(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン側に取り付けられるエンジン側インシュレータと、車体側に取り付けられる車体側インシュレータと、前記エンジン側インシュレータ及び前記車体側インシュレータとを連結する剛体ロッドと、を備え、
前記エンジン側インシュレータは、第１内筒、第１外筒及び前記第１内筒と前記第１外筒との間に設けられた第１弾性体を有する車両用防振装置において、
前記エンジン側インシュレータ及び前記車体側インシュレータのロッド軸方向の剛性固有値が、少なくとも前記エンジンの一つの運転状態において±１０％の範囲で等しく設定され、
前記車体側インシュレータの前記ロッド軸方向に直角の軸直角方向の剛性固有値が、前記エンジン側インシュレータの前記軸直角方向の剛性固有値に比べて小さく設定され、
前記第１弾性体の内部に、前記軸直角方向に外力が入力した場合に、当該軸直角方向に沿って端面が前記第１外筒又は前記第１内筒に接触しようとして、前記ロッド軸方向の剛性は変えずに前記軸直角方向の剛性を増加させる第１剛性調整部材が埋設されている車両用防振装置。
【請求項２】
前記エンジン側インシュレータ及び前記車体側インシュレータの前記軸直角方向の剛性固有値が、前記エンジンの曲げ・捩じり剛性固有値以下に設定されている請求項１に記載の車両用防振装置。
【請求項３】
前記エンジン側インシュレータは主として圧縮方向で荷重を受け、前記車体側インシュレータは主として剪断方向で荷重を受けるように、前記エンジン側インシュレータの前記エンジンへの固定軸と前記車体側インシュレータの前記車体への固定軸とが、前記ロッド軸方向廻りに位相をもって設定されている請求項１又は２に記載の車両用防振装置。
【請求項４】
前記第１弾性体は、前記第１内筒と前記第１外筒との間に前記軸直角方向に沿って平行に設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用防振装置。
【請求項５】
前記車体側インシュレータは、第２内筒、第２外筒及び前記第２内筒と前記第２外筒との間に設けられた第２弾性体とを有し、
前記第２弾性体の前記ロッド軸方向及び前記軸直角方向の剛性固有値が前記エンジン側インシュレータの前記第１弾性体の前記ロッド軸方向の剛性固有値より小さく設定され、
前記第２弾性体の内部に、前記軸直角方向の剛性は変えずに前記ロッド軸方向の剛性を増加させる第２剛性調整部材が埋設されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用防振装置。
【請求項６】
前記第１剛性調整部材及び前記第２剛性調整部材は、平板状部材又は棒状部材で構成される請求項５に記載の車両用防振装置。
【請求項７】
前記第１内筒は前記第１剛性調整部材を含む請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両用防振装置。
【請求項８】
前記第２内筒は前記第２剛性調整部材を含む請求項５又は６に記載の車両用防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動源であるエンジンから車体側へ伝達される振動を抑制する車両用防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
剛体であるブラケット部材の両端それぞれに、エンジンに固定される円筒部材と、車体に固定される円筒部材とを設け、各円筒部材の内筒と外筒との間にゴム状弾性体を設けた防振装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９９８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の防振装置において、高周波領域の振動伝達特性を改善するためにロッドの剛体固有値を下げるとロッドの重量が増加するので、ロッドの軽量化を図るために２つの円筒部材のゴム状弾性体の剛性を等しくすると、エンジンのトルクを受けるロッド軸に直角方向の剛体固有値が大きくなり、車室内の騒音レベルが悪化するという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、軽量で且つ車室内の騒音を抑制できる車両用防振装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジン側インシュレータと車体側インシュレータとを連結する剛体ロッドを備える車両用防振装置において、前記エンジン側インシュレータは、第１内筒、第１外筒及び前記第１内筒と前記第１外筒との間に設けられた第１弾性体を有し、両インシュレータのロッド軸方向の剛性固有値を±１０％の範囲で等しく設定し、且つ車体側インシュレータのロッド軸方向に直角の軸直角方向の剛性固有値を、エンジン側インシュレータの軸直角方向の剛性固有値に比べて小さく設定し、前記第１弾性体の内部に、前記軸直角方向に外力が入力した場合に、当該軸直角方向に沿って端面が前記第１外筒又は前記第１内筒に接触しようとして、前記ロッド軸方向の剛性は変えずに前記軸直角方向の剛性を増加させる第１剛性調整部材を埋設することによって、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、剛体ロッドの両端に設けられた一対のインシュレータのロッド軸方向の剛性固有値を略等しく設定することで車両用防振装置の重量を最小にすることができる。また、車体側インシュレータの軸直角方向の剛性固有値をエンジン側インシュレータの軸直角方向の剛性固有値に比べて小さく設定することで、エンジンから車体に伝達される軸直角方向の振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の一実施の形態に係る防振装置を車両のエンジンに適用した例を示す正面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの平面図である。
【図１Ｃ】図１Ａの側面図である。
【図２】図１Ａ及び図１Ｂの分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るアッパトルクロッドを示す正面図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係るアッパトルクロッドを示す正面図である。
【図６】図５のアクチュエータユニットを示す断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態に係るアッパトルクロッドを示す正面図である。
【図８】図７のVIII-VIII線に沿う断面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施の形態に係るアッパトルクロッドを示す正面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施の形態に係るアッパトルクロッドを示す正面図である。
【図１１】図１０のXI-XI線に沿う断面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施の形態に係るアッパトルクロッドを示す正面図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係るアッパトルクロッドの伝達力の周波数特性図である。
【図１４】２つのインシュレータのばね定数ｋ１，ｋ２の関係と、一方のインシュレータのばね定数とトルクロッドの重量との関係を示すグラフである。
【図１５】アッパトルクロッドの２つのインシュレータの剛性値の周波数特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
最初に本発明の一実施の形態に係る車両用防振装置を適用することができる、いわゆるペンデュラム方式エンジン１について説明する。図１Ａは本発明の一実施の形態に係る防振装置を車両のエンジンに適用した例を示す正面図（車両前方から後方を見た正面図）、図１Ｂは図１Ａの平面図、図１Ｃは図１Ａの側面図である。ペンデュラム方式によるエンジン１の支持構造とは、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、エンジン１の慣性主軸Ｌを図示のとおりに配置したいわゆる横置きエンジン１に対して、エンジン１を支持する２個の支持点Ｐ１，Ｐ２が、図１Ｂの平面視においては、エンジン１の慣性主軸Ｌ上の、重心Ｇを挟んで互いに軸方向反対側に位置し、図１Ａの正面視においては、Ｐ１は慣性主軸Ｌ上に、Ｐ２は慣性主軸Ｌの車両上方に位置するように設けられた支持構造である。なお、２個の支持点Ｐ１，Ｐ２は、図２に示すように左右それぞれのエンジンマウント３，４により構成される。
【００１０】
ペンデュラム方式エンジンの支持構造は、エンジン１を振り子のように吊り下げて支持するとともに、それらの支持点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線の周りを揺動するエンジン重心Ｇを、車体に取り付けられたトルクロッドアッセンブリ５，６（以下、アッパトルクロッド５、ロアトルクロッド６ともいう。）のような棒状部材で抑えるよう構成され、少ない点数の部品で従来と同様の制振効果が得られるといったメリットがある。すなわち、ペンデュラム方式でマウントされたエンジン１では、エンジン１の運転時に回転慣性力によって２つの支持点Ｐ１，Ｐ２を結んだ軸の回りにエンジン１が傾く。この傾きを防止してエンジン１を支持するために、エンジン１のほぼ上半分と車体側部材とを連結するアッパトルクロッド５と、エンジン１の残り下半分と車体側部材とを連結するロアトルクロッド６とを備える。アッパトルクロッド５が車両右上側からエンジン１に、もう一つのロアトルクロッド６が車両下側からエンジン１に連結され、これら２つのトルクロッド５，６により、ペンデュラム方式のエンジン１が傾くことを防止する。
【００１１】
上記のエンジン１は、たとえば直列４気筒エンジンである。特に、比較的排気量の大きなエンジン（２Ｌ以上）では、バランスシャフトが装着されることが多く、この場合は、エンジン回転の基本次数（２次成分）で不平衡慣性力が小さいので、主にエンジントルク変動の反力がエンジン１に作用する。したがってエンジン回転の基本次数では、トルクを支持している上記２つのトルクロッド５，６からの入力によって主に車内音・車内振動が発生することが本発明者によって知見されている。またこのことは、マルチリンク式エンジンでも同様である。さらに、車両の主に加速時に、基本次数の高次数で構成される約１０００Ｈｚまでの車内音が乗員にとって問題となることが知られている。
【００１２】
なお、以下に説明する実施形態では、本発明に係る車両用防振装置をペンデュラム方式で支持されたエンジンに適用した例を説明するが、本発明の車両用防振装置はペンデュラム方式エンジンにのみ限定されずこれ以外の支持方式によるエンジンにも適用することができる。
【００１３】
既述したとおり、本例の車両用防振装置は、２つのトルクロッド５，６を備える。アッパトルクロッド５は、図１Ｂ及び図１Ｃに示すようにエンジン１の上部と車体との間に装着される。これに対し、ロアトルクロッド６は、図１Ａ，図１Ｂ，図１Ｃ及び図２に示すように、エンジン１の下部とサブフレーム２との間に装着される。本例のアッパトルクロッド５とロアトルクロッド６とは基本構成が同じであるため、アッパトルクロッド５の構成について説明し、ロアトルクロッド６の構成はこれを援用してその説明を省略する。
【００１４】
図３は、本例に係るアッパトルクロッド５を示す正面図、図４は図３のIV-IV線に沿う断面図である。なお図３の左下の付図は、インシュレータ１３の部分の平面図である。図３に示すように、本例のアッパトルクロッド５は、鉄やアルミニウムなどの金属材料又は合成樹脂材料で構成された棒状剛体のロッド１１と、このロッド１１の両端に一体成形又は溶接により固定された一対のインシュレータ１２，１３とを有する。
【００１５】
エンジン側に固定されるインシュレータ１２は、円筒状の外筒１２ａと、外筒１２ａと同心の円筒状の内筒１２ｂと、これら外筒１２ａと内筒１２ｂとを連結する弾性体（防振材）１２ｃとからなる。内筒１２ｂに対して図３で紙面に直交する向きに挿通されるボルト１８（図４参照）によってインシュレータ１２はエンジン１に固定される。
【００１６】
一方、車体側に固定されるインシュレータ１３も、上記インシュレータ１２と同様に、円筒状の外筒１３ａと、外筒１３ａと同心の円筒状の内筒１３ｂと、これら外筒１３ａと内筒１３ｂとを連結する弾性体（防振材）１３ｃとからなる。内筒１３ｂに対して図３で紙面に平行に挿通されるボルト１９によってインシュレータ１３は車体側の部材に固定される。単にロッドと表現した場合には、エンジン側のインシュレータの外筒１２ａ、車体側のインシュレータの外筒１３ａ、およびこれらを連結するロッド１１を含んだ、ロッド剛体全体を意味するものとする。
【００１７】
なお、図示する実施形態は、インシュレータ１２をエンジン１に固定し、インシュレータ１３を車体側に固定する構成であるが、これに限らず、インシュレータ１２を車体側に固定し、インシュレータ１３をエンジン１に固定してもよい。また、図３に示すアッパトルクロッド５は、インシュレータ１２，１３の内筒１２ｂ，１３ｂが、ロッド１１が延在する軸（以下、ロッド軸ともいう）の廻りに９０°の位相をもつように構成され、これらに挿通される２つのボルト１８，１９が直角に配置された例を示すが、インシュレータ１２，１３の内筒１２ｂ，１３ｂが、ロッド軸の廻りに同じ位相をもつように構成され、これらに挿通される２つのボルト１８，１９が互いに平行な向きに配置されてもよい。これら２つの内筒１２ｂ，１３ｂのロッド軸廻りの位相は車体側の固定部及びエンジンの固定部の形状に応じて適宜変更することができる。
【００１８】
本例の弾性体（防振材）１２ｃ，１３ｃは、ばねと減衰の機能を兼ね備えた部材であり、例えば弾性ゴムを用いることができる。本例のアッパトルクロッド５では、２つのインシュレータ１２，１３の外筒１２ａ，１３ａの径は相違するが、弾性体１２ｃ，１３ｃのロッド軸方向の剛性固有値は略等しく設定されている。これは以下の理由による。図１４は、本例のトルクロッド５の重量をｍ、２つのインシュレータのばね定数をそれぞれｋ１，ｋ２とした場合の、ｍ，ｋ１，ｋ２の関係を示すグラフである。ここで、本例のトルクロッド５の重量をできる限り軽量にしようとする場合に、重量ｍと一方のインシュレータのばね定数ｋ２との関係を示す実線のグラフによれば、重量ｍ１のときに最小値となり、このときのｋ２は２０００Ｎ／ｍｍである。一方、２つのインシュレータのばね定数ｋ１，ｋ２の関係を示す点線のグラフによれば、ｋ２＝２０００の場合にｋ１＝２０００Ｎ／ｍｍである。したがって、弾性体１２ｃ，１３ｃのロッド軸方向の剛性固有値を等しく設定すればトルクロッド５の重量を最小限にすることができる。なお、弾性体１２ｃ，１３ｃのロッド軸方向の剛性固有値は、必ずしも厳密に等しく設定する必要はなく、たとえば±１０％の範囲で等しく設定すればよい。
【００１９】
また、２つのインシュレータ１２，１３の弾性体１２ｃ，１３ｃのロッド軸方向の剛性固有値は、少なくともエンジン１の一つの運転条件、たとえば一つのプリロード条件で略等しく設定すればよい。図１Ｃの側面図に示すように、エンジン１には、その要求トルクなどの運転条件に応じてクランクシャフトを中心とするトルクＴｅが発生し、これによりアッパトルクロッド５にはその軸方向にプリロードＰＬが発生する。たとえば、エンジン１の負荷が低い場合のプリロードＰＬは０であるが、負荷が大きくなればなるほどプリロードＰＬは大きくなる。本例のアッパトルクロッド５では、一つのプリロードＰＬ＝ｎ（ｎは任意値）の場合に、２つのインシュレータ１２，１３の弾性体１２ｃ，１３ｃのロッド軸方向の剛性固有値が略等しく設定されている。
【００２０】
また、本例のトルクロッド５においては、エンジン剛体共振の周波数及びロッド剛体共振の周波数が、エンジン１の曲げ・捩り共振周波数より低く設定されている。このエンジン剛体共振とロッド剛体共振とを、理解を容易にするために極めて単純化したばねマス系に基づいて説明する。エンジン剛体共振Ａは、エンジン質量と、インシュレータ１２の弾性体１２ｃの剛性（ばね定数）で決まり、ロッド剛体共振Ｂは、弾性体１２ｃと弾性体１３ｃの間の質量であるロッド１１（各インシュレータ１２，１３の外筒部分を含む）の質量と、インシュレータ１３の弾性体１３ｃの剛性（ばね定数）で決まる。図１３は、アッパトルクロッド５の伝達力の周波数特性図であり、上述したようにインシュレータ１２，１３の径と弾性体１２ｃ，１３ｃの剛性とを適宜の値に設定することで、図１３に示すように、インシュレータ１２の弾性体１２ｃの剛性から定まるロッド軸方向のエンジン剛体共振Ａが１０Ｈｚに近い周波数ｆ１［Ｈｚ］で生じ、インシュレータ１３の弾性体１３ｃの剛性から定まるロッド軸方向のロッド剛体共振Ｂが２００Ｈｚに近い周波数ｆ２［Ｈｚ］で生じることになる。
【００２１】
エンジン１単体での曲げ、捩りの１次の共振周波数は、一般的な車両用エンジンでは２８０Ｈｚ〜３５０Ｈｚ程度なので、本例のようにエンジン剛体共振Ａを約１０Ｈｚとし、ロッド剛体共振Ｂを約２００Ｈｚとすれば、エンジン１の曲げ、捩りの共振振動の車体への伝達が、高周波数側（防振域内）で効果的に抑えられる（２重防振される）ことになる。なお、図１３に示すｆ３以上の周波数範囲は、ロッド剛体共振Ｂに対する防振域である。
【００２２】
以上より、エンジン剛体共振Ａおよびロッド剛体共振Ｂが、エンジンの曲げ、捩りの共振周波数より小さな周波数となるように、インシュレータ１２の弾性体１２ｃの剛性（ばね定数）、および弾性体１２ｃと弾性体１３ｃの間のロッド１１（各インシュレータ１２，１３の外筒部分を含む）の質量、インシュレータ１３の弾性体１３ｃの剛性（ばね定数）を定めればよい。このように、エンジン剛体共振Ａおよびロッド剛体共振Ｂを２つの異なる周波数で、つまり低周波域の周波数ｆ１と、中周波数域の周波数ｆ２との２箇所で生じさせてエンジン１から車体側に伝達される振動を防止する効果が得られるのが２重防振の効果である。ただし、本発明の防振装置ではインシュレータ１２，１３の外筒及び内筒の径を相違させるのは必須ではなく、インシュレータ１２，１３を同じ構造としてもよい。
【００２３】
さて、２つのインシュレータ１２，１３の弾性体１２ｃ，１３ｃのロッド軸方向の剛性固有値（バネ定数）を略等しく設定すると、上述したとおりアッパトルクロッド５を軽量化することができる。しかしながら、弾性体１２ｃ，１３ｃのロッド軸方向の剛性固有値を略等しく設定すると、ロッド軸に直角方向（車両の上下方向）の剛性が大きくなり、車体に対して上下方向の振動が伝達され、こもり音などの騒音レベルが悪化することになる。
【００２４】
このため、本例のアッパトルクロッド５では、車体側インシュレータ１３のロッド軸方向に直角の軸直角方向（以下、単に軸直角方向ともいう）の剛性固有値を、エンジン側インシュレータ１２の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さく設定する。すなわち、弾性体１２ｃ，１３ｃの剛性（バネ定数）は上述したとおりロッド軸方向に対して略等しく設定されているが、軸直角方向に対しては、エンジン側インシュレータ１２に比べて車体側インシュレータ１３を相対的に柔らかく設定する。換言すれば、軸直角方向に対しては、車体側インシュレータ１３に比べてエンジン側インシュレータ１２を硬く設定する。このとき、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えない、すなわち弾性体１２ｃ，１３ｃのロッド軸方向の剛性はあくまで略等しいことを前提とする。なお、エンジン側インシュレータ１２及び車体側インシュレータ１３の軸直角方向の剛性固有値を、エンジンの曲げ・捩じり剛性固有値以下に設定することが望ましい。
【００２５】
このように車体側インシュレータ１３の軸直角方向の剛性固有値を、エンジン側インシュレータ１２の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さく設定する手段は種々考えられるので、以下に各種の実施形態について説明する。なお、以上の構成は、特段の記載がない限り、以下に説明する各実施形態において共通した構成であるものとする。
【００２６】
《第１実施形態》
図３及び図４に示す実施形態のアッパトルクロッド５では、図１Ａ〜１Ｃ及び図２に示すようにエンジン１と車体との間に設けられた状態において、エンジン側インシュレータ１２の弾性体１２ｃは主として圧縮方向で荷重を受け、車体側インシュレータ１３の弾性体１３ｃは主として剪断方向で荷重を受けるように、エンジン側インシュレータ１２のエンジンへの固定軸と車体側インシュレータ１３の車体への固定軸とが、ロッド軸方向廻りに９０°の位相をもって構成されている。
【００２７】
弾性ゴムなどからなる弾性体１２ｃ，１３ｃは、圧縮方向に対する剛性に比べて剪断方向の剛性が小さい。したがって、軸直角方向（図１Ａ〜１Ｃに示す車両でいうと上下方向）の振動入力に対して、エンジン側インシュレータ１２の固定軸を車両左右方向に設定すると当該エンジン側インシュレータ１２の弾性体１２ｃは圧縮・伸長方向で荷重を受けることになる。また、車体側インシュレータ１３の固定軸を車両上下方向に設定すると、軸直角方向（図１Ａ〜１Ｃに示す車両でいうと上下方向）の振動入力に対して、当該車体側インシュレータ１３の弾性体１３ｃは剪断方向で荷重を受けることになる。この場合に、ロッド軸方向の振動入力に対しては、エンジン側インシュレータ１２の弾性体１２及び車体側インシュレータ１３の弾性体１３ｃのいずれも圧縮・伸長方向で荷重を受けることになる。
【００２８】
これにより、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えずに、車体側インシュレータ１３の軸直角方向の剛性固有値がエンジン側インシュレータ１２の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さくなるので、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。
【００２９】
さらに図３及び図４に示す実施形態のアッパトルクロッド５では、エンジン側インシュレータ１２の弾性体１２ｃが、図３に点線で示すように内筒１２ｂと外筒１２ａとの間において、軸直角方向に沿って平行に設けられている。すなわち、図７に示す他の実施形態に係るエンジン側インシュレータ１２の弾性体１２ｃは、内筒１２ｂと外筒１２ａとの間において、軸直角方向に対して屈曲して設けられているのに対して、本例の弾性体１２ｃは、その主要部が軸直角方向に沿って平行に設けられている。したがって、本例の弾性体１２ｃは、軸直角方向の振動入力に対してほぼ圧縮・伸長方向で荷重を受けることになる。これに対して、図７に示す弾性体１２ｃは、軸直角方向の振動入力に対して一部は圧縮・伸長方向で荷重を受けるが残りは剪断方向で荷重を受けるので、本例の弾性体１２ｃの方が軸直角方向に対する剛性が大きくなる。なお図３に点線で示すように内筒１２ｂと外筒１２ａとの間の弾性体１２ｃを軸直角方向に沿って平行に設けても、この部分の弾性体１２ｃはロッド軸方向の振動入力に対して何ら影響を与えない。
【００３０】
これにより、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えずに、車体側インシュレータ１３の軸直角方向の剛性固有値がエンジン側インシュレータ１２の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さくなるので、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。
【００３１】
《第２実施形態》
上述した第１実施形態は、エンジン側インシュレータ１２と車体側インシュレータ１３とを剛体ロッド１１で連結したものであるが、本発明の車両用防振装置は、エンジン１から入力するロッド軸方向の振動に応じてロッド１１を振動させるアクチュエータユニットを備えたアッパトルクロッドであってもよい。図５はアクチュエータユニット２０を備えたアッパトルクロッド５を示す正面図、図６はアクチュエータユニット２０を示す断面図である。なお、エンジン側インシュレータ１２と車体側インシュレータ１３の構成は上述した第１実施形態と同じであるためここに援用してその説明を省略する。
【００３２】
本例のアッパトルクロッド５は、エンジン側インシュレータ１２、車体側インシュレータ１３及び剛体ロッド１１のほかに、アクチュエータユニット２０と、加速度センサなどで構成される振動検出センサ２１と、バンドパスフィルタ２２と、電圧増幅回路２３とを備える。本例のロッド１１は、図３に示す第１実施形態のロッド１１に比べると、アクチュエータユニット２０を収容するためにハウジング状に形成されている点が相違するが、エンジン側インシュレータ１２と車体側インシュレータ１３とを連結する剛体ロッドである点は同じ機能を奏するものである。
【００３３】
本例のアッパトルクロッド５は、ハウジング状剛体ロッド１１の中央部に、アクチュエータユニット２０を収容する断面が矩形のアクチュエータ室２０１が形成されている。図６に本例のアクチュエータユニット２０の内部構造を示す。アクチュエータユニット２０は、角筒状のコア２０２と、コイル２０３と、永久磁石２０４と、慣性マス２０５と、弾性支持バネ２０６と、アクチュエータ室２０１のロッド軸上に架設されたシャフト２０７とを含むリニアタイプ、いわゆる直線運動型のアクチュエータで、慣性マス２０５をシャフト２０７（ロッド１１）のロッド軸方向に往復動するものである。
【００３４】
慣性マス２０５は、磁性を有する金属材料等からなり、シャフト２０７の周囲にシャフト２０７と同軸に設けられている。シャフト２０７のロッド軸方向に見た慣性マス２０５の断面は、シャフト２０７の中心（重心）を中心にした点対称な形状であると共に、慣性マス２０５の重心がシャフト２０７の中心に一致している。本例の慣性マス２０５は角筒型とされ、慣性マス２０５のロッド軸方向の両端（図６では左右端）がそれぞれ弾性支持バネ２０６を介してシャフト２０７に連結されている。弾性支持バネ２０６は、たとえば比較的小さな剛性を有する板バネである。慣性マス２０５の内壁には、その一部が後述する永久磁石２０４に向けて突出する凸部２０８が形成されている。
【００３５】
コイル２０３の磁路を構成するコア２０２は積層鋼鈑から構成され、シャフト２０７に固定されている。コア２０２は、アッパトルクロッド５の組立前には複数個の部材に分割されており、これら複数個の部材を接着剤で棒状のシャフト２０７の周囲に接着することにより、全体として角筒状のコア２０２を構成する。コイル２０３は、この角筒状のコア２０２に巻回されている。永久磁石２０４は、コア２０２の外周面に設けられている。
【００３６】
このように構成された本例のアクチュエータユニット２０は、コイル２０３と永久磁石２０４とが発生する磁界によるリラクタンストルクによって、慣性マス２０５をリニアに、つまり慣性マス２０５をシャフト２０７のロッド軸方向に往復動するように駆動させる。
【００３７】
図５に戻り、インシュレータ１２のロッド軸心を通る水平面上には、ロッド軸方向の振動の加速度を、エンジン１からロッド１１に伝達される振動の加速度として検出する振動検出センサ２１が取り付けられている。そして、振動検出センサ２１からのロッド軸方向加速度の信号は、バンドパスフィルタ２２を介して電圧増幅回路２３に入力され、この電圧増幅回路２３で増幅された信号はアクチュエータユニット２０のコイル２０３に印加され、たとえば電圧の制御が行われる。電圧増幅回路２３は例えばオペアンプから構成することができる。
【００３８】
本例のアッパトルクロッド５では、振動検出センサ２１で検出した加速度信号をバンドパスフィルタ２２に通すことによって、余分な周波数での制御を行なわないようにして、制御安定性を高めるとともに、余分な電力消費を抑えつつ狙いの周波数範囲での確実な伝達力の抑制を図ることができる。そして、制御対象であるロッドの減衰を増大する速度フィードバック制御が行われるように、バンドパスフィルタ２２で通過している周波数帯において、振動検出センサ２１により検出した振動のロッド軸方向速度に略比例した力を逆符合とした力をアクチュエータユニット２０から発生させる。
【００３９】
本例のアッパトルクロッド５においては、上述した第１実施形態と同様に、図１Ａ〜１Ｃ及び図２に示すようにエンジン１と車体との間に設けられた状態において、エンジン側インシュレータ１２の弾性体１２ｃは主として圧縮方向で荷重を受け、車体側インシュレータ１３の弾性体１３ｃは主として剪断方向で荷重を受けるように、エンジン側インシュレータ１２のエンジンへの固定軸と車体側インシュレータ１３の車体への固定軸とが、ロッド軸方向廻りに９０°の位相をもって構成されている。
【００４０】
また本例のアッパトルクロッド５においては、上述した第１実施形態と同様に、エンジン側インシュレータ１２の弾性体１２ｃが、図５に点線で示すように内筒１２ｂと外筒１２ａとの間において、軸直角方向に沿って平行に設けられている。
【００４１】
これにより、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えずに、車体側インシュレータ１３の軸直角方向の剛性固有値がエンジン側インシュレータ１２の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さくなるので、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。
【００４２】
《第３実施形態》
図７は本発明の第３実施形態に係るアッパトルクロッド５を示す正面図、図８は図７のVIII-VIII線に沿う断面図である。本例のアッパトルクロッド５は、上述した第１実施形態と同様に、エンジン１と車体との間に設けられた状態において、エンジン側インシュレータ１２の弾性体１２ｃは主として圧縮方向で荷重を受け、車体側インシュレータ１３の弾性体１３ｃは主として剪断方向で荷重を受けるように、エンジン側インシュレータ１２のエンジンへの固定軸と車体側インシュレータ１３の車体への固定軸とが、ロッド軸方向廻りに９０°の位相をもって構成されている。
【００４３】
ただし、エンジン側インシュレータ１２の弾性体１２ｃが、図７に点線で示すように内筒１２ｂと外筒１２ａとの間において、軸直角方向に沿って屈曲して設けられ、第１及び第２実施形態のように平行には設けられていない。したがって、軸直角方向の振動入力に対して、一部は圧縮・伸長方向で荷重を受けるが、残りは剪断方向で荷重を受けることになる。このため、本例のアッパトルクロッド５においては、エンジン側インシュレータ１２の弾性体１２ｃの内部に、ロッド軸方向の剛性は変えずに、軸直角方向の剛性を増加させる第１剛性調整部材１４が埋設されている。
【００４４】
本例の第１剛性調整部材１４は、図７に示すようにエンジン側インシュレータ１２の内筒１２ｂと外筒１２ａとを接続する弾性体１２ｃの内部に埋設され、図７及び図８に示すように平板状の剛体部材で構成されている。この第１剛性調整部材１４は、エンジン側インシュレータ１２に対して軸直角方向の振動が入力すると、その端面が外筒１２ａ又は内筒１２ｂに接触しようとするので、そのときの軸直角方向の弾性体１２ｃの剛性が大きくなる。ただし、第１剛性調整部材１４を内筒１２ｂと外筒１２ａとを接続する弾性体１２ｃの内部に埋設しても、ロッド軸方向の振動が入力した場合に当該ロッド軸方向の弾性体１２ｃの剛性は何ら変動しない。
【００４５】
これにより、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えずに、車体側インシュレータ１３の軸直角方向の剛性固有値がエンジン側インシュレータ１２の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さくなるので、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。
【００４６】
なお、第１剛性調整部材１４は図７及び図８に示すように平板状の剛体部材に限定されず、たとえば図９に示すように棒状の剛体部材であってもよい。図９は第３実施形態の変形例に係るアッパトルクロッド５を示す正面図である。
【００４７】
さらに本例の第１剛性調整部材１４は、図７〜図９に示すように外筒１２ａや内筒１２ｂと別部材で構成する必要はなく、外筒１２ａ及び／又は内筒１２ｂに一体的に形成してもよい。図１０は第３実施形態のさらなる変形例に係るアッパトルクロッド５を示す正面図、図１１は図１０のXI-XI線に沿う断面図である。
【００４８】
本例の第１剛性調整部材１４は、図１０に点線で示す本来の内筒１２ｂの外縁から外筒１２ａに向かって軸直角方向に延在する、内筒１２ｂの一部分で構成されている。なお、図示する例では第１剛性調整部材１４を内筒１２ｂの一部分で構成したが、外筒１２ａの内壁から内筒１２ｂへ向かって延在するように構成してもよい。またはこれに代えて、内筒１２ｂの一部分及び外筒１２ａの一部分で構成してもよい。
【００４９】
このように構成しても、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えずに、車体側インシュレータ１３の軸直角方向の剛性固有値がエンジン側インシュレータ１２の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さくなるので、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。
【００５０】
《第４実施形態》
図１２は本発明の第４実施形態に係るアッパトルクロッド５を示す正面図である。本例のアッパトルクロッド５は、上述した第１実施形態と同様に、エンジン１と車体との間に設けられた状態において、エンジン側インシュレータ１２の弾性体１２ｃは主として圧縮方向で荷重を受け、車体側インシュレータ１３の弾性体１３ｃは主として剪断方向で荷重を受けるように、エンジン側インシュレータ１２のエンジンへの固定軸と車体側インシュレータ１３の車体への固定軸とが、ロッド軸方向廻りに９０°の位相をもって構成されている。
【００５１】
ただし、エンジン側インシュレータ１２の弾性体１２ｃが、図７に示す第２実施形態と同様に、内筒１２ｂと外筒１２ａとの間において、軸直角方向に沿って屈曲して設けられ、第１及び第２実施形態のように平行には設けられていない。したがって、軸直角方向の振動入力に対して、一部は圧縮・伸長方向で荷重を受けるが、残りは剪断方向で荷重を受けることになる。
【００５２】
このため、本例のアッパトルクロッド５においては、車体側インシュレータ１３の弾性体１３ｃの剛性固有値が、エンジン側インシュレータ１２の弾性体１２ｃの剛性固有値より小さく、すなわち柔らかく設定され、且つ弾性体１２ｃの内部に、軸直角方向の剛性は変えずに、ロッド軸方向の剛性を増加させる第２剛性調整部材１５が埋設されている。
【００５３】
車体側インシュレータ１３の弾性体１３ｃの剛性固有値を、エンジン側インシュレータ１２の弾性体１２ｃの剛性固有値より小さく設定することで、軸直角方向の剛性も小さくなり、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。ただし、弾性体１３ｃのロッド軸方向の剛性も弾性体１２ｃの剛性に比べると小さくなるのでロッド軸方向の振動抑制機能が低下する。このため本例のアッパトルクロッド５においては、車体側インシュレータ１３の弾性体１３ｃの内部のロッド軸上に第２剛性調整部材１５を設けている。
【００５４】
この第２剛性調整部材１５は、車体側インシュレータ１３に対してロッド軸方向の振動が入力すると、その端面が外筒１３ａ又は内筒１３ｂに接触しようとするので、そのときのロッド軸方向の弾性体１３ｃの剛性が大きくなる。したがって、上述した第１〜第３実施形態と同様に、ロッド軸方向に対する２つの弾性体１２ｃ，１３ｃの剛性固有値を略等しく設定することができる。
【００５５】
なお、本例の第２剛性調整部材１５は、上述した第１剛性調整部材１４と同様に、図１２に示す平板状の剛体部材のほか、棒状の剛体部材で構成してもよい。また、本例の第２剛性調整部材１５は、外筒１３ａや内筒１３ｂと別部材で構成する必要はなく、第１剛性調整部材１４と同様に、外筒１２ａ及び／又は内筒１２ｂに一体的に形成してもよい。
【００５６】
以上の第１〜第４実施形態において、車体側インシュレータ１３の軸直角方向の剛性固有値を、エンジン側インシュレータ１２の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さく設定する複数の手段を説明したが、本発明の車両用防振装置は少なくとも一つの手段を採用すればよい。ただし、複数の手段を採用して両者の剛性固有値の差を大きくすることにより、車体に伝達されようとする上下方向の振動をより一層抑制することができる。図１５は、種々の手段を採用することにより車体側インシュレータ１３の剛性固有値（低い方の周波数ピーク）とエンジン側インシュレータ１２の剛性固有値（高い方の周波数ピーク）の関係を３通りに設定し、それぞれの剛性を実際に確認したグラフである。同図に示すように、両者の剛性固有値の差が大きくなればなるほどピーク値が低くなって（柔らかくなって）、防振装置に適したものとなる。
【００５７】
以上のとおり、本例の車両用防振装置によれば、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えずに、車体側インシュレータ１３の軸直角方向の剛性固有値がエンジン側インシュレータ１２の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さくなるので、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。
【００５８】
なお、上述した外筒１２ａ，内筒１２ｂ，弾性体１２ｃが本発明に係る第１外筒，第１内筒，第１弾性体にそれぞれ相当し、外筒１３ａ，内筒１３ｂ，弾性体１３ｃが本発明に係る第２外筒，第２内筒，第２弾性体にそれぞれ相当する。
【符号の説明】
【００５９】
１…エンジン
２…サブフレーム
３，４…エンジンマウント
５…アッパトルクロッド
６…ロアトルクロッド
１１…剛体ロッド
１２…エンジン側インシュレータ
１２ａ…外筒
１２ｂ…内筒
１２ｃ…弾性体（防振材）
１３…車体側インシュレータ
１３ａ…外筒
１３ｂ…内筒
１３ｃ…弾性体（防振材）
１４…第１剛性調整部材
１５…第２剛性調整部材
１８，１９…ボルト
２０…アクチュエータユニット
２０１…アクチュエータ室
２０２…コア
２０３…コイル
２０４…永久磁石
２０５…慣性マス
２０６…弾性支持バネ
２０７…シャフト
２０８…凸部
２１…振動検出センサ
２２…バンドパスフィルタ
２３…電圧増幅回路
Ｐ１，Ｐ２…支持点
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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