JP2010096278A - Vibration damping structure and vibration damping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力発生部に起因した振動を制振するための制振構造及び制振装置に関する。 The present invention relates to a vibration damping structure and a vibration damping device for damping vibration caused by a power generation unit.
従来、この種の制振構造としては、動力を発生する動力発生部510(例えば、エンジン)と、該動力発生部510から発生した動力が伝達される被伝達部520(例えば、デファレンシャル)と、前記動力発生部510及び被伝達部520を連結し、動力発生部510から発生した動力を被伝達部520に伝達する伝達軸530(例えば、プロペラシャフト)とを具備する駆動系(パワートレイン)500に設けられ、該駆動系500の剛性を高めるべく剛性フレーム(例えば、パワープラントフレーム)が前記動力発生部510及び被伝達部520に亘って設けられ、かかる駆動系500全体の1次振動の共振周波数に対応したダイナミックダンパを、当該共振周波数における腹の位置に対応するように前記剛性フレームに設置した制振構造が公知である(下記特許文献1参照)。
Conventionally, as this type of vibration damping structure, a power generation unit 510 (for example, an engine) that generates power, a transmitted unit 520 (for example, a differential) to which the power generated from the
かかる制振構造にあっては、ダイナミックダンパの制振作用によって、前記駆動系500全体の弾性振動(特に、1次振動)を効果的に制振することができるとされている。
In such a vibration damping structure, it is said that elastic vibration (particularly, primary vibration) of the
ところで、動力発生部510と被伝達部520とを伝達軸530で連結してなる駆動系500の振動には、例えば動力発生部510から発生する動力の周波数変動などに応じて様々な振動モードがある。例えば、図9に示すように、伝達軸530と被伝達部520とが共に被伝達部520の高さ方向(上下方向)に振動する第1振動モードや、図10に示すように、被伝達部520のみがその高さ方向に振動する第2振動モードがある。また、図11に示すように、被伝達部520が伝達軸530との連結部分を中心に前記高さ方向に揺振する第3振動モードや、図12に示すように、伝達軸530と被伝達部520との連結部分が前記高さ方向に変位し、これに伴って伝達軸530と被伝達部520とがそれぞれ前記高さ方向に揺振する第4振動モードがある。更に、図13に示すように、被伝達部520が伝達軸530の軸線周りに回転振動する第5振動モードがある。尚、図9乃至13においては、説明の都合上、駆動系500の全体又は一部のみを示している。
By the way, the vibration of the
しかしながら、上記特許文献1に記載の制振構造にあっては、制振するためのダイナミックダンパが特定の周波数の振動モードにかかる振動しか制振することができない構成であるため、上記のような複数の振動モードにかかる振動を制振することはできない。 However, in the damping structure described in Patent Document 1, the dynamic damper for damping is configured to be able to damping only the vibration applied to the vibration mode of a specific frequency. Vibrations in multiple vibration modes cannot be controlled.
一方、複数の振動モードにかかる振動の制振を図る制振構造として、前記被伝達部520としてのデフケースの高さ方向両面(上下各々の面)に防振ゴムなどの弾性材を複数配置して支持することで、当該デフケースをマウントした制振構造が提案されている。かかる制振構造にあっては、デフケースを支持する弾性材の弾性作用によって、デフケースの高さ方向の振動(ピッチング)及び回転振動(ローリング)といった複数の振動モードにかかる振動を制振することができるとされている(下記特許文献2参照)。
しかしながら、上記特許文献2に記載の制振構造にあっては、前記弾性材を用いた所謂弾性マウント構造であるため、低い周波数領域では、被伝達部520に生じる振動に係る力(所謂加振力)が低減されずにそのままの大きさで他の部材に伝わってしまうといった問題があり、また、駆動系500の質量との関係で共振系を構成して共振を起こしてしまうといった問題もあり、広範囲の周波数領域での複数の振動モードにかかる振動を制振することは実質的に困難である。
However, since the vibration damping structure described in Patent Document 2 is a so-called elastic mount structure using the elastic material, in a low frequency region, a force related to vibration (so-called excitation) generated in the transmitted
そこで、本発明は、上記実情に鑑みてなされ、広範囲の周波数領域での複数の振動モードにかかる振動を確実に制振することができる制振構造及び制振装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a vibration damping structure and a vibration damping device capable of reliably damping vibrations applied to a plurality of vibration modes in a wide frequency range. .
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、本発明に係る制振構造は、動力を発生する動力発生部に伝達軸を介して連結されると共に該伝達軸を介して動力発生部から発生する動力が伝達される被伝達部に形成される制振構造であって、動力発生部が動力を発生する際に少なくとも被伝達部に発生する振動を、該振動によって変位することで検出可能な振動検出部と、前記振動を制振可能な制振部と、前記振動検出部の検出結果に基づいて、当該振動検出部が検出した振動を制振するように前記制振部を制御する制御部とを備え、振動検出部と制振部とは、前記被伝達部に設けられており、しかも、該被伝達部の幅方向に位置ずれしていることを特徴とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a vibration damping structure according to the present invention is connected to a power generation unit that generates power via a transmission shaft and generates power via the transmission shaft. The vibration control structure is formed in the transmitted part to which the power generated from the part is transmitted, and at least the vibration generated in the transmitted part when the power generating part generates the power is displaced by the vibration. Based on the detection result of the vibration detection unit, the vibration control unit capable of suppressing the vibration, and the detection result of the vibration detection unit, the vibration control unit is configured to control the vibration detected by the vibration detection unit. The vibration detecting unit and the damping unit are provided in the transmitted part, and are displaced in the width direction of the transmitted part.
該構成の制振構造にあっては、振動検出部と制振部とが被伝達部に設けられているので、例えば動力発生部から発生する動力の周波数変動などに起因して発生する上記第1乃至第5何れの振動モードでの振動においても振動検出部が変位する。よって、前記各振動モードにかかる各々の振動の振動状態を当該振動検出部によって検出することができる。そして、振動検出部が検出した検出結果に基づいて制御部が制振部を制御するので、該制振部は、検出された振動、即ち、現に発生している振動を的確に制振することができる。 In the vibration damping structure having such a configuration, since the vibration detection unit and the vibration damping unit are provided in the transmitted portion, for example, the above-described first occurrence caused by frequency fluctuations of power generated from the power generation unit, etc. The vibration detector is displaced even in vibrations in any of the first to fifth vibration modes. Therefore, the vibration state of each vibration applied to each vibration mode can be detected by the vibration detection unit. Then, since the control unit controls the damping unit based on the detection result detected by the vibration detecting unit, the damping unit accurately controls the detected vibration, that is, the vibration that is actually occurring. Can do.
しかも、例えば、被伝達部が伝達軸の軸線周りに回転振動する第5振動モードにかかる振動が発生している場合においては、該振動を制振部にて制振しても、制振部の設置位置近傍を通る伝達軸の軸線に平行な軸線を中心として被伝達部が揺振する残留振動が生じる場合があるが、制振部と振動検出部とは被伝達部の幅方向に位置ずれして設けられている、即ち、制振部と振動検出部とは前記幅方向に離間して設けられているので、前記残留振動のように制振部の設置位置近傍を通る伝達軸の軸線に平行な軸線周りの揺振が被伝達部に生じた場合でも、振動検出部は、当該揺振により変位して当該振動の振動状態を検出することができる。そして、振動検出部が検出した検出結果に基づいて制御部が制振部を制御するので、該制振部は、検出された振動を的確に制振することができる。尚、制振部と振動検出部とは、前記幅方向に可及的に離間して設けられるのが好ましい。また、被伝達部の幅方向は、例えば、伝達軸の軸線に直交する方向である。 In addition, for example, in the case where vibration is applied to the fifth vibration mode in which the transmitted part rotates and vibrates around the axis of the transmission shaft, even if the vibration is suppressed by the vibration suppressing part, the vibration suppressing part Residual vibration may occur where the transmitted part oscillates around an axis parallel to the axis of the transmission shaft that passes near the installation position of the installation part. However, the vibration control part and the vibration detection part are located in the width direction of the transmitted part. In other words, since the vibration control unit and the vibration detection unit are provided apart from each other in the width direction, the transmission shaft passing through the vicinity of the installation position of the vibration control unit like the residual vibration is provided. Even when the vibration around the axis parallel to the axis is generated in the transmitted part, the vibration detection unit can be displaced by the vibration and detect the vibration state of the vibration. And since a control part controls a vibration suppression part based on the detection result which a vibration detection part detected, this vibration suppression part can control the detected vibration exactly. In addition, it is preferable that the vibration control unit and the vibration detection unit are provided as far apart as possible in the width direction. Moreover, the width direction of a to-be-transmitted part is a direction orthogonal to the axis line of a transmission shaft, for example.
特に、前記振動検出部は、前記伝達軸の軸線を通り前記被伝達部の高さ方向に平行な平面よりも被伝達部の幅方向一方側に設けられており、前記制振部は、前記平面よりも被伝達部の幅方向他方側に設けられていることが好ましい。 In particular, the vibration detection unit is provided on one side in the width direction of the transmitted part with respect to a plane passing through the axis of the transmission shaft and parallel to the height direction of the transmitted part. It is preferable to be provided on the other side in the width direction of the transmitted part rather than the plane.
かかる構成によれば、例えば前記残留振動のように、制振部の設置位置近傍を通る伝達軸の軸線に平行な軸線周りの揺振が被伝達部に生じた場合でも、当該揺振を確実に検出して制振することができる。 According to such a configuration, even when a vibration around the axis parallel to the axis of the transmission shaft passing through the vicinity of the installation position of the vibration control portion occurs in the transmitted portion, for example, the residual vibration, the vibration is reliably Can be detected and controlled.
また、前記振動検出部は、前記被伝達部の高さ方向に変位する前記振動を検出することができるように設けられており、前記制振部は、前記振動を制振するための制振振動を発生するように構成され、しかも、該制振振動の振動方向である制振方向が前記被伝達部の高さ方向に沿った方向となるように設けられていることが好ましい。 The vibration detection unit is provided so as to be able to detect the vibration displaced in the height direction of the transmitted portion, and the vibration suppression unit is a vibration suppression unit for suppressing the vibration. It is preferable to be configured to generate vibration and to be provided so that a vibration suppression direction that is a vibration direction of the vibration suppression vibration is a direction along the height direction of the transmitted portion.
動力発生部が動力を発生する際に少なくとも被伝達部に発生する振動は、主に、被伝達部の高さ方向の振動となるところ、かかる高さ方向に変位することで振動を検出するように振動検出部を設け、制振振動の振動方向である制振方向が前記高さ方向に沿った方向となるように制振部を設けることによって、振動を確実に検出して効果的に当該振動を制振することができる。 When the power generation unit generates power, at least the vibration generated in the transmitted part is mainly the vibration in the height direction of the transmitted part, so that the vibration is detected by displacing in the height direction. Provided with a vibration detection unit, and by providing the vibration suppression unit so that the vibration suppression direction, which is the vibration direction of the vibration suppression vibration, is a direction along the height direction, the vibration can be reliably detected and effectively Vibration can be suppressed.
また、本発明に係る制振装置は、動力を発生する動力発生部に伝達軸を介して連結されると共に該伝達軸を介して動力発生部から発生する動力が伝達される被伝達部に設けることができるように構成される制振装置であって、前記動力発生部が動力を発生する際に少なくとも被伝達部に発生する振動を、該振動によって変位することで検出可能な振動検出部と、前記振動を制振可能な制振部と、前記振動検出部の検出結果に基づいて、当該振動検出部が検出した振動を制振するように前記制振部を制御する制御部とを備え、振動検出部と制振部とは、前記被伝達部の幅方向に位置ずれした状態で該被伝達部に設けられるように構成されていることを特徴とする。 In addition, the vibration damping device according to the present invention is provided in a transmitted part that is coupled to a power generation unit that generates power via a transmission shaft and to which power generated from the power generation unit is transmitted via the transmission shaft. A vibration detection unit configured to be capable of detecting at least vibration generated in the transmitted unit when the power generation unit generates power, and detecting the displacement by the vibration; A vibration control unit capable of controlling the vibration, and a control unit that controls the vibration control unit to control the vibration detected by the vibration detection unit based on a detection result of the vibration detection unit. The vibration detection unit and the vibration control unit are configured to be provided in the transmitted unit in a state of being displaced in the width direction of the transmitted unit.
このように、本発明にかかる制振構造にあっては、振動検出部と制振部とが、被伝達部に設けられており、しかも、被伝達部の幅方向に位置ずれしているので、例えば動力発生部から発生する動力の周波数変動などに起因して生ずる複数の振動モードにかかる各々の振動の振動状態を振動検出部にて検出することができ、その検出結果に基づいて制御部にて制振部を制御して前記検出された振動を確実に制振することができる結果、広範囲の周波数領域での複数の振動モードにかかる振動を確実に制振することができるという効果を奏する。 As described above, in the vibration suppression structure according to the present invention, the vibration detection unit and the vibration suppression unit are provided in the transmitted part, and the position is shifted in the width direction of the transmitted part. For example, the vibration detection unit can detect the vibration state of each vibration applied to a plurality of vibration modes caused by frequency fluctuation of power generated from the power generation unit, and the control unit based on the detection result As a result of controlling the vibration control unit with the above to reliably control the detected vibration, it is possible to reliably control vibrations applied to a plurality of vibration modes in a wide frequency range. Play.
また、本発明に係る制振装置は、振動検出部と制振部とが被伝達部の幅方向に位置ずれした状態で該被伝達部に設けることができるように構成されているので、例えば動力発生部から発生する動力の周波数変動などに起因して生ずる複数の振動モードにかかる各々の振動の振動状態を振動検出部にて検出することができ、その検出結果に基づいて制御部にて制振部を制御して前記検出された振動を確実に制振することができる結果、広範囲の周波数領域での複数の振動モードにかかる振動を確実に制振することができるという効果を奏する。 Further, the vibration damping device according to the present invention is configured so that the vibration detection unit and the vibration damping unit can be provided in the transmitted part in a state of being displaced in the width direction of the transmitted part. The vibration state of each vibration applied to a plurality of vibration modes caused by frequency fluctuations of power generated from the power generation unit can be detected by the vibration detection unit, and the control unit based on the detection result As a result of reliably controlling the detected vibration by controlling the vibration control unit, it is possible to reliably control the vibration applied to a plurality of vibration modes in a wide frequency range.
以下、本発明に係る制振構造及び制振装置の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1(A)及び(B)に、本実施形態における制振構造1が示されている。該制振構造1は、例えば、FR車や4WD車などの後輪を駆動させる自動車の駆動系10の振動を制振するための構造であり、該駆動系10の振動を制振する制振装置20を備えてなる。
Hereinafter, an embodiment of a vibration damping structure and a vibration damping device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1A and 1B show a vibration damping structure 1 according to this embodiment. The vibration damping structure 1 is a structure for damping vibrations of a
駆動系10は、動力を発生する動力発生部としてのエンジン11と、前記エンジン11に取り付けられるトランスミッション12と、該トランスミッション12に一端部が連結される伝達軸としてのプロペラシャフト13と、該プロペラシャフト13の他端部に連結され、前記エンジン11から発生した動力が伝達される被伝達部としてのデフ部14と、デフ部14に一端部151が連結される一対のドライブシャフト15と、各ドライブシャフト15の他端部152にそれぞれ接続される一対の後輪としてのタイヤ16とを備える。
The
エンジン11は、例えばガソリン等の液体燃料を燃焼することで動力を発生するように構成されている。本実施形態では、エンジン11の動力発生は、エンジンコントロールユニット(ECU111)によって制御されている。このECU111は、エンジン11の点火系や燃料系などの制御を行うものであり、エンジン11の回転数やエンジン11の点火指令などのエンジン回転数に関するエンジン回転数関連信号を出力することができるように構成されている。尚、エンジン回転数関連信号は、常時出力されている。
The
トランスミッション12は、変速機であり、エンジン11から発生した動力を適宜変換してプロペラシャフト13に伝達するものである。本実施形態では、トランスミッション12は、エンジン11の後端部に連結されている。
The
プロペラシャフト13は、エンジン11から発生した動力をデフ部14に伝達することができるように構成されている。具体的には、プロペラシャフト13は、その軸線C1が前後方向に沿って形成される軸であり、その一端部である前端部131がトランスミッション12に連結されている。かかるプロペラシャフト13は、エンジン11から発生した動力をトランスミッション12を介して捩れ荷重として受けて軸線C1回りに回転することで動力を前記デフ部14に伝達する。
The
デフ部14は、ドライブシャフト15に動力を伝達するためのデフギア(図示しない)と、該デフギアが収納されるデフケース140とを備えてなる。デフケース140は、本体部141と、該本体部141と一体的に形成される連結部142とを備えてなる。
The
本体部141は、高さ方向に対向する天壁部1411及び底壁部1412と、前後方向に対向する前壁部1413及び後壁部1414と、幅方向に対向する左壁部1415及び右壁部1416とを備える箱状体である。連結部142は、前記本体部141の前壁部1413から前方側へ向けて突設される筒状体である。本実施形態では、連結部142は、その軸線が前後方向に沿って形成される円筒形状であり、その外径は、本体部141の高さ方向及び幅方向の何れの寸法よりも小さくなっている。即ち、連結部142の高さ方向の寸法は、本体部141の高さ方向の寸法よりも小さく、また、連結部142の幅方向の寸法は、本体部141の幅方向の寸法よりも小さくなっている。尚、本実施形態では、連結部142の軸線は、デフ部14の中心線C1となっている。尚、連結部142は、円筒形状に限らず、前方側ほど小径となる円錐形状であってもよい。
The
かかるデフ部14は、プロペラシャフト13の他端部に連結されている。具体的には、デフ部14は、プロペラシャフト13の軸線C1とデフ部14の中心線C1とが一致する向きで、プロペラシャフト13の他端部である後端部132に連結部142が連結されることによって、プロペラシャフト13に連結されている。よって、デフ部14の中心線C1は、前後方向に沿った線となっている。尚、かかる連結によって、デフケース140に収納されているデフギアはプロペラシャフト13と噛み合うこととなる。このように、デフ部14がプロペラシャフト13の他端部に連結されることによって、前記エンジン11から発生する動力がプロペラシャフト13を介してデフ部14に伝達されることとなる。
The
ドライブシャフト15は、その軸線C2がデフ部14の幅方向に沿って形成される軸であり、デフ部14の幅方向両側に一対設けられており、一端部151がデフ部14にそれぞれの連結されている。具体的には、ドライブシャフト15の一端部151は、デフケース140の本体部141の右壁部1416又は左壁部1415に連結されており、デフケース140に収納されているデフギアに接続されている。そして、ドライブシャフト15の他端部152には、タイヤ16が取り付けられている。
The
このような構成の駆動系10は、エンジン11から発生した動力がトランスミッション12にて減速されてプロペラシャフト13に伝達されることにより、該プロペラシャフト13がその軸線C1周りに回転する。そして、かかるプロペラシャフト13の回転により、前記動力がデフ部14に伝達され、デフケース140に収納されているデフギアが作動する。そして、デフギアが作動することによって、デフ部14からドライブシャフト15に動力が伝達され、該ドライブシャフト15がその軸線C2周りに回転することによってタイヤ16が回転する。
In the
前記制振装置20は、エンジン11から発生した動力が伝達されることで発生するデフ部14(若しくは、デフ部14及びプロペラシャフト13)の振動を、該振動によって変位することで検出することができる振動検出部21と、当該振動を制振することができる制振部22と、前記振動検出部21の検出結果に基づいて、振動検出部21が検出した振動を制振するように前記制振部22を制御する制御部23とを備えてなる。
The
振動検出部21は、変位することで振動の加速度や速度、変位量などを読み取って、当該振動の振動状態を検出することができるセンサであり、当該加速度や速度、変位量などの振動に関する振動関連信号を出力することができるように構成されている。尚、振動関連信号は、常時出力されている。振動検出部21としては、例えば、速度センサ又は加速度センサ、振動センサなどの各種センサを採用することができる。また、振動検出部21には、振動を検出することができる検出方向X1が設定されており、振動検出部21は、当該検出方向X1に変位することによって、変位に係る振動を検出することができるようになっている。つまり、振動検出部21は、設置されている位置における振動を検出することができるようになっている。
The
かかる振動検出部21は、デフ部14に取り付けられている。具体的には、振動検出部21は、デフ部14の中心線C1(プロペラシャフト13の軸線C1)を通り高さ方向に平行な平面Sよりも幅方向一方側(本実施形態では、前方向に対して右側)に取り付けられている。より詳細には、振動検出部21は、デフ部14の幅方向一端部、具体的には、前記デフケース140の本体部141の底壁部1412の右壁部1416側の端部1412aに取り付けられている。
The
また、振動検出部21は、その前記検出方向X1がデフ部14(若しくは、デフ部14及びプロペラシャフト13)に生じる振動の振動方向と一致するように設けられている。具体的には、振動検出部21は、その検出方向X1がデフ部14の高さ方向に沿う向きとなるようにデフ部14に取り付けられている。
Further, the
尚、本実施形態では、振動検出部21は、ドライブシャフト15の軸線C2よりも後方側、具体的にはデフ部14の後端部14aに取り付けられており、しかも、当該軸線C2よりも下方側に取り付けられている。また、振動検出部21は、デフケース140の外面に取り付けられている。
In the present embodiment, the
前記制振部22は、図2に示すように、扁平な板状のベース部221と、該ベース上に設けられるアクチュエータ222と、該アクチュエータ222に支持される錘223とを備えてなる。制振部22は、錘223を振動させて制振振動を発生させることによって、デフ部14(若しくは、デフ部14及びプロペラシャフト13)に生じる振動の振動エネルギーを吸収し、これによりデフ部14(若しくは、デフ部14及びプロペラシャフト13)に生じる振動を制振するものである。つまり、制振部22は、設置位置に制振加振力を作用させて制振振動を加えることによって、制振すべき振動の振動エネルギーを吸収して該振動を打ち消すことができるように構成されている。尚、制振部22には、振動を制振することができる制振方向X2、つまり、発生させる制振振動の振動方向が設定されており、かかる制振方向X2に対応した振動を制振することができるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
アクチュエータ222は、モータ2221と、該モータ2221の駆動力によって振動する支持部2222とを備える。モータ2221は、直動式であり、本実施形態ではリニアモータである。このモータ2221は、固定子2221aがベース部221に設けられ、可動子2221bが支持部2222に取り付けられており、その駆動方向X21がベース部221の厚み方向となるように設置されている。尚、本実施形態においては、モータ2221は、可動子2221bが前記駆動方向X21に沿って振動するように駆動される。
The
支持部2222は、錘223を支持することができるように構成されており、モータ2221の可動子2221bの動きに伴って前記駆動方向X21に沿って振動する。即ち、支持部2222は、モータ2221によってベース部221の厚み方向に沿って当該ベース部221に接離するように振動する。故に、支持部2222に支持されている錘223は、ベース部221に接離するように振動し、該振動が制振振動となる。つまり、制振部22は、アクチュエータ222が制振加振力を作用させて錘223を振動させることによって制振振動を発生させるように構成されている。
The
かかる制振部22は、デフ部14に取り付けられている。具体的には、制振部22は、前記振動検出部21よりもデフ部14の幅方向に位置ずれして取り付けられている。より詳細に説明すると、制振部22は、デフ部14の中心線C1(プロペラシャフト13の軸線C1)を通り高さ方向に平行な平面Sよりも幅方向他方側(本実施形態では、前方向に対して左側)に取り付けられている。
The
更に、制振部22は、ドライブシャフト15の軸線C2よりも前方側、具体的にはデフ部14の前端部14bに取り付けられており、しかも、制振振動を付与する位置が前記軸線C2と同じ高さ位置となるように取り付けられている。本実施形態では、制振部22は、ベース部221が前記連結部142の径方向外方且つ前記幅方向他方側に突出するように取り付けられ、アクチュエータ222と錘223とが連結部142よりも前記幅方向他方側の配置となるように、当該連結部142に取り付けられている。
Further, the
また、制振部22は、その前記制振方向X2がデフ部14(若しくは、デフ部14及びプロペラシャフト13)に生じる振動の振動方向と一致するように設けられている。具体的には、制振部22は、その制振方向X2がデフ部14の高さ方向に沿う向きとなるようにデフ部14に取り付けられている。
Further, the
従って、前記振動検出部21と制振部22とは、プロペラシャフト13の軸線C1を境にしてデフ部14の幅方向一方側と他方側とに配置され、且つ、ドライブシャフト15の軸線C2を境にして後方側と前方側とに配置されている。しかも、振動検出部21の検出方向X1と制振部22の制振方向X2とは、互いに一致した方向となっている。
Therefore, the
前記制御部23は、前記振動検出部21の検出結果に基づいて、振動検出部21が検出した振動の振動状態を演算し、この演算結果に基づいて、当該検出した振動を制振することができる制振振動を算出し、算出結果に基づいて、前記検出した振動を制振部22にて制振することができるように当該制振部22を制御するように構成されている。
The
具体的には、制御部23は、前記ECU111にて出力されるエンジン回転数関連信号と、前記振動検出部21にて出力される振動関連信号とを受信可能に構成されている。そして、制御部23は、エンジン回転数関連信号と振動関連信号とが入力されると、該エンジン回転数関連信号と振動関連信号とに基づいて、現に発生している振動の振動状態を演算する。つまり、デフ部14(若しくは、デフ部14及びプロペラシャフト13)に生じている振動の周波数や振幅、位相などを算出しての当該振動の振動状態を演算する。次に、制御部23は、当該振動の振動エネルギーを吸収することができる制振振動の周波数や振幅、位相などを算出し、当該算出された制振振動の周波数や振幅、位相などを示す制振信号を制振部22へ出力する。そして、制振部22は、制振信号を含む制振指令を受けると、該制振信号の内容に従ってアクチュエータ222を駆動して錘223を振動させて制振振動を発生させる。尚、制御部23には、制振部22によって発生する制振振動を起こさせるための制振加振力から振動検出部21による振動関連信号の出力までの伝達特性(位相特性)を考慮して位相補正手段を備えさせることも可能である。
Specifically, the
続いて、以上のような構成の制振構造1及び制振装置20の制振作用について、図3乃至8を参酌して説明する。尚、ここで説明した駆動系10の振動には、エンジン11から発生する動力の周波数変動に応じて様々な振動モードがあるが、ここでは、上記制振構造1、制振装置20にて制振することができる主たる振動モードについて説明する。
Next, the damping action of the damping structure 1 and the damping
図3は、第1振動モードにかかる振動を制振する様子を示している。この第1振動モードは、プロペラシャフト13とデフ部14とが共にデフ部14の高さ方向(図3では上下方向)に振動する振動モード、具体的には、プロペラシャフト13とデフ部14とが共にデフ部14の高さ方向に一体的に平行移動して振動する振動モードである。
FIG. 3 shows how the vibration applied to the first vibration mode is suppressed. This first vibration mode is a vibration mode in which both the
この場合、振動検出部21は、デフ部14に取り付けられているため、プロペラシャフト13とデフ部14との振動に伴ってデフ部14の高さ方向(即ち、前記検出方向X1)に変位する。これにより、振動検出部21は、第1振動モードにかかる振動の振動状態を検出して振動関連信号を制御部23に出力する。
In this case, since the
そして、振動検出部21から振動関連信号が入力された制御部23は、当該振動関連信号とECU111から受信したエンジン回転数関連信号とに基づいて現に発生している振動の振動状態を把握し、当該振動を制振するための制振振動を算出し、該制振振動に関する制振信号を制振部22に出力する。
And the
そして、制御部23から制振信号を含む制振指令を受けた制振部22は、デフ部14に取り付けられているため、当該制振信号の内容に応じてアクチュエータ222を駆動させて制振振動を起こさせるための制振加振力を作用させることができ、これにより、錘223が振動して制振振動が発生し、第1振動モードの振動を制振することができる。
The
次に、図4は、第2振動モードにかかる振動を制振する様子を示している。この第2振動モードは、デフ部14のみがその高さ方向に振動する振動モード、具体的には、デフ部14のみがデフ部14の高さ方向に平行移動して振動する振動モードである。
Next, FIG. 4 shows how the vibration applied to the second vibration mode is suppressed. This second vibration mode is a vibration mode in which only the
この場合、振動検出部21は、デフ部14に取り付けられているため、デフ部14の振動に伴ってデフ部14の高さ方向(即ち、前記検出方向X1)に変位する。これにより、振動検出部21は、第2振動モードにかかる振動の振動状態を検出して振動関連信号を制御部23に入力する。
In this case, since the
そして、振動検出部21から振動関連信号を受信した制御部23は、当該振動関連信号とECU111から受信したエンジン回転数関連信号とに基づいて現に発生している振動の振動状態を把握し、当該振動を制振するための制振振動を算出し、該制振振動に関する制振信号を制振部22に出力する。
And the
そして、制御部23から制振信号を含む制振指令を入力された制振部22は、デフ部14に取り付けられているため、当該制振信号の内容に応じてアクチュエータ222を駆動させて制振振動を起こさせるための制振加振力を作用させることができ、これにより、錘223が振動して制振振動が発生し、第2振動モードの振動を制振することができる。
Since the damping
次に、図5は、第3振動モードにかかる振動を制振する様子を示している。この第3振動モードは、デフ部14がプロペラシャフト13との連結部分を通りドライブシャフト15の軸線C2に平行な軸線C3を中心としてデフ部14の高さ方向に揺振する振動モード、つまり、デフ部14がその前端部14bを通りドライブシャフト15の軸線C2に平行な軸線C3周りに高さ方向に振り子のように振動する振動モードである。
Next, FIG. 5 shows how the vibration applied to the third vibration mode is suppressed. This third vibration mode is a vibration mode in which the
この場合、振動検出部21は、デフ部14に取り付けられているため、デフ部14の揺振に伴ってデフ部14の高さ方向(即ち、前記検出方向X1)に変位する。これにより、振動検出部21は、当該揺振の振動状態を検出して振動関連信号を制御部23に入力する。ここで、本実施形態では、振動検出部21は、デフ部14の後端部14aに取り付けられているので、デフ部14の前端部14bを通りドライブシャフト15の軸線C2に平行な軸線C3を中心とする揺振による変位量が大きくなり、従って、当該揺振を確実に検出することができる。
In this case, since the
そして、振動検出部21から振動関連信号を受信した制御部23は、当該振動関連信号とECU111から受信したエンジン回転数関連信号とに基づいて現に発生している揺振の振動状態を把握し、当該揺振を制振するための制振振動を算出し、該制振振動に関する制振信号を制振部22に出力する。
And the
そして、制御部23から制振信号を含む制振指令を受けた制振部22は、デフ部14に取り付けられているため、当該制振信号の内容に応じてアクチュエータ222を駆動させて制振振動を起こさせるための制振加振力を作用させることができ、これにより、錘223が振動して制振振動が発生し、第3振動モードの振動を制振することができる。
The
次に、図6は、第4振動モードにかかる振動を制振する様子を示している。この第4振動モードは、プロペラシャフト13とデフ部14との連結部分がデフ部14の高さ方向に変位し、これに伴ってプロペラシャフト13とデフ部14とがそれぞれ当該高さ方向に揺振する振動モード、より詳細には、デフ部14がドライブシャフト15の軸線C2周りに高さ方向に振り子のように振動し、それと共に、プロペラシャフト13がその前端部131を中心にして前記高さ方向に振り子のように振動する振動モードである。
Next, FIG. 6 shows how the vibration applied to the fourth vibration mode is suppressed. In the fourth vibration mode, the connecting portion between the
この場合、振動検出部21は、デフ部14の後端部14aに取り付けられている、即ち、振動検出部21の振動検出の位置がデフ部14の揺振の中心軸線(即ち、ドライブシャフト15の軸線C2)よりも後方側となっているので、ドライブシャフト15の軸線C2を中心とするデフ部14の揺振に伴ってデフ部14の高さ方向(即ち、前記検出方向X1)に変位する。これにより、振動検出部21は、当該揺振の振動状態を検出して振動関連信号を制御部23に入力する。
In this case, the
そして、振動検出部21から振動関連信号を受信した制御部23は、当該振動関連信号とECU111から受信したエンジン回転数関連信号とに基づいて現に発生している揺振の振動状態を把握し、当該揺振を制振するための制振振動を算出し、該制振振動に関する制振信号を制振部22に出力する。
And the
そして、制御部23から制振信号を含む制振指令を受けた制振部22は、デフ部14に取り付けられているため、当該制振信号の内容に応じてアクチュエータ222を駆動させて制振振動を起こさせるための制振加振力を作用させることができ、これにより、錘223が振動して制振振動が発生し、第4振動モードの振動を制振することができる。
The
尚、本実施形態では、制振部22は、デフ部14とプロペラシャフト13との連結部142の近傍であるデフ部14の前端部14bに取り付けられている、つまり、制振部22によって作用する制振加振力の作用点がデフ部14の揺振の中心軸線(即ち、ドライブシャフト15の軸線C2)よりも前方側に配置されており、当該作用点が第4振動モードの振動における振幅の大きい部分に配置されることとなるので、効果的に制振することができる。
In the present embodiment, the
次に、図7は、第5振動モードにかかる振動を制振する様子を示している。この第5振動モードは、デフ部14がプロペラシャフト13の軸線C1周りに回転振動する振動モードである。
Next, FIG. 7 shows how the vibration applied to the fifth vibration mode is suppressed. The fifth vibration mode is a vibration mode in which the
この場合、振動検出部21は、デフ部14に取り付けられている、即ち、振動検出部21の振動検出の位置がデフ部14の回転振動の中心軸線(プロペラシャフト13の軸線C1)よりもデフ部14の幅方向一方側となっているので、デフ部14の回転振動に伴ってデフ部14の高さ方向(即ち、前記検出方向X1)に変位する。これにより、振動検出部21は、当該回転振動の振動状態を検出して振動関連信号を制御部23に入力する。ここで、本実施形態では、振動検出部21は、デフ部14の幅方向一端部に取り付けられているので、幅方向中央部に取り付けられている場合よりも、プロペラシャフト13の軸線C1周りの回転振動において高さ方向(検出方向X1)の変位量が大きくなり、従って、当該回転振動を確実に検出することができる。
In this case, the
そして、振動検出部21から振動関連信号が入力された制御部23は、当該振動関連信号とECU111から受信したエンジン回転数関連信号とに基づいて現に発生している回転振動の振動状態を把握し、当該回転振動を制振するための制振振動を算出し、該制振振動に関する制振信号を制振部22へ送信する。
Then, the
そして、制御部23から制振信号を含む制振指令を受けた制振部22は、デフ部14に取り付けられているため、当該制振信号の内容に応じてアクチュエータ222を駆動させて制振振動を起こさせるための制振加振力を作用させることができ、これにより、錘223が振動して制振振動が発生し、第5振動モードの振動を制振することができる。
The
尚、本実施形態では、制振部22は、デフ部14の中心線C1(プロペラシャフト13の軸線C1)を通り高さ方向に平行な平面Sよりも幅方向他方側(本実施形態では、前方向に対して左側)に取り付けられている、つまり、制振部22によって作用する制振加振力の作用点は、デフ部14の回転振動の中心軸線(プロペラシャフト13の軸線C1)よりもデフ部14の幅方向他方側に配置されており、当該作用点が第5振動モードの振動における振幅の大きい部分に配置されることとなるので、効果的に制振することができる。
In the present embodiment, the
尚、前記第5振動モードにかかる振動が発生している場合においては、制振部22が制振振動を発生させて当該振動を制振しても、図8に示すように、制振部22の設置位置近傍を通るプロペラシャフト13の軸線C1に平行な軸線C4周りにデフ部14が揺振する残留振動、具体的には、デフ部14がその幅方向他端部側を通り且つプロペラシャフト13の軸線C1に平行な軸線C4周りに高さ方向に振り子のように振動する残留振動が生じる場合がある。
In addition, when the vibration concerning the said 5th vibration mode has generate | occur | produced, even if the damping
このような場合であっても、振動検出部21と制振部22とがデフ部14の幅方向に位置ずれして設けられているので、振動検出部21は、制振部22近傍の前記軸線C4周りのデフ部14の揺振に伴ってデフ部14の高さ方向(即ち、前記検出方向X1)に変位する。これにより、振動検出部21は、当該揺振の振動状態を検出して振動関連信号を制御部23へ送信する。
Even in such a case, since the
ここで、本実施形態では、プロペラシャフト13の軸線C1を境にして、振動検出部21がデフ部14の幅方向一端側に取り付けられ、制振部22がデフ部14の幅方向他端側に取り付けられている、換言すると、振動検出部21と制振部22とが前記幅方向に可及的に離間して設けられているので、振動検出部21は、制振部22の設置位置近傍の前記軸線C4周りのデフ部14の揺振において、その高さ方向(検出方向X1)の変位量が大きくなり、従って、当該揺振を確実に検出することができる。
Here, in the present embodiment, with the axis C1 of the
そして、振動検出部21から振動関連信号を受信した制御部23は、当該振動関連信号とECU111から受信したエンジン回転数関連信号とに基づいて現に発生している揺振の振動状態を把握し、当該揺振を制振するための制振振動を算出し、該制振振動に関する制振信号を制振部22に出力する。
And the
そして、制御部23から制振信号を受信した制振部22は、デフ部14に取り付けられているため、当該制振信号の内容に応じてアクチュエータ222を駆動させて制振振動を起こさせるための制振加振力を作用させることができ、これにより、錘223が振動して制振振動が発生し、当該残留振動を制振することができる。
And since the damping
以上のように、振動検出部21と制振部22とは、第1乃至第5振動モードにかかる振動及び残留振動をそれぞれ制振することができるように配置されている。具体的には、振動検出部21と制振部22とのそれぞれの配置が、制振部22によって作用する制振加振力から振動検出部21による振動関連信号の出力までの伝達関数を、制振の対象となる振動の振動モード(本実施形態においては、第1乃至第5振動モード)及び残留振動にかかる振動モードのピークゲインの差が60dB、好ましくは40dB以内になるような配置となっていれば、振動検出部21にて、第1乃至第5振動モードのそれぞれにかかる振動及び残留振動の振動状態を検出し、その検出結果に基づいて、制御部23にて制振部22を制御して前記検出された振動の振動エネルギーを吸収するための制振振動を発生させることによって、前記何れの振動モードの振動であっても確実に制振することができる結果、広範囲の周波数領域での複数の振動モードにかかる振動を確実に制振することができる。
As described above, the
尚、本実施形態では、動力発生部が液体燃料を燃焼することで動力を発生するエンジンである場合について説明したが、これに限らず、電気自動車であってもよい。 In the present embodiment, the case where the power generation unit is an engine that generates power by burning liquid fuel has been described. However, the present invention is not limited to this and may be an electric vehicle.
また、本実施形態では、デフ部14若しくはデフ部14とプロペラシャフト13とに生じる振動を制振する場合について説明したが、これに限らず、その他の駆動系10の部分に生じる振動を制振する場合であってもよい。
Further, in the present embodiment, the case where the vibration generated in the
また、本実施形態では、振動検出部21と制振部22とが、プロペラシャフト13の軸線C1を境にして、デフ部14の幅方向一方側と他方側とに配置される場合について説明したが、これに限らず、例えば、振動検出部21又は制振部22の何れか一方を、デフ部14の幅方向中央部に配置してもよい。但し、振動検出部21と制振部22とがデフ部14の幅方向に可及的に離間するように配置するのが好ましい。
Further, in the present embodiment, the case where the
因みに、振動検出部21と制振部22とを、デフ部14の幅方向において一致するように配置した場合、具体的には、振動検出部21と制振部22とが高さ方向に並ぶように、例えば制振部22のベース部221の下面に振動検出部21を設けた場合には、残留振動を制振することが困難となるものの、第1乃至第5振動モードにかかる振動をそれぞれ制振することができる。また、振動検出部21と制振部22とを一体的に形成することができるので、装置の小型化を図ることができる。
Incidentally, when the
更に、本実施形態では、エンジン11の動力発生をエンジンコントロールユニット(ECU111)にて制御し、該ECU111からエンジン回転数関連信号を得る場合について説明したが、これに限らず、ECU111を設けず、エンジン11から直接に点火パルス信号や点火電流信号、クランク角信号などの各種信号を得るようにすることもできる。
Furthermore, in the present embodiment, a case has been described in which power generation of the
また更に、本実施形態では、振動検出部21がドライブシャフト15の軸線C2よりも後方側に設けられている場合について説明したが、これに限らず、当該軸線C2よりも前方側に設けられている場合であってもよい。
Furthermore, in the present embodiment, the case where the
また、本実施形態では、制振部22がドライブシャフト15の軸線C2よりも前方側に設けられている場合について説明したが、これに限らず、当該軸線C2よりも後方側に設けられている場合であってもよい。
Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the damping
更に、本実施形態では、振動検出部21と制振部22とがドライブシャフト15の軸線C2を境にして後方側と前方側とに配置されている場合について説明したが、これに限らず、両方とも当該軸線C2の後方側又は前方側に配置される場合であってもよい。
Furthermore, in this embodiment, although the
また更に、本実施形態では、振動検出部21と制振部22とがデフケース140の外面に設けられている場合について説明したが、これに限らず、デフケース140の内部に設けられてもよい。
Furthermore, in the present embodiment, the case where the
1…制振構造、10…駆動系、11…エンジン(動力発生部)、12…トランスミッション、13…プロペラシャフト(伝達部)、14…デフ部(被伝達部)、15…ドライブシャフト、16…タイヤ、20…制振装置、21…振動検出部、22…制振部、23…制御部、140…デフケース、141…本体部、142…連結部、221…ベース部、222…アクチュエータ、223…錘、1411…天壁部、1412…底壁部、1413…前壁部、1414…後壁部、1415…左壁部、1416…右壁部、2221…モータ、2221a…固定子、2221b…可動子、2222…支持部、X1…検出方向、X2…制振方向、X21…駆動方向、X22…振動方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vibration control structure, 10 ... Drive system, 11 ... Engine (power generation part), 12 ... Transmission, 13 ... Propeller shaft (transmission part), 14 ... Differential part (transmission part), 15 ... Drive shaft, 16 ...
Claims (4)
動力発生部が動力を発生する際に少なくとも被伝達部に発生する振動を、該振動によって変位することで検出可能な振動検出部と、前記振動を制振可能な制振部と、前記振動検出部の検出結果に基づいて、当該振動検出部が検出した振動を制振するように前記制振部を制御する制御部とを備え、
振動検出部と制振部とは、前記被伝達部に設けられており、しかも、該被伝達部の幅方向に位置ずれしていることを特徴とする制振構造。 A vibration damping structure that is connected to a power generation unit that generates power via a transmission shaft and is formed in a transmitted portion to which power generated from the power generation unit is transmitted via the transmission shaft,
A vibration detection unit capable of detecting at least vibration generated in the transmitted unit when the power generation unit generates power by displacing the vibration by the vibration, a vibration suppression unit capable of damping the vibration, and the vibration detection A control unit that controls the vibration control unit to control the vibration detected by the vibration detection unit based on the detection result of the unit,
A vibration damping structure, wherein the vibration detection unit and the vibration damping unit are provided in the transmitted part, and are displaced in the width direction of the transmitted part.
前記動力発生部が動力を発生する際に少なくとも被伝達部に発生する振動を、該振動によって変位することで検出可能な振動検出部と、前記振動を制振可能な制振部と、前記振動検出部の検出結果に基づいて、当該振動検出部が検出した振動を制振するように前記制振部を制御する制御部とを備え、
振動検出部と制振部とは、前記被伝達部の幅方向に位置ずれした状態で該被伝達部に設けられるように構成されていることを特徴とする制振装置。 A vibration damping device configured to be connected to a power generation unit that generates power via a transmission shaft and to be provided in a transmitted portion to which power generated from the power generation unit is transmitted via the transmission shaft Because
When the power generation unit generates power, at least vibration generated in the transmitted unit is detected by displacing the vibration by the vibration, a vibration control unit capable of damping the vibration, and the vibration A control unit that controls the vibration suppression unit to suppress the vibration detected by the vibration detection unit based on the detection result of the detection unit;
The vibration detection device, wherein the vibration detection unit and the vibration control unit are configured to be provided in the transmitted unit in a state of being displaced in the width direction of the transmitted unit.
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