本發(fā)明涉及一種車輛的副車架結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
在機動車等車輛中,安裝有被固定在作為車架的前側(cè)框架上的、例如懸架臂或穩(wěn)定器等懸架構(gòu)成要素。而且,在車輛中,設(shè)有經(jīng)由防振裝置而支承發(fā)動機及/或電動機等車輛用動力裝置的副車架。
例如,在專利文獻(xiàn)1中,如圖18所示,公開了一種對車身上產(chǎn)生的振動進(jìn)行吸收的橡膠制的振動吸收用彈性體1。該振動吸收用彈性體1由圓筒狀的兩個彈性體2a、2b及分別夾裝在這兩個彈性體2a、2b的下部側(cè)的金屬制的圓板3a、3b構(gòu)成。需要說明的是,在圖18中,參照符號4表示左右托架,參照符號5表示橫梁,參照符號6表示將振動吸收用彈性體1固定于橫梁5的雙頭螺栓。
另外,作為在車輛前部設(shè)置的副車架結(jié)構(gòu),公知有如下結(jié)構(gòu):經(jīng)由彈性體而安裝在前側(cè)框架的下側(cè),且由俯視下大致四邊形形狀的框體構(gòu)成(例如,參照專利文獻(xiàn)2)。在該框體上支承發(fā)動機、電動機等車輛用動力裝置,并且安裝左右的前懸架。另外,在專利文獻(xiàn)2所公開的副車架結(jié)構(gòu)中,經(jīng)由分別設(shè)置在框體的兩側(cè)的彈性體而將該框體緊固連結(jié)于車架。根據(jù)該副車架結(jié)構(gòu),框體經(jīng)由彈性體而浮動支承于車架,由此將動力裝置相對于車架進(jìn)行防振支承。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-238545號公報
專利文獻(xiàn)2:日本特開2011-106626號公報
發(fā)明要解決的課題
然而,在將專利文獻(xiàn)1所公開的振動吸收用彈性體1配設(shè)于副車架的 情況下,例如雖然能夠降低由發(fā)動機等車輛用動力裝置產(chǎn)生的振動的傳遞,但是難以降低經(jīng)由懸架臂而從路面對副車架輸入的振動。
另外,存在有在不變更已存的副車架的形狀、向車架安裝的安裝點的情況下利用已存的副車架結(jié)構(gòu)而進(jìn)一步提高防振效果這樣的期望。
而且,在專利文獻(xiàn)2所示那樣的副車架結(jié)構(gòu)中,在浮動支承的位置配置有單一的彈性體。因此,當(dāng)考慮到框體對車輛用動力裝置的支承剛性、以振動切斷為目的的上下共振頻率時,存在彈性體自身的尺寸增大的傾向。并且,當(dāng)彈性體的尺寸增大時,用于浮動支承的裝配件大型化而設(shè)計上的自由度變小。因此,期望一種能夠良好地維持從車輛用動力裝置向車架傳遞的振動的衰減性能且同時使裝配件小型化的副車架結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低從路面輸入的振動且利用已存的副車架結(jié)構(gòu)而能夠進(jìn)一步提高防振效果的副車架結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠良好地維持從車輛用動力裝置向車架傳遞的振動的衰減性能且同時能夠使裝配件小型化的副車架結(jié)構(gòu)。
用于解決課題的方案
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種副車架結(jié)構(gòu),其具備沿車輛前后方向延伸的縱梁和沿車寬方向延伸的橫梁,所述副車架結(jié)構(gòu)經(jīng)由防振裝置而支承車輛用動力裝置,并且所述副車架結(jié)構(gòu)由車架支承,所述副車架結(jié)構(gòu)的特征在于,所述縱梁相對于所述車架剛性固定,在所述橫梁上載置有至少一個所述防振裝置,所述副車架結(jié)構(gòu)設(shè)有浮動機構(gòu),該浮動機構(gòu)經(jīng)由彈性機構(gòu)而將所述橫梁相對于所述縱梁浮動支承,在所述縱梁上安裝有懸架臂。
根據(jù)本發(fā)明,即便在將縱梁相對于車架剛性固定的情況下,由浮動機構(gòu)浮動支承的橫梁及車輛用動力裝置也作為所謂的動力減振器(dynamic damper)而發(fā)揮功能。其結(jié)果是,在本發(fā)明中,能夠通過動力減振效果來降低從懸架臂對縱梁輸入的共振頻率周邊的振動(路面振動)。而且,在本發(fā)明中,經(jīng)由彈性機構(gòu)而對載置有防振裝置的橫梁進(jìn)行浮動支承,由此能夠獲得與將副車架整體相對于車架進(jìn)行浮動支承的情況同等或其以上 的振動降低效果。
另外,本發(fā)明的特征在于,所述橫梁具有前部橫梁,該前部橫梁經(jīng)由所述浮動機構(gòu)而能夠浮動地安裝于所述縱梁的前部。
根據(jù)本發(fā)明,通過從懸架臂輸入的振動使縱梁彈性共振,相對于該縱梁的彈性共振,前部橫梁以反相位進(jìn)行共振,由此能夠進(jìn)一步降低從懸架臂輸入的振動(路面振動)。
另外,本發(fā)明提供一種副車架結(jié)構(gòu),其具備沿車輛前后方向延伸的縱梁和沿車寬方向延伸的橫梁,所述副車架結(jié)構(gòu)經(jīng)由防振裝置而支承車輛用動力裝置,并且所述副車架結(jié)構(gòu)由車架支承,所述副車架結(jié)構(gòu)的特征在于,在所述橫梁上配置有對所述車輛用動力裝置進(jìn)行支承的所述防振裝置,所述橫梁由配置在所述縱梁上的多個彈性體支承,所述多個彈性體沿車輛前后方向排列配置。
根據(jù)本發(fā)明,由于使橫梁浮動支承于縱梁的多個彈性體在車輛前后方向上分割配置,因此在從車輛用動力裝置向橫梁輸入振動載荷時,能夠使彈性中心向各彈性體分散。因此,根據(jù)本發(fā)明,能夠良好地維持從車輛用動力裝置向車架傳遞的振動的衰減性能,且同時能夠使裝配件小型化。
發(fā)明效果
在本發(fā)明中,可以獲得一種能夠降低從路面對副車架輸入的振動且利用已存的副車架結(jié)構(gòu)而能夠進(jìn)一步提高防振效果的副車架結(jié)構(gòu)。
另外,在本發(fā)明中,可以獲得一種能夠良好地維持從車輛用動力裝置向車架傳遞的振動的衰減性能且同時使裝配件小型化的副車架結(jié)構(gòu)。
附圖說明
圖1是表示將本發(fā)明的實施方式的副車架結(jié)構(gòu)體配設(shè)在機動車的前部的狀態(tài)的透視立體圖。
圖2是從圖1所示的狀態(tài)取下左右前側(cè)框架等之后的副車架結(jié)構(gòu)體的透視立體圖。
圖3是圖1所示的副車架結(jié)構(gòu)體的立體圖。
圖4是圖2所示的副車架結(jié)構(gòu)體的分解立體圖。
圖5是圖2所示的副車架結(jié)構(gòu)體的俯視圖。
圖6是圖2所示的副車架結(jié)構(gòu)體的側(cè)視圖。
圖7是圖5的沿著VII-VII線的縱剖視圖。
圖8是圖5的沿著VIII-VIII線的縱剖視圖。
圖9是表示在圖3所示的副車架結(jié)構(gòu)體上搭載的第一防振裝置的簡要結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。
圖10是表示圖3所示的副車架結(jié)構(gòu)體的固定點與浮動點的配置關(guān)系的俯視示意圖。
圖11是用于說明動力減振效果的示意圖。
圖12是表示頻率與聲音靈敏度的關(guān)系的特性圖。
圖13是表示伴隨著左右前側(cè)框架的彈性共振而前橫梁向車身側(cè)傾方向轉(zhuǎn)動的狀態(tài)的主視圖。
圖14是表示使構(gòu)成第二襯套的第二彈性體向上方移動而使前橫梁(橫梁)的剛體共振模式(旋轉(zhuǎn)模式)的旋轉(zhuǎn)中心移動的情況的示意圖。
圖15是表示前橫梁(橫梁)的剛體共振模式(旋轉(zhuǎn)模式)的旋轉(zhuǎn)中心的位置與響應(yīng)等級的關(guān)系的曲線圖。
圖16是驗證了本發(fā)明的實施例中的副車架結(jié)構(gòu)體的響應(yīng)降低的效果的曲線圖。
圖17是驗證了本發(fā)明的實施例中的副車架結(jié)構(gòu)體的聲音靈敏度降低的效果的曲線圖。
圖18是表示專利文獻(xiàn)1所公開的振動吸收用彈性體的剖視圖。
符號說明:
10 副車架結(jié)構(gòu)體
14 車架
14a 左右前側(cè)框架
15 懸架下臂(懸架臂)
16 左右側(cè)梁(縱梁)
20 前橫梁(橫梁、前部橫梁)
50 第一襯套(彈性機構(gòu))
52 第二襯套(彈性機構(gòu))
64 第一彈性體(彈性體)
74 第二彈性體(彈性體)
100a 第一防振裝置(防振裝置)
P 動力裝置(車輛用動力裝置)
具體實施方式
接下來,適當(dāng)參照附圖,詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。圖1是表示將本發(fā)明的實施方式的副車架結(jié)構(gòu)體配設(shè)在機動車的前部的狀態(tài)的透視立體圖,圖2是從圖1所示的狀態(tài)取下左右前側(cè)框架等之后的副車架結(jié)構(gòu)體的透視立體圖,圖3是副車架結(jié)構(gòu)體的立體圖,圖4是圖3所示的副車架結(jié)構(gòu)體的分解立體圖,圖5是圖3所示的副車架結(jié)構(gòu)體的俯視圖,圖6是圖3所示的副車架結(jié)構(gòu)體的側(cè)視圖。需要說明的是,在各圖中箭頭所示的“前后”及“上下”表示車輛的前后方向及上下方向,“左右”表示從駕駛座觀察的左右方向(車寬方向)。
如圖1及圖2所示,本發(fā)明的實施方式的副車架結(jié)構(gòu)體10配置在車身前部,經(jīng)由朝向鉛垂上方向突出的多個螺栓12(參照圖2)而相對于車架14剛性固定。
如圖1所示,車架14具有:沿車輛前后方向延伸的一對左右前側(cè)框架14a;將左右前側(cè)框架14a的前部和位于其下側(cè)的副車架結(jié)構(gòu)體10連結(jié)的一對左右連結(jié)框架14b;以及沿著車寬方向延伸,且將一對左右連結(jié)框架14b彼此連結(jié)的前橫向框架14c。
需要說明的是,在圖1中,參照符號S表示懸架機構(gòu)。該懸架機構(gòu)S具有將車輪W支承為旋轉(zhuǎn)自如的轉(zhuǎn)向節(jié)11、與轉(zhuǎn)向節(jié)11的上部連結(jié)的懸架上臂13、與轉(zhuǎn)向節(jié)11的下部連結(jié)的懸架下臂15、對車身施加衰減力的減振器17、及對車身施加彈力的減振器彈簧19。
如圖3所示,副車架結(jié)構(gòu)體10包括一對左右側(cè)梁(縱梁)16、后橫梁18、前橫梁(橫梁、前部橫梁)20、及分別安裝在左右側(cè)梁16的后部側(cè)的懸架下臂(懸架臂)15(參照圖1)。需要說明的是,在本實施方式中,將一對左右側(cè)梁16與后橫梁18一體成形,但不局限于此,例如也可以通過焊接將后橫梁18的沿著軸向的兩端部與一對左右側(cè)梁16的車輛后方側(cè)部接合。
一對左右側(cè)梁16由鋼鐵制等的具有剛性的中空構(gòu)件等構(gòu)成,相互對置而配置為線對稱。各側(cè)梁16沿著車輛前后方向延伸,并且配置于沿著車寬方向的左側(cè)部及右側(cè)部。在各側(cè)梁16的內(nèi)側(cè)及外側(cè)分別設(shè)有內(nèi)側(cè)凸緣16a及外側(cè)凸緣16b,上下層疊的內(nèi)側(cè)凸緣16a、16a彼此及外側(cè)凸緣16b、16b彼此例如通過公知的摩擦攪拌接合而一體地接合。
另外,在各側(cè)梁16上,設(shè)有將各側(cè)梁16相對于車架14剛性固定的多個固定點R。多個固定點R由合計六個固定點R構(gòu)成,這六個固定點R包括在各側(cè)梁16的車輛前方端部設(shè)置的一對第一固定點R1、在各側(cè)梁16的車輛后方端部設(shè)置的一對第二固定點R2、以及在各側(cè)梁16的車輛前方端部與車輛后方端部的中間部安裝的支架22的上端部設(shè)置的一對第三固定點R3(參照后述的圖10的●)。
如后述的圖8所示,在各側(cè)梁16的車輛前方端部設(shè)置的第一固定點R1例如由作為固定機構(gòu)的螺栓12、供螺栓12穿過的形成在上壁及下壁上的緊固連結(jié)孔24、以及在上壁與下壁之間連結(jié)且供螺栓12貫通的圓筒體26構(gòu)成。
需要說明的是,上述第一固定點R1~第三固定點R3直接轉(zhuǎn)用在以往的副車架上設(shè)置的已存的緊固點,多個固定點R并不限于第一固定點R1~第三固定點R3的位置及其個數(shù)。
后橫梁18沿著車寬方向延伸,并且與一對左右側(cè)梁16的車輛后方側(cè)的端部一體地結(jié)合。在后橫梁18的沿著車寬方向的大致中央部,經(jīng)由后述的第二浮動機構(gòu)30(參照圖6)將安裝托架32裝配為能夠浮動。
如圖8所示,安裝托架32由支承固定部34和腿部36構(gòu)成。支承固定部34具有裝配后述的第二防振裝置100b的裝配面,經(jīng)由螺栓38將第二防振裝置100b支承固定于裝配面。腿部36與支承固定部34的下方連續(xù),且在后橫梁18的上表面上安裝為能夠浮動。該腿部36形成為,在俯視下在車輛前后方向上跨沿著車寬方向的后橫梁18的中心線C(參照圖5),且在側(cè)視下經(jīng)由彎曲的凹部40而在車輛前后方向上分支(參照圖6)。在腿部36的下端部設(shè)有四個環(huán)狀體42,在四個環(huán)狀體42的孔部內(nèi)分別裝配有構(gòu)成后述的第二浮動機構(gòu)30的第三襯套54。
返回圖2及圖3,前橫梁20沿著車寬方向延伸,并且經(jīng)由后述的第一 浮動機構(gòu)28而能夠浮動地支承于一對左右側(cè)梁16的車輛前方側(cè)的端部。前橫梁20由與一對左右側(cè)梁16及后橫梁18另行制造出的鋼鐵制等的具有剛性的中空構(gòu)件等構(gòu)成。
在前橫梁20的沿著車寬方向的大致中央的上表面,設(shè)有朝向上方鼓出且裝配后述的第一防振裝置100a的裝配部44。該裝配部44在俯視下由大致矩形形狀的平坦面構(gòu)成,在其四個角部形成有四個螺栓插通孔(未圖示)。通過使螺栓46分別向該螺栓插通孔穿過并進(jìn)行緊固連結(jié),由此能夠?qū)⒌谝环勒裱b置100a相對于前橫梁20剛性固定。
另外,在前橫梁20的沿著車寬方向的兩端部分別設(shè)有由從中間部位向上下分支的上片48a及下片48b構(gòu)成的分支片48。該分支片48由相互對置的面構(gòu)成,通過后述的襯套緊固連結(jié)螺栓56進(jìn)行緊固連結(jié),由此夾持各側(cè)梁16的車輛前方側(cè)的端部。
在副車架結(jié)構(gòu)體10上設(shè)有經(jīng)由安裝配件58a而對動力裝置(車輛用動力裝置)P的車輛前側(cè)進(jìn)行支承的第一防振裝置100a、及經(jīng)由安裝配件58b而對動力裝置P的車輛后側(cè)進(jìn)行支承的第二防振裝置100b。第一防振裝置100a經(jīng)由多個螺栓46而相對于前橫梁20的裝配部44剛性固定。第二防振裝置100b經(jīng)由安裝托架32而相對于后橫梁18被支承為能夠浮動。
第一防振裝置100a與第二防振裝置100b分別由同一結(jié)構(gòu)構(gòu)成,且構(gòu)成為主動型防振裝置,該主動型防振裝置通過后述的驅(qū)動部141施加振動,由此對于應(yīng)進(jìn)行防振的振動對象發(fā)揮積極或抵消的防振效果。第一防振裝置100a及第二防振裝置100b的結(jié)構(gòu)在后面詳細(xì)說明。
如圖7所示,在前橫梁20的沿著車寬方向的兩端部側(cè),即,在通過前橫梁20的分支片48從上下方向夾持各側(cè)梁16的車輛前方側(cè)的端部的部位設(shè)置第一浮動機構(gòu)28。該第一浮動機構(gòu)28將前橫梁20及第一防振裝置100a作為其質(zhì)量(日語:マス)成分而進(jìn)行浮動支承。
第一浮動機構(gòu)28由沿著車輛前后方向分離規(guī)定間隔而配置的第一襯套50(彈性機構(gòu))及第二襯套52(彈性機構(gòu))構(gòu)成。如后所述,該第一襯套50及第二襯套52作為浮動點F1及F2而發(fā)揮功能(參照圖10)。
第一襯套50設(shè)置在將各側(cè)梁16的上壁與下壁連結(jié)的圓筒體60內(nèi)。該第一襯套50具備金屬制的內(nèi)筒62、與內(nèi)筒62的外周面硫化粘接的大致 圓筒狀的橡膠制的第一彈性體64、一部分覆蓋第一彈性體64的外周面且剩余部分埋設(shè)在第一彈性體64的內(nèi)部的金屬制的外筒66、將前橫梁20的分支片48及內(nèi)筒62貫通且與在分支片48的下片48b上設(shè)置的螺紋孔68緊固連結(jié)的縱長的襯套緊固連結(jié)螺栓56。需要說明的是,也可以用板簧來代替外筒66。該第一襯套50配置于側(cè)梁16(縱梁)與前橫梁20(橫梁)的接合部。
第二襯套52具備在前橫梁20的分支片48的上片48a上形成的貫通孔70中裝配的外筒72、由比第一彈性體64直徑縮小的薄壁的大致圓筒體構(gòu)成的第二彈性體74、在上片48a的下方夾裝在第二彈性體74的下表面(限動面)與各側(cè)梁16的上壁的上表面之間的圓板狀接觸面78、將第二彈性體74貫通而與在各側(cè)梁16的上壁側(cè)設(shè)置的圓板構(gòu)件80緊固連結(jié)的較短的襯套緊固連結(jié)螺栓76。該第二襯套52在第一襯套51的車輛后方配置在側(cè)梁16(縱梁)上。
構(gòu)成第一襯套50的第一彈性體64和構(gòu)成第二襯套52的第二彈性體74在俯視下沿車輛前后方向排列配置。第一彈性體64配置在作為縱梁的側(cè)梁16內(nèi)。另外,第二彈性體74配置在比第一彈性體64靠車輛后方的位置,并配置在比第一彈性體64靠動力裝置P(參照圖2)的位置。
另外,第二彈性體74配置在比配置有第一彈性體64的位置處的側(cè)梁16(縱梁)靠上方的位置。即,第二彈性體74的彈性中心比第一彈性體64的彈性中心靠上方配置。
另外,如上所述,第二彈性體74由比第一彈性體64直徑縮小的薄壁的大致圓筒體形成,且形成為比第一彈性體64小型。換言之,第二彈性體74的彈簧常數(shù)比第一彈性體64的彈簧常數(shù)設(shè)定得小。
需要說明的是,如圖5所示,將在一對左右側(cè)梁16上分別設(shè)置的第一襯套50的襯套緊固連結(jié)螺栓56的中心彼此連結(jié)的假想線A相對于將在車架14上剛性固定的第一固定點R1彼此連結(jié)的假想線B,設(shè)定在向車輛后方偏移規(guī)定距離D的位置。這樣,通過向車輛后方偏移規(guī)定距離D,從而在不變更以往的相對于車架的固定點的情況下,能夠簡便配設(shè)第一浮動機構(gòu)28。將第一襯套50的襯套緊固連結(jié)螺栓56的中心彼此連結(jié)的假想線A與前橫梁20的中心線相一致。
第二浮動機構(gòu)30在后橫梁18的沿著車寬方向的大致中央部處,設(shè)置在支承第二防振裝置100b的安裝托架32的腿部36相對于后橫梁18安裝的部位。該第二浮動機構(gòu)30將第二防振裝置100b及安裝托架32作為其質(zhì)量成分而進(jìn)行浮動支承。
該第二浮動機構(gòu)30裝配在腿部36的四個環(huán)狀體42的孔部內(nèi),分別通過由相同結(jié)構(gòu)形成的四個第三襯套54構(gòu)成。這四個第三襯套54如后述那樣作為浮動點F3而發(fā)揮功能。
如圖8所示,第三襯套54具備外筒82及內(nèi)筒84、夾裝在外筒82與內(nèi)筒84之間且分別與外筒82的內(nèi)周面及內(nèi)筒84的外周面硫化粘接的圓筒狀襯套86、在環(huán)狀體42的上表面設(shè)置的圓板狀接觸面88、將圓板狀接觸面88及內(nèi)筒84貫通而與在后橫梁18的內(nèi)壁上設(shè)置的螺紋部90緊固連結(jié)的襯套緊固連結(jié)螺栓92。
接下來,對防振裝置的結(jié)構(gòu)及其作用進(jìn)行說明。
圖9是表示在圖3所示的副車架結(jié)構(gòu)體上搭載的第一防振裝置的簡要結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。需要說明的是,第一防振裝置100a與第二防振裝置100b在比裝配部44及安裝托架32靠上方的部分由相同結(jié)構(gòu)構(gòu)成,因此詳細(xì)說明第一防振裝置100a的結(jié)構(gòu)而省略第二防振裝置100b的結(jié)構(gòu)的說明。需要說明的是,在圖9所示的第一防振裝置100a中,使用了液封式,但是不限于此。另外,優(yōu)選為主動型防振裝置,但是不限于此。
如圖9所示,第一防振裝置100a具有關(guān)于軸線L實質(zhì)上軸對稱的結(jié)構(gòu),由大致圓筒狀的上部殼體111、配置在其下側(cè)的大致圓筒狀的下部殼體112、收容在下部殼體112內(nèi)且上表面打開的大致杯狀的致動器外殼113、與上部殼體111的上側(cè)連接的膜片122、收納在上部殼體111內(nèi)的環(huán)狀的第一橡膠支承環(huán)114、與第一橡膠支承環(huán)114的上側(cè)連接的第一橡膠119、收容在致動器外殼113內(nèi)的環(huán)狀的第二橡膠支承環(huán)115、與第二橡膠支承環(huán)115的內(nèi)周側(cè)連接的第二橡膠127、收容于致動器外殼113且在第二橡膠支承環(huán)115及第二橡膠127的下方配置的驅(qū)動部(致動器)141等構(gòu)成。
在上部殼體111下端的凸緣部111a與下部殼體112的上端的凸緣部112a之間,將致動器外殼113的外周的凸緣部113a、第一橡膠支承環(huán)114 的外周部114a、在致動器外殼113內(nèi)的上部側(cè)配置的環(huán)狀截面為大致コ型且上下具有外周部的第二橡膠支承環(huán)115的上表面外周部115a重合并通過緊固而結(jié)合。
此時,在凸緣部112a與凸緣部113a之間夾有環(huán)狀的第一浮動橡膠116,且在凸緣部113a的上表面與第二橡膠支承環(huán)115的上表面外周部115a下表面之間夾有環(huán)狀的第二浮動橡膠117,由此致動器外殼113被浮動支承為相對于上部殼體111及下部殼體112而能夠在上下方向上相對移動。
第一橡膠支承環(huán)114與第一橡膠支承凸臺118在由厚壁的橡膠形成的第一橡膠119的下端及上端處通過硫化粘接而接合,該第一橡膠支承凸臺118在第一橡膠119的上表面?zhèn)仍O(shè)置的凹部內(nèi)配置。另外,在第一橡膠支承凸臺118的上表面通過螺栓構(gòu)件121而固定有膜片支承凸臺120,內(nèi)周部通過硫化粘接與膜片支承凸臺120接合的膜片122的外周部通過硫化粘接而與上部殼體111接合。
在膜片支承凸臺120的上表面一體地形成有發(fā)動機安裝部120a,且固定在發(fā)動機側(cè)。另外,下部殼體112的下端的車身側(cè)安裝部112b固定于前橫梁。需要說明的是,在第二防振裝置100b中,下部殼體112的下端的車身側(cè)安裝部112b固定于安裝托架32。
限動構(gòu)件123的下端的凸緣部123a通過螺栓124及螺母125而與上部殼體111的上端的凸緣部111b結(jié)合,在膜片支承凸臺120的上表面突出設(shè)置的發(fā)動機安裝部120a與在限動構(gòu)件123的上部內(nèi)表面安裝的限動橡膠126以能夠抵接的方式對置。
由膜狀的橡膠形成的第二橡膠127的外周部通過硫化粘接而與第二橡膠支承環(huán)115的內(nèi)周面接合,可動構(gòu)件128以其上部埋入第二橡膠127的中央部的方式通過硫化粘接而與第二橡膠127的中央部接合。
并且,在第二橡膠支承環(huán)115的上表面與第一橡膠支承環(huán)114的下部之間固定有圓板狀的隔壁構(gòu)件129,由第一橡膠支承環(huán)114、第一橡膠119及隔壁構(gòu)件129劃分出的第一液室130與由隔壁構(gòu)件129及第二橡膠127劃分出的第二液室131經(jīng)由在隔壁構(gòu)件129的中央開口的連通孔129a而相互連通。
在第一橡膠支承環(huán)114與上部殼體111之間形成有環(huán)狀的連通路132。連通路132經(jīng)由連通孔133與第一液室130連通,并經(jīng)由環(huán)狀的連通間隙134與由第一橡膠119和膜片122劃分出的第三液室135連通。
驅(qū)動部141主要由固定鐵心142、包含線圈146的線圈組裝體143、磁軛144、可動鐵心154等構(gòu)成,該固定鐵心142由導(dǎo)磁率高的金屬或合金構(gòu)成。
驅(qū)動部141的線圈146被通電而勵磁,由此吸引可動鐵心154而使可動構(gòu)件128向下方側(cè)移動。伴隨著該可動構(gòu)件128的移動,對第二液室131進(jìn)行劃分的第二橡膠127向下方變形而使第二液室131的容積增加。當(dāng)?shù)诙菏?31的容積增加時,通過來自動力裝置P側(cè)的按壓載荷而壓縮的第一液室130內(nèi)的非壓縮性流體經(jīng)由連通孔129a向第二液室131內(nèi)流入。其結(jié)果是,能夠降低從動力裝置P側(cè)向車身側(cè)(車室側(cè))傳遞的載荷。
另外,與上述相反,當(dāng)對線圈146進(jìn)行消磁時,第二橡膠127在其彈力的作用下向上方變形,可動構(gòu)件128及可動鐵心154上升,第二液室131的容積減少。當(dāng)?shù)诙菏?31的容積減少時,第二液室131內(nèi)的非壓縮性流體經(jīng)由連通孔129a向通過來自動力裝置P側(cè)的牽引載荷而減壓后的第一液室130內(nèi)流入。其結(jié)果是,能夠降低從動力裝置P側(cè)向車身側(cè)(車室側(cè))傳遞的載荷。
這樣,第一防振裝置100a及第二防振裝置100b分別作為主動型防振裝置而發(fā)揮功能,使基于驅(qū)動部141的位移驅(qū)動的激振力向封入于第一液室130中的非壓縮性流體作用,來使經(jīng)由動力裝置P而輸入的振動主動或抵消地降低。
本實施方式的副車架結(jié)構(gòu)體10基本上如以上那樣構(gòu)成,接下來,對其作用效果進(jìn)行說明。
圖10是表示圖3所示的副車架結(jié)構(gòu)體的固定點與浮動點的配置關(guān)系的俯視示意圖。
如圖10所示,在本實施方式的副車架結(jié)構(gòu)體10中,用于將副車架結(jié)構(gòu)體10相對于左右前側(cè)框架14剛性固定的第一固定點R1~第三固定點R3(兩側(cè)合計六個)沿著作為縱梁的左右側(cè)梁16的車輛前后方向分離規(guī)定距離而配置。另外,通過構(gòu)成第一浮動機構(gòu)28的第一襯套50的第一彈 性體64及第二襯套52的第二彈性體74,設(shè)置出對前橫梁20進(jìn)行浮動支承的四個浮動點F1、F2。此外,通過構(gòu)成第二浮動機構(gòu)30的四個第三襯套54的圓筒狀襯套86,設(shè)置出對安裝托架32及第二防振裝置100b進(jìn)行浮動支承的四個浮動點F3。
即,在本實施方式的副車架結(jié)構(gòu)體10的車輛前方側(cè),通過固定于前橫梁20的第一防振裝置100a來主動或抵消地降低經(jīng)由動力裝置P輸入的振動(例如,圖11中所示的發(fā)動機振動輸入),并且設(shè)有第一浮動機構(gòu)28,該第一浮動機構(gòu)28具備將前橫梁20相對于各側(cè)梁16浮動支承的第一襯套50及第二襯套52。其結(jié)果是,通過使第一防振裝置100a產(chǎn)生的振動降低功能和第一浮動機構(gòu)28產(chǎn)生的振動降低功能分別協(xié)同作用,從而在副車架結(jié)構(gòu)體10的車輛前方側(cè)能夠獲得雙重的振動降低效果(振動傳遞力降低效果)。
此外,在副車架結(jié)構(gòu)體10的車輛后方側(cè),通過經(jīng)由安裝托架32而設(shè)置于后橫梁18的第二防振裝置100b來主動或抵消地降低經(jīng)由動力裝置P輸入的振動,并且設(shè)有第二浮動機構(gòu)30,該第二浮動機構(gòu)30具備配設(shè)在安裝托架32與后橫梁18之間而對安裝托架32及第二防振裝置100b進(jìn)行浮動支承的第三襯套54。其結(jié)果是,通過使第二防振裝置100b產(chǎn)生的振動降低功能(振動傳遞力降低功能)與第二浮動機構(gòu)30產(chǎn)生的振動降低功能(振動傳遞力降低機構(gòu))分別協(xié)同作用,從而在副車架結(jié)構(gòu)體10的車輛后方側(cè)能夠獲得雙重的振動降低效果(振動傳遞力降低效果)。
這樣,在本實施方式中,在車輛前后方向上的副車架結(jié)構(gòu)體整體上能夠獲得使經(jīng)由動力裝置P輸入的振動在各自的協(xié)同作用下降低的雙重的振動降低效果。
接下來,對副車架結(jié)構(gòu)體10產(chǎn)生的動力減振效果進(jìn)行說明。
圖11是用于說明動力減振效果的示意圖,圖12是表示頻率與聲音靈敏度的關(guān)系的特性圖,圖13是表示伴隨著左右前側(cè)框架的彈性共振而使前橫梁向車身側(cè)傾方向轉(zhuǎn)動的狀態(tài)的主視圖。
如圖11所示,在接地面上接地的車輪W由在副車架結(jié)構(gòu)體10的下部側(cè)配置的懸架下臂15彈性地支承。另外,副車架結(jié)構(gòu)體10具備配置于前橫梁20而對動力裝置P進(jìn)行浮動支承的第一防振裝置100a及第一彈性 體64、以及配置于后橫梁18的安裝托架32而對動力裝置P進(jìn)行浮動支承的第二防振裝置100b及圓筒狀襯套86。
在圖11所示的結(jié)構(gòu)中,在動力裝置P被驅(qū)動的情況下,因動力裝置P的驅(qū)動而產(chǎn)生的振動(發(fā)動機振動輸入)向副車架結(jié)構(gòu)體10傳遞,但此時,通過在副車架結(jié)構(gòu)體100上設(shè)置的第一防振裝置100a、第一彈性體64、第二防振裝置100b及圓筒狀襯套86而能夠獲得雙重的振動降低效果。另一方面,從車輪W的接地面(路面)輸入的路面振動經(jīng)由車輪W及懸架下臂15而向副車架結(jié)構(gòu)體100傳遞。
在這樣的振動傳遞結(jié)構(gòu)中,將第一防振裝置100a及前橫梁20作為其質(zhì)量成分而由第一彈性體64支承為能夠浮動,并且將第二防振裝置100b及安裝托架32作為其質(zhì)量成分而由圓筒狀襯套86支承為能夠浮動,由此使動力裝置P進(jìn)行共振振動。通過該動力裝置P的共振振動,從懸架下臂15向副車架結(jié)構(gòu)體10輸入的路面振動的共振頻率區(qū)域中的振動能量被吸收,由此能夠降低路面振動。
這樣,在本實施方式中,具備第一防振裝置100a、前橫梁20、第一彈性體64、第二防振裝置100b、安裝托架32及圓筒狀襯套86的副車架結(jié)構(gòu)體10作為所謂的動力減振器(dynamic damper)而發(fā)揮功能,能夠降低經(jīng)由懸架下臂15輸入的共振頻率區(qū)域(共振頻率周邊)中的特定頻率的路面振動。
在圖12所示的頻率(Hz)與聲音靈敏度(dB/N)的特性關(guān)系中,虛線表示未設(shè)置第一浮動機構(gòu)28及第二浮動機構(gòu)30且相對于車架14剛性固定的比較例的副車架結(jié)構(gòu)體的特性曲線,實線表示本實施方式的副車架結(jié)構(gòu)體10的特性曲線。本實施方式與比較例相比較,共振頻率區(qū)域中的聲音靈敏度(在圖12中所示的網(wǎng)點部分)降低,作為動力減振器而發(fā)揮功能。
作為一例,如圖13所示,作為縱梁發(fā)揮功能的一對左右前側(cè)框架14a在經(jīng)由懸架下臂15而輸入的路面振動的作用下沿著上下方向進(jìn)行彈性共振。相對于該左右前側(cè)框架14a的彈性共振,作為前部橫梁發(fā)揮功能且經(jīng)由第一浮動機構(gòu)28進(jìn)行浮動支承的前橫梁20在車身側(cè)傾方向(圖13的箭頭E方向)上以反相位進(jìn)行共振。其結(jié)果是,從懸架下臂15對副車架 結(jié)構(gòu)體10輸入的路面振動被以反相位在車身側(cè)傾方向上共振的前橫梁20抵消,因此路面振動被進(jìn)一步降低。
另外,在本實施方式中,經(jīng)由具有第一彈性體64及第二彈性體74的第一襯套50及第二襯套52,對載置有第一防振裝置100a的前橫梁20進(jìn)行浮動支承,由此能夠獲得與將副車架整體相對于車架14進(jìn)行浮動支承的情況同等或其以上的振動降低效果。
另外,在本實施方式中,由于通過將不同體構(gòu)成的前橫梁20沿著車寬方向安裝于左右側(cè)梁16的車輛前方側(cè)端部這樣的簡單結(jié)構(gòu)構(gòu)成,因此能夠簡便地利用已存的副車架結(jié)構(gòu)體。
另外,在本實施方式中,例如能夠?qū)⑴渲糜卸鄠€的第一襯套50的彈性力與第二襯套52的彈性力設(shè)定為分別不同,并且能夠分別調(diào)整第一襯套50及第二襯套52的彈性力。
接下來,對構(gòu)成第一襯套50的第一彈性體64及構(gòu)成第二襯套52的第二彈性體74的作用效果進(jìn)行說明。
在副車架結(jié)構(gòu)體10中,使前橫梁20(橫梁)浮動支承于側(cè)梁16(縱梁)的第一彈性體64和第二彈性體74在車輛前后方向上分開配置。因此,在從動力裝置P向前橫梁20(橫梁)輸入振動載荷時,副車架結(jié)構(gòu)體10能夠使彈性中心分別向第一彈性體64及第二彈性體74分散。因此,根據(jù)該副車架結(jié)構(gòu)體10,能夠良好地維持從動力裝置P向車架14傳遞的振動的衰減性能,且同時能夠使第一襯套50及第二襯套52周圍的裝配件小型化。
另外,根據(jù)這樣的副車架結(jié)構(gòu)體10,由于分割為第一彈性體64和第二彈性體74,因此即便不進(jìn)行彈性體的彈簧常數(shù)的變更,也能夠降低從動力裝置P向車架14的振動傳遞率。
另外,在該副車架結(jié)構(gòu)體10中,第一彈性體64位于前橫梁20(橫梁),第二彈性體74配置在比第一彈性體64靠動力裝置P的位置。
在這樣的副車架結(jié)構(gòu)體10中,由于分割為第一彈性體64和第二彈性體74,因此與未分割的彈性體(省略圖示)相比較,前橫梁20(橫梁)的剛體共振模式(旋轉(zhuǎn)模式)、即俯仰、側(cè)傾及橫擺的旋轉(zhuǎn)中心向靠近動力裝置P的位置移動。因此,根據(jù)該副車架結(jié)構(gòu)體10,與彈性體未被分割 的情況相比,能夠有效地降低剛體共振頻率區(qū)域的聲音靈敏度。
另外,在該副車架結(jié)構(gòu)體10中,第二彈性體74配置在比配置有第一彈性體64的位置處的側(cè)梁16(縱梁)靠上方的位置。換言之,第二彈性體74的彈性中心的位置比第一彈性體64的彈性中心的位置靠上方配置(參照圖7)。
圖14是表示使構(gòu)成第二襯套的第二彈性體向上方移動而使前橫梁的剛體共振模式(旋轉(zhuǎn)模式)的旋轉(zhuǎn)中心移動的情況的示意圖,圖15是表示前橫梁的剛體共振模式(旋轉(zhuǎn)模式)的旋轉(zhuǎn)中心Rc1、Rc2的位置與響應(yīng)等級的關(guān)系的曲線圖。
需要說明的是,圖14中,符號In是動力裝置P(參照圖5)的振動載荷F所輸入的第一防振裝置100a的輸入點,符號E1是第一彈性體64的彈性中心,符號E2是配置在與側(cè)梁16相同的高度上的第二彈性體74的彈性中心,符號E3是配置在比第一彈性體64靠上方的第二彈性體74的彈性中心,符號Rc1是使第二彈性體74移動之前的旋轉(zhuǎn)中心,符號Rc2是使第二彈性體74移動之后的旋轉(zhuǎn)中心。
如圖14所示,當(dāng)使第二彈性體74配置在與側(cè)梁16相同的高度上的副車架結(jié)構(gòu)體10的該第二彈性體74向上方移動時,前橫梁20(參照圖3、圖5)的旋轉(zhuǎn)中心從Rc1向Rc2移動。即,旋轉(zhuǎn)中心Rc2靠近振動載荷F的輸入點In。由此,由輸入點In與旋轉(zhuǎn)中心Rc1的水平距離表示的輸入跨距從S1向S2縮減。
另外,如圖15所示,在規(guī)定了波腹與波節(jié)的前橫梁20(參照圖3、圖5)的剛體共振模式(旋轉(zhuǎn)模式)中,當(dāng)旋轉(zhuǎn)中心從Rc1向Rc2移動時,響應(yīng)降低。另外,圖15中,旋轉(zhuǎn)中心Rc1、Rc2與波節(jié)的水平距離表示距波節(jié)的輸入點距離。該輸入點距離通過旋轉(zhuǎn)中心從Rc1向Rc2移動,而從“大”縮短為“小”(輸入點距離大→小)。另外,旋轉(zhuǎn)中心Rc1、Rc2與波節(jié)的垂直距離表示響應(yīng)等級。該響應(yīng)等級通過旋轉(zhuǎn)中心從Rc1向Rc2移動,而從“大”向“小”減小(響應(yīng)等級大→小)。
即,如圖14所示,通過使第二彈性體74向上方移動而使旋轉(zhuǎn)中心Rc2靠近輸入點In,從而輸入點In作為旋轉(zhuǎn)模式的波節(jié)而使響應(yīng)降低。
根據(jù)這樣的副車架結(jié)構(gòu)體10,使側(cè)梁16(縱梁)的剛體共振模式(旋 轉(zhuǎn)模式)中的旋轉(zhuǎn)中心靠近振動載荷的輸入點而減小輸入跨距,且能夠降低響應(yīng),因此能夠更有效地降低剛體共振頻率區(qū)域的聲音靈敏度。
實施例
接下來,以下,對驗證了通過降低上述的響應(yīng)而能夠降低聲音靈敏度的本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明。
在本實施例中,如圖14所示,測定使第二彈性體74的彈性中心從E2向E3移動時的響應(yīng),并且測定此時的聲音靈敏度。
圖16是驗證了本實施例中的響應(yīng)降低的效果的曲線圖。橫軸是共振頻率,縱軸是響應(yīng)。圖17是驗證了本實施例中的相對于振動輸入的聲音靈敏度降低的效果的曲線圖。橫軸是共振頻率,縱軸是聲音靈敏度。
需要說明的是,圖16及圖17中,虛線表示在第二彈性體74的彈性中心位于E2的位置(參照圖14)的副車架結(jié)構(gòu)體10中,在該輸入點In輸入有振動載荷F時的響應(yīng)等級及聲音靈敏度。另外,實線表示在第二彈性體74的彈性中心位于E3的位置(參照圖14)的副車架結(jié)構(gòu)體10中,在該輸入點In輸入有振動載荷F時的響應(yīng)等級及聲音靈敏度。
如圖16所示,驗證了與第二彈性體74的彈性中心位于E2的位置(參照圖14)的副車架結(jié)構(gòu)體10相比,第二彈性體74的彈性中心位于E3的位置(參照圖14)的副車架結(jié)構(gòu)體10在剛體共振頻率區(qū)域Ar、尤其是120~140Hz的區(qū)域中,響應(yīng)顯著降低。
另外,如圖17所示,驗證了與第二彈性體74的彈性中心位于E2的位置(參照圖14)的副車架結(jié)構(gòu)體10相比,第二彈性體74的彈性中心位于E3的位置(參照圖14)的副車架結(jié)構(gòu)體10在剛體共振頻率100~160Hz的區(qū)域中,聲音靈敏度顯著降低,能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)靈敏度T。