(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動体側に連結される支持弾性体を設け、この支持弾性体を隔壁の一部として液体が封入された主液体室を構成し、この主液体室の容積を可変できる可動部材を移動するアクチュエータを設け、前記支持弾性体及び液体からの振動を受ける振動伝達体を設け、この振動伝達体の下面側に振動伝達体からの振動伝達力を検出し、且つ、支持体側に連結される荷重センサを設け、この荷重センサからの検出結果を利用して前記アクチュエータを制御する防振装置において、
前記振動伝達体の下面側に上蓋部材と下蓋部材とを配置し、且つ、この上蓋部材の略中心部と下蓋部材との間に前記荷重センサを介在し、前記上蓋部材には前記振動伝達体の下面外周付近を支持する上部支持部を設け、この上部支持部以外では前記上蓋部材が前記振動伝達体を支持しないよう構成し、前記下蓋部材には前記上蓋部材の前記上部支持部を下方への変位を許容しつつ支持する下部支持部を設けたことを特徴とする防振装置。
【請求項２】
請求項１記載の防振装置であって、
前記アクチュエータは電磁アクチュエータであり、前記振動伝達体はヨーク部材であることを特徴とする防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジン等の振動体を車体等の支持体に防振しつつ支持する防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の先行技術として図２に示すものがある（特願平１０−５５２５４号出願書類参照）。図２において、防振装置１の本体ケース２は円筒状を有し、この本体ケース２の上端と下端には内周側に折曲されたかしめ部３ａ、３ｂが設けられている。この上下端部のかしめ部３ａ、３ｂによって下記する各収容体が内部に固定されている。この本体ケース２内の上方にはゴム材にて構成された支持弾性体４が配置されている。この支持弾性体４にはエンジン側連結部材５が埋設状態で固定されており、エンジン側連結部材５には上方に突出する連結ボルト５ａが設けられている。この連結ボルト５ａは防振装置の軸心Ｐ位置に配置され、上方に突出した連結ボルト５ａにエンジン（図示せず）が締結によって固定される。
【０００３】
また、前記支持弾性体４の下部は下方に行くに従って径を大きくする円錐筒状を有し、この円錐筒状の下側端面が中間筒体６の内面に固定されている。支持弾性体４は下記する主液体室１３の隔壁の一部として構成され、主液体室１３の液圧によって弾性バネとしてのバネ定数が可変される。
【０００４】
前記中間筒体６は同一径の上部筒部６ａ及び下部筒部６ｂとこれらを連結し、且つ、これらより小径の中間筒部６ｃとから一体に構成されている。中間筒部６の外周側には外筒体７が嵌合され、この外筒体７はさらに前記本体ケース２の内周側に嵌合されている。外筒体７には開口部７ａが形成され、この開口部７ａの全周にはダイヤフラム８の端部が固定されている。
【０００５】
そして、このダイヤフラム８と本体ケース２との間には空気室９が構成され、この空気室９は本体ケース２に形成された空気孔２ａを介して本体ケース２の外部と連通している。又、ダイヤフラム８と中間筒体６との間には副液体室１０が構成されており、この副液体室１０はダイヤフラム８の形状変化によってその容積が可変される。
【０００６】
また、中間筒体６の内周側には内筒体１１が固定されており、この内筒体１１と中間筒体６との間にはアイドル共振用オリフィス１２が構成されている。このアイドル共振用オリフィス１２は、中間筒体６に形成された第１開口部（図示せず）を介して副液体室１０に開口している。又、内筒体１１の内周側で、且つ、前記支持弾性体４の内周面や下記する隔壁部材１９及びシール部材２２に囲まれて主液体室１３が構成されている。この主液体室１３とアイドル共振用オリフィス１２とは内筒体１１に形成された第２開口部１１ａを介して開口している。
【０００７】
つまり、主液体室１３と副液体室１０とはアイドル共振用オリフィス１２（正確には第１及び第２開口部（図示せず）、１１ａをも含む）を介して連通しており、双方の室１３、１０内及びアイドル共振用オリフィス１２内には液体（図示せず）が封入されている。主液体室１３の容積変化（液圧変化）によって液体はアイドル共振用オリフィス１２を介して双方の液体室１３、１０を流出入し、これによって振動がダンピングされる。
【０００８】
スペーサ１４は、前記外筒体７の下方位置で本体ケース２の内周に嵌合されており、スペーサ１４の上端は外筒体７の下端に当接している。スペーサ１４は円筒状の上部筒体１４ａと同じく円筒状の下部筒体１４ｂとこれらを連結するダイヤフラム１４ｃとから構成され、上部筒体１４ａの内周には上から順に各リング状のシールリング１５、バネ支持リング１６及びギャップ保持リング１７が嵌合されている。スペーサ１４はこれらリング１５、１６、１７や下記するヨーク部材２８に対して軸心Ｐへの位置決めを行っている。
【０００９】
可動部材１８は、前記各リング１５、１６、１７の内側に配置され、隔壁部材１９とこれの下面側に配置され、且つ、隔壁部材１９にボルト２１にて締結された磁路形成部材２０とから構成されている。隔壁部材１９は外周端部が上方に折曲された円板状を有し、隔壁部材１９とシールリング１５との間の全周にはリング状に形成されたゴム製のシール部材２２が介在されている。上記したようにこの隔壁部材１９とシール部材２２によって前記主液体室１３の下方が隔成されていると共に、隔壁部材１９の上下方向の変位がシール部材２２の弾性変形で許容される。
【００１０】
磁路形成部材２０は、その上面の中心部に凸部２０ａを有する円板状をなし、この凸部２０ａによって隔壁部材１９との間にくびれ空間２３が構成されている。又、磁路形成部材２０の外周端部の全周は上下面側が切り欠かれて薄肉環状部２４として構成されており、この薄肉環状部２４は弾性材のストッパ部材２５にて覆われている。磁路形成部材２０の配置スペースは前記ギャップ保持リング１７によって形成され、又、磁路形成部材２０の上下方向の変位はストッパ部材２５がバネ支持リング１６、又は、下記するヨーク部材２８に突き当たることによってそれぞれ上方又は下方の変位が規制される。
【００１１】
板バネ部材２６は中心部が切り欠かれた円板状のバネ部材にて構成され、隔壁部材１９と磁路形成部材２０とのくびれ空間２３に配置されている。この板バネ部材２６の外周部下面はバネ支持リング１６に当接され、板バネ部材２６の上面は隔壁部材１９とシール部材２２の下面に当接されている。つまり、可動部材１８は下記する電磁アクチュエータ２７の通電による磁力が作用しない状態では主液体室１３の液体の重量や下記するマグネット２９の磁力等と板バネ部材２６のバネ力とが釣り合う中立位置に位置する。
【００１２】
アクチュエータである電磁アクチュエータ２７は、本体ケース２内の下部に配置されたヨーク部材２８と、このヨーク部材２８の上面に配置されたマグネット２９と、ヨーク部材２８の上面に臨む位置で、且つ、マグネット２９の外周側にリング状に配置された励磁コイル３０とから構成されている。
【００１３】
ヨーク部材２８は上ヨーク部２８ａと下ヨーク部２８ｂとが組合わされて構成され、上ヨーク部２８ａの上面外周端部は前記ギャップ保持リング１７の下面に当接している。上ヨーク部２８ａと下ヨーク部２８ｂとの外周面には凹部２８ｃが形成されており、この凹部２８ｃには前記ダイヤフラム１４ｃが配置されている。
【００１４】
ダイヤフラム１４ｃと本体ケース２との間には空気室３１が構成され、この空気室３１は本体ケース２の空気孔２ｂを介して本体ケース２の外部と連通している。又、ダイヤフラム１４ｃとヨーク部材２８との間にも空気室３５が構成され、この空気室３５は前記隔壁部材１９とヨーク部材２８との間の室３６と連通している。前記可動部材１８の変位に追従してダイヤフラム１４ｃが変動し、このダイヤフラム１４ｃの変動によって前記室３６の圧力変動が防止されて前記可動部材１８の移動がスムーズに行なわれる。
【００１５】
マグネット２９は円板状を有し、その上面がギャップ空間を介して前記磁路形成部材２０の下面に対向している。マグネット２９の磁力は上下方向を向いており、この磁力線はギャップ空間を介して前記磁路形成部材２０に入る。磁路形成部材２０に入った磁力線は磁路形成部材２０を通ってその外周端より出て、その磁力線は空間を介して、又は、空間及びギャップ保持リング１７を介してヨーク部材２８に戻り、このようなルートによって磁気回路が構成される。
【００１６】
励磁コイル３０には図示しないコントローラから駆動電流が供給されるよう構成されており、励磁コイル３０への通電によってマグネット２９の磁力と逆方向の磁力が発生すると前記可動部材１８は液体の圧力等に抗して上方に移動し、又、マグネット２９の磁力と同方向の磁力が発生すると前記可動部材１８は板バネ部材２６のバネ力に抗して下方に移動する。
【００１７】
荷重センサ３２は、ヨーク部材２８とこの下方に配置された蓋部材３３との間に介在されており、荷重センサ３２としては圧電素子、磁歪素子、歪みゲージ等が使用される。荷重センサ３２はその中心が前記軸心Ｐに位置するよう配置され、荷重センサ３２の上面は下ヨーク部２８ｂの下面中央部に当接している。つまり、前記ヨーク部材２８は荷重センサ３２にエンジン側からの振動（伝達力）を伝達する振動伝達体としても構成されている。
【００１８】
蓋部材３３は略円板状を有し、その外周端部３３ａが下ヨーク部２８ｂの下面に当接している。蓋部材３３には下方に突出する連結ボルト３４が固定され、この連結ボルト３４に車体側（図示せず）が締結によって固定される。つまり、荷重センサ３２はヨーク部材２８と蓋部材３３間に伝達される振動（伝達力）を検出し、この検出結果を残留振動信号として前記コントローラ（図示せず）に出力する。
【００１９】
コントローラ（図示せず）はマイクロコンピュータ、インタフェース回路、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、アンプ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、エンジンで発生する振動を低減できる能動的な支持力を防振装置１に発生するべく、前記励磁コイル３０に駆動電流を出力する。
【００２０】
ここで、エンジンで発生するアイドル振動やこもり振動は、例えばレシプロ４気筒エンジンの場合、エンジン回転２次成分に同期して駆動電流を生成し出力すれば、車体側振動の低減が可能となる。従って、例えばレシプロ４気筒エンジンの場合には、クランク軸の１８０度回転に同期したインパルス信号を生成し、これを基準信号としてコントローラに出力する。そして、コントローラは荷重センサ３２から供給される残留振動信号及び基準信号に基づき、逐次更新型の適応アルゴリズムの一つであるＦｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムを実行することにより、駆動信号を演算し、この演算による駆動電流を前記励磁コイル３０に出力するよう構成されている。尚、このような同期式のＦｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムではなく通常のＦｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズム等でも良い。
【００２１】
上記構成において、エンジンが駆動によって振動すると、このエンジンの振動が連結ボルト５ａを介して防振装置１に伝達される。防振装置１にあっては、上記振動が支持弾性体４等にて減衰されるが、減衰されなかった振動伝達力はシールリング１５、バネ支持リング１６、ギャップ保持リング１７等を介して振動伝達体であるヨーク部材２８に伝達され、荷重センサ３２が車体側に伝わろうとする振動（伝達力）を検出する。
【００２２】
この検出結果はコントローラに出力され、コントローラはこの伝達力を打ち消すために必要な駆動電流を演算し、演算して得た駆動電流を励磁コイル３０に出力する。電磁アクチュエータ２７には励磁コイル３０への通電に応じた磁力が発生し、この磁力によって可動部材１８が変位（振動）し、主液体室１３の容量変化で液圧が変化する。この液圧変化により上記伝達力を打ち消すためのキャンセル力が発生し、このキャンセル力で上記伝達力が相殺されて、車体に伝わる力がゼロ又は低減されるものである。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記防振装置１においては、ヨーク部材２８の車体側に対する支持は、荷重センサ３２で中心部を、蓋部材３３の外周端部３３ａで外周部をそれぞれ支持することによって構造的に安定なものとなっている。そのため、ヨーク部材２８から車体側に伝達される振動（伝達力）は、荷重センサ３２及びその下の蓋部材３３を介して伝達されると共に、蓋部材３３の外周端部３３ａより入力され、荷重センサ３２を通ることなく蓋部材３３のみを介して伝達されるものもある。
【００２４】
従って、上記支持構造にあって、ヨーク部材２８からの振動（伝達力）を荷重センサ３２に集中させるにはヨーク部材２８の高さＨ１をある程度高くしてできるだけヨーク部材２８からの振動（伝達力）を荷重センサ３２に集中するよう構成しなければならず、ヨーク部材２８の高さＨ１を高くせざるを得えなかった。しかし、ヨーク部材２８の高さＨ１が高いと、装置としての重量が大きくなる、装置全体としての高さが高くなる、レイアウト条件が厳しくなり設計の自由度がなくなる等の問題がある。
【００２５】
尚、ヨーク部材２８からの振動（伝達力）を全て荷重センサ３２に集中させるため、荷重センサ３２のみでヨーク部材２８を支持する構造が考えられるが、支持構造の安定化を考慮すると、荷重センサ３２として大きな径を有するものを使用しなければならず種々の理由により実用的ではない。
【００２６】
そこで、本発明は、振動伝達体の支持体側に対する支持が安定であると共に振動伝達体の高さを低く設定しても振動を荷重センサに集中させることができる防振装置の提供を課題とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、振動体側に連結される支持弾性体を設け、この支持弾性体を隔壁の一部として液体が封入された主液体室を構成し、この主液体室の容積を可変できる可動部材を移動するアクチュエータを設け、前記支持弾性体及び液体からの振動を受ける振動伝達体を設け、この振動伝達体の下面側に振動伝達体からの振動伝達力を検出し、且つ、支持体側に連結される荷重センサを設け、この荷重センサからの検出結果を利用して前記アクチュエータを制御する防振装置において、
前記振動伝達体の下面側に上蓋部材と下蓋部材とを配置し、且つ、この上蓋部材の略中心部と下蓋部材との間に前記荷重センサを介在し、前記上蓋部材には前記振動伝達体の下面外周付近を支持する上部支持部を設け、この上部支持部以外では前記上蓋部材が前記振動伝達体を支持しないよう構成し、前記下蓋部材には前記上蓋部材の前記上部支持部を下方への変位を許容しつつ支持する下部支持部を設けたことを特徴とする。
【００２８】
請求項２の発明は、請求項１記載の防振装置であって、
前記アクチュエータは電磁アクチュエータであり、前記振動伝達体はヨーク部材であることを特徴とする。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１の発明では、振動伝達体からの振動は、上蓋部材の上部支持部を介してのみ上蓋部材に伝達され、このルートから伝達された振動が荷重センサに作用し、他のルートから振動が入らないため、振動伝達体の高さを低く設定しても振動伝達体からの振動伝達力が荷重センサに集中し、又、振動伝達体はその下面外周部が上蓋部材の上部支持部を介して下蓋部材の下部支持部に支持されているため、振動伝達体の支持体側に対する支持が安定である。
【００３０】
請求項２の発明では、請求項１の発明の効果に加え、ヨーク部材の高さを低くできる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は本発明の一実施形態に係る防振装置の要部断面図である。図１において、この実施形態にあって前記先行技術と同一構成部分は重複説明を避けるため図面に同一符号を付してその説明を省略し、異なる構成部分のみを説明する。
【００３３】
即ち、振動伝達体であるヨーク部材２８はその高さＨ２が前記先行技術のものと比較して低く設定されている。詳しくは、ヨーク部材２８は前記先行技術と同様に上ヨーク部２８ａと下ヨーク部２８ｂとから成り、その内の下ヨーク部２８ｂの高さが低く構成されている。この下ヨーク部２８ｂの下面にはその中央部が最も深く、且つ、外周に向かうに従って段階的に浅くなる凹部４０が形成されている。この凹部４０内及びその下方に上蓋部材４１と下蓋部材４２とが配置されている。
【００３４】
上蓋部材４１は、中央部が肉厚で、この中央部より外周側が肉薄の円板状を有し、この最外周が上部支持部４１ａとして構成されている。上蓋部材４１はこの上部支持部４１ａでのみ下ヨーク部２８ｂの下面外周部２８ｄに当接しており、上蓋部材４１はそれ以外の箇所では下ヨーク部２８ｂの下面と接触せず、一定の間隔を置いて配置されている。又、上蓋部材４１は剛性の高い部材にて構成され、前記肉厚の中央部の下面側にはセンサ収容室４１ｂが形成されている。
【００３５】
荷重センサ３２は、このセンサ収容室４１ｂに収容された状態で、上蓋部材４１と下蓋部材４２との間に介在されている。
【００３６】
下蓋部材４２は、略円板状を有し、この最外周側が肉薄の下部支持部４２ａとして構成されている。この下部支持部４２ａの上面が前記上蓋部材４１の上部支持部４１ａの下面に当接している。この下蓋部材４２は剛性の低い部材にて構成され、且つ、上記したように最外周側が肉薄に構成されていることによって前記上蓋部材４１の下方への変位を許容しつつ支持している。
【００３７】
また、下蓋部材４２の下部支持部４２ａの下面には下ヨーク部２８ｂと本体ケース２の各かしめ部４３、３ｂが配置されており、このかしめ部４３、３ｂによって下蓋部材４２、上蓋部材４１及び荷重センサ３２が下ヨーク部２８ｂや本体ケース２等に固定されている。又、下蓋部材４２には下方に突出する連結ボルト３４が固定され、この連結ボルト３４に車体側（図示せず）が締結によって固定される。
【００３８】
尚、本実施形態の防振装置１において、図１に示されていない構成部分についても前記先行技術と同一であり、重複説明を避けるためその説明を省略する。
【００３９】
上記構成において、エンジン（図示せず）が駆動してエンジンが振動すると、このエンジンの振動が連結ボルトを介して防振装置１に伝達される。防振装置１にあっては、上記振動伝達力が支持弾性体等で減衰されるが減衰されなかった振動伝達力は振動伝達体であるヨーク部材２８に伝達される。このヨーク部材２８は、上蓋部材４１の上部支持部４１ａを介してのみ上蓋部材４１に支持され、且つ、この上部支持部４１ａは下蓋部材４２の下部支持部４２ａが下方への変位を許容しつつ支持されているため、ヨーク部材２８の振動伝達力は上部支持部４１ａを介して上蓋部材４１に伝達され、上蓋部材４１より荷重センサ３２に作用する。
【００４０】
つまり、ヨーク部材２８からの振動伝達力は上部支持部４１ａを介してのみ荷重センサ３２に伝達されるため、本実施形態のようにヨーク部材２８の高さＨ２が低く設定されていてもヨーク部材２８からの振動伝達力が荷重センサ３２に集中する。特に、ヨーク部材２８は鉄製等の重量がある部材で構成されるため、防振装置１の全体の重量軽減に効果的である。
【００４１】
又、ヨーク部材２８の下面外周部が上蓋部材４１の上部支持部４１ａを介して下蓋部材４２の下部支持部４２ａに支持されているため、ヨーク部材２８の車体側に対する支持が安定である。
【００４２】
尚、前記実施形態によれば、アクチュエータは電磁アクチュエータ２７にて構成し、その関係で振動伝達体はヨーク部材２８にて構成したが、アクチュエータとしては可動部材１８を上下方向に移動できるものであれば良い。
【００４３】
尚、前記実施形態によれば、防振装置１を車両のエンジンの振動防止に適用した場合を示したが、車両以外のエンジンの振動防止にも適用でき、又、エンジン以外の振動防止にも適用でき、例えば、工作機械からフロアや室内に伝達される振動の低減にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る防振装置の要部断面図である。
【図２】先行技術に係る防振装置の断面図である。
【符号の説明】
４  支持弾性体
１３  主液体室
１８  可動部材
２７  電磁アクチュエータ（アクチュエータ）
２８  ヨーク部材（振動伝達体）
３２  荷重センサ
４１  上蓋部材
４１ａ  上部支持部
４２  下蓋部材
４２ａ  下部支持部
【図１】
0004003304.tif 000002
【図２】
0004003304.tif 000003