JP2644430B2 - 液体減衰式ゴム支承装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体減衰式ゴム支承装
置であって、内側の支持体とこの内側の支持体を半径方
向に距離を置いて包囲した外側の支持体とを備えてお
り、これらの支持体がゴム弾性材料製のばね部材によっ
て上下に支持されていて、しかも少なくとも３つの、減
衰流体で充填された室を制限しており、室が少なくとも
部分的にゴム弾性の膨張壁によって制御されており、か
つ少なくとも２つの室が接続開口によって流体案内下に
互いに接続されている形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のようなブシュ支承装置はＥＰ００
０９１２０から公知である。室対の室はばね部材の切欠
によって形成されており、切欠は製作上半径方向で開い
ており、かつこれは内側の支持体がばね部材と一緒に室
に流体を充填の後流体を導通しない外管内に押込まれる
ことによって閉鎖される。この公知のゴム支承装置では
少なくとも２つの異なる振動数範囲における振動減衰／
絶縁は可能ではない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に記載の形式のゴム支承装置を、少なくとも２つの異な
る振動数範囲において振動減衰および（または）振動絶
縁が得られるように構成することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
ってば請求項１の特徴を持った冒頭に記載の形式のゴム
支承装置によって解決される。

【０００５】本発明によるゴム支承装置では第１と第２
の室が接続開口によって流体案内下に互いに接続されて
おり、かつ第３の室を弾性領域において半径方向でみて
外側で少なくとも部分的に包囲しており、かつ第３の室
が弾性領域において第１と第２の室の方向においてダイ
ヤフラム様の膨張壁によって制限されている。

【０００６】

【発明の効果】本発明によるゴム支承装置は例えば内燃
機関を支持するためのトルク支持体として使用すること
ができ、かつ一方では例えば範囲５Ｈｚの低振動数の振
動（これは負荷交番によって惹起される）を減衰し、か
つ他方でアイドリング運転によって生じる振動の良好な
絶縁を可能にする。アイドリング運転によって生じた振
動の振動数は例えば２８Ｈｚの範囲内にあってよい。第
１と第２の室（これらは流体案内下に互いに接続されて
おり、かつ第３の室を弾性領域において外側で少なくと
も部分的に包含している）は低振動数の振動を減衰し、
かつ特定の、設計によって決められた振動数において動
的なばね定数の低下を行う。内側の第３室の容積は膨張
壁の膨張弾性に応じて、減衰すべき低振動数の振動に依
存して影響を及ぼされる。高振動数の振動の絶縁は室壁
の膨張弾性によってのみ行われる。

【０００７】作用形式は以下の通りである； 極端な変形を別として、半径方向でみて第１室と第２室
との間に配置された第３室はきわめて大きな振幅時には
液力によってのみ作動され、かつ比較的高い振動数での
動的なばね定数の低下および引続く減衰を行う。比較的
高い振動数において第１と第２の室の減衰範囲が越えら
れると接続開口はもはや減衰流体によって貫流されず、
高い圧力の方の外側の室の殆ど全容量が半径方向の弾性
の制限壁と内側の支持体との間の自由路の枠内の内側の
第３室の容量を押しのける。第３室は低い圧力の方の側
では相応して拡張せしめられる。一方で第１の作業室に
よって、および他方で第２の作業室によって包囲された
第３室の部分間の接続領域が通路として構成されている
と有利である。この構成から第１と第２の部分室を備
え、これらの部分室が接続開口によって互いに接続され
た第３室が得られる。これは膨張弾性および接続開口の
ジオメトリに調和して、移動せしめられた流体分の、振
動数に依存した逆位相の振動へ、そして動的なばね定数
の低下へ導く。第１と第２の室は共通の軸線に対してほ
ぼ互いに反対側に配置されている。

【０００８】第３室の膨張壁は第１室および第２室の少
なくともいずれかの室内に半径方向に突入したストップ
バッファを備えていてよく、ストップバッファは内側と
外側の支持体相互の極端な変位に際して外側の支持体に
当接可能である。この構成では両支持体相互の極端な変
位時にばね部材に対する機械的な荷重が減少され得るこ
とが有利である。

【０００９】ゴム支承装置の簡単な製作可能性および両
支持体相互の極端な変位時の衝撃騒音の回避の点で膨張
壁およびストップバッファが一体に構成することができ
る。

【００１０】ストップバッファはストッパ面の領域内に
おいて外側の支持体に向いた側に凹所を有していてよ
く、凹所がストップバッファと外側の支持体との当接状
態で付加的な減衰を行うようになっている。このように
して得られた終端位置減衰作用は更に機械的な荷重およ
び場合により生じる衝突騒音を減少させる。

【００１１】有利な騒音特性によれば、第１と第２の室
がそれぞれ軸方向でみて両側において膨張壁によって制
限されており、これらの膨張壁は互いに一致する膨張弾
性を有している。引張りおよび圧縮の荷重に際してゴム
支承装置の互いに異なる作動挙動を得るためには第１室
の膨張壁が第２室の膨張壁の総膨張弾性とは異なる総膨
張弾性を有していてよい。多くの用途に対してかかる作
動挙動は有利である。

【００１２】第１と第２の室間の唯一の接続とともに第
３室がこれを包囲した２つの室の１つともう１つの接続
開口によって流体案内下に接続されていてもよい。この
構成ではゴム支承装置により簡単に減衰流体を充填可能
であり、したがって組立を簡便にすることができる。

【００１３】第３室の膨張壁が弾性領域において、内側
の支持体の軸方向の長さの少なくとも１部分を半径方向
に距離をおいて外側で包囲しており、かつ内側の支持体
に面した内面に成形部を有してもよい。内側の支持体の
相応する表面での成形部も可能である。内側の支持体と
第３室の半径方向の制限壁との間に設けられた自由路
は、ストップバッファが外側の支持体に当接した際にそ
れ自体内における流体移動によって終端位置減衰作用を
及ぼす。付加的にこれらの自由路を介して絶縁すべき振
動の上限を上から制限することができる。それというの
も膨張壁の内側の支持体への当接でもって動的なばね定
数が上昇するからである。例えば自由路をインサートに
よって制限する方法があり、インサートは第３室の弾性
的に撓む領域と、内側の支持体の撓まない領域との間に
半径方向に配置される。流体移動はそれ自体閉じられた
第３室で行われ、この場合圧力の高い方の部分内の液体
成分が圧力の低い方の部分内ヘ移動せしめられる。それ
自体閉じられた第３室においては液体減衰式ゴム支承装
置を用途のその都度の所与の条件により良く適合させる
点で異なる粘度を有する減衰液体を使用する可能性が存
在する。例えば終端位置減衰が設けられている場合に
は、それ自体閉じられた第３室に比較的粘性の減衰流体
を充填してよく、他方第１と第２の室の減衰流体は比較
的希薄にされる。第３室内の第１と第２の部分室の接続
は例えばゴム支承装置を周囲に対して密封するカバー内
に形成することができる。第３室と半径方向で隣接した
２つの室の１つとが接続されている場合には減衰流体は
互いに一致する粘度を有している、それというのも全室
間で流体の交換が起り得るからである。

【００１４】ゴム支承装置への減衰流体の簡単な充填に
ついてはゴム支承装置を例えば仮想ラジアル平面に対し
て対称的に構成することができる。この場合には内側の
支持体およびこの内側の支持体を付着下に包囲したばね
部材が軸方向でみて２部分に構成されていると有利であ
り、内側の支持体の両半部が互いに当接せしめられた端
面の領域において例えば結合部材によって伝力接続およ
び形状接続の少なくともいずれか１つの接続形式によっ
て互いに結合されている。結合部材は例えば締付けリン
グによって形成されていてよい。内側の支持体両半部は
例えば互いに対面した端面の領域内に切欠を有し、切欠
内に結合部材、例えば管形の結合部材を内側の支持体で
一貫して円滑な内面が得られるように挿入することがで
きる。分離面に沿って流体密な結合が保証されなければ
ならない。

【００１５】他の構成では第３室は軸方向に開いたばね
部材の切欠によって形成されていてよく、切欠はゴム支
承部材の流体充填の後カバーによって閉鎖される。内側
の支持体はこの例えば支持部材によって形成され、支持
部材は軸方向に第３室内に突入しており、かつ軸方向片
側においてのみばね部材によって包囲されている。

【００１６】

【実施例】図１から図４に本発明によるゴム支承装置の
２つの実施例が示されており、これらの実施例では内側
１と外側の支持体２がゴム弾性の材料から成るばね部材
３によって上下に支持されている。ゴム支承装置は両実
施例において３つの室４，５，６を有しており、室は減
衰流体で充填されている。第１室４は絞り通路の形の接
続開口７によって第２室５と流体案内下に接続されてい
る。図３、図４に示された実施例では第１室４は２つの
接続開口７によって第２室５と接続されている。

【００１７】第１室と第２室４，５は共通の軸線１４に
対してほぼ互いに対向して位置した側に配置されてお
り、かつ第３室６を半径方向でみて外側で弾性的に撓む
領域上おいて包囲している。第３室６は第１室、第２室
４，５の方向において弾性的に撓む、ダイヤフラム様の
薄い膨張壁によって制限されており、膨張壁は周方向に
のみ延びている。第３室６の軸方向の制限は図１、図３
から明らかであるようにほぼ撓み性ではないと見ること
ができる。図１において第３室６は軸方向でカバーによ
って制限されており、カバーはばね部材３の軸方向で開
いた切欠を端面で閉鎖している。この実施例では第３室
６が第１室４、第２室５と流体案内下に接続されていな
いように設けられている。他の図示されていない変更形
では第３室６は半径方向、周方向の制限部に少なくとも
１つの切欠を有しており、切欠が２つの第１と第２の室
４，５の少なくとも１つと流体案内下に接続されてい
る。第３室６のダイヤフラム様に薄く、弾性的に撓む膨
張壁と内側の支持体１との間の半径方向の間の間隔を表
わす自由路１５は使用例のその都度の条件に適合せしめ
ることができる。図１，図２による実施例の第３室６は
二重Ｔ字形に構成され、図３，図４では第３室６は中空
円筒形に構成されている。

【００１８】液体減衰式ゴム支承装置は低振動数の振動
を少なくとも２つの異なる振動数範囲において減衰し、
かつ低い動的なばね定数を有する振動数範囲を有する。
第１の振動数範囲（ここでは低振動数の振動が減衰され
る）は例えば５Ｈｚである。その代表的な使用例は例え
ば内燃機関の負荷交番衝撃を減衰するためのトルク支持
体である。この負荷交番衝撃の減衰は第１室４と第２室
５間で接続開口７を介して減衰流体が移動することによ
って行われ、かつ大きな振動振幅ではストップバッファ
８，９が外側の支持体２に当たることによって行われ
る。この場合には減衰流体の流体成分が第３室６内で相
対的に高い圧力の部分から相対的に低い圧力の部分内へ
移動する。

【００１９】第２の振動数範囲（ここでは運転によって
生じた振動を減衰することができる）はより高振動数の
方向へずれており、かつ第３室内の流体移動によって減
衰される。極端な変位運動は起らないので、ストップバ
ッファ８，９は外側の支持体２とは接触しない。

【００２０】比較的高い振動数の振動、例えば内燃機関
のアイドリング運転で生じ、２８Ｈｚの範囲にある振動
の良好な絶縁については振動の絶縁は専ら第１室４、第
２室５を制限した膨張壁の撓み性を介して得られる。室
４，５間の流体移動は起らない。

【００２１】図１，図２の実施例とは異なり図３，図４
によるゴム支承装置は軸方向において２部分に構成され
ている。内側の支持体１の両半部は２部分から構成され
たばね部材３と付着によって結合されている。ゴム支承
装置は２つの等しい加硫部材と、外管と、結合部材とを
有している。結合部材１３は締付けリングによって形成
されていて、これは２つの内側の支持体半部１．１，
１．２を一体の外側の支持体２との結合下に軸方向にお
いて当接せしめて確実に互いに結合している。単純な、
対称的な形状のために、図３、図４で使用される個別部
材の製作は経済的にみて特に有利である。室４，５に対
する第３室６の密封は例えば接着剤によって行うことが
できる。内側の支持体１を外側の支持体２に対してずら
すこと（その結果規定によって支持すべき荷重を取付け
た後に所定の作動位置が取られる）も同様に考え得る。
異なる引張り段および圧縮段を達成するために第１と第
２の室４，５の膨張壁は互いに異なる膨張弾性を持って
いてよい。これは多くの用途で有利である。

【００２２】図５，図６に図１〜図４からのゴム支承装
置の特性が示されている。図５には減衰角δ（°）が振
動数（Ｈｚ）に対してプロットされている。図６には動
的なばね定数ｃ_ｄｙｎ．（Ｎ／ｍｍ）が同様に振動数
（Ｈｚ）に対してプロットされている。第１の減衰最大
値が５Ｈｚの範囲内にあり、かつ第２の減衰最大値が約
２８Ｈｚにあることが明らかに認められる。５Ｈｚにお
ける低振動数の振動の減衰は負荷交番衝撃を減衰するた
めに配慮されている。２８Ｈｚの範囲内のアイドリング
運転によって起こされる振動は第２の最大値によって絶
縁される。

【００２３】図６で認められるようにこの例えば減衰最
大値はそれぞれ動的なばね定数の低下と一緒に起る。こ
れは特に、アイドリング運転によって生じる振動をでき
る限り大きな撓み性でもって絶縁するためには有利であ
る。

【００２４】図示の特性曲線とは異なる特性曲線を、例
えば減衰流体の粘度の変更によって達成することができ
る。室壁の別の構成、他のエラストマーの使用またはジ
オメトリ形状の異なる接続開口も特性に影響を与えるの
で、これによりゴム支承装置は各用途に適合させること
ができる。

【００２５】本発明によるゴム支承装置は、互いに異な
る振動数範囲内に２つの減衰最大値と低い動的なばね定
数を持つ少なくとも１つの振動数範囲とを有する良好な
使用特性を持つ。本発明によるゴム支承装置は簡単に製
作可能であり、かつ長期の使用期間にわたって良好な使
用特性を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるゴム支承装置の１実施例の、図２
のＢ−Ｂ線に沿った縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。

【図３】第２の実施例の、図４のＣ−Ｃ線に沿った縦断
面図である。

【図４】図３のＤ−Ｄ線に沿った横断面図である。

【図５】図１から図４によるゴム支承装置の減衰の特性
を示した図である。

【図６】図１から図４によるゴム支承装置の動的なばね
定数特性を示した図である。

【符号の説明】

１，２ 支持体、 ３ ばね部材、 ４，５，６ 室、
７ 接続開口、８ ，９ ストップバッファ、 １
０ 凹所、 １２ 膨張壁、 １３ 結合部材 、 １
４ 軸線、 １５ 自由路

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体減衰式ゴム支承装置であって、内側
   の支持体とこの内側の支持体を半径方向に距離を置いて
   包囲した外側の支持体とを備えており、これらの支持体
   がゴム弾性材料製のばね部材によって上下に支持されて
   いて、しかも少なくとも３つの、減衰流体で充填された
   室を制限しており、室が少なくとも部分的にゴム弾性の
   膨張壁によって制限されており、かつ少なくとも２つの
   室が接続開口によって流体案内下に互いに接続された形
   式のものにおいて、第１と第２の室（４，５）が接続開
   口（７）によって流体案内下に互いに接続されていて、
   しかも第３の室（６）を弾性領域において半径方向でみ
   て外側で少なくとも部分的に包囲しており、かつ第３の
   室（６）が弾性領域において第１と第２の室（４，５）
   の方向においてダイヤフラム様の膨張壁によって制限さ
   れていることを特徴とする、液体減衰式ゴム支承装置。
2. 【請求項２】 第３の室（６）の膨張壁が第１および第
   ２の室（４，５）の少なくともいずれか一方内に半径方
   向に突入したストップバッファ（８，９）を有してお
   り、ストップバッファが両支持体（１，２）の極端な変
   位時に互いに相対的に外側の支持体（２）へ当接可能で
   ある、請求項１記載のゴム支承装置。
3. 【請求項３】 膨張壁およびストップバッファ（８，
   ９）が一体に構成されている、請求項２記載のゴム支承
   装置。
4. 【請求項４】 ストップバッファ（８，９）がストッパ
   面に凹所（１０）を有しており、かつ凹所（１０）がス
   トップバッファ（８，９）と外側の支持体（２）との当
   接時に付加的な減衰を行うようになっている、請求項３
   記載のゴム支承装置。
5. 【請求項５】 第１と第２の室（４，５）がそれぞれ軸
   方向でみて両側で膨張壁（１２）によって制限されてお
   り、膨張壁が互いに一致する膨張弾性を有している、請
   求項１から４までのいずれか１項記載のゴム支承装置。
6. 【請求項６】 第１と第２の室（４，５）がそれぞれ軸
   方向において両側で膨張壁によって制限されており、第
   １の室（４）の膨張壁が第２の室（５）の膨張壁の総膨
   張弾性とは異なる総膨張弾性を有している、請求項１か
   ら４までのいずれか１項記載のゴム支承装置。
7. 【請求項７】 第３の室（６）が半径方向でのみ膨張壁
   によって制限されており、かつ軸方向においてほぼ撓み
   性ではない制限壁によって閉鎖されている、請求項１か
   ら６までのいずれか１項記載のゴム支承装置。
8. 【請求項８】 第１と第２の室（４，５）のみが流体案
   内下に接続されている、請求項１から７までのいずれか
   １項記載のゴム支承装置。
9. 【請求項９】 第３の室（６）の膨張壁が弾性領域にお
   いて、内側の支持体（１）の軸方向の長さの少なくとも
   １部分を半径方向に距離をおいて外側で包囲しており、
   かつ内側の支持体（１）に面した内面に成形部を有して
   いる、請求項１から８までのいずれか１項記載のゴム支
   承装置。
10. 【請求項１０】 内側の支持体（１）およびこの内側の
    支持体（１）を付着下に包囲したばね部材（３）が軸方
    向において２部分に構成されており、かつ内側の支持体
    の両半部（１．１，１．２）が互いに当接せしめられた
    端面の領域において伝力接続および形状接続の少なくと
    もいずれか１つの接続形式によって互いに結合されてい
    る、請求項１から９までのいずれか１項記載のゴム支承
    装置。
11. 【請求項１１】 内側の支持体の両半部（１．１，１．
    ２）の結合部材（１３）として締付けリングが使用され
    ている、請求項１０記載のゴム支承装置。