(57)【要約】【課題】  車両の衝突時に能動型防振支持装置のケーシングを破断可能にしてクラッシュストロークを確保する。【解決手段】  車体フレームにエンジンＥを防振支持する能動型防振支持装置Ｍを、第１、第２弾性体１３，３２およびダイヤフラム２２により区画された液室３７，３８，４１と、液室３７，３８，４１の容積を変化させる可動部材３１と、可動部材３１を往復動させるアクチュエータ５１と、車体フレームに第１、第２弾性体１３，３２を連結して内部に可動部材３１よびアクチュエータ５１を収納するベース部１１とで構成したものにおいて、そのベース部１１を合成樹脂製としたので、車両の衝突時の衝撃で合成樹脂製のベース部１１を破壊させてクラッシュストロークを確保することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジン（Ｅ）の荷重を受ける弾性体（１３）と、
弾性体（１３）により少なくとも一部を区画された液室（３７，３８，４１）と、
液室（３７，３８，４１）の容積を変化させる可動部材（３１）と、
可動部材（３１）を往復動させるアクチュエータ（５１）と、
車体フレームに弾性体（１３）を連結するとともに、内部に可動部材（３１）およびアクチュエータ（５１）を収納するベース部（１１）と、
を備えた能動型防振支持装置において、
前記ベース部（１１）を合成樹脂で構成したことを特徴とする能動型防振支持装置。
【請求項２】
ベース部（１１）の外周面に形成した環状溝（１１ｅ，１１ｆ）と、弾性体（１３）を覆ってベース部（１１）の外周面に嵌合するヒートシンク（１２）の内周面とで、複数の液室（３７，３８，４１）間を連通させる連通路（２６）を区画したことを特徴とする、請求項１に記載の能動型防振支持装置。
【請求項３】
ベース部（１１）の周壁の径方向外側にヒートシンク（１２）の周壁を重ね合わせ、両周壁を径方向に配置したボルト（２７）で締結したことを特徴とする、請求項２に記載の能動型防振支持装置。
【請求項４】
エンジン（Ｅ）の最大変位を規制するストッパラバー（２９，４６）をヒートシンク（１２）に一体に加硫接着したことを特徴とする、請求項２に記載の能動型防振支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジンの荷重を受ける弾性体と、弾性体により少なくとも一部を区画された液室と、液室の容積を変化させる可動部材と、可動部材を往復動させるアクチュエータと、車体フレームに弾性体を連結するとともに、内部に可動部材およびアクチュエータを収納するベース部とを備えた能動型防振支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる能動型防振支持装置は、例えば下記特許文献１により公知である。この能動型防振支持装置は、内部にコイル１１８や滑動子１２６を収納するケーシングを構成するダイヤフラムアウタ筒金具２４と筒形ブラケット１５６との間に、本体ゴムアウタ筒金具２２、環状保持金具８２、ハウジング１１６等の部材を挟み込み、ダイヤフラムアウタ筒金具２４をカシメることで組み立てるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−２９３６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来の能動型防振支持装置は、ケーシングが基本的に金属製であって強度が高いため、車両の衝突時に外力でエンジンが押されても能動型防振支持装置のケーシングが破断せずに残存してしまうため、クラッシュストロークが確保され難いという問題があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両の衝突時に能動型防振支持装置のケーシングを破断可能にしてクラッシュストロークを確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車両のエンジンの荷重を受ける弾性体と、弾性体により少なくとも一部を区画された液室と、液室の容積を変化させる可動部材と、可動部材を往復動させるアクチュエータと、車体フレームに弾性体を連結するとともに、内部に可動部材およびアクチュエータを収納するベース部とを備えた能動型防振支持装置において、前記ベース部を合成樹脂で構成したことを特徴とする能動型防振支持装置が提案される。
【０００６】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、ベース部の外周面に形成した環状溝と、弾性体を覆ってベース部の外周面に嵌合するヒートシンクの内周面とで、複数の液室間を連通させる連通路を区画したことを特徴とする能動型防振支持装置が提案される。
【０００７】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、ベース部の周壁の径方向外側にヒートシンクの周壁を重ね合わせ、両周壁を径方向に配置したボルトで締結したことを特徴とする能動型防振支持装置が提案される。
【０００８】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、エンジンの最大変位を規制するストッパラバーをヒートシンクに一体に加硫接着したことを特徴とする能動型防振支持装置が提案される。
【０００９】
尚、実施例の第１弾性体１３は本発明の弾性体に対応し、実施例の第１〜第３液室３７，３８，４１は本発明の液室に対応する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の構成によれば、車体フレームにエンジンを防振支持する能動型防振支持装置を、弾性体により区画された液室と、液室の容積を変化させる可動部材と、可動部材を往復動させるアクチュエータと、車体フレームに弾性体を連結して内部に可動部材およびアクチュエータを収納するベース部とで構成したものにおいて、そのベース部を合成樹脂製としたので、車両の衝突時の衝撃で合成樹脂製のベース部を破壊させてクラッシュストロークを確保することができる。
【００１１】
請求項２の構成によれば、ベース部の外周面の環状溝とベース部の外周面に嵌合するヒートシンクの内周面とで連通路を区画したので、部品点数を増加させることなく簡単な構造で連通路を構成することができる。
【００１２】
請求項３の構成によれば、ベース部の周壁の径方向外側にヒートシンクの周壁を重ね合わせ、両周壁を径方向に配置したボルトで締結したので、ベース部およびヒートシンク間に形成された連通路に作用する液圧はボルトに引張荷重を与えるだけで剪断荷重を与えることがなく、従ってボルトの強度を下げて軽量化を図ることができる。
【００１３】
請求項４の構成によれば、エンジンの最大変位を規制するストッパラバーをヒートシンクに一体に加硫接着したので、簡単な構造でエンジンの最大変位を確実に規制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１は能動型防振支持装置の縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は部分分解図、図４は能動型防振支持装置の組立工程を示す図、図５は能動型防振支持装置のエアギャップ調整工程を示す図、図６は作用を説明するフローチャートである。
【００１６】
図１および図２に示すように、自動車のエンジンＥを車体フレームに弾性的に支持するために用いられる能動型防振支持装置Ｍ（アクティブ・コントロール・マウント）は、軸線Ｌに関して実質的に軸対称な構造を有するもので、合成樹脂製のベース部１１と金属製のヒートシンク１２とを備える。ベース部１１は、図示せぬ車体フレームに固定されるとともに、内部に後述するアクチュエータ５１を収納するアクチュエータ収納部１１ａと、アクチュエータ収納部１１ａの上側に連なって内部に可動部材組立体３０を収納する連通路構成部１１ｂと、連通路構成部１１ｂの上側に連なる結合部１１ｃとを備える。
【００１７】
ベース部１１の連通路構成部１１ｂの上部内面には厚肉のラバーで形成した円錐状の第１弾性体１３の下端が加硫接着され、この第１弾性体１３の上端に軸線Ｌ上に配置された第１弾性体支持ボス１４が加硫接着される。第１弾性体支持ボス１４の上面から突出するエンジン取付部１４ａの上端に、板状のストッパプレート１５の中心部が圧入により固定される。ダイヤフラム２２の内周部がエンジン取付部１４ａの上端とストッパプレート１５との間に挟持されて固定され、ダイヤフラム２２の外周部がベース部１１の連通路構成部１１ｂの上部内周に形成した段部１１ｄに嵌合し、ヒートシンク１２の係止突起１２ｃ，１２ｃに上方から押さえられて固定される。
【００１８】
エンジンＥの側壁にエンジン取付ブラケット４３のフランジ４３ａ部がボルト４２…で固定されており、このエンジン取付ブラケット４３のアーム部４３ｂの先端にエンジン取付部１４ａがボルト４４で固定される。
【００１９】
ベース部１１の連通路構成部１１ｂの外周には２本の環状溝１１ｅ，１１ｆが形成されており、これら２本の環状溝１１ｅ，１１ｆの間および軸線Ｌ方向両側の外周面に、シール部材２３…，２４，２５…が焼き付けにより固定される。ヒートシンク１２は円筒状の連通路構成部１２ａと、その上方に連なる上部が縮径した円筒状の結合部１２ｂとを備えており、ベース部１１にヒートシンク１２を組み付けると、ベース部１１の連通路構成部１１ｂの外周にシール部材２３…，２４，２５…を介してヒートシンク１２の連通路構成部１２ａが嵌合することで、両者の間に上下２個の環状の連通路２６，２６が区画される。
【００２０】
ベース部１１の結合部１１ｃの外周にヒートシンク１２の結合部１２ｂが嵌合し、径方向に配置した複数本のボルト２７…で一体に締結される。このときヒートシンク１２の結合部１２ｂには前記ボルト２７…が嵌合するカラー４５…が埋め込まれ、ベース部１１の結合部１１ｃには前記ボルト２７…が螺合するナット２８…が埋め込まれる。またヒートシンク１２の結合部１２ｂの上端内面に複数のストッパラバー２９…が下向きに加硫接着されており、それらのストッパラバー２９…の下端はストッパプレート１５の上面に所定の間隙を存して当接可能に対向する。更にヒートシンク１２の連通路構成部１２ａの上面に複数のストッパラバー４６…が上向きに加硫接着されており、それらのストッパラバー４６…の上端はエンジン取付ブラケット４３の下面に所定の間隙を存して当接可能に対向する。
【００２１】
能動型防振支持装置Ｍに大荷重が入力したとき、ストッパプレート１５がストッパラバー２９…に当接し、かつエンジン取付ブラケット４３がストッパラバー４６…に当接することで、エンジンＥの過大な変位が抑制される。このようにストッパラバー２９…，４６…をヒートシンク１２に加硫接着したので、簡単な構造でエンジンＥの最大変位を確実にに規制することができる。
【００２２】
可動部材組立体３０は、軸線Ｌ上に配置された円板状の可動部材３１と、可動部材３１の外周に内周を加硫接着された円環状の第２弾性体３２と、第２弾性体３２の外周に内周を加硫接着されたアウターリング３３と、可動部材３１の下面から垂下するロッド３４とを備える。ベース部１１の連通路構成部１１ｂの内周面に形成された段部１１ｇに下方から嵌合した隔壁部材３５が当接し、その下方に可動部材組立体３０のアウターリング３３が嵌合する。このとき、アウターリンク３３の外周面に焼き付けたシール部材３６…が連通路構成部１１ｂの内周面に当接してシールされる。
【００２３】
ベース部１１と第１弾性体１３と隔壁部材３５とによって区画された第１液室３７が、隔壁部材３５と可動部材組立体３０とによって区画された第２液室３８に、隔壁部材３５の中央部を貫通する連通孔３５ａを介して連通する。また連通路２６，２６の一端は、ベース部１１の連通路構成部１１ｂに形成した連通孔３９を介して第１液室３７に連通し、また連通路２６，２６の他端は、ベース部１１の連通路構成部１１ｂおよび第１弾性体１３に形成した連通孔４０を介して、第１弾性体１３とダイヤフラム２２とによって区画された第３液室４１に連通する。
【００２４】
次に、前記可動部材３１を駆動するアクチュエータ５１の構造を説明する。
【００２５】
アクチュエータケース５２の内部に固定コア５３、コイル組立体５４およびヨーク５５が下から上に順次取り付けられる。コイル組立体５４は、固定コア５３およびヨーク５５間に配置されたコイル５６と、コイル５６の外周を覆うコイルカバー５７とで構成される。コイルカバー５７には、アクチュエータケース５２およびベース部１１に形成した開口５２ａ，１１ｈを貫通して外部に延出するコネクタ５８が一体に形成される。
【００２６】
コイルカバー５７の上面とヨーク５５の下面との間にシール部材５９が配置され、コイルカバー５７の下面と固定コア５３の上面との間にシール部材６０が配置される。これらのシール部材５９，６０によって、アクチュエータケース５２およびベース部１１に形成した開口５２ａ，１１ｈからアクチュエータ５１の内部空間に水や塵が入り込むのを阻止することができる。
【００２７】
ヨーク５５の円筒部５５ａの内周面に薄肉円筒状の軸受け部材６１が上下摺動自在に嵌合しており、この軸受け部材６１の上端には径方向内向きに折り曲げられた上部フランジ６１ａが形成されるとともに、下端には径方向外向きに折り曲げられた下部フランジ６１ｂが形成される。下部フランジ６１ｂとヨーク５５の円筒部５５ａの下端との間にセットばね６２が圧縮状態で配置されており、このセットばね６２の弾発力で下部フランジ６１ｂを弾性体６３を介して固定コア５３の上面に押し付けることで、軸受け部材６１がヨーク５５に支持される。
【００２８】
軸受け部材６１の内周面に概略円筒状の可動コア６４が上下摺動自在に嵌合する。前記可動部材３１の中心から下向きに延びるロッド３４が可動コア６４の中心を緩く貫通し、その下端にナット６６が締結され、ロックスクリュー６７で弛み止めされる。可動コア６４の上面と可動部材３１の下面との間に圧縮状態のセットばね６８が配置されており、このセットばね６８の弾発力で可動コア６４はナット６６に押し付けられて固定される。この状態で、可動コア６４の下面と固定コア５３の上面とが、円錐状のエアギャップｇを介して対向する。ロッド３４およびナット６６は固定コア５３の中心に形成された開口５３ａ内で上下位置調整可能に締結されており、この開口５３ａはキャップ６９およびクリップ７０で閉塞される。
【００２９】
アクチュエータケース５２の上端は、ベース部１１に形成した段部１１ｉの下面に焼き付けたシール部材７１…に当接してシールされており、この状態でアクチュエータケースの下端はベース部１１に埋め込んだ固定部材７２のカシメにより固定される。このようにしてアクチュエータ５１がベース部１１の内部に支持されたとき、ヨーク５５の上面は可動部材組立体３０のアウターリンク３３の下面に焼き付けたシール部材７３に当接してシールされる。そしてベース部材１１の下端のフランジ１１ｊが車体フレームに固定される。
【００３０】
エンジンＥのクランクシャフトの回転に伴って出力されるクランクパルスを検出するクランクパルスセンサＳａが接続された電子制御ユニットＵは、能動型防振支持装置Ｍのアクチュエータ５１に対する通電を制御する。エンジンＥのクランクパルスは、クランクシャフトの１回転につき２４回、つまりクランクアングルの１５°毎に１回出力される。
【００３１】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００３２】
自動車の走行中に低周波数のエンジンシェイク振動が発生したとき、エンジンＥから第１弾性体支持ボス１４を介して入力される荷重で第１弾性体１３が変形して第１液室３７の容積が変化すると、連通路２６，２６を介して接続された第１液室３７および第３液室４１間で液体が行き来する。第１液室３７の容積が拡大・縮小すると、それに応じて第３液室４１の容積が縮小・拡大するが、この第３液室４１の容積変化はダイヤフラム２２の弾性変形により吸収される。このとき、連通路２６，２６の形状および寸法、並びに第１弾性体１３のばね定数は前記エンジンシェイク振動の周波数領域で低ばね定数および高減衰力を示すように設定されているため、エンジンＥから車体フレームに伝達される振動を効果的に低減することができる。
【００３３】
前記エンジンシェイク振動よりも周波数の高い振動、即ちエンジンＥのクランクシャフトの回転に起因するアイドル時の振動や気筒休止時の振動が発生した場合、第１液室３７および第３液室４１を接続する連通路２６，２６内の液体はスティック状態になるため、アクチュエータ５１を駆動して防振機能を発揮させる。
【００３４】
能動型防振支持装置Ｍのアクチュエータ５１を作動させて防振機能を発揮させるべく、電子制御ユニットＵはクランクパルスセンサＳａからの信号に基づいてコイル５６に対する通電を制御する。
【００３５】
即ち、図６のフローチャートにおいて、先ずステップＳ１でクランクパルスセンサＳａからクランクアングルの１５°毎に出力されるクランクパルスを読み込み、ステップＳ２で前記読み込んだクランクパルスを基準となるクランクパルス（特定のシリンダのＴＤＣ信号）と比較することでクランクパルスの時間間隔を演算する。続くステップＳ３で前記１５°のクランクアングルをクランクパルスの時間間隔で除算することでクランク角速度ωを演算し、ステップＳ４でクランク角速度ωを時間微分してクランク角加速度ｄω／ｄｔを演算する。続くステップＳ５でエンジンＥのクランクシャフト回りのトルクＴｑを、エンジンＥのクランクシャフト回りの慣性モーメントをＩとして、
Ｔｑ＝Ｉ×ｄω／ｄｔ
により演算する。このトルクＴｑはクランクシャフトが一定の角速度ωで回転していると仮定すると０になるが、膨張行程ではピストンの加速により角速度ωが増加し、圧縮行程ではピストンの減速により角速度ωが減少してクランク角加速度ｄω／ｄｔが発生するため、そのクランク角加速度ｄω／ｄｔに比例したトルクＴｑが発生することになる。
【００３６】
続くステップＳ６で時間的に隣接するトルクの最大値および最小値を判定し、ステップＳ７でトルクの最大値および最小値の偏差、つまりトルクの変動量としてエンジンＥを支持する能動型防振支持装置Ｍの位置における振幅を演算する。そしてステップＳ８で、アクチュエータ５１のコイル５６に印加する電流のデューティ波形およびタイミング（位相）を決定する。
【００３７】
しかして、エンジンＥが車体フレームに対して下向きに移動し、第１弾性体１３が下向きに変形して第１液室３７の容積が減少したとき、それにタイミングを合わせてアクチュエータ５１のコイル５６を励磁すると、エアギャップｇに発生する吸着力で可動コア６４が固定コア５３に向けて下向きに移動し、可動コア６４にロッド３４を介して接続された可動部材３１に引かれて第２弾性体３２が下向きに変形する。その結果、第２液室３８の容積が増加するため、エンジンＥからの荷重で圧縮された第１液室３７の液体が隔壁部材３５の連通孔３５ａを通過して第２液室３８に流入し、エンジンＥから車体フレームに伝達される荷重を低減することができる。
【００３８】
続いてエンジンＥが車体フレームに対して上向きに移動し、第１弾性体１３が上向きに変形して第１液室３７の容積が増加したとき、それにタイミングを合わせてアクチュエータ５１のコイル５６を消磁すると、エアギャップｇに発生する吸着力が消滅して可動コア６４が自由に移動できるようになるため、下向きに変形した第２弾性体３２が自己の弾性復元力で上向きに復元する。その結果、第２液室３８の容積が減少するため、第２液室３８の液体が隔壁部材３５の連通孔３５ａを通過して第１液室３７に流入し、エンジンＥが車体フレームに対して上向きに移動するのを許容することができる。
【００３９】
このように、エンジンＥの振動の周期に応じてアクチュエータ５１のコイル５６を励磁および消磁することで、エンジンＥの振動が車体フレームに伝達するのを防止する能動的な制振力を発生させることができる。
【００４０】
次に、能動型防振支持装置Ｍの組立手順を図３〜図５に基づいて説明する。
【００４１】
先ず図３に示す部品群を組み立て、能動型防振支持装置Ｍのアクチュエータ５１を除く部分をサブアセンブリ化する。即ち、図４の上半部に示すように、第１弾性体１３および第１弾性体支持ボス１４、ストッパプレート１５およびダイヤフラム２２を一体に組み付けたベース部１１に、上方からヒートシンク１２を嵌合させ、重なり合ったベース部１１の結合部１１ｃおよびヒートシンク１２の結合部１２ｂをボルト２７…で締結する。これにより、ベース部１１の連通路構成部１１ｂおよびヒートシンク１２の連通路構成部１２ａがシール部材２３…，２４，２５…を介して当接し、環状の連通路２６，２６が区画される。そしてベース部１１の連通路構成部１１ｂの内周部に隔壁部材３５および可動部材組立体３０を挿入し、シール部材３６…でベース部１１との間をシールする。
【００４２】
続いて、予めサブアセンブリ化したアクチュエータ５１をベース部１１のアクチュエータ収納部１１ａに下方から挿入し、ベース部１１に埋設した固定部材７２をカシメてアクチュエータケース５２の下端を係止することで、ベース部１１にアクチュエータ５１が固定される。そして最後に、図５に示すように、アクチュエータ５１の固定コア５３の開口５３ａからロッド３４の下端にナット６６を螺合し、更にナット６６の内部にロックスクリュー６７を螺合して弛み止めをした後に、開口５３ａをキャップ６９およびクリップ７０で閉塞して組立を完了する。ロッド３４に対するナット６６の締込量を調整することで、可動コア６４の上下位置を変化させてエアギャップｇの大きさを調整することができる。
【００４３】
以上のように、能動型防振支持装置Ｍのベース部１１を合成樹脂製としたので、車両の衝突時の衝撃で合成樹脂製のベース部１１を破壊させることが可能になり、車体のクラッシュストロークを確保して衝撃吸収効果を高めることができる。またベース部１１の連通路構成部１１ｂに形成した環状溝１１ｅ，１１ｆと、ヒートシンク１２の連通路構成部１１ｂとで連通路２６，２６を区画したので、部品点数を増加させることなく簡単な構造で連通路２６，２６を構成することができる。しかも連通路２６，２６の内壁に作用する液圧はボルト２７…に引張荷重を与えるだけで剪断荷重を与えることがないため、ボルト２７…の強度を下げて軽量化を図ることができる。
【００４４】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】能動型防振支持装置の縦断面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】能動型防振支持装置の部分分解図
【図４】能動型防振支持装置の組立工程を示す図
【図５】能動型防振支持装置のエアギャップ調整工程を示す図
【図６】作用を説明するフローチャート
【符号の説明】
【００４６】
１１        ベース部
１１ｅ      環状溝
１１ｆ      環状溝
１２        ヒートシンク
１３        第１弾性体（弾性体）                                                ２６        連通路
２７        ボルト
２９        ストッパラバー
３１        可動部材
３７        第１液室（液室）
３８        第２液室（液室）
４１        第３液室（液室）
４６        ストッパラバー
５１        アクチュエータ
Ｅ          エンジン
【図１】
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【図２】
2006220217.tif 000004
【図３】
2006220217.tif 000005
【図４】
2006220217.tif 000006
【図５】
2006220217.tif 000007
【図６】
2006220217.tif 000008