JPS59110929A - 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】 本発明は緩衝装置に関し、特に一般の懸架装置。

振動減衰装置、自動車鉄道に使用する懸架装置用の緩衝
装置に関する。この緩衝装置は有害な振動によって生ず
る正しい作動に対する有害な機械的応力を防ぐ。

この緩衝装置は連続作動可能であり、受けたエネルギを
吸収し、大部分のエネルギを放散して極めて少ない一部
のエネルギを次の位相のために使用する。

各種の既知の緩衝装置が存在する。

摩擦によってエネルギの放散を行なう装置は各種用途で
満足に使用される。しかし、この装置の欠点は運動部分
が急速に摩耗し装置が故障しやすいことである。

粘性による放散によって緩衝効果を得る緩衝装置は通常
粘性液を収容する室を有する。可動素子に連結した板が
液に作用する。この素子の運動中板は液の層を室壁と板
との間を遡らせる。この装置は振動集子の減衰を行なう
が、筒周波振動を伝達する欠点があり、自動車用懸架装
置の場合に振動伝達して乗客に不快感を与える。

粘性液を使用する緩衝装置の他の欠点は液を収容する室
の複雑な構造であり、装置の正しい作動を確実にするた
めには気密装置の大きな問題がある。

他の既知の緩衝装置として、ヒステレシス材料を使用し
たエラストマー材料本体を使用する。この装置は背丈が
特に高くなり、吸収すべき力を受けた時に横方向に曲り
、このため、軸線の不適合と不当作動とを生ずる。

高ヒステレシス材料を使用した緩衝装置が欠点を生ずる
理由は、圧縮力が本体に作用した時に容積変化のない変
形を行なう点にあり、そのため本体の簡さが高ければ横
方向の曲りの可能性が大となるからである。

この装置の他の欠点は、ヒステレシス材料か理論的には
大部分のエネルギーを吸収し、一部を還元するが、多く
の場合に異なる作動条件となり、材料が特に剛性であっ
て大きな反力を生じ、緩衝効果が不十分になることであ
る。

それ故、本発明の目的は、振動を減衰する緩衝装置であ
って上述の欠点を生ずることなく鉄道又は自動車両の懸
架装置として振動を吸収する緩衝装置を提供することで
ある。

上述の目的を達成するため、本発明による緩衝装置は、
緩衝すべき力の方向に一致（−だ軸線を有するエラスト
マー材料の本体から成り、この装置の特徴とするところ
は、本体が軸線に直角な複数の面に泪って分布させた複
数のキャビティを有し、キャビティはエラストマー材料
の厚さを全通し、各直角面のキャビティは上下隣接した
直角面のキャビティに対して軸線方向に離間しオフセン
トし一都市なるようにし、同じ直角面内の２１固の隣接
するキャピテイ間のエラストマー材料部分は上下に隣接
する直角面のキャビティの巾のはｇ中央部に位置するこ
とである。

それ数本発明の本質的特徴は、エラストマ一本体内で複
数のキャビティを厚さ方向に全通させ、キャビティは所
定配置に従って対にオフセットし、本体に作用する圧縮
力によって上下キャビティ間のエラストマー材料層は下
のキャビティ内に入ることである。

かくして、全エラヌトマー構造は大きな変形を行ない、
大きなエネルギー吸収を行なう。

キャビティを多数設けることにより、圧縮力によってエ
ラストマー材料の幾何学形状の更に犬なる変形を行なわ
せることもでき、弾性変形が小さく大きな減衰効果とな
るように極めて大きな可撓性を持たせることもできる。

第１図に示す本発明による緩衝装置１は、図示の例では
、円筒形のエラストマ一本体を両端板間に置いたものか
ら成り、本体は緩衝すべき力又は合成力に一致する軸線
Ｘ−Ｘに対して直角方向の而に浴って配置した複数のキ
ャビティ即ち空所２を有する。空所２は図示の例では半
径方向に延び、エラストマー材料の厚さを全通する。あ
る平面での各空所は隣りの平面の空所に対してオフセッ
トし、−都市なる。

ある横平面での空所は隣りの平面の空所に対してエラス
トマー材料の厚さ５によって分離される。

本発明の主要な特徴として、ある１つの平面内の２個の
空所を分離するエラストマー材料４は隣りの横平面（横
断面）における空所の巾に対してはｇその中央位置に配
置する。

好適な例として、空所は細い断面形、例えば隅を丸めた
長方形、卵形、２個の卵形空所を部分円筒で接続した形
、隅を丸めた菱形等とする。空所の最初の形は異なって
も作動時には上下壁が軸線Ｘ−ＸＫ対して垂直となるよ
うにすることもできる。

他の好適な例として、第２図に示すクッションバンド５
を複数個重ねてエラストマ一本体１をつくる。

各クッションバッド５は２個の重なった平面内に夫々空
所２を形成し、上下端を合成樹脂又は金属製の外板６，
７で覆う。

複数のクッションバンドを所要の配列として所要の旨さ
のエラストマー緩衝装＃乞形成し、互（・に結合する。

対向する外板には心ぎめのための所要のリブと溝とを設
ける。

所要のエラストマー緩衝装置を形成するためには、複数
のクッションバッド５を重ねて形成したユニットを並列
させることかできる。

本発明による緩衝装置は第１．２図の例とは異なる形状
とすることができる。例えば平行六面体とし、本発明の
空所２の各条件、即ち、空所がエラストマー材料によっ
て上下圧いに分離し、空所間のエラストマー材料が隣接
平面の空所のはｇ中央に位置する条件を満足すればよい
。

本発明の緩衝装置の作動説明の例として、長方形のエラ
ストマ一本体に圧縮力が作用した例を示す。本体の変形
は第５図の点線で示す。

第３図において、隣接平面−〇′）空所間を分離するエ
ラストマ一層ろの厚さをＨとし、空所の巾をＬとし、あ
る１つの平面内の隣接する２個の空所間の分離素子４を
形成するエラストマーの巾をｌとする。

第３図に示す通り、エラストマー材料の部分Ａ−Ａはエ
ラストマー材料の一部４により構成された支持部材の巾
ｌに作用する負荷を受ける梁となる。パラメータＨ，Ｌ
を所要唾とすることによって、梁の厚さと自由長を選択
でき、エラストマ一本体の構造は著（２く広い融通性を
有する。

所定ヒステレシス匝を有するコンパウンドな本体１のエ
ラストマー材料とし、所定寸法の空所２を設け、所要に
応じて修正すれば筒い圧縮性のエラストマ一本体が得ら
れる。商い圧縮性材料は弾性反力が小さいため、高いエ
ネルギ吸収と、所要のエネルギの還元が得られ、エラス
トマ一本体ヲ変形させる力に対する有効な緩衝効果とな
る。

本発明による緩衝装置は各種の用途に使用できる。特に
振動物体の懸架装置に好適である。この例として、車両
のシャシ−とエンジンとの間の懸架装置がある。

この場合の懸架装＃８を第４図に示し、弾性素子９、例
えば金属らせんばね又はエラストマー材料の低ヒステレ
シス円筒体、を第１図のエラストマ一本体１の中央孔に
挿入する。

低ヒステレシス素子として、天然ゴム又はシリコンゴム
等があり、緩衝装置本体用材料としては昼ヒステレシス
の硬質ゴム、例えばスチレン又はブチルゴムのコンパウ
ンドを使用する。

本体１．素子９は車両のシャシ−に取付けた支持部材１
０に取付ける。

低ヒステレシス索子９の上端は、エンジンの質量Ｍと一
体となった上板１１に取付ける。

本体１と素子９とを車両の金属部品に結合するには、金
属とゴムの接着に関するディフユーズ技法が好適である
。

図示（第４図）の状態では、素子９が圧縮され、エラス
トマ一本体１の上端は板１１かも離れた位置にある。

作動に際して低ヒステレシス索子９は懸架装置の一部を
形成し、エンジンの通常運転時に生ずる周波数によるエ
ンジン質量の定常振動に対して弾性的に対応する。

板１１が大きな撮巾の不規則振動を生じた時、通常は低
回転時にエラストマ一本体１が懸架装置の一部となり、
圧縮される。

第５図によって説明した通り、質量の振動によって伝達
されたエネルギーは空所２の最初の形状からの変形仕事
によって吸収され、還元エネルギは最初のエネルギーに
関して少ない割合となる。

その理由は、本体１０割性は空所形成のための材料除去
によって著しく減少するため、本体１は降伏し、変形原
因に対する弾性反力が低くなるからである。

こ匁で、低ヒステレシス索子９は板１１を再び通常作動
条件位＃に戻す。

本発明は図示の実施例以外にも各種の変型か可能である
。

第４図の実施例において、素子９、例えは金属らせんば
ねをエラストマ一本体１を呂囲して配置することもでき
る。

更に、金属ばね９とエラストマ一本体１とは同一軸線と
せずに＠組を平行として並列させることもできる。

第４図の構成は車両の後輪の懸架に使用することができ
る。この場合、低ヒステレシス弾性素子と高ヒステレシ
スエラストマ一本体１とは固定の支持部材と振動質量と
の間、即ち、車輪・〜ブに一体のクロスメンバー等と単
画のシャシ−との間に介挿する。

本発明は既知の装置のすべての欠点を克服する。

本発明装置は、作動中に既知の犀擦によるエネルギー放
散形式の緩衝装置等の部品間に生ずる如き相対滑りは生
じない。

このため、本発明は部品間の相対滑りに伴なう摩耗問題
がないから長寿命である。

流体動力ダンバーに比較しての本発明の装置の利点は振
動質量と支持フレームとの間に定粘性連結がないことで
ある。

既知の流体動力ダンバーは一定粘度の液による騒音の問
題もある。

本発明の達成する利点は流体型の結合ではなく、エラス
トマー型であり、流体動力ダンバーに比較して騒音がな
い。この特性のため自動車業界での要求が大きくなる。

本発明は既知のすべての実体の高ヒステレシスのエラス
トマー材料製の緩衝装置に対する改良である。既知の装
置は圧縮負荷の存在の下で、座屈負荷による横方向への
倒れの問題が生ずる。本発明による装置はエラストマ一
本体１の空所２によって軸線方向の剛性は著しく小さく
なる。実用上、本発明の緩衝装置は負荷を受けて圧縮さ
れ容積を変化する。実体の既知の装置は容積変化をしな
いため、負荷を受けた時に中間部分が膨出し緩衝装置の
外周部の金属ばね等の緩衝部品の作動を妨害することに
なる。

本発明を数種の実施例について説明したが本発明は各種
の変型が可能であり、実施例並びに図面は例示であって
発明を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による緩衝装置の斜視図。第２図は本発
明の第２の実施例の斜視図。第ろ図は緩衝装置の一部の
断面図。第４図は第１図の装置を懸架装置に使用した側
面図である。 １・・・・・・・・・エラストマ一本体　２・・・・・
・・・・空　所ろ・・・・・・・・・上下分離部分　　
　４・・・・・・・・・左右分離部分５・・・・・・・
・・クッションバンド　６．７・・・外板８・・・・・
・・・・懸架装置　　　　９・・・・・・・・弾性素子
１０・・・・・・支持部材　　　　１１・・・・・・上
板特許出願人　　インダストリエ・ビレリー・ソシエタ
ペル・マ゛ンオニ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 緩衝すべき力の方向に一致した軸線を有するエラストマ
   ー材料の本体から成る緩衝装置において、上記本体が上
   記軸線に直角な複数の面に浴って分布させた複数の空所
   を備え、上記空所がエラストマー材料の厚さを全通し、
   上記各直角面における空所が上下隣接した直角面におけ
   る空所に対して軸線方向に離間しオフセントし一部重な
   っており、同じ直角面内における２個の隣接する空所間
   のエラストマー材料部分が上下に隣接する直角面におけ
   る空所の巾のはｙ中央部に位置することを特徴とする緩
   衝装置。