JP6423186B2 - Vibration isolator for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、振動源であるエンジンから車体側へ伝達される振動を抑制する車両用防振装置に関するものである。 The present invention relates to a vibration isolator for a vehicle that suppresses vibration transmitted from an engine that is a vibration source to a vehicle body.
剛体であるブラケット部材の両端それぞれに、エンジンに固定される円筒部材と、車体に固定される円筒部材とを設け、各円筒部材の内筒と外筒との間にゴム状弾性体を設けた防振装置が知られている(特許文献1)。 A cylindrical member fixed to the engine and a cylindrical member fixed to the vehicle body are provided at both ends of the bracket member which is a rigid body, and a rubber-like elastic body is provided between the inner cylinder and the outer cylinder of each cylindrical member. An anti-vibration device is known (Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の防振装置において、高周波領域の振動伝達特性を改善するためにロッドの剛体固有値を下げるとロッドの重量が増加するので、ロッドの軽量化を図るために2つの円筒部材のゴム状弾性体の剛性を等しくすると、エンジンのトルクを受けるロッド軸に直角方向の剛体固有値が大きくなり、車室内の騒音レベルが悪化するという問題がある。 However, in the above conventional vibration isolator, if the rod eigenvalue is lowered in order to improve the vibration transmission characteristics in the high frequency region, the weight of the rod increases. Therefore, in order to reduce the weight of the rod, the rubber of the two cylindrical members If the rigidity of the cylindrical elastic bodies is made equal, the rigid body eigenvalue in the direction perpendicular to the rod shaft that receives the torque of the engine increases, and there is a problem that the noise level in the passenger compartment deteriorates.
本発明が解決しようとする課題は、軽量で且つ車室内の騒音を抑制できる車両用防振装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a vibration isolator for a vehicle that is lightweight and can suppress noise in the passenger compartment.
本発明は、エンジン側インシュレータと車体側インシュレータとを連結する剛体ロッドを備える車両用防振装置において、前記エンジン側インシュレータは、第1内筒、第1外筒及び前記第1内筒と前記第1外筒との間に設けられた第1弾性体を有し、両インシュレータのロッド軸方向の剛性固有値を±10%の範囲で等しく設定し、且つ車体側インシュレータのロッド軸方向に直角の軸直角方向の剛性固有値を、エンジン側インシュレータの軸直角方向の剛性固有値に比べて小さく設定し、前記第1弾性体の内部に、前記軸直角方向に外力が入力した場合に、当該軸直角方向に沿って端面が前記第1外筒又は前記第1内筒に接触しようとして、前記ロッド軸方向の剛性は変えずに前記軸直角方向の剛性を増加させる第1剛性調整部材を埋設することによって、上記課題を解決する。 The present invention relates to a vibration isolator for a vehicle including a rigid rod that connects an engine-side insulator and a vehicle-body-side insulator, wherein the engine-side insulator includes a first inner cylinder, a first outer cylinder, the first inner cylinder, and the first An axis perpendicular to the rod axis direction of the vehicle body side insulator, having a first elastic body provided between the outer cylinder, the rigidity eigenvalues of both insulators in the rod axis direction being set equal within a range of ± 10% The rigidity eigenvalue in the perpendicular direction is set smaller than the rigidity eigenvalue in the axis orthogonal direction of the engine-side insulator, and when an external force is input in the axis orthogonal direction inside the first elastic body, attempting contact with the first outer cylinder or the first inner cylinder end face along, embedded first rigid regulating member to increase the rigidity of the shaft perpendicular without changing the rigidity of the rod axis direction By Rukoto, to solve the above problems.
本発明によれば、剛体ロッドの両端に設けられた一対のインシュレータのロッド軸方向の剛性固有値を略等しく設定することで車両用防振装置の重量を最小にすることができる。また、車体側インシュレータの軸直角方向の剛性固有値をエンジン側インシュレータの軸直角方向の剛性固有値に比べて小さく設定することで、エンジンから車体に伝達される軸直角方向の振動を抑制することができる。 According to the present invention, the weight of the vibration isolator for a vehicle can be minimized by setting the rigidity eigenvalues in the rod axis direction of the pair of insulators provided at both ends of the rigid rod to be substantially equal. Further, by setting the stiffness eigenvalue in the direction perpendicular to the axis of the vehicle body side insulator to be smaller than the stiffness eigenvalue in the direction perpendicular to the axis of the engine side insulator, vibration in the direction perpendicular to the axis transmitted from the engine to the vehicle body can be suppressed. .
最初に本発明の一実施の形態に係る車両用防振装置を適用することができる、いわゆるペンデュラム方式エンジン1について説明する。図1Aは本発明の一実施の形態に係る防振装置を車両のエンジンに適用した例を示す正面図(車両前方から後方を見た正面図)、図1Bは図1Aの平面図、図1Cは図1Aの側面図である。ペンデュラム方式によるエンジン1の支持構造とは、図1A及び図1Bに示すように、エンジン1の慣性主軸Lを図示のとおりに配置したいわゆる横置きエンジン1に対して、エンジン1を支持する2個の支持点P1,P2が、図1Bの平面視においては、エンジン1の慣性主軸L上の、重心Gを挟んで互いに軸方向反対側に位置し、図1Aの正面視においては、P1は慣性主軸L上に、P2は慣性主軸Lの車両上方に位置するように設けられた支持構造である。なお、2個の支持点P1,P2は、図2に示すように左右それぞれのエンジンマウント3,4により構成される。
First, a so-called
ペンデュラム方式エンジンの支持構造は、エンジン1を振り子のように吊り下げて支持するとともに、それらの支持点P1,P2を結ぶ直線の周りを揺動するエンジン重心Gを、車体に取り付けられたトルクロッドアッセンブリ5,6(以下、アッパトルクロッド5、ロアトルクロッド6ともいう。)のような棒状部材で抑えるよう構成され、少ない点数の部品で従来と同様の制振効果が得られるといったメリットがある。すなわち、ペンデュラム方式でマウントされたエンジン1では、エンジン1の運転時に回転慣性力によって2つの支持点P1,P2を結んだ軸の回りにエンジン1が傾く。この傾きを防止してエンジン1を支持するために、エンジン1のほぼ上半分と車体側部材とを連結するアッパトルクロッド5と、エンジン1の残り下半分と車体側部材とを連結するロアトルクロッド6とを備える。アッパトルクロッド5が車両右上側からエンジン1に、もう一つのロアトルクロッド6が車両下側からエンジン1に連結され、これら2つのトルクロッド5,6により、ペンデュラム方式のエンジン1が傾くことを防止する。
The support structure of the pendulum type engine is a torque rod attached to the vehicle body with an engine center of gravity G swinging around a straight line connecting the support points P1 and P2 while supporting the
上記のエンジン1は、たとえば直列4気筒エンジンである。特に、比較的排気量の大きなエンジン(2L以上)では、バランスシャフトが装着されることが多く、この場合は、エンジン回転の基本次数(2次成分)で不平衡慣性力が小さいので、主にエンジントルク変動の反力がエンジン1に作用する。したがってエンジン回転の基本次数では、トルクを支持している上記2つのトルクロッド5,6からの入力によって主に車内音・車内振動が発生することが本発明者によって知見されている。またこのことは、マルチリンク式エンジンでも同様である。さらに、車両の主に加速時に、基本次数の高次数で構成される約1000Hzまでの車内音が乗員にとって問題となることが知られている。
The
なお、以下に説明する実施形態では、本発明に係る車両用防振装置をペンデュラム方式で支持されたエンジンに適用した例を説明するが、本発明の車両用防振装置はペンデュラム方式エンジンにのみ限定されずこれ以外の支持方式によるエンジンにも適用することができる。 In the embodiment described below, an example in which the vehicle vibration isolator according to the present invention is applied to an engine supported by a pendulum system will be described. However, the vehicle vibration isolator of the present invention is applicable only to a pendulum engine. The present invention is not limited, and can be applied to engines using other support systems.
既述したとおり、本例の車両用防振装置は、2つのトルクロッド5,6を備える。アッパトルクロッド5は、図1B及び図1Cに示すようにエンジン1の上部と車体との間に装着される。これに対し、ロアトルクロッド6は、図1A,図1B,図1C及び図2に示すように、エンジン1の下部とサブフレーム2との間に装着される。本例のアッパトルクロッド5とロアトルクロッド6とは基本構成が同じであるため、アッパトルクロッド5の構成について説明し、ロアトルクロッド6の構成はこれを援用してその説明を省略する。
As described above, the vehicle vibration isolator of this example includes the two
図3は、本例に係るアッパトルクロッド5を示す正面図、図4は図3のIV-IV線に沿う断面図である。なお図3の左下の付図は、インシュレータ13の部分の平面図である。図3に示すように、本例のアッパトルクロッド5は、鉄やアルミニウムなどの金属材料又は合成樹脂材料で構成された棒状剛体のロッド11と、このロッド11の両端に一体成形又は溶接により固定された一対のインシュレータ12,13とを有する。
FIG. 3 is a front view showing the
エンジン側に固定されるインシュレータ12は、円筒状の外筒12aと、外筒12aと同心の円筒状の内筒12bと、これら外筒12aと内筒12bとを連結する弾性体(防振材)12cとからなる。内筒12bに対して図3で紙面に直交する向きに挿通されるボルト18(図4参照)によってインシュレータ12はエンジン1に固定される。
The
一方、車体側に固定されるインシュレータ13も、上記インシュレータ12と同様に、円筒状の外筒13aと、外筒13aと同心の円筒状の内筒13bと、これら外筒13aと内筒13bとを連結する弾性体(防振材)13cとからなる。内筒13bに対して図3で紙面に平行に挿通されるボルト19によってインシュレータ13は車体側の部材に固定される。単にロッドと表現した場合には、エンジン側のインシュレータの外筒12a、車体側のインシュレータの外筒13a、およびこれらを連結するロッド11を含んだ、ロッド剛体全体を意味するものとする。
On the other hand, the
なお、図示する実施形態は、インシュレータ12をエンジン1に固定し、インシュレータ13を車体側に固定する構成であるが、これに限らず、インシュレータ12を車体側に固定し、インシュレータ13をエンジン1に固定してもよい。また、図3に示すアッパトルクロッド5は、インシュレータ12,13の内筒12b,13bが、ロッド11が延在する軸(以下、ロッド軸ともいう)の廻りに90°の位相をもつように構成され、これらに挿通される2つのボルト18,19が直角に配置された例を示すが、インシュレータ12,13の内筒12b,13bが、ロッド軸の廻りに同じ位相をもつように構成され、これらに挿通される2つのボルト18,19が互いに平行な向きに配置されてもよい。これら2つの内筒12b,13bのロッド軸廻りの位相は車体側の固定部及びエンジンの固定部の形状に応じて適宜変更することができる。
In the illustrated embodiment, the
本例の弾性体(防振材)12c,13cは、ばねと減衰の機能を兼ね備えた部材であり、例えば弾性ゴムを用いることができる。本例のアッパトルクロッド5では、2つのインシュレータ12,13の外筒12a,13aの径は相違するが、弾性体12c,13cのロッド軸方向の剛性固有値は略等しく設定されている。これは以下の理由による。図14は、本例のトルクロッド5の重量をm、2つのインシュレータのばね定数をそれぞれk1,k2とした場合の、m,k1,k2の関係を示すグラフである。ここで、本例のトルクロッド5の重量をできる限り軽量にしようとする場合に、重量mと一方のインシュレータのばね定数k2との関係を示す実線のグラフによれば、重量m1のときに最小値となり、このときのk2は2000N/mmである。一方、2つのインシュレータのばね定数k1,k2の関係を示す点線のグラフによれば、k2=2000の場合にk1=2000N/mmである。したがって、弾性体12c,13cのロッド軸方向の剛性固有値を等しく設定すればトルクロッド5の重量を最小限にすることができる。なお、弾性体12c,13cのロッド軸方向の剛性固有値は、必ずしも厳密に等しく設定する必要はなく、たとえば±10%の範囲で等しく設定すればよい。
The elastic bodies (vibration isolation materials) 12c and 13c of this example are members having both a spring and a damping function, and for example, elastic rubber can be used. In the
また、2つのインシュレータ12,13の弾性体12c,13cのロッド軸方向の剛性固有値は、少なくともエンジン1の一つの運転条件、たとえば一つのプリロード条件で略等しく設定すればよい。図1Cの側面図に示すように、エンジン1には、その要求トルクなどの運転条件に応じてクランクシャフトを中心とするトルクTeが発生し、これによりアッパトルクロッド5にはその軸方向にプリロードPLが発生する。たとえば、エンジン1の負荷が低い場合のプリロードPLは0であるが、負荷が大きくなればなるほどプリロードPLは大きくなる。本例のアッパトルクロッド5では、一つのプリロードPL=n(nは任意値)の場合に、2つのインシュレータ12,13の弾性体12c,13cのロッド軸方向の剛性固有値が略等しく設定されている。
The rigidity eigenvalues in the rod axis direction of the
また、本例のトルクロッド5においては、エンジン剛体共振の周波数及びロッド剛体共振の周波数が、エンジン1の曲げ・捩り共振周波数より低く設定されている。このエンジン剛体共振とロッド剛体共振とを、理解を容易にするために極めて単純化したばねマス系に基づいて説明する。エンジン剛体共振Aは、エンジン質量と、インシュレータ12の弾性体12cの剛性(ばね定数)で決まり、ロッド剛体共振Bは、弾性体12cと弾性体13cの間の質量であるロッド11(各インシュレータ12,13の外筒部分を含む)の質量と、インシュレータ13の弾性体13cの剛性(ばね定数)で決まる。図13は、アッパトルクロッド5の伝達力の周波数特性図であり、上述したようにインシュレータ12,13の径と弾性体12c,13cの剛性とを適宜の値に設定することで、図13に示すように、インシュレータ12の弾性体12cの剛性から定まるロッド軸方向のエンジン剛体共振Aが10Hzに近い周波数f1[Hz]で生じ、インシュレータ13の弾性体13cの剛性から定まるロッド軸方向のロッド剛体共振Bが200Hzに近い周波数f2[Hz]で生じることになる。
Further, in the
エンジン1単体での曲げ、捩りの1次の共振周波数は、一般的な車両用エンジンでは280Hz〜350Hz程度なので、本例のようにエンジン剛体共振Aを約10Hzとし、ロッド剛体共振Bを約200Hzとすれば、エンジン1の曲げ、捩りの共振振動の車体への伝達が、高周波数側(防振域内)で効果的に抑えられる(2重防振される)ことになる。なお、図13に示すf3以上の周波数範囲は、ロッド剛体共振Bに対する防振域である。
Since the primary resonance frequency of bending and twisting of the
以上より、エンジン剛体共振Aおよびロッド剛体共振Bが、エンジンの曲げ、捩りの共振周波数より小さな周波数となるように、インシュレータ12の弾性体12cの剛性(ばね定数)、および弾性体12cと弾性体13cの間のロッド11(各インシュレータ12,13の外筒部分を含む)の質量、インシュレータ13の弾性体13cの剛性(ばね定数)を定めればよい。このように、エンジン剛体共振Aおよびロッド剛体共振Bを2つの異なる周波数で、つまり低周波域の周波数f1と、中周波数域の周波数f2との2箇所で生じさせてエンジン1から車体側に伝達される振動を防止する効果が得られるのが2重防振の効果である。ただし、本発明の防振装置ではインシュレータ12,13の外筒及び内筒の径を相違させるのは必須ではなく、インシュレータ12,13を同じ構造としてもよい。
From the above, the rigidity (spring constant) of the
さて、2つのインシュレータ12,13の弾性体12c,13cのロッド軸方向の剛性固有値(バネ定数)を略等しく設定すると、上述したとおりアッパトルクロッド5を軽量化することができる。しかしながら、弾性体12c,13cのロッド軸方向の剛性固有値を略等しく設定すると、ロッド軸に直角方向(車両の上下方向)の剛性が大きくなり、車体に対して上下方向の振動が伝達され、こもり音などの騒音レベルが悪化することになる。
Now, if the rigidity eigenvalues (spring constants) in the rod axis direction of the
このため、本例のアッパトルクロッド5では、車体側インシュレータ13のロッド軸方向に直角の軸直角方向(以下、単に軸直角方向ともいう)の剛性固有値を、エンジン側インシュレータ12の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さく設定する。すなわち、弾性体12c,13cの剛性(バネ定数)は上述したとおりロッド軸方向に対して略等しく設定されているが、軸直角方向に対しては、エンジン側インシュレータ12に比べて車体側インシュレータ13を相対的に柔らかく設定する。換言すれば、軸直角方向に対しては、車体側インシュレータ13に比べてエンジン側インシュレータ12を硬く設定する。このとき、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えない、すなわち弾性体12c,13cのロッド軸方向の剛性はあくまで略等しいことを前提とする。なお、エンジン側インシュレータ12及び車体側インシュレータ13の軸直角方向の剛性固有値を、エンジンの曲げ・捩じり剛性固有値以下に設定することが望ましい。
For this reason, in the
このように車体側インシュレータ13の軸直角方向の剛性固有値を、エンジン側インシュレータ12の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さく設定する手段は種々考えられるので、以下に各種の実施形態について説明する。なお、以上の構成は、特段の記載がない限り、以下に説明する各実施形態において共通した構成であるものとする。
Various means for setting the stiffness eigenvalue in the direction perpendicular to the axis of the vehicle
《第1実施形態》
図3及び図4に示す実施形態のアッパトルクロッド5では、図1A〜1C及び図2に示すようにエンジン1と車体との間に設けられた状態において、エンジン側インシュレータ12の弾性体12cは主として圧縮方向で荷重を受け、車体側インシュレータ13の弾性体13cは主として剪断方向で荷重を受けるように、エンジン側インシュレータ12のエンジンへの固定軸と車体側インシュレータ13の車体への固定軸とが、ロッド軸方向廻りに90°の位相をもって構成されている。
<< First Embodiment >>
In the
弾性ゴムなどからなる弾性体12c,13cは、圧縮方向に対する剛性に比べて剪断方向の剛性が小さい。したがって、軸直角方向(図1A〜1Cに示す車両でいうと上下方向)の振動入力に対して、エンジン側インシュレータ12の固定軸を車両左右方向に設定すると当該エンジン側インシュレータ12の弾性体12cは圧縮・伸長方向で荷重を受けることになる。また、車体側インシュレータ13の固定軸を車両上下方向に設定すると、軸直角方向(図1A〜1Cに示す車両でいうと上下方向)の振動入力に対して、当該車体側インシュレータ13の弾性体13cは剪断方向で荷重を受けることになる。この場合に、ロッド軸方向の振動入力に対しては、エンジン側インシュレータ12の弾性体12及び車体側インシュレータ13の弾性体13cのいずれも圧縮・伸長方向で荷重を受けることになる。
The
これにより、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えずに、車体側インシュレータ13の軸直角方向の剛性固有値がエンジン側インシュレータ12の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さくなるので、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。
Thus, the rigidity eigenvalue in the direction perpendicular to the axis of the vehicle
さらに図3及び図4に示す実施形態のアッパトルクロッド5では、エンジン側インシュレータ12の弾性体12cが、図3に点線で示すように内筒12bと外筒12aとの間において、軸直角方向に沿って平行に設けられている。すなわち、図7に示す他の実施形態に係るエンジン側インシュレータ12の弾性体12cは、内筒12bと外筒12aとの間において、軸直角方向に対して屈曲して設けられているのに対して、本例の弾性体12cは、その主要部が軸直角方向に沿って平行に設けられている。したがって、本例の弾性体12cは、軸直角方向の振動入力に対してほぼ圧縮・伸長方向で荷重を受けることになる。これに対して、図7に示す弾性体12cは、軸直角方向の振動入力に対して一部は圧縮・伸長方向で荷重を受けるが残りは剪断方向で荷重を受けるので、本例の弾性体12cの方が軸直角方向に対する剛性が大きくなる。なお図3に点線で示すように内筒12bと外筒12aとの間の弾性体12cを軸直角方向に沿って平行に設けても、この部分の弾性体12cはロッド軸方向の振動入力に対して何ら影響を与えない。
Further, in the
これにより、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えずに、車体側インシュレータ13の軸直角方向の剛性固有値がエンジン側インシュレータ12の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さくなるので、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。
Thus, the rigidity eigenvalue in the direction perpendicular to the axis of the vehicle
《第2実施形態》
上述した第1実施形態は、エンジン側インシュレータ12と車体側インシュレータ13とを剛体ロッド11で連結したものであるが、本発明の車両用防振装置は、エンジン1から入力するロッド軸方向の振動に応じてロッド11を振動させるアクチュエータユニットを備えたアッパトルクロッドであってもよい。図5はアクチュエータユニット20を備えたアッパトルクロッド5を示す正面図、図6はアクチュエータユニット20を示す断面図である。なお、エンジン側インシュレータ12と車体側インシュレータ13の構成は上述した第1実施形態と同じであるためここに援用してその説明を省略する。
<< Second Embodiment >>
In the first embodiment described above, the engine-
本例のアッパトルクロッド5は、エンジン側インシュレータ12、車体側インシュレータ13及び剛体ロッド11のほかに、アクチュエータユニット20と、加速度センサなどで構成される振動検出センサ21と、バンドパスフィルタ22と、電圧増幅回路23とを備える。本例のロッド11は、図3に示す第1実施形態のロッド11に比べると、アクチュエータユニット20を収容するためにハウジング状に形成されている点が相違するが、エンジン側インシュレータ12と車体側インシュレータ13とを連結する剛体ロッドである点は同じ機能を奏するものである。
The
本例のアッパトルクロッド5は、ハウジング状剛体ロッド11の中央部に、アクチュエータユニット20を収容する断面が矩形のアクチュエータ室201が形成されている。図6に本例のアクチュエータユニット20の内部構造を示す。アクチュエータユニット20は、角筒状のコア202と、コイル203と、永久磁石204と、慣性マス205と、弾性支持バネ206と、アクチュエータ室201のロッド軸上に架設されたシャフト207とを含むリニアタイプ、いわゆる直線運動型のアクチュエータで、慣性マス205をシャフト207(ロッド11)のロッド軸方向に往復動するものである。
In the
慣性マス205は、磁性を有する金属材料等からなり、シャフト207の周囲にシャフト207と同軸に設けられている。シャフト207のロッド軸方向に見た慣性マス205の断面は、シャフト207の中心(重心)を中心にした点対称な形状であると共に、慣性マス205の重心がシャフト207の中心に一致している。本例の慣性マス205は角筒型とされ、慣性マス205のロッド軸方向の両端(図6では左右端)がそれぞれ弾性支持バネ206を介してシャフト207に連結されている。弾性支持バネ206は、たとえば比較的小さな剛性を有する板バネである。慣性マス205の内壁には、その一部が後述する永久磁石204に向けて突出する凸部208が形成されている。
The
コイル203の磁路を構成するコア202は積層鋼鈑から構成され、シャフト207に固定されている。コア202は、アッパトルクロッド5の組立前には複数個の部材に分割されており、これら複数個の部材を接着剤で棒状のシャフト207の周囲に接着することにより、全体として角筒状のコア202を構成する。コイル203は、この角筒状のコア202に巻回されている。永久磁石204は、コア202の外周面に設けられている。
The
このように構成された本例のアクチュエータユニット20は、コイル203と永久磁石204とが発生する磁界によるリラクタンストルクによって、慣性マス205をリニアに、つまり慣性マス205をシャフト207のロッド軸方向に往復動するように駆動させる。
The
図5に戻り、インシュレータ12のロッド軸心を通る水平面上には、ロッド軸方向の振動の加速度を、エンジン1からロッド11に伝達される振動の加速度として検出する振動検出センサ21が取り付けられている。そして、振動検出センサ21からのロッド軸方向加速度の信号は、バンドパスフィルタ22を介して電圧増幅回路23に入力され、この電圧増幅回路23で増幅された信号はアクチュエータユニット20のコイル203に印加され、たとえば電圧の制御が行われる。電圧増幅回路23は例えばオペアンプから構成することができる。
Returning to FIG. 5, a
本例のアッパトルクロッド5では、振動検出センサ21で検出した加速度信号をバンドパスフィルタ22に通すことによって、余分な周波数での制御を行なわないようにして、制御安定性を高めるとともに、余分な電力消費を抑えつつ狙いの周波数範囲での確実な伝達力の抑制を図ることができる。そして、制御対象であるロッドの減衰を増大する速度フィードバック制御が行われるように、バンドパスフィルタ22で通過している周波数帯において、振動検出センサ21により検出した振動のロッド軸方向速度に略比例した力を逆符合とした力をアクチュエータユニット20から発生させる。
In the
本例のアッパトルクロッド5においては、上述した第1実施形態と同様に、図1A〜1C及び図2に示すようにエンジン1と車体との間に設けられた状態において、エンジン側インシュレータ12の弾性体12cは主として圧縮方向で荷重を受け、車体側インシュレータ13の弾性体13cは主として剪断方向で荷重を受けるように、エンジン側インシュレータ12のエンジンへの固定軸と車体側インシュレータ13の車体への固定軸とが、ロッド軸方向廻りに90°の位相をもって構成されている。
In the
また本例のアッパトルクロッド5においては、上述した第1実施形態と同様に、エンジン側インシュレータ12の弾性体12cが、図5に点線で示すように内筒12bと外筒12aとの間において、軸直角方向に沿って平行に設けられている。
In the
これにより、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えずに、車体側インシュレータ13の軸直角方向の剛性固有値がエンジン側インシュレータ12の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さくなるので、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。
Thus, the rigidity eigenvalue in the direction perpendicular to the axis of the vehicle
《第3実施形態》
図7は本発明の第3実施形態に係るアッパトルクロッド5を示す正面図、図8は図7のVIII-VIII線に沿う断面図である。本例のアッパトルクロッド5は、上述した第1実施形態と同様に、エンジン1と車体との間に設けられた状態において、エンジン側インシュレータ12の弾性体12cは主として圧縮方向で荷重を受け、車体側インシュレータ13の弾性体13cは主として剪断方向で荷重を受けるように、エンジン側インシュレータ12のエンジンへの固定軸と車体側インシュレータ13の車体への固定軸とが、ロッド軸方向廻りに90°の位相をもって構成されている。
<< Third Embodiment >>
FIG. 7 is a front view showing an
ただし、エンジン側インシュレータ12の弾性体12cが、図7に点線で示すように内筒12bと外筒12aとの間において、軸直角方向に沿って屈曲して設けられ、第1及び第2実施形態のように平行には設けられていない。したがって、軸直角方向の振動入力に対して、一部は圧縮・伸長方向で荷重を受けるが、残りは剪断方向で荷重を受けることになる。このため、本例のアッパトルクロッド5においては、エンジン側インシュレータ12の弾性体12cの内部に、ロッド軸方向の剛性は変えずに、軸直角方向の剛性を増加させる第1剛性調整部材14が埋設されている。
However, the
本例の第1剛性調整部材14は、図7に示すようにエンジン側インシュレータ12の内筒12bと外筒12aとを接続する弾性体12cの内部に埋設され、図7及び図8に示すように平板状の剛体部材で構成されている。この第1剛性調整部材14は、エンジン側インシュレータ12に対して軸直角方向の振動が入力すると、その端面が外筒12a又は内筒12bに接触しようとするので、そのときの軸直角方向の弾性体12cの剛性が大きくなる。ただし、第1剛性調整部材14を内筒12bと外筒12aとを接続する弾性体12cの内部に埋設しても、ロッド軸方向の振動が入力した場合に当該ロッド軸方向の弾性体12cの剛性は何ら変動しない。
As shown in FIG. 7, the first
これにより、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えずに、車体側インシュレータ13の軸直角方向の剛性固有値がエンジン側インシュレータ12の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さくなるので、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。
Thus, the rigidity eigenvalue in the direction perpendicular to the axis of the vehicle
なお、第1剛性調整部材14は図7及び図8に示すように平板状の剛体部材に限定されず、たとえば図9に示すように棒状の剛体部材であってもよい。図9は第3実施形態の変形例に係るアッパトルクロッド5を示す正面図である。
The first
さらに本例の第1剛性調整部材14は、図7〜図9に示すように外筒12aや内筒12bと別部材で構成する必要はなく、外筒12a及び/又は内筒12bに一体的に形成してもよい。図10は第3実施形態のさらなる変形例に係るアッパトルクロッド5を示す正面図、図11は図10のXI-XI線に沿う断面図である。
Further, the first
本例の第1剛性調整部材14は、図10に点線で示す本来の内筒12bの外縁から外筒12aに向かって軸直角方向に延在する、内筒12bの一部分で構成されている。なお、図示する例では第1剛性調整部材14を内筒12bの一部分で構成したが、外筒12aの内壁から内筒12bへ向かって延在するように構成してもよい。またはこれに代えて、内筒12bの一部分及び外筒12aの一部分で構成してもよい。
The first
このように構成しても、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えずに、車体側インシュレータ13の軸直角方向の剛性固有値がエンジン側インシュレータ12の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さくなるので、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。
Even with this configuration, the rigidity eigenvalue in the direction perpendicular to the axis of the vehicle
《第4実施形態》
図12は本発明の第4実施形態に係るアッパトルクロッド5を示す正面図である。本例のアッパトルクロッド5は、上述した第1実施形態と同様に、エンジン1と車体との間に設けられた状態において、エンジン側インシュレータ12の弾性体12cは主として圧縮方向で荷重を受け、車体側インシュレータ13の弾性体13cは主として剪断方向で荷重を受けるように、エンジン側インシュレータ12のエンジンへの固定軸と車体側インシュレータ13の車体への固定軸とが、ロッド軸方向廻りに90°の位相をもって構成されている。
<< 4th Embodiment >>
FIG. 12 is a front view showing an
ただし、エンジン側インシュレータ12の弾性体12cが、図7に示す第2実施形態と同様に、内筒12bと外筒12aとの間において、軸直角方向に沿って屈曲して設けられ、第1及び第2実施形態のように平行には設けられていない。したがって、軸直角方向の振動入力に対して、一部は圧縮・伸長方向で荷重を受けるが、残りは剪断方向で荷重を受けることになる。
However, the
このため、本例のアッパトルクロッド5においては、車体側インシュレータ13の弾性体13cの剛性固有値が、エンジン側インシュレータ12の弾性体12cの剛性固有値より小さく、すなわち柔らかく設定され、且つ弾性体12cの内部に、軸直角方向の剛性は変えずに、ロッド軸方向の剛性を増加させる第2剛性調整部材15が埋設されている。
For this reason, in the
車体側インシュレータ13の弾性体13cの剛性固有値を、エンジン側インシュレータ12の弾性体12cの剛性固有値より小さく設定することで、軸直角方向の剛性も小さくなり、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。ただし、弾性体13cのロッド軸方向の剛性も弾性体12cの剛性に比べると小さくなるのでロッド軸方向の振動抑制機能が低下する。このため本例のアッパトルクロッド5においては、車体側インシュレータ13の弾性体13cの内部のロッド軸上に第2剛性調整部材15を設けている。
By setting the rigidity eigenvalue of the
この第2剛性調整部材15は、車体側インシュレータ13に対してロッド軸方向の振動が入力すると、その端面が外筒13a又は内筒13bに接触しようとするので、そのときのロッド軸方向の弾性体13cの剛性が大きくなる。したがって、上述した第1〜第3実施形態と同様に、ロッド軸方向に対する2つの弾性体12c,13cの剛性固有値を略等しく設定することができる。
When the vibration in the rod axis direction is input to the vehicle
なお、本例の第2剛性調整部材15は、上述した第1剛性調整部材14と同様に、図12に示す平板状の剛体部材のほか、棒状の剛体部材で構成してもよい。また、本例の第2剛性調整部材15は、外筒13aや内筒13bと別部材で構成する必要はなく、第1剛性調整部材14と同様に、外筒12a及び/又は内筒12bに一体的に形成してもよい。
Note that the second
以上の第1〜第4実施形態において、車体側インシュレータ13の軸直角方向の剛性固有値を、エンジン側インシュレータ12の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さく設定する複数の手段を説明したが、本発明の車両用防振装置は少なくとも一つの手段を採用すればよい。ただし、複数の手段を採用して両者の剛性固有値の差を大きくすることにより、車体に伝達されようとする上下方向の振動をより一層抑制することができる。図15は、種々の手段を採用することにより車体側インシュレータ13の剛性固有値(低い方の周波数ピーク)とエンジン側インシュレータ12の剛性固有値(高い方の周波数ピーク)の関係を3通りに設定し、それぞれの剛性を実際に確認したグラフである。同図に示すように、両者の剛性固有値の差が大きくなればなるほどピーク値が低くなって(柔らかくなって)、防振装置に適したものとなる。
In the above first to fourth embodiments, a plurality of means for setting the rigidity eigenvalue in the direction perpendicular to the axis of the vehicle
以上のとおり、本例の車両用防振装置によれば、ロッド軸方向の剛性に対しては何ら影響を与えずに、車体側インシュレータ13の軸直角方向の剛性固有値がエンジン側インシュレータ12の軸直角方向の剛性固有値に比べて小さくなるので、車体に伝達されようとする上下方向の振動を抑制することができ、こもり音などの騒音を防止することができる。
As described above, according to the vibration isolator for a vehicle of this example, the rigidity eigenvalue in the direction perpendicular to the axis of the vehicle
なお、上述した外筒12a,内筒12b,弾性体12cが本発明に係る第1外筒,第1内筒,第1弾性体にそれぞれ相当し、外筒13a,内筒13b,弾性体13cが本発明に係る第2外筒,第2内筒,第2弾性体にそれぞれ相当する。
The
1…エンジン
2…サブフレーム
3,4…エンジンマウント
5…アッパトルクロッド
6…ロアトルクロッド
11…剛体ロッド
12…エンジン側インシュレータ
12a…外筒
12b…内筒
12c…弾性体(防振材)
13…車体側インシュレータ
13a…外筒
13b…内筒
13c…弾性体(防振材)
14…第1剛性調整部材
15…第2剛性調整部材
18,19…ボルト
20…アクチュエータユニット
201…アクチュエータ室
202…コア
203…コイル
204…永久磁石
205…慣性マス
206…弾性支持バネ
207…シャフト
208…凸部
21…振動検出センサ
22…バンドパスフィルタ
23…電圧増幅回路
P1,P2…支持点
DESCRIPTION OF
13 ...
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記エンジン側インシュレータは、第1内筒、第1外筒及び前記第1内筒と前記第1外筒との間に設けられた第1弾性体を有する車両用防振装置において、
前記エンジン側インシュレータ及び前記車体側インシュレータのロッド軸方向の剛性固有値が、少なくとも前記エンジンの一つの運転状態において±10%の範囲で等しく設定され、
前記車体側インシュレータの前記ロッド軸方向に直角の軸直角方向の剛性固有値が、前記エンジン側インシュレータの前記軸直角方向の剛性固有値に比べて小さく設定され、
前記第1弾性体の内部に、前記軸直角方向に外力が入力した場合に、当該軸直角方向に沿って端面が前記第1外筒又は前記第1内筒に接触しようとして、前記ロッド軸方向の剛性は変えずに前記軸直角方向の剛性を増加させる第1剛性調整部材が埋設されている車両用防振装置。 An engine side insulator attached to the engine side, a vehicle body side insulator attached to the vehicle body side, and a rigid rod connecting the engine side insulator and the vehicle body side insulator;
The engine-side insulator, the first inner cylinder in the vehicle dual vibration damping device having a first elastic member disposed between the first outer cylinder and said first outer cylinder and said first inner cylinder,
The rigidity eigenvalues in the rod axis direction of the engine-side insulator and the vehicle body-side insulator are set equal in a range of ± 10% in at least one operating state of the engine,
The rigidity eigenvalue in the direction perpendicular to the axis perpendicular to the rod axis direction of the vehicle body side insulator is set smaller than the rigidity eigenvalue in the direction perpendicular to the axis of the engine side insulator,
When an external force is input into the first elastic body in the direction perpendicular to the axis, the end surface tends to contact the first outer cylinder or the first inner cylinder along the axis perpendicular direction, and the rod axial direction A vibration isolator for a vehicle in which a first stiffness adjusting member that increases the stiffness in the direction perpendicular to the axis without changing the stiffness is embedded .
前記第2弾性体の前記ロッド軸方向及び前記軸直角方向の剛性固有値が前記エンジン側インシュレータの前記第1弾性体の前記ロッド軸方向の剛性固有値より小さく設定され、
前記第2弾性体の内部に、前記軸直角方向の剛性は変えずに前記ロッド軸方向の剛性を増加させる第2剛性調整部材が埋設されている請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用防振装置。 The vehicle body insulator includes a second inner cylinder, a second outer cylinder, and a second elastic body provided between the second inner cylinder and the second outer cylinder,
The rigidity eigenvalue of the second elastic body in the rod axis direction and the direction perpendicular to the axis is set to be smaller than the rigidity eigenvalue of the first elastic body of the engine-side insulator in the rod axis direction;
The inside of the second elastic member, wherein said shaft said any one of the rod axis of claims rigidity second rigid regulating member to increase is embedded 1-4 without changing the perpendicular rigidity Anti-vibration device for vehicles.
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