JP2014111978A

JP2014111978A - 車両用動吸振器

Info

Publication number: JP2014111978A
Application number: JP2013083072A
Authority: JP
Inventors: Yong Bin Park; パク、ヨン‐ビン
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2014-06-19
Also published as: KR20140072686A; DE102013206950A1; KR101410649B1; CN103851116A; US20140151528A1

Abstract

【課題】ｚ軸方向の周波数チューニングはもちろん、ｘ軸およびｙ軸方向の周波数も容易にチューニングすることができる車両用動吸振器を提供する。
【解決手段】本発明の車両用動吸振器は、底板から縦板が垂直方向に立てられるように形成されたハウジング；弾性を有する材質で製造され、前記底板に載置される第１ラバー；前記第１ラバーに垂直方向に立てられ、縦板から離隔したマス；および弾性を有する材質で製造され、前記マスと縦板の間に装着された第２ラバー；を含むことを特徴とする。このように構成された本発明の車両用動吸振器は、各方向別の共振周波数チューニングを容易になすことができ、多数のラバーが装着されることによって動吸振器自体の減殺性能および耐久性能を向上させることができる効果がある。
【選択図】図２

Description

本発明は車両用動吸振器に関し、より詳しくは、縦方向振動（ｚ軸方向振動）はもちろん、横方向振動（ｘ軸およびｙ軸方向振動）の共振も除去できるように複数のラバーを有する車両用動吸振器に関する。

動吸振器は、構造物から発生する共振を抑制するために装着される装置であって、多様な分野で広く使用されている。

このうち、車両にも動吸振器が装着されており、従来の車両用動吸振器の様子は図１ａに示すとおりである。図１ａに示すように、車両用動吸振器（より詳細には、エンジンマウントおよびトランスミッションマウント付近に装着される動吸振器）は、振動が発生する構造物に付着される円板型プレート３上にゴム材（または合成樹脂材）のラバー２が付着され、前記ラバー２上に所定の重量を有するマス１が装着される構造であった。

図１ｂに示すように、このような動吸振器が車に装着されることにより、共振周波数は動吸振器装着前の状態である（ａ）から動吸振器装着後の状態である（ｂ）のパターンに振幅およびピーク（ｐｅａｋ）が低くなるようにチューニングされることができる。

一方、自動車のように多様な加振源または多様な経路を通じて振動が伝達される構造物の場合、振動を絶縁しようとする界は多様な周波数特性を有するようになる。

すなわち、車両の運行条件や路面の状態などに応じ、単軸方向だけではなく、多軸方向にも構造物の共振が発生するようになる。

図１ａで縦方向（ｚ軸方向）にのみ共振が発生する場合には、弾性体であるラバー２の硬度や厚さを調節することによって共振周波数を容易にチューニングすることができる。

しかし、横方向（ｘ軸およびｙ軸方向）にも共振が発生する場合には、既存の動吸振器構造では周波数チューニングが容易ではなかった。すなわち、プレート３と２次質量系を構成するためのマス１の間に１つのラバー２のみが一体に射出成形（または加硫成形）される構造であるためである。

したがって、先ずｚ軸共振周波数に合わせて動吸振器がチューニングされれば、ｘ軸およびｙ軸方向の周波数は所望する周波数帯域でチューニングが不可能である。また、従来構造の動吸振器でｘ軸とｙ軸のセッティング周波数は等しいため、各方向別の周波数チューニングが不可能である。

これにより、本発明はこのような問題点を解消するために、ｚ軸方向の周波数チューニングはもちろん、ｘ軸およびｙ軸方向の周波数も容易にチューニングすることができる車両用動吸振器を提供することを主な目的とする。

上述したような目的を達成するために、本発明は、車両に装着される動吸振器であって、底板から縦板が垂直方向に立てられるように形成されたハウジング；弾性を有する材質で製造され、前記底板に載置される第１ラバー；前記第１ラバーに垂直方向に立てられ、縦板から離隔して配置されたマス；および弾性を有する材質で製造され、前記マスと縦板の間に装着された第２ラバー；を含んで構成される。

前記第１ラバーと第２ラバーは異なる弾性特性（ＥｌａｓｔｉｃＰｒｏｐｅｒｔｙ）を有する材質で製造され、前記マスと縦板の間には第２ラバーとは異なる弾性特性を有する第３ラバーがさらに装着される。

また、本発明の好ましい実施形態として、前記マスは円柱形状であり、前記縦板はマスが内部に挟まるようにパイプ（筒状、ｐｉｐｅ）形状に形成される。

なお、本発明の他の実施形態として、前記マスは円柱形状であり、前記縦板はマスの側面が露出するように横断面が半円または「Ｃ」形状を有する部分切開されたパイプ形状に形成される。

上述したように構成された本発明の車両用動吸振器は、各方向別の共振周波数チューニングを容易になすことができ、複数のラバーが装着されることによって動吸振器自体の減殺性能および耐久性能を向上させることができる効果がある。

図１ａは従来の車両用動吸振器の斜視図であり、図１ｂは動吸振器装着による共振周波数の変化を示すグラフである。本発明の好ましい実施形態に係る動吸振器の斜視図である。内部構造が示されるように、図２に示す動吸振器が部分的に切開された様子を示す斜視図である。本発明の他の実施形態に係る動吸振器の斜視図、ハウジングの斜視図および前記動吸振器の平面図である。本発明の好ましい実施形態に係る動吸振器がエンジンサポートブラケットに付着した様子（ｉ）とトランスミッションマウントに付着した様子（ｉｉ）を示す図である。

本発明の車両用動吸振器は、エンジンマウントまたはトランスミッションマウントはもちろん、車体に装着されてエンジンマウントを支持するエンジンサポートブラケット、パワートレインの下部に配置されるサブフレームなどのように車体に振動が伝達される装置にさらに装着されるものであって、共振現象を抑制して騒音を改善する役割をし、従来のように単軸方向（ｚ軸方向）の振動はもちろん、多軸方向（ｘ軸とｙ軸）の振動も効率的に抑制できるように構成される。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る車両用動吸振器をより詳細に説明する。

図２と図３を参照すれば、本発明の好ましい実施形態に係る車両用動吸振器は、コップ（ｃｕｐ）形状（すなわち、上側が開放したケースや筒形状）のハウジング１０を有するように構成される。すなわち、前記ハウジング１０は、円板型底板１１の枠部分から周囲に沿ってパイプ形状の縦板１２が垂直方向に立てられた形状を有する。

前記底板１１の上側には、合成ゴム材（または合成樹脂材）で製造されて所定の弾性を有する第１ラバー２０および前記第１ラバー２０の垂直上に立てられるようにマス（塊）５０が載置される。前記マス５０は所定の重量を有する金属材で製造され、縦板１２と間隙が形成される直径を有する。

前記マス５０と縦板１２の間に形成された間隙には１つ以上の第２ラバー３０が装着され、１つ以上の第３ラバー４０がさらに装着されることができる。前記第２ラバー３０と第３ラバー４０も弾性を有する材質で製造され、第１ラバー２０と第２ラバー３０および第３ラバー４０は、互いに異なる材質的特性および弾性特性を有する材質がそれぞれ選択的に採択されることができる。

前記第１ラバー２０は動吸振器のｚ軸方向振動に関連する共振周波数に合わせてチューニングされ、前記第２ラバー３０と第３ラバー４０は動吸振器のｘ軸およびｙ軸方向振動に関連する共振周波数に合わせられてチューニングがなされる。

一方、本発明において、前記マス５０は、円柱形状（円筒形状も含む概念）はもちろん、多角形の柱形態（筒状柱形態も含む概念）を含んだ多様な形状で構成されることができ、ハウジング１０もマス５０の形態に応じてパイプ形状や六面体などの形状を有することができる。

図４に示すように、前記マス５０の側面が一部露出するように、本発明の他の実施形態に係るハウジング１０ａの縦板１２ａは、横断面が半円または「Ｃ」形状を有するように形成されることができ、前記第２ラバー３０と第３ラバー４０の数および大きさも調節されることができる。

このように構成された本発明の車両用動吸振器１００は、図５に示すように、共振周波数を減殺させるように振動が伝わるエンジンサポートブラケット、トランスミッションマウントなどに装着される。

このように構成された本発明の車両用動吸振器は、各方向別の共振周波数チューニングが容易である。すなわち、既存には各方向別の周波数チューニングが不可能であったが、各方向に配置された第１ラバー２０、第２ラバー３０、および第３ラバー４０の硬度値を変更するだけでも容易に各方向別の周波数チューニングが可能であるという効果がある。

また、装着される位置および要求される性能に応じ、各方向別に第１ラバー２０、第２ラバー３０、および第３ラバー４０の材質を異なるように構成することができる。多重射出成形方式によって製造される場合、材質が異なるゴム材を第１ラバー２０、第２ラバー３０、および第３ラバー４０として使用することができるため、温度変化に鈍感であるという長所を有するＮＲ（天然ゴム、ＮａｔｕｒａｌＲｕｂｂｅｒ）材質、温度変化には敏感であるがが大きい減殺値を得ることができるＩＩＲ（イソブテン−イソプレン−ゴム、Ｉｓｏｂｕｔｅｎｅ−ＩｓｏｐｒｅｎｅＲｕｂｂｅｒ）材質、耐熱性能が優れているＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン−ゴム、ＥｔｈｙｌｅｎｅＰｒｏｐｈｌｅｎｅＤｉｅｎｅＭｏｎｏｍｅｒ）材質などを、要求される性能に応じて各方向別に混合して適用することができるという効果がある。

なお、動吸振器自体の耐久性が向上するという効果を有する。すなわち、ｚ軸方向の振動特性を例示して説明すれば、従来構造のラバー２は単に圧縮スプリングの役割のみを行うが、本発明の第１ラバー２０、第２ラバー３０、および第３ラバー４０は、いずれか１つが圧縮されるときに他のものは相対的に弾性復元するため加振力の分散がなされ、従来の構造と比べてより大きな減殺値を得ることができ、より広い周波数領域で減殺効果を得ることができるため、動吸振器自体の減殺性能および耐久性を向上させることができる。

さらに、本発明では動吸振器の耐熱性能が向上する。すなわち、高温状態で弾性を有するラバーが、熱によって特性値が変化したり老化が迅速に進んだりして性能が悪化する。しかし、本発明では、縦板１２が第１ラバー２０、第２ラバー３０、および第３ラバー４０を熱源から保護するヒートプロテクタ（ＨｅａｔＰｒｅｔｅｃｔｏｒ）の役割をすることにより、動吸振器自体の耐熱性能を向上させることができる。

またさらに、従来の動吸振器の場合、ラバー２にクラックや破損が発生する場合にマス１がプレート３から離脱することがあったが、本発明では第１ラバー２０、第２ラバー３０、および第３ラバー４０がハウジング１０にマス５０を固定させる機能を行うことにより、いずれか１つが破損してもマス５０の離脱を防ぐことができるという効果がある。

以上のように、本明細書と図面に開示された実施形態は、本発明の理解を助けるために特定例を提示したものに過ぎず、本発明の範囲を制限しようとするものではない。ここに開示された実施形態の他にも、本発明の技術的思想に土台を置いた他の変形例の実施が可能であるということは、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者にとっては自明である。

１０・・・ハウジング
２０・・・第１ラバー
３０・・・第２ラバー
４０・・・第３ラバー
５０・・・マス

Claims

車両に装着される動吸振器であって、
底板から縦板が垂直方向に立てられるように形成されたハウジング；
弾性を有する材質で製造され、前記底板に載置される第１ラバー；
前記第１ラバーに垂直方向に立てられ、縦板から離隔したマス；および
弾性を有する材質で製造され、前記マスと縦板の間に装着された第２ラバー；
を含むことを特徴とする車両用動吸振器。
前記第１ラバーと第２ラバーは、異なる弾性特性を有する材質で製造されたことを特徴とする、請求項１に記載の車両用動吸振器。
前記マスと縦板の間には、第２ラバーとは異なる弾性特性を有する第３ラバーがさらに装着されたことを特徴とする、請求項１または２に記載の車両用動吸振器。
前記マスは円柱形状であり、前記縦板はパイプ形状に形成されたことを特徴とする、請求項３に記載の車両用動吸振器。
前記マスは円柱形状であり、前記縦板はマスの側面が露出するように横断面が半円または「Ｃ」形状に形成されたことを特徴とする、請求項３に記載の車両用動吸振器。