JPH04231746A - 液圧式緩衝装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、個個にある種の振動を
受ける２つの剛性の要素、例えば車両のシャシとその車
両の内燃機関またはサスペンショントレーンの両者の部
分を形成している２つの剛性の要素の間に、支持と制限
の目的で挿入されるための油圧式緩衝装置に関する。

【０００２】なお、特定的に言うと本発明は、上記の方
式のサポートの中ではあるが、それら２つの剛性の要素
の一方のものに結合され得る剛性のコアと、他方の剛性
の要素に結合され得る剛性のベースと、コアをベースに
気密性をもって接続している環状の、望ましくは切頭円
錐形の弾力性支持壁体を含んでなる密封されたボックス
で構成されていて、そのボックスの内部空間は制振用液
体で充満されており、コアはボックスの中において剛性
の脚部によって延長されてその脚部の端がシューつまり
ピストンになっており、そのシューつまりピストンの周
縁は、それが向かい合っているボックスの壁の部分と組
合って１つの絞られた環状の液通路を限界している、と
いうものに関する。

【０００３】

【従来の技術】この方式のサポートにおいては、コアま
たはベースに軸方向に振動が与えられると、その結果と
して、液中にあるピストンでの周期的推力変化が起こり
、その推力変化の周波数が丁度よい値Ｆ０　であるとき
には、ピストンの回りの絞られた環状の通路を占めてい
る環状の液柱が共振現象の支配下になり、それにより、
問題にしている振動の優れたダンピングが確実になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなサポートの
欠点は、値Ｆ０　が、環状通路の寸法で決まってしまい
、したがって変更が困難であることにある。

【０００５】ところで、この方式のサポートを、周波数
がＦ０　とは少しく異なるＦ１　，Ｆ２　，・・・であ
るような振動を選択的にダンピングするように、そして
それが、所与の環状通路の寸法で、つまり、ピストンま
たはそのピストンが中で浸漬されているボックスを何ら
入れ替えする必要なしにできるならばしばしば有利であ
る。 本発明の目的は、このような問題を解決するための特に
簡単な装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】つまり、前述の方式のサ
ポートは、本発明によれば、本質的には、ベースの表面
ただしボックスの外側である表面に、そこと組合って容
積可変の液ポケットを形成するような、可撓性で密封性
のベローが気密性をもって取付けられており、なお前記
ベースには、平均直径よりも長さが極めて小さい形の１
つまたは複数のポートが設けられていて、そのポートが
、ボックスとポケットの両内部空間相互の間を連通させ
ている、ということを特徴としている。

【０００７】本出願は、驚くべきことであったが、ベー
スに上記のポートがあっても“ピストン効果”の発生が
阻止されることは全くなく、サポートの選択的ダンピン
グに対応する周波数を変更するためにはこのポートの開
口断面積を変更するだけで十分であり、その周波数の値
はこの断面積が増すと共に増すことを認めた。

【０００８】望ましい実施態様においては、上記に加え
、下記の特徴のうちの１つまたはより多くのものが取り
入れられる。

【０００９】−ピストンの直径が５０〜７０ｍｍのオー
ダーであり、ポートの長さは２〜３ｍｍのオーダー、平
均直径は１０〜５０ｍｍのオーダーであること。

【００１０】−ボックスの内側表面が部分的には、限ら
れた振幅をもって振動し得るように取付けられたフラッ
プバルブつまりダイヤフラムによって限界されているこ
と。

【００１１】−上記のフラップバルブは、周期的にポー
トを閉じたり開けたりし得るように取付けられているこ
と。

【００１２】−上記の２つの節のいずれか１つにしたが
った装置において、ベースに、さらに少なくとも１つの
、平均直径よりも長さが大いに長い通路となった孔が設
けられていて、その通路が、ボックスとポケットの両内
部空間相互の間を連結していること。

【００１３】−ポートの開きの度合いが、外部にある作
動手段と結合されている第２の弁作用体によって調節さ
れ得ること。

【００１４】−第２の弁作用体が回転型であって、１つ
の小型電動機の軸に角度をなすように取付けられており
、その電動機の作動は、最高にダンピングされるべき振
動の周波数に依存して行なわれること。

【００１５】−第２の弁作用体が軸方向移動型であって
、ベースの一部を形成している切頭円錐形の弁座面に当
たり得る切頭円錐形のリップを有していること。

【００１６】

【実施例】本発明はこのような主たる特徴のほかに、同
時に用いられることが望ましい幾つかの他の特色を含む
のであって、そのような他の特徴については、以降にお
いてふれ、明らかにすることとする。

【００１７】以降においては、添付の図面を参照しつつ
本発明の２つの望ましい実施例を説明するが、これはも
ちろん制限的でない説明とする。

【００１８】ここでは、例として、問題にしているサポ
ートの各々は、車両のシャシで構成された剛性の支持部
材と、その車両の内燃機関で構成された剛性の被支持部
材の間に、垂直方向または垂直から僅かに傾いた方向で
挿入されるべきものであると仮定する。

【００１９】以降の説明において上側とか下側というの
は、それに限るのではない。何故ならば、説明されるサ
ポートは、ここでの説明の場合の向きの逆の向きででも
用いられ得るからである。

【００２０】図１と図２に示されているサポートは、お
およその形が、概して垂直な軸線Ｘの回りの回転体であ
る１つの密封されたボックスの形になっていて、このボ
ックスは、 −上側の剛性のコア１と、 −円形の周縁を有する下側の剛性のカップ２と、−エン
ジンからシャシへ荷重を伝えるに十分な厚さを有してい
て、実質的には下方で広がった２つの切頭円錐形の面に
よって限界されており、その切頭円錐形の上側の小さい
ベースはコア１に接続されており、下側の大きいベース
はカップ２の縁に気密性をもって結合されているという
、弾力性の環状の壁体３と、 −このボックス１，２，３の内部に充満しているある量
の液体Ｌを含んでなっている。

【００２１】ねじがついた棒部が上方へと延びている取
付け用ボルト４が、コア１に結合されていて、このコア
に車両のエンジンを結合する役をする。

【００２２】カップ２についても、それの縁部が、そこ
を車両シャシに固定することを可能にする手段（図示せ
ず）に結合されている。

【００２３】コア１、より詳しく言えばボルト４は、脚
部５によって、ボックスの内部に向けて延長されていて
、その脚部の端は、広がった形のシューつまりピストン
６となっている。

【００２４】このピストン６は、それの周縁と、ボック
ス１，２，３の面する内側表面の間に、１つの絞られた
液通路Ｐとなっている環状の隙間が形成されるような寸
法になっている。

【００２５】さらに、本発明によれば、カップ２には少
なくとも１つの（つまり１つまたは複数の）オリフィス
７となった孔があって、そのオリフィスの軸方向長さは
、平均直径（ここで平均直径とは、問題のオリフィスと
全体での断面積が同じである円の直径）よりも極めて小
さい。

【００２６】この問題のオリフィスは、ここでは回転型
のバルブ８と組合っているので、開きの度合いが調節さ
れ得る。

【００２７】そのバルブ８は、その目的のために、小型
電動機１０の軸９に角度をなすように結合されていて、
各々の開口７の縁の下面に接触して滑り動くように配置
されている。

【００２８】オリフィス７とバルブ８の形は、どんな所
望の形にもできる。例として示すこの実施例においては
、各々のオリフス７は６０°の円弧にわたっている扇形
をなしており、バルブはやはり６０°の扇形をなしてい
る３つの同形の平らな部分面を含んでなっている。

【００２９】密封性で可撓性のベローつまりダイヤフラ
ム１１が、カップ２の下面に、そこと組合って１つの密
閉された容量可変のポケットＲを形成するように結合さ
れている。

【００３０】保護キャップ１２が、ベロー１１を包囲し
ていて、軸方法に積み重なっているカップ２とベロー１
１と壁体３の中に埋め込まれている環状の補強材１３と
いう３つの部品の周縁を囲むように自らの円形の縁が波
付き形で折り込まれていることによって、ベロー１１が
カップ２の縁の上に気密性をもって取付けられることを
可能にしている。

【００３１】上に説明したサポートの作動は次のとおり
である。

【００３２】まず、最初には、回転型の弁作用体８が各
オリフィス７が閉となるような、行程端の角度位置にあ
るものと仮定する。

【００３３】もし要素１と２の一方のものに、他方のも
のと相対的な垂直方向の振動が付与されるならば、その
結果として、ボックスの中に収容されている液体の中で
ピストン６が垂直方向に往復する周期的な運動をするの
で、その結果として、絞られた通路Ｐの中に入っている
環状の前記液体Ｌの液柱での周期的推力変化が対応する
形で生ずる。

【００３４】もしこの周期的推力変化の周波数が、本質
的には通路Ｐの寸法とピストン６の下方に閉じ込められ
た液体Ｌの容積に依存する所定の値がＦ０に等しいなら
ば、問題の液柱は共振現象の支配下になり、その結果と
して、前記の周波数Ｆ０　の振動の、極めて良好な濾波
、すなわち、要素の１と２の間で実際上振動が伝わらな
いという濾波が実現される。

【００３５】ところでもしオリフィス７が部分的に開い
ているならば、ピストン６が下方に向けて押される度に
、必ずそれに対応する形で、このピストンによって動か
される（壁体３がしかるべく変形することによって動か
される）液体Ｌと同じ容積の液体が通路Ｐを通して逆方
向（つまり上向き）に動く、ということはもはやなくな
る。

【００３６】つまり、この場合には、ピストン６の下方
にあった液体Ｌの容積の一部分が、オリフィス７を通し
てポケットＲの中へと動かされることが可能であり、こ
の際ベロー１１の変形が生ずる。

【００３７】このような条件下では、ピストン６の回り
にある環状の液中が共振状態に入る周波数の値はもはや
Ｆ０　に等しいのではなく、新しい値Ｆ１　となる。

【００３８】なお、この新しい値は、オリフィス７の開
きの度合いの関数として変化し、この開きが大きくなれ
ば大きくなる。

【００３９】かくしてここに、問題のサポートによって
最高度にダンピングされる振動の周波数の値を調節する
ための、特に簡単で効果的な手段が提供される。

【００４０】各時点において、最高度にダンピングされ
るようにサポートが合わされているところの周波数の値
が、その時点において最高度にダンピングされることが
望まれる振動の周波数の値に自動的に合致するように弁
作用体８の角度位置を調節することが有利であろう。

【００４１】その目的のためには、小型電動機１０の作
動が、ダンピングされるべき振動のその瞬間の周波数、
特に言うならば車両のエンジンの振動の周波数（それは
、そのエンジンの出力軸の回転速度と同じこと）に依存
して行なわれるようにするのが有利である。

【００４２】絶対必要ではない１つの改善として、さら
に、ボックスの内面のどこかの所望の場所に、往々高周
波アンカップリングといわれる１つのバルブつまりダイ
ヤフラムを、制限された運動振幅をもって振動できるよ
うに取付けることが可能であり、それにより２つの要素
１と２の間において、比較的に振幅が小さく（例えば０
．５ｍｍのオーダー）周波数が一般に２０〜５０Ｈｚの
間にある振動がダンピングされることが確実になる。 そのような“ダイヤフラム”は、特には軸線Ｘを有する
剛性のディスク１５の形をなしており、それは、カップ
２の底の近くにおいてそのカップに結合されている２つ
の環状のストッパ１６，１７の間に取付けられていて、
その問題のディスク１５は０．５ｍｍに制限された振幅
をもって垂直方向に動き得るように、そして、そのディ
スクがそれらストッパの一方のものに当たっていない限
りは、液体がディスクの一方の側から他方の側へと、そ
のディスクの、回りを通って動き得るようになっている
。

【００４３】今述べた特徴と組み合わせて、カップ２の
中、特に言えばそれの厚さを大きくしてある環状の周縁
部に、平均直径よりも長さが大いに長い通路１４となっ
た孔を設け、その通路が永久的に開いていてボックス１
，２，３とポケットＲの両内部空間相互間を連絡させる
ようにすることが有利である。この通路１４は、２つの
要素１と２の間に軸方向の相対的振動が付与されている
間には、この通路の中にあった液体Ｌの液柱も、やはり
、周期的にその場所に戻されるという意味で、絞られた
通路Ｐの役割に実質上似た役割を果たすのであり、それ
により、少なくともオリフィス７が閉じられているかま
たは十分に開いていない限りは（それらオリフィスが完
全に開けば通路１４を短絡する効果が生じ得る）通路１
４の寸法に依存するある周波数に対しての効果的なダン
ピングが確実になる。

【００４４】図３と４に示した実施例においては、さき
に説明された要素と類似の要素には前と同じ参照番号を
付してある。

【００４５】この実施例がさきの実施例と本質的に異な
っているのは、ポートの断面積がここではもはや、意識
的に変えられるのではなくなっていることである。ここ
では、その断面積は、例えばさきに説明したような可変
開口を有する原型を用いることにより、予定される用途
に合うように工場において予め決められた最適の値にな
っていると仮定する。

【００４６】この実施例ではなお、バルブ１５が２つの
平らで互いに平行なグリッド１８と１９の間に遊びをも
って収容されており、このバルブは、一体に成形された
広がった形の頭部がついていて、それらグリッドの一方
のものにある対応する形の中央ハウジング２１の中に押
し入れられた中央ボタン２０によってセンタリングされ
た、変形可能な丸型のゴム板で構成されている。

【００４７】このバルブと、グリッドを構成している剛
性の部品の寸法は、バルブがグリッドの一方のものに当
たっていないときには、液体Ｌが自由にグリッドを通っ
て流れ得て、それは少なくとも、ダンピングされるべき
振動の比較的に“高い”周波数の所定の値が到達されて
いない限りそうであり、その値は、前記グリッドで構成
されたノズルの中で“絞り”を受けるある量の液体の“
共振”と対応している。

【００４８】ここにおいてはポート７は、下側グリッド
１９の軸方向で下側に重なっているワッシャ２２の中に
形成された円形の孔であって、この孔の直径は、各グリ
ッドの開口の直径よりも大きいのが望ましい。

【００４９】どの場合においても、各ポート７の液の流
れ方向での長さは、このポートの全体の平均直径よりも
ずっと小さい。

【００５０】前記の平均直径と前記の長さの比は、５〜
２０のオーダーであるのが有利であるが、２０より大き
いことさえもある。

【００５１】ピストン６の直径が５０〜７０ｍｍのオー
ダーである場合、ポート７の長さは例えば２〜３ｍｍの
オーダーであり、そのとき平均直径は１０〜５０ｍｍの
オーダーである。

【００５２】ここで特に注意すべきこととして、絞られ
た通路１４が設けられた場合には、その絞られた通路に
おいては、平均直径と長さの比は１より紛れもなく大き
いのではなく、１より紛れもなく小さい。つまりこの比
は一般に１／５より小さく、１／１０より小さいことさ
えある。

【００５３】どんな実施例が採用されても、最終的に１
つの緩衝サポートが提供されることになるが、それの構
成と作動は十分に以上のことから帰結される。

【００５４】このサポートは、従来公知のものに比べる
ならば、幾多の利点を有するが、特に、ボックスの中で
浸漬されているピストンの回りにある環状の液柱を共振
させることに対応している最適ダンピングの周波数の調
節を、極めて簡単で効果的な方式によって可能にすると
いう利点を有する。

【００５５】自明であるように、そしてまた上述のこと
からも出てくるように、本発明は、どちらかと言えば特
定的なものを取上げて示した。その応用の方法や実施例
の内容に限定されるのでは決してなく、むしろ逆に、全
ての変形を包含するのであり、特にいうならば、−軸線
Ｘ上にあり、カップ２に結合されていてボックス１，２
，３の中で浸漬されている１つの剛性リングが、ピスト
ン６のための軸方向ストップが必要であるとき、つまり
２つの部分１と２の一方のものに他方のものと相対的に
余りにも大きな軸方向引張力が付与されている間に、軸
方向ストップの働きをするように、遊びをおいて脚部５
を包囲しており、それによりサポートが引裂き破壊する
ことが回避される、という変形。

【００５６】−ピストン６に軸方向の孔またはノッチと
いう孔開けがある、という変形。

【００５７】−外部の作動部材に組み付けられているバ
ルブ８が、回転方向ではなく軸方向に可動になっていて
、この場合、特には、切頭円錐形の固定の弁座と組合っ
て働くような切頭円錐形の周縁を含んでいる、という変
形。 −外部から作動させられる前記バルブ８だけはあるが、
絞られた通路１４も振動バルブ１５も除かれており、ボ
ックス１，２，３とポケットＲの両者の内部圧力の間の
平衡が、閉じた位置にあるバルブ８とそのバルブの弁座
の間で“洩れ”を起こさせることで好都合に達成される
ようにした、という変形。

【００５８】−前記“アンカップリング・ダイヤフラム
”１５が、ボックス１，２，３の内部、特にはそれの底
の上にではなしに、ポケットＲの内部、特にはグループ
としてのオリフィス７と直列になるようにバルブ８とベ
ロー１１の間に配置されている、という変形がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による構造の緩衝サポートを示す軸方向
断面図である。

【図２】同じサポートの、図１のＩＩ−ＩＩ矢視の部分
的断面図である。

【図３】本発明による構造の別の緩衝サポートを示す軸
方向断面図である。

【図４】このサポートの２つのグリッドの一方のものを
示す平面図である。

【符号の説明】

１　　　　コア ２　　　　カップ（ベース） ３　　　　環状の壁体 ４　　　　取付け用ボルト ５　　　　脚部（４の） ６　　　　ピストン（シュー） ７　　　　オリフィス ８　　　　バルブ（弁作用体） ９　　　　軸（１０の） １０　　　　小型電動機 １１　　　　ベロー（ダイヤフラム） １２　　　　保護キャップ １３　　　　環状の補強材 １４　　　　通路 １５　　　　ディスク（バルブ） １６，１７　　　　環状のストッパ １８，１９　　　　グリッド ２０　　　　ボタン ２１　　　　中央ハウジング（１９の）２２　　　　ワ
ッシャ Ｘ　　　　軸線 Ｌ　　　　液体 Ｐ　　　　絞られた通路 Ｒ　　　　ポケット

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　２つの剛性の要素の間に支持と緩衝の
   目的で挿入されるための油圧式緩衝装置であって、それ
   ら２つの剛性の要素の一方のものに結合され得る剛性の
   コアと、他方の剛性の要素に結合され得る剛性のベース
   と、コアをベースに気密性をもって接続している環状の
   弾力性支持壁体を含んでなる密封されたボックスで構成
   されていて、そのボックスの内部空間は液体Ｌで充満さ
   れており、コアはボックスの中において剛性の脚部によ
   って延長されてその脚部の端がシューつまりピストンに
   なっており、そのシューつまりピストンの周縁は、それ
   が向かい合っているボックスの壁の部分と組合って１つ
   の絞られた環状の液通路を限界している、という油圧式
   緩衝装置において、ベースの表面ただしボックスの外側
   である表面に、そこと組合って容積可変の液ポケットを
   形成するような、可撓性で密封性のベローが気密性をも
   って取付けられており、なお、前記ベースには、平均直
   径よりも長さが極めて小さい１つまたは複数のポートが
   設けられていて、そのポートが、ボックスとポケットの
   両内部空間相互の間を連通させていることを特徴とする
   液圧式緩衝装置。
2. 【請求項２】　　ピストンの直径が５０〜７０ｍｍのオ
   ーダーであり、ポートの長さは２〜３ｍｍのオーダー、
   平均直径は１０〜５０ｍｍのオーダーである請求項１記
   載の装置。
3. 【請求項３】　　ボックスの内側表面が部分的には、限
   られた振幅をもって振動を得るように取付けられたバル
   ブつまりダイヤフラムによって限界されている請求項１
   記載の装置。
4. 【請求項４】　　バルブが、周期的にポートを閉じたり
   そこから離れたりし得るような形で取付けられている請
   求項３記載の装置。
5. 【請求項５】　　バルブが、ポートと直列になるように
   取付けられた２つのグリッドの間に遊びをもって収容さ
   れており、なお、各グリッドの開口の全体としての平均
   直径はポートにおけるそれよりも小さい請求項３記載の
   装置。
6. 【請求項６】　　ベースに、さらに少なくとの１つの、
   平均直径よりも長さが大いに長い通路になった孔が設け
   られていて、その通路が、ボックスとポケットの両内部
   空間相互の間を連結している請求項３記載の装置。
7. 【請求項７】　　ボートの開きの度合いが、外部にある
   作動手段と結合されている第２の弁作用体によって調節
   され得る請求項１記載の装置。
8. 【請求項８】　　第２の弁作用体が回転型であって１つ
   の小型電動機の軸に角度をなすように取付けられており
   、その電動機の作動は最高にダンピングされるべき振動
   の周波数に依存して行なわれる請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】　　第２の弁作用体が軸方向可動型であっ
   て、ベースの一部を形成している切頭円錐形の弁座面に
   当たり得る切頭円錐形の周縁部を含んでいる請求項７記
   載の装置。