Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Aufhängungssystem zum Lagern eines Antriebsaggregats in einem
Fahrzeug an einer Fahrzeugkarosserie und insbesondere auf ein
Aufhängungssystem für ein Antriebsaggregat, das quer zu einer
Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs montiert ist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
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Wenn ein Antriebsaggregat, das aus einem Motor und einem
Getriebe zusammengebaut ist, quer in eine Vorwärts- und
Rückwärtsrichtung eines Fahrzeugs montiert ist, d. h., dass
Kurbelwellen senkrecht zu einer Vorwärts- und Rückwärtsrichtung
eines Fahrzeugs montiert sind, ist ein Beispiel eines Systems
zum Aufhängen des Antriebsaggregats an der Fahrzeugkarosserie,
dass Halterungen, die hauptsächlich eine statische Last des
Antriebsaggregats halten, links und rechts des Antriebsaggregats
montiert sind, die in der vertikalen Fläche sind, die die
Längshauptachse der Massenträgheit in eine Wälzrichtung des
Antriebsaggregats beinhaltet (nachstehend eine
Längshauptmassenträgheitsachse genannt). Nachstehend wird das
System als ein Hauptachsenmassenträgheitshalterungssystem
bezeichnet.
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Hier ist eine Hauptmassenträgheitsachse eine Achse, wenn ein
fester Körper um eine Achse gedreht wird, die kein Moment
erzeugt, das dazu tendiert, eine Richtung der Drehachse zu
ändern, die den festen Körper aus Sicht einer Koordinatenachse
dreht. Eine Längshauptmassenträgheitsachse ist einem
Antriebsaggregat inhärent und verläuft durch den Schwerpunkt des
Antriebsaggregats.
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Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-001151
offenbart ein Hauptachsenmassenträgheitshalterungssystems
entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, in
dem zusätzlich zu den linken und rechten Halterungen, zum
Haltern der statischen Last des Antriebsaggregats Halterungen
die eine Momentreaktionskraft des Antriebsaggregats absorbieren,
in einer Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Antriebsaggregats
vorgesehen und werden vordere Halterung und hintere Halterung
genannt.
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Wie in der Offenlegungsschrift beschrieben, ist es jedoch
bekannt, dass, wenn Leerlauf auftritt, Einflüsse der
Fahrzeugvibration auf den Vibrationseingang auf die vordere
Halterung groß sind. Wie in Fig. 6 gezeigt, ist eine
Schwingungsform eines Karosserierahmens eine zweigeteilte
Biegeschwingungsform. Dies ist so, da je näher in der Umgebung
des Antriebsaggregats der Ausläufer des Karosserierahmens ist,
desto höher die Sensibilität wird. In Fig. 6 zeigt die
durchgezogene Linie einen Rahmen des Karosserierahmens, wenn ein
Motor stoppt, während die gestrichelte Linie eine
Schwingungsform des Karosserierahmens zeigt, wenn Leerlauf
stattfindet.
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Daher ist es, um die Wälzsteifigkeit um die Hauptachse des
Massenträgheitshalterungssystems zu erhöhen, vorteilhaft für
eine Leerlaufvibration, eine Federkonstante in eine Aufwärts-
und Abwärtsrichtung der hinteren Halterung größer einzustellen,
als in eine Aufwärts- und Abwärtsrichtung der vorderen
Halterung. Dies ist so, da, wenn die Federkonstante der vorderen
Halterung in die Aufwärts- und Abwärtsrichtung größer
eingestellt ist, der Einfluss auf die Fahrzeugvibration im
Leerlaufzustand groß wird.
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Daher ist es in dem
Hauptachsenmassenträgheitshalterungssystem in Betracht gezogen,
die Federkonstante der hinteren Halterung in die Aufwärts- und
Abwärtsrichtung größer als die der vorderen Halterung in die
Aufwärts- und Abwärtsrichtung einzustellen.
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Wenn die Federkonstante der vorderen Halterung und der
hinteren Halterung wie vorstehend erwähnt eingestellt ist,
verläuft jedoch eine elastische Hauptachse in die Wälzrichtung
(nachstehend als elastische Längshauptachse bezeichnet) nicht
durch den Schwerpunkt des Antriebsaggregats durch das
Ungleichgewicht der Feder in einem Aufhängungssystem. Folglich
treten Probleme auf, dass eine Fahrzeugvibration schlimmer wird,
wenn Leerlauf oder eine Fahrzeugvibration einhergehend mit einer
Kurbelvibration auftritt, die erzeugt wird, wenn ein Motor
gestartet wird.
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Hier ist eine elastische Hauptachse eine Achse, wenn Kraft
entlang einer bestimmten Achse in einer Federvorrichtung
(Aufhängungsvorrichtung) angelegt wird, wobei eine Richtung der
Kraft und eine Richtung der elastischen Versetzung
übereinstimmen und keine schräge Versetzung erzeugen. Die
elastische Hauptachse betrifft nur die Festigkeit und die
Position der Feder und betrifft nicht die Masse oder einen
Schwerpunkt.
Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Aufhängungssystem für ein Antriebsaggregat vorzusehen, das
Fahrzeugvibrationen aufgrund von Leerlaufvibration usw.
verringert, um zusätzlich ein Gleichgewicht der Feder des
Aufhängungssystems durch Montieren von Halterungen zum Tragen
einer statischen Last des Antriebsaggregats vorwärts in Bezug
auf die vertikale Fläche vorzusehen, die durch die
Längshauptachse der Massenträgheit verläuft.
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Die vorstehend beschriebene Aufgabe wird durch die
nachstehenden Einrichtungen gelöst, dass (1) das
Aufhängungssystem für das Antriebsaggregat entsprechend der
vorliegenden Erfindung ein Aufhängungssystem ist, das ein
Antriebsaggregat an einer Fahrzeugkarosserie trägt, dass quer in
eine Vorwärts- und Rückwärtsrichtung eines Fahrzeugs montiert
ist, mit;
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einer motorseitigen Halterung und einer getriebeseitigen
Halterung zum Tragen einer statischen Last des
Antriebsaggregats, die an der Motor- und an der Getriebeseite
angeordnet sind, die zur Linken und Rechten des
Antriebsaggregats positioniert sind, und die in der Nähe der
vertikalen Fläche sind, die die Längshauptachse der
Massenträgheit des Antriebsaggregats beinhaltet; und
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einer vorderen Halterung und einer hinteren Halterung zum
Absorbieren eines Reaktionsmoments des Antriebsaggregats, die in
die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Antriebsaggregats
angeordnet sind;
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wobei die hintere Halterung eine größere Federkonstante hat
als die vordere Halterung und wobei mindestens entweder die
motorseitige Halterung oder die getriebeseitige Halterung
vorwärts in Bezug auf die vertikale Fläche angeordnet ist, die
die Längshauptachse der Massenträgheit beinhaltet.
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Entweder die motorseitige Halterung oder die getriebeseitige
Halterung, die vorwärts in Bezug auf die vertikale Fläche
angeordnet sind, die die Längshauptachse der Massenträgheit
beinhaltet, verringern Fahrzeugvibrationen so, dass zusätzlich
Ungleichgewicht zwischen der vorderen Halterung und der hinteren
Halterung auftritt, um eine Wälzsteifigkeit zu erhöhen.
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Des Weiteren kann die Erfindung ausgeführt werden, indem
entweder die motorseitige Halterung oder die getriebeseitige
Halterung zu der Rechten oder Linken des Antriebsaggregats
montiert werden.
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(2) Des Weiteren ist bei dem Aufhängungssystem für das
Antriebsaggregat entsprechend der vorliegenden Erfindung unter
der Voraussetzung des vorstehenden Aufbaus (1) die motorseitige
Halterung rückwärts in Bezug auf die vertikale Fläche
angeordnet, die die Längshauptachse der Massenträgheit
beinhaltet, wobei die getriebeseitige Halterung vorwärts in
Bezug auf die vertikale Fläche angeordnet ist, die die
Längshauptachse der Massenträgheit beinhaltet, wobei die
motorseitige Halterung eingestellt ist, dass die Federkonstante
kleiner als die der getriebeseitigen Halterung ist.
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Da der Motorvibrationseingang in der motorseitigen Halterung
größer als in der getriebeseitigen Halterung ist, wird durch
diesen Aufbau ermöglicht, das Geräusch des Motors zu verringern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine Draufsicht eines Aufhängungssystems
entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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Fig. 2 ist eine Draufsicht eines Aufhängungssystems
entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
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Fig. 3 ist eine Draufsicht eines Aufhängungssystems
entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
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Fig. 4 ist eine Draufsicht eines Aufhängungssystems
entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
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Fig. 5 ist ein Diagramm, das Bodenvibrationen eines
Aufhängungssystems für ein Antriebsaggregat zeigen; und
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Fig. 6 stellt eine Vibrationsform eines Karosserierahmens
bei Leerlaufvibration dar.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele entsprechend der
vorliegenden Erfindung des Aufhängungssystems für das
Antriebsaggregat werden nachstehend in Bezug auf die
begleitenden Fig. 1 bis 5 beschrieben werden. Die
nachstehenden Ausführungsbeispiele sind an einem
frontmotorfrontgetriebenen (FF) Fahrzeug ausgeführt. In den Fig. 1 bis
4 bezeichnet Fr eine Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs, wobei RH
eine rechte Richtung eines Fahrzeugs bezeichnet.
(Ausführungsbeispiel 1)
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Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines Aufhängungssystems für
das Antriebsaggregat in dem Fahrzeug der FF-Bauart in einem
ersten Ausführungsbeispiel. Das Antriebsaggregat 1 ist aus einem
Motor 2 und einem Getriebe 3 zusammengebaut und ist quer in eine
Vorwärts- und Rückwärtsrichtung eines Fahrzeugs montiert. In
anderen Worten sind Kurbelwellen (nicht gezeigt) des Motors 2
entlang der senkrechten Achse zu der Vorwärts- und
Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Das Getriebe 3 ist
auf der linken Seite des Motors 2 angeordnet. In der Zeichnung
bezeichnet G einen Schwerpunkt des Antriebsaggregats 1.
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Das Antriebsaggregat 1 ist durch vier Halterungen
aufgehängt, d. h. eine linksseitige Halterung 11, eine
rechtsseitige Halterung 12, eine vordere Halterung 13 und eine
hintere Halterung 14, die an einen Karosserierahmen
(Fahrzeugkarosserie) 4 des Fahrzeugs gebaut sind.
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Die linksseitige Halterung 11 und die rechtsseitige
Halterung 12 dienen hauptsächlich zum Tragen der statischen Last
des Antriebsaggregats 1 und sind in die Vorwärtsrichtung des
Fahrzeugs 12 angeordnet, um einen bestimmten Betrag von der
vertikalen Fläche, die die Längshauptachse der Massenträgheit I
des Antriebsaggregats 1 beinhaltet, versetzt. Die linksseitige
Halterung 11 ist in der linken Richtung des Fahrzeugs
angeordnet, die die Getriebeseite ist, wobei die rechtsseitige
Halterung 12 in die rechte Richtung des Fahrzeugs angeordnet
ist, die die Motorseite ist. In anderen Worten stellt in diesem
Ausführungsbeispiel die linksseitige Halterung 11 die
getriebeseitige Halterung dar, wobei die rechtsseitige Halterung
12 die motorseitige Halterung darstellt.
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Die vordere Halterung 13 und die hintere Halterung 14 sind
hauptsächlich zum Absorbieren einer Momentreaktionskraft des
Antriebsaggregats 1. Die vordere Halterung 13 ist in einer
vorderen Richtung des Antriebsaggregats 1 angeordnet, wobei die
hintere Halterung 14 in die hintere Richtung des
Antriebsaggregats 1 angeordnet ist.
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In dem Aufhängungssystem ist die Federkonstante in die
Aufwärts- und Abwärtsrichtung der hinteren Halterung 14 größer
eingestellt als die Federkonstante der Aufwärts- und
Abwärtsrichtung der vorderen Halterung 13, so dass die
Wälzsteifigkeit erhöht wird. Der Grund, dass die Federkonstante
in die Aufwärts- und Abwärtsrichtung der vorderen Halterung 13
nicht groß eingestellt ist, ist, dass, im Leerlaufzustand die
Einflüsse auf die Fahrzeugvibration beim Vibrationseingang auf
die vordere Halterung 13 größer ist, als beim Vibrationseingang
auf die hintere Halterung 14.
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Das so konstruierte Aufhängungssystem ermöglicht beides zu
verringern, die Fahrzeugvibration, die durch eine
Kurbelvibration begleitet wird, die zum Zeitpunkt des Starts des
Motors erzeugt wird, und die Fahrzeugvibration des
Leerlaufzustands. Die linksseitige Halterung 11 und die
rechtsseitige Halterung 12 sind in die Richtung vor der
vertikalen Fläche, die die Längshauptachse der Massenträgheit I
beinhaltet, zusätzlich zum Ungleichgewicht der vorderen
Halterung 13 und der hinteren Halterung 14 angeordnet. Folglich
verläuft die elastische Längshauptachse durch den Schwerpunkt G
oder in der Nähe dessen, wobei die Wälzvibration des
Antriebsaggregats 1 und die Bewegung in die vertikale Richtung
des Schwerpunkts G des Antriebsaggregats 1 annähernd entkoppelt
werden, so dass eine Versetzung der vertikalen Richtung des
Schwerpunkts G des Antriebsaggregats 1 durch den Wälzeintrag des
Antriebsaggregats 1 erheblich verringert wird.
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Des Weiteren verbessert dies dadurch, dass mehr Komfort
gegeben wird, wenn auf einem rauhen Untergrund gefahren wird.
Durch Entkoppeln der Wälzvibration des Antriebsaggregats 1 und
der Bewegung in die vertikalen Richtung des Schwerpunkts G des
Antriebsaggregats 1, wird das Auftreten der Wälzvibration des
Antriebsaggregats 1 durch die Auf- und Abwärtsvibration
unterdrückt, die von der Straße eingegeben wird und wirkt ferner
auf den Schwerpunkt G des Antriebsaggregats 1 begleitet von dem
Straßeneinfluss.
(Ausführungsbeispiel 2)
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Fig. 2 ist eine Draufsicht, die ein zweites
Ausführungsbeispiel des Aufhängungssystems des Antriebsaggregats
zeigt.
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Das zweite Ausführungsbeispiel zeigt beispielhaft, dass die
rechtsseitige Halterung 12 auf der vertikalen Fläche angeordnet
ist, die die Längshauptachse der Massenträgheit I des
Antriebsaggregats 1 beinhaltet, wobei nur die linksseitige
Halterung 11 in die Richtung vor der vertikalen Fläche
angeordnet ist, die die Längshauptachse der Massenträgheit I des
Antriebsaggregats 1 beinhaltet.
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In diesem Aufhängungssystem entsprechend dem zweiten
Ausführungsbeispiel wird ebenso die Fahrzeugvibration
verringert, die durch die Kurbelvibration bei niedriger
Frequenz, die erzeugt wird, wenn der Motor gestartet wird, und
durch die Fahrzeugvibration im Leerlaufzustand begleitet wird,
was daher in einer Verbesserung des Fahrkomforts in dem Fahrzeug
resultiert.
(Ausführungsbeispiel 3)
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Fig. 3 ist eine Draufsicht, die ein drittes
Ausführungsbeispiel des Aufhängungssystems des Antriebsaggregats
zeigt.
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Das dritte Ausführungsbeispiel zeigt beispielhaft, dass die
linksseitige Halterung 11 auf der vertikalen Fläche angeordnet
ist, die die Längshauptachse der Massenträgheit I des
Antriebsaggregats 1 beinhaltet, und nur die rechtsseitige
Halterung 12 in die Richtung vor der vertikalen Fläche
angeordnet ist, die die Längshauptachse der Massenträgheit I des
Antriebsaggregats 1 beinhaltet.
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In diesem Aufhängungssystem entsprechend dem dritten
Ausführungsbeispiel wird ebenso die Fahrzeugvibration
verringert, die durch die Kurbelvibration bei niedriger
Frequenz, die erzeugt wird, wenn der Motor gestartet wird, und
der Fahrzeugvibration im Leerlaufzustand begleitet wird, was
daher in einer Verbesserung des Fahrkomforts in dem Fahrzeug
resultiert.
(Ausführungsbeispiel 3)
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Fig. 4 ist eine Draufsicht, die ein viertes
Ausführungsbeispiel des Aufhängungssystems des Antriebsaggregats
zeigt.
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In dem vierten Ausführungsbeispiel ist die linksseitige
Halterung 11 in die Richtung vor der vertikalen Fläche
angeordnet, die die Längshauptachse der Massenträgheit I des
Antriebsaggregats 1 beinhaltet, wobei die rechtsseitige
Halterung 12 in die Richtung hinter der vertikalen Fläche
angeordnet ist, die die Längshauptachse der Massenträgheit I des
Antriebsaggregats 1 beinhaltet. Die Federkonstante in die
Aufwärts- und Abwärtsrichtung der rechtsseitigen Halterung 12
ist kleiner eingestellt, als die Federkonstante in die Aufwärts-
und Abwärtsrichtung der linksseitigen Halterung 12, wobei die
elastische Längshauptachse der linksseitigen Halterung 11 und
der rechtsseitigen Halterung 12 in die Richtung vor der
Hauptachse der Massenträgheit I des Antriebsaggregats 1
angeordnet ist. Die Gründe für diese Einstellung sind
nachstehend erläutert.
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Da die rechtsseitige Halterung 12 nahe des Motors 2
angeordnet ist, ist der Motorvibrationseingang größer als an der
linksseitigen Halterung 11, die weit von dem Motor 2 entfernt
angeordnet ist. Des Weiteren wird, wie vorstehend erwähnt, in
der Nähe des Antriebsaggregats 1 die Sensitivität höher, da der
Karosserierahmen 4 näher zu dessen Ausläufern ist.
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Daher, wenn die Federkonstante in die Aufwärts- und
Abwärtsrichtung der rechtsseitigen Halterung 12 kleiner als die
Federkonstante in die Aufwärts- und Abwärtsrichtung der
linksseitigen Halterung 11 ist, und die rechtsseitige Halterung
12 in die Richtung hinter der vertikalen Fläche angeordnet ist,
die die Längshauptachse der Massenträgheit I enthält, kann das
Geräusch, das in dem Motor 2 ist, das auf den Karosserierahmen 4
durch die rechtsseitige Halterung 12 übertragen wird, verringert
werden.
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Des Weiteren kann, durch die Anordnung, dass die
linksseitige Halterung 11 in die Richtung vor der vertikalen
Fläche angeordnet ist, die die Längshauptachse der
Massenträgheit I des Antriebsaggregats 1 enthält, und die
elastische Längshauptachse der linksseitigen Halterung 11 und
die rechtsseitige Halterung 12 in die Richtung vor der
Längshauptachse der Massenträgheit I des Antriebsaggregats 1
angeordnet sind, Ungleichgewicht zwischen der vorderen Halterung
13 und der hinteren Halterung 14 hinzugeführt werden, so dass
die Wälzvibration des Antriebsaggregats 1 und die Bewegung der
Verschiebungsrichtung des Schwerpunkts G des Antriebsaggregats 1
annähernd entkoppelt werden kann.
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Daher können in dem Aufhängungssystem des vierten
Ausführungsbeispiels die Fahrzeugvibrationen, die durch die
Kurbelvibration der niedrigen Frequenz begleitet werden, die
erzeugt wird, wenn das Fahrzeug gestartet wird und im
Leerlaufzustand ist, verringert werden, wodurch daher der
Fahrkomfort in dem Fahrzeug mehr verbessert wird.
(Versuchsergebnis)
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Fig. 5 zeigt ein Ergebnis, das im Zusammenhang mit einer
Vibration eines Fahrzeugbodens mittels Versuchen erforscht
wurde, in denen gängige Fahrzeuge verwendet werden. Die Achse
der Abszisse ist eine Vibrationsfrequenz des Antriebsaggregats
1, wobei die Achse der Ordinate eine Beschleunigung einer
Bodenvibration ist. Hier ist die Vibrationsfrequenz Anzahl der
Zündungen des Motors 2 pro Sekunde.
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In der Figur zeigt die gestrichelte Linie des herkömmlichen
Hauptachsenmassenträgheitshalterungssystems. Die durchgezogene
Linie O zeigt die Ausführung des ersten Ausführungsbeispiels,
die durchgezogene Linie O zeigt die Ausführung des zweiten und
des dritten Ausführungsbeispiels und die durchgezogene Linie O
zeigt die Ausführung des vierten Ausführungsbeispiels.
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Durch das experimentellen Ergebnis der ersten, zweiten,
dritten und vierten Ausführungsbeispiele ist es erwiesen, dass
die Fahrzeugvibration, die durch Kurbelvibration, die erzeugt
wird, wenn der Motor startet, oder durch die Fahrzeugvibration
im Leerlaufzustand begleitet wird, verglichen mit Herkömmlichen,
verringert werden kann.