JP2005505733A - 振動減衰式ゴム軸受 - Google Patents

Abstract

アウタースリーブによって包囲されたインナー部分を備え、前記インナー部分と前記アウタースリーブとの間に、振動減衰のためにエラストマーリング体を設けた形式の振動減衰式ゴム軸受において、構造を単純にすると共に、大きなばね剛さスペクトルにわたって優れたすべり摩擦特性を得るために、エラストマーリング体（４）が半径方向外側でアウタースリーブ（３）の内周壁に装着されており、かつ半径方向内側では、インナー部分（１）と滑り協働してボールジョイントを形成するスリーブ状の軸受シェル（５）に装着されている。

Description

【０００１】
技術分野：
本発明は、アウタースリーブによって包囲されたインナー部分を備え、前記インナー部分と前記アウタースリーブとの間に、振動減衰のためのエラストマーリング体を設けた形式の振動減衰式ゴム軸受に関する。
【０００２】
前記形式のゴム軸受の有利な使用分野は自動車構造であり、しかもこの自動車構造において、前記構成部品は、例えば車両の支持体部分に振動減衰器を固着するために使用される。該支持体部分は、車輪支持体として、或いは後車軸リンクとして構成することができる。しかし本発明のゴム軸受の使用は、自動車構造の分野に限定されるものではない。つまり振動減衰式ゴム軸受は、例えば工作機械の構造分野、搬送機構の構造分野、或いはその他の技術分野にも使用することができる。
【０００３】
背景技術：
振動減衰式ゴム軸受を鋼製の円筒形アウタースリーブによって製作することは従来技術として周知であり、しかも該アウタースリーブ内には、同じく円筒形に成形されたエラストマーリング体が挿嵌され、該エラストマーリング体内には、同じく円筒形の鋼製インナー部分が挿嵌されている。この公知のゴム軸受は、大抵は慣用のゴムから成るエラストマーリング体によって振動減衰特性を得る。該振動減衰式ゴム軸受は、第１支持体部分と一体構成することもできるアウタースリーブを介して前記第１支持体部分と、インナー部分に固着された第２支持体部分との間に配置されている。これによって第２支持体部分に対して第１支持体部分を振動減衰式に支承することが達成される。
【０００４】
この公知のゴム軸受は成る程、その単独部品相互を内外に挿嵌する構成によって、簡便に製作しかつ組立てることが可能にはなるが、それにも拘わらず、ゴム軸受をばらばらに崩壊するのを防止するために、これら支持体部分の相対的な軸方向運動を阻止するための特別の対策を講じる必要がある。
【０００５】
また個々の構成部品を互いに固定的に結合することも周知である。この結合は、アウタースリーブ並びにインナー部分にエラストマーリング体を加硫処理することによって行われる。勿論このように構成されたゴム軸受は、第２支持体部分に対する第１支持体部分の角度ずれによって、エラストマーリング体内に極端な引張り／圧縮応力の対向領域が発生するという欠点を有している。特に引張り応力を受ける領域では、極端な場合には、エラストマーリング体内に亀裂が発生する。それというのは該エラストマーリング体の材料は、引張り応力に対しては適していないからである。同等の欠点は、このように一体構成されたゴム軸受が極端な軸方向応力を受ける場合にも生じる。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００ １１ １２４号明細書に基づいて公知になっているゴム軸受では、前挙の欠点は、インナー部分が、ボールジョイントを形成するために半径方向外向きの球面状成形部を備えていることによって防止される。この成形部は、対応成形されたアウタースリーブと協働する。アウタースリーブとインナー部分との間に、一定の壁厚を有するエラストマーリング体が配置されており、該エラストマーリング体は、インナー部分の前記球面状成形部に摺動接触している。このように構成することによって、エラストマーリング体をインナー部分とアウタースリーブとの間に固着配置した形式のゴム軸受に対比して、振動減衰式ゴム軸受の耐用寿命を著しく高めることが可能になる。ボールジョイント状の構成によって、しかもエラストマーリング体のインナー部分の摺動接触と相俟って、該エラストマーリング体は専ら圧縮応力のみを受けることになる。このことは、ゴム軸受の軸方向負荷の場合も、半径方向負荷の場合も、アウタースリーブに対するインナー部分の角度作用の場合、要するにカルダン継手状の負荷の場合も該当する。しかしながら、この公知振動減衰式ゴム軸受の欠点は、負荷方向でばね剛さを高めることが、振動減衰式ゴム軸受の構成上の構造によって制限されている点にある。このばね剛さは、比較的硬質のゴム材料の使用、エラストマーリング体の壁厚の低減、或いはゴム軸受の拡張によって得ることができる。勿論これと相俟って、インナー部分とエラストマーリング体との間で克服すべき滑り摩擦作用も同時に増大することになる。
【０００７】
発明の開示：
そこで本発明の課題は、明細書冒頭で述べた形式の振動減衰式ゴム軸受を改良して、構造を単純化すると共に、相対運動可能な構成部分間に大きなばね剛さスペクトルにわたって最適の滑り摩擦特性を実現できるようにすることである。
【０００８】
前記課題は、請求項１に発明の上位概念として特定した形式の振動減衰式ゴム軸受を出発点として、同請求項１の特徴部に記載した構成手段によって解決される。また本発明の有利な構成手段は従属請求項に記載した通りである。
【０００９】
本発明の技術思想は、エラストマーリング体が半径方向外側でアウタースリーブの内周壁に装着されており、かつ半径方向内側では、インナー部分と滑り協働してボールジョイントを形成するスリーブ状の軸受シェルに装着されている点にある。
【００１０】
本発明の解決手段によって得られる利点は特に、スリーブ状の軸受シェルとインナー部分との間に存在する優れたすべり摩擦特性が、エラストマーリング体のばね剛さの選択には無関係であることである。従って、より高いばね剛さを調整する目的でエラストマーリング体のために、より硬質のゴムを選択しても、これによってボールジョイントにおいて滑り摩擦が増大することもない。この特性は、ボールジョイント領域から振動減衰器の領域へ局所的に分割することによってスリーブ状の軸受シェルを介して得られる。本発明の振動減衰式ゴム軸受は、初剥離モーメント及び運動モーメントが著しく小さい点で優れている。これは、小さな運動振幅の場合、エラストマーリング体のゴム材料内の分子運動によって実現され、この分子運動は外力によって殆ど影響を受けることがない。ボールジョイントを間挿したインナー部分とアウター部分との協働作用によって、ゴム軸受の軸方向離脱移動が効果的に防止される。
【００１１】
エラストマーリング体は、隣接した構成部分に、つまり一側においてはアウタースリーブに、かつ他側においては軸受シェルに加硫処理、接着処理又はその他の適当な方式で材料接続式に接合されているのが有利である。この一体的な構成部分は、ゴム金属部品として簡単に製作することもできる。アウタースリーブ又は軸受シェル並びにインナー部分は、有利にはプラスチック、軽金属又は鋼から成っている。特にスリーブ状の軸受シェルは（その比較的複雑な形状付与の故に、かつ優れた滑り摩擦特性を得るために）射出成形法でプラスチックから製作することができる。
【００１２】
例えば車両の第１の支持体部分における固定は、アウタースリーブを介して、前記第１の支持体部分の対応切欠き部内への圧入、貼込み、螺入又は締込み等によって行うことができる。又それ以外に、本発明のゴム軸受のアウタースリーブを、第１の支持体部分の構成部分として該支持体部分と一体的に構成することも可能である。この変化実施形態は、第１の支持体部分が油圧式吸振器などである場合に特に適している。
【００１３】
ゴム軸受のインナー部分は、管状に構成されており、かつ半径方向外面に、ボールジョイントの球面状成形部を有し、該球面状成形部が、第２の支持体部分、例えば車台のラテラルリンク、に固定するためのねじを受容するために、対応成形された軸受シェルと協働するようにするのが有利である。
【００１４】
本発明を改善する更なる構成手段によれば、インナー部分の球面状成形部と、隣接した管区分（との間の両側の移行域に、閉じ込められたゴム軸受域を封止するために夫々１つのパッキンリングが設けられている。この単純な手段は、ゴム軸受領域内への汚染ダストの侵入を防止する。両パッキンリングは、インナー部分側又は軸受シェル側の対応配設された周溝内に位置固定される。付加的な封止手段として、ゴム軸受の両端面側でも、インナー部分と軸受シェルとの間に夫々１つ配置されたベローズを設けることも可能である。それ以外にベローズを、インナー部分とアウタースリーブとの間に配置して、該ベローズによってエラストマーリング体の領域を一緒にカバーするようにすることも可能である。
【００１５】
本発明のゴム軸受の組付けを改善する更なる構成手段によれば、インナー部分に対応した軸受シェルが軸方向に分割構成されており、従ってインナースリーブベース部分がインナースリーブカバー部分と接合可能である。この接合は、分解を可能にするために、螺合継手又はスナップ継手を介して着脱可能に行われるのが有利である。しかしインナー部分の組付け後に、殊に接着継手又は溶接継手を介してインナースリーブベース部分をインナースリーブカバー部分と分離不能に結合することも考えられる。
【００１６】
発明を実施するための最良の形態：
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００１７】
図１に示したゴム軸受はインナー部分１を有し、該インナー部分は、共軸の貫通孔２の全体にわたって、図１では図示を省いた第１の支持体部分に螺合継手を介して固着されている。剛性材料から成るアウタースリーブ３は、図１では同じく図示を省いた第２の支持体部分と協働する。インナー部分１が鋼製であるのに対して、アウタースリーブ３はプラスチックから成っている。インナー部分１とアウタースリーブ３との間には、振動を減衰するためにエラストマーリング体４が配置されている。該エラストマーリング体４は、半径方向外側でアウタースリーブ３の内周壁に沿って直接接着成形されており、かつ半径方向内側ではスリーブ状の軸受シェル５に接着成形されている。従ってアウタースリーブ３は、エラストマーリング体４と内位の軸受シェル５と共に１つの一体的な構成部品を形成している。スリーブ状の軸受シェル５は半径方向内側に凹設部を有し、該凹設部は、インナー部分１の半径方向外側に対応成形された球面状成形部６に滑り可能に当接して、１つのボールジョイントを形成している。インナー部分１の上に組付けるために、対応した軸受シェル５は軸方向に分割構成され、かつインナースリーブベース部分７を有しており、該インナースリーブベース部分は、超音波溶接によってインナースリーブカバー部分８と接合されている。図２に基づいて一層良く判るように、ゴム軸受領域を封止するために、インナー部分１の球面状成形部６と隣接した管区分９ａ，９ｂとの間の両側の移行域に夫々１つのパッキンリング１０ａ，１０ｂが設けられており、各パッキンリングは、インナー部分１の側に対応成形された周溝内に配置されている。付加的な封止手段として、ゴム軸受の両端面１１ａ，１１ｂは、インナー部分１と軸受シェル５との間に固定されたベローズ（図示せず）を装備することもできる。
【００１８】
リブ付きのカラー縁部１２が、インナー部分１と軸受シェル５との間に弾性的な制限ストッパを形成している。本発明の振動減衰式ゴム軸受は、エラストマーリング体４に対して作用する圧縮負荷に基づく半径方向負荷の場合に特にその振動減衰特性を発揮する。軸方向負荷の場合、ボールジョイントの故にアウタースリーブ３からのインナー部分１の離脱が回避される。ボールジョイントは、軸受シェル５の終端区分によって規定された限度範囲内で、アウタースリーブ３に対するインナー部分１の角度変位を可能にする。ボールジョイントの故に本発明のゴム軸受は、アウタースリーブに対するインナー部分の支障のない回動運動を可能にする。前記の自由度を備えた振動減衰式ゴム軸受は、エラストマーリング体の材料を適当に選定することによって、互いに相対運動可能な構成部品間の優れた滑り摩擦特性と共に、大きなばね剛さスペクトルを保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の振動減衰式ゴム軸受の原理的な部分縦断面図である。
【図２】
本発明の振動減衰式ゴム軸受の詳細縦断面図である。
【符号の説明】
１ インナー部分、 ２ 貫通孔、 ３ アウタースリーブ、 ４ エラストマーリング体、 ５ 軸受シェル、 ６ 球面状成形部、 ７ インナースリーブベース部分、 ８ インナースリーブカバー部分、 ９ａ，９ｂ 管区分、 １０ａ，１０ｂ パッキンリング、 １１ａ，１１ｂ 端面、 １２ カラー縁部

Claims (10)

1. アウタースリーブ（３）によって包囲されたインナー部分（１）を備え、前記インナー部分（１）と前記アウタースリーブ（３）との間に、振動減衰のためにエラストマーリング体（４）を設けた形式の、車両の支持体部分に特に振動減衰器を固定するための、振動減衰式ゴム軸受において、エラストマーリング体（４）が半径方向外側でアウタースリーブ（３）の内周壁に装着されており、かつ半径方向内側では、インナー部分（１）と滑り協働してボールジョイントを形成するスリーブ状の軸受シェル（５）に装着されていることを特徴とする、振動減衰式ゴム軸受。
2. エラストマーリング体（４）が一側においてはアウタースリーブ（３）に、かつ他側においては軸受シェル（５）に加硫処理又は接着処理により接着されて１つの一体的な構成部品を形成している、請求項１記載の振動減衰式ゴム軸受。
3. 第１の支持体部分における固定がアウタースリーブ（３）を介して、前記第１の支持体部分の対応切欠き部への圧入、貼込み、螺入又は締込みによって行われる、請求項１又は２記載の振動減衰式ゴム軸受。
4. アウタースリーブ（３）が第１の支持体部分の構成部分であり、かつ該支持体部分と一体に構成されている、請求項１又は２記載の振動減衰式ゴム軸受。
5. インナー部分（１）が、第２の支持体部分に固定するためのねじを受容するために、半径方向外面に球面状成形部（６）を有するように実質的に管状に形成されており、しかも対応成形された軸受シェル（５）と相俟ってボールジョイントを形成している、請求項１から４までのいずれか１項記載の振動減衰式ゴム軸受。
6. インナー部分（１）の球面状成形部（６）と、実質的に均等壁厚の隣接した管区分（９ａ，９ｂ）との間の両側の移行域に、閉じ込められたゴム軸受域を封止するために夫々１つのパッキンリング（１０ａ，１０ｂ）が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の振動減衰式ゴム軸受。
7. 両端面（１１ａ，１１ｂ）の側でゴム軸受域を封止するために、インナー部分（１）と軸受シェル（５）又はアウタースリーブ（３）との間に夫々１つ配置されたベローズが設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の振動減衰式ゴム軸受。
8. インナー部分（１）の外周に組付けるために、対応した軸受シェル（５）が軸方向に分割構成されており、しかもインナースリーブベース部分（７）がインナースリーブカバー部分（８）と接合可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載の振動減衰式ゴム軸受。
9. 接合が、螺合継手又はスナップ継手を介して着脱可能に、或いは接着継手又は溶接継手を介して分離不能に行われる、請求項８記載の振動減衰式ゴム軸受。
10. インナー部分（１）、該インナー部分に対応した軸受シェル（５）及び／又はアウタースリーブ（３）が、プラスチック、軽金属又は鋼から製作されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の振動減衰式ゴム軸受。