(57)【要約】【課題】アクチュエータで可動部材を往復動させて防振機能を発揮させる能動型防振装置において、その能動型防振装置が発生する変位の波形を、振動源が発生する正弦波状の振動波形に近づけて防振性能を高める。【解決手段】振動源であるエンジンからの振動で変形する第１弾性体で一部を区画された液室に可動部材を臨ませ、エンジンの振動に合わせてアクチュエータのコイルを励磁して可動部材を往動させるとともに、コイルを消磁して第２弾性体の弾発力で可動部材を復動させる能動型防振装置において、可動部材が復動する期間の一部でコイルを励磁して第２弾性体の弾発力に抗する力を発生させる。これにより、図４（ｃ）に示すように、エンジンが発生する正弦波状の振動波形に能動型防振装置が発生する変位の波形を近づけて防振性能を高めることができる。【選択図】　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動源（Ｅ）に取り付けられる振動源取付部（１１）と、
フレーム（Ｆ）に取り付けられるフレーム取付部（１８ａ）と、
振動源取付部（１１）およびフレーム取付部（１８ａ）を接続する第１弾性体（１４）と、
第１弾性体（１４）により少なくとも一部が区画された液室（２２）と、
液室（２２）に面して該液室（２２）の容積を変化させるように往復動する可動部材（２０）と、
可動部材（２０）を往動させる駆動力を発生させるアクチュエータ（Ａ）と、
可動部材（２０）を復動させる駆動力を発生させる第２弾性体（２１）と、
を備えた能動型防振装置において、
アクチュエータ（Ａ）は可動部材（２０）が復動するときにも往動方向の駆動力を発生することを特徴とする能動型防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のエンジンマウントに使用される防振装置に関し、特に、弾性体により少なくとも一部が区画された液室に臨む可動部材をアクチュエータで振動させる能動型防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる能動型防振装置は特開平９−４９５４１号公報により公知である。この能動型防振装置は、エンジンからの振動で変形する本体ゴムで一部を区画された主液室と、ソレノイドコイルへの給電に応じて振動する振動板（可動部材）で一部を区画された圧力制御室とをオリフィス通路を介して連通させたもので、エンジンの振動の位相に合わせてソレノイドコイルへの通電を制御することで、エンジンの振動が車体に伝達され難くして防振効果を得るようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来の能動型防振装置は、振動板が支持ゴムによって上下動可能に支持されており、ソレノイドコイルを励磁することで支持ゴムの弾発力に抗して振動板を下向きに往動させ、ソレノイドコイルを消磁することで支持ゴムの弾発力で振動板を上向きに復動させている。一般にエンジンから車体に伝達される振動の波形は正弦波状であるため、エンジンの振動を打ち消すべく能動型防振装置が発生する変位の波形も正弦波状とすることが必要である。
【０００４】
しかしながら上記従来のものは、振動板が往動するときにソレノイドコイルを励磁し、振動板が復動するときにソレノイドコイルを消磁するだけなので、能動型防振装置が発生する変位の波形が正弦波からずれてしまい、充分な防振効果を発揮できない可能性があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、アクチュエータで可動部材を往復動させて防振機能を発揮させる能動型防振装置において、その能動型防振装置が発生する変位の波形を、振動源が発生する正弦波状の振動波形に近づけて防振性能を高めることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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、振動源に取り付けられる振動源取付部と、フレームに取り付けられるフレーム取付部と、振動源取付部およびフレーム取付部を接続する第１弾性体と、第１弾性体により少なくとも一部が区画された液室と、液室に面して該液室の容積を変化させるように往復動する可動部材と、可動部材を往動させる駆動力を発生させるアクチュエータと、可動部材を復動させる駆動力を発生させる第２弾性体とを備えた能動型防振装置において、アクチュエータは可動部材が復動するときにも往動方向の駆動力を発生することを特徴とする能動型防振装置が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、少なくとも一部が第１弾性体で区画された液室に臨む可動部材をアクチュエータで往動させ、可動部材を第２弾性体の弾発力で復動させる能動型防振装置において、アクチュエータは可動部材が復動するときにも往動方向の駆動力を発生するので、振動源が発生する正弦波状の振動波形に能動型防振装置が発生する変位の波形を近づけて防振性能を高めることができる。
【０００８】
尚、実施例のエンジンＥは本発明の振動源に対応し、実施例の車体フレームＦは本発明のフレームに対応し、実施例の取付ブラケット１１は本発明の振動源取付部に対応し、実施例の取付フランジ１８ａは本発明のフレーム取付部に対応し、実施例の主液室２２は本発明の液室に対応する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すもので、図１は能動型防振装置の縦断面図（図２の１−１線断面図）、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は能動型防振装置により発生する変位の波形を示すグラフ、図５はアクチュエータのコイルに供給する電流の波形を示すグラフである。
【００１１】
図１〜図３に示すように、本実施例の能動型防振装置Ｍは、自動車のエンジンＥを車体フレームＦに弾性的に支持するためのもので、エンジンＥのクランクシャフトが１回転する間に等間隔に複数のパルスを発生するクランクパルス発生手段Ｓａに接続された電子制御ユニットＵによって制御される。
【００１２】
能動型防振装置Ｍ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、エンジンＥに結合される板状の取付ブラケット１１に溶接した円錐状の取付ブロック１２と、この取付ブロック１２の外周に同軸に配置されたオリフィス形成部材１３とを備えており、取付ブロック１２およびオリフィス形成部材１３に厚肉のゴムで形成した第１弾性体１４の上端および下端がそれぞれが加硫接着により接合される。オリフィス形成部材１３の外周に上部ケーシング１５を結合することにより、両者の間に環状のオリフィス１６が形成される。オリフィス形成部材１３および上部ケーシング１５の上端と取付ブラケット１１の外端とがダイヤフラム１７で接続される。上部ケーシング１５の下端と下部ケーシング１８の上端との間に上下の第２弾性体ホルダ１９ａ，１９ｂが重ね合わされて固定されており、第２弾性体ホルダ１９ａ，１９ｂと皿状の可動部材２０の外周とに円環状の第２弾性体２１が加硫接着により接合される。
【００１３】
第１弾性体１４、第２弾性体２１および可動部材２０の間に主液室２２が区画され、第１弾性体１４およびダイヤフラム１７の間に副液室２３が区画される。上側の第２弾性体ホルダ１９ａとオリフィス形成部材１３との間の隔壁板２６が挟まれており、その中央部に形成されたフィルタオリフィス２６ａによって主液室２２が上下の２室に分離される。また主液室２２および副液室２３が前記オリフィス１６により連通する。即ち、略３６０°に亘って延びるオリフィス１６の一端はオリフィス形成部材１３に形成した第１通孔２４を介して主液室２２に連通し、他端はオリフィス形成部材１３および第１弾性体１４に形成した第２通孔２５（図３参照）を介して副液室２３に連通する。オリフィス１６は第１通孔２４寄りの略半周の通路断面積が大きく、第２通孔２５寄りの略半周の通路断面積が小さく形成される。
【００１４】
しかして、エンジンＥからの振動で第１弾性体１４が下方に変形して主液室２２の容積が減少すると、主液室２２から押し出された液体が第１通孔２４、オリフィス１６および第２通孔２５を介して副液室２３に流入し、副液室２３に臨むダイヤフラム１７が外側に変形する。逆にエンジンＥからの振動で第１弾性体１４が上方に変形して主液室２２の容積が増加すると、副液室２３から吸い出された液体が第２通孔２５、オリフィス１６および第１通孔２４を介して主液室２２に流入し、副液室２３に臨むダイヤフラム１７が内側に変形する。
【００１５】
下部ケーシング１８の内部にはヨーク２９が収納されており、ボビン３０に巻き付けられて軸線Ｌを囲むように配置されたコイル３１がヨーク２９内に支持される。可動部材２０の下面から軸線Ｌに沿うように突出する軸部２０ａに三角錐状のアマチュア３２が摺動自在に嵌合し、軸部２０ａの中間に設けたストッパ３３に当接するように可動部材２０の下面との間に設けたスプリング３４で下向きに付勢される。アマチュア３２の下面に固定された円筒状のガイド部材３５がヨーク２９のガイド部２９ａの外周に摺動自在に嵌合しており、ガイド部材３５およびガイド部２９ａによってアマチュア３２が軸線Ｌに沿って移動するようにガイドされる。
【００１６】
前記ヨーク２９、ボビン３０，コイル３１およびアマチュア３２は能動型防振装置ＭのアクチュエータＡを構成する。そしてアクチュエータＡのコイル３１が消磁状態にあるとき、アマチュア３２は第２弾性体２１の弾発力でヨーク２９から上方に離反している。この状態からコイル３１を励磁するとアマチュア３２がヨーク２９に吸引され、軸部２０ａを引かれた可動部材２０が第２弾性体２１の弾発力に抗して下方に移動する。
【００１７】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。
【００１８】
エンジンＥのアイドル回転数領域ではアクチュエータＡは非作動状態に保たれており、エンジンＥの振動により主液室２２の容積が拡大・縮小すると、それに応じて副液室２３の容積が縮小・拡大するが、この状態でのオリフィス１６の特性と第１弾性体１４のばね定数とは、アイドル回転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Ｆに伝達される振動を効果的に低減することができる。
【００１９】
エンジンＥのアイドル回転数よりも高い回転数領域では、主液室２２および副液室２３を接続するオリフィス１６内がチョーク状態になるため、アクチュエータＡを作動させて防振機能を発揮させる。即ち、電子制御ユニットＵはクランクパルス発生手段Ｓａからの信号に基づいてアクチュエータＡのコイル３１に対する通電を制御する。具体的には、振動によってエンジンＥが下方に変位して主液室２２の容積が減少して液圧が増加するときには、コイル３１を励磁してアマチュア３２を吸引する。その結果、アマチュア３２は可動部材２０と共に下方に移動し、可動部材２０に内周を接続された第２弾性体２１を下方に変形させる。これにより、主液室２２の容積が増加して液圧の増加を抑制するため、能動型防振装置ＭはエンジンＥから車体フレームＦへの下向きの荷重伝達を防止する能動的な支持力を発生する。
【００２０】
逆に振動によってエンジンＥが上方に変位して主液室２２の容積が増加して液圧が減少するときには、コイル３１を消磁してアマチュア３２の吸引を解除する。その結果、アマチュア３２は第２弾性体２１の弾発力で可動部材２０と共に上方に移動する。これにより、主液室２２の容積が減少して液圧の減少を抑制するため、能動型防振装置ＭはエンジンＥから車体フレームＦへの上向きの荷重伝達を防止する能動的な支持力を発生する。
【００２１】
図４（ａ）〜（ｃ）の実線は能動型防振装置Ｍが発生する変位の波形を示すものである。図４（ａ）はフイルタオリフィス２６ａ（図１参照）を持たない場合の波形であり、エンジンＥの振動周波数と異なる高周波の変位が発生して振動や騒音を悪化させている。それに対して、図４（ｂ）はフイルタオリフィス２６ａを持つ場合の波形であり、可動部材２０の振動に伴って主液室２２内の液体がフイルタオリフィス２６ａを通って行き来することで、前記高周波の変位の発生を防止し、特に２５ｋｍ／ｈ〜５０ｋｍ／ｈでの車両の定速走行時における振動や騒音を低減することができる。
【００２２】
しかしながら、エンジンＥが発生する振動の波形は正弦波状であるのに対し、図４（ｂ）に示した能動型防振装置Ｍが発生する力の波形は正弦波からずれているため、振動や騒音を更に低減し得る可能性を残している。
【００２３】
能動型防振装置Ｍは、コイル３１を励磁してアマチュア３２をヨーク２９に吸引することで可動部材２０を第２弾性体２１の弾発力に抗して下向きに往動させ、コイル３１を消磁してアマチュア３２を解放することで第２弾性体２１の弾発力で可動部材２０を上向きに復動させる。図５（ｂ）は従来の能動型防振装置ＭのアクチュエータＡのコイル３１に供給される電流の波形を示すものであり、アマチュア３２が往動する吸引行程の終了と同時に電流も殆ど０になっている。吸引行程の終了時においてコイル３１に印加される電圧のデューティ比は０であるが、応答遅れによってアマチュア３２が復動する解放行程の初期で僅かに電流が流れている。しかしながら、実質的にアマチュア３２を吸引するだけの吸引力は発生していない。
【００２４】
それに対して、図５（ａ）は本実施例の能動型防振装置ＭのアクチュエータＡのコイル３１に供給される電流の波形を示すものであり、アマチュア３２の吸引行程が終了して解放行程に入っても、その解放行程の領域ａにおいて引き続きコイル３１に電流が供給される。つまり、第２弾性体２１の弾発力で可動部材２０が上向きに復動する際に、第２弾性体２１の弾発力に抗するようにコイル３１でアマチュア３２を吸引することで、図４（ｃ）に示すように、能動型防振装置Ｍが発生する変位の波形を正弦波に近づけることができ、エンジンＥが発生する正弦波状の振動を効果的に打ち消して防振効果および防音効果を高めることができる。
【００２５】
以上、本発明の実施例を詳述したが、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。
【００２６】
例えば、実施例では自動車の車体フレームＦにエンジンＥを支持する能動型防振装置Ｍを例示したが、本発明は他の任意の用途の能動型防振装置Ｍに対して適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、少なくとも一部が第１弾性体で区画された液室に臨む可動部材をアクチュエータで往動させ、可動部材を第２弾性体の弾発力で復動させる能動型防振装置において、アクチュエータは可動部材が復動するときにも往動方向の駆動力を発生するので、振動源が発生する正弦波状の振動波形に能動型防振装置が発生する変位の波形を近づけて防振性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】能動型防振装置の縦断面図（図２の１−１線断面図）
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】能動型防振装置により発生する変位の波形を示すグラフ
【図５】アクチュエータのコイルに供給する電流の波形を示すグラフ
【符号の説明】
１１　　　　取付ブラケット（振動源取付部）
１４　　　　第１弾性体
１８ａ　　　取付フランジ（フレーム取付部）
２０　　　　可動部材
２１　　　　第２弾性体
２２　　　　主液室（液室）
Ａ　　　　　アクチュエータ
Ｅ　　　　　エンジン（振動源）
Ｆ　　　　　車体フレーム（フレーム）
【図１】
2004052872.tif 000003
【図２】
2004052872.tif 000004
【図３】
2004052872.tif 000005
【図４】
2004052872.tif 000006
【図５】
2004052872.tif 000007