JP5004030B2 - 制振構造及び制振装置 - Google Patents

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。

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）。

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。

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。

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。

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）。
特開２００４−１５０５１１号公報 特開２００５−２７１７４９号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明に係る制振構造及び制振装置の一実施形態を示す図であり、（Ａ）は正面が略図、（Ｂ）は（Ａ）のＰ−Ｐ線断面図である。 同制振装置の制振部を示す概略図である。 同制振構造の第１振動モードを制振する様子を示す概略図。 同制振構造の第２振動モードを制振する様子を示す概略図。 同制振構造の第３振動モードを制振する様子を示す概略図。 同制振構造の第４振動モードを制振する様子を示す概略図。 同制振構造の第５振動モードを制振する様子を示す概略図。 同制振構造の残留振動を制振する様子を示す概略図。 従来の第１振動モードを示す概略図。 従来の第２振動モードを示す概略図。 従来の第３振動モードを示す概略図。 従来の第４振動モードを示す概略図。 従来の第５振動モードを示す概略図。

符号の説明

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

Claims (4)

1. 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制振構造。
2. 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を特徴とする請求項１に記載の制振構造。
3. 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を特徴とする請求項１又は２に記載の制振構造。
4. 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制振装置。

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