JP5041199B2 - 振動減衰装置 - Google Patents
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Description
また、アクチュエータを駆動してスリーブを移動させると、ウェイトはスリーブとともに移動する。目標の共振位置またはその近傍に到着したとき、アクチュエータを停止すると、スリーブは位置決めシャフトに対して相対的に固定状態となる。しかし、ウェイトはストッパの規制によって所定範囲内の相対移動が可能となっているため、ウェイトは振動発生源からの振動を受けると、より最適な共振位置へとさらに移動することができる。
また、本発明に係る振動減衰装置の特徴構成は、振動発生源からの振動と逆位相で共振状態となるよう位置決めシャフトの軸方向に沿って共振位置に移動可能なウェイトを有する振動部と、当該振動部の振動による変位を復元させるよう付勢する弾性部とを備えた振動減衰装置であって、前記ウェイトを移動させるアクチュエータと、前記振動発生源の駆動状態を検知し、当該駆動状態を示す信号を生成する検知部と、前記信号に基づいて、前記ウェイトを前記共振位置またはその近傍に移動させるように前記アクチュエータを制御する制御部とを備え、前記振動部は前記弾性部のみによって支持され、前記位置決めシャフトに対して前記軸方向に位置変更可能に係合するスリーブを設けると共に、前記スリーブに前記ウェイトを前記軸方向に摺動可能に支持させ、前記スリーブに対する前記ウェイトの相対移動を所定範囲内に規制するストッパを前記スリーブに設け、前記弾性部の弾性に寄与する長さを変更するよう前記制御部の制御により前記弾性部の一部を把持する把持部を備えた点にある。
振動発生源からは駆動状態に応じて種々の振動が発生する。本構成の振動減衰装置では、検知部が前記駆動状態を検知し、この駆動状態を示す信号に基づいて、制御部が、アクチュエータを駆動する。つまり、振動部に移動可能に設けられたウェイトを最適な位置、すなわち振動部が振動発生源の振動と逆位相で共振状態となる共振位置またはその近傍に移動させる。その結果、振動部の共振位置またはその近傍への移動時間が短縮されるので直ちに前記共振状態が形成され、振動発生源の振動を減衰することができる。
また、アクチュエータを駆動してスリーブを目標の共振位置またはその近傍まで移動させると、スリーブは位置決めシャフトに対して相対的に固定状態となる。しかし、ウェイトはストッパの規制によって所定範囲内の相対移動が可能となっているため、ウェイトは振動発生源からの振動を受けると、より最適な共振位置へとさらに移動することができる。
さらに、振動発生源から駆動状態に応じて種々の振動が発生した場合、弾性部の弾性に寄与する長さを変更すれば、ウェイトの位置を変更する場合と同様に、振動部を振動発生源の振動と逆位相の共振状態にすることができ、前記振動を減衰することができる。
本構成の振動減衰装置では、制御部の制御により弾性部の一部を把持する把持部を備えてあるから、検知部が前記駆動状態を検知し、この駆動状態を示す信号に基づいて、制御部が把持部に対して、弾性部の一部を把持して弾性部の弾性に寄与する長さを変更することによって弾性部の弾性特性を最適な値に変更する。その結果、振動部が前記共振状態を形成するまでの時間が短縮され、速やかに振動発生源の振動を減衰することができる。
図1は、参考例1による振動減衰装置100を示す斜視図である。また、図2は、振動減衰装置100の作動状態を示す模式断面図である。参考例1の振動減衰装置100は、振動発生源50の一例であるエンジンEに取り付けて使用される。振動減衰装置100は、弾性部1および振動部2を備えており、さらには、検知部3、アクチュエータ4および制御部5を備えている。
制御周波数とは、エンジンEからの振動を減衰させることができる下限回転数と上限回転数との間にあるときに発生する振動の振動周波数を意味する。制御周波数は、エンジンEの性状(例えば、エンジンの種類、排気量、気筒数、形式、特性等)によって異なり、一律に定まるものではない。
このようなマップを用いる方法では、制御部5が回転信号を受信すると相関情報(マップ)からウェイト8の位置を一義的に決定することができる。このため、振動部2の位置決めを行うための演算処理を省略することができ、迅速に前記共振状態が形成され、エンジンEの振動を減衰することができる。
ここで、想定制御周波数は、前記制御周波数内の任意の周波数とすることができる。ステップ6は、その前のステップ2の判断において回転信号の周波数が制御周波数外であることが前提となっているので、前記制御周波数内の任意の一点より上か下かが判明すれば、現在の振動周波数が前記制御周波数より上下どちらにずれているのかの判断が可能となるからである。
前記回転信号の周波数が想定制御周波数以上であると判断した場合(S6;YES)、制御部5は、ウェイト8の位置を、前記アルゴリズムの適用またはマップから得られる最適データベースのうちの上限値に設定する(S7)。反対に、前記回転信号の周波数が想定制御周波数以上でないと判断した場合(S6;NO)、制御部5は、ウェイト8の位置を、前記アルゴリズムの適用またはマップから得られる最適データベースのうちの下限値に設定する(S8)。そして、これらの上限値または下限値に基づいて、制御部5は、電気モータ4aに対して当該共振位置またはその近傍(この場合は、上限値または下限値に対応する位置)にウェイト8を移動させる(S4)。その後、振動周波数が制御周波数内に入ると、ウェイト8は既に共振位置の上限値または下限値で待機した状態にあるので、直ちに前記共振状態が形成される。その後の処理は、上述したステップ5と同様である。
図4は、参考例2による振動減衰装置200を示す概略図である。この振動減衰装置200は弾性特性変更部20を備えていることに特徴を有し、その他の構成は、前記参考例1の振動減衰装置100と略同じであるため、重複する部分については詳細な説明は省略する。
なお、このような把持部20aによる板バネ1aの弾性特性の変更は、弾性特性の大まかな調整に好適である。
図5は、参考例3による振動減衰装置300を示す概略図である。この振動減衰装置300は弾性特性変更部20として板バネ長調整部20bを備えている。その他の構成は、参考例1の振動減衰装置100と略同じであるため、重複する部分については詳細な説明は省略する。
なお、このような板バネ長調整部20bを用いれば、上記参考例2の把持部20aを用いる場合よりも弾性特性の調整を細かく行うことができるという利点がある。
参考例4は弾性特性変更部20の他の構成例であり、図示は省略するが、弾性部1をガス充填可能な空気バネとして構成したものである。空気バネは、内部ガスの圧力によって弾性特性が変動する。従って、エンジンEからの回転数の変動に応じて、内部ガスの充填量を調節すれば、空気バネの弾性特性を最適な状態に変更することができる。
図6は、本発明の実施形態による振動減衰装置の要部拡大図である。これまでの参考例では、ウェイト8が位置決めシャフト7に係合して設けられていたため、ウェイト8とシャフト7とが係合するギア間で多少の遊びがあったとしても基本的にはウェイト8がフリーの状態でシャフト7に対して移動することはできないように構成されていた。しかし、ウェイト8が位置決めシャフト7にある程度拘束されない構成とすることも可能である。これは、例えば、図6に示すように、ウェイト8を位置決めシャフト7に直接係合させることなく、ストッパ11を備えたスリーブ10に摺動可能に取り付けた構成である。
このように、本実施形態では、ウェイト8の位置が共振位置から少し外れていても、エンジンEからの振動を受けて自動的に最適な位置へと移動し、共振状態の微調整を行うことができる。
2 振動部
3 検知部
4 アクチュエータ
5 制御部
8 ウェイト
20 弾性特性変更部
50 振動発生源
100 振動減衰装置
200 振動減衰装置
Claims (6)
- 振動発生源からの振動と逆位相で共振状態となるよう位置決めシャフトの軸方向に沿って共振位置に移動可能なウェイトを有する振動部と、当該振動部の振動による変位を復元させるよう付勢する弾性部とを備えた振動減衰装置であって、
前記ウェイトを移動させるアクチュエータと、
前記振動発生源の駆動状態を検知し、当該駆動状態を示す信号を生成する検知部と、
前記信号に基づいて、前記ウェイトを前記共振位置またはその近傍に移動させるように前記アクチュエータを制御する制御部とを備え、
前記振動部は前記弾性部のみによって支持され、
前記位置決めシャフトに対して前記軸方向に位置変更可能に係合するスリーブを設けると共に、前記スリーブに前記ウェイトを前記軸方向に摺動可能に支持させ、前記スリーブに対する前記ウェイトの相対移動を所定範囲内に規制するストッパを前記スリーブに設けてある振動減衰装置。 - 予め定められた前記信号と前記ウェイトの位置との相関情報に基づいて、前記制御部が前記アクチュエータを制御する請求項1に記載の振動減衰装置。
- 前記制御部によって制御可能であり、前記弾性部の弾性特性を変更する弾性特性変更部を備える請求項1または2に記載の振動減衰装置。
- 予め定められた前記信号と前記弾性部の弾性特性との相関情報に基づいて、前記制御部が前記弾性特性変更部を制御する請求項3に記載の振動減衰装置。
- 前記振動発生源は車両のエンジンであり、前記信号は前記エンジンの回転数を示す信号である請求項1〜4の何れか一項に記載の振動減衰装置。
- 振動発生源からの振動と逆位相で共振状態となるよう位置決めシャフトの軸方向に沿って共振位置に移動可能なウェイトを有する振動部と、当該振動部の振動による変位を復元させるよう付勢する弾性部とを備えた振動減衰装置であって、
前記ウェイトを移動させるアクチュエータと、
前記振動発生源の駆動状態を検知し、当該駆動状態を示す信号を生成する検知部と、
前記信号に基づいて、前記ウェイトを前記共振位置またはその近傍に移動させるように前記アクチュエータを制御する制御部とを備え、
前記振動部は前記弾性部のみによって支持され、
前記位置決めシャフトに対して前記軸方向に位置変更可能に係合するスリーブを設けると共に、前記スリーブに前記ウェイトを前記軸方向に摺動可能に支持させ、前記スリーブに対する前記ウェイトの相対移動を所定範囲内に規制するストッパを前記スリーブに設け、
前記弾性部の弾性に寄与する長さを変更するよう前記制御部の制御により前記弾性部の一部を把持する把持部を備えた振動減衰装置。
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