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WO2020162134A1 - 防振装置 - Google Patents

防振装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020162134A1
WO2020162134A1 PCT/JP2020/001329 JP2020001329W WO2020162134A1 WO 2020162134 A1 WO2020162134 A1 WO 2020162134A1 JP 2020001329 W JP2020001329 W JP 2020001329W WO 2020162134 A1 WO2020162134 A1 WO 2020162134A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vibration
elastic members
elastic
vibration source
center
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/001329
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和宏 林
土方 康種
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2019070842A external-priority patent/JP7031635B2/ja
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to DE112020000718.9T priority Critical patent/DE112020000718T5/de
Priority to CN202080012866.8A priority patent/CN113396281B/zh
Publication of WO2020162134A1 publication Critical patent/WO2020162134A1/ja
Priority to US17/396,476 priority patent/US20210364059A1/en

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/12Arrangement of engine supports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/02Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/08Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with rubber springs ; with springs made of rubber and metal

Definitions

  • the present disclosure relates to a vibration isolation device.
  • a vehicle vibration damping device in which an engine mount disposed between an engine and a vehicle body suppresses transmission of vibration generated by a rotational torque of the engine to the vehicle body (for example, Patent Document 1). 1).
  • vibrations in the vehicle width direction that is, the left-right direction
  • vibrations in the up-and-down direction generated by the engine rotation torque pose a problem. Therefore, the rigidity of the engine mount in the vehicle width direction and the rigidity in the vertical direction are reduced to prevent vibration.
  • the rigidity of the engine mount is increased in the directions other than the vehicle width direction and the vertical direction to increase the rigidity of the engine when the vehicle is running. It suppresses sway and keeps driving safety.
  • Patent Document 1 described above, and when an elastic member made of a rubber material or the like is used as an engine mount, the relationship between the durability of the elastic member and the resonance frequency of the engine (that is, the vibration source). was examined.
  • the vibration source has the vibration characteristic of the graph Ga in FIG. 58
  • the following is performed. You will need it.
  • the graph Gb shows the vibration characteristics when the resonance frequency is lowered to the resonance frequency fb in order to reduce the magnitude of vibration at the frequency f1.
  • the resonance frequency of the vibration source is lowered too much, the rigidity of the elastic member will also drop significantly.
  • the vibration source vibrates at the resonance frequency, the displacement of the elastic member increases with the vibration of the vibration source, and thus the durability of the elastic member may decrease. For this reason, the vibration isolation of the vibration source and the durability of the elastic member are not compatible with each other.
  • the present disclosure has an object to provide a vibration damping device that ensures vibration damping of a vibration source while suppressing a decrease in rigidity of an elastic member.
  • a vibration isolation device that performs vibration isolation that suppresses vibration generated in a vibration source from being transmitted to a vibration transmission unit.
  • At least one or more elastic members At least one support member that supports the vibration source via at least one elastic member is installed in the vibration-transmitted portion, The at least one elastic member is disposed between the vibration generating source and the at least one supporting member, and elastically transmits the vibration from the vibration generating source from the at least one supporting member to the vibration-transmitted portion.
  • the vibration generation source and at least one or more elastic members are set so that, when the vibration generation source vibrates, the resonance frequencies in a plurality of vibration modes generated in the vibration generation source match one predetermined frequency.
  • the vibration transmitted from the vibration source to the vibration-transmitted portion is reduced as compared with the case where the resonance frequencies in the plurality of vibration modes generated in the vibration source do not match. You can Therefore, it is possible to provide the vibration damping device that ensures the vibration damping property of the vibration source while suppressing the decrease in the rigidity of the elastic member.
  • the frequency that makes both the vibration isolation of the vibration source and the durability of the elastic member compatible is set as the one predetermined frequency, it is possible to make the vibration isolation of the vibration source compatible with the durability of the elastic member.
  • a suitable vibration damping device can be provided.
  • coincidedence is not limited to exactly matching the resonance frequencies in the plurality of vibration modes with one predetermined frequency, but the resonance frequencies in the plurality of vibration modes within a predetermined range due to manufacturing error or the like. Including aggregation.
  • a vibration isolation device that performs vibration isolation that suppresses vibration generated in a vibration source from being transmitted to a vibration-transmitted portion, At least one or more elastic members, At least one support member that supports the vibration source via at least one elastic member is installed in the vibration-transmitted portion, The at least one elastic member is disposed between the vibration generating source and the at least one supporting member, and elastically transmits the vibration from the vibration generating source from the at least one supporting member to the vibration-transmitted portion. Restrain by deformation, When the vibration source vibrates in 6 degrees of freedom while the position of the center of gravity of the vibration source coincides with the elastic center of the vibration source, the maximum value among the resonance frequencies in the 6 vibration modes corresponding to the 6 degrees of freedom.
  • the vibration source and at least one elastic member are set such that the absolute value of the difference between the minimum value and the minimum value is 10 Hz or less.
  • a vibration isolation device that performs vibration isolation that suppresses vibration generated in a vibration source from being transmitted to a vibration transmission unit, One or more first support portions that support the vibration source, At least one or more elastic members, At least one second support portion that supports the first support portion via at least one elastic member is installed in the vibration-transmitted portion, The at least one elastic member is disposed between the vibration source and the at least one second supporting portion, and the vibration transmitted from the vibration source to the first supporting portion is generated from the at least one second supporting portion.
  • the vibration transmitted from the vibration source to the vibration-transmitted portion is reduced as compared with the case where the resonance frequencies in the plurality of vibration modes generated in the vibration source do not match. You can Therefore, it is possible to provide the vibration damping device that ensures the vibration damping property of the vibration source while suppressing the decrease in the rigidity of the elastic member.
  • the frequency that makes both the vibration isolation of the vibration source and the durability of the elastic member compatible is set as the one predetermined frequency, it is possible to make the vibration isolation of the vibration source compatible with the durability of the elastic member.
  • a suitable vibration damping device can be provided.
  • a vibration isolation device that performs vibration isolation that suppresses vibration generated in a vibration source from being transmitted to a vibration transmission unit, One or more first support portions that support the vibration source, and at least one or more elastic members, At least one second support portion that supports the first support portion via at least one elastic member is installed in the vibration-transmitted portion, The at least one elastic member is disposed between the vibration source and the at least one second supporting portion, and the vibration transmitted from the vibration source to the first supporting portion is generated from the at least one second supporting portion.
  • the first support portion, the vibration source, and at least one or more elastic members are set such that the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value is 10 Hz or less.
  • FIG. 3B is a sectional view taken along line IIIB-IIIB in FIG. 3A. It is a perspective view which shows the vibration isolator in FIG. 1, and the shear rigidity k1, k2 of a vibration isolator. It is a figure which shows arrangement
  • FIG. 23 is a perspective view showing a vibration isolator in FIG. 22 and shear rigidity k1, k2 of the vibration isolator.
  • FIG. 23 is a diagram showing the arrangement of four vibration isolation members in FIG. 22 and the positional relationship between the center of gravity position G, elastic center Sa, point P, point Q, point A, point B, point C, and point D.
  • FIG. 27 is a left side view of the vibration isolator of the vehicle air conditioner compressor of FIG. 26.
  • FIG. 14 is a left side view showing a schematic diagram in the case where the center of gravity position G is high in the anti-vibration device for an on-vehicle air conditioner compressor in proportion to the third embodiment.
  • FIG. It is a front view which shows the schematic diagram in case the gravity center position G is high in the antivibration device of the compressor for vehicle-mounted air conditioners in contrast with 3rd Embodiment.
  • FIG 14 is a left side view showing a schematic diagram in the case where the center of gravity position G is low in the anti-vibration device for an on-vehicle air conditioner compressor in proportion to the third embodiment. It is a front view which shows the schematic diagram in case the gravity center position G is low in the vibration isolator of the compressor for vehicle-mounted air conditioners in the contrast of 3rd Embodiment. It is a front view which shows the schematic diagram of the vibration isolator of the compressor for vehicle-mounted air conditioners in 4th Embodiment. It is a left side view which shows the schematic diagram of the vibration isolator of the compressor for vehicle-mounted air conditioners in 4th Embodiment.
  • FIG. 35 is a lower side view of the upper support unit alone in FIG. 34.
  • FIG. 35 is a left side view of the upper support unit alone of FIG. 34.
  • FIG. 38 is a sectional view taken along the line XXXVIII-XXXVIII in FIG. 37.
  • FIG. 43 is a sectional view taken along the line XLIII-XLIII in FIG. 42.
  • FIG. 45 is a sectional view taken along the line XLV-XLV in FIG. 44. It is the front view which looked at the elastic member in the 3rd modification of a 6th embodiment from the direction which intersects perpendicularly with an axis.
  • FIG. 47 is a sectional view taken along the line XLVII-XLVII in FIG. 46. It is the front view which looked at the elastic member in the 4th modification of a 6th embodiment from the direction orthogonal to the axis.
  • FIG. 49 is a sectional view taken along the line XLIX-XLIX in FIG. 48.
  • FIG. 51 is a sectional view taken along line LI-LI in FIG. 50.
  • FIG. 51 is a sectional view taken along the line LII-LII in FIG. 50.
  • FIG. 54 is a LIV-LIV sectional view in FIG. 53.
  • FIG. 51 is a sectional view taken along line LV-LV in FIG. 50.
  • FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3A, FIG. 3B, FIG. 3C, and FIG. 4 show a first embodiment of a vibration isolation device for an on-vehicle air conditioner compressor.
  • the vibration isolator of this embodiment performs vibration isolation that suppresses the vibration generated from the vehicle-air-conditioner compressor 10 from being transmitted to the vehicle body 20.
  • the in-vehicle air conditioner compressor 10 is simply referred to as the compressor 10.
  • the compressor 10 of this embodiment an electric compressor in which a compression mechanism is driven by an electric motor incorporated therein is used.
  • the vibration damping device of the present embodiment includes one compressor 10 and four elastic members 30a, 30b, 30c, 30d.
  • the four elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d are simply described as elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d are each formed in a cylindrical shape as shown in FIGS. 3A, 3B, 3C and 4.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d of the present embodiment are formed of an elastic member such as rubber.
  • the compressor 10 is supported by one support member 40 via elastic members 30a, 30b, 30c, 30d.
  • the support member 40 supports the compressor 10 via the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d.
  • the support member 40 includes four leg portions 40a, 40b, 40c, 40d and one plate-shaped fixing portion 40e.
  • the four leg portions 40a, 40b, 40c, 40d and the fixing portion 40e are configured as an integral member.
  • each of the four legs 40a, 40b, 40c, 40d may be configured as a separate body.
  • the four legs 40a, 40b, 40c, 40d correspond to a plurality of support members.
  • An end face 31a is provided on one side of the elastic member 30a in the axial direction.
  • a screw member 112a is bonded to the end surface 31a of the elastic member 30a.
  • the screw member 112a is fastened to the female screw hole of the leg portion 11a of the compressor 10.
  • the elastic member 30a supports the leg portion 11a of the compressor 10 by the end surface 31a thereof.
  • An end surface 32a is provided on the other side of the elastic member 30a in the axial direction.
  • the screw member 12a is bonded to the end surface 32a of the elastic member 30a.
  • the screw member 12a is fastened to the nut 42a in a state of being passed through the through hole of the leg portion 40a of the support member 40.
  • the elastic member 30a is arranged between the leg portion 11a of the compressor 10 and the leg portion 40a of the support member 40.
  • An end surface 31b is provided on one side of the elastic member 30b in the axial direction.
  • a screw member 112b is bonded to the end surface 31b of the elastic member 30b.
  • the screw member 112b is fastened to the female screw hole of the leg portion 11b of the compressor 10.
  • the elastic member 30b supports the leg portion 11b of the compressor 10 by the end surface 31b thereof.
  • An end surface 32b is provided on the other side of the elastic member 30b in the axial direction.
  • the screw member 12b is bonded to the end surface 32b of the elastic member 30b.
  • the screw member 12b is fastened to the nut 42b while passing through the through hole of the leg portion 40b of the support member 40.
  • the elastic member 30b is arranged between the leg portion 11b of the compressor 10 and the leg portion 40b of the support member 40.
  • An end surface 31c is provided on one side of the elastic member 30c in the axial direction.
  • a screw member 112c is bonded to the end surface 31c of the elastic member 30c.
  • the screw member 112c is fastened to the female screw hole of the leg portion 11c of the compressor 10.
  • the elastic member 30c supports the leg portion 11c of the compressor 10 by the end surface 31c thereof.
  • An end surface 32c is provided on the other side of the elastic member 30c in the axial direction.
  • the screw member 12c is bonded to the end surface 32c of the elastic member 30c.
  • the screw member 12c is fastened to a nut (not shown) in a state of being passed through the through hole of the leg portion 40c of the support member 40.
  • the elastic member 30c is arranged between the leg portion 11c of the compressor 10 and the leg portion 40c of the support member 40.
  • An end surface 31d is provided on one side of the elastic member 30d in the axial direction.
  • a screw member 112d is bonded to the end surface 31d of the elastic member 30d.
  • the screw member 112d is fastened to the female screw hole of the leg portion 11d of the compressor 10.
  • the elastic member 30d supports the leg portion 11d of the compressor 10 by the end surface 31d thereof.
  • An end surface 32d is provided on the other side in the axial direction of the elastic member 30d.
  • the screw member 12d is bonded to the end surface 32d of the elastic member 30d.
  • the screw member 12d is fastened to the nut 42d while being passed through the through hole of the leg portion 40d of the support member 40.
  • the elastic member 30d is arranged between the leg portion 11d of the compressor 10 and the leg portion 40d of the support member 40.
  • the fixing portion 40e is fixed to the vehicle body 20 with a fastening member 43 such as a bolt.
  • a fastening member 43 such as a bolt.
  • the support member 40 is fixed to the vehicle body 20.
  • the position of the center of gravity of the compressor 10 of the present embodiment will be referred to as the center of gravity position G.
  • the axis of the elastic member 30a is Xa (that is, the first line).
  • a point of the end surface 31a of the elastic member 30a that overlaps Xa is set as a reference point A.
  • the reference point A is an intersection where Xa intersects the end face 31a.
  • the axis of the elastic member 30b is Xb (that is, the first line).
  • a point that overlaps Xb on the end surface 31b of the elastic member 30b is defined as a reference point B.
  • the reference point B is an intersection where Xb intersects the end face 31b.
  • the axis of the elastic member 30c is Xc (that is, the first line).
  • a point of the end surface 31c of the elastic member 30c that overlaps Xc is set as a reference point C.
  • the reference point C is an intersection where Xc intersects the end face 31c.
  • the axis of the elastic member 30d is Xd (that is, the first line).
  • a point overlapping with Xd on the end surface 31d of the elastic member 30d is set as a reference point D.
  • the reference point D is an intersection where Xd intersects the end face 31d.
  • an imaginary line Ma that is parallel to the Z axis and overlaps with the center of gravity position G is provided between the elastic members 30a and 30d.
  • the elastic members 30a and 30d are line-symmetric with respect to the center line.
  • the dimension b between the elastic member 30a and the imaginary line Ma matches the dimension b between the elastic member 30d and the imaginary line Ma.
  • a virtual line Mb that is parallel to the Z axis between the elastic members 30b and 30c and overlaps with the center of gravity G is used as a center line.
  • the elastic members 30b and 30c are line symmetrical.
  • the dimension b between the elastic member 30b and the virtual line Mb matches the dimension b between the elastic member 30c and the virtual line Mb.
  • a virtual line Mc that is parallel to the Z axis and overlaps with the center of gravity G between the elastic members 30a and 30b is taken as a center line.
  • the elastic members 30a and 30b are line symmetrical.
  • the dimension a between the elastic member 30a and the virtual line Mc and the dimension a between the elastic member 30b and the virtual line Mc match.
  • a virtual line Md that is parallel to the Z axis and overlaps the center of gravity position G between the elastic members 30c and 30d is used as a center line.
  • the elastic members 30c and 30d are line symmetrical.
  • the dimension a between the elastic member 30c and the virtual line Md and the dimension a between the elastic member 30d and the virtual line Md match.
  • the respective reference points A, B, C, D of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d are arranged on one plane parallel to the X axis and the Y axis.
  • the shortest distance between the plane on which the reference points A, B, C, D are arranged and the center of gravity G is the dimension c.
  • the dimensions a, b, c set in this way are hereinafter referred to as the mounting positions (a, b, c) of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d.
  • XYa the plane including the reference point A and parallel to the X-axis and the Y-axis
  • ZYa A plane including the reference point A and parallel to the Z axis and the Y axis
  • the angle formed between Xa and XYa in the clockwise direction from Xa to XYa is 45 degrees.
  • the angle formed in the clockwise direction from ZYa to Xa between ZYa and Xa is 45 degrees.
  • ZYa the plane including the reference point A and parallel to the Y-axis and the Z-axis
  • ZXa the plane including the reference point A and parallel to the X axis and the Z axis
  • the angle formed between Za and ZYa in the clockwise direction from ZYa to Xa is 45 degrees.
  • the angle formed in the clockwise direction from Xa to ZXa between Xa and ZXa is 45 degrees.
  • XYb the plane including the reference point B and parallel to the X-axis and the Y-axis
  • ZYb the plane including the reference point B and parallel to the Z axis and the Y axis
  • the angle formed between Xb and XYb in the counterclockwise direction on the parallel plane from Xb to XYb is 45 degrees.
  • the angle formed between ZYb and Xb in the counterclockwise direction from ZYb to Xb is 45 degrees.
  • a plane including the reference point B and parallel to the Y axis and the Z axis is hereinafter referred to as ZYb.
  • a plane including the reference point B and parallel to the X axis and the Z axis is hereinafter referred to as ZXb.
  • the angle formed between Xb and ZYb in the counterclockwise direction from ZYb to Xb is 45 degrees.
  • the angle formed between Xb and ZXb in the counterclockwise direction from Xb to ZXb is 45 degrees.
  • XYd a plane including the reference point D and parallel to the X axis and the Y axis
  • ZYd a plane including the reference point D and parallel to the Z axis and the Y axis.
  • the angle formed between Xd and XYd in the counterclockwise direction on the parallel plane from Xd to XYd is 45 degrees.
  • the angle formed between ZYd and Xd in the counterclockwise direction from ZYd to Xd is 45 degrees.
  • ZYd a plane including the reference point D and parallel to the Y axis and the Z axis.
  • ZXd a plane including the reference point D and parallel to the X axis and the Z axis.
  • the angle formed between Zd and ZYd in the counterclockwise direction from ZYd to Xd is 45 degrees.
  • the angle formed between Xd and ZXd in the counterclockwise direction from Xd to ZXd is 45 degrees.
  • XYc the plane including the reference point C and parallel to the X-axis and the Y-axis
  • ZYc the plane including the reference point C and parallel to the Z axis and the Y axis
  • the angle formed between Xc and XYc in the clockwise direction on the parallel plane from Xc to XYc is 45 degrees.
  • the angle formed in the clockwise direction from ZYc to Xc between ZYc and Xc is 45 degrees.
  • ZYc the plane including the reference point C and parallel to the Y-axis and the Z-axis
  • ZXc the plane including the reference point A and parallel to the X axis and the Z axis
  • the angle formed in the clockwise direction from ZYc to Xc between Xc and ZYc is 45 degrees.
  • the angle formed in the clockwise direction from Xc to ZXc between Xc and ZXc is 45 degrees.
  • the line orthogonal to Xa at the reference point A is set to Ya.
  • Ya is a second line which is a line extending in the radial direction centered on Xa.
  • the line orthogonal to Xb at the reference point B is Yb.
  • Yb is a second line extending in the radial direction centered on Xb.
  • the line that is orthogonal to Xc at the reference point C in the elastic member 30c is Yc.
  • Yc is a second line extending in the radial direction centered on Xc.
  • a line orthogonal to Xd at the reference point D in the elastic member 30d is defined as Yd.
  • Yd is a second line extending in the radial direction centered on Xd.
  • YA is a line that passes through the point Q of the virtual straight line orthogonal to Xa at the reference point A.
  • Yb is a line passing through the point Q in the virtual straight line orthogonal to Xb at the reference point B.
  • Yc is a line passing through the point Q of the virtual straight line orthogonal to Xc at the reference point C.
  • Yd is a line passing through the point Q of the virtual straight line orthogonal to Xd at the reference point D.
  • the axial shearing rigidity of the elastic member 30a the axial shearing rigidity of the elastic member 30b, the axial shearing rigidity of the elastic member 30c, and the axial shearing rigidity of the elastic member 30d are the same. ..
  • the shear rigidity in the axial direction of each of the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d is referred to as rigidity k1.
  • the shear rigidity in the radial direction orthogonal to the axial direction is the same in the rotation direction about Xa.
  • the shear rigidity in the radial direction orthogonal to the axial direction is the same in the rotation direction about Xb.
  • the shear rigidity in the radial direction orthogonal to the axial direction is the same in the rotation direction about Xc.
  • the shear rigidity in the radial direction orthogonal to the axial direction is the same in the rotation direction about Xd.
  • the radial shear rigidity of the elastic member 30a, the radial shear rigidity of the elastic member 30b, the radial shear rigidity of the elastic member 30c, and the radial shear rigidity of the elastic member 30d are the same.
  • the shear rigidity in the radial direction of each of the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d is referred to as rigidity k2.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, Xa, Xb, Xc, Xd intersect at a point P, and Ya, Yb, Yc, Yd intersect at a point Q.
  • the respective arrangement and orientation of 30d are set.
  • the point P, the point A, the point B, the point C, and the point D form a quadrangular pyramid (hereinafter, referred to as an upper quadrangular pyramid) that is a first pentahedron having the respective vertices.
  • the point Q, the point A, the point B, the point C, and the point D form a quadrangular pyramid (hereinafter, referred to as a lower quadrangular pyramid) that is a second pentahedron having the respective apexes.
  • first pentahedron and the second pentahedron are cubes each composed of four triangular faces and one quadrangular face.
  • the center of gravity position G of the compressor 10 of the present embodiment is arranged inside a virtual region that is a combination of the upper and lower quadrangular pyramids.
  • the line segment Sb connecting the points P and Q includes the center of gravity position G.
  • the center of gravity position G of the compressor 10 can be made to coincide with the elastic center Sa of the compressor 10.
  • translational vibration is applied to a specific portion of the compressor 10.
  • the specific portion is the elastic center Sa.
  • translational vibration is applied to the compressor 10 above the elastic center Sa.
  • translational vibration and oscillating vibration centered on the elastic center Sa as indicated by an arrow Ya are generated.
  • the position of the elastic center Sa of the compressor 10 is determined by the mounting positions (a, b, c) of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d and the rigidity k1, k2.
  • the resonance frequencies fx, fy, fz, f ⁇ , f ⁇ , and f ⁇ of the six vibration modes are as follows.
  • the resonance frequency fy is the resonance frequency of translational vibration that translates along the Y axis extending in the Y direction from the elastic center Sa (that is, the center of gravity position G).
  • the resonance frequency f ⁇ is the resonance frequency of vibration that oscillates around the Y axis.
  • is the direction of rotation about the Y axis.
  • the resonance frequency fz is the resonance frequency of the vibration that translates along the Z axis extending in the Z direction from the elastic center Sa (that is, the center of gravity position G).
  • the resonance frequency f ⁇ is the resonance frequency of vibration that oscillates around the Z axis.
  • is the direction of rotation about the Z axis.
  • the resonance frequency fx is the resonance frequency of the vibration that translates along the X axis extending in the X direction from the elastic center Sa (that is, the center of gravity position G).
  • the resonance frequency f ⁇ is the resonance frequency of the vibration that swings around the X axis.
  • is the direction of rotation about the X axis.
  • the direction vector of Xa is (i, j, h).
  • the mounting positions (a, b, c) of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d, and the stiffnesses k1 and k2. represents f ⁇ .
  • p and q are defined by the equations of the equation 1 and the equations 2 using the direction vector (i, j, h).
  • m be the mass of the compressor 10
  • the moment of inertia of the compressor 10 in the X direction be Ix
  • the moment of inertia of the compressor 10 in the Y direction be Iy
  • the moment of inertia of the compressor 10 in the Z direction be Iz.
  • Equation 5 the relationship between p and q is shown in the formula of Equation 5.
  • the resonance frequencies fx, fy, fz, f ⁇ , f ⁇ , and f ⁇ are calculated by using Equations 6 to 11 according to p, q, R in the equation of Equation 5, the mounting positions (a, b, c), and the rigidity k1, k2. Expressed in each formula of. ⁇
  • “matching” is not limited to exactly matching the resonance frequencies fx, fy, fz, f ⁇ , f ⁇ , and f ⁇ , but the resonance frequencies fx and fy are within a predetermined range due to manufacturing error or the like. , Fz, f ⁇ , f ⁇ , and f ⁇ are also included.
  • frequencies are set so that the durability of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d and the vibration isolation performance are compatible with each other.
  • the anti-vibration performance is the performance of suppressing the vibration generated from the compressor 10 from being transmitted to the vehicle body 20.
  • vibration occurs in the compressor 10 with 6 degrees of freedom.
  • the 6 degrees of freedom is a state in which vibration that translates along each of the X axis, Y axis, and Z axis and vibration that swings around each of the X axis, Y axis, and Z axis are generated.
  • the compressor 10 includes a vibration that translates along the X axis, a vibration that swings about the X axis, a vibration that translates along the Y axis, a vibration that swings about the Y axis, and a Z axis. Vibration that translates in a vertical direction and a vibration that swings about the Z axis are generated.
  • the center of gravity position G of the compressor 10 coincides with the elastic center Sa of the compressor 10 as described above. Therefore, it is possible to prevent the translational vibration and the oscillating vibration from being coupled in the six directions. That is, the translational vibration and the oscillating vibration are independently generated in the six directions.
  • the resonance frequencies fx, fy, fz, f ⁇ , and f ⁇ . , F ⁇ are matched with one predetermined frequency.
  • the resonance frequencies fx, fy, fz, f ⁇ , f ⁇ , and f ⁇ are resonance frequencies of the six vibration modes in the compressor 10.
  • the vibration isolation device implements vibration isolation that suppresses the vibration generated in the compressor 10 from being transmitted to the vehicle body 20.
  • the vibration isolator includes elastic members 30a, 30b, 30c, 30d made of rubber which is an elastic material.
  • a support member 40 that supports the compressor 10 is installed on the vehicle body 20 via elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d are arranged between the legs 40a, 40b, 40c, 40d of the support member 40 and the compressor 10.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d suppress the vibration from the compressor 10 from being transmitted to the vehicle body 20 via the support member 40 leg portions 40a, 40b, 40c, 40d by elastic deformation.
  • the gravity center position G of the compressor 10 coincides with the elastic center Sa of the compressor 10 as described above. Therefore, translational vibration and rocking vibration independently occur in the six directions.
  • the compressor 10 and the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d are set so that the resonance frequencies of the six vibration modes generated in the compressor 10 match one predetermined frequency when the compressor 10 vibrates in six degrees of freedom. ..
  • the resonance by setting the direction vector (i, h, j), the position (a, b, c), p, q, the mass m, the moments of inertia Ix, Iy, Iz, and the stiffnesses k1 and k2 to the optimum values, the resonance
  • the frequencies fx, fy, fz, f ⁇ , f ⁇ , and f ⁇ are matched with one predetermined frequency fa.
  • the predetermined frequency fa of this embodiment is set to 17 Hz.
  • one predetermined frequency fa for achieving both durability and vibration isolation performance of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d is set as one predetermined frequency.
  • FIG. 21 shows a comparison between the vibration transmissibility Fa of the vibration isolator of this embodiment and the vibration transmissibility Fb of the conventional vibration isolator.
  • FIG. 21 is a graph in which the vertical axis represents vibration transmissibility and the horizontal axis represents frequency.
  • the vibration transmissibility is the transmissibility of vibration transmitted from the compressor 10 to the vehicle body 20.
  • the conventional vibration isolation device has different resonance frequencies in the six vibration modes. Therefore, as shown by the transmissibility Fb, the vibration isolation effect is small in the frequency range higher than the predetermined frequency fa.
  • the resonance frequencies in the six vibration modes are made to match one predetermined frequency fa. Therefore, the vibration isolation effect is large in the frequency range higher than the predetermined frequency fa.
  • the vibration transmissibility Fa of the vibration isolator of the present embodiment is lower than the vibration transmissibility Fb of the conventional vibration isolator in the frequency range higher than the predetermined frequency fa. ..
  • the present embodiment and the above-described first embodiment are substantially the same in configuration except for the positional relationship between the vehicle body 20 and the compressor 10.
  • FIGS. the arrangement relationship between the end faces 31a, 31b, 31c, 31d of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d, the reference points A, B, C, D, the point P, and the point Q is shown in FIGS. As shown in.
  • the elastic member 30a is supported by the leg portion 11a of the compressor 10 via the mounting member 13a.
  • the elastic member 30b is supported on the leg portion 11b of the compressor 10 via the mounting member 13b.
  • the elastic member 30c is supported on the leg portion 11c of the compressor 10 via the mounting member 13c.
  • the elastic member 30d is supported on the leg portion 11d of the compressor 10 via the mounting member 13d.
  • the mounting member 13a is fixed to the leg 11a of the compressor 10.
  • the mounting member 13b is fixed to the leg portion 11b of the compressor 10.
  • the mounting member 13c is fixed to the leg portion 11c of the compressor 10.
  • the mounting member 13d is fixed to the leg portion 11d of the compressor 10.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d are arranged between the leg portions 40a, 40b, 40c, 40d of the support member 40 and the compressor 10.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d suppress the vibration from the compressor 10 from being transmitted to the vehicle body 20 via the leg portions 40a, 40b, 40c, 40d of the support member 40 by elastic deformation.
  • the center of gravity G of the compressor 10 coincides with the elastic center Sa of the compressor 10. In 6 directions, translational vibration and rocking vibration occur independently.
  • the compressor 10 When the compressor 10 vibrates in 6 degrees of freedom, the compressor 10 and the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d are set so that the resonance frequencies of the six vibration modes generated in the compressor 10 match one predetermined frequency fa. There is.
  • the direction vector (i, h, j), the position (a, b, c), p, q, the mass m of the compressor 10, the moments of inertia Ix, Iy, Iz, and the stiffnesses k1, k2 should be set to optimum values.
  • the resonance frequencies of the above six vibration modes are matched with one predetermined frequency fa.
  • one frequency for achieving both durability and vibration damping performance of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d is set as one predetermined frequency fa.
  • the vibration damping device suitable for achieving both the durability of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d and the vibration damping performance of the compressor 10.
  • the compressor 10 according to the present embodiment and the compressor 10 according to the first embodiment have the same configuration other than the weight portion 14, and thus the description of the configuration other than the weight portion 14 is omitted. 26 and 27, the same symbols as those in FIGS. 1 and 2 indicate the same components, and the description thereof will be omitted.
  • the weight 14 is arranged on the lower side of the compressor 10 in the vertical direction.
  • the weight portion 14 is used to lower the center of gravity position G of the compressor 10 as compared with the compressor 10 in the first embodiment.
  • the dimension 2b is the distance between the elastic members 30a and 30d or the width between the elastic members 30b and 30c.
  • the dimension 2a is the distance between the elastic members 30a and 30b or the depth dimension between the elastic members 30d and 30c.
  • the center of gravity G of the compressor 10 coincides with the elastic center Sa of the compressor 10. Therefore, in the compressor 10, translational vibration and rocking vibration are independently generated in the six directions.
  • the compressor 10 and the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d are set so that the resonance frequencies of the six vibration modes generated in the compressor 10 match one predetermined frequency when the compressor 10 vibrates in six degrees of freedom. ..
  • the direction vector (i, h, j), the position (a, b, c), p, q, the mass m of the compressor 10, the moments of inertia Ix, Iy, Iz, and the stiffnesses k1, k2 should be set to optimum values.
  • the resonance frequencies of the above six vibration modes are matched with one predetermined frequency fa.
  • one predetermined frequency fa is set to one frequency for achieving both the durability of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d and the vibration isolation performance. This makes it possible to provide a vibration damping device suitable for achieving both the durability of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d and the vibration damping performance of the compressor 10.
  • one upper support member 50 is arranged below the compressor 10, and the elastic members 30a and 30b are provided between the upper support member 50 and the lower support member 40. , 30c, 30d will be described with reference to FIGS. 32 and 33.
  • the lower support member 40 of this embodiment corresponds to the support member 40 of the first embodiment.
  • the upper support member 50 corresponds to the first support portion, and the lower support member 40 corresponds to the second support member.
  • the present embodiment and the above-described first embodiment are different only in the upper side support member 50, and the other configurations are the same, so the description thereof will be omitted.
  • the upper support member 50 is arranged vertically below the compressor 10.
  • the upper support member 50 is fixed to the compressor 10 by a fastening member such as a bolt.
  • the upper support member 50 includes legs 51a, 51b, 51c, 51d.
  • the upper support member 50 is integrated so as to include the leg portions 51a, 51b, 51c, 51d.
  • the screw member 112 a on one axial side of the elastic member 30 a is fastened to the female screw hole of the leg portion 51 a of the upper support member 50.
  • the screw member 12a on the other axial side of the elastic member 30a is fastened to the nut 42a in a state of being passed through the through hole of the leg portion 40a of the lower support member 40.
  • the screw member 112b on one axial side of the elastic member 30b is fastened to the female screw hole of the leg portion 51b of the upper support member 50.
  • the screw member 12b on the other axial side of the elastic member 30b is fastened to the nut 42b in a state of being passed through the through hole of the leg portion 40b of the lower support member 40.
  • the screw member 112c on one axial side of the elastic member 30c is fastened to the female screw hole of the leg portion 51c of the upper support member 50.
  • the screw member 12c on the other axial side of the elastic member 30c is fastened to the nut while being passed through the through hole of the leg portion 40c of the lower support member 40. ..
  • the screw member 112d on the one axial side of the elastic member 30d is fastened to the female screw hole of the leg portion 51d of the upper support member 50.
  • the screw member 12d on the other axial side of the elastic member 30d is fastened to the nut 42d in a state of being passed through the through hole of the leg portion 40d of the lower support member 40.
  • the support member 40 is fixed to the vehicle body 20 as in the first embodiment.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d have the center of gravity position G of the object including the compressor 10 and the upper support member 50, as in the first embodiment. It plays a role of matching the elastic center Sa. As a result, translational vibration and oscillating vibration independently occur in the six directions.
  • the resonance frequencies fx, fy, fz are determined by p, q, R of the equation (5), mounting positions (a, b, c), and rigidity k1, k2.
  • F ⁇ , f ⁇ , and f ⁇ are expressed by the equations 6 to 11, respectively.
  • m included in each of the equations (6), (7), and (8) is the mass of the object including the compressor 10 and the upper support member 50.
  • Ix included in the equation of Expression 9 is the moment of inertia of the object in which the compressor 10 and the upper support member 50 are combined.
  • “Iy” included in the equation of the equation 10 is the moment of inertia in the Y direction of the object in which the compressor 10 and the upper support member 50 are combined. “Iz” included in the equation of Expression 11 is the moment of inertia in the Z direction of the object in which the compressor 10 and the upper support member 50 are combined.
  • the center of gravity position G of the present embodiment is the position of the center of gravity of the object in which the compressor 10 and the upper support member 50 are combined.
  • the elastic center Sa is the elastic center Sa of the object in which the compressor 10 and the upper support member 50 are combined.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d, the compressor 10, and the upper support member 50 make the resonance frequencies fx, fy, fz, f ⁇ , f ⁇ , and f ⁇ coincide with one predetermined frequency fa.
  • the predetermined frequency fa is a predetermined frequency that is set in order to achieve both durability and vibration isolation performance of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d.
  • the weight portion 54a is arranged between the leg portions 51a and 51d of the upper support member 50.
  • the weight portion 54b is arranged between the leg portions 51b and 51c of the upper support member 50.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d of the present embodiment are formed in a cylindrical shape. Therefore, the rigidity ratio k2/k1 has the relationship of the expression (16).
  • the actual axial dimension (ie, axial length) L of the compressor 10 is smaller than the radial dimension ⁇ D (L ⁇ D). Therefore, the relationship of Ix ⁇ Iy ⁇ Iz is satisfied. Therefore, it is necessary to increase Ix of the compressor 10.
  • the mass of the weight portion 54a (or weight portion 54b) provided at the position of coordinates (xa, ya, za) in FIGS. 31 and 32 is mass MK
  • the weight portion 54a (or weight portion 54b) is expressed by the equations 18, 19, and 20, respectively.
  • the weight portion 54b of the present embodiment is arranged in a position symmetrical with respect to the weight portion 54a about the virtual plane Hb as a center line when viewed from the X-axis direction.
  • Xa represents a virtual surface Ha that is parallel to the z-axis and the y-axis and includes the weight 54a (or the weight 54b) including the center of gravity G of the object including the compressor 10 and the upper support member 50. Is the distance between.
  • YA is the distance between the imaginary plane Hb parallel to the x-axis and the z-axis including the center of gravity position G and the weight 54a (or the weight 54b).
  • Za is the distance between the imaginary plane Hc including the center of gravity position G and parallel to the x-axis and the y-axis, and the weight 54a (or the weight 54b).
  • the distance between the virtual surface Ha and the weight portion 54a is shown as Xa, and the distance between the virtual surface Hb and the weight portion 54a is shown as Ya. It is an example showing a distance between the virtual surface Hc and the weight 54a as Za.
  • Ix can be increased by providing the weight portions 54a and 54b at positions where Xa is small and Ya and Za are large.
  • the resonance frequencies fx, fy, fz, f ⁇ , f ⁇ , and f ⁇ can be matched with one frequency.
  • the center of gravity position G of the object including the compressor 10 and the upper support member 50 is set to the fourth embodiment described above. Can be lowered compared to.
  • the dimensions 2a and 2b can be reduced. Therefore, the installation size of the compressor 10 can be reduced as in the third embodiment.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, except that the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d are different.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c and 30d are formed in the same manner.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d are each formed in a prismatic shape.
  • the cross section orthogonal to the axis is rectangular (that is, polygonal).
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d have the same axial rigidity (that is, shear rigidity).
  • the axial direction is a direction in which Xa, Xb, Xc, and Xd extend, respectively.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d have the same rigidity (that is, shear rigidity) in the first direction.
  • the first direction is a direction orthogonal to the axial direction, and corresponds to the radial direction in the first embodiment.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d have the same rigidity (that is, shear rigidity) in the second direction.
  • the second direction is a direction orthogonal to the axial direction and also orthogonal to the second direction.
  • each elastic member 30a, 30b, 30c, 30d in the axial direction is k1.
  • the rigidity in the second direction of each of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d is k2.
  • the rigidity in the third direction of each of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d is k3.
  • the direction vector (i, h, j), the position (a, b, c), p, q, the mass m of the compressor 10, the moments of inertia Ix, Iy, Iz, the stiffnesses k1, k2, k3 are set to optimum values.
  • the resonance frequencies fx, fy, fz, f ⁇ , f ⁇ , and f ⁇ are matched.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d are set so that k1 ⁇ k2 ⁇ k3 holds. Therefore, even if the setting range of the mass m and the inertia moments Ix, Iy, Iz of the compressor 10 is limited, the six values k1, k2, k3, p, q, and c can be used as variables.
  • the origins of the global coordinate axes (X, Y, Z) are arranged at the center positions of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d, and the X axis, Y axis, Rotation angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) are set around coordinate axes such as the Z axis.
  • Elastic members 30a, 30b, 30c, 30d are installed line-symmetrically on the global coordinate axes (X, Y, Z).
  • the elastic members 30a and 30c are arranged in line symmetry with the Z axis as the center line.
  • the elastic members 30b and 30d are arranged in line symmetry with the Z axis as the center line.
  • the elastic members 30a and 30b are arranged so as to be line-symmetric with respect to the X axis as a center line.
  • the elastic members 30d and 30c are arranged in line symmetry with the X axis as the center line.
  • the elastic members 30a and 30d are arranged in line symmetry with the Y axis as the center line.
  • the elastic members 30b and 30c are arranged in line symmetry with the Y axis as the center line.
  • is the rotation angle (that is, the swing angle) about the X axis.
  • is a rotation angle (that is, a swing angle) about the Y axis.
  • is a rotation angle (that is, a swing angle) about the Z axis.
  • an imaginary line Ma which is parallel to the Z axis and overlaps with the center of gravity position G is provided between the elastic members 30a and 30d.
  • the elastic members 30a and 30d are line-symmetric with respect to the center line. Therefore, the dimension b between the elastic member 30a and the imaginary line Ma matches the dimension b between the elastic member 30d and the imaginary line Ma.
  • an imaginary line Mb that is parallel to the Z axis and overlaps with the center of gravity G between the elastic members 30b and 30c is used as a center line.
  • the elastic members 30b and 30c are line symmetrical. Therefore, the dimension b between the elastic member 30b and the imaginary line Mb matches the dimension b between the elastic member 30c and the imaginary line Mb.
  • a virtual line Mc that is parallel to the Z axis between the elastic members 30a and 30b and that overlaps with the center of gravity G is used as a center line.
  • the elastic members 30a and 30b are line symmetrical. Therefore, the dimension a between the elastic member 30a and the virtual line Mc and the dimension a between the elastic member 30b and the virtual line Mc match.
  • a virtual line Md that is parallel to the Z axis between the elastic members 30c and 30d and overlaps with the center of gravity G is used as a center line.
  • the elastic members 30c and 30d are line symmetrical. Therefore, the dimension a between the elastic member 30c and the imaginary line Md matches the dimension a between the elastic member 30d and the imaginary line Md.
  • the installation coordinates of the elastic member 30 are (a, b, -c), and the installation coordinates of the elastic member 30b are (-a, b, -c).
  • the elastic member 30c has installation coordinates (-a, -b, -c), and the elastic member 30d has installation coordinates (a, -b, -c).
  • Axis I of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d extending in the respective compression directions.
  • the compression direction is a direction in which the axes Xa, Xb, Xc, and Xd extend in the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d.
  • Axis II of elastic members 30a, 30b, 30c, 30d extending in the shearing direction orthogonal to axis I is referred to as axis II.
  • the axis orthogonal to the axis I and extending in the shearing direction orthogonal to the axis II is referred to as the axis III (see FIG. 40).
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d are formed in the same manner as described above.
  • the elastic member 30a will be described as a representative example of the shaft I, the shaft II, and the shaft II.
  • the axis I of the elastic member 30a is set so as to pass through the position of the elastic member 30a in the XZ plane and "a point separated from the position of the elastic member 30a by i in the X direction and h in the Z direction". ..
  • the axis I of the elastic member 30a is set so as to pass through the position of the elastic member 30a in the YZ plane and the "point separated from the position of the elastic member 30a by b in the -Y direction and h in the Z direction".
  • Axis II of elastic member 30a is orthogonal to axis I.
  • the axis III of the elastic member 30a is orthogonal to the axis I and the axis II.
  • Table 1 Table 2, Table 3, and Table 4, the rows indicate the axes I, II, and III, and the columns indicate the X coordinate, Y coordinate, and Z coordinate of each of the axes I, II, and III. Showing.
  • l u indicates the X coordinate
  • m u indicates the Y coordinate
  • n u indicates the Z coordinate
  • the rigidity l 1 indicates the X coordinate of the axis I
  • m 3 indicates the Y coordinate of the axis III
  • n 2 indicates the Z coordinate of the axis II.
  • the direction in which the axis I extends is the first axis direction
  • the direction in which the axis II extends is the second axis direction
  • the direction in which the axis III extends is the third axis direction.
  • the elastic member 30a as shown in Table 5 below, 3 nine shear stiffness which are arranged in a matrix of ⁇ 3 (k 11, k 12 , k 13, k 21, k 22, k 23 , K 31 , k 32 , k 33 ) are set.
  • the rows indicate the X direction, the Y direction, and the Z direction, which are the load directions that apply a force to the elastic member 30a.
  • the columns indicate the X direction, the Y direction, and the Z direction, which are the displacement directions in which the elastic member 30a is displaced.
  • the shear rigidity in the first axial direction (that is, the compression direction) in which the axis I extends is the rigidity k10.
  • the shear rigidity in the second axial direction in which the axis II extends is defined as rigidity k20.
  • the shear rigidity in the third axial direction in which the axis III extends is defined as rigidity k30.
  • the shear rigidity in the third axis direction is k10, k20, and k30.
  • the rigidity k10 is the same as the rigidity k1
  • the rigidity k20 is the same as the rigidity k2
  • the rigidity k30 is the same as the rigidity k3.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d are configured so that k10 ⁇ k20 ⁇ k30 holds.
  • Elastic members 30a, 30b, 30c, in 30d, 9 or defined as rigid for every one elastic member (k 11, k 12, k 13, k 21, k 22, k 23, k 31, k 32, k 33 ) Is represented by the equations (25), (26), (27), (28), (29), and (30).
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d when a load is applied in a direction in which one of the axes (I, II, III) extends (hereinafter, referred to as uniaxial direction), X direction, Y direction, It is displaced in three directions such as the Z direction and swings in three directions.
  • the vibration isolator in the fourth embodiment includes the upper support member 50 in addition to the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d and the compressor 10.
  • the anti-vibration device When a load is applied to the anti-vibration device in any one of the X, Y, and ZY directions, the anti-vibration device is displaced in three directions and swings in three directions. Even when a moment is applied to the vibration isolator in any one of the rotational directions ⁇ , ⁇ , and ⁇ , the vibration isolator displaces in three directions and swings in three directions.
  • the rigidity of the vibration isolator including the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d is 36 rigidity (R ij : I ⁇ J) arranged in a 6 ⁇ 6 matrix. Is defined.
  • the rows indicate the X-direction, the Y-direction, and the Z-direction, which are the load directions in which a load is applied to the vibration isolation device, and the moment directions ⁇ , ⁇ , and ⁇ , which are the moment directions in which a moment is applied to the vibration isolation device. It was added.
  • the row is a combination of X, Y, and Z directions, which are displacement directions in which the vibration isolator is displaced, and ⁇ , ⁇ , and ⁇ , which are swing directions in which the vibration isolator is swung.
  • i and j in the equation of Expression 31 indicate the number of rows and the number of columns of the rigidity R ij in Table 6.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d have the same shape as described above.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d have the same rigidity k10, and the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d have the same rigidity k20.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d have the same rigidity k30.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d are arranged line-symmetrically on the global coordinate axes (X, Y, Z) as described above. Therefore, for the rigidity (R 21 , R 31 , R 41 , R 61 , R 32 , R 52 , and R 62 ) in Table 6, the following formula 32 is established.
  • the translational vibration and the oscillating vibration are made unmixed. That is, translational vibration and rocking vibration are independently generated in each of the X axis, the Y axis, and the Z axis.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d even if a load is applied in the uniaxial direction in which one of the axes (I, II, III) extends, the oscillating vibration about one axis is generated. do not do. Also, even if a moment around one axis is generated, translational vibration in the one axis direction is prevented.
  • the formula of Formula 34 shows that R 51 and R 51 are zero. And an elastic member 30a (k 11 ⁇ c-k 13 ⁇ a), and the elastic member 30b (k 11 ⁇ c-k 13 ⁇ a), the elastic member 30c and (k 11 ⁇ c-k 13 ⁇ a) , And the sum of (k 11 ⁇ c ⁇ k 13 ⁇ a) of the elastic member 30d is zero.
  • Equation 35 shows that R 42 and R 24 are zero. And an elastic member 30a (k 23 ⁇ b-k 22 ⁇ c), the elastic member 30b and (k 23 ⁇ b-k 22 ⁇ c), the elastic member 30c and (k 23 ⁇ b-k 22 ⁇ c) , And the sum of (k 23 ⁇ b ⁇ k 22 ⁇ c) of the elastic member 30d is zero.
  • the stiffness R 11 are "rigid k 11 of the elastic members 30a”, “elastic member 30b of the rigid k 11”, “rigid k 11 of the elastic member 30c”, and "rigidity of the elastic member 30d It is a value obtained by adding “k 11 ”.
  • the stiffness R 22 are "rigid k 22 of the elastic members 30a”, “rigid k 22 of the elastic members 30b”, “rigid k 22 of the elastic member 30c”, and "rigidity of the elastic member 30d It is a value obtained by adding “k 22 ”.
  • the stiffness R 33 are "rigid k 33 of the elastic members 30a”, “rigid k 33 of the elastic members 30b”, “rigid k 33 of the elastic member 30c”, and "rigidity of the elastic member 30d It is a value obtained by adding “k 33 ”.
  • the stiffnesses R 11 , R 22 , R 33 , R 44 , R 55 , and R 66 are n and the stiffnesses (k 11 , k 12 , k 13 , k 21 , k 22 , k 23 , k 31 , k 31 , k 31) . 32 , k 33 ) and dimensions b, c, a (see FIGS. 40 and 41).
  • the resonance frequencies fx, fy, fz, f ⁇ , f ⁇ , and f ⁇ are the numbers 42, 43, and 43. 44, the number 45, the number 46, and the number 47, respectively.
  • m cmp the mass of the compressor 10 in the first embodiment
  • the compressor 10 and the upper support member 50 are Is the mass of the combined object.
  • I cmp_x is the moment of inertia of the object that combines the compressor 10 and the upper support member 50.
  • I cmp_y is the moment of inertia in the Y direction of the object in which the compressor 10 and the upper support member 50 are combined.
  • I cmp_z is a moment of inertia in the Z direction of the object in which the compressor 10 and the upper support member 50 are combined.
  • the resonance frequencies fx and fy are adjusted so that the rigidity R 11 , R 22 , R 33 , R 44 , R 55 , R 66 , the mass m cmp , the moments of inertia I cmp_x , I cmp_y , and I cmp_z become optimum values.
  • Fz, f ⁇ , f ⁇ , f ⁇ are matched with one predetermined frequency fa.
  • the resonance frequencies fx, fy, fz, f ⁇ , f ⁇ , f ⁇ are determined by the rigidity R 11 , R 22 , R 33 , R 44 , R 55 , R 66 as described above.
  • Stiffness R 11, R 22, R 33 , R 44, R 55, R 66 is determined by the stiffness k10, k20, k30. Therefore, when determining the resonance frequencies fx, fy, fz, f ⁇ , f ⁇ , and f ⁇ , the rigidity k10, k20, and k30 are variables.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d have hexagonal cross sections orthogonal to their axes, and k1 ⁇ k2 ⁇ k3. Good.
  • each of the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d has a quadrangular cross section orthogonal to the axis.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d each include an intermediate portion 33, an upper portion 34, and a lower portion 35.
  • the intermediate portion 33 is formed in a long plate shape extending in the axial direction.
  • the upper portion 34 is formed in a long plate shape extending in the axial direction along the intermediate portion 33. In the cross section of the intermediate portion 33 orthogonal to the axial direction, the center point o coincides with the axial line.
  • the upper portion 34 is arranged on one side in the first direction (that is, the upper side in FIG. 46) with respect to the intermediate portion 33.
  • the first direction is a direction orthogonal to the axial direction.
  • the middle part 33 and the upper part 34 are connected, and the upper part 34 and the lower part 35 are connected.
  • the lower portion 35 is formed in a long plate shape extending in the axial direction along the intermediate portion 33.
  • the lower portion 35 is arranged on the other side in the first direction with respect to the intermediate portion 33 (that is, on the lower side in FIG. 46).
  • the upper portion 34, the lower portion 35, and the intermediate portion 33 are each made of an elastic member such as rubber.
  • the Young's modulus of the upper portion 34 is different from the Young's modulus of the middle portion 33.
  • the Young's modulus of the lower portion 35 is different from the Young's modulus of the intermediate portion 33.
  • k1 ⁇ k2 ⁇ k3 is set by setting the cross-sectional areas of the upper portion 34, the lower portion 35, and the intermediate portion 33 and the Young's modulus. ..
  • each of the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d has a circular cross section orthogonal to the axis.
  • the radius in the first radial direction is the radius ra and the radius in the second radial direction is the radius rb in the cross section orthogonal to the respective axial lines of the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d.
  • the first radial direction is a direction orthogonal to the axial direction
  • the second radial direction is a direction orthogonal to the first radial direction and orthogonal to the axial direction.
  • the first radial direction radius rb is the same in the axial direction in the cross section orthogonal to the axial line.
  • the radius ra becomes smaller as it goes from the central side in the axial direction to one side in the axial direction.
  • the radius ra decreases from the center side in the axial direction to the other side in the axial direction.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, and 30d are each formed in a circular cross section orthogonal to the axis, as in the fifth modified example. Has been done.
  • the radius ra becomes larger as it goes from the central side in the axial direction to one side in the axial direction.
  • the radius ra increases from the center side in the axial direction to the other side in the axial direction.
  • the radius rb in the first radial direction is the same along the axial direction.
  • the resonance frequency is set to be equal to 17 Hz in order to achieve both the durability of the elastic member and the anti-vibration effect.
  • the resonance frequency may be set to match a predetermined frequency other than 17 Hz as described below.
  • the strain ⁇ of the elastic member when the compressor 10 is vibrated by the load F is shown by Formula 48.
  • F in the equation 48 is represented by the equation 49.
  • the resonance frequency is represented by the expression 50.
  • Strain of elastic member F: Force applied to compressor k: Rigidity of elastic member L: Length of elastic member ⁇ trg : Endurance limit value of strain m: Mass of compressor 10 in the first embodiment, in the second embodiment Sum with mass of upper side support member 50 G: Acceleration n: Number of elastic members In the formula, “m” is the mass of the compressor 10 in the first embodiment, and in the fourth embodiment, the compressor 10 and the upper side. It is the mass of the object including the support member 50.
  • the strain ⁇ is set to ⁇ trg or less as shown in Expression 48. From Equations 48 and 49, the minimum value of the rigidity k required in this case can be obtained. Furthermore, the minimum frequency f min of the resonance frequency f r required in this case can be calculated from the calculated minimum value of the rigidity k and the equation 50.
  • vibration transmissibility H(f) at the frequency f can be calculated by the equation (51).
  • Expression 51 is an expression when the resonance frequencies in the six vibration modes are aggregated into one frequency.
  • the resonance frequency f r Resonance frequency tan ⁇ : Damping rate of elastic member
  • the resonance frequency f r is set to f max.
  • the resonance frequencies in the six vibration modes are set to match a predetermined frequency other than 17 Hz within the range of 15 Hz to 25 Hz. Good. If set in this way, the same effect as the first and second embodiments can be obtained.
  • the resonance frequencies in the six vibration modes are integrated into one frequency.
  • the resonance frequencies in the six vibration modes may not be aggregated into one frequency.
  • the resonance frequencies in the six vibration modes may be summarized within the range of 10 Hz from 15 Hz to 25 Hz described above. That is, the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the resonance frequencies in the six vibration modes may be 10 Hz or less. Even in this case, it is estimated that the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d are set so that k1 ⁇ k2 ⁇ k3.
  • the compressor 10 and the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d are set so that the resonance frequencies fx, fy, fz, f ⁇ , f ⁇ , f ⁇ fall within a predetermined range.
  • direction vectors i, h, j
  • positions a, b, c
  • the inertia moments Ix, Iy, Iz and the rigidity k1, k2, k3 are set to optimum values.
  • the mass m is the mass of the compressor 10 in the first embodiment, and the mass of the object including the compressor 10 and the upper support member 50 in the fourth embodiment.
  • the direction vector (i, h, j), position (a, b, c), p, q, mass m, moments of inertia Ix, Iy, Iz, and rigidity k1, k2, k3 are used as variables.
  • the vibration source may be various devices other than the automobile (for example, It may be mounted on a moving body such as a train or an airplane).
  • the vibration-transmitted portion is not limited to the vehicle body 20 of the automobile, and the vibration-transmitted portion may be a pedestal.
  • the pedestal is a device on which a vibration source is mounted.
  • the resonance frequencies of a plurality of vibration modes in which translational vibration and oscillating vibration are combined are made to match.
  • the anti-vibration device may be composed of two elastic members.
  • the vibration isolator may be configured by two elastic members or three elastic members. Further, the vibration damping device may be composed of five or more elastic members.
  • vibration source is vibrated in 6 degrees of freedom
  • the source may be vibrated.
  • the degrees of freedom other than 6 degrees of freedom mean cases where the degrees of freedom are 1 or more and less than 6, or 7 or more.
  • the elastic members 30a, 30b, 30c, 30d may be set.
  • the direction vector (i, h, j), the position (a, b, c), p, q, the mass of the compressor 10 are set so that the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value is 10 Hz.
  • the moments of inertia Ix, Iy, Iz, and the stiffnesses k1 and k2 may be set to optimum values.
  • the vibration isolator in the vibration isolator, the vibration generated in the vibration source is transmitted to the vibration-transmitted portion. Anti-vibration is implemented to prevent transmission to the user.
  • the anti-vibration device includes at least one elastic member. At least one support member that supports the vibration source through at least one elastic member is installed in the vibration-transmitted portion.
  • the at least one elastic member is disposed between the vibration generating source and the at least one supporting member, and elastically transmits the vibration from the vibration generating source from the at least one supporting member to the vibration-transmitted portion. Suppress by deformation.
  • the vibration source and at least one or more elastic members are set so that when the vibration source vibrates, the resonance frequencies in a plurality of vibration modes generated in the vibration source match one predetermined frequency.
  • the vibration source vibrates in 6 degrees of freedom
  • the position of the center of gravity of the vibration source coincides with the elastic center of the vibration source.
  • the resonance frequencies in the six vibration modes corresponding to the six degrees of freedom are generated as the resonance frequencies in the plurality of vibration modes.
  • At least one or more elastic members are four elastic members each formed in a columnar shape having an axis.
  • the axis is the first line
  • the intersection of the end face and the first line is the intersection
  • the virtual line orthogonal to the first line from the intersection is the second line.
  • the first line of the four elastic members intersects at a point P which is one point, and an intersection of the four elastic members and a virtual first pentahedron with the point P as the apex are formed.
  • the second line of the four elastic members intersects at a point Q, which is one point, and an intersection of the four elastic members and a virtual second pentahedron with the point Q as the apex are formed.
  • the four elastic members are set so that the center of gravity of the vibration source is located inside the virtual region that is the combination of the first pentahedron and the second pentahedron.
  • each of the four elastic members has the same first shear rigidity in the axial direction.
  • Each of the four elastic members has the same second shear rigidity in the orthogonal direction.
  • the first shear rigidity is k1 and the second shear rigidity is k2.
  • the division value obtained by dividing k1 by k2 is k1/k2.
  • the line segment connecting the points P and Q includes the center of gravity position, and the distance measured along the line segment between the center of gravity position and the point Q is Z1. ..
  • Z2 be the distance measured along the line segment between the center of gravity positions G and P, and let k1/k2 be the division value obtained by dividing Z1 by Z2.
  • the four elastic members and the vibration source are set so that the center of gravity of the vibration source matches the elastic center of the vibration source by matching Z1/Z2 with k1/k2.
  • the orthogonal direction in each of the four elastic members is a first direction
  • the direction orthogonal to the axial direction in each of the four elastic members, and the direction orthogonal to the first direction is a second direction
  • Each of the four elastic members has the same third shear rigidity in the second direction.
  • the four elastic members are configured such that the second shear rigidity and the third shear rigidity do not match.
  • the second shear rigidity and the third shear rigidity are variables when determining the resonance frequencies in the six vibration modes corresponding to the six degrees of freedom. Since the four elastic members are configured such that the second shear rigidity and the third shear rigidity do not match, the degree of freedom in selecting variables can be increased.
  • the four elastic members are configured so that the first shear rigidity, the second shear rigidity, and the third shear rigidity do not match.
  • the second shear rigidity and the third shear rigidity are variables when determining the resonance frequencies in the six vibration modes corresponding to the six degrees of freedom. Since the four elastic members are configured such that the first shear rigidity, the second shear rigidity, and the third shear rigidity do not match, the degree of freedom in selecting variables can be increased.
  • At least one or more elastic members have a polygonal cross section orthogonal to the axis.
  • At least one or more elastic members are four elastic members, and the four elastic members are arranged on the lower side in the vertical direction with respect to the vibration source.
  • ⁇ A weight part for lowering the position of the center of gravity to the lower side in the weight direction is provided on the lower side in the weight direction of the vibration source.
  • the area where the four elastic members are arranged can be reduced.
  • the vibration control device performs vibration control that suppresses the vibration generated in the vibration source from being transmitted to the vibration-transmitted portion.
  • the vibration isolator includes at least one elastic member. At least one support member that supports the vibration source through at least one elastic member is installed in the vibration-transmitted portion.
  • the at least one elastic member is disposed between the vibration generating source and the at least one supporting member, and elastically transmits the vibration from the vibration generating source from the at least one supporting member to the vibration-transmitted portion. Suppress by deformation.
  • the vibration source and at least one or more so that the absolute value is 10 Hz or less when the position of the center of gravity of the vibration source matches the elastic center of the vibration source and the vibration source vibrates in 6 degrees of freedom.
  • Elastic member is set.
  • the absolute value is the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value among the resonance frequencies in the six vibration modes corresponding to the six degrees of freedom.
  • the vibration control device performs vibration control that suppresses the vibration generated in the vibration source from being transmitted to the vibration-transmitted portion.
  • the vibration control device includes one or more first support portions that support a vibration source, and at least one or more elastic members.
  • the vibration-transmitted portion is provided with at least one or more second support portions that support the first support portion via at least one or more elastic members.
  • the at least one elastic member is disposed between the vibration source and the at least one second supporting portion, and the vibration transmitted from the vibration source to the first supporting portion is generated from the at least one second supporting portion. Transmission to the vibration-transmitted portion is suppressed by elastic deformation.
  • the first support portion, the vibration source, and at least one or more elastic members are set so that resonance frequencies in a plurality of vibration modes generated in the vibration source match one predetermined frequency. Has been done.
  • the vibration source vibrates in 6 degrees of freedom
  • the position of the center of gravity of the object, including the vibration source and the first support portion coincides with the elastic center of the object.
  • the resonance frequencies in the six vibration modes corresponding to the six degrees of freedom are generated as the resonance frequencies in the plurality of vibration modes.
  • At least one or more elastic members are four elastic members.
  • the first support portion is arranged on the lower side in the vertical direction with respect to the vibration source, and the four elastic members are arranged on the lower side in the vertical direction with respect to the first support portion.
  • a weight portion for lowering the position of the center of gravity to the lower side in the weight direction is provided on the lower side in the weight direction of the first support portion.
  • the area where the four elastic members are arranged can be reduced.
  • the vibration isolation device performs vibration isolation that suppresses the vibration generated in the vibration source from being transmitted to the vibration-transmitted portion.
  • the vibration isolator includes at least one first support portion that supports a vibration source, and at least one elastic member.
  • the vibration-transmitted portion is provided with at least one or more second support portions that support the first support portion via at least one or more elastic members.
  • the at least one elastic member is disposed between the vibration source and the at least one second supporting portion, and the vibration transmitted from the vibration source to the first supporting portion is generated from the at least one second supporting portion. Transmission to the vibration-transmitted portion is suppressed by elastic deformation.
  • the first support portion and the vibration source have an absolute value of 10 Hz or less.
  • the absolute value is the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value among the resonance frequencies in the six vibration modes corresponding to the six degrees of freedom.

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Abstract

振動発生源(10)に生じる振動が被振動伝達部(20)に伝わることを抑制する防振を実施する防振装置は、少なくとも1つ以上の弾性部材(30a、30b、30c、30d)を備え、被振動伝達部には、少なくとも1つ以上の弾性部材を介して振動発生源を支える少なくとも1つ以上の支持部材(40a、40b、40c、40d)が設置されており、少なくとも1つ以上の弾性部材は、振動発生源および少なくとも1つ以上の支持部材の間に配置され、振動発生源からの振動が少なくとも1つ以上の支持部材から被振動伝達部に伝わることを弾性変形によって抑制し、振動発生源が振動した際に、振動発生源に生じる複数の振動モードにおける共振周波数を1つの所定周波数に一致させるように振動発生源および少なくとも1つ以上の弾性部材が設定されている。

Description

防振装置 関連出願への相互参照
 本出願は、2019年2月8日に出願された日本特許出願番号2019-21775号と、2019年4月2日に出願された日本特許出願番号2019-70842号とに基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
 本開示は、防振装置に関するものである。
 従来、車両用防振装置において、エンジンおよび車体の間に配置されるエンジンマウントによってエンジンの回転トルクによって生じる振動が車体に伝わることを抑制するようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、エンジン回転トルクによって発生される車両幅方向(すなわち、左右方向)の振動、上下方向の振動が問題となる。そこで、エンジンマウントにおける車両幅方向の剛性と上下方向の剛性とを低くして防振する。
 また、車両幅方向の振動と上下方向の振動との連成を抑制して、車両幅方向および上下方向以外の他の方向に関しては、エンジンマウントの剛性を高くして、車両走行時のエンジンの揺れを抑制して、走行の安全性を保つようにしている。
特開2002-245091号公報
 本発明者は、上記特許文献1を参考にして、エンジンマウントとしてゴム材料等からなる弾性部材を用いた場合に、弾性部材の耐久性とエンジン(すなわち、振動発生源)の共振周波数との関係について検討した。
 振動発生源の防振を高めるためには、振動発生源の共振周波数を下げることが必要になる場合がある。
 例えば、振動発生源が図58中のグラフGaの振動特性を有する場合において、振動発生源の共振周波数f2よりも高い周波数f1の振動の大きさを低減させるには、次のようにすることが必要になる。
 すなわち、振動発生源の振動特性をグラフGbの如く共振周波数を下げて、振動発生源の共振周波数を周波数f2よりも低い周波数f3にする必要がある場合がある。
 グラフGbは、周波数f1の振動の大きさを低減させるために共振周波数を下げて共振周波数fbにした場合の振動特性を示す。
 しかし、振動発生源の共振周波数を下げすぎると、弾性部材の剛性も大きく低下する。この場合、振動発生源が共振周波数で振動すると、振動発生源の振動に伴って弾性部材の変位が大きくなるため、弾性部材の耐久性が低下する場合がある。このため、振動発生源の防振性と弾性部材の耐久性とが両立しなくなる。
 本開示は、上記点に鑑みて、弾性部材の剛性の低下を抑えつつ、振動発生源の防振性を確保するようにした防振装置を提供することを目的とする。
 本開示の1つの観点によれば、振動発生源に生じる振動が被振動伝達部に伝わることを抑制する防振を実施する防振装置は、
 少なくとも1つ以上の弾性部材を備え、
 被振動伝達部には、少なくとも1つ以上の弾性部材を介して振動発生源を支える少なくとも1つ以上の支持部材が設置されており、
 少なくとも1つ以上の弾性部材は、振動発生源および少なくとも1つ以上の支持部材の間に配置され、振動発生源からの振動が少なくとも1つ以上の支持部材から被振動伝達部に伝わることを弾性変形によって抑制し、
 振動発生源が振動した際に、振動発生源に生じる複数の振動モードにおける共振周波数を1つの所定周波数に一致させるように振動発生源および少なくとも1つ以上の弾性部材が設定されている。
 これにより、1つの所定周波数よりも高い周波数域において、振動発生源に生じる複数の振動モードにおける共振周波数が不一致である場合に比べて、振動発生源から被振動伝達部に伝わる振動を低減することができる。したがって、弾性部材の剛性の低下を抑えつつ、振動発生源の防振性を確保するようにした防振装置を提供することができる。
 また、振動発生源の防振性と弾性部材の耐久性とを両立させる周波数を前記1つの所定周波数として設定したとき、振動発生源の防振性と弾性部材の耐久性とを両立させるのに適した防振装置を提供することができる。
 ここで、「一致」とは、複数の振動モードにおける共振周波数を1つの所定周波数に厳密に一致させることに限らず、製造誤差等を起因とする所定範囲内に複数の振動モードにおける共振周波数を集約させることを含むものとする。
 本開示の他の観点によれば、振動発生源に生じる振動が被振動伝達部に伝わることを抑制する防振を実施する防振装置は、
 少なくとも1つ以上の弾性部材を備え、
 被振動伝達部には、少なくとも1つ以上の弾性部材を介して振動発生源を支える少なくとも1つ以上の支持部材が設置されており、
 少なくとも1つ以上の弾性部材は、振動発生源および少なくとも1つ以上の支持部材の間に配置され、振動発生源からの振動が少なくとも1つ以上の支持部材から被振動伝達部に伝わることを弾性変形によって抑制し、
 振動発生源の重心の位置が振動発生源の弾性中心に一致した状態で、振動発生源が6自由度で振動した際に、6自由度に対応する6つの振動モードにおける共振周波数のうち最大値と最小値との間の差分の絶対値が10Hz以下になるように振動発生源および少なくとも1つ以上の弾性部材が設定されている。
 これにより、弾性部材の剛性の低下を抑えつつ、振動発生源の防振性を確保するようにした防振装置を提供することができる。
 本開示の別の観点によれば、振動発生源に生じる振動が被振動伝達部に伝わることを抑制する防振を行う防振装置は、
 振動発生源を支える1つ以上の第1支持部と、
 少なくとも1つ以上の弾性部材を備え、
 被振動伝達部には、少なくとも1つ以上の弾性部材を介して第1支持部を支える少なくとも1つ以上の第2支持部が設置されており、
 少なくとも1つ以上の弾性部材は、振動発生源および少なくとも1つ以上の第2支持部の間に配置され、振動発生源から第1支持部に伝わる振動が少なくとも1つ以上の第2支持部から被振動伝達部に伝わることを弾性変形によって抑制し、
 振動発生源が振動した際に、振動発生源に生じる複数の振動モードにおける共振周波数を1つの所定周波数に一致させるように第1支持部、振動発生源、および少なくとも1つ以上の弾性部材が設定されている。
 これにより、1つの所定周波数よりも高い周波数域において、振動発生源に生じる複数の振動モードにおける共振周波数が不一致である場合に比べて、振動発生源から被振動伝達部に伝わる振動を低減することができる。したがって、弾性部材の剛性の低下を抑えつつ、振動発生源の防振性を確保するようにした防振装置を提供することができる。
 また、振動発生源の防振性と弾性部材の耐久性とを両立させる周波数を前記1つの所定周波数として設定したとき、振動発生源の防振性と弾性部材の耐久性とを両立させるのに適した防振装置を提供することができる。
 本開示の更に別の観点によれば、振動発生源に生じる振動が被振動伝達部に伝わることを抑制する防振を行う防振装置は、
 振動発生源を支える1つ以上の第1支持部と、少なくとも1つ以上の弾性部材と、を備え、
 被振動伝達部には、少なくとも1つ以上の弾性部材を介して第1支持部を支える少なくとも1つ以上の第2支持部が設置されており、
 少なくとも1つ以上の弾性部材は、振動発生源および少なくとも1つ以上の第2支持部の間に配置され、振動発生源から第1支持部に伝わる振動が少なくとも1つ以上の第2支持部から被振動伝達部に伝わることを弾性変形によって抑制し、
 振動発生源の重心の位置が振動発生源の弾性中心に一致した状態で、振動発生源が6自由度で振動した際に、6自由度に対応する6つの振動モードにおける共振周波数のうち最大値と最小値との間の差分の絶対値が10Hz以下になるように第1支持部、振動発生源、および少なくとも1つ以上の弾性部材が設定されている。
 これにより、弾性部材の剛性の低下を抑えつつ、振動発生源の防振性を確保するようにした防振装置を提供することができる。
 なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
第1実施形態における車載空調装置用コンプレッサの防振装置の全体構成を示す正面図である。 図1の車載空調装置用コンプレッサの防振装置の左側面図である。 第1実施形態における弾性部材、および弾性部材の軸線方向一方側、他方側に配置されるネジ部材を示す図である。 図3A中のIIIB-IIIB断面図である。 図1中の防振部材、および防振部材のせん断剛性k1、k2を示す斜視図である。 図1中の4つの防振部材の配置、重心位置G、弾性中心Sa、点P、点Q、点A、点B、点C、点Dの配置関係を示す図である。 図4中の点Aおよび点Dの間の寸法、および点Bおよび点Cの間の寸法を示すための車載空調装置用コンプレッサの防振装置の側面図である。 図4中の点Aおよび点Bの間の寸法、および点Cおよび点Dの間の寸法を示すための車載空調装置用コンプレッサの防振装置の側面図である。 第1実施形態におけるZYa、XYaと防振部材の軸線Xaとの間に形成される設置角度を示す図である。 第1実施形態におけるZYa、ZXaと防振部材の軸線Xaとの間に形成される設置角度を示す図である。 第1実施形態におけるZYb、XYbと防振部材の軸線Xbとの間に形成される設置角度を示す図である。 第1実施形態におけるZYb、ZXbと防振部材の軸線Xbとの間に形成される設置角度を示す図である。 第1実施形態におけるXYd、ZYdと防振部材の軸線Xdとの間に形成される設置角度を示す図である。 第1実施形態におけるZXd、ZYdと防振部材の軸線Xdとの間に形成される設置角度を示す図である。 第1実施形態におけるXYc、ZYcと防振部材の軸線Xcとの間に形成される設置角度を示す図である。 第1実施形態におけるZXc、ZYcと防振部材の軸線Xcとの間に形成される設置角度を示す図である。 図1の車載空調装置用コンプレッサの弾性中心の説明を補助するための模式図である。 図1の車載空調装置用コンプレッサの弾性中心の説明を補助するための模式図である。 図1の車載空調装置用コンプレッサの弾性中心の説明を補助するための模式図である。 図1の車載空調装置用コンプレッサの弾性中心および重心位置の配置の説明を補助するための模式図である。 図1の車載空調装置用コンプレッサにおける振動方向Y、Z、φ、Ψの説明を補助するための模式図である。 図1の車載空調装置用コンプレッサにおける振動方向X、θの説明を補助するための模式図である。 図1の防振装置の振動伝達率と従来の防振装置の振動伝達率との比較を示す図である。 第2実施形態における車載空調装置用コンプレッサの防振装置の左側面である。 図22の車載空調装置用コンプレッサの防振装置の正面図である。 図22中の防振部材、および防振部材のせん断剛性k1、k2を示す斜視図である。 図22中の4つの防振部材の配置、および重心位置G、弾性中心Sa、点P、点Q、点A、点B、点C、点Dの配置関係を示す図である。 第3実施形態における車載空調装置用コンプレッサの防振装置の全体構成を示す正面図である。 図26の車載空調装置用コンプレッサの防振装置の左側面図である。 第3実施形態の対比例における車載空調装置用コンプレッサの防振装置において、重心位置Gが高い場合の模式図を示す左側面である。 第3実施形態の対比例における車載空調装置用コンプレッサの防振装置において、重心位置Gが高い場合の模式図を示す正面面である。 第3実施形態の対比例における車載空調装置用コンプレッサの防振装置において、重心位置Gが低い場合の模式図を示す左側面である。 第3実施形態の対比例における車載空調装置用コンプレッサの防振装置において、重心位置Gが低い場合の模式図を示す正面面である。 第4実施形態における車載空調装置用コンプレッサの防振装置の模式図を示す正面図である。 第4実施形態における車載空調装置用コンプレッサの防振装置の模式図を示す左側面である。 第5実施形態における上側支持部単体を上側から視た正面図である。 図34の上側支持部単体の下側面図である。 図34の上側支持部単体の左側面図である。 第6実施形態における弾性部材を軸線に対して直交する方向から視た正面図である。 図37中XXXVIII-XXXVIII断面図である。 第5実施形態においてk1≠k2≠k3が成立する場合におけるfx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを説明するために、4つの弾性部材をXYZ軸座標に配置した例を示す図である。 図39の4つの弾性部材をX軸方向から視た図である。 図39の4つの弾性部材をY軸方向から視た図である。 第6実施形態の第1変形例における弾性部材を軸線に対して直交する方向から視た正面図である。 図42中XLIII-XLIII断面図である。 第6実施形態の第2変形例における弾性部材を軸線に対して直交する方向から視た正面図である。 図44中XLV-XLV断面図である。 第6実施形態の第3変形例における弾性部材を軸線に対して直交する方向から視た正面図である。 図46中XLVII-XLVII断面図である。 第6実施形態の第4変形例における弾性部材を軸線に対して直交する方向から視た正面図である。 図48中XLIX-XLIX断面図である。 第6実施形態の第5変形例における弾性部材を軸線に対して直交する方向から視た正面図である。 図50中LI-LI断面図である。 図50中LII-LII断面図である。 第6実施形態の第6変形例における弾性部材を軸線に対して直交する方向から視た正面図である。 図53中LIV-LIV断面図である。 図50中LV-LV断面図である。 第7実施形態において、コンプレッサから車体に伝わる振動の振動伝達率を縦軸とし、周波数をよく軸として、6つの振動モードにおける共振周波数が集約させる周波数範囲の説明を補助するための図である。 第8実施形態において6つの振動モードにおける共振周波数の最大値と最小値の差分と、k1≠k2=k3の場合における6つの振動モードにおける共振周波数の最大値と最小値の差分とを示す図である。 対比例におけるコンプレッサの振動の大きさ、および周波数の関係を示す図である。
 以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
 (第1実施形態)
 図1、図2、図3A、図3B、図3C、図4に車載空調装置用コンプレッサの防振装置の第1実施形態を示す。本実施形態の防振装置は、車載空調装置用コンプレッサ10から発生される振動が車体20に伝わることを抑制する防振を行う。
 以下、説明の簡素化するために、車載空調装置用コンプレッサ10を単に、コンプレッサ10という。本実施形態のコンプレッサ10としては、内蔵する電動モータによって圧縮機構を駆動する電動コンプレッサが用いられている。
 本実施形態の防振装置は、図1、図2に示すように、1つのコンプレッサ10と、4つの弾性部材30a、30b、30c、30dとを備える。以下では、4つの弾性部材30a、30b、30c、30dを、単に、弾性部材30a、30b、30c、30dと記載する。
 弾性部材30a、30b、30c、30dは、図3A、図3B、図3Cおよび図4に示すように、それぞれ、円柱状に形成されている。本実施形態の弾性部材30a、30b、30c、30dは、ゴム等の弾性部材によって形成されている。
 コンプレッサ10は、弾性部材30a、30b、30c、30dを介して、1つの支持部材40に支持されている。支持部材40は、弾性部材30a、30b、30c、30dを介して、コンプレッサ10を支持する。
 支持部材40は、4つの脚部40a、40b、40c、40dと、1つの板状の固定部40eとを含む。4つの脚部40a、40b、40c、40dと固定部40eとは、一体の部材として構成されている。
 なお、4つの脚部40a、40b、40c、40dのそれぞれが、別体として構成されていてもよい。この場合、4つの脚部40a、40b、40c、40dは、複数の支持部材に相当する。
 弾性部材30aのうち軸線方向一方側には、端面31aが設けられている。弾性部材30aの端面31aには、ネジ部材112aが接着されている。
 ネジ部材112aは、コンプレッサ10の脚部11aの雌ねじ穴に締結されている。このことにより、弾性部材30aは、その端面31aによってコンプレッサ10の脚部11aを支えることになる。
 弾性部材30aのうち軸線方向他方側には、端面32aが設けられている。弾性部材30aの端面32aには、ネジ部材12aが接着されている。ネジ部材12aは、支持部材40の脚部40aの貫通孔に通した状態で、ナット42aと締結されている。
 このことにより、弾性部材30aは、コンプレッサ10の脚部11aと支持部材40の脚部40aとの間に配置されている。
 弾性部材30bのうち軸線方向一方側には、端面31bが設けられている。弾性部材30bの端面31bには、ネジ部材112bが接着されている。
 ネジ部材112bは、コンプレッサ10の脚部11bの雌ねじ穴に締結されている。このことにより、弾性部材30bは、その端面31bによってコンプレッサ10の脚部11bを支えることになる。
 弾性部材30bのうち軸線方向他方側には、端面32bが設けられている。弾性部材30bの端面32bには、ネジ部材12bが接着されている。ネジ部材12bは、支持部材40の脚部40bの貫通孔に通した状態で、ナット42bと締結されている。
 このことにより、弾性部材30bは、コンプレッサ10の脚部11bと支持部材40の脚部40bとの間に配置されている。
 弾性部材30cのうち軸線方向一方側には、端面31cが設けられている。弾性部材30cの端面31cには、ネジ部材112cが接着されている。
 ネジ部材112cは、コンプレッサ10の脚部11cの雌ねじ穴に締結されている。このことにより、弾性部材30cは、その端面31cによってコンプレッサ10の脚部11cを支えることになる。
 弾性部材30cのうち軸線方向他方側には、端面32cが設けられている。弾性部材30cの端面32cには、ネジ部材12cが接着されている。ネジ部材12cは、支持部材40の脚部40cの貫通孔に通した状態で、図示しないナットと締結されている。
 このことにより、弾性部材30cは、コンプレッサ10の脚部11cと支持部材40の脚部40cとの間に配置されている。
 弾性部材30dのうち軸線方向一方側には、端面31dが設けられている。弾性部材30dの端面31dには、ネジ部材112dが接着されている。
 ネジ部材112dは、コンプレッサ10の脚部11dの雌ねじ穴に締結されている。このことにより、弾性部材30dは、その端面31dによってコンプレッサ10の脚部11dを支えることになる。
 弾性部材30dのうち軸線方向他方側には、端面32dが設けられている。弾性部材30dの端面32dには、ネジ部材12dが接着されている。ネジ部材12dは、支持部材40の脚部40dの貫通孔に通した状態で、ナット42dと締結されている。
 このことにより、弾性部材30dは、コンプレッサ10の脚部11dと支持部材40の脚部40dとの間に配置されている。
 本実施形態の支持部材40では、固定部40eが車体20に対してボルト等の締結部材43によって固定されている。これによって、支持部材40が車体20に固定されている。以下、説明の便宜上、本実施形態のコンプレッサ10の重心の位置を重心位置Gという。
 次に、本実施形態のコンプレッサ10の重心位置G、弾性部材30a、30b、30c、30dがXYZ座標に配置される例において、重心位置Gと弾性部材30a、30b、30c、30dとの配置関係について説明する。
 図4に示すように、弾性部材30aの軸線をXa(すなわち、第1線)とする。弾性部材30aの端面31aのうちXaに重なる点を基準点Aとする。基準点Aは、端面31aにXaが交差する交差点である。
 弾性部材30bの軸線をXb(すなわち、第1線)とする。弾性部材30bの端面31bのうちXbに重なる点を基準点Bとする。基準点Bは、端面31bにXbが交差する交差点である。
 弾性部材30cの軸線をXc(すなわち、第1線)とする。弾性部材30cの端面31cのうちXcに重なる点を基準点Cとする。基準点Cは、端面31cにXcが交差する交差点である。
 弾性部材30dの軸線をXd(すなわち、第1線)とする。弾性部材30dの端面31dのうちXdに重なる点を基準点Dとする。基準点Dは、端面31dにXdが交差する交差点である。
 次に、弾性部材30a、30dをY軸方向正側から視たとき、図5に示すように、弾性部材30a、30dの間でZ軸に平行で、かつ重心位置Gに重なる仮想線Maを中心線として弾性部材30a、30dは線対称になっている。
 このため、弾性部材30aおよび仮想線Maの間の寸法bと弾性部材30dおよび仮想線Maの間の寸法bとが一致している。
 弾性部材30b、30cをY軸方向負側から視たとき、図5に示すように、弾性部材30b、30cの間でZ軸に平行で、かつ重心位置Gに重なる仮想線Mbを中心線として弾性部材30b、30cは線対称になっている。
 このため、弾性部材30bおよび仮想線Mbの間の寸法bと弾性部材30cおよび仮想線Mbの間の寸法bとが一致している。
 弾性部材30a、30bをX軸方向正側から視たとき、図6に示すように、弾性部材30a、30bの間でZ軸に平行で、かつ重心位置Gに重なる仮想線Mcを中心線として弾性部材30a、30bは線対称になっている。
 このため、弾性部材30aおよび仮想線Mcの間の寸法aと弾性部材30bおよび仮想線Mcの間の寸法aとが一致している。
 弾性部材30c、30dをX軸方向負側から視たとき、図6に示すように、弾性部材30c、30dの間でZ軸に平行で、かつ重心位置Gに重なる仮想線Mdを中心線として弾性部材30c、30dは線対称になっている。
 このため、弾性部材30cおよび仮想線Mdの間の寸法aと弾性部材30dおよび仮想線Mdの間の寸法aとが一致している。
 本実施形態では、弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの基準点A、B、C、Dは、X軸とY軸とに平行な1つの平面に配置されている。
 図6に示すように、このような基準点A、B、C、Dが配置される平面と重心位置Gとの間の最短距離を寸法cとする。このように設定される寸法a、b、cを以下、弾性部材30a、30b、30c、30dの搭載位置(a、b、c)という。
 次に、基準点Aを含んでX軸とY軸とに平行な平面を、以下、XYaという。基準点Aを含んでZ軸とY軸とに平行な平面を、以下、ZYaという。
 図7に示すように、XaとXYaとの間でXaからXYaに時計回り方向に形成される角度を45度とする。ZYaとXaとの間でZYaからXaに時計回り方向に形成される角度を45度とする。
 次に、基準点Aを含んでY軸とZ軸とに平行な平面を、以下、ZYaという。基準点Aを含んでX軸とZ軸とに平行な平面を、以下、ZXaという。
 図8に示すように、XaとZYaとの間でZYaからXaに時計回り方向に形成される角度を45度とする。XaとZXaとの間でXaからZXaに時計回り方向に形成される角度を45度とする。
 次に、基準点Bを含んでX軸とY軸とに平行な平面を、以下、XYbという。基準点Bを含んでZ軸とY軸とに平行な平面を、以下、ZYbという。
 図9に示すように、XbとXYbとの間でXbからXYb平行面に反時計回り方向に形成される角度を45度とする。ZYbとXbとの間でZYbからXbに反時計回り方向に形成される角度を45度とする。
 次に、基準点Bを含んでY軸とZ軸とに平行な平面を、以下、ZYbという。基準点Bを含んでX軸とZ軸とに平行な平面を、以下、ZXbという。
 図10に示すように、XbとZYbとの間でZYbからXbに反時計回り方向に形成される角度を45度とする。XbとZXbとの間でXbからZXbに反時計回り方向に形成される角度を45度とする。
 次に、基準点Dを含んでX軸とY軸とに平行な平面を、以下、XYdという。基準点Dを含んでZ軸とY軸とに平行な平面を、以下、ZYdという。
 図11に示すように、XdとXYdとの間でXdからXYd平行面に反時計回り方向に形成される角度を45度とする。ZYdとXdとの間でZYdからXdに反時計回り方向に形成される角度を45度とする。
 次に、基準点Dを含んでY軸とZ軸とに平行な平面を、以下、ZYdという。基準点Dを含んでX軸とZ軸とに平行な平面を、以下、ZXdという。
 図12に示すように、XdとZYdとの間でZYdからXdに反時計回り方向に形成される角度を45度とする。XdとZXdとの間でXdからZXdに反時計回り方向に形成される角度を45度とする。
 次に、基準点Cを含んでX軸とY軸とに平行な平面を、以下、XYcという。基準点Cを含んでZ軸とY軸とに平行な平面を、以下、ZYcという。
 図13に示すように、XcとXYcとの間でXcからXYc平行面に時計回り方向に形成される角度を45度とする。ZYcとXcとの間でZYcからXcに時計回り方向に形成される角度を45度とする。
 次に、基準点Cを含んでY軸とZ軸とに平行な平面を、以下、ZYcという。基準点Aを含んでX軸とZ軸とに平行な平面を、以下、ZXcという。
 図14に示すように、XcとZYcとの間でZYcからXcに時計回り方向に形成される角度を45度とする。XcとZXcとの間でXcからZXcに時計回り方向に形成される角度を45度とする。
 このように、本実施形態におけるXa、Xb、Xc、Xdの設置角度が設定される。
 次に、図4に示すように、弾性部材30aにおいて、基準点AでXaに直交する線をYaとする。Yaは、Xaを中心とする径方向に延びる線である第2線である。弾性部材30bにおいて基準点BでXbに直交する線をYbとする。Ybは、Xbを中心とする径方向に延びる第2線である。
 弾性部材30cにおいて基準点CでXcに直交する線をYcとする。Ycは、Xcを中心とする径方向に延びる第2線である。弾性部材30dにおいて基準点DでXdに直交する線をYdとする。Ydは、Xdを中心とする径方向に延びる第2線である。
 基準点Aを含みXaに直交する仮想平面と、基準点Bを含みXbに直交する仮想平面と、基準点Cを含みXcに直交する仮想平面と、基準点Dを含みXdに直交する仮想平面との4つの平面の交点が点Qである。
 Yaは、基準点AでXaに直交する仮想の直線のうち点Qを通る線である。Ybは、基準点BでXbに直交する仮想の直線のうち点Qを通る線である。Ycは、基準点CでXcに直交する仮想の直線のうち点Qを通る線である。Ydは、基準点DでXdに直交する仮想の直線のうち点Qを通る線である。
 ここで、弾性部材30aの軸線方向のせん断剛性、弾性部材30bの軸線方向のせん断剛性、弾性部材30cの軸線方向のせん断剛性、および弾性部材30dの軸線方向のせん断剛性は、同一になっている。以下、図3Bに示すように、弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの軸線方向のせん断剛性を剛性k1という。
 弾性部材30aにおいて、軸線方向に直交する径方向のせん断剛性は、Xaを中心とする回転方向に亘って同一になっている。弾性部材30bにおいて、軸線方向に直交する径方向のせん断剛性は、Xbを中心とする回転方向に亘って同一になっている。
 弾性部材30cにおいて、軸線方向に直交する径方向のせん断剛性は、Xcを中心とする回転方向に亘って同一になっている。弾性部材30dにおいて、軸線方向に直交する径方向のせん断剛性は、Xdを中心とする回転方向に亘って同一になっている。
 弾性部材30aの径方向のせん断剛性、弾性部材30bの径方向のせん断剛性、弾性部材30cの径方向のせん断剛性、および弾性部材30dの径方向のせん断剛性は、同一になっている。以下、図3Bに示すように、弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの径方向のせん断剛性を剛性k2という。
 本実施形態では、図4に示すように、Xa、Xb、Xc、Xdが点Pで交差し、Ya、Yb、Yc、Ydが点Qで交差するように、弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの配置と向きとが設定される。
 このとき、点P、点A、点B、点C、点Dは、それぞれを頂点とする第1五面体である四角錐(以下、上側四角錐という)を形成する。点Q、点A、点B、点C、点Dは、それぞれを頂点とする第2五面体である四角錐(以下、下側四角錐という)を形成する。
 ここで、第1五面体第および2五面体は、それぞれ、4つの三角形の面と1つの四角形の面とから構成される立方体である。
 本実施形態のコンプレッサ10の重心位置Gは、上側四角錐および下側四角錐を合わせた仮想領域の内部に配置されている。具体的には、点Pおよび点Qを結ぶ線分Sbは、重心位置Gを含むことになる。点Pおよび重心位置Gの間を線分Sbに沿って測定される距離をZ2とし、重心位置Gおよび点Qの間を線分Sbに沿って測定される距離をZ1としたとき、Z1/Z2がk1/k2に一致する。
 このことにより、コンプレッサ10の重心位置Gをコンプレッサ10の弾性中心Saに一致させることができる。
 次に、コンプレッサ10の弾性中心Saについて説明する。
 まず、図15に示すように、コンプレッサ10のうち特定部位に対して並進振動が加えられる。このとき、コンプレッサ10には並進振動が発生するものの、揺動振動が発生しない場合に、その特定部位が弾性中心Saである。
 一方、図16、図17に示すように、コンプレッサ10のうち弾性中心以外の部位に並進振動が加えられる。このとき、コンプレッサ10には、並進振動と、揺動振動とが発生する。
 例えば、図16に示すように、コンプレッサ10のうち弾性中心Saよりも上側に並進振動が加えられる。このとき、コンプレッサ10には、並進振動と、矢印Yaのように、弾性中心Saを中心とする揺動振動とが発生する。
 図17に示すように、コンプレッサ10のうち弾性中心Saよりも下側に並進振動が加えられる。このとき、コンプレッサ10には、並進振動と、矢印Ybのように、弾性中心Saを中心とする揺動振動とが発生する。
 このように、コンプレッサ10のうち特定部位に対して並進振動が加えられても、コンプレッサ10には並進振動が発生するものの、揺動振動が発生しない場合に、その特定部位が弾性中心Saである。
 ここで、コンプレッサ10の弾性中心Saの位置は、弾性部材30a、30b、30c、30dの搭載位置(a、b、c)、剛性k1、k2によって決まる。
 図18に示すように、このように決まる弾性中心Saとコンプレッサ10の重心位置Gとを一致させることにより、6方向において、並進振動と揺動振動とが連成することが抑制されて、6方向において、並進振動と揺動振動とが独立して発生する。このことにより、6つの振動モードの共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθが下記のようになっている。
 具体的には、図19に示すように、共振周波数fyは、弾性中心Sa(すなわち、重心位置G)からY方向に延びるY軸に沿って並進する並進振動の共振周波数である。共振周波数fφは、Y軸を中心として揺動する振動の共振周波数である。φは、Y軸を中心とする回転方向である。
 図19に示すように、共振周波数fzは、弾性中心Sa(すなわち、重心位置G)からZ方向に延びるZ軸に沿って並進する振動の共振周波数である。共振周波数fΨは、Z軸を中心として揺動する振動の共振周波数である。Ψは、Z軸を中心とする回転方向である。
 図20に示すように、共振周波数fxは、弾性中心Sa(すなわち、重心位置G)からX方向に延びるX軸に沿って並進する振動の共振周波数である。共振周波数fθは、X軸を中心として揺動する振動の共振周波数である。θは、X軸を中心とする回転方向である。
 ここで、Xa、Xb、Xc、Xdのうち任意の1つの軸線をXaとしたとき、Xaの方向ベクトルを(i、j、h)とする。以下、方向ベクトル(i、j、h)、弾性部材30a、30b、30c、30dの搭載位置(a、b、c)、および剛性k1、k2によって共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを表す。
 まず、方向ベクトル(i、j、h)を用いた数1の式、および数2の式によって、p、qを定義する。mをコンプレッサ10の質量とし、コンプレッサ10のX方向の慣性モーメントをIxとし、コンプレッサ10のY方向の慣性モーメントをIyとし、コンプレッサ10のZ方向の慣性モーメントをIzとする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 次に、p、q、搭載位置(a、b、c)、および剛性k1、k2の関係を数3の式、および数4の式によって表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 更に、p、qの関係を数5の式に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 ここで、p、q、数5の式のR、搭載位置(a、b、c)、および剛性k1、k2によって、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを数6~数11のそれぞれの式に表す。  
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
 方向ベクトル(i、h、j)、位置(a、b、c)、p、q、コンプレッサ10の質量m、慣性モーメントIx、Iy、Iz、剛性k1、k2を最適値に設定する。このことにより、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを、数12の式に表すごとく、一致させている。
 本実施形態では、「一致」とは、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを厳密に一致させることに限らず、製造誤差等を起因とする所定範囲内に共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを集約させる場合をも含むものとする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 本実施形態の共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθとしては、弾性部材30a、30b、30c、30dの耐久性と防振性能とを両立させるための周波数が設定されている。防振性能とは、コンプレッサ10から発生される振動が車体20に伝わることを抑制する性能である。
 なお、本実施形態では、図7~図14に示すように、Xa、Xb、Xc、Xdの設置角度が設定されているため、数13、数14、数15のそれぞれの式が成立する。
 本実施形態では、数9、数10、数11、数15の4つの式において、方向ベクトル(i、h、j)、位置(a、b、c)、p、q、コンプレッサ10の質量m、慣性モーメントIx、Iy、Iz、剛性k1、k2が最適値に設定されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
 このように構成される本実施形態では、コンプレッサ10の動作時には、コンプレッサ10に6自由度で振動が発生する。6自由度とは、X軸、Y軸、Z軸のそれぞれに沿って並進する振動と、X軸、Y軸、Z軸のそれぞれを中心として揺動する振動とが生じる状態である。
 すなわち、コンプレッサ10には、X軸に沿って並進する振動、X軸を中心として揺動する振動、Y軸に沿って並進する振動、Y軸を中心として揺動する振動、およびZ軸に沿って並進する振動、Z軸を中心として揺動する振動が生じる。
 ここで、コンプレッサ10の重心位置Gは、上述の如く、コンプレッサ10の弾性中心Saに一致している。このため、6つの方向において、並進振動と揺動振動とが連成することが抑制される。すなわち、6つの方向において、並進振動と揺動振動とが独立して発生される。
 本実施形態では、弾性部材30a、30b、30c、30dの耐久性と防振性能とを両立させるための1つの周波数を1つの所定周波数としたとき、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθが1つの所定周波数に一致されている。共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθは、コンプレッサ10における6つの振動モードの共振周波数である。
 以上説明した本実施形態によれば、防振装置は、コンプレッサ10に生じる振動が車体20に伝わることを抑制する防振を実施する。防振装置は、弾性材料であるゴムによって構成されている弾性部材30a、30b、30c、30dを備える。
 車体20には、弾性部材30a、30b、30c、30dを介してコンプレッサ10を支える支持部材40が設置されている。
 弾性部材30a、30b、30c、30dは、支持部材40の脚部40a、40b、40c、40dおよびコンプレッサ10の間に配置されている。弾性部材30a、30b、30c、30dは、コンプレッサ10からの振動が支持部材40脚部40a、40b、40c、40dを介して車体20に伝わることを弾性変形によって抑制する。
 コンプレッサ10の重心位置Gは、上述の如く、コンプレッサ10の弾性中心Saに一致している。このため、6方向において、並進振動と揺動振動とが独立して発生する。
 コンプレッサ10が6自由度で振動した際に、コンプレッサ10に生じる6つの振動モードの共振周波数を1つの所定周波数に一致させるようにコンプレッサ10および弾性部材30a、30b、30c、30dが設定されている。
 つまり、方向ベクトル(i、h、j)、位置(a、b、c)、p、q、質量m、慣性モーメントIx、Iy、Iz、剛性k1、k2を最適値に設定することにより、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを1つの所定周波数faに一致させている。本実施形態の所定周波数faとしては、17Hzに設定されている。
 これにより、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθが不一致である対比例に比べて、所定周波数faよりも高い周波数域において、防振の性能を向上することができる。
 すなわち、本実施形態では、弾性部材30a、30b、30c、30dの剛性の低下を抑えつつ、所定周波数faよりも高い周波数域において、防振性能を確保することができる。特に、弾性部材30a、30b、30c、30dの耐久性と防振性能とを両立させるための1つの所定周波数faを1つの所定周波数とする。
 以上により、弾性部材30a、30b、30c、30dの耐久性とコンプレッサ10の防振の性能とを両立させるのに適した防振装置を提供することができる。
 図21に本実施形態の防振装置の振動の伝達率Faと従来の防振装置の振動の伝達率Fbの比較を示す。図21は、縦軸を振動伝達率とし、横軸を周波数とするグラフである。振動伝達率とは、コンプレッサ10から車体20に伝わる振動の伝達率である。
 図21では、従来の防振装置では、6つの振動モードにおける共振周波数がそれぞれ異なっている。このため、伝達率Fbに示すように、所定周波数faよりも高い周波数域において防振効果が小さい。
 これに対して、本実施形態の防振装置では、6つの振動モードにおける共振周波数を1つの所定周波数faに一致させている。このため、所定周波数faよりも高い周波数域において防振効果が大きくなっている。
 以上により、本実施形態の防振装置の振動の伝達率Faは、従来の防振装置の振動の伝達率Fbに比べて、所定周波数faよりも高い周波数域で、低くなっていることが分かる。
 (第2実施形態)
 上記第1実施形態では、車体20の上側にコンプレッサ10を配置した例について説明したが、これに代えて、車体20の下側にコンプレッサ10を配置した本第2実施形態について図22、図23を参照して説明する。
 本実施形態と上記第1実施形態とでは、車体20およびコンプレッサ10の配置関係が相違するだけで、その他の構成は、実質的に同一である。
 本実施形態では、弾性部材30a、30b、30c、30dの端面31a、31b、31c、31d、基準点A、B、C、D、点P、および点Qの配置関係は、図24、図25に示すようになっている。
 本実施形態では、弾性部材30aは、コンプレッサ10の脚部11aに対して装着部材13aを介して支持されている。弾性部材30bは、コンプレッサ10の脚部11bに対して装着部材13bを介して支持されている。
 弾性部材30cは、コンプレッサ10の脚部11cに対して装着部材13cを介して支持されている。弾性部材30dは、コンプレッサ10の脚部11dに対して装着部材13dを介して支持されている。
 装着部材13aは、コンプレッサ10の脚部11aに固定されている。装着部材13bは、コンプレッサ10の脚部11bに固定されている。装着部材13cは、コンプレッサ10の脚部11cに固定されている。装着部材13dは、コンプレッサ10の脚部11dに固定されている。
 以上説明した本実施形態の防振装置によれば、弾性部材30a、30b、30c、30dは、支持部材40の脚部40a、40b、40c、40dおよびコンプレッサ10の間に配置されている。弾性部材30a、30b、30c、30dは、コンプレッサ10からの振動が支持部材40の脚部40a、40b、40c、40dを介して車体20に伝わることを弾性変形によって抑制する。
 コンプレッサ10の重心位置Gは、コンプレッサ10の弾性中心Saに一致している。6方向において、並進振動と揺動振動とが独立して発生する。
 コンプレッサ10が6自由度で振動した際に、コンプレッサ10に生じる6つの振動モードの共振周波数を1つの所定周波数faに一致させるようにコンプレッサ10および弾性部材30a、30b、30c、30dが設定されている。
 すなわち、方向ベクトル(i、h、j)、位置(a、b、c)、p、q、コンプレッサ10の質量m、慣性モーメントIx、Iy、Iz、剛性k1、k2を最適値に設定することにより、上記6つの振動モードの共振周波数を1つの所定周波数faに一致させている。
 以上により、弾性部材30a、30b、30c、30dの剛性の低下を抑えつつ、所定周波数faよりも高い周波数域において、防振性能を確保することができる。
 すなわち、弾性部材30a、30b、30c、30dの耐久性と防振性能とを両立させるための1つの周波数を1つの所定周波数faとする。以上により、弾性部材30a、30b、30c、30dの耐久性とコンプレッサ10の防振の性能とを両立させるのに適した防振装置を提供することができる。
 (第3実施形態)
 本第3実施形態では、上記第1実施形態におけるコンプレッサ10に錘部14を設けた例について図26、図27を参照して説明する。
 本実施形態におけるコンプレッサ10と上記第1実施形態におけるコンプレッサ10とは、錘部14以外の構成は同一であるため、錘部14以外の構成の説明を省略する。図26、図27において、図1、図2と同一の符号は、同一のものを示し、その説明を省略する。
 錘部14は、コンプレッサ10のうち天地方向下側に配置されている。錘部14は、上記第1実施形態におけるコンプレッサ10に比べて、コンプレッサ10の重心位置Gを下げるために用いられる。
 ここで、コンプレッサ10の重心位置Gが高い場合(図28、図29参照)に比べて、コンプレッサ10の重心位置Gが低い場合(図30、図31参照)には、上側四角錐および下側四角錐を小さくすることがきる。このため、寸法2a、2bをそれぞれ小さくすることができる。 以上により、錘部14が、コンプレッサ10のうち天地方向下側に配置されている。このため、コンプレッサ10の設置寸法W1、W2を小さくすることができる。
 寸法2bは、弾性部材30a、30dの間の距離、或いは弾性部材30b、30cの間の幅寸法である。寸法2aは、弾性部材30a、30bの間の距離、或いは弾性部材30d、30cの間の奥行き寸法である。
 以上説明した本実施形態の防振装置によれば、コンプレッサ10の重心位置Gは、コンプレッサ10の弾性中心Saに一致している。このため、コンプレッサ10には、6方向において、並進振動と揺動振動とが独立して発生する。
 コンプレッサ10が6自由度で振動した際に、コンプレッサ10に生じる6つの振動モードの共振周波数を1つの所定周波数に一致させるようにコンプレッサ10および弾性部材30a、30b、30c、30dが設定されている。
 すなわち、方向ベクトル(i、h、j)、位置(a、b、c)、p、q、コンプレッサ10の質量m、慣性モーメントIx、Iy、Iz、剛性k1、k2を最適値に設定することにより、上記6つの振動モードの共振周波数を1つの所定周波数faに一致させている。
 これにより、本実施形態では、弾性部材30a、30b、30c、30dの剛性の低下を抑えつつ、所定周波数faよりも高い周波数域において、防振性能を確保することができる。
 以上により、上記第1実施形態と同様に、弾性部材30a、30b、30c、30dの耐久性と防振性能とを両立させるための1つの周波数を1つの所定周波数faとする。これにより、弾性部材30a、30b、30c、30dの耐久性とコンプレッサ10の防振の性能とを両立させるのに適した防振装置を提供することができる。
 (第4実施形態)
 上記第1実施形態では、コンプレッサ10の脚部11a、11b、11c、11dと支持部材40の脚部40a、40b、40c、40dとの間に弾性部材30a、30b、30c、30dを配置した例について説明した。
 しかし、これに代えて、本第4実施形態では、コンプレッサ10の下側に1つの上側支持部材50を配置して、上側支持部材50と下側支持部材40との間に弾性部材30a、30b、30c、30dを配置した例について図32、図33を参照して説明する。
 本実施形態の下側支持部材40は、第1実施形態の支持部材40に相当する。また、上側支持部材50は、第1支持部に相当し、下側支持部材40は、第2支持部材に相当する。
 本実施形態と上記第1実施形態とは、上側支持部材50が相違するだけで、その他の構成は、同一であるためその説明を省略する。
 上側支持部材50は、コンプレッサ10に対して天地方向下側に配置されている。上側支持部材50は、コンプレッサ10に対してボルト等の締結部材によって固定されている。上側支持部材50は、脚部51a、51b、51c、51dを備える。上側支持部材50は、脚部51a、51b、51c、51dを含んだ状態で一体化されている。
 図32、33に示すように、弾性部材30aの軸線方向一方側のネジ部材112aは、上側支持部材50の脚部51aの雌ねじ穴に締結されている。
 弾性部材30aの軸線方向他方側のネジ部材12aは、下側支持部材40の脚部40aの貫通孔に通した状態で、ナット42aと締結されている。
 弾性部材30bの軸線方向一方側のネジ部材112bは、上側支持部材50の脚部51bの雌ねじ穴に締結されている。
 弾性部材30bの軸線方向他方側のネジ部材12bは、下側支持部材40の脚部40bの貫通孔に通した状態で、ナット42bと締結されている。
 図32、33には示されていないが、弾性部材30cの軸線方向一方側のネジ部材112cは、上側支持部材50の脚部51cの雌ねじ穴に締結されている。
 図32、33には示されていないが、弾性部材30cの軸線方向他方側のネジ部材12cは、下側支持部材40の脚部40cの貫通孔に通した状態で、ナットと締結されている。
 弾性部材30dの軸線方向一方側のネジ部材112dは、上側支持部材50の脚部51dの雌ねじ穴に締結されている。
 弾性部材30dの軸線方向他方側のネジ部材12dは、下側支持部材40の脚部40dの貫通孔に通した状態で、ナット42dと締結されている。
 ここで、支持部材40は、上記第1実施形態と同様に、車体20に対して固定されている。
 このように構成されている本実施形態では、弾性部材30a、30b、30c、30dは、上記第1実施形態と実質的同様に、コンプレッサ10および上側支持部材50を併せた物体の重心位置Gと弾性中心Saとを一致させる役割を果たす。これにより、6方向において、並進振動と揺動振動とが独立して発生する。
 本実施形態においても、上記第1実施形態と同様に、p、q、数5の式のR、搭載位置(a、b、c)、および剛性k1、k2によって、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθが上記数6~数11のそれぞれの式で表される。
 ここで、数6、数7、数8のそれぞれの式に含まれる「m」は、コンプレッサ10と上側支持部材50とを合わせた物体の質量となる。数9の式に含まれる「Ix」は、コンプレッサ10と上側支持部材50とを合わせた物体の慣性モーメントである。
 数10の式に含まれる「Iy」は、コンプレッサ10と上側支持部材50とを合わせた物体におけるY方向の慣性モーメントである。数11の式に含まれる「Iz」は、コンプレッサ10と上側支持部材50とを合わせた物体におけるZ方向の慣性モーメントである。
 本実施形態の重心位置Gは、コンプレッサ10と上側支持部材50とを合わせた物体の重心位置である。弾性中心Saは、コンプレッサ10と上側支持部材50とを合わせた物体の弾性中心Saである。
 本実施形態では、弾性部材30a、30b、30c、30d、コンプレッサ10、および上側支持部材50によって、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθが1つの所定周波数faに一致させている。
 これにより、本実施形態では、弾性部材30a、30b、30c、30dの剛性の低下を抑えつつ、所定周波数faよりも高い周波数域において、防振性能を確保することができる。 ここで、所定周波数faは、弾性部材30a、30b、30c、30dの耐久性と防振性能とを両立させるために設定されている所定周波数である。
 以上により、本実施形態によれば、弾性部材30a、30b、30c、30dの耐久性とコンプレッサ10の防振の性能とを両立させるのに適した防振装置を提供ことができる。
 (第5実施形態)
 本第5実施形態の防振装置では、上記第4実施形態の上側支持部材50に錘部54a、54bを追加した例について図34、図35、図36を参照して説明する。
 本第5実施形態と上記第4実施形態とは、上側支持部材50に錘部54a、54b以外の構成は同一であるため、その他の構成の説明を省略する。錘部54aは、上側支持部材50の脚部51a、51dの間に配置されている。錘部54bは、上側支持部材50の脚部51b、51cの間に配置されている。
 ここで、本実施形態の弾性部材30a、30b、30c、30dは、円柱状に形成されている。このため、剛性の比率k2/k1は、数16の式の関係になる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
 共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθが1つの周波数に一致させるには、コンプレッサ10の慣性モーメントIx、Iy、Izは、数17の式の関係を満たすことが必要になる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
 ここで、数17の式中のiとして、1以上1.3未満(つまり、i=1~1.3)の範囲内の数値が用いられる。
 しかし、実際のコンプレッサ10の軸線方向寸法(すなわち、軸長)Lは、径方向寸法φDよりも小さい(L<φD)。このため、Ix<Iy≒Izの関係を満たす。そこで、コンプレッサ10のIxを増加させる必要がある。
 ここで、図31、32中の座標(xa、ya、za)の位置に設けた錘部54a(或いは、錘部54b)の質量を質量MKとすると、錘部54a(或いは、錘部54b)の慣性モーメントIx、Iy、Izは、数18、数19、数20のそれぞれの式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
 本実施形態の錘部54bは、X軸方向から視て、錘部54aに対して仮想面Hbを中心線として線対称になる位置に配置されている。
 ここで、Xaは、コンプレッサ10および上側支持部材50を併せた物体の重心位置Gを含んでz軸とy軸とに平行となる仮想面Haと錘部54a(或いは、錘部54b)との間の距離である。
 Yaは、重心位置Gを含んでx軸とz軸とに平行となる仮想面Hbと錘部54a(或いは、錘部54b)との間の距離である。Zaは、重心位置Gを含んでx軸とy軸とに平行となる仮想面Hcと錘部54a(或いは、錘部54b)との間の距離である。
 なお、図32、図33は、Xaとして、仮想面Haと錘部54aとの間の距離を示し、Yaとして、仮想面Hbと錘部54aとの間の距離を示し。Zaとして、仮想面Hcと錘部54aとの間の距離を示す例である。
 以上により、Xaが小さくYa、Zaが大きい位置に錘部54a、54bを設ければ、Ixを増加させることができることが分かる。このことにより、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθが1つの周波数に一致させることができる。
 このように構成さえている本実施形態では、上側支持部材50に錘部54a、54bが設けられているため、コンプレッサ10および上側支持部材50を併せた物体の重心位置Gを上記第4実施形態に比べて下げることができる。
 つまり、寸法2a、2bを小さくすることができる。このため、上記第3実施形態と同様に、コンプレッサ10の設置寸法を小さくすることができる。
 (第6実施形態)
 本第6実施形態では、上記第1実施形態において、弾性部材30a、30b、30c、30dの3方向の剛性k1、k2、k3を不一致にした例について図37、図38等を参照して説明する。
 本実施形態と上記第1実施形態とにおいて、弾性部材30a、30b、30c、30dが相違するだけで、その他の構成は同一である。
 図37、図38に示すように、弾性部材30a、30b、30c、30dは、それぞれ、同一に形成されている。弾性部材30a、30b、30c、30dは、それぞれ、角柱状に形成されている。具体的には、弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、軸線に直交する断面が長方形(すなわち、多角形)になっている。
 弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの軸線方向の剛性(すなわち、せん断剛性)が同一である。軸線方向とは、Xa、Xb、Xc、Xdがそれぞれ延びる方向である。
 弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの第1方向の剛性(すなわち、せん断剛性)が同一である。第1方向とは、軸線方向に直交する方向であり、上記第1実施形態における径方向に相当する。
 弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの第2方向の剛性(すなわち、せん断剛性)が同一である。第2方向とは、軸線方向に直交し、かつ第2方向に直交する方向である。
 弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの軸線方向の剛性をk1とする。弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの第2方向の剛性をk2とする。弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの第3方向の剛性をk3とする。
 ここで、方向ベクトル(i、h、j)、位置(a、b、c)、p、q、コンプレッサ10の質量m、慣性モーメントIx、Iy、Iz、剛性k1、k2、k3を最適値に設定することにより、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを、一致させている。
 本実施形態では、弾性部材30a、30b、30c、30dは、k1≠k2≠k3が成立するように設定されている。このため、コンプレッサ10の質量mおよび慣性モーメントIx、Iy、Izが設定範囲が制限されても、k1、k2、k3、p、q、cの6つの値を変数とすることができる。
 このため、本実施形態では、k1=k2=k3の場合に比べて、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを一致させるために変数の選択の自由度を増すことができる。したがって、弾性部材30a、30b、30c、30dの耐久性と防振性能とをより一層向上させるための、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを求めることができる。
 以下、本実施形態における6つの振動モードの共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθについて図39、図40、図41を参照して説明する。
 本実施形態では、図40、図41に示すように、弾性部材30a、30b、30c、30dの中心位置にグローバル座標軸(X、Y、Z)の原点を配置し、かつX軸、Y軸、Z軸といった座標軸周りに回転角(θ、φ、Ψ)が設定されている。
 弾性部材30a、30b、30c、30dは、グローバル座標軸(X、Y、Z)において線対称に設置されている。
 具体的には、弾性部材30a、30cは、Z軸を中心線として線対称になるように配置されている。弾性部材30b、30dは、Z軸を中心線として線対称になるように配置されている。
 弾性部材30a、30bは、X軸を中心線として線対称になるように配置されている。弾性部材30d、30cは、X軸を中心線として線対称になるように配置されている。弾性部材30a、30dは、Y軸を中心線として線対称になるように配置されている。弾性部材30b、30cは、Y軸を中心線として線対称になるように配置されている。
 θは、X軸を中心とする回転角度(すなわち、揺動角度)である。φは、Y軸を中心とする回転角度(すなわち、揺動角度)である。Ψは、Z軸を中心とする回転角度(すなわち、揺動角度)である。
 ここで、弾性部材30a、30dをX軸方向正側から視たとき、図40に示すように、弾性部材30a、30dの間でZ軸に平行で、かつ重心位置Gに重なる仮想線Maを中心線として弾性部材30a、30dは線対称になっている。このため、弾性部材30aおよび仮想線Maの間の寸法bと弾性部材30dおよび仮想線Maの間の寸法bとが一致している。
 弾性部材30b、30cをX軸方向負側から視たとき、図40に示すように、弾性部材30b、30cの間でZ軸に平行で、かつ重心位置Gに重なる仮想線Mbを中心線として弾性部材30b、30cは線対称になっている。このため、弾性部材30bおよび仮想線Mbの間の寸法bと弾性部材30cおよび仮想線Mbの間の寸法bとが一致している。
 弾性部材30a、30bをY軸方向正側から視たとき、図41に示すように、弾性部材30a、30bの間でZ軸に平行で、かつ重心位置Gに重なる仮想線Mcを中心線として弾性部材30a、30bは線対称になっている。このため、弾性部材30aおよび仮想線Mcの間の寸法aと弾性部材30bおよび仮想線Mcの間の寸法aとが一致している。
 弾性部材30c、30dをY軸方向負側から視たとき、図41に示すように、弾性部材30c、30dの間でZ軸に平行で、かつ重心位置Gに重なる仮想線Mdを中心線として弾性部材30c、30dは線対称になっている。このため、弾性部材30cおよび仮想線Mdの間の寸法aと弾性部材30dおよび仮想線Mdの間の寸法aとが一致している。
 ここで、弾性部材30を設置座標を(a、b、-c)とし、弾性部材30bを設置座標を(-a、b、-c)とする。弾性部材30cを設置座標を(-a、-b、-c)とし、弾性部材30dを設置座標を(a、-b、-c)とする。
 弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、それぞれの圧縮方向に延びる軸を軸Iとする。圧縮方向とは、弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、軸線Xa、Xb、Xc、Xdが延びる方向である。
 弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、軸Iに直交するせん断方向に延びる軸を軸IIとする。弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、軸Iに直交し、かつ軸IIに直交するせん断方向に延びる軸を軸IIIとする(図40参照)。
 弾性部材30a、30b、30c、30dは、上述の如く、それぞれ、同一に形成されている。以下、弾性部材30a、30b、30c、30dのうち弾性部材30aを代表例として軸I、軸II、軸IIについて説明する。
 弾性部材30aの軸Iは、X-Z面において、弾性部材30aの位置と「弾性部材30aの位置からX方向にi離れ、かつZ方向にh離れた点」を通るように設定されている。弾性部材30aの軸Iは、Y-Z平面において、弾性部材30aの位置と「弾性部材30aの位置から-Y方向にb離れ、かつZ方向にh離れた点」を通るように設定されている。
 弾性部材30aの軸IIは、軸Iに対して直交している。弾性部材30aの軸IIIは、軸Iに対して直交し、かつ軸IIに対して直交している。
 弾性部材30aについて、p、qを数21、数22のそれぞれの式に示すように設定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
 弾性部材30aにおいて、s、tを数23、数24のそれぞれの式に示すように設定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
 グローバル座標軸(X、Y、Z)における弾性部材30a、30b、30c、30dの軸I、軸II、軸IIIの単位方向ベクトル(l、m、n:u=1、2、3)は表1、表2、表3、表4に示すようになる。
 表1、表2、表3、表4では、それぞれ、単位方向ベクトル(l、m、n:u=1、2、3)が3×3のマトリックス状に配列されている。表1、表2、表3、表4では、行は、軸I、軸II、軸IIIを示し、列は、軸I、軸II、軸IIIのそれぞれのX座標、Y座標、Z座標を示している。
 ここで、lはX座標を示し、mはY座標を示し、nはZ座標を示している。例えば、剛性lは、軸IのX座標を示し、mは、軸IIIのY座標を示し、nは、軸IIのZ座標を示している。
 具体的には、弾性部材30aの軸I、軸II、軸IIIの単位方向ベクトル(l、m、n:u=1、2、3)は、表1に示すようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 弾性部材30bについては、弾性部材30に対して、「i」の代わりに「-i」を代入し、「q」の代わりに「-q」を代入にすると、弾性部材30bの軸I、軸II、軸IIIの単位方向ベクトル(l、m、n:u=1、2、3)は、表2に示すようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
 弾性部材30cについては、弾性部材30aに対して、iの代わりに「-i」を代入し、bの代わりに「-b」を代入し、pの代わりに「-p」を代入する。すると、弾性部材30cの軸I、軸II、軸IIIの単位方向ベクトル(l、m、n:u=1、2、3)は、表3に示すようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
 弾性部材30dについては、bの代わりに「-b」を代入し、「p」の代わりに「-p」を代入し、「q」の代わりに「-q」を代入する。すると、弾性部材30dの軸I、軸II、軸IIIの単位方向ベクトル(l、m、n:u=1、2、3)は、表4に示すようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
 ここで、軸Iが延びる方向を第1軸方向とし、軸IIが延びる方向を第2軸方向とし、軸IIIが延びる方向を第3軸方向とする。弾性部材30aに対して第1軸方向、第2軸方向、第3軸方向と異なる1方向に力を加えると、弾性部材30aは、X方向、Y方向、Z方向といった3方向に変位する。
 このため、弾性部材30aにおいて、下記の表5に示すように、3×3のマトリックス状に配置される9個のせん断剛性(k11、k12、k13、k21、k22、k23、k31、k32、k33)が設定されている。
 表5では、行は、弾性部材30aに対して力を加える荷重方向であるX方向、Y方向、Z方向を示している。列は、弾性部材30aが変位する変位方向であるX方向、Y方向、Z方向を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
弾性部材30b、30c、30dにおいても、弾性部材30aと同様に、9個のせん断剛性が設定される。
 弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれにおいて、軸Iが延びる第1軸方向(すなわち、圧縮方向)のせん断剛性を剛性k10とする。弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれにおいて、軸IIが延びる第2軸方向のせん断剛性を剛性k20とする。弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれにおいて、軸IIIが延びる第3軸方向のせん断剛性を剛性k30とする。
 上記表5の9つのせん断剛性の表記と第1軸方向、第2軸方向、第3軸方向のせん断剛性の表記との区別を明確にするために、第1軸方向、第2軸方向、第3軸方向のせん断剛性をk10、k20、k30としている。
 ここで、剛性k10は、上記剛性k1と同一であり、剛性k20は、上記剛性k2と同一であり、剛性k30は、上記剛性k3と同一である。
 本実施形態では、k10≠k20≠k30が成立するように弾性部材30a、30b、30c、30dが構成されている。
 弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、1つの弾性部材毎に9個定義される剛性(k11、k12、k13、k21、k22、k23、k31、k32、k33)は、数25、数26、数27、数28、数29、数30の式に示されるようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000035
 このように、1つの弾性部材毎に定義される9個の剛性は、k10、k20、k30、および単位方向ベクトル(l、m、n:u=1、2、3)によって規定される。
 弾性部材30aの剛性(k11、k12、k13、k21、k22、k23、k31、k32、k33)を求める際には、表1の単位方向ベクトル(l、m、n:u=1、2、3)が用いられる。
 弾性部材30bの剛性(k11、k12、k13、k21、k22、k23、k31、k32、k33)を求める際には、表2の単位方向ベクトル(l、m、n:u=1、2、3)が用いられる。
 弾性部材30cの剛性(k11、k12、k13、k21、k22、k23、k31、k32、k33)を求める際には、表3の単位方向ベクトル(l、m、n:u=1、2、3)が用いられる。
 弾性部材30dの剛性(k11、k12、k13、k21、k22、k23、k31、k32、k33)を求める際には、表3の単位方向ベクトル(l、m、n:u=1、2、3)が用いられる。
 ここで、弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、軸(I、II、III)のうち1つの軸が延びる方向(以下、1軸方向という)に荷重を加えると、X方向、Y方向、Z方向といった3方向に変位し、かつ3方向に揺動する。
 次に、弾性部材30a、30b、30c、30d、およびコンプレッサ10を合わせた防振装置について考察する。
 但し、上記第4実施形態の場合の防振装置には、弾性部材30a、30b、30c、30d、およびコンプレッサ10以外に上側支持部材50が含まれることになる。
 当該防振装置に対して、X方向、Y方向、ZY方向のうちいずれか1つの方向に荷重を加えると、防振装置は3方向に変位し、かつ3方向に揺動する。防振装置に対して、回転方向θ、Ψ、φのうちいずれか1つの回転方向にモーメントを加えた場合も、防振装置は3方向に変位し、かつ3方向に揺動する。
 このため、弾性部材30a、30b、30c、30dを含む防振装置の剛性は、表6に示すように、6×6のマトリックス状に配列される36個の剛性(Rij:I≠J)が定義される。
 表6では、行は、防振装置に対して荷重を加える荷重方向であるX方向、Y方向、Z方向と、防振装置に対してモーメントを加えるモーメント方向であるθ、Ψ、φとを加えたものである。列は、防振装置が変位する変位方向であるX方向、Y方向、Z方向と、防振装置が揺動する揺動方向であるθ、Ψ、φとを加えたものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
 ここで、相反定理により、列である「荷重方向、モーメントの方向」と行である「変位方向、揺動方向」を入れ替えても剛性値は同じ値になることから、以下の数31の式が成立する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000037
 ここで、数31の式中のi、jは、 表6中の剛性Rijの行数、列数を示している。そして、弾性部材30a、30b、30c、30dは、上述の如く、それぞれ、同一形状である。
 このため、弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの剛性k10は同一であり、弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの剛性k20は同一である。弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの剛性k30は同一である。
 これに加えて、弾性部材30a、30b、30c、30dは、上述の如く、グローバル座標軸(X、Y、Z)において線対称に設置されている。このため、表6中の剛性(R21、R31、R41、R61、R32、R52、R62)は、以下の数32の式が成立する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000038
  これに加えて、表6中の剛性(R43、R53、R63、R54、R64、R65)は、以下の数33の式が成立する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000039
 ここで、コンプレッサ10に発生する共振周波数の数を減らすために、並進振動と揺動振動とを非練成にする。つまり、X軸、Y軸、Z軸のそれぞれにおいて並進振動と揺動振動とが独立に発生する。
 このため、弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、軸(I、II、III)のうち1つの軸が延びる1軸方向に荷重を加えても、1つの軸を中心とする揺動振動がしない。また、1つの軸周りのモーメントが発生しても、1軸方向に並進振動しないようにする。
 そのためには、R51とR15について、次の数33の式が成立し、かつR42とR24について、次の数34の式が成立することが必要となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000040
 数34の式では、R51およびR51が零であることを示している。弾性部材30aの(k11×c-k13×a)と、弾性部材30bの(k11×c-k13×a)と、弾性部材30cの(k11×c-k13×a)と、弾性部材30dの(k11×c-k13×a)とを加算した値が零であることを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000041
 数35の式では、R42およびR24が零であることを示している。弾性部材30aの(k23×b-k22×c)と、弾性部材30bの(k23×b-k22×c)と、弾性部材30cの(k23×b-k22×c)と、弾性部材30dの(k23×b-k22×c)とを加算した値が零であることを示している。
 また、表6中の複数の剛性のうち(R21、R31、R41、R61、R32、R52、R62、R43、R53、R63、R54、R64、R65)以外の残りの剛性R11、R22、R33、R44、R55、R66は、数34~数39で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000042
 すなわち、数36の式では、剛性R11は、「弾性部材30aの剛性k11」、「弾性部材30bの剛性k11」、「弾性部材30cの剛性k11」、および「弾性部材30dの剛性k11」を加算した値となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000043
 すなわち、数37の式では、剛性R22は、「弾性部材30aの剛性k22」、「弾性部材30bの剛性k22」、「弾性部材30cの剛性k22」、および「弾性部材30dの剛性k22」を加算した値となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000044
 すなわち、数38の式では、剛性R33は、「弾性部材30aの剛性k33」、「弾性部材30bの剛性k33」、「弾性部材30cの剛性k33」、および「弾性部材30dの剛性k33」を加算した値となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000045
 数39の式では、弾性部材30a、30b、30c、30dについて「k22×c+k33×b-2k23×b×c」を計算して、これら計算した弾性部材毎の計算値「k22×c+k33×b-2k23×b×c」を加算した値を剛性R44とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000046
 数40の式では、弾性部材30a、30b、30c、30dについて「k33×a+k11×c-2k31×c×a」を計算して、これら計算した弾性部材毎の計算値「k33×a+k11×c-2k31×c×a」を加算した値を剛性R55とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000047
 数41の式では、弾性部材30a、30b、30c、30dについて「k11×b+k22×a-2k22×a×b」を計算して、これら計算した弾性部材毎の計算値「k11×b+k22×a-2k22×a×b」を加算した値を剛性R66とする。
 このように、剛性R11、R22、R33、R44、R55、R66は、n、剛性(k11、k12、k13、k21、k22、k23、k31、k32、k33)と、寸法b、c、a(図40、図41参照)によって規定される。
 このように規定される剛性R11、R22、R33、R44、R55、R66を用いると、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθは、数42、数43、数44、数45、数46、数47のそれぞれの式のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000053
 ここで、数42~数47のそれぞれの式に含まれる「mcmp」は、上記第1実施形態では、コンプレッサ10の質量であり、上記第4実施形態では、コンプレッサ10と上側支持部材50とを合わせた物体の質量である。
 「Icmp_x」は、コンプレッサ10と上側支持部材50とを合わせた物体の慣性モーメントである。「Icmp_y」は、コンプレッサ10と上側支持部材50とを合わせた物体におけるY方向の慣性モーメントである。「Icmp_z」は、コンプレッサ10と上側支持部材50とを合わせた物体におけるZ方向の慣性モーメントである。
 以上によれば、剛性R11、R22、R33、R44、R55、R66、質量mcmp、慣性モーメントIcmp_x、Icmp_y、Icmp_zが最適値になるように共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを1つの所定周波数faに一致させる。
 これにより、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθが不一致である対比例に比べて、所定周波数faよりも高い周波数域において、防振の性能を向上することができる。 すなわち、本実施形態では、弾性部材30a、30b、30c、30dの剛性の低下を抑えつつ、所定周波数faよりも高い周波数域において、防振性能を確保することができる。
 本実施形態では、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθは、上述の如く、剛性R11、R22、R33、R44、R55、R66によって決まる。剛性R11、R22、R33、R44、R55、R66は、剛性k10、k20、k30によって決まる。よって、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを決める際に、剛性k10、k20、k30が変数となる。
 ここで、弾性部材30a、30b、30c、30dでは、上述の如く、k10≠k20≠k30が成立する。このため、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを決める際の変数の選択の自由度を増すことができる。
 (第6実施形態の変形例)
 上記第6実施形態では、弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、k1≠k2≠k3にするために、軸線に直交する断面を長方形にした例について説明したが、これに代えて、次の(a)(b)(c)(d)のようにしてもよい。
 (a)図42、図43に示すように、第1変形例では、弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、それぞれの軸線に直交する断面を菱形にして、k1≠k2≠k3にしてもよい。
 (b)図44、図45に示すように、第2変形例では、弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、それぞれの軸線に直交する断面を六角形にして、k1≠k2≠k3にしてもよい。
 (c)図46、図47に示すように、第3変形例では、弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、それぞれの軸線に直交する断面を三角形にして、k1≠k2≠k3にしてもよい。
 (d)図48、図49に示すように、第4変形例では、弾性部材30a、30b、30c、30dは、それぞれ、軸線に直交する断面を四角形に形成されている。
 この場合、弾性部材30a、30b、30c、30dは、それぞれ、中間部33、上部34、および下部35を備える。中間部33は、軸線方向に延びる長板状に形成されている。上部34は、中間部33に沿って軸線方向に延びる長板状に形成されている。中間部33のうち軸線方向に直交する断面において、中心点oが軸線に一致している。
 ここで、上部34は、中間部33に対して第1方向一方側(すなわち、図46中上側)に配置されている。第1方向は、軸線方向に直交する方向である。
 中間部33および上部34は、接続され、上部34および下部35は、接続されている。下部35は、中間部33に沿って軸線方向に延びる長板状に形成されている。下部35は、中間部33に対して第1方向他方側(すなわち、図46中下側)に配置されている。
 本第4変形例では、上部34、下部35、および中間部33は、それぞれ、ゴム等の弾性部材によって構成されている。上部34のヤング率は、中間部33のヤング率と相違している。下部35のヤング率は、中間部33のヤング率と相違している。
 本第4変形例の弾性部材30a、30b、30c、30dでは、上部34、下部35、および中間部33のそれぞれの断面積、およびヤング率に設定により、k1≠k2≠k3が設定されている。
 (e)図50、図51、図52に示すように、第5変形例では、弾性部材30a、30b、30c、30dは、それぞれ、軸線に直交する断面が円形に形成されている。
 第5変形例では、弾性部材30a、30b、30c、30dのそれぞれの軸線に直交する断面において、第1径方向の半径を半径raとし、第2径方向の半径を半径rbとする。第1径方向は、軸線方向に直交する方向であり、第2径方向は、第1径方向に直行し、かつ軸線方向に直交する方向である。
 この場合、弾性部材30a、30b、30c、30dのうち軸線に直交する断面において、軸線方向に亘って第1径方向の半径rbが同一である。半径raは、軸線方向中央側から軸線方向一方側に進むほどが小さくなる。半径raは、軸線方向中央側から軸線方向他方側に進むほど小さくなる。
 (f) 図53、図54、図55に示す第6変形例では、弾性部材30a、30b、30c、30dは、それぞれ、上記第5変形例と同様に、軸線に直交する断面が円形に形成されている。
 但し、第6変形例では、弾性部材30a、30b、30c、30dのうち軸線方向に直交する断面において、半径raは、軸線方向中央側から軸線方向一方側に進むほどが大きくなる。半径raは、軸線方向中央側から軸線方向他方側に進むほど大きくなる。軸線方向に亘って第1径方向の半径rbが同一になっている。
 (第7実施形態)
 上記第1、第2実施形態では、弾性部材の耐久性と防振効果とを両立させるために、共振周波数が17Hzに一致するように設定される。しかしながら、上記第1、第2実施形態において、共振周波数は、下記の通り、17Hz以外の所定の周波数に一致するように設定されていてもよい。
 荷重Fでコンプレッサ10が加振されたときの弾性部材のひずみεは、数48で示される。数48中のFは、数49で示される。また、共振周波数は、数50で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000056
 ε:弾性部材のひずみ
 F:コンプレッサに加わる力
 k:弾性部材の剛性
 L:弾性部材の長さ
 εtrg:ひずみの耐久限界値
 m:第1実施形態ではコンプレッサ10の質量、第2実施形態では上側支持部材50の質量との総和
 G:加速度
 n:弾性部材の数
 式中の「m」は、第1実施形態では、コンプレッサ10の質量であり、上記第4実施形態では、コンプレッサ10と上側支持部材50とを合わせた物体の質量である。
 数48のように、弾性部材の耐久性を確保するために、ひずみεは、εtrg以下とされる。数48、数49より、この場合に必要な剛性kの最小値を求めることができる。さらに、求めた剛性kの最小値と数50とにより、この場合に必要な共振周波数frの最小周波数fminを求めることができる。
 具体的に、m=6.0kg、n=4、G=40m/sec、εtrg=30%、L=30mmのとき、fmin=15Hzである。よって、弾性部材の耐久性を確保するためには、共振周波数を15Hz以上にすることが必要である。
 また、周波数fにおける振動伝達率H(f)は、数51の式によって求められる。数51の式は、6つの振動モードにおける共振周波数が1つの周波数に集約されているときの式である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000057
 f:共振周波数
 tanδ:弾性部材の減衰率
 図56に示すように、共振周波数よりも高い周波数fにおける振動伝達率を目標値HTrg以下にするためには、共振周波数fをfmax以下にする必要がある。実使用時には、f=83Hzでの振動伝達率を、HTrg=-20以下にすることが求められる。数19より、この場合に必要な共振周波数は、25Hz以下である。
 よって、弾性部材の耐久性と防振効果とを両立させるためには、6つの振動モードにおける共振周波数は、15Hzから25Hzの範囲内の17Hz以外の所定の周波数に一致するように設定されていればよい。このように設定されていれば、上記第1、第2実施形態と同様の効果が得られる。
 また、上記各実施形態では、6つの振動モードにおける共振周波数は、1つの周波数に集約されている。しかし、6つの振動モードにおける共振周波数は、1つの周波数に集約されていなくてもよい。6つの振動モードにおける共振周波数は、上記した15Hzから25Hzまでの10Hzの範囲内に集約されていればよい。すなわち、6つの振動モードにおける共振周波数の最大値と最小値との差の絶対値が10Hz以下になっていればよい。この場合においても、上記第1、第2実施形態と同様の効果が得られることが推測される。
 (第8実施形態)
 本第8実施形態では、上記第7実施形態と上記第6実施形態とを組み合わせた例について図57について説明する。
 本実施形態では、上記第6実施形態と同様に、弾性部材30a、30b、30c、30dは、k1≠k2≠k3が成立するように設定されている。
 さらに、本実施形態では、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθが所定範囲内に入るように、コンプレッサ10および弾性部材30a、30b、30c、30dが設定されている。
 すなわち、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθが所定範囲内に入るように、方向ベクトル(i、h、j)、位置(a、b、c)、p、q、質量m、慣性モーメントIx、Iy、Iz、剛性k1、k2、k3が最適値に設定されている。
 ここで、質量mは、第1実施形態では、コンプレッサ10の質量であり、上記第4実施形態では、コンプレッサ10と上側支持部材50とを合わせた物体の質量である。
 本実施形態では、上記第6実施形態と同様に、弾性部材30a、30b、30c、30dは、k1≠k2≠k3が成立するように設定されている。このため、本実施形態では、k1≠k2=k3の場合に比べて、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθを集約させるために変数の選択の自由度を増すことができる。
 ここで、方向ベクトル(i、h、j)、位置(a、b、c)、p、q、質量m、慣性モーメントIx、Iy、Iz、剛性k1、k2、k3を変数としている。
 したがって、本実施形態によれば、k1≠k2=k3が成立する場合に比べて、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθのうち最大値と最小値との差分の絶対値を小さくすることが可能である(図57参照)。よって、弾性部材30a、30b、30c、30dの耐久性と防振性能とをより向上させることが可能となる。
 図57では、k1≠k2=k3が成立する場合に比べて、k1≠k2≠k3が成立する場合には、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθのうち最大値と最小値との差分の絶対値を小さくなっていることが明らかである。
 (他の実施形態)
 (1)上記第1~第8実施形態、および各変形例では、振動発生源をコンプレッサ10とした例について説明したが、これに代えて、コンプレッサ10以外の各種の機器を振動発生源としてもよい。
 (2)上記第1~第8実施形態、および各変形例では、振動発生源を自動車に搭載した例について説明したが、これに代えて、振動発生源を自動車以外の各種の装置(例えば、電車、飛行機等の移動体)に搭載してもよい。
 つまり、上記第1~第8実施形態、および各変形例では、被振動伝達部を自動車の車体20とする場合に限らず、被振動伝達部を台座としてもよい。台座とは、振動発生源が搭載される装置である。
 (3)上記第1~第8実施形態、および各変形例では、重心位置Gを弾性中心Saに一致させた例について説明したが、これに代えて、重心位置Gと弾性中心Saとをオフセットしてもよい。
 この場合、コンプレッサ10において、並進振動および揺動振動が連成する複数の振動モードの共振周波数を一致させることになる。
 (4)上記第1~第8実施形態、および各変形例では、4つの弾性部材30a、30b、30c、30dを用いて防振装置を構成した例について説明したが、これに代えて、1つの弾性部材によって防振装置を構成してもよい。
 しかし、これに代えて、2つの弾性部材、或いは、3つの弾性部材によって防振装置を構成してもよい。さらに、5つ以上の弾性部材によって防振装置を構成してもよい。
 (5)上記第1~第8実施形態、および各変形例では、振動発生源を6自由度で振動させた例について説明したが、これに代えて、6自由度以外の自由度で振動発生源を振動させてもよい。6自由度以外の自由度とは、自由度が1以上6未満、或いは7以上の場合を意味する。
 (6)上記第4実施形態では、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθが1つの所定周波数faに一致させている例について説明した。
 しかし、これに代えて、共振周波数fx、fy、fz、fφ、fΨ、fθのうち最大値と最小値との間の差分の絶対値が10Hzになるように、上側支持部材50、コンプレッサ10、および弾性部材30a、30b、30c、30dを設定してもよい。
 すなわち、上記最大値と最小値との間の差分の絶対値が10Hzになるように、方向ベクトル(i、h、j)、位置(a、b、c)、p、q、コンプレッサ10の質量m、慣性モーメントIx、Iy、Iz、剛性k1、k2を最適値に設定してもよい。
 (7)上記第4実施形態では、第1支持部としての脚部51a、51b、51c、51dを一体化した上側支持部材50を用いた例について説明したが、これに限らず、脚部51a、51b、51c、51dを独立するように構成してもよい。
 (8)上記第5実施形態では、弾性部材30a、30b、30c、30dにおいてk1≠k2≠k3が成立する場合について説明した。しかし、これに代えて、弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、k1=k2、およびk2≠k3が成立するようにしてもよい。或いは、弾性部材30a、30b、30c、30dにおいて、k1=k3、およびk2≠k3が成立するようにしてもよい。
 (9)なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
(まとめ)
 上記第1~8実施形態、各変形例、および他の実施形態の一部または全部に記載された第1の観点によれば、防振装置は、振動発生源に生じる振動が被振動伝達部に伝わることを抑制する防振を実施する。
 防振装置は、少なくとも1つ以上の弾性部材を備える。被振動伝達部には、少なくとも1つ以上の弾性部材を介して振動発生源を支える少なくとも1つ以上の支持部材が設置されている。
 少なくとも1つ以上の弾性部材は、振動発生源および少なくとも1つ以上の支持部材の間に配置され、振動発生源からの振動が少なくとも1つ以上の支持部材から被振動伝達部に伝わることを弾性変形によって抑制する。
 振動発生源が振動した際に、振動発生源に生じる複数の振動モードにおける共振周波数を1つの所定周波数に一致させるように振動発生源および少なくとも1つ以上の弾性部材が設定されている。
 第2の観点によれば、振動発生源が6自由度で振動した際に、振動発生源の重心の位置が振動発生源の弾性中心に一致する。このことにより、振動発生源には、6自由度に対応する6つの振動モードにおける共振周波数が複数の振動モードにおける共振周波数として発生する。
 第3の観点によれば、少なくとも1つ以上の弾性部材は、それぞれ、軸線を有する柱状に形成されている4つの弾性部材である。
 軸線が延びる方向を軸線方向としたとき、4つの弾性部材のそれぞれの軸線方向一方側には、振動発生源を支える端面が形成されている。
 4つの弾性部材のそれぞれにおいて、軸線を第1線とし、端面と第1線とが交差する点を交差点とし、交差点から第1線に直交する仮想線を第2線とする。
 4つの弾性部材の第1線が1つの点であるP点で交差し、4つの弾性部材における交差点、およびP点を頂点とする仮想の第1五面体が形成されている。
 4つの弾性部材の第2線が1つの点であるQ点で交差し、4つの弾性部材における交差点、およびQ点を頂点とする仮想の第2五面体が形成されている。
 第1五面体および第2五面体を合わせた仮想領域の内部に振動発生源の重心が配置されるように4つの弾性部材が設定されている。
 第4の観点によれば、4つの弾性部材は、それぞれ、同一の軸線方向の第1せん断剛性を有している。
 4つの弾性部材は、それぞれ、同一の直交方向の第2せん断剛性を有している。4つの弾性部材のそれぞれにおいて、第1せん断剛性をk1とし、第2せん断剛性をk2とする。k1をk2で除算した除算値をk1/k2とする。
 振動発生源の重心の位置を重心位置としたとき、P点およびQ点を結ぶ線分が重心位置を含み、重心位置およびQ点の間を線分に沿って測定される距離をZ1とする。
 重心位置GおよびP点の間を線分に沿って測定される距離をZ2とし、Z1をZ2で除算した除算値をk1/k2とする。
 Z1/Z2がk1/k2に一致させることにより振動発生源の重心位置を振動発生源の弾性中心に一致させるように4つの弾性部材および振動発生源が設定されている。
 第5の観点によれば、4つの弾性部材のそれぞれにおいて直交方向を第1方向とし、4つの弾性部材のそれぞれにおいて軸線方向に直交し、かつ第1方向に直交する方向を第2方向とし、
 4つの弾性部材は、それぞれ、同一の第2方向の第3せん断剛性を有する。第2せん断剛性、および第3せん断剛性が不一致になるように4つの弾性部材が構成されている。
 ここで、6自由度に対応する6つの振動モードにおける共振周波数を決める際に、第2せん断剛性、および第3せん断剛性が変数となる。第2せん断剛性、および第3せん断剛性が不一致になるように4つの弾性部材が構成されているので、変数の選択の自由度を高めることができる。
 第6の観点によれば、第1せん断剛性、第2せん断剛性、および第3せん断剛性が不一致になるように4つの弾性部材が構成されている。
 ここで、6自由度に対応する6つの振動モードにおける共振周波数を決める際に、第2せん断剛性、および第3せん断剛性が変数となる。第1せん断剛性、第2せん断剛性、および第3せん断剛性が不一致になるように4つの弾性部材が構成されているので、変数の選択の自由度を高めることができる。
 第7の観点によれば、少なくとも1つ以上の弾性部材において軸線に直交する断面の形状が多角形になっている。
 第8の観点によれば、少なくとも1つ以上の弾性部材は、4つの弾性部材であり、さらに、4つの弾性部材は、振動発生源に対して天地方向下側に配置されている。
 振動発生源のうち重量方向下側には、重心の位置を重量方向下側に下げるための錘部が設けられている。
 以上により、4つの弾性部材を配置領域を小さくすることができる。
 第9の観点によれば、防振装置は、振動発生源に生じる振動が被振動伝達部に伝わることを抑制する防振を実施する。防振装置は、少なくとも1つ以上の弾性部材を備える。被振動伝達部には、少なくとも1つ以上の弾性部材を介して振動発生源を支える少なくとも1つ以上の支持部材が設置されている。
 少なくとも1つ以上の弾性部材は、振動発生源および少なくとも1つ以上の支持部材の間に配置され、振動発生源からの振動が少なくとも1つ以上の支持部材から被振動伝達部に伝わることを弾性変形によって抑制する。
 振動発生源の重心の位置が振動発生源の弾性中心に一致した状態で、振動発生源が6自由度で振動した際に、絶対値が10Hz以下になるように振動発生源および少なくとも1つ以上の弾性部材が設定されている。
 絶対値は、6自由度に対応する6つの振動モードにおける共振周波数のうち最大値と最小値との間の差分の絶対値である。
 第10の観点によれば、防振装置は、振動発生源に生じる振動が被振動伝達部に伝わることを抑制する防振を行う。
 防振装置は、振動発生源を支える1つ以上の第1支持部と、少なくとも1つ以上の弾性部材とを備える。
 被振動伝達部には、少なくとも1つ以上の弾性部材を介して第1支持部を支える少なくとも1つ以上の第2支持部が設置されている。
 少なくとも1つ以上の弾性部材は、振動発生源および少なくとも1つ以上の第2支持部の間に配置され、振動発生源から第1支持部に伝わる振動が少なくとも1つ以上の第2支持部から被振動伝達部に伝わることを弾性変形によって抑制する。
 振動発生源が振動した際に、振動発生源に生じる複数の振動モードにおける共振周波数を1つの所定周波数に一致させるように第1支持部、振動発生源、および少なくとも1つ以上の弾性部材が設定されている。
 第11の観点によれば、振動発生源が6自由度で振動した際に、振動発生源および第1支持部を合わせた物体の重心の位置が物体の弾性中心に一致する。このことにより、振動発生源には、6自由度に対応する6つの振動モードにおける共振周波数が複数の振動モードにおける共振周波数として発生する。
 第12の観点によれば、少なくとも1つ以上の弾性部材は、4つの弾性部材である。第1支持部は、振動発生源に対して天地方向下側に配置されており、4つの弾性部材は、第1支持部に対して天地方向下側に配置されている。第1支持部のうち重量方向下側には、重心の位置を重量方向下側に下げるための錘部が設けられている。
 以上により、4つの弾性部材を配置領域を小さくすることができる。
 第13の観点によれば、防振装置は、振動発生源に生じる振動が被振動伝達部に伝わることを抑制する防振を行う。防振装置は、振動発生源を支える1つ以上の第1支持部と、少なくとも1つ以上の弾性部材とを備える。
 被振動伝達部には、少なくとも1つ以上の弾性部材を介して第1支持部を支える少なくとも1つ以上の第2支持部が設置されている。
 少なくとも1つ以上の弾性部材は、振動発生源および少なくとも1つ以上の第2支持部の間に配置され、振動発生源から第1支持部に伝わる振動が少なくとも1つ以上の第2支持部から被振動伝達部に伝わることを弾性変形によって抑制する。
 振動発生源の重心の位置が振動発生源の弾性中心に一致した状態で、振動発生源が6自由度で振動した際に、絶対値が10Hz以下になるように第1支持部、振動発生源、および少なくとも1つ以上の弾性部材が設定されている。
 絶対値は、6自由度に対応する6つの振動モードにおける共振周波数のうち最大値と最小値との間の差分の絶対値である。

Claims (13)

  1.  振動発生源(10)に生じる振動が被振動伝達部(20)に伝わることを抑制する防振を実施する防振装置であって、
     少なくとも1つ以上の弾性部材(30a、30b、30c、30d)を備え、
     前記被振動伝達部には、前記少なくとも1つ以上の弾性部材を介して前記振動発生源を支える少なくとも1つ以上の支持部材(40a、40b、40c、40d)が設置されており、
     前記少なくとも1つ以上の弾性部材は、前記振動発生源および前記少なくとも1つ以上の支持部材の間に配置され、前記振動発生源からの振動が前記少なくとも1つ以上の支持部材から前記被振動伝達部に伝わることを弾性変形によって抑制し、
     前記振動発生源が振動した際に、前記振動発生源に生じる複数の振動モードにおける共振周波数を1つの所定周波数に一致させるように前記振動発生源および前記少なくとも1つ以上の弾性部材が設定されている防振装置。
  2.  前記振動発生源が6自由度で振動した際に、前記振動発生源の重心の位置が前記振動発生源の弾性中心に一致することにより、前記振動発生源には、前記6自由度に対応する6つの振動モードにおける共振周波数が前記複数の振動モードにおける共振周波数として発生する請求項1に記載の防振装置。
  3.  前記少なくとも1つ以上の弾性部材は、それぞれ、軸線を有する柱状に形成されている4つの弾性部材であり、
     前記軸線が延びる方向を軸線方向としたとき、前記4つの弾性部材のそれぞれの軸線方向一方側には、前記振動発生源を支える端面(31a、31b、31c、31d)が形成されており、
     前記4つの弾性部材のそれぞれにおいて、前記軸線を第1線(Xa、Xb、Xc、Xd)とし、前記端面と前記第1線とが交差する点を交差点(A、B、C、D)とし、前記交差点から前記第1線に直交する直交方向に延びる仮想線を第2線(Ya、Yb、Yc、Yd)としたとき、
     前記4つの弾性部材の前記第1線が1つの点であるP点で交差し、前記4つの弾性部材における前記交差点、および前記P点を頂点とする仮想の第1五面体が形成され、
     前記4つの弾性部材の前記第2線が1つの点であるQ点で交差し、前記4つの弾性部材における前記交差点、および前記Q点を頂点とする仮想の第2五面体が形成され、
     前記第1五面体および前記第2五面体を合わせた仮想領域の内部に前記振動発生源の重心が配置されるように前記4つの弾性部材が設定されている請求項2に記載の防振装置。
  4.  前記4つの弾性部材は、それぞれ、同一の前記軸線方向の第1せん断剛性を有し、
     前記4つの弾性部材は、それぞれ、同一の前記直交方向の第2せん断剛性を有し、
     前記4つの弾性部材のそれぞれにおいて、前記第1せん断剛性をk1とし、前記第2せん断剛性をk2とし、k1をk2で除算した除算値をk1/k2とし、
     前記振動発生源の前記重心の位置(G)を重心位置としたとき、前記P点および前記Q点を結ぶ線分(Sb)が前記重心位置を含み、
     前記重心の位置および前記Q点の間を前記線分に沿って測定される距離をZ1とし、前記重心の位置および前記P点の間を前記線分に沿って測定される距離をZ2とし、Z1をZ2で除算した除算値をk1/k2としたとき、Z1/Z2をk1/k2に一致させることにより前記振動発生源の前記重心位置を前記振動発生源の弾性中心に一致させるように前記4つの弾性部材および前記振動発生源が設定されている請求項3に記載の防振装置。
  5.  前記4つの弾性部材のそれぞれにおいて前記直交方向を第1方向とし、
     前記4つの弾性部材のそれぞれにおいて前記軸線方向に直交し、かつ前記第1方向に直交する方向を第2方向とし、
     前記4つの弾性部材は、それぞれ、同一の前記第2方向の第3せん断剛性を有し、
     前記第2せん断剛性、および前記第3せん断剛性が不一致になるように前記4つの弾性部材が構成されている請求項4に記載の防振装置。
  6.  前記第1せん断剛性、前記第2せん断剛性、および前記第3せん断剛性が不一致になるように前記4つの弾性部材が構成されている請求項5に記載の防振装置。
  7.  前記少なくとも1つ以上の弾性部材において前記軸線に直交する断面の形状が多角形になっている請求項6に記載の防振装置。
  8.  前記少なくとも1つ以上の弾性部材は、4つの弾性部材であり、
     さらに、前記4つの弾性部材は、前記振動発生源に対して天地方向下側に配置されており、
     前記振動発生源のうち重量方向下側には、前記重心の位置を重量方向下側に下げるための錘部(14)が設けられている請求項2ないし7のいずれか1つに記載の防振装置。
  9.  振動発生源(10)に生じる振動が被振動伝達部(20)に伝わることを抑制する防振を実施する防振装置であって、
     少なくとも1つ以上の弾性部材(30a、30b、30c、30d)を備え、
     前記被振動伝達部には、前記少なくとも1つ以上の弾性部材を介して前記振動発生源を支える少なくとも1つ以上の支持部材(40a、40b、40c、40d)が設置されており、
     前記少なくとも1つ以上の弾性部材は、前記振動発生源および前記少なくとも1つ以上の支持部材の間に配置され、前記振動発生源からの振動が前記少なくとも1つ以上の支持部材から前記被振動伝達部に伝わることを弾性変形によって抑制し、
     前記振動発生源の重心の位置が前記振動発生源の弾性中心に一致した状態で、前記振動発生源が6自由度で振動した際に、前記6自由度に対応する6つの振動モードにおける共振周波数のうち最大値と最小値との間の差分の絶対値が10Hz以下になるように前記振動発生源および前記少なくとも1つ以上の弾性部材が設定されている防振装置。
  10.  振動発生源(10)に生じる振動が被振動伝達部(20)に伝わることを抑制する防振を行う防振装置であって、
     前記振動発生源を支える1つ以上の第1支持部(51a、51b、51c、51d)と、
     少なくとも1つ以上の弾性部材(30a、30b、30c、30d)と、を備え、
     前記被振動伝達部には、前記少なくとも1つ以上の弾性部材を介して前記第1支持部を支える少なくとも1つ以上の第2支持部(40a、40b、40c、40d)が設置されており、
     前記少なくとも1つ以上の弾性部材は、前記振動発生源および前記少なくとも1つ以上の第2支持部の間に配置され、前記振動発生源から前記第1支持部に伝わる振動が前記少なくとも1つ以上の第2支持部から前記被振動伝達部に伝わることを弾性変形によって抑制し、
     前記振動発生源が振動した際に、前記振動発生源に生じる複数の振動モードにおける共振周波数を1つの所定周波数に一致させるように前記第1支持部、前記振動発生源、および前記少なくとも1つ以上の弾性部材が設定されている防振装置。
  11.  前記振動発生源が6自由度で振動した際に、前記振動発生源および前記第1支持部を合わせた物体の重心の位置が前記物体の弾性中心に一致することにより、前記振動発生源には、前記6自由度に対応する6つの振動モードにおける共振周波数が前記複数の振動モードにおける共振周波数として発生する請求項10に記載の防振装置。
  12.  前記少なくとも1つ以上の弾性部材は、4つの弾性部材であり、
     前記第1支持部は、前記振動発生源に対して天地方向下側に配置されており、
     前記4つの弾性部材は、前記第1支持部に対して天地方向下側に配置されており、
     前記第1支持部のうち重量方向下側には、前記重心の位置を重量方向下側に下げるための錘部(54a、54b)が設けられている請求項11に記載の防振装置。
  13.  振動発生源(10)に生じる振動が被振動伝達部(20)に伝わることを抑制する防振を行う防振装置であって、
     前記振動発生源を支える1つ以上の第1支持部(51a、51b、51c、51d)と、 少なくとも1つ以上の弾性部材(30a、30b、30c、30d)と、を備え、
     前記被振動伝達部には、前記少なくとも1つ以上の弾性部材を介して前記第1支持部を支える少なくとも1つ以上の第2支持部(40a、40b、40c、40d)が設置されており、
     前記少なくとも1つ以上の弾性部材は、前記振動発生源および前記少なくとも1つ以上の第2支持部の間に配置され、前記振動発生源から前記第1支持部に伝わる振動が前記少なくとも1つ以上の第2支持部から前記被振動伝達部に伝わることを弾性変形によって抑制し、
     前記振動発生源の重心の位置が前記振動発生源の弾性中心に一致した状態で、前記振動発生源が6自由度で振動した際に、前記6自由度に対応する6つの振動モードにおける共振周波数のうち最大値と最小値との間の差分の絶対値が10Hz以下になるように前記第1支持部、前記振動発生源、および前記少なくとも1つ以上の弾性部材が設定されている防振装置。
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