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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vibrationssteuervorrichtung und insbesondere auf eine Vibrationssteuervorrichtung,
wobei ein Schwinger der Rotationsart in einem Kanal vorgesehen ist,
der eine Verbindung zwischen einer Hauptkammer und einer Nebenkammer
schafft und bei einer bestimmten Frequenz der eingeleiteten Vibrationen
in Schwingungen versetzt wird, um eine Flüssigkeit in der Hauptkammer
in Schwingungen zu versetzen, um dadurch eine dynamische Federkonstante
für Vibrationen
der bestimmten Frequenz zu reduzieren.
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Vibrationssteuervorrichtungen und
insbesondere eine Kraftfahrzeugmotoraufhängung müssen mit einem breiten Frequenzbereich
umgehen, da ein Motor als eine Antriebsquelle bei verschiedenen Umständen zwischen
einem Zustand eines Leerlaufbetriebs bis zu einem Zustand eines
Betriebs mit maximaler Drehzahl betrieben wird. Um mit einer Vielzahl
von derartigen Zuständen
umzugehen, wurde eine Vibrationssteuervorrichtung vorgeschlagen,
die aus der Offenlegungsschrift der Japanischen Ungeprüften Patentanmeldung
Nr. 5-149369 bekannt ist, wobei ein Oszillator, wie beispielsweise
eine Schwingspule, in einer Flüssigkeitskammer
vorgesehen ist, der in der Lage ist, mit einer bestimmten Frequenz
in Schwingungen versetzt zu werden.
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Übrigens
ist es bei einer derartigen gut bekannten Anordnung notwendig, in
der Flüssigkeitskammer
ein bewegliches Stück
vorzusehen, das aus einem Kolben oder dergleichen zusammengesetzt ist,
sowie eine Schwingspule, die aus einem Elektromagneten oder dergleichen
zum Antreiben des beweglichen Stücks
zusammengesetzt ist, so dass es ein Problem gibt, dass die Anzahl
der Teile im allgemeinen erhöht
ist, um die gesamte Vorrichtung schwer herzustellen. Es gibt auch
verschiedene Probleme, wie beispielsweise die Baugröße der Vorrichtung
oder eine Erhöhung
der Herstellungskosten aufgrund der Notwendigkeit der großen Herstellung
eines Elektromagneten oder des Begrenzens eines Elektromagnetenspalts
auf eine kleine Größe angesichts
einer großen
Antriebskraft, da Magnetkräfte auf
der Grundlage von elektromagnetischen Wellen als eine Antriebsquelle
verwendet werden. Um diese Probleme zu lösen, hat der Anmelder der vorliegenden
Anmeldung eine gut bekannte Vibrationssteuervorrichtung mit einem
durch Unterdruck angetriebenen Schwinger vorgeschlagen und hergestellt,
die einen Unterdruckansaugdruck des Motors als eine Antriebsquelle
für eine
Oszillationsantriebseinrichtung verwendet (siehe Offenlegungsschrift
der Japanischen Ungeprüften
Patentanmeldung Nr. 10-184775). Bei der herkömmlichen, durch Unterdruck
angetriebenen Art, die vorstehend beschrieben ist, muss jedoch ein
zusätzlicher
Mechanismus, wie beispielsweise eine Filterblende oder ein Seitenabzweigmechanismus
vorgesehen sein, um eine Wellengestalt einer Kraft herzustellen,
die durch den Schwinger mit einer normalen Sinuswellengestalt erzeugt
wird. Infolgedessen wird die Vorrichtung auf problematische Weise
als ein Ganzes komplex.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht
in der Schaffung einer Vibrationssteuervorrichtung, die einfacher
aufgebaut und leichter ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen werden
durch die Unteransprüche
beschrieben.
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Mit einer derartigen Anordnung der
Erfindung wird der eingespeiste Strom oder dergleichen zu dem elektromagnetischen
Drehstellglied gesteuert, um dadurch das einfache Erzeugen einer
Kraftwelle (Vibrationswelle) mit einer vorgegebenen Frequenz und
einem Sollbetrag zu ermöglichen.
Infolgedessen wird es möglich,
die Absorption und Isolation von verschiedenen Vibrationen einschließlich Motorvibrationen
hoher Ordnungen zu betrachten.
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1 zeigt
eine vertikale Schnittansicht einer gesamten Bauweise gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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2 zeigt
eine Teilschnittansicht einer Bauweise eines oszillierenden Kolbens
und zugehöriger Teile,
die einen wesentlichen Teil des Ausführungsbeispiels bilden.
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3 zeigt
eine vertikale Schnittansicht einer gesamten Bauweise gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. Die Vorrichtung
gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
weist im wesentlichen folgendes auf, wie in 1 gezeigt ist: ein erstes Verbindungselement 91,
das an einer Seite eines vibrierenden Körpers montiert ist, ein zweites
Verbindungselement 95, das an einem Element auf einer Seite
einer Fahrzeugkarosserie montiert ist, einen Isolator 8,
der aus Gummi hergestellt ist und zwischen dem ersten Verbindungselement 91 und
dem zweiten Verbindungselement 95 vorgesehen ist, um Vibrationen
von dem vibrierenden Körper
zu isolieren, eine Hauptkammer 6 und eine Nebenkammer 7,
die in Reihe mit dem Isolator 8 angeordnet sind und mit einem
inkompressiblen Fluid (Flüssigkeit)
gefüllt
sind, eine Blende 5, die das Fließen der Flüssigkeit zwischen der Hauptkammer 6 und
der Nebenkammer 7 ermöglicht,
ein Teilungselement 3 zum Teilen der Hauptkammer 6 und
der Nebenkammer 7, eine Membran 4, die teilweise
eine Wand der Nebenkammer 7 definiert, um die Kammer von
der Atmosphäre
zu teilen, einen Schwinger 1, der in der Mitte eines Verbindungskanals 35 vorgesehen
ist, der eine Verbindung schafft zwischen der Hauptkammer 6 und
der Nebenkammer 7, um die Flüssigkeit in der Hauptkammer 6 bei einer
bestimmten Frequenz der eingeleiteten Vibration zum Schwingen zu
veranlassen, und ein Drehstellglied 2 zum Antreiben des
oszillierenden Kolbens 11, der den Schwinger 1 definiert.
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Bei einer derartigen Anordnung ist
der Schwinger 1 in der Umgebung des Verbindungskanals 35 vorgesehen,
der die Hauptkammer 6 mit der Nebenkammer 7 verbindet,
wie in 2 gezeigt ist, und
weist im wesentlichen einen Rotor 15, der durch das Drehstellglied 2 angetrieben
wird, das später
beschrieben wird, einen blattförmigen
oszillierenden Kolben 11, der in einer radialen Richtung
des Rotors 15 angeordnet ist, und eine Antriebswelle 12 auf,
die koaxial mit dem Rotor 15 vorgesehen ist und der Übertragung
der Antriebskraft des Drehstellglieds 2 auf den Rotor 15 und
auf den oszillierenden Kolben 11 dient. Zusätzlich zu
einer derartigen Anordnung ist der oszillierende Kolben 11,
wie in 2 gezeigt ist, normalerweise
in dem Verbindungskanal 35 auf eine Weise angeordnet, um
den Fluss der Flüssigkeit
zwischen der Hauptkammer 6 und der Nebenkammer 7 abzusperren,
kann aber auch angeordnet sein (eingebaut), wie durch eine gestrichelte
Linie in 2 gezeigt ist,
um ein freies Fließen
der Flüssigkeit durch
den Verbindungskanal 35 zwischen der Hauptkammer 6 und
der Nebenkammer 7 zu ermöglichen.
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Das Drehstellglied 2 zum
Antreiben des Schwingers 1 der vorstehenden Bauweise mit
einer vorgegebenen Frequenz weist auch im wesentlichen folgendes
auf, wie in 1 gezeigt
ist: einen zylinderförmigen
Permanentmagneten 21, der bei einem Ende der Antriebswelle 12 vorgesehen
ist zum Antreiben des Schwingers 1, und einen Elektromagneten
(Spule) 22, der in der Umgebung des Permanentmagneten 21 zum
Antriebsdrehen (Oszillationsbewegung) des Permanentmagneten 21 bei
einer bestimmten Frequenz der eingeleiteten Vibrationen vorgesehen
ist. Des weiteren wirkt eine zu dem drehenden Stellglied 2 gehörende Steuereinrichtung,
um auf steuernde Weise einen vorgegebenen Strom zu dem Elektromagneten
(Spule) 22 zuzuführen
und auf steuernde Weise eine stationäre Position (Anhalteposition)
des Permanentmagneten 21 bei einer bestimmten Position
einzurichten.
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Die Steuereinrichtung 25 ist
ein Mikrocomputer, der hauptsächlich
aus einer Mikroprozessoreinheit (MPU) usw. zusammengesetzt ist,
und führt
eine Steueraktion durch zum Antreiben des Drehstellglieds 22,
wodurch der oszillierende drehbare Kolben 11, der den Schwinger 1 bildet,
in dem Verbindungskanal 35 mit einer vorgegebenen Frequenz
angetrieben wird. Bei dieser Anordnung wird die Flüssigkeit
in der Hauptkammer 6, die mit dem Verbindungskanal 35 in
Verbindung steht, bei einer bestimmten Frequenz der eingeleiteten
Vibrationen zum Schwingen gebracht.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird nachfolgend
unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Das
Ausführungsbeispiel
ist im wesentlichen dasselbe wie das, welches unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben ist, außer dass der Montagezustand
in der vertikalen Richtung umgekehrt ist. Insbesondere ist das mit
dem Isolator 8 verbundene erste Verbindungselement 91 abwärts gerichtet
und bei seinem unteren Ende mit einem Montageträger (Motorträger) 99 versehen,
auf dem ein Motor montiert ist, der einen vibrierenden Körper bildet.
Somit ist die Nebenkammer 7 oberhalb der Hauptkammer 6 angeordnet,
deren Wand teilweise durch den Isolator 8 definiert ist,
mit dem Verbindungskanal 35 dazwischen. Die grundsätzliche
Bauweise außer
der vorstehend erwähnten
Punkte ist dieselbe wie die, welche unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben ist. Insbesondere ist in
dem Verbindungskanal 35, der die Hauptkammer 6 und
die Nebenkammer 7 miteinander verbindet, ein Schwinger 1 einschließlich des
oszillierenden drehbaren Kolbens 11 vorgesehen. Der Schwinger 1 wird
durch das Drehstellglied 2 mit einer vorgegebenen Frequenz
angetrieben, wie beispielsweise einen Drehmomentmotor oder dergleichen.
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Ein Betrieb dieser Ausführungsbeispiele
wird nachfolgend erläutert.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen
ist der Schwinger 1 zum In-Schwingung-Versetzen der Flüssigkeit
in der Hauptkammer 6 in dem Verbindungskanal 35 vorgesehen,
der eine Verbindung zwischen der Hauptkammer 6 und der Nebenkammer 7 herstellt,
und der oszillierende drehbare Kolben 11, der den Schwinger 1 bildet,
wird bei einer bestimmten Frequenz der eingeleiteten Vibrationen
durch das Drehstellglied 2 angetrieben. Wenn die eingeleitete
Vibration eine Motorleerlaufvibration ist, wird deshalb das Drehstellglied 2 bei
einer bestimmten Frequenz der eingeleiteten Vibrationen durch die
Steuereinrichtung 25 betätigt, wodurch der oszillierende
drehbare Kolben 11 des Schwingers 1 mit einer
vorgegebenen Frequenz betätigt
wird und schließlich
die Flüssigkeit
in der Hauptkammer 6 in Schwingungen versetzt wird, wodurch
eine Erhöhung des
Flüssigkeitsdrucks
in der Hauptkammer 6 absorbiert wird, die durch die Motorleerlaufvibrationen
verursacht wird, die durch den Isolator 8 aufgebracht werden.
Infolgedessen ist die dynamische Federkonstante eines Federsystems,
das durch die Vibrationssteuervorrichtung gebildet ist, reduziert,
wodurch eine Absorption und Isolation der Motorleerlaufvibrationen
bewirkt wird.
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Für
ein Schütteln
des Motors, das Vibrationen mit einer niedrigeren Frequenz als die
der Motorleerlaufvibrationen sind, mit ungefähr 10 Hz, ist es schwierig,
eine Vibrationsisolation mit der Reduktion der dynamischen Federkonstante
zu erreichen. Somit werden gemäß den Ausführungsbeispielen
Vibrationen mit dem Schütteln
des Motors durch Verbessern der Dämpfungseigenschaften der Vibrationssteuervorrichtung
unterdrückt
(gedämpft).
Insbesondere wird eine Steueraktion der Steuereinrichtung 25 verwendet,
um das Drehstellglied 2 bei einer bestimmten Position zu
fixieren. Dann werden der Rotor 15 und der oszillierende
drehbare Kolben 11 des Schwingers 1, die durch
die Antriebswelle 12 mit dem Drehstellglied 2 verbunden
sind, in einer Position fixiert, die durch eine durchgezogene Linie
in 2 angedeutet ist.
Dies erschwert es, dass die Hauptkammer 6 ihr Volumen ändert. Wenn
Vibrationen über
den Isolator 8 aufgebracht werden, fließt infolgedessen die Flüssigkeit
aus der Hauptkammer 6 durch die Drosselöffnung 5 hindurch
zu der Nebenkammer 7. Viskoser Widerstand während dem
Fließen
der Flüssigkeit
erzeugt eine vorgegebene Dämpfungskraft,
die wiederum das Schütteln
des Motors unterdrückt.
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Der oszillierende drehbare Kolben 11 ist
in einer Position fixiert, die durch eine gestrichelte Linie in 2 gezeigt ist, um Dröhngeräusche mit
einer Frequenz von 100 Hz bis 600 Hz in einem höheren Frequenzband als dem
von Motorleerlaufvibrationen zu beseitigen. Der oszillierende drehbare
Kolben 11 und der Schwinger 1 einschließlich dem
oszillierenden drehbaren Kolben 11 sind als ein Ganzes
durch eine Anweisung (Signal) von der Steuereinrichtung 25 fixiert,
wodurch die Flüssigkeit
aus der Hauptkammer 6 frei in die Nebenkammer 7 über den
Verbindungskanal 35 fließen kann. Selbst wenn Dröhngeräusche mit
einer besonderen Frequenz auf die Flüssigkeit in der Hauptkammer 6 übertragen
werden, kann infolgedessen derartige Flüssigkeit sanft zu der Nebenkammer 7 über den
Verbindungskanal 35 fließen, so dass der Flüssigkeitsdruck
in der Hauptkammer 6 von einem Anstieg abgehalten wird.
Wenn Vibrationen mit Dröhngeräuschen eingespeist
werden, wird deshalb die dynamische Federkonstante der Vibrationssteuervorrichtung
nicht erhöht,
und so können
derartige Vibrationen auf sanfte Weise absorbiert und isoliert werden.
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Erfindungsgemäß weist eine Vibrationssteuervorrichtung
der Flüssigkeitsabdichteart
folgendes auf: ein erstes Verbindungselement, das an einer Seite
eines vibrierenden Körpers
montiert ist, ein zweites Verbindungselement, das an einem Element auf
einer Seite einer Fahrzeugkarosserie montiert ist, einen Isolator,
der zwischen dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement vorgesehen
ist zum Isolieren von Vibrationen von dem vibrierenden Körper, eine
Hauptkammer, deren eine Wand teilweise durch einen Teil des Isolators
definiert ist und die mit einem inkompressiblen Fluid (Flüssigkeit)
gefüllt
ist, eine Nebenkammer, die mit der Hauptkammer über eine Drosselöffnung verbunden
ist und deren eine Wand durch eine Membran definiert ist, wobei
die Drosselöffnung,
die das Fließen
der Flüssigkeit
zwischen der Hauptkammer und der Nebenkammer ermöglicht, ein Teilungselement, das
die Hauptkammer und die Nebenkammer voneinander teilt, und mit einen
Schwinger zum In-Schwingung-Versetzen der Flüssigkeit in der Hauptkammer
bei einer bestimmen Frequenz der eingeleiteten Vibrationen, wobei
der Schwinger einen oszillierenden drehbaren Kolben aufweist, der
in der Mitte eines Verbindungskanals und bei dem Teilungselement
vorgesehen ist, wobei der Verbindungskanal eine Verbindung schafft
zwischen der Hauptkammer und der Nebenkammer, und der von einem
elektromagnetisches Drehstellglied mit einer vorgegebenen Frequenz
so angetrieben wird, dass eine Erhöhung des Flüssigkeitsdruckes in der Hauptkammer
absorbiert wird. Deshalb wird der eingespeiste Strom oder dergleichen
zu dem elektromagnetischen Drehstellglied gesteuert, um dadurch
ein Antreiben des oszillierenden drehbaren Kolbens 11 bei
einer bestimmten Frequenz der eingeleiteten Schwingungen zu ermöglichen
und somit eine Absorption und Isolation der Vibrationen einschließlich von
Motorvibrationen mit höherer
Ordnung zu erreichen. Bei der Anordnung mit einer derartigen Funktion
wirkt das elektromagnetische Drehstellglied mit einer einfachen
Bauweise auch zum einfachen Erhalten einer gewünschten erzeugten Kraft, die
ermöglicht,
dass die gesamte Vorrichtung einfach hergestellt wird, und somit
die gesamte Vibrationssteuervorrichtung leichtgewichtig hergestellt
wird.
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Außerdem ermöglicht eine geeignete Steuerung
des elektromagnetischen Drehstellglieds die Absorption und Isolation
verschiedener Vibrationen und Geräusche, wie beispielsweise Motorleerlaufvibrationen,
Schütteln
des Motors und Dröhngeräusche mit
der Verwendung eines einfachen Steuermechanismus.