JP3531986B2 - 改良型の液圧式防振装置 - Google Patents

改良型の液圧式防振装置

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JP3531986B2
JP3531986B2 JP28064994A JP28064994A JP3531986B2 JP 3531986 B2 JP3531986 B2 JP 3531986B2 JP 28064994 A JP28064994 A JP 28064994A JP 28064994 A JP28064994 A JP 28064994A JP 3531986 B2 JP3531986 B2 JP 3531986B2
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04Units 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
    • F16F13/26Units 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 characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions
    • F16F13/264Units 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 characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions comprising means for acting dynamically on the walls bounding a working chamber

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、振動の減衰および連結
のために、または支持の目的のためにさえも、車両のシ
ャーシおよびこの車両の機関のような2つの剛性の要素
の間に設置されるように設計されている液圧式防振装置
に関するものである。
【0002】このような装置の中でも特に、本発明は、
垂直な軸を中心にしてほぼ環状の円筒形をなす構造を有
する装置であり、連結される2つの剛性の要素にそれぞ
れ固定されるようになっている、環状で剛性の強力部材
およびこの強力部材を貫通する剛性のロッドと、軸方向
の圧縮に抗するエラストマーの環状のばねであって、強
力部材に支えられ、かつこのばねを貫通するロッドと強
力部材との間に配置されているばねと、強力部材内にあ
って、かつ少なくとも1つの水密で可撓性の環状の壁と
共にばねの上に1つの密閉容器を形成する、水密で可撓
性の上部の薄膜と、強力部材内にあり、薄膜と環状の壁
との間に延びていて、2つのチャンバすなわち補償チ
ャンバとばね側にある下部の作動チャンバとに密閉容器
を分割する、中間の剛性の隔壁と、2つのチャンバを恒
常的に互いに連絡する狭い流路と、2つのチャンバと狭
い流路とを満たす液体と、環状の壁のベースに固定され
ている第1のディスクと、ロッドのヘッドに固定され、
ばねの上に位置し、かつ第1のディスクのすぐ下に配置
されている第2のディスクとを含む液圧式防振装置に関
するものである。
【0003】
【従来の技術】このような装置は、仏国特許92 07
513号により公知のものとなっている。
【0004】この特許に記載されているこうした装置の
実施例においては、装置全体は組立て中に、2つのディ
スクが軸方向に向かって常時互いに押し合うように、充
分な軸方向のプレストレスを与えられ、また一方、横方
向には互いに相対的に自由に滑動できるようにされる。
【0005】これらの2つのディスクは常時、互いに押
し合っているため、軸方向において互いに固定されてい
ると見なすことができ、そしてこの装置は絶えず、液圧
による支持体として動作する。
【0006】言い換えれば、比較的大きな振幅(概ね
0.5mmより大きい)で比較的低い周波数(概ね約5
Hz〜20Hz)の振動、すなわち車両が道路の凸凹の
ある部分を走行するときに生じる「不規則的な揺れ」に
よって発生する種類の振動の作用によって、狭い流路を
通って2つのチャンバの一方から他方に液体が移動させ
られ、再び元に戻される。そしてこの振動が所定の値、
すなわち狭い流路の軸方向の長さとその正確な断面との
比の関数である所定の値に達した時、このような作用を
受ける液体は共振させられる。こうした共振は関連の振
動の減衰に優れた効果を有する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この減衰は、装置の剛
が比較的高い場合に、得られる。
【0008】この装置が、上記の周波数より大きい周波
数、すなわち数10Hz以上の周波数で動作させられて
いるとき、たとえば、車両が停止している間に、その車
両の機関がアイドリングしている場合、その機関によっ
て発生する振動に対する適当な処理は、減衰の問題では
なく、むしろ絶縁または吸収の問題であるので、装置の
剛性を下げ、その減衰力を低下させることが望ましい。
【0009】上記の比較的高い周波数の場合には、装置
の弾性に関しては、単にこの装置内にばねを挿入するこ
とによって、弾性が与えられれば、それで十分この問題
は解決されるであろう。または言い換えれば、装置の液
圧部分に関しては、この部分が迂回されれば、それでこ
の問題は十分解決されるであろう。
【0010】本発明の目的は特に、処理される振動の周
波数が一旦、所定のしきい値を越えたとき、このような
迂回を容易に達成できるようにすることである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的のために、本発
明による当該の種類の防振装置は基本的に、随意に2つ
のディスクを軸方向に離れさせ、その後に元に戻して接
触させる制御手段ことを特徴とする。
【0012】好ましい実施様態には、以下のような幾つ
かの構成部分の1つ以上が選択されて、用いられてい
る。すなわち、 ─ 制御手段は、薄膜の中心軸方向に変位させるよう
に設置されていること、─ 制御手段は、電気的に
させられること、 ─ 制御装置は、吸引されて、作動すること、 ─ 前項による装置の場合、2つの剛性の要素の1つは
車両の機関で、吸引はこの機関の運転によって生じるこ
と、 ─ 2つのディスクの相互分離は、2つの強力部材の1
つに及ぼされる振動の周波数または振幅が所定のしきい
値を越えたとき、その超過の関数として自動的に制御さ
れること。
【0013】これらの主要な構成部分のほかに、本発明
には、これらと同時に用いられることが好ましい幾つか
の他の構成部分が含まれている。なお、その説明は、後
により詳細に行われる。
【0014】添付の図面を参照しながら、以下に本発明
の2つの好ましい実施例が説明されるが、当然本発明
は、これらに限定されるものではない。
【0015】
【実施例】図1と図2は、本発明による第1の液圧式防
振装置の軸方向断面図を示すものであるが、各図はそれ
ぞれ2種類の動作状態、すなわち一方は比較的低い周波
数(5Hz〜20Hz)そして他方は高い周波数の場合
である。
【0016】図3は、本発明による第2の液圧式防振装
置を図1と同じ様式で示したものであるが、部分的にか
つより模式的に示されている。
【0017】図1および2に示されている第1の液圧式
防振装置は、垂直な軸を中心にしてほぼ環状の左右対称
形をなしており、かつ、垂直軸xを有し、かつほぼ縦長
の管形をなす強力部材1であって、その底部の端末は半
径方向外側に突出して、環状のベース11 を形成する強
力部材1と、軸x上にある中央の剛性のロッド2と、ベ
ース11 の下に溶接されている穴あきプレート12 の上
に配置されているエラストマー製の環状のばね3であっ
て、ロッド2のヘッドに固定されている剛性のディスク
1 とプレート12 との間に垂直に設置されているばね
3と、水密で可撓性の上部の薄膜4と、剛性のディスク
6によってその底部を封じられている水密で弾性の環状
の壁5とであって、両者はともに、強力部材1の上部内
において、水密になるように、そして水密で環状の閉鎖
容器をこの両者で形成するように、強力部材1に取り付
けられている薄膜4および壁5と、強力部材内にあり、
薄膜4と壁5との間に延びていて、環状の密閉容器の内
部を2つの環状のチャンバすなわち下部の作動チャンバ
Aと上部の補償チャンバBとに分割する剛性の中間の隔
壁7と、隔壁7の内部に形成されており、かつ2つのチ
ャンバAおよびBを恒常的に相互連絡する狭い流路8
と、そして2つのチャンバAおよびBを、そして狭い流
路8をも満たす液体塊とを含む。
【0018】この図にはまた、薄膜4と壁5そして中間
の隔壁7の隣接する縁は、強力部材1の上部を構成する
リング13 の中で、互いに圧着されていることが、示さ
れている。
【0019】強力部材1とロッド2はそれぞれ、この2
つのチャンバ部分に固定されており、この2つの部分間
で、振動の伝達を減衰させるか、または妨げることが、
期待される。2つの選択実施例では、強力部材1は、車
両のボデーフレームに取り付けられ、そしてロッド2
は、この車両の機関10に取り付けれられる。なお、機
関10は、ロッド2の下に懸架されている。
【0020】組立て中に、本装置は、確実に2つのディ
スク21 および6が軸xの方向に沿って互いに常時押し
合うよう、十分な軸方向のプレストレスを与えられ、一
方横方向に向かって、これらの両ディスクが自由に互い
に相対的に滑動できるようにされる。
【0021】これらのディスクまたは、相互接触する少
なくともその表面は、磨耗抵抗性が優れている上に、更
に、相対的な横方向の滑動を容易にするために低い摩擦
係数を有する材料か、または反対にこのような滑動を妨
げるために高い摩擦係数を有する材料で作られる。
【0022】滑動が容易になされるべき時は、この材料
はガラス繊維入りのポリアミド樹脂にすると好都合であ
り、更に重硫酸化モリブデンを加えることが好ましい。
滑動が妨げられるべき時は、当該の材料はゴムをベース
にしてもよい。
【0023】更に上部の薄膜4は、蓋すなわちキャップ
11により覆われており、この蓋11は、薄膜4と共に
気密のハウジング12を形成するように、下方に延びて
いる縁を有している。この目的のため、これらの縁の下
端は外側に向かって延びており、リング13 内にある上
記の隣接する部分の縁と圧着されている。
【0024】パイプ13は、機関10が動作中であると
き、この機関10から得られる吸引源の1つに、ハウジ
ング12の内部を連結する。この連結は、弁15を通し
て行われる。
【0025】この弁15は、オン/オフ弁であって、か
つ車両の運転者が容易にアクセスできる制御部材を有す
る手動制御弁であるか、または自動制御弁、たとえば要
素9および10のいずれか一つに生じた振動の周波数が
所定のしきい値を越えたとき、その周波数に従ってサー
ボ制御される弁であっもよい。
【0026】上記の装置は以下のように動作する。
【0027】弁15が閉じており、従ってパイプ13に
よってハウジング12に対し吸引がなされない限り、組
立体のプレストレスのために、2つのディスク21 およ
び6は軸方向に互いに押し合っていて、本装置は、通常
の液圧式防振装置と同様に動作する。つまり、ボデーフ
レーム9に対する機関10の軸方向の振動、すなわち強
力部材1に対するロッド2の、そして更に正確には剛性
の隔壁7に対するディスク21 の軸方向の振動により、
液体は狭い流路8を通ってチャンバAとチャンバBとの
間を行ったり来たりする。そして、この振動が所定の周
波数を持つ時、流路8にある液体は共振し始め、この共
振は、関連する振動の減衰に優れた効果を発揮する。
【0028】弁15が開かれているとき、ハウジング1
2内に及ぼされる吸引源14よりの吸引作用は、薄膜4
を引き上げ、そのため、2つのチャンバAおよびBにあ
る液体が薄膜4と共に上昇し、その結果、壁5を軸方向
に収縮させ、そしてディスク6を引き上げる。
【0029】ディスク6が、組立体の当初のプレストレ
スのために下げられている距離より大きい距離まで上げ
られると直ちに、2つのディスク21 および6が離れる
のが、つまり隙間iが2つのディスク21 および6の間
に開けられるのが、観察される。
【0030】一旦こうした事が起こると、本装置の液圧
部分は、強力部材1によってしか支持されておらず、し
たがってこの液圧部分は迂回されることになる。つまり
この時、支持体の弾性は、ばね3の存在のみに依存す
る。
【0031】支持体はこの時、低い剛性を示し、そして
減衰を生じさせないので、比較的高い周波数の振動を絶
縁するのに非常に適している。
【0032】第1の種類の運転から、第2の種類の運転
に切り換えるには、処理される振動の周波数が比較的低
いままである限り、すなわち所定のしきい値S ─ こ
のしきい値は、たとえば20Hz〜25Hz程度でよい
─ より低いままである限り、ハウジング12に対し
て吸引がなされないように、弁15を制御し、そして当
該の周波数が上記のしきい値を越えたとき直ちに、吸引
が行われるようにするのが、適当である。
【0033】このような切換えは、処理される振動の周
波数がしきい値Sを越えたとき、これに応じて自動的に
かつサーボ制御によって、行うことができる。なお、こ
の周波数はその時、適当なセンサによって絶えず検出さ
れ、測定されている。
【0034】単に本発明の具体的な明示のために、完全
に満足できる結果を得た1つの実施例を説明すれば、こ
の実施例では、「高周波数」における動作中にハウジン
グ12内部に及ぼされる吸引力は、約800ミリバール
であり、そして及ぼされる吸引作用の結果として、ディ
スク21 が上に上がった高さ全体は、約1.5mmであ
ったが、これは、組立体のプレストレス自身によって、
2つのディスク21 および6が互いに押し合って、これ
ら2つのディスクが1mm程度下がっているので、残り
の隙間iの約0.5mmに相当する。
【0035】図面では、薄膜すなわち「弁部材」16が
見られる。これは、制限された振幅(概して1mmより
小さい)で振動させられるように、オリフィス19を横
切って延びている2つのグリッド17および18の間に
取り付けられている。このオリフィス19は、隔壁7を
貫通して形成されており、2つのチャンバAおよびBを
互いに連絡するようになっている。
【0036】公知のように、「高周波分断」のために用
いられる弁部材16の振動は、部分1と2との間で伝達
される比較的小さい振幅で、かつ比較的高い振動数の振
動を吸収するのに役立つ。
【0037】こうした改良は、上記の液圧式防振装置の
性能を増大させる。
【0038】その結果、比較的高い周波数の振動を絶縁
するために、2つの技術のいずれかを選択することが可
能になる。すなわち、完全に本装置の液圧部分を迂回す
るのに役立つ吸引を用いるか、または液圧部分はまだ利
用されたままで、減圧が利用されない高周波分断の弁部
材を用いるか、そのいずれかである。
【0039】実際上は、これらの2つの技術のいずれか
を選択するために用いられる基準は、当該の振動の振幅
であることは、好都合である。
【0040】車両の機関が正常運転されている場合に相
当する、比較的小さい振幅のとき、弁部材16を利用す
れば、完全に満足できる結果となり、従って支持体の剛
性を下げる意味は全くない。
【0041】しかし、特に車両が停止している間の機関
のアイドリングに相当する、上記の振幅が所定のしきい
値を越えたとき、弁部材はそのグリッドと衝突する恐れ
があり、こうした場合、液圧部分を迂回する第1の技術
を利用するのが適当である。
【0042】これに対応する選択は、車両が停止してい
る間の機関のアイドリングを示すパラメータに従って、
そして特に車両の加速ペダルが高位置にされるに応じ
て、弁15の作動をサーボ制御することによって、容易
に行うことができる。
【0043】スロットルバタフライ弁のすぐ下流の点で
吸引が行われるこの本発明の場合では、この基準を採用
することは、特に有利であることが、理解されよう。こ
のようにして、機関がアイドリングしているとき、吸引
は最大になる。
【0044】図3に示されている第2の液圧式防振装置
は、薄膜4の変位制御が吸引力に因るのではなく、電気
的に行われる点が第1のものと異なるだけである。
【0045】この目的のために、図1および2の要素1
3〜15がここでは用いられていず、適当な案内21内
において蓋11の中央を貫通するロッド20により、薄
膜4の中心は、この蓋11に取り付けられている電磁石
23のコア22に固定されている。
【0046】このようにして、ロッド20と薄膜4によ
って構成されている組立体は、電磁石23が電気的に励
起させられると、上に上げられ、その結果ディスク6は
ディスク21 より離れる。
【0047】逆に、電磁石23が電気的に励起されてい
ないとき、単に重力によっておよび/または適当な軽い
戻しばねの作用で、この組立体は再び下に下がる。そし
てこの時、2つのディスク21 および6は、また互いに
連結される。
【0048】この組立体は、電磁石23が励起されてい
ないとき、薄膜4の「補償」変形を妨げないだけ十分に
ロッド20の垂直方向の変位が自由になされるように、
作られている。
【0049】勿論、電磁石23の励起は、上記の弁15
の制御と同じ自動制御の役割を果たす。
【0050】その結果として、どの実施様態を用いて
も、上述の説明によってその構造、動作、および利点が
十分に満足すべきものであることが示されている装置が
得られる。
【0051】当然、また上述から判断されるように、本
発明は特に例示された特定の応用および実施例に限定さ
れるものではない。
【0052】反対に、本発明はどの様な変形も可能で、
特に、ディスク6は環状の座金の形状に減じられている
上記の仏国特許に記載されているような変形であって、
上記の要素4〜8を含む液圧部分は、軸xを中心にした
環状の形態をなしている変形と、装置の環状の対称性が
不完全であることだけが異なり、たとえばこの装置の水
平断面は、2つの半円からなる細長い形状をなし、これ
らの半円は、互いに対して開放されており、かつ2つの
平行な直線部分によって互いに連結されている同じ半径
を有する変形と、そして、2つのディスク21 および6
の間隔は、上述の場合と異なる手段によって制御されて
いる変形であって、たとえばそれは、電気的に操作する
ことができ、上記のロッド20と同様なロッドで連結さ
れており、この連結は、機構が作動していないとき、薄
膜4の位が十分自由に行われるような隙間をもって、
なされている変形が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の液圧式防振装置の、比較的低い
振動周波数における動作状態を示す軸方向断面図であ
る。
【図2】本発明の第1の液圧式防振装置の、比較的高い
振動周波数における動作状態を示す軸方向断面図であ
る。
【図3】本発明の第2の液圧式防振装置の、部分的かつ
一層模式的に示された軸方向断面図である。
【符号の説明】
1 強力部材 11 ベース 12 穴あきプレート 13 リング 2 ロッド 21 ディスク 3 ばね 4 薄膜 5 壁 6 ディスク 7 隔壁 8 流路 9 ボデーフレーム 10 機関 11 蓋 12 ハウジング 13 パイプ 14 吸引源 15 弁 16 弁部材(薄膜) 17 グリッド 18 グリッド 19 オリフィス 20 ロッド 21 案内 22 コア 23 電磁石 i 隙間 x 軸 A 作動チャンバ B 補償チャンバ

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの剛性の要素の間に設置されるよう
    に設計され、垂直な軸を中心にして円筒形の構造を有す
    液圧式防振装置であって、 連結される2つの剛性の前記要素にそれぞれ固定される
    ようになっている、環状で剛性の強力部材および前記強
    力部材を貫通する剛性のロッドと、 軸方向の圧縮に抗するエラストマー製のばねであって、
    ばねを貫通するロッドと前記強力部材に支えられて
    いるばねと、 前記強力部材によって支持され、かつ水密で可撓性の環
    状の少なくとも1つの壁と共に前記ばねの上に1つの密
    閉容器を形成する水密で可撓性の上部の薄膜と、 前記強力部材によって支持され、前記薄膜と環状の前記
    壁の間に延びていて、2つのチャンバすなわち補償チ
    ャンバと前記ばねの側にある下部の作動チャンバとに前
    記密閉容器の内部を分割する中間の剛性の隔壁と、 2つの前記チャンバを恒常的に互いに連絡する狭い流路
    と、 2つの前記チャンバと狭い前記流路とを満たす液体と、 環状の前記壁のベースに固定されている第1のディスク
    と、 前記ロッドのヘッドに固定され、前記ばねの上に位置
    し、かつ前記第1のディスクのすぐ下に配置されている
    第2のディスクとを含む液圧式防振装置において、 随意に2つの前記ディスクを軸方向に離れさせ、その
    に元に戻して接触させる制御手段ことを特徴とす
    る液圧式防振装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記薄膜の中心軸方
    向に変位させるように設置されている請求項1に記載
    の液圧式防振装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は電気的に作動させら
    請求項1に記載の液圧式防振装置。
  4. 【請求項4】 前記制御手段は吸引作動さ請求
    項1に記載の液圧式防振装置。
  5. 【請求項5】 2つの剛性の前記要素の1つは車両の機
    関で、前記吸引は該機関の運転によって生じ、前記吸引
    は、前記車両の停止中にアイドリングしている該機関に
    対しサーボ制御することによりなされる請求項4に記
    載の液圧式防振装置。
  6. 【請求項6】 2つの前記ディスクの軸方向の相対的
    を制御するための前記手段は、前記薄膜とともに気密
    のハウジングを形成するように該薄膜を被覆している蓋
    と、前記ハウジングの内側を吸引源に連結するパイプ
    と、前記ハウジングと前記吸引源との連結を制御するよ
    うに前記パイプに取り付けられている制御弁とを含む
    請求項4に記載の液圧式防振装置。
  7. 【請求項7】 前記強力部材の1つに及ぼされる振動の
    周波数を検出する手段と、前記周波数が所定のしきい値
    を越えたとき、それに応じて2つの前記ディスクの相互
    分離をサーボ制御する手段とを含む請求項1に記載の
    液圧式防振装置。
  8. 【請求項8】 中間の前記隔壁は、2つの前記チャンバ
    を相互連絡させることができるオリフィス開けられ
    ており、かつ弁部材を備えており、該弁部材の変位また
    は変形は、最大1mm限定され振幅である請求
    項1に記載の液圧式防振装置。
  9. 【請求項9】 前記強力部材の1つに及ぼされる振動の
    振幅を検出する手段と、該振幅が所定のしきい値を越え
    たとき、それに応じて2つの前記ディスクの相互分離を
    サーボ制御する手段とを含む請求項8に記載の液圧式
    防振装置。
  10. 【請求項10】 前記薄膜と、前記壁と、該壁に連結さ
    前記ディスクと、中間の前記隔壁とによって構成さ
    れる組立体を含む液圧部分は、軸を中心にした環状の形
    態をなし、前記壁に連結された前記ディスクは、座がね
    の形状をなしている請求項1に記載の液圧式防振装
    置。
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