JPH11125305A - 防振ブッシュ付きアーム部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防振ブッシュ付きアーム部材において、静ば
ね剛性乃至は低周波振動に対するばね剛性を確保しつ
つ、高周波振動に対する防振性能の向上を図る。 【解決手段】 アーム部材３６に装着された防振ブッシ
ュ１６に主液室３８を形成し、該主液室３８に対して、
アクチュエータ５２で圧力変動を生ぜしめて内圧制御す
ることにより、能動的な防振効果を発揮せしめるに際し
て、かかるアクチュエータ５２として、磁歪素子又は電
歪素子を用いたものを採用すると共に、かかるアクチュ
エータ５２を、アーム部材１２に対して装着した。これ
により、大型のアクチュエータ５２の配設スペースを効
率的に確保し得て、主液室３８の圧力制御に基づく高周
波振動に対する防振効果の向上を図り得た結果、静ばね
剛性乃至は低周波振動に対するばね剛性も、同時に、確
保可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、二つの部材間に装着されてそれ
ら両部材を防振連結するアーム部材に係り、特に、少な
くとも一方の部材に対する一つの取付部位に防振ブッシ
ュを備えた防振ブッシュ付きアーム部材に関するもので
ある。より詳しくは、防振ブッシュに形成された液室の
圧力を能動的に制御することにより、防振ブッシュの防
振特性を調節することの出来る流体封入式の防振ブッシ
ュを備えたアーム部材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
介装されて、それらの部材を防振連結するアーム部材と
して、実公昭４７−１３９２５号公報や特公平６−２９
６３７号公報等に記載されているように、アーム部材に
おける少なくとも一つの取付部位に対してゴムブッシュ
を組み付けた構造のものが知られている。このような防
振ブッシュ付きアーム部材は、例えば、自動車のサスペ
ンションロッドの他、サスペンションアームやサスペン
ションメンバ、デフマウントメンバ、サブフレーム等と
して、好適に採用されている。また、かくの如きアーム
部材においては、要求される防振特性を達成するため
に、上記特公平６−２９６３７号公報にも記載されてい
るように、ゴムブッシュの内部に非圧縮性流体が封入さ
れた液室を形成し、流体の共振作用等の流動作用を利用
するようにした流体封入式防振ブッシュ等が採用されて
いる。

【０００３】ところが、近年、要求される防振性能が高
度化してきたために、振動入力時における受動的な流体
の流動作用を利用するだけでは、十分な防振性能を達成
することが難しい場合があった。特に、自動車の懸架系
に用いられるアーム部材では、車両の操縦安定性を確保
すべく、低周波の振動領域で高剛性と高減衰が要求され
るために、乗り心地に関して問題となる高周波の振動領
域でも、十分な低動ばね特性を発揮させて防振性能を確
保することが、極めて難しかったのである。

【０００４】なお、特許第２５１０９１５号公報等に
は、液室の壁部の一部を振動板で構成し、該振動板をボ
イスコイル型やムービングコイル型等の電磁駆動手段で
加振せしめて、液室の内圧を、入力振動に応じて、能動
的に制御することにより防振特性を調節可能とした内圧
制御型の流体封入式筒型マウントが提案されており、か
かるマウント構造を、アーム部材の防振ブッシュに適用
することも考えられる。しかしながら、アーム部材の防
振ブッシュは、一般に、アーム部材の端部に形成された
アームアイ等の装着孔に組み付けられる小型のものであ
り、永久磁石やコイル等からなる大型の電磁駆動手段を
設けることが、極めて困難であった。特に、自動車の懸
架系を構成するアーム部材には、走行時の大荷重が入力
されることから、一般的なサイズの電磁駆動手段では、
有効な内圧制御を為し得る程の加振力を振動板に及ぼす
ことが難しく、目的とする防振性能が発揮され難いとい
う問題もあった。

【０００５】また、かかる内圧制御型の流体封入式筒型
マウントにおいて、振動板に対して大きな加振力を及ぼ
すために、電磁駆動手段に代えて、より大きな駆動力を
発生し得る電歪素子や磁歪素子を用いることも考えられ
る。ところが、電歪素子や磁歪素子は、出力ストローク
が小さいために、液室に対して十分な大きさの内圧変化
量を生ぜしめることが難しいという問題があり、必ずし
も有効ではなかった。また、出力ストロークを確保しよ
うとすると、長尺の歪素子を用いる必要があるために、
結局、大型化してしまい、アーム部材に装着される防振
ブッシュへの適用が難しいという問題があった。

【０００６】

【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、低周波の振動領域における高剛性な特性を
確保しつつ、高周波の振動領域では、防振ブッシュに形
成された液室の内圧制御に基づいて、優れた振動絶縁効
果が発揮される、新規な構造の防振ブッシュ付きアーム
部材を提供することにある。

【０００７】また、本発明は、防振ブッシュに形成され
た液室の壁部を構成する振動板に対して大きな加振力を
及ぼし得るアクチュエータが、優れたスペース効率をも
って装着され得て、液室において有効な内圧制御が為さ
れることにより、能動的な防振効果が有利に発揮され
る、新規な構造の防振ブッシュ付きアーム部材を提供す
ることも、目的とする。

【０００８】

【解決手段】そして、このような課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明の特徴とするところは、二つ
の部材を連結するアーム部材に対して、軸部材と外筒部
材が本体ゴム弾性体で連結された防振ブッシュが組み付
けられ、該防振ブッシュを介して、該アーム部材が連結
すべき部材に取り付けられるようにされた防振ブッシュ
付きアーム部材において、前記防振ブッシュに対して、
前記本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて内部に非
圧縮性流体が封入された主液室を形成すると共に、該主
液室の壁部の他の一部を、前記外筒部材によって変位可
能に支持された振動板で構成する一方、前記アーム部材
に対して、電界又は磁界の変化によって変形する歪素子
を用いたアクチュエータを装着し、該アクチュエータで
前記振動板を加振することにより、前記主液室の内圧が
制御せしめられるようにしたことにある。

【０００９】なお、防振ブッシュは、アーム部材によっ
て連結される部材の少なくとも一方に対する少なくとも
一つの取付部位に装着されていれば良い。また、アクチ
ュエータのアーム部材への装着態様としては、アーム部
材の内部にアクチュエータを収容せしめて装着する他、
アーム部材の外面上にアクチュエータを装着するように
しても良い。更にまた、アーム部材としては、金属や樹
脂等で形成されたものが何れも採用可能であり、長手ロ
ッド形状の他、自動車用Ｌ型アームやＡ型アーム等、或
いは自動車用サブフレーム等のように、各種の形状のも
のが採用され得る。更に、振動板を変位可能に支持せし
めるには、例えばゴム弾性体や金属板ばね等を用いた弾
性的な支持構造が有利に採用される。

【００１０】このような請求項１に記載の発明に従う構
造とされた防振ブッシュ付きアーム部材においては、主
液室の振動板を加振するアクチュエータが、アーム部材
に対して装着されていることから、防振ブッシュ自体の
サイズが小さくても、能動的に防振特性を制御できる内
圧制御型の防振ブッシュが、有利に実現されるのであ
る。しかも、アクチュエータとしては、歪素子を用いた
ものが採用されていることから、振動板に対して大きな
加振力を及ぼすことが出来、入力荷重が大きい場合でも
有効な内圧制御が実現され得て優れた防振効果が発揮さ
れるのである。また、アクチュエータをアーム部に装着
して配設スペースを有利に確保し得たことにより、採用
される歪素子サイズの長尺化が可能となるのであり、そ
れによって、アクチュエータの出力ストロークも大きく
設定することが出来ることから、より有効な内圧制御が
実現されて、一層優れた防振効果が発揮されるのであ
る。

【００１１】特に、アクチュエータの配設スペースを、
防振ブッシュの装着孔からアーム部材内部に延び出す位
置に形成することにより、高度なスペース効率が実現さ
れると共に、アクチュエータの他部材への緩衝等が問題
となるようなこともない。その際、アーム部材を、アク
チュエータ用のケース部材（筐体）として利用すること
も出来る。

【００１２】さらに、このような構造の防振ブッシュ付
きアーム部材においては、主液室の内圧制御により、特
に高周波振動に対して優れた防振効果が有利に発揮され
ることから、高周波振動に対する防振性能を十分に確保
しつつ、防振ブッシュ自体の静ばね剛性を高く、また低
周波振動に対する減衰特性を大きく設定することが出来
るのであり、それ故、例えば自動車の懸架系のアーム部
材において、操縦安定性と乗り心地を高度に両立させる
ことが可能となるのである。

【００１３】また、請求項２に記載の発明は、前述の如
き課題を解決するために為されたものであって、その特
徴とするところは、二つの部材を連結するアーム部材に
対して、軸部材と外筒部材が本体ゴム弾性体で連結され
た防振ブッシュが組み付けられ、該防振ブッシュを介し
て、該アーム部材が連結すべき部材に取り付けられるよ
うにされた防振ブッシュ付きアーム部材において、前記
防振ブッシュに対して、前記本体ゴム弾性体で壁部の一
部が構成されて内部に非圧縮性流体が封入された主液室
を形成する一方、壁部の一部が変位可能に支持された振
動板で構成されて内部に非圧縮性流体が封入された加圧
室を有すると共に、電界又は磁界の変化によって変形す
る歪素子を用いたアクチュエータを備え、該アクチュエ
ータで該振動板を加振することにより該加圧室に圧力変
化を生ぜしめる圧力発生装置を設け、更に該圧力発生装
置の加圧室を前記防振ブッシュの主液室に連通する流体
管路を設けて、該圧力発生装置における該アクチュエー
タでの該振動板の加振により、前記主液室の内圧が制御
せしめられるようにしたことにある。

【００１４】なお、請求項１に記載の発明と同様、防振
ブッシュは、アーム部材における少なくとも一つの取付
部位に装着されていれば良く、また、アーム部材として
は、金属や樹脂等の各種の材質および自動車用サスペン
ションアーム等の各種の形状のものが採用され得る。ま
た、アクチュエータは、アーム部材の内部や外面上にお
いて、アーム部材に対して固定的に装着する他、アーム
部材とは別の部材に装着するようにしても良い。更に、
流体管路は、剛性管体であっても可撓性管体であっても
良く、金属管体の他、ゴム管体や樹脂管体等も採用可能
であるが、内部流通流体の圧力吸収が十分に抑えられる
ものが望ましい。また、振動板を変位可能に支持せしめ
るには、例えばゴム弾性体や金属板ばね等を用いた弾性
的な支持構造が有利に採用される。

【００１５】このような請求項２に記載の発明に従う構
造とされた防振ブッシュ付きアーム部材においては、主
液室に圧力変化を及ぼすアクチュエータが、防振ブッシ
ュとは別体にて形成されており、防振ブッシュの装着部
位から離れた別の適当な空きスペースに装着することが
可能であることから、防振ブッシュ自体のサイズが小さ
くても、能動的に防振特性を制御できる内圧制御型の防
振ブッシュが、有利に実現されるのである。しかも、請
求項１に記載の発明と同様、長尺な歪み素子を用いたア
クチュエータを採用することが可能であることから、入
力荷重が大きい場合でも主液室に対して有効な内圧制御
を及ぼすことが出来、それによって、優れた防振効果が
発揮されるのである。

【００１６】特に、かかる請求項２に記載の発明に従う
構造とされた防振ブッシュ付きアーム部材においては、
流体管路における流路長さと流路断面積を適当にチュー
ニングすることにより、流体管路を通じて流動せしめら
れる非圧縮性流体の共振周波数を、防振すべき振動周波
数に対応させることが出来るのであり、それによって、
流体管路を流通せしめられる流体の共振作用を利用し
て、加圧室から主液室への圧力伝達効率の向上を図り、
以て、主液室の内圧制御効果ひいては防振性能の更なる
向上を図ることも可能である。

【００１７】なお、請求項１および請求項２の何れに記
載の発明に従う構造とされた防振ブッシュ付きアーム部
材においても、その防振ブッシュにおいて、主液室とは
独立して、振動入力によって主液室との間に相対的な圧
力変化が生ぜしめられる、内部に非圧縮性流体が封入さ
れた副液室を形成すると共に、それら主液室と副液室を
相互に連通するオリフィス通路を形成せしめてなる構成
が、有利に採用され得る。

【００１８】このような構造とされた防振ブッシュ付き
アーム部材においては、オリフィス通路の通路断面積や
通路長さを適当に調節することによって、オリフィス通
路を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、主液
室の内圧制御効果の向上を図ったり、或いは主液室の内
圧制御による防振効果が有効に発揮され難い周波数域
（例えば低周波数域）の入力振動に対する防振性能の向
上を図ったりすることが可能となる。なお、副液室とし
ては、壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成されて、軸部
材を挟んで主液室と反対側に位置せしめられることによ
り、振動入力時に主液室とは正負が反対となる内圧変動
が積極的に生ぜしめられる受圧室構造のものの他、壁部
の一部が変形容易な可撓性膜で構成されて、容積変化が
容易に許容されることにより圧力変動が吸収される平衡
室構造のもの等も、採用され得る。

【００１９】

【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、本発明の実施形態について、図面を参
照しつつ、詳細に説明する。

【００２０】先ず、図１には、本発明の一実施形態とし
ての自動車用サスペンションアーム１０が、示されてい
る。このサスペンションアーム１０は、直線的に延びる
長手棒状のロッド部１２に対して、その軸方向両端部に
防振ブッシュとしての第一のゴムブッシュ１４と第二の
ゴムブッシュ１６が装着された構造を有している。そし
て、図面上に明示はされていないが、かかるサスペンシ
ョンアーム１０は、その一端部が、第一のゴムブッシュ
１４を介して、車体側と車輪側の何れか一方に取り付け
られる一方、他端部が、第二のゴムブッシュ１６を介し
て、車体側と車輪側の何れか他方に取り付けられること
により、車輪側部材を車体側部材に対して防振連結する
ようになっている。また、かかる装着状態下、サスペン
ションアーム１０には、防振すべき主たる振動がロッド
部１２の軸方向に入力されるようになっている。

【００２１】より詳細には、第一のゴムブッシュ１４
は、小径円筒形状の第一の内筒金具１８と、薄肉の大径
円筒形状の第一の外筒金具２０が、径方向に離間して同
軸的に配されていると共に、それら第一の内外筒金具１
８，２０が、第一の本体ゴム弾性体２１によって弾性的
に連結された構造とされている。換言すれば、第一の本
体ゴム弾性体２１は、厚肉円筒形状を有しており、この
第一の本体ゴム弾性体２１の内周面に第一の内筒金具１
８が、外周面に第一の外筒金具２０が、それぞれ加硫接
着されてなる一体加硫成形品として、第一のゴムブッシ
ュ１４が形成されているのである。

【００２２】さらに、この第一のゴムブッシュ１４は、
必要に応じて第一の外筒金具２０が縮径されて第一の本
体ゴム弾性体２１に予圧縮が加えられた後、厚肉の大径
円筒形状を有する金属製の第一のアームアイ２２に対し
て圧入されており、第一の外筒金具２０が第一のアーム
アイ２２に対して内嵌固定されている。また、第一のア
ームアイ２２には、その外周面に対して、直線的な円筒
形状を有する第一のロッド筒金具２４が溶着固定されて
おり、かかる第一のロッド筒金具２４が、その中心軸が
アームアイ２２の中心軸に直交する状態で、アームアイ
２２から外方に突出せしめられている。

【００２３】一方、第二のゴムブッシュ１６は、小径円
筒形状の第二の内筒金具２６と、薄肉の大径円筒形状の
第二の外筒金具２８が、径方向に離間して同軸的に配さ
れていると共に、それら第二の内外筒金具２６，２８
が、第二の本体ゴム弾性体３０によって弾性的に連結さ
れた構造とされている。要するに、第二の本体ゴム弾性
体３０は、厚肉円筒形状を有しており、その内外周面に
対して、第二の内筒金具２６と第二の外筒金具２８が、
それぞれ加硫接着された一体加硫成形品として、第二の
ゴムブッシュ１６が形成されている。また、かかる一体
加硫成形品においては、第二の外筒金具２８に対して、
周上の一か所に開口する略円形の開口窓３２が形成され
ていると共に、第二の本体ゴム弾性体３０に対して、外
周面上に開口する凹状のポケット部３４が形成されてお
り、該ポケット部３４が、開口窓３２を通じて、第二の
外筒金具２８の外周面に開口せしめられている。

【００２４】さらに、この第二のゴムブッシュ１６は、
必要に応じて第二の外筒金具２８が縮径されて第二の本
体ゴム弾性体３０に予圧縮が加えられた後、厚肉の大径
円筒形状を有する金属製の第二のアームアイ３６に対し
て圧入されており、第二の外筒金具２８が第二のアーム
アイ３６に対して内嵌固定されている。それによって、
第二の外筒金具２８の開口窓３２が第二のアームアイ３
６によって流体密に覆蓋せしめられ、以て、ポケット部
３４内に非圧縮性流体が封入された主液室３８が形成さ
れている。なお、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得、特に、粘性率が０．１Ｐａ・
ｓ以下のものが有利に用いられる。

【００２５】また、第二のアームアイ３６には、第二の
外筒金具２８の開口窓３２を覆蓋して主液室３８の壁部
の一部を構成する部分において、外周面上に向かって突
出して開口する円筒形状の筒形開口部４０が設けられて
いる。更に、この筒形開口部４０内には、振動板４２が
配設されており、連結ゴム弾性体４４によって、筒形開
口部４０に対して弾性的に連結されている。この振動板
４２は、金属や樹脂等の剛性材で形成されており、厚肉
の円板形状を有している。また、連結ゴム弾性体４４
は、円筒形状を有しており、その内周面に対して振動板
４２が加硫接着されていると共に、内周面に対して薄肉
円筒形状の金属スリーブ４６が加硫接着されている。要
するに、連結ゴム弾性体４４は、振動板４２と金属スリ
ーブ４６を有する一体加硫成形品として形成されてい
る。

【００２６】そして、この連結ゴム弾性体４４の一体加
硫成形品は、必要に応じて金属スリーブ４６が縮径され
て連結ゴム弾性体４４に予圧縮が加えられた後、金属ス
リーブ４６が、第二のアームアイ３６の筒形開口部４０
に圧入されることにより、筒形開口部４０に対して流体
密に嵌着固定されている。これによって、振動板４２
が、第二のアームアイ３６に対して、連結ゴム弾性体４
４を介して、弾性的に連結支持されているのであり、ま
た、かかる振動板４２によって、主液室３８の壁部の一
部が構成されているのである。

【００２７】要するに、主液室３８は、その壁部の一部
が、第二の本体ゴム弾性体３０と振動板４２によって構
成されており、振動入力時における第二の本体ゴム弾性
体３０の弾性変形に基づいて、内圧変化が生ぜしめられ
るようになっているのである。反対に言うと、この主液
室３８の内圧を制御することによって、第二のゴムブッ
シュ１６ひいてはサスペンションアーム１０の防振特性
を調節することが可能とされているのである。なお、主
液室３８への流体の封入は、例えば、第二のアームアイ
３６に金属スリーブ４６を圧入して振動板４２を組み付
けた後、流体中において、第二のアームアイ３６に第二
の外筒金具２８を圧入して第二のゴムブッシュ１６を組
み付けること等によって、有利に為され得る。

【００２８】さらに、第二のアームアイ３６の筒形開口
部４０には、長手円筒形状を有する第二のロッド筒金具
４８が、その一端側開口部において外嵌され、必要に応
じて溶着されて固定されている。また、この第二のロッ
ド筒金具４８における他端側開口部には、円板形状を有
する硬質の蓋体５０が圧入されて嵌着固定されており、
それにより、第二のロッド筒金具４８の軸方向両側の開
口部が、振動板４２と蓋体５０によって覆蓋されてい
る。

【００２９】そして、かかる第二のロッド筒金具４８の
内部には、振動板４２を加振駆動するためのアクチュエ
ータ５２が収容されており、振動板４２を挟んで主液室
３８と反対側に配設されている。このアクチュエータ５
２は、円形ブロック形状乃至はロッド形状を有する磁歪
素子５４を備えており、かかる磁歪素子５４が、第二の
ロッド筒金具４８内の中心軸上に配設されている。

【００３０】この磁歪素子５４の軸方向両端面には、そ
れぞれ略円板形状を有する硬質の端部材５６，５８が重
ね合わされて固着されており、これら両端部材５６，５
８が、第二のロッド筒金具４８に対して、それぞれ、リ
ング状支持材６０を介して、第二のロッド筒金具４８の
軸方向の小変位が許容され得る状態で、且つ軸直角方向
の変位が可及的に抑えられる状態で、取り付けられてい
る。そして、一方の端部材５６は、振動板４２に重ね合
わされて、ボルトにて固着されている。また、他方の端
部材５８は、蓋体５０に重ね合わされ、必要に応じて接
着等により取り付けられている。特に、本実施形態で
は、振動板４２にボルト固定された端部材５６と筒形開
口部４０の開口端面との対向面間にコイルスプリング６
２が介装されており、端部材５６に対して、筒形開口部
４０から離隔する方向の付勢力が及ぼされている。この
コイルスプリング６２の付勢力が磁歪素子５４から他方
の端部材５８に及ぼされて、端部材５８が蓋体５０に押
し付けられて固定されることにより、磁歪素子５４にお
ける振動板４２と反対側の端部が、第二のロッド筒金具
４８によって固定的に支持されている。しかも、かかる
コイルスプリング６２の付勢力により、磁歪素子５４に
は、その軸方向（出力ストローク方向）の圧縮力が、予
荷重として及ぼされているのである。なお、コイルスプ
リング６２の付勢力は、端部材５８を蓋体５０に対して
固定するに十分であると共に、磁歪素子５４に有効な予
荷重を及ぼし得、且つ磁歪素子５４における軸方向の磁
歪によってスムーズに伸縮変形せしめられる程度に設定
される。

【００３１】また、磁歪素子５４の外側には、ボビン６
６に巻回されたコイル６８が配設されており、図示しな
いリード線を通じて給電されるようになっている。この
コイル６８が巻回されたボビン６６は、樹脂やアルミニ
ウム等の非磁性材で形成され、磁歪素子５４の外周面に
対して所定間隙を隔てて外挿されている。また、ボビン
６６は、その軸方向一端側において蓋体５０に固定され
た端部材５８に固着されている一方、磁歪素子５４の軸
方向他端部に固定された端部材５６に対しては、所定距
離を隔てて離間配置されており、ボビン６６やコイル６
８によって、磁歪素子５４における軸方向の伸縮変形が
阻害されることがないようにされている。

【００３２】かくの如き磁歪素子５４とコイル６８を含
んで構成されたアクチュエータ５２にあっては、コイル
６８への通電によって生ぜしめられる磁界が磁歪素子５
４に及ぼされることとなり、以て、かかる磁歪素子５４
に対して変形（軸方向の伸縮）が生ぜしめられるように
なっている。そして、この磁歪素子５４の変形が、振動
板４２に及ぼされることにより、振動板４２が、主液室
３８に対して出し入れ方向（筒形開口部４０の軸方向）
に変位せしめられるようになっているのである。なお、
ここにおいて、磁歪素子５４としては、ニッケル，アル
フェロ合金等の一般的な磁性材料を用いることも可能で
あるが、特にテルビウム（Ｔｂ）等の希土類元素を含む
磁性材料、より好ましくはテルビウム（Ｔｂ）とジスプ
ロシウム（Ｄｙ），鉄（Ｆｅ）を含む組成物からなり、
磁歪で起こる結晶の変位が最大２０００ｐｐｍに達する
超磁歪素子が、好適に採用される。

【００３３】さらに、このようなアクチュエータ５２が
内蔵的に組み込まれた第二のロッド筒金具４８には、第
二のアームアイ３６とは反対側の軸方向端部に対して、
第一のアームアイ２２に固着された第一のロッド筒金具
２４が外挿され、必要に応じて溶着されることによって
外嵌固定されている。それによって、第一のロッド筒金
具２４と第二のロッド筒金具４８が同一軸上で軸方向に
繋ぎ合わされて固着され、全体として一本のロッド部１
２の軸方向両端部分に第一及び第二のアームアイ２２，
３６が一体形成されてなるアーム部材が構成されている
と共に、第一のアームアイ２２に対して第一のゴムブッ
シュ１４が、第二のアームアイ３６に対して第二のゴム
ブッシュ１６が、それぞれ組み込まれている。

【００３４】上述の如き構造とされた本実施形態のサス
ペンションアーム１０においては、コイル６８に交番電
流を通電することにより、コイル６８の磁気作用によっ
て、磁歪素子５４が軸方向に伸縮変形せしめられて、第
二のゴムブッシュ１６に形成された主液室３８の壁部を
構成する振動板４２が、主液室３８の容積を拡縮する方
向に加振されることとなる。それ故、コイル６８に対す
る通電電流を制御して振動板４２を適当な周期およびス
トロークで加振することにより、主液室３８の内圧を制
御することが出来るのであり、それによって、第二のゴ
ムブッシュ１６の防振特性ひいてはサスペンションアー
ム１０の防振特性を、防振すべき振動に応じて、適宜、
変更，調節することが可能となるのである。

【００３５】具体的には、例えば、路面凹凸や懸架部材
共振等によってロードノイズやこもり音等の原因となる
高周波振動が入力された際、振動板４２を、入力振動と
逆位相で振動させることにより、第二のゴムブッシュ１
６において振動を相殺的に軽減して振動伝達率の低下を
図ることが出来るのである。そして、特に、上述の如き
サスペンションアーム１０においては、主液室３８の圧
力調節による能動的な防振効果に基づいて、高周波振動
に対する有効な防振性能が達成されることから、高周波
振動に対する優れた防振性能を確保しつつ、第一及び第
二のゴムブッシュ１４，１６に対して、例えば本体ゴム
弾性体２１，３０の材質や形状等を適当に設定すること
などによって、静的ばね定数乃至は低周波振動に対する
動ばね定数を大きく設定することが出来るのであり、そ
れによって、優れた車両乗り心地を確保しつつ、高度な
操縦安定性を実現せしめることが可能となるのである。

【００３６】しかも、かかるサスペンションアーム１０
においては、振動板４２を加振するためのアクチュエー
タ５２が、ロッド部１２内に完全に収納された状態で組
み付けられていることから、小型の第一のゴムブッシュ
１６を採用するに際しても、アクチュエータ５２の配設
スペースが有利に確保され得て、主液室３８の内圧制御
による防振効果を有利に利用することが可能となるので
ある。特に、ロッド部１２内のスペースを利用すること
によって、サスペンションアーム１０全体の大型化を伴
うことなく、アクチュエータ５２の配設スペースを大き
く確保することが可能とされることから、磁歪素子５４
の出力ストローク方向の寸法を十分に大きく設定して、
大きな出力ストロークを得ることが出来るのであり、そ
れ故、応答速度に優れ、制御が容易であり、且つ大きな
駆動力を容易に得ることが出来るといった磁歪素子の利
点を十分に確保しつつ、変形量（出力ストローク）が小
さいという磁歪素子の特質に起因する欠点を効果的に軽
減乃至は解消せしめて、主液室３８の内圧制御に基づい
た優れた防振効果を有効に且つ安定して得ることが出来
るのである。

【００３７】次に、図２には、本発明の第二の実施形態
としてのサスペンションアーム７０が、示されている。
このサスペンションアーム７０は、アーム部材７２の一
か所に防振ブッシュとしてのゴムブッシュ７４が組み付
けられており、このゴムブッシュ７４を介して、アーム
部材７２が、図示しない連結すべき一方の部材に取り付
けられるようになっている。また、ゴムブッシュ７４に
は、非圧縮性流体が封入された主液室７６が設けられて
いると共に、この主液室７６の内圧が、アーム部材７２
とは独立的に形成された圧力発生装置７８によって制御
されるようになっており、主液室７６の圧力制御に基づ
いて、ゴムブッシュ７４ひいてはサスペンションアーム
７０の防振性能が調節，制御されるようになっている。
なお、アーム部材７２における、連結すべき他方の部材
への取付部位は、図示を省略する。

【００３８】より詳細には、アーム部材７２は、金属製
円筒体からなるロッド部８０を有しており、該ロッド部
８０の一端部に対して、金属製の大径円筒体からなるア
ームアイ８２が、中心軸が互いに直交する状態で溶着固
定されている。そして、このアームアイ８２に対して、
ゴムブッシュ７４が組み付けられている。なお、サスペ
ンションアーム７０の車両への装着状態下では、防振す
べき主たる振動が、ロッド部８０の軸方向に入力される
こととなる。

【００３９】かかるゴムブッシュ７４は、第一の実施形
態における第二のゴムブッシュ１６と同様、互いに径方
向に離間して同軸的に配設された小径円筒形状の内筒金
具８４と薄肉の大径円筒形状の外筒金具８６を有してお
り、それら内外筒金具８４，８６が、本体ゴム弾性体８
８によって弾性的に連結された構造とされている。ま
た、本体ゴム弾性体８８には、外周面上に開口するポケ
ット部９０が形成されており、このポケット部９０が、
外筒金具８６に形成された開口窓９２を通じて外周面に
開口せしめられている。

【００４０】そして、必要に応じて本体ゴム弾性体８８
に予圧縮が加えられた後、ゴムブッシュ７４がアームア
イ８２に圧入され、外筒金具８６がアームアイ８２に嵌
着固定されることによって組み付けられている。そこに
おいて、ポケット部９０は、アームアイ８２におけるロ
ッド部８０の連結部位とは径方向反対側に位置せしめら
れており、開口窓９２がアームアイ８２で流体密に覆蓋
されることによって、非圧縮性流体が封入された主液室
７６が形成されている。なお、封入流体としては、前記
第一の実施形態の主液室と同様なものが採用され得る。

【００４１】要するに、主液室７６は、壁部の一部が本
体ゴム弾性体８８で構成されており、振動入力時におけ
る本体ゴム弾性体８８の弾性変形に基づいて、内圧変化
が生ぜしめられるようになっているのであり、反対に言
うと、この主液室７６の内圧を制御することによって、
ゴムブッシュ７４ひいてはサスペンションアーム７０の
防振特性を調節することが可能とされているのである。

【００４２】さらに、アームアイ８２には、外筒金具８
６の開口窓９２を覆蓋する部位において、外方に突出す
るポート部９５が形成されており、このポート部９５を
通じて、主液室７６に対して、非圧縮性流体の給排を行
うことが出来るようになっている。即ち、ポート部９５
を通じての非圧縮性流体の給排によって、主液室７６の
内圧を制御することが可能とされているのである。

【００４３】また一方、圧力発生装置７８は、長手円筒
形状を有する金属製のケース筒体９６を備えており、該
ケース筒体９６の一方の開口部に対して、有底円筒形状
を有する第一の蓋体９８が、その開口部側で圧入固定さ
れていると共に、該ケース筒体９６の他方の開口部に対
して、円板形状を有する第二の蓋体１００が圧入固定さ
れている。そして、これらケース筒体９６と第一及び第
二の蓋体９８，１００によって、中空円筒形状の装置筐
体１０１が構成されている。

【００４４】また、第一の蓋体９８の開口部には、振動
板１０２が配設されており、連結ゴム弾性体１０４によ
って、第一の蓋体９８の開口部に対して弾性的に連結さ
れている。この振動板１０２は、前記第一の実施形態の
振動板と同様、厚肉の円板形状を有しており、その外周
面に対して円筒形状の連結ゴム弾性体１０４が加硫接着
され、更に該連結ゴム弾性体１０４の外周面には、金属
スリーブ１０６が加硫接着されている。そして、金属ス
リーブ１０６が第一の蓋体９８の開口部に圧入固定され
ることにより、振動板１０２が、第一の蓋体９８に対し
て、連結ゴム弾性体１０４を介して、弾性的に連結支持
されている。また、第一の蓋体９８の開口部が振動板１
０２で流体密に覆蓋されることによって、第一の蓋体９
８の内部に、壁部の一部が振動板１０２で構成されて非
圧縮性流体が封入されてなる加圧室１０８が形成されて
いる。

【００４５】更にまた、加圧室１０８とは、振動板１０
２を挟んで反対側にアクチュエータ１１０が配設され、
装置筐体１０１内に収容配置されている。このアクチュ
エータ１１０は、第一の実施形態と同様な構造を有して
おり、磁歪素子１１２の軸方向一端部が、端部材１１４
を介して、振動板１０２にボルト固定されると共に、磁
歪素子１１２の軸方向他端部が、端部材１１６を介し
て、第二の蓋体１００に固定されており、コイルスプリ
ング１１８によって軸方向の圧縮荷重が加えられてい
る。また、磁歪素子１１２には、コイル１２０が巻回さ
れたボビン１２２が外挿されて端部材１１６に固着され
ており、このコイル１２０に交番電流を通電することに
より、磁歪素子１１２の変形が振動板１０２に及ぼされ
て、振動板１０２が加振せしめられ、以て、加圧室１０
８に圧力変化が生ぜしめられるようになっているのであ
る。

【００４６】さらに、加圧室１０８の壁部を構成する第
一の蓋体９８の底壁部中央には、外方に向かって突出す
るポート部１２４が形成されており、このポート部１２
４を通じて、加圧室１０８の圧力を外部に取り出すこと
が出来るようになっている。そして、このポート部１２
４と、前記主液室７６の壁部を構成するアームアイに形
成されたポート部９５が、圧力管体１２６によって接続
されており、それによって、主液室７６と加圧室１０８
が相互に連通されている。なお、圧力管体１２６は、ゴ
ム管体や樹脂管体，金属管体等が何れも採用可能であ
り、材質等は何等限定されるものでないが、サスペンシ
ョンアーム７０の製作性や装着作業性，取扱性等を考慮
すると可撓性のものが望ましい。尤も、圧力管体１２６
の変形によって圧力吸収されることなく、主液室７６と
可圧室１０８の間での圧力伝達効率が十分に確保される
ように、発生圧力の大きさを考慮して、容易に膨出変形
が許容されない特性のものが採用される。なお、本実施
形態では、厚肉のゴム弾性体からなる管体が採用されて
おり、両端部が、それぞれ、各ポート部９５，１２４に
外挿され、締付ベルト１２８によって流体密に接続固定
されている。

【００４７】特に、本実施形態では、主液室７６と加圧
室１０８の圧力差に基づいて圧力管体１２６を通じて流
動せしめられる流体が、防振すべき振動周波数に対応し
た周波数域で固有振動数を持つように、主液室７６の壁
ばね剛性等を考慮しつつ、圧力管体１２６の管路長さや
管路断面積が設定されている。これにより、かかる流体
の固有振動数域では、圧力管体１２６を通じての流体流
動が積極的に生ぜしめられて、加圧室１０８と主液室７
６の間での圧力伝達が一層積極的乃至は効率的に為され
得るようになっている。

【００４８】上述の如き構造とされた本実施形態のサス
ペンションアーム７０にあっては、第一の実施形態のサ
スペンションアームと同様、主液室７６の内圧を制御す
ることによって、ゴムブッシュ７４ひいてはサスペンシ
ョンアーム７０の防振特性を調節することが出来るので
あり、それ故、圧力発生装置７８のコイル１２０への通
電電流を、ゴムブッシュ７４に入力される防振すべき振
動に応じて制御して振動板１０２を適当な周期およびス
トロークで加振することにより、加圧室１０８に圧力変
動を生ぜしめ、それを圧力管体１２６を通じて主液室７
６に及ぼすことによって、入力振動に対して能動的な防
振効果が発揮されるのである。

【００４９】特に、本実施形態のサスペンションアーム
７０にあっては、圧力管体１２６を流動せしめられる流
体の共振作用に基づいて、主液室７６の圧力制御がより
効率的に実現され得ることから、防振すべき振動に対し
て、一層優れた防振効果が発揮されることとなる。

【００５０】また、本実施形態のサスペンションアーム
７０においても、主液室７６の圧力調節による能動的な
防振効果に基づいて、高周波振動に対する防振性能を確
保しつつ、静的ばね定数乃至は低周波振動に対する動ば
ね定数を大きく設定することが可能であり、それによっ
て、車両乗り心地と操縦安定性の高度な両立が実現され
得る等といった、前記第一の実施形態のサスペンション
アームと同様な効果が、何れも有効に発揮されるのであ
る。

【００５１】しかも、特に本実施形態のサスペンション
アーム７０においては、主液室７６の内圧制御のための
アクチュエータ１１０が、圧力発生装置７８として、ア
ーム部材７２から独立形成されていることから、アクチ
ュエータ５２の配設スペースの設定自由度が、第一の実
施形態のサスペンションアームよりも一層大きく確保さ
れるのであり、例えば、アーム部材７２とは別体の他の
部材に対して、圧力発生装置７８を装着することも出来
るのである。特に、可撓性の圧力管体１２６を採用する
ことによって、アーム部材７２とは動きの異なる部材へ
の装着も実現可能となる。それにより、磁歪素子１１２
の出力ストローク方向の寸法を十分に大きく設定して、
大きな出力ストロークひいては大きな主液室７６の内圧
制御量を確保せしめて、防振性能の更なる向上を図るこ
とも出来るのである。

【００５２】次に、図３には、本発明の第三の実施形態
としてのサスペンションアーム１３０が、示されてい
る。なお、かかるサスペンションアーム１３０は、第一
の実施形態のサスペンションアームにおいて、第二のゴ
ムブッシュとして異なる構造のものを採用した一具体例
であり、従って、その要部だけを示し、且つ第一の実施
形態のサスペンションアームと同様な構造とされた部材
および部位については、図中に第一の実施形態のサスペ
ンションアームと同一の符号を付することにより、それ
らの詳細な説明を省略する。

【００５３】すなわち、本実施形態のサスペンションア
ーム１３０において第二のアームアイ３６に装着された
第二のゴムブッシュ１３２にあっては、互いに径方向に
離隔配置された内外筒金具１３４，１３６が本体ゴム弾
性体１３８によって弾性連結されることによって形成さ
れており、基本的構造を第一の実施形態における第二の
ゴムブッシュと同様とする。そこにおいて、外筒金具１
３６には、径方向に対向位置する部分に、第一の開口窓
１４０と第二の開口窓１４２が形成されていると共に、
本体ゴム弾性体１３８には、径方向に対向位置する部分
に第一のポケット部１４４と第二のポケット部１４６が
形成されており、第一のポケット部１４４が第一の開口
窓１４０を通じて、第二のポケット部１４６が第二の開
口、１４２を通じて、それぞれ外周面に開口せしめられ
ている。

【００５４】そして、外筒金具１３６における第一及び
第二の開口窓１４０，１４２が、第二のアームアイ３６
によって流体密に閉塞されることにより、それぞれ内部
に非圧縮性流体が封入された主液室３８と、副液室１４
８が形成されている。即ち、副液室１４８は、主液室３
８に対して、内筒金具１３４を挟んで、防振すべき主た
る振動の入力方向である径方向で対向位置せしめられて
おり、それによって、第二のゴムブッシュ１３２への振
動入力時に、主液室３８と副液室１４８の間に、略正負
が反対となる内圧変化が生ぜしめられて相対的な内圧変
動が惹起されるようになっている。

【００５５】また、ゴムブッシュ１３２の外筒金具１３
６には、軸方向中間部分において、第一の開口窓１４０
と第二の開口窓１４２における一方の周方向端部間に跨
がって延びる凹溝１５０が、外周面に開口して形成され
ている。そして、この凹溝１５０が、第二のアームアイ
３６で流体密に覆蓋されることにより、主液室３８と副
液室１４８を相互に連通するオリフィス通路１５２が形
成されている。ここにおいて、かかるオリフィス通路１
５２は、その内部を通じて流動せしめられる流体の固有
振動数（共振周波数）が、防振すべき振動の周波数に対
応するように、主液室３８や副液室１４８の壁ばね剛性
等を考慮してオリフィス通路１５２の通路長さや通路断
面積が設定されている。

【００５６】このような構造とされた本実施形態のサス
ペンションアーム１３０においては、振動入力時に主液
室３８と副液室１４８の間に惹起される圧力差に基づい
て、オリフィス通路１５２を通じての流体流動が生ぜし
められるのであり、以て、このオリフィス通路１５２を
通じて流動せしめられる流体の共振作用に基づいて低動
ばね効果が発揮されることにより、防振すべき振動に対
する優れた防振性能が実現されるのである。

【００５７】なお、オリフィス通路１５２を通じて流動
せしめられる流体の共振作用に基づいく防振効果は、振
動板４２の加振による主液室３８の内圧制御を行わない
状況下でも発揮され得るが、オリフィス通路１５２のチ
ューニング周波数域で、振動板４２の加振による主液室
３８の内圧制御を併せて行うことにより、オリフィス通
路１５２を通じて流動せしめられる流体の共振作用によ
って、主液室３８と副液室１４８の圧力制御に基づく能
動的な防振効果が一層有利に発揮されることとなる。

【００５８】以上、本発明の実施形態について詳述して
きたが、これらは文字通りの例示であって、本発明は、
これらの実施形態に関する具体的説明によって、何等、
限定的に解釈されるものでない。

【００５９】例えば、前記実施例では、何れも、アクチ
ュエータとして、磁歪素子を用いたものの具体例を示し
たが、それに代えて電歪素子を用いたアクチュエータを
採用することも可能である。なお、電歪素子としては、
例えば特許公報第２５１０９１９号等に記載されている
ように、鉛（Ｐｂ），ジルコニウム（Ｚｒ），チタン
（Ｔｉ）等を主成分としたピエゾ・セラミックスを用い
て形成されたもの等、逆圧電効果を発揮し得る公知のも
のが何れも採用可能であるが、特に、ピエゾ・セラミッ
クスを多数積層して、積層方向の伸縮変形である縦効果
を利用するようにした、所謂積層型のものが、発生力が
大きいこと等から好適に採用される。また、積層型の電
歪素子は、一般に、積層方向における引張強度が小さい
ことから、前記実施形態における磁歪素子の如く、コイ
ルスプリングの付勢力等を利用して、積層方向の加圧力
（プレ・コンプレッション）を及ぼすことが望ましく、
それによって、電歪素子の耐久性と信頼性の向上が図ら
れ得る。

【００６０】また、前記実施形態では、一方の部材に取
り付けられる側の防振ブッシュだけにおいて、主液室の
内圧制御による能動的な防振特性の調節が可能とされて
いたが、アーム部材によって連結される両方の部材への
取付部位に配設される防振ブッシュにおいて、何れも、
主液室の内圧制御による能動的な防振特徴の調節が可能
なものを採用することが可能である。更に、本発明は、
自動車用或いは自動車用以外の各種装置において防振連
結される部材間に介装される各種構造のアーム部材に適
用され得るものであって、防振連結される部材に対する
少なくとも一つの取付部位に防振ブッシュが装着される
ものであれば良く、その他の取付部位の構造は、何等限
定されるものでなく、ピロボールや摺動ブッシュ等によ
る連結構造、或いは剛結構造等も採用可能である。

【００６１】さらに、振動板による主液室の内圧制御効
率をより有効に確保するためには、例えば、振動板の有
効ピストン面積を軸部材の有効ピストン面積よりも大き
く設定することが有効である。なお、振動板の有効ピス
トン面積とは、アーム装着状態等の基準状態下で、振動
板を加振方向に単位量だけ変位させた際に主液室乃至は
加圧室から排出される流体量をいい、軸部材の有効ピス
トン面積とは、同じ条件下で、軸部材を同じ単位量だけ
変位させた際に主液室から排出される流体量をいう。

【００６２】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。

【００６３】

【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防振ブッシュ付きアーム部材におい
ては、振動板を加振して主液室を圧力制御することによ
り防振特性を調節するアクチュエータが、アーム部材に
対して、或いはアーム部材とは別体の他部材に対して装
着されることから、アクチュエータの配設スペースの設
定自由度が有利に確保されるのであり、それ故、形状や
大きさが制限されたアーム部材においても、能動的な防
振制御が可能な防振ブッシュが有利に採用され得て、優
れた防振性能が実現可能とされるのである。

【００６４】そして、特に、振動板を加振するアクチュ
エータとして歪素子を用いたものを採用したことによ
り、応答速度に優れ、制御が容易であり、且つ大きな駆
動力を容易に得ることが出来るといった歪素子の利点を
十分に確保しつつ、有利に確保されるアクチュエータの
配設スペースを利用して歪素子の出力ストロークを有利
に設定することが出来るのであり、それによって、主液
室の内圧制御に基づく防振効果がより一層有利に発揮さ
れるのである。

【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サスペンショ
ンアームを示す縦断面説明図である。

【図２】本発明の第二の実施形態としてのサスペンショ
ンアームの要部を示す縦断面説明図である。

【図３】本発明の第三の実施形態としてのサスペンショ
ンアームの要部を示す縦断面説明図である。

【符号の説明】

１０，７０，１３０ サスペンションアーム １２ ロッド部 １４ 第一のゴムブッシュ １６，１３２ 第二のゴムブッシュ ２６，１３４ 第二の内筒金具 ２８，１３６ 第二の外筒金具 ３０，１３８ 第二の本体ゴム弾性体 ３６ 第二のアームアイ ３８，７６ 主液室 ４２，１０２ 振動板 ４４，１０４ 連結ゴム弾性体 ５２，１１０ アクチュエータ ５４，１１２ 磁歪素子 ６８，１２０ コイル ７２ アーム部材 ７４ ゴムブッシュ ７８ 圧力発生装置 ８２ アームアイ ８４ 内筒金具 ８６ 外筒金具 ８８ 本体ゴム弾性体 １０８ 加圧室 １２６ 圧力管体 １４８ 副液室 １５２ オリフィス通路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二つの部材を連結するアーム部材に対し
   て、軸部材と外筒部材が本体ゴム弾性体で連結された防
   振ブッシュが組み付けられ、該防振ブッシュを介して、
   該アーム部材が連結すべき部材に取り付けられるように
   された防振ブッシュ付きアーム部材において、 前記防振ブッシュに対して、前記本体ゴム弾性体で壁部
   の一部が構成されて内部に非圧縮性流体が封入された主
   液室を形成すると共に、該主液室の壁部の他の一部を、
   前記外筒部材によって変位可能に支持された振動板で構
   成する一方、前記アーム部材に対して、電界又は磁界の
   変化によって変形する歪素子を用いたアクチュエータを
   装着し、該アクチュエータで前記振動板を加振すること
   により、前記主液室の内圧が制御せしめられるようにし
   たことを特徴とする防振ブッシュ付きアーム部材。
2. 【請求項２】 二つの部材を連結するアーム部材に対し
   て、軸部材と外筒部材が本体ゴム弾性体で連結された防
   振ブッシュが組み付けられ、該防振ブッシュを介して、
   該アーム部材が連結すべき部材に取り付けられるように
   された防振ブッシュ付きアーム部材において、 前記防振ブッシュに対して、前記本体ゴム弾性体で壁部
   の一部が構成されて内部に非圧縮性流体が封入された主
   液室を形成する一方、壁部の一部が変位可能に支持され
   た振動板で構成されて内部に非圧縮性流体が封入された
   加圧室を有すると共に、電界又は磁界の変化によって変
   形する歪素子を用いたアクチュエータを備え、該アクチ
   ュエータで該振動板を加振することにより該加圧室に圧
   力変化を生ぜしめる圧力発生装置を設け、更に該圧力発
   生装置の加圧室を前記防振ブッシュの主液室に連通する
   流体管路を設けて、該圧力発生装置における該アクチュ
   エータでの該振動板の加振により、前記主液室の内圧が
   制御せしめられるようにしたことを特徴とする防振ブッ
   シュ付きアーム部材。
3. 【請求項３】 前記流体管路を通じて流動せしめられる
   前記非圧縮性流体の共振周波数が、防振すべき振動周波
   数に対応するように、該流体管路における流路長さと流
   路断面積が設定されている請求項２に記載の防振ブッシ
   ュ付きアーム部材。
4. 【請求項４】 前記防振ブッシュにおいて、前記主液室
   とは独立して、振動入力によって該主液室との間に相対
   的な圧力変化が生ぜしめられる、内部に非圧縮性流体が
   封入された副液室が形成されていると共に、それら主液
   室と副液室を相互に連通するオリフィス通路が形成され
   ている請求項１乃至３の何れかに記載の防振ブッシュ付
   きアーム部材。