JPH07310775A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハーシュネスに対する性能を向上させ車両の
乗り心地を向上する。 【構成】 外筒金具１２内に内筒金具１６が配置され、
内筒金具１６が車体に連結される。外筒金具１２内の中
間筒１４と内筒金具１６との間に弾性体１８が掛け渡さ
れる。外筒金具１２の内周側に電極板２６を張り付けた
絶縁体２２が固定され、内筒金具１６の外周側に電極板
２８を張り付けた絶縁体２４が接着される。外筒金具１
２と内筒金具１６との間に形成される液室３２に電気粘
性流体Ｅが封入される。電極板２６がコントローラ５２
のプラス極に接続され、電極板２８がコントローラ５２
のマイナス極に接続される。コントローラ５２はセンサ
５４からの検出信号を受け得る。電圧が制御されつつコ
ントローラ５２から電圧が加えられると、電極板２６及
び電極板２８間で電界が生じる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ばね定数等の特性が変
化し得る防振装置に関し、例えばトレーリングアーム用
のブッシュや、ラジアスロッド、テンションロッドなど
の車両に配置されているサスペンション用のブッシュに
適用可能であり、さらには高粘性タイプのメンバマウン
トの代用として適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両のタイヤを支持する例え
ばトレーリングアームと車体との間には、このトレーリ
ングアームを弾性的に支持する為のサスペンションピボ
ットブッシュが配置されている。

【０００３】このサスペンションピボットブッシュが取
り付けられたトレーリングアーム周辺を図７に示し、こ
の図に基づき従来のサスペンション装置を説明する。

【０００４】図７に示すように、両端部にそれぞれタイ
ヤ１１２を有したアクスルビーム１１４に一対のトレー
リングアーム１１６の先端側がそれぞれ固着される。そ
して、これら一対のトレーリングアーム１１６に、それ
ぞれ車体（図示せず）の前後方向Ｘに対してその軸方向
がほぼ直角となるように、ブッシュ１１８が固定されて
いる。

【０００５】一方、突起の乗り越し等に生じる衝撃的な
振動を意味するハーシュネスに対しての減衰性である、
ハーシュネス性能を向上させる必要性から、これらブッ
シュ１１８の車体前後方向に沿ったばね性に、種々の特
性が要求されるようになった。

【０００６】すなわち、突起通過の瞬間は、車体前後方
向の動的伝達率が低いことが望まれ、減衰は不要となる
が動ばねは低いことが必要となり、突起通過後において
は、動ばねを硬くするかあるいは減衰が必要となる。し
かし、従来のブッシュでは、このように走行条件に応じ
て特性を変えることはできず、いずれかの特性を満足す
るように特性を設定するか、或いはこれらの中間的な特
性に設定するしかなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、ハーシュネスに対する性能を向上させて車両の乗
り心地を向上する防振装置を提供することが目的であ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１による防振装置
は、振動発生部及び振動受部の一方に連結される第１の
取付部材と、振動発生部及び振動受部の他方に連結され
る第２の取付部材と、前記第１の取付部材と前記第２の
取付部材との間に介在されて取付けられる弾性体と、前
記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に介在さ
れて形成され且つ電界の強ささに応じて粘性が変化する
電気粘性流体が封入された液室と、前記液室に面するよ
うに前記第１の取付部材に設置される第１の電極と、前
記液室に面するように前記第２の取付部材に設置される
第２の電極と、前記一対の電極の内の少なくともいずれ
かに接続され且つ伝達される振動の種類に合わせて前記
一対の電極へ印加する電圧を制御する制御部材と、を有
することを特徴とする。

【０００９】請求項２による防振装置は、振動発生部及
び振動受部の一方に連結される第１の取付部材と、振動
発生部及び振動受部の他方に連結される第２の取付部材
と、前記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に
介在されて取付けられる弾性体と、前記第１の取付部材
と前記第２の取付部材との間に介在されて形成され且つ
電界の強ささに応じて粘性が変化する電気粘性流体が封
入された液室と、前記液室に面するように前記第１の取
付部材に設置される第１の電極と、前記液室に面するよ
うに前記第２の取付部材に設置される第２の電極と、振
動発生部側から伝達される振動を検出するセンサと、前
記一対の電極に接続され且つ前記センサからの信号に基
づいて前記一対の電極へ印加する電圧を制御する制御部
材と、を有することを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１に係る防振装置の作用を以下に説明す
る。

【００１１】いずれかの取付部材に連結された振動発生
部側から振動が伝達されると、弾性体が変形し、これに
伴って液室が拡縮して液室内の電気粘性流体に流動が生
じ、弾性体の変形及び電気粘性流体の流動により振動が
減衰されて、振動受部側に振動が伝達され難くなる。

【００１２】また、突発的で大きな振幅の振動が伝達さ
れた場合には、予め電極へ電圧を印加しない状態として
おいて、上記のように弾性体の変形及び電気粘性流体の
流動でこの振動に対応する。

【００１３】そして、振動が伝達された直後に、制御部
材が電圧を制御しつつ一対の電極に電圧を印加して、液
室内に封入された電気粘性流体に電界を加える。この結
果、電気粘性流体の粘性が加えられる電界の大きさに応
じて変化する為、これに伴って一対の電極間で電気粘性
流体が固化して、電気粘性流体の液室内での流動を妨げ
る。従って、この状態では、動ばね係数が大きくなると
共に高減衰となって、振動が伝達された後に残った振動
を早期に減衰する。

【００１４】例えば、請求項１による防振装置を車両に
搭載した場合、この車両が路面上の突起や段差等を通過
した瞬間には、上記のように予め電極へ電圧を印加しな
い状態としておいて、弾性体の変形及び電気粘性流体の
流動でこの強制的に加えられた振動に対応する。

【００１５】そして、突起等の通過直後に、一対の電極
へ電圧を印加して、液室内に封入された電気粘性流体に
電界を加える。この結果、これに伴って一対の電極間で
電気粘性流体が固化して、電気粘性流体の液室内での流
動を妨げる。従って、この状態では、防振装置の動ばね
係数が大きくなると共に高減衰となって、振動が伝達さ
れた後に残った自由振動を早期に減衰することが可能と
なる。

【００１６】以上より、ハーシュネスに対応し、車両の
乗り心地を向上することができる。請求項２に係る防振
装置の作用を以下に説明する。

【００１７】請求項１と同様の作用を有するが、センサ
が振動発生部側から伝達される振動を検出して、制御部
材がこのセンサからの信号に基づいて、電圧を制御しつ
つ一対の電極へ印加する。

【００１８】従って、振動発生部側から伝達される振動
に基づいて、電圧を制御しつつ一対の電極へ電圧を印加
することができるので、より的確にハーシュネスに対応
することが可能となる。

【００１９】

【実施例】本発明に係る防振装置をサスペンション装置
用のブッシュに適用した第１実施例を図１から図５に示
し、これらの図に基づき本実施例を説明する。

【００２０】図１及び図２に示すように、路面側からの
振動が伝達されるタイヤ４２をショックアブソーバ４６
とで支持しているトレーリングアーム４４の基端側に
は、円管状のブラケット４５が溶接により接合されて固
着されている。そして、これらタイヤ４２及びトレーリ
ングアーム４４等が路面上の凹凸により振動が発生する
振動発生部を構成することとなる。

【００２１】また、このトレーリングアーム４４に固着
されたブラケット４５に、円筒状に形成された第１の取
付部材である外筒金具１２の外周側が、緊密に嵌合され
て固着されている。このブッシュ１０の外枠を構成する
外筒金具１２の内側であって外筒金具１２と同軸状の位
置には、パイプ状に形成される第２の取付部材である内
筒金具１６が配置されている。そして、この内筒金具１
６が、振動受け部である車体４０の一部にボルト等（図
示せず）により連結される構造となっている。

【００２２】一方、図３に示すように、外筒金具１２の
内側には一対の中間筒１４が圧入されており、これら中
間筒１４と内筒金具１６との間には、中間筒１４及び内
筒金具１６にそれぞれ加硫接着されると共にゴム材等で
形成された一対の弾性体１８が掛け渡されて、配置され
ている。

【００２３】この一対の中間筒１４の間であって外筒金
具１２の内周側上下の位置には、図３及び図４に示すよ
うに、それぞれ内筒金具１６に対向した位置に第１の電
極である電極板２６を張り付けた一対の絶縁体２２が、
固定されている。また、一対の弾性体１８の間であって
内筒金具１６の外周側には、それぞれ電極板２６に所定
の隙間を有して対向した位置に第２の電極である電極板
２８を張り付けた一対の絶縁体２４が、接着されてい
る。また、一対の弾性体１８の側面間に挟まれると共
に、外筒金具１２と内筒金具１６との間に介在されて形
成される空間部３４が液室３２とされ、この液室３２の
内部に電気粘性流体Ｅが封入されている。

【００２４】この一方、図３に示すように、一端が電極
板２６に接続される導線の他端が、防振装置の装置本体
を構成するブッシュ１０の外部に位置するコントローラ
５２のプラス極に接続されている。また、一端が電極板
２８に接続される導線の他端がコントローラ５２のマイ
ナス極に接続されている。従って、このコントローラ５
２が制御部材となって、電圧が制御されつつコントロー
ラ５２から電圧が加えられると、一対の電極板２６及び
電極板２８間で電界が生じることとなる。

【００２５】そして、コントローラ５２は車両電源によ
って駆動され、例えば、トレーリングアーム４４に取付
けられて加速度あるいは振幅を検出し得るセンサ５４か
らの検出信号を受け得るようになっている。この為、セ
ンサ５４が、タイヤ４２の振幅あるいはタイヤ４２に加
えられる加速度をトレーリングアーム４４を通して検出
して、コントローラ５２が通常の振動か或いはハーシュ
ネスによる振動かを判断できるようになっている。

【００２６】なお、本実施例では、電気粘性流体Ｅとし
て以下のようなものが使用されている。

【００２７】すなわち、この電気粘性流体Ｅは、５〜６
０重量％の炭素／水素原子比（Ｃ／Ｈ比）が１．２〜５
である炭素質微粉末と、９５〜４０重量％のシリコーン
オイルとからなる流体が適用できる。そして、この電気
粘性流体Ｅは、電極に通電されていない時に普通の液圧
流体の粘性を有すると共に、通電時に電界の強さに応じ
て粘性が変化して固くなる特性を有する。

【００２８】従って、電極板２６及び電極板２８に通電
することにより、図４上、ブッシュ１０の左右方向中央
部Ｃで電気粘性流体Ｅの粘性を増大させ、或いは場合に
よってはこの部分を固化させることにより、電気粘性流
体Ｅの液室３２内での流動を遮断することができる。

【００２９】次に本実施例の作用を説明する。車両が走
行すると、路面の凹凸によるタイヤ４２の振動がトレー
リングアーム４４及び外筒金具１２を介して弾性体１８
に伝達される。弾性体１８は吸振主体として作用し、弾
性体１８の内部摩擦に基づく制振機能によって振動を吸
収することができる。さらに、弾性体１８の変形に伴っ
て、液室３２が拡縮して液室３２内の電気粘性流体Ｅに
流動が生じ、電気粘性流体Ｅの流動による液体流動の粘
性抵抗に基づく減衰作用で振動が減衰されて、車体４０
側に振動が伝達され難くなる。

【００３０】すなわち、例えば高速走行等では、弾性体
１８の変形及び液室３２内の電気粘性流体Ｅの流動によ
り、防振効果を奏することになる。

【００３１】一方、図１に示すように、この車両が路面
上の突起８０を通過する瞬間等のように突発的で大きな
振幅の振動が伝達された場合には、予め一対の電極２
６、２８へ電圧を印加しない状態としてあるので、弾性
体１８の変形及び電気粘性流体Ｅの流動で、この強制的
に加えられた振動に対応することができる。従って、図
５に示すように、実線で示す従来のブッシュに対して、
点線で示す本実施例のブッシュ１０の振幅が長さＬだけ
小さくなる。

【００３２】そして、センサ５４がトレーリングアーム
４４の振動を検出して、突起８０の通過直後である０．
２〜０．３秒（ｔとして図５に示す）後に、コントロー
ラ５２が、このセンサ５４からの信号に基づいて電圧を
制御しつつ一対の電極２６、２８へ電圧を印加して、電
気粘性流体Ｅに電界を加える。この結果、これに伴って
一対の電極２６、２８間で電気粘性流体Ｅが固化して、
電気粘性流体Ｅの液室３２内での流動を妨げる。

【００３３】従って、この状態では、ブッシュ１０の動
ばね係数が大きくなると共に高減衰となって、振動が伝
達された後に残った自由振動を図５に示すように、早期
に減衰することが可能となる。

【００３４】さらに、本実施例では、トレーリングアー
ム４４の振動の振幅の大きさに基づいて電圧値の大きさ
を制御しつつ、一対の電極２６、２８へ電圧を印加する
ことができるので、より的確にハーシュネスに対応する
ことが可能となる。

【００３５】以上より、ハーシュネスに対応し、車両の
乗り心地を向上することができる。また、これに伴っ
て、電界作用を生じさせるだけの少ない消費電力で、衝
撃的な振動の低減が可能となった。

【００３６】次に、本発明に係る防振装置をサスペンシ
ョン装置用のブッシュに適用した第２実施例を図６に示
し、この図に基づき本実施例を説明する。尚、第１実施
例と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明を
省略する。

【００３７】第１実施例と同様にブッシュ１０を構成す
る外筒金具１２、内筒金具１６及び弾性体１８等を有し
ているものの、電極板２６を張り付けた一対の絶縁体２
２の替わりに、円環状に形成された電極リング６６を内
周側に張り付けた同じく円環状の絶縁体６２が、外筒金
具１２の内周側に嵌合されて配置されている。

【００３８】また、電極板２８を張り付けた一対の絶縁
体２４の替わりに、円環状に形成された電極リング６８
を外周側に張り付けた同じく円環状の絶縁体６４が、内
筒金具１６の外周側に嵌合されて配置されている。

【００３９】従って、本実施例は、第１実施例と同様の
作用、効果を奏するだけでなく、それぞれ一対の絶縁体
２２、２４に張り付けられた電極板２６、２８の替わり
に、円環状に形成された電極リング６６、６８が採用さ
れているので、液室３２内全体に電界が加わるようにな
る。この為、電気粘性流体Ｅ全体を固化することがで
き、より一層の効果を奏することになる。

【００４０】また、それぞれ一対の絶縁体２２、２４に
張り付けられた電極板２６、２８の替わりに、それぞれ
一つづつの電極リング６６、６８が採用されているの
で、部品点数が削減されて、部品コストが低減されると
いう効果を有する。

【００４１】尚、上記各実施例において、振動受け部と
なる車体４０にブッシュ１０の内筒金具１６を連結し、
振動発生部となるトレーリングアーム４４に外筒金具１
２を連結するようにしたが、この逆に外筒金具１２を車
体４０し、内筒金具１６をトレーリングアーム４４に連
結する構造としてもよい。

【００４２】さらに、本実施例のブッシュ１０をトレー
リングアームの替わりに他のタイプのアーム等に取付け
るようにしてもよい。例えばセミトレーリングアームタ
イプに取付けても、上記と同様な作用、効果を奏するこ
とができることは言うまでもない。

【００４３】一方、外筒金具１２及び内筒金具１６と、
電極板２６、２８、電極リング６６、６８との間を絶縁
体が絶縁しているが、この絶縁体の材質として、合成樹
脂或いはセラミック等が考えられる。

【００４４】そして、上記実施例において、一対の電極
をそれぞれコントローラに接続したが、一方の電極をア
ースすることにより、もう一方の電極のみをコントロー
ラ５２に接続するようにしてもよい。さらに、センサ５
４も、トレーリングアーム４４に取付ける替わりに、タ
イヤ４２を支持する車軸や、ブッシュ１０自体に取付け
るようにしてもよい。

【００４５】尚、上記実施例において、路面上の突起を
通過する際の作用を一例として説明したが、車両が路面
上の段差、あるいは荒れた路面を通過する際にも、実施
例と同様に作用することになる。

【００４６】また、外筒金具、内筒金具及び弾性体等の
形状なども実施例のものに限定されるものではない。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の防振装置
は、ハーシュネスに対する性能を向上させて車両の乗り
心地が向上するという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るブッシュが採用され
た車両の側面部分断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係るブッシュの概略構成
図である。

【図３】本発明の第１実施例に係るブッシュの側面部分
断面図である。

【図４】図３の４−４矢視線断面図である。

【図５】本発明の第１実施例に係るブッシュによる振動
の減衰特性を示す図であって、タイヤのホィールセンタ
あるいはブッシュにおける車両の前後方向の振動を示す
図である。

【図６】本発明の第２実施例に係るブッシュの断面図で
あって、図３の４−４矢視線に対応する断面図である。

【図７】従来技術に係るサスペンション装置を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１０ ブッシュ（防振装置） １２ 外筒金具（第１の取付部材） １４ 弾性体 １６ 内筒金具（第２の取付部材） ２６ 電極板（第１の電極） ２８ 電極板（第２の電極） ３２ 液室 ５２ コントローラ（制御部材） ５４ センサ ６６ 電極リング（第１の電極） ６８ 電極リング（第２の電極）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動発生部及び振動受部の一方に連結さ
   れる第１の取付部材と、 振動発生部及び振動受部の他方に連結される第２の取付
   部材と、 前記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に介在
   されて取付けられる弾性体と、 前記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に介在
   されて形成され且つ電界の強ささに応じて粘性が変化す
   る電気粘性流体が封入された液室と、 前記液室に面するように前記第１の取付部材に設置され
   る第１の電極と、 前記液室に面するように前記第２の取付部材に設置され
   る第２の電極と、 前記一対の電極の内の少なくともいずれかに接続され且
   つ伝達される振動の種類に合わせて前記一対の電極へ印
   加する電圧を制御する制御部材と、 を有することを特徴とする防振装置。
2. 【請求項２】 振動発生部及び振動受部の一方に連結さ
   れる第１の取付部材と、 振動発生部及び振動受部の他方に連結される第２の取付
   部材と、 前記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に介在
   されて取付けられる弾性体と、 前記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に介在
   されて形成され且つ電界の強ささに応じて粘性が変化す
   る電気粘性流体が封入された液室と、 前記液室に面するように前記第１の取付部材に設置され
   る第１の電極と、 前記液室に面するように前記第２の取付部材に設置され
   る第２の電極と、 振動発生部側から伝達される振動を検出するセンサと、 前記一対の電極に接続され且つ前記センサからの信号に
   基づいて前記一対の電極へ印加する電圧を制御する制御
   部材と、 を有することを特徴とする防振装置。