JP2003515712A - 油圧式ダンプ弾性ベアリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、自由に変位可能な要素（１５，２１５）を用いて振幅が小さい振動を油圧減衰および遮断する空気圧調節式弾性ベアリングに関する。このベアリングは、自由に変位可能な要素が制御チャンバに対して変形可能または変位可能な壁を形成するように、この要素の下に設けられた小型構造をもつ空気圧作動式制御チャンバ（１９，２１９）を用いて係合可能である。補償調整の代わりに、この制御チャンバにおいて、３つの可能な空気圧決定された制御状態の１つにシフトされることが好ましい。この状態は、「開」、「閉」、「加圧」である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１の前文による油圧式ダンプ弾性ベアリングに関する。 振動を遮断するための遊動片を備えるこのようなベアリングが、さまざまな実
施形態の多数の開示の従来技術において公知のものである。このようなベアリン
グにある遊動片は、ディスクまたは環状ディスクであってよい。実際、振動性、
特に、主表面に対して軸方向に振動性のものであり、隙間を設けて遊動片を包囲
する安全装置、いわゆるキャビティに制止され、さまざまな方法で構成されたキ
ャビティまたはディスク状の材料に遊動片が緩く設けられている。固定されず、
つまりキャビティに緩く挿入されている金属またはゴム部品を用いる代わりに、
遊動片としてエラストマーダイアフラムを使用することも一般的である。このよ
うなダイアフラムは、薄く、部分的に補強され、振動性のものである。しかしな
がら、従来技術によると、この遊動片は、前述した種類のキャビティに設けられ
、遮断される振動の小さい振幅とその経路の長さに対応する一定の変形経路まで
、このような遮断ダイアフラムの振動を制限する。したがって、以下の記載で使
用する「遊動片」という用語は、経路制限キャビティに固定されない遮断要素の
他に、前述した種類の遮断ダイアフラムも含む。

【０００２】 さらに、自動車工学の分野では、使用分野を広げ、油圧ベアリングの遮断また
は非遮断の快適さを高めるための多くの手段が知られており、これらの手段は、
減衰流体に作用することにより、ベアリングの特性を変更する。しかしながら、
これらの手段は、ほとんどが、流動的、油圧的、形態振動的、機械的または空気
圧的な調整および補償力により減衰流体に影響を及ぼす装置である。

【０００３】 この文脈において、油圧ベアリングの使用中、すなわち、油圧ベアリングの動
的負荷中、ベアリング内に導入される望ましくない振動を空気圧補償により減衰
または吸収することにより、効果的に油圧ベアリングの特性を変更するための提
案が以前から知られている。近年、これは、補償チャンバの境界となる補償ダイ
アフラムの外側に空気圧的に作用することにより達成されてきた。ダイアフラム
は、通常、減衰性能および油圧ベアリングの特徴には影響を及ぼさない。したが
って、ばねのような本来の目的地とは反対に、補償ダイアフラムは、ベアリング
の特性を著しく修正するベアリングの構成部品に改造される。例えば、望ましく
ない振幅が大きい振動の場合、これはばねを強化させ、望ましくない振幅が小さ
い振動の場合、ばねの特性曲線を平らにする。このような空力効果は、例えば、
ドイツ特許出願公開第３２１０７３１号から知られているように、補償手段によ
り実現可能であるが、欧州特許出願公開第８５１１４６号に開示されているよう
に、降下調整を使用することも可能である。

【０００４】 しかしながら、公知の空気圧制御式油圧ベアリングは、その機能的な能力にか
かわらず高価な製品である。これらには、複雑な実時間制御システムが必要とな
る。さらに、比較的大きな表面積をもつ補償ダイアフラムに必要な力を発生させ
るために、空気圧縮機、バッファタンクおよび切換システムを、ベアリングの制
限空間に統合させることができないため、制御される油圧ベアリングの外側にこ
れらの手段を設けなければならないような寸法のものにする必要がある。

【０００５】 上述した従来技術から、本発明の目的は、サイズ、コスト、パワーの面で実用
的であり、空気消費を削減でき、効率的に影響を与え得るばね特性を与える油圧
ベアリング、特に自動車工学用パワーユニットベアリングを提供することである
。

【０００６】 本発明は、請求項１の特徴を提供する弾性ベアリングによりこの問題を解消す
る。

【０００７】 本発明の主要な特徴は、従来の方法で構成された油圧ベアリングの空気圧切換
が、補償ダイアフラムに作用するのではなく、遮断要素、特に遮断ダイアフラム
、すなわち遊動片に作用することにより達成されることである。これにより、特
に、空気圧構成部品の必要とされるサイズに対して、必要とされる空気消費を削
減され最小限に抑えることができる。

【０００８】 一実施形態によれば、本発明のこの基本的な概念はさらに発展され、補償制御
を用いる代わりに、油圧ベアリングの減衰機能を「滑」、「中」、「硬」に設定
するために、ベアリングの３つの異なる動作状態を調節可能に設定することによ
り、制御に代わるさらにより単純かつ実用的な手段が与えられる。一般的に、３
つの調節可能な減衰状態は、自動車のコンソールでドライバにより予め決められ
れば十分である。自動車にセンサ技術が装備されている場合、本発明による油圧
ベアリングの３つの状態は、自動車のコントローラのプロセスを読出値の結果に
より空気圧的に切換可能である。切換媒体として空気が用いられる場合、概念的
な観点において、固有の帯域幅と、実時間補償を行い複雑な制御技術を不要にす
る動力をもつ３つの減衰状態が与えられる。

【０００９】 本発明のさらなる実施形態は、従属の請求項の目的である。 本発明は、例示的実施形態により図面を参照して以下に明らかになるであろう
。

【００１０】 図１に、本発明による油圧ベアリングの第１の実施形態の軸断面図が示されて
いる。本願明細書に提示されているパワーユニットベアリングは、自動車での使
用目的で設計されている。ベアリングは、本質的に、パワーユニットを接続する
ためにねじ付き接続ボルト３を保持する負荷接続部品２を支持する円錐形の環状
支持ばね１を備える。支持ばね１は、カップ状のシャシ接続部品４上に間接的に
支持される。負荷接続部品４と、支持ばね１のシャシ側の縁との間に、共通する
分離ディスクが挿入される。分離ディスク５と支持ばね１との間に、油圧減衰流
体で充填された作動チャンバが規定される。この作動チャンバ６は、通常、分離
ディスクの一部であるスロットルチャネル７を介して補償チャンバ８に接続され
る。補償チャンバ８は、分離ディスク５のシャシ側の表面と補償ダイアフラム９
との間に気密および流密に形成される。このダイアフラム９は、弾性的かつ本質
的に無抵抗に変形可能なものである。支持ばね１が変形すると、油圧減衰流体は
、作動チャンバ６からスロットルチャンバ７を介して補償チャンバ８内に吐出さ
れ、補償ダイアフラムは、カップ状のシャシ接続部品４に設けられる空きスペー
ス１０内に無抵抗に変形される。

【００１１】 支持ばね１のシャシ側の縁と、分離ディスク７の負荷側の表面との間で、環状
キャビティ１１が固定される。このキャビティは、本質的に、外周に延びキャビ
ティを固定する外縁の環状部分からなる。この環状部分は、実際の遊動片キャビ
ティ１３である中央環状かつドーム状の部分を支持する星形ジョイント１２を与
える。遊動片キャビティは、起伏プライ１４の外周にそのシャシ側の環状リムで
気密かつ流密に固定される。これにより、起伏プライの中央位置に支持されたエ
ラストマー遊動片１５と遊動片キャビティ１３との間に遮断チャンバ１６を規定
する。遊動片キャビティ１３は、通路１７により作動チャンバ６の減衰流体と油
圧的に流通状態である。遊動片と環状の起伏プライは、分離ディスク５に設けら
れた中央レセス１８に位置する。

【００１２】 図１に示されているように、ドーム型の構造をもつ遊動片キャビティ１３のシ
ャシ側の表面と、その表面と面する遊動片１５の表面は、互いに相補的な寸法お
よび構造をもつものである。したがって、遮断チャンバ１６と作動チャンバ６の
減衰流体をつなぐ通路は、遊動片キャビティ１３のドーム内およびそれに対して
遊動片１５をリフトして押圧することにより流密かつ気密に閉鎖可能である。

【００１３】 さらに、分離ディスク５にある中央レセス１８は、遊動片１９のシャシ側の下
面と起伏プライ１４との間に制御チャンバ１９を規定するカップ状の構造をもつ
。遊動片は、起伏プライにより軸方向に可動である。遊動片は、制御チャンバ１
９の内外へ移動可能である。このような軸運動は、減衰流体により導入された振
動の影響下の振動運動か、または空気圧接続２０により接続された空気圧装置２
１により制御チャンバ１９に発生する空気圧により生じる運動のいずれかである
。図１に示されているように、空気圧装置は、ベアリング、特にカップ状のシャ
シ接続部品４に統合されているだけでなく、外側の換気装置と接続された補償ダ
イアフラム９により必要とされる必要な拡張空間１０を与える。

【００１４】 このように構成されたベアリングは、環状ケース２２に固定される。図１に、
ベアリングのケース２２のシャシ側のリム２３が、ベアリングを予め組み立てた
状態で示されている。油圧ベアリングを最終的に組み立てた後、ケース２２のシ
ャシ側のリム２３は、シャシ接続部品４に形成された外側フランジ２下で半径方
向内側にクリンプされる。

【００１５】 図３に、空気圧装置２２の詳細なブロック図が示されている。 図３によれば、空気圧装置２１は、２つの部品、すなわち入口部品２６を備え
る圧縮機と、導管２８を介して３／２ポート方向制御弁２９に接続された圧力部
品２７からなる。可動部分、すなわち起伏プライ１８により支持されている遊動
片１５を備える接続２１により制御チャンバ１９の部品２０に、出口部品３０が
接続される。図１による実施形態と組み合わせて、遮断チャンバ１６を詳細に記
載した。遮断チャンバ１６は、制御チャンバ１９の反対側にあるように略図的に
輪郭を描いて示されている。

【００１６】 ３／２ポート方向制御弁は、出口３０で３つの切換状態を与えるようにされる
。これらの状態は、「開」、「閉」、「加圧」である。図３の略図的ブロック図
では、「開」状態にある３／２ポート方向制御弁２９が示されている。

【００１７】 この「開」状態において、弁部品３０は、周囲大気と自由に流通する。したが
って、弁は開かれ、圧縮機２５は不作動状態に切り換えられる。適切には、圧縮
機はオフに切り換えられる。したがって、制御チャンバ１９は、少なくとも遊動
片１５が自由に変位可能である間は大気圧下に置かれる。

【００１８】 「閉」状態では、ポンプは依然として不作動である。しかしながら、大気との
接続が閉じられる。制御チャンバにある空気量は閉鎖される。したがって、制御
チャンバにおける遊動片１５の振動は、振動の位相に応じて、低い過小圧力また
は低い過大圧力を発生する。これは、制御方法において、遊動片の可動性、ひい
ては適度に補強されているため油圧ベアリング全体の特性に影響を及ぼす。

【００１９】 最後に、「加圧」状態では、圧縮機２５は作動状態、すなわちオンに切り換え
られ、導管２８により３／２ポート方向制御弁に接続される。この弁接続は、出
口３０と流通する。大気への通路は閉じられる。

【００２０】 この切換状態において、制御チャンバ１９は、圧縮機２５により加えられる過
大圧力下に空気圧的に置かれる。この代わりとして、制御チャンバ１９は、所定
の値として圧縮機により加えられる過大圧力を用いることにより、弁により調整
されるオフセット圧力下に置かれる。自動車の一般的なパワーユニットベアリン
グの空気圧切換では、固定オフセット圧力は、約数百ミリバール、特に約５００
ミリバールのものである。これらの状況下で、遮断遊動片の可動性は、「閉」の
切換状態に対して油圧ベアリングを再度本質的に補強することがさらに妨げられ
るか、または制限される。

【００２１】 小さな制御チャンバ１９にある遮断遊動片１５に空気圧的に作用する単純な圧
縮機２５と単純な３／２ポート方向制御弁２９を用いることにより、つまりは弁
を単純に切り換えることにより、３つの異なる空気圧切換状態の１つが選択可能
となる。これらの状態は、「滑」、「中」、「硬」である。このような状態の設
定は、高いコストをかけずに、さらには低級シリーズで生産された低級車に対し
ても実現可能である。実際、このようなばねの３つの規定された状態の設定は、
空気圧または油圧の種類の高価で複雑かつ効率的でない実時間調整と比較すると
、ドライバにとってはより快適なものである。

【００２２】 基本的には、油圧ベアリングの現在の切換状態から別の状態への切換を、自動
車の計器盤で行うことができるため、ドライバは、適切または快適であると思う
各自の基準に応じて自動車の性能および道路での調子を調節できる。しかしなが
ら、この調節は、今日では最も単純な自動車でも一般的なものである搭載設備に
より、例えば、設定値としてエンジン速度を用いることにより自動的に行われて
もよい。

【００２３】 図２において、本発明による特徴を備える油圧ベアリングの第２の実施形態の
一部が示されている。図１に示されているベアリングとは異なり、図２にある遊
動片２１５は、中央のディスクとして設けられておらず、環状遊動片キャビティ
２１６に形成された環状ディスクとして設けられている。したがって、遊動片は
、外周に延びる環状起伏プライに接続されていない。遊動片は、内側に半径方向
に設けられた起伏プライ２１４'と、外側に半径方向に設けられた起伏プライ２
１４とに接続される。さらに、図２によると、カップ形の円筒状制御チャンバ１
９は、環状制御チャンバ２１９の形をした構造をもつ。図１に示されて油圧ベア
リングに統合された空気圧装置２１とは異なり、図２による空気圧装置は、油圧
ベアリングの内側空間の外側に設けられている。これは、図２に示されていない
。したがって、空気圧装置は、油圧ベアリングから完全に分離されるか、外部に
取り付けられる。導管２２０が使用される場合、図２に示される実施形態の制御
チャンバ２１９もまた、図１による実施形態に関して記載したものと基本的に同
じ方法で上述した「開」、「閉」、「加圧」の３つの状態の１つに切換可能であ
る。最後に、本発明による特徴を備える基本的な要素を説明することにより、図
２に示す油圧ベアリングの実施形態は、ねじ付きボルト４３（図１）ではなく、
フランジ接続部品２４３によりシャシに固定されるシャシ固定部品２０４を特徴
とする。したがって、分離ディスク２０５は、固定されるのではなく、直接シャ
シ接続部品２０４にある。

【００２４】 図２に示す本発明による油圧ベアリングの実施形態の利点は、組み立てが極め
て少ないことである。さらに、同時に空気圧調節可能な油圧ベアリングを提供す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による油圧ベアリングの第１の実施形態の軸断面図である。

【図２】 本発明による油圧ベアリングの第２の実施形態である。

【図３】 本発明による空気圧油圧ベアリングの構成部品のブロック図である。

【手続補正書】特許協力条約第１９条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年６月１日（２００１．６．１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルマン，ヴァルデマール ドイツ、63637 レットゲンブルン、ベル リナーシュトラーセ ５ (72)発明者 グリューニク，ヴォルケル ドイツ、04600 アルテンブルク、オット ー−ディス−シュトラーセ 26 Ｆターム(参考） 3J047 AA15 AB02 AB04 CA15 FA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧式ダンパーを持つ弾性マウント、とくにパワーユニット
   ・マウントにおいて、すなわちベアリング接続ピースを支持し、直接または間接
   にスラスト・ベアリング接続ピース上に支持されている円錐形リング状の支持ス
   プリングと、油圧ダンパー液を満たした油圧作動チャンバを支持スプリングとの
   間で限定する間仕切りディスクと、作動チャンバの向かい側で作動チャンバと弾
   性的に容易に変形可能な補償ダイアフラムおよび間仕切りディスクの間で限定さ
   れている補償チャンバを結ぶオリフィス通路と、振幅の小さい振動を遮断するた
   め、間仕切りディスクに対し垂直に運動可能な状態で１つのケージに収められて
   いる遊動片と、マウント各部品を軸方向の順序にフルード・タイトにかつ機械的
   に固定して連結するマウント・ハウジングとを持つ上記の弾性マウントにおいて
   、ディスク状の遊動片（１５、２１５）、すなわちその周縁がひだ目（１４、２
   １４、２１４′）を介して間仕切りディスク（５）に保持され、その作動チャン
   バ側表面でダンパー液とコミュニケートし、他方ではその反対側表面が、作動チ
   ャンバ（６）からも補償チャンバ（８）からも気密に分離されかつ空気圧力を加
   えることのできる制御チャンバ（１９、２１９）を形成する前記の遊動片を特徴
   とする上記の弾性マウント。
2. 【請求項２】 コンプレッサー（２５）と、制御チャンバ（１９、２１９）
   を「通気」、「閉」、「加圧」の３つの状態それぞれにスイッチするための３／
   ２ポート方向制御弁（２９）との組合せを特徴とする、請求項１に記載のマウン
   ト。
3. 【請求項３】 遊動片ケージ（１１、１３、２１３）、すなわち遊動片（１
   ５、２１５）のひだ（１４、２１４、２１４′）を、その周縁を切れ目なく一周
   する線で、気密かつフルード・タイトに挟み込み、そのようにして遊動片ととも
   に遮断チャンバ（１６、２１６）を形成し、この遮断チャンバは、遊動片ケージ
   のベアリング側の壁に形成されている通過路（１７、２１７）を経由してのみ、
   作動チャンバ（６）のダンパー液とコミュニケートする、このような上記遊動片
   ケージを特徴とする、請求項１または２に記載のマウント。
4. 【請求項４】 遊動片（１５、２１５）の遮断チャンバ側のエラストマー表
   面、すなわちケージ（１３、２１３）の遮断チャンバ側表面を補完して、遊動片
   がスイッチ状態「加圧」においてはケージ壁に動かず密着するように、そして遮
   断チャンバ（１６、２１６）は作動チャンバに対して気密かつフルード・タイト
   にシールされるように設計されている上記エラストマー表面を特徴とする、請求
   項３に記載のマウント。
5. 【請求項５】 ハウジング底部にコンプレッサー（２５）と３／２ポート方
   向制御弁（２９）を内蔵するという方法によるスラスト・ベアリング接続ピース
   （４）のカップ状構造を特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載
   のマウント。