JP2003104021A - 車両用サスペンション装置 - Google Patents
車両用サスペンション装置Info
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- JP2003104021A JP2003104021A JP2001302912A JP2001302912A JP2003104021A JP 2003104021 A JP2003104021 A JP 2003104021A JP 2001302912 A JP2001302912 A JP 2001302912A JP 2001302912 A JP2001302912 A JP 2001302912A JP 2003104021 A JP2003104021 A JP 2003104021A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/20—Type of damper
- B60G2202/25—Dynamic damper
Landscapes
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
き易い周波数範囲の音圧レベルを有効に低減させる。 【解決手段】 ナックルアーム1の上下の端部分を、ア
ッパアーム2およびロアアーム3のそれぞれを介して車
体側に連結するダブルウィッシュボーン型サスペンショ
ンであり、ナックルアーム1とアッパアーム2との連結
部の近傍に、車両のほぼ左右方向の振動を吸収するダイ
ナミックダンパ6を設けてなる。
Description
に発生する振動の、車室内への伝播、ひいては、その振
動に起因する車室内への騒音の放射を有効に防止する車
両用サスペンション装置に関するものである。
内に生じる騒音の低減対策としては、音源としての振動
源それ自体に対策を講じること、振動伝達経路に対策を
講じること、騒音の放射源に対策を講じること等が広く
一般に行われている。
ブレーキ鳴き音に対しては、ブレーキ部品の材質、構造
等につき、また、いわゆるロードノイズに対してはタイ
ヤの構造、トレッドパターン等についての直接的な対策
をもって、そして、サスペンションから車体パネルへの
振動伝達によって発生するいわゆる固体伝播音に対して
は、サスペンションブッシュおよび車体取付側ブッシュ
をチューニングすることによる、振動系の振動特性の調
整により、さらに、車体パネルからの放射音に対して
は、そのパネルへの制振材の貼着、吸音材の組付け等を
もって対応することが一般的であった。
に、振動伝達経路中のブッシュをチューニングして固体
伝播音の低減を図る場合は、ブッシュがそれ本来の機能
の下に、車両の操縦安定性に及ぼす影響を考慮すると、
騒音対策だけに重点をおいたチューニングは実質上不可
能であり、それ故に、ばね下側の振動を原因として車室
内に生じる騒音にあって、固体伝播音に対しては未だ十
分な対策が講じられていない状況にある。
な固体伝播音の発生メカニズムを究明することにより得
られた新たな知見に基づいてなされたものであり、それ
の目的とするところは、特定の振動伝達経路内の所定位
置に、所要の方向の振動を吸収するダイナミックダンパ
を適用することで、ブレーキ部等で発生し、サスペンシ
ョンその他の機構部、アーム等を伝播して、ダッシュパ
ネル、フロアパネル等から車室内に放射される、クリー
プグローン音に代表される固体伝播音(ブレーキ鳴き
音)、または、路面からタイヤを介して機構部等に伝播
して車室内に放射されるノードノイズ等の車室内騒音、
なかでも、とくに耳につき易い周波数範囲の音圧レベル
を有効に低減させた車両用サスペンション装置を提供す
るにある。
スペンション装置は、ナックルアームの上下の端部分
を、アッパアームおよびロアアームのそれぞれを介して
車体側に連結するダブルウィッシュボーン型のサスペン
ションにおいて、ナックルアームとアッパアームとの連
結部の近傍に、車両のほぼ左右方向の振動を吸収するダ
イナミックダンパを設けたものである。
がサスペンションを経てばね上側へ伝達されて、車室内
に放射されるクリープグローン等にあって、乗員にとっ
てとくに耳障りな騒音と対応する振動を、問題となる周
波数帯域にチューニングしたダイナミックダンパの振動
吸収機能に基づいて吸収することにより、その周波数範
囲の音圧レベルを効果的に低減させることができる。こ
こで、問題となる主要な周波数帯域は、たとえば、ブレ
ーキ異音の一種のクリープグローンでは250〜400
Hz、ロードノイズでは100〜500Hzである。な
お、低減対策周波数範囲が複数あったり、広い場合等に
は、所要に応じてチューニングしたダイナミックダンパ
の複数個を適用することがより効果的である。
リープグローン音の特性を把握することを手始めとし
て、騒音の周波数スペクトルのどの周波数範囲の音が最
も耳障りであるかを、音圧レベルの大小とは係わりなし
に官能的に検証するとともに、その周波数範囲の騒音を
もたらす振動伝達経路を、車室内騒音と振動加速度との
相関に基づいて特定し、また、特定された振動伝達経路
内での具体的な振動伝達機構を、経路各部の動きの方向
および量を求めることによって解明したところにおい
て、クリープグローン音に対する最適な対策としてなさ
れたものであり、これは、特定車両(Audi A6
車)のダブルウィッシュボーン型フロントサスペンショ
ンを例として、ナックルアームとアッパアームとの連結
部を通る振動伝達経路において、その経路の、車体側へ
の連結部分の上下方向の振動加速度が、車室内騒音の、
最も耳障りな240〜300Hzの範囲の周波数スペク
トルととくに相関が大きく、そしてその車体連結部分の
上下方向の振動は、主として、ナックルアームの左右方
向の大きな振動によって発生することを見出した結果に
基づき、そのナックルアームの左右方向の大きな振動を
吸収するべく、振動振幅のとくに大きい、ナックルアー
ムとアッパアームとの連結部の近傍に、車両のほぼ左右
方向の振動を吸収するダイナミックダンパを設けたもの
である。
収方向を車両のほぼ左右方向とするのは、たとえ、ダイ
ナミックダンパを、正確に左右方向の振動だけを吸収す
る取付け姿勢とできない場合にあっても、ダイナミック
ダンパは、通常、それ本来の機能を有効に発揮し得るこ
とによるものである。
ームとアッパアームとの連結部を通る振動に起因する、
クリープグローン以外の、たとえば、ロードノイズ、荒
地走行音をもまた、ダイナミックダンパの作用に基づい
て有効に低減できることはもちろんである。
の振動振幅の大きい、ナックルアームとアッパアームと
の連結部、ナックルアームおよびアッパアームの少なく
とも一個所に設けることができ、複数個所に設けた場合
には、それぞれのダイナミックダンパに異なったチュー
ニングを施すことにより、一層広い周波数範囲の、また
は複数の周波数範囲の騒音を有効に低減させることがで
きる。
なるナックルアームの内部に取付けることもでき、これ
によれば、そのダイナミックダンパの、サスペンション
構成部材等との干渉を有効に防止することができる。
側アーム部材と後側アーム部材とで構成する場合には、
少なくとも一方のアーム部材にダイナミックダンパを取
付けることが好ましい。
面に示すところに基づいて説明する。図1はこの発明の
実施の形態を、車両の左前輪用のダブルウィッシュボー
ン型サスペンションについて模式的に示す図であり、図
中1はナックルアームを、2,3はそれぞれ、ナックル
アーム1の上下の端部分にボールショイントを介して連
結したアッパアームおよびロアアームを示す。
ム3をともに、車両のセンタ側に向けて相互にV字状に
離隔して延びる前側アーム部材2a,3aと、後側アー
ム部材2b,3bとで構成し、そして、ロアアーム3の
前側アーム部材3aにショックアブソーバ4の下端部を
連結する。
およびショックアブソーバ4の上端部のそれぞれをとも
に、たとえばアッパブラケットを介して、図示しない車
体の上側のシャシフレームに一体的に連結し、ロアアー
ム3の遊端部分を、サブフレーム5を介して、図示しな
い車体の下側のシャシフレームにそれぞれ連結する。
1と、アッパアーム2との連結部の近傍、図ではナック
ルアーム1の上端部分に、車両のほぼ左右方向、いいか
えれば、ほぼ車幅方向の振動を吸収するダイナミックダ
ンパ6を取付ける。
に部分断面図で示すように、ナックルアーム1に固定な
いしは固着される、たとえば円筒状の取付ベース7の周
りに、所要のばね特性および減衰特性を有する、ゴムそ
の他からなる弾性体8を介して、これも円筒状をなし、
所要の質量を有する慣性質量9を固着することにより構
成してなり、このダイナミックダンパ6は、ナックルア
ーム1の左右方向の振動を、慣性質量9の振動と、弾性
体8による、振動エネルギーの熱エネルギーへの変換と
によって有効に吸収することができる。
を取付けたサスペンションでは、図3に示すような、ナ
ックルアーム1の左右方向の振動振幅を有効に低減させ
ることができ、この結果として、アッパアーム2の遊端
部分による車体の上下方向に向く変位もまた有利に低減
されるので、車体パネル等から放射されるクリープグロ
ーン等の車室内騒音を効果的に低減させることができ
る。
を、以下により具体的に説明する。はじめに、図1に模
式的に示すようなダブルウィッシュボーン型サスペンシ
ョンを用いた車両の制動時に車室内に発生するクリープ
グローン音の周波数スペクトルを求め、図4に示すよう
なこの周波数スペクトルにあって、どの周波数範囲の音
が乗員にとって最も耳障りであるかを、そのスペクトル
を、音圧レベルの高い主な帯域に分け、それぞれの帯域
を、バンドストップフィルタを用いてカットして聴覚評
価した結果、240〜300Hzの周波数範囲の騒音が
聴覚にとくに大きく影響することが解った。すなわちこ
こでは、図4に示すA,BおよびCの周波数帯域を一つ
ずつカットしてクリープグローンの低減効果が最も大き
い周波数帯域を聴覚評価したところ、周波数帯域Cをカ
ットすることによる効果が最も大きいことが解った。
因となる、ブレーキ部での発生騒音が、サスペンション
を経て車体に到達する経路に関し、図示のフロントサス
ペンションの、車体への連結点は三点であって、その振
動伝達経路は、図5に示す三本の経路11,12,13
となるので、これらのいずれの経路をメインとして車体
パネルに振動が伝達されるかを調べるための寄与解析を
行って、それらのそれぞれの経路11,12,13の三
次元方向の振動加速度と、車室内騒音の240〜300
Hzの範囲の周波数スペクトルとの相関をとって調べた
ところ、振動伝達経路11の上下方向の振動加速度と車
室内騒音の周波数スペクトルとの相関が最も大きくなっ
て、振動伝達経路11が問題となる振動の伝達にとくに
大きく影響していること、そして、その経路11を伝わ
る振動のうちでも上下方向の振動が騒音の主たる発生原
因となることが明らかになった。一方、振動伝達経路1
2,13における上下振動は、車室内騒音の発生にさほ
ど影響しないことも解った。
経路11は、アッパアーム2の遊端部分および、ショッ
クアブソーバ4の上端部を経て車体に伝わる経路を示
し、振動伝達経路12および13はそれぞれ、ロアアー
ム3の前側アーム部材3aおよび後側アーム部材3bの
それぞれの先端からサブフレーム5を介して車体に伝わ
る経路を示す。
おける上下振動の発生原因、直接的には、図3に模式図
で示すアッパアーム2の遊端部分の上下方向振動の発生
原因を、モーダル解析、寄与解析をもって調べたとこ
ろ、アッパアーム2にボールジョイントを介して連結し
ているナックルアーム1の主として左右方向の振動にそ
の原因があることが解明された。
左右方向の振動を効率よく吸収するため、ナックルアー
ム1の振動振幅が最も大きくなるそれの上端近傍、いい
かえれば、ナックルアーム1とアッパアーム2との連結
部の近傍に、ほぼ左右方向の振動を吸収するダイナミッ
クダンパ6を設けることとした。
ダイナミックダンパAを取付けた場合、ナックルアーム
の中央部にダイナミックダンパBを取付けた場合およ
び、アッパアームの、ナックルアームとの連結部の近傍
で、前側アーム部材にダイナミックダンパCを取付けた
場合のそれぞれにつき、ダイナミックダンパの取付け前
後の車室内騒音の伝達関数を求めたところ、それぞれ図
7,8および9に示す通りとなった。
質量を400g、固有振動数を280Hzとし、車室内
騒音の伝達関数を以下のようにして計測した。ブレーキ
異音としてのクリープグローンは、ブレーキの操作の仕
方で微妙に変化する他、ブレーキパッドの温度、湿度等
にも影響されるため、実車計測による再現性に乏しい。
そこで、ブレーキのサポート部を、力センサを組み込ん
だハンマにより加振し、このときの加振力と車室内音圧
レベルを同時に計測して、FFTアナライザにより平均
化して伝達係数(車室内音圧レベル/加振力)を計測し
た。なおこのハンマリングの結果が、実車のクリープグ
ローンの発生時と相関のあるデータとなることは予備実
験で確認済みである。
付けにより、220〜300Hzの周波数範囲で、伝達
関数を約10dB低減できることが、また、図8によれ
ば、ダイナミックダンパBの取付けにより、250〜3
10Hzの周波数範囲で約5dB低減できることが、そ
して、図9によれば、ダイナミックダンパCの取付けに
より、250〜300Hzの周波数範囲で伝達関数を2
〜15dB程度低減できることが解る。
アーム部材に、同様のダイナミックダンパを、前後方向
の振動を吸収する姿勢で取付けた場合には、車室内騒音
のわずかな低減が確認されたに止まり、また、同図にE
およびFで示すように、前側アーム部材および車体側パ
ネルそれ自体のそれぞれに、上下方向の振動を吸収する
姿勢でダイナミックダンパを取付けた場合には、騒音低
減効果はほとんど認められなかった。
ームとアッパアームとの連結部の近傍に、車両のほぼ左
右方向の振動を吸収するダイナミックダンパを取付ける
ことにより、ブレーキ部で生じてサスペンション等を経
て車体に伝達される振動を原因とする車室内のクリープ
グローン音の、とくに耳障りな周波数範囲の音圧レベル
を有効に低減させることができ、このことは、ロードノ
イズ、荒地走行騒音等に対してもまた同様である。
る。
態様を示す説明図である。
ち、とくに耳障りな周波数範囲を示すグラフである。
を示す説明図である。
効果を示す周波数スペクトルである。
効果を示す周波数スペクトルである。
効果を示す周波数スペクトルである。
Claims (5)
- 【請求項1】 ナックルアームの上下の端部分を、アッ
パアームおよびロアアームのそれぞれを介して車体側に
連結するダブルウィッシュボーン型サスペンションであ
り、 ナックルアームとアッパアームとの連結部の近傍に、車
両のほぼ左右方向の振動を吸収するダイナミックダンパ
を設けてなる車両用サスペンション装置。 - 【請求項2】 ダイナミックダンパを、上記連結部、ナ
ックルアームおよびアッパアームの少なくとも一個所に
設けてなる請求項1に記載の車両用サスペンション装
置。 - 【請求項3】 ダイナミックダンパを、ナックルアーム
の内部に取付けてなる請求項1もしくは2に記載の車両
用サスペンション装置。 - 【請求項4】 ダイナミックダンパを、アッパアームの
内部に取付けてなる請求項1〜3のいずれかに記載の車
両用サスペンション装置。 - 【請求項5】 相互に独立した前側アーム部材と後側ア
ーム部材とからなるアッパアームの、少なくとも一方の
アーム部材にダイナミックダンパを取付けてなる請求項
1〜4のいずれかに記載の車両用サスペンション装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001302912A JP2003104021A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 車両用サスペンション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001302912A JP2003104021A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 車両用サスペンション装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003104021A true JP2003104021A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19123081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001302912A Pending JP2003104021A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 車両用サスペンション装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003104021A (ja) |
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