JPS616020A - 自動車の振動吸収装置 - Google Patents

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】 意１ユ（７）　ＩＪ　Ｊ’ｌｌ　：釈」この発明は、自
動車の低周波振動を吸収させる振動吸収装置に関するも
のである。

菜】μｌ創権 一般に自動車の低周波振動は、 ■エンジンアイドリング時の回転変動 ■タイヤ質量分野の不均一およびタイヤ周のゴム硬度の
不均一 ■タイヤ摩耗の不均一 ■ブレーキ装置の回転部分の不均一 等に起因して生ずることが知られている。

この様な原因によって例えば第８図、第９図に示した自
動車が低周波で振動した場合、その振動成分には種々の
ものが含まれる。このうち特に自動車の乗り心地に影響
を与えるものは、ばね上質量やばね下質量の振動と、車
体１の弾性振動である。尚、ばね上質量の振動の主なも
のには／＜ウンシング（Ｚ軸方向の並行振動）、ピッチ
ング（Ｘ軸回りの回転振動）、ローリング（Ｙ軸回りの
回転振動）があり、車体１の弾性振動には車体１の曲げ
振動やねじり振動がある。

ところで、上述のように車体１が低周波で振動させられ
た場合、ステアリング系も振動させられてハンドル２も
振動させられる。このステアリング系の振動は運転感覚
に影響を及ぼすものである。

このステアリング系のステアリングボスト３の振動加速
度振幅とエンジン回転数との関係は第１０図に示した様
になる。この第１０図に示したステアリ“ンク振動曲線
Ａによれば、エンジン回、転数が略６６０ｒｐｍのとき
に車体１の曲げ共振によるステアリングボスト３の振幅
ピークａが存在し、エンジン回転数が略９００ｒｐｍの
ときにステアリングボスト３の共振による振幅ピークｂ
が存在する。尚、第９図中、破線Ｂは車体１の曲げ振動
の節を示したものである。

この様に車体１の曲げ共振はエンジンアイドル設定回転
域に存在し、この様な現象は殆んどの車種で生ずること
が知られている。尚、振動系に悪影響を及ぼすのは２次
成分であることから、ピークａにおける振動周波数は略
２２Ｈｚとなり、ピークｂにおける振動周波数は略３０
Ｈｚとなる。

この様な低周波振動は、シート４に伝わり乗員に不快感
を与えると共に、ステアリング系を振動させてドライバ
ーの運転感覚を大巾に害するものであった。

そこで、この様な低周波振動をできるだけ抑制するため
の構造が従来から種々考えられている。

この構造としては例えば特開昭５７−８４２２３号公報
に示した様な自動車の振動吸収装置がある。この振動吸
収装置は、第１１図、第１２図に示した様にラジェータ
５の下端部をファーストクロスメンバー６上にバンパー
ラバー７を介して支持させると共に、ラジェータ５の上
端部をラジェータサポートコア８にバンパーラバー９を
介して装着し、バンパーラバー７．９によ　ラジェータ
５の固有振動数を２０Ｈｚ〜３０Ｈｚに設定することに
より、ラジェータ５をダイナミックダンパとしたもので
ある。

この様な振動吸収装置によれば、理論上はラジェータ５
の固有振動数が車体ｌの曲げ共振振動数からずれるので
、ラジェータ５が純粋にバウンス共振した場合には、ス
テアリング系が第１３図のステアリング振動曲線Ｃの如
く振動する。従って、理論上、ラジェータ５をダイナミ
ックダンパとして用いた場合には、用いない場合に較べ
て、ステアリング系の振動を全体的に低くできる。

■が　　しようと　る ところが、現実のラジェータ５の振動にはバウンシング
、ピッチング、ローリング等の振動成分が含まれており
、このバウンシングとピッチングは連成して現われる。

また、第１４図に示した様に。

エンジン１０の左右には、異なる寸法の部品例えばイン
テークマニホールド１１．エアクリーナ１２、エキゾー
ストマニホールド１３等その他の部品が配設される。こ
のために、エンジン１０の重心ＥＧやラジェータ５の重
心ＲＧが車体１の中心Ｘ軸上になく左又は右にずれてい
ると共に、これらの重心ＥＧ、　ＲＧも互いにずれてい
る。しかも、この様な重心ＥＧ。

ＲＧのずれや他の設計上の原因によって、ラジェータ５
のピッチングとバウンシングの固有振動数が比較的近く
に存在していた。

これの振動加速度振幅レベルを計算してみると、第１６
図に示されるように曲線ＣＬとなって欲しいものが曲線
Ｃにとしかならない。

この結果、ラジェータ５のバウンス固有振動数を車体１
の曲げ共振振動数からずらしても、ラジェータ５のピッ
チング固有振動数は車体１の曲げ共振振動数の範囲内に
依然として存在することになる。

従って、ラジェータ５を上述の様にダイナミックダンパ
として利用しようとしても、現実にはステアリング系の
振動には第１５図のステアリング振動曲線Ｃ′の如くに
しかならず、利用しない場合に比べてステアリングの振
幅を若干低減させることができても、ステアリングの振
幅を第１３図のステアリング振動曲線Ｃの如く充分に低
減させることが難しいものであった。

このため現実的な対応策を施して上述の様なラジェータ
５のバウンシングとピッチングの達成振動を含むステア
リング振動曲線を第１５図のステアリング振動曲線Ｄ（
現実的理想の撮動曲線）に近づけるのが望ましい。尚、
ステアリング振動曲線りはラジェータ５がバウンシング
とピッチングをしたと仮定したときのものである。振動
加ｉ度振幅レベルの計算でみると、第１６図に示される
曲線Ｅになることが望ましい。

一方、エンジン１０が回転変動によってハンチングした
場合には、このハンチングによってラジェータ５も振動
する。この際、エンジン１０の振動によりラジェータホ
ース１４．１５が引っ張られるか、圧縮されるかして、
ラジェータ５が強制的にローリングさせられることがあ
る。この様なローリンクによってエンジン１０とラジェ
ータ５が相対的に大きく変位させられたときには、ラジ
ェータホース１４．１５が冷却ファンやその他の部品と
ま＼干渉したりする虞れがあり、決して望ましくなかっ
た。

しかも、この様なローリングによってラジェータ５の振
動特性が設計上のものと変ってしまって、最も効かせた
い周波数域ではラジェータ５がダイナミックダンパとし
て機能しないものであった。

且里久ｌ煎 そこで、この発明は、自動車の低周波振動を吸収するの
にラジェータホースの利用によって簡易に現実的理想の
振動状態に近づけることができると共に、エンジン振動
による引張力がラジェータホースを介してラジェータに
伝わるのを防止できる自動車の振動吸収装置を提供する
ことを目的とするものである。

問題点を　決するための手 この目的を達成するため、この発明は、エンジンの冷却
水通路とラジェータとを弾性を有するラジェータホース
で接続し、前記ラジェータを弾性体を介して車体に装着
すると共に、前記弾性体によるラジェータのバウンス固
有振動数を車体曲げ共振振動数およびステアリングポス
ト共振振動数と重合しない域の振動数に設定した自動車
の振動吸収装置において、前記ラジェータホースのラジ
ェータ側端部近傍の部分を車体に固定することにより、
前記ラジェータのピッチング固有振動数とバウンス固有
振動数を離して設定した自動車の振動吸収装置としたこ
とを特徴とするものである。

作　　　用 この様な構成によれば、ラジェータホースのラジェータ
側の端部のばね定数は横方向が上下方向に較べて十分大
きくしであるのでピッチング共振にのみ作用してバウン
ス共振には作用しなｔ＼。しかも、ラジェータ及び弾性
体は車体の曲げ共振周波数やステアリングボスｈの共振
周波数で１ま共振せず、これらを抑制する。一方、エン
シ゛ンカへ振動してラジェータホースが引っ張られたり
、圧縮させられたりしても、この引張力又は圧縮力番ヨ
ラジエータに伝わらない。これによって、ラジェータは
ラジェータホースを介して強制的にローリンク゛させら
れることはない。この結果、ラジェータとエンジンとの
相対変位が大きくならないので、ラジェータホースが他
の部品と干渉する様なことも避けられる。

夫」Ｌ匠 以下、この発明の一実施例を第１図〜第９図しこ基づい
て説明する。

第１図において、１６は自動車の車体、１７番ま車体１
６に装着されたステアリングポスト、１８１まステアリ
ングポスト１７に装着されたステアリングツ）ンドル（
以下単にハンドルと略称）である。また、１９１ま東体
１６のエンジンルーム、２０はエンジンル−ム１９内に
配設されたエンジン、２１はエンジ゛ン２０のインテー
クマニホールド、２２はエンジ′ンのエキゾーストマニ
ホール阻２３はエンジンルーム１９内し；配設さ扛たラ
ジェータである。

ラジェータ２３の下端部はファーストクロスメンバー２
４上にバンパーラバー２５（弾性体）を介して支持され
、ラジェータ２３の上端部はラジェータコアサポート２
６の上端部にバンパーラノ＜−２７（弾性体）を介して
装着されている。（第１図、鯖２図参照）。

２８はエンジン２０の冷却水通路（図示せず）の流出口
とラジェータ２３の流入口２３ａとを接続して〜）るラ
ジェータホース、２９はエンジン２０の冷却水通路の流
入口とラジェータ２３の流出口２３ｂとを接続している
ラジェータホースである。

２８ａはラジェータホース２８のラジェータ２３側端部
、２９ａはラジェータホース２９のラジェータ２３側端
部、３０はラジェータホース２８の端部２８ａ近傍とラ
ジェータコアサポート２６との間に配設した取（寸ブラ
ケット、３１はラジェータホース２９の端部２９ａ近傍
とラジェータコアサポート２６との間に配設した取付ブ
ラケットである。

取付ブラケット３０は、第３図、第４図に示した如く、
平板状の本体３０ａと、これの一端に設けられた取付基
部３０ｂと、本体３０ａの他端部に一体に設けられた円
形のホース保持部３０ｃと、ホース保持部３０ｃに連設
された締付端部３０ｄを有する。また、取付ブラケット
３１は、第５図、第６図に示した如く平板状の本体３１
ａと、これの一端に設けられた取付基部３１ｂと、本体
３１ａの他端に一体に設けられた円形のホース保持部３
１ｃと、ホース保持部に連設された締付端部３１ｄを有
する。

取付ブラケット３０の取付基部３０ｂはボルト３２を介
してラジェータコアサポート２６に固定′され、取付ブ
ラケット３１の取付基部３１ｂはポル１−３３を介して
ラジェータコアサポート２６に固定されている。

また、取付ブラケット３０のホース保持部３Ｑｃ内には
ラジェータホース２８の端部２８ａ近傍の部分が挿入さ
れ、取付ブラケット３１のホース保持部３１ｃ内にはラ
ジェータホース２９の端部２９ａ近傍の部分が挿入され
ている。しかも、取付ブラケット３０の本体３０ａと締
付端部３０ｄはボルト３４、ナツト３５を介して固定さ
れ、取付ブラケット３１の本体３１ａと締付端部３１ｄ
はボルト３６、ナツト３７を介して固定されている。こ
の固定によって、ラジェータホース２８の端部２８ａ側
近傍の部分にはホース保持部３０ｃが締付固定され、ラ
ジェータホース２９の端部２９ａ側近傍の部分にはホー
ス保持部３］ｃが締付固定されている。

一方、」二連のバンパーラバー２５．２７によるラジェ
ータ２３のバウンス固有振動数遍は、車体曲げ共振振動
数ｆｅおよびステアリングポスト共振振動数ｆｓと重合
しない域の振動数に設定されている。

例えば、車体曲げ共振振動数ｆｌｌＩを２２Ｈｚ、ステ
アリングポスト共振振動数ｆｓを３０Ｈｚとすると、ラ
ジェータ２３のバウンス固有振動数ト８は２２Ｈｚ＜　
Ｉｐｅ　＜３０）１ｚになる様に設定されている。

また、ラジェータホース２８．２９の端部の弾性力によ
るラジェータ２３のピッチング固有振動数毎は、ステア
リングポスト共振振動数ｆｓよりも充分大きく設定され
ている。例えば、ステアリングボスＩ・共振振動数ｆｓ
を上述の如（３０Ｈｚとすると、ラジェータ２３のピッ
チング固有振動数ｈｐは略５０　Ｈｚに設定されている
。このピッチング固有振動数赫はラジェータホース２８
．２９の車体側への固定位置を変えることにより変更で
きる。すなわち、第７図に示した流入口２３ａの端と取
付ブラケット３０までの長さをｎｌとし、流出口２３ｂ
の端と取付ブラケット３１までの長さをＩＬｚとすると
、長さＤＩ、＋１２を調整することにより、ラジェータ
５の振動特性を変えることができる。図中、３８．３９
はラジェータホース２８．２９の端部２８ａ　、　２９
ａを流入口２３ａ、流出１コ２３ｂに固定している固定
バンドである。

次に、この様な構成の自動車の振動吸収装置の作用を説
明する。

上述の構成におけるラジェータホース２８．２９の端部
２８ａ、　２９ａの軸方向（車体１６の横方向）Ｘのバ
ネ定数は、上下方向Ｚのバネ定数に比べて充分大きく設
定されている。これによって、端部２８ａ　、　２９ａ
のバネ力はラジェータ２３のピッチング共振にのみ作用
して、バウンス共振には作用しない。すなわち、端部２
８ａ、　２９ａのバネ力は、　５０Ｈｚより低い振動周
波数域でラジェータ２３のピッチングのみを抑制する様
に作用して、バウンス共振を抑制する様なことがない。

この結果、ラジェータ２３は、バンパーラバー２５゜２
７の作用により偏の範囲すなわち２２Ｈｚ＜　ｌａｐ　
＜　３０Ｈｚの範囲内でバウンス共振する。しかし、そ
のバウンス共振振幅は、ラジェータのバウンス固有振蛎
数偏の範囲内すなわち２２）１ｚ　＜　Ｉｈａ　＜　３
０）１ｚの範囲内でピークとなり、２２１（ｚ又は３０
Ｈｚに近づくにつれて小さくなる。すなわち、２２Ｈｚ
、　３０ｔ＋ｚでは、ラジェータ２３が自己の質量によ
る慣性力とバンパーラバー２５、２７の作用により殆ん
ど振動しなくなる。従って、車体側からラジェータ２３
側に２２）１ｚ又は３０ｔｌｚの振動が入力されると、
この振動入力によりバンパーラバー２５．２７のみが圧
縮、非圧縮状態又は曲げ状態になり、２２Ｈｚ又は３０
）１ｚの車体側の振動をラジェータ２３の質量が抑制す
る。この様に、ラジェータ２３は２２Ｈｚ、　３０１（
ｚでダイナミックダンパとして作用して、２２Ｈｚ、　
３０１１ｚのの車体側の振動を抑制する。

従って、エンジン２０の回転数が６６Ｏｒｐｍ　（２次
成分２２Ｈｚ）のときに車体１６に曲げ共振が生じよう
とし、エンジン２０の回転数が９００ｒｐｍ（２次成分
３０Ｈｚ）のときにステアリングポスト１７が共振しよ
うとしても、ラジェータ２３とバンパーラバー２５．２
７の作用により車体１６の曲げ共振やステアリングポス
ト１７の共振が抑制される。

一方、エンジン２０の回転変動によりエンジン２０がハ
ンチングして、ラジェータホース２８．２９に引張力又
は圧縮力が作用しても、この引張力又は圧縮力は取付ブ
ラケット３０．３１によってラジェータ２３には作用し
ない。この結果、ラジェータ２３にはエンジン２０のハ
ンチングによるローリングが生じないので、この際、ラ
ジェータポース２８．２９が大きく変位させられて他の
部品に干渉したり、ラジェータ２３の撮動特性が変った
りすることがない。

ｌ覧血腹果 この発明は、以上説明したように、エンジンの冷却水通
路とラジェータとを弾性を有するラジェータホースで接
続し、前記ラジェータを弾性体を介して車体に装着する
と共）；、前記弾性体１；よるラジェータのバウンス固
有振動数を１１体曲げ共振振動数およびステアリングポ
スト共振振動数と重合しない域の振動数に設定した自動
車の振動吸収装置において、前記ラジェータホースのラ
ジェータ側端部近傍の部分を車体に同定することにより
、前記ラジェータのピッチング固有振動数とバウンス固
有振動数を離して設定した自動車の振動吸収装置とした
ので、ラジェータの質量と弾性体とによって車体曲げ共
振とステアリングポストの共振を充分に抑制して、自動
車の振動を簡易に現実的理想の振動状態に近づけること
ができる。しかも、エンジン振動による引張力又は圧縮
力がラジェータホースに作用しても、この引張力又は圧
縮力はラジェータに伝わらないので、エンジンのハンチ
ング等の振動によってラジェータがローリンクすること
はない。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明に係る自動車の振動吸収装置の一実施
例を示す平面図、第２図は第１図のＤ−■線に沿う断面
図、第３図は第１図の■の拡大図、第４図は第３図の■
−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は第１図の■の拡大図５
第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ線に沿う断面図、第７図は
第１図に示した振動吸収装置の概略説明図、第８図は従
来の自動車の振動を説明する斜視図、第９図は第８図に
示した自動車の側面図、第１０図は第８図に示した自動
車のステアリング振動特性曲線図、第１１図、第１２図
は従来の自動車の振動吸収装置の概略説明図、第１３図
は第１０図のステアリング振動曲線と理論上の振動曲線
どの関係を示すステアリング振動特性曲線図、第１４図
は従来のエンジンの重心とラジェータの重心との関係を
示す自動車の平面図、第１５図は第１Ｏ図のステアリン
グ振動曲線と従来及び理論上のステアリング振動特性曲
線との関係を示すステアリング振動特性曲線図、第１６
図は車体振動の理論値ど現実値との関係を示す振動特性
曲線図である。 １６・・車体、　　　　　１７・・・ステアリングポス
ト、２０・・エンジン、　　　２３・・・ラジェータ、
２３ａ・・・流入口、　　　　２３ｂ・・・流出口、２
５．２７・・・バンパーラバー（弾性体）、２８．２９
・・・ラジェータホース、 ２８ａ　、　２９ａ・・・端部、　　　３０．３１・・
取付ブラケット。 第１図 第３図 第１１図 第１２図 ｒ 第１３図 ６６０（２２Ｈｚ） エンジン回転数＜ｒｐｍ） 第１４図 第１５図 第１６図 周波数［Ｈｚ］ 手続補正書（自発） 昭和５９年７月１２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンの冷却水通路とラジエータとを弾性を有するラ
   ジエータホースで接続し、前記ラジエータを弾性体を介
   して車体に装着すると共に、前記弾性体によるラジエー
   タのバウンス固有振動数を車体曲げ共振振動数およびス
   テアリングポスト共振振動数と重合しない域の振動数に
   設定した自動車の振動吸収装置において、 前記ラジエータホースのラジエータ側端部近傍の部分を
   車体に固定することにより、前記ラジエータのピッチン
   グ固有振動数とバウンス固有振動数を離して設定したこ
   とを特徴とする自動車の振動吸収装置。