JPH07190139A

JPH07190139A - 支承装置

Info

Publication number: JPH07190139A
Application number: JP6283670A
Authority: JP
Inventors: Markus Leibach; ライバッハマルクス; Georg Feurer; フォイラーゲオルク
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 1995-07-28
Also published as: EP0654619A1; US5529295A; JP3038016U; BR9403900A

Abstract

(57)【要約】【構成】振動する構造部分のための支承装置であっ
て、機械部分（３）上に支持された支承体（２）と、ば
ね部体によって支承体（２）上に支持された支持支承部
と、駆動装置の駆動に伴って導入される振動の方向に対
し平行に往復動することのできる慣性質量（７）とを有
し、該慣性質量（７）は、弾発状に支承されていて励起
された振動に対し反対方向に運動可能であり、かつばね
（５）によって支承体（２）に結合されている形式のも
のにおいて、慣性質量（７）とばね（５）とが液体によ
って接触させられていない。【効果】本発明の支承装置にあっては、複雑な構造の
液圧支承体を省くことができかつ支承装置を、振動する
各構造部分に対して使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動する構造部分のた
めの支承装置であって、機械部分上に支持された支承体
と、ばね部体によって支承体上に支持された支持支承部
と、駆動装置の駆動に伴って導入される振動の方向に対
し平行に往復動することのできる慣性質量とを有し、該
慣性質量は、弾発状に支承されていて励起された振動に
対し反対方向に運動可能であり、かつばねによって支承
体に結合されている形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】上述の形式の支承装置はドイツ国特許出
願第３４２３６９８号明細書によって公知である。
この明細書には支承コアと対応支承体とを備えた振動部
体のための振動減衰支承体が開示されており、支承コア
と対応支承体との間には、ばね部材と水圧減衰装置の液
体の充填された作業室とが配置されている。更に支承体
は調節部材を備えた補償壁を有し、該補償壁は作業室の
制限面の少くとも１０％を覆っている。この支承体はプ
ロセス制御計算機を有する制御ユニットに接続されてお
り、該計算機は、寄生振動に典型的な形式で接続するこ
とのできる、信号発信器によって検出された振動部体の
案内信号と、振動部体の状態を特徴づけている少くとも
１つの別の信号とを受容し、かつ制御信号を調節部材に
発信できるように接続されている。つまり寄生振動によ
って惹き起された液体の圧力変動の補正を行うことがで
きる。その際に使用される制御ユニットは、夫々のクラ
ンク軸における補償壁の運動に剛性的に連結されてい
る。この形式は実用上の観点から余り感心できない。ド
イツ国特許第３４３３２５５号明細書には別の装置
が開示されている。この装置は振動運動を行っている機
械装置を支持体上で支持するための水力学的な減衰ゴム
支承体に関しており、この場合は液体の充填された作業
室に電磁的な駆動装置を備えたアクチュエータが配設さ
れており、更に駆動装置には性能特性制御装置が設けら
れており、該制御装置は機械装置の信号発信器に接続さ
れていて、最終段として出力増幅器を有している。その
際アクチュエータを作動させて予め不動に確定されてい
る運転状態が、機械装置によって惹き起される寄生振動
によってその全体で最適に補償しうるような形式で、制
御できるように構成されている。この目的を達成するた
め、アクチュエータは経験的に調査された性能特性に応
じて制御されている。反作用は、機械装置の夫々の運転
状態を特徴づけている前述の状態量に依存して記憶され
る。このような状態量は例へば回転数を形成している。
自動車の領域ではこれによって、所定の回転数及び所定
の負荷状態の場合に惹起する振動を最適な形式で除去す
ることができる。しかし実際に発生する可能性のある寄
生振動の実際の走行運転中に発生するスペクトルは、こ
れによって不満足にしかカバーすることができない。ま
た制御データの調査は極めてコスト高である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の支承装置を改良して、発生する寄生振動
をその全体で最適に補償できるようにすることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では請求項１に記
載の特徴、つまり慣性質量とばねとが液体によって接触
させられていないことによって、上記課題を解決するこ
とができた。その他の有利な構成が請求項２以下に述べ
られている。

【０００５】

【発明の効果】本発明の支承装置は、慣性質量とばねと
が液体によって接触させられていないという特徴を有し
ている。本発明の支承装置、つまり振動補償のための制
御可能な振動減衰器を備えた支承体を使用した場合に
は、複雑な構造の液圧支承体を省くことができかつ支承
装置を、振動する各構造部分に対して使用することがで
きる。振動する構造部分は単に電動機だけではなくて、
伝動装置、空調用コンプレッサ、発電機又は自動車の車
輪のような構造グループも皆振動する構造部分である。
振動減衰器は所定の位置に取り付けられるだけでなく
て、例へば電動機の長手方向支持体の補助フレームに、
又はボデーの各任意の位置にも固定可能である。振動減
衰器にあっては、慣性質量及びばね部材から形成されて
いる振動装置の固有周波数が往復運動の周波数にほぼ等
しい大きさになるように構成されている。慣性質量は、
支持プレートに相対的に運動不能に固定された可動コイ
ルによって運動することができる。ばね部材が可動コイ
ルによって変形可能であり、かつ慣性質量はコップ形磁
石によって形成されている。このコップ形磁石は可動コ
イルを、半径方向の内方及び外方で少くとも部分的に同
心的に取り囲んでおり、かつ案内装置によって可動コイ
ルの軸線に平行に案内されている。この場合の利点は、
振動が相対的に相互に運動可能な部分の平行な案内部を
貫通して導入されかつ空気ギャップが運動方向に対しほ
ぼ平行に延びる磁界によって貫通されている場合、常に
同一のままのギャップ幅が保持可能であり、これによっ
て振動減衰器が直線状の作用特性を有することができる
という点である。磁場は空気ギャップ内で半径方向に延
びており、そのため静的なバイアスが所定の運動方向で
ばね部材上に形成されるようなことはない。ばね部材が
静的な磁気力によって静的に負荷されないということに
よって、使用期間が長い場合でもばね材料が劣化するよ
うなことはない。振動減衰器は導入された振動を積極的
に減少させることができる。また振動減衰器は、励起さ
れた機械部分の振動をその周波数及び振動強度に応じて
所望の形式で変化させうるように、対応振動を励起させ
ることも狙っている。慣性質量及びばねを備えた振動減
衰器は、これを支承体とは別のケーシングに取り付けて
も宜い。その場合このケーシングは、支承体から離反し
た機械部分の側部に固定される。可動コイル内に交番電
流が導入されると、コップ形磁石と、機械部分に不動に
固定された支持プレートとの間に力が発生し、該支持プ
レートは、一方では慣性質量に支持され、他方では機械
部分に支持されている。この種の構成の場合には、可動
コイルが別個に取り付けられた保持装置によって機械部
分に固定される必要がないという重要な意味を有してい
る。長期の使用期間に亘って良好な使用特性を維持しか
つ制御可能な有効な振動減衰器を種々の組み込み位置に
挿入できるようにするため、可動コイル支持体を形成す
る支持プレートとコップ形磁石との間にばね部材の形状
を成した弾性的な掛止装置が設けられており、該ばね部
材はコップ形磁石を空間的に規定された零位置に保持し
ている。可動コイルに対するコップ形磁石の案内は、コ
ップ形磁石に横方向力が作用した場合でも磁石とコイル
との間に許容不能な摩擦又は力の作用が発生しないよう
な形式で行われる。振動減衰器の慣性質量の大きさは、
振動する構造部分の大きに対する比で１／１００から１
／１０００までと表現することができる。

【０００６】つまり本発明で提案された支承装置の構造
は、低周波振動の外に一般的に高周波寄生振動の大部分
のスペクトルを付加的に受容しかつ補償することができ
る。低周波振動は、自動車ではとりわけ、地上の起伏を
乗り越える際又はエンジンの始動の際に導入され、自動
車ボデーの振動や自動車内室の騒音等を惹き起して乗り
心地の著しい悪化を惹き起すので、これを阻止する必要
がある。

【０００７】自動車の５００乃至１０００Ｈｚの間にあ
る高周波振動は、運動するエンジン部分の実際不完全に
しか達成されえない質量平衡のために発生し、かつエン
ジンに固定された付加装置、駆動ユニット自体及び例へ
ば車輪のような構造グループの固有振動数によって発生
する。この振動は比較的小さな振幅ではあるけれども、
運転中誠に不愉快な鳴動振動として認知される。従って
上述の振動を補償によって絶縁しようとする努力が続け
られている。この振動の補償は、単に１つの入力量に関
連しているだけでなく、１つ又は複数の入力量及び又は
運転状態に依存して経験的に確定されており、その際各
自動車型式に応じて異なった調節作用を付与することが
できる。実際に発生する寄生振動は、本発明の支承装置
によって未だ述べていない形式で排除することができ
る。種々の自動車型式及び回転数に対して補償特性を適
合させることは、とりわけ考え得る運転条件を達成した
最適な有効性が保証されていることによって容易に可能
である。振動減衰器はプロセス制御計算機を介して制御
可能であり、その際プロセス制御計算機は使用特性に応
じて自由にプログラム可能である。プログラムする際制
御量は、基準信号及び別のエンジン及び又は構造部分に
関連した入力量との間に相互関係が形成される。基準信
号に関連したこの付加的な入力量は、例へば挿入された
変速段、スロットルバルブ位置、吸込管内の負圧、エン
ジンから取り出された回転モーメント、並びにエンジン
支承体のばね作用である。プロセス処理計算機には振動
減衰器を制御するため連続的に基準信号がインプットさ
れ、該基準信号に所定の寄生振動を特に代表的な形式で
対置することができる。基準信号及びその他の入力量
は、プロセス制御計算機内で相変位及び又は周波数乗
算、及び又は振幅乗算によって修正され、かつ寄生振動
の最適な補償を行っている。これによって寄生振動を優
れた形式で排除することができる。

【０００８】

【実施例】次に本発明の支承装置を、添付の図面を参照
し乍ら実施例に基いて詳しく説明する。

【０００９】図１には、制御回路と協働している本発明
の支承装置が図示されている。図２及び図３には、この
構成で使用されているのと同じ、有効な振動減衰器の構
造と制御回路とが図示されている。

【００１０】振動する構造部分４の支承装置は、例へば
自動車のボデーのような機械部分３に支持された支承体
２を有している。支承体２はばねによって振動減衰器１
の慣性質量７に連結されている。その際慣性質量７とば
ね部材５とは液体を貫通して接触していない。支承体２
は簡単な構造のゴム支承体及び又は金属支承体から成っ
ている。支承体２と振動減衰器１との連結が、振動する
各構造部分４に発生する総ての寄生振動を補償するのに
役立っている。振動する構造部分は、例へばエンジン、
伝動装置、空調用コンプレッサ、発電機又は自動車の車
輪のような構造グループである。

【００１１】図３には、振動する構造部分４と、該部分
４に固定された、例へばエンジン回転数を測定している
信号発信器２１とが、概略図示されている。自由にプロ
グラム可能なプロセス制御計算機２０には、信号発信器
２１からの基準信号の外に、とりわけ例へば使用変速
段、スロットルバルブ位置、吸気管内の負圧、エンジン
モーメント又はエンジン支承体のばね作用のような別の
入力量が一緒に供給される。入力量は制御ユニット内に
あるプロセス制御計算機で所定のプログラムに対応して
処理されて、基準信号に対し対応する位相位置にもって
こられる。付加的に基準信号の振幅特性及び周波数が変
えられる。このように準備された信号が出力増幅器１９
を介して振動減衰器１に到達する。図２には使用されて
いる有効な振動減衰器が図示されており、該振動減衰器
は往復動可能な機械部分３に固定されている。振動減衰
器１は、機械部分３に結合されている支持プレート１０
を有している。ここに図示された実施例では機械部分３
と支持プレート１０とが相互に螺着されている。振動減
衰器１の慣性質量はコップ形磁石によって形成されてお
り、コップ形磁石は磁石１１と磁石ケーシング１２とを
有している。慣性質量７は磁石ケーシング１２の質量の
変更によって変更可能である。このことによってまた同
じ様に可変なばね部材５の形状によって、振動減衰器１
の固有振動数を所定の値に固定することができる。コッ
プ形磁石は可動コイル６を半径方向で内側及び外側で取
り囲んでいる。可動コイル６は、相対的に運動不能に支
持プレート１０に固定されていて、夫々ここには図示さ
れていない接続部を有しており、かつ供給ユニットによ
り交番電流を負荷せしめることができる。可動コイル６
は機械部分３の運動に対して平行に配置されており、更
にコップ形磁石１１がばね部材５によって支持プレート
１０に振動可能に固定されている。可動コイル６を制御
することによって機械部分３に導入された振動を減少さ
せることができ、又は対応振動を導入することによって
前記振動を減衰させることができる。機械部分３の振動
に依存して交番電流が可動コイル６内に導入されると、
軸方向で互いに隣接して振動可能に相互に掛止された部
分を支持している支持プレート１０と、コップ形磁石と
の間に力が発生するようになる。磁石ケーシング１２は
その外周領域においてプレス部１４によって支持プレー
ト１０の縁部領域１６に結合されており、更に支持プレ
ート１０と縁部領域１６とはエラストマ材料から成るば
ね５によって相互に結合されている。コップ形磁石は、
その外周部の領域において軸方向の突起１８により案内
されて管状に形成されており、かつ相対的に運動不能に
支持プレート１０に固定されている。突起１８はその外
周部の領域に摩擦の小さな表面被膜層１７を有し、該被
膜層１７によって、交番電流が流れた場合に減衰器１の
応答特性が改善される。寄生振動を発生している振動す
る構造部分４は振動減衰器１に結合されている。振動す
る構造部分４に結合された信号発信器２１は電気的な信
号を発信し、該信号は位相関係において質量力によって
惹き起される寄生振動に相対している。つまり下方に向
う構造部分４の移動が、例へば信号発信器２１の正の電
気信号を発生せしめている。この信号は、プロセス制御
計算機２０内で回転数やその他の入力量に対応して処理
されかつ振動減衰器１に伝達される。その結果振動減衰
器１が構造部分の運動に対抗するようになる。つまりこ
の場合は上方に向って運動するようになる。従って寄生
振動の完全な補償が実現される。従って総てのその他の
寄生振動が励起されるが、これらは正確に規定された回
転数に依存する位相関係にある。この関係がプロセス制
御計算機２０内でプログラムされ、かつ適した基準信号
及び入力量に対応して呼び出される。

【図面の簡単な説明】

【図１】協働状態にある本発明の支承装置の図である。

【図２】有効な振動減衰器の断面図である。

【図３】有効な振動減衰器の制御装置の図である。

【符号の説明】

１振動減衰器２支承体３機械部分４構造部分５ばね部材６可動コイル７慣性質量１０支持プレート１１磁石１２磁石ケーシング１４プレス部１６縁部領域１７表面被膜層１８突起１９出力増幅器２０プロセス制御計算機２１信号発信器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動する構造部分のための支承装置であ
って、機械部分（３）上に支持された支承体（２）と、
ばね部体によって支承体（２）上に支持された支持支承
部と、駆動装置の駆動に伴って導入される振動の方向に
対し平行に往復動することのできる慣性質量（７）とを
有し、該慣性質量（７）は、弾発状に支承されていて励
起された振動に対し反対方向に運動可能であり、かつば
ね（５）によって支承体（２）に結合されている形式の
ものにおいて、慣性質量（７）とばね（５）とが液体に
よって接触させられていないことを特徴とする支承装
置。
【請求項２】慣性質量（７）及び振動する構造部分
（４）の夫々の大きさの比が１／１００乃至１／１００
０であることを特徴とする、請求項１記載の支承装置。
【請求項３】慣性質量（７）とばね（５）とが別個の
ケーシング（１２）に受容されていることを特徴とす
る、請求項１又は２記載の支承装置。
【請求項４】ケーシング（１２）が支承体（２）とは
反対側で機械部分に固定されていることを特徴とする、
請求項３記載の支承装置。