(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力によって駆動される電動モータの回転駆動力を、動力変換機構を介して直線駆動力に変換することにより、直線的に往復駆動せしめられる出力部材を備えた電動式アクチュエータにおいて、
前記電動モータへ給電される直流電力の極性を切り換える切換手段が設けられて、該切換手段の切換操作により該電動モータの回転方向が異ならされて前記出力部材の駆動方向が往方向と復方向に切り換えられるようになっている一方、
該出力部材を往方向に駆動する極性の直流電力を該電動モータへ給電する第一の給電経路上には、該出力部材の変位に伴って接触状態で相対変位せしめられる第一の電極と第一のブラシを有する第一のスイッチ手段が設けられており、該第一の電極から該第一のブラシが外れて接触状態が解除されて該第一の給電経路が遮断されることにより該出力部材の往方向への変位端が規定されるようになっていると共に、
該出力部材を復方向に駆動する極性の直流電力を該電動モータへ給電する第二の給電経路上には、該出力部材の変位に伴って接触状態で相対変位せしめられる第二の電極と第二のブラシを有する第二のスイッチ手段が設けられており、該第二の電極から該第二のブラシが外れて接触状態が解除されて該第二の給電経路が遮断されることにより該出力部材の復方向への変位端が規定されるようになっており、
更に、該第一のスイッチ手段の遮断位置において該第二のスイッチ手段が接続状態に維持されると共に、該第二のスイッチ手段の遮断位置において該第一のスイッチ手段が接続状態に維持されるようになっている一方、
前記電動モータから前記出力部材への駆動力の伝達経路上に螺子構造とウォームギヤ構造の少なくとも一方が設けられて、該電動モータの回転駆動力を該出力部材に対して往復駆動力として伝達する前記動力変換機構が該螺子構造と該ウォームギヤ構造の少なくとも一方を含んで構成されており、前記第一の給電経路が遮断されて該出力部材の往方向への変位端が規定された状態と前記第二の給電経路が遮断されて該出力部材の復方向への変位端が規定された状態とにおいて、それぞれ該動力変換機構におけるねじ山の噛合作用によって該出力部材が該変位端に保持されるようになっていることを特徴とする電動式アクチュエータ。
【請求項２】
前記出力部材を往方向に駆動する極性の直流電力の前記電動モータへの給電を許容し、該出力部材を復方向に駆動する極性の直流電力の該電動モータへの給電を阻止する第一の整流手段が前記第一の給電経路上に設けられていると共に、該出力部材を復方向に駆動する極性の直流電力の該電動モータへの給電を許容し、該出力部材を往方向に駆動する極性の直流電力の該電動モータへの給電を阻止する第二の整流手段が前記第二の給電経路上に設けられており、それら第一の整流手段と第二の整流手段を含んで前記切換手段が構成されている請求項１に記載の電動式アクチュエータ。
【請求項３】
前記動力変換機構が動力伝達部材を含んで構成されて、前記第一の電極および前記第二の電極と前記第一のブラシおよび前記第二のブラシの何れか一方が該動力伝達部材に設けられており、前記出力部材の往復作動に対する該動力伝達部材の作動方向で延びるように該第一の電極と該第二の電極が配設されていると共に、該動力伝達部材の作動方向において該第一の電極の端部と該第二の電極の端部が相互にずれている一方、該動力伝達部材の作動方向において該第一のブラシと該第二のブラシが相互に同じ位置に設けられている請求項１又は２に記載の電動式アクチュエータ。
【請求項４】
前記第一の電極および前記第二の電極と前記第一のブラシおよび前記第二のブラシの何れか一方が前記出力部材に設けられていると共に、該第一の電極と該第二の電極が該出力部材の往復作動方向で直線的に延びるように設けられており、それら第一の電極と第二の電極の端部が該出力部材の往復作動方向で相互にずれている請求項１乃至３の何れか一項に記載の電動式アクチュエータ。
【請求項５】
第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結すると共に、該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された受圧室と、可撓性膜で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室を流体流路によって相互に連通した流体封入式防振装置において、
請求項１乃至４の何れか一項に記載の電動式アクチュエータを構成する前記出力部材の往復駆動によって前記流体流路の連通状態と遮断状態が切り換えられるようになっていることを特徴とする流体封入式防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータへの通電によって電動モータの回転駆動力を利用して出力部材を往復作動せしめる電動式アクチュエータと、該電動式アクチュエータによって防振特性を切換え可能とした流体封入式防振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、通電によって出力部材が直線的に往復作動せしめられる電動式アクチュエータが知られており、例えば、振動伝達系を構成する部材間に介装されてそれら部材を防振連結乃至は防振支持せしめる流体封入式防振装置において、防振特性を切り換えるためのアクチュエータ等として採用されている。なお、特許文献１（特開２０００−１６１４５７号公報）には、このような出力部材が往復作動せしめられる電動式アクチュエータの一例が示されている。
【０００３】
このような出力部材が往復作動せしめられる電動式アクチュエータでは、出力部材の位置を高精度に制御することが必要な場合もある。例えば、電動式アクチュエータの出力部材の往復作動を利用して流体流路の連通状態と遮断状態が切り換えられる構造とされた流体封入式防振装置においては、防振特性の切換えを効果的に実現するために、電動式アクチュエータにおいて出力部材の位置制御が精度良く行われることが望ましい。
【０００４】
そこで、従来では、出力部材の位置を制御する手段として、例えば、光電管やリミットスイッチ等による位置センサを利用して出力部材の位置を直接に検出し、係る検出結果に基づいて電動式アクチュエータの作動を制御する方法等が採用されている。
【０００５】
しかしながら、このような位置センサを用いた位置制御手段では、部品点数の増加や構造の複雑化が避けられず、且つ装置の大型化も問題となり易い。しかも、高価な位置センサを採用することによって、コストの増大を招くおそれもある。
【０００６】
一方、予め出力部材が往復作動方向で変位端部に至るまでの時間を測定乃至は予測して、その時間に応じて通電を制御することで出力部材の位置を制御することも実施されている。
【０００７】
しかし、特に供給電圧に誤差等が生じる条件下において出力部材の駆動力源として電動モータを採用するような場合等には、電動モータに給電される電力に応じて出力部材の単位時間当たりでの変位量に違いが生じることから、出力部材の往復作動方向での位置を精度良く且つ安定して制御することは極めて困難であった。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１６１４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、出力部材の往復作動方向での位置を簡単な構造で精度良く制御することが出来る新規な構造の電動式アクチュエータと、該電動式アクチュエータを用いることで防振特性を高精度に切換制御することが出来る新規な構造の流体封入式防振装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意な組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載されたもの、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１１】
すなわち、本発明は、直流電力によって駆動される電動モータの回転駆動力を、動力変換機構を介して直線駆動力に変換することにより、直線的に往復駆動せしめられる出力部材を備えた電動式アクチュエータにおいて、前記電動モータへ給電される直流電力の極性を切り換える切換手段が設けられて、該切換手段の切換操作により該電動モータの回転方向が異ならされて前記出力部材の駆動方向が往方向と復方向に切り換えられるようになっている一方、該出力部材を往方向に駆動する極性の直流電力を該電動モータへ給電する第一の給電経路上には、該出力部材の変位に伴って接触状態で相対変位せしめられる第一の電極と第一のブラシを有する第一のスイッチ手段が設けられており、該第一の電極から該第一のブラシが外れて接触状態が解除されて該第一の給電経路が遮断されることにより該出力部材の往方向への変位端が規定されるようになっていると共に、該出力部材を復方向に駆動する極性の直流電力を該電動モータへ給電する第二の給電経路上には、該出力部材の変位に伴って接触状態で相対変位せしめられる第二の電極と第二のブラシを有する第二のスイッチ手段が設けられており、該第二の電極から該第二のブラシが外れて接触状態が解除されて該第二の給電経路が遮断されることにより該出力部材の復方向への変位端が規定されるようになっており、更に、該第一のスイッチ手段の遮断位置において該第二のスイッチ手段が接続状態に維持されると共に、該第二のスイッチ手段の遮断位置において該第一のスイッチ手段が接続状態に維持されるようになっている一方、前記電動モータから前記出力部材への駆動力の伝達経路上に螺子構造とウォームギヤ構造の少なくとも一方が設けられて、該電動モータの回転駆動力を該出力部材に対して往復駆動力として伝達する前記動力変換機構が該螺子構造と該ウォームギヤ構造の少なくとも一方を含んで構成されており、前記第一の給電経路が遮断されて該出力部材の往方向への変位端が規定された状態と前記第二の給電経路が遮断されて該出力部材の復方向への変位端が規定された状態とにおいて、それぞれ該動力変換機構におけるねじ山の噛合作用によって該出力部材が該変位端に保持されるようになっていることを特徴とする。
【００１２】
このような本発明に従う構造とされた電動式アクチュエータにおいては、給電経路上に設けられた電極とブラシの接触状態と非接触状態を切り換えることによって、各一方の極性の直流電力を電動モータに給電する第一，第二の給電経路を選択的に遮断することで、出力部材の変位端が規定されるようになっている。これにより、出力部材の往復作動のストロークを簡単な構造で安定して規定することが可能となる。
【００１３】
また、出力部材が変位端に位置せしめられた場合に、一方のスイッチ手段が遮断されると共に、他方のスイッチ手段が接続状態に維持されるようになっている。これによれば、一方のスイッチ手段の遮断によって出力部材が変位端で停止せしめられるようになっていると共に、他方のスイッチ手段が接続状態に維持されることによって、出力部材を一方の変位端から他方の変位端側に向かって駆動する極性の直流電力を電動モータに対して迅速に給電することが可能となる。従って、出力部材の往復作動において、変位量を高精度に設定することが出来ると共に、作動部材を停止状態から駆動状態へ速やかに移行させることが出来る。更にまた、本発明に係る電動式アクチュエータにおいては、螺子構造やウォームギヤ構造を電動モータから可動弁体への駆動力伝達経路上に設けることにより、電動モータの回転駆動力を直線駆動力に変換して出力部材に伝達させることが出来ると共に、螺子構造やウォームギヤ構造において発揮されるねじ山の噛合作用によって、電動モータへの非通電下において、出力部材に保持力を作用せしめることが出来て、出力部材を切換変位状態で安定して保持することが出来る。このように、電動モータに通電することなく出力部材の保持力を効果的に得ることが出来ることから、出力部材の切換状態を維持する場合に電動モータへの連続的な給電が不要となって、電動モータへの連続的な通電による発熱や消費される電力量の増大等の問題を回避することが出来る。
【００１４】
また、本発明に係る電動式アクチュエータにおいては、前記出力部材を往方向に駆動する極性の直流電力の前記電動モータへの給電を許容し、該出力部材を復方向に駆動する極性の直流電力の該電動モータへの給電を阻止する第一の整流手段が前記第一の給電経路上に設けられていると共に、該出力部材を復方向に駆動する極性の直流電力の該電動モータへの給電を許容し、該出力部材を往方向に駆動する極性の直流電力の該電動モータへの給電を阻止する第二の整流手段が前記第二の給電経路上に設けられており、それら第一の整流手段と第二の整流手段を含んで前記切換手段が構成されていることが望ましい。
【００１５】
このような第一，第二の整流手段による整流作用を利用して、出力部材を往方向に駆動する極性の直流電力を電動モータへ給電する第一の給電経路と、出力部材を復方向に駆動する極性の直流電力を電動モータへ給電する第二の給電経路を、簡単な構造で実現することが出来る。
【００１６】
また、本発明に係る電動式アクチュエータにおいて、好適には、前記動力変換機構が動力伝達部材を含んで構成されて、前記第一の電極および前記第二の電極と前記第一のブラシおよび前記第二のブラシの何れか一方が該動力伝達部材に設けられており、前記出力部材の往復作動に対する該動力伝達部材の作動方向で延びるように該第一の電極と該第二の電極が配設されていると共に、該動力伝達部材の作動方向において該第一の電極の端部と該第二の電極の端部が相互にずれている一方、該動力伝達部材の作動方向において該第一のブラシと該第二のブラシが相互に同じ位置に設けられている。
【００１７】
このように、第一の電極および第二の電極と第一のブラシおよび第二のブラシの何れか一方が動力伝達部材に取り付けられており、第一の電極と第二の電極がそれらの延びる方向で相互にずれて配置されていると共に、第一のブラシと第二のブラシが電極の延びる方向で相互に揃った位置に配置されていることにより、電極とブラシで構成されたスイッチ手段の接続状態と遮断状態が動力伝達部材の作動に伴って切り換えられて、出力部材が所定のストロークで安定して往復作動せしめられる。
【００１８】
また、本発明に係る電動式アクチュエータにおいては、前記第一の電極および前記第二の電極と前記第一のブラシおよび前記第二のブラシの何れか一方が前記出力部材に設けられていると共に、該第一の電極と該第二の電極が該出力部材の往復作動方向で直線的に延びるように設けられており、それら第一の電極と第二の電極の端部が該出力部材の往復作動方向で相互にずれていても良い。
【００１９】
これによれば、出力部材に対して電極とブラシの何れか一方を設けることにより、出力部材の変位に応じたスイッチ手段の切換えを精度良く実現することが出来る。特に、出力部材の往復作動方向で直線的に延びるように第一，第二の電極を配設すると共に、それら第一の電極と第二の電極の端部をそれら電極の延びる方向で相互にずれて配置することにより、出力部材が変位端に位置せしめられた状態において、第一のスイッチ手段と第二のスイッチ手段の何れか一方の接続状態と他方の遮断状態を有効に実現することが出来る。
【００２２】
一方、本発明は、第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結すると共に、該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された受圧室と、可撓性膜で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室を流体流路によって相互に連通した流体封入式防振装置において、請求項１乃至４の何れか一項に記載の電動式アクチュエータを構成する前記出力部材の往復駆動によって前記流体流路の連通状態と遮断状態が切り換えられるようになっていることも特徴とする。
【００２３】
このように、流体流路の連通状態と遮断状態を切り換える弁手段として、本発明に係る電動式アクチュエータの出力部材を利用することにより、流体流路の切換制御を高精度に実現することが出来て、目的とする防振性能の切換えを安定して実現することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２５】
先ず、図１，２には、本発明の一実施形態としての電動式アクチュエータ１０が示されている。より詳細には、電動式アクチュエータ１０は、電動モータ１２を有している。なお、以下の説明において、上下方向とは、特に説明がない限り、後述する可動部材２８の往復作動方向である図１中の上下方向を言うものとする。
【００２６】
電動モータ１２は、既存の電動機であって、駆動軸としての回転軸１４を有している。そして、電源装置１６から直流電力が給電されることにより、回転軸１４に回転力が作用せしめられて、回転軸１４が中心軸回りで回転駆動せしめられるようになっている。特に本実施形態では、回転軸１４の回転方向が電動モータ１２への通電方向に応じて変化せしめられるようになっている。なお、電動モータ１２としては、他励直流電動機等の各種公知のモータ（電動機）を採用することが出来る。また、電源装置１６は、各種の直流電源と、交流電源および交流電力を直流電力に変換する整流器を組み合わせたもの等が採用されて、例えば、車載用の蓄電池（バッテリ）等が好適に利用される。
【００２７】
また、電動モータ１２の回転軸１４には、螺子部としての雄ねじ部材１８が取り付けられている。雄ねじ部材１８は、外周面にねじ山が形成された略円筒形状の部材であって、中心軸上を延びるように回転軸１４が挿し入れられて固着されている。そして、回転軸１４の回転駆動に伴って雄ねじ部材１８が回転せしめられるようになっている。
【００２８】
また、電動モータ１２は、支持部材２０に取り付けられている。支持部材２０は、厚肉の円環形状を有しており、本実施形態では、硬質の合成樹脂で形成されている。
【００２９】
さらに、支持部材２０の内周縁部には、保持筒部２４が形成されている。保持筒部２４は、略円筒形状であって、支持部材２０の内周縁部から上方に向かって延び出している。また、保持筒部２４には、その径方向一方向で対向する部分において内周面および上端面に開口する一対の係合切欠部２６，２６が形成されている。この係合切欠部２６は、略一定の周方向幅寸法をもって軸方向に所定の長さで延びる溝状とされており、本実施形態では周方向両側面が相互に平行に広がっている。
【００３０】
そして、電動モータ１２の回転軸１４が支持部材２０の中央孔の中心線上で延びるように、電動モータ１２が支持部材２０の中央孔に嵌め入れられて固定されている。これにより、保持筒部２４の内周側に離隔して回転軸１４が位置せしめられている。
【００３１】
また、回転軸１４の先端部分には、出力部材且つ動力伝達部材としての可動部材２８が被せ付けられている。可動部材２８は逆向きの略有底円筒形状を有しており、本実施形態では、鉄やアルミニウム合金等の金属で形成することにより変形や磨耗に対する耐久性の向上が図られている。更に、可動部材２８の上端部には、外周側に向かって広がる押圧フランジ部３０が一体形成されている。本実施形態における押圧フランジ部３０は、外周縁部が縦断面において略半球形状を呈するように面取りされている。
【００３２】
更にまた、可動部材２８の下端部には、径方向一方向で対向する部分から外周側に向かって突出する一対の係合突起３２，３２が形成されている。係合突起３２は、略ブロック状の突起であって、周方向の両端面が相互に平行となっている。また、係合突起３２の周方向での幅寸法が、保持筒部２４に形成された係合切欠部２６の周方向での幅寸法と略等しくされていると共に、係合突起３２の軸方向寸法が係合切欠部２６の軸方向寸法よりも充分に小さくなっている。
【００３３】
また、可動部材２８には、螺接部としての雌ねじ部３４が設けられている。雌ねじ部３４は、逆向きの略有底円筒形状を呈する可動部材２８の周壁部を利用して形成されており、その内周面には全長に亘ってねじ山が刻設されている。また、雌ねじ部３４を構成するねじ山は、回転軸１４に取り付けられた雄ねじ部材１８の外周面に形成されたねじ山に対応する構造とされている。
【００３４】
そして、このような雌ねじ部３４を有する可動部材２８は、電動モータ１２の回転軸１４に対して取り付けられる。即ち、回転軸１４に対して可動部材２８が上方から被せられて、可動部材２８の周壁部が回転軸１４の外周側に離隔して回転軸１４を取り囲むように位置せしめられる。なお、本実施形態では、電動モータ１２の回転軸１４が後述する可動部材２８の往復作動方向に延びるようにして設けられている。
【００３５】
さらに、回転軸１４に取り付けられた雄ねじ部材１８が可動部材２８の周壁部の内周側に挿し入れられて、雄ねじ部材１８の外周面に形成されたねじ山と可動部材２８の内周面に形成された雌ねじ部３４のねじ山が掛合せしめられている。換言すれば、回転軸１４に取り付けられた雄ねじ部材１８が、可動部材２８の雌ねじ部３４に対して下方開口から螺入されている。これにより、可動部材２８が回転軸１４に対して組み付けられていると共に、それら回転軸１４と可動部材２８の連結部分において雄ねじ部材１８と雌ねじ部３４で構成された螺子構造が設けられている。
【００３６】
また、電動モータ１２の回転軸１４が保持筒部２４の内周側に位置せしめられていることにより、可動部材２８が保持筒部２４に対して挿し入れられる。そこにおいて、図３に示されているように、可動部材２８の下端部に一体形成された係合突起３２が、保持筒部２４に形成された係合切欠部２６に対して周方向で位置合わせされており、各係合突起３２が各係合切欠部２６に嵌め込まれている。そして、係合突起３２と係合切欠部２６の周方向での係合作用によって、可動部材２８が保持筒部２４に対して周方向で係止されて相対的に回転不能とされている。かくの如き可動部材２８と保持筒部２４の係止によって、本実施形態における可動部材２８の回転制限機構が構成されている。
【００３７】
そこにおいて、給電によって電動モータ１２で発生する回転駆動力が、雄ねじ部材１８と雌ねじ部３４で構成された螺子構造によって往復駆動力に変換されて、可動部材２８に作用せしめられるようになっている。そして、電動モータ１２における回転軸１４の回転方向を制御することにより、可動部材２８を軸方向で所定の位置に駆動変位せしめることが出来るようになっている。以下に、可動部材２８の軸方向での往復作動について説明する。
【００３８】
先ず、電動モータ１２の回転軸１４に装着された雄ねじ部材１８が、可動部材２８に形成された雌ねじ部３４の下端部、即ち、可動部材２８の周壁部における下端開口部に位置せしめられている場合には、可動部材２８が往復作動方向の上端に位置せしめられるようになっている。なお、このように可動部材２８が駆動方向の上端に位置せしめられた状態においても、係合突起３２は係合切欠部２６内に位置せしめられて、それらによる係合作用が発揮されるようになっている。
【００３９】
次に、電動モータ１２に対して電源装置１６から通電されて、回転軸１４が周方向一方の側に回転せしめられて、雄ねじ部材１８が雌ねじ部３４に対して相対回転せしめられると、雄ねじ部材１８が雌ねじ部３４に対して捻じ込まれる。これにより、雌ねじ部３４が形成された可動部材２８は、雄ねじ部材１８が取り付けられた回転軸１４延いては電動モータ１２に対して軸方向で下方に相対変位せしめられて、往復作動方向の下端まで移動せしめられるようになっている。
【００４０】
特に本実施形態では、可動部材２８の回転が係合突起３２と係合切欠部２６の係止によって阻止されていることにより、回転軸１４の回転駆動力が雄ねじ部材１８と雌ねじ部３４の間における摩擦等で伝達されることによって可動部材２８が回転するのを防いで、可動部材２８の軸方向での駆動変位を効率的に実現出来るようになっている。
【００４１】
また次に、電動モータ１２に対して電源装置１６から通電されて、回転軸１４が周方向で逆向きに回転せしめられると、雄ねじ部材１８が雌ねじ部３４に対して相対回転せしめられて、雄ねじ部材１８が雌ねじ部３４に対して抜き方向で捻られる。これにより、雌ねじ部３４が形成された可動部材２８は、雄ねじ部材１８が取り付けられた回転軸１４延いては電動モータ１２に対して軸方向で上方に相対変位せしめられて、往復作動方向の上端まで移動せしめられるようになっている。なお、本実施形態では、電動モータ１２に対して逆極性の電流が給電されることにより、回転軸１４が逆回転されるようになっている。
【００４２】
このように、電動モータ１２で発生した回転駆動力は、回転軸１４と可動部材２８の連結部分に設けられた螺子構造によって軸方向での直線的な駆動力に変換されて、可動部材２８に伝達されるようになっている。そして、電動モータ１２への通電方向を切り換えて、回転軸１４の回転方向を異ならせることにより、可動部材２８が軸方向上下に往復作動せしめられるようになっている。以上より明らかなように、本実施形態では、回転軸１４と可動部材２８の間に設けられた螺子構造によって、電動モータ１２の回転駆動力を直線的な往復駆動力に変換する動力変換機構が構成されている。
【００４３】
ここにおいて、本実施形態に係る電動式アクチュエータ１０には、可動部材２８の往復作動を制御する制御回路３６が設けられている。この制御回路３６は、電源装置１６から電動モータ１２への通電経路上に設けられており、給電装置３８を更に有している。
【００４４】
給電装置３８は、電源装置１６から電動モータ１２へ給電される直流電力の極性を切り換える装置であって、本実施形態では、接続されたセンサ４０による検出結果に基づいて電動モータ１２への通電方向を制御するようになっている。なお、本実施形態におけるセンサ４０は、車速やエンジンの回転数等に基づいて自動車の走行状態を検出するものであって、従来から知られた構造の速度センサ等を採用することが出来る。
【００４５】
また、給電装置３８は、第一の給電経路４２と第二の給電経路４４を通じて電動モータ１２に接続されている。更に、第一の給電経路４２上には、第一のスイッチ手段としての第一のスイッチ４６が設けられていると共に、第二の給電経路４４上には、第二のスイッチ手段としての第二のスイッチ４８が設けられている。なお、本実施形態では、給電装置３８が電源装置１６から入力された直流電力を出力する図示しない端子を有しており、一方の端子が電動モータ１２の一方の給電端子に接続されていると共に、他方の端子に接続された導線が分岐せしめられて第一のスイッチ４６と第二のスイッチ４８にそれぞれ接続されることにより、第一の給電経路４２と第二の給電経路４４が構成されている。
【００４６】
また、第一の給電経路４２上には、第一の整流手段としての第一のダイオード５０が配設されている。この第一のダイオード５０の整流作用によって、第一の給電経路４２においては、第一のスイッチ４６側から給電装置３８側に向かう方向での通電が許容されていると共に、給電装置３８側から第一のスイッチ４６側に向かう方向での通電が阻止されている。これによって、第一の給電経路４２では、可動部材２８を下方に駆動変位させる極性の直流電力だけが電動モータ１２に供給されるようになっている。
【００４７】
さらに、第二の給電経路４４上には、第二の整流手段としての第二のダイオード５２が配設されている。この第二のダイオード５２の整流作用によって、第二の給電経路４４においては、給電装置３８側から第二のスイッチ４８側に向かう方向での通電が許容されていると共に、第二のスイッチ４８側から給電装置３８側に向かう方向での通電が阻止されている。これによって、第二の給電経路４４では、可動部材２８を上方に駆動変位させる極性の直流電力だけが電動モータ１２に供給されるようになっている。
【００４８】
なお、第一，第二のダイオード５０，５２としては、シリコンやゲルマニウム，セレン等を材料として形成された公知の整流作用を有するダイオード（例えば、ｐ−ｎ接合ダイオード）を採用することが可能であり、好適には、シリコンダイオードが採用される。
【００４９】
また、給電装置３８によって電源装置１６から入力された直流電力の極性がコントロールされるようになっていると共に、第一，第二の給電経路４２，４４上に第一，第二のダイオード５０，５２を設けることにより、極性を制御された直流電力が給電経路４２，４４の何れか一方を選択的に通じて電動モータ１２に給電されるようになっている。このことからも明らかなように、本実施形態においては、給電装置３８と第一，第二のダイオード５０，５２によって、電動モータ１２へ給電される直流電力の極性を切り換える切換手段が構成されている。
【００５０】
そして、給電装置３８と第一，第二のダイオード５０，５２を有する切換手段で、電動モータ１２に給電される直流電力の極性を切換制御することにより、可動部材２８の駆動方向が切り換えられるようになっている。
【００５１】
また、第一の給電経路４２上に設けられる第一のスイッチ４６は、第一の電極５４と第一のブラシとしての第一の接点金具５６を含んで構成されている。第一の電極５４は、導電性の金属材料で形成されて、薄肉の長手板形状を呈しており、導線を介して給電装置３８の端子に接続されている。また、本実施形態において、第一の電極５４は、保持筒部２４の内周面に固着されており、可動部材２８の作動方向である軸方向に延びるように配設されている。
【００５２】
第一の接点金具５６は、導電性の金属材料で形成されて、ロッド形状を呈しており、可動部材２８に取り付けられている。また、第一の接点金具５６は、可動部材２８の保持筒部２４への嵌付け下において、周方向で第一の電極５４と対応する位置に設けられている。更に、第一の接点金具５６の先端部分は、可動部材２８が作動方向の中間部分から上端までの領域に位置せしめられると、第一の電極５４に接触せしめられるようになっている。
【００５３】
一方、第二のスイッチ４８は、第二の電極５８と第二のブラシとしての第二の接点金具６０を含んで構成されている。第二の電極５８は、導電性の金属材料で形成されて、薄肉の長手板形状を呈しており、導線を介して給電装置３８の端子に接続されている。また、本実施形態において、第二の電極５８は、保持筒部２４の内周面に固着されており、可動部材２８の作動方向である軸方向に延びるように配設されている。
【００５４】
第二の接点金具６０は、導電性の金属材料で形成されて、ロッド形状を呈しており、可動部材２８に取り付けられている。また、第二の接点金具６０は、可動部材２８の保持筒部２４への嵌付け下において、第二の電極５８と対応する位置に設けられている。更に、第二の接点金具６０の先端部分は、可動部材２８が作動方向の中間部分から下端までの領域に位置せしめられると、第二の電極５８に接触せしめられるようになっている。
【００５５】
かくの如き第一の接点金具５６と第二の接点金具６０は、固着金具６２によって可動部材２８に取り付けられている。固着金具６２は、薄肉板状の金具であって、導電性材料で形成されている。更に、固着金具６２は、可動部材２８の外周面形状に対応する湾曲板形状とされており、一方の面が可動部材２８の外周面に重ね合わされて固着されていると共に、他方の面には第一の接点金具５６と第二の接点金具６０の基端部が可動部材２８の周方向で所定距離を隔てるようにして固定されている。これにより、第一の接点金具５６と第二の接点金具６０は、軸直角方向で離隔して配置されて、可動部材２８の周壁部から外周側に向かって突出せしめられている。なお、本実施形態では、第一の接点金具５６と第二の接点金具６０が突出先端側に行くに従って次第に下傾するように延びている。
【００５６】
さらに、固着金具６２は、導線を介して電動モータ１２の他方の給電端子に接続されており、給電装置３８の他方の端子が第一のスイッチ４６および第二のスイッチ４８を介して電動モータ１２の他方の給電端子に接続されている。
【００５７】
ここにおいて、第一の接点金具５６と第二の接点金具６０が可動部材２８に対して取り付けられていることから、可動部材２８の軸方向での往復作動に応じて、第一の電極５４および第二の電極５８に対して軸方向で相対変位せしめられる。
【００５８】
さらに、本実施形態では、図４〜６に示されているように、第一の電極５４と第二の電極５８が軸方向で相対的にずれて配置されていると共に、第一の接点金具５６と第二の接点金具６０の先端部分が軸方向で同じ高さに位置せしめられている。より具体的には、第一の電極５４の上端部分が第二の電極５８の上端部分よりも軸方向上側に位置せしめられていると共に、第二の電極５８の下端部分が第一の電極５４の下端部分よりも軸方向下側に位置せしめられている。なお、本実施形態では、第一の電極５４と第二の電極５８のマウント軸方向での長さが等しくなっており、第一の電極５４において第二の電極５８よりも上側に延び出した部分と、第二の電極５８において第一の電極５４よりも下側に延び出した部分は、軸方向で同じ長さとなっている。
【００５９】
これらによって、可動部材２８の駆動変位に応じて第一のスイッチ４６と第二のスイッチ４８の接続と切断が切り換えられるようになっている。
【００６０】
すなわち、可動部材２８が作動方向の中間部分を駆動変位している状態では、図４に示されているように、第一の接点金具５６の先端部分が第一の電極５４に接触している状態に維持されていると共に、第二の接点金具６０の先端部分が第二の電極５８に接触している状態に維持されている。換言すれば、可動部材２８が作動方向の中間部分を駆動変位する際には、第一，第二の接点金具５６，６０が第一，第二の電極５４，５８に摺接せしめられている。これにより、第一のスイッチ４６と第二のスイッチ４８が何れも接続状態とされており、第一の給電経路４２と第二の給電経路４４の両方が接続状態に維持されている。
【００６１】
また、可動部材２８が作動方向の下端に位置せしめられた状態では、図５に示されているように、第一の接点金具５６の先端部分が第一の電極５４を下方に外れて位置せしめられて、それら第一の電極５４と第一の接点金具５６の接触状態が解除される。更に、第二の電極５８が第一の電極５４よりも下方まで延びていることにより、第二の電極５８と第二の接点金具６０が接続状態に維持される。これらにより、第一のスイッチ４６が切断状態となると共に、第二の接点金具６０の先端部分が第二の電極５８の下端部分に当接せしめられた状態とされて、第二のスイッチ４８が接続状態に維持される。従って、経路上に第一のスイッチ４６を有する第一の給電経路４２が遮断されると共に、経路上に第二のスイッチ４８を有する第二の給電経路４４が接続状態に維持される
【００６２】
一方、可動部材２８が作動方向の上端に位置せしめられた状態では、図６に示されているように、第二の接点金具６０の先端部分が第二の電極５８を上方に外れて位置せしめられて、それら第二の電極５８と第二の接点金具６０の接触状態が解除される。更に、第一の電極５４が第二の電極５８よりも下方まで延びていることにより、第一の電極５４と第一の接点金具５６が接続状態に維持される。これらにより、第二のスイッチ４８が切断状態となると共に、第一の接点金具５６の先端部分が第一の電極５４の上端部分に当接せしめられた状態とされて、第一のスイッチ４６が接続状態に維持される。従って、経路上に第二のスイッチ４８を有する第二の給電経路４４が遮断されると共に、経路上に第一のスイッチ４６を有する第一の給電経路４２が接続状態に維持される。
【００６３】
特に本実施形態では、第一の電極５４と第二の電極５８の軸方向でのずれが充分に大きく設定されており、可動部材２８が作動方向の下端に位置せしめられた状態で、第二の電極５８が第二の電極５８と第二の接点金具６０の接触部分よりも下方にまで延びていると共に、可動部材２８が作動方向の上端に位置せしめられた状態で、第一の電極５４が第一の電極５４と第一の接点金具５６の接触部分よりも上方にまで延びている。これらにより、慣性力等による可動部材２８の変位量の誤差によって、第一，第二のスイッチ４６，４８の両方が切断状態となるのを効果的に防ぐことが出来るようになっている。
【００６４】
そこにおいて、可動部材２８が作動方向の中間部分に位置して第一のスイッチ４６と第二のスイッチ４８の両方が接続状態とされている場合には、第一の給電経路４２と第二の給電経路４４の何れか一方を通じて電動モータ１２に給電されるようになっている。即ち、第一の給電経路４２上に第一のダイオード５０が配設されて、可動部材２８を下方に駆動する極性の直流電力のみが第一の給電経路４２を通じて電動モータ１２に給電されるようになっていると共に、第二の給電経路４４上に第二のダイオード５２が配設されて、可動部材２８を下方に駆動する極性の直流電力のみが第二の給電経路４４を通じて電動モータ１２に給電されるようになっているからである。
【００６５】
また、可動部材２８が下方に向かって駆動せしめられて作動方向の下端に到達すると、第一の電極５４と第一の接点金具５６の接触状態が解除されて第一のスイッチ４６が遮断される。これにより、電動モータ１２に対する第一の給電経路４２を通じての給電が停止されて、可動部材２８の下方への変位駆動が停止される。
【００６６】
一方、このように可動部材２８が作動方向の下端に位置せしめられた状態では、第二の電極５８と第二の接点金具６０が接触状態に維持されており、可動部材２８を上方に駆動する極性とされた直流電力が、第二の給電経路４４を通じて電動モータ１２に給電され得るようになっている。
【００６７】
そして、給電装置３８によって可動部材２８を上方に駆動する極性とされた直流電力が第二の給電経路４４を通じて電動モータ１２に給電されることにより、可動部材２８が上方に向かって変位駆動せしめられるようになっている。
【００６８】
さらに、第二の給電経路４４を通じて電動モータ１２に電力が供給されることにより可動部材２８が上方に駆動変位せしめられて、可動部材２８が作動方向の上端に到達すると、第二の電極５８と第二の接点金具６０の接触状態が解除されて第二のスイッチ４８が遮断される。これにより、電動モータ１２に対する第二の給電経路４４を通じての給電が停止されて、可動部材２８の上方への変位駆動が停止される。
【００６９】
また、可動部材２８が作動方向の下端から上方に向かって駆動変位せしめられると、離隔していた第一の電極５４と第一の接点金具５６が再び接触せしめられて、第一のスイッチ４６が接続される。更に、第一の電極５４と第一の接点金具５６は、可動部材２８が作動方向上端に位置せしめられた状態下で接続状態に維持されるようになっている。従って、可動部材２８が作動方向の上端に位置せしめられた状態において、第一のスイッチ４６は接続状態に維持されており、第一の給電経路４２を通じて電動モータ１２に給電することが可能とされている。
【００７０】
そして、給電装置３８によって可動部材２８を下方に駆動する極性とされた直流電力が、第一の給電経路４２を通じて電動モータ１２に給電されることにより、可動部材２８は下方に向かって変位駆動せしめられる。
【００７１】
かくの如くして、本実施形態に係る電動式アクチュエータ１０においては、可動部材２８の往復作動が目的とするストロークで実現されるようになっている。特に、第一，第二の電極５４，５８と第一，第二の接点金具５６，６０の物理的な接触が、可動部材２８の駆動変位によって自動的に解除されることによって、可動部材２８が停止されるようになっていることから、可動部材２８の所定位置での停止を確実に実現することが出来て、可動部材２８の変位量を高精度に制御することが可能である。
【００７２】
しかも、本実施形態においては、可動部材２８が作動方向端部に位置せしめられている状態下において、第一のスイッチ４６と第二のスイッチ４８の何れか一方が遮断状態とされると共に、何れか他方が接続状態とされている。従って、給電装置３８によって極性が反転されると、接続状態に維持されたスイッチを有する側の接続経路を通じて直流電流が速やかに電動モータ１２に給電されて、可動部材２８が反対の端部側に向かって作動せしめられる。従って、駆動端における可動部材２８の停止と停止状態からの駆動を何れも安定して実現することが出来る。
【００７３】
また、第一，第二の接点金具５６，６０を可動部材２８に固定して、可動部材２８の駆動変位に伴って第一，第二の電極５４，５８に対して相対的に変位させることにより、それら電極５４，５８と接点金具５６，６０で構成されたスイッチ４６，４８の接続と切断を切り換えて可動部材２８の駆動端を規定するようになっている。それ故、可動部材２８の位置を検出するセンサ等を採用して可動部材２８の駆動端を規定する場合に比して、簡単な構造と少ない部品点数で、且つ、安価に可動部材２８の駆動端を規定することが出来る。
【００７４】
また、本実施形態では、可動部材２８と保持筒部２４の中心軸まわりでの相対的な回転を防ぐ回転制限機構が設けられている。これにより、電動モータ１２の回転軸１４の回転に伴って可動部材２８が回転するのを防ぐことが出来て、可動部材２８を効率良く駆動変位せしめることが出来る。
【００７５】
このような構造とされた電動式アクチュエータ１０は、例えば、図７，８に示されるように流体封入式防振装置としての自動車用エンジンマウント６４に採用される。このエンジンマウント６４は、マウント本体６６を備えており、第一の取付部材としての第一の取付金具６８と第二の取付部材としての第二の取付金具７０が、本体ゴム弾性体７２で相互に連結された構造を有している。そして、第一の取付金具６８が振動伝達系を構成する一方の部材である図示しない自動車のパワーユニットに取り付けられると共に、第二の取付金具７０が振動伝達系を構成する他方の部材である図示しない自動車のボデーに取り付けられることにより、それらパワーユニットと車両ボデーがエンジンマウント６４を介して防振連結されるようになっている。
【００７６】
より詳細には、第一の取付金具６８は、鉄やアルミニウム合金等で形成されたブロック状の部材であって、本実施形態では、上部が円形ブロック形状とされていると共に、下部が上方に行くに従って次第に大径となる円形ブロック状とされている。また、第一の取付金具６８の上端部には、上方に向かって突出する取付ボルト７４が一体的に設けられている。
【００７７】
一方、第二の取付金具７０は、薄肉大径の略円筒形状を有しており、第一の取付金具６８と同様に鉄やアルミニウム合金等で形成された高剛性の部材とされている。また、上端部には、内フランジ状の段差部７６が設けられていると共に、段差部７６の内周側端部には上方に向かって延びて次第に拡開するテーパ状部７８が一体形成されている。更に、テーパ状部７８の上端部には軸直角方向で広がるフランジ状部８０が形成されている。
【００７８】
それら第一の取付金具６８と第二の取付金具７０は、第二の取付金具７０のフランジ状部８０が設けられた側の開口部側に離隔して、同一中心軸上に配置される。そして、第一の取付金具６８と第二の取付金具７０の間に本体ゴム弾性体７２が介装せしめられて、第一の取付金具６８と第二の取付金具７０が本体ゴム弾性体７２で相互に連結されている。
【００７９】
本体ゴム弾性体７２は、厚肉の略円錐台形状を有するゴム弾性体で形成されており、大径側の端部には、端面に開口する半球形状乃至はすり鉢形状の大径凹所８２が形成されている。そして、本体ゴム弾性体７２の小径側端部には、第一の取付金具６８の下端部が挿し込まれて加硫接着されていると共に、本体ゴム弾性体７２の大径側端部外周面には、第二の取付金具７０のテーパ状部７８を含む上端部分が重ね合わされて加硫接着されている。これにより、第一の取付金具６８と第二の取付金具７０が本体ゴム弾性体７２で弾性連結されていると共に、第二の取付金具７０の一方の開口部が本体ゴム弾性体７２で流体密に閉塞されている。以上により、本実施形態における本体ゴム弾性体７２は、第一の取付金具６８と第二の取付金具７０を一体的に備えた一体加硫成形品として形成されている。
【００８０】
さらに、本体ゴム弾性体７２の大径側端部の外周縁部には、軸方向下方に向かって薄肉大径の筒状を有するシールゴム層８４が一体形成されている。このシールゴム層８４は、第二の取付金具７０の内周面に被着形成されており、第二の取付金具７０の段差部７６よりも下側部分の内周面が、シールゴム層８４によって略全面に亘って被覆されている。なお、大径凹所８２の開口周縁部において、シールゴム層８４よりも内周側には、略軸直角方向に広がる環状の段差面８６が形成されている。
【００８１】
また、第二の取付金具７０の他方の開口部分には、可撓性膜としてのダイヤフラム８８が配設されている。ダイヤフラム８８は、薄肉大径の略円板形状を呈するゴム膜であって、外周部分に軸方向で充分な弛みを有している。また、ダイヤフラム８８の中央部分は、外周部分に比して厚肉の円板形状とされた中央当接部９０とされている。更に、ダイヤフラム８８の外周縁部には、円環形状の固着部９２が一体形成されている。
【００８２】
また、ダイヤフラム８８に設けられた固着部９２には、固定金具９４が加硫接着されている。固定金具９４は、鉄等で形成された高剛性の部材であって、大径の略円環形状を有しており、固着部９２に埋設状態で固着せしめられている。以上のように、本実施形態におけるダイヤフラム８８は、固定金具９４を一体的に備えた一体加硫成形品として形成されている。
【００８３】
そして、ダイヤフラム８８の一体加硫成形品は、第一の取付金具６８と第二の取付金具７０を備えた本体ゴム弾性体７２の一体加硫成形品に取り付けられる。即ち、第二の取付金具７０の本体ゴム弾性体７２とは反対側の開口部からダイヤフラム８８を挿し入れた後に、第二の取付金具７０に対して縮径加工を施すことにより、固定金具９４を第二の取付金具７０の開口部分に嵌着固定させる。これにより、ダイヤフラム８８が第二の取付金具７０の他方の開口部分を流体密に覆蓋するように取り付けられる。
【００８４】
かかるダイヤフラム８８の第二の取付金具７０への組付け下では、第二の取付金具７０の内周側において、本体ゴム弾性体７２とダイヤフラム８８の軸方向対向面間には、外部から隔離されて非圧縮性流体が封入された流体封入領域９６が形成されている。なお、流体封入領域９６に封入される非圧縮性流体は、特に限定されるものではないが、例えば、水やアルキレングリコール，ポリアルキレングリコール，シリコーン油やそれらの混合液が好適に採用される。また、後述する流体の流動作用に基づく防振効果を有効に得るために、粘度が０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体を採用することが望ましい。
【００８５】
また、流体封入領域９６には、仕切部材９８が収容配置されており、第二の取付金具７０で支持されている。仕切部材９８は、仕切部材本体１００と蓋板金具１０２を含んで構成されている。
【００８６】
仕切部材本体１００は、厚肉の略円板形状を有しており、硬質の合成樹脂やアルミニウム合金等の金属で形成されている。また、仕切部材本体１００の径方向中央部分には、下方に向かって開口する円形の中央凹所１０４が形成されている。更に、仕切部材本体１００の径方向中央部分には、上方に向かって突出する小径の中央突起１０６が一体形成されている。
【００８７】
また、仕切部材本体１００の外周縁部には、第一の周溝１０８が形成されている。第一の周溝１０８は、仕切部材本体１００の外周面に開口せしめられており、仕切部材本体１００の外周縁部を周方向に一周弱の所定長さで連続して延びている。更に、仕切部材本体１００の径方向中間部分には、凹溝１１０が形成されている。凹溝１１０は、仕切部材本体１００の上端面に開口せしめられており、中央凹所１０４と第一の周溝１０８の径方向間を周方向に一周弱の所定長さで連続して延びている。なお、この凹溝１１０は、一方の端部が軸直角方向に延びる連通路１１２を通じて中央凹所１０４に連通されている。
【００８８】
一方、蓋板金具１０２は、略円板形状を有する金属製の部材とされている。また、本実施形態の蓋板金具１０２は、外周部分が段差を介して中央部分よりも軸方向上方に位置せしめられている。更に、蓋板金具１０２の中央部分には、円形の貫通孔１１４が形成されている。貫通孔１１４は、仕切部材本体１００に形成された中央突起１０６の形状に対応する小径の孔とされている。
【００８９】
そして、それら仕切部材本体１００と蓋板金具１０２が相互に組み合わされることにより、本実施形態における仕切部材９８が構成されている。即ち、仕切部材本体１００の上端面に対して蓋板金具１０２が重ね合わされると共に、仕切部材本体１００に突設された中央突起１０６を蓋板金具１０２に貫通形成された貫通孔１１４に対して嵌め入れることにより、蓋板金具１０２が仕切部材本体１００に対して固定されて、仕切部材９８が構成される。
【００９０】
かかる仕切部材９８においては、仕切部材本体１００と蓋板金具１０２が、径方向中央部分で相互に密着せしめられて重ね合わされていると共に、外周部分で軸方向に所定距離を隔てて位置せしめられている。そして、仕切部材本体１００と蓋板金具１０２が相互に離隔せしめられた外周部分には、それら仕切部材本体１００と蓋板金具１０２の対向面間を周方向に延びる第二の周溝１１６が形成されている。この第二の周溝１１６は、図中において必ずしも明らかではないが、周方向に一周弱の所定長さで連続的に延びている。なお、第二の周溝１１６の周方向端部間には、仕切部材本体１００と一体形成された図示しない隔壁が設けられて、第二の周溝１１６を周方向で一周弱の長さに仕切っている。
【００９１】
また、仕切部材本体１００と蓋板金具１０２の組付け下において、第一の周溝１０８の一方の端部と第二の周溝１１６の一方の端部が、第一の周溝１０８の一方の端部において仕切部材本体１００の上端面に開口する接続窓１１８を通じて相互に接続されている。これにより、第一の周溝１０８と第二の周溝１１６によって周方向に二周弱の所定長さで延びる螺旋状の周溝１２０が形成されている。
【００９２】
このように仕切部材本体１００と蓋板金具１０２で構成された仕切部材９８は、流体封入領域９６内に収容配置される。即ち、ダイヤフラム８８の第二の取付金具７０への取付け前に、仕切部材９８が、第二の取付金具７０に対して本体ゴム弾性体７２を加硫接着された側と反対側の開口部から嵌め入れられる。その後、ダイヤフラム８８が同開口部から第二の取付金具７０に嵌め入れられて、第二の取付金具７０に八方絞り等の縮径加工が施されることにより、仕切部材９８とダイヤフラム８８が第二の取付金具７０に対して嵌着固定される。
【００９３】
かかる仕切部材９８とダイヤフラム８８の配設下において、仕切部材９８の上端面の外周部分が本体ゴム弾性体７２の段差面８６に圧接されると共に、仕切部材９８の下端面の外周部分が固着部９２を介して固定金具９４に圧接されて、それぞれ流体密にシールされている。更に、仕切部材９８の外周面が、シールゴム層８４を介して第二の取付金具７０に対して流体密に重ね合わされている。これらにより、流体封入領域９６が仕切部材９８を挟んで軸方向で上下に二分されており、仕切部材９８を挟んだ一方の側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体７２で構成されて、本体ゴム弾性体７２の弾性変形によって圧力変動が惹起せしめられる受圧室１２２が形成されていると共に、仕切部材９８を挟んだ他方の側には、壁部の一部がダイヤフラム８８で構成されて、ダイヤフラム８８の弾性変形によって容積変化が許容される平衡室１２４が形成されている。なお、それら受圧室１２２と平衡室１２４には、流体封入領域９６に封入された非圧縮性流体がそれぞれ封入されている。
【００９４】
また、仕切部材９８の外周縁部に形成された周溝１２０の外周側開口部が、第二の取付金具７０によって流体密に閉塞されている。また、周溝１２０の一方の端部が蓋板金具１０２に形成された図示しない連通窓を通じて受圧室１２２に連通されていると共に、周溝１２０の他方の端部が仕切部材本体１００に形成された連通窓１２６を通じて平衡室１２４に連通されている。これらにより、周方向に所定の長さで延びて、受圧室１２２と平衡室１２４を相互に連通する流体流路としての第一のオリフィス通路１２８が、仕切部材９８の周溝１２０を利用して形成されている。
【００９５】
本実施形態では、第一のオリフィス通路１２８を通じて流動せしめられる流体の共振周波数が、該流体の共振作用に基づいてエンジンシェイク等に相当する１０Ｈｚ前後の低周波数域の振動に対して有効な防振効果（高減衰効果）が発揮されるようにチューニングされている。
【００９６】
さらに、仕切部材９８に形成された凹溝１１０の開口部が蓋板金具１０２によって覆蓋されており、凹溝１１０の一方の端部が蓋板金具１０２に形成された図示しない連通窓を通じて受圧室１２２に連通されていると共に、凹溝１１０の他方の端部が中央凹所１０４を通じて平衡室１２４に連通されている。これにより、周方向に所定の長さで延びて、受圧室１２２と平衡室１２４を相互に連通する流体流路としての第二のオリフィス通路１３０が、仕切部材９８の凹溝１１０と中央凹所１０４を利用して形成されている。
【００９７】
第二のオリフィス通路１３０を通じて流動せしめられる流体の共振周波数は、第一のオリフィス通路１２８よりも高周波数にチューニングされており、本実施形態では、該流体の共振作用に基づいてアイドリング振動等に相当する２０〜４０Ｈｚ前後の中乃至高周波数域の振動に対して有効な防振効果（低動ばね効果）が発揮されるようにチューニングされている。
【００９８】
なお、オリフィス通路１２８，１３０のチューニングは、例えば、受圧室１２２や平衡室１２４の各壁のばね剛性、即ちそれら各室１２２，１２４を単位容積だけ変化させるのに必要な圧力変化量に対応する本体ゴム弾性体７２やダイヤフラム８８等の各弾性変形量に基づく特性値を考慮しつつ、オリフィス通路１２８，１３０の通路長さと通路断面積を調節することによって行うことが可能であり、一般に、オリフィス通路１２８，１３０を通じて伝達される圧力変動の位相が変化して略共振状態となる周波数を、当該オリフィス通路１２８，１３０のチューニング周波数として把握することが出来る。
【００９９】
かくの如き構造を有する本実施形態に係るマウント本体６６は、ブラケット金具１３２に組み付けられている。ブラケット金具１３２は、鉄等で形成された高剛性の部材であって、マウント本体６６が嵌め入れられる嵌着部１３４を有している。嵌着部１３４は、全体として有底円筒形状を有しており、上端部にフランジ部１３６を有している。また、嵌着部１３４の外周面には、環状の脚部１３８が溶接等によって固定されている。この脚部１３８には、周上の複数箇所において図示しないボルト孔が貫通形成されており、ボルト孔に挿通される同じく図示しない固定用ボルトによって脚部１３８が車両ボデーに螺着固定されるようになっている。
【０１００】
そして、マウント本体６６が、ブラケット金具１３２の嵌着部１３４に対して上側開口部から嵌め入れられて、第二の取付金具７０が嵌着部１３４に圧入固定されることにより、マウント本体６６がブラケット金具１３２に嵌着固定されている。なお、本実施形態では、第二の取付金具７０の上端に設けられたフランジ状部８０が、嵌着部１３４の上端に設けられたフランジ部１３６に対して上方から当接せしめられることにより、第二の取付金具７０と嵌着部１３４が相対的に位置決めされるようになっている。
【０１０１】
そこにおいて、本発明に従う構造の電動式アクチュエータ１０が、ブラケット金具１３２の嵌着部１３４に対して嵌め入れられて、嵌着部１３４の底壁部上に載置された状態で固定される。かかるブラケット金具１３２への装着状態において、マウント本体６６がブラケット金具１３２に対して組み付けられることにより、本実施形態に係るエンジンマウント６４が構成されている。なお、図７，８に示されているように、電動式アクチュエータ１０を構成する支持部材２０が、ブラケット金具１３２に応じた形状とされており、支持部材２０の外周面および下面がブラケット金具１３２の内面に重ね合わされて固着せしめられている。
【０１０２】
また、エンジンマウント６４において、電動式アクチュエータ１０は、マウント本体６６の下方に位置せしめられており、可動部材２８がダイヤフラム８８の中央当接部９０に対して、軸方向で所定距離を隔てて、或いは、重ね合わされた当接状態で下方に位置せしめられている。
【０１０３】
換言すれば、電動式アクチュエータ１０は、ダイヤフラム８８を挟んで仕切部材９８と反対側に位置せしめられており、電動式アクチュエータ１０の可動部材２８がダイヤフラム８８の中央当接部９０を挟んで第二のオリフィス通路１３０の平衡室１２４側の開口部である中央凹所１０４に対して対向位置せしめられている。
【０１０４】
そして、可動部材２８は、軸方向で駆動変位せしめられることによって、ダイヤフラム８８の中央当接部９０に対して当接或いは離隔せしめられるようになっており、中央当接部９０が可動部材２８の軸方向での往復作動に応じて上下に変位せしめられるようになっている。これにより、ダイヤフラム８８の中央当接部９０は、可動部材２８の駆動変位に応じて、仕切部材９８の中央凹所１０４に対して相対的に接近または離隔せしめられるようになっている。
【０１０５】
すなわち、可動部材２８が往復作動方向で上端に位置せしめられると、中央当接部９０が可動部材２８によって押圧されて、仕切部材９８の下面に押し付けられることにより、中央凹所１０４の開口部が中央当接部９０を介して可動部材２８で閉塞されるようになっている。
【０１０６】
一方、可動部材２８が往復作動方向で下端に位置せしめられると、可動部材２８がダイヤフラム８８の中央当接部９０に対して下方に離隔せしめられて、中央当接部９０が仕切部材９８の下方に離隔位置することで、中央凹所１０４が平衡室１２４に開口せしめられる。
【０１０７】
以上により、可動部材２８の往復作動を制御することによって、第二のオリフィス通路１３０の平衡室１２４側の開口部である中央凹所１０４の開口部を、開口状態と閉塞状態に切り換えることが出来るようになっており、第二のオリフィス通路１３０の連通状態と遮断状態が切り換えられるようになっている。なお、図８からも明らかなように、本実施形態では、可動部材２８とダイヤフラム８８が非接着で重ね合わされており、相互に離隔可能とされている。また、上述の説明からも明らかなように、本実施形態では、可動部材２８によって作用部材としての可動弁体が構成されており、出力部材と作用部材が同一の部材で構成されている。
【０１０８】
このような構造とされた自動車用エンジンマウント６４は、マウント本体６６を構成する第一の取付金具６８が、取付ボルト７４によって図示しないパワーユニットに取り付けられるようになっていると共に、第二の取付金具７０がブラケット金具１３２を介して図示しない車両ボデーに取り付けられるようになっている。これにより、エンジンマウント６４が、パワーユニットと車両ボデーの間に介装されるようになっており、パワーユニットが車両ボデーによって防振支持されるようになっている。
【０１０９】
上述の如き構造とされた自動車用エンジンマウント６４が自動車に装着されて、走行時に問題となるエンジンシェイク等の低周波数域の振動が入力されると、受圧室１２２に比較的に大きな圧力変動が生ぜしめられる。そして、受圧室１２２と平衡室１２４の間に生ぜしめられる相対的な圧力変動の差により第一のオリフィス通路１２８を通じての流体の流動量が効果的に確保されて、該流体の共振作用等の流動作用に基づいて、エンジンシェイク等の低周波数域の振動に対して有効な防振効果（高減衰効果）が発揮されるのである。
【０１１０】
その際、可動部材２８は、図７に示されているように、往復作動方向の上端に位置せしめられており、ダイヤフラム８８の中央当接部９０を介して第二のオリフィス通路１３０の平衡室１２４側開口部に押し付けられている。これにより、第二のオリフィス通路１３０の平衡室１２４側の開口部が流体密に閉塞せしめられて、第二のオリフィス通路１３０が遮断状態となっている。従って、第二のオリフィス通路１３０を通じて受圧室１２２と平衡室１２４の間で流体が流動して受圧室１２２内の液圧が平衡室１２４に逃されるのを防いで、第一のオリフィス通路１２８を通じての流体流動を効率的に生ぜしめ、流体の流動作用に基づく防振効果を効果的に得ることが出来る。
【０１１１】
また、停車時に問題となるアイドリング振動や走行時に問題となる低速こもり音等の中乃至高周波数域の振動の入力では、受圧室１２２に対して小さな振幅の圧力変動が惹起されることとなる。かかる振動の入力時には、電動モータ１２への給電により、回転軸１４が周方向一方向に回転作動せしめられて、図８に示されているように、可動部材２８が軸方向下方に駆動変位せしめられるようになっている。
【０１１２】
これにより、第二のオリフィス通路１３０の平衡室１２４側の開口部が連通状態に切り換えられて、第二のオリフィス通路１３０によって受圧室１２２と平衡室１２４が相互に連通される。そして、受圧室１２２と平衡室１２４の間に生ぜしめられる相対的な圧力変動の差により第二のオリフィス通路１３０を通じての流体の流動量が効果的に確保されて、該流体の共振作用等の流動作用に基づいて、アイドリング時振動等の中乃至高周波数域の振動に対して有効な防振効果（低動ばね効果）が発揮されるのである。
【０１１３】
要するに、本実施形態に係る流体封入式防振装置においては、可動部材２８の往復作動によって、第二のオリフィス通路１３０が連通と遮断に制御されて、防振特性が切り換えられるようになっている。なお、図７，図８においては、分かり易さのために、可動部材２８の往復作動のストロークが誇張されて示されている。それに伴って、雄ねじ部材１８および雌ねじ部３４の形状、具体的には、例えば、それら雄ねじ部材１８と雌ねじ部３４におけるねじ山の傾斜やサイズ等も誇張して図示されている。
【０１１４】
このような本実施形態に従う構造の自動車用エンジンマウント６４においては、上述の如き構造の電動式アクチュエータ１０を可動部材２８の駆動手段として採用することにより、第二のオリフィス通路１３０の開閉制御を高精度に実現することが出来て、防振特性の安定した切換制御が可能となる。
【０１１５】
しかも、可動部材２８の往復作動を制御する制御回路３６が簡単な構造とされていることから、部品点数の増加やコストの増大等も防ぐことが出来る。
【０１１６】
さらに、電動モータ１２への給電によって発揮される回転駆動力を、軸方向での直線的な往復駆動力に変換して可動部材２８に伝達する動力変換機構として、螺子構造を採用することにより、雄ねじ部材１８と雌ねじ部３４の螺合作用（ねじ山間の係止力や摩擦力）によって、可動部材２８に保持力が及ぼされるようになっている。それ故、電動モータ１２への通電が停止される可動部材２８が駆動端に位置する状態においても、可動部材２８を駆動端に保持することが出来て、目的とする第二のオリフィス通路１３０の切換状態を維持することが出来る。
【０１１７】
特に可動部材２８が往復作動方向の上端に位置せしめられている場合において、有効な保持力を非通電で容易に得られる構造となっていることから、第二のオリフィス通路１３０の実質的な遮断状態を確実に維持することが出来て、エンジンシェイク等に相当する低周波数振動の入力時に、目的とする防振性能を実現することが出来る。
【０１１８】
しかも、雄ねじ部材１８と雌ねじ部３４の間での摩擦や係合を利用して可動部材２８に保持力を及ぼす構造とされたエンジンマウント６４では、連続的な通電状態の維持によって第二のオリフィス通路１３０の遮断状態を維持する場合に比べて、受圧室１２２内の圧力が第二のオリフィス通路１３０を通じて可動部材２８に及ぼされた場合にも、可動部材２８が該圧力に抗して目的とする切換え状態に安定して維持されて、第二のオリフィス通路１３０の実質的な遮断状態がより確実に実現される。
【０１１９】
さらに、電動モータ１２への通電を要することなく可動部材２８に保持力を及ぼすことが出来るため、切り換えられた防振特性を維持する際に消費される電力を抑えることが出来ると共に、通電状態の連続的な維持による発熱を抑えて、熱による耐久性の低下を防ぐことが出来る。
【０１２０】
また、可動部材２８の中央穴を利用して形成された雌ねじ部３４に対して、回転軸１４に固定された雄ねじ部材１８が螺嵌されることによって、可動部材２８が回転軸１４に取り付けられていることから、可動部材２８と回転軸１４の相対的な傾斜や軸方向での抜け等を防ぐことが出来る。従って、可動部材２８の安定した作動を実現して、防振特性の切換えを高精度に且つ安定して行うことが出来る。
【０１２１】
また、例えば、リニアモータ等を採用して可動部材２８の駆動方向でのストロークを制御する場合に比べて、電動モータ１２への供給電圧のぶれに対する可動部材２８の駆動変位量の変化が小さく抑えられることから、防振特性の切換えをより高精度に実現することが出来る。
【０１２２】
また、本実施形態では、可動部材２８の上端部に外周側に広がる押圧フランジ部３０が一体形成されている。これにより、可動部材２８の上端面の面積が大きく確保されて、ダイヤフラム８８の中央当接部９０に及ぼされる単位面積当たりの圧力を抑えることが出来る。しかも、押圧フランジ部３０の外周面が円弧状の湾曲面とされていることにより、ダイヤフラム８８に対して可動部材２８による押圧力が及ぼされる際に、押圧力が局所的に集中して作用するのを防ぐことが出来て、ダイヤフラム８８の耐久性を向上せしめることが出来る。
【０１２３】
以上、本発明の一実施形態について説明してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
【０１２４】
例えば、前記実施形態においては、第一，第二の電極５４，５８が保持筒部２４側に取り付けられていると共に、第一，第二の接点金具５６，６０が可動部材２８側に取り付けられており、可動部材２８の駆動変位に伴って第一，第二の接点金具５６，６０が第一，第二の電極５４，５８に対して相対変位せしめられるようになっている。しかし、これはあくまでも一例であって、例えば、第一，第二の電極５４，５８が可動部材２８の外周面に取り付けられていると共に、第一，第二の接点金具５６，６０が保持筒部２４の内周面に取り付けられていても良い。
【０１２５】
また、前記実施形態では、第一の電極５４と第二の電極５８の端部が軸方向で相互にずれていると共に、第一の接点金具５６と第二の接点金具６０の先端部分が軸方向で相互に揃うように位置せしめられているが、例えば、第一の電極５４と第二の電極５８の軸方向端部を軸方向で相互に揃えて位置せしめると共に、第一の接点金具５６と第二の接点金具６０の先端部分を軸方向で相互にずらして位置せしめて、可動部材２８が作動方向の端部に位置せしめられた場合に、第一，第二のスイッチ４６，４８の何れか一方が遮断状態となるようにすると共に、何れか他方が接続状態に維持されるようにすることも出来る。
【０１２６】
また、第一，第二の電極５４，５８と第一，第二の接点金具５６，６０の何れか一方が、可動部材２８に取り付けられていることは必須ではない。例えば、回転軸１４の回転に応じて回転せしめられて、減速歯車列等を介することで回転軸１４に比して回転数を減じられた動力伝達部材としての回転部材を出力部材とは別に設けて、該回転部材の外周面に第一，第二のブラシを装着すると共に、それら第一，第二のブラシの先端部分に対応する位置には、回転部材の回転方向に延びる第一，第二の電極を配設する。更に、第一，第二のブラシの電極への接触部分を周方向で同じ位置に配置すると共に、第一，第二の電極の端部を回転部材の回転方向で相互にずれるように位置せしめる。そして、回転部材が一定量だけ回転せしめられると、第一，第二のスイッチ手段の何れか一方が遮断状態とされると共に、何れか他方が接続状態に維持されて、出力部材の変位量が規定されるようになっていても良い。
【０１２７】
なお、上記説明からも明らかなように、第一，第二の電極と第一，第二のブラシの相対変位は、必ずしも出力部材の駆動方向での相対変位に限定されるものではなく、例えば、出力部材の往復作動の中心線まわりでの回転による相対変位や、出力部材の往復作動方向とは異なる方向での直線的な相対変位によって、電極とブラシの接触状態と非接触状態が切り換えられるようになっていても良い。
【０１２８】
また、前記実施形態では、電動モータ１２に給電される直流電力の極性を切り換える切換手段が、第一，第二のダイオード５０，５２を含んで構成されているが、切換手段は、必ずしも第一，第二のダイオード５０，５２を含んでいなくても良く、第一の給電経路４２と第二の給電経路４４が互いに異なる極性の直流電力を電動モータ１２に給電するようになっていれば良い。具体的には、例えば、電動モータ１２に給電される直流電力の極性に応じて、第一の給電経路４２と第二の給電経路４４の何れか一方を遮断状態に切り換える機械的なスイッチ手段を第一，第二のスイッチ４６，４８とは別に設けることにより、ダイオード等の整流手段を省略することも出来る。
【０１２９】
また、前記実施形態では、動力変換機構の一例として、回転軸１４に取り付けられた雄ねじ部材１８と可動部材２８に設けられた雌ねじ部３４を含んで構成された螺子構造が示されているが、動力変換機構はこのような螺子構造に限定されるものではなく、例えば、動力変換機構として、ウォームギヤ構造を採用することも可能である。
【０１３０】
より具体的には、例えば、図９に示されている自動車用エンジンマウント１４０においては、電動式アクチュエータ１４２を構成する可動部材１４４の外周面に対して、周方向で所定の長さに亘ってねじ山を刻設することによりギヤ部１４６が形成されている。なお、以下の説明において、前記実施形態と実質的に同一の部材乃至部位については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【０１３１】
そして、電動モータ１２の回転軸１４に固定された雄ねじ部材１８が、可動部材１４４に設けられたギヤ部１４６に螺接せしめられる。これによって、動力変換機構としてのウォームギヤ構造がそれら雄ねじ部材１８とギヤ部１４６を含んで構成されており、電動モータ１２に給電されると、回転軸１４の回転駆動力がウォームギヤ構造で直線的な往復駆動力に変換されて可動部材１４４に伝達されるようになっている。
【０１３２】
このように、雄ねじ部材１８が周上の一部においてギヤ部１４６に螺接せしめられた構造のウォームギヤ構造を採用することによっても、電動モータ１２の回転駆動力を直線駆動力として出力部材且つ動力伝達部材である可動部材１４４に伝達せしめる動力変換機構を実現することが出来る。
【０１３３】
また、前記実施形態に係るエンジンマウント６４では、第二のオリフィス通路１３０の連通状態と遮断状態を切り換える作用部材としての可動弁体が、電動式アクチュエータ１０を構成する出力部材としての可動部材２８によって構成されているが、例えば、流体流路の連通状態と遮断状態を切り換える作用部材を出力部材とは別体で設けて、該作用部材を出力部材に対してラック等を介して連結したり、或いは直接に固定することにより、出力部材に及ぼされる往復駆動力を作用部材に伝達させても良い。これによっても、出力部材の往復駆動に伴って作用部材が往復駆動せしめられることから、流体流路の切換制御を有効に実現することが出来る。
【０１３４】
なお、本発明に係る電動式アクチュエータにおいては、直線的に往復作動せしめられる出力部材を有している一方で、例えば、流体流路の連通と遮断を切り換えたり、他の部材乃至は部位に外力を及ぼすための作用部材は必須ではなく、作用部材が、出力部材に対して別途設けられて後付けされるようになっていても良い。
【０１３５】
また、前記実施形態において示されたエンジンマウント６４は、本発明に係る流体封入式防振装置の具体例であって、前記実施形態に記載された具体的な構造によって本発明に係る流体封入式防振装置の構造が限定的に解釈されるものではない。例えば、前記実施形態に係るエンジンマウント６４は、第一のオリフィス通路１２８と第二のオリフィス通路１３０を有しているが、オリフィス通路は三本以上が設けられていても良い。また、例えば、ゴム弾性体で形成されて受圧室と平衡室を仕切る可動板や可動膜を設けて、それら可動板や可動膜の微小変位乃至は微小変形によって受圧室の液圧を平衡室に伝達する液圧吸収機構を設けることも出来る。
【０１３６】
また、前記実施形態には、電動モータ１２への給電手段として電源装置１６が示されているが、本発明に係る電動式アクチュエータが電動モータに給電する給電手段を予め備えていても良いし、電動式アクチュエータとは別に給電手段が用意されるようになっており、電動式アクチュエータ自体は給電手段を含まない構造とされていても良い。
【０１３７】
また、本発明は、必ずしも流体封入式防振装置用の電動式アクチュエータにのみ適用されるものではなく、直線的な往復駆動力を必要とする各種用途の電動式アクチュエータに適用することが可能である。
【０１３８】
また、本発明に係る流体封入式防振装置は、必ずしもエンジンマウントとしてのみ採用されるものではなく、例えば、ボデーマウントやメンバマウント等、エンジン以外のマウントとしても採用可能であると共に、マウント以外の各種用途の防振装置にも本発明を適用することが出来得る。
【０１３９】
さらに、本発明に係る流体封入式防振装置は、必ずしも自動車用の流体封入式防振装置にのみ適用されるものではなく、例えば、列車用のエンジンマウントやメンバマウント等に適用可能であると共に、その他各種用途の流体封入式防振装置としても好適に採用され得る。
【０１４０】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の一実施形態としての電動式アクチュエータを示す断面図であって、図３のＩ−Ｉ線断面図。
【図２】同電動式アクチュエータにおいて、可動部材が下端に位置する状態を示す図３のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】同エンジンマウントを構成する電動式アクチュエータのモデル図。
【図５】同電動式アクチュエータにおいて、可動部材が下端に位置する状態を示すモデル図。
【図６】同電動式アクチュエータにおいて、可動部材が上端に位置する状態を示すモデル図。
【図７】同電動式アクチュエータを備えたエンジンマウントの断面図。
【図８】同エンジンマウントにおいて、第二のオリフィス通路が連通された状態を示す断面図。
【図９】本発明の別の実施形態としてのエンジンマウントを示す断面図。
【符号の説明】
【０１４２】
１０：電動式アクチュエータ，１２：電動モータ，１４：回転軸，１８：雄ねじ部材，２８：可動部材，３４：雌ねじ部，３８：給電装置，４２：第一の給電経路，４４：第二の給電経路，４６：第一のスイッチ，４８：第二のスイッチ，５０：第一のダイオード，５２：第二のダイオード，５４：第一の電極，５６：第一の接点金具，５８：第二の電極，６０：第二の接点金具，６４：エンジンマウント，６８：第一の取付金具，７０：第二の取付金具，７２：本体ゴム弾性体，８８：ダイヤフラム，１２２：受圧室，１２４：平衡室，１２８：第一のオリフィス通路，１３０：第二のオリフィス通路
【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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【図８】
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【図９】
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