JP2927869B2 - 防振絶縁用弾性装置 - Google Patents
防振絶縁用弾性装置Info
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- JP2927869B2 JP2927869B2 JP2071738A JP7173890A JP2927869B2 JP 2927869 B2 JP2927869 B2 JP 2927869B2 JP 2071738 A JP2071738 A JP 2071738A JP 7173890 A JP7173890 A JP 7173890A JP 2927869 B2 JP2927869 B2 JP 2927869B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
- F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
- F16F13/06—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
- F16F13/08—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
- F16F13/14—Units of the bushing type, i.e. loaded predominantly radially
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Springs (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
うと、自動車のエンジン又はトラック運転台の弾性サポ
ートに関する。
わせて作られ、全体の形状がほぼ回転対称であるような
弾性サポートのグループに関する。
の変形性は、基本的に半径方向に利用される。かかる装
置の目的は、多少の差こそあれ固定荷重を支持しなが
ら、軸に対し垂直方向における繰り返し応力に対し作用
することにある。
による緩衝は、基本的にさまざまな応力に対して前記装
置が示す動的剛性と関連している。
は回転部品の軸に作用している)の方向と同じ方向にお
ける動きの液圧式緩衝を提供するエラストマー製部品に
よる剛性が、非粘性液体の長い慣性カラムの内蔵により
近年進歩をとげた。そのカラムの共振効果は、繰り返し
応力が一定の振動数範囲を越えると直ちに装置が見かけ
の剛性を増加する。
グ(解放)」する手段を有することからなる。
として、1よりもはるかに大きい繰り返し応力の結果と
しての加速度の伝達係数を示す。
高振動数の振動を特徴づけるきわめて短いストローク上
で、慣性システムのみかけの剛性を解放する(すなわ
ち、著しく低下させる)ことをいう。
で、見かけの剛性と共に直列に介在させられ、小さな慣
性と同じように機能する。
は、1986年9月22日〜25日付で「Optimum Application
for Hydroelastic Engine Mount」(液圧弾性式のエン
ジン取付装置の最適な応用分野)という課題で、既知の
システム全てが関係しうる数学的研究を行っている。
Peugeotのフランス特許第2,467,724号及び第2511105
号、Freuddenbergの西ドイツ特許第3,019,337(又は欧
州特許第040.290)号において記述されている。又非常
に多くの改良がゴム製造業者により紹介されている。数
百ものうちの例を挙げると、Freudenbergのフランス特
許第2599451号及び第2599452号、Continentalの欧州特
許第0154828号、Hutchinsonのフランス特許第第2555,27
3号及び第2275,253号、Mefzelerの欧州特許第0,150,824
号、Avon Industrial Polymersの欧州特許0115,417号、
本件の出願人であるCaoutchouc Manufacture et Plasti
quesの欧州特許第0277056号及び0,286,527号などであ
る。
ムのフランス特許第2551,161等などの中で半径方向弾性
の緩衝装置が記述されており、その改良は同一出願人に
よるフランス特許第2,600,737号、2、600、738号及び
2,601,098号に記述されている。
号及び0,248,714号により知られている。
ロークの制限手段と、剛性を提供する弾性側壁により閉
じ込められた2つの緩衝液の空間部とを含んでいる。こ
の改良は、主流路による2つのチャンバ間の液体の循環
(共振が、臨界振動数より上でこの流体循環を妨げ
る)、ならびに、短いストローク上でこの剛性を減少さ
せる慣性の弱いゲート弁の内蔵に関するものである。
され欧州特許第0,278、801号は、この目的のため、チャ
ンバ、共振カラムへの連絡流路及びデカップリング用薄
膜の形成を可能にする4本の管の同時はめ合わせを開示
している。なおこれらの用語は、先行技術において一般
に使用されるようになった。
工業的製造の面できわめて複雑なものである。
複雑な部品の連続的はめ合わせといった数多くの組立作
業を必要とする。
トの実験から、技術者は、数学的モデルが説明している
通り、2つの剛性が規定されると(つまり一つが高振動
数を規定する閉塞された体積を有し、他の一つが低振動
数を規定する循環する液体を有する)、見かけの緩衝
(減衰)は、寸法比と緩衝液(減衰液)のカラムの長さ
によってしか決定されないということを習得した。
ラムの質量が、ピストン(これは部材を移動すると同じ
体積の液体を移送する)の等価断面に関係するその断面
と反比例で作用するということに注意すべきである。
のものと同じ結果を得るため、できるかぎり単純な部品
を最少数組み合わせることにより、従来の装置を単純化
することにある。
バの弾性壁と外側固定用外装の組立によって作られた剛
性チューブ間の溝により規定されている。ここで、剛性
デカップリングは2つのチャンバの内側にあるリングに
最も近いところにある薄壁の小さい振幅の変形によって
提供される。この目的のために、最小の慣性は、該薄壁
の後ろ側の空気の存在によって得られる。実験によると
この薄壁の移動は、その薄壁の面上での格子(櫛状部材
の歯)の形態での支持によって幾何学的に制限される
と、優れた挙動が得られるということがわかった。
長い環状流路を通して上下2つのチャンバの間の液体循
環による半径方向の弾性を利用した液圧式減衰を伴う変
形可能な側壁付きスリーブで構成されている振動絶縁用
弾性装置において、短いストローク上の剛性のデカップ
リングが、前記チャンバのそれぞれの一部を包囲する薄
壁の変形が制限され、つまり空気にさらされたこの薄壁
の内側面が内側固定用リング上にあり、また該薄壁の該
緩衝液方向への拡張を制限する手段を有することを特徴
とする振動絶縁用弾性装置を提供する。
動車の動力装置のエンジンサポートの1つとして用いら
れる弾性スリーブを形成する部品のさまざまな使用軸を
示す斜視図である。
方向の間で交互に繰り返されるトルクの吸収によって起
こされる動的変化に比べて小さい値のものであり得る。
垂直方向F2は車両に対して横方向を表し、それは規定の
半径方向剛性を緩衝する必要はない。弾性スリーブの軸
方向剛性が提供されるF3に沿った車両の縦方向について
も同様である。
シの要素上に支持される固定用耳状部2及び3に溶接さ
れた金属管製の外側固定用外装1で構成されている。弾
性スリーブにより吊り下げられているエンジンへの該弾
性スリーブの連結は、ブロックリング4により行われ
る。例えば、これはアルミニウム合金などでできてお
り、必要であれば、軽量化用くぼみと固定用穴5が設け
られる。このブロックリング4上には、内側固定用リン
グ6の構成要素であるさまざまな要素がはめ合わされ
る。
垂直な面により切断された面により切断された半平面/
半断面図である。円筒状外側固定用外装1は、それに溶
接されている固定用耳状部2及び3と共に、鋼板製外装
につきものの酸化に対して保護されたアセンブリを構成
する。
くその上に組立式にはめ合わされる半リング7と同様、
第2図の半断面図の中にも見られる。
式にはめ合わされた外側半リング9により取り囲まれて
いる、本発明の特徴である2つの薄壁8も見える。切断
平面において、はめ合わされた表面には1本の環状流路
10が作られ、ここを通って共振カラムの緩衝液が循環す
る。半リング7は、薄壁8に臨むウインドウを形成する
スロットを有し、該半リング7及び外側半リング9は、
製造の際に弾性側壁11により緊密に結合される。
側壁11と一体に形成される分離用間仕切り12が示されて
いる。
め合わせの際に、分離用間仕切り12の2つの部分の相互
の連結(結合)により確保されている。これに対し、そ
こに含まれる緩衝液の容量のため、開口断面での、ただ
し強い慣性での連絡が、これらの二つのチャンバの間
で、環状流路10によって、外側半リング9にあけられた
2つの連絡用穴15を通して確保されている。
作用を説明している。
面図である。装置の主軸に関して、偏心的に作られた側
壁11及びその一部を成しその中で最も質量の大きい部分
である分離用間仕切り12の例えば、2〜3ミリメートル
といった静的たわみの後、内側固定用リング6及び外側
固定用外装1はほぼ同心になる。
所的に縮管加工された2つの外側半リング9が、円筒状
外側固定用外装1との間にどのようにして環状流路10を
設けることができるかを示している。第3図に示されて
いるように、互いにまたがり合うことにより、或いは又
2つ共円筒形でその長さの一部分にわたり縮管加工され
ることにより(第4図)、それらの外側半リング9は、
互いの上に小口積みに突き合わせることができる。突き
合わせの鋼板間の小口積み(長手側面)接触により得ら
れる低い密閉性は、環状流路10内の液体の自由な循環に
対し作用を及ぼすことができ、その作用は、振動数にお
いて共振システムが拡大されることになり、このことは
ある種の応用分野において都合の良いことであり得る。
より確保される密閉性は、圧力に関して制限される。衝
撃の場合に、この接触は分離して、それにより2つのチ
ャンバを液体が互いに連絡するようにする。
10の2つの側面の半円を上部及び下部で連絡用穴15によ
りチャンバの各々と連絡させ、二つの対象な共振カラム
の流れ(平行な循環)を作る。
い一つのカラムが、側壁11のエラストマー成形の際に、
環状流路10の局所的に閉塞することによって得ることが
できる。このとき、連絡用穴15は、円周の4分の3ほど
の流路の長さとなるようずらされる。
の単純な管である内側半リング7が、いかにして同じ直
径上にはめ合わされているかを示している。環状溝16が
ブロックリング4に加工され、中間ソケット17による組
立の後、その縁部で薄壁8を固定している。
ンナ14の間の水密性は、内側半リング7とブロックリン
グ4との間に形成された環状空間内でシールすることに
よって実現され、これは、これらのリング間の領域内の
薄壁8を押圧することによって薄壁8の比較的大きい厚
みにより実現される。
を妨げるように、織物ケーブルの周囲補強材が設けられ
る。
8の局所的に大きい厚み(符号24の部分)によって、織
物ケーブルを有する補強材は、定着されている。この織
物ケーブルを有する補強材は液圧の増大する側の圧縮に
対抗するものではない。
れが円形溝18の上に接触することによって、1ミリメー
トル未満、好ましくは0.5ミリメートル未満、弾性スリ
ーブの内側へ制限される。これらの円形溝18は、中間ソ
ケット17と同じ直径の上で、ブロックリング4とかみ合
ったプラスチックリング19の中に作ると便利であり、こ
れらの部材4,19によって薄壁8の側面方向縁部はシール
されている。
は、円形溝18を通して上部と下部チャンバ13,14間の閉
じ込められた空気の循環により行われる。
つが、空気の満たされた状態にとどまることが望まし
い。これは、薄壁8の振動慣性を減少させるために、減
衰すべき振動数範囲外での数百ヘルツにその撹乱共振が
阻止される。
間内の液体の漏れは、その質量が薄壁8の質量に加わる
ので、振動絶縁にとって邪魔である可能性の高い機械的
共振(100〜200ヘルツにより近いもの)をもたらす。薄
壁8のこの2つの連係動作のために、前記振動絶縁は、
環状流路10の中に緩衝液の循環が介入することなる、短
いストローク上できわめて良く減衰されることになる。
のもう一つの実施態様の断面図である。
薄壁8は、受け入れ可能な比較的小さい重量のエストマ
ーの膜で、補強材なく作られている。
変形態様においてはブロックリング4に直接作られた円
形溝18を有する外側表面に接触する。このブロックリン
グ4は、一つの外径を呈し、その上には、同じで剛性あ
る2つの内側半リング7′がはめ合わされており、その
材料は側壁11に緊密に結合されている。各内側半リング
7′は、弾性スリーブの主軸3と平行な歯をもつ櫛状部
材20を有している。
ニウム合金又はグラスファイバといった短繊維で補強さ
れているか又は均質の熱可塑性又は熱硬化性の材料で成
形により作ることができる。突き合わせであるか否かに
かかわらず、向かい合わせで配置された櫛状部材20の歯
は、液圧チャンバの方向へ薄壁8の半径方向の変形を、
高い振動数で液体が応力を受けている場合に、ミリメー
トル値又はそれ以下に制限する。
く、内側固定用リング6と円筒状外側固定用外装1の間
で周期的振動は偏心を変えるきわめて小さな振幅の液体
全体の移動を引き起こす。
れなくてはならない。望ましい振動数範囲内で、1を越
えるタンジェントφの著しい緩衝を生じさせるために
は、対向するチャンバの間に、交互の圧力差が表れるよ
うにするため(これが、共振カラムを動かすようにす
る)、薄壁8のストローク(偏差)を厳密に制限するこ
とが必要である。
ら他方のチャンバへ液体を移送する架空の等価ピストン
の断面に対するその断面の比率となる。
等価な質量−スプリングシステムの共振が固定−スプリ
ングシステムのものに比べ振動数の面で同じ程正確かつ
制限されたものでない事実によって説明される。
低速での剛性に対して、閉塞カラムを有する偏心の剛性
のおよその倍である。
ている分離用間仕切り12の厚みは、仕様により決定され
た第1図の方向F2及びF3に沿った横方向及び軸方向の剛
性を満たすように選定される。液体の移送なしに生じる
これらの剛性はF1−F4軸に沿っての移動における液圧式
緩衝の作用に関与しない。
ストロークを越えて終わることになるので、ストローク
の漸進的な制限は、同様にこの側壁11形状により確保さ
れる。この半径方向の効果は垂直方向にも横方向にも及
ぼされる。平坦な面上で突出した形のストッパ21(第4
図)が、必要であれば、剛性壁と接触することにより、
弾性スリーブの軸方向において同じ機能を果たすことが
できる。
壁8の軸方向断面図5a、正面図5bである。
され、円周の直径方向の相対する2つのゾーン上で厚み
の厚い部分24により接続されて、装置の上下で矩形ウイ
ンドウを形成する。
ブロックリング4とそれを締め付ける内側半リング7の
間での締め付けにより、上部チャンバと下部チャンバの
間の密閉性を保っている。
状と合致する形状のシール材25を有しており、分解組立
図に示されているように、内側半リング7′のはめ合わ
せ効果の下で、側面方向の密閉性が保たれる。
円周方向に配置されている状態で)、円形溝18の対向す
る側に位置している。円形溝18には、交互の偏心効果の
下で、薄壁8により閉じ込められた極めて少量の空気が
循環する。
業者が通常使用している技術を変更するものではない。
側壁11によって接続された2つの分離用間仕切り12の一
体となった半分が、エラストマー化合物の加硫と剛性要
素への付着による密な結合を同時に行う成形加工により
作られる。
り12のそれぞれは、鋼管製の外側半リング9及び内側半
リング7,或いはアルミニウム合金又は制限的な意味のな
い例としてグラスファイバなどの短繊維により場合によ
って補強された熱可塑性又は熱硬化性の材料でできた内
側半リング7′に一体化されている。
ントを巻き付けることにより設置され得る織物ケーブル
の層により、場合によって補強されているエラストマー
化合物の独立した成形加工により作られる。
側半リング7′の間に、薄壁8を閉じ込めることによ
り、ブロックリング4上に薄壁11が前述のように備わっ
た内側半リング7又は7′をプレスで連続的にはめ合わ
せることにより行われる。
て機能するように作られる。こうして2つの外側半リン
グ9は、この固体部に側壁11を介して弾性的に接続さ
れ、次に、その固定用耳状部2及び3の備わった円筒状
外側固定用外装1の中に気密な形ではめ合わされる。
の外径上でエラストマーフィルムが存在することにより
確保されている。内側半リング7の内径についても同様
である。
き当たり、円形流路10内の液体カラムを形成するゾーン
内で、厳密な密封性がどうして必要でないかについては
先に記述した。円筒状外側固定用外装1のはめ合わせ直
径との間に閉じ込められために、用途に適した凍結防止
剤と水の混合物である緩衝液の充填は、円筒状外側固定
用外装1の中にあけられた穴を用いての真空化とそれに
続く液体の導入及び密封性リベット22による穴の閉鎖に
より行われる。
次のような利点をもつ弾性サポートが構成された。:す
なわち その単純さのため、従来の装置より重くなく、必要な
ストロークの漸進的制限を伴って三方向に同じ弾性機能
を果たす。
振動数ゾーンにおいて、1/2タンジェントφが0.5から1
の間に含まれるきわめて効果的な粘弾性タイプの減衰を
もたらす。
優れた緩衝のために、これは、動力装置の垂直方向での
わずらわしい「チョッピング」現象、及び「再カップリ
ング」と呼ばれるトルクが交互に回復する現象を吸収す
ることができる。
らず、この装置は緩衝なしの、従って、音響振動数にお
いてエンジンが発する振動を十分に減衰するための弾性
サポートに対し要求されるように、20ヘルツ又は25ヘル
ツ以上の振動数で十分に減衰する靭性を呈する。
いる装置と完全に互換性がある。
者の手段により経済的に作られる。
それに類するニーズに課せられる矛盾する条件を満たす
ために特に経済的な妥協案をメーカーに対して提供して
いる。
い例として記述されてきた本発明の目的である半径方向
の弾性の液圧式緩衝及び剛性デカップリングを伴う振動
絶縁用の弾性装置及びその変形態様に対し、本発明の範
囲から逸脱することなく、さまざまな変更を加えること
ができる。
る弾性スリーブの異なる使用軸を示す斜視図である。 第2図は、弾性スリーブを形成する部品の軸に対し垂直
な平面で切断された半平面/半断面図である。 第3図は、織物ケーブルで一体化された補強材が内包さ
れた一変形態様の軸を通る垂直平面で切断された半断面
図である。 第4図は、同様に、ストローク制限用剛性櫛状部材を含
む一変形態様の軸方向断面図である。 第5図aは、薄壁の取り付けを示す説明図である。 第5図bは、薄壁の断面図である。 1……円筒状外側固定用外装 6……内側固定用リング 7,7′……内側半リング 8……薄壁 10……環状流路 11……側壁 12……分離用間仕切り 13,14……上下部チャンバ 20……櫛状部分
Claims (5)
- 【請求項1】内側固定用リング(6)および円筒状の外
側固定用外装(1)を有する振動絶縁用弾性装置であっ
て、 該リング(6)および該外装(1)は、エラストマー製
のスリーブにより連結され、 該スリーブは変形可能な側壁(11)を有し、該側壁
(1)は分離用間仕切り(12)によって分離されている
上部チャンバ(13)と下部チャンバ(14)に分割するキ
ャビティを規定し、 該分離用間仕切り(12)は該側壁(11)の一部と一体に
なっており、 該キャビティは、該スリーブの半径方向の弾性変形を液
圧的に減衰するために、該円筒状の外側固定用外装
(1)の内周に設けられた環状流路(10)を通して該二
つのチャンバ間を循環し得る緩衝液で満たされており、 該装置は、短いストロークに対する剛性を解放する手段
を有し、 該解放手段は、該チャンバ(13,14)の半径方向内側を
閉塞する薄壁(8)を有し、該薄壁(8)は、該内側固
定用リング(6)の外周面から空気で満たされた小空間
によって隔離されており、 該薄壁(8)の半径方向内側への変形が、変形した該薄
壁(8)と内側固定用リング(6)の外周面との接触に
よって制限され、 該装置は、さらに該薄壁(8)の該緩衝液方向への拡張
を制限する手段を有する、振動絶縁用弾性装置。 - 【請求項2】前記薄壁(8)の緩衝液方向への拡張を制
限する手段が、円周方向に配置され、かつ該薄壁(8)
に緊密に結合された織物ケーブルからなる、請求項1に
記載の振動絶縁用弾性装置。 - 【請求項3】前記薄壁(8)の緩衝液方向への拡張を制
限する手段が、金属又はプラスチックでできた歯を有す
る剛性の櫛状部材(20)を有し、該櫛状部材(20)は、
二つの内側半リング(7′)と一体になっており、該櫛
状部材(20)の歯は、該薄壁(8)を越えて伸び、該薄
壁(8)の緩衝液方向への半径方向の変形を制限し、 該二つの内側半リングが(7′)が内側固定用リング
(6)の一部であり、各弾性スリーブの側壁(11)がそ
れぞれ該内側半リング(7′)の一つに接着している、
請求項1に記載の振動絶縁用弾性装置。 - 【請求項4】前記櫛状部材(20)の歯は、変形可能な側
壁(11)を有する前記弾性スリーブの軸に平行に配置さ
れている、請求項3に記載の振動絶縁用弾性装置。 - 【請求項5】前記弾性スリーブが二つの部分から構成さ
れ、各部分は、一つの側壁(11)と一部の分離用間仕切
り(12)を有し、該二つの部分は、前記上部チャンバ
(13)と下部チャンバ(14)間にシールを形成する一部
の二つの分離用間仕切り(12)によって強く接触してお
り、 該シールは、該弾性スリーブの軸と直交する平面内に配
置され、 該シールは圧力で制限され、それによって、衝撃を受け
た場合に、該シールは、該二つのチャンバ間の緩衝液が
直接連絡し得るように解放し得る、請求項1〜4のいず
れか1項に記載の振動絶縁用弾性装置。
Applications Claiming Priority (2)
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