント１１では、目的とする能動的な加振力が主液室３６に有効に及ぼされて、入力振動に対する相殺的な防振作用を効果的に得ることができる。しかも、固定子６８と可動子７０の軸ずれによる過度な接触が回避されることで、耐久性の向上や引っ掛かりの防止等も実現される。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記実施形態では、コイル部材７２，７２とケース部材８６の間に隙間１１８が形成されることによって、固定子６８がケース部材８６に対する軸直角方向への相対変位を許容された構造を例示したが、固定子６８とハウジングの相対変位を許容する構造は、実施形態の具体的な構造のみに限定されるものではない。具体的には、例えば、ケース部材８６の外周面と締結金具６０の内周面との軸直角方向の対向面間に隙間が形成されて、ケース部材８６の締結金具６０に対する軸直角方向への相対変位が許容されることによって、固定子６８の締結金具６０に対する軸直角方向への相対変位が許容されて、固定子６８が可動子７０に対して位置合わせ可能とされていても良い。要するに、締結金具６０をハウジングとみなして、固定子６８と可動子７０の位置合わせが固定子６８と締結金具６０との相対変位によって可能とされた構造も、採用され得る。なお、上記のようなケース部材８６と締結金具６０の間の隙間と、コイル部材７２，７２とケース部材８６の間の隙間１１８との両方によって、固定子６８とハウジングの軸直角方向での相対的な変位が許容されていても良い。
【００６７】
また、可動子７０に対して位置合わせされた固定子６８をケース部材８６に対して位置決め固定する固定手段は、必ずしも支持金具３２とケース部材８６の底壁部９０との軸方向間でコイル部材７２，７２を挟持する構造に限定されない。具体的には、例えば、支持金具３２又はケース部材８６で支持された別部材によってコイル部材７２，７２を軸方向に挟持させても良いし、隙間１１８に別部材を差し入れることで固定子６８とケース部材８６を位置決めすることもできる。なお、固定手段は本発明において必須ではなく、固定子６８がケース部材８６に対して相対変位可能な状態で取り付けられていても良い。
【００６８】
また、本発明に係る防振用電磁式アクチュエータ１０は、前記実施形態で示すように能動型流体封入式防振装置に適用される他、例えば、特開２０１３−６０９６３号公報などに示されているような能動型制振装置にも好適に適用される。即ち、本発明に係る防振用電磁式アクチュエータ１０を能動型制振装置に適用する場合には、可動子７０に取り付けられた出力部材３４と、固定子６８に取り付けられたケース部材８６とが、支持ゴム弾性体３０によって相互に弾性連結されることで、固定子６８と可動子７０が支持ゴム弾性体３０で間接的に弾性連結された構造を備える。そして、固定子６８がケース部材８６を介して車両ボデー等の制振対象部材に取り付けられることにより、コイル７４への通電によって発生する加振力がケース部材８６を介して制振対象部材に及ぼされて、制振対象振動への入力振動が能動的な加振力によって相殺的に低減されるようになっている。
【００６９】
また、前記実施形態で示した固定子６８と可動子７０の具体的な構造はあくまでも例示であって、固定子や可動子の構造は特に限定されるものではなく、例えば、特許第４１８６２１７号公報に記載されている構造なども採用され得る。更に、コイル部材が可動子を構成すると共に、アーマチャが固定子を構成するようにしても良い。
【符号の説明】
【００７０】
１０：防振用電磁式アクチュエータ、１１：エンジンマウント（能動型流体封入式防振装置）、１２：第一の取付部材、１４：第二の取付部材、１６：本体ゴム弾性体、３０：支持ゴム弾性体、３２：支持金具、３４：出力部材（加振部材）、３６：主液室（流体室）、６８：固定子、７０：可動子、７２：コイル部材、７４：コイル、８６：ケース部材（ハウジング）、８８：周壁部、９０：底壁部、１１６：位置調整ナット（位置調整手段）、１１８：隙間
【要約】
【課題】目的とする出力を安定して得ることができると共に、作動の安定化や耐久性の向上などを簡単な構造で実現することができる、新規な構造の防振用電磁式アクチュエータと、その製造方法、更には上記の防振用電磁式アクチュエータを用いて構成される新規な構造の能動型流体封入式防振装置および能動型制振装置を提供すること。
【解決手段】筒状の固定子６８と、固定子６８に挿入されて軸方向の相対変位を許容される可動子７０とが、支持ゴム弾性体３０によって相互に弾性連結された構造を有する防振用電磁式アクチュエータ１０において、ハウジング８６が筒状の周壁部８８を備えており、固定子６８が周壁部８８の内周に配されていると共に、周壁部８８と固定子６８の軸直角方向間に隙間１１８が設けられて、固定子６８がハウジング８６に対する軸直角方向の相対変位によって可動子７０と位置合わせされた状態でハウジング８６に取り付けられている。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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