JPH06200975A - 変位変換機構を有する防振装置 - Google Patents

変位変換機構を有する防振装置

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JPH06200975A
JPH06200975A JP34876292A JP34876292A JPH06200975A JP H06200975 A JPH06200975 A JP H06200975A JP 34876292 A JP34876292 A JP 34876292A JP 34876292 A JP34876292 A JP 34876292A JP H06200975 A JPH06200975 A JP H06200975A
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wedge
actuator
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intermediate wedge
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Zenji Nakajima
善治 中島
Yoichi Shimabara
陽一 島原
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Toyota Motor Corp
Toyo Tire Corp
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ケース3内にアクチュエータ4と2つのくさ
び機構を配設している。傾斜面部材6と中間くさび部材
7と保持部材8とが第1のくさび機構を構成し、中間く
さび部材7と支承部材9とが第2のくさび機構を構成す
る。両くさび機構は、中間くさび部材7を共有すことに
より機能的に連結されており、傾斜面部材6を介してア
クチュエータ4により駆動される。 【効果】 大きな出力変位を持つアクティブ防振装置
を、簡単な部品構成から成るユニットで実現てできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、機械振動の絶縁や制
振を行う防振装置に関するものであり、特に車両におい
てエンジンの振動が車体に伝わるのを防止するためなど
の、アクチュエータの変位変換機構を有するアクティブ
防振装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のアクティブ防振装置は、例え
ば、特開平2−42228(特に図4、図5)、特開平
4−25640(特に図3)、実開平4−116036
(特に図1、図11、図12)により公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の公知のアクティ
ブ防振装置は、電荷を加えると機械的変位を発生する積
層型圧電素子をアクチュエータとして使い、その微小変
位をてこや、液体などによるパスカル作用などを利用し
て拡大する。
【0004】しかし、てこを用いる場合は、変位変換率
を大きくすると、強度の関係でてこ部材と支点軸受けと
がかなり大きくなり、また組み立て調整が非常に難し
い。
【0005】液体などを用いる場合は、シール部材に
は、変位を妨げない柔らかさが要求されるとともに、変
位変換効率を損なわないように高い液圧でも変形しない
固さも要求されるため、実用的なシール部材を得ること
は非常に難しい。さらに、組み立て時の液量調整がきわ
めて微妙である。
【0006】なお、上記従来技術にはいずれも、変位変
換率をさらに大きくするための多段動作の技術がない。
【0007】この発明の目的は、てこ、支点、液シール
のない簡単な構造で大きな変位変換率を実現するアクテ
ィブ防振装置を提供するところにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明では、上記の目
的を達成するために、くさびによる変位変換作用を利用
し、変位変換率を大きくするために、二つのくさび機構
を連結してそれぞれの変位を重畳して出力するように
し、且つ、装置を小型化するために、二つのくさび機構
の連結を一部の部品を共用して行った。
【0009】詳しくは、この発明の防振装置は、振動体
1と被振動体2の間に介装される防振装置において、傾
斜面部材6と中間くさび部材7と保持部材8とで第1の
くさび機構を構成し、中間くさび部材7と支承部材9と
で第2のくさび機構を構成し、中間くさび部材7を共用
仲介して第1と第2のくさび機構を連結し、傾斜面部材
6がアクチュエータ4で駆動されるようにしてアクチュ
エータ4と共にケース3内に配設締結することを特徴と
する変位変換機構を有するものである。
【0010】また、この発明の防振装置は、振動体1と
被振動体2との間に介装される防振装置において、ケー
ス3の内部にアクチュエータ4を配し、アクチュエータ
4の一端側に傾斜面部材6を配し、前記傾斜面部材6の
アクチュエータ4とは反対側にある傾斜面14とこの傾
斜面14から距離をおいて配した保持部材8との間に中
間くさび部材7を配し、前記中間くさび部材のくさび面
に当接するくさび面を有する支承部材9を前記ケース3
の開口端15から外方に望ませて配し、前記の傾斜面部
材6と中間くさび部材7と保持部材8とで第1のくさび
機構を構成し、前記の中間くさび部材7と支承部材9と
で第2のくさび機構を構成し、両くさび機構が共用され
る中間くさび部材7により機能連結され、傾斜面部材6
を介してアクチュエータ4により駆動されるようになし
たことを特徴とする変位変換機構を有するものであって
もよい。
【0011】
【作 用】説明のため、傾斜面部材6と中間くさび部材
7との間の面を第1すべり面10、中間くさび部材7と
保持部材8との間の面を第2すべり面11、中間くさび
部材7と支承部材9との間の面を第3すべり面12と称
する。
【0012】図3は第1くさび機構の作用図を示す。
【0013】傾斜面部材6を第2すべり面11に向かっ
てdz動かせば、傾斜面部材6と保持部材8とに挟まれ
た中間くさび部材7はdxだけ動く。その変位量は、第
1すべり面10と第2すべり面11のなす角をθ(0<
θ<π/2)とする時、 dx=dz・Cotθ で表される。
【0014】0<θ<π/4の時は dx>dz
となり変位拡大機構、π/4<θ<π/2の時は dx
<dz となり変位縮小機構となる。
【0015】図4に第2くさび機構の作用図を示す。
【0016】中間くさび部材7を仮想すべり面20(支
承部材9がdz方向のみしか動かない場合のdZと平行
な仮想面)に向ってdX動かせば、これらの間に挟まれ
た支承部材9はdZだけ動く。その変位量は、第3すべ
り面12と仮想すべり面20のなす角をγ(0<γ<π
/2)とする時、第1くさび機構の場合と同様に、 dZ=dX・Cotγ で表される。
【0017】0<γ<π/4の時は dZ>dX
となり変位拡大機構、π/4<θ<π/2の時は dZ
<dX となり変位縮小機構となる。
【0018】実際には、図3に示す第1くさび機構と図
4に示す第2くさび機構とが中間くさび部材7を共用し
ている。すなわち、第1くさび機構と第2くさび機構は
共通部材7で連結されることになり dx=dX ∴dZ=dz・Cotθ・Cotγ となる。
【0019】θ、γともに0からπ/4の間、あるいは
π/4からπ/2の間に設定すれば大きな変位拡大率ま
たは変位縮小率が容易に得られる。
【0020】一般に、積層型圧電素子や磁歪素子のよう
にアクチュエータ変位が微小なものでは、くさび機構は
拡大型とし、電磁型のようにアクチュエータ変位が大き
いものでは、くさび機構は縮小型とする。
【0021】
【実施例】積層型圧電素子をアクチュエータとして使い
その変位を拡大して出力するアクティブ防振装置の、本
発明による実施例を図1に示す。
【0022】この防振装置はケース3によって、アクチ
ュエータ4、第1くさび機構6,7,8、第2くさび機
構7,9のすべてを一体にコンパクトにまとめめユニッ
ト化している。
【0023】すなわち、3は筒型のケースであって、そ
の下端フランジが被振動体2(例えば車両の車体)に固
定され、その上端開口部15に配した支承部材9が振動
体1(例えば車両のエンジン)に固定されている。ケー
ス3の内部には例えば積層型圧電素子であるアクチュエ
ータ4が配されており、その下端にある端面部材5がケ
ース3の下端フランジに当接している。アクチュエータ
4の上端には傾斜面部材6が配されている。この部材6
の上面は、断面で見てV字型の斜面14を形成してい
る。このV字形斜面14の上に中間くさび部材7が載置
されている。中間くさび部材7の上面は図示の場合は水
平であるが、これに限らず傾斜していてもよい。8は下
端にフランジを有する保持部材であって、このフランジ
が中間くさび部材7の上面とケース3の上端にある内側
フランジとの間に挾まれている。前記のように中間くさ
び部材7の上面が傾斜している場合には、保持部材8の
フランジもこれと平行に傾斜している必要がある。保持
部材8の内周面にはゴム部材13を介して支承部材9が
取付けられている。支承部材9は上部が円筒状、下部が
逆角錐状であり、下部外周面が中間くさび部材7の内周
面に当接している。
【0024】傾斜面部材6と、中間くさび部材7と、支
承部材9との形状の関連は図2に示すとおりである。す
なわち、傾斜面部材6の上面は逆四角錐面状に窪んでい
る。この上に当接する中間くさび部材7は連続円環状で
はなく、4個の切片として構成されている。支承部材9
の下部は逆四角錐状であって、中間くさび部材7の内面
がこれに当接している。このように、第1すべり面1
0、第2すべり面11、第3すべり面12はすべて平面
に加工されている。
【0025】傾斜面部材6の上面と支承部材9の下部の
形状は、逆四角錐状に限定されず、逆三角錐状、逆五角
錐状、その他任意の逆n角錐状に形成することができ
る。そして、中間くさび部材は、これに応じて3個、5
個、……n個を設ける。
【0026】上記のように、支承部材9と保持部材8は
ゴム部材13を介して結合しており、アクチュエータ4
にプレロードが必要な時は、振動体1の積載荷重による
プレロードの過不足分をこのゴムの弾性で与える。
【0027】前記のすべての部材はケース3と同軸配置
になっている。これらの部材のすべてをケース3に挿入
し、保持部材8を介して、ケース3を予め決められた寸
法までかしめることにより、くさび機構の求心作用もあ
って、組み立て調整がきわめて容易である。
【0028】傾斜面部材6、中間くさび部材7、保持部
材8が第1くさび機構を構成し、中間くさび部材7と支
承部材9とによって第2くさび機構を構成している。こ
のように、中間くさび部材が第1と第1のくさび機構に
おいて共用されている。図示の場合は、作用の項で述べ
たCotθ、Cotγは、Cotθは約3、Cotγは
約4であり、総合変位変換率(Cotθ・Cotγ)は
約12である。
【0029】すべり面は潤滑油ですべり易くしてある
が、このすべり面は潤滑すべりに限らず、ローラーころ
がりでもよく、ボールころがりでもよい。後者の場合
は、すべり面は必ずしも平面でなくとも、ボールのころ
がり路が確保してあればよい。
【0030】アクチュエータ4は圧電素子に限らず、電
歪素子、磁歪素子、電磁石などでもよい。
【0031】傾斜面部材6とアクチュエータ4の間に偏
荷重分散のためのボール又は突起接触の面材を挟んでも
よい。
【0032】支承部材9はゴム保持の代わりにピストン
のような潤滑摺動でもよいが、その場合は別途スプリン
グ等によるプレロード手段を設けると同時に、ケース3
と被振動体1の間に横荷重を和らげるためのゴム等のク
ッション材を設けるとよい。
【0033】
【発明の効果】大きな出力変位を持つアクティブ防振装
置を簡単な部品構成からなるユニットで実現することが
できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図。
【図2】傾斜面部材、中間くさび部材、支承部材を示す
分解斜視図。明瞭のため、4つの中間くさび部材のう
ち、図において左下のものは支承部材に接触して、その
他のものは支承部材から離して示している。
【図3】第1くさび機構の動作を示す概略図。
【図4】第2くさび機構の動作を示す概略図。
【符号の説明】
1…被振動体 2…振動体 3…ケース 4…アクチュエータ 5…アクチュエータの端面部材 6…傾斜面部材 7…中間くさび部材 8…保持部材 9…支承部材 10…第1すべり面 11…第2すべり面 12…第3すべり面 13…ゴム部材 14…斜面 15…上端開口部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動体1と被振動体2の間に介装される
    防振装置において、傾斜面部材6と中間くさび部材7と
    保持部材8とで第1のくさび機構を構成し、中間くさび
    部材7と支承部材9とで第2のくさび機構を構成し、中
    間くさび部材7を共用仲介して第1と第2のくさび機構
    を連結し、傾斜面部材6がアクチュエータ4で駆動され
    るようにしてアクチュエータ4と共にケース3内に配設
    締結することを特徴とする変位変換機構を有する防振装
    置。
  2. 【請求項2】 振動体1と被振動体2との間に介装され
    る防振装置において、ケース3の内部にアクチュエータ
    4を配し、アクチュエータ4の一端側に傾斜面部材6を
    配し、前記傾斜面部材6のアクチュエータ4とは反対側
    にある傾斜面14とこの傾斜面14から距離をおいて配
    した保持部材8との間に中間くさび部材7を配し、前記
    中間くさび部材のくさび面に当接するくさび面を有する
    支承部材9を前記ケース3の開口端15から外方に望ま
    せて配し、前記の傾斜面部材6と中間くさび部材7と保
    持部材8とで第1のくさび機構を構成し、前記の中間く
    さび部材7と支承部材9とで第2のくさび機構を構成
    し、両くさび機構が共用される中間くさび部材7により
    機能連結され、傾斜面部材6を介してアクチュエータ4
    により駆動されるようになしたことを特徴とする変位変
    換機構を有する防振装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19712292A1 (de) * 1997-03-24 1998-10-01 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Flanscheinheit zur aktiven Schwingungsunterdrückung
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