JP3035419B2 - ゴムマウント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車の内燃機
関を支承するゴムマウントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のゴムマウントとして、液充填作動
室が弾性壁体を形成する膨張ばねと作動室の方向に軸方
向に往復動可能な補償壁により画成され、補償壁が少な
くとも部分的に、磁力により移動可能な材料からなり、
この材料からなる部分が２個の相対向した一対の電磁コ
イルの間に形成された空隙内に軸方向に移動可能に配置
され、この一対の電磁コイルが２個のコイル支持体内に
剛性支承してあり、且つ交流電圧により励磁可能となっ
たものがある。

【０００３】かかるゴムマウントがドイツ特許公開明細
書第3423689 号により知られている。流体室に含まれた
流体中に、電磁コイルにより活性化可能な振動要素によ
り脈動圧力変動が生成される。この圧力変動を利用して
マウントの静的バウンドに発振収縮運動を軸方向で重ね
ることができる。この運動の振幅及び位相位置を外部か
ら導入された振動に調整するとこれらの振動に関しマウ
ントの動的ばね定数が低下したかの印象が生じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】但しこの場合注意すべ
き点として、防振装置のコイルが引張力を生成し得るだ
けであるので、電磁コイルは防振のため交互に駆動しな
ければならない。この配置の場合、保磁板に加わる引張
力がコイル電流の２乗に比例しており、前記運転方式の
場合でも力の正弦曲線は特別の歪除去措置でのみ達成す
ることができる。更にこの系は両側の力が空隙幅に強く
依存しているので機械的公差誤差に格別敏感に反応す
る。上記装置では、保磁板として構成された補償壁が対
称平面上の定位置にあるとき、補償壁を軸方向で電磁コ
イル間で保持するための措置が講じてない。

【０００５】本発明の目的は、かかるゴムマウントを更
に改良し、音響的に障害となる振動の防振を向上し、構
造を比較的単純とし、又電磁コイルの駆動を簡単なもの
とし、機械的公差がゴムマウントの使用特性に及ぼす影
響を本質的に低減し、これによりゴムマウントを経済的
に安価に製造可能とすることである。

【０００６】更に、前述した種類のマウントを、配置の
直線性が向上し、正弦波電流信号がやはり正弦波状のご
く僅かに歪んだ力信号で応答されるよう改良しなければ
ならない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的が、本発明によ
れば、液充填作動室が、弾性壁体を形成する膨張ばね
と、軸方向に往復動可能な補償壁により画成され、補償
壁の少なくとも一部が磁力により移動可能な材料からな
り、移動可能な材料からなる補償壁の一部が、２個の相
対向した一対の電磁コイルの間に形成された空隙内に軸
方向に移動可能に配置され、一対の電磁コイルが２個の
コイル支持体内に剛性支承してあり、且つ交流電圧によ
り励磁可能であるゴムマウントにおいて、少なくとも１
個の永久磁石が補償壁の一部、またはコイル支持体に配
置され、一対の電磁コイルが交流電圧により同期して駆
動され、これにより生成される一対の電磁コイルの磁束
のそれぞれが空隙内で永久磁石の磁束と重なり合い、永
久磁石の磁束が補償壁の両側で交互に、それぞれ片側で
は強められ反対側では弱められることを特徴とするゴム
マウントにより達成される。従属請求項は有利な諸構成
に関係している。

【０００８】本発明によるゴムマウントでは、電磁コイ
ルの磁束が空隙内で少なくとも１個の永久磁石の磁束と
重なり合い、電磁コイルが同期で電圧により駆動され、
永久磁石により生成した磁束が補償壁の両側で交互にそ
れぞれ片側では強められ、反対側では弱められる。この
場合利点として、永久磁石の時間的変化のない磁束（直
流磁束）が電流なしに、従って電流に起因する抵抗損失
出力なしでも生成される。別の利点として、電気ケーブ
ルの布線費が少ない。磁気回路の本発明による差動原理
は、永久磁石の代わりに直流コイルを利用しても可能で
ある。しかしこのコイルは直流電源に接続せねばなら
ず、このことからマウント内にも周辺部にもかなりの構
造支出及び付加的部品が必要となる。

【０００９】永久磁石は、補償壁に埋封した少なくとも
１個の部分磁石を含むことができる。部分磁石は空隙平
面の方向で磁化してある。この構成により、ゴムマウン
トの比較的単純な構造が可能となる。定位置のとき、系
が磁気的に対称（補償壁の両側で同じコイル支持体、同
じ空隙）となるよう系を設計すると有利である。このこ
とは特に、永久磁石の磁束φ_Pが２つの同じ大きさの部
分磁束0.5φ_Pに分岐し、これが補償壁の両側で空隙内に
誘導されることを意味する。これらの永久磁石の磁束
に、コイルにより生成した交番磁束φ_Sが重なる。系の
軟磁性部品が飽和に陥っていないかぎり総磁束は特に空
隙内でも直流磁束と交番磁束とから加算合成することが
できる。この場合有利には、生成される磁束がコイル支
持体の溝を中心として同じ回転方向を有し且つ同じ大き
さとなるようコイルに通電する。このことは最も簡単に
は、寸法及び巻数の等しい２個のコイルを直列に接続す
ることにより達成される。この構成により、補償壁の軸
方向片側では空隙内で磁束が強化される一方、補償壁の
反対側の空隙内では永久磁石の磁束はコイルの交番磁束
により弱められる。

【００１０】基礎となる原理を示すため、補償壁に加わ
る力の作用を簡単に数式で記述するのが有益である。こ
のため、補償壁が中心位置で固定してあり、空隙内の磁
場が均一であると仮定する。正味の力Ｋは、両空隙の界
面に作用する２つの引力Ｋ₁、Ｋ₂の差として生じる。こ
の引力は、やはり直流分と交流分とからなる各総磁束の
２乗に比例している： Ｋ₁＝ｃ・φ² ₁＝ｃ・（0.5φ_P＋φ_S）² Ｋ₂＝ｃ・φ² ₂＝ｃ・（0.5φ_P−φ_S）² 定数ｃは実質的にコイル対及び永久磁石の構成と立体配
置とに、そしてこれらの部材が互いに相対的にどのよう
に配置してあるかに依存する。これらの数値を補償壁の
両側で一致させるのが望ましい。ところで差を Ｋ＝Ｋ₁−Ｋ₂ とするなら、 Ｋ＝ｃ・φ_P・φ_S が得られる。ここから明らかなように、正味の力Ｋは交
番磁束に比例しており、従ってコイルを流れる制御電流
に比例している。補償壁を中心位置から変位させると、
非線形の力の成分はもはや完全には消去されないが、し
かし幾何学的条件を選択することにより、十分に大きな
振幅範囲内で直線性の要請を満たすことができる。

【００１１】別の１構成によれば永久磁石は、それぞれ
電磁コイルとまとめてそれ自体で完結した構造ユニット
とした２個の部分磁石により形成しておくことができ
る。この構造ユニットは軟磁性体からなる少なくとも１
個の保磁部品を含む。永久磁石は補償壁の両側にあるコ
イル支持体に組み込んである。単に１個の永久磁石で実
施した励振器とは異なり、ここでは補償壁の慣性質量を
高めることなくかなり多くの磁気容積を利用する可能性
が得られる。同じ磁気材料で力を多く生成することがで
き、又はより弱いそしてより安価な磁気材料で同じ力を
得ることができる。円形配置内に、構造空間に応じて半
径方向又は軸方向に磁化した磁気リングを挿入すること
ができる。

【００１２】

【実施例】本発明によるゴムマウントの１実施例を添付
図面の図１に示し、以下詳しく説明する。

【００１３】図１に示した本発明によるゴムマウント
は、液充填作動室１を含み、該作動室は、ゴム弾性膨張
ばね２と、軸方向に往復動可能な補償壁３とにより、軸
方向で画成してある。補償壁３は中心範囲が円形に穿孔
してあり、この穿孔が絞り穴として実施してある。補償
壁３はその一部４が磁力により移動可能な材料から構成
してあり、この一部４は空隙５内で軸方向に移動可能
に、２個の軸方向で相対向した一対の電磁コイル６、７
の間に配置してある。一対の電磁コイル６、７はそれぞ
れ、コイル支持体８、９内で剛性支承してあり、交流電
圧により励磁可能である。補償壁３の一部４、一対の電
磁コイル６、７及び空隙５は、マウント内部で液体に関
して密封されている。

【００１４】補償壁３の作動室１から離れた方の側に配
置してある補償室12は、ゴムマウントのバウンド時、作
動室１から押しのけられた液体容積をほぼ無圧で受容す
る。補償室12はゴム弾性材料からなるロールベローズ状
に形成した境界壁13により形成してある。電磁コイル
６、７の磁束は、永久磁石10の磁束と重なり合い、交流
電圧により同期して駆動され、永久磁石10により生成さ
れた磁束は補償壁３の両側で、片側では強められ、同時
に反対側では同程度弱められる。永久磁石10はこの実施
例の場合、補償壁３の一部４の内部に埋封して半径方向
に磁化してある。

【００１５】電磁コイル６、７と空隙平面で磁化された
永久磁石10とのこの配置が図２に拡大図示してある。磁
束を空隙５内に誘導するため、永久磁石10の半径方向内
側及び外側に軟磁性磁束案内部材が配置してあり、これ
は補償壁３と一体に形成してある。この磁気配置は更に
補償壁３の軸方向両側になお２個の電磁石を含み、これ
はそれ自身各１個の軟磁性コイル支持体８、９により部
分的に取り囲まれており、各１個の電磁コイル６、７か
らなる。電磁コイル６、７はそれぞれコイル支持体８、
９の補償壁３方向に開口した溝内に配置してある。電磁
コイル６、７を流れる交流電流は、この実施例で示した
ように同方向に流れる。補償壁３は、軸方向で電磁コイ
ル６、７とコイル支持体８、９とにより制限された空隙
５の内部で中央位置にあり、これにより空隙5.1、5.2は
一致した幅となる。この「磁気対称性」により永久磁石
の磁束φ_Pは２つの同じ大きさの部分磁束0.5φ_Pに分割
され、これが空隙5.1、5.2内に誘導される。各0.5φ_Pの
部分磁束に図２では符号14、15が付けてある。この永久
磁石部分磁束14、15に重なる交番磁束φ_Sは電磁コイル
６、７が生成する。電磁コイル６、７は溝を中心として
同じ回転方向に同じ大きさの電流を流す。この実施例で
は電磁コイル６、７が同じ寸法、同じ巻数を有し、互い
に直列に接続してある。電磁コイル６、７により生成し
た交番磁束φ_Sに符号16、17が付けてある。図２に記号
で示した磁束14、15、16、17からわかるようにこうして
空隙5.2内で磁束の強化が起きる一方、空隙5.1内では弱
化が生じる。この配置は電磁コイル６、７に対する電流
信号と補償壁３に対する力の信号との間に格別良好な直
線性を有し、こうして歪除去措置が必要でなくなる。

【００１６】図３〜図５では永久磁石10がそれぞれ２個
の部分磁石10.1、10.2により形成してあり、これらは補
償壁３の軸方向両側でコイル支持体８、９に組み込んで
ある。この構成は、磁気容積が本質的に大きいことによ
り、ゴムマウントを規定どおり使用する間、補償壁の慣
性質量を増大させることなくより多くの力を生じる。補
償壁３に作用する力をより弱いそしてより安価な磁気材
料で達成することができる。

【００１７】図３の実施例は、構造空間が軸方向で制限
されている一方、半径方向では十分に存在するような適
用事例に予定したものである。部分磁石10.1、10.2が同
じ軸方向に磁化してある一方、電磁コイル６、７は逆方
向に通電する。この実施例では部品点数の少ない構造と
経済上及び製造技術上の諸利点がきわめて重要な点であ
る。

【００１８】それに対し、殆ど同じ寸法でもって、補償
壁３に作用するより大きな力を達成するために空隙に高
磁束密度が要請される場合、部分磁石10.1、10.2を軸方
向で空隙5.1、5.2に直接隣接させるのでなく、部分磁石
10.1、10.2と空隙5.1、5.2との間に軟磁性体からなる付
加的部品を挿入し、これで磁束の横断面を空隙5.1、5.2
にかけて徐々に低減させることができる。この場合構造
支出が多少多くなるが補償壁３に対する力が強められ
る。

【００１９】図４に示した電磁コイル６、７、部分磁石
10.1、10.2及びコイル支持体8.1 、8.2 ；9.1 、9.2 の
配置は、半径方向で寸法が小さいゴムマウントの構造を
可能とする。永久磁石の部分磁石10.1、10.2は半径方向
逆向きに磁化してあり、電磁コイル６、７は逆方向に通
電する。

【００２０】部分磁石10.1、10.2は電磁コイル６、７に
対し軸方向で間隔を置いて隣接して割り当ててあり、保
磁部品11.1；11.2；11.3；11.4として形成したコイル支
持体8.1 、8.2 ；9.1 、9.2 により保持される。このよ
うに形成した配置は空隙に高磁束密度を有し、これによ
り補償壁３に対し大きな力を引き起こす。

【００２１】図５に示した配置では部分磁石10.1、10.2
が軟磁性磁束案内部材なしに間に合う。電磁コイル６、
７がこの実施例では軟磁性体からなるコイル支持体で取
り囲まれてはおらず、コイル支持体は円弧形横断面を有
する永久磁石の部分磁石10.1、10.2により形成してあ
る。永久磁石の部分磁石10.1、10.2はその形状に合わせ
て円弧形に磁化してある。電磁コイル６、７は逆方向に
通電する。永久磁石の部分磁石10.1、10.2の磁気材料は
例えば合成樹脂結合磁石により形成しておくことがで
き、その利点は射出成形法により簡単に製造できる点に
見ることができる。

【００２２】図３〜図５に示した配置のいずれでも永久
磁石の部分磁石10.1、10.2は永久磁石の磁束が空隙平面
に垂直に補償壁３を通過するよう接続してある。このこ
との利点として、永久磁石により励磁した磁束を空隙方
向に誘導しなくてもよいので補償壁３の材料横断面は小
さくしておくことができる。但しこの場合、図２の磁気
回路とは異なり、電流は両電磁コイル６、７を逆方向に
流れねばならない。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、以上説明した通り構成されて
いるので、以下に述べる効果を奏する。

【００２４】永久磁石により生成した磁束が補償壁の両
側で交互にそれぞれ片側では強められ、反対側では弱め
られるように構成したので、音響的に障害となる振動の
防振を良く果たすことができる。

【００２５】電磁コイルが同期で電圧により駆動される
ように構成したので、電磁コイルの駆動を簡単なものと
することができる。

【００２６】永久磁石を使用することで、永久磁石の時
間的変化のない磁束が電流なしに（それと共に電気ケー
ブルの布線なしに）、従って電流に起因する抵抗損失出
力なしに生成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるゴムマウントの１実施例を示す断
面図。

【図２】図１に示すゴムマウントの部分拡大図。

【図３】本発明によるゴムマウントの別の実施例を示す
部分拡大図。

【図４】本発明によるゴムマウントの更に別の実施例を
示す部分拡大図。

【図５】本発明によるゴムマウントの更に別の実施例を
示す部分拡大図。

【符号の説明】

１…作動室 ２…膨張ばね ３…補償壁 ４…一部 ５…空隙 ６…電磁コイル ７…電磁コイル ８…コイル支持体 ９…コイル支持体

フロントページの続き (72)発明者 ティルマン・フロイデンベルク ドイツ連邦共和国6149フュルス／シュタ インバハ，オーツシュトラーセ・19 (56)参考文献 特開 平３−24338（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−73741（ＪＰ，Ｕ) 監修 三島徳七、編集 牧野昇、発行 者 戸波春雄「最近の磁石とその応用」 （昭和33年10月10日初版、株式会社アグ ネ出版社発行）の第170〜171ページの ［ｃ．電磁型スピーカー」の項

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液充填作動室(1)が、弾性壁体を形成す
   る膨張ばね(2)と、該作動室の方向に軸方向に往復動可
   能な補償壁(3)により画成され、 前記補償壁(3)の少なくとも一部が磁力により移動可能
   な材料からなり、 前記移動可能な材料からなる前記補償壁の一部(4)が、
   ２個の相対向した一対の電磁コイル(6,7)の間に形成さ
   れた空隙(5)内に軸方向に移動可能に配置され、 前記一対の電磁コイルが２個のコイル支持体(8,9)内に
   剛性支承してあり、且つ交流電圧により励磁可能である
   ゴムマウントにおいて、 少なくとも１個の永久磁石(10)が前記補償壁の一部
   (4)、または前記コイル支持体(8,9)に配置され、 前記一対の電磁コイル(6,7)が交流電圧により同期して
   駆動され、これにより生成される前記一対の電磁コイル
   (6,7)の磁束のそれぞれが前記空隙(5)内で前記永久磁石
   (10)の磁束と重なり合い、 前記永久磁石(10)の磁束が前記補償壁(3)の両側で交互
   に、それぞれ片側では強められ反対側では弱められるこ
   とを特徴とするゴムマウント。
2. 【請求項２】 前記永久磁石(10)が少なくとも１個の部
   分磁石(10.1)からなり、該部分磁石が前記補償壁の一部
   (4)で前記補償壁(3)に埋封してあることを特徴とする請
   求項１記載のゴムマウント。
3. 【請求項３】 前記永久磁石(10)が２個の部分磁石(10.
   1,10.2)により形成してあり、該部分磁石の各々が前記
   一対の電磁コイル(6,7)のそれぞれと結合して構造ユニ
   ットとしてあることを特徴とする請求項１記載のゴムマ
   ウント。
4. 【請求項４】 前記構造ユニットが軟磁性体からなる少
   なくとも１個の保磁部品(11)を含むことを特徴とする請
   求項３記載のゴムマウント。
5. 【請求項５】 前記補償壁の一部(4)と前記一対の電磁
   コイル(6,7)と前記永久磁石(10)が前記補償壁(3)の外周
   部に沿って配置されることを特徴とする請求項１〜４の
   一記載のゴムマウント。