JP4123023B2 - Differential support mechanism - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両における左右車輪の差動機構、いわゆる、デフを支持するための機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のデフ支持機構は、デフキャリヤの重心が略中心となるように、通常はデフキャリヤの前後左右4個所でそれぞれ弾性支持するように構成されているが、エンジンから駆動力が伝達されるプロペラシャフト、及び、左右の車輪を駆動するドライブシャフトからの反力により、デフは上下変位すると共に、車両のロール方向及びピッチ方向にそれぞれ回転変位し、かつ、その回転中心がプロペラシャフトの中心軸及びドライブシャフトの中心軸から偏奇しており、これらの回転変位及び回転中心の偏奇が大きいと、プロペラシャフトの中心軸とドライブシャフトの中心軸との交角が大きくなって、車体の振動や異音を引き起こす原因となっていた。
【0003】
なお、車両のフロントデフ支持構造として、下記特許文献1に記載されたものが従来から知られている。
【0004】
【特許文献1】
特許第3011033号公報
【0005】
この場合には、フロントデフの本体をアクスル中心に対してアクスル中心からそれぞれ等距離の前側及び後側の2点で支持し、かつ、上記2支持点とは車幅中心の反対側でアクスル中心に対し上記前側の1点でデフチューブを支持することにより、フロントデフのピッチング共振を抑制するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、車両のデフに生じるローリング振動をデフの支持機構によって効果的に抑制しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明にかかるデフ支持機構は、デフを3点で上下方向に弾性支持し、その2支持点がプロペラシャフトに対して対称位置でばね定数が等しく、かつ、上記2支持点と他の1支持点との相対位置、デフの慣性モーメント、デフの慣性乗積、及び、上記各支持点のばね定数がそれぞれ適正に選定される。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本発明の実施形態例について、各実施形態例の同等部分にはそれぞれ同一符号を付けて説明する。
【0009】
図1において、車両1の左右後輪2に対するデフ3のキャリヤ4が、車両1の前方に対し左右の前方アーム5、6と左右の後方アーム7、8の各先端部においてそれぞれ略一水平面内に配置された支持点9、10、11、12でそれぞれ上下方向に弾性支持され、車両前後方向配置のプロペラシャフト13から伝達されたトルクTの駆動力が、プロペラシャフト13と略直角に配置された左右のドライブシャフト14へデフ比(減速比)ρで伝達されて、左右の後輪2が駆動されるとする。
【0010】
このとき、
xg :デフ3の重心Gを通る車両前後方向の軸
yg :デフ3の重心Gを通る車幅方向の軸
x:プロペラシャフト13の中心軸
y:ドライブシャフト14の中心軸
z:軸x及び軸yの交点(原点)Oを通る上下方向の軸
Z:軸z方向におけるキャリヤ4の変位
θx :軸xを中心としたキャリヤ4の角変位(軸xの矢印方向にみて時計方向への角変位)
θy :軸yを中心としたキャリヤ4の角変位(軸yの矢印方向にみて時計方向への角変位)
m:デフ3の質量
Ixx:軸xg を中心としたデフ3の慣性モーメント
Iyy:軸yg を中心としたデフ3の慣性モーメント
Ixy:軸xg と軸yg に関するデフ3の慣性乗積
LGx:重心Gから軸yまでの軸x方向の距離(軸xの矢印方向を正として正負を付したもの)
LGy:重心Gから軸xまでの軸y方向の距離(軸yの矢印方向を正として正負を付したもの)
kfr:右前の支持点10におけるばね定数
kfl:左前の支持点9におけるばね定数
krr:右後の支持点12におけるばね定数
krl:左後の支持点11におけるばね定数
Lfrx :軸yから右前の支持点10までの軸x方向の距離
Lflx :軸yから左前の支持点9までの軸x方向の距離
Lrrx :軸yから右後の支持点12までの軸x方向の距離
Lrlx :軸yから左後の支持点11までの軸x方向の距離
Lfry :軸xから右前の支持点10までの軸y方向の距離
Lfly :軸xから左前の支持点9までの軸y方向の距離
Lrry :軸xから右後の支持点12までの軸y方向の距離
Lrly :軸xから左後の支持点11までの軸y方向の距離
とすれば、デフキャリヤ4が上下方向に弾性支持されている場合の運動方程式は次式で表すことができる。
【0011】
【数1】
【0012】
ただし、
m11=m
m12=mLGx
m13=−mLGy
m22=Iyy+mLGxLGx
m23=−Ixy−mLGxLGy
m33=Iyy+mLGyLGy
k11=kfr+kfl+krr+krl
k12=kflLflx +kfrLfrx −krlLrlx −krrLrrx
k13=−kflLfly +kfrLfry −krlLrly +krrLrry
k22=kflLflx Lflx +kfrLfrx Lfrx +krlLrlx Lrlx+krrLrrx Lrrx
k23=−kflLflx Lfly +kfrLfrx Lfry +krlLrlx Lrly−krrLrrx Lrry
k33=kflLfly Lfly +kfrLfry Lfry +krlLrly Lrly+krrLrry Lrry
であり、また、「・・」は2階時間微分を表す。
【0013】
(1)式を展開すると、次式が得られる。
【数2】
【0014】
ここで、時間をt、デフキャリヤ4の振動周波数ω、軸z方向におけるデフキャリヤ4の変位振幅をAz 、軸yを中心としたデフキャリヤ4の回転振動の角変位振幅をAy 、軸xを中心としたデフキャリヤ4の回転振動の角変位振幅をAxとして、軸z、角変位θy 及び角変位θx をそれぞれ周期関数で表せば、
Z=Az sin ωt、θy =Ay sin ωt、θx =Ax sin ωt
となるので、これらを(2)式に代入すると、次式が得られる。
【0015】
【数3】
【0016】
周知の周波数応答関数θx /Tは(3)式を解くことにより次式が得られる。θx /T=〔ωωωω{ρ(m11m23−m12m13)+(m12m12−m11m22)}+ωω{ρ(k12m13+k13m12−k11m23−k23m11)
+(k11m22+k22m11−2k12m12)}+{ρ(k11k23−k12k13)
+(k12k12−k11k22)}〕/
〔(−ωωm11+k11){(−ωωm23+k23)(−ωωm23+k23)
−(−ωωm22+k22)(−ωωm33+k33)}
+(−ωωm12+k12){(−ωωm12+k12)(−ωωm33+k33)
−(−ωωm23+k23)(−ωωm13+k13)}
+(−ωωm13+k13){(−ωωm22+k22)(−ωωm13+k13)
−(−ωωm12+k12)(−ωωm23+k23)}〕 (4)
【0017】
ωの値に関係なく常にθx /T=0が成立するためには、(4)式における4次のω及び2次のωの各係数と定数項とが0でなければならない。
すなわち、
ρ(m11m23−m12m13)+(m12m12−m11m22)=0 (5)
ρ(k12m13+k13m12−k11m23−k23m11)
+(k11m22+k22m11−2k12m12)=0 (6)
ρ(k11k23−k12k13)+(k12k12−k11k22)=0 (7)
【0018】
(5)式、(6)式、(7)式にそれぞれ上記定義を当てはめると、それぞれ次式が成立する。
ρIxy+Iyy=0 (8)
ρ〔kfl{(Lflx −LGx)(Lfly −LGy)m+Ixy}
+kfr{−(Lfrx −LGx)(Lfry +LGy)m+Ixy}
+krl{−(Lrlx +LGx)(Lrly −LGy)m+Ixy}
+krr{(Lrrx +LGx)(Lrry +LGy)m+Ixy}〕
+kfl{(Lflx −LGx)(Lflx −LGx)m+Iyy}
+kfr{(Lfrx −LGx)(Lfrx −LGx)m+Iyy}
+krl{(Lrlx +LGx)(Lrlx +LGx)m+Iyy}
+krr{(Lrrx +LGx)(Lrrx +LGx)m+Iyy}=0 (9)
ρ〔kflkfr(Lfrx −Lflx )(Lfry +Lfly )
+kflkrl(Lrlx +Lflx )(Lrly −Lfly )
−kflkrr(Lflx +Lrrx )(Lfly +Lrry )
+kfrkrl(Lfrx +Lrlx )(Lfry +Lrly )
+kfrkrr(Lfrx +Lrrx )(Lfry −Lrry )
+krlkrr(Lrlx −Lrrx )(Lrly +Lrry )〕
−{kflkfr(Lflx −Lfrx )(Lflx −Lfrx )
+kflkrl(Lflx +Lrlx )(Lflx +Lrlx )
+kflkrr(Lflx +Lrrx )(Lflx +Lrrx )
+kfrkrl(Lfrx +Lrlx )(Lfrx +Lrlx )
+kfrkrr(Lfrx +Lrrx )(Lfrx +Lrrx )
+krlkrr(Lrlx −Lrrx )(Lrlx −Lrrx )}=0 (10)
【0019】
従って、
条件(イ):Lflx =Lfrx =Lfx、
Lfly =Lfry =Lfy
条件(ロ):kfl=kfr=kf
条件(ハ):krr=0
を(10)式に代入すれば、
2kf krl(Lfx+Lrlx ){ρLrly −(Lfx+Lrlx )}=0
となるので、条件(イ)〜(ハ)と、
条件(ニ):ρLrly =Lfx+Lrlx
とが満たされれば、(10)式が成立する。
【0020】
また、
条件(ホ):ρIxy=−Iyy
が満たされれば、(8)式が成立する。
【0021】
さらに、条件(イ)〜(ホ)と
条件(ヘ):Lfx=ρLGy+LGx
とが満たされれば、(9)式が成立する。
【0022】
すなわち、
条件(イ):ドライブシャフト14の中心軸より車両前方(プロペラシャフト13の側)でプロペラシャフト13の中心軸の左右2個所にそれぞれ配置されたキャリヤ4の弾性支持点が、上記各中心軸との距離をそれぞれ等しくされている(2個所の弾性支持点がプロペラシャフト13の中心軸を挟んで対称的に配置されている)。
条件(ロ):上記左右2個所における弾性支持点のばね定数が等しい。
条件(ハ):ドライブシャフト14の中心軸より車両後方(プロペラシャフト13の反対側)で車両前方に対しプロペラシャフト13の中心軸の左方1個所にのみキャリヤ4の弾性支持点が配置される(プロペラシャフト13の中心軸の右方にはキャリヤ4の弾性支持点が配置されていない)。
条件(ニ):ρLrly =Lfx+Lrlx
条件(ホ):ρIxy=−Iyy
条件(ヘ):Lfx=ρLGy+LGx
を成立させれば(デフ3の支持機構が図2に示されているように形成されれば)、軸xを中心としたデフキャリヤ4の回転変位がωの値に関係なく常に0となって、デフキャリヤ4にローリング共振現象が発生することを確実に防止することができることとなる。
【0023】
また、上記した符号の定義において、
k12=kflLflx +kfrLfrx −krlLrlx −krrLrrx
に条件(イ)〜(ハ)と、
条件(ト):2kf /krl=Lrlx /Lfx
とを代入すれば、k12=0となって、デフキャリヤ4のピッチング回転軸と軸yとが一致することとなるため、プロペラシャフト13とドライブシャフト14とのジョイント交点が大きくならないので、デフキャリヤ4の振動悪化を防止することができる。
すなわち、この実施形態例では、適正に選定された支持点9、10、11に、それぞれ適正に設定されたばね定数を有する、例えばゴム状弾性体を配置して、キャリヤ4が車体に対し上下方向に弾性支持(下方から支承、または、上方から懸架)されている。
【0024】
上記実施形態例では、ドライブシャフト14の中心軸より車両前方においてプロペラシャフト13の中心軸の左右2個所でそれぞれキャリヤ4を弾性支持すると共に、ドライブシャフト14の中心軸より車両後方において車両前方に対しプロペラシャフト13の中心軸の左方1個所でキャリヤ4を弾性支持しているが、この支持機構を図3に示されているように、ドライブシャフト14の中心軸より車両後方においてプロペラシャフト13の中心軸の左右2個所でそれぞれキャリヤ4を弾性支持すると共に、ドライブシャフト14の中心軸より車両前方において車両前方に対しプロペラシャフト13の中心軸の右方1個所でキャリヤ4を弾性支持するようにし、
条件(チ):Lrlx =Lrrx =Lrx、
Lrly =Lrry =Lry
条件(リ):krl=krr=kr
条件(ヌ):kfl=0
を(10)式に代入すれば、
2kfrkr (Lfrx +Lrx){ρLfry −(Lfrx +Lrx)}=0
となるので、条件(チ)〜(ヌ)と、
条件(ル):ρLfry =Lfrx +Lrx
とが満たされれば、(10)式が成立する。
【0025】
また、
条件(ホ):ρIxy=−Iyy
が満たされれば、(8)式が成立する。
【0026】
さらに、条件(ホ)、(チ)〜(ル)と
条件(ヲ):Lrx=−(ρLGy+LGx)
とが満たされれば、(9)式が成立する。
【0027】
すなわち、
条件(チ):ドライブシャフト14の中心軸より車両後方(プロペラシャフト13の反対側)でプロペラシャフト13の中心軸の左右2個所にそれぞれ配置されたキャリヤ4の弾性支持点が、上記各中心軸との距離をそれぞれ等しくされている(2個所の弾性支持点がプロペラシャフト13の中心軸を挟んで対称的に配置されている)。
条件(リ):上記左右2個所における弾性支持点のばね定数が等しい。
条件(ヌ):ドライブシャフト14の中心軸より車両前方(プロペラシャフト13の側)で車両前方に対しプロペラシャフト13の中心軸の右方1個所にのみキャリヤ4の弾性支持点が配置される(プロペラシャフト13の中心軸の左方にはキャリヤ4の弾性支持点が配置されていない)。
条件(ホ):ρIxy=−Iyy
条件(ル):ρLfry =Lfrx +Lrx
条件(ヲ):Lrx=−(ρLGy+LGx)
を成立させれば(デフ3の支持機構が図3に示されているように形成されれば)、軸xを中心としたデフキャリヤ4の回転変位がωの値に関係なく常に0となって、デフキャリヤ4にローリング共振現象が発生することを確実に防止することができることとなる。
【0028】
また、上記した符号の定義において、
k12=kflLflx +kfrLfrx −krlLrlx −krrLrrx
に条件(チ)〜(ヌ)と、
条件(ワ):kfr/2kr =Lrx/Lfrx
とを代入すれば、k12=0となって、デフキャリヤ4のピッチング回転軸と軸yとが一致することとなるため、プロペラシャフト13とドライブシャフト14とのジョイント交点が大きくならないので、デフキャリヤ4の振動悪化を防止することができる。
すなわち、この実施形態例では、適正に選定された支持点10、11、12に、それぞれ適正に設定されたばね定数を有する、例えばゴム状弾性体を配置して、キャリヤ4が車体に対し上下方向に弾性支持(下方から支承、または、上方から懸架)されている。
【0029】
なお、上記各実施形態例において、図4に例示されているように、プロペラシャフト13の一方の側のみに配置された弾性支持点Pを、支持点Pに対して車幅方向に対称的な位置の弾性支持点P1 、P2 に分割し、各支持点P1 、P2 のばね定数を支持点Pのばね定数の1/2とすれば、上記各実施形態例とそれぞれ同等の作用効果を奏することはいうまでもない。
【0030】
また、上記各実施形態例は車両のリヤデフに関するものであるが、これらをそれぞれ車両の前後に逆配置してフロントデフに適用しても、上記各実施形態例とそれぞれ同等の作用効果を奏することができるものである。
【0031】
【発明の効果】
本発明にかかるデフ支持機構においては、デフの弾性支持位置、各支持点のばね定数、デフの慣性モーメント及びデフの慣性乗積をそれぞれ適正に選定することにより、デフの振動を抑制して、車体の振動や異音の発生を防止することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】デフ支持機構の概念的平面図。
【図2】本発明の実施形態例における概念的平面図。
【図3】本発明の他の実施形態例における概念的平面図。
【図4】本発明の他の実施形態例における概念的平面図。
【符号の説明】
1 車両
3 デフ
4 キャリヤ
9、10、11、12 支持点
13 プロペラシャフト
14 ドライブシャフト
G 重心
O 原点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a differential mechanism for left and right wheels in a vehicle, a so-called mechanism for supporting a differential.
[0002]
[Prior art]
The conventional differential support mechanism is generally configured to elastically support the differential carrier at four positions on the front, rear, left and right sides of the differential carrier so that the center of gravity of the differential carrier is substantially the center, but a propeller shaft to which driving force is transmitted from the engine, The differential is displaced up and down by the reaction force from the drive shafts that drive the left and right wheels, and is rotated and displaced in the roll direction and the pitch direction of the vehicle, respectively, and the center of rotation is the center axis of the propeller shaft and the drive shaft. If the rotation displacement and the rotation center deviation are large, the crossing angle between the center axis of the propeller shaft and the center axis of the drive shaft increases, causing vibrations and noise in the vehicle body. It was.
[0003]
In addition, what was described in the following
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3011033
In this case, the front differential body is supported at two points on the front and rear sides that are equidistant from the axle center with respect to the axle center, and the axle center is on the opposite side of the vehicle width center. On the other hand, by supporting the differential tube at one point on the front side, the pitching resonance of the front differential is suppressed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is intended to effectively suppress rolling vibration generated in a vehicle differential by a differential support mechanism.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the differential support mechanism according to the present invention elastically supports the differential in the vertical direction at three points, the two support points are symmetrical with respect to the propeller shaft, the spring constant is equal, and the other two support points The relative position with respect to one support point, the differential moment of inertia, the product of the differential inertia, and the spring constant of each support point are appropriately selected.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention shown in the drawings will be described with the same reference numerals given to the equivalent parts of the embodiments.
[0009]
In FIG. 1, the
[0010]
At this time,
xg: axis in the vehicle longitudinal direction passing through the center of gravity G of the
θy: angular displacement of the
m: Mass of
LGy: Distance in the direction of the axis y from the center of gravity G to the axis x (the direction of the arrow of the axis y is positive and attached with a positive or negative sign)
kfr: spring constant at the right front support point kfl: spring constant at the left front support point krr: spring constant at the right rear support point krl: spring constant Lfrx at the left rear support point 11: support right front from the axis y Distance Lflx in the axis x direction to the point 10: Distance Lrrx in the axis x direction from the axis y to the left front support point 9: Distance Lrlx in the axis x direction from the axis y to the right rear support point 12: Left from the axis y Distance Lfry in the axis x direction to the subsequent support point 11: Distance Lfly in the axis y direction from the axis x to the right front support point 10: Distance Lrry in the axis y direction from the axis x to the left front support point 9: Axis x A distance Lrly in the axis y direction from the right
[0011]
[Expression 1]
[0012]
However,
m11 = m
m12 = mLGx
m13 = -mLGy
m22 = Iyy + mLGxLGx
m23 = -Ixy-mLGxLGy
m33 = Iyy + mLGyLGy
k11 = kfr + kfl + krr + kr
k12 = kflLflx + kfrLfrx−krLrlx−krrLrrx
k13 = -kflLfly + kfrLfry-krLrly + krrLrry
k22 = kflLflx Lflx + kfrLfrx Lfrx + krlLrlx Lrlx + krrLrrx Lrrx
k23 = -kflLflx Lfly + kfrLfrx Lfry + krLrlx Lrly-krrLrrx Lrry
k33 = kfl Lfly Lfly + kfr Lfry Lfry + krLrly Lrly + krLrry Lrry
And “··” represents a second-order time derivative.
[0013]
When the expression (1) is expanded, the following expression is obtained.
[Expression 2]
[0014]
Here, the time is t, the vibration frequency ω of the
Z = Az sin ωt, θy = Ay sin ωt, θx = Ax sin ωt
Therefore, when these are substituted into the equation (2), the following equation is obtained.
[0015]
[Equation 3]
[0016]
The well-known frequency response function θx / T can be obtained by solving the following equation (3). θx / T = [ωωωω {ρ (m11m23−m12m13) + (m12m12−m11m22)} + ωω {ρ (k12m13 + k13m12−k11m23−k23m11)
+ (K11m22 + k22m11-2k12m12)} + {ρ (k11k23-k12k13)
+ (K12k12-k11k22)}] /
[(−ωωm11 + k11) {(− ωωm23 + k23) (− ωωm23 + k23)
− (− Ωωm22 + k22) (− ωωm33 + k33)}
+ (− Ωωm12 + k12) {(− ωωm12 + k12) (− ωωm33 + k33)
− (− Ωωm23 + k23) (− ωωm13 + k13)}
+ (− Ωωm13 + k13) {(− ωωm22 + k22) (− ωωm13 + k13)
− (− Ωωm12 + k12) (− ωωm23 + k23)}] (4)
[0017]
In order for θx / T = 0 to always hold regardless of the value of ω, the coefficients of the fourth-order ω and second-order ω and the constant term in equation (4) must be zero.
That is,
ρ (m11m23−m12m13) + (m12m12−m11m22) = 0 (5)
ρ (k12m13 + k13m12−k11m23−k23m11)
+ (K11m22 + k22m11-2k12m12) = 0 (6)
ρ (k11k23−k12k13) + (k12k12−k11k22) = 0 (7)
[0018]
When the above definitions are applied to the equations (5), (6), and (7), the following equations are established.
ρIxy + Iyy = 0 (8)
ρ [kfl {(Lflx−LGx) (Lfly−LGy) m + Ixy}
+ Kfr {-(Lfrx-LGx) (Lfry + LGy) m + Ixy}
+ Krl {-(Lrlx + LGx) (Lrly-LGy) m + Ixy}
+ Kr ({Lrrx + LGx) (Lrry + LGy) m + Ixy}]
+ Kfl {(Lflx-LGx) (Lflx-LGx) m + Iyy}
+ Kfr {(Lfrx-LGx) (Lfrx-LGx) m + Iyy}
+ Krl {(Lrlx + LGx) (Lrlx + LGx) m + Iyy}
+ Kr ({Lrrx + LGx) (Lrrx + LGx) m + Iyy} = 0 (9)
ρ [kflkfr (Lfrx−Lflx) (Lfry + Lfly)
+ Kflkrl (Lrlx + Lflx) (Lrly-Lfly)
-Kflkr (Lflx + Lrrx) (Lfly + Lrry)
+ Kfrkrl (Lfrx + Lrlx) (Lfry + Lrly)
+ Kfrkr (Lfrx + Lrrx) (Lfry-Lrry)
+ Krlkrr (Lrlx-Lrrx) (Lrly + Lrry)]
-{Kflkfr (Lflx-Lfrx) (Lflx-Lfrx)
+ Kflkrl (Lflx + Lrlx) (Lflx + Lrlx)
+ Kflkrr (Lflx + Lrrx) (Lflx + Lrrx)
+ Kfrkrl (Lfrx + Lrlx) (Lfrx + Lrlx)
+ Kfrkrr (Lfrx + Lrrx) (Lfrx + Lrrx)
+ Krlkrr (Lrlx-Lrrx) (Lrlx-Lrrx)} = 0 (10)
[0019]
Therefore,
Condition (A): Lflx = Lfrx = Lfx,
Lfly = Lfry = Lfy
Condition (b): kfl = kfr = kf
Condition (C): krr = 0
Is substituted into equation (10),
2kf kr (Lfx + Lrlx) {ρLrly− (Lfx + Lrlx)} = 0
Therefore, the conditions (I) to (C)
Condition (d): ρLrly = Lfx + Lrlx
If these are satisfied, Expression (10) is established.
[0020]
Also,
Condition (e): ρIxy = −Iyy
If is satisfied, equation (8) is established.
[0021]
Furthermore, conditions (A) to (E) and condition (F): Lfx = ρLGy + LGx
If these are satisfied, equation (9) is established.
[0022]
That is,
Condition (a): The elastic support points of the
Condition (b): The spring constants of the elastic support points at the two left and right positions are equal.
Condition (c): The elastic support point of the
Condition (d): ρLrly = Lfx + Lrlx
Condition (e): ρIxy = −Iyy
Condition (f): Lfx = ρLGy + LGx
(If the support mechanism of the differential 3 is formed as shown in FIG. 2), the rotational displacement of the
[0023]
In addition, in the definition of the above sign,
k12 = kflLflx + kfrLfrx−krLrlx−krrLrrx
And conditions (b) to (c)
Condition (g): 2 kf / krl = Lrlx / Lfx
Is substituted, k12 = 0, and the pitching rotation axis of the
That is, in this embodiment, for example, a rubber-like elastic body having a spring constant appropriately set is disposed at each of the support points 9, 10, and 11 that are appropriately selected, and the
[0024]
In the above embodiment, the
Condition (h): Lrlx = Lrrx = Lrx,
Lrly = Lrry = Lry
Condition (li): kr = krr = kr
Condition (nu): kfl = 0
Is substituted into equation (10),
2kfrkr (Lfrx + Lrx) {ρLfry- (Lfrx + Lrx)} = 0
So, conditions (Chi) ~ (nu),
Condition (Le): ρLfry = Lfrx + Lrx
If these are satisfied, Expression (10) is established.
[0025]
Also,
Condition (e): ρIxy = −Iyy
If is satisfied, equation (8) is established.
[0026]
Furthermore, conditions (e), (h) to (le) and conditions (e): Lrx = − (ρLGy + LGx)
If these are satisfied, equation (9) is established.
[0027]
That is,
Condition (h): The elastic support points of the
Condition (I): The spring constants of the elastic support points at the two left and right positions are equal.
Condition (nu): The elastic support point of the
Condition (e): ρIxy = −Iyy
Condition (Le): ρLfry = Lfrx + Lrx
Condition (W): Lrx =-(ρLGy + LGx)
(If the support mechanism of the differential 3 is formed as shown in FIG. 3), the rotational displacement of the
[0028]
In addition, in the definition of the above sign,
k12 = kflLflx + kfrLfrx−krLrlx−krrLrrx
And conditions (Chi)-(nu),
Condition (W): kfr / 2kr = Lrx / Lfrx
Is substituted, k12 = 0, and the pitching rotation axis of the
That is, in this embodiment, for example, a rubber-like elastic body having a spring constant set appropriately is disposed at each of the support points 10, 11, and 12 that are properly selected, and the
[0029]
In each of the above embodiments, as illustrated in FIG. 4, the elastic support point P disposed only on one side of the
[0030]
In addition, each of the above embodiments relates to a rear differential of the vehicle. However, even if these are arranged reversely in the front and rear of the vehicle and applied to the front differential, the same effects as the above embodiments can be obtained. Is something that can be done.
[0031]
【The invention's effect】
In the differential support mechanism according to the present invention, by appropriately selecting the elastic support position of the differential, the spring constant of each support point, the inertia moment of the differential, and the inertial product of the differential, the vibration of the differential is suppressed, It is possible to prevent the vibration of the vehicle body and the generation of abnormal noise.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual plan view of a differential support mechanism.
FIG. 2 is a conceptual plan view of an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual plan view of another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a conceptual plan view of another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1
Claims (4)
ρLrly =Lfx+Lrlx
ρIxy=−Iyy
Lfx=ρLG1+LG2
2kf /krl=Lrlx /Lfx
ただし、
ρ:上記デフの減速比
Lrly :上記プロペラシャフトの中心軸から上記第2弾性支持点までの距離
Lfx:上記ドライブシャフトの中心軸から上記第1弾性支持点までの距離
Lrlx :上記ドライブシャフトの中心軸から上記第2弾性支持点までの距離
Iyy:上記ドライブシャフトの中心軸と平行で上記デフの重心Gを通る第1軸を中心とした上記デフの慣性モーメント
Ixy:上記第1軸と、上記プロペラシャフトの中心軸と平行で上記重心Gを通る第2軸と、に関する上記デフの慣性乗積
LG1:上記プロペラシャフトの中心軸から上記重心Gまでの距離
LG2:上記ドライブシャフトの中心軸から上記重心Gまでの距離
krl:上記第2弾性支持点のばね定数The central axis of the propeller shaft that transmits the driving force to the differential and the central axis of the drive shaft that transmits the driving force from the differential to the wheel are substantially orthogonal, and the propeller shaft is closer to the propeller shaft than the central axis of the drive shaft. Two first elastic support points arranged symmetrically in the vehicle width direction across the central axis and having the same spring constant kf, and the front of the vehicle on the opposite side of the propeller shaft from the central axis of the drive shaft A differential support mechanism in which the differential is elastically supported in the vertical direction by a second elastic support point disposed only at one place on the left side of the central axis of the propeller shaft, and the following conditions are satisfied.
ρLrly = Lfx + Lrlx
ρIxy = −Iyy
Lfx = ρLG1 + LG2
2kf / krl = Lrlx / Lfx
However,
ρ: Reduction ratio Lrly of the differential Lrly: Distance from the central axis of the propeller shaft to the second elastic support point Lfx: Distance from the central axis of the drive shaft to the first elastic support point Lrlx: Center of the drive shaft The distance Iyy from the axis to the second elastic support point: the differential moment of inertia Ixy around the first axis parallel to the central axis of the drive shaft and passing through the center of gravity G of the differential: the first axis and the above The inertial product of the differential LG1 with respect to the second axis passing through the center of gravity G parallel to the center axis of the propeller shaft LG1: Distance from the center axis of the propeller shaft to the center of gravity G LG2: From the center axis of the drive shaft to the above Distance krl to the center of gravity G: Spring constant of the second elastic support point
ρLrly =Lfx+Lrlx
ρIxy=−Iyy
Lfx=ρLG1+LG2
2kf /krl=Lrlx /Lfx
ただし、
ρ:上記デフの減速比
Lrly :上記プロペラシャフトの中心軸から上記第2弾性支持点までの距離
Lfx:上記ドライブシャフトの中心軸から上記第1弾性支持点までの距離
Lrlx :上記ドライブシャフトの中心軸から上記第2弾性支持点までの距離
Iyy:上記ドライブシャフトの中心軸と平行で上記デフの重心Gを通る第1軸を中心とした上記デフの慣性モーメント
Ixy:上記第1軸と、上記プロペラシャフトの中心軸と平行で上記重心Gを通る第2軸と、に関する上記デフの慣性乗積
LG1:上記プロペラシャフトの中心軸から上記重心Gまでの距離
LG2:上記ドライブシャフトの中心軸から上記重心Gまでの距離
krl:上記第3弾性支持点のばね定数The central axis of the propeller shaft that transmits the driving force to the differential and the central axis of the drive shaft that transmits the driving force from the differential to the wheel are substantially orthogonal, and the propeller shaft is closer to the propeller shaft than the central axis of the drive shaft. Two first elastic support points arranged symmetrically in the vehicle width direction across the central axis and having the same spring constant kf, and the front of the vehicle on the opposite side of the propeller shaft from the central axis of the drive shaft The differential is elastically supported in the vertical direction by a third elastic support point arranged on the left side of the central axis of the propeller shaft, and the third elastic support point is symmetrical from the third elastic support point in the vehicle width direction. Divided into two arranged fourth elastic support points, and the spring constant of each of the fourth elastic support points is 1/2 of the spring constant of the third elastic support point, and Def support mechanism equipped with the following conditions.
ρLrly = Lfx + Lrlx
ρIxy = −Iyy
Lfx = ρLG1 + LG2
2kf / krl = Lrlx / Lfx
However,
ρ: Reduction ratio Lrly of the differential Lrly: Distance from the central axis of the propeller shaft to the second elastic support point Lfx: Distance from the central axis of the drive shaft to the first elastic support point Lrlx: Center of the drive shaft The distance Iyy from the axis to the second elastic support point: the differential moment of inertia Ixy around the first axis parallel to the central axis of the drive shaft and passing through the center of gravity G of the differential: the first axis and the above The inertial product of the differential LG1 with respect to the second axis passing through the center of gravity G parallel to the center axis of the propeller shaft LG1: Distance from the center axis of the propeller shaft to the center of gravity G LG2: From the center axis of the drive shaft to the above Distance krl to the center of gravity G: Spring constant of the third elastic support point
ρIxy=−Iyy
ρLfry =Lfrx +Lrx
Lrx=ρLG1+LG2
kfr/2kr =Lrx/Lfrx
ただし、
ρ:上記デフの減速比
Iyy:上記ドライブシャフトの中心軸と平行で上記デフの重心Gを通る第1軸を中心とした上記デフの慣性モーメント
Ixy:上記第1軸と、上記プロペラシャフトの中心軸と平行で上記重心Gを通る第2軸と、に関する上記デフの慣性乗積
Lfry :上記プロペラシャフトの中心軸から上記第6弾性支持点までの距離
Lfrx :上記ドライブシャフトの中心軸から上記第6弾性支持点までの距離
Lrx:上記ドライブシャフトの中心軸から上記第5弾性支持点までの距離
LG1:上記プロペラシャフトの中心軸から上記重心Gまでの距離
LG2:上記ドライブシャフトの中心軸から上記重心Gまでの距離
kfr:上記第6弾性支持点のばね定数The central axis of the propeller shaft that transmits the driving force to the differential and the central axis of the drive shaft that transmits the driving force from the differential to the wheels are substantially orthogonal, and the propeller is on the opposite side of the propeller shaft from the central axis of the drive shaft. Two fifth elastic support points which are symmetrically arranged in the vehicle width direction across the central axis of the shaft and have the same spring constant kr, and the front side of the vehicle on the propeller shaft side from the central axis of the drive shaft. A differential support mechanism in which the differential is elastically supported in the vertical direction by a sixth elastic support point disposed only at one right side of the central axis of the propeller shaft, and the following conditions are satisfied.
ρIxy = −Iyy
ρLfry = Lfrx + Lrx
Lrx = ρLG1 + LG2
kfr / 2kr = Lrx / Lfrx
However,
ρ: Reduction ratio of the differential Iyy: Inertia moment of inertia Ixy centered on the first axis parallel to the center axis of the drive shaft and passing through the center of gravity G of the differential: Center of the first axis and the propeller shaft The differential product Lfry of the differential with respect to a second axis passing through the center of gravity G in parallel with the axis: distance Lfrx from the central axis of the propeller shaft to the sixth elastic support point: from the central axis of the drive shaft to the first axis 6 Distance to the elastic support point Lrx: Distance from the central axis of the drive shaft to the fifth elastic support point LG1: Distance from the central axis of the propeller shaft to the center of gravity G LG2: From the central axis of the drive shaft to the above Distance kfr to the center of gravity G: Spring constant of the sixth elastic support point
ρIxy=−Iyy
ρLfry =Lfrx +Lrx
Lrx=ρLG1+LG2
kfr/2kr =Lrx/Lfrx
ただし、
ρ:上記デフの減速比
Iyy:上記ドライブシャフトの中心軸と平行で上記デフの重心Gを通る第1軸を中心とした上記デフの慣性モーメント
Ixy:上記第1軸と、上記プロペラシャフトの中心軸と平行で上記重心Gを通る第2軸と、に関する上記デフの慣性乗積
Lfry :上記プロペラシャフトの中心軸から上記第7弾性支持点までの距離
Lfrx :上記ドライブシャフトの中心軸から上記第7弾性支持点までの距離
Lrx:上記ドライブシャフトの中心軸から上記第5弾性支持点までの距離
LG1:上記プロペラシャフトの中心軸から上記重心Gまでの距離
LG2:上記ドライブシャフトの中心軸から上記重心Gまでの距離
kfr:上記第7弾性支持点のばね定数The central axis of the propeller shaft that transmits the driving force to the differential and the central axis of the drive shaft that transmits the driving force from the differential to the wheels are substantially orthogonal, and the propeller is on the opposite side of the propeller shaft from the central axis of the drive shaft. Two fifth elastic support points which are symmetrically arranged in the vehicle width direction across the central axis of the shaft and have the same spring constant kr, and the front side of the vehicle on the propeller shaft side from the central axis of the drive shaft. The differential is elastically supported in the vertical direction by a seventh elastic support point disposed on the right side of the central axis of the propeller shaft, and the seventh elastic support point is symmetrical from the seventh elastic support point in the vehicle width direction. Divided into two arranged eighth elastic support points, and the spring constant of each of the eighth elastic support points is ½ of the spring constant of each of the seventh elastic support points, and Def support mechanism equipped with conditions.
ρIxy = −Iyy
ρLfry = Lfrx + Lrx
Lrx = ρLG1 + LG2
kfr / 2kr = Lrx / Lfrx
However,
ρ: Reduction ratio of the differential Iyy: Inertia moment of inertia Ixy centered on the first axis parallel to the center axis of the drive shaft and passing through the center of gravity G of the differential: Center of the first axis and the propeller shaft The differential product Lfry of the differential with respect to the second axis passing through the center of gravity G parallel to the axis: the distance Lfrx from the central axis of the propeller shaft to the seventh elastic support point: from the central axis of the drive shaft to the second axis 7 Distance to the elastic support point Lrx: Distance from the central axis of the drive shaft to the fifth elastic support point LG1: Distance from the central axis of the propeller shaft to the center of gravity G LG2: From the central axis of the drive shaft to the above Distance kfr to the center of gravity G: Spring constant of the seventh elastic support point
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