JPH01153834A - 液圧緩衝又は減衰されるエラストマー金属軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液圧緩衝又は減衰されるエラストマー−金属
軸受装置に関する。

［従来の技術］ 自動車の構造中の機関又は駆動装置の懸架の目的に特に
使用される、液圧緩衝又は減衰されるエラストマー−金
属軸受装置は、種々の変形形態において実用化されてい
る。

これらの液圧緩衝又は減衰されるエラストマー−金属軸
受装置は、支持すべき負荷のための第１負荷結合エレメ
ントと、例えばシャシに軸受装置を固着するために該第
１負荷結合エレメントと向い合いに配置された第２負荷
結合エレメントと、円錐台形の支持ばねとを、通常備え
ており、この支持ばねは、緩衝液によって満たされた中
空の作業室を、内部に備えており、この作業室は、支持
すべき負荷のベクトルと直交するように配されたディス
ク形の分離エレメントによって分離されている。

従来の技術による上記の液圧緩衝されるエラストマー−
金属軸受装置が圧縮されると、緩衝液は、作業室から、
ディスク形の分離エレメントに形成された絞りチャンネ
ルを経て、ディスク形の絞りエレメント又は分離エレメ
ントの他側の受入れ室又は補償室中に圧入される。絞り
チャンネルにおいて消散される運動エネルギーは、軸受
装置の減衰係数に対応している。

これらの軸受装置は、圧縮された時に、作業室中に成る
過圧を受け、無負荷となった時に、成る負圧を受ける。

これは、軸受装置が無負荷となった時に緩衝液が補償室
から作業室に逆に吸引されることを意味する。

振幅が比較的大きかったり、周波数が成る臨海値となっ
たりした場合には特に、前記の液圧緩衝される軸受装置
の音響減衰特性並びに振動減衰特性は、ディスク形分離
エレメントに形成された絞りチャンネルの内部に生ずる
キャビテーション効果のために低下する。これらの作動
条件のもとでは、軸受装置は、じよう乱性のノイズとば
ね及び減衰特性を示すと共に、これに附随して、キャビ
テーション効果に本来結び付いているホーミング（気泡
形成）効果も示すようになる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、前述の従来の技術に基づいて、キャビ
テーション効果が防止されるか又は排除されると共に、
キャビテーション効果及びホーミング効果の防止と、軸
受装置のうち車体の音響伝達部分の改善された脱結合と
によって、音響減衰作用が改善されるように、前記の従
来の技術にょる液圧減衰されるエラストマー−金属軸受
装置を改良することにある。

［課題を解決するための手段］ この目的は、本発明によれば、請求項１に記載の液圧緩
衝されるエラストマー−金属軸受装置によって達成され
る。

即ち、本発明による液圧緩衝又は減衰される軸受装置は
、ディスク形の分離エレメントの両側において軸受装置
の長手方向軸線に関して重ね合せ状に配された、２つの
作業室によって特徴付けられる。軸受装置の無負荷時に
緩衝液が圧縮室から各１つの作業室に向って逆に吸引さ
れる、従来の技術による液圧緩衝又は減衰される軸受装
置とは相違して、本発明の軸受装置においては、緩衝液
は、軸受装置が圧縮される時にも、無負荷になる時にも
、成る過負荷の下に、絞りチャンネルを経て、ディスク
形の分離エレメントの他側の反対側の作業室中に圧入さ
れる。本発明の第２の特徴によれば、キャビテーション
効果を抑制するための前記の最適条件は、相互に対し完
全に独立している２つの絞りチャンネルが、ディスク状
分離エレメントに形成され、各々の該絞りチャンネルは
、緩衝液が加圧された時に一方向のみの緩衝液の流れを
許容する。これは、フラップ弁によって、最も簡単な仕
方で達せられる。これらのフラップ弁は、ディスク形の
分離エレメントに形成された両方の絞りチャンネルに配
され、各々逆方向の緩衝液の流れを許容する。換言すれ
ば、１個又は２個のフラップ弁を含む第１絞りチャンネ
ルが形成され、該フラップ弁は、緩衝液が負荷の下に第
１絞り室から第２絞り室に圧入された時に開弁され、軸
受装置の無負荷時に第２作業室が加圧された時に閉弁さ
れる。それと同時に、即ち、軸受装置が無負荷となり、
第２加圧室が与圧された時に、この第２作業室中の緩衝
液は、ディスク形の分離エレメントに形成された第２絞
りチャンネルを通って第１作業室中に逆向きに圧入され
る。この第２絞りチャンネルも、１個又は２個のフラッ
プ弁を備えており、これらのフラップ弁は、軸受装置が
無負荷の時に開弁され、軸受装置が圧縮された時に閉弁
される。

これは、各々の絞りチャンネルのための各１つの入口開
口及び排出開口を別々に備えている、各々の絞りチャン
ネルに、それぞれ軸受装置の圧縮時及び無負荷時に緩衝
液によって一方向にのみ緩衝液が流れることを意味する
。

本発明の特定の実施例によれば、前記作業室の１つを各
々内蔵している、２つのエラストマーの支持ばねは、好
ましくは中心部において軸向きに、剛性の結合エレメン
トによって結合されている。

この剛性の結合エレメントがディスク形分離エレメント
と交差する個所において、結合エレメントは、エラスト
マーのダイアフラムによって液密に囲まれ、このダイア
フラムの外側縁は、ディスク形の分離エレメントの開口
の内部に液密に固着されている。

ディスク形の分離エレメントに形成された絞りチャンネ
ルを通る液流の制御弁は、原則として、どんな形式のも
のでもよい。これらの制御弁は、絞りチャンネルの入口
開口及び／又は排出開口を覆う箔ばねエレメントとして
形成される。これらの箔ばねエレメントは、ばね鋼、プ
ラスチック又は例えばエラストマー材料からできていて
もよい。

箔ばねエレメントは、単一の箔ばね又は箔ばねの組によ
り形成されていてもよい。特に、箔ばねの複数の組によ
ってフラップ弁を形成した場合には、弁の閉弁力の制御
だけでなく、絞りチャンネルの絞り特性の制御も容易に
なる。

２つの完全に分離された絞りチャンネルの構成によって
、各々の絞りチャンネルには、与圧された緩衝液が、一
方向にのみ流れ、支持すべき負荷の方向（圧縮方向）だ
けでなく、それと反対の方向（反動方向）にも、本発明
による軸受装置の緩衝挙動は、実質的に無制限の組合せ
の可能性において実現される。また、両方向の緩衝挙動
は、異なった仕方で予め設定し制御することができる。

−例として、この簡単な仕方で、支持すべき負荷によっ
て、はとんど緩衝されずに圧縮され、高度に緩衝された
形で反動ないし後退する軸受装置が実現される。この緩
衝特性は、自動車の構造において、多くの懸架及び支承
の目的のために、非常に望ましく、自動車の運転し易さ
を改善するための多くの新しい可能性を供与する。

前記の緩衝特性を実現するために、軸受装置が圧縮され
た時に緩衝液が第１作業室から第２作業室にそれを経て
導かれるチャンネルは、−例として、前方に向って緩衝
液にほとんど流通抵抗を示さないフラップ弁を備えた、
比較的大きな開口でもよく、第２作業室から第１作業室
に逆方向に緩衝液を移行させるためにディスク形の分離
エレメントに形成されたチャンネルは、比較的高度に予
負荷されたフラップ弁を備えた絞りチャンネルとし、そ
して／又は、全体として高度の絞り作用を示すように形
成される。これは、−例として、長いチャンネル及び／
又は多少とも湾曲されたチャンネルによって達せられる
。

軸受装置は、好ましくは、音響特性を改善するために、
少くとも部分的に、しかし好ましくは完全に、エラスト
マー層によって内面が被覆されている。特に、ディスク
形の分離エレメントは、金属製のハウジングの外周縁部
に、この外周縁部をエラストマーの被覆層に埋込むこと
によって固定される。この被覆層の厚さは、音響減衰の
目的に従って選定される。この特定の要求による被ｍＧ
の厚さは、当業者が何の問題もなく予め定めることがで
きる。

本発明の特定の実施態様によれば、ディスク形の分離エ
レメント（射出成形又は加圧成形によって通常作成され
る）は、２つの別々の部分を有し、これらの部分は、デ
ィスク形の分離エレメントの中心部即ちその主要面内に
延長する分離域に沿って相互から隔だてられている。デ
ィスク形の分離エレメントの絞りチャンネルは、現状溝
のような互に相補の凹所として、ディスク形の分離エレ
メントの２つの部分の各々に形成してあり、これらの凹
所は、ディスク形の分離エレメントの２つの部分を連結
した時に、径方向に閉ざされた絞りチャンネルを一緒に
形成する。ディスク形の絞りエレメントのこの特定の実
施態様によれば、チャンネルの長さ並びに、それに関連
して、該チャンネルの絞り効果は、ディスク形分離エレ
メントの２つの部分を相互に対して角度的によじること
によって、特別の要求に従って変えることができる。

２つの部分はその後に、接着、溶接その他適宜の仕方で
固定することができる。別の方法として、これら２つの
部分の間の連結は、軸受装置のための特別の要求に従っ
て解除してもよい。

前述したように、このモジュールによる、任意に設定可
能な構成形態は、絞りチャンネルを通る緩衝液の流量を
制御する弁について実現し、広い要求範囲に従って、軸
受装置全体をその緩衝性について調節することができる
。

特に、本発明による軸受装置を斜めに取付ける場合、又
は軸受装置が正確には軸方向に作用しない場合には、ど
ちらか一方又は好ましくは両方のエラストマー支持ばね
は、緩衝系中に負荷及び張力をより一様に分布させるた
めに、原則として任意の可能な形状の凹所によって弱く
する。これらの凹所の位置は、非対称に負荷されること
によって低負荷を受けるべき支持ばねの領域がより高い
負荷を受ける支持ばねの領域よりも弾性率が小さくなる
ように定められる。

次に本発明の好ましい実施例を図面に基づいて一層詳細
に説明する。

［実施例］ 第１図には、本発明による油圧緩衝されるエラストマー
−金属軸受装置が、軸方向の断面図によって図示されて
いる。図示の軸受装置は、基本的に、ベル形のハウジン
グ１から成り、このハウジングには、互に対し同軸的な
２つのエラストマーのディスクの形のばねエレメント（
断面形状が円錐台形であり、ハウジング１のドーム形の
底部４に対して同じ方向に開放されている）が、支持ば
ね２，３として固着されている。これらの支持ばね２，
３の間には、ディスク形の分離エレメント５が周辺部に
おいて液密にハウジング１に固着されている。このディ
スク形の分離エレメント５は、内側支持ばね２と共に、
作業室６を形成していると共に、外側支持ばね３と共に
、作業室７を形成している。

ディスク状の分離エレメント５には、円弧の形状の絞り
チャンネル８，９が形成されている。作業室６．７と絞
りチャンネル８，９とは、残留ガスなしに、緩衝液で満
たされている。

油圧的に完全に独立した２つの絞りチャンネル８．９の
各々は、流入口Ｅと排出口Ｏとを備えている。第１図で
見て、外側の絞りチャンネル８の流入口Ｅは、第２の作
業室６（反動室）の側面にあり、この絞りチャンネル８
の排出口Ｏは、第１の作業室７（圧縮室）に隣接したデ
ィスク形の分離エレメント５の側面にある。排出口Ｏは
、フラップ弁１０（フラップ形石ばね）により閉ざされ
ている。ディスク形分離エレメント５に形成された第２
の絞りチャンネル９も、フラップ弁１１（フラップ形石
ばね）を備えているが、このフラップ弁１１は、第２の
作業室６に隣接したディスク形分離エレメント５の側面
において、内側の絞りチャンネル９の排出口Ｏを閉ざし
て９いる。この内側の絞りチャンネルの流入口Ｅは、第
１の作業室７に隣接したディスク形分離エレメント５の
側面に形成されている。支持すべき負荷によって軸受装
置が圧縮されると、第１の作業室７の内部の緩衝液は、
支持ばね３の変形によって圧縮され、流入口Ｅ１内側の
絞りチャンネル９及びフラップ弁１１を含む排出口Ｏを
経て、第２の作業室６に移行する。この時には、外側の
絞りチャンネル８は、フラップ弁１０によって閉ざされ
ているため、緩衝圧液は、第２の作業室６から外側の絞
りチャンネル８には移行できない。

しかし外側の絞りチャンネル８は、軸受装置が無負荷と
なり、第２の作業室６の容積の減少によって緩衝液がこ
の第２の作業室６から絞りチャンネル８を経て第１の作
業室７に逆に圧入された時に作動され、このときに、フ
ラップ弁１０は開放され、フラップ弁１１は閉止される
。

更に、第１図に示した軸受装置は、軸方向の中心部に、
支持すべき負荷のための第１の負荷結合エレメント２２
と、第２の負荷結合エレメント１２とを備えており、第
１の負荷結合エレメント２２は、ハウジング１に固定し
てあり、第２の負荷結合エレメント１２は、外側の支持
ばね３に対し加硫化された金属コア１３に形成されてい
る。中心部に延在している対応する金属コア■４は、内
側支持ばね２に中心位置において加硫されている。ばね
エレメントのこれら２つのコア１３．１４のため、軸受
装置の２つの支持ばね２，３は、中心部に延在するボル
ト即ち結合エレメント１５によって強く連結され、る。

この目的のために、ディスク形の分離エレメント５は、
中心開口１６を備えており、中心部に延在する結合エレ
メント１５は、この中心開口ｌＢを経て突出している。

中心開口１６は、第１の作業室７と第２の作業室６との
完全な液圧分離を確保するために、エラストマーダイア
フラム■７によって密封されている。２つの支持ばね２
，３を強く連結している結合エレメント１５は、エラス
トマーダイアフラム１７の中心部に液密に封止状に通さ
れている。

ディスク形の分離エレメント５の外周縁は、ハウジング
１に形成されて径方向内方に開放されたＵ字形の環状溝
１８に固定されている。エラストマー被覆層■９は、デ
ィスク形の分離エレメント５をハウジング１から音響的
に絶縁している、内径に閉ざされたディスク形分離エレ
メント５の縁部と、ハウジング１の固着域との間に設け
られている。

緩衝液のための第２の作業室６の領域においても同一の
効果を実現するために、軸受装置のハウジング１の全部
の内側壁は、第１の作業室の一部でもある領域において
、エラストマー層２０によって被覆されている。このエ
ラストマー層は、好ましくは、内側の支持ばね２に加硫
化によって一体的に形成される。

ディスク形の分離エレメント５は、２つの部分５’、５
’から成り、これらの部分は、ディスク形分離エレメン
ト５の主面と平行に延長する中心分離面５　を備えてい
る。ディスク形の分離エレメント５の２つの部分５’、
５’は、相補状のＵ字形の環状溝を備えている。これら
の環状溝は、分離面５　に向って開放されており、２つ
の部分５′　５′が互に嵌合された時に、液圧的に独立
した２つの環状チャンネル即ち絞りチャンネル８゜９を
形成する。これらの絞りチャンネルの入口側と排出側と
は、分離エレメント２３によって分離され、この分離エ
レメントは、例えば第２図に示したように着脱自在なね
じ継手のような、原則として任意の仕方で、ディスク形
の分離エレメント５の２つの部分５’　、５’のどちら
か一方に固着されている。

絞りチャンネル８，９の絞り特性は、これらの分離エレ
メント２３を単に移動させ、そして／又は、ディスク形
分離エレメント５の２つの部分５′。

５′を相互に対して角度的によじることによって、変更
し、特別の要求に対して調節することができる。

第１図に示した実施例によるエラストマーの支持ばね２
，３は、異なった方向からの異なった負荷を補償するた
めに軸方向外方に開放された円弧状の溝２０を備えてい
る。支持ばね２，３のこれらの局所的に弱くされた領域
は、支持ばねに対して作用する支持すべき負荷を、これ
らの負荷が軸受　。

装置に対して不対称に作用している場合にも、−様に分
布させることを可能にする。

先端停止ノブ又は環状端部停止補強部２１は、軸受装置
がその極限の軸方向位置にある場合においてもハウジン
グ１に緩衝されずに衝突することを防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による液圧緩衝されるエラストマー−
金属軸受装置の中央縦断面図、第２図は、第１図の■−
■線に沿って切断して示した部分断面図である。 １・・・ハウジング、２，３・・・支持ばね（ばねエレ
メント）、５・・・分離エレメント、６，７・・・作業
室、８．９・・・絞りチャンネル、１２．１５・・・負
荷結合エレメント。 代理人　弁理士　佐々木　宗　治

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）緩衝液によって満たされた２つの作業室を有し、こ
   れらの作業室は、円錐台形の断面形状の２つの互に同軸
   的なディスク形のエラストマーのばねエレメントの間に
   おいて、ベル形のハウジング中に形成してあり、これら
   のばね要素は、その凹面の内面でもって、該ハウジング
   の底面に向って、同じ方向に開放され、これらの作業室
   は、支持すべき負荷のベクトルに対して横方向に、ディ
   スク形分離エレメントによって分離されており、該ディ
   スク形分離エレメントは、該ハウジング中に液密に固着
   してあって、該作業室を液圧的に結合する弁により閉ざ
   されたチャンネルを含み、該ハウジングは、中央部に、
   軸向きに、支持すべき負荷のための第１負荷結合エレメ
   ントを含み、該第１負荷結合エレメントと軸方向に向い
   合ったディスク形エラストマーばねエレメントは、中央
   部に、軸向きに、第２負荷結合エレメントと、ディスク
   形分離エレメント中の２つの独立した液圧チャンネルと
   を含み、これらの液圧チャンネルは、フラップ弁によっ
   て個別に閉止でき、これらのフラップ弁は異なった方向
   に開弁されるようにしたことを特徴とする、液圧緩衝又
   は減衰されるエラストマー−金属軸受装置。 ２）前記２つのディスク形のエラストマーのばねエレメ
   ントを連結する剛性の結合エレメントを有することを特
   徴とする請求項１記載の液圧緩衝又は減衰されるエラス
   トマー−金属軸受装置。 ３）中心部の開口を備えた剛性のディスク形の分離エレ
   メントを有し、該開口は、弾性ダイアフラムによって液
   密に閉止され、該弾性ダイアフラムは該剛性の結合エレ
   メントによって液密に支承されることを特徴とする請求
   項２記載の液圧緩衝又は減衰されるエラストマー−金属
   軸受装置。 ４）軸受装置が負荷された場合において、該フラップ弁
   のうちの１つ及びそれぞれのチャンネルから成る溢流路
   は、軸受装置が圧縮されてごくわずか緩衝されるか又は
   事実上緩衝されない程度に低い流通抵抗を、溢流する緩
   衝液に対して示し、軸受装置が無負荷となった時に開放
   される溢流路は、緩衝液の流れを比較的大きく絞ること
   を特徴とする請求項１−３のうちいずれか１項記載の液
   圧緩衝又は減衰されるエラストマー−金属軸受装置。 ５）軸受装置のハウジングの内面の全部又は一部をエラ
   ストマー層によって被覆したことを特徴とする請求項１
   −４のいずれか１項記載の液圧緩衝又は減衰されるエラ
   ストマー−金属軸受装置。 ６）ディスク形のエラストマーのばねエレメントが、ば
   ね力を局所的に減少させるための非対称に配された複数
   の凹所を含むことを特徴とする請求項１−５のいずれか
   １項記載の液圧緩衝又は減衰されるエラストマー−金属
   軸受装置。 ７）前記フラップ弁が、複数のばねフラップ又は複数の
   ばねフラップ群を含むフラップ弁であることを特徴とす
   る請求項１−６のいずれか１項記載の液圧緩衝又は減衰
   されるエラストマー−金属軸受装置。 ８）ディスク形の分離エレメントが、２つの部分から成
   り、これらの部分は、該液圧チャンネルと交差して該デ
   ィスク形の分離エレメントの主要面内に延長している分
   離線に沿って、相互から分離され、該ディスク形の分離
   エレメントに形成された該液圧チャンネルの有効長さが
   、該ディスク形の分離エレメントの該２つの部分を相互
   に対して角度的によじることによって変えられるように
   したことを特徴とする請求項１−７のいずれか１項記載
   の液圧緩衝又は減衰されるエラストマー−金属軸受装置
   。