JP2007500332A - Vibration isolator assembly with altered stress characteristics and method for changing the stress characteristics - Google Patents
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Abstract
防振体ブシュまたはクレードル・マウントなどの防振装置アセンブリが、ハウジングおよびそれに連結された防振体を含む。軸アセンブリが、第1および第2の組み合わせ構成要素を含む。第1の構成要素はエラストマーに連結され、また第1の寸法のキャビティを有し、その内部に異なる第2の寸法を有する第2の構成要素を受け入れる。寸法を違えることによって防振装置アセンブリの応力特性が変えられる。好ましい構成において、軸アセンブリは、第1および第2の部分を備える第1の構成要素、第1および第2の構成要素の間に挿置される薄層エラストマー、および防振体内の引張応力を減じ、あるいは必要であれば防振体内に圧縮応力を与えるように前記部分の間に挿入される第2の構成要素を含む。薄層エラストマーによって第1の構成要素がより経済的に製作されることができるようになる。軸アセンブリの第1の構成要素は、より低い寸法公差で製作され、実質的に、薄層エラストマーを精密な公差で成形することによってより高い寸法公差がもたらされる。 A vibration isolator assembly, such as a vibration isolator bushing or cradle mount, includes a housing and a vibration isolator coupled thereto. The shaft assembly includes first and second combination components. The first component is coupled to the elastomer and has a cavity of a first dimension and receives a second component having a different second dimension therein. By varying the dimensions, the stress characteristics of the vibration isolator assembly can be changed. In a preferred configuration, the shaft assembly includes a first component comprising first and second portions, a thin layer elastomer inserted between the first and second components, and a tensile stress in the vibration isolator. A second component inserted between the parts to reduce or, if necessary, apply compressive stress in the vibration isolator. A thin layer elastomer allows the first component to be made more economically. The first component of the shaft assembly is fabricated with lower dimensional tolerances, and substantially higher dimensional tolerances are provided by molding the thin-layer elastomer with fine tolerances.
Description
本発明は、アイソレーター・マウント、ブシュ・アセンブリ、クレードル・マウント・アセンブリなどといった2つの構造体の間の振動を吸収し且つ相対運動を減衰させる機器に広く関連した防振装置アセンブリに関するものである。 The present invention relates to a vibration isolator assembly that is broadly associated with equipment that absorbs vibration between two structures, such as isolator mounts, bushing assemblies, cradle mount assemblies, and attenuates relative motion.
典型的な防振装置は、外側ハウジングと、成形エラストマー(例えばゴム)のような防振体によって結合された内部取付軸とを含む。このエラストマーは、ハウジングと取付軸の間に分離(isolation)を提供する。典型的には、エラストマーは、高温成形作業中にハウジング軸に対して成形される。これはエラストマーとハウジングの間、およびエラストマーと取付軸の間に望ましい結合を提供する。成形作業の後、エラストマーは、冷えるにつれて収縮する。設計にもよるが、この収縮の望ましくない影響は、エラストマーに引張応力を与えることにある。そのような場合、防振装置アセンブリの耐疲労性能は一般に、応力を減じることによって改良される。応力を減じるよくある方法の1つは、外側ハウジングを漏斗状開口あるいは直径の減少する開口を通して進め、アセンブリの直径を恒久的に減少させることである。そのような構成が米国特許第6,094,818号明細書の図11〜図13の従来技術の図に示されて説明されており、また当業者に周知である。 A typical vibration isolator includes an outer housing and an internal mounting shaft joined by a vibration isolator such as a molded elastomer (eg rubber). This elastomer provides an isolation between the housing and the mounting shaft. Typically, the elastomer is molded against the housing shaft during a high temperature molding operation. This provides the desired bond between the elastomer and the housing and between the elastomer and the mounting shaft. After the molding operation, the elastomer shrinks as it cools. Depending on the design, the undesirable effect of this shrinkage is to apply tensile stress to the elastomer. In such cases, the anti-fatigue performance of the vibration isolator assembly is generally improved by reducing the stress. One common way to reduce stress is to advance the outer housing through a funnel-shaped opening or a decreasing diameter opening to permanently reduce the diameter of the assembly. Such an arrangement is illustrated and described in the prior art diagrams of FIGS. 11-13 of US Pat. No. 6,094,818 and is well known to those skilled in the art.
また、引張荷重下ではエラストマーの耐疲労性能が全体的に劣るので、与えられた引張応力を単純に減じることにとどまらず、エラストマーに圧縮応力を与えることによって、疲労寿命のさらなる向上が実現できる。残念なことに、防振体の外径を減少させる従来の方法は、圧縮応力をエラストマーに与える要求があるときの有効性に関して限定的である。これは、例えば防振体とハウジング材料の間の結合の悪影響、すなわち防振体とハウジングの間、および防振体と取付軸の間を結合する接着層の悪影響によるものである。またハウジング材料が耐え得る変形の範囲には限度がある。 Further, since the fatigue resistance performance of the elastomer is generally inferior under a tensile load, the fatigue life can be further improved by applying a compressive stress to the elastomer as well as simply reducing the applied tensile stress. Unfortunately, conventional methods for reducing the outer diameter of the vibration isolator are limited in terms of effectiveness when there is a need to impart compressive stress to the elastomer. This is due, for example, to the adverse effect of the bond between the vibration isolator and the housing material, i.e. the adverse effect of the adhesive layer that bonds between the vibration isolator and the housing and between the vibration isolator and the mounting shaft. Also, there is a limit to the range of deformation that the housing material can withstand.
製品の設計、設計変更、製造工具準備、工具変更にはかなりの時間および費用が必要であることも理解されよう。開発サイクルは、最終製品が最終製品仕様を確実に満たすように、多くの設計およびエンジニアリング時間が必要である。開発の過程の間に仕様が変更された場合には、短い期間内にアセンブリを取り外し、修正し、再び取り付ける必要がある。様々な大衆車および商用車のパワー・トレインすなわちエンジン/トランスミッションのための製品マウントおよび防振装置の製造、ならびに防振および性能を向上するためにパワー・トレイン取り付けシステムの最適化および調整を可能にするエンジニアリング開発ツールに関連して、調整および耐久性の問題に対処する必要がある。そうした問題が業務計画周期の後期になって表面化した場合、防振体の基本的な特性は修正するとして、大幅な設計変更または長い工具変更時間なしで変更を実施する必要がある。 It will also be appreciated that product design, design changes, production tool preparation, and tool changes require significant time and expense. The development cycle requires a lot of design and engineering time to ensure that the final product meets the final product specification. If the specification changes during the development process, the assembly must be removed, modified and re-installed within a short period of time. Enables the manufacture of product mounts and anti-vibration devices for various popular and commercial vehicle power trains or engines / transmissions, as well as optimization and adjustment of power train mounting systems to improve anti-vibration and performance There is a need to address the coordination and durability issues associated with engineering development tools. If such a problem emerges later in the business planning cycle, the basic characteristics of the anti-vibration body will need to be modified, and changes will need to be made without significant design changes or long tool change times.
したがって防振装置アセンブリの耐久性および調整性能を向上させることが必要とされている。残留成形引張応力を減じる手段ならびにエラストマー部分の予圧縮の程度を変更する手段が望まれている。また、エラストマー部分の移動量限界を変更することも必要とされている。最後に、原型または製造工具を大幅に作り直すことなくそれらの問題を克服することが必要である。 Accordingly, there is a need to improve the durability and adjustability of the vibration isolator assembly. A means for reducing the residual molding tensile stress as well as a means for changing the degree of pre-compression of the elastomer portion is desired. There is also a need to change the travel limit of the elastomer portion. Finally, it is necessary to overcome these problems without significantly reworking the prototype or production tool.
本発明は、防振体によって相互に連結されたハウジングおよび軸アセンブリを有する防振装置アセンブリを開示する。軸アセンブリは第1および第2の組み合わせ構成要素を含み、第1の構成要素はエラストマーに連結される。第1の軸構成要素は第1の寸法のキャビティを形成しており、この第1の寸法より若干大きい第2の寸法を有する第2の構成要素を受け入れて、防振装置アセンブリの応力特性を変更する。 The present invention discloses a vibration isolator assembly having a housing and a shaft assembly interconnected by a vibration isolator. The shaft assembly includes first and second combined components, the first component being coupled to the elastomer. The first shaft component forms a cavity of a first dimension and accepts a second component having a second dimension that is slightly larger than the first dimension to provide a stress characteristic of the vibration isolator assembly. change.
本発明の好ましい一実施例において、防振体はエラストマーであり、ハウジングは金属製または非金属製とすることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the vibration isolator is an elastomer and the housing can be made of metal or non-metal.
軸アセンブリの第2の構成要素の第2の寸法は、残留成形引張応力を緩和するか、あるいは防振体に圧縮応力を与えるように事前選択される。 The second dimension of the second component of the shaft assembly is preselected to relieve residual molding tensile stress or to apply compressive stress to the vibration isolator.
一実施例において、軸アセンブリの第1の構成要素は、分割型部材であり、第2の構成要素は、分割平面に沿って受け入れられる。 In one embodiment, the first component of the shaft assembly is a split member and the second component is received along a split plane.
軸アセンブリの第1および第2の構成要素は、ばね定数増大特性を選択的に変更するように鍵形輪郭関係を有する。 The first and second components of the shaft assembly have a key profile relationship to selectively change the spring constant enhancement characteristic.
一実施例において、軸アセンブリの第1の構成要素は、第1および第2の鏡像部分からなり、第2の構成要素はそれらの部分の間に受け入れられる。 In one embodiment, the first component of the shaft assembly consists of first and second mirror image portions, the second component being received between those portions.
エラストマーの薄層が、軸アセンブリの第1および第2の構成要素の間に挿置される。 A thin layer of elastomer is inserted between the first and second components of the shaft assembly.
軸アセンブリの第1および第2の構成要素は、ばね定数増大特性を選択的に変更するように「I」字形輪郭関係を有する。 The first and second components of the shaft assembly have an “I” shaped profile relationship to selectively change the spring constant enhancement characteristic.
本発明の主な利得は、ハウジングに、あるいはハウジングとエラストマー材料の間の結合層に影響を及ぼすことなく、残留成形引張応力を減じ、また必要であれば圧縮応力を与えることができることにある。 The main gain of the present invention is that it can reduce the residual molding tensile stress and, if necessary, compressive stress without affecting the housing or the bonding layer between the housing and the elastomeric material.
本発明の他の利得は、防振装置アセンブリのばね定数の大きさ、定数の比、定数の増大および構成要素の疲労特性を操作することができることにある。 Another advantage of the present invention is the ability to manipulate the magnitude of the spring constant, the ratio of the constants, the increase in the constants and the fatigue characteristics of the components of the vibration isolator assembly.
さらに他の利得は、異なる設計に伴う金型費およびリード・タイムの低減にあり、それによって固定された事前決定の開発予算の制約内でより多くのオプションが利用できることにある。 Yet another gain is in reducing mold costs and lead times associated with different designs, thereby allowing more options to be available within the constraints of fixed, pre-determined development budgets.
さらに他の利得は、バラツキの原因となり且つ軸アセンブリの簡単な組み付けを可能にするような成形設計を通じて精確な公差で生産されたエラストマー層を用いることにより、第1の構成要素をより低い形状公差でより経済的に製造することができることにある。 Yet another advantage is that the first component has a lower shape tolerance by using an elastomeric layer that is produced with precise tolerances through a molding design that causes variation and allows easy assembly of the shaft assembly. It can be manufactured more economically.
さらに他の利得は、製品の発売予定に影響を与えることなく、設計および調整仕様に変更を加えることができることにある。 Yet another benefit is that changes can be made to the design and adjustment specifications without affecting the product launch schedule.
本発明のさらに他の利得および利点は、以下の詳細な説明を読み理解することにより当業者には明らかになろう。 Still other benefits and advantages of the present invention will become apparent to those of ordinary skill in the art upon reading and understanding the following detailed description.
本発明のより完全な理解および利得の多くは、添付の図面とあわせて以下の詳細な説明を参照することにより得ることができる。 A more complete understanding and gain of the present invention can be obtained by reference to the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.
簡単な説明のために、図1には、従来の防振装置アセンブリAが示されている。アセンブリは、ハウジングAおよび軸Bを含み、それらはエラストマーCなどの防振体によって相互に連結されている。上述したように、エラストマーは一般に軸およびハウジングに成形結合され、それによって第2の構造または構成要素に固定されたハウジングに対して相対的に動く第1の構造または構成要素に固定された軸の間の振動の減衰が提供される。 For the sake of brevity, a conventional vibration isolator assembly A is shown in FIG. The assembly includes a housing A and a shaft B, which are interconnected by a vibration isolator such as elastomer C. As described above, the elastomer is generally molded and bonded to the shaft and the housing, whereby the shaft fixed to the first structure or component moves relative to the housing fixed to the second structure or component. Damping of vibrations between is provided.
図2〜図7には、本発明の第1の実施例が示されている。防振装置アセンブリ20は、ハウジング22を含む。ハウジングは一般に金属製の構造体であるが、本発明によれば、当然のことながら、ハウジングの形成にナイロンなど非金属材料を含む代替材料を使用することもできる。図2および図3に示されているように、ハウジングは、マウント・ブシュとして使用されるとき、一般にほぼ円筒形すなわち断面が円形の形態を採用する。ハウジングの内面24には、防振体30が固定される。防振体は、多くの場合、エラストマーまたはゴム構造体である。というのも、弾性材料であるため、ノイズおよび振動がそれを通して伝えられるのを絶縁し低減することができるからである。ゴムは、一般に、荷重がかけられている間は変位され、圧縮されるほど剛性が高くなるという望ましい性質を示す非圧縮材料である。この定数の増大によって、例えば車両環境に関係するノイズ、振動およびハーシュネスが調整される。エラストマーは内面24に成形結合されることが好ましいが、本発明の範囲および目的から逸脱することなく、接着結合など他の結合構成を採用できることが理解されよう。同様に、防振体の内径部分34は軸アセンブリ40に固定されている。軸アセンブリ40は、好ましくは第1および第2の構成要素42、44からなる。防振体は、第1の構成要素の第1の面すなわち外面46に固定され、やはりそれらに成形結合されて図示されている。以下でより明らかになるように、第1の実施例における第1の構成要素42は、第1および第2の部分42a、42bによって画成されている。第1および第2の部分42a、42bは別体とされており、また防振体に結合された外面46a、46bをそれぞれ有している。第1の構成要素の対向する内面48a、48bは分割平面に沿って分離され、軸アセンブリの第2の構成要素44と摺動可能に係合する。図2および図4〜図7におそらく最も良く示されているように、軸アセンブリの第1および第2の構成要素42、44は、互いに噛み合う鍵形構成を有している。鍵形構成によって、第2の構成要素が第1の構成要素の第1および第2の部分42a、42bの間の分割面に沿って画成されるキャビティに摺動可能に挿入され、また他の方向への第1の構成要素と第2の構成要素の間の相対移動が阻止される。この噛み合う鍵形構成は、別々の構成要素(ここでは3つに分かれた部分)が単一の構成要素として合体して機能することができるようにする連結機能(interlocking feature)をもたらす。例えば図2に示されているように、第1の構成要素の第1および第2の部分42a、42bは、中心軸線62の軸線方向の両側に形成された蟻継ぎキー溝60を有している。キー溝は、軸アセンブリの第2の構成要素44から外方向に延びる噛み合い蟻継ぎキーまたは突起64を受け入れるように寸法設定されている。したがって引き続き図2を参照しさらに図4および図5を参照して、第1の構成要素42が、ほぼ平らな外側径方向部分68と一体にされた中央丸形部分66を有する第1および第2の鏡像部分42a、42bを含むことが分かる。第1および第2の部分42a、42bは、長手方向軸線62を通る平面70に沿って分離可能とされ、あるいは分けられている。第2の構成要素は同様の輪郭とされており、また中央丸形部分76を有している。中央の丸形部分76は、丸形部分の直径の反対両側に配置されたほぼ平らな外側径方向部分78と一体にされている。当然のことながら、この輪郭はうまくゆくものであるが、本発明の範囲および目的から逸脱することなく、さらに別の変形形態または輪郭を使用してもよい。
2 to 7 show a first embodiment of the present invention. The
図4に示されているように、軸アセンブリの第1の構成要素の鏡像部分42a、42bは、防振体に一体に結合されている。それらの部分は、分割平面70に沿って向かい合う組み合わせ表面に沿って分離可能である。したがって図4に示されているように、向かい合う蟻継ぎキー溝60が外側径方向キャビティ部分を画成し、丸形部分66a、66bが中央キャビティ部分80を画成する。部分42a、42bが図4に示されているように当接した関係で配置されるとき、キー溝によって画成されるキャビティ80は、第2の構成要素の事前選択された組み合わせ輪郭によって与えられる第2の寸法よりも小さい、軸アセンブリの第1の構成要素の第1の寸法を与える。したがって図4および図5を比較することから理解されるように、軸アセンブリの第1の構成要素の第1および第2の部分42a、42bは、キャビティまたは開口80が広げられてその内部に軸アセンブリの第2の構成要素44が選択的且つ摺動的に受け入れられ得るように、分割平面70に沿って離れるように広げられ、あるいは分離される。この摺動的な受け入れは、第2の構成要素が軸アセンブリの第1の構成要素内に部分的に受容されてた図6に示されている。最終的に、第1の構成要素への第2の構成要素の完全な挿入が達成され、これは図7に示されている。
As shown in FIG. 4, the
上記の背景技術で述べたように、防振体は一般に、ハウジングと軸の間、本明細書ではハウジングと軸アセンブリの第1の構成要素42との間に成形結合されたエラストマーである。加硫(cure)すると、エラストマーには最終的に残留引張応力が残る。すでに述べたように、従来技術は異なるやり方でこれに対処してきた。本発明では、2つの部分からなる軸アセンブリを使用して防振装置アセンブリの応力特性が変えられる。所定の寸法の第2の構成要素44において、第2の構成要素が第1の構成要素に完全に挿入されると、エラストマー内の残留引張応力が取り除かれる。第2の構成要素がさらに大きく製作された場合、防振体/エラストマー内に所定の圧縮応力が生じる。これらすべては、ハウジングとエラストマーの間、同様にエラストマーと軸アセンブリの間の結合に影響することなく、あるいは悪影響を与えることなく実現される。
As mentioned in the background above, the vibration isolator is generally an elastomer molded and bonded between the housing and the shaft, here between the housing and the
第2の構成要素の厚みを変えることによって、エラストマーに様々な可変の圧縮応力を導入することができる。これには2つの基本的な効果がある。第1の効果はばね定数に関するものである。主要なエラストマー要素の圧縮定数特性(compressive rate characteristics)の大きさは予圧縮の度合いにほぼ比例して増大し、一方、同じエラストマー要素のせん断定数特性は比較的影響を受けないままである。その結果、最終アセンブリの圧縮定数とせん断定数の比が変化することになる。 By varying the thickness of the second component, various variable compressive stresses can be introduced into the elastomer. This has two basic effects. The first effect relates to the spring constant. The magnitude of the compressive rate characteristics of the main elastomeric elements increases approximately in proportion to the degree of precompression, while the shear constant characteristics of the same elastomeric elements remain relatively unaffected. As a result, the ratio between the compression constant and the shear constant of the final assembly will change.
第2の効果は疲労寿命に関するものである。一般にエラストマーすなわちゴムは、より小さい引張応力に耐えるよりも、繰り返し荷重を受けて圧縮応力のレベルが増大することに良く耐えることができる。したがって、本方法で圧縮応力を導入することにより、アセンブリの疲労寿命を向上することができる。成形分割軸アセンブリの強制的な分離によって、部分的な収縮に起因する引張応力が減じられ、必要であれば成形ゴムに所望の圧縮応力が付与あるいは導入される。 The second effect relates to fatigue life. In general, elastomers or rubbers can better tolerate increased levels of compressive stress under repeated loading than to withstand smaller tensile stresses. Therefore, the fatigue life of the assembly can be improved by introducing compressive stress in this method. The forced separation of the molded split shaft assembly reduces the tensile stress due to partial shrinkage and, if necessary, imparts or introduces the desired compressive stress to the molded rubber.
これらの防振体マウント・アセンブリまたはブシュ・アセンブリにおいて、エラストマー内に1つまたは複数の開口が組み込まれることも知られている。したがって図2〜7に示されているように、エラストマーは、直径に沿った一方の寸法(例えば図示のように垂直方向)においてハウジングと軸アセンブリの間で径方向に連続しており、開口90、92の包含によって直径に沿った他の方向(例えば図示のように水平方向)において不連続である。本明細書において、開口90、92は垂直方向および水平方向にほぼ対称であるが、必ずしも対称的である必要あるいは同様の形状である必要はない。さらに、境界ゴム94、96(図2)が、ハウジングから水平方向に内方向に延びる緩衝ゴムを画成している。軸アセンブリの第2の構成要素の幅の寸法を選択的に変えることによって、すなわち平らな部分78を径方向に外方向に延ばすことによって、軸アセンブリと境界ゴムの間の隙間が選択的に変えられる。軸アセンブリの幅が増大されると、ハウジング上の境界ゴムに接触するまでに軸アセンブリが進む移動量が減少される。それによって荷重および応力が主要な中央ゴム要素から外側の境界すなわち緩衝要素により迅速に伝達され、ばね定数の増大特性を有効に変えることができる。これは、追加の調整オプションをもたらし疲労耐久性を向上させるという効果も有している。
In these anti-vibration body mount assemblies or bushing assemblies, it is also known to incorporate one or more openings in the elastomer. Thus, as shown in FIGS. 2-7, the elastomer is radially continuous between the housing and the shaft assembly in one dimension along the diameter (eg, vertical as shown) and has an
本発明はまた、図8〜14に示されているクレードル・マウントなど他の防振装置アセンブリにも有用である。構造および機能の大半は実質的に同一であるのでプライム符号が付いた参照番号は同様の構成要素を示し(例えばハウジングは参照番号22’で示される)、新しい番号は新しい構成要素を特定している。主な違いは車両のフレーム100に関するものであり、このフレーム100内では、クレードル・マウント・アセンブリ20’のハウジング22’が軸アセンブリの第1の構成要素部分42a’、42b’にやはりまた成形結合されている。アセンブリすなわちハウジング22’は、最初にフレーム100すなわち開口102に挿入される。本発明によれば、ハウジングがフレームに挿入される間、従来の構造の場合に典型的である高い挿入力が生じるかわりに、より小さな摩擦力がもたらされる。その後、軸アセンブリの第1の構成要素の部分が、第2の構成要素44’を収容するように離れるように広げられる(図12)。第2の構成要素はその中に摺動可能に受容され(図13)、それによって防振体/エラストマーの応力特性が変えられ、ハウジング22’とフレーム100の間の当接係合力も高められる。
The present invention is also useful for other vibration isolator assemblies such as the cradle mount shown in FIGS. Since most of the structure and function are substantially identical, a reference number with a prime sign indicates a similar component (eg, the housing is indicated by reference number 22 '), and a new number identifies the new component. Yes. The main difference is with respect to the
ハウジング22’は金属製であることが好ましいが、他の複合材料または硬質材料を使用することもできることに留意されたい。さらに、ハウジングの外側寸法は、最終用途に必要とされる寸法および要件に応じて、矩形、正方形、丸形、三角形などの任意の形または任意の他の形もしくは表面と関係付けることができる。同様に、軸アセンブリはハウジングの中心点またはその近くに配置されて示されているが、これは変えることもできる。さらに、軸アセンブリの構成要素を、アルミニウム、場合によっては他の材料、例えば鋳物、押し出し成形金属、粉末金属、鍛造物または冷間成形鋼から押し出し成形することが好ましいが、本発明の範囲および目的から逸脱することなく、さらに他の材料の構成要素を使用することもできる。開口の数および/または形も変えることができ、ハウジングの構成要素に結合されるエラストマー防振体が任意の他のタイプの結合でそこに固定されていてもよい。 It should be noted that the housing 22 'is preferably made of metal, although other composite materials or hard materials can be used. Further, the outer dimensions of the housing can be related to any shape, such as a rectangle, square, round, triangle, or any other shape or surface, depending on the dimensions and requirements required for the end use. Similarly, although the shaft assembly is shown positioned at or near the center point of the housing, this can be varied. Further, although it is preferred that the components of the shaft assembly be extruded from aluminum, possibly other materials such as castings, extruded metals, powdered metals, forgings or cold formed steels, the scope and purpose of the present invention Still other material components may be used without departing from the above. The number and / or shape of the openings can also be varied and an elastomeric vibration isolator coupled to the housing components may be secured thereto by any other type of coupling.
図15〜20には、上記で述べた実施例と類似する2つのさらに他の実施例が示されている。図15〜17のさらなる実施例において、構造および機能の多くが実質的に同じであるので、ダブル・プライム符号(’’)が付いた参照番号は同様の構成要素を示し(例えばハウジングは参照番号22’’で示される)、新しい番号が新しい構成要素を特定している。同様に、図18〜20のさらなる実施例において、トリプル・プライム符号(’’’)が付いた参照番号は同様の構成要素を示し(例えばハウジングは参照番号22’’’で特定される)、新しい番号が新しい構成要素を特定している。主な違いは、軸アセンブリの第1の構成要素および第2の構成要素に関する。 FIGS. 15-20 show two further embodiments similar to those described above. In the further embodiment of FIGS. 15-17, many of the structures and functions are substantially the same, so reference numbers with double prime symbols (") indicate similar components (e.g., housings are reference numbers). The new number identifies the new component. Similarly, in the further embodiment of FIGS. 18-20, a reference number with a triple prime symbol ('' ') indicates a similar component (eg, the housing is identified by reference number 22' ''), A new number identifies the new component. The main difference relates to the first component and the second component of the shaft assembly.
図15〜17に示されているように、軸アセンブリの第1および第2の構成要素42’’、44’’は、第1の構成要素によって画成されるキャビティへ第2の構成要素が摺動可能に挿入されるようにする噛み合い鍵形構成を有している。この噛み合い鍵形構成によって、別々の構成要素が単一構成要素として一体に機能することができるようにする連結機能がもたらされる。好ましくは、第1の構成要素は、長手方向の中心軸線62’’の軸線方向両側に形成された拡大蟻継ぎキー溝60’’を有する。キー溝は、軸アセンブリの第2の構成要素44’’から外方向に延びる噛み合い蟻継ぎキーまたは突起64’’を受け入れるように寸法設定されている。したがって図15〜17を引き続き参照して、第1の構成要素42’’が、ほぼ平らな外側部分68’’と一体になされた中央丸形(円形ではないが)部分66’’を有することが分かる。第2の構成要素は、中央部分の直径の反対両側に配置されたほぼ平らな外側部分78’’と一体になされた中央部分76’’を有する同様の輪郭にされている。
As shown in FIGS. 15-17, the first and
対向する蟻継ぎキー溝60’’は外側キャビティ部分を画成しており、丸くない部分66’’は中央キャビティ部分80’’を画成している。キャビティは、第2の構成要素の事前選択された噛み合い輪郭によって与えられる第2の寸法よりも小さい、軸アセンブリの第1の構成要素の第1の寸法を有し、その中への軸アセンブリの第2の構成要素44’’の選択的な摺動受け入れを可能にしている。したがって第1の実施例と関係付けてみると、具体的には拡大蟻継ぎ突起64’’およびキー溝60’’を比較してみると、この構造によって蟻継ぎ係止機能の公差要件が低減され、キャビティ部分内への軸アセンブリの組み付けが簡単にされている。
Opposing
図18〜20に示され以下でより明らかになるように、この実施例における第1の構成要素42’’’は第1および第2の鏡像部分110a、110bによって画成されている。この第1および第2の鏡像部分110a、110bは分離されており、また防振体30’’’に結合される外面114a、114bをそれぞれ有している。第1の構成要素の向かい合う内面116a、116bは防振体によって分離され、軸アセンブリの第2の構成要素44’’’と摺動可能に係合する。第1および第2の構成要素42’’’、44’’’は噛み合い構造を有し、それによって第1の構成要素の第1および第2の部分100a、110bと防振体30’’’の間に画成されるキャビティ80’’’への第2の構成要素の摺動可能な挿入が実現され、さらに他の方向における第1の構成要素と第2の構成要素の間の相対移動が阻止される。この噛み合い構造によって、別々の構成要素が単一の構成要素として一体的に機能することができるようにする連結機能がもたらされる。
As shown in FIGS. 18-20 and will become more apparent below, the first component 42 '' 'in this embodiment is defined by first and second mirror image portions 110a, 110b. The first and second mirror image portions 110a and 110b are separated and have outer surfaces 114a and 114b, respectively, which are coupled to the vibration isolator 30 '' '. The opposing inner surfaces 116a, 116b of the first component are separated by a vibration isolator and slidably engaged with the
図20を参照して、(しばしばスプレッダー構成要素と呼ばれる)軸アセンブリの第2の構成要素44’’’が、中央部分119から延びる鍵状部分118a、118bとあいまって全体的に「I」字形すなわちI形鋼の輪郭を有することが分かる。第1の構成要素の第1および第2の部分110a、110bは、第2の構成要素の「I」字形輪郭を受け入れるように寸法設定された屈曲端部120a、120bを有する(図19)。第1の構成要素42’’’の第1および第2の部分110a、110bの対向する内面116a、116bは、そこに結合されたエラストマーの薄層またはスキン122を有する(図18)。第1の構成要素の対向する内面116a、116bに結合されたエラストマー122によって、(しばしばハーフシャフトのキャプチャ板と呼ばれる)第1の構成要素がより低い形状公差でより経済的に製造されることが可能になる。エラストマー層は、成形型設計によって精確な公差で生産され、それによって第1の構成要素の寸法の何らかの変化も吸収され、第1の構成要素および第2の構成要素の一定の組み立てが可能になる。本実施例によれば、当然のことながら、エラストマー層またはスキンの形成に代替材料を使用することもできる。
Referring to FIG. 20, the
図20に示されているように、軸アセンブリの第1の構成要素の第1および第2の部分110a、110bは防振体に一体に結合され、それによって分離されて中央キャビティ部分80’’’を画成している。このキャビティは、第2の構成要素の事前選択された噛み合い「I」字形輪郭によって与えられる第2の寸法よりも小さい、軸アセンブリの第1の構成要素の第1の寸法を画成する。したがって第1の構成要素42’’’の第1および第2の部分110a、110bによって、軸アセンブリの第2の構成要素44’’’がその中に摺動的に受け入れられることが可能になる。
As shown in FIG. 20, the first and second portions 110a, 110b of the first component of the shaft assembly are integrally coupled to the vibration isolator and thereby separated into a central cavity portion 80 ''. 'Is defined. This cavity defines a first dimension of the first component of the shaft assembly that is smaller than the second dimension provided by the preselected mating “I” shaped profile of the second component. Thus, the first and second portions 110a, 110b of the
この場合も、図15〜20の第3および第4の実施例には、製造および組み付けが容易であることから好ましくは押し出し成形設計である第1および第2の構成要素が使用されるものと理解されよう。本発明の範囲および目的の範囲内で、押し出し成形ではないか、あるいは押し出し成形を必要としない他の形状、設計または輪郭を使用することができると理解されたい。 Again, in the third and fourth embodiments of FIGS. 15-20, the first and second components, preferably extrusion designs, are used because they are easy to manufacture and assemble. It will be understood. It should be understood that other shapes, designs or contours that are not extrusion or do not require extrusion can be used within the scope and purpose of the present invention.
要約すると、構成要素のばね定数の大きさ、定数の比、定数の増大および疲労特性の操作が、よくある成形防振体すなわちエラストマー、および異なる設計の交換可能な軸アセンブリを使用することによって行われる。これは、防振体/エラストマーは一般により高い製造工具費用およびより長いリード・タイムを伴うが、挿入される軸は速く経済的に修正されることができるという観点から重要である。防振装置アセンブリの経済的な側面は、開発予算の制約内でより多くのオプションが利用され得ることを意味している。それによって製品の発売スケジュールに影響を及ぼすことなく、計画の後半に設計および調整仕様に変更を加えることが実現され得るという、本発明のさらに別の特徴が強調される。 In summary, manipulation of the component spring constant magnitude, constant ratio, constant increase and fatigue properties is accomplished by using a common molded anti-vibration body or elastomer and a differently designed interchangeable shaft assembly. Is called. This is important in view of the fact that anti-vibration / elastomers generally have higher manufacturing tool costs and longer lead times, but the inserted shaft can be modified quickly and economically. The economic aspect of the vibration isolator assembly means that more options can be utilized within the constraints of the development budget. It emphasizes yet another feature of the present invention that changes can be made to the design and adjustment specifications later in the plan without affecting the product release schedule.
本発明を異なる実施例を参照して述べてきた。本明細書を読み理解すれば、他の人たちには修正形態および代替形態が思いつくであろう。例えば様々な別の製造ステップが用いられること、あるいは異なる順序で用いられることができる。さらに、本発明から逸脱することなく、異なる材料または代替工程が使用されることもできる。そうした修正形態および代替形態すべてを、それらが添付の特許請求の範囲またはその等価物の範囲内にある限り含合するものとする。 The invention has been described with reference to different embodiments. Modifications and alternatives will occur to others upon reading and understanding this specification. For example, various different manufacturing steps can be used or used in a different order. Moreover, different materials or alternative processes can be used without departing from the invention. All such modifications and alternatives are intended to be included as long as they are within the scope of the appended claims or their equivalents.
Claims (25)
ハウジングと、
前記ハウジングへの振動の伝達を制限するために前記ハウジングに連結される防振体と、
振動力に曝されるようになっている軸アセンブリであって、該軸アセンブリは第1および第2の組み合わせ構成要素を含んでおり、前記第1の構成要素は前記防振体に連結され、且つ前記第2の構成要素を受け入れるための第1の寸法のキャビティを有しており、前記第2の構成要素は、防振装置アセンブリの応力特性を変えるために前記第1の寸法よりもわずかに大きい第2の寸法を有している軸アセンブリと
を有する防振装置アセンブリ。 A vibration isolator assembly,
A housing;
A vibration isolator coupled to the housing to limit transmission of vibration to the housing;
A shaft assembly adapted to be exposed to a vibration force, the shaft assembly including first and second combined components, wherein the first component is coupled to the vibration isolator, And having a first sized cavity for receiving the second component, the second component being slightly smaller than the first dimension to change the stress characteristics of the vibration isolator assembly. And a shaft assembly having a large second dimension.
前記軸内にキャビティを形成するステップと、
前記防振装置アセンブリのばね定数特性を変えるように前記軸の寸法を変更するステップと
を含む方法。 A method of changing a spring constant characteristic of a vibration isolator assembly having a housing, a shaft, and a vibration isolator that interconnects the housing and the shaft so as to limit transmission of vibration between the housing and the shaft. There,
Forming a cavity in the shaft;
Changing the dimension of the shaft to change a spring constant characteristic of the vibration isolator assembly.
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