JP6683637B2 - 吸振器 - Google Patents

Description

本発明は、軸方向締め付けのための液圧減衰が半径方向に作用する吸振器に関する。

例えば自動車における構造及び構成部品の共振は、通常は減衰ばね／質量系として設計される吸振器を用いて減衰される。しかしながら、このような吸振器を使用すると、共振周波数の上下に過剰な増加（側波帯）が生じ、相応に設計された減衰によってこれを低減しなければならない。

既知の半径方向に作用する吸振器は、エラストマ混合物内の充填剤によってこの減衰をもたらす。しかしながら、充填エラストマは、異なる励起振幅に対して異なる剛性で反応するという特性を有する。従来の半径方向吸振器は、この「Ｐａｙｎｅ効果」とも呼ばれる効果に対し、狭い励起帯のみにおいて十分な作用をもたらす必要がある。

さらに、軸方向に作用する液圧吸振器も知られているが、このような吸振器は、その構造設計に起因して許容製造公差が非常に小さい。これらの吸振器は、半径方向に作用しない。

さらに、先行技術からは、環状間隙内の液体の偏向時に減衰効果をもたらす、半径方向に作用する吸振器が知られている。これまで、減衰特性の適応性、生産性及び耐用年数に関して十分な特性を有する、液圧減衰が半径方向に作用する吸振器を提供することは不可能であった。特に、減衰特性の適応性は難問であり、吸振器の生産性及び耐用年数についても同様である。

従って、本発明の目的は、特に異なる振幅における減衰特性の適応性及び一貫性が改善され、生産性が高く耐用年数が長い、半径方向に作用する吸振器を提供することである。

この目的は、独立請求項の主題によって達成される。従属請求項には、好ましい実施形態を開示する。

本発明の１つの態様によれば、液圧減衰が半径方向に作用する吸振器であって、（ｉ）軸受コアと、（ｉｉ）軸受コアを半径方向に取り囲む軸受ケージと、（ｉｉｉ）軸受コアと軸受ケージとを弾性的に接続するエラストマ体と、（ｉｖ）エラストマ体を半径方向に取り囲んで吸収体（absorber mass）に接続する外側スリーブとを含み、エラストマ体に、流体で満たされた又は満たされる少なくとも２つの作動チャンバが形成され、この作動チャンバが、寸法的に安定した流体ダクトによって互いに流体的に接続される吸振器が提供される。

寸法的に安定した流体ダクトの位置及び設計により、吸振器の減衰特性の正確な調整が有利に可能になる。特に、流体ダクトは高圧時にも変形しない。さらに、吸振器は、生産が単純であって耐用年数が長いことが有利である。

この吸振器は、車両において使用される、例えば後軸トランスミッション、後軸支持体、サブフレーム又はシャーシ部品に適合する吸振器とすることができる。具体的には、この吸振器は、単一質量吸振器である。この吸振器は、例えば構成部品同士を接続して、構成部品の定められた相対的な運動学的動きを可能にすべきシャーシブッシング（bushing）などの軸受ではない。吸振器は、自由に振動する吸収体に接続するように設計され、又はこのような塊を含み、一般的には軸受コアである接合部を介して減衰すべき構造に強固に接続される。「半径方向に作用する液圧減衰」とは、吸振器が、吸収体が軸受コアに対して横方向に、すなわち半径方向に偏向して振動し、この半径方向振動の動きによって吸振器内に液圧減衰が生じるように設計されることを意味する。軸受コアは、例えばねじ接続によって、減衰すべき構造に強固に接続される。

軸受コアは、軸受ケージ、外側スリーブ及び吸収体に対して同心状に配置される。軸受コアは、実質的に円筒形であることが好ましく、例えば鋼又はアルミニウムなどの金属、又はプラスチックなどの固体材料で形成されることが好ましい。軸受コアは、吸振器を取り付けるための、中心に配置された軸方向ボア又は凹部を有することができる。軸受コアは、軸方向ボアに加え、吸振器のための必要な設置空間を減少できるように、取り付けねじのねじヘッドを収容するための、軸受コアと同心状に配置された軸方向凹部を有することができる。

軸受ケージの外部輪郭も、同様に実質的に円筒形であることが好ましい。軸受ケージは、その各軸端に環状部分を有することができ、これらの２つの環状部分は、ウェブによって互いに接続される。ウェブは、後述する流体ダクト支持体及び／又は当接セグメント支持体を形成することができる。軸受ケージは、アルミニウム、鋼又はプラスチックなどの固体材料で形成されることが好ましい。軸受ケージは、ダイカストアルミニウムで形成されることが特に好ましい。軸受ケージは、外側スリーブとの間の改善されたシールを保証するために、その各軸端に半径方向に突出する円周方向シールリップを有することが好ましい。シールリップは、エラストマ体と共に一体部品に形成することも、又はその一部を形成することもできる。軸受ケージ、エラストマ体及び外側スリーブは、実質的に同じ軸方向長さ範囲を有することができる。エラストマ体及び軸受ケージは、加硫によって互いに接続されることが好ましい。

減衰作用が液圧的にもたらされるので、エラストマ体は、充填剤の含有量が少ない、すなわち低減衰のエラストマで構成することができる。エラストマ体は、主に吸振器のばね力のみをもたらす。充填剤の含有量が少ないエラストマ混合物には、Ｐａｙｎｅ効果が小さく、すなわち振幅に依存する剛性の変化が少ないという利点がある。エラストマ混合物は、液圧減衰のない吸振器の損失角が８°未満になるように選択されることが好ましい。さらに、エラストマ混合物は、動的硬化が低く、例えば硬化係数Ｋｄｙｎ／Ｋｓｔａｔが１．８を下回ることが好ましい。軸受コア及び軸受ケージは、エラストマ体に埋め込まれることが好ましい。エラストマ体は、軸受コア及び軸受ケージの周囲にオーバモールドされることが特に好ましい。軸受ケージは、エラストマ体に完全に埋め込まれることが好ましい。特に、軸受ケージの半径方向外面は、エラストマ体のエラストマ材料で完全に覆われる。特に、軸受ケージの半径方向外面は、同様にエラストマ体のエラストマ材料で完全に覆うことができる。しかしながら、軸受コアの軸方向端面は、少なくとも部分的にエラストマ材料を含まないこともできる。

エラストマ体は、軸受コアと軸受ケージとの間にエラストマばねを形成し、このばねは、半径方向及び軸方向の力を吸収することができる。さらに、エラストマ体には、減衰流体で満たされる、特に流体密封された少なくとも２つの作動チャンバが形成される。減衰流体は、特許請求する吸振器の一部を構成することができる。減衰流体は、例えばグリコールとすることができる。作動チャンバは、エラストマ体の一部である軸方向にオフセットされた膜によって軸方向に閉じられる。この膜は、同様にエラストマばねの一部も構成する。この膜は、実質的にＳ字形又は弓形の断面で軸受コアから軸受ケージに延びることができる。Ｓ字形の膜構成は、吸振器の半径方向剛性を低下させることができる。弓形の膜構成は、Ｓ字形構成に比べて吸振器の半径方向剛性を高める。

流体ダクトが寸法的に安定しているということは、流体ダクトが実質的に剛性であるように設計され、内圧が高い場合にも変形しないことを意味する。流体ダクトの寸法的安定性は、例えば好適な材料選択によって達成することができる。流体ダクトは、軸受ケージ内、エラストマ体内及び／又は軸受コア内に形成することができる。流体ダクトは、あらゆる断面形状を有するように形成することができる。

さらに、吸振器は、流体ダクトを支持する流体ダクトセグメント支持体を含むことが好ましい。

流体ダクトセグメント支持体は、作動チャンバ間の流体ダクトの流れ方向に対して横向きに１方向又は複数方向に流体ダクトを支持することができる。具体的には、流体ダクトセグメント支持体は、流体ダクトを半径方向内向き及び／又は半径方向外向きに支持することができる。この場合、「支持する」とは、力の作用による流体ダクトの変形が妨げられることを意味する。さらに、流体ダクトセグメント支持体は、流体ダクトを一方又は両方の軸方向に支持することもできる。流体ダクトセグメント支持体は、エラストマ体の材料よりも剛質かつ堅固な材料で構成される。流体ダクトセグメント支持体は、エラストマ体の材料で覆うことができる。流体ダクトセグメント支持体は、軸受ケージ内又は軸受ケージ上、及び／又は軸受コア内又は軸受コア上に形成することができる。流体ダクトセグメント支持体は、エラストマ体内に別個の構成部品として埋め込むこともできる。

２つの作動チャンバは、少なくとも１つの半径方向のチャンバ開口部をそれぞれ有し、２つのチャンバ開口部は、外側スリーブによって半径方向外側の範囲が定められ、流体ダクトセグメント支持体は、軸受ケージ上又は軸受ケージ内に形成され、流体ダクトセグメント支持体は、流体ダクトを少なくとも半径方向に支持する。

換言すれば、各作動チャンバは、吸振器を取り付けた状態で外側スリーブによって閉じられ又は範囲が定められる少なくとも１つのチャンバ開口部を半径方向に有する。作動チャンバは、軸受ケージに対する軸受コアの変位によって一方の作動チャンバの体積が減り、他方の作動チャンバの体積が増すように、軸受コアの半径方向両側に形成される。エラストマ体は、軸受ケージに対する軸受コアの特定の変位方向においてばね剛性が最小値を有するように形成されることが好ましい。この方向は、吸振器の好ましい方向を構成する。この好ましい方向は、軸受ケージに対する軸受コアの好ましい方向への変位によって作動チャンバの体積ができるだけ大きく変化するように選択される。エラストマ体は、作動チャンバに対して鏡面対称に形成されることが好ましい。従って、好ましい方向は、２つの作動チャンバ間の対称面に対して垂直であることが好ましい。軸受コアと軸受ケージ、又は軸受コアと吸振器は相対的に振動するので、「変位方向」は、これらの構成部品が好ましくは振動によって、すなわち相対的に前後に移動する際の移動軸を意味する。

流体ダクトは、軸受ケージ又はエラストマ体に半径方向に外部的に形成することができ、２つの作動チャンバ間、すなわちそれぞれの作動チャンバのチャンバ開口部間に円周方向に延びることができる。換言すれば、それぞれの作動チャンバのチャンバ開口部は、流体ダクトによって互いに流体的に接続することができる。外側スリーブは、流体ダクトの半径方向外側に向かう範囲を定めることができる。流体ダクトは、寸法的に安定し又は剛性であり、すなわち減衰流体の圧力下で又はエラストマ体の動きによってその体積が変化しないことが重要である。減衰流体は、一方の作動チャンバのチャンバ開口部から軸受ケージ又はエラストマ体の半径方向外面に沿って他方の作動チャンバのチャンバ開口部まで円周方向に流れる。従って、流体ダクトは、その長手方向に沿って湾曲することができる。流体ダクトがエラストマ体を通る凹部又はボアとして延びることも、又は軸受コアの外面に沿って延びることも検討される。減衰流体が一方の作動チャンバから流体ダクトを介して他方の作動チャンバに流れ込むと減衰が生じる。従って、流体ダクトは、減衰ダクトと呼ぶこともできる。流体ダクトは、軸受ケージ又はエラストマ体上の、吸振器の望ましい方向に対して約９０°オフセットされた円周方向位置に配置されることが好ましい。

流体ダクトは、吸振器の所望の減衰特性を調整できるように、すなわち液圧システムの固有振動数が吸振器の作動範囲に比べて高くなるように、プラトー型ダクト（ｐｌａｔｅａｕ ｄｕｃｔ）として、すなわち平坦で広く短く形成されることが好ましい。吸収体及びエラストマ体の剛性に依存する吸振器の共振振動数を含む振動数範囲が、吸振器の作動範囲として定められる。特に、流体ダクトは、偏向などを伴わずに形成することができる。例えば、流体ダクトは、約１ｍｍ〜約３ｍｍの、例えば約２ｍｍの高さ、すなわち半径方向の範囲を有することができる。流体ダクトは、約１０ｍｍ〜約３０ｍｍの、例えば約２０ｍｍの幅、すなわち軸方向の範囲を有することができる。流体ダクトの長さ、すなわち円周方向の範囲は、約１０ｍｍ〜約３０ｍｍであり、例えば約２０ｍｍである。軸受ケージは、約５０ｍｍ〜約９０ｍｍの、例えば約７０ｍｍの直径を有することができる。軸受ケージの軸方向長さは、約２０ｍｍ〜約４０ｍｍであり、例えば約３０ｍｍである。軸受ケージの周囲に射出成形されるエラストマ体の寸法は、軸受ケージの寸法よりもほんのわずかに大きい。軸受ケージの外面上のエラストマ体の材料厚は、約１．０ｍｍである。外側スリーブの軸方向長さは、エラストマ体の軸方向長さと概ね一致する。外側スリーブは、鋼、アルミニウム又はプラスチックなどの固体材料で形成することができ、約０．５ｍｍ〜４ｍｍの材料厚を有することができる。軸受コアは、約３０ｍｍ〜約５０ｍｍの、例えば約４０ｍｍの直径を有することができる。軸受コアの軸方向長さは、約１７ｍｍ〜約３７ｍｍであり、例えば約２７ｍｍである。

流体ダクトには、減衰流体の流れ挙動、従って吸振器の減衰特性を調整するために流れ要素を配置又は形成することができる。流れダクトは、エラストマ体及び／又は軸受ケージの流体ダクトセグメント支持体に形成されてエラストマ体又は軸受ケージの円周方向及び／又は軸方向に延びる溝、チャネル及び／又は突出部として設計することができる。

外側スリーブは、吸収体に接続することができる。外側スリーブは、例えば鋼、アルミニウムなどの金属、又はプラスチックで形成することができる。外側スリーブは、エラストマ体に押し付けてエラストマ体に軸方向に接続することができる。外側スリーブは、エラストマ体に外側スリーブを固定して流体密封するために、転動し、圧着し、又はフランジ接合することができる。外側スリーブの外径及び／又は軸方向長さは、閉じた吸振器の内圧を調整するために、取り付け中に較正することができる。外側スリーブは、外側スリーブを吸収体に接続するために、吸収体内の対応する形状の、好ましくは円筒形の収容凹部に押し込むことができる。外側スリーブは、吸収体の収容凹部内に接着、圧着、挟着又は溶接することができる。収容凹部は片側のみが開くことができ、減衰すべき構造に吸振器をねじによって取り付けることができるように、中心に配置された小さな直径のさらなる取り付けボア又は取り付け凹部が収容凹部を通じて軸方向に延びる。外側スリーブ及び吸収体は、一体部品に形成することも、又は構成部品の形で製造することもできる。換言すれば、別個の構成部品としての外側スリーブを排除して、吸収体の収容凹部が外側スリーブの機能を引き受けることもできる。吸収体は、吸振器の一部とすることができる。例えば、吸収体としては、自由に振動できる既存の構成部品、又は例えば鋼などの金属製のさらなる材料部品を使用することができる。

流体ダクトセグメント支持体は、流体ダクトを半径方向内向きに支持し、すなわち流体ダクトセグメント支持体は、流体ダクトの半径方向内側のダクト基部を支持することが好ましい。これにより、寸法的に安定した、又は剛性の流体ダクトが保証される。流体ダクトは、外側スリーブによって半径方向外向きに範囲を定められることにより、流体ダクトの半径方向外向きの寸法安定性を外側スリーブによって保証することができる。流体ダクトセグメント支持体の幅及び長さは、流体ダクトの幅及び長さと概ね一致する。流体ダクトセグメント支持体は、約１０ｍｍ〜約３０ｍｍの、例えば約２０ｍｍの幅、すなわち軸方向の範囲を有することができる。流体ダクトセグメント支持体の長さ、すなわち円周方向の範囲は、約１０ｍｍ〜約３０ｍｍ、例えば約２０ｍｍとすることができる。流体ダクトは、軸受ケージの環状部分の内面によって軸方向に支持することができる。これとは別に、又はこれに加えて、流体ダクトは、玉状の（ｂｅａｄｅｄ）外側スリーブによって軸方向に支持することもできる。

流体ダクトセグメント支持体は、連続的に形成することもできるが、穴及びスロットなどの開口部を有することもできる。例えば、流体ダクトセグメント支持体は、流体ダクトセグメント支持体を協働的に形成する、軸受ケージの軸方向に延びる複数のストラットを有することができる。流体ダクトセグメント支持体の半径方向外面は、エラストマ体のエラストマ材料で覆われることが好ましい。しかしながら、流体ダクトセグメント支持体の領域では、エラストマ材料の材料厚を薄くし、又は皮のように形成することが好ましい。このようにすると、高圧時でも流体ダクトの変形を防ぐことができ、流量特性又は減衰特性をとりわけうまく設定できるようになる。流体ダクトセグメント支持体の領域では、エラストマ材料の厚みを約３ｍｍ未満にすることができる。しかしながら、流体ダクト又は流体ダクトセグメント支持体の領域では、軸受ケージの半径方向外面が実質的にエラストマ材料を含まないこともできる。これとは逆に、例えばパルス状の圧力ピークを抑えるために、流体ダクトセグメント支持体の領域におけるエラストマ材料の厚み及び形状を特異的に設定することによって高圧時に特定の変形を起こすこともできる。

２つの作動チャンバは、２つの半径方向のチャンバ開口部をそれぞれ有し、吸振器は、２つの流体ダクトを有し、作動チャンバは、２つの流体ダクトを通じて互いに流体的に接続され、軸受ケージは、いずれの場合にも一方の流体ダクトを半径方向に支持する２つの流体ダクトセグメント支持体を有し、流体ダクトは、直径方向（diametrically）に配置されることが好ましい。

上記のチャンバ開口部、流体ダクト及び流体ダクトセグメント支持体に関する説明は、両方の流体ダクト及び両方の流体ダクトセグメント支持体にも相応に当てはまる。この場合、「直径方向に配置される」とは、軸受ケージ又はエラストマ体の外周上で流体ダクトが約１８０°オフセットされることを意味する。従って、流体ダクトセグメント支持体も、直径方向に配置されることが好ましい。

軸受ケージは、エラストマ体の当接領域を外側スリーブ支持体に対してそれぞれ支持する直径方向に配置された２つの当接セグメント支持体を有することが好ましく、当接セグメント支持体は、流体ダクトセグメント支持体に対して約９０°オフセットして配置され、流体ダクトセグメント支持体は、当接セグメント支持体に対して半径方向内向きにオフセットして配置されることが好ましい。

具体的には、当接セグメント支持体は、両流体ダクトセグメント支持体に対して約９０°オフセットして配置することができ、両流体ダクトセグメント支持体は、当接セグメント支持体に対して半径方向内向きにオフセットして配置することができる。

当接領域では、エラストマ体が実質的に外側スリーブの内面に当接することにより、軸受コアからエラストマ体及び軸受ケージを通じて外側スリーブ及び吸収体に、又はこの逆にとりわけうまく力を伝達できるようになる。エラストマ体の当接領域は、作動チャンバの２つのチャンバ開口部間にそれぞれ配置することができる。吸振器の好ましい方向は、いずれの場合にも当接領域又は当接セグメント支持体の中心を通って延びることが好ましい。軸受ケージ又はエラストマ体の円周方向における当接セグメント支持体の長手方向の範囲は、いずれの場合にも当接領域の長手方向の範囲に概ね対応し、一致し、又は若干短くすることができる。当接セグメント支持体は、連続的に形成することもできるが、穴及びスロットなどの開口部を有することもできる。例えば、いずれの場合にも、当接セグメント支持体は、当接セグメント支持体を協働的に形成する、例えば棒状又はロッド状のストラットなどの軸受ケージの軸方向に延びる複数の接続部品を有することができる。

当接セグメント支持体の領域では、エラストマ体のエラストマ材料の材料厚を薄くし、又は皮のように形成することが好ましい。この結果、軸受コアからエラストマ体及び軸受ケージを通じて外側スリーブ及び吸収体に、又はこの逆に特にうまく力を伝達できるようになる。この結果、接続部のばね剛性によって吸振器の振動特性を設定することができる。当接セグメント支持体の領域では、エラストマ材料の厚みを約０．２ｍｍ〜約２ｍｍ、好ましくは約０．５ｍｍとすることができる。（単複の）流体ダクトセグメント支持体の領域におけるエラストマ材料の材料厚と、当接セグメント支持体の領域におけるエラストマ材料の材料厚は、実質的に等しく設定することができる。この場合、（単複の）流体ダクトセグメント支持体を、実質的に流体ダクトの高さによって半径方向内向きにオフセットすることができる。「半径方向内向きにオフセットされる」とは、（単複の）流体ダクトセグメント支持体が、当接セグメント支持体に比べてさらに半径方向内側に配置されることを意味する。

流体ダクトは、好ましくは高さと幅の比率（幅に対する高さの比率）が約１：２０〜約１：５であり、約１：１０であることが好ましい。

流体ダクトは、約２０°〜約４５°の、好ましくは約３５°の角度範囲に沿って延びることが好ましい。

流体システム、すなわち液圧減衰システムの共振（共振周波数）は、吸振器の固有振動数の１．５倍よりも高く設定されることが好ましい。

流体システム又は液圧減衰システムの共振、すなわち１又は複数の流体ダクト内の減衰流体によって最も強い減衰が生じる振動数は、流体ダクトの構成、使用する減衰流体のタイプ、及び／又は外側スリーブの較正によって恒久的に設定される減衰流体の静的内圧によって設定することができる。特に、流体ダクトの構成は、流体システムの共振にとって決定的なものであり、流体システムのは、平坦で幅広く短い流体ダクトによって高振動数範囲において特に単純かつ正確に設定することができる。吸振器の固有振動数は、特にエラストマ体のばね剛性及び振動する塊、具体的には吸収体によって決定される。

従って、吸振器は、完全な減衰最大値の振動数が吸振器の固有振動数の少なくとも１．５倍よりも高くなるように設定されることが好ましい。吸振器の固有振動数は、振動システムの固有振動数であり、吸収体とエラストマ体の剛性とに由来する。従って、吸振器の作動範囲では、漸増前の範囲内で減衰が使用され、このことは吸振器の調整にとって有利である。図１１に、例示的な吸振器の振動及び減衰特性を示す。図１１は、一方で動的剛性Ｃｄｙｎを、他方で損失角θを励起周波数の関数として示すグラフである。吸振器の作動範囲は、漸増前の範囲内に存在する。ここでの吸振器は、正確に適合した液圧シャーシブッシングの形のシャーシ軸受とは実質的に異なり、従ってチャネル共振における減衰最大値が利用され、低い動剛性が求められる。液圧シャーシブッシングでは、この目的のために、ダクトが、本発明の吸振器の流体ダクトとは対照的に、できるだけ長くなるように（例えば、約２００ｍｍ）、また狭く深い断面（例えば、４ｍｍ×４ｍｍ）を有するように構成される。図１２に、従来の液圧シャーシブッシングの振動及び減衰特性を示す。図１２は、図１１と同様に、一方で動的剛性Ｃｄｙｎを、他方で損失角θを励起周波数の関数として示すグラフである。シャーシブッシングの作動範囲は、漸増範囲内に存在する。

軸受コア及び／又は軸受ケージは、少なくとも半径方向における軸受コア及び軸受ケージの相対的変位量を制限する停止突出部を有する。

この停止突出部によってひずみ振幅が最小化されるので、吸振器の耐用年数を単純に延ばすことができるという利点がある。さらに、この結果、吸振器のための必要な設置空間を抑えることができる。停止突出部は、軸受コアから半径方向外向きに、及び／又は軸受ケージから半径方向内向きに突出する。停止突出部は、ブロック形態で構成することができ、軸受コア及び／又は軸受ケージと共に一体部品の形で形成することができる。停止突出部は、軸受コア上に形成される場合、少なくとも部分的に連続して、又は軸受コアの円周に沿って円周方向に形成することができる。軸受コアの停止突出部は、停止円板とすることができる。軸受コアが軸受ケージに対して半径方向に一定量だけ変位すると、停止突出部が、相手方の対応する半径方向停止面にぶつかることにより、少なくとも半径方向における軸受コア及び軸受ケージの相対的移動の範囲を定める。

軸受コア及び軸受ケージは、軸受コア及び軸受ケージの軸方向における相対的移動の量を制限するためにいずれも停止突出部を有し、それぞれの停止突出部が相対的に軸方向にオフセットして配置されることが好ましい。

これらの２つの停止突出部によって吸振器の耐用年数をさらに延ばすことができ、吸振器のための必要な設置空間を抑えることができるという利点がある。軸受コアの停止突出部と軸受ケージの停止突出部は、軸方向から見た時に少なくとも部分的に重なり合う。軸受コアが軸受ケージに対して軸方向に一定量だけ変位すると、停止突出部の軸方向停止面同士が軸方向にぶつかり合うことにより、軸方向における軸受コア及び軸受ケージの相対的移動をさらに制限する。上記の停止突出部に関する説明は、軸受コアの停止突出部にも、軸受ケージの停止突出部にも相応に当てはまる。従って、少なくとも一方の停止突出部により、軸受コア及び軸受ケージの半径方向における相対的移動も制限される。軸受コアが２つの停止突出部を有して軸受ケージが１つの停止突出部を有し、或いは軸受コアが１つの停止突出部を有して軸受ケージが２つの停止突出部を有し、一方の停止突出部が他方の２つの停止突出部間に軸方向に配置されることが特に好ましい。こうすると、軸受ケージに対する軸受コアの相対的移動を両方の軸方向に、すなわち前後に制限することができる。これらの停止部は、吸収体のカルダニックな（ｃａｒｄａｎｉｃ）偏向も制限する。

吸振器は、外側スリーブに接続された吸収体を含むことが好ましい。

吸収体は、軸受コアの直径よりも小さな直径の軸方向取り付けボアを有する。

軸方向取り付けボア又は凹部は、特に外側スリーブを収容するための収容凹部に加えて設けられる。取り付けボアは、収容凹部の中心に収容凹部と同心状に形成されて、構成部品上における吸振器のねじによる取り付け、具体的にはねじ留めを可能にすることが好ましい。具体的には、取り付けボアは、軸受コア及び吸収体へのねじの挿通を可能にする。軸受コア及び吸収体の構成、すなわち軸受コア及び取り付けボアの直径により、軸受コアが取り付けボアを通過しないので確実な締め付けがもたらされる。換言すれば、軸受コアをエラストマ体から分離し、又はエラストマ体を引きはがす場合、構成部品にねじ留めされた軸受コアを吸振器の残り部分から、具体的には吸収体から完全に分離することはできない。さらに、軸受コア及び吸収体の構成により、吸収体に対する軸受コアの、従って軸受コアに対する軸方向における相対的移動を制限する軸方向停止部を形成することができる。この軸方向停止面は、軸受コアの円周領域における軸受コアの軸方向端面、及び取り付けボアの円周領域における吸収体の軸方向端面によって形成することができる。

吸収体を含む吸振器の重心は、エラストマ体の実質的に幾何学的中心に配置されることが好ましい。

吸振器全体の重心がエラストマ体の幾何学的中心に配置されることにより、吸振器の、特に吸収体の回転動作が効果的に最小化され、さらには回避されるという利点がある。このようにして、吸収体の非制御的な動きによる構成部品の損傷を回避することができ、好ましい方向における吸収体の移動中の減衰効果を最適化することができる。

吸振器の重心は、軸受コア、軸受ケージ、エラストマ体、減衰流体及び吸収体によって決定される。対称的なエラストマ体では、エラストマ体の幾何学的中心が、エラストマ体の中心軸上の、エラストマ体の軸方向中間の高さに存在する。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は、これらの好ましい実施形態に限定されるものではなく、実施形態の個々の特徴及び構成を自由に組み合わせてさらなる実施形態を生じることもできると理解されたい。

第１の実施形態による吸振器の軸受コア及び軸受ケージの斜視図である。 エラストマ体に埋め込んだ図１の軸受コア及び軸受ケージの斜視図である。 エラストマ体に外側スリーブを配置した図２の軸受コア、軸受ケージ及びエラストマ体の斜視図である。 第１の実施形態の吸振器の、軸受コアの中心長手方向軸に沿った断面図である。 第１の実施形態の吸振器の、軸受コアの長手方向に対して横方向の断面図である。 第１の実施形態の吸振器の半分を隠した斜視図である。 第２の実施形態による吸振器の軸受コア及び軸受ケージの斜視図である。 エラストマ体に埋め込んだ図７の軸受コア及び軸受ケージの斜視図である。 第２の実施形態の吸振器の、軸受コアの中心長手方向軸に沿った断面図である。 流体ダクトの２つの修正形態を示す側面図である。 吸振器例の振動特性及び減衰特性を示すグラフである。 従来の液圧式シャーシブッシングの振動特性及び減衰特性を示すグラフである。

図１〜図６を参照しながら、吸振器１の第１の実施形態をさらに詳細に説明する。

図１に、第１の実施形態による吸振器１の軸受コア２及び軸受ケージ４を示す。軸受コア２と軸受ケージ４は、同心状に配置される。軸受コア２は実質的に円筒形であり、取り付けねじを通すための軸方向ボア６が貫通して延びる。さらに、軸受コア２は、設置空間及び重量を抑えるために、一方の軸端に、軸方向ボアに対して同軸であって取り付けねじのねじヘッドを受け入れることができる円筒形の凹部８を有する。

軸受ケージ４は、その各軸端に環状部分１０を有し、これらの環状部分は、９０°オフセットされた４つのウェブによって互いに接続される。これらのウェブは、セグメント支持体を形成する。これらのウェブのうちの直径方向に、すなわち１８０°オフセットされて配置された２つのウェブは、流体ダクトセグメント支持体１２を形成する。直径方向に配置された２つのさらなるウェブは、流体ダクトセグメント支持体１２に対して９０°オフセットされた当接セグメント支持体１４を形成する。当接セグメント支持体１４は、その各内面に、中心に配置されて半径方向内向きに突出する停止突出部１６を有する。停止突出部１６は、エラストマ体１８をオーバモールドした後も半径方向内向きに突出するが、エラストマ層で覆われる。図４〜図６で分かるように、軸受コア２の側面には、いずれの場合にも停止突出部１６から半径方向内向きに、実質的に平坦な停止面２０がエラストマ体１８によって形成される。当接セグメント支持体１４の方向における軸受ケージ４に対する軸受コア２の半径方向変位は、停止突出部１６及び停止面２０によって範囲が定められる。

当接セグメント支持体１４は、その半径方向外面が環状部分１０の半径方向外縁部で終端するように配置される。流体ダクトセグメント支持体１２は、当接セグメント支持体１４に比べて半径方向内向きにオフセットして配置される。このように、それぞれの流体ダクトセグメント支持体１２の半径方向外面には、環状部分１０間にチャネル２２が形成され、このチャネルは、エラストマ体１８をオーバモールドした後にも残るが、その場合はエラストマ層によって覆われる。チャネル２２は、外側スリーブ２４と協働して流体ダクト２６を形成する。

エラストマ体１８は、軸受コア２と軸受ケージ４との間に、減衰流体で満たされた２つの対向する作動チャンバ２８を形成する。作動チャンバ２８は、半径方向剛性を低下させるために、断面がＳ字状に湾曲したエラストマ体１８の膜３０（図４を参照）によって軸方向に範囲が定められる。両作動チャンバ２８は、半径方向にそれぞれ２つのチャンバ開口部３２を有する。チャンバ開口部３２は、いずれの場合にも当接セグメント支持体１４と流体ダクトセグメント支持体１２との間に形成される。換言すれば、チャネル２２又は流体ダクト２６は、いずれの場合にも２つの作動チャンバ２８の２つのチャンバ開口部３２の一方の間に配置される。停止突出部１６は、作動チャンバ２８内に半径方向に延びる。

軸受コア２と流体ダクトセグメント支持体１２との間の空間は、エラストマ体１８のエラストマ材料で実質的に完全に満たされる。この結果、一方では２つの作動チャンバ２８が互いに流体的に分離され、他方ではエラストマ体１８のばね力の大半がもたらされる。しかしながら、軸受コア２と流体ダクトセグメント支持体１２との間の領域には、充填工程中にエラストマ体１８を固定できるように、いずれの場合にもエラストマ体１８の中心軸と平行に固定ボア又は凹部３３が形成される（図４を参照）。さらに、軸方向の、特に半径方向のばね剛性を固定ボア３３の構成によって設定することができる。固定ボア３３は、充填工程後に閉じることができる。

外側スリーブ２４は、エラストマ体１８の周囲に、又はエラストマ体１８及び埋め込まれた軸受コア２の周囲に配置され、軸受ケージ４は、外側スリーブ２４に押し付けられる。この場合、外側スリーブ２４は、作動チャンバ２８、特にそのチャンバ開口部３２、及び流体チャネル２６を流体密封してシールする。このシールを改善するために、エラストマ体１８又は軸受ケージ４の軸端に、エラストマ体１８と共に一体部品に形成された半径方向外向きに突出するエラストマ材料製の円周方向シールリップ３４が配置される。当接セグメント支持体１４は、エラストマ体１８の当接領域３５を外側スリーブ２４に向けて支持する。シールリップ３４は、軸端において外側スリーブ２４の内面に、いずれの場合にもエラストマ体１８の円周全体に沿って円周方向に接触する。一方、当接領域３５では、エラストマ体１８が外側スリーブ２４の内面に実質的に完全に接し、或いは当接領域３５と外側スリーブ２４の内面との間の間隙が、軸受コア２が軸受ケージ４に対して当接セグメント支持体１４の方向にわずかに変位した場合に間隙が埋まって当接領域３５が外側スリーブ２４の内面に実質的に完全に接するほどの狭さである。いずれの場合にも、当接領域３５は、実質的に全長又は全角度範囲にわたって、対応する当接セグメント支持体１４によって内側から半径方向に支持され、これによってエラストマ体１８と外側スリーブ２４との間における特に良好な力の伝達が保証されるようになる。

エラストマ体１８は、好ましくは軸受コア２が当接セグメント支持体１４に向かって半径方向に変位するように設計される。この「好ましい方向」ＶＲと呼ぶこともできる方向では、エラストマ体１８が最小のばね剛性を有する。軸受コア２が、軸受ケージ４に対して半径方向に、特に好ましい方向ＶＲに変位することにより、一方の作動チャンバ２８の体積が減少して他方の作動チャンバの体積が増加し、これによって減衰流体が一方の作動チャンバ２８から流体ダクト２６を通じて他方の作動チャンバ２８に流れ、この場合、減衰作用をもたらすようになる。流体ダクト２６は、所望の減衰挙動の良好な適応性を得るために板状のダクトとして形成され、すなわち平坦で、広く、短く、軸受ケージ４又は流体ダクトセグメント支持体１２の外周に沿って延びる。流体ダクト２６は、減衰流体の流れ挙動に影響を与えて吸振器１の所望の減衰挙動を得るために、半径方向内側の基部、特にエラストマ体１８に、いずれの場合にも溝又はチャネルの形で外周方向に延びる２つの流れ要素３６を有する。流体ダクト２６は、流体ダクトセグメント支持体１２によって半径方向内向きに支持されることにより、高圧時にも流体ダクト２６の変形が防がれ、吸振器１の減衰挙動の改善された適応性及び耐用年数の延長が保証されるようになる。

外側スリーブ２４は、吸収体（absorber mass）４０内に設けられた収容凹部３８内に配置されてそこに固定され、又は収容凹部３８に押し付けられる。吸収体４０は、収容凹部３８に対して同心状に配置された軸方向取り付けボア４２を有する。取り付けボア４２は、軸受コア２及び吸収体４０に取り付けねじを通過させて、吸振器１が構成部品上に取り付けられるようにする。取り付けボア４２の直径は、確実な締め付けが行われるように軸受コア２の直径よりも小さい。さらに、この構成は、軸受コア２が吸収体４０に対して、従ってさらには軸受ケージ４及び外側スリーブ２４に対して一方向に変位した場合に、軸受コア２の軸方向端面４４が取り付けボア（図４を参照）の縁部に当接するので、軸方向の停止面をもたらす。軸受コア２の軸方向端面４４の停止面は、エラストマ体１８のエラストマ材料で覆われる。

吸振器１は、重心ＳＰの中心がエラストマ体１８の幾何学的中心に位置するように設計される（図４及び図５を参照）。このようにすると、吸振器１の、特に吸収体４０の回転動作を最小化することができる。

図７〜図９を参照して、吸振器７の第２の実施形態をさらに詳細に説明する。以下の第２の実施形態の説明では、第１の実施形態の特徴と異なる特徴に重点を置く。従って、反する言及を行っていない限り、第１の実施形態について上述した説明は第２の実施形態にも相応に当てはまると想定することができる。

まず、第２の実施形態は、軸受コア２及び軸受ケージ４の構成が第１の実施形態と異なる。具体的に言えば、軸受ケージ４の両当接セグメント支持体１４は、軸方向にオフセットされた半径方向内向きに突出する２つの停止突出部１６をそれぞれ有し、軸受コア２は、いずれの場合にも一方の当接セグメント支持体１４の２つの停止突出部１６の軸方向中間において半径方向外向きに突出する、直径方向に配置された２つの停止突出部１６を有する。軸受ケージ４の停止突出部１６及び軸受コア２の停止突出部１６は、軸方向から見た時に重なり合うことにより、軸受ケージ４に対する軸受コア２の変位が半径方向だけでなく両方の軸方向にも制限されるようになる。軸受コア２の停止突出部１６も、連続する円周方向の停止円板として構成することができる。

第１の実施形態とのさらなる相違点として、軸受コア２は、軸受ケージ４よりも軸方向に長く、軸受ケージの端部において片側又は両側が突出する。取り付けボア４２は、軸受コア２の円筒部分よりも大きく形成されるが、軸受コア２の停止突出部１６の領域における軸受コア２の直径よりも小さい。このようにすると、同様に確実な締め付けが形成される。さらに、軸受コア２の端部は、取り付けボア４２を貫いて延びることができる。軸受コア２の端部の直径と取り付けボア４の直径との比率は、軸受コア２の半径方向外面と取り付けボア４２の半径方向内面との間に吸収体４０に対する軸受コア２の動きの範囲を定める端部停止部４８が形成されるように選択される。具体的には、半径方向の相対的な動きだけでなく、吸収体４０に対する軸受コア２のねじれも端部停止部４８によって効果的に防ぐことができる。

最後に、第２の実施形態の吸振器１のエラストマ体１８は、作動チャンバ２８の範囲を定める膜３０が弓形の構成を有する点で第１の実施形態と異なる（図９を参照）。この弓形の構成により、Ｓ字形の構成と比べてばね剛性が増大する。吸振器の第１の実施形態も、Ｓ字形の構成に代えて弓形のばねと組み合わせることができると理解される。

図１０ａ及び図１０ｂに、図９による吸振器の流体ダクト２６の修正形態を示す。図１０ａ及び図１０ｂの流体ダクト２６は、その半径方向内側の基部に、特にエラストマ体１８に、いずれの場合にも減衰流体の流れ挙動に影響を与えて吸振器１の所望の減衰挙動を保証することができる２つの流れ要素３６を有する。図１０ａの流れ要素３６は、円周方向に延びる単一の中心に配置された隆起部分の形を取る。図１０ｂの流れ要素３６は、円形の隆起部分として形成される。流体ダクト２６の４つのコーナー領域に４つの流れ要素３６が配置され、流体ダクト２６の中心に１つの流れ要素３６が配置される。それぞれの流れ要素３６の直径及び高さは個々に変更することができ、減衰流体の所望の流れ挙動を得るために流れ要素３６の数及び配置を変更することもできる。

１ 吸振器
２ 軸受コア
４ 軸受ケージ
６ 軸方向ボア
８ 凹部
１０ 環状部分
１２ 流体ダクトセグメント支持体
１４ 当接セグメント支持体
１６ 停止突出部
１８ エラストマ体
２０ 停止面
２２ チャネル
２４ 外側スリーブ
２６ 流体ダクト
２８ 作動チャンバ
３０ 膜
３２ チャンバ開口部
３３ 固定ボア
３４ シールリップ
３５ 当接領域
３６ 流れ要素
３８ 収容凹部
４０ ダンパ体（damper mass）
４２ 取り付けボア
４４ 軸受コアの軸方向端面
４６ 取り付けボアの縁部
４８ 端部停止部
ＶＲ 好ましい方向
ＳＰ 吸振器の重心

Claims (12)

1. 液圧減衰が半径方向に作用する吸振器（１）であって、
   軸受コア（２）と、
   前記軸受コア（２）を半径方向に取り囲む軸受ケージ（４）と、
   前記軸受コア（２）と前記軸受ケージ（４）とを弾性的に接続するエラストマ体（１８）と、
   前記エラストマ体（１８）を半径方向に取り囲んで吸収体（４０）に接続する外側スリーブ（２４）と、
   を備え、
   減衰流体で満たされた少なくとも２つの作動チャンバ（２８）が前記エラストマ体（１８）に形成され、
   前記作動チャンバは（２８）は、寸法安定性のある流体ダクト（２６）によって互いに流体的に接続され、
   前記軸受ケージ（４）は、前記エラストマ体（１８）の当接領域（３５）をそれぞれ支持する、直径方向に配置された２つの当接セグメント支持体（１４）を有し、
   前記当接領域（３５）のそれぞれは、実質的に全長又は全角度範囲にわたって、対応する前記当接セグメント支持体（１４）によって内側から半径方向に支持可能であり、
   前記当接セグメント支持体（１４）のそれぞれは、前記軸受コア（２）と前記軸受ケージ（４）との少なくとも半径方向における相対的な変位量の範囲を定める、少なくとも１つの停止突出部（１６）を有し、
   前記流体ダクトを支持する流体ダクトセグメント支持体（１２）をさらに備え、
   前記流体ダクトセグメント支持体（１２）は、前記当接セグメント支持体（１４）に対して半径方向内向きにオフセットして配置される、
   ことを特徴とする吸振器（１）。
2. 前記２つの作動チャンバ（２８）は、少なくとも１つの半径方向チャンバ開口部（３２）をそれぞれ有し、
   ２つの前記チャンバ開口部（３２）は、半径方向外側に向かう境界が前記外側スリーブ（２４）によって定められ、
   前記流体ダクトセグメント支持体（１２）は、前記軸受ケージ（４）に形成され、
   前記流体ダクトセグメント支持体（１２）は、前記流体ダクト（２６）を少なくとも半径方向において支持する、
   請求項１に記載の吸振器（１）。
3. 前記２つの作動チャンバ（２８）は、２つの半径方向チャンバ開口部（３２）をそれぞれ有し、前記吸振器（１）は、２つの流体ダクト（２６）を有し、
   前記作動チャンバ（２８）は、前記２つの流体ダクト（２６）によって互いに流体的に接続され、
   前記軸受ケージ（４）は、前記流体ダクト(２６)の一方を少なくとも半径方向においてそれぞれ支持する２つの流体ダクトセグメント支持体（１２）を有し、
   前記流体ダクト（２６）は、好ましくは直径方向に配置される、
   請求項１又は２に記載の吸振器（１）。
4. 前記軸受ケージ（４）は、前記外側スリーブ（２４）に向かう前記エラストマ体（１８）の当接領域（３５）をそれぞれ支持する、直径方向に配置された２つの当接セグメント支持体（１４）を有し、
   前記当接セグメント支持体（１４）は、前記流体ダクトセグメント支持体（１２）に対して約９０°オフセットされる、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の吸振器（１）。
5. 前記流体ダクト（２６）の幅に対する高さの比率は、約１：２０〜約１：５であり、好ましくは約１：１０である、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の吸振器（１）。
6. 前記流体ダクト（２６）は、約２０°〜約４５°の角度範囲、好ましくは約３５°の角度範囲に沿って延びる、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の吸振器（１）。
7. 前記流体システムの共振は、前記吸振器の固有振動数の１．５倍よりも高く設定される、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の吸振器（１）。
8. 前記軸受コア（２）は、前記軸受コア（２）と前記軸受ケージ（４）との少なくとも半径方向における相対的な変位量の範囲を定める停止突出部（１６）を有する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の吸振器（１）。
9. 前記軸受コア（２）及び前記軸受ケージ（４）は、いずれも停止突出部（１６）を有し、
   それぞれの前記停止突出部（１６）は、前記軸受コア（２）と前記軸受ケージ（４）との軸方向における相対的な変位量を制限するために、相対的に軸方向にオフセットして配置される、
   請求項８に記載の吸振器（１）。
10. 前記外側スリーブ（２４）に接続された吸収体（４０）をさらに備える、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の吸振器（１）。
11. 前記吸収体（４０）は、前記軸受コア（２）の直径よりも小さな直径の軸方向取り付けボア（４２）を有する、
    請求項１０に記載の吸振器（１）。
12. 前記吸振器（１）の重心（ＳＰ）は、実質的に、前記エラストマ体（１８）の幾何学的中心に配置される、
    請求項１０又は１１に記載の吸振器（１）。