JPH06320963A - 自動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動ユニットが作用縣吊されたキャブリオレ
ー・ボデーを有し、ボデーの縦ばりと横ばりの間に駆動
ユニットが３個の弾性軸受を介して保持されている自動
車。 【構成】 走行方向（Ｆ）前方にあるエンジン軸受
（４）がユニット・ロール軸（７）中の小振動域に配設
されている。後方の２個の変速機軸受（５、６）は大き
な基礎（ｂ）を有し、剛性の自動車構造要素（３０）に
沿って横方向平面（Ｚ−Ｚ）にある。それはロール軸
（７）の外側で且つ最大限のねじれ振動振幅を持つ領域
（Ｂ）にある。変速機軸受はユニット・ロールモードの
高い固有振動数を決定し、また垂直剛性を有する。同剛
性はボデーねじれに正確に同調し且つ矢印方向（１５）
にあってロール軸（７）を中心に吸収体として自由振動
する駆動ユニット（１）を完成する。軸受（４、５、
６）は走行方向（Ｆ）後方へ上昇し且つ角αを作る傾斜
面（Ｘ−Ｘ）にある。駆動ユニット（１）の主慣性軸は
走行方向（Ｆ）にあり且つ全重心（Ｓ）がこの傾斜面
（Ｘ−Ｘ）にくる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ねじれ振動とまげ振
動に委ねられるボデー、特に弾性軸受を介して吸収体と
しての駆動ユニットが作用縣吊されたキャブリオレー・
ボデーを有し、ボデーの縦ばりと横ばりの間に前記駆動
ユニットが３個の弾性軸受を介して保持されている自動
車にに関する。

【０００２】

【従来の技術】そもそも車両というものは多数の振動系
から構成されるものである。その一つはボデー自体であ
る。このボデーは走行装置或いは弾性支承されたユニッ
トと同様に他の車両要素と交互作用し且つ相互に影響し
合う。そういうわけで例えば低周波の並進・回映的ボデ
ー振動は走行装置同調に影響される。衝撃緩衝器は行程
運動と動揺運動を緩衝する。

【０００３】それに反してボデー・曲げ振動及びねじれ
振動は殆ど緩衝されない。これらの振動は走行駆動中に
走行路の凹凸によって励起され、座席、背もたれ、舵取
りを経て振動の形で運転者に伝わる。キャブリオレー車
両の場合には目に見える震えが障害になる。

【０００４】各車両構想に応じてボデーモードは振幅と
共振が異なる。他の振動系との共同作用に応じ且つ走行
路に励起される。ボデーモードは特にキャブリオレー車
両の場合重大な意味をもっている。このボデーモードは
車両の乗り心地と品質印象を決定するので益々重要にな
る。

【０００５】固定屋根の補剛作用のない開かれた粗造り
構造のためにキャブリオレー車両は大抵クーペよりボデ
ー剛性が小さい。特に悪路上で発生するボデー震動はほ
ぼ一級のボデー・曲げ・ねじれ振動の振幅と共振振幅に
よってきまる。

【０００６】約１１〜２４ヘルツの範囲の振幅ではキャ
ブリオレーについて第一級の重要なボデー振動があるの
みではなく、弾性のない車両質量の固有共振も車両質量
のゴム要素中に弾力的に支承された駆動ユニットの剛体
モードもある。

【０００７】道路表面での検査とそこから生じる車両励
起の検査の結果では、凹凸の波長が小さくなると共にス
ペクトラルの凹凸密度が減少することがわかった。これ
は、走行速度が同じならキャブリオレーの場合の振れの
低いボデーモードはクーペの場合の振れの高いボデーモ
ードより強く励起されることを意味する。

【０００８】各種の振動系の共同作用はキャブリオレー
の場合強制的にボデーモードの場合の振動振幅を高くす
る結果になる。クーペでは道路走行の際ボデーねじれが
励起されないか乃至はごく僅かしか励起されないので、
キャブリオレーの場合はボデーねじれは大抵の場合決定
的に重要な意味をもつ。

【０００９】多くの場合キャブリオレーはクーペボデー
からも派生するので、その結果基礎にある構造上の変更
が可能であることは稀である。粗造りでの補剛対策は境
界条件がいろいろ異なるために制限された範囲でしか実
施されないことがよくある。

【００１０】それに伴う高い工具費用、無視できない重
量増加、包装問題は別として期待される要請は満たされ
ることは困難であるかまたは部分的にしか満たされな
い。この理由からボデー振動吸収体のような二次対策が
強力に押し進められる。この対策によりボデーねじれ振
動の最大限の振幅が減少して最良の同調時に使用された
質量の一定量と重量に応じて著しい成果を挙げる。しか
しその効果は大抵幅狭く、従って厳密な周波数同調が必
要である。

【００１１】一連のばらつき、材料疲労、温度の影響は
効果を著しく低下させることがある。これに加えて吸収
質量の一定量と形成によって増す重量が著しい。車両ボ
デーのねじれ振動を吸収を達成するために、ＤＥ41 11
613 A1によれば駆動装置構造群を吸収質量として使用し
ている。駆動装置構造群は弾性軸受を介して車両ボデー
中に支承されて、ボデーの縦振動のうちのねじれ振動を
駆動ユニットに移すようにし、そのために相対的に傾斜
した弾性軸受を設けてある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】この発明の基本課題
は、吸収体として作用する駆動ユニットでボデー振動を
大幅に減少させることにある。

【００１３】

【問題を解決するための手段】以上の課題はこの発明に
よって、ａ）走行方向を基準にして前方にあるエンジン
軸受がユニット・ロール軸中の振動の少ない領域に配設
されており、後方の２個の変速機軸受が大きな基礎で横
方向平面にある剛性の自動車車体要素にロール軸の外側
で最大限のねじれ振動振幅を持つ領域に保持されている
こと、ｂ）両方の変速機軸受がユニット・ロールモード
の高い固有振動数を決定し且つボデー捩じれに正確に同
調する、吸収体としてロール軸を中心に自由振動する駆
動ユニットの完成のために矢印方向に僅かな垂直軸受剛
性のある特徴を有すること、ｃ）３個の軸受が走行方向
を基準として後方へ上昇し且つ角αを作る傾斜面にあ
り、これらの軸受の位置は、駆動ユニットの主慣性軸が
走行方向にきて、全重心がこの傾斜面にくるように配設
される各構成の組み合わせにより解決される。他の有利
な構成を２以下の請求項に記載する。

【００１４】この発明によって主に得られる利点の本質
は次の点にある。即ち駆動ユニットの質量が、たとえば
ボデー・ねじれ振動のようなボデー振動が大幅に減少す
るように回動運動して弾性軸受を介してロール軸を中心
にボデー中に保持されることにある。このために支承箇
所、剛性同調、駆動ユニットの全重心に対するユニット
ロール軸の位置等に関する対策が必要になる。

【００１５】そういうわけで特に駆動ユニットを緊密ユ
ニットとして整えて、２個の弾性支承要素により両方の
後方ボデー隅角部と車両中心長手軸中に配設されたエン
ジン軸受の近くに懸吊する。

【００１６】両方の後方変速機軸受の垂直剛性の走行方
向を基準とした変化によってユニット・ロールモードは
車両長手軸を中心にボデー・ねじれに同調させることが
できる。特にロール軸中に置かれたエンジン軸受は静止
しており、他方両方の変速機軸受は振動に富む領域に配
設されており、これらの軸受間にできる限り大きな基礎
を置くことが極めて重要である。ただそういうわけで吸
収体同調に必要な軸受剛性は両方の変速機軸受に沿って
低く維持できる。

【００１７】軸受はユニットの主慣性軸もあり且つユニ
ット重心を通る傾斜面に配設されている。ボデー中のね
じ振動減少を達成するために道路走行、軸受を介して伝
達される車体音響の減少、幅広い吸収作用等の際の垂直
方向の快適性を改善するのに３個の軸受が一定の剛性を
与えられている。そういうわけでこれらの軸受は長手方
向でより垂直方向に剛性があり、横方向と垂直方向にほ
ぼ同じ剛性を有する。

【００１８】変速機軸受は横方向にあるブラケット中に
保持されており、これらのブラケットはそれぞれ１つの
垂直平面にあるばね板から構成されている。変速機軸受
はロール軸を中心とした垂直の負荷方向で剛であり、縦
方向運動を吸収するために車両長手方向で偏向が制限さ
れるように構成されている。変速機ハウジングへの固定
は、ブラケット中に部分的にはめ込まれたスリーブを介
して支承されるねじを介して行われる。

【００１９】駆動ユニットの吸収作用はリアエンジン用
にもフロントエンジン用にも利用することができ、その
場合エンジンは横方向に組み込んだエンジンか或いは長
手方向に組み込んだエンジンとすることができる。

【００２０】軸受はゴム軸受として或いはまた液体軸受
として構成することができる。駆動ユニットをボデー振
動の吸収体として使うためには２個の外側の変速機軸受
要素の動的垂直剛性が決定的に重要である。液体軸受を
投入する場合は音響結合系を特別の状況に適合させる必
要がある。脱結合遊隙を適当に選択することによって重
要な振動領域の動的軸受剛性を同調させることができ
る。

【００２１】達成された同調軸受減衰はエンジンが僅か
に垂直方向にがたがたするのを静め、連続散乱に対する
広帯域性と不動性を改善する。しかし減衰が大きい場合
には吸収作用は減退する。なんとなればユニットロール
モードが形成されえないからである。

【００２２】吸収体として同調する１個のユニットの最
大限の作用は適合する動的ボデー剛性と同調ユニット軸
受の詳細が最善のユニット軸受構想の場合に達成され
る。軸受構想が有利でない場合は十分な音響絶縁への必
要性が限界である。

【００２３】基本的には、両方の変速機軸受位置が最大
限に大きい基礎をもつ場合には有利な態様で駆動ユニッ
トが吸収体として作用する。変速機軸受位置はボデーの
縦梁の外側か或いは対応する側面構造部分にある。これ
は軸受剛性が低い場合のユニット・ロールモードの固有
振動数を高くし、その結果軸受の有効な音響絶縁を諦め
る必要はない。

【００２４】振動の大きいボデーの隅に変速機軸受を配
置することはねじれモードの効果的な吸収を可能にす
る。第三の軸受、即ちエンジン軸受はユニット・ロール
軸中にある。吸収力は変速機軸受を介してのみ伝達され
る。即ちボデー感性が大きい位置に伝達される。

【００２５】スポーツ用走行体同調、極端な低プロファ
イルタイヤ、大きなホイールゲージは道路走行の際のボ
デーねじれの励起を強くすることになる。この励起は吸
収体として作用する駆動ユニットによって著しく軽減さ
れる。

【００２６】

【実施例】一実施例を示した図についてこの発明を更に
詳記する。図１にエンジン２と変速機３とから成る後部
駆動ユニット１を有する自動車の概略を示してある。こ
の後部駆動ユニット１は走行方向Ｆに関して前部にある
エンジン軸受４と後部にある２個の変速機軸受５及び６
を介してボデーＫの中に保持されている。

【００２７】エンジン軸受４はユニット・ロール軸７の
振動の少ない領域Ａに配設され、車体の横梁８に支承さ
れている。エンジン軸受４は横桁１０によってエンジン
ハウジング１１に連結されている。

【００２８】変速機３は端部側で横方向にあって変速機
ハウジング１４に連結されたブラケット１２、１３によ
って保持された軸受５、６を介して、ボデーＫに支承さ
れている。変速機軸受５及び６は振動の多い領域Ｂにあ
る。この領域はユニット・回転車軸７の外側で特にボデ
ーの隅の領域に配設されている。この領域ではねじれ振
動振幅が最大限の幅をもっている。

【００２９】軸受４、５及び６は或る角度を作っている
傾斜面Ｘ−Ｘにある。この傾斜面はほぼ後部駆動ユニッ
ト１の全重心Ｓを通り、この傾斜面にはユニット・ロー
ル軸７がある。特に変速機軸受５、６は大きな基礎ｂ
（図２）で、即ちできる限り遠く離れて車体Ｋに固定さ
れる。なんとなればねじれ振幅がここで最も大きいから
で、従ってこの場所でのボデーのねじれ振動の吸収が最
も効果的であるからである。

【００３０】変速機軸受５及び６は次のようにして駆動
ユニット或いはボデーに同調している。即ちユニット・
ロールモードの高い固有振動数を規定し且つ正確にボデ
ーの捩じれに同調する、垂直・軸受剛性の僅かな特徴を
有する。

【００３１】これにより回転車軸７を中心に駆動ユニッ
ト１が、吸収体として作用して、道路から生じる障害度
にてらして垂直方向の乗り心地も得られるように自由に
振動することができる。

【００３２】変速機軸受５、６の矢印方向１５の垂直剛
性は、矢印方向１６の長手方向剛性より大きくなるよう
に同調させてある。矢印方向１７の横方向剛性はほぼ矢
印方向１５の垂直剛性に対応している。このように吸収
体として同調させた駆動ユニット１は駆動ユニット１の
対抗振動によりボデーねじれの著しい減少を招く。この
ときエンジン軸受４は静止したままである。

【００３３】両変速機軸受５及び６の垂直剛性の特別な
同調によってユニット・ロールモードは車両長手軸を中
心にして簡単な仕方でボデーねじれに同調可能である。
変速機軸受４、５及び６は車体の梁乃至は剛性の車体要
素或いは間に置かれた構造要素に支承されている。これ
らの支承は安定性があり、剛性設計にしてある。

【００３４】変速機軸受５及び６は横方向のブラケット
１２、１３を介して変速機ハウジング１４に連結されて
いる。ブラケット１２、１３は板ばねとして形成してあ
り、垂直平面Ｙ−Ｙにあり、その結果垂直方向、即ちユ
ニットの運動に際して回転車軸７を中心に剛であり、車
両長手方向では撓みが制限される。

【００３５】図４、５、６に詳細に示すように、軸受６
はブラケット１３の収容部１８の中に保持されており、
ブラケット１３はねじ１９を介して変速機ハウジング１
４に固定されている。ねじ１９は一部がブラケット１３
の整形部２０によって包囲されたスリーブ２１に支承さ
れている。スリーブは一端面がハウジング壁部に直接当
接している。スリーブ２１はブラケット１３に固定され
ている。

【００３６】ユニットを走行方向Ｆに一次緊張させ且つ
ユニットの走行方向Ｆと反対に一次緊張させることはこ
れらの方向に軟性のばね板１２、１３によって殆ど起こ
らない。走行方向及びその反対方向の誤差均衡の追加は
軸受５及び６中では省くことができる。なんとなれば縦
方向力は主にエンジン軸受に吸収されるからである。

【００３７】

【効果】以上の構成によりボデー振動を大幅に減少させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】駆動ユニットと軸受を有する自動車の側面図で
ある。

【図２】図１の自動車の平面図である。

【図３】図１の自動車を矢印方向Ｚから見た図である。

【図４】変速機軸受のためのブラケットの図で、走行方
向を基準にして左のブラケットを示した図である。

【図５】図４の矢印Ｒ方向から見たブラケットの図であ
る。

【図６】ブラケットの平面図である。

【符号の説明】

１ 駆動ユニット ２ エンジン ３ 変速機 ４ エンジン軸受 ５ 変速機軸受 ６ 変速機軸受 ７ ユニット・回転車軸 ８ 横梁 １０ 桁 １１ エンジンハウジング １２ ブラケット １３ ブラケット １４ 変速機ハウジング １５ 矢印 １６ 矢印 １７ 矢印 １８ 収容部 １９ ねじ ２０ 整形部 ２１ スリーブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライナー・イエスト ドイツ連邦共和国、75417 ミユールアッ カー、ダンチガー・シユトラーセ、42／１ (72)発明者 ユリウス・トイリ ドイツ連邦共和国、71397 ロイテンバッ ハ、イム・フンマーホルツ、84 (72)発明者 ロルフ・フォン・ジーフェルス ドイツ連邦共和国、71277 ルーテスハイ ム、ゲベルスハイマー・シユトラーセ、７ ／１

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ねじれ振動とまげ振動に委ねられるボデ
   ー、特に弾性軸受を介して吸収体としての駆動ユニット
   が作用縣吊されたキャブリオレー・ボデーを有し、ボデ
   ーの縦ばりと横ばりの間に前記駆動ユニットが３個の弾
   性軸受を介して保持されている自動車において、次の
   ａ、ｂ、ｃの構成の組み合わせを特徴とした自動車、即
   ちａ）走行方向（Ｆ）を基準にして前方にあるエンジン
   軸受がユニット・ロール軸（７）中の振動の少ない領域
   に配設されており、後方の２個の変速機軸受（５、６）
   が大きな基礎（ｂ）で横方向平面（Ｚ−Ｚ）にある剛性
   の自動車車体要素（３０）にロール軸（７）の外側で最
   大限のねじれ振動振幅を持つ領域（Ｂ）に保持されてい
   ること、ｂ）両方の変速機軸受（５、６）がユニット・
   ロールモードの高い固有振動数を決定し且つボデー捩じ
   れに正確に同調する、吸収体としてロール軸（７）を中
   心に自由振動する駆動ユニット（１）の完成のために矢
   印方向（１５）に僅かな垂直軸受剛性のある特徴を有す
   ること、ｃ）３個の軸受（４、５、６）が走行方向
   （Ｆ）を基準として後方へ上昇し且つ角αを作る傾斜面
   （Ｘ−Ｘ）にあり、これらの軸受（４、５、６）の位置
   は、駆動ユニット（１）の主慣性軸が走行方向（Ｆ）に
   きて、全重心（Ｓ）がこの傾斜面（Ｘ−Ｘ）にくるよう
   に配設されたことを特徴とする自動車。
2. 【請求項２】 弾性のある軸受（４、５、６）が長手方
   向（矢印方向１６）より垂直方向（矢印方向１５）に大
   きな剛性を有し且つ横方向（矢印方向１７）でも垂直方
   向（矢印方向１５）でもほぼ同じ剛性を有することを特
   徴とする請求項１の自動車。
3. 【請求項３】 エンジン軸受（４）が車体に支承された
   横ばり（８）中に保持され、変速機軸受（５、６）が変
   速機ハウジング（１４）に連結された横方向ブラケット
   （１２、１３）中に支承されていることを特徴とする請
   求項１または２の自動車。
4. 【請求項４】 ブラケット（１２、１３）を垂直に立て
   たばね板から構成し、これらのばね板はユニット・ロー
   ル軸（７）を中心にした垂直方向に剛性を有し、車両縦
   方向には偏向が制限されていることを特徴とする請求項
   ３の自動車。
5. 【請求項５】 ブラケット（１２、１３）がスリーブ
   （２１）中に配設されているねじ（１９）を介して変速
   機ハウジング（１４）に連結され、ねじはブラケット
   （１２、１３）に沿って整形部（２０）によって一部が
   包囲され、この整形部中に固定されていることを特徴と
   する請求項３または４の自動車。