JP2009197885A - Stopper structure and vehicle vibration absorbing structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば車体に対するエンジンやサスペンションメンバの変位を制限するためのストッパ構造、及び該ストッパ構造が適用された車両用防振構造に関する。 The present invention relates to a stopper structure for limiting displacement of an engine or suspension member with respect to a vehicle body, for example, and a vibration isolating structure for a vehicle to which the stopper structure is applied.
差動装置を車体に支持するための支持構造において、マウント部に作用する駆動反力に応じてストッパのストッパクリアランスを左右、前後で異ならせる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記の如き従来の技術は、ストッパ当たりの頻度を低減するためのものであり、特定の周波数の振動を抑制することについては改善の余地がある。 However, the conventional technique as described above is for reducing the frequency per stopper, and there is room for improvement in suppressing vibrations at a specific frequency.
本発明は、上記事実を考慮して、第1部材と第2部材との相対変位に伴うストッパ機能を果たしながら、振動の発生を抑制することができるストッパ構造、及び車両用防振構造を得ることが目的である。 In view of the above fact, the present invention provides a stopper structure and a vehicle vibration-proof structure that can suppress the occurrence of vibration while performing a stopper function associated with the relative displacement between the first member and the second member. Is the purpose.
請求項1記載の発明に係るストッパ構造は、相対変位可能に連結された第1部材と第2部材との間に設けられ、前記第1部材と第2部材との相対変位を制限するための第1のストッパ手段と、前記第1部材及び第2部材との間において前記第1のストッパ手段とは離間して設けられ、前記第1部材と第2部材とに相対変位を生じさせる所定の入力に対し、前記第1のストッパ手段のストッパ機能の作動後に所定の時間差でストッパ機能が作動するように設けられた第2のストッパ手段と、を備えている。 A stopper structure according to a first aspect of the present invention is provided between a first member and a second member that are connected so as to be capable of relative displacement, and for restricting relative displacement between the first member and the second member. The first stopper means is provided between the first member and the second member so as to be separated from the first stopper means, and a predetermined displacement that causes relative displacement between the first member and the second member. Second stopper means provided so that the stopper function is activated at a predetermined time difference after the stopper function of the first stopper means is activated with respect to the input.
請求項1記載のストッパ構造では、第1、第2のストッパ手段が、それぞれ第1部材及び第2部材の何れか一方に対する他方(相手方)の相対変位を制限し得るように、第1部材と第2部材との間にそれぞれ設けられている。そして、所定(値以上の大きさで所定速度)の入力により第1部材と第2部材とに相対変位が生じた場合、先ず第1のストッパ手段がその相手方(第1部材又は第2部材)の変位を制限し、所定時間後に第2のストッパ手段がその相手方の変位を制限する。この時間差を、第2のストッパ手段によるその相手方の変位規制(後のステップ荷重の入力)によって、第1のストッパ手段による相手方の変位規制(先のステップ荷重の入力)により生じた振動(音)を打ち消す位相差の振動が生じさせられる所定の時間差として設定しておくことで、第1部材と第2部材との相対的な振動の発生を抑制することができる。 In the stopper structure according to claim 1, the first member and the second stopper means can limit the relative displacement of the other (the other party) with respect to either one of the first member and the second member, respectively. Each is provided between the second member. When a relative displacement occurs between the first member and the second member by inputting a predetermined value (a predetermined value and a predetermined speed), first, the first stopper means is the counterpart (the first member or the second member). The second stopper means limits the displacement of the other party after a predetermined time. This time difference is caused by the vibration (sound) generated by the displacement control of the other party (input of the previous step load) by the first stopper means by the displacement control of the other party by the second stopper means (the input of the subsequent step load). By setting as a predetermined time difference that causes the vibration of the phase difference that cancels out, the occurrence of relative vibration between the first member and the second member can be suppressed.
このように、請求項1記載のストッパ構造では、第1部材と第2部材との相対変位に伴うストッパ機能を果たしながら、振動の発生を抑制することができる。なお、第1及び第2のストッパ手段は、例えば物理的な当接部として構成しても良く、また例えば非線形ばね特性を有する構造体におけるばね定数(支持荷重)の急変部として構成しても良く、可変剛性手段による剛性差(ストロークに依存しない2段階の剛性変化等)によって構成しても良い。可変剛性手段を用いる場合、第1及び第2のストッパ手段の作動時間差を可変とすることも可能である。 Thus, in the stopper structure according to the first aspect, the occurrence of vibration can be suppressed while performing the stopper function associated with the relative displacement between the first member and the second member. The first and second stopper means may be configured as physical contact portions, for example, or may be configured as a sudden change portion of a spring constant (support load) in a structure having a nonlinear spring characteristic, for example. Alternatively, it may be constituted by a difference in rigidity (such as a two-stage rigidity change independent of the stroke) by the variable rigidity means. When using the variable rigidity means, it is also possible to make the operating time difference between the first and second stopper means variable.
請求項2記載の発明に係るストッパ構造は、請求項1記載のストッパ構造において、前記所定の時間差は、前記第1のストッパ手段のストッパ機能が作動するまでの前記第1部材と第2部材との相対変位量に対する、前記第2ストッパ手段のストッパ機能が作動するまでの前記第1部材と第2部材との相対変位量との比又は差によって設定されている。 The stopper structure according to a second aspect of the present invention is the stopper structure according to the first aspect, wherein the predetermined time difference is such that the first member and the second member until the stopper function of the first stopper means operates. The relative displacement amount is set by the ratio or difference between the relative displacement amounts of the first member and the second member until the stopper function of the second stopper means is activated.
請求項2記載のストッパ構造では、例えば、第1のストッパ手段、第2のストッパ手段は、第1部材と第2部材との相対変位によって、それぞれの当接相手方に直接的又は間接的に当接(干渉)することでストッパ機能を果たす。そして、本ストッパ構造では、第1部材と第2部材との相対変位方向における第1のストッパ手段が当接相手方と干渉するまでの相対変位量(長さや角度)が、該相対変位方向における第2のストッパ手段が当接相手方と干渉するまでの相対変位量(長さや角度)よりも短く設定されており、この相対変位量の比又は差によって、第1のストッパ手段は第2のストッパ手段よりも先に、その当接相手方に当接する。換言すれば、上記の変位量(長さや角度)の差が第1ストッパ手段と第2ストッパ手段との作動タイミングを異ならせる時間差設定手段とされる。このように、上記のストローク差を設定する簡単な構造で、振動の発生を抑制することができる。
In the stopper structure according to
請求項3記載の発明に係るストッパ構造は、請求項1又は請求項2記載のストッパ構造において、前記第1部材は前記第2部材に対し相対回転するように設けられており、前記第1のストッパ手段と第2のストッパ手段とは、前記第1部材の第2部材に対する相対回転の回転軸線に対し互いに反対側に配置されている。 A stopper structure according to a third aspect of the present invention is the stopper structure according to the first or second aspect, wherein the first member is provided to rotate relative to the second member, and the first structure The stopper means and the second stopper means are disposed on opposite sides of the rotation axis of the first member relative to the second member.
請求項3記載のストッパ構造では、例えば、第1部材が第2部材に対する回転軸線の一方側で近接するように該回転軸線周りに回転運動すると、回転軸線に対する他方側では第1部材は第2部材に対し離間する。第1及び第2のストッパ手段は、このような回転を運動を防止するように、互いに反対向き(回転方向では同じ向き)に設けられている。 In the stopper structure according to claim 3, for example, when the first member rotates around the rotation axis so as to be close to one side of the rotation axis with respect to the second member, the first member is second on the other side of the rotation axis. Separated from the member. The first and second stopper means are provided in opposite directions (the same direction in the rotation direction) so as to prevent such rotation.
請求項4記載の発明に係るストッパ構造は、請求項3記載のストッパ構造において、前記第2のストッパ手段は、前記第1のストッパ手段よりも前記回転軸線に近接して配置されている。 The stopper structure according to a fourth aspect of the present invention is the stopper structure according to the third aspect, wherein the second stopper means is disposed closer to the rotation axis than the first stopper means.
請求項4記載のストッパ構造では、第1のストッパ手段よりも回転軸線に近接して配置された第2のストッパ手段は、例えば回転軸線から離間した構成と比較して、第1及び第2部材の小さい相対変位でストッパ機能を発揮するタイミングに至る。したがって、第1のストッパ手段に対し所定の時間差だけ遅れて作動する第2のストッパ手段をコンパクトに構成することが可能になる。 5. The stopper structure according to claim 4, wherein the second stopper means disposed closer to the rotation axis than the first stopper means includes, for example, a first member and a second member as compared with a configuration separated from the rotation axis. The timing for exhibiting the stopper function is reached with a small relative displacement. Therefore, the second stopper means that operates with a predetermined time difference behind the first stopper means can be configured compactly.
請求項5記載の発明に係るストッパ構造は、請求項3又は請求項4記載のストッパ構造において、前記第1のストッパ手段及び第2のストッパ手段の少なくとも一方における前記第1部材又は第2部材との当接面を、前記回転軸線廻りの変位により前記第1部材又は第2部材と面接触するように傾斜された傾斜面とした。 The stopper structure according to a fifth aspect of the present invention is the stopper structure according to the third or fourth aspect, wherein the first member or the second member in at least one of the first stopper means and the second stopper means The contact surface is an inclined surface that is inclined so as to be in surface contact with the first member or the second member due to displacement around the rotation axis.
請求項5記載のストッパ構造では、第1及び第2のストッパ手段の少なくとも一方が相手方と面接触するため、例えばストッパ手段の一方の端部と他方の端部とで相手方との接触タイミングがずれることが防止され、効果的にストッパ機能が果たされ、振動の抑制に良好に寄与する。特に、複数の第1、第2ストッパ手段が設けられている構成においては、各第1ストッパ手段、各第2ストッパ手段がそれぞれの当接相手方と面接触する構成とすることが有効である。 In the stopper structure according to claim 5, since at least one of the first and second stopper means is in surface contact with the counterpart, for example, the contact timing of the counterpart is shifted between one end and the other end of the stopper means. This effectively prevents the occurrence of the stopper function and contributes to the suppression of vibration. In particular, in a configuration in which a plurality of first and second stopper means are provided, it is effective to adopt a configuration in which each first stopper means and each second stopper means are in surface contact with their respective contact counterparts.
請求項6記載の発明に係るストッパ構造は、請求項1〜請求項5の何れか1項記載のストッパ構造において、前記所定の時間差は、前記第1部材を質量要素、前記第2部材に対する第1部材の支持系をばね要素とする振動系の特定モードの共振周波数がf、nが正の奇数である場合に、n/(2×f)として設定されている。 The stopper structure according to a sixth aspect of the present invention is the stopper structure according to any one of the first to fifth aspects, wherein the predetermined time difference is that the first member is a mass element and the second member is a second. When the resonance frequency of the specific mode of the vibration system using the support system of one member as a spring element is f and n is a positive odd number, it is set as n / (2 × f).
請求項6記載のストッパ構造では、第1のストッパ手段のストッパ機能(第1のステップ入力)によって、第1部材は第2部材に対し特定モードの共振周波数fで振動しようとするが、時間差Δt=n/(2×f)のタイミングで第2のストッパ手段のストッパ機能が果たされる(第2のステップ入力)ことで、上記特定モードの共振周波数fの振動を打ち消す(キャンセルする)振動が発生する。これら2つの振動の重ね合せにより、第2部材に対する第1部材の振動が抑制される。 In the stopper structure according to claim 6, the first member tries to vibrate at the resonance frequency f of the specific mode with respect to the second member by the stopper function (first step input) of the first stopper means, but the time difference Δt When the stopper function of the second stopper means is fulfilled at the timing of = n / (2 × f) (second step input), the vibration that cancels (cancels) the vibration of the resonance frequency f in the specific mode is generated. To do. By superimposing these two vibrations, the vibration of the first member relative to the second member is suppressed.
請求項7記載の発明に係るストッパ構造は、請求項1〜請求項5の何れか1項記載のストッパ構造において、前記所定の時間差は、前記第1部材を質量要素、前記第2部材に対する第1部材の支持系をばね要素とする振動系の特定モードの共振周波数がfa、別のモードの共振周波数がfb、aが正の奇数、bがaとは異なる正の奇数、fd=fa/a=fb/bである場合に、mを正の奇数として、m/(2×fd)として設定されている。 The stopper structure according to a seventh aspect of the present invention is the stopper structure according to any one of the first to fifth aspects, wherein the predetermined time difference is a mass element for the first member and a second element for the second member. The resonance frequency of a specific mode of a vibration system using a support system of one member as a spring element is fa, the resonance frequency of another mode is fb, a is a positive odd number, b is a positive odd number different from a, fd = fa / When a = fb / b, m / (2 × fd) is set where m is a positive odd number.
請求項7記載のストッパ構造では、第1のストッパ手段のストッパ機能(第1のステップ入力)によって、第1部材は第2部材に対し特定モードの共振周波数fa又は別のモードの共振周波数fbで振動しようとするが、時間差Δt=m/(2×fd)のタイミングで第2のストッパ手段のストッパ機能が果たされる(第2のステップ入力)ことで、上記した各特定モードの振動を打ち消す(キャンセルする)振動が発生する。第1ストッパの機能発揮による振動と第2のストッパ手段の機能発揮による2つの振動の重ね合せにより、第2部材に対する第1部材の振動が抑制される。 In the stopper structure according to claim 7, the first member has a resonance frequency fa of a specific mode or a resonance frequency fb of another mode with respect to the second member by the stopper function (first step input) of the first stopper means. Although it is going to vibrate, the stopper function of the second stopper means is fulfilled at the timing of the time difference Δt = m / (2 × fd) (second step input), thereby canceling the vibrations in the specific modes described above ( (Cancel) Vibration occurs. The vibration of the first member relative to the second member is suppressed by superimposing the vibration due to the function of the first stopper and the two vibrations due to the function of the second stopper means.
請求項8記載の発明に係る車両用防振構造は、前記第2部材としての車体と、前記第1部材としてのサスペンションメンバ又はエンジンとの間に、請求項1〜請求項7の何れか1項記載のストッパ構造を適用した。 The vibration isolating structure for a vehicle according to an eighth aspect of the present invention is any one of the first to seventh aspects between the vehicle body as the second member and the suspension member or the engine as the first member. The stopper structure described in the item was applied.
請求項8記載の車両用防振構造では、例えば、サスペンションメンバと車体との間に上記したストッパ構造が適用された例では、該ストッパ構造によって、サスペンションからの路面入力やディファレンシャルギヤ等からのトルク反力によるサスペンションメンバの車体に対する相対変位が抑制され、かつ振動を抑制することができる。また例えば、エンジンと車体との間に上記したストッパ構造が適用された例では、該ストッパ構造によって、エンジンのトルク反力による車体に対する相対変位が抑制され、かつ振動を抑制することができる。
In the vehicle vibration isolating structure according to
以上説明したように本発明に係るストッパ構造及び車両用防振構造は、第1部材と第2部材との相対変位に伴うストッパ機能を果たしながら、振動の発生を抑制することができるという優れた効果を有する。 As described above, the stopper structure and the vibration isolating structure for a vehicle according to the present invention are excellent in that the occurrence of vibration can be suppressed while performing the stopper function associated with the relative displacement between the first member and the second member. Has an effect.
本発明の実施形態に係るストッパ構造10について、図1乃至図10に基づいて説明する。先ず、ストッパ構造10が適用されたリヤサスペンションメンバ取付構造11の概略構成を説明し、次いで、ストッパ構造10の詳細構成を説明することとする。なお、図中矢印FRは車体前後方向の前方向を、矢印UPは車体上下方向の上方向、矢印Wは車幅方向をそれぞれ示す。
A
(リヤサスペンションメンバ取付構造の概略構成)
図4には、リヤサスペンションメンバ取付構造11によって車体に弾性的に取り付けられ(支持され)るリヤサスペンションメンバ12が斜視図にて示されている。この図に示される如く、リヤサスペンションメンバ12は、自動車の駆動系(パワートレーン)を構成する差動装置としてのリヤディファレンシャルギヤボックス14を支持するようになっている。また、図示は省略するが、リヤサスペンションメンバ12は、リヤディファレンシャルギヤボックス14を介してエンジンからの動力が伝達される後輪を車体に対し支持するためのリヤサスペンションを支持するようになっている。
(Schematic configuration of rear suspension member mounting structure)
FIG. 4 is a perspective view of the
リヤサスペンションメンバ取付構造11では、第1部材(被支持体)としてのリヤサスペンションメンバ12が、複数の弾性体としてのサスメンマウント15を介して、第2部材(支持体)としての車体16に弾性的に支持されている。なお、車体16を第1部材、リヤサスペンションメンバ12を第2部材として捉えても良い。一方、リヤディファレンシャルギヤボックス14は、弾性体である複数のデフマウント18を介してリヤサスペンションメンバ12に弾性的に支持されている。
In the rear suspension
より具体的は、図4に示される如く、リヤサスペンションメンバ12は、平面視で略矩形枠状の骨格体として形成されており、車幅方向に長手とされたサスペンションメンバフロントクロス12A、サスペンションメンバリヤクロス12B、これらを連結する左右一対のサイドレール12Cを有する。そして、リヤディファレンシャルギヤボックス14は、その前端部14Aが左右対称に配置された一対のデフマウント18を介してサスペンションメンバフロントクロス12Aに連結支持されると共に、その後端部14Bが左右対称に配置された一対のデフマウント18を介してサスペンションメンバリヤクロス12Bに連結支持されている。
More specifically, as shown in FIG. 4, the
一方、リヤサスペンションメンバ12は、その前端でかつ車幅方向の外端を成す左右の角隅部において略左右対称に配置された一対のサスメンマウント15を介して車体16に連結支持されると共に、その後端でかつ車幅方向の外端を成す左右の角隅部において左右対称に配置された一対のサスメンマウント15を介して車体16に連結支持されている。
On the other hand, the
次に、サスメンマウント15、デフマウント18の基本構造について説明する。なお、これらの基本構造は同じであるため、以下、ラバーマウンティング20としてまとめて説明する。
Next, the basic structure of the
図2に示される如く、ラバーマウンティング20は、金属製の内円筒22と、内円筒を径方向外側から覆う金属製の外円筒24と、内円筒22と金属製の外円筒24との間でこれらを連結する合成ゴム製の筒状クッション体26とを主要構成要素とする。筒状クッション体26には、周方向及び厚み(径)方向の各一部において軸線方向に平行に貫通したストッパ孔28が形成されている。このラバーマウンティング20は、内円筒22と外円筒24との径方向(図2に示すX方向、及び軸線方向から見てX方向に直交するY方向)、軸線方向(図2に示すZ方向)の相対変位に伴って復元力を生じるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the rubber mounting 20 includes a metal
このラバーマウンティング20では、内円筒22と外円筒24とのX方向の相対変位に対しては、リニアなばね定数特性を示すようになっている。一方、ラバーマウンティング20では、内円筒22と外円筒24とのY方向に沿った相対変位の途中でストッパ孔28を形成する孔壁同士が当接することで、該当接(所謂ストッパ当たり)後のばね定数が当接前のばね定数よりも大きくなる設定とされている。図示は省略するがストッパ孔28は、ラバーマウンティング20の軸線を挟んで対称に設けられており(図2は、中心線CLの両側で90°異なる断面を示している)、内円筒22と外円筒24との矢印Y方向に沿う何れ側の相対変位に対してもストッパ当たり(ばね定数の変化)が生じる設定とされている。
The rubber mounting 20 exhibits linear spring constant characteristics with respect to the relative displacement in the X direction between the
以上説明したラバーマウンティング20は、内円筒22に車体16が固定されると共に外円筒24にリヤサスペンションメンバ12が固定されてサスメンマウント15として機能する。また、ラバーマウンティング20は、内円筒22にリヤサスペンションメンバ12が固定されると共に外円筒24にリヤディファレンシャルギヤボックス14が固定されてデフマウント18として機能する。
The rubber mounting 20 described above functions as the
また、ラバーマウンティング20による連結部位には、車体16に対するリヤサスペンションメンバ12の矢印Z方向の相対変位、又はリヤサスペンションメンバ12に対するリヤディファレンシャルギヤボックス14の矢印Z方向の相対変位を制限するためストッパ30が設けられている。図2に示される如く、ストッパ30は、矢印Z方向の両側にそれぞれ設けられ、内円筒22に固定される部材(車体16、リヤサスペンションメンバ12)と外円筒24との間に介在するようになっている。
In addition, a
図2に示す例では、矢印Z方向の一方側のストッパ30は、筒状クッション体26に一体に形成されており、他方側のストッパ30は、合成ゴムにて筒状クッション体26とは別体として構成されている。
In the example shown in FIG. 2, the
そして、本発明の実施形態に係るストッパ構造10は、リヤサスペンションメンバ12を車体16に対し矢印Z方向(車体上下方向)に相対変位(後述する所定の回転軸A回りに相対角変位)可能に支持するサスメンマウント15のストッパ30に適用されて、車両用防振構造40を構成している。
In the
ストッパ構造10について説明する前に、サスメンマウント15のストッパ30の基本構造(機能)について補足すると、筒状クッション体26に一体に形成された(下側の)ストッパ30は、外円筒24に設けられたフランジ24Aによって矢印Z方向に支持されており、筒状クッション体26とは別体として構成されたストッパ30は、リヤサスペンションメンバ12に設けられたフランジ部12Dによって矢印Z方向に支持されている。
Before explaining the
すなわち、この実施形態では、ストッパ30は、サスメンマウント15を介して車体16に対相対変位可能に連結されたリヤサスペンションメンバ12側に固定され、内円筒22に固定された車体16に突出端が当接配置される当接支持部としての予当接部32と車体16に対し矢印Z方向に離間して配置され予当接部32の圧縮変形により該車体16に当接するストッパ部34とを主要部として構成されている。
That is, in this embodiment, the
これにより、ストッパ30は、図5に示される如く、車体16に対するストッパ部34の当接(所謂ストッパ当たり)後のばね定数を当接前のばね定数よりも大きくすることで、該当接後車体16に対するリヤサスペンションメンバ12の相対変位を制限する構成とされている。なお、予当接部32(ストッパ当たり前)のばね定数は、プロペラシャフト35を介したリヤディファレンシャルギヤボックス14への通常(所定範囲)の入力トルクではストッパ部34が車体16に当接しないように設定されている。また、図1(B)に示される如く、ストッパ30は、平面視で全体としてラバーマウンティング20(外円筒24)と同軸的な略円環状に形成されており、それぞれ複数の予当接部32とストッパ部34とが周方向に交互に設けられて構成されている。
Accordingly, as shown in FIG. 5, the
そして、リヤサスペンションメンバ取付構造11では、図5に示される如く、プロペラシャフト35を介してリヤディファレンシャルギヤボックス14に大トルクが入力された場合(加速時等)、リヤサスペンションメンバ12は、特定の回転軸A回りに角変位(往復回動)されるようになっている。回転軸Aは、車幅方向及び車体前後方向に対し傾斜されている。このような回転軸Aの傾きは、リヤサスペンションメンバ12は、純粋なピッチング、ロールではなく、リヤディファレンシャルギヤボックス14のデフ比に応じたドライブシャフトの反力を受けるため、ロールを伴ったピッチングを生じることに起因する。この回転軸A(の傾き)は、リヤサスペンションメンバ12、リヤディファレンシャルギヤボックス14の質量、サスメンマウント15、デフマウント18のばね定数、リヤディファレンシャルギヤボックス14の減速比から計算することができる。
In the rear suspension
この実施形態では、サスメンマウント15に設けられた各ストッパ30を、図5に示される如き順でストッパ30A、30B、30C、30Dとすると、回転軸Aから各ストッパ30A、30B、30C、30Dまでの距離La、Lb、Lc、Ldの比が3:1:1:3となる構成とされている。
In this embodiment, if the
(ストッパ構造の詳細構成)
以下、ストッパ構造10の詳細構成を説明する。なお、ストッパ構造10を構成する上下(矢印Z方向)両側のストッパ30は、基本的に上下対称の構造であるため、以下の説明では上側のストッパ30に適用されたストッパ構造10について説明することとする。
(Detailed structure of stopper structure)
Hereinafter, a detailed configuration of the
第1の実施形態に係るストッパ構造10は、4つのストッパ30のうち一部のストッパ30がストッパ機能を発揮する(車体16がストッパ部34に当接する)タイミングと、他の一部のストッパ30がストッパ機能を発揮するタイミングとを異ならせることで、ストッパ機能の発揮に伴い生じる振動を抑制する構成とされている。
The
具体的には、図1(A)に示される如く、リヤサスペンションメンバ取付構造11に適用されたストッパ構造10は、リヤサスペンションメンバ12の四隅に別個に配置された4つのストッパ30のうち一部のストッパ30を構成するストッパ部34から予当接部32の頂部までの車両上下方向の突出高h2が、他の一部のストッパ30を構成するストッパ部34から予当接部32の頂部までの突出高h1に対し、Δh1(=h2−h1)だけ大きく設定されている。
Specifically, as shown in FIG. 1A, the
この実施形態では、図4に示す如くリヤサスペンションメンバ12の対角に配置されたストッパ30Aとストッパ30Dとの間にストローク差Δh1が設定されており、ストッパ30Aのストッパ部34に車体16が当接してから、所定の時間差Δtでストッパ30Dのストッパ部34に車体16が当接する構成とされている。より具体的には、上記の通り回転軸A回りに回動するリヤサスペンションメンバ12のリヤサスペンションメンバ取付構造11では、例えば、対応するサスメンマウント15に対する上側に配置されたストッパ30Aのストッパ部34が車体16に当接した場合には、所定の時間差Δt後に、対応するサスメンマウント15の下側に配置されたストッパ30Dのストッパ部34が車体16に当接し、対応するサスメンマウント15に対する下側に配置されたストッパ30Aのストッパ部34が車体16に当接した場合には、所定の時間差Δt後に、対応するサスメンマウント15の上側に配置されたストッパ30Dのストッパ部34が車体16に当接するようになっている。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, a stroke difference Δh1 is set between the
ここで、ストッパ構造10を構成するストッパ30Aとストッパ30Dとの間に設定されたストッパ部34に対する予当接部32の突出高差としてのストローク差Δh1の設定方法の例を、ストッパ構造10による振動抑制原理を参照しつつ説明する。図6には、車体16に対するリヤサスペンションメンバ12の支持構造を1自由度の振動系に模式化した図が示されている。このような振動系に図7(C)に一点鎖線にて示される如きステップ入力(外力)F1を加えると、リヤサスペンションメンバ12に作用する復元力E(弾性力)は、図7(C)に実線にて示される如く、この振動系の固有振動数(共振周波数)で振動する。同様に、リヤサスペンションメンバ12に作用する減衰力Cは、図7(C)に想像線にて示される如く振動する。この場合、リヤサスペンションメンバ12の車体16に対する変位xは、図7(D)に示される如く振動する。
Here, an example of a method of setting the stroke difference Δh1 as the protrusion height difference of the
ところで、図7(A)に一点鎖線にて示される如く、ステップ入力F1の入力時点から、上記した振動系の固有振動数での振動周期の半周期分だけ遅れたステップ入力F2を加えると、該ステップ入力F2の入力により、ステップ入力F1の入力により生じた振動に対する逆位相の振動が発生し、これら互いに逆位相の振動が打ち消しあうことが判る。図7(A)から、実線にて示す復元力E、想像線にて示す減衰力C共に振動成分が除去(振動が抑制)されることが判り、図7(B)からリヤサスペンションメンバ12の変位xの振動成分が除去されることが判る。 By the way, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 7A, when the step input F2 delayed by the half period of the vibration period at the natural frequency of the vibration system described above is added from the input time of the step input F1, It can be seen that the input of the step input F2 generates vibrations having opposite phases to the vibration generated by the input of the step input F1, and these vibrations having opposite phases cancel each other. 7A shows that the vibration component is removed (vibration is suppressed) in both the restoring force E indicated by the solid line and the damping force C indicated by the imaginary line. From FIG. It can be seen that the vibration component of the displacement x is removed.
このように2段階のステップ入力で振動(音)を相殺するメカニズムは、多自由度の振動系においても変わることはない。また、ステップ入力F1の入力により生じた振動を打ち消すためのステップ入力F2の入力タイミングは、ステップ入力F1の入力時点から半波長(1/2波長)だけ遅れたタイミングに限られず、nを正の奇数とした場合にn/2波長だけ遅れたタイミングとしても良い。すなわち、ストッパ30Aのストッパ部34と車体16との当接から、ストッパ30Dのストッパ部34と車体16との当接までの時間差をΔtとすると、
Δt=n/(2×f) (1)
として設定されれば良い。
The mechanism for canceling vibration (sound) with two-step input in this way does not change even in a multi-degree-of-freedom vibration system. Further, the input timing of the step input F2 for canceling the vibration caused by the input of the step input F1 is not limited to the timing delayed by a half wavelength (1/2 wavelength) from the input time of the step input F1, and n is positive. In the case of an odd number, the timing may be delayed by n / 2 wavelengths. That is, if the time difference from the contact between the
Δt = n / (2 × f) (1)
Should be set as.
そして、この実施形態では、ストッパ構造10は、リヤサスペンションメンバ12の車体16に対する共振周波数f1のピッチング振動と、共振周波数f2のロール振動とを共に相殺するように、所定の時間差Δtが設定されている。換言すれば、図8(A)に示すステップ入力F1の入力からステップ入力F2の入力までの時間差Δtは、図8(B)に示すように共振周波数f1、f2でストッパに作用する外力F(ω)(振動成分)が極小になるように設定されている。
In this embodiment, the
具体的には、aを正の奇数、bをaとは異なる正の奇数とした場合に、
fd=f1/a=f2/b (2)
となる周波数fdを求め、Δt=m/(2×fd)として、所定の時間差Δtが設定されている。この実施形態では、f1=45[Hz]、f2=75[Hz]とされており、これら2つの共振周波数f1と共振周波数f2の最大公約数となるfd=15[Hz](a=3、b=5)を求め、m=1を採用して、Δt≒33.3[msec]として所定の時間差Δtが設定されている。
Specifically, when a is a positive odd number and b is a positive odd number different from a,
fd = f1 / a = f2 / b (2)
A predetermined time difference Δt is set as Δt = m / (2 × fd). In this embodiment, f1 = 45 [Hz] and f2 = 75 [Hz], and fd = 15 [Hz] (a = 3, which is the greatest common divisor of these two resonance frequencies f1 and f2. b = 5), m = 1 is adopted, and a predetermined time difference Δt is set as Δt≈33.3 [msec].
この時間差Δtは、共振周波数f1に対してみると、Δt=a/(2×f1)となるので、式(1)においてf=f1、n=a×m=3として設定された時間差と捉えることができる。また、共振周波数f2についてみると、Δt=b/(2×f2)となるので、式(1)においてf=f2、n=b×m=5として設定された時間差と捉えることができる。なお、共振周波数f1、共振周波数f2、周波数fdは、それぞれ整数で表される必要はなく、式(2)を満たすものであれば良い。 Since this time difference Δt is Δt = a / (2 × f1) when viewed with respect to the resonance frequency f1, it is regarded as a time difference set as f = f1 and n = a × m = 3 in the equation (1). be able to. Further, since the resonance frequency f2 is Δt = b / (2 × f2), it can be regarded as a time difference set as f = f2 and n = b × m = 5 in the equation (1). Note that the resonance frequency f1, the resonance frequency f2, and the frequency fd do not need to be expressed as integers, but may be anything that satisfies the equation (2).
また、リヤサスペンションメンバ取付構造11では、図9(A)に示される如き大トルクの入力時には、車体16には、ストッパ部34との当接(ストッパ当たり)によって、図9(B)に示される如き上下方向の加速度(振動)が生じることが実験的に確かめられている。これにより、車体16に対するストッパ部34の衝突速度及び所定の時間差Δtに基づいて、ストッパ30Aとストッパ30Dとにおけるストッパ部34からの予当接部32のストローク差Δh1を得ることができる。この実施形態では、図9(B)より得た衝突速度(≒300[mm/sec])とΔt(=33.3[msec])との積から、ストローク差Δh1≒10[mm]を設定している。
Further, in the rear suspension
なお、ストッパ構造10では、ストッパ30Aとストッパ30Dとは、図5(A)及び図5(B)に示される如く、上記の通り回転軸Aからの距離Laと距離Ldが同じであるから、それぞれのストッパ部34と車体16との衝突速度は同等である。また、ストッパ構造10では、ストッパ30Aのストッパ部34が車体16に当接した後は、主にストッパ30Dの予当接部32が変形されるようにリヤサスペンションメンバ12が車体16に対し変位する(回転軸Aがわずかにずれる)ことから、ストッパ30Aとストッパ30Dとでストッパ部34のばね定数が同等に設定された構成において、ステップ入力F1とステップ入力F2(各ストッパ部34からの反力)とが同等の大きさになるようになっている。
In the
さらに、ストッパ構造10では、ストッパ30B、ストッパ30Cは、リヤサスペンションメンバ12の車体16に対する回転軸A回りの回動に対しては、ストッパとして機能しない構成としても良い。また例えば、回転軸Aに対しストッパ30Aと同じ側に位置するストッパ30Cが該ストッパ30Aと同じタイミングでストッパ機能を発揮すると共に、回転軸Aに対しストッパ30Dと同じ側に位置するストッパ30Bが該ストッパ30Dと同じタイミングでストッパ機能を発揮する構成としても良い。この場合、ストッパ30Cにおけるストッパ部34に対する予当接部32の突出高は、ストッパ30Aの対応する突出高h1の1/3とし、ストッパ30Bにおけるストッパ部34に対する予当接部32の突出高は、ストッパ30Dの対応する突出高h2の1/3とする必要がある。なお、このような構成においても、各ストッパ30におけるストッパ部34のばね定数を一定とする設定で、ほぼ同等のステップ入力F1、F2を得ることができる。
Further, in the
次に、第1の実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
上記構成のストッパ構造10が適用されたリヤサスペンションメンバ取付構造11では、例えば車両の加速又は減速のためにエンジンからリヤディファレンシャルギヤボックス14を介してリヤサスペンションメンバ12に大トルクが入力されると、各ストッパ30のストッパ部34が車体16に当接する。これにより、車体16に対するリヤサスペンションメンバ12の相対変位が制限される。
In the rear suspension
ここで、ストッパ構造10では、ストッパ30Aにおける車体16がストッパ部34に当接するまでのストローク(突出高h1)と、ストッパ30Dにおける車体16がストッパ部34に当接するまでのストローク(突出高h2)との間に所定のストローク差(ストローク差Δh1)が設定されているので、ストッパ30Aのストッパ部34とストッパ30Dのストッパ部34とでは、車体16への衝突に所定の時間差Δtが生じる。すなわち、ストッパ構造10では、先ず、ストッパ30Aのストッパ部34が車体16に当接し、時間差Δtの経過後に、ストッパ30Dのストッパ部34が車体16に当接する。
Here, in the
これにより、ストッパ構造10では、ステップ入力F1の入力後に所定の時間差でステップ入力F2が入力され、ステップ入力F1の入力に伴い生じるリヤサスペンションメンバ12の車体16に対する相対変位のうちの振動成分が、ステップ入力F2の入力に伴い生じる逆位相の振動成分にて相殺される。
Thereby, in the
また、例えば、ストッパ30A〜ストッパ30Dの各ストッパ部34が同時に車体16に当接する構成では、各ストッパ30ストッパ機能の作動によって1段階のステップ入力だけが付加されるので、該図7(C)及び図7(D)に示される如く、リヤサスペンションメンバ12のピッチング共振、打音が生じてしまう。打音の伝達メカニズムについて補足すると、図10(A)に示される如く、ストッパ当たりに伴う外力F(ω)が生じると、リヤサスペンションメンバ取付構造11(リヤディファレンシャルギヤボックス14の懸架系)の伝達関数H(ω)、リヤディファレンシャルギヤボックス14から乗員の耳位置までの空気の伝達関数G(ω)を経て、乗員の耳に打音が伝達される。この実施形態では、リヤサスペンションメンバ取付構造11は、上記の通り45[Hz]のピッチング共振と75[Hz]のロール共振とを有するので、リヤサスペンションメンバ取付構造11の伝達関数H(ω)は、図10(B)に示される如くなる。
Further, for example, in the configuration in which the
これに対してストッパ構造10では、ストッパ30Aのストッパ部34が車体16に当接するタイミングと、ストッパ30Dのストッパ部34が車体16に当接するタイミングとに時間差Δtが設定されているので、ステップ入力F1の入力に伴い生じるリヤサスペンションメンバ12の車体16に対する相対変位のうちの振動成分が、ステップ入力F2の入力に伴い生じる逆位相の振動成分にて相殺される。これにより、図8(B)に示される如く45[Hz]、75[Hz]で外力F(ω)が極小となるので、ストッパ当たりが生じた場合に乗員の耳(の前のG(ω))に伝わる打音を著しく抑制することができる。すなわち、45[Hz]のピッチング、75[Hz]のロールによるショックや打音を著しく抑制することができる。
On the other hand, in the
特に、ストッパ構造10では、上式(2)を満たすfdを式(1)に適用してΔtを設定しているので、2つの異なる共振周波数を有する異なるモードの振動、発音を、1組のストッパ30A、30Dの設定にて効果的に抑制することができる。
In particular, in the
また、ストッパ構造10では、リヤサスペンションメンバ12を車体16に支持するための異なるサスメンマウント15に設けられた複数のストッパ30(この実施形態ではストッパ30Aとストッパ30D)との間にストッパ機能の発揮時間差Δtが設定されているため、換言すれば、ステップ入力F1が入力されるストッパ30と、ステップ入力F2が入力される30とが別であるため、各ストッパ30のそれぞれが第1、第2のストッパ手段を有する構成(例えば、各ストッパ30が2段ストッパを有する構成)と比較して、リヤサスペンションメンバ取付構造11全体として第1のストッパ手段によるステップ入力F1の入力回数を減らすことができる。
In the
すなわち、例えば、4つのストッパ30の全てにステップ入力F1が入力される構成では、ステップ入力F1が4回入力されることになり、該ステップ入力F1の入力に伴う微振動が4回発生することになる。これに対して10では、1つ(ストッパ30Aのみ)又は2つ(ストッパ30A及びストッパ30C)のストッパ30にのみステップ入力F1が入力されるので、ステップ入力F1の入力に伴う微振動の発生回数は最大でも2回であり、ストッパ当たり(ステップ入力F1)に伴う微振動の発生を抑制することができる。
That is, for example, in the configuration in which the step input F1 is input to all the four
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第1の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記第1の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合がある。 Next, another embodiment of the present invention will be described. Note that parts / parts that are basically the same as those in the first embodiment or the previous configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment or the previous configuration, and description thereof is omitted. Illustration may be omitted.
(第2の実施形態)
図11には、本発明の第2の実施形態に係るストッパ構造50が図1(A)に対応する断面図にて示されている。この図に示される如く、ストッパ構造50は、4つのストッパ30のうち一部のストッパ30における予当接部32のストッパ部34に対する車両上下方向の突出高h1と、他の一部のストッパ30における予当接部32のストッパ部34に対する車両上下方向の突出高h2とのストローク差Δh2が、ストッパ構造10におけるストローク差Δh1よりも小さく設定されている点で、第1の実施形態に係るストッパ構造10とは異なる。以下具体的に説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 11 shows a
ストッパ構造50では、リヤサスペンションメンバ12の対角に配置されたストッパ30A、30Dの組み合わせにおけるストッパ機能の発揮タイミングと、リヤサスペンションメンバ12の別の対角に配置されたストッパ30B、ストッパ30Cの組み合わせにおけるストッパ機能の発揮タイミングとの間に所定の時間差Δtが設定されている。すなわち、図12(A)及び図12(B)に示される如く、ストッパ構造50では、回転軸Aからの距離がLa、Ld(La=Ld)であるストッパ30A、30Dの各ストッパ部34が車体16に当接してから所定の時間差Δt後に、回転軸Aからの距離がLb、Lc(Lb=Lc=La/3)であるストッパ30A、30Dの各ストッパ部34が車体16に当接する構成とされている。
In the
このため、ストッパ構造50では、ストッパ30B、ストッパ30Cにおけるストッパ部34から予当接部32の頂部までの突出高h3は、ストッパ30A、30Dにおけるストッパ部34から予当接部32の頂部までの突出高h1の1/3であるh4(=h1/3)と、所定の時間差Δtを設定するためのストローク差Δh2との和として設定されている。また、ストッパ30B、ストッパ30Cにおけるストローク差Δh2は、ストッパ構造10におけるストローク差Δh1の1/3として設定されている(Δh2=Δh1/3≒3.3[mm])。
For this reason, in the
以上まとめると、
h3=h4+Δh2=(h1+Δh1)/3=h2/3
となる。すなわち、ストッパ30B、ストッパ30Cにおけるストッパ部34から予当接部32の頂部までの突出高h3は、ストッパ構造10を構成するストッパ30Dにおける突出高h2の1/3とされている。
In summary,
h3 = h4 + Δh2 = (h1 + Δh1) / 3 = h2 / 3
It becomes. That is, the protrusion height h3 from the
また、ストッパ30B、30Cの各ストッパ部34のばね定数は、ストッパ30A、30Dの各ストッパ部34のばね定数の略3倍に設定されている。これにより、ストッパ30A、30Dの各ストッパ部34に対し車体16との当接後の変位量が略1/3となるストッパ30B、30Cの各ストッパ部34において、車体16に当接することに伴い生じるステップ入力F2が、ストッパ30A、30Dの各ストッパ部34が車体16に当接することに伴い生じるステップ入力F1と同等になる構成とされている。
The spring constants of the
第2の実施形態に係るストッパ構造50における他の構成は、基本的にストッパ構造10の対応する構成と同じである。
Other configurations of the
したがって、第2の実施形態に係る50によっても、基本的に第1の実施形態に係る10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、ストッパ構造50では、ステップ入力F1の発生から所定の時間差Δt後にステップ入力F2を発生させるためのストッパ30B、ストッパ30Cにおける突出高h3が小さい(h3=h2/3である)ため、ストッパ構造10を構成するストッパ30Dと比較して、ストッパ30B、30Cのボリュームを大幅に削減することができる。換言すれば、少ないストッパ30のボリュームで、ストッパ当たりに伴う振動、打音の発生を抑制することができる。
Therefore, even according to 50 according to the second embodiment, basically the same effect can be obtained by the same action as 10 according to the first embodiment. In the
(第3の実施形態)
図13には、本発明の第3の実施形態に係るストッパ構造60を構成する1つのストッパ30の要部が、図14に示すストッパ30の13−13線に沿った模式的な断面図にて示されている。この図に示される如く、ストッパ構造60では、ストッパ30予当接部が車体16に当接している初期状態においてストッパ部34(の車体当接面)が車体16における被当接面16Aに対し傾斜された傾斜面とされている点で、第1、第2の実施形態に係るストッパ構造10、50とは異なる。これによりストッパ構造60では、それぞれのストッパ30において、リヤサスペンションメンバ12のピッチング振動に対し各ストッパ部34がほぼ同時に車体16に当接する構成とされている。以下、具体的に説明する。
(Third embodiment)
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view taken along line 13-13 of the
リヤサスペンションメンバ12の四隅に配設されたサスメンマウント15に適用される円環状のストッパ30では、リヤサスペンションメンバ12の車体16に対する回転中心から遠い部分の方が近い部分よりも車体上下方向の変位量が大きくなるので、この回転中心に対する距離に応じた変位差を吸収するように、ストッパ部34(の車体当接面)が傾斜されている。
In the
より具体的には、図13に示される如く、リヤサスペンションメンバ12が回転軸A回りに角度α又は角度βだけ回転した場合に、ストッパ部34における各部(全面)を車体16に当接させる設定とする場合、ストッパ部34(の車体当接面)は、回転軸A回りの回転中心とは反対側を向くように角度α又は角度βだけ傾斜した傾斜面とされる。
More specifically, as shown in FIG. 13, when the
角度α、βについて補足すると、図示は省略するが、ストッパ30A〜30Dのうち、第2のストッパ手段を構成する(ステップ入力F2が入力される)ストッパ30のストッパ部34が被当接面16Aに当接するための角度βは、第1のストッパ手段を構成する(ステップ入力F1が入力される)ストッパ30のストッパ部34が被当接面16Aに当接するための角度αに対し、Δtを設定するストローク差(平均的にはΔh1、Δh2)の分だけ大きく設定されている。
When supplementing the angles α and β, although not shown, the
以上により、ストッパ構造60では、リヤサスペンションメンバ12が車体16に対し回転軸A回りに角度αだけ回転した場合、第1のストッパ手段を構成するストッパ30の周方向に配置された複数のストッパ部34がそれぞれ略全面に亘って車体16に対し面接触状態で(ほぼ同時に)当接する構成とされる。同様に、ストッパ構造60では、リヤサスペンションメンバ12が車体16に対し回転軸A回りに角度βだけ回転した場合、第1のストッパ手段を構成するストッパ30の周方向に配置された複数のストッパ部34がそれぞれ略全面に亘って車体16に対し面接触状態で(ほぼ同時に)当接する構成とされる。
As described above, in the
第3の実施形態に係るストッパ構造60における他の構成は、ストッパ構造10、50の対応する構成と同じである。
Other configurations of the
したがって、第3の実施形態に係るストッパ構造60によっても、基本的に第1の実施形態に係るストッパ構造10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。そして、ストッパ構造60では、各ストッパ30のストッパ部34をそれぞれ傾斜面としているため、2段階のステップ入力のうち最初のステップ入力において第1のストッパ手段を構成するストッパ30(1つでも複数でも良い)の各ストッパ部34がほぼ同時に全面に亘り車体16に当接し、2回目のステップ入力において第1のストッパ手段を構成するストッパ30(1つでも複数でも良い)の各ストッパ部34がほぼ同時に全面に亘り車体16に当接する。これにより、リヤサスペンションメンバ12のピッチング共振(ロールを伴うピッチング共振)を打ち消すための2段階のステップ入力を確実かつ精度良く発生させることができる。また、ストッパ部34の当接時間差に起因する微振動の発生も抑制される。
Therefore, the
上記した第3の実施形態では、各ストッパ30のストッパ部34を傾斜させた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ストッパ部34(の車体当接面)を予当接部32の頂部と略平行に形成すると共に、該ストッパ部34に当接する被当接面16Aを角度α、βだけ傾斜させる構成としても良い。この構成においても、ストッパ部34は、予当接部32が車体に当接する初期状態で被当接面16Aに対し傾斜された傾斜面として捉えることができる。
In the above-described third embodiment, the example in which the
(第1〜第3実施形態の変形例) (Modification of the first to third embodiments)
なお、上記第1〜第3の実施形態では、ストッパ構造10、50、60がリヤサスペンションメンバ12の2つの共振モード、すなわちf1=45[Hz]のピッチングとf2=75[Hz]のロールとを共に抑制する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、1つの共振モードをステップ入力F2の入力によって打ち消すように所定の時間差Δtを設定するようにしても良い。例えば、45[Hz]のピッチングを抑制するためには、図15(B)に示される如くf1=45[Hz]での外力が極小になるように所定の時間差Δtを設定すれば良い。この例では、式(1)にn=1、f=f1=45[Hz]を代入することで、図15(A)にも示される如く、Δt≒11.1[msec]が得られる。
In the first to third embodiments, the
また、この時間差Δtは、例えば、n=3、f1=135[Hz]を式(1)に代入して得られるものと同じであるから、図15(B)からも明らかなように、45[Hz]の奇数倍(3倍)調波である135[Hz]の高調波成分の抑制にも寄与する。 Further, this time difference Δt is the same as that obtained by substituting n = 3 and f1 = 135 [Hz] into Equation (1), for example, and as is apparent from FIG. This also contributes to suppression of harmonic components of 135 [Hz], which is an odd multiple (3 times) harmonic of [Hz].
(第4の実施形態)
図16には、本発明の第4の実施形態に係るストッパ構造70が模式的な断面図楡示されており、図17には、ストッパ構造70が適用されたエンジン支持構造72が模式的な側面図にて示されている。この図17に示される如く、ストッパ構造70は、エンジン支持構造72に適用される点で、リヤサスペンションメンバ取付構造11に適用されたストッパ構造10、50、60とは異なる。
(Fourth embodiment)
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of a
エンジン支持構造72には、内燃機関であるエンジン74を車体16に対し支持する構成とされている。具体的には、車体16は、車体前後方向に長手とされた車体骨格部材であるフロントサイドメンバ76、フロントサスペンションメンバ78、フロントクロスメンバ80を含んで構成されている。フロントサスペンションメンバ78の車両前後方向の後端部はフロントサイドメンバ76のキック部76Aの後下部に接続されている。また、フロントクロスメンバ80は、車幅方向に延在する骨格部材であり、フロントサスペンションメンバ78の左右のサイドレール間を架け渡す構成としても良い。
The
この実施形態では、エンジン支持構造72では、エンジン74は、左右のフロントサイドメンバ76に設けられた左右一対の上側エンジンマウント82を介して上部が車体16に支持され、フロントサスペンションメンバ78に設けられた後側エンジンマウント84を介して後部が車体16に支持され、フロントクロスメンバ80に設けられた前側エンジンマウント86を介して前部が車体16に支持されている。
In this embodiment, in the
左右一対の上側エンジンマウント82、後側エンジンマウント84、前側エンジンマウント86としては、基本的にラバーマウンティング20が用いられており、図16に示される如く、エンジン74側に固定される内円筒22と、車体16側に固定される外円筒24との間に筒状クッション体26が設けられて構成されている。
As the pair of left and right
そして、ストッパ構造70は、車体16に対し横置きされた(クランクシャフトが車幅方向に長手とされた)エンジン74のストッパ当たりに伴うロールを抑制するために、前側エンジンマウント86に設けられたストッパ88のストッパ機能の発揮から、所定の時間差ΔT後に、後側エンジンマウント84に設けられたストッパ90のストッパ機能が発揮されるように構成されている。
The
エンジン74のロールは、ロールセンタRC回りの回動として捉えることができ、ストッパ構造70では、RC回りの矢印R方向の回転を規制するようになっている。すなわち、ストッパ88は、エンジン74の車体16に対する図16及び図17に示す矢印R1方向の変位を規制し、ストッパ90は、エンジン74の車体16に対する図16及び図17に示す矢印R2方向の変位を規制するようになっている。
The roll of the
より具体的には、図16に示される如く、ストッパ88は、筒状クッション体26における矢印R1方向との略直交方向に長手とされたストッパ孔28の一方の孔縁を成す当接部88Aが、該筒状クッション体26におけるストッパ孔28の当接部88Aに対向する孔縁を成す被当接部88Bに当接することで、エンジン74の初期位置側から矢印R方向へのそれ以上の回動が規制されるようになっている。同様に、ストッパ90は、筒状クッション体26における矢印R2方向との略直交方向に長手とされたストッパ孔28の一方の孔縁を成す当接部90Aが、該筒状クッション体26におけるストッパ孔28の当接部90Aに対向する孔縁を成す被当接部90Bに当接することで、エンジン74の初期位置側から矢印R方向へのそれ以上の回動が規制されるようになっている。この実施形態では、ストッパ88とストッパ90とは、ロールセンタRCに対し略等距離となるように配置されている。
More specifically, as shown in FIG. 16, the
そして、ストッパ構造70では、ストッパ88を構成する当接部88Aと被当接部88Bとの間隔d1と、ストッパ90を構成する当接部90Aと被当接部90Bとの間隔d2との差であるストローク差Δdが設定されている。すなわち、このストローク差Δdによって、上記した所定の時間差ΔTが設定される構成である。
In the
ここで、ストッパ構造70が抑制するエンジン支持構造72のロール共振の周波数f3は18[Hz]とされている。このため、図18(B)に示される如くf3=18[Hz]での外力が極小になるように所定の時間差ΔTを設定すれば良い。この例では、式(1)にn=1、f=f3=18[Hz]を代入することで、図18(A)にも示される如く、ΔT≒27.8[msec]が得られる。この実施形態では、急加速時におけるエンジン74の車体16に対する衝突速度を略300[mm/sec]として、該衝突速度とΔTとの積から、ストローク差Δd≒8.3[mm]を設定している。したがって、例えばd1=4[mm]とすれば、d2=d1+Δd≒12.3[mm]となる。
Here, the frequency f3 of the roll resonance of the
そして、本発明の実施形態に係るストッパ構造70は、リヤディファレンシャルギヤボックス14を車体16に対しロールセンタRC回りに相対角変位可能に支持する後側エンジンマウント84のストッパ90、前側エンジンマウント86のストッパ88に適用されて、車両用防振構造92を構成している。
The
次に、第4の実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of the fourth embodiment will be described.
上記構成のストッパ構造70が適用されたエンジン支持構造72では、例えば車両の急加速に伴うトルク反力によって、エンジン74は、車体16に対しロールセンタRC回りの矢印R方向に回動し、前側エンジンマウント86のストッパ88、後側エンジンマウント84のストッパ90が機能することで、車体16に対するエンジン74の矢印R方向への相対変位が制限される。
In the
ここで、ストッパ構造70では、ストッパ88における当接部88Aと被当接部88Bとの間隔d1と、ストッパ90における当接部90Aと被当接部90Bとの間隔d2との間に所定のストローク差Δdが設定されているので、ストッパ88とストッパ90とでは、ストッパ機能の発揮タイミングに所定の時間差ΔTが生じる。すなわち、ストッパ構造70では、先ず、ストッパ88の当接部88Aが被当接部88Bに当接し、時間差ΔTの経過後に、ストッパ90の当接部90Aが被当接部90Bに当接する。
Here, in the
これにより、ストッパ構造70では、ステップ入力F1の入力後に所定の時間差でステップ入力F2が入力され、ステップ入力F1の入力に伴い生じるエンジン74の車体16に対する相対変位のうちの振動成分が、ステップ入力F2の入力に伴い生じる逆位相の振動成分にて相殺される。すなわち、第4の実施形態に係る70においても、第1〜第3の実施形態に係るリヤサスペンションメンバ取付構造11への適用例と同様のメカニズムによって、エンジン74のストッパ当たりに伴う打音、振動が抑制される。
Thereby, in the
なお、上記した各実施形態では、複数のストッパ30におけるストッパ部34と予当接部32とのストローク差Δh、又はストッパ88及びストッパ90におけるストローク差Δdによって、弾性(ラバー)部材側でΔt、ΔTを設定した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、車体16側に凸部や凹部を設けることでストローク差Δh、Δd等を設定するようにしても良い。
In each of the above-described embodiments, Δt on the elastic (rubber) member side is determined by the stroke difference Δh between the
また、上記した各実施形態では、ストッパ構造10、50、60、70が自動車のリヤサスペンションメンバ取付構造11やエンジン支持構造72(エンジン懸架系)に適用される例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、クレーンやローディングアーム、ロボットアーム等のストッパ部の振動、打音の抑制用途等のあらゆる用途に適用することができる。また、本発明の実施形態に係るストッパ構造10、50、60、70は、リヤサスペンションメンバ12(第1部材又は第2部材)とリヤディファレンシャルギヤボックス14(第2部材又は第1部材)との間(例えばデフマウント18のストッパとして)に適用されても良い。
In each of the above embodiments, the
さらに、上記した実施形態では、複数のストッパ30間に設定したストローク差Δh、ストッパ88とストッパ90との間に設定したストローク差Δdを有することによる2段階の当接動作によって、2段階のステップ入力(図5に示されるばね特性)を実現する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、可変オリフィスや電気粘性流体等を利用した可変剛性ストッパの剛性を制御する(第2のストッパ手段として、ステップ入力F1の入力から所定の時間差Δt、ΔT後に、剛性を増大させる)ことで2段階のステップ入力を実現しても良い。
Furthermore, in the above-described embodiment, the two-step step is performed by the two-step contact operation by having the stroke difference Δh set between the plurality of
10 ストッパ構造
12 リヤサスペンションメンバ(第1部材)
16 車体(第2部材)
30A ストッパ(第1のストッパ手段)
30B ストッパ(第2のストッパ手段)
30C ストッパ(第1のストッパ手段、第2のストッパ手段)
30D ストッパ(第2のストッパ手段、第1のストッパ手段)
34 ストッパ部(当接面、傾斜面)
40・92 車両用防振構造
50・60・70 ストッパ構造
74 エンジン(第1部材)
88 ストッパ(第1のストッパ手段)
90 ストッパ(第2のストッパ手段)
A 回転軸(回転軸線)
10
16 Body (second member)
30A stopper (first stopper means)
30B Stopper (second stopper means)
30C stopper (first stopper means, second stopper means)
30D stopper (second stopper means, first stopper means)
34 Stopper (contact surface, inclined surface)
40/92 Anti-vibration structure for
88 Stopper (first stopper means)
90 Stopper (second stopper means)
A Rotation axis (Rotation axis)
Claims (8)
前記第1部材及び第2部材との間において前記第1のストッパ手段とは離間して設けられ、前記第1部材と第2部材とに相対変位を生じさせる所定の入力に対し、前記第1のストッパ手段のストッパ機能の作動後に所定の時間差でストッパ機能が作動するように設けられた第2のストッパ手段と、
を備えたストッパ構造。 A first stopper means provided between a first member and a second member connected so as to be capable of relative displacement, and for limiting a relative displacement between the first member and the second member;
The first stopper is provided between the first member and the second member so as to be spaced apart from the first member, and the first input with respect to a predetermined input that causes relative displacement between the first member and the second member. Second stopper means provided so that the stopper function is activated at a predetermined time difference after the stopper function of the stopper means is activated;
Stopper structure with
前記第1のストッパ手段と第2のストッパ手段とは、前記第1部材の第2部材に対する相対回転の回転軸線に対し互いに反対側に配置されている請求項1又は請求項2記載のストッパ構造。 The first member is provided to rotate relative to the second member;
3. The stopper structure according to claim 1, wherein the first stopper means and the second stopper means are disposed on opposite sides of the rotation axis of the first member relative to the second member. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008039710A JP2009197885A (en) | 2008-02-21 | 2008-02-21 | Stopper structure and vehicle vibration absorbing structure |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014185220A1 (en) * | 2013-05-15 | 2014-11-20 | 株式会社ブリヂストン | Anti-vibration device |
-
2008
- 2008-02-21 JP JP2008039710A patent/JP2009197885A/en active Pending
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WO2014185220A1 (en) * | 2013-05-15 | 2014-11-20 | 株式会社ブリヂストン | Anti-vibration device |
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