JPH07139581A

JPH07139581A - 防振支持装置

Info

Publication number: JPH07139581A
Application number: JP4589294A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ichikawa; 聡市川; Koichi Nemoto; 好一根本; Motoi Komatsu; 基小松
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1994-03-16
Publication date: 1995-05-30

Abstract

(57)【要約】【目的】防振支持装置内で制御力を発生する圧電アクチ
ュエータの駆動回路が簡易且つ小型になるようにする。【構成】圧電アクチュエータ１０への駆動信号ｙを生成
するコントローラ２０内のマイクロプロセッサ２２は、
振動の発生状態を表す加速度センサ２１の加速度信号Ｇ
に基づき、その振動の周波数及び振幅を検出し、その検
出された周波数と同じ周波数の交流電圧ｘが生成される
ように発振回路２５に制御信号Ｉを出力する一方、駆動
回路２７に供給された時点での交流電圧ｘと伝達される
振動との間に、検出された振動の振幅に応じた位相差が
生じるように位相制御信号Ｐを移相回路２６に供給する
制御を実行する。駆動回路２７は、供給された交流電圧
ｘを一定倍率だけ増幅し、その増幅された交流電圧を駆
動信号ｙとして圧電アクチュエータ１０に供給するよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば車両のエンジ
ン等の振動体から車体等の支持体側に伝達される振動を
能動的に打ち消すことが可能な防振支持装置に関し、特
に、複数の圧電素子をその歪方向が一致するように積層
してなる圧電アクチュエータを備えた防振支持装置にお
いて、圧電アクチュエータの駆動回路の簡略化を図ると
ともに、圧電アクチュエータの破壊を確実に防止でき、
圧電アクチュエータを大型にしなくても可動板を充分に
変位できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】圧電アクチュエータを備えた従来の防振
支持装置としては、例えば特開平２−４２２２８号公報
に記載されたものが知られている。かかる従来の装置
は、特に車両のエンジン等の振動体と車体等の支持体と
の間に配設される流体封入式の防振支持装置であって、
上記公報に詳細に説明されているように、振動体及び支
持体間に支持弾性体を介在させるとともに、その支持弾
性体内に流体室を形成し且つその内部には流体を封入
し、さらに、流体室の容積を変化させる方向に変位可能
な可動板と、その可動板を変位させるための圧電アクチ
ュエータとを備えている。

【０００３】そして、高周波振動入力時には、この防振
支持装置の動バネ定数が所望の値になるように、具体的
には、入力振動による流体室内の圧力変動が可動板の変
位による流体室の容積変動によって吸収されるようにそ
の可動板を変位させて制振効果を得るようにしていた。
従って、可動板は、入力振動と同相で且つその振動の振
幅に比例した大きさで変位させる必要があるから、圧電
アクチュエータの駆動回路は、入力振動に同期した交流
電圧を生成し且つその交流電圧の振幅を入力振動の振幅
に応じて調整するように構成されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】確かに、入力振動を流
体室の容積変動によって吸収するためには、圧電アクチ
ュエータに供給する交流電圧を、入力振動と同相で且つ
入力振動の振幅に応じた振幅に調整するのが一般的な発
想であるが、圧電アクチュエータを駆動するということ
はコンデンサの充放電を繰り返すことと同じであるた
め、特に高周波で駆動する際には大電流が流れてしまう
ことから、増幅制御が容易なオペアンプによる電圧の増
幅では駆動することができず、圧電アクチュエータに供
給する交流電圧の増幅回路には変圧器を用いなければな
らなかった。

【０００５】しかし、交流電圧の振幅を入力振動の振幅
に応じて制御するためには、増幅回路には増幅率可変の
変圧器を用いなければならず、このため、圧電アクチュ
エータの駆動回路が複雑且つ大型になってしまうという
問題点があり、例えば車両のようにスペース的な余裕が
小さい場合に容易に適用できなかったのである。かかる
問題点は、特に同時に複数の振動モードに対処しなけれ
ばならない場合に顕著になる。

【０００６】また、圧電アクチュエータは、複数の圧電
素子をその歪方向が一致するように電極層を介して積層
した構造を有するため、その積層方向（即ち、圧電アク
チュエータの伸縮方向）に直交する方向（水平方向）の
力が加わると、電極界面で剥離を生じ、素子の破壊を招
く恐れがある。そして、上述したような従来の装置にあ
っては、圧電アクチュエータで可動板を変位させて振動
を打ち消すための制御力を発生するように構成されてお
り、可動板から圧電アクチュエータにも力が伝達する構
造であることから、防振支持装置に入力された水平方向
の振動が可動板を介して圧電アクチュエータに伝達され
ても素子破壊を招かないようにする必要がある。

【０００７】そこで、従来は、例えば圧電アクチュエー
タを伸縮可能に金属ケース内に封入して外力に対する耐
久性を高めるようにしていた（上記公開公報の第５頁右
上欄第１８行〜同左下欄第２行参照）が、これでは、圧
電アクチュエータの変位に対して金属ケースがバネの作
用を及ぼすため、圧電アクチュエータで発生した力の一
部がその金属バネを伸ばすために使われてしまい、圧電
アクチュエータが発生する力の使用効率が落ちるという
不具合がある。

【０００８】なお、このような不具合を防止するため
に、電磁石で可動板を変位させる構造とすることも考え
られるが、これでは電磁石と可動板とが非接触となり、
可動板が拘束されない状態となるため、可動板の質量と
可動板を支持している弾性体のバネ定数とで形成される
マス・バネ系に共振が発生した場合に、制御が困難にな
り場合によっては可動板が大きく変位して制御不能にな
る可能性さえあった。

【０００９】さらに、圧電アクチュエータは圧電素子の
歪を利用して変位出力を得る構造であることから、発生
変位が小さいという欠点がある。このため、入力振動の
振幅が大きい場合でも充分な防振効果を得るためには、
圧電アクチュエータを構成する圧電素子の数を増大する
必要があるが、これでは、圧電アクチュエータの寸法が
過大になり装置の大型化を招いてしまう。

【００１０】本発明は、このような従来の技術が有する
種々の未解決の課題に着目してなされたものであって、
圧電アクチュエータの駆動回路の簡略化が図られる防振
支持装置を提供することを目的としている。また、本発
明は、圧電アクチュエータが発生する力の使用効率を悪
化させることになく素子破壊を防止できる防振支持装置
を提供することも目的とする。さらに、本発明は、入力
振動の振幅が大きい場合であっても圧電アクチュエータ
の大型化等を招くことなく振動の低減が図られる防振支
持装置を提供することも目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明の防振支持装置は、振動体及び
支持体間に介在する支持弾性体と、この支持弾性体によ
って画成され且つ内部に流体が封入された流体室と、こ
の流体室の隔壁の一部を形成し且つその流体室の容積を
変化させる方向に変位可能な可動板と、この可動板を変
位させる圧電アクチュエータと、前記振動体から伝達さ
れる振動の周波数を検出する振動周波数検出手段と、前
記振動体から伝達される振動の振幅を検出する振動振幅
検出手段と、前記振動の周波数と同じ周波数で且つ一定
振幅の交流電圧を生成し前記圧電アクチュエータに供給
する交流電圧生成手段と、前記振動の振幅に応じて前記
交流電圧の位相を制御する位相制御手段と、を備えたも
のである。

【００１２】上記目的を達成するために、請求項２に係
る発明の防振支持装置は、振動体及び支持体間に介在す
る支持弾性体と、この支持弾性体によって画成され且つ
内部に流体が封入された流体室と、この流体室の隔壁の
一部を形成し且つその流体室の容積を変化させる方向に
変位可能な可動板と、この可動板を変位させる圧電アク
チュエータと、前記振動体から伝達される振動の周波数
を検出する振動周波数検出手段と、前記振動の周波数と
同じ周波数で且つ一定振幅の交流電圧を生成し前記圧電
アクチュエータに供給する交流電圧生成手段と、前記支
持体側の振動レベルを検出する振動レベル検出手段と、
この振動レベル検出手段の検出結果に応じて前記交流電
圧の位相を制御する位相制御手段と、を備えたものであ
る。

【００１３】一方、上記目的を達成するために、請求項
３に係る発明は、圧電アクチュエータで可動板を変位さ
せることにより制御力を発生させる防振支持装置におい
て、前記圧電アクチュエータと前記可動板との間を、そ
れら圧電アクチュエータ及び可動板間の圧電アクチュエ
ータ伸縮方向に直交する方向の相対変位を吸収する相対
変位吸収手段を介して連結した。

【００１４】そして、請求項４に係る発明は、上記請求
項３に係る発明において、前記相対変位吸収手段を、前
記圧電アクチュエータ及び前記可動板間に介在する球状
部材とした。さらに、請求項５に係る発明は、上記請求
項４に係る発明において、前記圧電アクチュエータ及び
前記可動板の一方に前記球状部材を自転可能に収容する
凹部を形成した。

【００１５】また、上記目的を達成するために、請求項
６に係る発明は、圧電アクチュエータで可動板を変位さ
せることにより制御力を発生させる防振支持装置におい
て、前記圧電アクチュエータと前記可動板との間に、前
記圧電アクチュエータの伸縮変位を拡大して前記可動板
に伝える変位拡大機構を設けた。そして、請求項７に係
る発明は、上記請求項６に係る発明において、前記変位
拡大機構の拡大率ｅを、１＜ｅ≦１５という範囲に設定
した。

【００１６】

【作用】請求項１に係る発明にあっては、振動周波数検
出手段が振動の周波数を検出すると、交流電圧生成手段
が、その振動の周波数と同じ周波数で且つ一定の振幅の
交流電圧を生成し、その交流電圧を圧電アクチュエータ
に供給する。すると、圧電アクチュエータは、その交流
電圧の周波数と同じ周波数で且つその交流電圧の振幅に
応じた一定振幅で振動するため、可動板が、交流電圧の
周波数と同じ周波数で且つその交流電圧の振幅に応じた
一定振幅で振動する。

【００１７】一方、位相制御手段は、振動振幅検出手段
が検出した振動の振幅に応じて、圧電アクチュエータに
供給される交流電圧の位相を制御するため、可動板の変
位振動の位相が、振動の振幅に応じて変化することにな
る。ここで、本発明者等が鋭意研究を続けた結果、入力
振動と可動板の変位との間の位相差が小さい範囲では、
防振支持装置の動バネ定数ｋ_dは、下記の（１）式で表
されることが判った。

【００１８】ｋ_d＝Ｂ−Ｃ・Ｒ・（Ｘ₂／Ｘ₁）・ cosθ ……（１）ただし、Ｂ，Ｃは定数、Ｒは流体室と可動板の有効断面
積比、Ｘ₂は可動板の変位量、Ｘ₁は入力振動の振幅、
θは入力振動と可動板の変位振動との間（入力振動と圧
電アクチュエータへ供給される交流電圧との間）の位相
差である。例えば、Ｘ₁及びＸ₂の位相が一致している
時に、動バネ定数ｋ_dを０、つまり振動伝達率を０にす
るには、上記（１）式よりＸ₂＝（Ｂ／ＣＲ）Ｘ₁とな
れば良いことが判る。これにより、流体室は、可動板変
位を拡大する一種の変位拡大機構（拡大率ＣＲ／Ｂ）と
なっている。

【００１９】しかし、上記（１）式からも明らかなよう
に、可動板の変位Ｘ₂が一定であっても、位相差θを適
宜制御することにより所望の動バネ定数ｋ_dを得ること
が可能なのである。つまり、この発明によれば、発生す
る交流電圧の振幅が一定であっても、位相制御手段が交
流電圧の位相を入力振動の振幅に応じて制御するから、
動バネ定数は所望の値に調整されるのである。

【００２０】例えば、可動板の変位Ｘ₂（一定）が入力
振動の変位Ｘ₁（可変）よりも小さい範囲であれば、可
動板の変位振動の位相と入力振動の位相とが一致するこ
とが望ましいが、逆に、変位Ｘ₂が変位Ｘ₁よりも大き
くなると、それらの位相が一致していると却って振動伝
達率が悪化してしまうから、そのような場合には適度な
位相差θを与えることにより、所望の動バネ定数に調整
される。

【００２１】従って、例えば可動板の変位Ｘ₂を入力振
動の変位Ｘ₁の最大値に一致させておけば、位相制御手
段によって位相差θを適宜制御することにより、交流電
圧の振幅を可変とした場合と同等の作用が得られるよう
になる。一方、請求項２に係る発明にあっては、支持側
に伝達される振動のレベルが振動レベル検出手段によっ
て検出され、その振動レベルに応じて例えばその振動レ
ベルが小さくなるように位相制御手段が交流電圧を制御
する。このため、入力振動の振幅を検出しなくても上記
請求項１に係る発明と同様の作用が得られる。

【００２２】次に、請求項３に係る発明にあっては、例
えば外部からの振動入力により可動板が水平方向に振動
したとしても、圧電アクチュエータと可動板との間の水
平方向の相対変位は相対変位吸収手段によって吸収され
るため、可動板の水平方向の変位は圧電アクチュエータ
には伝わらない。そして、請求項４に係る発明にあって
は、圧電アクチュエータ及び可動板間に介在する球状部
材が、圧電アクチュエータ及び可動板間の水平方向の相
対変位を吸収するように回転するため、可動板の水平方
向の変位は圧電アクチュエータには伝わらない。

【００２３】特に、請求項５に係る発明にあっては、上
記請求項４に係る発明の作用が得られるとともに、球状
部材は凹部内において自転するため、球状部材が圧電ア
クチュエータ及び可動板間から脱落することが防止され
る。次に、請求項６に係る発明にあっては、圧電アクチ
ュエータの変位は、変位拡大機構で拡大されてから可動
板に伝わるため、圧電アクチュエータを構成する圧電素
子の数を増大させなくても可動板は大きく変位する。

【００２４】さらに、請求項７に係る発明のように、変
位拡大率ｅを１＜ｅ≦１５の範囲内で設定すると、比較
的短い圧電アクチュエータで防振支持装置の動バネ定数
を０にすることが可能となる。

【００２５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１乃至図３は本発明の第１実施例の構成を示
す図であり、この実施例は、本発明に係る防振支持装置
を車両のエンジンマウント１に適用したものである。先
ず、構成を説明すると、防振支持装置としてのエンジン
マウント１は、振動体としてのエンジン３０を支持体と
してのメンバ３５に支持するための装置であって、コン
トローラ２０から供給される制御信号ｙに応じてエンジ
ン３０を支持する方向に制御力を発生可能な能動制御可
能なエンジンマウントである。

【００２６】かかるエンジンマウント１は、エンジン３
０への取付け用の取付けボルト２ａを上部に備えた円筒
形の取付け部材２を有している。この取付け部材２内に
は、軸方向上側には、大気圧に通じた比較的大径の空間
２ｂが形成されるとともに、軸方向下側には、空間２ｂ
に通じる比較的小径の空間２ｃが形成されている。ま
た、取付け部材２は、中央部が外縁部よりも盛り上がっ
た円形の支持弾性体３の中央部に上方から下方に突き抜
けるように差し込まれていて、それら取付け部材２及び
支持弾性体３の接触面は加硫接着により結合されてい
る。

【００２７】そして、支持弾性体３の外周面は、略半分
よりも上側が外側に斜めに開くように徐々に拡径し且つ
上端面が開放している円筒形の取付け部材５のその拡径
部５ａの上端部内周面に加硫接着されていて、その取付
け部材５の円筒部５ｂ外端面には、メンバ３５への取付
け用のボルト５ｃが一体に形成されている。従って、取
付け部材２をエンジン３０側に固定し、取付け部材５を
メンバ３５側に固定すれば、エンジン３０が支持弾性体
３を介してメンバ３５に支持されることになる。なお、
それら取付け部材２，５と、エンジン３０，メンバ３５
との関係は逆にしても構わない。

【００２８】そして、取付け部材５内には、その円筒部
５ｂの上部内周面にリング状の弾性体６を介して可動板
７が配設されていて、かかる可動板７は、その弾性体６
が弾性変形する範囲で上下に変位可能となっている。さ
らに、取付け部材５内には、複数の圧電素子をその歪方
向が一致するように電極層を介して積層してなる圧電ア
クチュエータ１０が、可動板７に対して上下方向に変位
力を付与可能に配設されている。具体的には、圧電アク
チュエータ１０は、その変形方向が上下方向となるよう
に円筒部５ｂ内端面中央部に固定されるとともに、その
上端部には、図２にも拡大図示するように、上面中央部
に半球型の凹部１１ａが形成されたセラミック基板１１
が固定され、その凹部１１ａ内にセラミック基板１１と
略同一の組成又は金属からなる球状部材としてのボール
１２が収容されていて、そのボール１２が可動板７の下
面側に当接するようになっている。ただし、ボール１２
は凹部１１ａ内で自転可能となっている。

【００２９】なお、可動板７には、圧電アクチュエータ
１０から伝達される変位を吸収してしまわないように、
充分な強度を持たせることが必要であり、また、圧電ア
クチュエータ１０によって可動板７が的確に変位するよ
うに、弾性体６は、可動板７を常時圧電アクチュエータ
１０に押しつけるような（つまり、図２に示すようなＦ
方向の力が常に発生するような）形状にする。

【００３０】ここで、取付け部材２下端面，支持弾性体
３，取付け部材５の拡径部５ａ内面，弾性体６上面及び
可動板７上面によって、流体室としての主流体室１４が
画成されている。一方、取付け部材２内には、空間２ｃ
を上下に二分するようにダイアフラム１５が配設されて
いて、このダイアフラム１５の下側の空間が、副流体室
１６となっている。

【００３１】そして、主流体室１４と副流体室１６と
が、取付け部材２の下端面中央部に穿孔されたオリフィ
ス１７を介して連通していて、これら主流体室１４，副
流体室１６及びオリフィス１７内に、油等の流体が封入
されている。かかるオリフィス１７の流路形状等で決ま
る流体マウントとしての特性は、走行中の比較的大振幅
のエンジンシェイク発生時、つまり５〜１５Ｈｚでエン
ジンマウント１が加振された際に高動バネ定数，高減衰
力を示すように調整されている。具体的には、オリフィ
ス１７内の流体を質量とし、その流体の流動に伴う支持
弾性体３の拡張弾性をバネとする共振周波数より低周波
側では、動バネ定数低減効果により振動伝達力が低減さ
れ、共振周波数領域の振動はダイナミックダンパ効果に
より低減されるから、その共振周波数を所望の周波数に
チューニングすればよいのである。

【００３２】そして、コントローラ２０は、オリフィス
１７を通じて主流体室１４及び副流体室１６間で流体が
移動不可能な周波数帯域の振動、つまり上述したエンジ
ンシェイクよりも高周波の振動であるアイドル振動やこ
もり音振動・加速時振動が入力されている場合には、エ
ンジン３０から支持弾性体３を通じてメンバ３５に伝わ
る振動の伝達力が“０”となるように又は可能な範囲で
極力小さくなるように制御信号ｙを生成し圧電アクチュ
エータ１０に供給するようになっている。

【００３３】そこで、コントローラ２０には、エンジン
３０で発生している振動の上下方向加速度を検出し加速
度信号Ｇとして出力する加速度センサ２１からその加速
度信号Ｇが供給されるようになっており、そのコントロ
ーラ２０の具体的な機能構成は図３に示すようになって
いる。即ち、コントローラ２０は、所定プログラムに従
った演算処理を実行可能なマイクロプロセッサ２２を有
するとともに、そのマイクロプロセッサ２２には、Ａ／
Ｄ変換器２３を介して加速度信号Ｇが供給されるように
なっていて、マイクロプロセッサ２２は、先ずその加速
度信号Ｇに基づいてエンジン３０側からこのエンジンマ
ウント１に伝達されている振動の状態を検出するように
なっている。

【００３４】ここで、エンジン３０で発生している振動
のうち、例えばレシプロ４気筒エンジンであれば、特に
クランク軸回転の２次（モード１），４次（モード２）
及び６次（モード３）の各成分による振動が問題となる
のであり、それら各モード毎のエンジン回転数と振動の
振幅との関係は車両に応じて決まり例えば図４に示すよ
うになる。

【００３５】そこで、マイクロプロセッサ２２は、加速
度信号Ｇに基づいて振動の状態を検出したら、低減すべ
きモードを決定するとともに、そのモードに対応する振
動の周波数及び振幅を決定する。なお、モード１の周波
数は、エンジン回転数を３０で割れば求められるし、同
様にモード２の周波数はエンジン回転数を１５で、モー
ド３の周波数はエンジン回転数を１０で割れば求められ
るが、別途エンジン回転数を読み込まなくても、加速度
信号Ｇから問題となる振動の振幅が判れば、図４に示す
ような関係から、問題となる振動の周波数を求めること
ができる。

【００３６】さらに、コントローラ２０は、マイクロプ
ロセッサ２２から出力される制御信号Ｉをアナログ信号
に変換するＤ／Ａ変換器２４と、このＤ／Ａ変換器２４
を介して供給される制御信号Ｉに応じた周波数で且つ一
定振幅の交流電圧ｘを生成する発振回路２５と、交流電
圧ｘの位相をマイクロプロセッサ２２から供給される位
相制御信号Ｐに応じて変化させる移相回路２６と、移相
回路２６を通過した交流電圧ｘの振幅を一定倍率だけ増
幅して駆動信号ｙとして圧電アクチュエータ１０に供給
する駆動回路２７と、移相回路２６に入力される前の交
流電圧ｘをディジタル値に変換してマイクロプロセッサ
２２にフィードバックするＡ／Ｄ変換器２８と、を有し
ている。

【００３７】なお、結局のところ圧電アクチュエータ１
０に供給される交流電圧としての駆動信号ｙの振幅は一
定であるので、駆動回路２７は、一次側に交流電圧ｘが
供給され、二次側が圧電アクチュエータ１０に接続され
ている簡易な構造の変圧器で構成される。しかも、駆動
回路２７は、例えば比較的広い周波数帯域に渡って問題
となるモード１の振動を低減するのであれば、圧電アク
チュエータ１０に、そのモード１の振動の最大振幅（±
１００μｍ程度）と同じ大きさの振幅が発生する駆動信
号ｙを生成する増幅率となっている。

【００３８】そして、マイクロプロセッサ２２は、例え
ばモード１の振動を低減するのであれば、加速度センサ
２１から供給される加速度信号Ｇに基づいてモード１の
振動の周波数を検出するとともに、その検出された周波
数と同じ周波数の交流電圧ｘが生成されるような制御信
号Ｉを出力する一方、振動の周波数に基づいて図４に示
すような関係のマップを参照して振動の振幅を検出し、
その検出された振動の振幅と駆動信号ｙによって発生す
る圧電アクチュエータ１０の振動の振幅とを比較して、
それら振幅の比に対応した位相差θが、このエンジンマ
ウント１に伝達されるモード１の振動と交流電圧ｘとの
間に生じるように、移相回路２６に対して位相制御信号
Ｐを出力する制御を実行するようになっている。

【００３９】次に、本実施例の動作を説明する。即ち、
エンジンシェイク発生時には、オリフィス１７の流路形
状等を適宜選定している結果、このエンジンマウント１
は高動バネ定数，高減衰力の支持装置として機能するた
め、エンジン３０で発生したエンジンシェイクがエンジ
ンマウント１によって減衰され、車体側の振動レベルが
低減される。なお、かかる場合には、駆動信号ｙを出力
して圧電アクチュエータ１０を伸縮させる必要はない。

【００４０】一方、オリフィス１７内の流体がスティッ
ク状態となり主流体室１４及び副流体室１６間での流体
の移動が不可能になるアイドル振動周波数以上の周波数
の振動が入力された場合には、主流体室１４及び副流体
室１６間が遮断されたことと等価になるから、このまま
では、エンジンマウント１は非常に高動バネ定数の支持
装置となってしまうため、エンジン３０から取付け部材
２に伝達された振動はエンジンマウント１において減衰
されることなくメンバ３５側に伝達されてしまう。この
時の振動によりエンジンマウント１を介してメンバ３５
に伝達される力の経路としては、取付け部材２から主流
体室１４内の流体を介し、可動板７，圧電アクチュエー
タ１０を経由してメンバ３５に伝達される力と、取付け
部材２から流体を経由せず、支持弾性体３を介し、部材
５ａ，５ｂを経由してメンバ３５に伝達される力の二通
りがある。そこで、オリフィス１７内の流体がスティッ
ク状態となる周波数以上の振動が入力されている状況で
は、コントローラ２０は所定の演算処理を実行して圧電
アクチュエータ１０を能動的に伸縮させ、エンジンマウ
ント１の動バネ定数を低く抑えるようにする。

【００４１】図５はコントローラ２０内のマイクロプロ
セッサ２２で実行される演算処理の概略を示すフローチ
ャートであり、以下、図５に従って圧電アクチュエータ
１０を能動的に伸縮させる場合の動作を説明する。な
お、ここでは、簡単にするために、モード１の振動のみ
を低減する場合について説明する。先ず、コントローラ
２０は、ステップ１０１において加速度センサ２１から
供給される加速度信号Ｇを読み込み、次いでステップ１
０２に移行し、加速度信号Ｇをディジタル信号処理し
て、エンジンマウント１に入力されているモード１の振
動の周波数ｆ及び振幅ａを求める。

【００４２】次いで、ステップ１０３に移行し、ステッ
プ１０２で求めた周波数ｆと同じ周波数の交流電圧ｘが
生成されるような制御信号Ｉを決定し、これを発振回路
２５に出力する。すると、発振回路２５からは周波数ｆ
の交流電圧ｘが出力され、交流電圧ｘは移相回路２６に
供給されるが、発振回路２５から出力された時点の交流
電圧ｘの位相は未調整であり、発振回路２５の構造等に
応じた所定位相の交流電圧ｘが移相回路２６に供給され
ることになる。

【００４３】そこで、マイクロプロセッサ２２は、ステ
ップ１０４において交流電圧ｘを読み込み、次いでステ
ップ１０５に移行して移相回路２６に供給されている交
流電圧ｘの位相θ₀を認識する。そして、ステップ１０
６に移行し、ステップ１０２で求めた振幅ａに基づい
て、上記（１）式の関係を考慮して、エンジンマウント
１に伝達される振動と圧電アクチュエータ１０の変位振
動との間の目標とする位相差θを演算する。

【００４４】目標とする位相差θが求められたら、ステ
ップ１０６に移行し、移相回路２６に供給されている交
流電圧ｘの位相差θ₀と、エンジンマウント１に伝達さ
れているモード１の振動の位相とに基づき、そのモード
１の振動と、移相回路２６で位相変換された後の交流電
圧ｘとの間の位相差が位相差θに一致するような位相制
御信号Ｐを決定し、これをステップ１０７で移相回路２
６に出力する。なお、ステップ１０７の処理を終えた
ら、上記ステップ１０１に戻り上述した処理を繰り返し
実行する。

【００４５】そして、ステップ１０７の処理が繰り返し
実行されると、発振回路２５から出力された交流電圧ｘ
の位相が移相回路２６によって適宜変更されて駆動回路
２７に供給され、この駆動回路２７によって交流電圧ｘ
が一定倍率だけ増幅されて駆動信号ｙとなり、その駆動
信号ｙが圧電アクチュエータ１０に供給される。する
と、圧電アクチュエータ１０に交流電圧である駆動信号
ｙに応じて上下方向の伸縮が生じるから、その伸縮がセ
ラミック基板１１及びボール１２を介して可動板７に伝
達される。そして、可動板７は、圧電アクチュエータ１
０が伸びる際にはその圧電アクチュエータ１０によって
上方に変位し、圧電アクチュエータ１０が縮小する際に
はＦ方向の力を発生している弾性体６によって下方に変
位するから、結局、可動板７は、その圧電アクチュエー
タ１０の伸縮と同じ周期で且つ同じ振幅で上下方向に変
位振動することになる。

【００４６】この可動板７の変位振動は、可動板７自体
が主流体室１４の隔壁の一部を形成していることから、
主流体室１４の容積を変動するようになる。従って、エ
ンジンマウント１に伝達される振動による支持弾性体３
の弾性変形に伴う主流体室１４の容積変動が、可動板７
の変位振動による主流体室１４の容積変動によって完全
に相殺され、さらにエンジン３０よりエンジンマウント
１に伝達される振動により発生する力のうち、支持弾性
体３，部材５ａ，５ｂを介してメンバ３５に伝達される
力と逆位相で、振幅が同じ力を主流体室１４の容積変動
で発生させることができれば、モード１の振動に伴うエ
ンジン３０及びメンバ３５間の相対変位により発生した
力がこのエンジンマウント１において完全に吸収される
ため、モード１の振動はメンバ３５側に伝達されないこ
とになる。

【００４７】しかし、本実施例では、発振回路２５が生
成する交流電圧ｘの振幅は一定であり、駆動回路２７の
増幅率も一定であるので、駆動信号ｙの振幅は一定であ
り、可動板７による主流体室１４の容積変動の大きさが
変化することはない。そして、エンジン３０側から伝達
される振動の振幅は、図４にも示したように、エンジン
回転数（振動の周波数）に応じて変化するため、瞬間的
には、上述したような容積変動の相殺が不完全になるこ
とは避けられない。

【００４８】しかも、駆動信号ｙの振幅は、モード１の
振動の最大振幅Ｘ_1MAXに、主流体室１４の変位拡大率の
逆数を掛けた（Ｂ／ＣＲ）Ｘ_1MAXの大きさの振幅が圧電
アクチュエータ１０に生じるような大きさに調整されて
いるため、ほとんどの周波数帯域において、可動板７の
変位振動の振幅の方がエンジン３０側から伝達されるモ
ード１の振動による伝達力を０にできる振幅よりも大き
く、従って、仮に駆動信号ｙをそのモード１の振動に完
全に同期させてしまうと、ほとんどの周波数帯域におい
て、エンジンマウント１の動バネ定数は所望通りの値に
ならないことになる。

【００４９】しかしながら、本実施例では、交流電圧ｘ
の位相を可変としており、且つ、その位相を可動板７の
変位振動の振幅と実際のモード１の振動の振幅との差に
応じて上記（１）式を考慮して決定しているため、エン
ジンマウント１の実際の動バネ定数は、所望の値に落ち
着くのである。つまり、本実施例の構成であれば、圧電
アクチュエータ１０に供給する交流電圧の振幅が一定で
あるにも関わらず、その振幅を、振動の振幅に応じて適
宜変化させた場合と同等の作用効果が得られるのであ
る。

【００５０】このため、駆動回路２７内の増幅器は、増
幅率一定の変圧器で充分であるから、かかる駆動回路２
７を含むコントローラ２０の構成が簡易且つ小型にな
り、車両のように搭載スペースに大きな余裕がない場合
でも、容易に実現できるようになる。特に、例えば図４
に示したモード１，モード２及びモード３という発生変
位の異なる複数の振動を低減するコントローラ２０とす
る場合には、従来は、増幅率可変の変圧器をその振動の
個数だけ用意する必要があったので、コントローラ２０
が非常に複雑且つ大型になり、実現が非常に困難であっ
たのに対し、本実施例の構成であれば、そのような場合
でも容易に実現できるようになる。なお、複数の振動を
低減する場合には、実際には各振動がメンバ３５側で問
題となるのは、モード１では全回転数域、モード２では
４０００〜５５００ｒｐｍの範囲、モード３では３００
０ｒｐｍ近傍であるのでこれらの領域のみを対象とすれ
ばよく、そうであれば、各モードの最大振幅に対して一
桁以内程度の範囲で振幅が変化する程度であるので、本
実施例のような構成でも充分に振動低減が可能である。

【００５１】ここで、本実施例のようなエンジンマウン
ト１にあっては、可動板７には、上下方向のみならず水
平方向の力も外部から作用する場合もある。しかし、本
実施例では、圧電アクチュエータ１０及び可動板７間に
ボール１２を自転可能に介在させているため、可動板７
に水平方向の力が作用した場合には、ボール１２が凹部
１１ａ内で自転して圧電アクチュエータ１０及び可動板
７間の相対変位を吸収する（つまり、ボール１２が潤滑
剤の役割を果たす）から、圧電アクチュエータ１０の積
層方向に対して直交する方向の外力が作用することが防
止され、圧電アクチュエータ１０に電極層での剥離や破
壊等が発生することを防止できるようになっている。

【００５２】この結果、圧電アクチュエータ１０を例え
ば金属等で覆って水平方向の剛性を上げる必要がないた
め、圧電アクチュエータ１０で発生する力のほとんどを
可動板７を変位させるために使用することができ、圧電
アクチュエータ１０で発生する力を効率的に振動低減に
用いることができる。しかも、凹部１１ａ内で自転する
ボール１２によって相対変位を吸収するようにしている
ため、その構造が非常に簡易であるからコスト的にも有
利であるし、ボール１２は水平面内の３６０度いずれの
方向の相対変位も吸収することができるから、圧電アク
チュエータ１０の破壊等を確実に防止することができ
る。

【００５３】さらに、凹部１１ａを設けているため、圧
電アクチュエータ１０及び可動板７間からボール１２が
脱落することを確実に防止することができる。そして、
弾性体６によって可動板７を圧電アクチュエータ１０に
押しつけるようにしているため、その可動板７を圧電ア
クチュエータ１０によって確実に拘束することができ、
可動板７及び弾性体６で構成されるマス・バネ系の共振
を抑制できるから、制御不能状態に陥ることもない。こ
の場合、圧電アクチュエータ１０は発生力が極めて大き
いため、弾性体６のバネ定数にほとんど影響されずに、
圧電アクチュエータ１０によって可動板７を上下動させ
ることができる。

【００５４】ここで、本実施例では、加速度センサ２１
及びステップ１０１，１０２の処理によって振動周波数
検出手段並びに振動振幅検出手段が構成され、発振回路
２５，駆動回路２７及びステップ１０３の処理によって
交流電圧生成手段が構成され、移相回路２６及びステッ
プ１０４〜１０７の処理によって位相制御手段が構成さ
れ、凹部１１ａ及びボール１２によって相対変位吸収手
段が構成される。

【００５５】図６は本発明の第２実施例を示す図であ
り、上記第１実施例と同様に本発明に係る防振支持装置
を車両のエンジンマウント１に適用したものである。な
お、図６は上記第１実施例における図３に対応するもの
であり、上記第１実施例と同じ構成には、同じ符号を付
しその重複する説明は省略する。即ち、本実施例にあっ
ては、コントローラ２０には、加速度センサからの検出
信号ではなく、エンジンのクランク軸の回転に同期した
パルス信号であるクランク角信号ＣＰを出力するクラン
ク角センサ２９からそのクランク角信号ＣＰが供給され
るようになっていて、具体的にはマイクロプロセッサ２
２にクランク角信号ＣＰが入力されている。

【００５６】そして、マイクロプロセッサ２２は、その
クランク角信号ＣＰに基づいてエンジン回転数Ｎを演算
し、そのエンジン回転数Ｎから、低減する振動の周波数
ｆを算出するとともに、エンジン回転数Ｎに基づいて例
えば図４に示すようなマップを参照して振動の振幅ａを
求めるような制御を実行するようになっている。周波数
ｆ及び振幅ａが求められた後のマイクロプロセッサ２２
が実行する制御は、上記第１実施例と同様である。

【００５７】このような構成であっても、周波数ｆ及び
振幅ａが求められるから、上記第１実施例と同様の作用
効果を得ることができるし、周波数ｆを求める際には、
クランク角信号ＣＰの間隔から容易に判るエンジン回転
数Ｎを、モード毎の所定の数値で割り算するだけで求め
ることができるし、振幅もエンジン回転数Ｎに基づいて
予め作成しておいてマップを参照するだけで求めること
ができるため、面倒な演算処理が不要であるという利点
がある。ちなみに、周波数ｆを求める際にエンジン回転
数Ｎを割り算する数値は、エンジンがレシプロ４気筒エ
ンジンであれば、モード１では３０、モード２では１
５、モード３では１０である。ここで、本実施例では、
クランク角センサ２９と、マイクロプロセッサ２２内で
クランク角信号ＣＰに基づいてエンジン回転数Ｎを求め
る演算処理及びエンジン回転数Ｎを所定の数値で割り算
する処理によって振動周波数検出手段が構成され、クラ
ンク角センサ２９と、マイクロプロセッサ２２内でクラ
ンク角信号ＣＰに基づいてエンジン回転数Ｎを求める演
算処理及びエンジン回転数Ｎに基づいてマップを参照す
る処理によって振動振幅検出手段が構成される。

【００５８】図７は本発明の第３実施例を示す図であ
り、上記第１実施例と同様に本発明に係る防振支持装置
を車両のエンジンマウント１に適用したものである。な
お、図７は上記第１実施例における図３に対応するもの
であり、上記第１実施例及び第２実施例と同じ構成に
は、同じ符号を付しその重複する説明は省略する。即
ち、本実施例の特徴とするところは、上記第２実施例と
同様の制御を実行する一方で、車体側に設けた加速度セ
ンサ３６から供給される加速度信号Ｇをフィードバック
信号として制御内容を再調整することにより、制御精度
をさらに向上させることにある。

【００５９】つまり、コントローラ２０のマイクロプロ
セッサ２２には、クランク角センサ２９からクランク角
信号ＣＰが供給されるとともに、図１のメンバ３５に固
定され上下方向の加速度を検出する加速度センサ３６か
ら加速度信号Ｇが供給されるようになっている。そし
て、マイクロプロセッサ２２は、クランク角信号ＣＰに
基づいて上記第２実施例と同様の処理を実行するととも
に、加速度信号Ｇに基づいてエンジンマウント１におけ
る振動の低減状況を把握し、その低減状況がさらに良好
な方向に変化するように、移相回路２６に対する位相制
御信号Ｐを微調整するような処理を実行するようになっ
ている。

【００６０】図８は本実施例におけるマイクロプロセッ
サ２２内で実行される処理の概要を示すフローチャート
であり、先ず、そのステップ３０１においてタイマｔを
零クリア・スタートし、次いで、ステップ３０２に移行
し、クランク角信号ＣＰを読み込み、ステップ３０３で
そのクランク角信号ＣＰの間隔に基づいてエンジン回転
数Ｎを演算し、ステップ３０４に移行し、エンジン回転
数Ｎを適宜割り算して振動の周波数ｆを演算するととも
に、図４のようなマップを参照して振幅ａを求める。

【００６１】次いで、ステップ３０５に移行し、周波数
ｆに基づいて制御信号Ｉを決定し、その制御信号Ｉをス
テップ３０６で発振回路２５に出力する。そして、ステ
ップ３０７で発振回路２５から出力されている交流電圧
ｘを読み込み、ステップ３０８に移行して、その交流電
圧ｘの位相と、振幅ａと、クランク角信号ＣＰの位相と
に基づき上記（１）式の関係を考慮して、エンジンマウ
ント１に伝達される振動と圧電アクチュエータ１０の変
位振動との間の目標とする位相差θを演算し、その結果
を踏まえて位相制御信号Ｐを決定し、これをステップ３
０９で移相回路２６に出力する。

【００６２】次いで、ステップ３１０で加速度信号Ｇを
読み込み、そして、ステップ３１１でその現時点での加
速度信号Ｇの実効値Ｇ₀を算出する。ここで、ステップ
３１１で求めた実効値Ｇ₀は、メンバ３５側の上下加速
度である加速度信号Ｇの大きさを表すことになるから、
メンバ３５側の振動レベルを表すことになる。

【００６３】そして、ステップ３１２に移行し、タイマ
ｔの値が、エンジン回転数Ｎが無視できないほど変化し
たと判断できる一定のサンプリング時間ｔ₁を経過した
か否かを判定し、ここで経過していると判定された場合
には上記ステップ３０１に戻って上述した処理を繰り返
し実行するが、未だ経過していないと判定された場合に
は、ステップ３１３に移行してカウンタｎを“１”にセ
ットし、次いでステップ３１４に移行して、現在の目標
の位相差θに所定値Δθを加算した値を新たな目標とす
る位相差θとし、その新たな目標の位相差θに対応する
位相制御信号Ｐを決定し、この位相制御信号Ｐをステッ
プ３１５で移相回路２６に出力する。

【００６４】次いで、ステップ３１６に移行し、再び加
速度信号Ｇを読み込み、ステップ３１７に移行しその加
速度信号Ｇに基づいて現時点での実効値Ｇ_nを算出す
る。この実効値Ｇ_nは、ステップ３１４，３１５で位相
差θを所定値Δθだけ動かした後のメンバ３５側の振動
レベルを表すものであるから、ステップ３１８に移行
し、その実効値Ｇ_nと、前回求めた実効値Ｇ_n-1とを比
較することにより、上記ステップ３１４における位相差
θの変化が、振動低減方向に向かっているか否かが判断
できる。

【００６５】そして、ステップ３１８においてＧ_n≦Ｇ
_n-1と判定された場合には上記ステップ３１４における
位相差θの変化が振動低減方向に向かっていると判断で
きるから所定値Δθはそのままでよいが、ステップ３１
８においてＧ_n＞Ｇ_n-1と判定された場合には上記ステ
ップ３１４における位相差θの変化が振動悪化方向に向
かっていると判断できる。

【００６６】そこで、ステップ３１８の判定が「ＹＥ
Ｓ」の場合には、ステップ３１９に移行してカウンタｎ
をインクリメントするのみで上記ステップ３１２に戻っ
て上述した処理を繰り返し実行する。しかし、ステップ
３１８の判定が「ＮＯ」の場合には、ステップ３２０に
移行して所定値Δθの極性を反転してからステップ３１
９に移行し、その後に上記ステップ３１２に戻って上述
した処理を繰り返し実行する。

【００６７】このような構成であると、ステップ３０１
〜３０９の処理によって上記第２実施例と同様の作用効
果が得られるとともに、ステップ３１０〜３２０の処理
を実行する結果、フィードバック制御が実行されること
になり、位相差θがメンバ３５側の振動レベルが低減す
る方向に徐々に変化するようになる。従って、上記第２
実施例よりもさらにエンジン３０からメンバ３５側に伝
達される振動を減衰することができ、車体振動レベルの
低減が図られる。

【００６８】ここで、本実施例では、クランク角センサ
２９及びステップ３０２〜３０４の処理によって振動周
波数検出手段並びに振動振幅検出手段が構成され、加速
度センサ３６及びステップ３１０，３１１，３１６，３
１７の処理によって振動レベル検出手段が構成され、発
振回路２５，駆動回路２７及びステップ３０５，３０６
の処理によって交流電圧生成手段が構成され、移相回路
２６及びステップ３０７〜３０９，３１３〜３１５，３
１８〜３２０の処理によって位相制御手段が構成され
る。

【００６９】なお、この第３実施例においては、振幅ａ
に基づいて位相差θを制御するとともに、メンバ３５側
の振動レベルを表す実効値Ｇ_nにも基づいて位相差θを
制御するようにしているが、前者に関する構成は省略し
てもよく、その場合には、制御開始時の位相差θを、任
意の値（例えば、１８０度）にセットするようにすれば
よい。

【００７０】また、上記各実施例では、説明を簡単にす
るために一つのモードに対する振動を低減するための構
成のみを示しているが、同時に低減するモードを複数と
することは当然に可能であり、具体的には、振動の周波
数や振幅を演算する処理をモード毎に設けるとともに、
発振回路２５，移相回路２６及び駆動回路２７を各モー
ド毎に設け、そして、複数の駆動回路２７の出力を重畳
してから駆動信号ｙとして圧電アクチュエータ１０に供
給する構成とすればよい。

【００７１】図９は本発明の第４実施例を示す図であっ
て、この実施例も、上記第１実施例と同様に本発明に係
る防振支持装置を車両のエンジンマウント１に適用した
ものである。なお、図９は、上記第１実施例で示したエ
ンジンマウント１とは異なる部分を拡大した図であっ
て、上記第１実施例と同等の構成には、同じ符号を付し
その重複する説明は省略する。また、図９に図示する以
外のエンジンマウントの構造は上記第１実施例と同様で
あり、コントローラの構成も上記第１〜３実施例のいず
れかを採用するものである。

【００７２】即ち、本実施例では、圧電アクチュエータ
１０の上端面に設けられたボール１２を直接可動板７の
下面に当接させるのではなく、ボール１２及び可動板７
間に変位拡大機構４０を介在させた点に特徴がある。本
実施例の変位拡大機構４０は、取付け部材５の内底面に
固定された上下に長い支柱４１と、下端側が支柱４１の
上端に揺動自在に連結され且つ上端が可動板７下面側に
揺動自在に連結されたレバー４２とから構成されてい
て、レバー４２の下面にボール１２を当接させている。

【００７３】従って、レバー４２の下端側揺動中心から
ボール１２の当接位置までの距離をｒ、レバー４２の下
端側揺動中心から上端側揺動中心までの距離をＬとすれ
ば、この変位拡大機構４０の拡大率ｅはＬ／ｒとなり、
圧電アクチュエータ１２の変位は、変位拡大機構４０に
よってｅ倍に拡大されてから可動板７に伝わるようにな
っている。そして、本実施例では、その拡大率ｅを、１
＜ｅ≦１５という範囲内で設定している。

【００７４】ここで、図１０に、変位拡大機構４０の拡
大率ｅを１とした場合（つまり、変位拡大機構４０を設
けていない第１実施例の構造）におけるエンジンマウン
トの動バネ定数を０にするのに圧電アクチュエータ１０
に必要な長さ（必要素子長）と、支持弾性体３の拡張方
向の拡張バネ定数ｋ_eとの関係を、圧電アクチュエータ
１０を構成する圧電素子の断面積を適宜異ならせてプロ
ットした結果を示し、図１１〜図１３に、変位拡大機構
４０の拡大率ｅをそれぞれ５，１０，１５とした場合に
おける必要素子長と拡張バネ定数ｋ_eとの関係を圧電素
子の断面積を適宜異ならせてプロットした結果を示す。
なお、いずれの場合にも、可動板７を支持する弾性体６
のバネ定数ｋ_p，支持弾性体３の支持方向のバネ定数ｋ
_m，主流体室１４と可動板７の有効断面積比Ｒは、ｋ_p＝１０kgf/mm，ｋ_m＝２０kgf/mm，Ｒ＝2.０としている。

【００７５】これらによれば、拡大率ｅが１５倍以内
に、必要素子長が最小となる各断面積毎の拡張バネ定数
ｋ_eが存在することが判る。なお、本実施例のようなエ
ンジンマウントにあっては、制御効果を高めるために
は、拡張バネ定数ｋ_eを支持バネ定数ｋ_mの１〜５倍に
設定することが望ましいことが実験等から明らかになっ
ているが、拡大率ｅが１＜ｅ≦１５内にある場合に必要
素子長が最短となる拡張バネ定数ｋ_eを設定すると、ｋ
_e／ｋ_m≦５という条件を満足するようになる。ちなみ
に、エンジンマウントの支持バネ定数ｋ_mは、能動的な
振動低減制御を実行しない低周波帯域での音振性能を確
保するために、通常は２０kgf/mm以下に設定される。

【００７６】つまり、本実施例のように、圧電アクチュ
エータ１０及び可動板７間に変位拡大機構４０を介在さ
せると、その拡大率ｅに応じて圧電アクチュエータ１０
の変位出力が拡大されて可動板７に伝わるため、圧電ア
クチュエータ１０を構成する圧電素子の枚数を極端に増
大しなくても、可動板７に充分な変位を与えることがで
き、エンジンマウントに比較的低周波の大振幅振動が入
力される場合でも充分な防振効果を得ることができる。

【００７７】そして、変位拡大機構４０を介在させると
いうことは、圧電アクチュエータ１０に加わる荷重がｅ
倍に増大するということであるから、相対的に考えると
圧電アクチュエータ１０の剛性が拡大率ｅに比例して低
下することになる。従って、拡大率ｅが大きくなればな
るほど、例えば圧電アクチュエータ１０を構成する圧電
素子の断面積を大きくする等してその耐久性を上げる必
要があるが、これでは、圧電素子の静電容量も大きくな
り駆動電流が大きくなって駆動回路が大型化してしまう
し、変位拡大機構４０を設けることにより圧電アクチュ
エータ１０の大型化を避ける意味がなくなってしまう。

【００７８】しかし、本実施例では、拡大率ｅを１＜ｅ
≦１５という範囲に設定するとともに、拡張バネ定数ｋ
_eを圧電アクチュエータ１０が最小になるように適宜選
定しているため、圧電アクチュエータ１０やその駆動回
路の大型化を招くことなく、可動板７に充分な変位を与
えることができるのである。そして、装置の大型化を招
かないため、特に車両のように搭載スペースが限られて
いる場合であっても容易に適用することができるように
なる。

【００７９】そして、変位拡大機構４０を支柱４１及び
レバー４２という簡易な部材から構成しているため、特
に装置の大型化を招くこともないし、拡大率ｅの設定も
容易であるという利点がある。また、本実施例にあって
も、圧電アクチュエータ１０と変位拡大機構４０のレバ
ー４２との間に自転可能なボール１２を介在させている
ため、圧電アクチュエータ１０の積層方向に対して直交
する方向の外力が作用することが防止され、圧電アクチ
ュエータ１０に電極層での剥離や破壊等が発生すること
を防止できるようになっている。

【００８０】なお、上記各実施例では、本発明に係る防
振支持装置を車両に用いられる流体封入式のエンジンマ
ウント１に適用した場合について説明しているが、本発
明の適用対象はこれに限定されるものではなく、例えば
振動を伴う工作機械の防振支持装置等であってもよい。
また、上記実施例では、低周波振動入力時には流体がオ
リフィス１７を通過する際に発生する流体共振を利用し
て防振効果を得るようにしているが、そのような低周波
振動が入力されない振動体を支持する防振支持装置の場
合には、オリフィス１７やダイアフラム１５を設ける必
要がない。

【００８１】そして、上記各実施例では、相対変位吸収
手段を、圧電アクチュエータ１０側に形成された凹部１
１ａと、その凹部１１ａ内で自転するボール１２とから
構成しているが、相対変位吸収手段の構成はこれに限定
されるものではなく、例えば、凹部１１ａを可動板７側
に設けるようにしてもよいし、或いはボール１２を自転
させずに滑りによって相対変位を吸収するようにしても
よい。

【００８２】さらに、変位拡大機構も上記第４実施例で
説明した構造に限定されるものではなく、その他の構造
を適用し得るものである。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は請求
項２に係る発明によれば、圧電アクチュエータに供給す
る交流電圧の周波数を振動の周波数に一致させるととも
に、その振幅は一定で、その位相を適宜制御する構成と
したため、その圧電アクチュエータの駆動回路が簡易且
つ小型になるという効果があり、例えば車両のように搭
載スペースに大きな余裕がない場合でも容易に実施でき
るようになる。

【００８４】また、請求項３乃至請求項５に係る発明に
よれば、圧電アクチュエータ及び可動板間に相対変位吸
収手段を設けたため、圧電アクチュエータの積層方向に
対して直交する方向の外力が圧電アクチュエータに作用
することが防止され、圧電アクチュエータに電極層での
剥離や破壊等が発生することを防止できるという効果が
ある。

【００８５】特に請求項４に係る発明であれば、水平面
内の３６０度のいずれの方向の相対変位も容易に吸収で
きるという効果があるし、請求項５に係る発明であれば
球状部材の脱落を確実に防止できるという効果がある。
そして、請求項６又は請求項７に係る発明にあっては、
圧電アクチュエータやその駆動回路等の大型化を招くこ
となく、可動板を充分に変位させて、比較的大振幅の振
動入力を低減することができるという効果がある。特
に、請求項７に係る発明にあっては、そのような効果を
顕著に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の全体構成を示す断面図で
ある。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】コントローラの機能構成を示すブロック図であ
る。

【図４】各振動モード毎のエンジン回転数と振幅との関
係を示すグラフである。

【図５】コントローラ内で実行される処理の概要を示す
フローチャートである。

【図６】第２実施例のコントローラの機能構成を示すブ
ロック図である。

【図７】第３実施例のコントローラの機能構成を示すブ
ロック図である。

【図８】第３実施例のコントローラ内で実行される処理
の概要を示すフローチャートである。

【図９】第４実施例の要部を示す部分拡大図である。

【図１０】拡大率ｅ＝１における必要素子長と拡張動バ
ネ定数ｋ_eとの関係をプロットしたグラフである。

【図１１】拡大率ｅ＝５における必要素子長と拡張動バ
ネ定数ｋ_eとの関係をプロットしたグラフである。

【図１２】拡大率ｅ＝１０における必要素子長と拡張動
バネ定数ｋ_eとの関係をプロットしたグラフである。

【図１３】拡大率ｅ＝１５における必要素子長と拡張動
バネ定数ｋ_eとの関係をプロットしたグラフである。

【符号の説明】

１エンジンマウント（防振支持装置）３支持弾性体７可動板１０圧電アクチュエータ１１ａ凹部１２ボール（相対変位吸収手段）１４主流体室２０コントローラ２１加速度センサ２２マイクロプロセッサ２５発振回路２６移相回路２７駆動回路２９クランク角センサ３０エンジン（振動体）３５メンバ（支持体）３６加速度センサ４０変位拡大機構４１支柱４２レバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動体及び支持体間に介在する支持弾性
体と、この支持弾性体によって画成され且つ内部に流体
が封入された流体室と、この流体室の隔壁の一部を形成
し且つその流体室の容積を変化させる方向に変位可能な
可動板と、この可動板を変位させる圧電アクチュエータ
と、前記振動体から伝達される振動の周波数を検出する
振動周波数検出手段と、前記振動体から伝達される振動
の振幅を検出する振動振幅検出手段と、前記振動の周波
数と同じ周波数で且つ一定振幅の交流電圧を生成し前記
圧電アクチュエータに供給する交流電圧生成手段と、前
記振動の振幅に応じて前記交流電圧の位相を制御する位
相制御手段と、を備えたことを特徴とする防振支持装
置。
【請求項２】振動体及び支持体間に介在する支持弾性
体と、この支持弾性体によって画成され且つ内部に流体
が封入された流体室と、この流体室の隔壁の一部を形成
し且つその流体室の容積を変化させる方向に変位可能な
可動板と、この可動板を変位させる圧電アクチュエータ
と、前記振動体から伝達される振動の周波数を検出する
振動周波数検出手段と、前記振動の周波数と同じ周波数
で且つ一定振幅の交流電圧を生成し前記圧電アクチュエ
ータに供給する交流電圧生成手段と、前記支持体側の振
動レベルを検出する振動レベル検出手段と、この振動レ
ベル検出手段の検出結果に応じて前記交流電圧の位相を
制御する位相制御手段と、を備えたことを特徴とする防
振支持装置。
【請求項３】圧電アクチュエータで可動板を変位させ
ることにより制御力を発生させる防振支持装置におい
て、前記圧電アクチュエータと前記可動板との間を、そ
れら圧電アクチュエータ及び可動板間の圧電アクチュエ
ータ伸縮方向に直交する方向の相対変位を吸収する相対
変位吸収手段を介して連結したことを特徴とする防振支
持装置。
【請求項４】前記相対変位吸収手段は、前記圧電アク
チュエータ及び前記可動板間に介在する球状部材である
請求項３記載の防振支持装置。
【請求項５】前記圧電アクチュエータ及び前記可動板
の一方に前記球状部材を自転可能に収容する凹部を形成
した請求項４記載の防振支持装置。
【請求項６】圧電アクチュエータで可動板を変位させ
ることにより制御力を発生させる防振支持装置におい
て、前記圧電アクチュエータと前記可動板との間に、前
記圧電アクチュエータの伸縮変位を拡大して前記可動板
に伝える変位拡大機構を設けたことを特徴とする防振支
持装置。
【請求項７】前記変位拡大機構の拡大率ｅを、１＜ｅ
≦１５という範囲に設定した請求項６記載の防振支持装
置。