振动抑制装置的制作方法

1.本发明涉及一种通过质量体的惯性力来抑制振动的装置，特别涉及一种通过旋转惯性体来抑制上下振动等直线性振动的装置。


背景技术：

2.配置为利用惯性力作为用于抑制振动的力的装置广为人知，例如，专利文献1中记载了一种通过飞轮来减小内燃机(发动机)所输出的转矩的振动的装置。简单地对该构成进行说明，在专利文献1中记载的扭振减小装置中，连结于发动机的输入侧构件和连结于输出轴的输出侧构件经由弹簧阻尼器等缓冲构件连结，飞轮经由离心离合器连结于该输出侧的构件。当由于发动机转矩的振动在输入侧构件和输出侧构件产生角加速度之差时，会产生与该角加速度之差和飞轮的惯性矩相应的转矩，该转矩作为减小振动的所谓减振转矩发挥作用。需要说明的是，离心离合器被配置为通过转速增大来释放分离飞轮，这样，根据转速自动地设定获得振动衰减效果的频带。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2012－225482号公报
6.上述的专利文献1中记载的扭振减小装置是被配置为通过由于产生角加速度之差而产生的转矩来减小振动的装置，因此，能应用的振动系统限于旋转的构件的转矩进行振动的系统，例如，无法应用于发动机安装件等上下或水平振动的系统的振动减小。如果配置为减小上下振动或水平振动的系统的振动，则考虑使用根据发动机安装件等振动系统和支承该发动机安装件等振动系统的支承构件的相对移动来进行旋转的惯性体。然而，即使在如此设置了惯性体的情况下，成为振动系统和支承构件的基准的距离也是恒定的，因此，惯性体和与该惯性体接触而使惯性体旋转的构件在以规定的位置为基准的很小的范围内反复进行相对移动，从而磨耗加剧而惯性体无法顺畅地旋转，或者能发挥振动减小效果的振动的频带有限等，存在为了提高振动的减小效果而开发新的技术的余地。


技术实现要素：

7.本发明是着眼于上述的技术问题而完成的，其目的在于，提供一种能使用旋转惯性体来有效地抑制驱动单元与支承体接近和远离的振动的装置。
8.为了实现上述的目的，本发明是一种振动抑制装置，该振动抑制装置对在随着输出动力而振动的驱动单元与支承所述驱动单元的支承体之间传递的振动进行抑制，所述振动抑制装置的特征在于，具备：振动抑制用的弹性构件，设于所述驱动单元与所述支承体之间；臂部，被所述驱动单元和所述支承体中的一方在所述驱动单元和所述支承体通过振动而接近和远离的振动方向上约束，且朝向所述驱动单元和所述支承体中的另一方伸出；旋转惯性体，与所述臂部的外表面接触，并且通过所述臂部随着所述驱动单元的振动而相对地前后运动来进行旋转；保持部，被所述驱动单元和所述支承体中的另一方在所述振动方
向上约束，且将所述旋转惯性体保持为能自转；以及位置变更装置，使所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方在所述振动方向上移动来变更所述旋转惯性体与所述臂部的接触位置。
9.在本发明中，也可以是，所述振动抑制装置还具备润滑油供给部，所述润滑油供给部对所述臂部的外表面供给润滑油。
10.在本发明中，也可以是，所述振动抑制装置还具备控制器，所述控制器对所述位置变更装置进行控制，所述控制器被配置为：使所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方以预先确定的规定速度在所述振动方向上移动。
11.在本发明中，也可以是，所述振动抑制装置还具备控制器，所述控制器对所述位置变更装置进行控制，所述控制器被配置为：使所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方按每个预先确定的规定时间在所述振动方向上移动预先确定的规定距离。
12.在本发明中，也可以是，所述振动抑制装置还具备控制器，所述控制器对所述位置变更装置进行控制，所述控制器被配置为：使所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方在每次所述驱动单元振动的振动主要原因产生时在所述振动方向上移动预先确定的规定距离。
13.在本发明中，也可以是，所述位置变更装置被配置为将所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方变更至所述旋转惯性体与所述臂部成为非接触的位置，所述振动抑制装置还具备控制器，所述控制器对所述位置变更装置进行控制，所述控制器被配置为：在所述驱动单元的振动的频率为预先确定的规定频率以上的频率的情况下，使所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方移动至所述旋转惯性体与所述臂部成为非接触的位置。
14.在本发明中，也可以是，所述旋转惯性体具备从旋转中心轴线偏向半径方向外侧的重心，所述振动抑制装置还具备控制器，所述控制器对所述位置变更装置进行控制，所述控制器被配置为：基于所述驱动单元的振动的频率来确定所述旋转惯性体和所述臂部的接触点位置与所述旋转惯性体的重心位置的目标距离，根据所述目标距离，使所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方移动。
15.在本发明中，也可以是，所述目标距离被确定为所述弹性构件的恢复力和所述旋转惯性体的惯性力的大小成为相同的距离。
16.在本发明中，也可以是，所述驱动单元的振动的频率越大，则将所述目标距离设定得越小。
17.在本发明中，也可以是，所述振动抑制装置还具备距离计测部，所述距离计测部对所述驱动单元与所述支承体的距离进行计测，所述控制器被配置为：将通过所述距离计测部计测出的实际的距离与所述驱动单元和所述支承体的预先确定的基准距离之差，与根据所述目标距离确定的所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方的移动量进行加减。
18.在本发明中，也可以是，所述保持部设于所述支承体，所述臂部设于所述驱动单元。
19.在本发明中，也可以是，所述旋转惯性体包括在与所述振动方向正交的方向上夹着所述臂部的两个旋转构件。
20.在本发明中，也可以是，所述保持部包括支承臂，所述支承臂的一方的端部连结于所述驱动单元和所述支承体中的一方，在所述支承臂的另一方的端部将所述旋转惯性体支承为能自转。
21.在本发明中，也可以是，所述位置变更装置被配置为使所述支承臂在所述振动方
向上移动。
22.发明效果
23.根据本发明，振动抑制装置被配置为：当由于驱动单元或支承体的振动而两者接近和远离时，通过由设于这两者之间的弹性构件产生的恢复力和旋转惯性体来减小从驱动单元传递至支承体的力，其中，该旋转惯性体与被驱动单元和支承体中的一方约束的臂部的外表面接触，并且通过与臂部相对地前后运动来进行旋转。而且，振动抑制装置设有使旋转惯性体和臂部中的一方在振动方向上移动来变更旋转惯性体与臂部的接触位置的位置变更装置。因此，通过位置变更装置来变更旋转惯性体与臂部的相对位置，由此，能抑制由于旋转惯性体和臂部在以规定的位置为基准的范围内反复进行相对移动引起的磨耗从而使传递至支承体的振动水平降低，能通过旋转惯性体和弹性构件在传递至支承体的振动水平增加的区域将旋转惯性体分离来抑制传递至支承体的振动水平的增加，或者能扩大该振动水平低的振动区域(频率)等。其结果是，能有效地抑制驱动单元与支承体接近和的振动，并且能抑制传递至支承体的振动水平的增加或使该振动水平降低。
附图说明
24.图1是用于说明本发明的实施方式的一个例子的示意图。
25.图2是表示使臂的伸出量增加的情况下的臂和转子的接触点位置的变化的图。
26.图3是表示通过位置变更装置实现的使臂的伸出量变化的方法的图。
27.图4是表示与驱动单元的振动的频率相应的弹性构件的恢复力和转子的惯性力的变化的图。
28.图5是表示振动水平的图。
29.图6是表示臂与转子成为了非接触的状态的图。
30.图7是用于说明根据发动机转速来对位置变更装置进行控制的例子的流程图。
31.图8是表示由于通过位置变更装置使臂与转子成为非接触状态而导致的振动水平的图。
32.图9是表示使重心位置从转子的旋转中心偏离的构成的一个例子的示意图。
33.图10是表示使臂和转子的接触点位置与转子的重心位置接近的状态的示意图。
34.图11是按转子的重心位置的每个相位表示与频率相应的传递至主体的力的大小的图。
35.图12是表示根据驱动单元的振动的频率来对位置变更装置进行控制的一个例子的流程图。
36.图13是表示执行了图12所示的控制例的情况下的转子的重心位置的相位的变化、传递至主体的惯性力的变化以及传递至主体的合计的力的变化的图。
37.图14是表示驱动单元与主体的距离随着由于车辆的加减速而引起的驱动单元的姿势的变化而变化的一个例子的示意图。
38.图15是表示具备对驱动单元与主体的距离进行计测的传感器的振动抑制装置的一个例子的示意图。
39.图16是用于说明考虑了驱动单元与主体的距离的变化的位置变更装置的控制的一个例子的流程图。
40.图17是表示通过间隙传感器计测的间隙量的ac分量和dc分量的变化、实际的间隙量和目标间隙量的变化以及进行了图16所示的控制的情况下的间隙量的变化的图。
41.附图标记说明：
42.1驱动单元；2主体；3弹性构件；4支承臂；5上侧臂；6下侧臂；7分支部；8a、8b转子；9臂；10润滑油供给部；11位置变更装置；12电子控制装置(ecu)；13间隙传感器。
具体实施方式
43.基于附图中所示的实施方式对本发明进行说明。需要说明的是，以下说明的实施方式只不过是将本发明具体化的情况下的一个例子，不对本发明进行限定。
44.在图1中示意性地示出了本发明的实施方式。在此示出的例子是配置为抑制随着输出内燃机等的动力而振动的车辆的驱动单元1与支承该驱动单元1的主体等支承体(以下，记为主体。)2之间的振动的例子。在该驱动单元1与主体2之间设有用于抑制振动的弹性构件3。该弹性构件3以橡胶、弹簧为主体而构成，并被配置为：若驱动单元1与主体2接近和远离的方向(以下，设为振动方向。)的距离比预先确定的基准距离短，则在使驱动单元1与主体2远离的方向上产生恢复力，若驱动单元1与主体2的振动方向的距离比基准距离长，则在使驱动单元1与主体2接近的方向上产生恢复力。该弹性构件3可以是以往已知的发动机安装件。
45.此外，产生用于振动抑制的惯性力的惯性质量体设于驱动单元1与主体2之间。该惯性质量体是进行伴随着旋转运动的平移运动的旋转惯性体，该旋转惯性体通过振动转换机构来保持，该振动转换机构是将驱动单元1与主体2接近和远离的方向的力转换为伴随着旋转惯性体的旋转运动的平移运动的机构。
46.在图1所示的例子中，设有从主体2朝向驱动单元1侧伸出且被主体2在振动方向上约束的支承臂4、从该支承臂4的顶端分支形成为两个的上侧臂5和下侧臂6。具体而言，设有垂直于振动方向形成且支承臂4的顶端连结于长尺寸方向上的中央部分的分支部7，向振动方向伸出的上侧臂5被一体化于该分支部7的一方的端部，向振动方向伸出的下侧臂6被一体化于分支部7的另一方的端部。即，上侧臂5与下侧臂6被平行地配置。需要说明的是，支承臂4、上侧臂5以及下侧臂6相当于本发明的实施方式的“保持部”。
47.转子(以下，记为上侧转子)8a旋转自如地保持于该上侧臂5的顶端，转子(以下，记为下侧转子)8b旋转自如地保持于下侧臂6的顶端。这些各转子8a、8b相当于本发明的实施方式的“旋转构件”，作为上述的旋转惯性体发挥功能。各转子8a、8b形成为相同的外径的圆板状，并且隔开规定的间隙地配置在垂直于振动方向的方向。
48.被上述的各转子8a、8b夹着的臂部9被设为能在驱动单元的振动方向上被约束。该臂部9的截面形状形成为圆形或矩形，并且该臂部9被配置为其外周面与各转子8a、8b接触。具体而言，该臂部9被配置为以在臂部9与驱动单元1成为一体地在振动方向上前后运动的情况下，通过该臂部9的振动方向的力使各转子8a、8b旋转的方式，与各转子8a、8b接触。即，由各转子8a、8b和臂部9构成振动转换机构。
49.需要说明的是，也可以配置为：在转子8a、8b形成外齿，并且在臂部9的外表面形成齿条齿，将臂部9的振动方向的力作为使转子8a、8b旋转的转矩来进行传递，还可以配置为：将转子8a、8b的外周面和臂部9的外表面形成为平滑面，通过在该平滑面产生的摩擦力，将
臂部9的振动方向的力作为使转子8a、8b旋转的转矩来进行传递。
50.在如上所述地配置的振动抑制装置中，当驱动单元1和主体2进行相对移动时，产生转子8a、8b的惯性矩、和驱动单元1与主体2接近或远离的加速度相应的力(以下，记为惯性力)。具体而言，在驱动单元1与主体2接近的情况下，转子8a、8b的惯性力作用于使主体2接近驱动单元1侧的方向，在驱动单元1与主体2远离的情况下，转子8a、8b的惯性力作用于使主体2远离驱动单元1的方向。与之相对，当驱动单元1接近主体2时，弹性构件3被压缩而恢复力作用于使主体2远离驱动单元1的方向，当驱动单元1远离主体2时，弹性构件3被拉伸而恢复力作用于使主体2接近驱动单元1侧的方向。因此，本发明的振动抑制装置被配置为：通过作用于主体2的惯性力与弹性构件3的恢复力的平衡来减小从驱动单元1传递至主体2的力，由此抑制振动被传递至主体2。
51.另一方面，在如上所述地配置的振动抑制装置中，驱动单元1与主体2以将基准距离作为中心来使距离增减的方式接近和远离。因此，弹性构件3以预先确定的基准长度为中心进行伸缩。此外，臂部9和各转子8a、8b的相对位置也同样地以预先确定的位置为基准进行变化。因此，臂部9的外表面和各转子8a、8b的外周面在规定范围内反复滚动接触。即，各转子8a、8b与臂部9的外表面的规定范围接触，同样地，臂部9与各转子8a、8b的外周面的规定范围接触。在图1中，为了方便，在转子8a、8b的侧面标注有表示转子8a、8b与臂部9的外表面接触的范围的中央部分(基准相位)的线。其结果是，由于用于减小臂部9的外表面与各转子8a、8b的外周面的接触部分的磨耗的润滑油逐渐被刮出至接触面的外侧等，可能会加剧接触面的磨耗。
52.本发明的实施方式的振动抑制装置被配置为能为了抑制臂部9和转子8a、8b的接触点处的磨耗而对接触面供给润滑油，并且变更臂部9与转子8a、8b的接触位置。在图1所示的例子中，在臂部9的驱动单元1侧的端部设有对臂部9的外周面供给润滑油的润滑油供给部10。此外，在臂部9的振动方向上的驱动单元1侧的端部设有用于将臂部9向主体2侧伸出或向驱动单元1侧收回的位置变更装置11。
53.该位置变更装置11例如可以被配置为通过马达的动力使臂部9在振动方向上前后运动，并且由齿轮齿条机构等构成。即，小齿轮连结于作为致动器发挥功能的马达的输出轴，与该小齿轮啮合的齿条齿形成于臂部9的外表面。因此，被配置为能通过对马达的旋转角进行控制来控制臂部9向振动方向的伸出量。即，当如图2所示使臂部9的伸出量增加时，上侧转子8a逆时针转动，下侧转子8b顺时针转动。因此，在驱动单元1进行了振动的情况下，转子8a、8b以该转动后的位置为中心在旋转方向上往复运动，并且臂部9以该转动的转子8a、8b和臂部9的接触点位置为中心在振动方向上前后运动。需要说明的是，图2中标注有阴影的部分是臂部9的伸出量，此外，在变更臂部9的伸出量之前成为转子8a、8b转动的中心的相位的位置标注有线。
54.设有用于对上述的位置变更装置11进行控制的电子控制装置(以下，记为ecu)12。该ecu12相当于本发明的实施方式的“控制器”，与以往的ecu同样地，将微型计算机构成为主体。该ecu12被配置为：从设于车辆的各种各样的传感器输入信号，基于该输入的信号和预先存储的运算式、映射图等对输出至致动器的信号进行控制。
55.具体而言，如图3的(a)所示，从ecu12向位置变更装置11输出信号，以使臂部9在臂部9的伸出量的最小值至最大值之间以预先确定的规定速度连续伸出和收回。或者，如图3
的(b)所示，ecu12被配置为：按作为驱动单元1进行振动的振动主要原因的发动机的每次起动在臂部9的伸出量的最小值至最大值之间变更预先确定的变化量、臂部9的伸出量。或者，如图3的(c)所示，ecu12被配置为：按每个预先确定的规定时间在臂部9的伸出量的最小值至最大值之间变更预先确定的变化量、臂部9的伸出量。在此，臂部9的伸出量的最小值是即使在臂部9在振动方向上前后运动的情况下，也能维持使臂部9与转子8a、8b接触的状态的伸出量，该最大值是被确定为即使在臂部9在振动方向上前后运动的情况下，臂部9的顶端也不与分支部7接触的伸出量。
56.需要说明的是，润滑油供给部10例如可以被配置为向上述臂部9和转子8a、8b的接触点位置附近喷出雾状的油。此外，位置变更装置11可以配置为使支承臂4在振动方向上前后运动，即配置为使转子8a、8b向驱动单元1侧移动或向主体2侧移动。而且，转子8a、8b不限于保持在主体2，也可以保持在驱动单元1。具体而言，也可以将支承转子8a、8b的支承臂4连结于驱动单元1，并将与该转子8a、8b接触而使转子8a、8b旋转的臂部9连结于主体2。另外，转子8a、8b也可以不设置两个而仅设置一个。
57.能通过如上所述地设置位置变更装置11来变更臂部9和转子8a、8b的接触点，即成为转子8a、8b在旋转方向上往复运动的中心的相位、臂部9与转子8a、8b接触而前后运动的外表面的中心位置，因此能抑制臂部9、转子8a、8b的接触部的磨耗。即，能使转子8a、8b顺畅地转动，因此能抑制传递至主体2的振动水平增加。
58.在如上所述地配置的振动抑制装置中，转子8a、8b的惯性力和弹性构件3的恢复力被传递至主体2，并且这些力作用于相反方向。该转子8a、8b的惯性力成为基于臂部9的振动方向的加速度的大小。因此，如图4所示，弹性构件3的恢复力(虚线)不受振动的频率影响而是恒定的，与之相对，振动的频率越高，则转子8a、8b的惯性力(实线)成为越大的值。即，在弹性构件3的恢复力和转子8a、8b的惯性力成为相同的大小的频率(以下，记为第一规定频率)f1处，传递至主体2的传递力的减小效果最大，频率越朝向该第一规定频率f1增加，则传递力的减小效果越逐渐增加，反之，频率越是大于第一规定频率f1，则传递力的减小效果越逐渐降低。因此，如图5中实线所示，在比第一规定频率f1高频的第二规定频率f2以上的频带中，如图5中虚线所示，不具备转子8a、8b的振动抑制装置会降低传递至主体2的振动水平。
59.因此，本发明的振动抑制装置被配置为：在驱动单元1在第二规定频率f2以上的频带中进行了振动的情况下，如图6所示，通过位置变更装置11来缩短臂部9，并从各转子8a、8b拔出臂部9，即成为非接触。
60.图7示出了用于说明该控制的一个例子的流程图。在图7所示的例子中，首先，获取发动机转速ne(步骤s1)。该步骤s1是用于求出驱动单元1的振动的频率的步骤。在此，驱动单元1的振动主要原因主要是由发动机的燃烧引起的振动。在该发动机为四冲程四缸发动机的情况下，在发动机的一个旋转中存在两次燃烧行程，因此，振动的频率(hz)能通过将该数值设为30倍来转换为发动机转速(rpm)。因此，在此，求出发动机转速ne来代替驱动单元1的振动频率。
61.接着，判断在步骤s1中获取到的发动机转速ne是否小于预先确定的第一规定转速ne1(步骤s2)。该第一规定转速ne1是成为图5中的第二规定频率f2的发动机转速。即，预先通过运算、实验等求出通过设置转子8a、8b而使传递力的减小效果比未设置转子8a、8b的情况降低的第二规定频率f2，并将通过将该第二规定频率f2的数值设为30倍而求出的转速确
定为第一规定转速ne1。该第二规定频率f2相当于本发明的实施方式的“规定频率”。
62.在由于发动机转速ne小于第一规定转速ne1而在步骤s2中进行了肯定判断的情况下，通过使转子8a、8b旋转来减小振动的效果变大，因此，将臂部9的伸出量延长至规定量以上(步骤s3)，并暂时结束该例程。该规定量是在驱动单元1进行了振动的情况下能维持臂部9与各转子8a、8b接触的状态的伸出量。
63.反之，在由于发动机转速ne为第一规定转速ne1以上而在步骤s2中进行了否定判断的情况下，由于使转子8a、8b旋转，传递至主体2的传递力的减小效果降低，因此，将臂部9的伸出量缩短至小于规定量(步骤s4)，并暂时结束该例程。即，将臂部9的伸出量缩短至即使驱动单元1进行了振动，臂部9也与各转子8a、8b成为非接触的位置。
64.需要说明的是，位置变更装置11也可以配置为使支承臂4在振动方向上前后运动，即配置为使转子8a、8b向驱动单元1侧移动或向主体2侧移动。此外，转子8a、8b不限于保持在主体2，也可以保持在驱动单元1。具体而言，可以将支承转子8a、8b的支承臂4连结于驱动单元1，并将与该转子8a、8b接触并使转子8a、8b旋转的臂部9连结于主体2。另外，转子8a、8b也可以不设置两个而仅设置一个。
65.如上所述，通过根据驱动单元1的振动的频率使臂部9伸缩，换言之，通过对通过臂部9实施的转子8a、8b的旋转的可否进行切换，能在第二规定频率f2以上的频带中抑制转子8a、8b的惯性力被传递至主体2，因此，如图8所示，能使第二规定频率f2以上的频带中的振动水平比未执行上述的控制例的情况下的振动水平(虚线)降低。
66.如图5所示，在驱动单元1以第一规定频率f1进行了振动的情况下，上述的振动抑制装置能将传递至主体2的传递力减小至最小，频率越远离该第一规定频率f1，则传递力的减小效果越降低。就是说，能发挥传递至主体2的传递力的减小效果的频带是有限的。因此，本发明的实施方式的振动抑制装置被配置为能扩大传递至主体2的传递力变低的频率的范围。
67.图9中示出了该振动抑制装置的一个例子。图9所示的振动抑制装置在转子8a、8b的重心位置g从转子8a、8b的旋转中心轴线偏向半径方向外侧这一点上与图1所示的振动抑制装置不同。
68.如图9所示，在转子8a、8b的重心位置g从转子8a、8b的旋转中心轴线偏离了的情况下，臂部9和转子8a、8b的接触点位置与重心位置g的距离越远，则转子8a、8b的惯性力越大。即，当从如图9所示臂部9和转子8a、8b的接触点位置与重心位置g的距离最远的状态开始，如图10所示使臂部9的伸出量增加而接触点位置和臂部9与转子8a、8b的重心位置g接近时，转子8a、8b的惯性力变小。
69.图11中示出了以距离臂部9和转子8a、8b的接触点位置最远的重心位置为基准的重心位置g的相位α与传递至主体2的力(传递力)的关系。如图11所示，相位α越小，则传递力越大。即，能通过对重心位置g的相位α进行控制来变更图11中虚线所示的弹性构件的恢复力与惯性力彼此平衡而使传递至主体2的传递力降低至最低的频率。
70.因此，被配置为根据驱动单元1的振动的频率，以转子8a、8b和臂部9的接触点位置与转子8a、8b的重心位置g的距离成为能减小传递至主体2的传递力的目标距离的方式，对位置变更装置11进行控制。在图12中示出了该控制的一个例子，在图12所示的例子中，与图7所示的例子同样地获取发动机转速ne(步骤s1)。接着，判断在步骤s1中获取到的发动机转
速ne是否小于第二规定转速ne2(步骤s10)。该第二规定转速ne2是成为图5中的第一规定频率f1的发动机转速，被设定为比上述的第一规定转速ne1低的转速。即，能预先通过运算、实验等求出在臂部9和转子8a、8b的接触点位置与重心位置g的距离最远的重心位置g的相位α处传递至主体2的传递力为最小的频率，并基于该频率来确定第二规定转速ne2。
71.在由于发动机转速ne小于第二规定转速ne2而在步骤s10中进行了肯定判断的情况下，以重心位置g的相位α成为与臂部9和转子8a、8b的接触点位置的距离最远的相位的方式，即以转子8a、8b的相位成为“0”的方式，对臂部9的伸出量进行控制(步骤s11)，并暂时结束该例程。
72.反之，在由于发动机转速ne为第二规定转速ne2以上而在步骤s10中进行了否定判断的情况下，确定与该发动机转速ne相应的转子8a、8b和臂部9的接触点位置与转子8a、8b的重心位置的目标距离，并将成为该目标距离的转子8a、8b的重心位置g的相位α设为目标值来对臂部9的伸出量进行控制(步骤s12)，并暂时结束该例程。
73.在图13中示出了执行了图12所示的控制例的情况下的(a)转子8a、8b的重心位置g的相位(偏心相位)α的变化、(b)传递至主体2的惯性力的变化、(c)传递至主体2的力(合计值)的变化。需要说明的是，在图13的(a)、(b)、(c)中，横轴上均采用驱动单元1的振动的频率(相当于发动机转速)。
74.如图13的(a)所示，在驱动单元1的振动的频率低于第一规定频率f1的区域中执行图12中的步骤s11，因此，重心位置g的相位α被维持在与臂部9和转子8a、8b的接触点位置的距离最远的相位(偏心相位)。其结果是，在比第一规定频率f1低频的区域中，如图13的(b)所示，传递至主体2的惯性力随着频率的增加而朝向与弹性构件3的恢复力彼此平衡的大小逐渐增加。因此，如图13的(c)所示，传递至主体2的合计的力的大小逐渐降低，并在第一规定频率f1处变为最小。
75.另一方面，如图13的(a)所示，在驱动单元1的振动的频率高于第一规定频率f1的频带中，转子8a、8b的重心位置g的相位α随着频率的增加而增加。即，使臂部9的伸出量减少。因此，如图13的(b)中的实线所示，传递至主体2的惯性力与弹性构件3的恢复力彼此平衡，并且被保持为恒定。其结果是，如图13的(c)所示，传递至主体2的合计的力的大小从第一规定频率f1开始被保持为恒定。即，能扩大传递至主体2的传递力降低至最低的频域。需要说明的是，在图13的(b)和图13的(c)中示出了在未变更臂部9的伸出量的情况下传递至主体2的惯性力的大小和传递至主体2的合计的力的大小。
76.在此，将上侧转子8a顺时针旋转的方向设为正的值，但在比第一规定频率f1高频的情况下，只要能变更与臂部9和转子8a、8b的接触点位置的距离即可，也可以使臂部9的伸出量增加并使上侧转子8a逆时针旋转。
77.上述的位置变更装置11也可以配置为使支承臂4在振动方向上前后运动，即，配置为使转子8a、8b向驱动单元1侧移动或向主体2侧移动。此外，转子8a、8b也可以不设置两个而仅设置一个。
78.如上所述，在发动机转速ne比第二规定转速ne2高的情况下，即，在驱动单元1的振动的频率比第一规定频率f1高的情况下，通过位置变更装置11来变更臂部9的伸出量并变更转子8a、8b的重心位置g的相位α，由此，能扩大能减小向主体2的传递力的频带。换言之，能使驱动单元1以比第一规定频率f1高的频率进行了振动的情况下的传递至主体2的传递
力降低。
79.另一方面，通过车辆进行加减速，惯性力作用于驱动单元1。如此，当惯性力作用于驱动单元1时，由于驱动单元1的姿势变化等，驱动单元1与主体2的振动方向的距离，更具体而言，臂部9连结于驱动单元1的位置与支承臂4连结于主体2的位置的振动方向的距离可能会相对于预先确定的距离发生变化。即，如图14中的虚线所示，在加速行驶时，驱动单元1的上方侧接近主体2侧，驱动单元1的下方侧远离主体2等，驱动单元1可能会倾斜。在该情况下，臂部9连结于驱动单元1的位置与支承臂4连结于主体2的位置的振动方向的距离相对于预先确定的基准距离发生变化(在图14中为远离)。
80.因此，当驱动单元1的姿势发生变化而臂部9连结于驱动单元1的位置与支承臂4连结于主体2的位置的振动方向的距离相对于预先确定的基准距离发生变化时，臂部9和转子8a、8b的相对位置发生变化，因此，转子8a、8b转动相对位置的变化量的量。其结果是，转子8a、8b的重心位置g的相位α相对于预先确定的基准相位发生变化，因此，当基于基准相位来对臂部9的伸缩量进行控制时，转子8a、8b的重心位置g的相位α可能会从预期的相位偏移。就是说，可能会无法使传递至主体2的传递力按预期降低。
81.本发明的实施方式的振动抑制装置被配置为考虑上述那样的驱动单元1的姿势的变化来对位置变更装置11进行控制。具体而言，振动抑制装置被配置为：将驱动单元1和主体2的实际的距离与驱动单元1和主体2的预先确定的基准距离之差，与用于为了使传递至主体2的传递力降低而成为根据驱动单元1的振动的频率确定的转子8a、8b的重心位置g的相位α的臂部9的伸出量进行加减。
82.图15所示的振动抑制装置被配置为对臂部9的顶端与分支部7的距离(以下，记为间隙量)进行计测来代替对驱动单元1与主体2的距离进行计测。具体而言，在臂部9的顶端设有用于对间隙量进行计测的间隙传感器13。需要说明的是，其他的构成与图9所示的振动抑制装置相同，标注相同的参照附图标记并省略其说明。
83.该间隙传感器13相当于本发明的实施方式的“距离计测部”，该间隙传感器13连接于ecu12，ecu12被配置为基于从间隙传感器13输入的信号来对位置变更装置11进行控制。图16是用于说明该控制的一个例子的流程图，首先，计算实际的间隙量l1(步骤s20)。该实际的间隙量l1是用于判断由于驱动单元1的姿势变化而产生的驱动单元1与主体2的距离的数值，不包括伴随驱动单元1的振动的间隙量的变化。另一方面，如图17的(a)所示，通过间隙传感器13测定的间隙量包括伴随驱动单元1振动的间隙量的变化(ac分量)和由于驱动单元1的姿势变化等而驱动单元1与主体2的距离变化所引起的间隙量的变化(dc分量)。因此，在步骤s20中，通过对由间隙传感器13检测到的间隙量进行低通滤波处理，除去振动分量的间隙量来求出实际的间隙量l1。需要说明的是，如上所述，对间隙量进行计测来代替对驱动单元1与主体2的距离进行计测，该实际的间隙量l1相当于本发明的实施方式的“实际的距离”。
84.接着，计算目标间隙量l2(步骤s21)。该步骤s2中的目标间隙量l2是成为基于图12所示的控制例而确定出的转子8a、8b的重心位置g的相位α的间隙量。因此，可以通过将成为通过图12中的步骤s12确定出的相位所需的臂部9的移动量与基准间隙量相加来求出目标间隙量l2，其中，该基准间隙量是驱动单元1与主体2的距离为预先确定的距离且转子8a、8b的重心位置g的相位α为“0”的情况下的间隙量。需要说明的是，如上所述，对间隙量进行计
测来代替对驱动单元1与主体2的距离进行计测，该基准间隙量相当于本发明的实施方式的“基准距离”。
85.接着，判断在步骤s20中求出的实际的间隙量l1与在步骤s21中求出的目标间隙量l2之差δl是否大于规定值(步骤s22)。即，判断驱动单元1与主体2是否比预先确定的距离更远离。因此，上述的步骤s22中的规定值可以设定为零。需要说明的是，也可以考虑测量误差等将比零稍大的值或比零稍小的值设为规定值。
86.如图17的(b)所示，在由于实际的间隙量l1(实线)与目标间隙量l2(虚线)之差δl大于规定值而在步骤s22中进行了肯定判断的情况下，使臂部9的伸出量增加该差δl的量(步骤s23)，并暂时结束该例程。
87.反之，在由于实际的间隙量l1与目标间隙量l2之差δl为规定值以下而在步骤s22中进行了否定判断的情况下，判断实际的间隙量l1与目标间隙量l2之差δl是否小于规定值(步骤s24)。即，判断驱动单元1与主体2是否比预先确定的距离更接近。因此，与步骤s22同样地，步骤s24中的规定值也可以设定为零，此外，也可以考虑测量误差等将比零稍大的值或比零稍小的值设为规定值。
88.在由于实际的间隙量l1与目标间隙量l2之差δl小于规定值而在步骤s24中进行了肯定判断的情况下，使臂部9的伸出量减少该差δl的量(步骤s25)，并暂时结束该例程。反之，在由于实际的间隙量l1与目标间隙量l2之差δl和规定值相等而在步骤s24中进行了否定判断的情况下，驱动单元1与主体2的距离被维持在预先确定的距离，因此，不特别对位置变更装置11进行控制而暂时结束该例程。
89.需要说明的是，与图9所示的例子同样地，位置变更装置11也可以配置为使支承臂4在振动方向上前后运动，即，配置为使转子8a、8b向驱动单元1侧移动或向主体2侧移动。此外，转子8a、8b也可以不设置两个而仅设置一个。而且，间隙传感器13只要能求出驱动单元1与主体2的相对距离即可，也可以直接对驱动单元1与主体2的距离进行计测，或者也可以通过编码器来对转子8a、8b的旋转角度进行计测来代替对臂部9的顶端与分支部7的距离进行计测的传感器。另外，在上述的控制例中，配置为基于实际的间隙量l1与目标间隙量l2之差来对位置变更装置11进行控制，该目标间隙量l2是将用于使传递至主体2的传递力降低的臂部9的移动量与基准间隙量相加而得到的，但与先求出实际的间隙量l1与基准间隙量之差，再将该差与用于使传递至主体2的传递力降低的臂部9的移动量进行加减来对位置变更装置11进行控制实质上相同，运算的顺序等没有限定。
90.如上所述，通过间隙传感器13来对伴随驱动单元1的姿势的变化的驱动单元1与主体2的相对距离进行计测，由此，考虑伴随该相对距离的变化的转子8a、8b的重心位置g的相位α的变化来对位置变更装置11进行控制。因此，能将转子8a、8b的重心位置g的相位α控制为使传递至主体2的传递力降低的相位。其结果是，如图17的(c)所示，臂部9能以能使传递至主体2的传递力降低的臂部9的伸出量为中心，随着驱动单元1的振动在振动方向上前后运动。换言之，能以能使传递至主体2的传递力降低的相位为中心，随着驱动单元1的振动使转子8a、8b沿旋转方向转动。因此，即使在驱动单元1的姿势随着加减速等而变化的情况下，也能使传递至主体2的传递力降低。

技术特征：
1.一种振动抑制装置，对在随着输出动力而振动的驱动单元与支承所述驱动单元的支承体之间传递的振动进行抑制，所述振动抑制装置的特征在于，具备：振动抑制用的弹性构件，设于所述驱动单元与所述支承体之间；臂部，被所述驱动单元和所述支承体中的一方在所述驱动单元和所述支承体通过振动而接近和远离的振动方向上约束，且朝向所述驱动单元和所述支承体中的另一方伸出；旋转惯性体，与所述臂部的外表面接触，并且通过所述臂部随着所述驱动单元的振动而相对地前后运动来进行旋转；保持部，被所述驱动单元和所述支承体中的另一方在所述振动方向上约束，且将所述旋转惯性体保持为能自转；以及位置变更装置，使所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方在所述振动方向上移动来变更所述旋转惯性体与所述臂部的接触位置。2.根据权利要求1所述的振动抑制装置，其特征在于，还具备润滑油供给部，所述润滑油供给部对所述臂部的外表面供给润滑油。3.根据权利要求1或2所述的振动抑制装置，其特征在于，还具备控制器，所述控制器对所述位置变更装置进行控制，所述控制器被配置为：使所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方以预先确定的规定速度在所述振动方向上移动。4.根据权利要求1或2所述的振动抑制装置，其特征在于，还具备控制器，所述控制器对所述位置变更装置进行控制，所述控制器被配置为：使所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方按每个预先确定的规定时间在所述振动方向上移动预先确定的规定距离。5.根据权利要求1或2所述的振动抑制装置，其特征在于，还具备控制器，所述控制器对所述位置变更装置进行控制，所述控制器被配置为：使所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方在每次所述驱动单元进行振动的振动主要原因产生时在所述振动方向上移动预先确定的规定距离。6.根据权利要求1所述的振动抑制装置，其特征在于，所述位置变更装置被配置为能将所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方变更至所述旋转惯性体与所述臂部成为非接触的位置，所述振动抑制装置还具备控制器，所述控制器对所述位置变更装置进行控制，所述控制器被配置为：在所述驱动单元的振动的频率为预先确定的规定频率以上的频率的情况下，使所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方移动至所述旋转惯性体与所述臂部成为非接触的位置。7.根据权利要求1所述的振动抑制装置，其特征在于，所述旋转惯性体具备从旋转中心轴线偏向半径方向外侧的重心，所述振动抑制装置还具备控制器，所述控制器对所述位置变更装置进行控制，所述控制器被配置为：基于所述驱动单元的振动的频率来确定所述旋转惯性体和所述臂部的接触点位置与所述旋转惯性体的重心位置的目标距离，根据所述目标距离，使所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方移动。8.根据权利要求7所述的振动抑制装置，其特征在于，
所述目标距离被确定为所述弹性构件的恢复力和所述旋转惯性体的惯性力的大小成为相同的距离。9.根据权利要求7或8所述的振动抑制装置，其特征在于，所述驱动单元的振动的频率越大，则将所述目标距离设定得越小。10.根据权利要求7～9中任一项所述的振动抑制装置，其特征在于，还具备距离计测部，所述距离计测部对所述驱动单元与所述支承体的距离进行计测，所述控制器被配置为：将通过所述距离计测部计测出的实际的距离与所述驱动单元和所述支承体的预先确定的基准距离之差，与根据所述目标距离确定的所述旋转惯性体和所述臂部中的任一方的移动量进行加减。11.根据权利要求7～10中任一项所述的振动抑制装置，其特征在于，所述保持部设于所述支承体，所述臂部设于所述驱动单元。12.根据权利要求1～11中的任一项所述的振动抑制装置，其特征在于，所述旋转惯性体包括在与所述振动方向正交的方向上夹着所述臂部的两个旋转构件。13.根据权利要求1～12中任一项所述的振动抑制装置，其特征在于，所述保持部包括支承臂，所述支承臂的一方的端部连结于所述驱动单元和所述支承体中的一方，在所述支承臂的另一方的端部将所述旋转惯性体支承为能自转。14.根据权利要求13所述的振动抑制装置，其特征在于，所述位置变更装置被配置为使所述支承臂在所述振动方向上移动。

技术总结
本发明涉及振动抑制装置。本发明提供一种装置，该装置能使用旋转惯性体来有效地抑制驱动单元与支承体接近和远离的振动。该装置具备：振动抑制用的弹性构件(3)，设于驱动单元(1)与支承体(2)之间；臂部(9)，被驱动单元(1)约束，且向支承体(2)伸出；旋转惯性体(8a、8b)，与臂部(9)的外表面接触，并且通过臂部(9)随着驱动单元的振动而相对地前后运动来进行旋转；保持部(5、6)，被支承体(2)约束，且将旋转惯性体(8a、8b)保持为能自转；以及位置变更装置(11)，使臂部(9)在振动方向上移动来变更旋转惯性体(8a、8b)与臂部(9)的接触位置。8b)与臂部(9)的接触位置。8b)与臂部(9)的接触位置。


技术研发人员：四重田启二 天野浩之 冈屋晋伍
受保护的技术使用者：丰田自动车株式会社
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/9/26