JP2002254911A - 防振スリーブおよびこのようなスリーブを備えた自動車 - Google Patents
防振スリーブおよびこのようなスリーブを備えた自動車Info
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Abstract
るときに、エラストマ体のアームがせん断応力を受け、
エラストマ体の寿命に有害となる欠点を軽減する。 【解決手段】 防振スリーブ9は、長手方向に中心軸線
Zに沿って延びる内側補強部材10と、内側補強部材1
0を囲む剛性のある環状補強部材21と、2つの補強部
材10、21を相互に連結するエラストマ体11とを有
している。補強部材10,21は、防振スリーブ9が静
的な軸方向荷重を支持する際にエラストマ体11を圧縮
するように互いに位置合わせされて配置されたそれぞれ
のくさび形の支持ゾーン24を有している。環状補強部
材21の支持ゾーン24によって、エラストマ体11に
よって形成された2つの油圧チャンバ間に通路C、D、
Eを形成することができる。
Description
そのようなスリーブを備えた自動車とに関する。
って延びる剛性のある内側補強部材と、内側補強部材お
よび中心軸線を囲む少なくとも、剛性のある第1の環状
補強部材と、内側補強部材を第1の環状補強部材に連結
する少なくとも1つのエラストマ体を有し、該エラスト
マ体は第1の半径方向に沿って内側補強部材から第1の
環状補強部材の方へ延びる、互いに径方向に向かい合う
2つのアームを備えており、エラストマ体は防振スリー
ブが第1の半径方向に比較的大きい弾性剛性を示し、第
1の半径方向にほぼ直交する第2の半径方向により小さ
い弾性剛性を示すような形状になっている防振スリーブ
に関する。
は、自動車の後部車軸を自動車のボディに連結するこの
ような防振スリーブの例を記載している。この文献で
は、防振スリーブの中心軸線が垂直に配設されており、
このため多数の利点、特に、第1および第2の半径方向
に沿って防振スリーブの剛性とは無関係に防振スリーブ
の中心軸線に沿ったその弾性剛性を選択することがで
き、それによって、特に、中心軸線に沿って小さい剛性
を有する防振スリーブが得られ、したがって、自動車の
乗心地が改善され、後部車軸を設計する際に、自動車の
長手方向に対する第1および第2の半径方向の最適な向
きを選択することができる。が得られる。
この種の組立体は、たとえば、自動車と後部サスペンシ
ョンの重量のために、スリーブが垂直方向の静的力を支
持する必要があるとき、エラストマ体のアームがせん断
応力を受け、場合によってはけん引応力(tracti
on stresses)を受け、エラストマ体の寿命
に有害となる欠点がある。
ることである。
れば、当該種類の防振スリーブは、内側補強部材が、中
心軸線に平行な第1の方向に中心軸線の方へ細くなるよ
うに延びる2つのくさび形支持ゾーンを、少なくともエ
ラストマ体の2つのアームと位置合わせされた状態で備
えており、第1の環状補強部材も、第1の方向に中心軸
線の方へ細くなるくさびの形の第1および第2の相補的
な支持ゾーンを、少なくとも内側補強部材の2つの支持
ゾーンと位置合わせされた状態で備えており、エラスト
マ体の各アームが、内側補強部材の支持ゾーンの少なく
とも一方と、第1の環状補強部材の相補的な支持ゾーン
の一方とに結合されていることを特徴とする。
ーブは、内側補強部材を第1の環状補強部材に対して第
1の方向に付勢する軸方向の静的荷重を、防振スリーブ
の寿命に悪影響を与えずに支持するようになっている。
第1の環状補強部材上に設けられているので、防振スリ
ーブによって支持される軸方向の静的荷重はエラストマ
体の予圧縮応力になる。このような予圧縮応力は、エラ
ストマ体によって十分に受け止められ、防振スリーブの
老化を加速させることはない。これに対して、予圧縮応
力は、内側補強部材が第1の環状補強部材に対する振動
運動を受けるとき(すなわち、自動車が走行しており、
かつ本発明の防振スリーブを使用して自動車の後部車軸
が自動車のボディに連結されている間)にけん引応力が
生じるのを防止または制限する。
は2つ以上の下記の構成、すなわち、エラストマ体は第
1の環状補強部材上に過成形され、第1の環状補強部材
は、第1の環状補強部材およびエラストマ体にしっかり
と固定された第2の補強部材に囲まれており、かつ第1
の環状補強部材は、液体が充填され、かつエラストマ体
の2つのアームによって互いに分離された第1および第
2の油圧チャンバをエラストマ体とで形成しており、第
1および第2の油圧チャンバは、第1の環状補強部材の
第1の支持ゾーンと第2の補強部材との間に設けられた
幅の狭い少なくとも1つの通路を介して互いに連通して
おり、第1の環状補強部材の第1の支持ゾーンは、中心
軸線の周りに周方向に延び、かつ第1に第1の油圧チャ
ンバと連通し、第2に第2の油圧チャンバと連通してい
る第1の液体ダクトを第2の環状補強部材とで形成して
おり、第1の液体ダクトは、幅の狭い通路の流れ断面よ
りも少なくとも3倍大きい流れ断面を有しており、エラ
ストマ体は、第1の環状補強部材の第1の支持ゾーンか
ら第2の環状補強部材に接触する外縁部まで中心軸線に
平行に半径方向に延びている第1の軸方向リブを有して
おり、したがって、第1の軸線方向リブは、第1の液体
ダクトを閉じ、かつ5Hzから50Hzの範囲の周波数
の少なくとも数回の半径方向振動に対して内側補強部材
と第1および第2の環状補強部材との間の結合をある程
度減らすことを可能にするのに十分な可撓性を有してお
り、エラストマ体は、第1の環状補強部材の第1の支持
ゾーンと第2の環状補強部材との間を周方向に延びるビ
ードをさらに備えており、ビードは、第2の環状補強部
材とで幅の狭い通路を形成し、かつ第1の液体ダクトの
一部を形成しており、第1の環状補強部材の第2の支持
ゾーンは、第1に第1の油圧チャンバと連通し、第2に
第2の油圧チャンバと連通している第2の周方向液体ダ
クトを第2の環状補強部材とで形成しており、エラスト
マ体は、第1の環状補強部材の第2の支持ゾーンから第
2の環状補強部材に接触する外縁部まで中心軸線に平行
に半径方向に延びている第2の軸線方向リブを備えてお
り、第2の軸線方向リブは、第2の液体ダクトを閉じ、
かつ5Hzから50Hzの範囲の周波数での少なくとも
数回の半径方向振動に対して内側補強部材と第1および
第2の環状補強部材との間の結合をある程度減らすこと
を可能にするのに十分な可撓性を有しており、第1の環
状補強部材は、それぞれ第1および第2の油圧チャンバ
と位置が合うように配設された2つの開口部を有する金
属製リングで構成されており、これら2つの開口部は、
金属製リングの打抜かれた部分で構成された第1および
第2の支持ゾーンによって互いに分離されており、第1
および第2の油圧チャンバは、内側補強部材と第1およ
び第2の環状補強部材との間の半径方向の移動を制限す
るようになっているインサートによって一部が占められ
ており、内側補強部材は、それぞれ第1および第2の油
圧チャンバ内に配設されたインサートに位置合わせされ
た、それぞれ第1および第2のチャンバ内へ、外向きに
突き出ている2つの隆起を有しており、内側補強部材
は、第2の環状補強部材の少なくとも一部の上に位置す
る中心軸線に対してほぼ半径方向に延びる剛性のある取
付部材にしっかりと固定された少なくとも1つの軸方向
端部を有しており、取付部材と第2の環状補強部材の第
1の端部との間にエラストマスタッドが軸線方向に挿入
されており、第2の環状補強部材の第2の軸方向端部
は、取付部材から軸線方向に離れる方向に延びるエラス
トマスタッドを有しているを使用することも可能であ
る。
車軸によって支持されたボディを有し、後部車軸は、上
記で定義された少なくとも2つの防振スリーブを介して
ボディに連結されている自動車であって、各スリーブ
は、その中心軸線が垂直方向を向き、第1および第2の
半径方向が、後部車軸をオーバステアさせようとする後
部車軸の変形を修正するような向きになっており、各防
振スリーブは、少なくとも、内側補強部材を第1の環状
補強部材に対して第1の方向に押すような向きの垂直な
静的圧縮荷重を支持する自動車も提供する。
て図面を参考して説明する。
を指定するために同じ参照符号が使用されている。
車軸4によって支持されている自動車1を示している。
自動車の長手方向Xに延び、金属製のクロスメンバ6に
よって相互に連結されている2つの長手方向金属製アー
ム5を有し、たとえば、曲げられおよび/またはねじら
れたときにある程度の可撓性を示す可撓性のある車軸で
構成することができる(しかるべき場合に、後部車軸4
は異なるタイプ、たとえば、マルチアーム長手方向ドロ
ーバータイプの車軸でよい)。
の後輪7の1つを保持しており、それに対して、長手方
向アーム5の前端は防振スリーブ9の剛性のある外側補
強部材に連結されている。
体的に金属で作られた剛性のある内側管状補強部材10
を囲むほぼ垂直軸線筒状部の形をしている。自動車1の
ボディ2に固定された内側補強部材10は長手方向に垂
直中心軸線Zに沿って延び、かつ、第1の半径方向R1
に延びる互いに径方向に向かい合う2つのエラストマア
ーム12を有するエラストマ体11を介して他の環状補
強部材8に連結されている。
向R1に比較的大きい弾性剛性を有し、R1に直角な半
径方向R2にずっと小さい弾性剛性を有し、それに対し
て、垂直中心軸線Zに沿った各防振スリーブ9の弾性剛
性は、自動車1の乗心地を改善するように低い値を有す
るように概ね一定である。
方向R1およびR2のそれぞれの向きとして、後部車軸
4がオーバステアしようとする本来の傾向を補償する、
後部車軸に対するステアリング効果を生じさせるような
向きが選択されている。特に、図示の例では、防振スリ
ーブ9のより大きい剛性の半径方向R1として、後向き
2つの長手方向アーム5の間で、クロスメンバ6の近傍
に位置するのが有利である中心点Oの方へ細くなるよう
な方向が選択されている。
回する際、最初は図2に点線で示されている位置にあっ
た後部車軸4は、図2の連続線で示されている位置をと
る。すなわち、2つの長手方向アーム5およびクロスメ
ンバ6は、自動車の慣性の作用でたわみ、この作用によ
り、防振スリーブ9がない場合、後輪7が、旋回の曲率
半径が小さくなるような向きになり、それによって自動
車をオーバステアさせる。
が、矢印13で示された方向、すなわち2つの防振スリ
ーブ9の剛性が低い方の方向R2に沿って移動するので
防振スリーブ9によって防止される。この移動によっ
て、後部車軸4の変形が補償され、後輪7が自動車の長
手方向軸線Xにほぼ平行に維持される。これによって、
自動車1が、旋回時にオーバステアの挙動を示すことが
なくなる。
防振スリーブ9の外側環状補強部材8は、打抜きおよび
切断によって形作られ、対応する長手方向アーム5の垂
直なハウジング14に収容される一枚の薄板あってよ
く、補強部材8の上縁部は、たとえば、半径方向外向き
に延び、ハウジング14の周りでアーム5に当たる水平
タブ15を2つ有しているのが有利である。
6を成形してもよく、しかるべき場合に、補強部材8の
下端にも、2つのエラストマスタッドを下向きに突き出
すように成形してもよい。頂部スタッド16は、支持プ
レートなどの取付部材18と、それに当接することによ
って協働し、該取付部材18は、内側補強部材10の上
端にしっかりと固定されており、内側補強部材10と共
に自動車のボディ2に固定されるように構成されてい
る。したがって、エラストマスタッド16は、外側補強
部材の取付部材8と水平タブ15が接近する方向の、外
側補強部材8と内側補強部材10の間の垂直方向の相対
的な変位を制限する。
向アーム5の後端の下向きの移動を制限するように、自
動車のボディ2にしっかりと固定された部分と、それに
当接することによって協働する。
防振スリーブ9の内側補強部材10(軽合金の鋳物とし
て作ると有利である)は、内側補強部材10を自動車1
のボディ2に固定するためにボルトまたはその他の固定
部材が通過することができる中央穴19によって貫通さ
れた管状部品の形をしている。
つのアーム12に位置合わせされた2つのくさび形支持
ゾーン20を有しており、この支持ゾーン20は、半径
方向外向きに突き出し、下向きに中心軸線Zの方へ細く
なっている(図4および6参照)。
強部材10の外面に接合されており、かつエラストマ体
11は、図9を見るとはっきりとわかる打抜かれ切り抜
かれた薄板のリングの形の中間環状補強部材21まで半
径方向外向きに延びている。
面22および23と協働して2つの開いた窓25を形成
する外側に打ち抜かれた2つの支持ゾーン24によって
相互に連結された連続した2つの荷重支持表面22およ
び23を有している。
ゾーン24は、内側補強部材10の支持ゾーン20に向
かい合うように配置されており、各支持ゾーン24は、
対応する支持ゾーン20に平行に延び、下向き内側に細
くなっている頂部24aと、頂部24aよりも垂直に対
する角度が大きく、下向きに延び、同時に外側に大きく
広がっている底部24bとを有している。
上方向に付勢する、自動車1の重量および後部サスペン
ションによる静的の力によって、エラストマ体のアーム
11に、せん断力および/またはけん引力の代わりに予
圧縮応力が生じる。このため、特に、防振スリーブが動
的に動作している間このような予応力によってけん引応
力をなくすか、あるいは少なくとも制限することが可能
になるので、防振スリーブの寿命が延びる。
るように、エラストマ体5は、各アーム12間の中間補
強部材21の窓25に対応するように形成された2つの
穴を有している。これらの穴は、中間補強部材8を半径
方向にクランプ止めすることによって、液体が充填され
た中間補強部材21の環状荷重支持部材22、23に漏
れが起こらないように閉じられた2つの油圧チャンバA
およびBを外側補強部材8とで形成している。外側補強
部材8はまた、中間補強部材21の軸方向端部に圧着さ
れたタブ26によって、中間補強部材21に軸方向にし
っかりと固定されている。
リーブ9の弾性剛性の小さい方向R2において相互に位
置合わせされている。内側補強部材10と外側補強部材
8との間の方向R2の半径方向への移動を制限するため
に、油圧チャンバAおよびBはそれぞれ、たとえば、か
なり剛性の高いプラスチック材料で作られ、内側補強部
材10から半径方向外側に、対応する油圧チャンバAお
よびB内に突き出る隆起28に当接するインサート27
を収容しているのが有利である。
は、外側補強部材8と、第1の支持ゾーン24と呼ばれ
る、中間補強部材21の一方の支持ゾーン24の底部外
側部分に周方向に延びるエラストマビード29に形成さ
れた周方向溝との間に形成することのできる幅の狭い通
路Cを介して互いに連通している。
部材8の間の相対的な半径方向の振動運動によって、油
圧チャンバAと油圧チャンバBとの間で幅の狭い通路C
を介して液体を相互に交換することができ、液体をこの
ように相互に交換することによって、半径方向の振動運
動を従来のように減衰させることができる。
はまた、第1に油圧チャンバAと連通し、第2に油圧チ
ャネルBと連通する第1の液体ダクトDを、エラストマ
ビード29の上に位置する外側補強部材8とで形成して
いる。この第1の液体ダクトDは、補強部材8の内面か
ら漏れが起こらないように、軸線Zに平行に延びると共
に、半径方向外向きに外縁支持部まで延びる、比較的厚
さの薄いエラストマで作られた軸方向リブ30によって
閉じられている。
れ断面が比較的大きいとした場合に(実際には、幅の狭
い通路Cの流れ断面の3倍)、比較的振幅が小さく(た
とえば、1mm未満)かつ比較的周波数が高い(たとえ
ば、5Hzから50Hzの範囲)振動を一方の油圧チャ
ンバから他方の油圧チャンバに伝えることを可能にし、
それによって、このような低振幅高周波数の振動を一方
の補強部材から他方の補強部材に伝えることなしにフィ
ルタリングすることを可能にする減結合弁として働くの
に十分な可撓性を有している。
ーン24は、軸線Zに平行に延びると共に、半径方向外
向きに、外側補強部材8に漏れが起こらないように接触
する、外縁部まで延びる半径方向リブ31によって閉じ
られた第2の液体ダクトEを、外側補強部材8とで形成
している。この第2の軸線方向リブ31も、上述のリブ
30と同様にして減結合弁を形成している。
自動車の概略図である。
自動車の後部車軸の概略図である。
り付けられた図2の後部車軸の1つの長手方向アームを
示す斜視図である。
リーブの切欠図である。
スリーブのエラストマ体の斜視図である。
材の斜視図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 防振スリーブであって、長手方向に中心
軸線(Z)に沿って延びる剛性のある内側補強部材(1
0)と、少なくとも、前記内側補強部材(10)および
前記中心軸線(Z)を囲む剛性のある第1の環状補強部
材(21)と、前記内側補強部材(10)を前記第1の
環状補強部材(21)に連結する少なくとも1つのエラ
ストマ体(11)を有し、前記エラストマ体(11)は
第1の半径方向(R1)に沿って前記内側補強部材(1
0)から前記第1の環状補強部材(21)の方へ延び
る、互いに径方向に向かい合う2つのアーム(12)を
備えており、前記エラストマ体(11)は前記防振スリ
ーブが前記第1の半径方向(R1)に比較的大きい弾性
剛性を示し、前記第1の半径方向(R1)にほぼ直交す
る第2の半径方向(R2)により小さい弾性剛性を示す
ような形状になっている防振スリーブにおいて、 前記内側補強部材(10)は、前記中心軸線に平行な第
1の方向に前記中心軸線(Z)の方へ細くなるように延
びる2つのくさび形支持ゾーン(20)を、少なくとも
前記エラストマ体の前記2つのアーム(12)と位置合
わせされた状態で備えており、 前記第1の環状補強部材(21)も、前記第1の方向に
前記中心軸線(Z)の方へ細くなるくさびの形の第1お
よび第2の相補的な支持ゾーン(24)を、少なくとも
前記内側補強部材の前記2つの支持ゾーン(20)と位
置合わせされた状態で備えており、 前記エラストマ体の各アーム(12)は、前記内側補強
部材の前記支持ゾーン(20)の少なくとも一方と、前
記第1の環状補強部材の前記相補的な支持ゾーン(2
4)の一方とに結合されていることを特徴とする防振ス
リーブ。 - 【請求項2】 前記エラストマ体(11)は前記第1の
環状補強部材(21)上に過成形され、前記第1の環状
補強部材は、前記第1の環状補強部材(21)および前
記エラストマ体(11)にしっかりと固定された第2の
補強部材(8)に囲まれており、かつ第1の環状補強部
材は、液体が充填され、かつ前記エラストマ体の前記2
つのアーム(12)によって互いに分離された第1およ
び第2の油圧チャンバ(A、B)を前記エラストマ体と
で形成しており、前記第1および第2の油圧チャンバ
(A、B)は、前記第1の環状補強部材の前記第1の支
持ゾーン(24)と前記第2の補強部材(8)との間に
設けられた幅の狭い少なくとも1つの通路を(C)介し
て互いに連通している、請求項1に記載の防振スリー
ブ。 - 【請求項3】 前記第1の環状補強部材の前記第1の支
持ゾーン(24)は、前記中心軸線(Z)の周りに周方
向に延び、かつ第1に前記第1の油圧チャンバ(A)と
連通し、第2に前記第2の油圧チャンバ(B)と連通し
ている第1の液体ダクト(D)を前記第2の環状補強部
材(8)とで形成しており、前記第1の液体ダクト
(D)は、前記幅の狭い通路(C)の流れ断面よりも少
なくとも3倍大きい流れ断面を有しており、前記エラス
トマ体は、前記第1の環状補強部材の前記第1の支持ゾ
ーン(24)から前記第2の環状補強部材(9)に接触
する外縁部まで前記中心軸線(Z)に平行に半径方向に
延びている第1の軸方向リブ(30)を有しており、し
たがって、前記第1の軸線方向リブ(30)は、前記第
1の液体ダクト(D)を閉じ、かつ5Hzから50Hz
の範囲の周波数の少なくとも数回の半径方向振動に対し
て前記内側補強部材(10)と前記第1および第2の環
状補強部材(21、8)との間の結合をある程度減らす
ことを可能にするのに十分な可撓性を有している、請求
項2に記載の防振スリーブ。 - 【請求項4】 前記エラストマ体は、前記第1の環状補
強部材の前記第1の支持ゾーン(24)と前記第2の環
状補強部材(8)との間を前記周方向に延びるビード
(29)をさらに備えており、前記ビード(29)は、
前記第2の環状補強部材(8)とで前記幅の狭い通路
(C)を形成し、かつ前記第1の流体ダクト(D)の一
部を形成している、請求項3に記載の防振スリーブ。 - 【請求項5】 前記第1の環状補強部材の前記第2の支
持ゾーン(24)は、第1に前記第1の油圧チャンバ
(A)と連通し、第2に前記第2の油圧チャンバ(B)
と連通している第2の周方向液体ダクト(E)を前記第
2の環状補強部材(8)とで形成しており、前記エラス
トマ体は、前記第1の環状補強部材の前記第2の支持ゾ
ーン(24)から前記第2の環状補強部材(8)に接触
する外縁部まで前記中心軸線(Z)に平行に半径方向に
延びている第2の軸線方向リブ(31)を備えており、
前記第2の軸線方向リブ(31)は、前記第2の液体ダ
クト(E)を閉じ、かつ5Hzから50Hzの範囲の周
波数の少なくとも数回の半径方向振動に対して前記内側
補強部材(10)と前記第1および第2の環状補強部材
(21、8)との間の結合をある程度減らすことを可能
にするのに十分な可撓性を有している、請求項2から4
のいずれか1項に記載の防振スリーブ。 - 【請求項6】 前記第1の環状補強部材(21)は、そ
れぞれ前記第1および第2の油圧チャンバ(A、B)と
位置が合うように配設された2つの開口部(25)を有
する金属製リングで構成されており、これら2つの開口
部は、前記金属製リングの打抜かれた部分で構成された
前記第1および第2の支持ゾーン(24)によって互い
に分離されている、請求項2から5のいずれか1項に記
載の防振スリーブ。 - 【請求項7】 前記第1および第2の油圧チャンバ
(A、B)は、前記内側補強部材(10)と前記第1お
よび第2の環状補強部材(21、8)との間の半径方向
の移動を制限するようになっているインサート(27)
によって一部が占められている、請求項2から6のいず
れか1項に記載の防振スリーブ。 - 【請求項8】 前記内側補強部材(10)は、それぞれ
前記第1および第2の油圧チャンバ(A、B)内に配設
された前記インサート(27)に位置合わせされた、そ
れぞれ前記第1および第2のチャンバ(A,B)内へ、
外向きに突き出ている2つの隆起(28)を有してい
る、請求項7に記載の防振スリーブ。 - 【請求項9】 前記内側補強部材(10)は、前記第2
の環状補強部材(8)の少なくとも一部の上に位置する
前記中心軸線(Z)に対してほぼ半径方向に延びる剛性
のある取付部材(18)にしっかりと固定された少なく
とも1つの軸方向端部を有しており、前記取付部材(1
8)と前記第2の環状補強部材(8)の第1の端部との
間にエラストマスタッド(16)が軸方向に挿入されて
いる、請求項1から8のいずれか1項に記載の防振スリ
ーブ。 - 【請求項10】 前記第2の環状補強部材(8)の前記
第2の軸方向端部は、前記取付部材から軸方向に離れる
方向に延びるエラストマスタッド(17)を有してい
る、請求項9に記載の防振スリーブ。 - 【請求項11】 少なくとも前部車軸(3)および後部
車軸(4)によって支持されたボディ(2)を有し、前
記後部車軸(4)は、請求項1から10のいずれか1項
による少なくとも2つの防振スリーブ(9)を介して前
記ボディ(2)に連結されている自動車であって、各ス
リーブは、その中心軸線(Z)が垂直方向を向き、第1
および第2の半径方向(R1、R2)が、前記後部車軸
(4)をオーバステアさせようとする、前記後部車軸
(4)の変形を修正するような向きになっており、各防
振スリーブ(9)は、少なくとも、前記内側補強部材
(10)を前記第1の環状補強部材(21)に対して前
記第1の方向に付勢するような向きの垂直な静的圧縮荷
重を支持する自動車。
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