JP2011220531A

JP2011220531A - 制御可能な液圧振動減衰支持装置

Info

Publication number: JP2011220531A
Application number: JP2011155645A
Authority: JP
Inventors: Jean-Pierre Bretaudeau; ブレトドージャン−ピエール; Sylvain Durand; デュランシルバン; Jean-Luc Gastineau; ギャスティノージャン−リュック; Pascal Petit; プティパスカル
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 2004-07-07
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2011-11-04
Also published as: US20060006593A1; EP1614931B1; EP1614931A2; ES2371855T3; JP2006022960A; FR2872878B1; EP1614931A3; US7448605B2; FR2872878A1; JP4920919B2

Abstract

【課題】制御可能な液圧振動減衰支持装置。
【解決手段】制御可能な液圧振動減衰支持装置は、作動流体チャンバＡを画定しているエラストマ筐体４によって相互に連結した二つの強度部材２、３と、狭い通路Ｄを経由して作動チャンバと連通している補助流体チャンバＥと、可動壁６ａによって補助チャンバから分離された空気チャンバＰと、空気チャンバを大気と連通するために電気的に作動可能な、空気との連通を確立するための電気制御式換気装置２４と、空気チャンバから大気に向かって空気を放出するだけを可能にする逆止弁と、を包含している。
【選択図】図１

Description

本発明は、制御可能な液圧振動減衰支持装置に関する。

より具体的には、本発明は、振動減衰の目的のために第一と第二の剛体要素の間に挿入されるようになっている制御可能な液圧振動減衰支持装置に関していて、上述の振動減衰支持装置は、以下のものを包含する。
- 共に接続されるべき、二つの剛体要素に留めるのに役に立つ、第一と第二の強度部材、
- 二つの強度部材を一体に接続し、かつ少なくとも液体で満たされた作動チャンバの一部分を画定するエラストマ筐体、
- 第一の狭い通路を経由して作動チャンバと連通している、液体で満たされた補助チャンバ、
- 可動壁によって補助チャンバから分離する空気チャンバ、
- 通常は空気を、空気チャンバから大気に向かってのみ流出し、大気から空気チャンバに流入させない逆止弁を経由して、空気チャンバを大気と連通するために、電気的に作動させることが出来る、空気との接続を確立するための電気制御式換気装置。

特許文献１は、同型の振動減衰支持装置について述べている。

米国特許第５３８６９７７号明細書

本発明の具体的な目標は、上に述べたタイプの振動減衰支持装置を、その有効性を向上するために改善することである。

この目的のために、本発明に従って、当該タイプの振動減衰支持装置は、弁座と空気チャンバの内部表面との間に、0.3cm³より小さい死空間を画定されていることに特徴付けられる。

これらの設備によって、本発明の振動減衰支持装置は、優れた作動性能を提供する。

本発明の振動減衰支持装置の様々な実施形態において、次の設備の一つ又はそれ以上を使用することが、随意に可能である。
- 逆止弁は、弁座に弾力的に押し付けられる弁部材を包含し、換気装置は、弁部材を弁座から離すように動かすために、適切な電気式アクチュエータ装置を包含する。
- 電気式アクチュエータ装置は、誘導によって磁界を発生するようになっていて、弁部材は、上述の磁界の作用で動くようになっている金属部分を包含する。
- 電気式アクチュエータ装置は、中央通路を取り囲むソレノイドを包含していて、弁部材は、上述の中央通路で滑動するために装着された金属芯を包含する。
- 換気装置は、弁部材とは無関係に、周囲の空気への通路を選択的に開閉するようになっている電磁弁を包含する。
- 空気チャンバは、１番目に上述の可動壁によって、二番目に内部表面を有する堅固な外部壁によって画定されていて、逆止弁は、弁座に弾力的に押し付けられる弁部材を包含していて、弁座は、上述の外部壁の内部表面の近傍で、上述の空気チャンバの外部壁に形成される。
- 可動壁は、エラストマのダイアフラムである。
- 振動減衰支持装置は、第二の狭い通路を経由して作動チャンバと連通する、液体で満たされた補償チャンバをさらに包含する。
- 補償チャンバは、作動チャンバと補償チャンバにそれぞれに連通する、二つの面を有する仕切り弁を備えた堅固な隔壁によって、作動チャンバから分離されていて、上述の仕切り弁は、上述の作動チャンバと上述の補償チャンバとの間で、制限された振幅で振動するようになっている。
- 第一の狭い通路は、20Hzから80Hzの範囲にある共振周波数を有する。

本発明のその他の特徴と利点は、限定しない例として、また添付の図面に関して与えられる、次の二つの実施形態の記述から明確になる。

図１は、本発明の振動減衰支持装置の、第一実施形態の軸方向断面図である。図２は、本発明の振動減衰支持装置の、第二実施形態の軸方向断面図である。

様々な図面において、同一符号が、同一の又は同類の要素を示す。

図１は、制御可能な液圧振動減衰支持装置１を示していて、以下を包含する。
- 例えば車のエンジンに留めるものとして役に立つ、例えば金属ベースの形態の、第一の堅固な強度部材２、
- 例えば車の本体に留めるものとして役に立つ、例えば折り曲げた、及び切り抜いた金属薄板から作られた環状強度部材の、第二の堅固な強度部材３、
- 詳細には、車のエンジンの重量による静荷重に堪えることと、第一と第二の堅固な強度部材２、３を相互に連結することとが出来るエラストマ筐体４であって、上述のエラストマ筐体が、ベル形状、例えば第一の強度部材２に固着され、オーバーモールドされた最上部４ａと第二の強度部材３にオーバーモールドされて固着された環状基盤４ｂとの間の軸、例えば垂直軸Ｚに、軸方向に沿って拡張するベル形状であることが、可能であるエラストマ筐体４、
- 第二の強度部材３に固定されていて、エラストマ筐体の基盤４ｂに、リークタイトで利用されていて、エラストマ筐体と共に、液体で満たされた作動液体チャンバＡを画定する、堅固な隔壁５、
- 作動チャンバＡと反対側の、隔壁５に対してリークタイトになっている可撓性のエラストマのダイアフラム６であって、上述の隔壁５と共に、狭い通路Ｃを経由して作動チャンバＡと連通する補償液体チャンバＢを画定する、可撓性のエラストマのダイアフラム６。

振動減衰支持装置１は、別の狭い通路Ｄを経由して作動チャンバＡと連通する補助液体チャンバＥを、さらに包含する。上述の補助液体チャンバＥは、（詳細には、ピストン又は可撓性ダイアフラムの形状、又はそのほかのある形状の、）どのような公知の形状でもよいが、しかし、ここで考えられた例においては、上で述べられたダイアフラム６のポウチ６ａによって形成されていて、可動壁によって空気チャンバＰから分離されている。

図１で示された例において、液圧振動減衰支持装置１は、下部でダイアフラム６を覆っている、例えば成形したプラスチック材料で作られた覆い７をさらに包含する。覆いは、既存の方法でダイアフラム６の外周部に留められてもよくて、上述の覆いは、例えば上述の第二の強度部材に留められた、端を曲げた金属の輪８によって、エラストマ筐体４の反対側の隔壁５を締め付ける。輪８は、第一の強度部材２が、第二の強度部材３に対して動くことが可能な範囲を制限するようになっているリミタキャップ９に巻くことも出来る。

覆い７は、隔壁５に向かって開口していて、上述の隔壁５とリークタイトで接触しているダイアフラム６を締め付ける、二つのカップ１０、１１を、内部に形成することが出来る。詳細には、カップ１１の壁１２は、以下のポウチで、ダイアフラム６を細別するライン６ｂ上の隔壁５に対して、ダイアフラム６を締め付ける。
- 一番目に、補助チャンバＥを画定する、上に述べたダイアフラムのポウチ６ａ
- 二番目に、補償チャンバＢを画定する、ダイアフラムのポウチ６ｃ

ダイアフラムのポウチ６ａによって、内部で画定されていることに加えて、空気チャンバＰは、カップ１１の壁１２の内部表面１３によって内部で画定されて、上述の空気チャンバは、カップ１１の上述の壁１２を介して備えられた穴１４を経由して大気と連通する。例えば、上述の穴は、覆い７を介して、備えられた換気通路１５と連通していてもよい。

穴１４は、通常の運転条件下で（すなわち、強制開放では無い場合に）、空気を、大気に向かって空気チャンバＰから流出させて、大気から空気チャンバに流入させないようにするようになっている逆止弁１６を経由して換気通路１５と連通している。逆止弁１６は、弁座１９に適用されるように、スプリング１８によって弾性的に圧迫される弁部材１７を有してもよい。ここで考慮された例において、弁座１９は、上述のカップの、内部表面１３の近傍に、カップ１１の壁で形成されていて、上述の弁座は、穴１４を取り囲み、空気チャンバＰと対面していない肩部によって形成される。内部表面１３と弁座１９との間の穴１４の内側に画定される死空間は、最小化される。上述の死空間は、都合よく、0cm³から0.3cm³の範囲にある。

例えば弁部材１７は、
- 一番目に、弁座１９で、リークタイトとなるように、締め付けられるようになっているプラスチック材やその様なものから作られた前部２０によって、
- 二番目に、好ましくは、強磁性体材料から作られた金属芯２１によって、
構成されてもよい。

芯２１は、覆い７に備えられた導管２２の中で滑動するために装着されて、上述の導管２２は、スプリング１８を受容して、スプリング１８が支持される金属又はその他の受面２３によって、外部に向かって部分的に閉じられる。導管２２の周囲に、ソレノイド２４が、覆い７のプラスチック材料の中に埋め込まれてもよい。ソレノイド２４は、コネクタ２５を経由して、回路基板上のコンピュータ３６（CALC.）のような、自動車に付属する外部の制御手段によって、電気的に動力を供給されてもよい。ソレノイド２４を介して電流が流れる場合、上述のソレノイドは、弁部材１７の金属芯２１を弁座１９から離すように動かす磁界を発生して、その結果、大気と空気チャンバを連通する。

加えて、図１に示された例において、堅固な隔壁５は、複合板の形態であり、以下のものを包含する。
- それぞれの格子２８、２９の、その一つが作動チャンバＡと連通し、その他が補償チャンバＢと連通する格子を備えた、二枚の穿孔された金属薄板２６、２７、
- 金属薄板２６，２７の間に挿入されて、例えばプラスチック材料から作られている中間板３０であって、上述の中間板が、エラストマから作られた可撓性のダイアフラムによって形成された仕切り弁３２を受容する凹所３１を有して、例えば板３１と一体化して形成され、かつ、上で述べた狭い通路Ｄを画定している管３３をさらに備えている、上述の中間板３０。

管３３は、カップ１１の中の、補助チャンバＥの内部に広がる主要部３４と、随意に作動チャンバＡの内部に広がる短いセグメント３５とを有する。

上に述べた装置は、次のように作動する。自動車のエンジンがアイドリングの場合、自動車のコンピュータ３６は、ソレノイド２４に動力を供給して逆止弁１６を開にして、それで空気チャンバＰは大気と連通し、その結果ダイアフラム６のポウチ６ａが、カップ１１の内側で自由に移動することを可能にする。この運転モードにおいて、エンジンからの振動は、エラストマ筐体４を経由して作動チャンバＡに伝達され、その結果、上述の作動チャンバの体積に変動を生じる。これらの変動は、一部分は仕切り弁３２によって、一部分は補助液体チャンバＥの変形によって吸収される。アイドリング時のエンジンによって発生する振動の周波数にほぼ一致する、狭い通路Ｄの（例えば、20Hzから80Hzの範囲にある）共振周波数を考慮して、上述の狭い通路Ｄは、エンジンからの振動を効果的に取り除くことを可能にする共振現象の原因となる。

ある設定された条件の下で、例えば自動車は運転されている（すなわち、エンジンスピードは、ある設定された制限値を超えている）場合、コンピュータ３６は、ソレノイド２４に動力を供給することを停止して、それで逆止弁１６は、スプリング１８の作動で閉の位置に戻る。この運転のモードにおいて、エンジンの比較的大きな振幅の振動変位が、作動チャンバＡの比較的大きな振幅の体積変化となり、従って、補償チャンバＢの変形を生じていて、それで都合よく共振周波数が、5Hzから20Hzの範囲にある狭い通路Ｃは、良好な振動減衰を達成することを可能にする共振現象の原因となる。

加えて、運転モードが、確立されつつある場合に、空気チャンバＰは、なお空気を包含していて、それでダイアフラム６のポウチ６ａは、動くことが出来るが、このような運動が、逆止弁１６を介して空気チャンバＰから空気を追い出す。チャンバＰに包含されたほとんど全ての空気が追い出された場合に、ダイアフラム６のポウチ６ａは、図１に示すように、カップ１１の内部壁１３にほぼ圧迫されたままになって、補助液体チャンバＥは、一定の体積を有しているから作動しなくて、それで流体は狭い通路Ｄに沿って流れない。

図２に示す、本発明の第二の実施形態において、制御可能な液圧振動減衰支持装置１０１はまた、以下のものを包含する。
- 例えば金属ベースの形態で、詳細には、自動車のエンジンに留められるものとして役に立つ、第一の堅固な強度部材１０２、
- 例えば折り曲げた、及び切り抜いた金属薄板から作られた環状強度部材の、詳細には、車の本体に留められるものとして役に立つ、第二の堅固な強度部材１０３、
- 詳細には、車のエンジンの重量による静荷重に堪えること、第一と第二の堅固な強度部材１０２、１０３を相互に連結することが出来るエラストマ筐体１０４であって、上述のエラストマ筐体が、第一強度部材１０２に固着され、オーバーモールドされた最上部１０４ａと第二強度部材１０３にオーバーモールドされて固着された環状基盤１０４ｂとの間にある軸、例えば垂直軸Ｚに、軸方向に沿って拡張するベル形状であることを可能にしている、エラストマ筐体１０４、
- 第二強度部材１０３に固定されて、エラストマ筐体の基盤４ｂにリークタイトで利用されて、エラストマ筐体と共に、液体で満たされる作動液体チャンバＡを画定する、堅固な隔壁１０５、
- 作動チャンバＡの反対側の隔壁１０５にリークタイトで利用されて、上述の隔壁１０５と共に、例えば、5Hzから20Hzの範囲にある共振周波数を有することができる狭い通路Ｃを経由して、作動チャンバＡと連通する補償液体チャンバＢを画定する、可撓性のエラストマのダイアフラム１０６。

隔壁１０５は、例えば軽量合金から作られたシェル１２８を覆っている金属薄板１２７を、随意に包含してもよい。狭い通路Ｃ、Ｄは、シェルの内部に画定される。板１２７とシェル１２８は、作動チャンバと補償チャンバにそれぞれ面している格子１２９，１３０を備えていて、エラストマのダイアフラムによって形成された仕切り弁１３２は、上述の格子の間に配置させてもよい。

振動減衰支持装置１０１は、隔壁１０５に備えられた別の狭い通路Ｄを経由して作動チャンバＡと連通する補助液体チャンバＥを、さらに包含していて、上述の狭い通路Ｄが、例えば20Hzから80Hzの範囲にある共振周波数を有することを可能にしている。補助液体チャンバＥは、既存のどのような形状（詳細には、ピストン又は可撓性ダイアフラムの形状、又はその他の形状）であってもよい、可動壁によって空気チャンバＰから分離されているが、ここで考慮された例において、上で述べられたダイアフラム１０６のポウチ１０６ａによって形成されている。

図２に示された例において、液圧振動減衰支持装置１０１は、下面でダイアフラム１０６を覆っていて、第二強度部材１０３の一部分を曲げることによって、作動チャンバＡの反対側の堅固な隔壁１０５に押圧される、金属の覆い１３７をさらに包含する。ダイアフラム１０６の周縁は、隔壁１０５と覆い１３７の周端部との間で、軸方向に締め付けられてもよい。

加えて、例えば成形されたプラスチック材料から作られた、支持ブロック１３９は、覆い１３７の内部に配置されてもよい。支持ブロック１３９は、隔壁１０５に向かって開いている、補償チャンバＢと連通する上述のダイアフラムのポウチ１０６ａとポウチ１０６ｃを画定するように、上述の隔壁１０５とリークタイトで接触して、ダイアフラム１０６を局部的に押圧する二つのカップ１１０、１１１を形成する。上述のポウチ１０６ａ、１０６ｃは、接触ライン１０６ｂによって互いに分離されていて、上述のダイアフラム１０６は、カップ１１１の壁１１２によって、接触ライン１０６ｂに沿って隔壁１０５とリークタイトで接触して押圧されている。カップ１１１の壁１１２は、上述のポウチ１０６ａを有する、上に述べたチャンバＰを画定する内部表面１１３を有する。

加えて、カップ１１１の壁は、覆い１３７のオリフィス１４０を経由して、空気を、空気チャンバＰから大気にのみ流出し、大気から空気チャンバに流入させないことに適している逆止弁１１６を経由して、大気と連通する穴１１４を備えている。

図２で示した例において、穴１１４は、上述の穴１１４の周囲の弁座１１９を形成する肩部を画定する、より大きな直径のチャンバ１４１の中に広がる。弁部材１２０は、チャンバ１４１の中に配置されて、スプリング１１８によって、弁座１１９に弾力的に押圧される。

加えて、支持ブロック１３９もまた、例えば電磁弁１４２を包含していて、電磁弁１４２は、
- 自動車の回路基板上のコンピュータ１３６（CALC.）のような、電子制御装置に接続されるコネクタ１２５それ自身に接続されたソレノイド１４３、
- 強磁性体材料から作られて、ソレノイド１４３の中央で、空の導管のなかで滑動するために装着された金属芯１４４、
- 芯１４４に固定されて、スプリング１４７によって、弁座１４６に弾力的に圧迫される閉鎖部１４５、
を包含していてもよい。

閉鎖部材１４７は、空気チャンバＰに広がる側面の穴１４９を上述したチャンバ１４１に連通させる、換気通路１４８を閉じるようになっている。弁座１１９とカップ１１１の内部表面１１３との間の、側面の穴１４９の内側に画定する死空間は、都合よく０cm³から0.3 cm³の範囲にある。

本発明の第二実施形態において、振動減衰支持装置１０１は、空気チャンバＰが、電磁弁１４２によって、逆止弁１１６とは無関係に周囲の空気に接続されることを除いて、図１の振動減衰支持装置１とほぼ同様の方法で作動する。けれども、この実施形態において、電磁弁１４２のスプリング１４７は、図１に関して上で述べたように、ソレノイド１４３に動力が供給されない場合に、電磁弁１４２それ自身が逆止弁として作動するために、随意に対応させてもよい。

１液圧振動減衰支持装置
２第一の堅固な強度部材
４エラストマ筐体
５隔壁
６ダイアフラム
１６逆止弁
Ａ作動チャンバ
Ｂ補償チャンバ
Ｅ補助チャンバ
Ｐ空気チャンバ
Ｄ通路

Claims

振動減衰の目的のために第一と第二の剛体要素の間に挿入されるようになっている制御可能な液圧振動減衰支持装置であって、該振動減衰支持装置は、第一と第二の強度部材（２、３；１０２、１０３）とエラストマ筐体(４;１０４)と補助チャンバ（Ｅ）と空気チャンバ（Ｐ）と電気制御式換気装置（２４;１４２）とを包含していて、
- 該第一と第二の強度部材（２、３；１０２、１０３）は、共に接続されるべき、二つの剛体要素に留めるのに役に立っていて、
- 該エラストマ筐体(４;１０４) は、該二つの強度部材（２、３；１０２、１０３）を一体に接続し、かつ少なくとも液体で満たされた作動チャンバ（Ａ）の一部分を画定していて、
- 該補助チャンバ（Ｅ）は、液体で満たされ、第一の狭い通路（Ｄ）を経由して該作動チャンバ（Ａ）と連通していて、
- 該空気チャンバ（Ｐ）は、可動壁（６ａ）によって該補助チャンバから分離していて、
- 該電気制御式換気装置（２４;１４２）は、空気との接続を確立するためのものであって、逆止弁（１６;１１６）を経由して、該空気チャンバ（Ｐ）を大気と連通するために、電気的に作動させることが出来るようになっていて、該逆止弁は、通常、空気を、該空気チャンバ（Ｐ）から大気に向かってのみ流出し、大気から該空気チャンバに流入させないようになっている、制御可能な液圧振動減衰支持装置において、
該振動減衰支持装置が、該弁座（１９；１１９）と該空気チャンバの内部表面との間に、0.3cm³より小さい死空間を画定させていることを特徴とする、制御可能な液圧振動減衰支持装置。
該逆止弁（１６）が、弁座（１９）に弾力的に押し付けられる弁部材（１７）を包含していて、該換気装置が、該弁部材（１７）を該弁座（１９）から離すように動かすために、適切な電気式アクチュエータ装置（２４）を包含する、請求項１に記載の振動減衰支持装置。
該電気式アクチュエータ装置（２４）が、誘導によって磁界を発生するようになっていて、該弁部材（１７）が、該磁界の作用で動くようになっている金属部分（２１）を包含する、請求項２に記載の振動減衰支持装置。
該電気式アクチュエータ装置が、中央通路（２２）を取り囲むソレノイド（２４）を包含していて、該弁部材（１７）が、該中央通路（２２）で滑動するために装着された金属芯（２１）を包含する、請求項３に記載の振動減衰支持装置。
該換気装置が、該弁部材（１１６）とは無関係に、周囲の空気への通路を選択的に開閉するようになっている電磁弁（１４２）を包含する、請求項１に記載の振動減衰支持装置。
該空気チャンバ（Ｐ）が、１番目に該可動壁（６ａ；１０６ａ）によって、二番目に内部表面（１３；１１３）を有する堅固な外部壁（１２；１１２）によって画定されて、該逆止弁（１６；１１６）が、弁座（１９；１１９）に弾力的に押し付けられる弁部材（１７；１１７）を包含して、該弁座が、該外部壁の内部表面（１３；１１３）の近傍で、該空気チャンバの該外部壁（１２；１１２）に形成される、請求項１から５のいずれか一項に記載の振動減衰支持装置。
該可動壁（６ａ；１０６ａ）が、エラストマのダイアフラムである、請求項１から６のいずれか一項に記載の振動減衰支持装置。
該振動減衰支持装置が、第二の狭い通路（Ｃ）を経由して該作動チャンバ（Ａ）と連通する、液体で満たされた補償チャンバ（Ｂ）をさらに包含する、請求項１から７のいずれか一項に記載の振動減衰支持装置。
該補償チャンバ（Ｂ）が、該作動チャンバ（Ａ）と該補償チャンバ（Ｂ）にそれぞれに連通する二つの面を有する仕切り弁（３２；１３２）を備えた堅固な隔壁（５；１０５）によって、該作動チャンバ（Ａ）から分離されていて、該仕切り弁が、該作動チャンバと該補償チャンバとの間で、制限された振幅で共振するようになっている、請求項８に記載の振動減衰支持装置。
該第一の狭い通路が、20Hzから80Hzの範囲にある共振周波数を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の振動減衰支持装置。