JPH0495630A

JPH0495630A - ダイナミックダンパ

Info

Publication number: JPH0495630A
Application number: JP21154190A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Tsuchiya; 土谷　幸広; Hisashi Ogata; 永尾形
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-08-13
Filing date: 1990-08-13
Publication date: 1992-03-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は車両のエンジンマウント系等として有用なダイ
ナミックダンパに関するものである。

（従来の技術）車両の振動系は概ね第３図の如くに表わされる。

即ち、乗員が乗った質量ｍ１の車体は、サスペンション
装置や車輪タイヤで構成されるばね定数に、の主振動系
により支えられており、当該車体上にばね定数ｋｚ及び
減衰係数０２のエンジンマウントを介し質量ｌ１１２の
エンジンを支持する。そしてダイナミックダンパは、エ
ンジンマウントをばねとし、エンジンをマスとして構成
され、車輪から車体への加振人力を打ち消すことにより
車体への振動レベルを小さくするよう機能する。

かかる振動系モデルにおいて、ダイナミックダンパの共
振周波数ｆ。はで表わされることが知られており、この周波数で車輪側
から車体が加振される時車輪から車体への振動レベルが
非常に小さくなって、所定のダイナミックダンパ効果が
得られる。

しかして従来は、ダイナミックダンパのばね定数に２が
固定であるため、これに対応した共振周波数ｆ０に相当
する特定の周波数の加振入力に対してしかダイナミック
ダンパ効果を得られない。

また、車両の振動系は上記共振周波数より若干高い周波
数で車体（質量ｍ＋）とエンジン（質量ｍｚ）との達成
による振動ピーク（例えばエンジンシェイク）を持つが
、これを抑制する必要からダイナミックダンパのばね定
数に２を大きくすると、ダンパ効果の得られる周波数が
上昇してそれより低い周波数の加振入力を防振しきれな
くなる。

そこで従来、特開昭６２−１２７５３９号公報により、
ばね定数を制御可能なダイナミックダンパが提案された
。

（発明が解決しようとする課題）しかしてこの種可変ダンパと碓も、−瞬毎のダンパ効果
が得られる周波数は１種類であり、この周波数を時々刻
々変えられるというに過ぎない。

従って、同時に複数種の周波数の加振入力があった時は
、特定周波数の振動を車体へ伝わらないよう防振し得て
も、他種類の周波数の加振入力に対してはこれを有効に
防振することができない。

本発明は幅広い周波数帯に亘って所定のダンパ効果が得
られるようなダイナミックダンパを提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段）この目的のため本発明はｆの周波数で共振する質量−２
のマスと、ばね定数に２のばねとで構成されるダイナミ
ックダンパにおいて、ｋｔ’：４π２ｆＺｍ２の関係が少なくとも予定の振動
周波数域で成立するよう構成したものである。

（作　用）ｆの周波数で共振する質量ｍ２のマスと、ばね定数に２
のばねとで構成されるダイナミックダンパはこのダイナ
ミックダンパに係る物体への加振入力を打ち消して該物
体の振動レベルを小さくする所定のダイナミックダンパ
効果を発揮する。

ところで、ダイナミックダンパをそのばね定数に２が少
なくとも予定の振動周波数域でｋｚ　’。

４π２（２ｍ２となるよう構成したから、この予定の周
波数域でばね定数が上記マスの共振線と一致し、ダイナ
ミックダンパ効果を当該予定の周波数域にある限り達成
することができる。従って、この周波数域を実用周波数
域とすることで、実用中のあらゆる周波数の振動が上記
物体へたとえ同時に入力されたとしても、これら振動を
全て防振することができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は本発明−実施の態
様になるダイナミックダンパのばねを成すエンジンマウ
ントインシュレータを例示し、このエンジンマウントイ
ンシュレータは基本的には本願出願人がＳＲ型エンジン
に実用中のものと同し液体封入式エンジンマウントとす
る。

第１図（ａ）はエンジンマウントインシュレータ■の使
用状態図で、その外筒をエンジン側ブラケット２を介し
てエンジンに取り付け、内筒を車体ブラケット３を介し
て車体へ取り付けることにより、エンジンマウントイン
シュレータをエンジンの車体取り付けに用いる。従って
、エンジンは本例におけるダイナミックダンパのマスを
構成する。

第１図（ｂｌ　（Ｃ）に明示するように、インシュレー
タの内外筒４，５間にインシュレータラバー６を固着し
て介在させ、このラバーの内外に夫々内室７及び外室８
を画成すると共に、これら内外室間を制限下に連通ずる
オリフィス９を画成する。なお、内外室７．８及びオリ
フィス９内には液体を封入する。そして、外室８はダイ
アフラム１ｏを介して大気圧室１１に隣接させ、ダイア
ダラム１ｏの撓曲により外室８内の容積補償を行う。

かかる構成において、エンジンがらの振動はインシュレ
ータの外筒５に入力され、この外筒はインシュレータラ
バー６の弾性変形のもとて車体に固定の内筒４に対し相
対変位する。この際、内外室７．８間でオリフィス９を
介し封入液がオリフィス９での流動抵抗に抗して往来す
る。又、内外筒４，５の相対変位はバウンドストッパ１
２及びリバウンドストッパ１３によりこれを制限される
。かかる作用中、エンジンをマスとし、インシュレータ
１をばねとするダイナミックダンパは、車輪側から車体
への加振入力を打ち消して車体振動レベルを小さくし、
このダイナミックダンパ効果はその共振周波数に加振入
力周波数が一致する時最大となる。

ここで液封入式エンジンマウントインシュレータをばね
とするダイナミックダンパのばね定数に２に係る周波数
特性、つまり加振入力周波数ｆに対するばね定数に２の
変化特性は第２図中０２又はす、で示す如くに高周波で
ばね定数に２が大きくなる傾向にある。ばね定数に２の
周波数特性がａ、の場合、車体振動レベルの周波数特性
は同図中ａ２で示す如く、前記（１）式に対応した式の
変形により求まる、詳しくは後述するエンジン共振線に
２＝４π２（Ｚ、、２と特性ａ、との交点における周波
数ｆ１で車体振動レベルが極小となる特性を呈する。又
、ばね定数に２の周波数特性がす、の場合、車体振動レ
ベルの周波数特性はｂ２で示す如く、エンジン共振線と
特性す、との交点における周波数ｆ２で車体振動レベル
が極小となる特性を呈する。従って、ばね定数に２の周
波数特性ａ。

ｂｌでは特定の周波数ｆｌ＋　ｆｚの加振入力に対して
しか十分なダイナミックダンパ効果を得られない。

そこで本発明においては、ばね定数に２が一周波数ｆの
上昇に応じ大きくなる、その遷移域においてばね定数に
２が第２図に０１で示す如くエンジン共振線に沿い変化
するよう第１図のエンジンマウントインシュレータを、
インシュレータラバー６の弾性係数、オリフィス９の長
さ及び断面積の変更等によりチューニングして構成する
。

ここで、エンジン共振線について論するに、前記（１）
式に対応してエンジンの共振周波数はで表され、これを
変形すると、ｋｚ＝　４π２ｆ２ｍｚ　　　　　　　　　−（３）が
得られる。この式を満足するばね定数に２の周波数特性
が第２図中１点鎖線で示すエンジン共振線であり、エン
ジンからの加振入力周波数ｆに対しダンパのばね定数に
２がエンジン共振線に沿って変化する限りにおいて、十
分なダイナミックダンパ効果が得られ、車体振動レベル
を小さくすることができる。

次に、上記のエンジン共振線がダイナミックダンパ効果
を十分に引き出し得ることを証明する。

ここで、ばね定数に２が周波数ｆに対し１２　ｄＢ／’
ｏｃｔの変化特性を・持っていれば、ダイナミックダン
パ効果を十分に引き出し得ることが音振技術の分野にお
いて良く知られている。ｄＢ（デービー）は倍率をゲイ
ンに直した量で、Ａ倍のゲインは２０ＩｏｇＡ　ｄＢに
より表され、従って例えば４倍の場合ゲインは２０１ｏ
ｇ４　＝１２　ｄＢ　となる、・又ｏｃｔ　（オクター
ブ）は周波数の倍数を意味し、例えば５ＨｚのＩｏｃｔ
上はｌ０Ｈｚである。エンジン共振線を表す前記（３）
式をゲインに直すため、その両辺の対数をとって２０倍
すると、２０　ｌｏｇ　ｋｇ　＝２０　Ｌｏｇ（４π”ｒ”ｍｚ
）＝４０　ｌｏｇ　ｆ＋２０　ｌｏｇ（４π”ｍｚ）が
得られ、この式中右辺第２項は定数である。周波数ｆが
２倍の２ｆになった時のばね定数に２のゲイン変化は上
記より４０１ｏｇ　２ｆ＋２０１ｏｇ（４ｘ”ｍｚ）　　、［
４０ｌｏｇ　ｆ＋２０　ｌｏｇ（４π”Ｉｌｌり　）＝
４０　ｌｏｇ　２ｆ−４０ｌｏｇ　ｆｆ＝４０　　ｌｏｇ＝４０　　ｌｏｇ　２＝１２（ｄＢ）となる。即ち、周波数ｆが１　ｏｃｔ上の２倍になると
、ばね定数に２のゲインは１２ｄＢだけ増加する。

よってに２＝４π２ｆ２．．２はばね定数に２が周波数
ｆに対して１２ｄＢ　１０ｃｔの特性を持ち、エンジン
共振線がダイナミックダンパ効果を十分に引・き出し得
ることが証された。

従って、第２図中０２で示すばね定数に２の周波数特性
となるよう構成した第１図のエンジンマウントインシュ
レータ１及びエンジンよりなるダイナミックダンパは第
２図中０２で示す如く周波数ｆ１〜ｆ２の領域において
十分なダンパ効果により車体振動レベルを抑制すること
ができる。かように特定周波数のみでなく、成る範囲の
周波数領域で十分なダンパ効果を引き出し得る本例のダ
ンパによれば、当該領域における複数周波数の加振入力
が同時に入っても、これら全てを防振することができる
。このため、エンジン自身からの振動はもとより、エン
ジンと車体との達成による振動ピーク（例えばエンジン
シェイク）をも同時に抑制することができ、防振効果を
一層確実なものにし得る。

（発明の効果）かくして本発明ダイナミックダンパは上述の如く、少な
くとも予定の周波数域Ｌ””ｂでダンパのばね定数に２
がマス（エンジン）の共振線に沿って変化するよう構成
したから、上記予定の周波数域全体においてダンパ効果
を引き出すことができ、同時に何種類の周波数の加振入
力があっても上記の周波数域のものである限り、これら
を全て防振することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ダイナミックダンパの一実施例を示し、
（ａ）はダイナミックダンパのばねを提供するエンジン
マウントインシュレータの使用状態図、（ｂ）は同じく
その横断面図、（Ｃ）は同しくその縦断面図、第２図は同側のダンパにおけるばね定数及び車体振動レ
ベルの周波数特性を従来型ダンパのそれと比較して示す
特性図、第３図は車両の振動系モデル図である。１・・・エンジンマウントインシュレータ（ダイナミッ
クダンパのばね）２・・・エンジン側ブラケット３・・・車体ブラケット　　４・・・内筒５・・・外筒６・・・インシュレータラバー７・・・内室　　　　　　　８・・・外室９・・・オリ
フィス　　　　１０・・・ダイアフラム１１・・・大気
室　　　　　　１２・・・バウンドストッパ１３・・・
リバウンドストツパ第３図

Claims

【特許請求の範囲】１、ｆの周波数で共振する質量ｍ＾２のマスと、ばね定
数ｋ＿２のばねとで構成されるダイナミックダンパにお
いて、ｋ＿２≒４π＾２ｆ＾２ｍ＿２の関係が少なくとも予定
の振動周波数域で成立するよう構成したことを特徴とす
るダイナミックダンパ。２、請求項１において、前記マスを車両のエンジンとし
、前記ばねを液体封入式エンジンマウントとして構成し
たダイナミックダンパ。