JPS6253735B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、支持プレートと、リング状に形成さ
れた円錐形弾性部材と、底部プレートとが油圧液
体で充填された作動室を取り囲み、該作動室がノ
ズルによつて可撓性の袋（ベロー）により画定さ
れた外側を有する平衡室と連通されており、その
際底部プレートが液体密にそれと結合され、導入
される振動の方向へ平行に可動である円盤を含ん
でいるような弾性的緩衝支持体に関するものであ
る。

この種の弾性緩衝支持体はイギリス国特許明細
書第811748号から周知である。

そこではノズルが作動室と平衡室とを互に区分
する膜の中央に配置されており、膜は導入される
振動の振幅に基づいてその位置を連続的かつ不確
定的に変化させるものである。大きな振幅を有す
る振動はそれによつて不充分な程度にしか減衰さ
れ得ないものである。この種の振動の達成される
減衰作用の改善は膜の可動性を減衰することによ
つて可能となるものである。その際低振幅を有す
る振動に対する絶縁特性の悪化が伴わざるを得な
いのである。

本発明の課題とするところは、大きな振幅の振
動に対する減衰及び小さな振幅に対する絶縁を互
いに影響し合うことなく達成し且つそれによつて
良好な減衰特性も良好な絶縁作用をも備えるよう
な弾性的緩衝支持体を開発することである。良好
な絶縁作用という点でモータ（エンジン）支承体
としての使用に関して特にモータ（エンジン）か
ら乗物のシヤーシへの固体を通す音の伝導が著し
く排除されうるものと了解されうることになる。

この課題を解決するために上記した弾性的緩衝
支持体の更に改善された発展が提案されるもので
あるが、それは次の様な特徴を有するものであ
る、即ち円盤の両側に底部プレートと結合された
止めプレートが設けられており、該止めプレート
に油圧液体用のノズルが併設固定されており、該
ノズルの長さと直径の比が４：１〜80：１の値に
あり且つ作動室の容積とノズルの容積の比が４：
１〜200：１の値となるような特徴を有するもの
である。

この提案された緩衝支持体の特に有利な特性と
いうものは次の様な機能から生ずるものである。

提案された緩衝支持体は油圧式単室型緩衝支持
体である。即ち作動室内の油圧による内圧は静的
負荷に無関係であり、振動が入り込んだためにそ
の中に生ずる圧力変化は純粋に力学的性質による
ものである。その圧力変化は作動室を画定する弾
性材料からなる弾性部材の弾性特性に何らの影響
をも有しないものである。これはその横断面にお
いて従つて任意に形成されうるものであり、従つ
て小さな振幅を有する導入される振動の好ましい
絶縁が保証されるようにもなるものである。この
種の振動は次の様に述べることも可能である、即
ち弾性部材によつてそれぞれ排除された液体の容
積は円盤の同期的離反運動によつて収容可能な容
積よりも小さくなければならないという風に云う
ことも出来る。平衡室内へのノズルを通る液体成
分の移動はこの種の振動が起つた時には生じない
ものである。

比較的大きな振幅を有する振動が起つた時には
円盤の自由な運動性はその両側に設けられている
止め部材によつて阻止されるものであり、それは
ノズル内に含まれた液体容積の同期的移動の結果
と共に作動室内での力学的圧力合成が起ることに
なる。普通の油圧オイルを使用した場合には、ノ
ズルの長さと直径の比が４〜80の値であり且つ作
動室の容積とノズルの容積との比が４〜200の値
である時には入つて来る振動に対する良好な減衰
効果が生ずるものである。その際先の範囲はそれ
ぞれ10〜30そして８〜60の時最も好ましいもので
ある。大きな振幅を有する振動が起ることに関連
した特に優れた減衰作用はノズルの狭い貫通横断
面によつて条件付けられた絞り作用と並んで力学
的効果にも基づくものであり、特にノズル内に含
まれた液体容積の質量の往復運動によつて起る振
動の打ち消しに基づくものである。

要約すると、本発明では高周波小振幅の振動
（自動車のエンジンの振動）を絶縁し、及び低周
波大振幅の振動（路面の凸凹による振動）を減衰
しようとするものであり、前者は円盤の動き及び
弾性材料自体により、また後者は作動室とノズル
及び平衡室の作用により達成しようとしているの
である。ノズルの長さと径の関係について前記の
ような範囲の値が望ましいのは、４：１より小さ
いとノズルによる絞り効果が余りに小さく、作動
室内に生成された圧力がノズルを介して降下され
る効果、従つて振動の減衰効果が十分得られない
からである。また80：１より大きいと、流体
（油）の粘度の影響が大きくなりすぎ、ノズル内
で流体の動きが悪く、ノズル内で一定容積の流体
が動くことにより振動を打ち消し減衰する効果が
得られない。このような見地から、一般的に好ま
しい値として前記４：１〜80：１を選定したので
ある。さらに、作動室とノズル内の容積の比が下
限である４：１以下であると、ノズル内を動く容
積が大きくなりすぎ、絞り効果による圧力降下を
十分に達成できない。逆に200：１より大きい場
合には、ノズル内の容積が小さすぎて、振動を打
ち消すについて不十分となる。

平衡室はその内部における圧力生成を阻止する
ために特に柔軟弾性な特性を有する可撓性袋によ
つて限定さるべきである。平衡室が例えばPVC
又はゴムから出来たプラストマー又はエラストマ
ー材料製の折り畳み式袋によつて限定されている
限り、特に柔軟な材料が選定されねばならない。
ロール膜を使用して、エラストマー又はプラスト
マー材料製の層によつて一側で又は両側でシール
されている可撓性の織物から出来ている時には良
い生成品が得られるものである。この種のロール
膜の壁厚は10分の数ミリメーターにまで減少する
ことが可能である。機械的損傷を阻止するために
適当に形成された袋は例えば支持プレートとしつ
かりと結合された金属材料製の篭状乃至壷状保護
体内に設けることが出来る。目的に叶うように排
気開口を設けることによつてその際膜の自由運動
性が保証されうるものである。

円盤は支持プレートに対してシールされており
自由に運動しうるものである。円盤は浮遊ピスト
ン状にすることが一般に考えられる、その際運動
性は克服すべき摩擦力によつて阻止されうるもの
である。例えばゴム又はプラスチツク製の平らな
プレートの形状を持ち得るようなそんな浮遊ピス
トンの支持体の遊びは次の様に寸法付けされねば
ならない、即ち一方では運動性が阻止されず、他
方に於ては支持プレートに対する充分なシールが
保証されるように寸法付けられねばならない。本
発明にとつては、作動室と平衡室の間に圧力的な
連絡があるということは望ましくない。

浮遊ピストンを膜状の過渡部材によつて液体密
ではあるが可動的に底部プレートと結合すること
も可能である。しかしその際ピストンの自由運動
を疑いなく妨害することは避けられ得ないもので
あり、このことはある困難な状況にあつては高周
波振動の遮断及び従つて緩衝支持体の絶縁特性に
不利に作用しうることである。

一般的には丸い形状のものが好ましいものであ
る。しかしながらそれは弾性的緩衝支持体の形状
に関係せず、場合によつては偏つた形状、例えば
楕円形に選ぶことも可能である。あらゆる場合に
於て円盤の可動部分が少くとも作動室の内径の少
くとも50％を被うようにつとむべきである。こう
することによつて小さな振動が起つた場合横方向
の流れや他の不所望の効果が著しく抑圧されうる
ものである。

この円盤は可撓性に形成しうるものであり、そ
して例えばゴム弾性状の材料で作ることが出来
る。この場合には可撓性に関連して止めプレート
を支持フランジと結合され規則的に反覆する穴を
具備する格子と交換する必要があるが、その開口
面比率は40〜90％の値である。円盤の厚さは、特
に容易な運動性を可能にするため枠張り断面の範
囲内で減少されうるものである。両側に設けた止
め部材からの各距離は鏡像的に等しいものであ
り、それはしかし円盤の直径上で変化しうるもの
である、例えば著しい変形が生ずる中央に於て縁
部領域の範囲内におけるよりも実質的により大き
いことがありうる。

中央に向つて均等に増加することも可能である
が、しかしまた円盤の中心点からの距離の約1/4
のところで漸近線的に最大値に近づく様な距離の
増加も可能である。

ノズルは円盤を取り囲む止めプレートの切欠部
であることができる。その出口開口は両側で各室
において接線方向に終つている。底部プレート内
には２枚の鏡像状の止めプレートを設けることが
可能である。これらは振動が起つた方向に対して
平行な方向には不可動ではあるが、底部プレート
に対してはシールされ且つ互に回転可能である。
この場合も中央領域に於て円盤を収容するための
空所部が設けられ且つ円盤用の止め格子を形成す
るため多数の穴を設けることもできる。止め格子
は螺旋状に配設された切欠部によつて取り囲まれ
ており、これは一方の止めプレートの端面側の表
面で始まり、その経過と共に深さが増加するよう
に成され、止めプレートをついに突き抜けそして
反対側で同方向に漸減する深さで継続しているも
のである。両止めプレートを鏡像的に把捉し相反
する方向へ廻すことによつてノズルの事実上の長
さと必然的なことではあるが、両側の開口によつ
て形成されたノズルの横断面は非常に精密に調節
されうるものであり、それによつて達成される減
衰は極めて秩序に叶つて好ましく成され且つ所定
の周波数領域に調節されうるものである。出口開
口の方向に支持プレートを付勢するような適当な
実施態様のものにあつては作動室及び平衡室内に
おいて油圧液体の同方向の円流動が生じ、付勢を
なくすとその方向は自然と逆になるということが
分つた。両室内で回転する液体質量を制動する場
合にはそしてそれを新に加速する場合にはそこに
起る振動エネルギーの一部分は不可逆的に滅却さ
れ、それによつて両室間に比較的長いノズルを使
用する効果は実質的に増大される。特に良好な特
性は、周辺に等間隔に分配される多数のノズルを
使用することによつて達成され、そしてその出口
開口は同一方向に向けられている。

油圧液体として普通の油圧用オイルを使用する
こともできる。あらゆる運転条件で予期すべき温
度の範囲内で選定された液体が釣合のとれた粘度
を有するように特に注意が必要である。より好ま
しいものとしてこの視点においてグリコールと水
との混合物、特にグリセリンと水との混合物を使
用するのが有効である、その際これらの両物質は
その比が１：１から２：１で互に混合し合うのが
好ましい。

次に添付図面に基づいて本発明に従う緩衝支持
体の実施例を説明することにしよう。

図示の緩衝支持体は、例えばモータ（エンジ
ン）又はホイールベアリングの如きその上に支承
すべき振動する機械部材を固定するためのねじを
有する孔が設けられている支持プレート１から出
来ている。該支持プレートは円形の形状を有し且
つそれはゴム弾性材料製の円錐状弾性部材２によ
つて底部プレート３に解除不能に加硫結合されて
いる。弾性部材の支持プレート及び底部プレート
に相対する両界面は実質的に互に平行に向けられ
ている。底部プレートには更に、例えば車の車体
に取付けるねじ継手用の多数の穿孔を有するフラ
ンジが設けられている。

底部プレートの内側周囲に角張つた内方に開い
た空所を備え、その中に止めプレート４，５と可
撓性の袋７が保持リング１０で液体密に固定され
ている。止めプレートは中央領域に格子状の穴１
２を備えており且つ前記空所は次の様に寸法付け
られている、即ちエラストマー材料からなる可動
の円盤１１から両側にある軸方向距離が生じるよ
うに寸法付けが成されている。この円盤は両止め
プレート間で格子の外周の環状隆起部でもつて液
体密に張架されている。この円盤の厚さは、より
良い運動を維持するために前記環状隆起部の半径
方向内方に向け減少している。該円盤は力の拘束
を受けることなしに空所内で軸方向に自由に運動
するように支承されうるものである。

両止めプレートは更に穴１２によつて形成され
た格子を螺旋状に取り囲むノズル６によつて貫通
されており、その際両側の切欠部は出来るだけ均
等に互に合流するようになつているべきである。
両止めプレート４，５を相対的にねじることによ
るノズル長さの良好な調節について、例えば10゜
以下という値、特に１゜〜４゜の範囲内が望まし
いが小さな角度が有効である。それに対して止め
プレートの周囲に数個のノズルが等間隔で分配さ
れている時には幾何学的な理由から例えば20゜〜
30゜の範囲内にある比較的大きな立ち上り角を選
択する必要が生じうるものである。それにも拘ら
ずあらゆる場合に於て両側の端部が一方では作動
室８内にそして他方に於ては平衡室９内に接線方
向に通ずるよう望まれうるものである。

前記平衡室は可撓性の袋７によつて下方へ限界
付けられ、これはロール膜として形成されている
ものである。該膜はポリエステル繊維からなる織
物によつて強化されている軟いゴム層でできてい
るものである。ロール膜は普通0.3mmの壁厚を有
している。それはその機械的感応性のために薄鋼
板製の付加的保護キヤツプ１４によつて保護され
ている。該保護キヤツプはロール膜の自由な運動
を保証するため排気開口１３を備えている。その
上で保護キヤツプを頑丈に作ることも可能であり
且つ緩衝支持体を固定するため底部プレートのフ
ランジの代りに使用することも可能である。

使用される油圧液体は比を１：２にした水とグ
リセリンとの混合物である。該液体は−30゜から
＋100℃の温度範囲内で均一な粘性を具備してい
る。そして減衰作用を害する泡の生成は高周波の
振動を導入しても生じない。このノズルの自由な
貫通断面積は作動室の容積が58cm³の時43mm²の値で
ある。

第２図には上下に結合された両方の止めプレー
ト４，５が平面図で示されている。切欠部によつ
て形成されたノズル６は螺旋状の巻きで等しい傾
きで約430゜の長さで、約６mmの厚さをもつ個々
の止めプレートを貫通するものである。鏡像的に
並列した対抗プレートの切欠部内に切欠部を続け
ることによつてほぼ全長上に等しい断面が生ずる
ものである。その長さは両止めプレートを相互に
廻すことによつて調節されうるものであり、それ
は第４図により明らかとされる。第４図は両止め
プレート４，５を通るノズル６の経路に関連する
ものであり、その際強調して示すために尺度関係
を無視して描写した。止めプレートの厚さに比較
してノズルの長さは従つて実際より短かな形状で
掲示されている。止めプレート４に関して止めプ
レート５を相対的に移動するとノズル６の長さの
伸長また短縮が生ずることが分るであろう。そし
て狭い限度内でその横断面についても生ずること
が分るであろう。これらの事は第２図による止め
プレートの場合相対的にねじることによつて実際
には後で完結されるものである。提案された緩衝
支持体は従つて達成される減衰を考慮して大いに
好ましいものとされるし一定周波数領域での減衰
の状態を考慮しても調整されうるものである。止
めプレートは金属又はプラスチツクでできてお
り、しかしその際アルミニウム押し出し鋳造製の
ものは機械的に大きな頑丈さのために特に有利な
ものである。

ノズルの計算上の直径は図示した丸い断面から
偏つている断面にあつてフアクター1.27とノズル
の横断面積の積の平方根として与えられるもので
ある。偏つた断面形はそれ相応に所要の方程式内
に挿入されうるものである。それは作用の仕方に
は何らの影響も与えない。

ノズルの長さは、切欠部の断面が全ての側で固
定の壁によつて限界付けられている区間に相当す
るものである。この範囲で両側に続いている同じ
傾きの流入口及び流出口の三角形の部分は一緒に
計算されないし考慮外である。

長さは第４図でに“Ｌ”で示してある。

作動室の容積としては負荷を取り除いた緩衝支
持体において生ずる容積が適用されるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は緩衝支持体の縦断面図であり、その図
の左の部分は支持プレートの付勢が弛んだ負荷状
態に関連しそして図の右の部分は負荷の作用を受
けて付勢されている負荷状態に関連したものを示
すものであり、第２図は止めプレート４，５の平
面図を示し、第３図は第１図に従う止めプレート
の縦断面図を示し、第４図は第２図及び第３図に
相応する止めプレートにおけるノズル６を通つた
縦断面図に関するものである。 ３……底部プレート、４，５……止めプレー
ト、６……ノズル、８……作動室、１１……デイ
スク、１２……穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 支持プレートと、リング状に形成された円錐
   形弾性部材と、底部プレートとが油圧液体で充填
   された作動室を取り囲んでおり、該作動室がノズ
   ルを介して可撓性の袋により画定された外側を有
   する平衡室と連通されており、前記底部プレート
   が平衡室と液体密に結合され、導入される振動の
   方向と平行に可動である円盤を含んでいる弾性的
   緩衝支持体に於て、前記円盤１１は前記底部プレ
   ート３に結合された止めプレート４，５の間に設
   けられ、該止めプレート４，５には油圧液体用の
   ノズル６が併設固定されており、該ノズルの長さ
   と直径の比が４：１〜80：１の値を有し且つ前記
   作動室８の容積と該ノズル６の容積との比が４：
   １〜200：１の値を有していることを特徴とする
   弾性的緩衝支持体。 ２ 前記ノズル６の長さと直径の比が10：１〜
   30：１の値であり且つ作動室８の容積とノズル６
   の容積の比が８：１〜60：１の値であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項による弾性的緩衝
   支持体。 ３ 前記円盤が薄膜状の部材によつて底部プレー
   トと結合された剛性を持つ小プレートであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に
   よる弾性的緩衝支持体。 ４ 前記円盤が撓曲可能に形成されており、前記
   止めプレートがそれぞれ支承フランジと結合され
   且つ規則的に反覆する穴を備えた格子によつて形
   成され、該格子が円盤の40〜90％の開口面比率を
   具備し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項のいずれかに記載の弾性的緩衝支
   持体。 ５ ノズルが円盤を螺旋状に取り囲む止めプレー
   トの各々の切欠部によつて形成され且つノズルの
   出口開口が各室内に対し接線方向に終端している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４
   項のいずれかに記載の弾性的緩衝支持体。 ６ 多数のノズルが止めプレートの周辺に等距離
   を保つて分配されており、ノズルの出口開口が同
   一方向に向けられていることを特徴とする特許請
   求の範囲第５項による弾性的緩衝支持体。 ７ 油圧液体がグリセリンと水との混合物であり
   且つ両物質の混合比が１：１〜２：１であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項の
   いずれかに記載の弾性的緩衝支持体。