JP2011241931A - Vibration control device - Google Patents
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Abstract
【課題】耐久性を確保しつつ防振効果を向上できると共に、共振倍率を低下させて振動の増幅を抑制できる防振装置を提供すること。
【解決手段】第1防振基体13、第1外筒11、第1連結部31、弾性部33、第2連結部32、第2外筒22及び第2防振基体23が直列に配列されているので、合成ばね定数を小さくすることができ、防振効果を向上できると共に、第1防振基体13等の耐久性が低下することを防止できる。また、質量M1,M2及びばね定数K1,K2,K3は、異なる周波数で発生する複数の共振を連成させて、複数の共振が互いに干渉するように設定されているので、低周波側に発生する第1の共振の共振倍率を低下させることができる。これにより、共振領域における振動の増幅を抑制できる。
【選択図】図2The present invention provides a vibration isolator capable of improving the vibration isolation effect while ensuring durability and reducing the resonance magnification to suppress vibration amplification.
A first vibration isolation base, a first outer cylinder, a first connection portion, an elastic portion, a second connection portion, a second outer cylinder and a second vibration isolation base are arranged in series. Therefore, the composite spring constant can be reduced, the vibration isolation effect can be improved, and the durability of the first vibration isolation base 13 and the like can be prevented from being lowered. Further, the masses M1, M2 and the spring constants K1, K2, K3 are set so that a plurality of resonances generated at different frequencies are coupled and the plurality of resonances interfere with each other. The resonance magnification of the first resonance can be reduced. Thereby, amplification of vibration in the resonance region can be suppressed.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、振動発生側と振動受け側とを相互に防振連結する防振装置に関し、特に、耐久性を確保しつつ防振効果を向上できると共に、共振倍率を低下させて振動の増幅を抑制できる防振装置に関するものである。 The present invention relates to an anti-vibration device in which the vibration generating side and the vibration receiving side are anti-vibrated and connected to each other. The present invention relates to a vibration control device that can be suppressed.
従来から、振動発生側と振動受け側とを相互に防振連結するトルクロッドやサスペンションアーム等の防振装置が用いられている。このような防振装置として、金属材料から構成されるロッド部(連結部材)と、そのロッド部の両端に連設される防振ブッシュ(第1ブッシュ、第2ブッシュ)とを備え、防振ブッシュは内筒と外筒との間にゴム状弾性体(第1防振基体、第2防振基体)を介在させるものが知られている(特許文献1)。 Conventionally, vibration isolators such as a torque rod and a suspension arm that mutually connect the vibration generation side and the vibration receiving side with vibration isolation have been used. As such an anti-vibration device, the anti-vibration device includes a rod portion (connecting member) made of a metal material and anti-vibration bushes (first bush and second bush) connected to both ends of the rod portion. A bushing is known in which a rubber-like elastic body (first vibration isolation base, second vibration isolation base) is interposed between an inner cylinder and an outer cylinder (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に開示される防振装置では、エンジン側(振動発生側)に防振ブッシュ(第1ブッシュ)を取着し、車体側(振動受け側)に防振ブッシュ(第2ブッシュ)を取着すると、防振ブッシュ(第2ブッシュ)付近でロッド部にこじりが発生することがあった。ロッド部にこじりが発生すると、防振ブッシュ(第2ブッシュ)に大きな負荷が作用し、バウンス方向やピッチ方向の振動が車体側に伝達されることがあった。
However, in the vibration isolator disclosed in
これを防止するため、特許文献2には、エンジン側(振動発生側)と車体側(振動受け側)とを相互に防振連結するロッド部を備える防振装置において、ロッド部はエンジン側ロッド及び車体側ロッドと、それらロッド間に介装される弾性体とを有するものが開示されている。特許文献2に開示される防振装置では、弾性体が屈曲変形することによりロッド部のこじりを防止でき、その結果、こじりに伴う車体側への振動や負荷の伝達を低減できる。 In order to prevent this, Patent Document 2 discloses a vibration isolator that includes a rod portion that connects the engine side (vibration generation side) and the vehicle body side (vibration receiving side) with each other in a vibration-proof manner. And what has a vehicle body side rod and the elastic body interposed between these rods is disclosed. In the vibration isolator disclosed in Patent Document 2, the elastic body is bent and deformed to prevent the rod portion from being twisted, and as a result, vibrations and load transmission to the vehicle body due to the twist can be reduced.
ところで、振動発生側と振動受け側とを防振連結する防振装置の重要な特性のひとつに振動伝達特性がある。振動伝達特性は防振装置の共振周波数と深い関係があり、防振装置の共振周波数は、防振装置を構成するロッドの質量の大きさや弾性体のばね定数により主に決定される。特許文献2に開示される従来の防振装置は、単にロッド部のこじりの防止を目的とするものなので、エンジン側ロッドと車体側ロッドとの間に介装される弾性体は、ロッド部の長手方向中間位置に設けられるか、又は、ロッド部の長手方向端部に設けられていた(特許文献2の段落0019)。弾性体がロッド部の長手方向中間位置に設けられるときは、エンジン側ロッド及び車体側ロッドの質量は同一の大きさであり、弾性体がロッド部の長手方向端部に設けられるときは、エンジン側ロッド及び車体側ロッドのいずれか一方の質量はほぼゼロである。このように弾性体が設けられる位置によって、エンジン側ロッド及び車体側ロッドの質量は変わってしまう。 By the way, there is a vibration transmission characteristic as one of the important characteristics of the vibration isolator that vibration-proofly connects the vibration generating side and the vibration receiving side. The vibration transfer characteristic has a deep relationship with the resonance frequency of the vibration isolator, and the resonance frequency of the vibration isolator is mainly determined by the mass of the rod constituting the vibration isolator and the spring constant of the elastic body. Since the conventional vibration isolator disclosed in Patent Document 2 is simply for the purpose of preventing the rod portion from being twisted, the elastic body interposed between the engine side rod and the vehicle body side rod is the rod portion. It was provided at the longitudinal intermediate position or at the longitudinal end of the rod portion (paragraph 0019 of Patent Document 2). When the elastic body is provided at an intermediate position in the longitudinal direction of the rod portion, the mass of the engine side rod and the vehicle body side rod are the same size, and when the elastic body is provided at the longitudinal end portion of the rod portion, the engine The mass of either the side rod or the vehicle body side rod is almost zero. Thus, the mass of the engine side rod and the vehicle body side rod changes depending on the position where the elastic body is provided.
しかしながら、これらの質量と、エンジン側(振動発生側)に取着される防振ブッシュ(第1ブッシュ)及び車体側(振動受け側)に取着される防振ブッシュ(第2ブッシュ)のばね定数との関係は何ら規定されていなかった。その結果、特許文献2に開示される防振装置では、共振周波数を任意に定めることが困難であった。そのため、特定の周波数における応答倍率を低下させて共振領域(応答倍率が0dBとなる周波数より低周波側の領域)における振動の増幅を抑制することが困難であった。 However, these masses and the springs of the vibration isolating bush (first bush) attached to the engine side (vibration generating side) and the vibration isolating bush (second bush) attached to the vehicle body side (vibration receiving side). No relationship with the constant was specified. As a result, in the vibration isolator disclosed in Patent Document 2, it is difficult to arbitrarily determine the resonance frequency. Therefore, it is difficult to reduce the response magnification at a specific frequency and suppress the vibration amplification in the resonance region (the region on the lower frequency side than the frequency at which the response magnification is 0 dB).
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、耐久性を確保しつつ防振効果を向上できると共に、共振周波数における応答倍率(共振倍率)を低下させて共振領域における振動の増幅を抑制できる防振装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can improve the vibration isolation effect while ensuring the durability, and reduce the response magnification (resonance magnification) at the resonance frequency to reduce the vibration in the resonance region. It aims at providing the vibration isolator which can suppress amplification.
この目的を達成するために、請求項1記載の防振装置によれば、第1内筒と第2内筒との間に、第1防振基体、第1外筒、連結部材、第2外筒および第2防振基体が直列に配列されている。また、連結部材は、第1連結部、弾性部および第2連結部が直列に配列されている。その結果、防振装置の全体の合成ばね定数を、弾性部のばね定数と比較して小さくすることができる。弾性部の弾性率は第1防振基体および第2防振基体より大きいにも関わらず、防振装置の合成ばね定数を弾性部のばね定数より小さくできるので、防振効果を向上できる効果がある。また、第1防振基体および第2防振基体のばね定数を極端に小さくする必要がないので、第1防振基体および第2防振基体の耐久性が低下することを防止でき、ひいては防振装置の耐久性を確保できる効果がある。
In order to achieve this object, according to the vibration isolator of
また、第1外筒、第1連結部、第2外筒および第2連結部の質量ならびに第1防振基体、第2防振基体および弾性部のばね定数は、異なる周波数で発生する複数の共振を連成させて、複数の共振が互いに干渉するように設定されているので、第1外筒、第1連結部、第2外筒および第2連結部の質量と合成ばね定数とにより生じる第1の共振の共振倍率(共振周波数における応答倍率)を、干渉がない場合の共振倍率より低下させることができる。これにより、共振領域における振動の増幅を抑制できる効果がある。 The masses of the first outer cylinder, the first connecting portion, the second outer cylinder and the second connecting portion, and the spring constants of the first vibration isolating base, the second anti-vibration base and the elastic portion are a plurality of frequencies generated at different frequencies. Since resonance is coupled and a plurality of resonances are set to interfere with each other, it is generated by the mass of the first outer cylinder, the first connecting part, the second outer cylinder, and the second connecting part and the combined spring constant. The resonance magnification (response magnification at the resonance frequency) of the first resonance can be made lower than the resonance magnification when there is no interference. This has the effect of suppressing vibration amplification in the resonance region.
以上のように、請求項1記載の防振装置によれば、耐久性を確保しつつ防振効果を向上できると共に、複数の共振を干渉させることにより、第1の共振の共振倍率を低下させて共振領域における振動の増幅を抑制できる効果がある。
As described above, according to the vibration isolator described in
請求項2記載の防振装置によれば、第1防振基体は、ばね定数が第2防振基体のばね定数より小さく設定されているので、高周波側に発生する第2の共振の共振周波数を低下させて低周波側にシフトさせることができる。これにより、第2の共振を第1の共振に強く干渉させることができる。その結果、請求項1の効果に加え、第1の共振の共振倍率をさらに大きく低下させて共振領域における振動の増幅の抑制効果を向上できる効果がある。 According to the vibration isolator of the second aspect, since the first vibration isolation base is set to have a spring constant smaller than that of the second vibration isolation base, the resonance frequency of the second resonance generated on the high frequency side. Can be shifted to the low frequency side. As a result, the second resonance can be made to strongly interfere with the first resonance. As a result, in addition to the effect of the first aspect, there is an effect that the resonance amplification factor of the first resonance can be further reduced to improve the suppression effect of vibration amplification in the resonance region.
請求項3記載の防振装置によれば、第1連結部と第1外筒との合計の質量は、第2連結部と第2外筒との合計の質量より大きく設定されているので、高周波側に発生する第2の共振の共振周波数を低下させて低周波側にシフトさせることができる。これにより、第2の共振を第1の共振に強く干渉させることができる。その結果、請求項1又は2の効果に加え、第1の共振の共振倍率をさらに大きく低下させて共振領域における振動の増幅の抑制効果を向上できる効果がある。
According to the vibration isolator of
請求項4記載の防振装置によれば、弾性部はゴム状弾性材から構成されているので、弾性変形する方向が限定されることを防止できる。これにより、請求項1から3のいずれかの効果に加え、抑制可能なこじりの方向が限定されることを防止でき、こじりに伴う車体側への振動や負荷の伝達を低減できる効果がある。
According to the vibration isolator of the fourth aspect, since the elastic portion is made of a rubber-like elastic material, it is possible to prevent the elastic deformation direction from being limited. Thereby, in addition to the effect of any one of
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態における防振装置1の一部を切断して表した部分断面図である。なお、図1においては自動車用のトルクロッドを図示しており、第2ブッシュ20を軸方向に切断した状態を表している。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a partial sectional view showing a part of a
図1に示すように防振装置1は、図示しないエンジン側(振動発生側)に取着される第1ブッシュ10と、図示しない車体側(振動受け側)に取着される第2ブッシュ20と、これら第1ブッシュ10及び第2ブッシュ20を互いに連結する連結部材30とを備え、加速時におけるエンジンのロール方向への変位や前後方向の変位を規制し得るように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように第1ブッシュ10は、エンジン側に取着される第1内筒11と、その第1内筒11の外周側に位置する第1外筒12と、それら第1内筒11及び第1外筒12の間に介設されると共にゴム状弾性材から構成される第1防振基体13とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
第1内筒11は金属材料から円筒状に構成され、中央に穿設された挿通孔を介して、エンジン側へボルトにより締結固定される。第2外筒12は金属材料から円筒状に構成されると共に、後述する連結部材30(第1連結部31)と一体に構成され、第1内筒11の外周側に所定間隔を隔てて位置する。第1防振基体13は、第1内筒11と第1外筒12との間を周方向全周にわたって連結している。
The first
第2ブッシュ20は、車体側に取着される第2内筒21と、その第2内筒21の外周側に位置する第2外筒22と、それら第2内筒21及び第2外筒22の間に介設されると共にゴム状弾性材から構成される第2防振基体23とを備えている。
The
第2内筒21は金属材料から円筒状に構成され、中央に穿設された挿通孔を介して、車体側へボルトにより締結固定される。第2外筒22は金属材料から円筒状に構成されると共に、後述する連結部材30(第2連結部32)と一体に構成され、第2内筒21の外周側に所定間隔を隔てて位置する。第2防振基体23は、第2内筒21と第2外筒22との間を周方向全周にわたって連結している。
The second
連結部材30は、金属材料からロッド状に構成されると共に第1外筒12と一体に構成される第1連結部31と、金属材料からロッド状に構成されると共に第2外筒22と一体に構成される第2連結部32と、それら第1連結部31及び第2連結部32の対向面にそれぞれ加硫接着されると共に、ゴム状弾性材から構成されて第1連結部31及び第2連結部32に介設される弾性部33とを備えている。弾性部33はゴム状弾性材から構成される一方、第1連結部31及び第2連結部32は金属材料から構成されているので、弾性部33の弾性率は第1連結部31及び第2連結部32の弾性率より小さく設定されている。また、第1外筒12、第1連結部31、第2外筒22及び第2連結部32の質量ならびに第1防振基体13、第2防振基体23及び弾性部33のばね定数は、異なる周波数で発生する複数の共振を連成させて、複数の共振が互いに干渉するように設定されている。
The connecting
次に、図2を参照して、以上のように構成される防振装置1の等価回路を説明する。図2は等価回路で表した防振装置1の模式図である。第1防振基体13のばね定数をK1、第1外筒12と第1連結部31との合計の質量をM1、第2防振基体23のばね定数をK2、第2外筒22と第2連結部32との合計の質量をM2、弾性部33のばね定数をK3とする。
Next, an equivalent circuit of the
弾性部33のばね定数K3は、第1防振基体13のばね定数K1及び第2防振基体23のばね定数K2より大きく設定されている。これにより、エンジン側からの小さな振動を、第1防振基体13によって抑えることができる。急発進や急制動等のエンジンの姿勢変化が大きいときには、第1防振基体13を潰した後、弾性部33によって変位を抑制できると共に、早期に振動を収束させることができる。また、弾性部33はゴム状弾性材から構成されているので、弾性変形する方向が限定されることを防止できる。これにより、連結部材30にこじりが生じることを防止できると共に、抑制可能なこじりの方向が限定されることを防止でき、こじりに伴う車体側への振動や負荷の伝達を低減できる。
The spring constant K3 of the
ここで、第1防振基体13、第1外筒12及び第1連結部31、第2防振基体23、第2外筒11及び第2連結部32、弾性部33は直列に配列されているので、第1防振基体13、第2防振基体23及び弾性部33によって構成される防振装置1の全体の合成ばね定数をKtとすると、Ktは式(1)で表される。式(1)の分子と分母とをK1・K2で除することで、合成ばね定数Ktは式(2)で表される。
Here, the
上述のように弾性部33のばね定数K3は、第1防振基体13のばね定数K1及び第2防振基体23のばね定数K2より大きく設定されているので、式(2)の分母のK3/K1及びK3/K2は1より大きい。その結果、式(2)の分母は3より大きくなるので、合成ばね定数Ktは弾性部33のばね定数K3の1/3より小さいことが明らかである。従って、第1防振基体13及び第2防振基体23のばね定数K1及びK2を極端に小さくしなくても、合成ばね定数Ktを弾性部33のばね定数K3より小さくできるので、防振装置1の防振効果を向上できる。また、第1防振基体13及び第2防振基体23のばね定数を極端に小さくする必要がないため、第1防振基体13及び第2防振基体23の耐久性が低下することを防止でき、ひいては防振装置1の耐久性を確保できる。
As described above, since the spring constant K3 of the
次いで、図3から図5を参照して、本実施の形態における防振装置1(以下「本発明品」と称す)の効果を、従来の防振装置100(以下「従来品」と称す)と対比して説明する。まず、従来品の構成について説明する。図3は従来の防振装置100(従来品)の一部を切断して表した部分断面図である。 Next, referring to FIG. 3 to FIG. 5, the effect of the vibration isolator 1 (hereinafter referred to as “the product of the present invention”) in the present embodiment is the conventional vibration isolator 100 (hereinafter referred to as the “conventional product”). This will be explained in comparison with First, the configuration of the conventional product will be described. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a conventional vibration isolator 100 (conventional product) cut away.
図3に示すように従来の防振装置100は、図示しないエンジン側(振動発生側)に取着される第1ブッシュ110と、図示しない車体側(振動受け側)に取着される第2ブッシュ120と、これら第1ブッシュ110及び第2ブッシュ120を互いに連結する連結部材130とを備え、加速時におけるエンジンのロール方向への変位や前後方向の変位を規制し得るように構成されている。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように第1ブッシュ110は、エンジン側に取着される第1内筒111と、その第1内筒111の外周側に位置する第1外筒112と、それら第1内筒111及び第1外筒112の間に介設されると共にゴム状弾性材から構成される第1防振基体113とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
第1内筒111は金属材料から円筒状に構成され、中央に穿設された挿通孔を介して、エンジン側へボルトにより締結固定される。第2外筒112は金属材料から円筒状に構成されると共に、後述する連結部材130と一体に構成され、第1内筒111の外周側に所定間隔を隔てて位置する。第1防振基体113は、第1内筒111と第1外筒112との間を周方向全周にわたって連結している。
The first
第2ブッシュ120は、車体側に取着される第2内筒121と、その第2内筒121の外周側に位置する第2外筒122と、それら第2内筒121及び第2外筒122の間に介設されると共にゴム状弾性材から構成される第2防振基体123とを備えている。
The
第2内筒121は金属材料から円筒状に構成され、中央に穿設された挿通孔を介して、車体側へボルトにより締結固定される。第2外筒122は金属材料から円筒状に構成されると共に、後述する連結部材130と一体に構成され、第2内筒121の外周側に所定間隔を隔てて位置する。第2防振基体123は、第2内筒121と第2外筒122との間を周方向全周にわたって連結している。
The second
連結部材130は、金属材料からロッド状に構成されると共に第1外筒112及び第2外筒122と一体に構成され、第1ブッシュ110及び第2ブッシュ120を互いに連結している。防振装置100(従来品)は、連結部材130が弾性部を備えていない点で、防振装置1(本発明品)と構成が相違する。
The connecting
次に、図4及び図5を参照して、本発明品および従来品の振動伝達特性について説明する。図4は、加振装置(図示せず)によって本発明品および従来品の第1内筒11,111(第1ブッシュ10,110)に振動を入力したときの第1外筒12,112(第1ブッシュ10,110)の振動伝達特性を示す図であり、図5は加振装置(図示せず)によって本発明品および従来品の第1内筒11,111(第1ブッシュ10,110)に振動を入力したときの第2外筒22,122(第2ブッシュ20,120)の振動伝達特性を示す図である。図4及び図5において、横軸は周波数(単位:Hz)であり、縦軸は応答倍率(単位:dB)である。また、本発明品(防振装置1)の振動伝達特性を実線で示し、従来品(防振装置100)の振動伝達特性を破線で示している。
Next, the vibration transmission characteristics of the product of the present invention and the conventional product will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows the first
振動発生側においては、図4に示すように、本発明品の振動伝達特性は2つの共振を示す。低周波側の第1の共振はピークP1を示しており、ピークP1における周波数(共振周波数)はaであり、ピークP1における応答倍率(共振倍率)はR1である。ピークP1より周波数が高くなるにつれ応答倍率は小さくなり、応答倍率が0dBとなるゼロクロス点C1の周波数はbである。高周波側の第2の共振はピークP2を示しており、ピークP2における周波数(共振周波数)はcであり、ピークP2における応答倍率(共振倍率)はR2である。 On the vibration generating side, as shown in FIG. 4, the vibration transfer characteristic of the product of the present invention shows two resonances. The first resonance on the low frequency side shows the peak P1, the frequency (resonance frequency) at the peak P1 is a, and the response magnification (resonance magnification) at the peak P1 is R1. As the frequency becomes higher than the peak P1, the response magnification decreases, and the frequency of the zero cross point C1 at which the response magnification becomes 0 dB is b. The second resonance on the high frequency side shows the peak P2, the frequency (resonance frequency) at the peak P2 is c, and the response magnification (resonance magnification) at the peak P2 is R2.
これに対し、従来品の振動伝達特性はピークP3の唯一の共振を示す。ピークP3における周波数(共振周波数)はdであり、ピークP3における応答倍率(共振倍率)はR3である。ピークP3より周波数が高くなるにつれ応答倍率は小さくなり、応答倍率が0dBとなるゼロクロス点C2の周波数はeである。なお、本発明品のピークP1の周波数a(共振周波数)は従来品のピークP3の周波数d(共振周波数)より低く、本発明品のピークP1の応答倍率R1(共振倍率)は従来品のピークP3の応答倍率(共振倍率)より小さい。また、本発明品のゼロクロス点C1の周波数bは従来品のゼロクロス点C2の周波数eより小さい。 On the other hand, the vibration transfer characteristic of the conventional product shows only resonance at the peak P3. The frequency (resonance frequency) at the peak P3 is d, and the response magnification (resonance magnification) at the peak P3 is R3. As the frequency becomes higher than the peak P3, the response magnification decreases, and the frequency of the zero cross point C2 at which the response magnification becomes 0 dB is e. The frequency a (resonance frequency) of the peak P1 of the product of the present invention is lower than the frequency d (resonance frequency) of the peak P3 of the conventional product, and the response magnification R1 (resonance magnification) of the peak P1 of the present product is the peak of the conventional product. It is smaller than the response magnification (resonance magnification) of P3. Further, the frequency b of the zero cross point C1 of the present invention product is smaller than the frequency e of the zero cross point C2 of the conventional product.
振動受け側においては、図5に示すように、本発明品の振動伝達特性は2つの共振を示している。低周波側の第1の共振はピークP4を示しており、ピークP4における周波数(共振周波数)はfであり、ピークP4における応答倍率(共振倍率)はR4である。ピークP4より周波数が高くなるにつれ応答倍率は小さくなり、応答倍率が0dBとなるゼロクロス点C3の周波数はgである。高周波側の第2の共振はピークP5を示しており、ピークP5における周波数(共振周波数)はhであり、ピークP5における応答倍率(共振倍率)はR5である。 On the vibration receiving side, as shown in FIG. 5, the vibration transfer characteristic of the product of the present invention shows two resonances. The first resonance on the low frequency side shows the peak P4, the frequency (resonance frequency) at the peak P4 is f, and the response magnification (resonance magnification) at the peak P4 is R4. As the frequency becomes higher than the peak P4, the response magnification decreases, and the frequency of the zero cross point C3 at which the response magnification becomes 0 dB is g. The second resonance on the high frequency side shows the peak P5, the frequency (resonance frequency) at the peak P5 is h, and the response magnification (resonance magnification) at the peak P5 is R5.
これに対し、従来品の振動伝達特性はピークP6の唯一の共振を示す。ピークP6における周波数(共振周波数)はiであり、ピークP6における応答倍率(共振倍率)はR6である。ピークP6より周波数が高くなるにつれ応答倍率は小さくなり、応答倍率が0dBとなるゼロクロス点C4の周波数はjである。なお、本発明品のピークP4の周波数f(共振周波数)は従来品のピークP6の周波数i(共振周波数)より低く、本発明品のピークP4の応答倍率R4(共振倍率)は従来品のピークP6の応答倍率R6(共振倍率)より小さい。また、本発明品のゼロクロス点C3の周波数gは従来品のゼロクロス点C4の周波数jより小さい。 On the other hand, the vibration transfer characteristic of the conventional product shows only resonance at the peak P6. The frequency (resonance frequency) at the peak P6 is i, and the response magnification (resonance magnification) at the peak P6 is R6. The response magnification decreases as the frequency becomes higher than the peak P6, and the frequency of the zero cross point C4 at which the response magnification becomes 0 dB is j. The frequency f (resonance frequency) of the peak P4 of the present product is lower than the frequency i (resonance frequency) of the peak P6 of the conventional product, and the response magnification R4 (resonance magnification) of the peak P4 of the present product is the peak of the conventional product. It is smaller than the response magnification R6 (resonance magnification) of P6. Further, the frequency g at the zero cross point C3 of the product of the present invention is smaller than the frequency j of the zero cross point C4 of the conventional product.
ここで、従来品の第1防振基体113のばね定数をK1、第2防振基体123のばね定数をK2、第1外筒112、第2外筒122及び連結部材130の合計の質量をM(但し、M≒M1+M2)とすれば、従来品の合成ばね定数Kは式(3)で表され、共振周波数ω(=i)は式(4)で表される。
Here, the spring constant of the conventional first
これに対し、本発明品では2つの共振が異なる周波数で発生する。解析の結果、第1の共振(ピークP4)は合成ばね定数Ktと質量M1及びM2とに依存して発生し、第2の共振(ピークP5)はばね定数K1及びK3と質量M1とに依存して発生するものと推察された。その結果、第1の共振(ピークP4)の共振周波数ω(=f)は式(5)で表され、第2の共振(ピークP5)の共振周波数ω(=h)は式(6)で表される。 On the other hand, in the product of the present invention, two resonances occur at different frequencies. As a result of the analysis, the first resonance (peak P4) occurs depending on the composite spring constant Kt and the masses M1 and M2, and the second resonance (peak P5) depends on the spring constants K1 and K3 and the mass M1. It was speculated that this would occur. As a result, the resonance frequency ω (= f) of the first resonance (peak P4) is expressed by equation (5), and the resonance frequency ω (= h) of the second resonance (peak P5) is expressed by equation (6). expressed.
本発明品では、第1外筒12及び第1連結部31の質量M1、第2外筒22及び第2連結部32の質量M2並びに第1防振基体13、第2防振基体23及び弾性部33のばね定数K1,K2,K3は、異なる周波数で発生する第1の共振および第2の共振を連成させて、第1の共振および第2の共振が互いに干渉するように設定されているので、第1外筒12、第1連結部31、第2外筒22及び第2連結部32の質量M1及びM2と、合成ばね定数ktとにより生じる第1の共振の共振倍率R4を、従来品における共振倍率R6より低下させることができる。
In the product of the present invention, the mass M1 of the first
ここで、振動伝達特性(図5参照)では、ゼロクロス点C3(周波数g)より高い周波数領域(防振効果領域)で防振効果があり、ゼロクロス点C3(周波数g)より低い周波数領域(共振領域)で振動が増幅される。上述のように本発明品では、第2の共振を第1の共振に干渉させることによって、第1の共振の共振倍率R4を、従来品における共振倍率R6より低下させることができる(R4<R6)。その結果、共振領域における振動の増幅を抑制できる。 Here, in the vibration transfer characteristic (see FIG. 5), there is an anti-vibration effect in a frequency region (anti-vibration effect region) higher than the zero-cross point C3 (frequency g), and a lower frequency region (resonance) than the zero-cross point C3 (frequency g). Vibration is amplified in the region. As described above, in the product of the present invention, by causing the second resonance to interfere with the first resonance, the resonance magnification R4 of the first resonance can be made lower than the resonance magnification R6 in the conventional product (R4 <R6). ). As a result, vibration amplification in the resonance region can be suppressed.
また、第2の共振を第1の共振に干渉させることによって、本発明品のゼロクロス点C3(周波数g)を、従来品のゼロクロス点C4(周波数j)に比べて低周波側にシフトさせることができる(g<j)。 Further, by causing the second resonance to interfere with the first resonance, the zero-cross point C3 (frequency g) of the product of the present invention is shifted to the lower frequency side than the zero-cross point C4 (frequency j) of the conventional product. (G <j).
以上のように、防振装置1によれば、複数の共振を干渉させることにより、第1の共振の共振倍率R4を低下させて共振領域における振動の増幅を抑制できる。
As described above, according to the
また、上述のように、第1の共振(ピークP4)の共振周波数ω(=f)は式(5)で表され、第2の共振(ピークP5)の共振周波数ω(=h)は式(6)で表される。式(6)において、第1防振基体13のばね定数K1は分子に含まれているので、第1防振基体13のばね定数K1を第2防振基体23のばね定数K2より小さく設定することにより、第2の共振(ピークP5)の共振周波数ω(=h)を低下させることができる。これにより、第2の共振と第1の共振とをより強く干渉させることができ、共振の相互作用により、第1の共振の共振倍率R4をさらに低下させることができる。その結果、共振領域における振動の増幅をさらに抑制できる。同様に、第2の共振と第1の共振とをより強く干渉させることで、ゼロクロス点C3(周波数g)をさらに低下させることができる。
Further, as described above, the resonance frequency ω (= f) of the first resonance (peak P4) is expressed by the equation (5), and the resonance frequency ω (= h) of the second resonance (peak P5) is expressed by the equation. It is represented by (6). In equation (6), since the spring constant K1 of the first
また、式(6)において、第1連結部31と第1外筒12との合計の質量M1は分母に含まれているので、第1連結部31と第1外筒12との合計の質量M1を第2連結部32と第2外筒22との合計の質量M2より大きく設定することにより、第2の共振(ピークP5)の共振周波数ω(=h)を低下させることができる。これにより、第2の共振と第1の共振との干渉をより強くすることができ、共振の相互作用により、第1の共振の共振倍率R4をさらに低下させることができる。その結果、共振領域における振動の増幅をさらに抑制できる。同様に、第2の共振と第1の共振との干渉をより強くすることで、ゼロクロス点C3(周波数g)をさらに低下させることができる。
Moreover, in Formula (6), since the total mass M1 of the
以上のように、防振装置1によれば、第1防振基体13のばね定数K1を第2防振基体23のばね定数K2より小さく設定することにより、複数の共振を強く干渉させて、第1の共振の共振倍率R4をさらに低下させて共振領域における振動の増幅の抑制効果を向上できる。
As described above, according to the
また、防振装置1によれば、第1連結部31と第1外筒12との合計の質量M1を第2連結部32と第2外筒22との合計の質量M2より大きく設定することにより、複数の共振を強く干渉させて、第1の共振の共振倍率R4をさらに低下させて共振領域における振動の増幅の抑制効果を向上できる。
Further, according to the
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。 The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed.
例えば、上記実施の形態で挙げた数値(例えば、各構成の数量や寸法等)は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。 For example, the numerical values (for example, the number and size of each component) given in the above embodiment are merely examples, and other numerical values can naturally be adopted.
上記実施の形態においては、弾性部33がゴム状弾性材から構成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の部材や部位を採用することが可能である。他の部材としては、例えば、第1連結部31及び第2連結部32より弾性率の小さな合成樹脂製の部材を挙げることができる。他の部位としては、連結部材30の長手方向の一部に切欠きを形成したり、連結部材30の長手方向の一部の厚さを薄くしたりすることによって、第1連結部31及び第2連結部32より弾性率を小さくした部位を挙げることができる。
In the said embodiment, although the case where the
また、上記実施の形態においては、ゴム状弾性材から構成される弾性部33が第1連結部31及び第2連結部32の対向面にそれぞれ接着される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、連結部材30の長手方向の一部の厚さを薄くして、この部分にゴム状弾性材を接着して面状に積層することも可能である。この場合も弾性部の弾性率を第1連結部31及び第2連結部32より小さくできるので、同様の作用が得られる。
In the above embodiment, the case where the
上記実施の形態においては、連結部材がロッド状に形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、平板状に構成されるものやフランジ部を備えるもの等、軽量化等の要求に応じて、他の連結部材を採用することが可能である。 In the above-described embodiment, the case where the connecting member is formed in a rod shape has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and it is not necessarily limited to this. Other connecting members can be employed as required.
上記実施の形態においては、第1外筒12に第1防振基体13が加硫接着されると共に、第2外筒22に第2防振基体23が加硫接着され、第1外筒12及び第2外筒22が第1連結部31及び第2連結部32と一体に構成された場合について説明したが、必ずしもこの構成に限られるものではない。例えば、第1外筒12や第2外筒22とは別体の金属スリーブを用いることが可能である。この場合は、第1内筒11や第2内筒21と金属スリーブとの間で第1防振基体13及び第2防振基体23を加硫接着することで、一体加硫成形品を形成し、この一体加硫成形品の金属スリーブを、第1外筒11や第2外筒21に内嵌圧入する。これにより、第1防振基体13や第2防振基体23のばね定数を高める設定をすることができる。
In the above embodiment, the first
上記実施の形態においては、第1防振基体13や第2防振基体23にスリットやすぐり部が形成されていない場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第1防振基体13や第2防振基体23にスリットやすぐり部を形成して、ばね特性をチューニングすることが可能である。
In the above embodiment, the case where the first
上記実施の形態においては説明を省略したが、連結部材30にダイナミックダンパを設け、防振装置1の固有振動数を振動受け側の部材の固有振動数と異ならせることで、振動受け側の部材が共振することを抑制することも可能である。なお、この場合にはダイナミックダンパを第1連結部31又は第2連結部32に設けることになるが、第1連結部31又は第2連結部32の質量にダイナミックダンパの質量を加えて、第1の共振と第2の共振とが干渉するように設定する。
Although a description is omitted in the above embodiment, a member on the vibration receiving side is provided by providing a dynamic damper on the connecting
上記実施の形態においては、第1ブッシュ10及び第2ブッシュ20が無底の筒状に形成された場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、特開2005−23973号公報等に開示されるように有底の筒状(椀状)に形成することも可能である。
In the above embodiment, the case where the
上記実施の形態においては、防振装置1として自動車用のトルクロッドを例示したが、トルクロッドのみに適用されるものではなく、例えば、サスペンションアーム等にも好適に採用される。また、自動車用に限定されるものではなく、列車用やその他各種の連結ロッドとして適用できる。
In the above-described embodiment, an automobile torque rod is exemplified as the
1 防振装置
10 第1ブッシュ
11 第1内筒
12 第1外筒
13 第1防振基体
20 第2ブッシュ
21 第2内筒
22 第2外筒
23 第2防振基体
30 連結部材
31 第1連結部
32 第2連結部
33 弾性部
1
Claims (4)
前記第1ブッシュは、
前記振動発生側に取着される第1内筒と、
前記第1内筒の外周側に位置すると共に前記連結部材に連結される第1外筒と、
前記第1内筒と前記第1外筒との間に介設されると共にゴム状弾性材から構成される第1防振基体とを備え、
前記第2ブッシュは、
前記振動受け側に取着される第2内筒と、
前記第2内筒の外周側に位置すると共に前記連結部材に連結される第2外筒と、
前記第2内筒と前記第2外筒との間に介設されると共にゴム状弾性材から構成される第2防振基体とを備え、
前記連結部材は、
前記第1外筒に連結される第1連結部と、
前記第2外筒に連結される第2連結部と、
前記第1連結部および前記第2連結部に連結されると共に、弾性率が前記第1連結部および前記第2連結部より小さく且つ第1防振基体および第2防振基体より大きく設定される弾性部とを備え、
前記第1外筒、前記第1連結部、前記第2外筒および前記第2連結部の質量ならびに前記第1防振基体、前記第2防振基体および前記弾性部のばね定数は、異なる周波数で発生する複数の共振を連成させて、前記複数の共振が互いに干渉するように設定されていることを特徴とする防振装置。 In a vibration isolator comprising a first bush attached to the vibration generating side, a second bush attached to the vibration receiving side, and a connecting member for connecting the first bush and the second bush to each other.
The first bush is
A first inner cylinder attached to the vibration generating side;
A first outer cylinder located on the outer peripheral side of the first inner cylinder and connected to the connecting member;
A first vibration isolating base interposed between the first inner cylinder and the first outer cylinder and made of a rubber-like elastic material;
The second bush is
A second inner cylinder attached to the vibration receiving side;
A second outer cylinder located on the outer peripheral side of the second inner cylinder and connected to the connecting member;
A second vibration isolating base interposed between the second inner cylinder and the second outer cylinder and made of a rubber-like elastic material;
The connecting member is
A first connecting portion connected to the first outer cylinder;
A second connecting portion connected to the second outer cylinder;
The elastic member is connected to the first connecting part and the second connecting part, and has an elastic modulus smaller than that of the first connecting part and the second connecting part and larger than that of the first anti-vibration base and the second anti-vibration base. With an elastic part,
The masses of the first outer cylinder, the first connecting part, the second outer cylinder and the second connecting part, and the spring constants of the first vibration isolating base, the second anti-vibration base and the elastic part have different frequencies. The vibration isolator is configured such that a plurality of resonances generated in the above are coupled so that the plurality of resonances interfere with each other.
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