JPH076566B2

JPH076566B2 - 貨物自動車の運転室を支持するための弾性軸受

Info

Publication number: JPH076566B2
Application number: JP62012164A
Authority: JP
Inventors: ベルントザワツキ; アルベルトイリーブ
Original assignee: イエルンゲ−エムベ−ハ−
Priority date: 1986-01-20
Filing date: 1987-01-20
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: DE3601506A1; EP0229940A2; JPS62171534A; ATE51436T1; EP0229940B1; DE3669909D1; EP0229940A3

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は貨物自動車の運転室を支持するための弾性軸受
に関する。

従来の技術貨物自動車の運転室の作業場を快適に構成することによ
って疲労のない走行を確保するために、貨物自車の運転
室を車両フレームに対して弾性に支持することが必要で
ある。公知の運転室の支持（ドイツ特許出願公開第2915
811号）にあっては、ゴム‐金属要素が車両フレームに
固定されたハウジングに取付けられている。垂直方向の
推力要素である内部金属部分には走行方向に直角に軸受
ボルトが延びてその上に運転室が支持されており、その
周りを運転室が回転することによって開くことができき
る。垂直に生じる車道衝撃は推力要素によって吸収させ
て、貨物自動車の運転者にとって垂直方向に弾力を持た
せている。制動時または発進時に現れる走行方向の力も
ゴム‐金属要素の圧縮方向で支持され、それ自体望まし
い比較的固い案内を走行方向に働かせる。走行方向に直
角にもゴム要素は推力負荷を受けるが、この方向には走
行方向に比較して小さいばね定数が存在する。

従って公知の軸受の場合はゴム要素が運転室の静力学的
荷重を支持し、車道に起因するすべての衝撃および加速
力と遠心力とはゴム要素によって吸収される。

この軸受を変形した別の軸受構造は、静力学的荷重と垂
直衝撃とに対処するために運転室の両前面に分離したば
ね要素を利用している。

発明が解決しようとする問題点上述した従来のゴム‐金属要素の場合には、ゴム要素は
全体として比較的固く構成されるために、最初から既に
車両フレームへの望ましくない固定連結となり音響と振
動の伝達が行われるという問題点がある。

従来の変形例の軸受構造においては、後方の別の軸受に
よってでも分担されない限り、運転室の支持として縦方
向および横方向での案内のための別の支持を追加する必
要がある。

そのために使用できる弾性軸受が本発明の対象であり、
これは強い負荷によりストッパに達する前には、無負荷
の中立位置の近辺で横方向には極めて僅かな復元力だけ
で振動することができるとともに同様に走行方向の復元
力も最初は比較的小さく、次いで漸進的に上昇するよう
にしようとするもので、さらにこの軸受は特殊なジョイ
ントによりその軸の周りを軽くかつまた復元力なく回転
できなければならない。

従って本発明は、横方向（軸方向）に僅かな復元力しか
有せず、走行方向（半径方向）にも最初は小さく続いて
漸進的に増加するばね定数を有する弾性軸受を作り出す
ことを目的とする。

問題点を解決するための手段上記のような問題点を解決するため本発明は、貨物自動
車の運転室に結合されるシリンダ状の内側金属部分とこ
の内側金属部分より大きい外径を有するとともに軸方向
のスリットを有するシリンダ状の外側金属部分とを備
え、この外側金属部分が貨物自動車のフレームに設けた
収容穴の中に半径方向の予荷重のもとに押し込み可能
で、押し込んだ時にスリットを閉鎖するように構成し、
さらに両金属部分の間に固着するようにして加硫装着し
たゴム体を備えた貨物自動車の運転室を支持するための
弾性軸受において、両金属部分2,3が軸方向に少なくと
も部分的に重なり合っており、この重なり合った両金属
部分2,3の間に固着するようにして加硫装着したゴム体
が、押し込んだ状態で閉鎖された第１のゴムリング４を
形成するとともに、この第１のゴムリングに対し軸方向
の別の位置で第２のゴムリング５を形成し、この第２の
ゴムリング５を両金属2,3のうちどちらか一方とだけ結
合させて、押し込んだ状態で他方の結合していない金属
部分かまたは収容穴かに対して周囲の空隙12が残るよう
にして、第１のゴムリングにこの空隙より大きいばね収
縮が発生した時に、第２のゴムリングが第１のゴムリン
グのストッパないしゴムばねの機能に追加的に働くゴム
ばねとして作用するように構成したものである。

作用このような構成の弾性軸受は、シリンダ状の内側金属部
分とシリンダ状の外側金属部分とを有するゴム‐金属部
分からなっている。両金属部分の間には本発明に従い第
１のゴム体が加硫装着されている。外側金属部分は軸方
向のスリットを備えており、これは収容穴の中へゴム‐
金属部分を組み立てる時に半径方向の予荷重作成によっ
て閉じられる。これにより第１のゴム体は第１のゴムリ
ングとなって閉じられ、外側金属部分から半径方向に外
向きに働く応力により、ゴム‐金属部分はその他の処置
なしに収容穴の中に固定した位置をとる。内側金属部分
は運転室（または車両フレーム）に連結され、収容穴は
車両フレーム（または運転室）に設けられている。軸受
中央位置近辺での軸方向および半径方向の僅かなばね定
数は、第１のゴムリングを比較的僅かな厚さの寸法にす
ることによって達せられる。このことによって弾性軸受
が貨物自動車の横方向（軸受の軸方向）に対して望まし
い極めて僅かな復元力を有し、かつその軸周りでも比較
的僅かな復元力でねじられる。

半径方向でのばね定数の漸進的増加を得るため、本発明
によれば第１のゴムリングに対し軸方向の別の位置に第
２のゴムリングが設けられており、この第２のゴムリン
グは両金属部分のうちどちらか一方とだけ結合してい
る。第２のゴムリングは内側金属部分の上へ加硫装着す
るのが適切である。また第２のゴムリングとなるべきゴ
ム層を外側金属部分に取付けることも可能である。しか
しその場合スリットが一つ残り、ゴムム層は収容穴の中
へ押し込む時に初めて第２のゴムリングとなってリング
化される。この第２のゴムリングの厚さは、押し込んだ
状態で他方の金属部分または収容穴に対して周囲の空隙
が残るような寸法となっている。半径方向のばね行程が
空隙の領域にある場合は、従って第１のゴムリングだけ
がばね要素として働く。空隙より大きい半径方向ばね収
縮行程の時に初めて、第２のゴムリングがストッパとし
て、あるいはゴムばねとして追加的に働く。これにより
空隙行程の終了後はばね定数が希望のように極めて漸進
的に上昇する。第２のゴムリングは従って一方では追加
のばねの役割を果たし、また第１の薄い寸法のゴムリン
グの破壊保護のためのストッパおよび行程制限器として
の役割も果たす。

実施例以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第１図には本発明による弾性軸受であるゴム‐金属部分
１が示されており、これはシリンダ状の内側金属部分
２、シリンダ状の外側金属部分３およびその間に固着し
て加硫装着したゴム体としての第１のゴムリング４およ
びそこから軸方向に分離され内側金属部分２の上へ加硫
装着されたゴムリング５からなっている。内側金属部分
２は厚壁のブシュである。外側金属部分３は薄板ブシュ
であり、その左の端面に約120゜の角度範囲にわたり
（第２図参照）半径方向に縁６となって曲げ開かれてい
る。この縁６はスリットがつけられることによって鋸歯
７（第２図に破線で示す）状を呈している。これらの鋸
歯７または縁６は第１図における左の端面側に向かって
比較的厚いゴムクッション８で覆われている。内側金属
部分２は外側金属部分３またはゴムクッション８に対し
て第１図における左の端面で突出している。

ゴムリング５が周方向に連続したゴム体として内側金属
部分２の上に加硫装着されているに対して、ゴムリング
４は（圧縮された状態でない）楔状の外に向かって開い
た間隙９を含んでいる。ゴムリング４だけが外側金属部
分３のシリンダ状部分で覆われている。ゴムリング４と
ゴムリング５とは端面側に実質上の結合部がなく、間隙
10によって分離されている。この構成によって加硫型に
対応するウェブを設ける必要があるが型出しが簡単とな
る。

第１図と第２図を用いて記述したゴム‐金属部分１は、
第３図および第４図に示したように、組立の際シリンダ
状内径を有する収容穴11の中へ押し込まれる。この場合
収容穴11の内径は無負荷状態（第１図と第２図）でのゴ
ム‐金属部分１の直径より小さく、また楔形の縦間隙９
が閉鎖するように選ばれている。この時ゴム体としての
第１のゴムリング４はやや圧縮され、その厚さはやや減
少する。第２のゴムリング５との周囲の収容穴内面との
間に空隙12が残る。内側金属部分２の左右には半径方向
に張り出して、図示されていない運転室のための取付け
金具13,14がボルト15によってねじ止めされている。

第４図はボルト15と取付け金具13を取り除いた本発明に
よる弾性軸受の側面図を示す。第３図からゴムクッショ
ン８と取付け金具13がストッパを形成するのを認めるこ
とができ、これは第１のゴムリング４の偏向行程の後間
隙16を塞いで接触するにいたる。他方の取付け金具14の
側にはストッパが設けられていないが、これは運転室の
別の側でも片側のストッパをもつ弾性軸受があるためで
あり、従って軸受１個当たりそれぞれ一つのストッパが
必要なだけである。第４図では破線で取付け金具14の形
態が認めれ、この場合縁６またはゴムクッション８とし
てのゴムストッパは取付け金具13の領域にある。

上記の軸受は次の機能を有している。すなわち間隙16の
領域における軸方向での運転室または取付け金具13,14
の運動が小さい場合、第１のゴムリング４が側方の推力
負荷を受け、この運転は比較的僅かな復元力しかもたな
いゴムリング４の比較的僅かなばね定数によって行われ
る。それ以上の軸方向偏向の場合はゴムストッパ８が働
き、このためばね定数はこの方向に急激に上昇する。こ
れは一方では運転室の側方移動を制限するために行なわ
れ、また他方では比較的うすいゴムリング４を過負荷か
ら守るために行われる。運転室に対する収容穴11のねじ
りも僅かな復元力で行われ、このねじり運動も第１のゴ
ムリング４によって吸収される。

車両の加速および減速時に起こる運転室の運動の場合、
空隙12の領域でゴムリング４が半径方向に負荷され、弾
性支持はゴムリング４によって引き受けられる。空隙12
より大きい半径方向ばね収縮時には、収容穴11は第２の
ゴムリング５と接触し、この時ゴムリング５は柔軟なス
トッパとして働くため、運転室がそれ以上半径方向に偏
向すると、ばね定数はこの方向に急激に上昇する。前記
したようなばね定数を得るためには、第２のゴムリング
５のばね定数が第１のゴムリング４のばね定数に比較し
て少なくとも等しいかまたはこれより大きいのが好適で
ある。それにより優れた軸受機能が得られる。

第２のゴムリング５の比較的大きいばね定数を得るため
に、中間薄板を加硫装着することができる。このための
処置として、シリンダ状の内側金属部分２において、ゴ
ムリング５の全領域またはほぼその周囲を囲む金属のウ
ェブを設け、ゴムリング５の厚さが第１のゴムリング４
と比較してより少なくなるようにすることができる。

上記の実施例における軸方向ストッパは、曲げ開いた縁
６とゴムクッション８によって形成されている。このス
トッパは約120゜の角度範囲に拡がっているが、これは
取付け金具13,14がこの範囲においてのみ対向ストッパ
として提供されているためである（第４図参照）。取付
け金具13,14がさらに幅広く弾性軸受１の周囲に施工さ
れている場合は、ストッパすなわち縁６およびゴムクッ
ション８も弾性軸受１の周囲360゜の角度で設けるのが
適切である。

さらに軸方向ストッパも全く同様に取付け金具13,14
に、たとえば周囲のゴムリングによって取付けることが
でき、その場合ゴム‐金属部分１のストッパ6,8は不要
とすることができるのは直ちに明らかとなる通りであ
る。

要約すると、本発明により中央位置の近辺で僅かな復元
力をもち、半径または軸方向のそれ以上の偏向で急激に
上昇するばね定数をもつ弾性軸受が作り出されたことが
確認される。

比較的僅かな軸受大きさでの両ゴムリングのばね定数の
可変寸法のために、応用例にに応じて第１および第２の
ゴムリング中の金属薄板を共に加硫装置し、これによっ
てさらに大きいばね定数に達することが適切であること
がありうる。

第１のゴムリング４の所定の半径方向最大ばね収縮力を
Pmaxとするとともに、第１のゴムリング４の所定の厚さ
をｈとして、取付け状態の空隙幅（ｘまたは12）と、第
１のゴムリングのばね定数c₁と、第２のゴムリング５の
ばね定数c₂とに関し、ばね行程の半分（h/2）の位置
で、なる関係が成立するようにして、第１のゴムリング４の
半径方向ばね収縮行程が最大ばね収縮力の時の半径方向
厚さｈの約半分に制限されるように構成するのが好まし
い。これによれば軸受特に第１のゴムリング４の耐久性
を良好なものとすることができる。ここに挙げられた公
式は直線モデルを用いて計算されたものであり、ここで
は第１のばねとしての第１のゴムリング４がそのばね行
程の半分に圧縮され、この第１のばねに平行に接続した
第２のばねが空隙を埋めた後初めて有効となり、同じ高
さに圧縮されるのは、本発明によるゴム‐金属要素で行
われるのと同様である。図示されたよようなモデル配置
でばね収縮行程に従がってばね定数を観察したところバ
ネ定数は同じ大きさであった。しかし、本発明によるる
配置は半径方向に負荷されるリング状のばねとなるもの
であり、これを同様に観察したところばね収縮行程に関
するばね定数の一定の値は存在しなかった。挙げられた
寸法指定（公式）は従って文字通り挙げられた条件の近
似的解としてしか見倣す必要はなく、規模からいって空
隙と、全ばね行程に渡って変化するばね定数c₁とc₂の間
の比を掲げるものである。これに反してばね定数c₁,c₂
が全ばね収縮行程を通じて、積分計算を通じて計算され
たばね定数c₁,c₂と見倣される場合、この公式は正し
い。

内側金属部分２は外側金属部分３より長いのが好まし
く、運転室のための内側金属部分２と結合した取付け金
具13,14が半径方向に張り出しているのが望ましい。短
い方の外側金属部分３はこの取付け金具13,14に関して
中央位置の範囲を移動するることができる。より大きい
偏向の場合、外側金属部分は取付け金具13,14に密接し
てストッパを形成する。しかしストッパは他の処置によ
っても形成することが可能で、その場合両金属部分の軸
方向相対運動が可能であるとともに第１のゴムリング４
が余りに強い負荷を受ける前に、ストッパが既に働くよ
うに構成するよう考慮しななければならない。

外側金属部分３は組立時に予荷重されて、その直径が縮
小されるために、半径方向に曲げ開かれた縁にスリット
を施し、半径方向にだけ張り出した鋸歯７が突出するよ
うに構成してあるが、これにより予荷重の時の折れ曲が
りあるいゴムの伸び過ぎが避けられる。鋸歯７の形態は
外向き先細りになるのが良く、このように構成すればゴ
ムの中の応力も外に向かって減少する。

金属部分3,4の腐食を避けるために、金属部分3,4を出来
る限り薄いゴム層で覆うのが適切である。特に外側金属
部分４の外側の薄いゴム層は、さらに収容穴に対する摩
擦付着力を高めるとともに仕上げ公差の補正のためにも
有利である。

ゴム‐金属部分１の押し込みによって第１のゴムリング
４は半径方向に圧縮され、従ってこれにより生じる外向
きの圧力は取付け金具のために用いられる。さらに適切
にロールした薄板ブシュで外側金属部分３を構成して縦
に走るスリットの縁が互いにぶつかり合うのが好まし
く、しかも外側金属部分は内向きに折れ曲がらないよう
に薄板ブシュの肉厚を選定するのが好ましい。この金属
ブシュを通じても応力は外向きに減少する。

外側金属部分のばね鋼ブシュであってよく、収容穴に取
りつけた後、このばね鋼ブシュのばね力によって外向き
に強固な保持ができる。

発明の効果以上述べたように本発明によると、第２のゴムリングは
内側金属部分または外側金属部分のうちどちらか一方に
だけ結合されていて、弾性軸受を収容穴に押し込んだ状
態でも、結合されていない金属部分または収容穴に対し
てこの第２のゴムリングの周囲には空隙が残るように構
成されており、この弾性軸受の中立位置近辺での貨物自
動車の走行方向および横方向の復元は、両金属部分の双
方に加硫装着された第１のゴム体のみのわずか復元力に
よって行なわれ、第２のゴムリングの周囲の空隙を塞ぐ
ような大きな衝撃の場合は第１のゴムリングの復元力に
第２のゴムリングの復元力が加わって漸進的に増加する
復元力が得られる。このことによって貨物自動車の作業
所を快適に構成して疲労のない走行を確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は取付けていない状態での本発明による弾性軸受
の軸方向断面図、第２図は同弾性軸受の側面図、第３図
は取付けた状態の同弾性軸受の軸方向断面図、第４図は
ボルトと取付け金具を取除いた状態で示す第３図による
弾性軸受の側面図である。１……弾性軸受（ゴム‐金属部分）、２……内側金属部
分、３……外側金属部分、４……第１のゴムリング、５
……第２のゴムリング、11……収容穴、12……空隙。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貨物自動車の運転室に結合されるシリンダ
状の内側金属部分とこの内側金属部分より大きい外径を
有するとともに軸方向のスリットを有するシリンダ状の
外側金属部分とを備え、この外側金属部分が貨物自動車
のフレームに設けた収容穴の中に半径方向の予荷重のも
とに押し込み可能で、押し込んだ時にスリットを閉鎖す
るように構成し、さらに両金属部分の間に固着するよう
にして加硫装着したゴム体を備えた貨物自動車の運転室
を支持するための弾性軸受であって、両金属部分2,3が
軸方向に少なくとも部分的に重なり合っており、この重
なり合った両金属部分2,3の間に固着するようにして加
硫装着したゴム体が、押し込んだ状態で閉鎖された第１
のゴムリング４を形成するとともに、この第１のゴムリ
ングに対し軸方向の別の位置で第２のゴムリング５を形
成し、この第２のゴムリング５を両金属2,3のうちどち
らか一方とだけ結合させて、押し込んだ状態で他方の結
合していない金属部分かまたは収容穴かに対して周囲の
空隙12が残るようにして、第１のゴムリングにこの空隙
より大きいばね収縮が発生した時に、第２のゴムリング
が第１のゴムリングのストッパないしゴムばねの機能に
追加的に働くゴムばねとして作用するように構成したこ
とを特徴とする貨物自動車の運転室を支持するための弾
性軸受。
【請求項２】金属部分は、第１または第２のゴムリング
4,5のうち少なくともいずれか一方に加硫装着されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の弾性
軸受。
【請求項３】シリンダ状の外側金属部分３が第１のゴム
リング４のみを覆い、第２のゴムリング５はもはや外側
金属部分３によって覆われないように形成され、周囲の
空隙12が収容穴11と第２のゴムリング５の間に形成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
２項に記載の弾性軸受。
【請求項４】第２のゴムリング５のばね定数が第１のゴ
ムリング４のばね定数と少なくとも等しいかまたはこれ
より大きいことを特徴とする特許請求の範囲第１項から
第３項までのいずれかに記載の弾性軸受。
【請求項５】第１のゴムリング４の所定の半径方向最大
ばね収縮力を（Pmax）とするとともに、第１のゴムリン
グ４の所定の厚さをｈとして、取付け状態の空隙幅（ｘ
または12）と、第１のゴムリング４のばね定数c₁と、第
２のゴムリング５のばね定数c₂とに関し、ばね行程の半
分（h/2）の位置で、なる関係が成立し、第１のゴムリングの半径方向ばね収
縮行程がが最大ばね収縮力の時の半径方向厚さｈの約半
分に制限されるように構成されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれかに記載
の弾性軸受。
【請求項６】内側金属部分２が軸方向の少なくとも片側
において外側金属部分３より突出るとともに、内側金属
部分２は端面側で運転室に連結されかつ半径方向に張り
出す少なくとも一つの取付け金具13,14に固定され、外
側金属部分３は軸方向に運動することができるとともに
取付け金具13が外側金属部分３のストッパの役役を果す
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項まで
のいずれかに記載の弾性軸受。
【請求項７】外側金属部分３が少なくとも一つの端面に
おいて半径方向外向きにその円周の少なくとも一部にわ
たり曲げ開かれて縁６を形成し、この縁６が軸方向外向
き側のストッパ緩衝体を形成するためのゴム８を備えて
いることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の弾
性軸受。
【請求項８】縁６がスリット（鋸歯７）状に形成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の弾
性軸受。
【請求項９】外側金属部分３がその外側に薄いゴム層を
備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項から
第８項までのいずれかに記載の弾性軸受。
【請求項１０】外側金属部分３がロールした薄板ブシュ
であり、収容穴11へ押し込む時に縦間隙９のスリットの
縁が互いに密接するとともに半径方向圧力に耐えて折れ
曲がらないような厚さに構成してあることを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれかに記載
の弾性軸受。
【請求項１１】外側金属部分３がばね鋼から製作されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第10項
までのいずれかに記載の弾性軸受。