JP2015121254A - トルクロッドの振動低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンのトルク変動が車体へ伝達することを低減するトルクロッドの騒音振動低減性能をより一層向上する。【解決手段】エンジンと車体の車室側のフレームとの間に連結されたトルクロッドに、そのロッドを外囲する円筒状の磁気粘弾性体を固着し、磁気粘弾性体の外周面に、コイル、及びコイルを覆うマス部材を固着する。磁気粘弾性体は、コイルに流れる電流により生じる磁場が印加されることにより弾性率が増加するものである。コイルに電流を供給する制御器により、エンジン回転数の入力に基づいてコイルに流す電流を制御する。磁気粘弾性体に印加する磁場を制御して磁気粘弾性体の弾性率を調整することで、マス部材を、トルクロッドに入力される振動を相殺する位相で往復運動させることができるため、トルクロッドに入力される振動が支持体に伝達されるのを抑制することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、駆動体と支持体とを連結するトルクロッドの振動低減装置に関し、特に駆動体のトルク変動に伴う支持体側での騒音振動を低減するためのトルクロッドの振動低減装置に関するものである。

従来、自動車において、エンジンの燃焼変動に起因するトルク変動に伴う車室内での騒音振動を低減するために、エンジンマウントに組み合わせてトルクロッドが使用されている。そのようなトルクロッドにおいて、ロッドの両端にゴム部材を含む弾性ブッシュをそれぞれ設け、車体フレーム側の弾性ブッシュを、ロッドに一体に設けられた剛性外筒と、車体フレームにボルト等で結合する剛性内筒と、両筒が相対的にロッドの軸線方向に変位可能に両筒を連結するゴム足と、内筒の外筒に対する相対変位を両側で規制するストッパ（例えば剛性の高いゴム製）とにより構成したものがある。それにより、アイドリング時や駆動トルク（以下、静トルクと称する）の小さい場合にはエンジンの変動トルク（以下、動トルクと称する）が車体へ伝達されるのをゴム足の伸縮により低減することができる。

さらに、ロッドの周面に取り付けられた電磁石と、ロッドの軸線方向に往復運動し得るようにロッドを外囲する外筒及びその外筒の内周面に取り付けられた永久磁石とにより構成されたマス部材とを設け、マス部材を電磁石により電磁駆動することにより、トルクロッドに振動が入力された際にマス部材を振動に対して逆位相に加振して制振効果を高めるようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２０１２−４２０２１号公報

エンジンのマウント構造に適用されるトルクロッドの目的の一つは、駆動トルクの反力を規制することでエンジンの変位を抑制し、エンジンと車体や補機類等との干渉を防ぐと共に、上記した制振作用によりエンジンの耐久性能を向上させることである。また、トルクロッドの他の目的としては、エンジンの燃焼変動に起因するトルク変動が車体へ伝達されることを低減することで、車室内での騒音振動の低減性能を向上させることにある。

上記静トルクが小さい場合には内筒とストッパとの間に隙間があり、動トルクの入力に対してゴム足が変形することにより振動の伝達を低減し得るが、大きな静トルクの入力により内筒がストッパに当接するまで相対変位すると、ストッパを介して動トルクが車体へ伝達されてしまう。なお、ゴム足を介しても伝達される。

そのような場合に、上記特許文献１によれば、トルクロッドに振動が入力した場合に永久磁石及び電磁石の相互電磁誘導によりマス部材を逆相に加振することにより制振効果を生じさせることができる。しかしながら、特許文献１のものでは、ロッドに対してマス部材を構成する外筒をロッドの軸線方向に変位自在にするためにロッドの周面と外筒との間に隙間を設けており、マス部材に対してロッドのその往復運動の方向に交差する方向の入力が加わった場合には永久磁石と電磁石との距離が変化してしまう。その場合には相互間に及ぼす磁力が大きく変化することになり、加振による振動の位相がずれてしまい、トルクロッドに入力される振動を低減できない虞が生じるという問題がある。

このような課題を解決して、エンジンのトルク変動が車体へ伝達することを低減するトルクロッドの騒音振動低減性能をより一層向上するために、本発明に於いては、駆動体と支持体との間に連結されて前記駆動体のトルク反力を受けるためのトルクロッドと、前記トルクロッドにより伝達される振動を低減するための振動低減装置とを有するトルクロッドの振動低減装置であって、前記振動低減装置は、前記トルクロッドの軸線方向中間部に一体的に設けられると共に磁場の強弱により弾性率が変化する磁気粘弾性体と、前記トルクロッドの軸線方向に変位し得るように前記トルクロッドに前記磁気粘弾性体を介して支持されたマス部材と、前記磁気粘弾性体に磁場を印加する磁場印加手段と、前記駆動体に関する情報に基づいて前記磁気粘弾性体の弾性率を変化させるべく前記磁場印加手段により発生させる磁場を制御する磁場制御手段とを有するものとした。

これによれば、トルクロッドを主振動系とし、マス部材及び磁気粘弾性体を副振動系とするダイナミックダンパを構成することができ、マス部材が質量として、磁気粘弾性体がばね定数（弾性率）及びダンパ（減衰項）として機能する。そして、駆動体からトルクロッドに振動が入力された場合に、その情報（例えば周波数）に基づいて磁気粘弾性体に印加する磁場を制御して磁気粘弾性体の弾性率を調整することで、マス部材を、トルクロッドに入力される振動を相殺する位相で往復運動させることができるため、トルクロッドに入力される振動が支持体に伝達されるのを抑制することができる。なお、磁場印加手段としては、磁束が生じるものであればよく、コイルに電流を流したり、永久磁石を近接離反させたりする構成であってよい。

特に、前記トルクロッドの軸線方向中間部が、前記軸線方向に延在するロッドからなり、前記磁気粘弾性体が、前記ロッドを外囲する筒状に形成され、前記磁場印加手段が、前記磁気粘弾性体の外周に設けられ、前記マス部材が、前記磁気粘弾性体及び前記磁場印加手段を外囲する筒状に形成されているとよい。

これによれば、磁気粘弾性体を介してマス部材を支持する構造を、トルクロッドの軸線方向中間部を形成するロッドを筒状の磁気粘弾性体と磁場印加手段とマス部材とにより同軸的に外囲するという簡単な構成で実現することができる。

また、前記トルクロッドの軸線方向中間部が非磁性体であるとよい。これによれば、トルクロッドの軸線方向中間部に磁気粘弾性体が固着されていることから、磁場印加手段により磁気粘弾性体に印加される磁場が非磁性体のトルクロッドの軸線方向中間部に至ることが無く、磁場を効率良く磁気粘弾性体に印加することができる。

また、前記トルクロッドの軸線方向中間部が、前記軸線方向に延在するロッドからなり、前記ロッドに、半径方向に延出する壁体を設け、前記マス部材が、前記ロッドの軸線方向中間部を外囲しかつ前記ロッドの軸線方向に変位可能に設けられ、前記磁気粘弾性体が、前記マス部材の少なくとも一方の軸線方向端と当該軸線方向端に対向する前記壁体との間に設けられ、前記磁場印加手段が、前記ロッドと前記マス部材との間に設けられているとよい。

これによれば、トルクロッドの軸線方向中間部を構成するロッドに固定された半径方向に延出する壁体に対して、マス部材が近接離反するようにトルクロッドの軸線方向に変位可能に設けられ、壁体とマス部材との間に磁気粘弾性体が設けられ、ロッドとマス部材との間に磁場印加手段が設けられていることから、マス部材がロッドの軸線方向に振動し、その振動に対して磁気粘弾性体の弾性率を調整することにより、マス部材を、トルクロッドに入力される振動を相殺する位相で往復運動させることができるため、トルクロッドに入力される振動が支持体に伝達されるのを抑制することができる。

特に、前記磁気磁場印加手段及び前記マス部材が、軸受を介して前記ロッドに支持されているとよい。

これによれば、軸受としてリニアベアリングを用いることにより、マス部材の変位がトルクロッドの軸線方向に制限されるため、トルクロッドの軸線方向中間部に軸線方向に交差する向きの振動が入力されたとしても、マス部材がトルクロッドの軸線に直交する向きに変位することが防止され、その方向へのマス部材の変位による他部材との接触による異音発生を防止することができる。

また、前記磁気粘弾性体の歪みを検出する歪み検出手段を有し、前記磁場制御手段は、前記歪みに基づいて前記磁場印加手段により発生させる磁場を制御するとよい。

これによれば、ダイナミックダンパにおける弾性率を変化させるアクチュエータとして機能する磁気粘弾性体自体の歪みに基づいて弾性率を調整することができるため、他部材のパラメータに基づいて磁気粘弾性体の弾性率を調整するよりも直接的に変化を反映させることができ、より高精度な防振制御を行うことができるため、防振性能をより一層向上させることができる。

このように本発明によれば、トルクロッドを主振動系とし、マス部材及び磁気粘弾性体を副振動系とするダイナミックダンパを構成することができ、マス部材が質量として、磁気粘弾性体がばね定数（弾性率）及びダンパ（減衰項）として機能する。そして、駆動体からトルクロッドに振動が入力された場合に、その情報（例えば周波数）に基づいて磁気粘弾性体に印加する磁場を制御して磁気粘弾性体の弾性率を調整することで、マス部材を、トルクロッドに入力される振動を相殺する位相で往復運動させることができるため、トルクロッドに入力される振動が支持体に伝達されるのを抑制することができる。

本発明が適用された自動車のエンジンのマウント構造の一例を模式的に示す平面図 図１の矢印II線から見た側面図 本発明に基づくトルクロッド４の構造を示す要部破断断面図 （ａ）は車室内のこもり音の大きさを示したグラフであり、（ｂ）はステアリングの振動の大きさを示したグラフ 第２の実施形態を示す図３に対応する図 第３の実施形態を示す図３と同様の図

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明が適用された自動車のエンジンのマウント構造の一例を模式的に示す平面図であり、図２は、図１の矢印II線から見た側面図である。

各図に示されるように、車体１の前部のエンジンルーム１ａ内に駆動体としてのエンジン２が横置きに配設されている。エンジン２は、クランク軸（図示省略）の軸線方向に延びる慣性主軸ＣＩ上にエンジン２を挟む２箇所に設けられた各エンジンマウント３ａ・３ｂを介して車体１に支持されている。さらに、エンジン２は、平面視で慣性主軸ＣＩに交差しかつ車室１ｂ側に延びるトルクロッド４を介して車体１に連結されている。

図２に併せて示されるように、トルクロッド４は、その軸線方向一端部でエンジン２の下端部の適所に結合され、軸線方向他端部で支持体としての車体１の車室１ｂ側のフレーム５に結合されている。このように設けられたトルクロッド４により、エンジン２の慣性主軸ＣＩ周りに働く駆動トルクによるトルク反力を受けることができ、加減速時のエンジン２の揺動を抑制し得る。なお、横置きエンジンにおけるトルクロッドを用いたエンジンマウント方式には、図示例の慣性主軸方式の他に、重心支持方式やペンデュラム（振子）方式等があり、本発明のトルクロッド４は何れの方式にも適用し得るものである。

図３は、本発明に基づくトルクロッド４の構造を示す要部破断断面図である。図に示されるように、エンジン２と車体１（フレーム５）との間に延在するトルクロッド４の軸線方向中間部としてのロッド１１と、ロッド１１のエンジン２側となる一端部に設けられたエンジン側結合部１２と、ロッド１１のフレーム５側となる他端部に設けられた車体側結合部１３とが一体に形成されている。各結合部１２・１３は円筒状に形成され、それぞれの内側には円筒状の小径円筒体１２ａ・１３ａが同軸的に受容されている。

エンジン側結合部１２と小径円筒体１２ａとは、両部材間の空間を充填するように設けられたゴムブッシュ１４を介して互いに一体的に結合されている。車体側結合部１３と小径円筒体１３ａとは、小径円筒体１３ａの両側からロッド１１の軸線方向に直交する向きにそれぞれ延出されたゴム足１５を介して互いに一体的に結合されている。車体側結合部１３の内周面には、ロッド１１の軸線方向に小径円筒体１３ａを挟んで対峙する両部分にそれぞれ弾性ストッパ１６が固設されている。弾性ストッパ１６は、ゴムブッシュ１４及びゴム足１５よりも剛性が高いエラストマ材からなり、小径円筒体１３ａとの間に所定の間隔を空けて配設されている。

各小径円筒体１２ａ・１３ａにはそれぞれボルト１７が挿通され、エンジン側の小径円筒体１２ａに挿通されたボルト１７によりエンジン２の所定の取付部に小径円筒体１２ａが固定され、車体側の小径円筒体１３ａに挿通されたボルト１７によりフレーム５の所定の取付部に小径円筒体１３ａが固定される。

このようにしてエンジン２及びフレーム５間にトルクロッド４が連結されることにより、エンジン２の燃焼変動に起因するトルク変動に伴う振動がトルクロッド４に伝達された場合にはゴムブッシュ１４及びゴム足１５が弾性変形し、主として変位量の大きいゴム足１５の弾性変形（伸縮）によりトルクロッド４に伝達された振動がフレーム５に伝達されるのを抑制することができる。

また、ロッド１１には、ロッド１１を外囲する円筒状に形成された磁気粘弾性エラストマからなる磁気粘弾性体２１が固着されている。磁気粘弾性体２１は、マトリックスとしての粘弾性を有する基質エラストマと、基質エラストマ内に分散された磁性粒子とを有する。基質エラストマは、例えば、エチレン−プロピレンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、シリコンゴム等の室温で粘弾性を有する公知の高分子材料であってよい。

磁性粒子は、磁場の作用によって磁気分極する性質を有するものであり、例えば、純鉄、電磁軟鉄、方向性ケイ素鋼、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、マグネタイト、コバルト、ニッケル等の金属、４−メトキシベンジリデン−４−アセトキシアニリン、トリアミノベンゼン重合体等の有機物、フェライト分散異方性プラスチック等の有機・無機複合体等の公知の材料から形成された粒子である。磁性粒子の形状は、特に限定はなく、例えば球形、針形、平板形等であってよい。磁性粒子の粒径は、特に限定はなく、例えば０．０１μｍ〜５００μｍ程度であってよい。

磁性粒子は、基質エラストマ内において、磁場が印加されていない状態においては互いの相互作用が小さく、磁場が印加された状態においては磁気相互作用によって互いに作用する引力が増大するようになっている。例えば、磁性粒子は、基質エラストマ内において、磁場が印加されていない状態においては接触部位が少なく、磁場が印加された状態においては磁気的結合によって互いの接触部位が増大し得る様に分散されている。また、磁性粒子は、磁場が印加されていない状態においては、基質エラストマ内において互いに接触しない程度に分散されていてもよいし、一部が接触して連続するように分散されていてもよい。磁性粒子の基質エラストマに対する割合は、任意に設定可能であるが、例えば体積分率で５％〜６０％程度であってよい。磁性粒子の基質エラストマに対する分散状態は、基質エラストマの各部において均一にしてもよいし、一部に密度差を設けてもよい。

このように構成された磁気粘弾性体２１の外周面には、磁場印加手段としてのコイル２２が巻装されている。コイル２２は、例えば磁気粘弾性体２１を周回する方向に円筒状に巻かれており、ロッド１１の軸線方向に対しては磁気粘弾性体２１の軸線方向両端部をそれぞれある程度露出させるまでの範囲に設けられている。

コイル２２の外側には、例えば円筒状のマス部材２３が設けられている。マス部材２３は、コイル２２の外周面を覆うと共に、コイル２２の軸線方向両端面を覆いかつ磁気粘弾性体２１の外周面に固着されている。マス部材２３は、磁性体として、強磁性体又はフェリ磁性を有する材料から形成され、例えばフェライト等の鉄系金属から形成されている。

また、コイル２２は、磁場制御手段としての制御器２４と電気的に接続されており、制御器２４から供給される電流の大きさに応じた大きさの磁場Ｈを例えば図３の矢印に示されるように発生する。磁場Ｈの強さの増減により、磁気粘弾性体２１中の磁性粒子が上記したように磁気的結合による互いの接触部位が増減し、磁気粘弾性体２１の弾性率（剛性が）が変化する。なお、磁気粘弾性体２１中に磁場が生じるように、ロッド１１（及び両結合部１２・１３）は非磁性体であるとよい。

磁気粘弾性体２１において、磁性粒子は、例えば連鎖的に結合して網目構造を形成し、磁気粘弾性体２１の弾性率（剛性）及び粘性率が基質エラストマ単独の弾性率及び粘性率よりも増大する。磁気粘弾性体２１に印加される磁場が強いほど、磁気粘弾性体２１の弾性率及び粘性率は増大し、磁気粘弾性体２１は荷重に対して変形し難くなる。

制御器２４には、駆動体（エンジン２）に関する情報としての車両情報がＣＡＮにより入力する。車両情報としては、例えばエンジン回転数・ギヤポジション・エンジン負荷であってよい。また、制御器２４にはメモリ２５が接続されている。メモリ２５には上記車両情報の値に対応してコイル２２に流す電流をグラフ化したマップが保存されている。この第１の実施形態では、上記した磁気粘弾性体２１・コイル２２・マス部材２３と制御器２４及びメモリ２５とにより振動低減装置が構成される。

次に、このようにして構成されたトルクロッド４の振動伝達を低減する制御の一例について説明する。なお、車両情報としてはエンジン回転数を代表として用いる。

加減速時等においてエンジン２に大きな駆動トルクが生じた場合には、エンジン２が図２の矢印Ｒに示されるように大きく揺動するようになるため、その揺動をトルクロッド４により制限するようにしている。揺動によりエンジン２に直結状態のロッド１１が変位すると、フレーム５に結合されている小径円筒体１３ａに対して、ロッド１１と一体の車体側結合部１３が相対的に変位し、揺動が大きい場合には小径円筒体１３ａが加減速に応じていずれか一方のストッパ１６に当接する。小径円筒体１３ａとストッパ１６との当接状態ではゴム足１５は変形せず、ゴム足１５の変形による振動抑制が弱まり、エンジン２からトルクロッド４に伝達される振動が主としてストッパ１６を介してフレーム５すなわち車室１ｂに伝達されると、車室１ｂ内での騒音振動が増大されてしまう。

エンジン２からトルクロッド４に伝達される振動は主としてエンジン回転によることから、制御器２４は、入力されたエンジン回転数に基づいてメモリ２５から対応する電流値を読み出し、その電流値を設定値としてコイル２２に電流を流す。エンジン回転数により振動の周波数が決まり、その周波数に応じた振動がトルクロッド４に伝達されることから、トルクロッド４の上述した構造によるダイナミックダンパにおいて、主振動系がトルクロッド４であり、副振動系がマス部材２３（コイル２２を含む）及び磁気粘弾性体２１である。

エンジン回転数に基づきトルクロッド４に伝達される振動の周波数と上記副振動系の固有振動数とが一致するように、コイル２２に流す電流を制御して磁気粘弾性体２１の弾性率を調整する。これにより、トルクロッド４に入力される振動を低減することができ、エンジン２のトルク変動に伴う振動がトルクロッド４を介して車室１ｂに伝達されるのを抑制することができ、エンジン２の駆動トルクが大きい場合にエンジン２と車室１bとがトルクロッド４を介して一体的になるような状態になっても、エンジン２の回転による車室１ｂに伝達される騒音振動を大きく低減することができる。

また、コイル２２がマス部材２３に一体的に取り付けられていることから、コイル２２に電流を流して発生する磁場は、マス部材２３の変位すなわちコイル２２の変位に追従するため、コイル２２が変位することによる磁場の変化が起きない。磁気粘弾性体２１のコイル２２側部分はコイル２２と一体に変位するため、磁気粘弾性体２１に作用する磁場の変化も略無いに等しいものとなり、制御特性が影響を受けることがない。

図４は、図示例のトルクロッド４における本発明に基づくダイナミックダンパを構成した場合と、ダイナミックダンパを設けなかった場合との比較であり、図４（ａ）は車室１ｂ内のこもり音の大きさを、図４（ｂ）はステアリング（図示省略）の振動の大きさをそれぞれ示したグラフである。図の横軸はエンジン回転数であり、エンジン回転範囲は一般道を走行する場合に想定される加減速範囲である。また、縦軸は強さであり、一目盛りが１０ｄＢを示している。

図４（ａ）に示されるように、通常走行時のエンジン回転範囲では本発明のダイナミックダンパを設けなかった場合（図の二点鎖線）に対して、本発明のダイナミックダンパを設けた場合（図の実線）の方が車室１ｂ内のこもり音のレベルは大きく低減した。同様に図４（ｂ）に示されるように、ステアリングに生じる振動は、本発明のダイナミックダンパを設けなかった場合（図の二点鎖線）に対して、本発明のダイナミックダンパを設けた場合（図の実線）の方が大きく低減した。

図５は、本発明に基づく第２の実施形態を示す図３に対応する図である。なお、上記と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

図において、ロッド１１には、例えばリニアベアリングと同様の軸受３１を介してロッド１１の半径方向外側に延出されかつ軸線方向に変位し得るようにされた一対の可動支持体３２が設けられている。一対の可動支持体３２は、互いに平行に設けられており、また、一定の間隔を保持するように橋渡し部材（図示省略）を介して結合されていてよい。一対の可動支持体３２間に、ロッド１１側に配置されたコイル２２とその外周に配置されたマス部材２３とが互いに一体化された状態で固定されている。なお、コイル２２はロッド１１の外周面との間に隙間を有して設けられている。

また、ロッド１１には、一対の可動支持体３２とコイル２２及びマス部材２３とを受容するハウジング３３が固設されている。ハウジング３３は、一対の可動支持体３２の各外側壁面と対峙するようにロッド１１の半径方向外側に延出する一対の円板状に形成された壁体３３ａと、両壁体３３ａの外周縁間に結合された円筒状の周壁３３ｂとにより、一対の可動支持体３２とコイル２２及びマス部材２３との外方を覆うように形成されている。

一対の可動支持体３２の各外側壁面と対向する一対の壁体３３ａとの各間には磁気粘弾性体２１が介装されている。磁気粘弾性体２１は、可動支持体３２及び壁体３３ａ間を充填するように設けられ、可動支持体３２及び壁体３３ａの少なくとも一方に固着されている。なお、この第２の実施形態においては、ロッド１１及び可動支持体３２は磁性体により形成され、ハウジング３３は非磁性体により形成されている。

このように構成された第２の実施形態では、トルクロッド４が軸線方向に振動すると、それに伴ってハウジング３３も同方向に振動する。それに対して、コイル２２及びマス部材２３は軸受３１を介していることから、ロッド１１とは別個に変位自在である。また、コイル２２に電流を流すことにより図の矢印Ｈに示されるように磁場が発生する。これにより、磁気粘弾性体２１の弾性率を上記実施形態と同じように調整することができ、上記実施形態と同様の効果を奏し得る。

この第２の実施形態では、コイル２２及びマス部材２３は、ロッド１１に対して軸受３１を介して支持されていることから、ロッド１１の軸線方向のみ変位自在で、半径方向への変位は規制される。したがって、コイル２２及びマス部材２３が例えばハウジング３３に衝当することによる異音の発生を防止することができる。また、ダイナミックダンパの副振動系を構成する部分（磁気粘弾性体２１・コイル２２・マス部材２３）がハウジング３３に内蔵されるため、外部からの水や泥等の侵入が防止され、それらの耐久性能が大幅に向上される。

なお、図示例ではマス部材２３の変位方向（トルクロッド４の軸線方向）となる軸線方向両端と対向するハウジング３３との間にそれぞれ磁気粘弾性体２１を介装して一対設けたが、いずれか一方のみであってもよい。その場合には、マス部材２３の軸線方向一方に設けた磁気粘弾性体２１を対応する可動支持体３２及び壁体３３ａに接着剤等で固着し、軸線方向他方の可動支持体３２及び壁体３３ａ間には所定の空間（マス部材２３の想定される最大変位を確保する距離）を設けておく。または、一方の壁体３３ａのみとし、他方の壁体３３ａ及び周壁３３ｂを取り除いた構造としてもよい。

図６は、本発明に基づく第３の実施形態を示す図３と同様の図である。この図示例においても、上記と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

この第３の実施形態では、磁気粘弾性体２１の中に、磁気粘弾性体２１の歪みを推定するための例えばホール素子４１が埋設されている。ホール素子４１による検出信号は制御器２４に入力され、制御器２４ではホール素子４１からの検出信号を用いたフィードバック制御を行う。制御器２４は、車両情報の入力に応じて電流をコイル２２に流し、その磁場の変化をホール素子４１により検出することにより磁気粘弾性体２１の歪みの大きさを推定し、歪みの推定値が一定となるように、制御器２４から出力する電流を調整する。

このようにして磁気粘弾性体２１の歪みを推定し、コイル２２に流す電流を調整することにより、トルクロッド４に伝達される振動に伴って振動しようとするマス部材２３（及びコイル２２）の振動を所定の固有振動数で振動させることができ、それにより上記と同様にダイナミックダンパとしての効果を奏することができる。さらに、この場合には、磁気粘弾性体２１の歪みを直接的に検出することから、より高精度な制御を行うことができる。

なお、上記図示例では磁気粘弾性体２１の歪みをホール素子４１により検出するようにしたが、磁気粘弾性体２１の歪み検出は、ホール素子４１に限られず、例えば磁気粘弾性体２１に微弱電流を流し、磁気粘弾性体２１の電気抵抗を検出し、その変化により行うようにしてもよい。

以上、本発明を、その好適実施形態の実施例について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施例により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で適宜変更可能である。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。

例えば、振動の情報としてはエンジン回転数を用いたが、加速度センサを設けて、それによる検出信号（加速度、速度、変位）を用いてもよい。これによれば、応答性の良いかつ高精度な制振制御を行うことが可能である。また、図示例では各環状結合部１２・１３の軸線方向が互いに平行となる同方向に向くように設けられているが、エンジン２及びフレーム５への結合位置に応じて必ずしも互いに平行である必要は無く、例えば互いに直交する方向に向くように設けられていてもよい。

本発明にかかるトルクロッドの振動低減装置は、駆動体からの振動がトルクロッドを介して支持体に伝達されるのをダイナミックダンパとして低減することができ、ダイナミックダンパを設けて振動を低減する対象として、自動車のクランクシャフト、ヘリコプターのローター、建築構造物等の防振装置等として有用である。

１ 車体（支持体）
２ エンジン（駆動体）
４ トルクロッド
５ フレーム（支持体）
１１ ロッド（トルクロッドの軸線方向中間部）
２１ 磁気粘弾性体（振動低減装置）
２２ コイル（磁場印加手段）（振動低減装置）
２３ マス部材（振動低減装置）
２４ 制御器（振動低減装置）
２５ メモリ（振動低減装置）
３１ 軸受
３３ ハウジング
４１ ホール素子（歪み検出手段）

Claims (7)

1. 駆動体と支持体との間に連結されて前記駆動体のトルク反力を受けるためのトルクロッドと、前記トルクロッドにより伝達される振動を低減するための振動低減装置とを有するトルクロッドの振動低減装置であって、
   前記振動低減装置は、
   前記トルクロッドの軸線方向中間部に一体的に設けられると共に磁場の強弱により弾性率が変化する磁気粘弾性体と、
   前記トルクロッドの軸線方向に変位し得るように前記トルクロッドに前記磁気粘弾性体を介して支持されたマス部材と、
   前記磁気粘弾性体に磁場を印加する磁場印加手段と、
   前記駆動体に関する情報に基づいて前記磁気粘弾性体の弾性率を変化させるべく前記磁場印加手段により発生させる磁場を制御する磁場制御手段とを有することを特徴とするトルクロッドの振動低減装置。
2. 前記トルクロッドの軸線方向中間部が、前記軸線方向に延在するロッドからなり、
   前記磁気粘弾性体が、前記ロッドを外囲する筒状に形成され、
   前記磁場印加手段が、前記磁気粘弾性体の外周に設けられ、
   前記マス部材が、前記磁気粘弾性体及び前記磁場印加手段を外囲する筒状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトルクロッドの振動低減装置。
3. 前記トルクロッドの軸線方向中間部が非磁性体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトルクロッドの振動低減装置。
4. 前記トルクロッドの軸線方向中間部が、前記軸線方向に延在するロッドからなり、
   前記ロッドに、半径方向に延出する壁体を設け、
   前記マス部材が、前記ロッドの軸線方向中間部を外囲しかつ前記ロッドの軸線方向に変位可能に設けられ、
   前記磁気粘弾性体が、前記マス部材の少なくとも一方の軸線方向端と当該軸線方向端に対向する前記壁体との間に設けられ、
   前記磁場印加手段が、前記ロッドと前記マス部材との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトルクロッドの振動低減装置。
5. 前記磁気磁場印加手段及び前記マス部材が、軸受を介して前記ロッドに支持されていることを特徴とする請求項４に記載のトルクロッドの振動低減装置。
6. 前記ロッドが磁性体であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のトルクロッドの振動低減装置。
7. 前記磁気粘弾性体の歪みを検出する歪み検出手段を有し、
   前記磁場制御手段は、前記歪みに基づいて前記磁場印加手段により発生させる磁場を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のトルクロッドの振動低減装置。

Images