JPH02217642A - 防振装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の支持装置を介して車体と結合されてい
る防振体を備え、前記複数の支持装置がそれぞれ防振弾
性体と防振緩衝体とを有している防振装置に関するもの
である。

〔従来の技術と問題点〕

安定な屋根構造を備えていない自動車、特にキャブリオ
レーとかトラックの場合、弾性による低振動数範囲のね
じり固有振動が生じる。これはこの種の自動車の場合ね
じり剛性が著しく小さいからである。ねじり剛性が小さ
いと、例えば平坦でない道路を走行するときに「小刻み
振動」が生じる。

上記の小刻み振動を防止するためにキャブリオレーに取
付けられる防振装置はすでに公知である。

公知の防振装置は比較的重い防振体から成り、該防振体
は液圧緩衝手段を備えた４つのゴム支持要素を介して車
体と結合されている。この防振装置の欠点は、その固有
振動数を自動車のねじり振動の固有振動数に正確に同調
させねばならないことである。この同調を行なうには、
防振装置の支持装置の剛性を示す値を正確に維持させる
必要がある。また、この防振装置によってカバーされる
振動数範囲を十分広くして、防振装置及び自動車の製造
公差を補償するには、比較的重い防振装置を取付けねば
ならないことも欠点である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、従来の前記欠点を解消し、広い振動数
範囲で自動車のねじり固有振動数を効果的に弱めさせる
防振装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記課題を解決するため、防振体が片側で枢
着部のまわりに旋回可能に支持されていることと、防振
体が前記片側に対向する他の側で少なくとも１つの支持
装置を介して車体で支持されていることと、防振体及び
支持装置の少なくとも一方が前記枢着部に対して位置調
整可能に配置されていることとを特徴とするものである
。

〔発明の作用及び効果〕

本発明による防振装置の固有振動数を算出するにあたっ
て防振装置は一種の振り子と見なされる。

即ち。

Ｃ：支持装置のばね剛さ（Ｎ　／　ｅｒａ　）ｍ：防振
体の有効重量Ｃｋｇ’） θ：旋回点のまわりでの防振体の慣性モーメント（ｋｇ
−ｍ２） ａ：枢着部と支持装置の距離（ｎｌ） ｂ：枢着部と重心の距離（ｏｎ） ｆ：固有振動数（１／ｓ） なる量を に代入すると。

なる式が得られる。

従って防振装置の固有振動数は、距ｌ！ｌ！ｉａを変え
て有効な回転剤さ　ｃ　”　ａ２　を変えることにより
調整することができる。また防振装置の固有振動数は、
距離すを変えて有効な慣性モーメントθ＋ｍｂ”を変え
ることにより調整することができる。

上記の説明から明らかなように、防振装置の固有振動数
は回転剤さＣが一定のとき、及び防振体の重量ｍが一定
のときに可能である。防振装置の固有振動数の調整は、
防振体及び支持装置の少なくとも一方を変位させること
により簡単に行なうことができる。本発明による防振装
置を用いると。

個々の自動車の振動特性を最適に調整することができる
。本発明による防振装置によって調整可能な振動数範囲
は、少なくとも、大量生産される自動車のねじり固有振
動数のばらつき範囲に等しい。

さらに防振装置の重量を最小に抑えられるという利点が
ある。防振装置を本発明にしたがって構成することによ
り十分な安定性が保証され、その結果防振装置が傾動す
ることはない。またユニット構成の本発明による防振装
置は同じ構成のままで種々の自動車に使用することがで
きる。車体の一部を防振体として使用すれば、さらに軽
量にすることができる。このためには自動車のバッテリ
が特に適している。上述したように距離すを変化させる
ために防振体を直接変位させることができる一方、付加
体を回転枢着部に対して変化させることができる。さら
に、防振装置の固有振動数の調整を常に自動車のその都
度のねじり固有振動数に同調させることができるという
利点もある。このことは、自動車のねじり固有振動数を
知覚可能にシフトできるので、重要である。屋根がオー
プンの自動車、または閉じた自動車、或いはハードトッ
プの自動車であれば、ねじり固有振動数は異なる。また
自動車の積載状態がねじり固有振動数に影響を与える。

自動車のねじり固有振動数に対して防振装置の固有振動
数を自動的に調整することは、防振装置を調整回路に組
み込むことによって可能になる。調整回路の種々の作動
態様により、防振装置の固有振動数を自動車のその都度
のねじり固有振動数に緩速にまたは迅速に調整すること
ができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する前に、す
でに公知になっている防振装置を第１図と第２図を用い
て簡単に説明しておく。

第１図と第２図に図示した公知の防振装置は。

キャブリオレーのトランク室内にして自動車のバッテリ
の下方に設けられている。防振体２′としては直方体状
の綱体が用いられる。この直方体状の綱体は４つの棒状
の足部４′を介してその下に設けられる支持装置５′で
支持されている。支持装置５′はそれぞれ車体１′に連
結されている。

各支持装置５′は防振弾性体１０’と、これに対して並
列に接続される液圧式の振動緩衝装置２０’から構成さ
れている。この防振装置を自動車の振動特性に同調させ
るためには、防振装置の支持装置の剛性が小さな製造公
差の範囲内にあること。

防振体２′の重量が比較的重く、第１図と第２図に図示
した例の場合約２２ｋｇであることが必要である。しか
し防振体２′の重量が重いと大きな傾動モーメントが生
じるので、防振装置の支持に問題が生じる。

第３図と第４図は、固有振動数を手動で調整できるよう
にした本発明による防振装置の第１実施例である。防振
体２′は直方体４０として形成されている。直方体４０
は、片持ち板３０上に設けたガイド３１．４１を介して
スピンドル４５により移動可能に配置されている。片持
ち板３０はその一端にて枢着部６の軸線７のまわりに旋
回可能に支持されている。片持ち板３０の他端は２つの
支持装置５の足部４を介して支持されている。２つの支
持装置５はそれぞれ防振弾性体１０と、これに対して並
列に接続される防振緩衝体２０から構成されている。第
４図かられかるように、２つの支持装置５は板１１を介
して互いに連結されている。板１１は中心にスピンドル
１３のためのナツト１２を有している。スピンドル１３
の他端は回転枢着部６のアーム８で支持されている。板
１１の車板１側には、ガイド１５のための案内溝１４が
形成されている。ガイド１５は車体１に直接固定するか
、もしくは板１６を介して車体１に固定することができ
る。防振体２を移動させるためのスピンドル４５はその
両端において２つの支持アーム４６と４７で支持されて
いる１回転運動を伝達させるため、防振体２の直方体４
０にナツト４４が形成されている。スピンドル４５は位
置調整装置４８を介して回転せしめられ、従って直方体
４ｏの位置が調整される。これに対応する位置＠整装置
１７がスピンドル１３にも設けられている１図示した実
施例では、ガイド３１，４１及び１４、．１５は鯖つぎ
ガイドとして形成されている。

第３図においてａは、２つの支持装置５の回転枢着部６
の間隔である。またｂは、直方体４０の重心と回転枢着
部６との間隔である。

第５図と第６図は１本発明による防振装置の第２実施例
である。この実施例においては、付加体３を変位させる
ことによって防振装置の固有振動数を変化させる。付加
体３を変化させることによって防振体の重心の位置が変
化し、従って回転枢着部６に対する間隔すも変化する。

よって、付加体３が回転枢着部６のすぐ近くにあれば防
振装置の固有振動数は高く、付加体３が支持装！！！５
の近くに位置調整されていれば防振装置の固有振動数は
低い。付加体３としては直方体２２が用いられる。直方
体２２はねじ２３を介して片持ち板３゜の長穴３３で案
内される。ねじ頭２４は直方体を係止させ、一方ねじ２
３の他端はナツト２５で止められている。ナツト２５は
長穴３３の横で片持ち板３０で支持されている。防振体
４０に設けた溝３４はナツト２５の大きさに応じて形成
されている。

第７図は１本発明による防振装置の第３実施例である。

この実施例では、スピンドル２７とこれに取付けた調整
装置２８とを介して付加体３が変位する。付加体３の防
振体２２にはスピンドル２７のためにナツト２９が形成
されている。

第８図は、本発明による防振装置の第４実施例である。

この防振装置は調整回路に組み込まれており、自動車の
ねじり固有振動数の変化に応じて自動的に調整される。

調整回路はセンサ５０を有している。センサ５０は自動
車の瞬間のねじり固有振動数、即ち調整量の目標値を得
るための値を検出する０本実施例では、センサ５０は自
動車のねじり加速度を検出する。ねじり加速度は測定値
変換器５１においてねじり固有振動数、即ち倍率関数（
Ｖａｒｇｒ６Ｂｅｒｕｎｇｓｆｕｎｋｔｉｏｎ）に換算
される１回転枢着部６には第２のセンサ５２が設けられ
、該第２のセンサ５２は片持ち板３０の回転角の変化を
検出する。この回転角の変化を示す値は第２の測定値変
換器５３に送られる。第２の測定値変換器５３は測定値
から防振装置の瞬間の固有振動数または倍率関数、即ち
調整量の実際値を検出する。

防振装置或いは自動車の変換値は、目標値と実際値の差
を形成する目標値・実際値比較器５４に送られる。検出
した目標値と実際値の差は調整器５５に送られ、該ｇ１
１整器５５は不連続な時点で調整量を生じさせる。この
調整量に応じて位置調整装置５６が操作され、該位置調
整装置５６は調整量を、即ち防振装置の固有振動数を調
整する。第８図に示すように位置調整装置５６は１位置
調整モータ５７と、該位置調整モータ５７によって駆動
されるスピンドル装置５８から形成されている。

スピンドル装置５８は、スピンドルが回転運動を行なう
ときに付加体３の位置を変化させる。第８図に図示した
実施例を用いると、防振装置の固有振動数にほとんど変
動が生じないように追値制御する（ｅｊ、ｎｅ　ｑｕａ
ｓｉ−ｓｔａｔｉｏｎ：；ｒｅ　Ｎａｃｈｆｉｉｈｒｕ
ｎｇ）ことができる。この目的のため、センサ５０と５
２は所定の時間間隔で自動車のねじり振動数の瞬間値を
、即ち防振装置の固有振動数の瞬間値を検出する。この
ため測定値変換器５１．５３はそれぞれ例えば走査部材
を有している。付加体３は前記所定の時間間隔で位置調
整される。図示した実施例の場合再調整は例えば１０分
の間隔で行なわれる。

第９図は、防振装置の固有振動数を常に自動車の瞬間の
ねじり固有振動数に適合させるようにした本発明による
防振装置の第５実施例である。調整回路は２つのセンサ
５０，５２と、２つの測定値変換器５１，５３と、目標
値・実際値比較器５４と、比例式積算差分調整器５５と
、位置調整装置５６から成っている。場合によっては迅
速に変化する調整量を伝達させるためには、位置調整装
［５６がこれに応じて迅速に調整量を伝達させることが
できねばならない。このため位置調整装置５６は例えば
電気力学的な励磁装置、もしくは液圧サーボ調整される
位置調整シリンダである。励磁装置もしくは位置調整シ
リンダは例えば防振装置の望しい剛性及び／または緩衝
をシミュレートする。位置調整装置５６は支持装置５に
並列に接続させることができる。

防振装置２、付加体３、または支持装置５を別個に位置
調整することができる一方、これらの構成要素の組み合
わせ調整も可能である。本発明による防振装置も通常ど
おり自動車のトランク室に設けられる。トランク室に設
けると、防振装置が自動車のねじり振動に対して大きな
効果をもっているので有利である。

第１０図は、自動車の振動の振幅を縦軸に、振動数を横
軸にとったグラフである。このグラフには３つの曲線３
５，３６．３７が示されている。

曲線３５は、防振装置を備えていない自動車の振動特性
を表わしている。曲線３６は、従来の防振装置を備えた
自動車の振動特性を表わしている。

曲線３７は、第３図から第８図までに図示した本発明に
よる防振装置を備えた自動車の振動特性を表わしている
。

第１１図は、ねじり自由度における自動車の運動の倍率
関数Ｖと振動比ηとの関係を示すグラフである。このグ
ラフには３つの曲、１５９，６０゜６１が示されている
。破線で示した曲線５９は、防振装置の固有振動数が高
すぎる場合の倍率関数Ｖに相当している。実線で示した
曲線６０は、防振装置の固有振動数が低すぎる場合の倍
率関数Ｖに相当している。−点鎖線で示した曲線６１は
。

防振装置が最適に調整されている場合の倍率関数Ｖに相
当している。第８図と第９図に図示した調整回路により
、防振装置の固有振動数が高すぎることも低すぎること
も避けられ、曲線６１に応じて調整された固有振動数が
得られる。

次に、本発明の実施態様を列記しておく。

（１）防振体（２，３）がガイド（３１，４１；３３．
２５；２７；５８）を介して片持ち板（３０）と結合さ
れ、該片持ち板（３０）はその一端にて枢着部（６）で
支持され、他端にて支持装置（５）に載置されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の防振装置。

（２）防振体（２，３）が車体の一部分であることを特
徴とする請求項１または上記第１項に記載の防振装置。

（３）防振装置の固有−振動数を、支持装置（５）と枢
着部（６）との距離（ａ）を変えることによって調整可
能にしたことを特徴とする請求項１、上記第１項または
第２項に記載の防振装置。

（４）防振装置の固有振動数を、防振体（２，３）と枢
着部（６）との距離（ｂ）を変えることによって調整可
能にしたことを特徴とする請求項１または上記第１項か
ら第３項までのいずれか１つに記載の防振装置。

（５）防振体が主防振体（２）と付加防振体（３）から
成っていることを特徴とする請求項１または上記第１項
から第４項までのいずれか１つに記載の防振装置。

（６）防振装置の固有振動数の調整を手動で行なうよう
にしたことを特徴とする請求項１または上記第１項から
第５項までのいずれか１つに記載の防振装置。

（７）防振装置の固有振動数の調整を、ｉＩ！ｌ整回路
によって自動的に行なうようにしたことを特徴とする請
求項１または上記第１項から第６項までのいずれか１つ
に記載の防振装置。

（８）調整回路が以下の構成要素を有していること、即
ち。

測定値変換器（５１）で変換後向動車の瞬間のねじり固
有振動数を得るための測定値、即ち調整量の目標値を得
るための測定値を検出する第１のセンサ（５ｏ）と、 測定値変換器（５１）で変換機防振装置の瞬間の固有振
動数を得るための測定値、即ち調整量の実際値を得るた
めの測定値を検出する第２のセンサ（５２）と、 前記両センサ（５０，５２）が接続され、目標値と実際
値の差を形成する目標値・実際値比較器（５４）と、 目標値と実際値の羞に依存して位置調整量を生じさせる
調整器（５５）と、 位置調整量に依存して調整量を、即ち防振装置の固有振
動数を設定する位置調整装置（５６）とを有しているこ
とを特徴とする、上記第７項に記載の防振装置。

（９）調整器（５５）が比例式積算差分調整器であるこ
とを特徴とする。上記第８項に記載の防振装置。

（１０）測定値変換器（５１と５３）がそれぞれ走査部
材を有し、該走査部材は、所定の時間間隔で目標値また
は実際値を目標値・実際値比較器（５４）に送って準定
常的な追値制御を行なうようにしたことを特徴とする、
上記第８項に記載の防振装置。

（１１）位置調整装置（５６）は支持装置（５）であり
、調整可能なばね剛さ及び緩衝の少なくとも一方を生じ
させることを特徴とする請求項１または上記第１項から
第１０項までのいずれか１つに記載の防振装置。

（１２）位置調整装置（５６）が支持装置（５）に並列
に接続され、調整可能なばね剛さ及び緩衝の少なくとも
一方を生じさせることを特徴とする、上記第７項から第
１０項までのいずれか１つに記載の防振装置。

（１３）位置調整装置（５６）が電子力学的な励磁装置
または液圧サーボ調整される位置調整シリンダであるこ
とを特徴とする請求項１または上記第１項から第１３項
までのいずれか１つに記載の防振装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の防振装置の平面図、第２図は第１図の防
振装置を前から見た図、第３図は本発明による防振装置
の第１実施例の側面図、第４図は第３図の防振装置を前
から見た図、第５図は本発明による防振装置の第２実施
例の部分断面図、第。６図は第５図の線［−１による断
面図、第７図は本発明による防振装置の第３実施例の側
面図、第８図は調整回路において防振装置の固有振動数
を自動車のねじり固有振動数に同調させるようにした第
４実施例の側面図、第９図は同様に調整回路のなかに組
込まれた本発明による防振装置の第５実施例の側面図、
第１０図は防振装置の取付けによって変化する自動車の
ねじり固有振動数を示すグラフ、第１１図は防振装置を
最適に同調させた場合と最適に同調させない場合とで自
動車の振動特性にどのような影響を与えるかを示すグラ
フである。 １・・・・・・車体 ３・・・・・・付加体 ６・・・・・・枢着部 ２０・・・・・・防振緩衝体 ２・・・・・・防振体 ５・・・・・・支持装置 １０・・・・・・防振弾性体 〜、５ Ｆ７ｇ、７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の支持装置（５）を介して車体（１）と結合
   されている防振体（２、３）を備え、前記複数の支持装
   置（５）がそれぞれ防振弾性体（１０）と防振緩衝体（
   ２０）とを有している防振装置において、 防振体（２、３）が片側で枢着部（６）の まわりに旋回可能に支持されていることと、防振体（２
   、３）が前記片側に対向する他 の側で少なくとも１つの支持装置（５）を介して車体（
   １）で支持されていることと、 防振体（２、３）及び支持装置（５）の少 なくとも一方が前記枢着部（６）に対して位置調整可能
   に配置されていることとを特徴とする防振装置。