JP2557112B2 - スリーブ形ゴム緩衝器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液圧減衰式スリーブ形ゴム緩衝器に関し、特
に内管と、内管に対して間隙を置いて配設された外管
と、上記の間隙に設けられ両管に付着結合されたエラス
トマー材料製弾性体とから成り、上記弾性体の隔壁で仕
切られた少なくとも２個の液体入りの隔室が上記弾性体
の周囲側に配設され、それらの隔室が絞り穴により互い
に連通されて成る液圧緩衝式スリーブ形ゴム緩衝器に関
する。

（従来の技術） 自動車を走行させた場合に、自動車の機器支承部やシ
ャシの懸架に垂直振動と共に車両縦方向の振動が現れ
る。この場合、後者は加速、減衰及び吸排気の交互作用
に起因するものである。その場合乗り心地を良くするた
めに緩衝部材の高い弾性が要求される。ところが他方で
は走行安全性のためには制動力が負荷されるシャシの支
点は剛性が高く、ばね行程が小さくなければならない。

このジレンマを解決するために、異なる方向に異なる
剛性とばね行程を備えたスリーブ形ゴム緩衝器がこれま
で実際に使用された。これは専ら材料減衰によって又は
専ら液圧減衰によって達成された。

エラストマー体（弾性体）内側の内部部材の両側に補
助軸方向隔室を有し、この隔室がエラストマー体及び対
向するエラストマーキャップによって形成される端面側
通路の内の少なくとも一つに開放している上記種別に基
づくスリーブ形ゴム緩衝器が既に提案された（西ドイツ
特許A3605305号）。この構造によれば、特に音響周波数
範囲で垂直方向だけでなく水平方向の荷重又は振動の場
合にも液圧減衰が可能である。

（発明が解決しようとする課題） ところが音響周波数範囲をこうして優先的に考慮した
場合には、高い周波数に対する絶縁性を犠牲にすること
になる。なぜなら液圧系統はエラストマーの通常すこぶ
る低いばねこわさを大幅に高めるからである。従って、
上記の構造のスリーブ形ゴム緩衝器においては、内部減
衰が極めて小さな高弾性エラストマーが必要である。そ
れによって狭い周波数範囲で極めて高い減衰が生じる
が、しかしその外部では減衰が殆どゼロである。

さらに、異なる力伝達方向に応じて調整された異なる
減衰率を示すように上記のスリーブ形ゴム緩衝器を変更
するためには、端面側通路と補助軸方向隔室に対して予
測が困難な変更を正確な寸法で加える必要がある。

従って、本発明の目的とするところは、所定の周波数
範囲で働く液圧減衰のほかに、簡単な構造上の処置によ
って液圧減衰の方向に関して任意にアライメント可能な
付加的減衰を働かせるように、液圧式スリーブ形ゴム緩
衝器を改良することである。また種々の異なる方向でば
ねこわさを別様に調整することができ、高い横剛性比を
持つばね部材が現れるようにすることである。このよう
に設計されたスリーブ形ゴム緩衝器は反発力と減衰に関
して実際の走行運転で現れるすべての力の作用に適応す
る。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明によれば内管と、
その内管に対して間隔を置いて配設された外管と、前記
内管と前記外管との間に配置されてそれらの両管に付着
結合されたエラストマー材料製の弾性体と、前記弾性体
の周囲側に配設された少なくとも２つの液体入りの第１
の隔室であって、前記弾性体の隔壁により仕切られ、絞
り穴により連通された、前記第１の隔室と、前記弾性体
の周囲側に配設された少なくとも１つの第２の隔室であ
って、前記弾性体の隔壁により仕切られ、充填物でほぼ
満たされ、前記第１の隔室と非連通状態にされた、前記
第２の隔室とを備えており、前記充填物が固体重合材料
からなり、その固体重合材料のばねこわさ及び減衰特性
が前記弾性体の材料と異なり、前記弾性体及び前記充填
物により２つの異なる半径方向に異なる減衰特性が提供
され、前記充填物及び残留容積により前記第２の隔室が
完全に満たされ、前記残留容積が空気で満たされて前記
内管に対する調圧室となることを特徴とする、液圧緩衝
式スリーブ形ゴム緩衝器が提供される。

第２の隔室を重合固体充填物で満たした場合の機能原
理は次の通りである。即ち内管に力が加わると弾性隔壁
がたわみ、その際連絡路がない即ち受動的な隔室に配設
された充填物も一緒に変形する。またその場合、公知の
装置のように圧力作動液が第１の隔室の通路を経て押し
のけられる。

このようにして総減衰は、通路の流体摩擦と、本発明
による単数個又は複数個の第２の隔室の中の充填物の材
料減衰とから成り、従って公知のハイドロブシュより高
い。こうして液圧通路の摩擦減衰がゼロに近くなって
も、材料減衰の結果依然として減衰効果が保持される。
このことは任意に傾斜した力作用角に対しても成り立
つ。

流体を充填する場合は流体の圧縮性を利用して第２の
隔室の弾性を変えることができる。充填物として、第１
の隔室と同じ圧力作動液又はガス好ましくは空気が特に
好適である。その場合原則として、第２の隔室の流体充
填物は比較的低い剛性、それと共に低い減衰をもたらす
と言える。

いずれにしても単数個又は複数個の第２の隔室を力伝
達方向に又はこれを横切り又はこの方向に対して斜めに
配設し、こうして公的な減衰効果を持つ方向を設定する
ことが可能であり、またこれが本発明の特別の利点であ
る。これらの変型を後で図示の実施例に基づき更に詳し
く説明する。

第２の隔室のための固体充填物として好ましくは重合
材料、特にエラストマー弾性体と異なる減衰特性を奏す
るエラストマーが考えられる。その場合の種々の変型を
同じく下記の図の説明で詳述する。

本発明の一つの変型はガス状流体の減衰特性とエラス
トマー充填物の減衰特性を組み合わせたものである。そ
の場合エラストマー充填物は単数個又は複数個の第２の
隔室を部分的にしか充填せず、残留容積は空気であるこ
とが好ましい。こうして充填物と弾性体の間に生じる間
隙は空気容積による減衰のもとで振動の移相を生じ、動
剛性を低下させる。従って第２の隔室は吸収体の性質を
持つ。その場合最も効果的に吸収し得る周波数範囲は、
予備試験でたやすく確かめられる。

また第２の隔室の内の１つがエラストマー充填物を、
他方が流体充填物を具備することによって、本発明に基
づくスリーブ形ゴム緩衝器の減衰特性を異方性に整定す
ることができる。その場合第２の隔室が力の伝達方向に
配列されていなければ、弾性体の非対称変形が行われ
る。

（実施例） 下記の図で本発明を詳しく例示する。第２の隔室は力
伝達方向に配列されている（第１図及び第２図）。

図示のスリーブ形ゴム緩衝器はそれぞれ内管１、外管
２、閉鎖スリーブ３及び内部弾性体４から成る。

圧力作動液で充填された第１の隔室5,6は絞り穴7,8を
介して互いに連通する。本発明に基づき弾性体４の中に
連絡路のない第２の隔室９が設けられ、流体又は充填物
11により部分的に充填されている。

第１図は本発明に基づくスリーブ型ゴム緩衝器の一実
施例であり、この場合には通路の流体摩擦と充填物11の
材料減衰の和から成る減衰がＸ方向でもＹ方向でも作用
する。

空気入り調圧室13を取り囲むように形成された下側充
填物11として柔軟な減衰性エラストマーを選ぶことによ
って、支持方向Ｘのばねこわさを低くすることができ、
一方、反対方向ではより硬い充填物11（図面で上側）を
使用することによりばねこわさが著しく高くすることが
できる。図示の設計のスリーブ形ゴム緩衝器はその上に
支えた集合体を柔軟に弾支するが、ばねの伸びは漸進的
に制限されている。4:1までのX:Y剛性比が得られる。

第２図は３個の液圧作用室5,6を有するスリーブ形ゴ
ム緩衝器を示す。第２の隔室９は一部だけエラストマー
体11で充填される。残りの残留容積は空気で満たされ、
調圧室13として使用される。Ｘ方向に静予荷重があると
この調圧室13が大きくなるから、そこに負圧が発生す
る。液圧室5,6の間の隔壁はこの場合軸方向穴12を具備
する。

Ｘ方向の振動は通路の二重動摩擦によって減衰され
る。力作用方向の弾性体の静ばねこわさは低いが、反対
方向ではエラストマー充填物11がストップの働きをする
ので高い。その場合ばね特性は著しく漸進的である。

この構造では全体としてＸ方向に特に低い動的及び静
的ばねこわさが現れる。第２図によりば液圧を連通する
隔室5,6の間の隔壁に軸方向穴12を設けることによっ
て、このばねこわさが一層引き下げられる。

第２図の実施態様のスリーブ形ゴム緩衝器はエンジン
マウントとして使用することができる。このエンジンマ
ウントは支持反力と横振動を液圧により減衰し、更に材
料減衰によってＹ方向の横振動を排除する。（−Ｘ）方
向のエンジンの反撥が減衰され、漸進的に制限される。

（効果） 以上のように本発明によれば、所定の周波数範囲で作
用する液圧減衰に加えて、簡単な構造上の処置を加える
ことによって、任意の液圧減衰方向に関してアライメン
ト可能な付加的減衰を作用させることが可能な液圧式ス
リーブ形ゴム緩衝器が提供される。また本発明によれ
ば、種々の異なる方向でばねこわさを別様に調整するこ
とができ、高い横剛性比を持つばね部材が現れるように
することが可能である。このように設計されたスリーブ
形ゴム緩衝器は反発力と減衰に関して実際の走行運転で
現れるすべての力の作用に適応する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２の隔室が力伝達方向に配列されたスリーブ
形ゴム緩衝器の断面図であり、 第２図は第１図と同様の断面図であり、３個の液圧作用
室5,6を有するスリーブ形ゴム緩衝器を示している。 １……内管、２……外管、３……閉鎖スリーブ、４……
弾性体、5,6……第１の隔室、７……絞り穴、８……絞
り穴、９……第２の隔室、11……充填物、12……軸方向
穴、13……調圧室、Ｘ……力の伝達方向（その１）、Ｙ
……力の伝達方向（その２）、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−23043（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−168931（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−81240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−157539（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−106934（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−130948（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4717111（ＵＳ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内管（１）と、 その内管（１）に対して間隔を置いて配設された外管
   （２）と、 前記内管（１）と前記外管（２）との間に配置されてそ
   れらの両管に付着結合されたエラストマー材料製の弾性
   体（４）と、 前記弾性体（４）の周囲側に配設された少なくとも２つ
   の液体入りの第１の隔室（5,6）であって、前記弾性体
   （４）の隔壁により仕切られ、絞り穴（7,8）により連
   通された、前記第１の隔室（5,6）と、 前記弾性体（４）の周囲側に配設された少なくとも１つ
   の第２の隔室（９）であって、前記弾性体（４）の隔壁
   により仕切られ、充填物（11）でほぼ満たされ、前記第
   １の隔室（5,6）と非連通状態にされた、前記第２の隔
   室（９）と を備えており、 前記充填物（11）が固体重合材料からなり、その固体重
   合材料のばねこわさ及び減衰特性が前記弾性体（４）の
   材料と異なり、前記弾性体（４）及び前記充填物（11）
   により２つの異なる半径方向に異なる減衰特性が提供さ
   れ、 前記充填物（11）及び残留容積（13）により前記第２の
   隔室（９）が完全に満たされ、前記残留容積（13）が空
   気で満たされて前記内管（１）に対する調圧室となるこ
   とを特徴とする、液圧緩衝式スリーブ形ゴム緩衝器。
2. 【請求項２】前記第２の隔室（９）が２つ配設され、そ
   の一方の第２の隔室（９）が前記充填物（11）及び前記
   残留容積（13）で満たされ、他方の第２の隔室（９）が
   流体充填物で満たされていることを特徴とする、請求項
   １に記載の液圧緩衝式スリーブ形ゴム緩衝器。