JPH03189439A - 流体減衰式支柱 - 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１間隔の離れた物体の減衰引張り・圧縮接続を
行う要素に関し、さらに具体的にいえば本発明は、エン
ジンのトルクに逆らうために車両において特に有効性を
見出すような流体充てん運動減衰式トルク支柱に関する
。

〔従来の技術〕

現在売られている多くの前輪駆動自動車において、エン
ジンは、エンジン室の中に横に取付けられ１通例は、架
装台に支えられ、いわゆるトルク支柱によって自動車の
フレーム構成部材に接続されている。トルク支柱は、出
力トルクが加速中や制動中に増加するときなどにエンジ
ンの角変位を制御し、エンジンが空転しているときなど
の正常なエンジン振切に順応する働きをする。

公知のトルク支柱は、両端に接続ボルトを受ける１対の
スリーブ付きゴムブシュを取付ける細長い部材を備えて
いる。そのような支柱は、前述の機能を果たすことがで
きたが、それらにはある限界がある。たとえば、支柱の
両端にあるゴムブシュは、エンジンの熱を受けなからブ
シュを横切って大きく動くことが原因で劣化しやすいの
で、ある期間たつと、ブシュにひびが入って固くなる。

結果として、支柱は、振動や騒音をフレームに。

したがって客室の中へ伝える傾向を１％に支柱がかなり
の引張り荷重を受けているときの自動車の加速の間発生
する。

前述の問題のうちのいくつかを克服するために特殊な支
柱が提案された。そのような支柱の１例を米国特許第４
，３９４６４０号に見出すことができる。この特許にな
った支柱は、所望の運動に順応できる特殊な形をした内
部空洞を有するゴムフシュを利用している。米国特許第
４．５１８．０５８号は、小室の中でばね付きピストン
によって中央位置に軸方向に変位できる作動油を利用す
る減衰トルク平衡支柱を開示している。米国特許第４，
３７７、？１６号は、自動車の用途において使用できる
流体充てん振頓減衰ブシュを開示している。

前述の支柱に優る改良を示す支柱が本願の譲受人である
ロード・コーポレーションに交付された米国特許第４．
７０６．９４６号に開示されている。

該特許は、摩擦減衰作用を与えるために摩擦要素を組込
んでいる。

前述の支柱及びブシュは、意図した目的に対して満足に
機能できるが、広範囲のエンジン動作条件にわたってエ
ンジンの振動の伝達を制限し、しかも非常に多様な要求
を満たすように容易に設計。

製作できて耐久性があり、比較的低価格のトルク支柱が
必要とされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のことを考慮して５本発明の主な目的は。

相対的に可曲な物体間に同時に運動の減衰をさせながら
引っ張り接続と圧縮接続の両万全与えるのに特に適して
いる新規な流体減衰支柱組立体を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、所望の程度の運動の減衰を
与えるのに流体の変位を利用する改良されたトルク支柱
を提供することである。

本発明のさらにそのほかの目的は、公知のトルク支柱の
限界を比較的長い使用期間にわたる比較的大きな変位に
順応することによって克服する独特なトルク支柱を提供
することである。

本発明のなおそのほかの目的は、拡張した範囲にわたっ
て軸方向運動を減衰し、かつ偏位運動の極限に達する前
に運動を静かに止める流体減衰支柱を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

さらに明確にいえば１本発明は、ｌ対の比較的動き易い
物体の間に接続されて、物体間の運動を減衰するために
内部流体変位を利用する支柱を提供する。この支柱は、
物体間の軸に沿って伸びる枠と、前記枠を二つの物体に
接続する第１及び第２の取付は手段を備えている。取付
は手段の少なくとも一つは、枠の対向側面に１置され、
枠を取付は板に対して動くことができるようにする弾性
剪断接続を与えるｌ対のエラストマブロックによって枠
に接続された１対の取付は板を備えている。

前記エラストマブロックは流体充てん室を形成するよう
に並置されている対面くぼみを備えている。

取付はスリーブが流体充てん室を通って伸び１両端で取
付は板に接続されて、、前記流体充てん室に対してスリ
ーブと共に運動する、前記流体充てん室は、フレームの
運動の軸に沿って細長く、、前記流体充てん室の対向軸
方向端は、取付はスリーブを事実上囲む離散的流体導管
によって相互接続されている、前記流体充てん室に対す
る交互の方向における取付はスリーブの運動が流体を前
記導管の中で交互の方向に変位させて、それによって流
体による減衰作用全与える。エラストマブロックの内壁
は、累進的緩衝作用を与えるように形作られている。好
ましいのは、接続スリーブの各部分が、前記流体充てん
室の体積こわさを制御できるように弾性的に変形できる
ことである。

〔実施例〕

次に図面を参照すると、第１図は本発明を具体化する支
柱１０を示している。支持１０は間隔の離れたＵ字形ブ
ラケット１１及び１２のような１対の隔置された物体に
接続されているのが示されている。ブラケットｌｌ及び
１２は、支柱ｌＯがこれまで説明したような方法でエン
ジンのトルクに対抗するように用いられるとき、エンジ
ン及びフレームの構成部材のような自動車の構成部材で
あってもよい。

本発明によれば、支柱ｌＯは、ブラケット１１及び１２
ｆｔ制御された方法で互いに軸方向に近付けたり、遠ざ
けたりすることができるような具合にブラケット１１及
び１２を一つに接続する。支柱ｌＯは、軸方向に反対方
向の運動を減衰し、あらかじめ定めた範囲内に起る相対
運動を緩やかに止めて、前記あらかじめ足めた範囲の限
界において起る運動を緩衝する。

この目的のために、支柱１０はブラケット１１と１２の
間に伸びる軸Ａに沿って配置された平らで、たわすない
細長い矩形の枠１３を備えている。

第２図に滑もよく見られるように枠１３は型抜き金属で
作られるのが好ましいｌ対の上下の枠要素１３ａ及び１
３ｂを備えている。枠要素１３ａ及びｘ３ｂＦｉ合同で
あって、軸Ａに沿って接近して隔置された平行な関係で
伸びている。枠要素１３ａ、１３ｂは各々、上フレーム
要素１３ａにおける穴１３．１３のような細長い穴を対
向端近くに備えている。枠要素１３ａ、１３ｂは、引っ
張り荷重及び圧縮荷重の両方を受けることができるたわ
まない枠１３．すなわち骨組を与えるように共同動作す
る。

枠１３は、同一の弾性剪断接続部材１０Ｌ及びＩＯ刊に
よってブラケツ）１１及び１２に接続されている。した
がって、一つだけの取付けを詳細に説明するが、同様の
説明が他方に当てはまることが理解される。例示の実施
例において、枠１３と左側ブラケツｌ−１１との間の弾
性剪断接続部材１０Ｌは、それぞれ１対の上側取付は板
１５ａと下側取付は板１５ｂならびに１対の上側成形エ
ラストマブロック１６ａ及び下側成形ニジストマフロッ
ク１６ｂによって構成される。上エラストマブロック１
６ａは、Ａ軸に沿って細長く上取付は板１５ａと上枠要
素１３ａとの間にあってそれらへ接着されている。下エ
ラストマブロック１６ｂは、同様の構成のものであり、
下取付は板１５ｂと下フレーム要素１３ｂとの間にあっ
てそれらへ接着される。

取付は板１５ａ及び１５ｂをブラケット１１に接続する
ためには、接続ボルトＢを受ける取付はスリーブ１７が
取付は板１５ａと１５ｂの間にあってフレーム１３を横
切って伸びている。第２図及び第３図に最もよく見られ
るように、取付はスリーブ１７は、輸入に沿って向かい
合った方向で対面しており、枠１３の横方向に伸びる１
対の直径方向に向かい合った垂直な細長い穴１７．１７
を備えている。取付はスリーブ１７は、穴１７゜１７′
を満たす管状の柔軟な接着エジストマの外壁端部分１７
ａとそれぞれ上側取付は板１５ａと下側取付は板１５ｂ
とに設けられた内部がりフランクに密封する形で係合す
る球状端延長部１８ａ。

１８ｂを備えている。（第２Ａ図参照。）スリーブ１７
０両端は、円筒形であり、かつ中実金属貫通接続部を形
成するために内部スペーシングスリーブを用いて取付は
板１５ａ、１５ｂに適当に固着されている。

エラストマブロック１６ａ及び１６ｂは、接着スリーブ
１７と共同動作して流体充てん室Ｃを形成する。第２図
に最もよく見られるように、流体充てん室Ｃは、枠１３
の横方向に伸びて第３図に最もよく見られるように、流
体充てん室Ｃは、枠１３の縦軸Ａ上で伸びている。流体
充てん室Ｃの最大縦寸法部は、枠１３と事実上共平面に
あり。

最小縦寸法部は、取付平面１５ａ、１５ｂに隣接してい
る。

流体充てん室Ｃの形状を定めて静かな緩衝作用を与える
目的のために、上エラストマブロック１６ａのような各
エラストマブロックには、１対の角度の付いたテーパ付
内壁表面１９ａ及び２０ａがスリーブ１７の向かい合っ
た軸方向の側面に流体充てん室Ｃの軸方向に向かい合っ
た端にある。

同様の壁表面１９ｂ、２０ｂが下エラストマブロック１
６ｂにある。軸方向に向かい合った端壁表面１９ａ及び
１９ｂは、スリーブ１７の直径方向に向かい合った横側
面と接近して間隔をあけた関係に軸方向に伸びる平行な
側壁２１ａ、２１ａによって接続されている。（第３図
及び第４図を参照。）これによってスリーブ１７が枠１
３．したがって流体充てん室Ｃに対して反対方向に軸方
向に動くことができるようにする。

流体を流体充てん室Ｃの一方の軸方向端部分から反対の
端部分へ変位させることかでさるようにするために、導
管２２がフレーム１３の中に設けられている。第３図に
最もよく見られるように。

導管２２は、スリーブ１７の周りの口２２ａから右回り
に伸びて口２２ｂを通って流体充てん室Ｃの軸方向に反
対端と通ずるように腎臓形の平面図形状を有する離散的
流体充路を与える。導管２２の長さと断面積及びエジス
トマ充てんすき間の体積こわさは、導管の中に含まれた
流体質量の共鳴周波数を決め、それによって支柱の減衰
特性を足ぬる。導管２２は下枠要素１３ｂの上面にある
エラストマ材料の層１３Ｃの中に成形されるのが好まし
いので、エラストマブロック１６ａをもった上枠要素１
３ａが下枠要素１３ｂの上にのった関係で並］ｄされる
とき、閉じた離散的流体充路が与えられることである。

図示の実施例においては、支柱１０はプラケツ）１１に
関してこれ筐で説明したのと同じ取付は手段によって右
側ブラケツ）１２に接続されている。両方の取付は部材
が同じ構成のものである必要のない装置があってもよい
。そのような場合には、支柱、１０の右側端は、簡単な
ボルトによるなどでブラケツ）１２に不動に接続されて
もよく。

ブラケット１２は、開示された実施例の運動に順応する
利点のすべてを決して必要としない装置に適当なもので
あってもよい。

動作について説明すると、左側ブラケット１１及びそれ
の取付は部材１０Ｌに関しては、支柱１０に張力を加え
るように右側ブラケツ）１２を軸方向に右へ動かすと、
スリーブ１７が流体充てん室Ｃに対して左へ動くように
なる。こうなると、流体充てん室Ｃの軸方向左側端にあ
る流体が加圧され、流体を口２２ａを通して導管２２の
中へ、セして口２２ｂを通して流体充てん室Ｃの軸方向
に反対の端に変位させる。同様にして、右側ブラケット
１２を左側ブラケツ）１１の方へ軸方向に動かすと、流
体充てん室Ｃの右側部分にある流体を導管２２全通して
反対方向に流させる。低い周波数と振幅においては、こ
れはブラケットｌｌと１２の間の相対運動を減衰させる
。なお、エラストマブロック１６ａ、１６ｂは、流体充
てん室Ｃと接続導管２２と共同作動し、事実上定常状態
の条件下で自己回復作用を与える。より高い振幅の引っ
張り負荷の状態のもとでは、図示のように右側フ“ラケ
ット１２が左側ブラケット１１からさらに遠ざかるにつ
れて、スリーブ１７はさらに大きな距離にわたって上下
の壁表面１９ａと１９ｂに接触、し始め、上下の取付は
板１５ａ及び１５ｂに隣接して始１リフレーム１３の平
面の方へ進み、運動が進むにつれて増加する緩衝作用を
与える。同じ型の緩衝作用は２反対の軸方向に、すなわ
ち右側ブラケット１２が左側ブラケットｌｌＯ方へ軸方
向に左へ向かって動くとき起る。運動の両極限は。

スリーブ１７が枠１３の中のすき間の軸方向端のふちに
達するときに達する。

取付は板と枠との間の実質上剪断型の接続は。

発生する流体ボンピングの結果として所望の減衰作用を
与えながら、ブラケットｌ’ｌと１２の間のかなりの運
動を調整できるようにする。支柱ｌＯの動的動作特性は
、ある程度側壁２１ａとスリーブ１７（第４図）の間の
すき間全変えることによると共にスリーブ１７の柔軟な
部分１７’及び１７の柔軟性を調節することによるなど
で流体充てん室Ｃの体積こわさを変えることによって決
めることができる。さらに、導管２２の長さとそれの面
積の両方を特定の周波数範囲内である所望の減衰特性を
作るように設計できる。

例示の実施例の可能な改変は、上下のエラストマブロッ
ク１６ａ及び１６ｂの中の相補らせん部分を形成するこ
とによるなどで流体導管２２を長くすることを含んでい
る。また、振幅感応減衰を導管２２と流体並列関係に流
体導管ポート２２ａ及び２２ｂの間に直接接続された隔
膜又は逆上弁付経路のような減結合器を設けることによ
って行うことができる。大気圧に抗してたわむ隔膜部分
もまた流体導管２２に横向きに接続できるであろう。

〔発明の効果〕

本発明は多数の利点を与える。例として、たわまないフ
レームと取付板との間の弾性剪断接続は。

エラストマ材料が主に剪断で応力を受けるので比較的大
きな運動を最小の疲労で繰返し調整できるようにする。

支柱１０は２方向に作用する。すなわち軸方向の引っ張
り及び圧縮荷重並びに縦の相対運動を調節する。支柱１
０は、所望の周波数応答動的動作特性を与えるように設
計できる。製作の観点から、支柱１０は、スポット溶接
、リベットなどの固定具によって間隔のあいた周辺位置
において恒久的に一つに固定できる相補的部分で成形で
きる。これによって製作経済性を実現できるようになり
、また流体空洞の寸法と形の変化を。

用いる金型キャビティの形を調節することによって簡単
に制御できるので、動作特性を特定の用途に適するよう
に容易に改変できるようになる。さらに、支柱１０は、
エジストマ材料が、常時は。

主に剪断的に応力を加えられているので、比較的長い使
用寿命をもっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する支柱の倒立面図であり、支柱
は１対の比較的動き易い間隔を離したブラケットを接続
するものとして示されており。 第２図は第１図の線２−２に沿って見た拡大縦方向断面
図、 第２Ａ図は第２図の支柱の一部分の極拡大部分断面図。 第３図は第２図の線３−３に沿って見た断面図。 第４図は第３図に示した破線内に示された領域の極拡大
部分断面図である。 ｌＯ：支柱、１１．１２ニブラケツト、ＩＯＬ、ＩＯＲ
：弾性剪断接続部材、１３：枠、１５ａ、１５ｂ：取付
は板。 １６ａ、１６ｂ：エラストマブロック、１７：スリーブ
、２２：導管、Ｃ：流体充てん室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに対して動くことのできる物体間の運動減衰接
   続を行うのに用いるものであり、 前記物体間に伸びる軸に沿つて配置できる ようになつた枠と、 前記物体の一方を前記枠に接続する手段と、前記枠と間
   隔をあけた関係で前記枠の両側 面に取付けられて前記二つの物体の他方に接続を行う取
   付け手段と、 前記取付け手段と前記枠の間に弾性剪断接 続を行つて、前記枠に前記取付け部材に対して動くこと
   ができるようにし、かつ前記枠の横方向に伸びる流体充
   てん室を形成する内部壁を有するエラストマ手段と、 前記流体充てん室を通つて前記枠を横切つ て伸び、前記取付け手段を接続しかつ接続部材を受ける
   スリーブと、 前記スリーブの一方の側にある前記流体充 てん室と前記スリーブの反対側にある前記流体充てん室
   との間に伸びる離散的流体流路を与える導管手段とを備
   え、 前記枠が前記取付け手段、前記接続スリー ブ及び前記エラストマ手段と共同動作して前記枠の軸方
   向引つ張り及び圧縮が交互に生ずるのに応じて流体を交
   互の方向に前記導管手段を通して変位させることにより
   接続された二つの物体間の運動を減衰させることができ
   ることを特徴とする流体充てん式支柱。 ２、前記流体充てん室の壁が前記スリーブの対向側面に
   おいて、前記スリーブと接近して離間した関係で間隔を
   あけた平行な関係に伸びている側壁部分を有し、それに
   よつて、前記スリーブが前記流体充てん室内の流体を変
   位させるために前記側壁部分に対して滑ることができる
   請求項１に記載の支柱。 ３、前記流体充てん室が軸方向に長く伸び、前記スリー
   ブの対向軸方向側面に対向作動部分と前記流体充てん室
   内の流体を変位させるために前記スリーブと接近して離
   間した関係で前記スリーブに沿つて滑ることのできるス
   リーブの対向横側面にある対向シール部分を有する請求
   項１に記載の支柱。 ４、前記流体充てん室の壁が前記スリーブの対向軸方向
   側面に沿つて前記枠の実質上中心にある最大寸法部から
   前記取付け手段に隣接した最小寸法部まで傾斜がついて
   おり、それによつてスリーブの緩衝が取付け手段から内
   方に枠の方へ累進的に進む請求項１に記載の支柱。 ５、前記スリーブが前記支柱のある動的動作特性を調整
   するたうに流体充てん室の軸方向に向かい合つた端部分
   に面する弾性的に変形可能な柔軟な壁部分を有する請求
   項１に記載の支柱。 ６、前記エラストマ手段が前記枠の対向側面に接着され
   、側面の間に前記流体充てん室を定めるために互いに対
   面する並置されたくぼみを有する１対のエラストマ材料
   のブロックを備えている請求項１に記載の支柱。 ７、前記取付け手段が前記エラストマ手段に接着されて
   前記スリーブの対向端に密封するように接続された１対
   の板を備えている請求項１に記載の支柱。 ８、前記導管手段が前記枠の平面内に配置されて細長い
   流体流路を形成するように前記流体充てん室を事実上完
   全に囲んでいる請求項１に記載の支柱。 ９、前記枠は細長く、前記一方の物体を接続する前記手
   段が前記他方の物体を接続する手段に事実上同一である
   請求項１に記載の支柱。 １０、互いに対して動くことのできる物体間に運動減衰
   接続を与えるのに用いるもので、 前記物体間に伸びる軸に沿つて配置される ように構成された細長い枠と、 前記二つの物体の一方を前記枠に接続する 第１の手段と、 前記二つの物体の他方を前記枠に接続する 第２の手段とを備え、前記第２の手段は、 前記枠と離間した関係で前記枠の対向側面 にあつて前記二つの物体の前記他方のものに接続を行う
   １対の取付け板と、 前記取付け板を接続し、前記流体充てん室 を通つて前記枠を横切つて伸び、接続部材を受けるスリ
   ーブと、 前記取付け板と前記枠との間に弾性剪断接 続を行い、前記枠に前記取付け板に対して動くことがで
   きるようにする１対のエラストマブロックであり、前記
   ブロックは前記枠の横方向に伸びる流体を充てんした軸
   方向の細長い室を形成するように前記枠の対向側面に並
   置されたくぼみを形成する内部壁を有し、前記壁は、向
   かい合つた軸方向に累進的緩衝を行うために前記枠に隣
   接した場所から前記スリーブの方に向けて傾斜している
   軸方向に向かい合つた端を有し、前記壁はまた軸方向に
   向かい合つた端を接続する平行な側面部分を有し、前記
   平行な側壁部分は、側壁部分間の動的流体の流れを最小
   にするために前記スリーブと接近して離間した関係に伸
   びている１対のエラストマブロックと、 前記スリーブの一方の側にある前記流体充 てん室と前記スリーブの反対側にある前記流体充てん室
   との間に離散的流体流路を与える導管手段とを備え、 前記枠が前記取付け板、前記接続スリーブ 及び前記エラストマブロックと共同動作して前記枠の引
   つ張りと圧縮が交互に生ずるのに応じて前記流体を前記
   導管手段を通して交互の方向に変位させ、それによつて
   接続された物体間の運動を減衰させることのできること
   を特徴とする流体充てん式支柱。 １１、前記スリーブが前記流体充てん室の体積こわさを
   調整する柔軟で弾性的に変形可能な壁部分を備えている
   請求項１０に記載の支柱。 １２、前記導管手段が前記スリーブを事実上完全に囲む
   連続的な細長いチャネルを備えてい る請求項１０に記載の支柱。 １３、前記第１及び第２の接続手段が類似の構成のもの
   であり、かつ前記枠に沿つて軸方向に間隔をあけている
   請求項１０に記載の支柱。 １４、前記流体充てん室が前記軸の方向に細長く伸びて
   おり、かつ前記枠のほとんどの領域において最大寸法を
   有している請求項１０に記載の支柱。 １５、互いに対して動くことのできる物体間に運動減衰
   接続を与えるのに用いるものであり、前記二つの物体間
   に伸びる軸に沿つて配置 されるように構成された細長い枠と、 前記二つの物体の一方を前記枠に接続する 第１の手段と、 前記二つの物体の他方のものを前記枠に接 続する第２の手段とを備え、前記第２の接続手段が、 前記枠の対向側面に前記枠と離間した関係 に置かれて、前記二つの物体の前記他方のものに接続を
   行う１対の取付け板と、 前記枠の対向側面にあつて前記取付け板と 前記枠との間に弾性剪断接続を与え前記フレームが前記
   取付け板に対して動くことができるようにする１対のエ
   ラストマブロックであり、前記ブロックが前記枠の横方
   向に伸びる流体充てん室を形成するように前記枠の対向
   側面に並置されたくぼみを形成する内部壁を有し、前記
   壁が前記枠に隣接した場所から前記取付け板の方へテー
   パの付いている軸方向に向かい合つた端部分を有し、前
   記流体充てん室に前記枠の領域内で最大の寸法を与え、
   かつ対向軸方向に累進的緩衝を行い、前記壁はまた前記
   端部分を接続する平行な側面部分を有し、前記軸の方向
   に細長い形状を有する前記流体充てん室を形成する１対
   のエラストマブロックと、 前記取付け板を接続し、前記室を通して前 記枠を横切つて伸び、接続部材を受けるスリーブと、 前記スリーブの一方の軸方向側面にある前 記流体充てん室と前記スリーブの他方の軸方向側面にあ
   る前記流体充てん室との間に離散的流体流路を与え、前
   記枠の領域内で前記スリーブの少なくとも一部分の周り
   に伸びる導管手段とを備え、 前記枠が前記取付け板、前記接続スリーブ、及び前記エ
   ラストマブロックと共同動作して前記フレームの引つ張
   りと圧縮が交互に生ずるのに応じて流体を前記導管手段
   を通つて交互の方向に変位させ、それによつて接続され
   た二つの物体間の運動を減衰できることを特徴とする流
   体充てん式支柱。