(57)【要約】【課題】磁石を大型化することなく、大きな荷重変動に対しても有効に振動を絶縁することができる磁気ばねマウント装置を提供する。【解決手段】ばねによる力と磁石による力との合力により重量物（エンジン６）を支持する磁気ばねマウント装置１であって、移動可能な第１磁石５が取り付けられている第１部材（本体ケース）３と、この第１部材に対しばね部材１０を介して相対的に往復移動可能に配置されると共に第１磁石に対応する位置に第２磁石９が取り付けられている第２部材（支持板，ロッド）７，８と、第１部材の第１磁石を軸方向１１に沿って移動させる駆動モータ２２と、第２部材に重量物（エンジン６）が取り付けられ、この駆動モータにより第１部材の第１磁石を移動させて、ばね部材の力と第１磁石及び第２磁石による力との合力が第２部材の所定の変位範囲において常にほぼ一定になるようにする制御手段（ＣＰＵ）２１と、を有する。【選択図】　　　図３
2004092833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ばねによる力と磁石による力との合力により重量物を支持する磁気ばねマウント装置であって、
軸方向に移動可能な第１磁石が取り付けられている第１部材と、
この第１部材に対しばね部材を介して相対的に往復移動可能に配置されると共に上記第１磁石に対応する位置に第２磁石が取り付けられている第２部材と、
上記第１部材の第１磁石を軸方向に沿って移動させる磁石駆動手段と、
上記第１部材又は第２部材に支持すべき重量物が取り付けられ、この磁石駆動手段により上記第１部材の第１磁石を移動させて、ばね部材の力と第１磁石及び第２磁石による力との合力が上記第２部材の所定の変位範囲において常にほぼ一定になるようにする制御手段と、
を有することを特徴とする磁気ばねマウント装置。
【請求項２】
上記制御手段は、上記磁石駆動手段により、所定の周波数成分の振動による上記第２部材の変位に追従するように、上記第１部材の第１磁石を移動させる請求項１記載の磁気ばねマウント装置。
【請求項３】
上記制御手段は、上記磁石駆動手段により、上記重量物の静荷重が変化することにより上記第２部材が変位した場合に、上記第１部材の第１磁石をこの第２部材の変位に対応して移動させる請求項１記載の磁気ばねマウント装置。
【請求項４】
上記第１部材の第１磁石と上記第２部材部材の第２磁石は、同心状に配置され、さらに、第１磁石及び第２磁石のそれぞれが軸方向に沿って配置されたＮ極とＳ極を有し、第１磁石のＮ極及びＳ極が、第２磁石のＮ極及びＳ極と対応して配置されている請求項１乃至３の何れか１項に記載の磁気ばねマウント装置。
【請求項５】
上記重量物が、車両のエンジンである場合、サスペンションである場合、又は、キャブの場合の何れかの場合において、上記制御手段は、車両の所定の加減速時に、上記第１部材の第１磁石を上記第１磁石駆動手段により移動させる請求項１乃至４の何れか１項に記載の磁気ばねマウント装置。
【請求項６】
上記重量物が、車両のエンジンである場合、サスペンションである場合、又は、キャブの場合の何れかの場合において、上記制御手段は、車両の所定の旋回時に、上記第１部材の第１磁石を上記磁石駆動手段により移動させる請求項１乃至４の何れか１項に記載の磁気ばねマウント装置。
【請求項７】
上記重量物が、車両のエンジンである場合、サスペンションである場合、又は、キャブの場合の何れかの場合において、上記制御手段は、車両が所定の起伏路面を走行する時に、上記第１部材の第１磁石を上記磁石駆動手段により移動させる請求項１乃至４の何れか１項に記載の磁気ばねマウント装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ばねマウント装置に係り、特に、ばねによる力と磁石による力との合力により重量物を支持する磁気ばねマウント装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、特開平１０‐２３８５８５号公報及び実開平６‐４２３８５号公報に開示されているように、磁石による磁力で重量物を支持すると共に重量物からの振動を絶縁するようにしたものが知られている。
さらに、ばねの反発力と磁石の吸引力の両者の釣り合いを利用し、可動部の変位の増加に対してばね及び磁石からなる系全体の反発力（ばねの反発力と磁石の吸引力との合力）を一定として、即ち、ばね定数をほぼ０とし、振動を伝達しない（絶縁する）ようにした「磁気−ばね系の振動絶縁原理」が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
次に、図１及び図２により、この「磁気−ばね系の振動絶縁原理」を説明する。なお、図１及び図２に示された磁気ばねマウント装置は、本発明者らが案出したものであり、本発明の前提となった装置であるため、従来技術に該当するものではない。
【０００４】
図１（ａ）は静荷重のみが作用した状態を示し、図１（ｂ）は過大な荷重（静荷重＋動荷重）が作用した状態を示している。図１に示すように、磁気ばねマウント装置５０は、本体ケース５２と、この本体ケース５２に取り付られた第１磁石５４と、本体ケース５２の内部に同心状に配置され重量物（Ｗｅｎｇ）を支持する可動部材５６と、この可動部材５６に取り付けられた第２磁石５８と、可動部材５６を本体ケース５２に対して軸方向に移動可能に連結するばね部材６０を備えている。
【０００５】
図２は、磁気ばねマウント装置５０の荷重−変位特性を示した線図である。いま、可動部材５６が所定の静荷重を持つ重量物（Ｗｅｎｇ）を支持する場合を想定すると、ばね部材６０による荷重‐変位特性は破線▲１▼で示され、磁石５４，５８による荷重‐変位特性は鎖線▲２▼で示され、これらの両者の合力が実線▲３▼で示されるようなものとなる。ここで、可動部材５６の変位の原点（０）は、静的な釣り合い位置である。この装置は、図２の原点（０）を中心にした、ばね及び磁石からなる系全体のばね定数が０となる範囲（Ａ）内の振動変位に対して有効に振動を絶縁するようになっている。しかしながら、この装置では、その他の変位領域（Ｂ）では振動を伝達してしまう（振動を絶縁できない）という問題がある。
【０００６】
さらに、磁気ばねマウント装置５０は、その構造上、一定以上の荷重（静荷重＋動荷重）が加えられ、第１磁石５４と第２磁石５８との間の相対位置が大きく変化すると、両者が、図１（ｂ）に示すような位置で釣り合い、動荷重の値が減少してもに元の位置に戻らなくなるという問題も生じる。
【０００７】
これらの問題は、この磁気ばねマウント装置を、自動車のエンジンマウント、サスペンションマウント、トラックや建設機械のキャブ（キャビン）マウントなどに適用する場合に、特に、顕著となる。即ち、車両の加減速時にエンジンのトルク反力や車体に作用する加減速度（Ｇ）により、又は、カーブ走行時や起伏の大きな路面の走行時にエンジンや車体の慣性力により、いずれの場合も、エンジンや車体のピッチングが大きくなり磁気ばねマウント装置に大きな荷重（動荷重）がかかり、その結果、図２に示す範囲（Ａ）以外の変位領域（Ｂ）において、振動を伝達したり、第２磁石５８が元の位置に戻らなくなる。特に、自動車ユニット（エンジンや車体）は重量が大きいために、これを支持するためのばねのばね定数が大きく、範囲（Ａ）以外では非常に大きな振動が伝達されることになる。
【０００８】
これらの問題を解決するために、図２の範囲（Ａ）の変位領域をさらに拡大することが考えられるが、これでは、第１磁石５４及び第２磁石５８を含む装置全体が大型化し、好ましくない。さらに、自動車のエンジンなど重量物を支える場合は、高磁力を発生する希土類の磁石を用いる必要があり、このような磁石は非常に高価なため、コスト的に実用化が困難であるという問題も存在する。
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、磁石を大型化することなく、大きな荷重変動に対しても有効に振動を絶縁することができる磁気ばねマウント装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、ばねによる力と磁石による力との合力により重量物を支持する磁気ばねマウント装置であって、軸方向に移動可能な第１磁石が取り付けられている第１部材と、この第１部材に対しばね部材を介して相対的に往復移動可能に配置されると共に第１磁石に対応する位置に第２磁石が取り付けられている第２部材と、第１部材の第１磁石を軸方向に沿って移動させる磁石駆動手段と、第１部材又は第２部材に支持すべき重量物が取り付けられ、この磁石駆動手段により第１部材の第１磁石を移動させて、ばね部材の力と第１磁石及び第２磁石による力との合力が第２部材の所定の変位範囲において常にほぼ一定になるようにする制御手段と、を有することを特徴としている。
【００１０】
このように構成された本発明においては、重量物による動荷重が第１部材又は第２部材に作用して、第２部材が第１部材に対して相対的に大きく変位しても、制御手段が、磁石駆動手段により第１部材の第１磁石を移動させて、ばね部材の力と第１磁石及び第２磁石による力との合力が第２部材の所定の変位範囲において常にほぼ一定になるようにしているため、常時、第２部材からの振動を第１部材に対して（又は、第１部材からの振動を第２部材に対して）絶縁することができる。その結果、第１磁石及び第２磁石を小型化することができ、しいては、装置全体をコンパクトにすることができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、制御手段は、磁石駆動手段により、所定の周波数成分の振動による第２部材の変位に追従するように、第１部材の第１磁石を移動させる。
本発明において、好ましくは、制御手段は、磁石駆動手段により、重量物の静荷重が変化することにより第２部材が変位した場合に、第１部材の第１磁石をこの第２部材の変位に対応して移動させる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、第１部材の第１磁石と第２部材部材の第２磁石は、同心状に配置され、さらに、第１磁石及び第２磁石のそれぞれが軸方向に沿って配置されたＮ極とＳ極を有し、第１磁石のＮ極及びＳ極が、第２磁石のＮ極及びＳ極と対応して配置されている。
【００１３】
本発明において、好ましくは、重量物が、車両のエンジンである場合、サスペンションである場合、又は、キャブの場合の何れかの場合において、制御手段は、車両の所定の加減速時に、第１部材の第１磁石を第１磁石駆動手段により移動させる。
本発明において、好ましくは、重量物が、車両のエンジンである場合、サスペンションである場合、又は、キャブの場合の何れかの場合において、制御手段は、車両の所定の旋回時に、第１部材の第１磁石を磁石駆動手段により移動させる。
本発明において、好ましくは、重量物が、車両のエンジンである場合、サスペンションである場合、又は、キャブの場合の何れかの場合において、制御手段は、車両が所定の起伏路面を走行する時に、第１部材の第１磁石を磁石駆動手段により移動させる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。図３は、本発明の磁気ばねマウント装置の一実施形態を示す基本構成図である。この実施形態は、本発明の磁気ばねマウント装置を自動車のエンジンマウントに適用した場合の例である。
図３に示すように、符号１は、本実施形態による磁気ばねマウント装置１を示し、この磁気ばねマウント装置１は、車両２に取り付けられている。磁気ばねマウント装置１は、車両２に固定配置される本体ケース３と、この本体ケース３にボールナット４を介して取付けられた第１磁石である本体側可動磁石５と、エンジン６が取り付けられ且つこのエンジン６を支持する支持板７と、この支持板７に取り付けられ本体ケース３内に延びるロッド８と、このロッド８の下端に取り付けられた第２磁石であるロッド側磁石９と、本体ケース３及び支持板７を互いに連結するばね１０と、を備えている。
【００１５】
支持板７及びロッド８は、一体的に軸方向１１に沿って上下動できるようになっている。また、本体側可動磁石５は、後述する駆動モータ２２により軸方向１１に移動可能になっている。
なお、本実施形態では、支持されるべきエンジン６が支持板７に取り付けられ、本体ケース３が車両２に固定されているが、逆に、支持されるべきエンジン６が本体ケース３に取り付けられ、支持板７が車両２に固定されるようにしても良い。
【００１６】
本体側可動磁石５はＮ極及びＳ極からなり、軸方向１１に沿って、上側にＮ極下側にＳ極が配置されている。ロッド側磁石９も、同様に、軸方向１１に対し、上側にＮ極下側にＳ極が配置されている。なお、本実施形態では、磁石５，９は、希土類の永久磁石を使用しているが、他に、アルニコ磁石、フェライト磁石などの他の永久磁石、さらに、電磁石を使用しても良い。また、磁石５，９におけるＮ極及びＳ極の配列は、図示したものとは逆に、本体側可動磁石５及びロッド側磁石９のそれぞれにおいて、軸方向１１に対し上側にＳ極、下側にＮ極としても良い。
【００１７】
ばね１０は、支持板７にエンジン６が取り付けられるとそのエンジン６の重量に比例してたわむ。本実施形態では、ばね１０は、エンジン６の静荷重を受けてたわみ、この静的に釣り合った位置で、図３及び図４（ａ）に示すように、本体側可動磁石５のＮ極及びＳ極の境界位置とロッド側磁石９のＮ極及びＳ極の境界位置とが一致するように設定されている。
【００１８】
図４（ａ）は静荷重のみが作用した状態を示し、図４（ｂ）は過大な荷重（静荷重＋動荷重）が作用した状態を示している。
次に、本実施形態の磁気ばねマウント装置１が、図４（ａ）の状態にあるときの「荷重‐変位特性」を説明する。この磁気ばねマウント装置１の「荷重−変位特性」は、図２に示すものと同じである。即ち、上述したように、図２の荷重−変位特性においては、ばね１０による荷重‐変位特性は破線▲１▼で示され、磁石５，９の反発・吸引による荷重‐変位特性は鎖線▲２▼で示され、これらの両者の合力が実線▲３▼で示されるようなものとなる。
【００１９】
ここで、変位とは、本体ケース３に対する支持板７（ロッド８を含む）の移動量であり、図４（ａ）に示すように、支持板７の下方への移動量を正、上方への移動量を負としている。また、荷重とは、支持板７が変位した場合に、ばね１０に生じる力又は、磁石５及び９間に生じる力（反発力・吸引力）であり、図３及び図４においてエンジン６を上方に押し戻そうとする力を正、下方に引っ張ろうとする力を負としている。
【００２０】
図２を参照してより詳細に説明すると、エンジン６が取り付けられたときの静的釣り合い位置は、変位＝０の位置である（図４（ａ）参照）。このとき、ばね１０は、エンジンの重量Ｗｅｎｇと釣り合う荷重Ｗを生じているが、磁石５と磁石９の間には荷重（反発力・吸引力）は生じていない。この静的釣り合い位置（変位＝０）から変位が増加すると、ばね１０の荷重は変位の増加に比例して増加し、破線▲１▼の傾きは正となる。
一方、磁石５，９による荷重は変位の増加に反比例して減少し、鎖線▲２▼の傾きは負となる。それゆえ、磁石５，９においては、静的釣り合い位置から変位が増加すると荷重が負の値を示し、下に引っ張ろうとする力が発生する。また、静的釣り合い位置から変位が減少すると荷重が正の値を示し、上方に押し上げようとする力が働く。即ち、これらの磁石５，９においては、支持板７が静的釣り合い位置からずれると、ロッド側磁石９と本体側可動磁石５との間に静的釣り合い位置から遠ざかろうとする力が働く。
【００２１】
ばね及び磁石からなる系（磁気ばねマウント装置１）全体の荷重−変位特性は、図２において、▲１▼と▲２▼の線図を足し合わせた実線▲３▼で示される。本実施形態では、変位に対するばね１０の荷重増加量（▲１▼の傾き）と、磁石５，９の荷重減少量（▲２▼の傾き）の絶対値がほぼ同等となるように、ばね１０の形状、寸法等、磁石５、９の形状、寸法、隙間等が設定されている。これにより、磁気ばねマウント装置１におけるばね１０及び磁石５、９からなる系全体の荷重−変位特性（▲３▼）は、変位の増加に対して荷重が一定値に維持され、ばね定数がほぼ０となる範囲Ａを有する。
この範囲Ａにおいては、磁気ばねマウント装置１の一端、即ちエンジン６の支持板７に範囲Ａ内の振動入力が加わっても、この振動入力に対するばね定数は０であるため、他端（本体ケース３）に加振力が伝わることはなく、しいては、車両２側にも加振力は伝わらない。
【００２２】
磁気ばねマウント装置１は、さらに、本体ケース３に対する支持板７の変位を検出する変位センサー１２、本体ケース３に対する本体側可動磁石５の変位を検出する変位センサー１３を有する。各変位センサー１２，１３は、Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０に接続され、Ｉ／Ｆ２０は、ＣＰＵ２１に接続されている。ＣＰＵ２１には、可動磁石５を軸方向１１に沿って移動させるための駆動モータ２２及び駆動モータ用ドライバ２３が接続されている。
【００２３】
各変位センサー１２，１３の検出信号は、Ｉ／Ｆ２０を介して、ＣＰＵ２１に入力される。このＣＰＵ２１には、ハンドル舵角センサ２４、車両の上下Ｇセンサ２５、アクセル開度センサ２６、ブレーキ入力センサ２７及び車速センサ２８から、それぞれ、ハンドル舵角信号、車両の上下Ｇ信号、アクセル開度信号、ブレーキ入力信号及び車速信号も入力される。
【００２４】
ＣＰＵ２１は、変位センサー１２の信号に基づいて本体側可動磁石５の後述する目標変位（Ｔｒ）を決定し、その出力信号を駆動モーター用ドライバー２３に出力する。ドライバー２３は、ＣＰＵ２１から受けた信号に応答して、駆動モーター２２を駆動する。駆動モーター２２は、可動磁石５をボールナット４を介して軸方向１１に沿って移動（上下動）させる。さらに、変位センサー１３で検出した本体側可動磁石５の変位量をＣＰＵ２１に入力し、目標の変位が得られるようにフィードバック制御をしている。
【００２５】
駆動モーター２２は、ＤＣモーターであるが、ステッピングモーター、油圧モーター等を使用しても良い。なお、ステッピングモータを使用する場合には、このフィードバック用変位センサー１３を設けなくてもよい。また、本体側可動磁石５の変位量を、駆動モータ出力軸にエンコーダーを取付けて検出するようにしても良い。さらに、磁石の磁力に負けてモータが回転してしまうのを防止するため、また、後述するように、ロック位置で可動磁石５をロックするため（図７参照）、本体側可動磁石５の位置を機械的に固定するロック機構２９が設けられている。
【００２６】
このように、本体側可動磁石５を軸方向に沿って移動させるようにしたので、本実施形態の磁気ばねマウント装置１においては、大きな荷重がかかり、図２のＡの範囲以外、例えば、図２のＢで示す範囲及び振幅のエンジン振動が入力されても、その振動中心の位置に追従して、図４（ｂ）に示すように本体側可動磁石５を移動させれば、ばね定数が０となる範囲Ａは、図５に示すＡ’の範囲に移り、範囲Ｂにおける振動を絶縁することができる。また、ロッド側磁石９が元の静的釣り合い位置（変位＝０）に戻らなくなる現象も防止できる。
【００２７】
次に、本体側可動磁石５の目標変位の決定方法を説明する。変位センサー１２で検出された変位は、様々の大きさの周波数成分を含む。この全ての周波数成分に追従して本体側可動磁石５を移動させてしまうと、結果として、可動磁石５は、磁石９と同期して動くことになり、好ましくない。そのため、本実施形態では、ＣＰＵ２１にローパスフィルタの機能を持たせ、磁石９の特定の周波数成分の変位に基づいて、本体側可動磁石５の目標変位を決定するようにしている。ローパスフィルタを用いたのは、可動側磁石５とロッド側磁石９との相対変位を大きくさせるような振動入力が、絶縁させたい振動周波数に対し比較的低周波数のものであることによる。
【００２８】
一般に、このローパスフィルタの特性は時定数で決定される。時定数が小さい場合には、周波数帯域が広くとられ、一定の高周波成分にも追従してしまうが、反面、本体側可動磁石５をロッド側磁石９に対し確実に追従させることができる。一方、時定数が大きい場合には、周波数帯域が低周波の比較的狭い領域に限られ、本体側可動磁石５のロッド側磁石９への追従性に劣るものの、絶縁させたい振動周波数成分には追従することがない。
例えば、加速時等、エンジンのトルク反力に起因してマウントにかかる荷重が増大すると考えられる場合には、時定数を小さくして追従性を上げ、本体側可動磁石８の位置をロッド側磁石９の位置に確実に移動させることができ、又、ロッド側磁石９が元の位置に戻らなくなるという問題も防止できる。一方、一定速度走行時等、マウントにかかる荷重変動が大きくない場合には、時定数を大きくして追従性を下げ、絶縁させたい振動周波数成分を有効に絶縁することができる。
【００２９】
次に、図６のフローチャートにより、本実施形態による目標変位を決定して駆動モータを制御する場合の制御内容（追従制御）を説明する。図６において、Ｓは各ステップを示す。
先ず、Ｓ１において、変位センサー１２で検出された本体ケース３に対する支持板７（エンジン）の変位Ｘを入力する。次に、Ｓ２において、ハンドル舵角が所定値以上且つ所定車速以上か否かを判定し、ＮＯの場合には、Ｓ３に進む。次に、Ｓ３において、車両の上下Ｇが所定値以上であるか否かを判定し、ＮＯの場合には、Ｓ４に進む。次に、Ｓ４において、車両の停止時にスロットルがＯＮされたか（アクセルペダルを踏み込む操作があった）か否かを判定し、ＮＯの場合は、Ｓ５に進む。次に、Ｓ５において、アクセル開度又はブレーキ信号により車両が所定値以上の加減速時であるか否かを判定し、ＮＯの場合には、Ｓ７に進む。
【００３０】
Ｓ７において、時定数をＴ２と設定する。この時定数Ｔ２は、後述する時定数Ｔ１より大きい値である。ここで、時定数Ｔ２（　＞Ｔ１）と設定したのは、上述したような車両運転状態では、磁気ばねマウント装置１に作用する荷重は大きく変化せず、その振動中心変位は大きく変動しないと考えられることから、時定数を大きくとることで、本体側可動磁石５の支持板７（エンジン１０）の変位への追従性を低め、絶縁させたい振動周波数成分に追従することなく、有効に振動を絶縁するようにするためである。これにより、荷重変動が少なく振動入力範囲が図２のＡの範囲に維持されるようなアイドル時や一定走行での走行時等には、エンジンの振動が車両側に伝達されるのが確実に防止され、乗員の感じる振動騒音が良好に低減される。
【００３１】
一方、Ｓ２において、ハンドル舵角が所定値以上且つ一定速度以上と判定された場合は、Ｓ６に進み、時定数をＴ１と設定する。時定数Ｔ１は時定数Ｔ２より小さい値である。この場合は、カーブ走行時と考えられ、車体及びエンジンの慣性力に起因して磁気ばねマウント装置に作用する荷重が増大し、磁石５，９の相対位置が変動することで、振動が図２のＡの範囲以外の範囲（範囲Ｂ）で入力されたり、ロッド側磁石９が本体側可動磁石５に対し大きくはずれ元の位置に戻らなくなる等の問題が生じる恐れがある。従って、上述したように時定数を小さい値に設定することで、本体側可動磁石の追従性を上げ、本体側可動磁石５を、ロッド側磁石９の振動中心の位置に確実に追従させるようにしている。
【００３２】
同様に、Ｓ３において車体の上下Ｇが所定値以上であると判定された場合は、車体及びエンジンの慣性力に起因してマウントにかかる荷重が増大することから、Ｓ６に進む。また、Ｓ４において、停車時にスロットルがＯＮされた場合は、エンジンのトルク変動が大きく磁気ばねマウント装置に作用する荷重が増大することから、Ｓ６に進む。さらに、Ｓ５において車両が加減速時であると判定された場合、例えば、アクセルを開けたとき、シフトダウン時のエンジン回転上昇時、アクセルを閉じたとき等にはエンジンのトルク反力に起因して磁気ばねマウント装置に作用する荷重が増大することから、Ｓ６に進む。
Ｓ６又はＳ７において、時定数Ｔ１，Ｔ２を設定した後、Ｓ８に進み、Ｓ１において入力した変位Ｘに所定の係数Ｋを掛け、さらに時定数Ｔ１又はＴ２のローパスフィルタを通した値を、本体側可動磁石５の目標変位Ｔｒとして算出する。次に、Ｓ９に進み、本体側可動磁石５を、フィードバック制御により、目標変位Ｔｒだけ移動させる。
【００３３】
以上説明したように、磁気ばねマウント装置に作用する荷重が増大すると考えられるような車両運転状態では、本体側可動磁石５のロッド側磁石９への追従性を上げることで、常に、図２及び図５に示すように、装置全体のばね定数（図２及び図５の実線▲３▼参照）が０になる範囲（Ａ，Ａ’）を振動位置に合わせて移動させることができる。その結果、エンジンやサスペンションの振動が車体に大きく伝わり、乗員が不快と感じる振動騒音が増大するのを防止できる。また、本体側可動磁石５とロッド側磁石９は、常に互いに近い位置にあることから、本体側可動磁石を駆動するモータは微少な相対変位を修正すればよいので、比較的小型のものを使用することができ、さらに、制御のための消費電力も少なくなる。
【００３４】
上述した実施形態は、磁気ばねマウント装置をエンジンマウントに適用した例であるが、他の用途にも適用可能である。サスペンションマウントに適用した場合には、上述した支持板７にサスペンションが取り付けられ、本体ケース３が車両側に取り付けられる。また、逆に、本体ケース３にサスペンションが取り付けられ、支持板７が車両側に取り付けられるようにしても良い。このサスペンションマウントの場合には、起伏の大きな路面の走行時、加減速時，カーブ走行時などには、サスペンション側から磁気ばねマウント装置に作用する荷重が増大するが、そのような場合でも、上述したエンジンマウントとして適用した場合と同様に、サスペンションの振動が車両側に伝達されることを防止することができる。その結果、起伏の大きな路面の走行時、加減速時，カーブ走行時などの車両運転状態においても、サスペンションの振動が絶縁され、乗員が不快に感じる振動騒音が良好に低減される。
【００３５】
さらに、サスペンションマウントに適用した場合、乗員数や貨物の積載量により磁気ばねマウント装置に車両側から作用する静荷重が変化し、振動入力範囲が図２のＡの範囲からずれる場合があるが、図５に示すように、装置全体のばね定数が０となる範囲をＡ’のように移動させることにより、この静荷重の変化に起因して振動騒音が生じるような場合でも、同様に、乗員が不快と感じる振動騒音を低減することができる。
【００３６】
さらに、本実施形態による磁気ばねマウント装置は、トラックや建設機械のキャブ（キャビン）マウントにも適用可能である。キャブマウントの場合には、上述した支持板７がキャブを除く車両に取り付けられ、本体ケース３がキャブに取り付けられる。または、逆に、本体ケース３がキャブを除く車両に取り付けられ、支持板７がキャブに取り付けられるようにしても良い。このキャブマウントの場合も、上述したエンジンマウントやサスペンションマウントと同様に、起伏の大きな路面の走行時、加減速時、カーブ走行時等の運転状態において、車体側からキャブに伝達される振動を良好に低減（絶縁）することができる。
また、キャブマウントにおいても、サスペンションマウントと同様に、キャブ全体の重量（静荷重）が乗員の数により変動することから、振動入力範囲が図２のＡの範囲からずれる場合がある。しかしながら、このような場合には、図５に示すように、装置全体のばね定数が０となる範囲をＡ’のように移動させることにより、また、この静荷重の変化に起因して振動騒音が生じるような場合でも、同様に、乗員が不快と感じる振動騒音を低減することができる。
【００３７】
次に、上述した駆動モータ２２による可動磁石５を移動させて追従制御を行った場合であっても、駆動モーター２２の出力特性、時定数Ｔ１，Ｔ２の設定値、磁石５，９の大きさや隙間等によって、本体側可動磁石５が追従し得る磁石５，９間の相対変位の限界、つまり許容範囲が存在する。このため、許容範囲を超えた大きな振動入力が加わると、荷重除去後も磁石５，９が図１（ｂ）のような位置で釣り合って元の位置（静的な釣り合い位置又は大きな振動入力が加わる前の位置）に戻らなくなる。本実施形態の磁気ばねマウント装置を自動車のエンジンマウント等に適用する場合、上述したように強力な磁力を有する磁石を用いる必要があり、磁石を元の位置に戻すには大きな力を必要とする。従って、このような場合、駆動モーター２２により磁石５，９を元の位置に戻そうとすると大きな出力の駆動モータが必要になるが、このようなモーターは、大型であるため搭載空間の制約を受けたり、コスト高を招いたり、消費電力が大きくなる等の理由から実用化において好ましくない。そこで、本実施形態においては、この問題を以下のようにして解決している。
【００３８】
本実施形態は、この問題を解決するために、図７のフローチャートに示す制御を行っている。以下に、本実施形態による可動磁石５のロック制御内容を図７により説明する。図７において、Ｓは各ステップを示す。
先ず、Ｓ１１において、本体側可動磁石５とロッド側磁石９の軸方向の距離が許容値以内であるか否かを判定する。ここで許容値とは、上述した図６による制御により本体側可動磁石５をロッド側磁石９に追従させることができる本体側可動磁石５とロッド側磁石９の距離の最大値である。この許容値は、駆動モータ出力、時定数Ｔ１，Ｔ２の値、磁石５，９の大きさや隙間等によって定まる。Ｓ１１において、本体側可動磁石５とロッド側磁石９の距離が許容値以下であると判定された場合には、Ｓ１２に進み、フラグＦが１か否かを判定し、Ｆが１でない場合には、Ｓ１３に進み、図６に示した制御を行う。ここで、Ｆ＝１は、後述する可動磁石５がロックされた状態にあること（Ｓ１６参照）を意味している。
【００３９】
Ｓ１１において、本体側可動磁石５とロッド側磁石９の距離が許容値より大きいと判定された場合には、Ｓ１４に進む。Ｓ１４では、上述の可動磁石５と磁石９の距離を維持した状態で、図６の制御を行う。また、この図６の制御に代えて、図６の制御に類似した本体側可動磁石５のロッド側磁石９への追従性をかなり低めた制御を行うようにしても良い。後者の場合、時定数Ｔを時定数Ｔ２よりさらに大きい値とする。さらに、Ｓ１４においては、運転者にその旨のワーニング（警報）を発する。
【００４０】
次に、Ｓ１５において、例えば、車両が発進時であるか、或いはエンジン始動時であるかを判定する。要は、車両の発進時又エンジン始動時以外でも良く、非常に大きな荷重が作用するような運転状態であるか否かを判定すれば良い。このような場合には、磁気ばねマウント装置に非常に大きな荷重が加わり、この荷重により、磁石９が変位し、可動磁石５と磁石９の距離が図６のノーマル制御可能な許容値以内となる場合がある。そこで、Ｓ１５でＹＥＳの場合には、Ｓ１６に進み、本体側可動磁石５を現状の位置にロックし、ロッド側磁石９がその本体側可動磁石５のロック位置又はその近傍の位置に戻るのを待つ。本体側可動磁石５のロック位置は、初期の静的釣り合い位置でも良い。
なお、本体側可動磁石５のロックは、モータの電磁ロック（電気式ロック）により行うことができる。又、電磁ロックのみではロックしきれず、磁力により位置が動いてしまう場合等は、ロック機構２９により、又は、モータ出力軸にブレーキ装置（図示せず）を設けることにより、機械的にロックを行っても良い。
【００４１】
次に、Ｓ１７においてフラグＦを１にセットする。Ｓ１５においてＮＯの場合には、磁気ばねマウント装置に大きな振動入力が加わらないと考えられるので、そのようなロック制御を行わない。
次に、Ｓ１１に戻り、許容値以内であると判定された場合には、Ｓ１２に進み、Ｆ＝１である（ロックされた状態である）から、Ｓ１８に進み、本体側可動磁石５のロックを解除し、Ｓ１９において、フラグＦを０にセットする。
【００４２】
以上のようなロック制御により、本体側可動磁石５とロッド側磁石９の距離が許容値以上離れて図６に示すノーマル制御（追従制御）が不能となった場合でも、駆動モータによらず、車両やエンジンの大きな振動入力を利用して、本体側可動磁石５とロッド側磁石９の距離を図６に示すノーマル制御可能な距離（許容値以内の距離）に容易に戻すことができる。
【００４３】
なお、図７に示すロック制御では、Ｓ１４において、追従制御を行っているが、この追従制御を行うことなく、ワーニング（警報）を発すると共にまたはワーニング（警報）を発することなく、本体側可動磁石５を現状の位置或いは初期の静的釣り合い位置にロックするようにしてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気ばねマウント装置に大きな荷重が加わった場合でも、有効に振動を絶縁することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の前提となった磁気ばねマウント装置を示す構造図である。
【図２】図１の磁気ばねマウント装置及び図４（ａ）の状態の磁気ばねマウント装置の荷重−変位特性図である。
【図３】本発明の磁気ばねマウント装置の一実施形態を示す全体構成図である。
【図４】図３の磁気ばねマウント装置を示す構造図である。
【図５】図４（ｂ）の状態の磁気ばねマウント装置における荷重−変位特性図である。
【図６】本実施形態による本体側可動磁石の追従制御フローチャートである。
【図７】本実施形態による本体側可動磁石のロック制御フローチャートである。
【符号の説明】
１　磁気ばねマウント装置
２　車両
３　本体ケース
５　可動磁石（第１磁石）
７　支持板
８　ロッド
９　磁石（第２磁石）
１０　ばね
１２，１３　変位センサ
２０　インターフェイス
２１　ＣＰＵ
２２　駆動モータ
２３　駆動モータ用ドライバ
２４　舵角センサ
２５　上下Ｇセンサ
２６　アクセルセンサ
２７　ブレーキセンサ
２８　車速センサ
２９　ロック機構
【図１】
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【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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【図７】
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