JP3884546B2 - 動力ユニットを車体に懸架するための流体弾性支持体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに対して懸架されるべき二つのユニット間に介在されるようになった流体弾性支持体に関し、詳細には、動力ユニットを自動車の車体に懸架するための流体弾性支持体に関する。
【0002】
【従来の技術】
流体弾性支持体は、通常は、懸架されるべき二つのユニットに夫々連結された二つのアーマチュアと、これらの二つのアーマチュアを相互連結するエラストマー材料製のマスと、液体で充填されており且つ連通通路を通して互いに連通した作動室及び拡張室を有する。
【0003】
しかしながら、現在まで使用されている流体弾性支持体では、作動室及び拡張室は剛性の壁によって分離されており、液体のコラムが比較的短く且つ小断面であり、そのため、動力ユニットのアイドリング時に発生する振動を正しく抑制し、低い唸るような雑音即ちハムを小さくすることができない。とりわけ、加えられた負荷に対して動力ユニットがその出力を増大させるときに動力ユニットがその支持体に及ぼす通常の振動モードである断続振動モードをなくすことができない。
【0004】
更に、現在使用されている流体弾性支持体の取り付けは複雑であり、エラストマー材料の保護が必ずしも効率的に行われていないためにエラストマーがエンジンオイル、液圧懸架装置オイル、又はバッテリー液による侵蝕及び劣化を受け易い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、支持体の上からねじ込むことができ、動力ユニットに連結されたシャフトの頂部に固定される質量を最小にでき、従って、長さ方向及び横方向のアタック及び弛緩における制限の全ての判定基準を満足しつつ支持体の固有周波数を増大するように設計されたコンパクトな流体弾性支持体を提供することによってこれらの欠点をなくすことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、互いに対して懸架されるべき二つのユニット間に介在させるための、特定的には動力ユニットを自動車の車体に懸架するための、流体弾性支持体であって、二つのユニットに夫々連結された下方アーマチュア及び上方アーマチュアと、互いに連通しており且つ液体で充填された作動室及び拡張室を有する種類の流体弾性支持体において、作動室は、前記アーマチュアを相互連結する本体のエラストマー材料製のマス(塊体)及び本体の下方アーマチュアに連結された円筒形カップの内側に配置された環状中間要素のエラストマー材料製のマスによって画成され、拡張室は、環状中間要素のエラストマー材料製のマスと、本体のカップと、拡張ダイヤフラムとによって画成され、拡張ダイヤフラムは、一方の端部が、連結手段によって、一方では本体の上方アーマチュアに連結されており且つ他方では環状中間要素に連結されており、他方の端部が前記本体のカップの上部分に閉鎖要素によって連結されている、ことを特徴とする流体弾性支持体を提供する。
【0007】
本発明の他の特徴によれば、本体の上方アーマチュアは、前記本体のエラストマー材料製のマスの上部分に配置されたディスクによって形成され、前記連結手段を位置決めするための軸線方向開口部を有し、
本体のエラストマー材料製のマスは円筒体の形態であり、懸架されるべき対応するユニット用の支持シャフトを位置決めするための管状中央ボアを有し、
環状中間要素は、下方アーマチュア及び皿状上方アーマチュアを有し、これらのアーマチュアは、環状中間要素のエラストマー材料製のマスによって相互連結されており、前記上方アーマチュアは、本体の上方アーマチュアに当接し、前記連結手段を位置決めするための軸線方向開口部を有し、
環状中間要素のエラストマー材料製のマスは、環状中間要素を本体のカップの中央に置くための外周フランジをそのほぼ中間部分に有し、
環状中間要素のエラストマー材料製のマス及び環状中間要素の下方アーマチュアには、作動室と、環状中間要素のエラストマー材料製の前記マスの外周フランジと本体のカップとが構成する通路との間を連通する孔が設けられており、前記周囲フランジには、通路と拡張室との間を連通するノッチが設けられており、
中間要素のエラストマー材料製のマスは、前記孔と前記連通ノッチとの間に障害部を形成するエラストマー材料製の延長部を有し、
拡張ダイヤフラムは、前記固定手段を備えた中央アーマチュアをその一方の端部に有し、外アーマチュアをその他方の端部に有し、
連結手段は、前記中央アーマチュアの下に延びる円筒形部分によって形成され、その自由端には、本体の上方アーマチュアに固定するためのフランジが設けられ、
円筒形部分は、懸架されるべき対応するユニットの支持シャフトにねじ止めするためのねじを通す中央開口部を有し、
拡張ダイヤフラムは、本体のカップの上縁部分に位置決めするための外周フランジを有し、
閉鎖要素は取り外し自在の蓋によって形成され、この蓋は、本体のカップの上縁部分にぱちっと止めるための手段と、蓋にストリップによって連結されたプラグで閉鎖されるようになった軸線方向開口部を有し、
閉鎖要素は、熱可塑性材料で製作されている。
【0008】
本発明の特徴及び利点は、単なる例である以下の説明を添付図面を参照して読むことによって明らかになるであろう。
【0009】
【発明の実施の形態】
添付図面に示す流体弾性支持体は、共通の垂直軸線XX' を中心として回転対称の三つの部品、即ち本体10、環状中間要素20即ちチャンバセパレータ、及び拡張ダイヤフラム30からなり、流体弾性支持体を保護するための閉鎖要素40を更に有する。
【0010】
本体10は、絶縁されるべきユニットの一方に、例えば自動車の車体等に、ねじ手段(図示せず)によって固定するためのラグ11aを有する下方アーマチュア即ち鋼製プレート11を有する。ねじ手段は、これらのラグ11aに設けられた固定用開口部11bを貫通する。
【0011】
本体10は、軸線方向開口部12aを持つディスク形状の上方アーマチュア即ち鋼製プレート12を更に有する。
【0012】
下方アーマチュア11及び上方アーマチュア12は、エラストマー材料製の円筒形形状のマス13で相互連結されている。このマス13には、懸架されるべき対応するユニット、即ち動力ユニットを支持するためのシャフト1(図3参照)を通すための管状中央ボア13aが設けられている。
【0013】
本体10は、エラストマー材料製のマス13と同軸に上方に延びる鋼製の円筒形カップ14を更に有する。
【0014】
このカップ14は、例えば溶接等の方法で下方アーマチュア11に固定されている。
【0015】
図1に示すように、エラストマー材料製のマス13は外周フランジ15を有し、このフランジは、カップ14の下部分上に成形されている。
【0016】
本体10のカップ14の内側に配置される環状中間要素20は、熱可塑性材料製又は鋼製の下方アーマチュア即ちプレート21、皿状の鋼製上方アーマチュア即ちプレート22、及び前記アーマチュア21及び22を相互連結するエラストマー材料製のマス23によって形成されている。
【0017】
上方アーマチュア22には、軸線方向開口部22aが形成されている。
【0018】
環状中間要素のエラストマー材料製のマス23は、本体10のカップ14内の中心に置くための外周フランジ23aをそのほぼ中間部分に有する。
【0019】
図1及び図2に示すように、エラストマー材料製のマス23及び下方アーマチュア21は、前記マス23のフランジ23aの下に孔24を有し、フランジ23aはノッチ25を有する。
【0020】
中間要素20は、エラストマー製のマス23の支持面26をその下部分に有する。この支持面は、下文でわかるように、エラストマー材料製のマス13の外周フランジ15と接触するようになっている。
【0021】
この面26は、孔24とノッチ25との間に障害部を形成するエラストマー製のマス27(図2参照)によって局部的に延長してある。
【0022】
更に、中間要素20は、その上部分の上方アーマチュア22の周囲に、マス23のエラストマー材料でできた追加の成形部23bを有する。これは、本体10の上方アーマチュアと接触するようになっている。
【0023】
拡張ダイヤフラム30は、鋼製の中央アーマチュア即ちプレート31及び鋼製又は熱可塑性材料製の外アーマチュア即ちプレート32を有する。
【0024】
アーマチュア31及び32は、拡張ダイヤフラム30を形成するエラストマー材料によって相互連結されている。
【0025】
拡張ダイヤフラム30は、エラストマー材料製の追加の成形部36を有する。この成形部は、中央アーマチュア31の外周フランジの周りに設けられており、中間要素20の上方アーマチュア22と接触するようになっている。
【0026】
この拡張ダイヤフラム30には、本体10のカップ14の上縁部分14a上に位置決めするための外周フランジ33が設けられている。
【0027】
ダイヤフラム30の中央アーマチュア31は、このダイヤフラム30及び環状中間要素20を本体10の上方アーマチュア12に固定するための手段を有する。
【0028】
これらの連結手段は、中央アーマチュア31の下から延びる円筒形部分34によって形成されており、以下に説明するように、本体10の上方アーマチュア12に固定するための縁部分34aをその自由端に有する。
【0029】
円筒形部分34には、懸架されるべき対応する要素の支持シャフト1にねじ込むためのねじ要素2を通すための中央開口部35が設けられている。
【0030】
閉鎖要素40は、取り外し自在の蓋41によって形成されており、本体10のカップ14の上縁部分にクリップ止めするための手段及び蓋41にストリップ44で連結されたプラグ43によって閉鎖されるようになった軸線方向開口部42を有する。
【0031】
蓋41、プラグ43、及びストリップ44からなるこの閉鎖要素40は、一回の作業で型成形された熱可塑性材料製の部品からなる。
【0032】
蓋41をカップ14の上縁部分14aにクリップ止めするための手段は、蓋41の内面に設けられた突出フランジ41aによって形成されており、閉鎖要素40を取り付けるとき、カップ14の上縁部分14aにクリップ止めされるようになっている。
【0033】
流体弾性支持体を形成する様々な要素は、以下の方法で組み立てられる。
【0034】
先ず最初に、環状中間要素20を、本体10のカップ14内の所定位置に置く。これは、エラストマー材料製のマス23の下面がマス13のエラストマー材料の部分15に押し付けられ、この環状中間要素20の上方アーマチュア22が、図3に示すように、本体10の上方アーマチュア12に押し付けられるように行われる。
【0035】
エラストマー材料製のマス23の外周フランジ23aにより、環状中間要素20は、本体10のカップ内で中心決めされ且つ位置決めされる。
【0036】
図3に示すように、本体10のエラストマー材料製のマス13及び環状中間要素のエラストマー材料製のマス23が作動室5を形成し、環状中間要素20のエラストマー材料製のマス23及び本体10のカップ14が長い通路6を形成する。この通路は、エラストマー材料製のマス23に設けられた孔24を通して作動室5と連通している。
【0037】
その後、中央アーマチュア31の円筒形部分34を上方アーマチュア22及び12の開口部22a及び12aの夫々に挿入することによって拡張ダイヤフラム30を所定位置に配置する。その結果、拡張ダイヤフラム30の中央アーマチュア31は環状中間要素20の上方アーマチュア22上に位置決めされ、この拡張ダイヤフラム30の外周フランジ33はカップ14の上縁部分14a上に位置決めされる。
【0038】
拡張ダイヤフラム30の外アーマチュア32により、拡張ダイヤフラム30をカップ14に装着でき、フランジ33を構成するエラストマー材料により、流体弾性支持体の上周をシールできる。
【0039】
環状中間要素20のエラストマー材料製のマス23、カップ14、及び拡張ダイヤフラム30が拡張室7を形成する。このチャンバは、エラストマー材料製のマス23の外周フランジ23aに設けられたノッチ25を通して通路6と連通している。
【0040】
通路6の断面は、環状中間要素20の下方アーマチュア21を覆うエラストマー材料の量で決まり、この通路6の長さは孔24とノッチ25との間の距離で決まる。
【0041】
作動室5及び拡張室7は液体で充填されている。
【0042】
環状中間要素20及び拡張ダイヤフラム30は、円筒形部分34の下縁部分34aを外方に折り曲げ、中央アーマチュア31及び上方アーマチュア22が本体10の上方アーマチュア12上に固定することによって、本体10上に固定される。
【0043】
中央部のシールは、環状中間要素20の上方アーマチュア22の下にエラストマー材料23bを置くことによって、及び中央アーマチュア31の下にエラストマー材料36を置くことによって行われる。
【0044】
図3に示すように、カップ14の局部的に変形させた部分16は、環状中間要素20の下方アーマチュア21がカップ14内で摺動しないようにする。
【0045】
閉鎖要素40は、カップ14の上縁部分14aにクリップ止めされ、及び従って拡張ダイヤフラム30を所定位置に維持する。
【0046】
このようにして組み立てた流体弾性支持体にプラグ43をその非閉鎖位置で設ける。
【0047】
自動車の車体への流体弾性支持体の取り付けは、本体10のエラストマー材料製のマス13の管状ボア13aに支持シャフト1を挿入し、流体弾性支持体の上部分にねじ要素2を通し、これを図3に示すように支持シャフト1にねじ込むことによって行われる。
【0048】
流体弾性支持体が固定シャフト1上に載止しており且つねじ要素2によって所定位置に固定されている状態で、プラグ43を開口部42に入れ、流体弾性支持体の上部分を閉鎖し、この流体弾性支持体をシールする。
【0049】
支持シャフト1の上部分には、図3に示すように、円筒形部分34を折り曲げたときに円筒形部分34の縁部分34aを受け入れて固定を行う凹所1aが設けられている。
【0050】
本発明による流体弾性支持体は、以下のように作動する。
【0051】
本体10のエラストマー材料製のマス13に設けられた動力ユニットによって及ぼされる振動即ち垂直方向変位の作用により、環状中間要素20のエラストマー材料製のマス23とともに作動室5を構成するマス13は、液体を通路6を通して拡張室7に流すか或いはこの逆を行う。
【0052】
エラストマー材料製のマス23が孔24とノッチ25との間に存在するため、液体はコラム即ち通路6を、その直径に関して大きいその長さに亘って移動しなければならない。
【0053】
本体10のマス13のエラストマーが圧力に対して大きな抵抗を示すため、環状中間要素20のエラストマー材料製のマス23の圧力に対する抵抗の剛性を調節する必要がある。
【0054】
更に、通路6の断面及び長さは、減衰されるべき特定の振動モードに従って調節される。
【0055】
アタック移動(attack movements)の制限は、本体10のマス13のエラストマーを支持シャフト1に密着させることによって行われる。
【0056】
確かに、自動車が力を垂直方向下方に及ぼすと、このエラストマーが潰れ、エラストマー材料製のこのマス13を支持シャフト1に押し付けて隙間をなくす傾向がある。
【0057】
これによって、材料が封じ込められ、その結果、流体弾性支持体の剛性が全ての平面において非常に大幅に増大する。
【0058】
更に、支持シャフト1の下部分に配置されたカップ部材(図示せず)によって弛緩移動が制限され、本体10の下方アーマチュア11上に成形したエラストマー材料13bを圧縮することによって作用する。
【0059】
更に、長さ方向移動及び横方向移動は、本体10の下方アーマチュア11上に形成したマス13のエラストマー13cにより制限される。
【0060】
横方向移動中、このカップ部材は、カップ14に向かって移動する。
【0061】
大きな力が加えられたとき、上述の剛性が増大するため、本体10のアーマチュア11及び12は接触しない。
【0062】
流体弾性支持体の液圧部分が破れた場合には、エラストマー材料製のマス13は、抑制を変えることなく、動力ユニットに対する懸架機能を実行する。
【0063】
環状中間要素20の上方アーマチュア22の下面と本体10の下方アーマチュア11の上面との間の距離は、剪断力の通過点がエラストマー材料製のマス13の弾性中心のレベルにある、即ちエラストマー材料製のこのマス13の高さのほぼ中央にあるように決定される。
【0064】
貫通シャフトを持つ本発明による流体弾性支持体は、これを上方からねじ込むことができるという点で有利であり、これによりその取り付けが容易になる。
【0065】
別の利点は、連結シャフトの頂部に固定された質量を小さくし、これによって液圧支持体の固有周波数を増大できるということである。
【0066】
本発明による流体弾性支持体は、コンパクトで取り付けが容易で、長さ方向及び横方向のアタック及び弛緩における制限の全ての判定基準を満足する。
【0067】
本発明による流体弾性支持体には、その全体が保護されるということによる別の利点がある。
【0068】
確かに、蓋及びプラグが形成する閉鎖要素が設けられているため、エラストマー材料製のマスが全く露呈されず、これにより、これらのマスがエンジンオイル、液圧懸架装置オイル、又はバッテリー液等の外部にある薬剤の作用で劣化することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による流体弾性支持体の軸線方向分解断面図である。
【図2】流体弾性支持体の中間要素を下から見た図である。
【図3】組み立てた状態の流体弾性支持体の軸線方向断面図である。
【符号の説明】
1 シャフト 10 本体
11 下方アーマチュア 12 上方アーマチュア
13 エラストマー材料製のマス 14 円筒形カップ
20 環状中間要素 21 下方アーマチュア
22 上方アーマチュア 23 エラストマー材料製のマス
24 孔 25 ノッチ
27 エラストマー製のマス 30 拡張ダイヤフラム
31 中央アーマチュア 32 外アーマチュア
34 円筒形部分 35 中央開口部
40 閉鎖要素 41 蓋
Claims (12)
- 互いに対して懸架されるべき二つのユニット間に介在させるための動力ユニットを車体に懸架するための、流体弾性支持体であって、前記二つのユニットに夫々連結された下方アーマチュア及び上方アーマチュアと、互いに連通しており且つ液体で充填された作動室及び拡張室を有する種類の流体弾性支持体において、
前記作動室は、前記両アーマチュアを相互連結する本体のエラストマー材料製のマス及び前記本体の前記下方アーマチュアに連結された円筒形カップの内側に配置された環状中間要素のエラストマー材料製のマスによって画成され、
前記拡張室は、環状中間要素のエラストマー材料製のマスと、前記本体の前記カップと、拡張ダイヤフラムとによって画成され、
前記拡張ダイヤフラムは、一方の端部が、連結手段によって、一方では前記本体の前記上方アーマチュアに連結されており且つ他方では環状中間要素に連結されており、他方の端部が前記本体の前記カップの前記上部分に閉鎖要素によって連結されており、
前記環状中間要素は、下方アーマチュア及び皿状の上方アーマチュアを有し、これらのアーマチュアは、前記環状中間要素のエラストマー材料製のマスによって相互連結されており、前記上方アーマチュアは、前記本体の前記上方アーマチュアに当接し、前記連結手段を位置決めするための軸線方向開口部を有する、ことを特徴とする流体弾性支持体。 - 前記本体の前記上方アーマチュアは、前記本体のエラストマー材料製のマスの上部分に配置されたディスクによって形成され、前記連結手段を位置決めするための軸線方向開口部を有する、請求項1に記載の流体弾性支持体。
- 前記本体のエラストマー材料製のマスは円筒体の形態であり、懸架されるべき対応するユニット用の支持シャフトを位置決めするための管状中央ボアを有する、請求項2に記載の流体弾性支持体。
- 前記環状中間要素のエラストマー材料製のマスは、前記環状中間要素を前記本体の前記カップの中央に置くための外周フランジを垂直軸線方向の中間部分に有する、請求項1に記載の流体弾性支持体。
- 前記環状中間要素のエラストマー材料製のマス及び前記環状中間要素の下方アーマチュアには、前記作動室と、前記環状中間要素のエラストマー材料製の前記マスの外周フランジと前記本体のカップとが構成する通路との間を連通する孔が設けられており、前記外周フランジには、前記通路と前記拡張室との間を連通するノッチが設けられている、請求項1又は4に記載の流体弾性支持体。
- 前記環状中間要素のエラストマー材料製のマスは、前記孔と前記ノッチとの間に障害部を形成するエラストマー材料製の延長部を有する、請求項5に記載の流体弾性支持体。
- 前記拡張ダイヤフラムは、前記固定手段を備えた中央アーマチュアをその一方の端部に有し、外アーマチュアをその他方の端部に有する、請求項1に記載の流体弾性支持体。
- 前記連結手段は、前記中央アーマチュアから下方に延びる円筒形部分によって形成され、その自由端には、前記本体の前記上方アーマチュアに固定するためのフランジが設けられている、請求項1、2及び7のうちのいずれか1項に記載の流体弾性支持体。
- 前記円筒形部分は、懸架されるべき対応するユニットの支持シャフトにねじ止めするためのねじを通す中央開口部を有する、請求項3又は8に記載の流体弾性支持体。
- 前記拡張ダイヤフラムは、前記本体の前記カップの上縁部分に位置決めするための外周フランジを有する、請求項1に記載の流体弾性支持体。
- 前記閉鎖要素は取り外し自在の蓋によって形成され、この蓋は、前記本体の前記カップの前記上縁部分に止めるための手段と、前記蓋にストリップによって連結されたプラグで閉鎖されるようになった軸線方向開口部を有する、請求項1に記載の流体弾性支持体。
- 前記閉鎖要素は、熱可塑性材料で製作されている、請求項11に記載の流体弾性支持体。
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