JPH0532605B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、特に機械を支持するための振動減
衰及び固体音伝播遮断用ばね体に関する。

［従来の技術］ 振動減衰用ばね体であつて、特に機械を支える
ために空気を充填した変形可能な中空体と、弁に
よつて閉鎖可能な充填口とを備えるものは、それ
が自動車に採用されるように、特に往復ピストン
エンジンの減衰又は音響遮断のために用いること
ができる。

トラツク又は乗用車のエンジンの振動減衰用と
して、空気ばねつまりエラストマー材料特にゴム
から成り空気を充填されたベローズが知られてい
る。しかしながらかかるばね体は一般に比較的直
線状の特性曲線を有すると共に、低周波音領域に
おける振動絶縁に関して鋼ばね又は減衰の少ない
ばねに似た挙動をする。

高い音響絶縁性を得るためには、かかる空気ば
ねは大きい静的圧縮たわみを有しなければなら
ず、しかしながらかかるたわみは多くの用途に適
していない。

別の種類の空気ばね、いわゆるＵ字形ベローズ
は確かに特に際立つたＳ字形特性曲線を有し、従
つてエンジンマウントにおける多くの用途に対し
て望ましい比較的圧縮たわみの少ない際の小さい
剛性を有する。しかしながら空気ばねのこの構造
の欠点は小さい横剛性であり、すなわち一般に上
記の二種類の空気ばねに対しては、横加速度又は
横力が加わつた際に絶縁すべき質量の横方向の偏
位を防ぐために、案内要素を必要とする。更に両
種類の空気ばねは非常に小さい減衰性を有し、そ
のために多くの用途において補助的なダンパを必
要とする。

［発明が解決しようとする問題点］ それ故にこの発明は、比較的小さい静的圧縮た
わみにおいて非常に低い動的ばね定数を有するよ
うな、特に前記の種類の機械を支持するための振
動減衰用ばね体を提供することを目的とする。更
に従来の空気ばねと異なつて、軸方向剛性の程度
の大きさで少なくとも軸方向剛性値の30％ないし
50％の値を有する横方向剛性を、このばね体に持
たせようとするものである。更に共振による振幅
増大を低減するための補助的なダンパを不必要と
するために、減衰の尺度としての機械的位相角を
小ないし中のゴム減衰特性の最小の値程度にす
る、つまり少なくとも約5゜にしようとするもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ この目的はこの発明に基づき、中空体が、エラ
ストマー材料により気密に被覆されると共にその
縁を気密に相互に結合され互いに面平行に延びる
上側織物と下側織物とから二重織物として構成さ
れ、上下両織物が垂直に延びるパイル糸を介して
相互に所定の間隔に保持され、中空体の水平方向
の広がりがの軸方向高さの数倍の大きさをしてお
り、中空体が膨らまされた状態において軸方向剛
性の程度の大きさの横剛性を有し、中空体の上側
面および下側面に少なくとも１つの金属板板が機
械又は基礎に対する結合要素として加硫接続され
ていることにより達成される。

好適な実施態様は特許請求の範囲第２項以下に
列記されている。

この発明により得られる長所は次の考察に基づ
いている。ドイツ連邦共和国特許出願公告第
2148401号明細書により原理的に知られているよ
うな、エラストマー材料により被覆した二重織物
又はパイル織物から成るばね体は、この発明に基
づく構造設計によつて際立つたＳ字形の荷重たわ
み特性曲線を有し、動作点での静的圧縮たわみに
おけるこの特性曲線の傾斜は比較的小さい。

従来のゴムばね要素においてはその直線状の特
性曲線のために、動的剛性は材料、材料の減衰性
及び周波数に応じて静的剛性の1.2倍ないし２倍
であるけれども、ゴムを被覆した二重織物から成
るかかるばね体を用いれば、動作点の選択に応じ
て静的呼び剛性ΔF／ΔSの10分の１ないし15分の
１の動的剛性が実現できる。静的剛性は割線
ΔF／ΔSの傾斜として従つてつまりは静的荷重と
それに従属するたわみ量とから生じるが、過大な
駆動装置の動きを生じないように、たわみ量は典
型的な乗用車エンジンマウントにおいて限界値６
mmないし８mmを超えないようにすべきであろう。

既に述べたように動的硬化係数を乗ずることに
より動的剛性が得られる。

この発明によるばね体により、静的圧縮たわみ
が少なくとも20mmないし30mmであるようなエンジ
ンマウントによつてだけ通常は達成できるよう
な、優れた音響絶縁の達成に寄与する著しく小さ
い動的剛性が実現できる。

この発明によるばね体は、例えばポリエステル
をベースとした二重織物をエラストマー材料例え
ばゴムにより被覆すると共に、その縁を気密に加
硫接着することにより、非常に簡単な構造を有し
且つ平な構造要素として構成することができる。
被覆材としては特にジエン生ゴム、エチレン―プ
ロピレン三量体生ゴム、ブチル生ゴム又は天然生
ゴムが挙げられる。

このばね体の充気はタイヤとほぼ同じように弁
を介して行われる。一方では車体へのまた他方で
はエンジンへの結合要素としては、スタツド又は
他の固定要素を備えた金属板が用いられる。この
金属板はゴムと金属との結合に対し通常用いられ
るような結合技術により加硫接着することができ
る。

ばね剛性と特性曲線の傾斜の状況とは皿形の支
持板の直径、ばね体の内圧及びゴム―織物カバー
層の剛性により決まる。ばね体は定められた場合
によつて異なる圧力に充気することにより容易に
種々の負荷に適合することができ、且つその特性
曲線の特徴をほぼ維持することができる。

二重織物の使用は次の重要な二つの利点を有す
る。

ａ） 結合糸が引張り荷重の負荷時に著しい強度
を示し、二重織物の高さ方向の動きを確実に制
限する。

ｂ） 結合糸がばね体の高い寸法安定性をもたら
すと共に、上下面が相互に正確に平行に延びる
大面積の中空体の製造のための現段階で最適の
技術を提示する。

かかるばね体の別の実施態様においては、空気
ばねつまり中空体が支持すべきエンジン機構の大
きさをほぼ有すると共に多数の支持点を備えるよ
うに、かかる平らなマウント要素を構成すること
が考えられる。かかる実施態様は、それが個々の
支持点における逆相の運動を補整すると共に、そ
れにもかかわらずすべての振動運動を非常に柔ら
かに吸収するという、利点を有する。

中空体の中に圧縮方向に作用するストツパを組
み込むのが有利である。このことは、中空体の中
に固いゴム及び／又はスポンジゴムから成る緩衝
ストツパを設けるか、又は支持板と中空体との接
触面より大きい直径を有するリングを備えた皿形
の支持板を設けることにより達成できる。このリ
ングは圧縮の際に或る定められたわみ量の後に初
めて中空体の表面に接触し、そこで初めて再び特
性曲線の急傾斜の範囲における変形を生じさせ
る。

［実施例］ 次にこの発明に基づくばね体の実施例を示す図
面により、この発明を詳細に説明する。

実施例１を示す第１図において、全体を符号２
０により示した中空体は上側層１と下側層２とを
有し、これら層はまたそれぞれ織物３（その切断
されたたて糸だけが示されている）とエラストマ
ー材料特にゴムから成る下側の気密兼液密な被膜
４とから集成される。上側層１は側面で縁部分５
を介して下側層２に結合され、この縁部分は同様
に被膜４を備えた織物３から成る。

この中空体２０の内部では両被膜４の間に二重
織物が組み込まれ、この二重織物は上側の織物層
６と下側の織物層７並びにこれらを結合するパイ
ル糸８から成る。パイル糸８は織物層６と７に織
り込まれているか又は編み込まれている。織物層
６と７は接着、溶着及び／又は加硫により被膜４
に結合されている。

第２図に実施例２として示す中空体２０′は、
第１図に示す中空体２０と類似に形成されている
がしかしながら縁部分５が欠けている。その代わ
りに上側層１１はその縁部分において、直接被膜
１４の接着及び／又は加硫によりシール継目を介
して下側層１２に結合される。

上側層１１と下側層１２との内側には既述のよ
うに二重織物６，７，８が配置されており、この
二重織物は中空体の充気状態においてその形を決
める。ここでもまた織物のたて糸だけが図示され
ている。

中空体２０又は２０′の図示の実施例の代案と
して、上側織物層１，１１と下側織物層２，１２
とを省略することができる。すなわち二重織物は
ただガス密兼液密にエラストマー材料、例えばゴ
ムから成る層だけを備えている。

更に第１図及び第２図には充填口１５，１５′
が示されており、この充填口は弁例えばタイヤバ
ルブにより閉鎖することができる。

二重織物を含む織物層はポリエステルから成る
ことができると共に、ジエン生ゴム、エチレン―
プロピレン三量体生ゴム、ブチル生ゴム又は天然
生ゴムからなるゴムにより被覆されている。

第３図は中空体２０′の縦断面を示し、その上
面２２と下面２４は結合層２６又は２８を介して
金属板３０又は３２に結合されている。下側の金
属板３２は自動車の車体上に支えられ、一方上側
の金属板３０はスタツド３３を介して自動車のエ
ンジンに結合されている。

上側の金属板３０は段付きスタンプの形に形成
されている。すなわちこの金属板は円板形の下側
部分３０ａを有し、この部分はリング形の突出部
３０ｂを備えている。

このばね体２０′を圧縮すると最初は円板形の
部分３０ａの底面だけが作用する。しかしながら
与えられたたわみ量の後にリング形の突出部３０
ｂがばね体２０′の上面に載り、そこで後述する
ように特性曲線の急傾斜の範囲における変形を更
に生じさせる。

結合層２６，２８はゴムと金属との結合の製作
に対し知られているような構造を有する。

第４図はばね体２０′の変形例を示し、、このば
ね体は、スタツド３３を備えた上側の板３０′が
段付きスタンプの形を形成していないという点
で、第３図に示す実施例と異なつている。その代
わりに上側の結合層２６と中空体２０′の上側の
層２２との中に、固いゴム及び／又はスポンジゴ
ムから成る緩衝ストツパ３４が組み込まれてい
る。

第３図に示す実施例と同様にこのばね体２０′
は、緩衝ストツパ３４がばね体２０′の下側の層
に接触し、それによつて特性曲線の急傾斜の範囲
における変形を生じさせるまで、圧縮される。

第５図は第１図に示すばね体において段付きス
タンプ３０が無い場合の、すなわち上側金属板３
０が一定の与えられた直径を有する場合の荷重―
たわみ特性曲線を示す。

静的荷重が加わつた場合にはこの特性曲線は最
初は急に立ち上がり、そして比較的平坦に上昇す
る“飽和領域”に移行する。曲線の走り具合は充
填圧力を変えることにより広い範囲に変化でき
る。

第６図は第３図に示す実施例の段付きスタンプ
３０を有する場合の荷重―たわみ特性曲線を示
す。リング形の突出部３ｂが上側の層２２の上面
に接触しそれにより荷重伝達に利用される面が増
大するときに、平らな上昇範囲に急傾斜の上昇範
囲が再び接続するということが分かる。そしてこ
の急傾斜の上昇もまた、少なくとも低い充填圧に
おいては比較的平らな飽和領域に移行する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づくばね体の実施例１の
斜視図、第２図は実施例２の斜視図、第３図は第
１図に示すばね体の断面図、第４図は第２図に示
すばね体の断面図、第５図は上側金属板が一定の
直径を有する場合のばね体の静的荷重―たわみ特
性曲線をグラフで表わした図、第６図は第３図に
示す上側金属板が段付きスタンプ形である場合の
ばね体の静的荷重―たわみ特性曲線をグラフで表
わした図である。 ６…上側織物、７…下側織物、１５，１５′…
充填口、２０，２０′…中空体、２６，２８…接
着層、３０，３０′，３２…金属板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気を充填した変形可能な中空体２０，２
   ０′と、弁によつて閉鎖可能な充填口１５，１
   ５′とを備える振動減衰用ばね体において、中空
   体２０，２０′が、エラストマー材料により気密
   に被覆されると共にその縁を気密に相互に結合さ
   れ互いに面平行に延びる上側織物６と下側織物７
   とから二重織物として構成され、上下両織物６，
   ７が垂直に延びるパイル糸８を介して相互に所定
   の間隔に保持され、中空体２０，２０′の水平方
   向の広がりがその軸方向高さの数倍の大きさをし
   ており、中空体２０，２０′が膨らまされた状態
   において軸方向剛性の程度の大きさの横剛性を有
   し、中空体２０，２０′の上側面又は下側面に少
   なくとも１つの金属板３０；３０′；３２が機械
   又は基礎に対する結合要素として加硫接続されて
   いることを特徴とする振動減衰用ばね。 ２ 二重織物がポリエステル、ポリアミド又はア
   ラミドから成ることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のばね体。 ３ 二重織物がジエン生ゴム、エチレン―プロピ
   レン三量体生ゴム、天然生ゴム又はブチル生ゴム
   から成るゴムによつて被覆されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載のば
   ね体。 ４ 少なくとも一つの金属板３０が段付きスタン
   プの形に形成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のばね体。 ５ 中空体２０，２０′の中に中実のゴム又はス
   ポンジゴムから成る緩衝ストツパが組み込まれて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のばね体。