(57)【要約】【課題】内燃機関１０のクランクシャフト１１の回転動力の一部を、クランクプーリ１２、第１の伝動ベルト１９、アイドラプーリ１８、第２の伝動ベルト２０、ファンプーリ１５４介して、ラジエータユニット１３のファンシャフト１４に伝達するラジエータユニット１３の動力伝達機構において、内燃機関１０の振動がラジエータユニット１３から車体２に伝達されて車内騒音が悪化することを抑制できる車両のラジエータユニットの振動低減機構及び振動低減方法を提供する。【解決手段】プーリアーム１７を直列配置の伸縮アクチュエータ２２と弾性部材２１で車両１の車体２に接続して、第１の伝動ベルト１９の変動張力ΔＦ１に対して、伸縮アクチュエータ２２の伸縮量δを制御して弾性部材２１の伸縮により変動張力ΔＦ１と逆向きの弾性力ΔＦ３を発生させてプーリアーム１７に作用させて変動張力Ｆ１を相殺する。【選択図】図１
2014228092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関のクランクシャフトに配設したクランクプーリと、ラジエータユニットのファンシャフトに配設したファンプーリと、前記ファンシャフト周りに搖動可能に設けられたプーリアームと、該プーリアームに配設したアイドラプーリと、前記クランクプーリと前記アイドラプーリとの間に架けられた第１の伝動ベルトと、前記アイドラプーリと前記ファンプーリとの間に架けられた第２の伝動ベルトとを備えた車両のラジエータユニットの振動低減機構において、
前記プーリアームを直列に配置された伸縮アクチュエータと弾性部材で前記車両の車体に接続すると共に、
前記伸縮アクチュエータの伸縮量を制御する伸縮量制御装置を設け、該伸縮量制御装置により、前記第１の伝動ベルトの変動張力に対して、前記伸縮アクチュエータの伸縮量を制御して前記弾性部材の伸縮により前記変動張力と逆向きの弾性力を発生させて、該弾性力を前記プーリアームに作用させることで前記プーリアームにおいて前記変動張力を相殺するように構成したことを特徴とする車両のラジエータユニットの振動低減機構。
【請求項２】
前記伸縮量制御装置を、
前記クランクプーリの角速度を計測し、該角速度を時間微分して前記クランクプーリの角加速度を算出し、該角加速度に回転プーリ系の慣性モーメントを乗算して、前記クランクプーリにおける変動トルクを算出し、該変動トルクを前記クランクプーリの回転半径で除算して前記第１の伝動ベルトの前記変動張力を算出する変動張力算出部と、
前記プーリアームの回転軸周りの、前記変動張力によるモーメントと前記プーリアームに作用する弾性力によるモーメントの釣り合いから、前記弾性力を算出する弾性力算出部と、
前記弾性力を前記弾性部材の弾性係数で除算して前記伸縮アクチュエータの伸縮量を算出する伸縮量算出部と、該算出された伸縮量になるように伸縮アクチュエータの伸縮量を制御する伸縮量制御部を備えて構成することを特徴とする請求項１に記載の車両のラジエータユニットの振動低減機構。
【請求項３】
車両に搭載された内燃機関のクランクシャフトに配設したクランクプーリと、ラジエータユニットのファンシャフトに配設したファンプーリと、前記ファンシャフト周りに搖動可能に設けられたプーリアームと、該プーリアームに配設したアイドラプーリと、前記クランクプーリと前記アイドラプーリとの間に架けられた第１の伝動ベルトと、前記アイドラプーリと前記ファンプーリとの間に架けられた第２の伝動ベルトとを備えた車両のラジエータユニットの振動低減方法において、
前記プーリアームを直列に配置された伸縮アクチュエータと弾性部材で前記車両の車体に接続して、
前記第１の伝動ベルトの変動張力に対して、前記伸縮アクチュエータの伸縮量を制御して前記弾性部材の伸縮により前記変動張力と逆向きの弾性力を発生させて、該弾性力を前記プーリアームに作用させることで前記プーリアームにおいて前記変動張力を相殺することを特徴とする車両のラジエータユニットの振動低減方法。
【請求項４】
前記クランクプーリの角速度を計測し、該角速度を時間微分して前記クランクプーリの角加速度を算出し、該角加速度に回転プーリ系の慣性モーメントを乗算して、前記クランクプーリにおける変動トルクを算出し、該変動トルクを前記クランクプーリの回転半径で除算して前記第１の伝動ベルトの前記変動張力を算出し、
前記プーリアームの回転軸周りの、前記変動張力によるモーメントと前記プーリアームに作用する弾性力によるモーメントの釣り合いから、算出した前記弾性力を前記弾性部材の弾性係数で除算して前記伸縮アクチュエータの伸縮量を算出して、
該算出された伸縮量になるように伸縮アクチュエータの伸縮量を制御することを特徴とする請求項３記載の車両のラジエータユニットの振動低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のラジエータユニットの振動低減機構及び振動低減方法に関し、より詳細には、内燃機関のクランクシャフトの回転動力の一部を、クランクプーリ、第１の伝動ベルト、アイドラプーリ、第２の伝動ベルト及びファンプーリを介して、ラジエータユニットのファンシャフトに伝達するラジエータユニットの動力伝達機構において、内燃機関の振動に起因する第１の伝動ベルトの張力変動が車体に伝達されて車内騒音が悪化することを抑制できる車両のラジエータユニットの振動低減機構及び振動低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を動力とする車両では、燃料の燃焼により発生する熱で内燃機関が加熱することを防止するために、冷却水を、内燃機関のシリンダボディの内部に設けられたウォータジャケットとラジエータユニットの間を循環させることで、内燃機関を冷却している。このウォータジャケットの循環の過程で昇温した冷却水は、ラジエータユニットで空冷により熱交換されて冷却される。
【０００３】
このラジエータユニットの冷却においては、ラジエータファンを回転することで、車両走行中の風を取り込んでラジエータユニットの熱交換部に当てて、この熱交換部内を循環する冷却水の熱を放熱させて冷却している。
【０００４】
そして、バス等の大型車両では、車重が大きいので車両の走行に必要な動力も大きくなり、内燃機関で発生する熱量も多くなるため、ラジエータユニットの冷却性能を大きくする必要がある。この冷却性能は、ラジエータファンの吸気量に依存するため、冷却性能を大きくするには、このラジエータファンの回転動力を大きくし、ラジエータユニットに当てる空気の吸気量を大きくする必要がある。
【０００５】
一般に、大型車両では、ラジエータファンの回転動力を大きくするため、内燃機関とラジエータユニットを隣接して配置し、内燃機関のクランクシャフトの回転動力の一部をクランクプーリ、アイドラプーリ（アイドラー）、ファンプーリ及びこれらの間に架けられた伝動ベルトを介してラジエータファンのファンシャフトに伝達し、この回転動力でラジエータファンを回転駆動している。
【０００６】
従来技術のラジエータファンの動力伝達機構の一例を図５を参照しながら説明すると、車両１Ｘの車体２に、内燃機関１０及びラジエータユニット１３が隣接した状態で、防振支持装置２５を介して配設されている。この内燃機関１０のクランクシャフト１１にはクランクプーリ１２が設けられ、ラジエータユニット１３のファンシャフト１４にはファンプーリ１５及びファン１６が設けられている。また、プーリアーム１７がファンシャフト１４の軸周りに揺動可能に設けられ、このプーリアーム１７の先端にアイドラプーリ１８が回動自在に軸支されている。さらに、クランクプーリ１２とアイドラプーリ１８との間に第１の伝動ベルト（ファンベルト）１９が、アイドラプーリ１８とファンプーリ１５の間には第２の伝動ベルト２０が架けられている。
【０００７】
この構成により、内燃機関１０のクランクシャフト１１で発生する回転動力の一部が、クランクプーリ１２、第１の伝動ベルト１９を介して、アイドラプーリ１８に伝達され、さらに、第２の伝動ベルト２０を介して、ラジエータユニット１３のファンプーリ１５及びファンシャフト１４に伝達されて、ラジエータファン１６が回転する。
【０００８】
また、図５に示すように、アイドラプーリ１８と車体２の間に、テンションバネ２１を引張側の第１の伝動ベルト１９の直線方向と平行に設け、このテンションバネ２１を介してプーリアーム１７を車体２に接続する。このテンションバネ２１により、第１の伝動ベルト１９の張力調整を行って第１の伝動ベルト１９の緩みを防止している。
【０００９】
しかし、この図５に示す従来技術の構成では、第１の伝動ベルト１９の張力を略一定にして第１の伝動ベルト１９の緩みを防止することはできても、図６に示すように、内燃機関１０のクランクシャフト１１の回転変動によって、第１の伝動ベルト１９の張力が変動し、この第１の伝動ベルト１９の張力変動により、アイドルプーリ１８が振動する。つまり、クランクシャフト１１の回転の変動トルクΔＴ１が、第１の伝動ベルト１９の張力変動ΔＦ１を発生させ、この張力変動ΔＦ１がアイドラプーリ１８に伝達されてアイドラプーリ１８及びプーリアーム１７が振動するので、この振動に起因するテンションバネ２１の弾性力ΔＦ３が車両１の車体２へ伝達されて車内騒音が悪化するという問題がある。
【００１０】
この問題に関して、エンジンの振動がプーリアームを介して車両のボディへ伝達されることを抑制して車体振動及びこもり音を低減すべく、車両のボディに配設されたエンジンのクランクシャフトに固定されたクランクプーリと、補機に揺動可能に設けられたプーリアームに回転可能に支持されたアイドルプーリとの間に掛け渡された補機駆動用ベルトの張力を保持する装置であって、プーリアームと車両のボディとの間に介設され、バネを用いてプーリアームをクランクプーリから離間する方向に付勢することにより、補機駆動用ベルトに張力を付与する張力付与機構を備え、更に、プーリアームとエンジンとの間に介設され、ストッパバネを底付して、プーリアームの揺動を規制する揺動規制機構を備える補機駆動用ベルトの張力保持装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
この補機駆動用ベルトの張力保持装置では、エンジンの振動を張力付与機構の張力バネによって遮断することができ、車体振動及びこもり音を低減することができ、またエンジンの急激な動きがあった場合に、振動規制機構のストッパバネの底付けにより、プーリアームの振動を規制して、冷却ファン駆動用ベルトの外れを防止できる。
【００１２】
しかしながら、振動規制機構によりエンジンの振動がプーリアームに伝達され、張力バネを介して車両にエンジンの振動が伝わってしまうので、エンジンの振動に基づく車内騒音の悪化を完全に抑制することは難しいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１２−２１５１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関のクランクシャフトの回転動力の一部を、クランクプーリ、第１の伝動ベルト、アイドラプーリ、第２の伝動ベルト及びファンプーリを介して、ラジエータユニットのファンシャフトに伝達するラジエータユニットの動力伝達機構において、内燃機関の振動に起因する第１の伝動ベルトの張力変動が車体に伝達されて車内騒音が悪化することを抑制できる車両のラジエータユニットの振動低減機構及び振動低減方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するための本発明の車両のラジエータユニットの振動低減機構は、車両に搭載された内燃機関のクランクシャフトに配設したクランクプーリと、ラジエータユニットのファンシャフトに配設したファンプーリと、前記ファンシャフト周りに搖動可能に設けられたプーリアームと、該プーリアームに配設したアイドラプーリと、前記クランクプーリと前記アイドラプーリとの間に架けられた第１の伝動ベルトと、前記アイドラプーリと前記ファンプーリとの間に架けられた第２の伝動ベルトとを備えた車両のラジエータユニットの振動低減機構において、前記プーリアームを直列に配置された伸縮アクチュエータと弾性部材で前記車両の車体に接続すると共に、前記伸縮アクチュエータの伸縮量を制御する伸縮量制御装置を設け、該伸縮量制御装置により、前記第１の伝動ベルトの変動張力に対して、前記伸縮アクチュエータの伸縮量を制御して前記弾性部材の伸縮により前記変動張力と逆向きの弾性力を発生させて、該弾性力を前記プーリアームに作用させることで前記プーリアームにおいて前記変動張力を相殺するように構成される。
【００１６】
つまり、第１の伝動ベルト（ファンベルト）の張力変動によって、アイドラプーリ（アイドラー）及びプーリアームを動かそうとする変動振動力を打ち消すテンションバネの弾性力を、伸縮アクチュエータの伸縮により、プーリアームに加え、アイドラプーリの振動を抑える。これにより、騒音悪化を防止できる。
【００１７】
この構成によれば、内燃機関のクランクシャフトの回転変動に伴い、第１の伝動ベルトの張力に変動が発生する場合に、この変動張力と逆向きの弾性力を弾性部材に発生させるように、伸縮アクチュエータの伸縮量を制御するので、この弾性力により変動張力をプーリアームにおいて相殺することができる。つまり、初期張力を伸縮アクチュエータの伸縮量ゼロのテンションバネの弾性力で分担し、張力の変動成分のみを伸縮アクチュエータの伸縮量で発生するテンションバネの弾性力で打ち消して、変動成分のみを伸縮アクチュエータの伸縮で吸収する。
【００１８】
従って、内燃機関の振動に起因する第１の伝動ベルトの張力の変動によるプーリアーム及びプーリアームの振動を抑制できるので、第１の伝動ベルトの変動張力に起因する振動が車体への伝達されるのを防止して、車両の騒音悪化を抑制することができる。
【００１９】
また、上記の車両のラジエータユニットの振動低減機構において、前記伸縮量制御装置を、前記クランクプーリの角速度を計測し、該角速度を時間微分して前記クランクプーリの角加速度を算出し、該角加速度に回転プーリ系の慣性モーメントを乗算して、前記クランクプーリにおける変動トルクを算出し、該変動トルクを前記クランクプーリの回転半径で除算して前記第１の伝動ベルトの前記変動張力を算出する変動張力算出部と、前記プーリアームの回転軸周りの、前記変動張力によるモーメントと前記プーリアームに作用する弾性力によるモーメントの釣り合いから、前記弾性力を算出する弾性力算出部と、前記弾性力を前記弾性部材の弾性係数で除算して前記伸縮アクチュエータの伸縮量を算出する伸縮量算出部と、該算出された伸縮量になるように伸縮アクチュエータの伸縮量を制御する伸縮量制御部を備えて構成する。
【００２０】
この構成によれば、第１の伝動ベルトの変動張力をより正確に算出できて、これを相殺する弾性力も正確に算出できるので、精度よく、変動張力を相殺する弾性力を発生させる伸縮量を伸縮アクチュエータに発生させることができ、弾性力により変動張力を正確に相殺することができる。その結果、第１の伝動ベルトの変動張力によるアイドラプーリ及びプーリアームの振動を防止できて、この振動に基づく車両の騒音悪化をより効果的に抑制することができる。
【００２１】
上記の目的を達成するための本発明の車両のラジエータユニットの振動低減方法は、車両に搭載された内燃機関のクランクシャフトに配設したクランクプーリと、ラジエータユニットのファンシャフトに配設したファンプーリと、前記ファンシャフト周りに搖動可能に設けられたプーリアームと、該プーリアームに配設したアイドラプーリと、前記クランクプーリと前記アイドラプーリとの間に架けられた第１の伝動ベルトと、前記アイドラプーリと前記ファンプーリとの間に架けられた第２の伝動ベルトとを備えた車両のラジエータユニットの振動低減方法において、前記プーリアームを直列に配置された伸縮アクチュエータと弾性部材で前記車両の車体に接続して、前記第１の伝動ベルトの変動張力に対して、前記伸縮アクチュエータの伸縮量を制御して前記弾性部材の伸縮により前記変動張力と逆向きの弾性力を発生させて、該弾性力を前記プーリアームに作用させることで前記プーリアームにおいて前記変動張力を相殺することを特徴とする方法である。
【００２２】
この方法によれば、内燃機関のクランクシャフトの回転変動に伴い、アイドラプーリ及びプーリアームに変動張力が発生する場合に、この変動張力と逆向きの弾性力を弾性部材に発生させるように、伸縮アクチュエータの伸縮量を制御するので、この弾性力により変動張力をプーリアームにおいて相殺することができる。従って、内燃機関の振動に起因する第１の伝動ベルトの張力の変動によるプーリアーム及びプーリアームの振動を抑制できるので、第１の伝動ベルトの変動張力に起因する振動が車体への伝達されるのを防止して、車両の騒音悪化を抑制することができる。
【００２３】
また、上記の車両のラジエータユニットの振動低減方法において、前記クランクプーリの角速度を計測し、該角速度を時間微分して前記クランクプーリの角加速度を算出し、該角加速度に回転プーリ系の慣性モーメントを乗算して、前記クランクプーリにおける変動トルクを算出し、該変動トルクを前記クランクプーリの回転半径で除算して前記第１の伝動ベルトの前記変動張力を算出すると共に、前記プーリアームの回転軸周りの、前記変動張力によるモーメントと前記プーリアームに作用する弾性力によるモーメントの釣り合いから、算出した前記弾性力を前記弾性部材の弾性係数で除算して前記伸縮アクチュエータの伸縮量を算出して、該算出された伸縮量になるように伸縮アクチュエータの伸縮量を制御する。
【００２４】
この方法によれば、第１の伝動ベルトの変動張力をより正確に算出できて、これを相殺する弾性力も正確に算出できるので、精度よく、変動張力を相殺する弾性力を発生させる伸縮量を伸縮アクチュエータに発生させることができ、弾性力により変動張力を正確に相殺することができる。その結果、第１の伝動ベルトの変動張力によるアイドラプーリ及びプーリアームの振動を防止できて、この振動に基づく車両の騒音悪化をより効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の車両のラジエータユニットの振動低減機構及び振動低減方法によれば、内燃機関のクランクシャフトの回転変動に伴い、アイドラプーリ（アイドラー）及びプーリアームに変動張力が発生する場合に、この変動張力と逆向きの弾性力を弾性部材に発生させるように、伸縮アクチュエータの伸縮量を制御するので、この弾性力により変動張力をプーリアームにおいて相殺することができる。
【００２６】
従って、内燃機関のクランクシャフトの回転動力の一部を、クランクプーリ、第１の伝動ベルト、アイドラプーリ、第２の伝動ベルト及びファンプーリを介して、ラジエータユニットのファンシャフトに伝達するラジエータユニットの動力伝達機構において、内燃機関の振動に起因する第１の伝動ベルトの張力変動が車体に伝達されて車内騒音が悪化することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態の車両のラジエータユニットの振動低減機構の構成を示す図である。
【図２】図１の車両のラジエータユニットの振動低減機構における、変動トルク、変動張力、弾性力等の関係を示す図である。
【図３】図１の車両のラジエータユニットの振動低減機構における、プーリアームの回転軸を中心としたモーメントの関係を示す図である。
【図４】伸縮量制御装置の構成を示す図である。
【図５】従来技術の実施の形態の車両のラジエータユニットの振動低減機構の構成を示す図である。
【図６】図５の車両のラジエータユニットの振動低減機構における、変動トルク、変動張力、弾性力等の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る実施の形態の車両のラジエータユニットの振動低減機構及び振動低減方法について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
図１に示すように、車両１の車体２に、内燃機関（エンジン）１０とラジエータユニット１３が隣接して防振支持装置２５を介して設けられている。内燃機関１０のクランクシャフト１１にはクランクプーリ１２が配設され、ラジエータユニット１３のファンシャフト１４にはファンプーリ１５及びラジエータファン１６が配設される。さらに、プーリアーム１７がファンシャフト１４周りに搖動可能に設けられ、このプーリアーム１７の先端側にアイドラプーリ（アイドラー）１８が回転自在に軸支されている。
【００３０】
このクランクプーリ１２とアイドラプーリ１８との間に第１の伝動ベルト１９が、また、アイドラプーリ１８とファンプーリ１５との間に第２の伝動ベルト２０がそれぞれ架けられている。この第１の伝動ベルト１９と第２の伝動ベルト２０の長さの比率は、弦振動の高周波成分が一致しないように、整数倍としない方がよい。
【００３１】
この構成により、内燃機関１０のクランクシャフト１１で発生する回転動力の一部が、クランクプーリ１２と第１の伝動ベルト１９を介して、アイドラプーリ１８に伝達され、さらに、このアイドラプーリ１８に伝達された回転動力が、第２の伝動ベルト２０を介して、ラジエータユニット１３のファンプーリ１５、ファンシャフト１４に伝達され、ラジエータファン１６が回転する。
【００３２】
この動力伝達機構により、内燃機関１０のクランクシャフト１１で発生する回転動力の一部が、ラジエータユニット１３のラジエータファン１６に伝達され、このラジエータファン１６の回転により、空気をラジエータユニット１３の熱交換部（図示しない）に当てて、この熱交換部内を循環する冷却水を冷却する。
【００３３】
そして、本発明においては、図１に示すように、アイドラプーリ１８と車体２の間に、テンションバネ２１を引張側の第１の伝動ベルト１９の直線方向と平行に、電磁アクチュエータ（伸縮アクチュエータ）２２とテンションバネ（弾性部材）２１を直列にして設け、この電磁アクチュエータ２２とテンションバネ２１を介してプーリアーム１７を車体２に接続する。つまり、直列に配置された電磁アクチュエータ２２とテンションバネ２１で、車両１の車体２にプーリアーム１７を接続する。言い換えれば、このテンションバネ２１により、第１の伝動ベルト１９の張力調整を行って第１の伝動ベルト１９の緩みを防止すると共に、第１の伝動ベルト１９の張力変動によって発生するアイドラプーリ１８及びプーリアーム１７への加振力をキャンセルする電磁アクチュエータ２２をプーリアーム１７とテンションバネ２１との間に追加して設ける。
【００３４】
また、電磁アクチュエータ２２は、電気信号による制御で電磁力を活用して装置の一部を伸び縮みさせるアクチュエータであり、図２に示すように、エンジン１０のクランクシャフト１１のトルク変動ΔＴ１に起因する第１の伝動ベルト１９の変動張力ΔＦ１の発生に伴って、アイドラプーリ１８及びプーリアーム１７に変動振動力ΔＦ２が発生した場合に、伸縮量Δｄを発生させてこの変動振動力ΔＦ２を打ち消すための逆向きの弾性力ΔＦ３をテンションバネ２１に発生させるために設けられる。
【００３５】
この構成によれば、第１の伝動ベルト１９の張力Ｆ１の変動に伴って、アイドラプーリ１８に変動振動力ΔＦ２が発生する場合に、変動張力ΔＦ１と逆向きの弾性力ΔＦ３を、テンションバネ２１に発生させるように、電磁アクチュエータ２２の伸縮量δを伸縮量Δｄになるように制御して、弾性力ΔＦ３により変動張力ΔＦ１を打ち消すことができる。
【００３６】
なお、図１に示すように、電磁アクチュエータ２２とテンションバネ２１を、クランクプーリ１２とアイドラプーリ１８に架かる張力側の第１の伝動ベルト１９の直線と平行に配設すると、第１の伝動ベルト１９の変動張力ΔＦ１とテンションバネ２１が発生する弾性力ΔＦ３とが平行になり、テンションバネ２１が発生する弾性力ΔＦ３の変動張力ΔＦ１に対する直角方向の成分が発生しなくなるので、この弾性力ΔＦ３による車体２への影響を最小にすることができる。
【００３７】
つまり、変動張力ΔＦ１の方向と平行に配置することで、第１の伝動ベルト１９の張力Ｆ１の初期張力に対するテンションバネ２１の分担荷重を最小にすることができ、変動張力ΔＦ１に対する電磁アクチュエータの分担駆動力も最小にするメリットを得ることができる。
【００３８】
なお、電磁アクチュエータ２２とテンションバネ２１の設置方向が、張力側の第１の伝動ベルト１９の直線（変動張力ΔＦ１の方向）に対して傾斜角βだけ傾斜させて配設した場合には、伸縮量δは「Δｄ／ｃｏｓ（β）」になるように制御する。この場合は、弾性力ΔＦ３の変動張力ΔＦ１の方向とは直角の方向の成分（ΔＦ３×ｓｉｎ（β））が発生する。
【００３９】
また、第１の伝動ベルト１９と第２の伝動ベルト２０との間の取り付けの角度は、図１及び図２に示すように、直角（９０度）とした方が、第１の伝動ベルト１９の張力Ｆ１と第２の伝動ベルト２０の張力Ｆ４との間の相互影響がなくなり、テンションバネ２１の弾性力ΔＦ３と第２の伝動ベルト２０の張力Ｆ４との間の相互影響もなくなるので好ましい。
【００４０】
この直角とした場合には、第２の伝動ベルト２０の張力Ｆ４による影響を受けないので、電磁アクチュエータ２２及びテンションバネ２１で発生する弾性力ΔＦ３を最小にすることができる。そのため、電磁アクチュエータ２２で発生させる伸縮量Δｄの大きさを最小にすることができ、電磁アクチュエータ２２の駆動において省エネルギー効果を奏することができる。また、テンションバネ２１で繰り返し発生する弾性力ΔＦ３も最小になるので、テンションバネ２１のバネ定数Ｋを最小にできる。また、疲労破壊面でも有利となり、テンションバネ２１の寿命を長くすることができる。
【００４１】
さらに、テンションバネ２１で適正な弾性力ΔＦ３が発生するように、電磁アクチュエータ２２の伸縮量δを伸縮量Δｄにするように制御する伸縮量制御装置２３を設ける。この伸縮量制御装置２３は、通常は、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）と呼ばれる内燃機関１０の全般的な制御を行う制御装置３０に組み込まれるが、この制御装置３０と別離して設けてもよい。
【００４２】
図４に示すように、この伸縮量制御装置２３は、変動張力算出部２３ａ、弾性力算出部２３ｂ、伸縮量算出部２３ｃと伸縮量制御部２３ｄを備えて構成される。
【００４３】
この変動張力算出部２３ａでは、クランクシャフト１１及びクランクプーリ１２の角速度ωを計測する。この角速度ωは、内燃機関１０のクランクシャフト１１のリングギア（図示しない）のパルス（ギヤの歯の通過）を電磁ピックアップ（図示しない）で検出した回転パルスｆを、周波数−速度（Ｆ−Ｖ）変換器などにより角速度に変換することで求める。
【００４４】
この角速度ωを時間微分してクランクプーリ１２の角加速度α（＝ｄω／ｄｔ）を算出し、この角加速度αに、予め算出しておいた回転プーリ系の被駆動側の慣性モーメントＪ２を乗算して、クランクプーリ１２における変動トルクΔＴ１（＝α×Ｊ２）を算出し、この変動トルクΔＴ１をアイドラプーリ１８側の第１の伝動ベルト１９の回転半径ｒ２で除算して第１の伝動ベルト１９の変動張力ΔＦ１（＝ΔＴ１／ｒ２＝α×Ｊ２／ｒ２）を算出する。この慣性モーメントＪ２は、ファンに関連する部品の慣性モーメントから求めることができる。この第１の伝動ベルト１９の変動張力ΔＦ１が、アイドラプーリ１８とプーリアーム１７に作用する変動振動力（加振力）ΔＦ２となる。
【００４５】
また、弾性力算出部２３ｃでは、図３に示すように、第１の伝動ベルト１９がプーリアーム１７と接触する点Ｐ１とプーリアーム１７の回転軸Ｃとの距離をＬ１とし、直列配置された電磁アクチュエータ２２とテンションバネ２１がプーリアーム１７７と接続する点Ｐ２とプーリアーム１７の回転軸Ｃとの距離をＬ２とすると、プーリアーム１７の回転軸Ｃ周りの、変動張力ΔＦ１によるモーメントΔＭ１（＝ΔＦ１×Ｌ１）とプーリアーム１７７に作用する弾性力ΔＦ３によるモーメントΔＭ３（＝ΔＦ３×Ｌ３）の釣り合い（ΔＭ１＝ΔＭ３）、即ち、ΔＦ１×Ｌ１＝ΔＦ３×Ｌ３から、変動張力ΔＦ１を相殺するための弾性力ΔＦ３（＝ΔＦ１×Ｌ１／Ｌ３）を算出する。
【００４６】
なお、図３では、電磁アクチュエータ２２とテンションバネ２１の直線は、アイドラプーリ１８の中心を通る上にあるが、必ずしも、アイドラプーリ１８の中心を通る必要はなく、Ｌ２は、アイドラプーリ１８の搖動半径Ｒａと等しくなくてもよい。
【００４７】
また、伸縮量算出部２３ｄは、算出された弾性力ΔＦ３をテンションバネ２１のバネ定数Ｋで除算して電磁アクチュエータ２２の伸縮量Δｄ（＝ΔＦ３／Ｋ）を算出する。これらの変動張力ΔＦ１は波形の大きさのみならず、その変動波形にも対応させて、伸縮量の大きさと変動波形を算出すると、より精度よく変動張力ΔＦ１を打ち消すことになるので、より好ましい。
【００４８】
図１〜図４に示すように、電磁アクチュエータ２２とテンションバネ２１を、クランクプーリ１２とアイドラプーリ１８に架かる張力側の第１の伝動ベルト１９の直線と平行に配設した場合には、第１の伝動ベルト１９の変動張力ΔＦ１とテンションバネ２１が発生する弾性力ΔＦ３とが平行になる。
【００４９】
この構成の伸縮量制御装置２３により、第１の伝動ベルト１９の変動張力ΔＦ１に対して、電磁伸縮アクチュエータ２２の伸縮量δを算出された伸縮量Δｄになるように制御してテンションバネ２１の伸縮により変動張力ΔＦ１と逆向きの弾性力ΔＦ３を発生させて、この弾性力ΔＦ３をプーリアーム１７に作用させることでプーリアーム１７において変動張力ΔＦ１を相殺する。より好ましくは、その変動波形も考慮に入れて、算出された伸縮量Δｄの大きさと変動波形になるように、電気信号を出力して電磁アクチュエータ２２の伸縮量δを制御する。
【００５０】
さらに、この構成によれば、第１の伝動ベルト１９の変動張力ΔＦ１をより正確に算出できて、これを打ち消す弾性力ΔＦ３も正確に算出できるので、精度よく、変動張力ΔＦ１を打ち消す弾性力ΔＦ３を発生させる伸縮量Δｄを電磁アクチュエータ２２に発生させることができ、弾性力ΔＦ３により変動張力ΔＦ１を正確に打ち消すことができる。
【００５１】
そして、本発明による車両のラジエータユニットの振動低減方法では、アイドラプーリ１８を先端に配置したプーリアーム１７を、直列に配置された電磁アクチュエータ２２とテンションバネ２１で車両１の車体２に接続して、第１の伝動ベルト１９の変動張力ΔＦ１に対して、電磁アクチュエータ２１の伸縮量δを伸縮量Δｄになるように制御してテンションバネ２１の伸縮により変動張力ΔＦ１と逆向きの弾性力ΔＦ３を発生させて、この弾性力ΔＦ３をプーリアーム１７に作用させることでプーリアーム１７において変動張力ΔＦ１を相殺する。
【００５２】
この方法によれば、第１の伝動ベルト１９の張力Ｆ１の変動に伴って、アイドラプーリ１８に振動が発生する場合に、変動張力ΔＦ１と逆向きの弾性力ΔＦ３を、テンションバネ２１に発生させるように、電磁アクチュエータ２２の伸縮量δを伸縮量Δｄになるように制御して、弾性力ΔＦ３により変動張力ΔＦ１を打ち消すことができる。
【００５３】
この電磁アクチュエータ２２の伸縮量δの制御は次のような方法で行われる。先ず、クランクプーリ１４の角速度ωを計測し、この角速度ωを時間微分してクランクプーリ１４の角加速度α（＝ｄω／ｄｔ）を算出し、この角加速度αに予め算出しておいた回転プーリ系の被駆動側の慣性モーメントＪ２を乗算して、クランクプーリ１２における変動トルクΔＴ１（＝α×Ｊ２）を算出し、この変動トルクΔＴ１をアイドラプーリ１８側の第１の伝動ベルト１９の回転半径ｒ２で除算して第１の伝動ベルト１９の変動張力ΔＦ１（＝ΔＴ１／ｒ２＝α×Ｊ２／ｒ２）を算出する。
【００５４】
そして、プーリアーム１７の回転軸Ｃ周りの、変動張力ΔＦ１によるモーメントΔＭ１とプーリアーム１７に作用する弾性力ΔＦ３によるモーメントΔＭ３の釣り合い（ΔＭ１＝ΔＭ３）から、算出した弾性力ΔＦ３（＝ΔＦ１×Ｌ１／Ｌ３）をテンションバネ２１のバネ定数Ｋで除算して電磁アクチュエータ２２の伸縮量Δｄ（＝ΔＦ３／Ｋ）を算出して、この算出された伸縮量Δｄになるように電磁アクチュエータ２２の伸縮量δを制御する。
【００５５】
この方法によれば、第１の伝動ベルト１９の変動張力ΔＦ１をより正確に算出できて、これを打ち消す弾性力ΔＦ３も正確に算出できるので、精度よく、変動張力ΔＦ１を打ち消す弾性力ΔＦ３を発生させる伸縮量Δｄを電磁アクチュエータ２２に発生させることができ、弾性力ΔＦ３により変動張力ΔＦ１を正確に打ち消すことができる。
【００５６】
従って、上記の構成の車両のラジエータユニットの振動低減機構及び振動低減方法によれば、第１の伝動ベルト１９の張力Ｆ１に変動が発生する場合に、この変動張力ΔＦ１と逆向きの弾性力ΔＦ３をテンションバネ２１に発生させるように、電磁アクチュエータ２２の伸縮量δを伸縮量Δｄになるように制御するので、この弾性力ΔＦ３により変動張力ΔＦ１を相殺することができる。従って、内燃機関１０の振動に起因する第１の伝動ベルト１９の張力Ｆ１の変動によるアイドラプーリ１８及びプーリアーム１７の振動を防止して、ラジエータユニット１３の振動を低減でき、この振動に基づく車両１の騒音悪化を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  車両
２  車体
１０  内燃機関（エンジン）
１１  クランクシャフト
１２  クランクプーリ
１３  ラジエータユニット
１４  ファンシャフト
１５  ファンプーリ
１６  ラジエータファン
１７  プーリアーム
１８  アイドラプーリ
１９  第１の伝動ベルト
２０  第２の伝動ベルト
２１  テンションバネ（弾性部材）
２２  電磁アクチュエータ（伸縮アクチュエータ）
２３  伸縮制御装置
２３ａ  変動張力算出部
２３ｂ  弾性力算出部
２３ｃ  伸縮量算出部
２３ｄ  伸縮量算出部
２５  防振支持装置
３０  制御装置（ＥＣＵ）
Ｃ  プーリアームの回転軸
Ｆ１  第１の伝動ベルトの張力
Ｆ４  第２の伝動ベルトの張力
Ｊ２  回転プーリ系の被駆動側の慣性モーメント
Ｋ  テンションバネのバネ定数
Ｌ１  点Ｐ１とプーリアームの回転軸との距離
Ｌ２  点Ｐ２とプーリアームの回転軸との距離
Ｐ１  第１の伝動ベルトがプーリアームと接触する点
Ｐ２  直列配置された電磁アクチュエータとテンションバネがプーリアームと接続する点ｒ２  回転半径
Ｒａ  アイドラプーリの搖動半径
Δｄ、δ  電磁アクチュエータの伸縮量
ΔＦ１  第１の伝動ベルトの変動張力
ΔＦ２  アイドラプーリ（プーリアーム）の変動振動力
ΔＦ３  弾性力
ΔＭ１  回転軸周りの変動張力によるモーメント
ΔＭ３  プーリアームに作用する弾性力によるモーメント
ΔＭ１  回転軸周りの変動張力によるモーメント
ΔＭ３  プーリアームに作用する弾性力によるモーメント
ΔＴ１  クランクシャフトのトルク変動
α  クランクプーリの角加速度
ω  クランクプーリの角速度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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