JP2014121931A - Supporting structure for power plant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はパワープラントの支持構造に関し、特に簡易な構造で良好な乗り心地を確保できるパワープラントの支持構造に関するものである。 The present invention relates to a power plant support structure, and more particularly to a power plant support structure that can ensure a good ride comfort with a simple structure.
乗用車等の自動車において、エンジン及びトランスミッション等を含む駆動装置ユニット(パワープラント)は、マウント(防振装置)により車体に支持される。例えば、特許文献1には、クランク軸等の主機関軸が車幅方向に位置するように駆動装置ユニット(パワープラント)を車体内に配置し、その車幅方向の両側をそれぞれマウント(防振装置)で車体に弾性支持すると共に、ロール方向の揺動をトルクロッドで規制する支持構造が開示されている。
In automobiles such as passenger cars, a drive unit (power plant) including an engine, a transmission, and the like is supported on the vehicle body by a mount (vibration isolation device). For example, in
ここで、車両走行時のパワープラントの上下振動に起因して生じる車体の上下振動は低周波数域(例えば10〜20Hz程度)で大きいが、その上下振動は、防振装置の上下方向のばね定数とパワープラントの質量とによる固有振動数の帯域で減衰される。しかし、その固有振動数より高い周波数域で、反共振により上下振動の大きなピークが生じる。特許文献1に開示される技術では、左右のマウントの一方を液封式防振マウントとすることで、液室内の封入液が流通して生じる液柱共振により、反共振による上下振動が減衰される。
Here, the vertical vibration of the vehicle body caused by the vertical vibration of the power plant when the vehicle is traveling is large in a low frequency range (for example, about 10 to 20 Hz), but the vertical vibration is a spring constant in the vertical direction of the vibration isolator. And the natural frequency band due to the mass of the power plant. However, a large peak of vertical vibration occurs in the frequency range higher than the natural frequency due to antiresonance. In the technique disclosed in
しかしながら特許文献1に開示される技術では、左右のマウントがいずれもゴム状弾性体からなる防振ゴムで構成される支持構造と比較して、一方のマウントが液封式防振マウントにより構成される分、コストが増加する。
However, in the technique disclosed in
また、液封式防振マウントは、高周波数域(例えば300〜500Hz)において動ばね定数が高くなる現象が生じることがある。そうすると、高周波振動が液封式防振マウントを介して車体側に伝達されるので、NV性能(振動騒音性能)が悪化して快適性(乗り心地性能)が低下する。 Moreover, the liquid seal type vibration-proof mount may cause a phenomenon that the dynamic spring constant increases in a high frequency range (for example, 300 to 500 Hz). As a result, high-frequency vibrations are transmitted to the vehicle body side via the liquid-sealed anti-vibration mount, so that the NV performance (vibration noise performance) deteriorates and the comfort (riding comfort performance) decreases.
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、簡易な構造で良好な乗り心地を確保できるパワープラントの支持構造を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a power plant support structure that can secure a good ride comfort with a simple structure.
請求項1記載のパワープラントの支持構造によれば、車両の車幅方向に主機関軸が配置されるパワープラントを、防振装置を介して車体側に支持するものにおいて、第1防振装置および第2防振装置によりパワープラントの車幅方向の両側が車体側にそれぞれ弾性支持される。第1防振装置および第2防振装置は、上下方向のばね定数が互いに異なる値に設定されるので、パワープラントの上下方向振動と、パワープラントのピッチ方向の揺動とを連成させ易くできる。 According to the power plant support structure of the first aspect, the power plant in which the main engine shaft is arranged in the vehicle width direction of the vehicle is supported on the vehicle body side via the vibration isolator. The second vibration isolator elastically supports both sides of the power plant in the vehicle width direction on the vehicle body side. In the first vibration isolator and the second vibration isolator, the vertical spring constants are set to different values, so that it is easy to couple the vertical vibration of the power plant and the swing of the power plant in the pitch direction. it can.
さらに、パワープラントの反共振による上下方向の振動を減殺するように、第1防振装置および第2防振装置は車幅方向のばね定数が設定される。これにより、ピッチ方向の揺動をパワープラントに生じ易くさせ、反共振によるパワープラントの上下方向の振動エネルギーを分散させることができる。その結果、液封式防振マウントを採用しない簡易な構造によって、パワープラントの上下振動を減衰できる効果がある。また、液封式防振マウントを採用しなければ、液封式防振マウントによる高周波数域の動ばね定数の増加を生じなくできるので、振動騒音性能の悪化を防止することができ、乗り心地性能を確保できる効果がある。 Furthermore, a spring constant in the vehicle width direction is set in the first vibration isolator and the second vibration isolator so as to reduce vertical vibration due to anti-resonance of the power plant. As a result, oscillation in the pitch direction can easily occur in the power plant, and vibration energy in the vertical direction of the power plant due to anti-resonance can be dispersed. As a result, there is an effect that the vertical vibration of the power plant can be attenuated by a simple structure that does not employ the liquid seal type vibration-proof mount. In addition, if the liquid-sealed anti-vibration mount is not used, the increase of the dynamic spring constant in the high frequency range due to the liquid-sealed anti-vibration mount can be prevented, so that the deterioration of the vibration noise performance can be prevented and the ride comfort can be prevented. There is an effect that performance can be secured.
請求項2記載のパワープラントの支持構造によれば、第1防振装置および第2防振装置は、パワープラントの車幅方向の固有振動数が設定されることにより、パワープラントの上下方向の振動の反共振により周波数軸上に現れる共振峰のピークが小さくされる。パワープラントの車幅方向の固有振動数は、第1防振装置および第2防振装置のばね定数の車幅方向成分とパワープラントの質量とにより決定されるので、請求項1の効果に加え、第1防振装置および第2防振装置の設計を容易化できる効果がある。
According to the power plant support structure according to
請求項3記載のパワープラントの支持構造によれば、第1防振装置および第2防振装置の制振特性により、パワープラントの上下方向の振動が減衰されるので、請求項1又は2の効果に加え、上下方向の振動エネルギーを減衰させ、乗り心地性能をさらに向上できる効果がある。
According to the power plant support structure of
請求項4記載のパワープラントの支持構造によれば、第1防振装置および第2防振装置は、各々の上下方向のばね定数の合計値が、各々の車幅方向のばね定数の合計値より小さくなるように設定されている。これにより、第1防振装置および第2防振装置のばねの車幅方向成分によってパワープラントの上下方向の変位を規制させ易くできる。その結果、反共振によるパワープラントの上下方向の振動エネルギーを低下させることができる。よって、請求項1から3のいずれかの効果に加え、乗り心地を確実に向上できる効果がある。
According to the support structure for a power plant according to
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図1(a)は本発明の一実施の形態におけるパワープラント1の支持構造を車両正面側から視た模式図であり、図1(b)は平面視におけるパワープラント1の支持構造の模式図である。なお、図1(a)及び図1(b)は、簡略化のため、吸排気系や補機等の図示や車体の図示を省略している。また、図1(a)及び図1(b)の矢印X,Y,Zは、車両の車長方向(前後方向)、車幅方向(左右方向)、上下方向をそれぞれ示している。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A is a schematic view of a
図1(a)及び図1(b)に示すようにパワープラント1は、エンジン2及び変速機3が直列に結合され一体化された装置であり、長手方向(エンジン2の主機関軸(例えばクランク軸)の延びる方向)を自動車(図示せず)の車幅方向と一致させてエンジンルーム(図示せず)に横置きに搭載されている。パワープラント1は、車幅方向(図1(a)左右方向)の両端、即ちエンジン2側および変速機2側の各端部にそれぞれ配設された第1防振装置4及び第2防振装置5を介して、車体サイドフレーム(図示せず)に対し2点で弾性支持されている。
As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the
パワープラント1は、変速機3よりエンジン2の背が高いことから、車幅方向に延びる慣性主軸a1はエンジン側の端部から変速機側の端部に向かって下向きに傾斜している。この慣性主軸a1に対し、パワープラント1を弾性支持する第1防振装置4及び第2防振装置5は、それぞれ上方に離間して配置される。これによりパワープラント1は、第1防振装置4及び第2防振装置5の荷重支持点を結ぶ線分(揺動支軸a2)の回りに振り子のように揺動可能に支持される。パワープラント1は、車両の前進方向と反対側に延びるトルクロッド6により車体側に下部が連結され、ロール方向の揺動が規制される。以上のようなパワープラント1の支持構造は、ペンデュラムマウントと呼ばれている。
In the
なお、パワープラント1の運動の方向(ピッチ方向、ヨー方向およびロール方向)は、パワープラント1の主機関軸(クランク軸)を基準として規定する。即ち、車幅方向に延びる主機関軸(図1(a)及び図1(b)左右方向に延びる)と直交して水平方向(図1(a)紙面垂直方向、図1(b)上下方向)に延びる軸(X軸)回りの方向がピッチ方向である。また、主機関軸と直交して上下方向(図1(a)上下方向、図1(b)紙面垂直方向)に延びる軸(Z軸)回りの方向がヨー方向であり、主機関軸と平行に延びる軸(Y軸)回りの方向がロール方向である。
The direction of motion of the power plant 1 (pitch direction, yaw direction, and roll direction) is defined based on the main engine shaft (crank shaft) of the
第1防振装置4及び第2防振装置5は、いずれも液体封入式の防振装置ではなく、ゴム状弾性体からなる防振基体により荷重を支持するもの(所謂ソリッドの防振ゴムによるもの)により構成されている。また、第1防振装置4及び第2防振装置5は、上下方向のばね定数が互いに異なる値に設定されている。なお、第1防振装置4及び第2防振装置5の上下方向のばね定数は、ゴム状弾性体としての防振基体の形状や材質等によって適宜調整できる。
The first
次に図2を参照して、パワープラント1が車体11に弾性支持された車両10の振動実験について説明する。図2は車両10の振動実験を模式的に示す模式図である。振動実験は、乗り心地の改善を目的として、タイヤ(前輪12及び後輪13)及びサスペンション14,15を通じて路面Gから車体11に伝わる振動と防振装置4,5の特性との関係を調べるものである。この振動実験では、車両10の前輪12を加振器20の上に載せた状態で、加振器20により周波数をスイープさせながら上下方向の振動(振幅は±0.5mm又は±2mm)を与える。そして、加振器20の上下振動、及び、乗り心地に影響を与える車体11のフロアの上下振動をそれぞれ検出器21,22により検出する。
Next, a vibration experiment of the
加振器20による加振は、車両10の走行時の路面の凹凸やタイヤのユニフォミティに相当する。この加振が、前輪12からサスペンション14を介して車体11に伝達され、第1防振装置4及び第2防振装置5により車体11に弾性支持されるパワープラント1が振動する。その反共振作用で車体11のフロア上下振動が大きくなる。
Excitation by the
次に図3を参照して、このフロア上下振動について説明する。図3は周波数とフロア上下振動との関係を示す模式図である。図3において、横軸は周波数(単位はHz)である。縦軸は振動レベル(単位はdB)であり、加振器20の振幅に対する車体11(フロア)の振幅の比率を示している。図3に示すように、フロア上下振動は、加振器20の振動に対して周波数f1,f2で大きくなり、周波数f3で小さくなる(但しf1<f2<f3)。周波数f1は所謂ばね上の共振周波数(約2Hz)であり、周波数f3はパワープラント1の質量、第1防振装置4及び第2防振装置5のダンパー効果による固有振動数である。周波数f2は、周波数f3の反共振によるものである。この周波数f2における反共振により車両10の乗り心地が悪化する。
Next, the floor vertical vibration will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship between frequency and floor vertical vibration. In FIG. 3, the horizontal axis represents frequency (unit: Hz). The vertical axis represents the vibration level (unit: dB), and represents the ratio of the amplitude of the vehicle body 11 (floor) to the amplitude of the
次に図4を参照して、このフロア上下振動を2自由度系モデルに置き換えて説明する。図4は、パワープラント1の支持構造の2自由度系モデルであり、車体11及びパワープラント1という2つの質点が、サスペンション14、第1防振装置4及び第2防振装置5(ばね)を挟んで直列に並んでいる。車体11の質量はM1、パワープラント1の質量はM2とする。
Next, the floor vertical vibration will be described with reference to FIG. 4 by replacing it with a two-degree-of-freedom system model. FIG. 4 is a two-degree-of-freedom model of the support structure of the
なお、パワープラント1から離れた位置にある後輪13のサスペンション15の影響は、パワープラント1の上下振動に対して無視できるので、前輪12のサスペンション14が車体11の前部側を支持するとみなすことができる。よって、車体11の質量M1は車体11の前部側の等価質量とする。
Note that the influence of the
また、サスペンション14の上下方向のばね定数はK1、第1防振装置4及び第2防振装置5の上下方向のばね定数はK2とする。なお、第1防振装置4及び第2防振装置5のばね定数K2は、第1防振装置4及び第2防振装置5がパワープラント1を並列に支持するので、第1防振装置4及び第2防振装置5の上下方向の各ばね定数の総和(K1+K2)である。
The vertical spring constant of the
なお、車体11とパワープラント1との間に架設されたトルクロッド6は、主にパワープラント1のロール方向の揺動を規制するものなので、パワープラント1の上下方向やピッチ方向の振動の励起や抑制にほとんど作用しない。よって、フロア上下振動の2自由度系モデルでは、トルクロッド6の影響を無視できる。
Since the
この2自由度系の運動方程式を解くと、上下振動が大きくなる周波数f1,f2(振動レベル>0dB)は、それぞれ以下の(式1),(式2)で表すことができる。また、上下振動が小さくなる周波数f3(振動レベル<0dB)は、以下の(式3)で表すことができる。 When the equation of motion of the two-degree-of-freedom system is solved, the frequencies f1 and f2 (vibration level> 0 dB) at which the vertical vibration becomes large can be expressed by the following (Expression 1) and (Expression 2), respectively. Further, the frequency f3 (vibration level <0 dB) at which the vertical vibration is reduced can be expressed by the following (Equation 3).
ここで、第1防振基体4及び第2防振基体5に弾性支持されたパワープラント1の車幅方向の固有振動数f4は、以下の(式4)で表すことができる。
Here, the natural frequency f4 in the vehicle width direction of the
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. The present invention is not limited to these examples.
図5から図8は、フロアの上下方向の振動レベルの測定結果を説明する図である。まず、図5及び図6を参照して、コンピュータ(6自由度防振支持設計)を用いたシミュレーション結果について説明する。これらのシミュレーションは、加振器20(図2参照)を用いて車両10を加振したことを想定している(振幅±0.5mm)。図5は、フロアの上下方向の振動レベルのシミュレーション結果である。図5において、横軸は周波数(単位はHz)である。縦軸は振動レベル(単位はdB)であり、加振器20の振幅に対する車体11(フロア)の振幅の比率を示している。
5 to 8 are diagrams illustrating measurement results of the vibration level in the vertical direction of the floor. First, a simulation result using a computer (6-DOF vibration-proof support design) will be described with reference to FIGS. These simulations assume that the
(実施例1)
図5に示す実施例1における支持構造では、第1防振装置4の上下方向のばね定数K1Z=100N/mm、第2防振装置5の上下方向のばね定数K2Z=200N/mmであり(K2Z/K1Z=2)、第1防振装置4及び第2防振装置5のロスファクター(損失係数)は0.2である。
Example 1
In the support structure in the first embodiment shown in FIG. 5, the vertical spring constant K 1Z of the
(実施例2)
実施例2における支持構造では、第1防振装置4の上下方向のばね定数K1Z=80N/mm、第2防振装置5の上下方向のばね定数K2Z=160N/mmであり(K2Z/K1Z=2)、第1防振装置4及び第2防振装置5のロスファクターは0.2である。
(Example 2)
In the support structure in Example 2, the vertical spring constant K 1Z of the first
(比較例1及び比較例2)
比較例1における支持構造では、第1防振装置4の位置に、第1防振装置4に代えて液封式防振マウントを配置すると共に、第2防振装置5の位置に、第2防振装置5に代えてソリッドの防振ゴムを配置したものである。即ち比較例1は、従来のパワープラント1の支持構造である(特許文献1に開示された従来例)。また、比較例2は、液封式防振マウントの液室に封入された液体を抜いた以外は、比較例1と同様に構成したものである。比較例2における液体を抜いた液封式防振マウント及び防振ゴムのロスファクターはいずれも0.1である。
(Comparative Example 1 and Comparative Example 2)
In the support structure in Comparative Example 1, a liquid-sealed anti-vibration mount is disposed at the position of the first
なお、実施例1及び実施例2においては、第1防振装置4の車幅方向のばね定数K1Y及び第2防振装置5の車幅方向のばね定数K2Yを適宜設定することにより、パワープラント1の車幅方向の固有振動数(f4、図3参照)を、比較例2における反共振の周波数(f2)とほぼ同じ約9Hzとなるようにした。
In Example 1 and Example 2, by appropriately setting the spring constant K1Y in the vehicle width direction of the
図5に示すシミュレーション結果から明らかなように、実施例1及び実施例2によれば、比較例2にみられる反共振による振動レベルを、比較例1(従来例)と同等に抑えることができた。なお、実施例2は、実施例1と比較して、上下方向のばね定数K1Z,K2Zが小さい分だけ、上下方向の固有振動数が低周波数側にシフトしたものと推察される。 As is apparent from the simulation results shown in FIG. 5, according to Example 1 and Example 2, the vibration level due to antiresonance seen in Comparative Example 2 can be suppressed to the same level as in Comparative Example 1 (conventional example). It was. In addition, compared with Example 1, Example 2 is guessed that the natural frequency of the up-down direction was shifted to the low frequency side by the small amount of the spring constants K 1Z , K 2Z in the up-down direction.
このシミュレーション結果から、液封式防振マウントを採用しない簡易な構造によって、パワープラント1の上下振動を減衰させることができることが明らかとなった。これは、ピッチ方向の揺動をパワープラント1に生じ易くさせ、反共振によるパワープラント1の上下方向の振動エネルギーを分散させることができたからであると推察する。また、液封式防振マウントを採用しなければ、液封式防振マウントによる高周波数域の動ばね定数の増加を生じなくできるので、振動騒音性能の悪化を防止することができ、乗り心地性能を確保できる。
From this simulation result, it became clear that the vertical vibration of the
また、第1防振装置4及び第2防振装置5は、パワープラント1の車幅方向の固有振動数f4が設定されることにより、パワープラント1の上下方向の振動の反共振により周波数軸上に現れる共振峰のピーク(比較例2参照)が小さくされる。パワープラント1の車幅方向の固有振動数f4は、第1防振装置4及び第2防振装置5のばね定数の車幅方向成分(K1Y,K2Y)とパワープラント1の質量M2とにより主に決定されるので、第1防振装置4及び第2防振装置5の設計を容易化できる。
Further, the
次に図6を参照して、第1防振装置4及び第2防振装置5のロスファクターと振動レベルとの関係について説明する。図6は、フロアの上下方向の振動レベルのシミュレーション結果である。図6において、横軸は周波数(単位はHz)である。縦軸は振動レベル(単位はdB)であり、加振器20の振幅に対する車体11(フロア)の振幅の比率を示している。
Next, the relationship between the loss factor and the vibration level of the
(実施例3)
図6に示す実施例3における支持構造では、第1防振装置4の上下方向のばね定数K1Z=100N/mm、第2防振装置5の上下方向のばね定数K2Z=200N/mmであり(以上の特性は実施例1と同じ)、第1防振装置4及び第2防振装置5のロスファクターは0.1である。
(Example 3)
In the support structure in Example 3 shown in FIG. 6, the vertical spring constant K 1Z of the first
(実施例4)
第1防振装置4のロスファクターを0.2とした以外は実施例3と同様にして、実施例4における支持構造とした。
Example 4
A support structure in Example 4 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the loss factor of the
(実施例5)
第2防振装置5のロスファクターを0.2とした以外は実施例3と同様にして、実施例5における支持構造とした。なお、比較例1及び比較例2は前述したものと同一なので、説明を省略する。
(Example 5)
A support structure in Example 5 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the loss factor of the
図6に示すシミュレーション結果から明らかなように、実施例3は、比較例2で周波数約9Hzにみられる反共振による共振峰のピークを2つに分散することができた。さらに実施例4や実施例5では、ロスファクターにより表される第1防振装置4や第2防振装置5の制振特性により、振動レベルを、実施例3よりも小さくできることが明らかとなった。これらの実施例から、上下方向の振動エネルギーを第1防振装置4や第2防振装置5の制振特性により減衰させ、乗り心地性能をさらに向上できることがわかる。なお、ロスファクターは、第1防振装置4や第2防振装置5の周波数特性や温度特性を考慮して設定される。
As is apparent from the simulation results shown in FIG. 6, Example 3 was able to disperse the peak of the resonance peak due to anti-resonance, which was found in Comparative Example 2 at a frequency of about 9 Hz, into two. Further, in Example 4 and Example 5, it is clear that the vibration level can be made smaller than that in Example 3 due to the vibration damping characteristics of the first
次に、図7及び図8を参照して、加振器20(図2参照)を用いて車両10を加振した実験結果(実車試験結果)について説明する。図7及び図8はフロアの上下方向の振動レベルの実験結果である。図7は加振器20の振幅±0.5mmの場合の実験結果であり、図8は加振器20の振幅±2.0mmの場合の実験結果である。なお、図7及び図8において、横軸は周波数(単位はHz)である。縦軸は振動レベル(単位はdB)であり、加振器20の振幅に対する車体11(フロア)の振幅の比率を示している。
Next, an experimental result (actual vehicle test result) in which the
(実施例6)
図7及び図8に示す実施例6における支持構造では、上下方向のばね定数K1Z,K2Zの合計値(K1Z+K2Z)は273N/mmであり、第1防振装置4の上下方向のばね定数K1Zに対する第2防振装置5の上下方向のばね定数K2Zの比(K2Z/K1Z)は1.28である。第1防振装置4のロスファクターは0.15であり、第2防振装置5のロスファクターは0.18である。また、車幅方向のばね定数K1Y,K2Yの合計値(K1Y+K2Y)は390N/mmである。上下方向のばね定数K1Z,K2Zの合計値(K1Z+K2Z)に対する車幅方向のばね定数K1Y,K2Yの合計値(K1Y+K2Y)の比は1.43に設定されている。
(Example 6)
In the support structure in Example 6 shown in FIGS. 7 and 8, the total value (K 1Z + K 2Z ) of the spring constants K 1Z and K 2Z in the vertical direction is 273 N / mm, and the vertical direction of the
(実施例7)
実施例7における支持構造では、上下方向のばね定数K1Z,K2Zの合計値(K1Z+K2Z)は310N/mmであり、第1防振装置4の上下方向のばね定数K1Zに対する第2防振装置5の上下方向のばね定数K2Zの比(K2Z/K1Z)は0.96である。第1防振装置4及び第2防振装置5のロスファクターはいずれも0.18である。また、車幅方向のばね定数K1Y,K2Yの合計値(K1Y+K2Y)は438N/mmである。上下方向のばね定数K1Z,K2Zの合計値(K1Z+K2Z)に対する車幅方向のばね定数K1Y,K2Yの合計値(K1Y+K2Y)の比は1.41に設定されている。
(Example 7)
In the support structure in the seventh embodiment, the total value (K 1Z + K 2Z ) of the vertical spring constants K 1Z and K 2Z is 310 N / mm, and the
(実施例8)
実施例8における支持構造では、上下方向のばね定数K1Z,K2Zの合計値(K1Z+K2Z)は427N/mmであり、第1防振装置4の上下方向のばね定数K1Zに対する第2防振装置5の上下方向のばね定数K2Zの比(K2Z/K1Z)は1.65である。第1防振装置4のロスファクターは0.18であり、第2防振装置5のロスファクターは0.20である。また、車幅方向のばね定数K1Y,K2Yの合計値(K1Y+K2Y)は501N/mmである。上下方向のばね定数K1Z,K2Zの合計値(K1Z+K2Z)に対する車幅方向のばね定数K1Y,K2Yの合計値(K1Y+K2Y)の比は1.18に設定されている。
(Example 8)
In the support structure in Example 8, the total value (K 1Z + K 2Z ) of the vertical spring constants K 1Z and K 2Z is 427 N / mm, and the
(比較例3)
比較例3における支持構造は、第1防振装置4に代えて液封式防振マウントを配置し、第2防振装置5に代えてリジッドの防振ゴムを配置したものである。即ち比較例3は、従来のパワープラント1の支持構造である(特許文献1に開示された従来例)。液封式防振マウント及び防振ゴムの特性は、上下方向のばね定数K1Z,K2Zの合計値(K1Z+K2Z)は294N/mmであり、液封式防振マウントの上下方向のばね定数K1Zに対する防振ゴムの上下方向のばね定数K2Zの比(K2Z/K1Z)は0.84である。液封式防振マウントのロスファクターは1.10であり、防振ゴムのロスファクターは0.06である。また、車幅方向のばね定数K1Y,K2Yの合計値(K1Y+K2Y)は154N/mmである。上下方向のばね定数K1Z,K2Zの合計値(K1Z+K2Z)に対する車幅方向のばね定数K1Y,K2Yの合計値(K1Y+K2Y)の比は0.52に設定されている。
(Comparative Example 3)
The support structure in Comparative Example 3 is a liquid-sealed anti-vibration mount disposed in place of the first
(比較例4)
比較例4における支持構造は、液封式防振マウントの液室に封入された液体を抜いた以外は、比較例3と同様に構成したものである。液体が抜かれた液封式防振マウント及び防振ゴムの上下方向のばね定数K1Z,K2Zの合計値(K1Z+K2Z)は264N/mmである。液体が抜かれた液封式防振マウントの上下方向のばね定数K1Zに対する防振ゴムの上下方向のばね定数K2Zの比(K2Z/K1Z)は1.05である。液体が抜かれた液封式防振マウント及び防振ゴムのロスファクターは0.06である。また、車幅方向のばね定数K1Y,K2Yの合計値(K1Y+K2Y)は181N/mmである。上下方向のばね定数K1Z,K2Zの合計値(K1Z+K2Z)に対する車幅方向のばね定数K1Y,K2Yの合計値(K1Y+K2Y)の比は0.69に設定されている。
(Comparative Example 4)
The support structure in Comparative Example 4 is configured in the same manner as in Comparative Example 3 except that the liquid sealed in the liquid chamber of the liquid seal type vibration-proof mount is removed. The total value (K 1Z + K 2Z ) of the spring constants K 1Z and K 2Z in the vertical direction of the liquid-sealed anti-vibration mount and the anti-vibration rubber from which the liquid has been removed is 264 N / mm. The ratio (K 2Z / K 1Z ) of the vertical spring constant K 2Z of the anti-vibration rubber to the vertical spring constant K 1Z of the liquid-sealed anti-vibration mount from which the liquid has been removed is 1.05. The loss factor of the liquid-sealed anti-vibration mount and the anti-vibration rubber from which the liquid has been removed is 0.06. The total value (K 1Y + K 2Y ) of the spring constants K 1Y and K 2Y in the vehicle width direction is 181 N / mm. The ratio of the total value (K 1Y + K 2Y ) of the spring constants K 1Y and K 2Y in the vehicle width direction to the total value (K 1Z + K 2Z ) of the vertical spring constants K 1Z and K 2Z is set to 0.69. Yes.
なお、実施例6から実施例8における第1防振装置4及び第2防振装置5の車幅方向のばね定数K1Y,K2Yは、比較例4における支持構造において現れる反共振の共振峰のピーク周波数(8〜9Hz)と、第1防振装置4及び第2防振装置5に弾性支持されたパワープラント1の車幅方向の固有振動数f4とが一致するように設定される。
The spring constants K 1Y and K 2Y in the vehicle width direction of the
図7及び図8に示す実車試験結果から明らかなように、実施例6から実施例8によれば、比較例4で生じる反共振による振動レベルを、振幅の大きさに関わらず比較例3(従来例)とほぼ同等に抑えることができた。なお、実施例6は、実施例7と比較して上下方向のばね定数K1Z,K2Zの合計値が小さい分だけ、上下方向の固有振動数が低周波数側にシフトしたものと推察される。また、実施例8は、実施例7と比較して上下方向のばね定数K1Z,K2Zの合計値が大きい分だけ、上下方向の固有振動数が高周波側にシフトしたものと推察される。以上のように実車試験結果においても、液封式防振マウントを採用しない簡易な構造によって、パワープラント1の上下振動を減衰させることができることが明らかとなった。
As is apparent from the actual vehicle test results shown in FIGS. 7 and 8, according to Examples 6 to 8, the vibration level due to anti-resonance generated in Comparative Example 4 is set to Comparative Example 3 (regardless of the magnitude of the amplitude). It was possible to suppress almost the same as the conventional example). In Example 6, it is surmised that the natural frequency in the vertical direction is shifted to the lower frequency side by the amount that the total value of the vertical spring constants K 1Z and K 2Z is smaller than that in Example 7. . Further, in Example 8, it is surmised that the natural frequency in the vertical direction is shifted to the high frequency side as the total value of the vertical spring constants K 1Z and K 2Z is larger than that in Example 7. As described above, even in the actual vehicle test results, it has become clear that the vertical vibration of the
また、実施例6から実施例8における支持構造では、第1防振装置4及び第2防振装置5は、各々の上下方向のばね定数の合計値(K1Z+K2Z)が、各々の車幅方向のばね定数の合計値(K1Y+K2Y)より小さくなるように設定されている。即ち、上下方向のばね定数K1Z,K2Zの合計値(K1Z+K2Z)に対する車幅方向のばね定数K1Y,K2Yの合計値(K1Y+K2Y)の比(以下「縦横比」と称す)が1より大きな値に設定されている。これにより、第1防振装置4及び第2防振装置5によってパワープラント1の上下方向の変位を規制させ易くできる。その結果、反共振によるパワープラント1の上下方向の振動エネルギーを低下させることができるので、車体11の上下振動を減衰させ車両10の乗り心地を確実に向上できる。
Moreover, in the support structure in Example 6 to Example 8, the
なお、実施例6から実施例8で実証したように、縦横比は1.1〜1.5の範囲に設定することが望ましい。縦横比が1.1より小さくなるにつれ、第1防振装置4及び第2防振装置5の車幅方向のばね成分によりパワープラント1の上下方向の変位を規制する作用が低下する傾向がみられる。その結果、反共振によるパワープラント1の上下方向の振動エネルギーを低下させ難くなる傾向がみられる。
As demonstrated in Examples 6 to 8, it is desirable to set the aspect ratio in the range of 1.1 to 1.5. As the aspect ratio becomes smaller than 1.1, the effect of regulating the vertical displacement of the
一方、縦横比が1.5より大きくなるにつれ、第1防振装置4及び第2防振装置5の車幅方向のばね成分によりパワープラント1のピッチ方向の揺動を励起させ難くなる傾向がみられる。その結果、反共振によるパワープラント1の上下方向の振動エネルギーを低下させ難くなる傾向がみられる。以上説明したように、第1防振装置4及び第2防振装置5の縦横比を1.1〜1.5の範囲に設定することにより、これらの問題が生じることを防ぎ、車体11の上下振動を減衰させ車両10の乗り心地を確実に向上できる。
On the other hand, as the aspect ratio becomes larger than 1.5, the spring component in the vehicle width direction of the
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。 The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed.
上記実施の形態では、車体11に取り付けた2つのマウント(第1防振装置4及び第2防振装置5)によってパワープラント1の主機関軸方向の両端部を支持させると共に、車体11とパワープラント1との間に架設したトルクロッド6によってパワープラント1のロール方向の動きを抑制するペンデュラムマウント方式の場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、パワープラント1を横置きに懸架する他のマウント方式に適用することは当然可能である。他のマウント方式としては、例えば慣性主軸方式を挙げることができる。
In the above embodiment, both ends of the
慣性主軸方式は、車体11に取り付けた2つのマウントによってパワープラント1の主機関軸方向の両端部を支持させるものであるが、揺動支軸a2(図1(a)参照)と慣性主軸a1とが一致するように2つのマウントが配置される。さらに、パワープラント1の前後に配置された2つのマウントによってパワープラント1のロール方向の動きが抑制される。パワープラント1の前後に配置された2つのマウントは、主にパワープラント1のロール方向の動きを抑制するものなので、フロア上下振動を考える場合には、パワープラント1前後の2つのマウントの影響は無視できる。
In the inertia main shaft system, both ends of the
従って、慣性主軸方式の場合も、上記実施の形態で説明したペンデュラムマウント方式の場合と同様に、パワープラント1の主機関軸方向の両端部を弾性支持する2つのマウントについて考慮すれば良い。よって、上記実施の形態では説明を省略したが、慣性主軸方式の場合も、上記実施の形態で説明したペンデュラムマウント方式の場合と同様の関係が成立する。その結果、パワープラント1の懸架方式が慣性主軸方式であっても、上記実施の形態のようにパワープラント1を弾性支持することにより、ピッチ方向の揺動をパワープラント1に生じ易くさせ、反共振によるパワープラント1の上下方向の振動エネルギーを分散させることができる。これにより、液封式防振マウントを採用しない簡易な構造によって、本実施の形態と同様に、パワープラント1の上下振動を減衰させることができる。
Therefore, in the case of the inertia main shaft method, as in the case of the pendulum mount method described in the above embodiment, it is only necessary to consider two mounts that elastically support both ends of the
1 パワープラント
4 第1防振装置
5 第2防振装置
10 車両
11 車体
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記防振装置は、前記パワープラントの車幅方向の両側を車体側にそれぞれ弾性支持する第1防振装置および第2防振装置を備え、
前記第1防振装置および前記第2防振装置は、上下方向のばね定数が互いに異なる値に設定されると共に、前記パワープラントの反共振による上下方向の振動を減殺するように車幅方向のばね定数が設定されていることを特徴とするパワープラントの支持構造。 In the power plant support structure for supporting the power plant in which the main engine shaft is arranged in the vehicle width direction of the vehicle on the vehicle body side via the vibration isolator,
The vibration isolation device includes a first vibration isolation device and a second vibration isolation device that elastically support both sides of the power plant in the vehicle width direction on the vehicle body side,
The first anti-vibration device and the second anti-vibration device are set to have different vertical spring constants and to reduce vertical vibration due to anti-resonance of the power plant in the vehicle width direction. A power plant support structure in which a spring constant is set.
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