JPH06312616A - 防振支持装置 - Google Patents

防振支持装置

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JPH06312616A
JPH06312616A JP10461493A JP10461493A JPH06312616A JP H06312616 A JPH06312616 A JP H06312616A JP 10461493 A JP10461493 A JP 10461493A JP 10461493 A JP10461493 A JP 10461493A JP H06312616 A JPH06312616 A JP H06312616A
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JP
Japan
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force
supporting
vibration
electromagnet
fixed
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JP10461493A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Okuzumi
宏 奥住
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】バネ定数を低くしなくても、中,高周波振動入
力の伝達を低減できるようにする。 【構成】ショックアブソーバロッド2Aの上端部に固定
されるスプリングサポート3に、車体に固定される車体
側部材4を、支持弾性体5を介して弾性支持するととも
に、スプリングサポート3及び車体側部材4のそれぞれ
に、互いに上下方向に反発力を発生するように永久磁石
10,11を固定する。そして、車体側部材4には、永
久磁石11を取り囲むように電磁石12を固定し、その
電磁石12が発生する磁力を、コントローラ15により
自在に変化できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、振動伝達の低減を図
る防振支持構造に関し、特に、支持側及び被支持側間の
バネ定数を低くしなくても、中,高周波振動入力を低減
できるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】コイルスプリングとともに車両のバネ上
及びバネ下間に介在するショックアブソーバは、バネ下
の振動がバネ上に伝達されないように、振動伝達の低減
を考慮して車体に結合する必要がある。例えば、入力集
中型ストラットと呼ばれるものは、スプリングインシュ
レータを介してアッパサポートに固定されたスプリング
サポートが、コイルスプリング上端を支持するととも
に、ショックアブソーバロッドの上部に剛結合され、そ
のショックアブソーバロッドが、ストラットインシュレ
ータを介してアッパサポートに結合されている。
【0003】従って、この形式にあっては、コイルスプ
リング及びショックアブソーバの両方が、ストラットイ
ンシュレータを介して、車体に結合されることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の支持構造にあっては、以下のような問題点
があった。即ち、車両が通常のアスファルト路面等を走
行している時に路面から車輪,サスペンション等を介し
て入力される車室内騒音であるロード・ノイズは、主に
中,高周波帯域の成分が支配的であるが、そのような周
波数帯域の振動に対しては、ショックアブソーバは、そ
の内部のオイルの流通抵抗及び他の摩擦要因により摺動
しなくなるため、ロード・ノイズ発生時の路面及び車体
間のトータルのバネ定数は、ショックアブソーバロッド
及び車体間に介在するストラットインシュレータで決ま
ってしまう。そして、このような周波数帯域の振動入力
に対しては、ストラットインシュレータへの入力は変位
加振で行われる。
【0005】従って、中,高周波の振動入力を低減する
ためには、ストラットインシュレータのバネ定数は、低
バネ定数であることが望ましいのである。しかし、スト
ラットインシュレータのバネ定数を低くすると、ショッ
クアブソーバ上部の支持剛性自体が低くなってしまうか
ら、低周波の振動入力に対して有効に減衰力を発生する
ことができなくなってしまう。つまり、乗り心地の面か
らは、ストラットインシュレータのバネ定数は高い方が
望ましいのである。
【0006】このように、ストラットインシュレータ
は、高周波振動入力に対して求められる特性と、低周波
振動入力に対して求められる特性とが相反する関係にあ
るため、両方の要求を高いレベルで達成することが非常
に困難であったのである。本発明は、このような従来の
技術が有する未解決の課題に着目してなされたものであ
って、高周波振動入力に対して求められる特性と低周波
振動入力に対して求められる特性との両方を高いレベル
で達成することが可能な防振支持構造を提供することを
目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、支持側及び被支持側間に介在する支持弾
性体と、同じ極が対向するように前記支持側及び被支持
側のそれぞれに固定された一対の磁石と、前記支持側又
は被支持側に前記磁石を取り囲むように固定された電磁
石と、前記支持側及び被支持側間への入力振動を検出す
る振動検出手段と、この振動検出手段の検出結果に応じ
て前記電磁石に制御電流を供給する制御手段と、を備え
た。
【0008】
【作用】支持側及び被支持側に固定された一対の磁石
は、同じ極(S極同士又はN極同士)が対向しているた
め、それら磁石の間には反発力が発生する。従って、支
持側及び被支持側間には、支持弾性体による支持力と、
磁石の反発力による支持力とが作用する。
【0009】そして、支持弾性体による支持力の大きさ
は、支持側及び被支持側間の距離に比例するのに対し、
磁石の反発力による支持力の大きさは、支持側及び被支
持側間の距離の自乗に反比例する。また、電磁石が磁石
を取り囲んでいるため、磁石の反発力は、電磁石の磁力
の方向及び大きさによっても増減する。従って、制御手
段が電磁石に所定の制御電流を供給すると、支持側及び
被支持側間のトータルの支持力は増加方向及び減少方向
のいずれの方向にも変化するから、制御手段が、振動検
出手段が検出した支持側及び被支持側間の入力振動に応
じて、例えば入力振動に伴う支持弾性体の支持力の変化
が磁石の反発力の変化により打ち消されるような磁力が
電磁石に発生するように制御電流を供給すれば、支持側
及び被支持側間への入力振動による力の伝達は生じない
ことになる。
【0010】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、本発明の一実施例の構成を示す断面図
であって、本実施例は、本発明に係る防振支持装置を、
車両用のショックアブソーバの上部取付け構造に適用し
たものである。
【0011】先ず、構成を説明すると、コイルスプリン
グ1は、ショックアブソーバ2の周囲を覆うように上下
方向に長く配設されていて、その上端部は、スプリング
サポート3に固定されるとともに、その図示しない下端
部は、ショックアブソーバ2の外筒に固定されている。
スプリングサポート3は、ショックアブソーバ2内で摺
動するピストン(図示せず)に連結されたショックアブ
ソーバロッド2Aの上端部に固定される部材であって、
そのショックアブソーバロッド2Aの上端部に同軸に結
合され上面が開口した内筒3Aと、内筒3Aの縁部分か
ら外側に拡がる円形のフランジ部3Bと、フランジ部3
Bの外周面から上下に延びる外筒3Cとから構成されて
いて、内筒3A外周面,フランジ部3B下面及び外筒3
C内周面で画成された周方向に連続する溝状の空間でコ
イルスプリング1の上端部を受けている。
【0012】スプリングサポート3の上方には、車体側
部材4が配設されていて、かかる車体側部材4は、下面
が開口しスプリングサポート3の内筒3Aに対向する内
筒4Aと、内筒4A外周面の軸方向中央部から外側に拡
がるリング状の連結部4Bと、連結部4Bの外周面から
上下に延びスプリングサポート3の外筒3Cの内側に入
り込む外筒4Cと、外筒4Cの上端部から外側に拡がる
円形のフランジ部4Dとから構成されていて、フランジ
部4Dを車体(図示せず)に結合することにより、車体
に固定されるものである。
【0013】そして、スプリングサポート3の外筒3C
内周面及びこれに取り囲まれている車体側部材4の外筒
4C外周面には、円筒形に形成された支持弾性体5の外
周面及び内周面がそれぞれ加硫接着されていて、これに
より、被支持側としての車体側部材4が、支持弾性体5
を介して、支持側としてのスプリングサポート3に弾性
支持されている。
【0014】なお、スプリングサポート3の内筒3A上
端面と、車体側部材4の内筒4A下端面との間には、弾
性体を断面円形のリング状に形成してなるOリング8が
配設されている。かかるOリング8は、スプリングサポ
ート3及び車体側部材4間の衝突を防止するための部材
であり、スプリングサポート3及び車体側部材4間の支
持とは無関係である。
【0015】さらに、スプリングサポート3の内筒3A
の内側と、車体側部材4の内筒4Aの内側とのそれぞれ
には、上下に極を有する永久磁石10,11が同じ極
(S極同士又はN極同士)が対向するように固定されて
いる。従って、これら永久磁石10,11間には、反発
力が生じている。また、車体側部材4の内筒4A外周
面,連結部4B下面及び外筒4C内周面で画成され、磁
石11を取り囲むように周方向に連続する溝状の空間に
は、上下に軸を有する円筒形の鉄心12aに電磁コイル
12bを巻いて構成された電磁石12が配設されてい
る。
【0016】かかる電磁石12は、外部から供給される
制御電流Iによって、上下方向に任意の電磁力を発生す
るように構成されていて、具体的には、電磁コイル12
bが、コントローラ15によって制御される電源部16
に接続されている。そして、スプリングサポート3の内
筒3A下面側には、上下方向加速度を検出する振動検出
手段としての加速度センサ17が固定されていて、かか
る加速度センサ17が検出した加速度検出値Gが、コン
トローラ15に供給されている。
【0017】コントローラ15は、必要なインタフェー
ス回路,ハイパス・フィルタ,マイクロコンピュータ等
から構成されていて、加速度センサ17から供給される
加速度検出値Gをハイパス・フィルタで処理して路面か
らショックアブソーバロッド2Aを通じてスプリングサ
ポート3に入力される振動のうち車室内のロード・ノイ
ズの原因となる周波数帯域の振動を検出し、その抽出さ
れた周波数帯域の成分に基づき、スプリングサポート3
から車体側部材4に伝達される力が零となるように、電
源部16を介して電磁コイル12bに制御電流Iを供給
するようになっている。
【0018】次に、本実施例の作用を説明する。図2
は、図1の構成を簡略化した概念図であって、車体側部
材4が、支持弾性体5を介してスプリングサポート3上
に支持された状態が表されている。即ち、本実施例の構
成では、スプリングサポート3と車体側部材4との間に
介在するバネ要素は、支持弾性体5のみであり、この支
持弾性体5がストラットインシュレータに対応する。
【0019】従って、従来の構成であれば、かかる支持
弾性体5のバネ定数を、乗り心地を重視するには高く設
定し、ロード・ノイズの低減のためには低く設定するこ
とになるが、本実施例では、低周波振動入力に対してシ
ョックアブソーバ2が有効に減衰力を発生するように、
支持弾性体5のバネ定数は高く設定する。そして、支持
弾性体5は、スプリングサポート3及び車体側部材4間
で圧縮され、その圧縮力に抗するような力を発生するも
のであるから、スプリングサポート3及び車体側部材4
間の相対変位Xに比例した支持力Fr を発生することに
なり、相対変位Xと支持力Fr との関係は、図3に示す
ように、右下がりの直線となる。
【0020】一方、スプリングサポート3及び車体側部
材4間には、永久磁石10及び11による反発力Fm
発生するが、磁力は変位の自乗に反比例するため、図3
に示すように、相対変位Xと反発力Fm との関係は、右
下がりの曲線となる。よって、スプリングサポート3及
び車体側部材4間に作用するトータルの支持力Fは、支
持弾性体5による支持力Fr と永久磁石10,11によ
る反発力Fmとの合力となり、静的な状態では、その支
持力Fと車体の分担荷重とが釣り合っている。例えば、
静的な状態におけるスプリングサポート3及び車体側部
材4間の相対変位が図3に示すX1 であるとすれば、点
Aにおける反発力Fm 及び点Cにおける支持力Fr との
合力によって分担荷重が支持されていることになる。
【0021】そして、このような静的な状態(平衡状
態)から、車両走行中にロード・ノイズの原因となる路
面からの振動がショックアブソーバロッド2Aに入力さ
れた場合を考える。即ち、入力振動によって相対変位X
が、図3に示すようにX1 からX2 に微小変位δX だけ
変化したとすると、動バネ定数に微小変位δX を乗じた
力δFrが発生(点Cから点Dへ移行)し、また、永久磁
石10,11の反発力Fm も増大することになるから、
トータルの支持力Fが増大して分担荷重とのバランスが
崩れ、その増大分が車体側に伝達されロード・ノイズの
原因となる。そして、ロード・ノイズ発生時におけるシ
ョックアブソーバロッド2A上端部の振動レベルは、通
常数十〜数百μmのオーダーであり、非常に微小である
が、支持弾性体5のバネ定数は高く設定されているた
め、このままでは車体が受ける力は大きくなり問題とな
るレベルでロード・ノイズが発生してしまうのである。
【0022】しかし、仮に相対変位Xと反発力Fm との
関係を図3に示すFm ' のように変化させることができ
れば、永久磁石10,11の反発力Fm はδFmだけ減少
(点Aから点Bへ移行)することになり、かかる減少分
δFmの大きさが、支持力Frの増加分δFrと同じ大きさ
であれば、トータルの支持力Fは見掛け上変化しないこ
とになる。
【0023】そして、本実施例の構成では、永久磁石1
1を取り囲むように電磁石12を配設しているため、そ
の電磁石12が磁力を発生すると、永久磁石10及び1
1間の磁束密度が変化するし、電磁石12が発生する磁
力の方向及び大きさは、これに供給する制御電流Iを適
宜調整することにより任意であるから、反発力Fm は、
正負いずれの方向にも任意の大きさ変化させることがで
きる。
【0024】つまり、本実施例の構成であれば、相対変
位Xと反発力Fm との関係は、外部から自在に変化させ
ることが可能となっているのであり、反発力Fm の変化
によって結果的にスプリングサポート3及び車体側部材
4間に発生する力δFmは、制御電流Iによって自在に変
えることができるのである。そこで、コントローラ15
が、加速度センサ17が検出した加速度検出値Gからロ
ード・ノイズの原因となる中,高周波数帯域の成分を抽
出し、支持弾性体5の支持力Fr の変動に対して反発力
m が逆相に変化するように制御電流Iを電磁石12に
供給すれば、力δFrと力δFmとが逆向きに発生し、これ
らが互いに打ち消し合うようになり、支持力Fは、常に
分担荷重を支持する平衡状態を維持するようになる。
【0025】この結果、中,高周波振動入力は車体側へ
は伝達されないことになり、ロード・ノイズの低減が図
られるのであり、低周波振動入力に対しては、支持弾性
体5のバネ定数を高く設定しているから、ショックアブ
ソーバ2は有効に減衰力を発生することができ、良好な
乗り心地が確保される。つまり、本実施例の構成であれ
ば、ロード・ノイズの低減及び良好な乗り心地の確保と
いう両方の目的を、高いレベルで達成することができる
のである。
【0026】ここで、本実施例では、コントローラ15
及び電源部16によって、制御手段が構成される。な
お、上記実施例では、振動検出手段としてスプリングサ
ポート3の上下方向の加速度を検出する加速度センサ1
7を設けているが、例えば、加速度センサ17の他に、
車体側部材4にも上下方向の加速度を検出する加速度セ
ンサを設け、それら両方の加速度センサの検出値に基づ
いて制御電流Iを供給する構成としてもよい。
【0027】また、上記実施例では、車体側部材4に電
磁石12を固定しているが、スプリングサポート3側に
電磁石を設ける構成としてもよい。さらに、上記実施例
では、本発明に係る防振支持装置を、ショックアブソー
バ2の上部取付け構造に適用した場合について説明した
が、本発明の適用対象はこれに限定されるものではな
く、その他の部位、例えば、サスペンションサブフレー
ム及びメインフレーム間の支持構造等であっても構わな
い。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
支持側及び被支持側間に支持弾性体を介在させるととも
に、それら支持側及び被支持側間に反発力を生じるよう
に一対の磁石を配設し、且つ、それら磁石が発生する反
発力を自在に変化できるように電磁石を設けたため、支
持弾性体のバネ定数を低くしなくても、中,高周波の微
小変位による支持力の変化を相殺することができ、振動
入力を低減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す断面図である。
【図2】実施例の構成を簡略化した概念図である。
【図3】実施例の作用を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
2 ショックアブソーバ 2A ショックアブソーバロッド 3 スプリングサポート(支持側) 4 車体側部材(被支持側) 5 支持弾性体 10,11 永久磁石 12 電磁石 15 コントローラ 16 電源部 17 加速度センサ(振動検出手段)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持側及び被支持側間に介在する支持弾
    性体と、同じ極が対向するように前記支持側及び被支持
    側のそれぞれに固定された一対の磁石と、前記支持側又
    は被支持側に前記磁石を取り囲むように固定された電磁
    石と、前記支持側及び被支持側間への入力振動を検出す
    る振動検出手段と、この振動検出手段の検出結果に応じ
    て前記電磁石に制御電流を供給する制御手段と、を備え
    たことを特徴とする防振支持装置。
JP10461493A 1993-04-30 1993-04-30 防振支持装置 Pending JPH06312616A (ja)

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JP10461493A JPH06312616A (ja) 1993-04-30 1993-04-30 防振支持装置

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