(57)【要約】【課題】本発明は、車両のフレームに装着されて車両の振動を減衰させる車両用アクティブ動吸振器装置を提供する。【解決手段】本発明に係る車両用アクティブ動吸振器装置は、電源の印加によって振動する動吸振器を備え、前記動吸振器はハウジング内で上下に振動するヨーク部が板形状で平行に配置された上側スプリングと下側スプリングの間に装着され、前記ヨーク部は上側と下側でそれぞれ突出した上側突出部と下側突出部が形成され、前記上側突出部は上側スプリングの中心に結合し、前記下側突出部は下側スプリングの中心に結合することを特徴とする。【選択図】図２
2012007725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフレームに装着されて車両の振動を減衰させる車両用アクティブ動吸振器装置であって、
電源の印加によって振動する動吸振器を備え、
前記動吸振器はハウジング内で上下で振動するヨーク部が板形状で平行に配置された上側スプリングと下側スプリングの間に装着され、前記ヨーク部は上側と下側でそれぞれ突出した上側突出部と下側突出部が形成され、
前記上側突出部は上側スプリングの中心に結合し、前記下側突出部は下側スプリングの中心に結合することを特徴とする車両用アクティブ動吸振器装置。
【請求項２】
前記ヨーク部は、
上側が開口したコップ（ｃｕｐ）形状を有し、下側突起部が下部面に形成された下部ヨーク，
前記下部ヨークの内側で底面に結合する磁性体，および
前記磁性体の上面に結合して上側突起部が上部面に形成された上部ヨーク，を含み、
前記下部ヨークの内周面と上部ヨークおよび磁性体の外周面の間には挿入空間が形成され、前記挿入空間にはハウジングに固定してコイルが絡められたコイル部が位置するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用アクティブ動吸振器装置。
【請求項３】
前記磁性体の外周面には上部ヨークと下部ヨークを結束させる結束リングが締結することを特徴とする、請求項２に記載の車両用アクティブ動吸振器装置。
【請求項４】
前記下部スプリングと上部スプリングは中心から拡張した２つ以上のスポーク（ｓｐｏｋｅ）を有し、前記スポークの終端がハウジングに結合することを特徴とする、請求項１または２に記載の車両用アクティブ動吸振器装置。
【請求項５】
前記スポークは螺旋形で形成されることを特徴とする、請求項３に記載の車両用アクティブ動吸振器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用アクティブ動吸振器装置に関し、より詳しくは、構造を単純化して部品数は減らし、性能はより向上したアクティブ型動吸振器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの駆動によって車両には振動が発生するため、このような振動を減衰させるための研究と開発が進められてきた。
動吸振器は発生振動に対するアンチノード（Ａｎｔｉ−Ｎｏｄｅ）を故意に引き起こして振動の振幅を減衰させる装置であって、自動車の振動減衰のための装置として広く用いられてきた。
【０００３】
前記動吸振器は質量−スプリング系（ｍａｓｓ−ｓｐｒｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）を構成し、前記動吸振器のうちで発生した振動を感知し、その振動幅と周波数によって振動幅および周期を調節して減衰させる方式をアクティブ動吸振器という。前記アクティブ動吸振器を構成する装置は、質量−スプリング系である動吸振器と、前記動吸振器を電気エネルギーとして往復運動させることができるセンサおよび装置から構成される。
【０００４】
図１を参照すれば、エンジン（ｅｎｇｉｎｅ）の振動はエンジンマウント（ｅｎｇｉｎｅ  ｍｏｕｎｔ）を経てシャーシ（ｃｈａｓｓｉｓ）に伝達されて車体全体を振動させる。エンジンマウントで一定の水準までエンジンの振動は減衰されるが、これでは十分でない。したがって、エンジンから伝達された振動を減衰させるためにアクティブ動吸振器装置が追加で設置される。図に示すようなアクティブ動吸振器装置は、動吸振器（ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ａｂｓｏｒｂｅｒ）以外にもシャーシの振動の大きさおよび方向などを感知する加速度計（ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ）と、エンジン回転速度を感知して加速度計から信号を受けて動吸振器を制御するコントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と、コントローラから提供された電気的信号を増幅する増幅器（ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とを含んで構成される。このように構成されたアクティブ動吸振器装置は、図の右側に示すように、エンジンで発生してエンジンマウントを経て伝達された振動と位相（ｐｈａｓｅ）が反対となる振動を動吸振器で発生させ、シャーシにおける振動を相殺させる効果を有する。このような構成のアクティブ動吸振器は、エンジンのｒｐｍによって相違するように発生する振動によって電気的信号を制御して反対の位相を有する振動を発生させることができるため、車両の低速および高速運行時にもエンジンの振動をより効果的に制御することができる。
【０００５】
このようなアクティブ動吸振器装置において、動吸振器は、電気的信号によって振動するように内部にコイルが巻かれたコイル部と、コイルに電流が流れれば電気的な力によって動いて一定の質量を有するヨーク部とを内蔵する。前記ヨーク部は互いに異なる方向に向かって連続的に力を受けて上下に動き、このような動きが振動に転換されるようにヨーク部の上部面と下部面にそれぞれ板スプリングが付着される。
【０００６】
従来の動吸振器において、ヨーク部に板スプリングが装着された。前記ヨーク部は上側および下側それぞれの枠で多数の弧形の板スプリングが付着され、前記板スプリングはハウジングに締結するように終端にボルトとナットが装着される構造を有する。しかしながら、このような構造は板スプリングとヨーク部の結合支点が板スプリングの個数だけ発生するために組み立て時間が増加し、振動するヨーク部の慣性力が各板スプリングに分散される構造であるため、これをより効率的に改善する必要があった。特許文献１参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】再公表特許  ＷＯ２００７／１２９６２７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、より効果的なヨーク部の振動を発生させることができる動吸振器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するための本発明の、車両のフレームに装着されて車両の振動を減衰させる車両用アクティブ動吸振器装置は、電源印加によって振動する動吸振器を備え、前記動吸振器はハウジング内で上下に振動するヨーク部が板形状で平行に配置された上側スプリングと下側スプリングの間に装着され、前記ヨーク部は上側と下側でそれぞれ突出した上側突出部と下側突出部が形成され、前記上側突出部は上側スプリングの中心に結合し、前記下側突出部は下側スプリングの中心に結合することを特徴とする。
【００１０】
前記ヨーク部は、上側が開口したコップ（ｃｕｐ）形状を有し、下側突起部が下部面に形成された下部ヨーク，前記下部ヨークの内側で底面に結合する磁性体，および前記磁性体の上面に結合し、上側突起部が上部面に形成された上部ヨーク，を含み、前記下部ヨークの内周面と上部ヨークおよび磁性体の外周面の間には挿入空間が形成され、前記挿入空間にはハウジングに固定されてコイルが絡められたコイル部が位置するように構成される。前記磁性体の外周面には上部ヨークと下部ヨークを結束させる結束リングが締結される。
【００１１】
また、前記下部スプリングと上部スプリングは中心から放射形に拡張した２つ以上のスポーク（ｓｐｏｋｅ）を有し、前記スポークの終端がハウジングに結合する。また、前記スポークは螺旋形で形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上述したような構成の本発明は、ヨーク部が板スプリングの中心にのみ連結して上下方向にのみより効率的に振動を誘発させることができる効果がある。さらに、同じハウジング内でヨーク部の体積を増加させて重量を増加させることができる構造であり、加振力（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  ｆｏｒｃｅ）を増加させることができる効果がある。
【００１３】
また、上部スプリングと下部スプリングを複数の部品で構成せずに一体で構成することによって組み立ての便宜性を向上し、原価を節減することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】車両に設置されるアクティブ動吸振器装置の構成図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態による動吸振器の断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態によるヨーク部に下部スプリングおよび上部スプリングが装着された様子を示す斜視図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態による動吸振器がサブフレームに装着されて振動を発生させるときの様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態によるアクティブ動吸振器装置の動吸振器１００の構造についてより詳しく説明する。
図２および図３を参照すれば、本発明の動吸振器１００は、シャーシまたは車両のサブフレームに装着され、上述したようなコントローラおよび増幅器から電気的信号の印加を受けて振動するように構成される。前記動吸振器１００は内部にヨーク部１０、コイル部６０、下側スプリング３０、および上側スプリング２０を内蔵できるようにハウジング７０を備える。前記ハウジング７０はコップ形状で形成された下部ハウジング７０ａと、前記下部ハウジング７０ａの上側を開閉してサブフレームに装着されるようにブラケットト７１が上側面に備えられた上部ハウジング７０ｂとからなる。
【００１６】
前記上部ハウジング７０ｂは中央でヨーク部１０の上端が突出が可能なようにホール（ｈｏｌｅ）が形成され、底面にはコイルが絡められられたコイル部６０が固定設置される。前記コイル部６０は外部から電流が供給されて電磁石となることができるように電線が配列され、磁性体１２と上部ヨーク１３が内側に位置するように上下に開口した円筒形状で構成される。
【００１７】
一方、前記下部ハウジング７０ａには内側底面で（ヨーク部の振動を勘案して）一定の高さが上に突出した状態で下側スプリング３０が安着し、前記下側スプリング３０上にヨーク部１０が安着する。前記ヨーク部１０は下部ヨーク１１、磁性体１２、および上部ヨーク１３が積層されて構成される。前記下部ヨーク１１はコップ（ｃｕｐ）形状で上側面が掘られた形態で形成され、底面は下に膨らむように突出して下側突出部１０ｂが形成される。前記下側突出部１０ｂの中央にはボルトホールが形成され、下側スプリング３０上に安着した後にボルト５０によって結合するように構成される。
【００１８】
前記下部ヨーク１１の内側には円筒またはリング形状であり、永久磁石である磁性体１２が安着する。前記磁性体１２の上には上部ヨーク１３が安着する。前記上部ヨーク１３も円筒状で形成され、上面には上部ハウジング７０ｂのホール（ｈｏｌｅ）上に突出するように上側突出部１０ａが形成される。前記上部ヨーク１３と磁性体１２は下部ヨーク１１に結束リング１４によって固定される。また、下部ヨーク１１内には上部ヨーク１３および磁性体１２と離隔して挿入空間１５が形成される。前記挿入空間１５には下部ハウジング７０ａと上部ハウジング７０ｂが結合するとき、コイル部６０が進入する。上部ハウジング７０ｂのホールから現れるようになる上部ヨーク１３の上側突出部１０ａ上には上側スプリング２０が安着して結合する。下部ヨーク１１と同じようにボルト４０によって上部ヨーク１３も上側スプリング２０と結合し、上側スプリング２０は枠部分で上部ハウジング７０ｂに結合する。
【００１９】
一方、図３に示すように、上側スプリング２０はピンホイール（ｐｉｎｗｈｅｅｌ：風車）形状を有することが好ましい。すなわち、前記上側スプリング２０の中心部分は一定の広さを有する板形状であり、ボルト結合が可能なようにボルトホールが形成され、３つのスポーク（ｓｐｏｋｅ）２１ａ、２１ｂ、２１ｃが中心部分から放射状に拡張して形成される。前記スポーク２１ａ、２１ｂ、２１ｃはそれぞれの終端にホールが形成されて上部ハウジング７０ｂにボルト締結されるように構成され、ヨーク部の振動に干渉が発生しないように、または、ヨーク部の姿勢を維持させて支持するように螺旋形で形成される。一方、図に明確に示してはいないが、下側スプリング３０も上側スプリング２０と同じ形態で構成される。
【００２０】
このように構成された動吸振器は車体のシャーシまたはサブフレームに装着され、上述したようなコントローラと増幅器から電源の印加を受けて図４のように振動する。
【００２１】
ブラケット７１を経てサブフレームに面接触するように装着された前記動吸振器の振動は次のように実行される。磁性体１２によって上部ヨーク１３および下部ヨーク１１は磁化された状態であるため、ヨーク部１０の周辺には磁場が形成される。また、コイル部６０には電流の印加よってさらに他の磁場が発生するようになる。このとき、コイル部を流れる電流の方向に沿ってローレンツ力（Ｌｏｒｅｎｔｚ  ｆｏｒｃｅ）によってヨーク部６０全体は力を受ける方向に移動するようになるため、コイル部に流れる電流の位相を変化させればヨーク部６０は振動するように駆動力が発生するようになる。
【００２２】
前記ローレンツ力は、コイルの巻線数、磁束密度、導線の長さ、電流の強度と比例するため、コントローラが電流の強度を制御して動吸振器の振動を制御することができる。
【００２３】
一方、磁場の変化による駆動力は
2012007725.tif 000003
（ｍ：作動質量の質量、ｘ：作動質量の変位、ｃ：スプリング減衰係数、ｋ：スプリング弾性係数）で計算される。このような駆動力によって作動質量（ｍｏｖｉｎｇ  ｍａｓｓ：上部ヨークと磁性体および下部ヨークの運動時の合算質量）が動けば、作動質量の慣性力がサブフレームに伝達されてエンジンの加振力を相殺させる。このとき、サブフレームを実質的に減衰させる伝達力は
2012007725.tif 000004
で計算される。
【００２４】
以上、本明細書と図面に開示された実施形態は本発明の理解を助けるために特定の例を提示したものに過ぎず、本発明の範囲を制限しようとするものではない。ここに開示された実施形態の他にも本発明の技術的思想を土台とした他の変形例での実施が可能であるということは、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者にとって自明である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、車両用アクティブ動吸振器装置の分野に適用できる
【符号の説明】
【００２６】
１０  ・・・ヨーク部
１１  ・・・下部ヨーク
１２  ・・・磁性体
１３  ・・・上部ヨーク
１４  ・・・結束リング
２０  ・・・上側スプリング
３０  ・・・下側スプリング
６０  ・・・コイル部
７０  ・・・ハウジング
【図１】
2012007725.tif 000005
【図２】
2012007725.tif 000006
【図３】
2012007725.tif 000007
【図４】
2012007725.tif 000008