JP3619056B2

JP3619056B2 - 能動型防振装置

Info

Publication number: JP3619056B2
Application number: JP14808699A
Authority: JP
Inventors: 勝博後藤; 吉彦萩野; 勝久矢野; 顕片桐; 英樹松岡; 賢渡辺; 久佐野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2019-05-27
Also published as: JP2000337427A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、入力される振動荷重を検出する荷重センサを備え、該荷重センサによる振動検出信号に基づいて防振特性を能動的に制御するようにした能動型防振装置に係り、特に自動車用エンジンマウントやボデーマウント等に好適に採用され得る能動型防振装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、振動伝達系を構成する部材間に介装される防振連結体や防振支持体の一種として、防振連結される一方の部材に取り付けられる第一の取付部材と他方の部材に取り付けられる第二の取付部材を、本体ゴム弾性体で連結する一方、それら第一の取付部材と第二の取付部材の間に加振力を及ぼし得る加振手段を設けると共に、振動を検出する荷重センサを設けて、該荷重センサの検出信号に基づいて該加振手段を制御するようにした能動型防振装置が知られている。例えば、特開平８−１４５１１４号公報に開示されている防振支持装置等が、それである。
【０００３】
ところで、従来の能動型防振装置では、前記荷重センサが、一般に、主たる振動入力方向に延びる防振装置の中心軸上に配設されて、第二の取付部材に組み込まれたり、或いは第二の取付部材の取付用ボルトに共締めされること等によって、装着されるようになっている。そして、かかる荷重センサの出力信号に応じて、例えば、防振すべき振動に対応した加振力を生ぜしめて、伝達振動を相殺的に或いは積極的に低減せしめることにより、能動的な防振効果を得るようになっている。
【０００４】
ところが、このような従来構造の能動型防振装置について、本発明者等が検討を加えたところ、防振装置の中心軸上に配設した荷重センサによっては、防振すべき振動に対応した検出信号を、必ずしも高精度に得ることが出来ず、特に、防振すべき振動が防振装置の中心軸に対してこじり方向に入力された場合等には、荷重センサによる振動の検出精度が低くなって、振動の検出精度が低下するおそれのあることが明らかとなった。そして、荷重センサによる振動の検出精度が低下すると、かかる検出信号に基づいて制御される防振装置における防振性能が低下することから、目的とする防振効果も安定して発揮されなくなり、有効な防振効果が得られなくなるという問題を内在していたのである。
【０００５】
【解決課題】
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、荷重センサによって防振すべき振動を安定して精度良く検出することが出来、該荷重センサの検出信号に基づいて、目的とする防振効果を安定して得ることの出来る、新規な構造の能動型防振装置を提供することにある。
【０００６】
【解決手段】
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は、任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様および技術的特徴は、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、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。
【０００７】
先ず、本発明の第一の態様は、防振連結される一方の部材に取り付けられる第一の取付部材と他方の部材に取り付けられる第二の取付部材を、本体ゴム弾性体で連結する一方、それら第一の取付部材と第二の取付部材の間に加振力を及ぼし得る加振手段を設けると共に、振動を検出する荷重センサを設けて、該荷重センサの検出信号に基づいて該加振手段を制御するようにした能動型防振装置において、前記第二の取付部材に、主たる振動荷重入力方向に対して側方に延び出す張出部を設け、該張出部において、該第二の取付部材を前記他方の部材にボルト固定すると共に、該張出部のボルト固定部位に前記荷重センサを共締めして装着するようにしたことを、特徴とする。
【０００８】
このような本態様に従う構造とされた能動型防振装置においては、荷重センサを、主たる振動荷重の入力軸から軸直角方向外方に離間した位置に配設することが出来る。これにより、防振すべき振動が、主たる振動荷重の入力軸方向に入力された場合だけでなく、こじり方向に入力された場合等においても、かかる振動を、荷重センサによって有利に検出することが出来るのであり、それ故、該荷重センサの検出信号に基づいて加振手段を加振制御することにより、目的とする防振効果を有利に且つ安定して得ることが可能となるのである。
【０００９】
また、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に従う構造とされた能動型防振装置において、前記張出部を、主たる振動荷重入力方向に延びる前記第二の取付部材の中心軸周りの複数箇所において、前記他方の部材に対してボルト固定すると共に、それらのうちの一つのボルト固定部位に、前記荷重センサを共締めして装着したことを、特徴とする。このような本態様においては、ボルト固定部位を複数設けることにより、特にエンジンマウント等のように装着状態下で支持荷重が及ぼされる場合にも、荷重センサが配設される一つのボルト固定部位における分担荷重が軽減されることとなり、荷重センサへの過大な荷重入力が回避され得る。しかも、一つの荷重センサの出力信号で加振手段を制御すれば良く、制御回路の簡略化が可能となる。また、荷重センサの配設位置を、防振すべき振動の入力方向を考慮して適当に設定することにより、例えば、こじり方向の振動を防振対象とする場合には、こじり振動の作用面への投影において、荷重センサの配設点とこじり振動のこじり中心点との間の距離が十分に大きくなるように設定することが望ましく、それによって、こじり振動を一層有利に感度良く検出することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の第三の態様は、前記第一の態様に従う構造とされた能動型防振装置において、前記張出部を、主たる振動荷重入力方向に延びる前記第二の取付部材の中心軸周りの複数箇所において、前記他方の部材に対してボルト固定すると共に、それらのうちの複数のボルト固定部位に、前記荷重センサを共締めして装着したことを、特徴とする。このような本態様においては、前記第二の態様と同様、ボルト固定部位を複数設けたことによって、荷重センサへの過大な荷重入力が回避されるのであり、また、荷重センサの配設位置を、それぞれ、防振すべき振動の入力方向を考慮して適当に設定することにより、例えば、防振対象とするこじり方向の振動の入力方向が変化する場合にも、それら各入力方向に対応した位置に荷重センサを配設しておくことによって、こじり振動を安定した精度で検出することが可能となる。なお、複数の荷重センサによる検出信号は、例えば、その二乗平均等の平均値を制御信号として採用したり、最大値を制御信号として採用すること等が可能であり、それによって、加振手段を防振すべき振動に応じて有利に制御することが出来る。
【００１１】
また、本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に従う構造とされた能動型防振装置において、前記本体ゴム弾性体によって壁部の一部が構成されて振動が入力される流体室を形成すると共に、該流体室の壁部の別の一部を可動部材によって構成する一方、前記加振手段を、該可動部材を加振変位させる電磁式アクチュエータによって構成せしめて、前記荷重センサによる検出信号に基づいて該電磁式アクチュエータを制御して、該可動部材を加振変位させることにより、該流体室の圧力を介して、前記第一の取付部材と前記第二の取付部材の間に加振力を及ぼすようにしたことを、特徴とする。このような本態様においては、可動部材の加振によって流体室に生ぜしめられる流体の共振作用等の流動作用を利用することが出来ることから、目的とする能動的防振効果を一層有利に得ることが可能となる。また、電磁式アクチュエータを採用したことにより、加振力をより高精度且つ容易に制御することが出来る。
【００１２】
また、本発明の第五の態様は、前記第四の態様に従う構造とされた能動型防振装置において、前記第二の取付部材を筒形状とし、その軸方向一方の側に離間して前記第一の取付部材を配設せしめて、それら第一の取付部材と第二の取付部材を前記本体ゴム弾性体で連結することにより、該第二の取付部材の軸方向一方の開口部を流体密に閉塞すると共に、前記可動部材を該第二の取付部材の内孔に配設せしめて該内孔を流体密に閉塞することにより、該本体ゴム弾性体と該可動部材の間に前記流体室を形成する一方、該可動部材を挟んで該流体室と反対側に前記電磁式アクチュエータを配設して、該電磁式アクチュエータを該第二の取付部材の内孔に収容配置すると共に、かかる第二の取付部材における該電磁式アクチュエータの配設側の軸方向端部から軸方向他方の側に離間した位置に、前記張出部を、軸直角方向外方に広がるように形成したことを、特徴とする。このような本態様においては、電磁式アクチュエータを、第二の取付部材に対して十分な取付強度をもって、且つスペース的にも有利に組み付けることが出来る。また、第二の取付部材における張出部を、第二の取付部材の軸方向端部よりも第一の取付部材側に位置せしめたことにより、防振連結される部材間における防振装置の装着スペースを小さくすることが出来ることから、防振連結される部材間寸法等にも柔軟に対応できる等といった利点があり、例えば、装着スペースが制限される自動車用エンジンマウント等にも有利に適用可能となる。
【００１３】
また、本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に従う構造とされた能動型防振装置において、前記第二の取付部材の張出部と前記他方の部材とを、装着時の初期荷重が互いに圧接方向に及ぼされるように重ね合わせてボルト固定すると共に、それら張出部と他方の部材の重ね合わせ面間に、前記荷重センサを挟み込んで装着せしめることを、特徴とする。このような荷重センサの配設形態を採用すれば、エンジンマウントにおけるパワーユニット支持荷重等の初期荷重が、荷重センサに対して予荷重的に及ぼされることから、バウンド方向（初期荷重入力方向）だけでなく、リバウンド方向においても、荷重センサによって振動をより安定して検出することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の第七の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に従う構造とされた能動型防振装置において、前記第二の取付部材の張出部と前記他方の部材とを、装着時の初期荷重が互いに圧接方向に及ぼされるように重ね合わせてボルト固定すると共に、それら張出部または他方の部材における重ね合わせ面とは反対側の面に前記荷重センサを重ね合わせて、該荷重センサを、それら張出部と他方の部材を締結するボルトの締付力で、該張出部または他方の部材に圧接状態で装着せしめることを、特徴とする。このような荷重センサの配設形態を採用すれば、荷重センサへの初期荷重の作用が回避されることから、初期荷重の調節が可能となることに加えて、荷重センサに対して、リバウンド方向の荷重を圧縮方向に及ぼすことも可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１６】
先ず、図１及び図２には、本発明の第一の実施形態としての自動車用エンジンマウント１０が示されている。このエンジンマウント１０は、互いに所定距離を隔てて配された第一の取付部材としての第一の取付金具１２と第二の取付部材としての第二の取付金具１４が、本体ゴム弾性体１６によって弾性的に連結されており、第一の取付部材が自動車のパワーユニット１８にボルト固定されると共に、第二の取付金具１４が自動車のボデー２０にボルト固定されることにより、パワーユニット１８をボデー２０に対して防振支持せしめるようになっている。なお、そのような自動車への装着状態下では、パワーユニット１８の重量が及ぼされることにより、本体ゴム弾性体１６が圧縮変形して、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が互いに接近方向に所定量だけ相対変位せしめられると共に、防振すべき主たる振動が、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の略対向方向（図中、略上下方向）に入力されることとなる。なお、以下の説明中、上下方向とは、原則として、マウント中心軸方向としての図１中の上下方向をいう。
【００１７】
より詳細には、第一の取付金具１２は、それぞれ浅底の略有底円筒形状を有する上カップ金具２２と下カップ金具２４が、軸方向で各開口部を互いに重ね合わされて相互にボルト固定されることにより、中空構造をもって形成されている。また、上カップ金具２２の上底部中央には、軸方向上方に向かって突出する取付ボルト２６が固設されており、この取付ボルト２６によって、第一の取付金具１２が、防振連結される一方の部材としてのパワーユニット１８に対して固定的に取り付けられるようになっている。更に、第一の取付金具１２の中空内部には、可撓性膜としての薄肉ゴム膜からなるダイヤフラム２８が収容されており、外周縁部を、上下カップ金具２２、２４の開口周縁部間で流体密に挟持されて配設されている。これにより、第一の取付金具１２の中空内部が流体密に二分されており、ダイヤフラム２８を挟んで、下カップ金具２４側には、壁部の一部がダイヤフラム２８で構成されて該ダイヤフラム２８の変形に基づいて容易に容積変化が許容される、非圧縮性流体が封入された平衡室３０が形成されている一方、上カップ金具２２側には、外部空間に連通されてダイヤフラム２８の変形を許容する空気室３２が形成されている。また、下カップ金具２４の底壁部内面には、円板形状のオリフィス金具３４が重ね合わされてボルト固定されており、これらオリフィス金具３４と下カップ金具２４の底壁部との重ね合わせ面間において、周方向に所定長さで延びるオリフィス通路３６が形成されている。そして、このオリフィス通路３６の周方向一端側が、平衡室３０に連通されている一方、周方向他端側が、下カップ金具２４の底壁部を貫通して第一の取付金具１２の底壁外面に開口せしめられている。
【００１８】
一方、第二の取付金具１４は、略円環ブロック形状の第二の取付金具本体３８と、略円筒形状の保持筒金具４０が軸方向に重ね合わされてボルト固定されることによって形成されている。また、第二の取付金具本体３８には、径方向一方向に対向する両側で径方向外方に向かって延び出す張出部４２，４２が一体的に形成されている。なお、各張出部４２は、先端側に行くに従って次第に幅狭となる平面略三角形状とされており、突出先端部近くに位置して、軸方向に貫通するボルト挿通孔４３が設けられている。また一方、保持筒金具４０には、軸方向上端部に径方向外方に広がるフランジ状の取付部４４が一体形成されていると共に、軸方向下端部に径方向内方に突出する環状支持部４６が一体形成されている。そして、第二の取付金具本体３８の軸方向下方から保持筒金具４０が同軸的に重ね合わされて取付部４４でボルト固定されることにより、全体として大径の略円筒形状をもって第二の取付金具１４が形成されている。
【００１９】
さらに、かかる第二の取付金具１４は、防振連結される他方の部材としての自動車のボデー２０に対して、張出部４２が鉛直上方から重ね合わされることにより、パワーユニット１８の支持荷重が、張出部４２をボデー２０に圧接せしめる方向に及ぼされるようにセットされる。そして、各張出部４２のボルト挿通孔４３に対して、取付ボルト４８が鉛直上方から挿通されて、該取付ボルト４８がボデー２０に螺着されることにより、第二の取付金具１４がボデー２０に対してボルト固定されている。このような取付状態下では、パワーユニット重量が、張出部４２をボデー２０に圧接する方向に及ぼされることとなる。また、本実施形態では、各張出部４２が、第二の取付金具１４の軸方向下端部から軸方向上方に所定距離だけ隔たった位置に設けられており、第二の取付金具１４（保持筒金具４０）の軸方向下部が、ボデー２０に設けられた穴部５０内に入り込んだ状態で取り付けられている。これにより、パワーユニット１８とボデー２０の各取付部の対向面間距離よりも大きな軸方向長さを有するエンジンマウント１０を、装着することが出来るようになっている。
【００２０】
また、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４を弾性連結する本体ゴム弾性体１６は、厚肉の略テーパ筒形状を有しており、小径側の軸方向上端部に対して、第一の取付金具１２を構成する下カップ金具２４の筒壁部外周面が加硫接着されている。また、大径側の軸方向下端部には、円環形状の連結金具５２が加硫接着されている。そして、かかる連結金具５２が、第二の取付金具本体３８の軸方向上面に重ね合わされてボルト固定されることにより、本体ゴム弾性体１６が、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に介装されている。なお、本体ゴム弾性体１６の軸方向中間部分には、軸直角方向の弾性変形を制限して座屈等の不規則な変形を防止するリング状の拘束金具５４が埋設状に加硫接着されている。要するに、本実施形態では、本体ゴム弾性体１６が、下カップ金具２４と連結金具５２を備えた一体加硫成形品として形成されている。
【００２１】
さらに、第二の取付金具１４には、第二の取付金具本体３８の中央孔５６内に、加振部材としての加振板５８が配設されている。この加振板５８は、中央孔５６よりも小さな外径寸法の円板形状を有しており、中央孔５６の中心軸上で軸直角方向に広がる状態で配設されていると共に、外周側に配設された支持ゴム弾性体６０によって、該加振板５８が、第二の取付金具本体３８に対して弾性的に連結支持されている。即ち、支持ゴム弾性体６０は、円環板形状を有しており、その内周面が加振板５８の外周面に加硫接着されていると共に、その外周面が第二の取付金具本体３８の内周面に加硫接着されている。なお、支持ゴム弾性体６０の径方向中間部分には、弾性変形を安定化させるための環状の拘束金具６１が加硫接着されている。
【００２２】
また、このように加振板５８が第二の取付金具本体３８に弾性連結されることによって、第二の取付金具本体３８の中央孔５６が、加振板５８と支持ゴム弾性体６０によって流体密に閉塞されており、以て、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の対向面間には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６および加振板５８で構成されて、内部に非圧縮性流体が封入された流体室としての受圧室６２が形成されている。そして、この受圧室６２が、第一の取付金具１２内に形成された平衡室３０に対して、オリフィス通路３６を通じて相互に連通されている。
【００２３】
なお、これら平衡室３０と受圧室６２に封入される非圧縮性流体としては、水やアルキレングリコール，ポリアルキレングリコール，シリコーン油等が好適に採用されるが、特に、オリフィス通路３６を流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用を有利に得るためには、粘度が０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体が望ましい。また、かかる流体の封入は、例えば、第一の取付金具１２と連結金具５２を備えた本体ゴム弾性体１６に対する、加振板５８と支持ゴム弾性体６０を備えた第二の取付金具本体３８の組み付け（ボルト連結）を、かかる非圧縮性流体中で行うこと等によって有利に為され得る。
【００２４】
さらに、第二の取付金具１４を構成する保持筒金具４０には、電磁式アクチュエータとしての電磁式駆動装置６４が収容状態で組み付けられている。この電磁式駆動装置６４は、空芯コイル構造のコイル部材６６と、該コイル部材６６の空芯部に挿通配置された磁石部材６８が、軸方向に相対変位可能とされており、コイル部材６６のコイルへの通電によってコイル部材６６と磁石部材６８の間に生ぜしめられる電磁力に基づいて、軸方向（図中、上下方向）の加振力を、第二の取付金具本体３８によって弾性支持された加振板５８に及ぼすようになっている。
【００２５】
より詳細には、コイル部材６６は、同軸上で互いに重ね合わされた第一のコイル７０と第二のコイル７２を備えており、それら両コイル７０，７２の重ね合わせ面間と重ね合わせ面とは反対側に、それぞれ、強磁性材からなる複数枚の円環板７４が重ね合わされている。それによって、全体として実質的に一つの空芯構造のコイル部材６６が構成されている。そして、コイル７０，７２と円環板７４の重ね合わせ体は、大径円筒形状のハウジング金具７６に嵌め込まれて相互に一体的に固着されており、更に、このハウジング金具７６が、保持筒金具４０の取付部４４に圧入固定されることによって、コイル部材６６が、ハウジング金具７６を介して、第二の取付金具１４によって、該第二の取付金具１４の中心軸と同軸上で固定的に支持されている。なお、保持筒金具４０の環状支持部４６の内周縁部には、薄肉略円板形状のシールゴム膜７８が固着されており、それによって、第二の取付金具１４の軸方向下方の開口部が、かかる薄肉のシールゴム膜７８で流体密に覆蓋されている。
【００２６】
また一方、磁石部材６８は、公知の永久磁石材で形成された円環板形状の磁石８０を備えており、この磁石８０の軸方向両側に、それぞれ強磁性材からなる円環ブロック形状の上下ヨーク８２，８４が重ね合わされている。そして、これら磁石８０と上下ヨーク８２，８４の各中心孔にロッド８６が挿通されて圧入固定されることにより、磁石８０と上下ヨーク８２，８４が、ロッド８６の軸方向中央部分において互いに軸方向に密接状に重ね合わされて相互に固着されている。ここにおいて、磁石８０は、軸方向両側に相異なる磁極が設定されており、磁石部材６８が、全体として、軸方向両端部に各磁極を有する一つの磁石とされている。なお、本実施形態では、図示されているように、軸方向上端部がＮ極とされていると共に、軸方向下端部がＳ極とされている。また、磁石８０と上下ヨーク８２，８４の重ね合わせ体は、コイル部材６６の空芯径よりも僅かに小さな外径寸法とされていると共にコイル部材６６の空芯部よりも僅かに小さな軸方向長さとされており、磁石部材６８が、コイル部材６６の空芯部に対して略同軸的に収容され、軸方向に相対変位可能に配設されている。
【００２７】
また、磁石部材６８のロッド８６は、コイル部材６６の空芯部から軸方向両側に突出して配設されており、この突出せしめられたロッド８６の軸方向上端部が、加振板５８の下面に重ね合わされてボルト固定されている。更に、コイル部材６６の空芯部から軸方向両側に突出せしめられたロッド８６の軸方向両側部分が、ハンジング金具７６の軸方向両端部分に対して、それぞれ、板ばね８８によって弾性的に支持されている。かかる板ばね８８は、鋼等の高弾性材で形成されて、薄肉の円環板形状を有しており、内周縁部が、ロッド８６に外嵌固定された嵌着リング９０，９０で挟持されてロッド８６に固着されている一方、外周縁部が、ロッド８６に圧入固定された嵌着リング９２，９２で挟持されてハウジング金具７６に固着されている。これにより、ロッド８６ひいては磁石部材６８が、ハウジング金具７６ひいてはコイル部材６６に対して、軸方向に相対変位可能に、径方向で有利に位置決めされて弾性的に連結されている。なお、板ばね８８には、その弾性を調節するために、適当な形状の貫通窓、例えば周方向に螺旋状に延びる貫通窓等を形成することが望ましい。
【００２８】
すなわち、このような構造とされたエンジンマウント１０においては、電磁式駆動装置６４におけるコイル７０，７２に通電すると、コイル部材６６の軸方向両側に磁極が形成されることにより、磁石部材６８に対して磁力による吸引乃至は反発力が及ぼされ、或いはまた、磁石部材６８による磁界中に配されたコイル７０，７２への通電電流に対してローレンツ力が及ぼされ、その結果、コイル部材６６と磁石部材６８の間に、軸方向の相対的な駆動力が及ぼされて、かかる駆動力がロッド８６を通じて加振板５８に及ぼされる。そして、ロッド８６から加振板５８に駆動力が伝達されることにより、支持ゴム弾性体６０の弾性変形に基づいて、加振板５８と支持ゴム弾性体６０が、軸方向上方または下方に変位せしめられるようになっている。それ故、コイル７０，７２に対して、交番電流等を通電して加振板５８を軸方向上下に往復変位させることにより、受圧室６２に対して、加振板５８の加振周波数と振幅に対応した周波数と圧力の内圧変動が生ぜしめられて、この内圧変動に対応した加振力が、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４から防振対象部材たるボデー２０に伝達されるようになっている。それ故、防振すべき振動に対応した電気信号を参照信号として採用して、防振すべき振動に対応してコイル７０，７２への給電制御を行って、防振しようとする振動に対応した周波数で加振板５８を変位させることにより、防振しようとする振動を相殺的に防振したり、或いは積極的に振動伝達を抑えることによって、能動的な防振効果を得ることが出来るのである。
【００２９】
そこにおいて、本実施形態のエンジンマウント１０においては、第二の取付金具１４に設けられた張出部４２，４２とボデー２０との間に、それぞれ荷重センサ９４が、挟み込まれた状態で装着されており、これらの荷重センサ９４によって検出される、ボデー２０への伝達振動に対応した電気信号に基づいて、コイル７０，７２への給電制御、ひいては電磁式駆動装置６４の駆動制御が行われるようになっている。かかる荷重センサ９４は、磁歪式センサやロードセル等を採用することも可能であるが、特にピエゾ素子等の公知の圧電素子を利用したものが好適に用いられる。特に本実施形態では、圧電素子を用いた円環板形状の荷重センサ９４が採用されており、取付ボルト４８に外挿されることによって、張出部４２とボデー２０の重ね合わせ面間に配設され、取付ボルト４８の締め付け力と、エンジンマウント１０を通じて及ぼされるパワーユニット１８の支持荷重とが、圧縮力として及ぼされる状態で組み付けられている。なお、荷重センサ９４に対して振動荷重がより安定して及ぼされるように、荷重センサ９４と張出部４２の間には、円環板形状の押圧プレート９６が介装されている。
【００３０】
このように配設された荷重センサ９４には、パワーユニット１８の分担支持荷重と取付ボルト４８の締付軸力が静的なプレロード荷重として及ぼされることとなり、パワーユニット１８からボデー２０への伝達振動が及ぼされることにより、かかる伝達振動に対応した電気信号が出力されることとなる。それ故、例えば、かかる荷重センサ９４の出力信号を参照信号とし、この参照信号に対応した周波数と振幅の駆動電流を、電磁式駆動装置６４のコイル７０，７２に給電することにより、防振すべき振動に対応した周波数と加振力で加振板５８を加振駆動することが出来るのであり、以て、能動的な防振効果を有効に得ることが出来るのである。なお、図中、９８は、荷重センサ９４からの出力信号を得るための検出用リード線であり、１００は、コイル７０，７２に駆動電流を与えるための給電用リード線である。
【００３１】
しかも、かかる荷重センサ９４，９４は、エンジンマウント１０の中心軸、特に本実施形態では、エンジンマウント１０において主たる振動荷重の略入力方向に延びる弾性中心軸１０２に対して、軸直角方向に離間した位置に配設されている。それ故、エンジンマウント１０の軸方向に入力される主たる振動によって、荷重センサ９４に圧縮荷重が及ぼされて、入力振動に応じた検出信号が得られることに加えて、エンジンマウント１０の中心軸に対するこじり方向、即ちエンジンマウント１０の中心軸を傾斜乃至は回転させる方向に入力される振動を防振すべき振動とする場合でも、かかるこじり方向に入力される振動に対応した圧縮荷重が、荷重センサ９４に及ぼされることにより、こじり方向の振動荷重に応じた検出信号を有利に得ることが出来る。
【００３２】
従って、上述の如き構造とされたエンジンマウント１０においては、荷重センサ９４，９４の出力信号に基づいて電磁式駆動装置６４を制御して加振板５８を加振駆動することにより、エンジンマウント１０の中心軸方向に入力される振動だけでなく、こじり方向に入力される振動に対しても有効な防振効果を安定して得ることが可能となるのである。なお、特に、防振すべきこじり方向の振動入力方向が予めわかっている場合には、マウント中心軸を含むこじり振動の入力面上に荷重センサ９４が位置するように、エンジンマウント１０の組付方向を設定することが望ましく、それによって、こじり振動をより効率的に検出することが可能となる。
【００３３】
また、本実施形態のエンジンマウント１０においては、振動入力時に受圧室６２と平衡室３０の間に生ぜしめられる相対的な圧力差に基づいて、オリフィス通路３６を通じて流体流動が生ぜしめられるようになっており、このオリフィス通路３６を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、受動的な防振効果も発揮される。なお、かかる受動的な防振効果が発揮される周波数域は、オリフィス通路３６の流路長さや流路断面積等を調節することによって、防振すべき振動に応じてチューニングすることが可能である。特に、このオリフィス通路３６を通じて流動する流体の共振作用に基づいて発揮される防振効果が、加振板５８の加振によって発揮される能動的な防振効果によって防振すべき振動よりも低周波数域の振動に対して有効に発揮されるようにチューニングされることが望ましく、例えば、こもり音等の高周波数域の入力振動に対して加振板５８の加振による能動的な防振効果が発揮される一方、シェイクや或いはアイドリング振動等の低周波数域の入力振動に対してオリフィス通路３６による受動的な防振効果が発揮されるように、チューニングされる。
【００３４】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、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ない。
【００３５】
例えば、図３に示されているように、荷重センサ９４を、第二の取付金具に設けられた張出部４２の上面に重ね合わせて、該張出部４２のボデー２０に対する重ね合わせ面とは反対側の面に載置させた状態で、取付ボルト４８で締め付け固定することも可能である。このような荷重センサ９４の装着構造を採用することにより、荷重センサ９４に対するパワーユニット１８の重量の直接的な作用を回避することが出来ると共に、荷重センサ９４の組付け作業性が向上され得る。また、パワーユニット１８のリバウンド方向の荷重（パワーユニット１８の重量の作用方向とは反対向きの荷重）が、荷重センサ９４に対して、正荷重として及ぼされることから、採用する荷重センサ９４の種類によっては、検出信号の安定化や高精度化も期待できる。なお、図３においては、理解を容易とするために、第一の実施形態と同様な構造とされた部材および部位に対して、それぞれ、図中に、第一の実施形態と同一の符号を付しておく。
【００３６】
また、図面には示されていないが、図１に示されているように、パワーユニット１８のバウンド方向の荷重（パワーユニット１８の重量作用方向の荷重）が正荷重として及ぼされる状態で装着された荷重センサ９４と、図３に示されているように、パワーユニット１８のリバウンド方向の荷重が正荷重として及ぼされる状態で装着された荷重センサ９４の両方を合わせて採用することも可能である。そして、それら両方の荷重センサ９４の検出信号を組み合わせて、例えば二乗平均等の平均値として採用したり、合計値として採用したり、或いは大きい方を採用したりすることによって、電磁式駆動装置６４の制御信号を得ることも可能である。採用する荷重センサ９４の種類等を考慮して、このような構造を採用することにより、検出信号の安定化や高精度化が期待され得る。
【００３７】
また、前記実施形態では、流体室に封入された非圧縮性流体の圧力変化を介して、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に加振力が及ぼされるようになっていたが、例えば、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４を連結する本体ゴム弾性体１６の内部に電歪素子等の加振力発生手段を埋設配置すること等によって、液圧を介することなく、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に加振力を及ぼすことも可能である。
【００３８】
更にまた、加振手段による加振力を、液圧を介して、第一の取付部材と第二の取付部材の間に及ぼす場合でも、液体の共振作用を利用して、より効率的に伝達することも可能である。具体的には、例えば、前記第一の実施形態において、受圧室６２を、第二の取付金具１４によって支持された仕切部材により、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されて、振動入力時に該本体ゴム弾性体１６の弾性変形に基づく圧力変化が生ぜしめられる主液室と、壁部の一部が加振板５８で構成されて、該加振板５８の加振による圧力変化が生ぜしめられる副液室を形成すると共に、それら主液室と副液室を相互に連通する第二のオリフィス通路を設け、該第二のオリフィス通路を適当にチューニングすることによって、該第二のオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用を利用して、加振板５８の加振によって副液室に生ぜしめられる圧力変動を効率的に主液室に及ぼしめて、より効率的な発生加振力を得ることも可能である。
【００３９】
さらに、加振手段の具体的構造は、前記実施形態における電磁式駆動装置６４に限定されるもので決してなく、電気信号によって発生加振力を制御することの出来る各種の公知の加振手段が、何れも採用可能である。
【００４０】
また、前記実施形態では、第二の取付金具１４の中心軸周りの周上の２箇所において、張出部４２がボデー２０にボルト固定されており、しかも、それら両ボルト固定部位に、それぞれ荷重センサ９４が装着されていたが、張出部のボデーに対するボルト固定部位は、１箇所或いは３箇所以上、好適には任意の複数箇所であって良い。また、荷重センサ９４の装着数も、それらのボルト固定部位のうちの１箇所或いは３箇所以上であっても良い。特に、１箇所に荷重センサ９４を装着した場合でも、本発明の効果は有効に発揮され得る。
【００４１】
さらに、前記実施形態では、荷重センサの検出信号を参照信号として用いて、加振手段が加振制御されるようになっていたが、その他、例えば、防振すべき振動に対応した内燃機関の点火パルス信号等を参照信号として採用すると共に、荷重センサの検出信号を誤差信号として採用し、誤差信号が最小となるように、加振手段をフィードバック制御すること等も、可能である。
【００４２】
また、前記実施形態では、本発明を自動車用エンジンマウントに適用したものの具体例を示したが、その他、本発明は、自動車用ボデーマウントやデフマウント、或いは自動車以外の各種装置に用いられる防振装置に対して、何れも有効に適用可能であることは、勿論である。
【００４３】
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。
【００４４】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた能動型防振装置においては、第二の取付部材から側方に延び出して形成された張出部で、荷重センサをボルトで共締めして装着することによって、主たる振動の入力方向に入力される振動荷重だけでなく、こじり方向に入力される振動荷重も、かかる荷重センサによって有利に検出することが出来るのであり、それ故、この荷重センサの検出信号に基づいて加振手段を制御することによって、主たる振動の入力方向に入力される振動と、こじり方向に入力される振動との、何れに対しても、有効な能動的防振効果を得ることが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態としての自動車用エンジンマウントを示す縦断面図である。
【図２】図１に示されたエンジンマウントの平面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態としての自動車用エンジンマウントを示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０エンジンマウント
１２第一の取付金具
１４第二の取付金具
１６本体ゴム弾性体
１８パワーユニット
２０ボデー
３０平衡室
４２張出部
４８取付ボルト
５８加振板
６０支持ゴム弾性体
６２受圧室
６４電磁式駆動装置
９４荷重センサ

Claims

防振連結される一方の部材に取り付けられる第一の取付部材と他方の部材に取り付けられる第二の取付部材を、本体ゴム弾性体で連結する一方、それら第一の取付部材と第二の取付部材の間に加振力を及ぼし得る加振手段を設けると共に、振動を検出する荷重センサを設けて、該荷重センサの検出信号に基づいて該加振手段を制御するようにした能動型防振装置において、
前記第二の取付部材に、主たる振動荷重入力方向に対して側方に延び出す張出部を設け、該張出部において、該第二の取付部材を前記他方の部材にボルト固定すると共に、該張出部のボルト固定部位に前記荷重センサを共締めして装着するようにしたことを特徴とする能動型防振装置。
前記張出部を、主たる振動荷重入力方向に延びる前記第二の取付部材の中心軸周りの複数箇所において、前記他方の部材に対してボルト固定すると共に、それらのうちの一つのボルト固定部位に、前記荷重センサを共締めして装着した請求項１に記載の能動型防振装置。
前記張出部を、主たる振動荷重入力方向に延びる前記第二の取付部材の中心軸周りの複数箇所において、前記他方の部材に対してボルト固定すると共に、それらのうちの複数のボルト固定部位に、前記荷重センサを共締めして装着した請求項１に記載の能動型防振装置。
前記本体ゴム弾性体によって壁部の一部が構成されて振動が入力される流体室を形成すると共に、該流体室の壁部の別の一部を可動部材によって構成する一方、前記加振手段を、該可動部材を加振変位させる電磁式アクチュエータによって構成せしめて、前記荷重センサによる検出信号に基づいて該電磁式アクチュエータを制御して、該可動部材を加振変位させることにより、該流体室の圧力を介して、前記第一の取付部材と前記第二の取付部材の間に加振力を及ぼすようにした請求項１乃至３の何れかに記載の能動型防振装置。
前記第二の取付部材を筒形状とし、その軸方向一方の側に離間して前記第一の取付部材を配設せしめて、それら第一の取付部材と第二の取付部材を前記本体ゴム弾性体で連結することにより、該第二の取付部材の軸方向一方の開口部を流体密に閉塞すると共に、前記可動部材を該第二の取付部材の内孔に配設せしめて該内孔を流体密に閉塞することにより、該本体ゴム弾性体と該可動部材の間に前記流体室を形成する一方、該可動部材を挟んで該流体室と反対側に前記電磁式アクチュエータを配設して、該電磁式アクチュエータを該第二の取付部材の内孔に収容配置すると共に、かかる第二の取付部材における該電磁式アクチュエータの配設側の軸方向端部から軸方向他方の側に離間した位置に、前記張出部を、軸直角方向外方に広がるように形成した請求項４に記載の能動型防振装置。