JPH09100872A

JPH09100872A - 振動質量用弾性支持体

Info

Publication number: JPH09100872A
Application number: JP8162076A
Authority: JP
Inventors: Pierre Allaire; アライルピエール
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 1995-06-21
Filing date: 1996-06-21
Publication date: 1997-04-15
Also published as: US5873565A; DE69606739D1; AR002535A1; EP0750131B1; EP0750131A1; FR2735831B1; DE69606739T2; FR2735831A1

Abstract

(57)【要約】【課題】低周波で振動の伝達が増すという移相器に固
有の欠点を避け、移相器に頼らずに動的剛性を減衰した
振動質量用弾性支持体を提供すること。【解決手段】この支持体は、少なくとも第１取付具
１、第２取付具２および上記取付具間に接着された弾性
材料のブロック５を含み、後者がそれらの一つに作用す
る励起振動の結果として、相対振動変位を受けることが
できる。少なくとも一つの振動子７ａ，７ｂ；７’ａ，
７’ｂが上記ブロック５の一部に固定され、それが上記
二つの取付具１，２の一つの振動と位相が反対の振動を
受けるようにされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、少なくとも第１
取付具、第２取付具および上記取付具間に接着された弾
性材料のブロックを含み、後者がそれらの間に作用する
励起振動の結果として、相対振動変位を受けることがで
きる、振動質量用弾性支持体に関する。

【０００２】この発明の背景は、特にショックアブソー
バまたはエンジン取付装置に関連するが、それだけでは
ない。

【０００３】

【従来の技術】仏国特許明細書第２,４３１,６３９号
は、移相器を組込んだ弾性防振支持体を記述している
が、このシステムには、伝達ピークを共振周波数にする
が、低周波で振動の伝達が増すという欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、移
相器に固有のこの欠点を避け、振動の周波数が上がった
ときに、そのような支持体の動的剛直化を、少なくとも
低周波から始めて、減衰し、これを移相器に頼らずに行
うことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この為、この発明によれ
ば、前述の種類の支持体は、少なくとも一つの振動質量
または振動子が、上記二つの取付具の一つの振動と位相
が反対の振動を受ける、上記ブロックの一つの部品に固
定されていることを特徴とする。

【０００６】従って、この振動子の共振でのエネルギー
を、これらの取付具が励起振動を受けるときに、弾性材
料のブロックの動的剛性を減衰するために使う。この振
動子が、このブロックの最も高度に変形した部分に固定
されているという事実が、最高の有効性を得ることを可
能にする。従って、共振で、この機能は、移相器のそれ
と反対である。

【０００７】

【発明の実施の形態】上記取付具および上記弾性材料の
ブロックが環状であり、同軸であるとき、この支持体
は、更に上記振動子が上記ブロックと同軸のリングまた
はリング部分からなることを特徴とすることができ、こ
の振動子が金属製であり、上記弾性材料のブロックに、
同じ材料で作られ、随意にこの振動子を覆う環状リンク
機構によって結合されていることが更に可能である。

【０００８】上に使った“少なくとも一つの振動子”と
いう表現は、一つ以上の振動子を使えることを意味す
る。複数の振動子の場合、それらを直列または並列に一
緒に結合することができる。これは、弾性材料のブロッ
クの動的剛性の減衰を異なる周波数で得ることを可能に
する。

【０００９】これらの装置を更にはっきりと以下に示
す。

【００１０】この発明は、これら二つの取付具の一つの
振動と移相が反対の振動を受けるブロックの部分の振動
質量の効果を増すために、弾性材料のブロックの内側に
レバー効果を生ずることによって、補足的様式で更に実
施することができる。

【００１１】この為、この発明による弾性支持体は、更
に、柔軟で弾性のある薄板が上記弾性材料のブロックの
中に組込まれ、その板の平面が上記取付具の間に作用す
る力の軸線の方向と垂直に伸び、その板が上記軸線を囲
む中央稜線の両側に伸びる放射状歯を含むことを特徴と
することができる。

【００１２】従って、この板は、複式櫛の形をし、それ
は、例えば、もし弾性材料のブロックの全体の形が、一
般的にそうであるように、円筒形であるなら、円形であ
り、この櫛は、ベースが上記稜線によって結合され、上
記稜線上で、上記板の平面のどちらの側にも旋回可能な
内放射状歯および外放射状歯を有する。

【００１３】この実施例で、放射状歯の稜線周りの傾斜
は、この稜線にその全長に亘って支承線を設けることに
よって促進することができる。この支承線は、例えば、
この線が位置するブロックの弾性材料の軸方向厚さを狭
くすることによって、特に、少なくとも上記取付具の一
つに、上記稜線用ピボットを形成する凹部または溝を設
けることによって、得ることができる。

【００１４】これらの装置によって、このブロックの所
定の部分の設定が位相を反対にして促進されることが分
る。何故なら、稜線上で傾けることによって、この板の
放射状歯が弾性材料のブロックの内部変形を、取付具の
一つに作用する振動と位相を合わせて、このブロックの
関連する上記部分で、位相が反対の外部変形に変換する
からである。

【００１５】

【実施例】さて、添付の図面を参照して、この発明の実
施例、並びに特に弾性材料のブロックの中の変形のエネ
ルギー密度を減少することを意図した、その他の装置
を、非限定的例として説明する。

【００１６】図１に示す支持体には、板金で作った外環
状取付具１および、ここではこの取付具１と同軸の円板
にされ、振動質量（図示せず）に締結するための手段
３、４を備えた、所謂内取付具２があり、この取付具１
は、それ自身固定部に結合してもよい。全体としての形
が、これもこれらの取付具と同軸の円錐形である、例え
ば天然ゴムで作った、弾性材料のブロック５ａ、５ｂが
これらの取付具１および２に接着されている。このブロ
ックの静的剛性を増すために、それをほぼ半球形の皿６
によって二つの部分に分け、この弾性材料のブロックの
上記部分５ａおよび５ｂをこの皿の二つの対向する面に
接着してもよい。１０は、取付具１に固定した転がり軸
受の保持器を表す。

【００１７】このように構成され、それ自体既知の弾性
支持対は、剛性Ｋ（Ｎ/ｍｍ)が、図２のグラフで曲線Ｃ
に沿って、周波数ｆ（Ｈｚ）と共に均一に増加する。

【００１８】この欠点を避けるため、および上に示した
ものに従って、振動子７を弾性材料のブロック５ａ、５
ｂに固定してある。この振動子は、この質量の最も拘束
の少ない部分に固定され、その変形は、取付具２に作用
する励起振動と位相が反対であり、即ち、支持体の二つ
の剛性端に作用する圧縮振動と同相である。この位置
は、ここで弾性材料のブロックの下の部分５ａのベース
から遠くない所にあることが分る。この例では、振動子
７は、例えば鋼で作られた、平らな金属リングの形を
し、環状ゴムリンク機構８によって部分５ａの外面に結
合されている。このリンク機構は、弾性ブロック５ａ、
５ｂと同時に成形することができ、この場合は、振動子
７を完全に覆う。

【００１９】質量ｍ＝２５０ｇの振動子では、剛性Ｋが
グラフの曲線Ｄに従って変り；約１８０Ｈｚまでほぼ一
定であることが分る。質量ｍ＝６００ｇの振動子では、
剛性Ｋがグラフの曲線Ｅに従って変り；約１３０Ｈｚま
でほぼ一定であることが分る。

【００２０】これらの測定は、±０．０５ｍｍの範囲で
２０００Ｎの負荷で０から４００Ｈｚまで行った。

【００２１】変形として、弾性材料のブロックと共にリ
ンク機構を為すゴムリングに接着してもよい。

【００２２】このブロックと振動子の間のリンク機構の
正確な位置は、テストによって決めてもよいが、有限要
素法の計算によるのが好ましい。

【００２３】図３の実施例では、図１と同じ参照番号を
使って支持体の同じ部品または同じ役割を果す部品を表
すが、転がり軸受保持器１０が中央取付具２に固定さ
れ、軸断面の右側の半断面図は、直列に取付けられた、
即ち、弾性要素９を挟んで互いに重ねて取付られた、二
つの振動子７ａおよび７ｂを使用する可能性を示し、こ
れらの振動子は、随意に質量が異なり、それらの中間要
素９は、三つの重ね合せたリングの形をとっている。こ
のようにして、図５の線図が得られ、それから、異なる
周波数で、この場合、１５０Ｈｚの方および３８０Ｈｚ
の方で、動的剛性の減衰が得られることが分る。

【００２４】複数の振動子を直列に重ねた場合は、それ
らを、剛性が同じまたは異なる弾性要素９によって、互
いに結合してもよいことに注意すべきである。

【００２５】同様な種類の結果は、振動子７’ａおよび
７’ｂを並列に取付けた、即ち一つの周りに他を取付け
た、図３の軸方向半断面図の左側部分に示す実施例によ
って得ることができ、これらの振動子もリング形をと
り、または、少なくとも支持体の外周の一部の上にリン
グ部分の形をとることさえ可能である。

【００２６】この場合、振動子は、これも剛性が同じま
たは異なる弾性要素によって、弾性材料のブロック５に
結合してもよい。

【００２７】振動子が並列で、環状で、弾性材料のブロ
ック５と同軸であるこの実施例は、それらの振動子を、
このブロックが非対称である場合、異なる円形部上の複
数の直径に沿ってこのブロックにリンク結合させる。

【００２８】図３の実施例では、平らで振動が作用する
主方向、即ち支持体の対称軸に垂直であるブロック５の
一部の上に振動子が固定されていることに注意すべきで
ある。従って、この実施例は、動的剛性をある周波数で
減衰するという観点から、図１のものより有効である。
これは、この位置でブロック５のゴムが二つの取付具
１、２の間に殆ど完全に閉込められて、剪断モードでは
なく、圧縮モードで変形するという事実によって説明す
ることができる。

【００２９】最後に、半径方向、即ち振動方向に垂直な
方向の動的剛性の減衰が、この発明による支持体のある
周波数で観測されている。

【００３０】図６および図７の実施例では、弾性材料の
ブロック１５の中に薄い弾性板１８を組込むことによっ
て、取付具１１、１２の一つに作用する主振動と位相が
反対の振動質量１７の効果を増幅することができ、この
板は、これらの取付具の間に作用する力の軸線Ｘ−Ｘを
囲む円形櫛の形をしている。この板には、周辺稜線１９
があって、それから内歯２０および外歯２１が放射状に
伸びる。この板の機能は、既に上に説明したが：柔軟な
内歯２０の端に作用する軸方向振動が、稜線１９の周り
に傾斜することによって、柔軟な外歯２１の端に、先行
するものと位相が反対の軸方向振動に変換され、それが
環状振動子または振動質量１７の作用を増幅するのが分
る。この傾斜を促進するために、弾性材料１５の剛性
は、その軸方向厚さを減ずることによって、稜線１９で
増す。これは、上取付具１２に稜線１９と整列した型打
ち環状溝２２を設けることによって容易に行うことがで
き、ブロック１５の対向する環状溝２３がこの点でその
厚さを更に減少する。

【００３１】図８および図９の実施例では、図３と同じ
参照番号を採用しているが、それらに３０を加えて、支
持体の同じ部品または類似の若しくは同じ役割を果す部
品を示し、この支持体は、負荷を受けた状態で表され、
弾性材料３５のベースに円筒形の減結合スロット３３が
作られていて、このスロットは、軸線Ｘ−Ｘと同軸であ
り、振動質量３７に対して内側に位置する。この配置
は、ゴムまたはエラストマー３５の内部応力を減少する
ことを可能にし、事実、このスロットが取付具への力の
吸収を“振動子”機能から分離することを可能にする。

【００３２】ゴムは非圧縮性なので、それが軸方向の力
を受けるとき、取付具によって圧縮されたままでなけれ
ば、その質量の放射状の膨張が観測される（図８の３４
で）。この膨出は、振動子の変位には関係しない。この
影響を防ぎ、この変形を軸方向の変形に変えるため、こ
の膨出に影響されやすい横部分を、図９に示すように、
保持リング３６で囲むと有利であり、このリングは、質
量３５を成形してからかしめる。この配置は、振動質量
３７の機能を促進しながら、放射状膨出３４を防ぐ。

【００３３】減結合スロット３３を保持リング３６と組
合わせることは、弾性材料３５の質量の中のエネルギー
密度の最大変形をかなり（４０％のオーダの）減少する
ことを可能にし、それがブロック３５を構成するゴムま
たは合成材料の疲労を減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による振動子を備えた弾性支持体の軸
方向断面図である。

【図２】この支持体の剛性の変化を、振動子を有しない
類似の支持体のグラフと比較して、周波数の関数として
示すグラフである。

【図３】複数の振動子を備える変形を示し、右側の軸方
向半断面図は、弾性材料のブロック５に直列に結合され
た振動子を備え、左側の軸方向半断面図は、上記ブロッ
クに並列に結合された振動子を備える。

【図４】転がり軸受保持器を除去した、対応する下面図
である。

【図５】二つの振動子を直列に使ったときの、支持体の
剛性の概略を周波数の関数として示す。

【図６】弾性材料のブロックの中に含まれ、放射状の歯
のある薄板を補足的に備える、この発明による弾性支持
体の軸方向断面図である。

【図７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩによる、この薄板の平
面図である。

【図８】これもこの発明によるが、変形を含む弾性支持
体の軸方向断面図である。

【図９】補足的装置を備えた、この変形に類似する図で
ある。

【符号の説明】１第１取付具２第２取付具５ブロック５ａブロック５ｂブロック７振動子７ａ振動子７ｂ振動子７’ａ振動子７’ｂ振動子８リンク機構９弾性要素１１第１取付具１２第２取付具１５ブロック１８弾性薄板１９稜線２０内放射状歯２１外放射状歯２２凹部３１第１取付具３２第２取付具３３スロット３５ブロック３６保持リング３７振動質量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも第１取付具（１）、第２取付
具（２）および上記取付具間に接着された弾性材料のブ
ロック（５；５ａ，５ｂ）を含み、後者がそれらの一つ
に作用する励起振動の結果として、相対振動変位を受け
ることができる、振動質量用弾性支持体に於いて、少な
くとも一つの振動子（７；７ａ，７ｂ；７’ａ，７’
ｂ）を上記ブロック（５；５ａ，５ｂ）の一部に固定
し、それが上記二つの取付具（１，２）の一つの振動と
位相が反対の振動を受けるようにされたことを特徴とす
る弾性支持体。
【請求項２】上記取付具（１，２）および上記弾性材
料のブロック（５ａ，５ｂ）が環状であり、同軸である
請求項１による弾性支持体に於いて、上記振動子（７）
が上記ブロック（５ａ，５ｂ）と同軸のリングまたはリ
ング部分からなることを特徴とする弾性支持体。
【請求項３】請求項１または請求項２による弾性支持
体に於いて、上記振動子（７）が金属製であることを特
徴とする弾性支持体。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれか一つに
よる弾性支持体に於いて、上記振動子（７）が上記弾性
材料のブロック（５ａ，５ｂ）に、同じ材料で作られ、
随意にこの振動子（７）を覆う環状リンク機構（８）に
よって結合されていることを特徴とする弾性支持体。
【請求項５】複数の振動子を含み、請求項１乃至請求
項４のいずれか一つによる弾性支持体に於いて、これら
の振動子（７ａ，７ｂ）が、それらの間に弾性要素
（９）を介在して、上記弾性材料のブロック（５ａ，５
ｂ）に直列に取付けられていることを特徴とする弾性支
持体。
【請求項６】複数の振動子を含み、請求項１乃至請求
項４のいずれか一つによる弾性支持体に於いて、これら
の振動子（７’ａ，７’ｂ）が、相互に並列に、上記弾
性材料のブロック（５）に取付けられていることを特徴
とする弾性支持体。
【請求項７】請求項５または請求項６による弾性支持
体に於いて、これらの振動子が一緒にまたは上記ブロッ
ク（５）に、剛性が同じか異なる中間要素（９）によっ
て取付けられていることを特徴とする弾性支持体。
【請求項８】請求項５乃至請求項７のいずれか一つに
よる弾性支持体に於いて、上記振動子が環状または円形
部分の形をしていることを特徴とする弾性支持体。
【請求項９】請求項１乃至請求項８のいずれか一つに
よる弾性支持体に於いて、上記振動子が上記弾性材料の
ブロック（５）の表面上の、上記取付具（１，２）の間
に振動が作用する主方向にほぼ垂直である位置に固定さ
れていることを特徴とする弾性支持体。
【請求項１０】請求項１乃至請求項９のいずれか一つ
による弾性支持体に於いて、柔軟な弾性薄板（１８）が
上記弾性材料のブロック（１５）の中に組込まれ、その
板の平面が上記取付具（１１，１２）の間に作用する力
の軸線（Ｘ−Ｘ）の方向と垂直に伸び、その板が上記軸
線を囲む中央稜線（１９）の両側に伸びる放射状歯（２
０,２１）を含むことを特徴とする弾性支持体。
【請求項１１】請求項１０による弾性支持体に於い
て、少なくとも上記取付具の一つ（１２）が、上記稜線
（１９）と同じ高さで、弾性材料（１５）の軸方向厚さ
をこの高さで狭くし、上記板（１８）にその内放射状歯
（２０）とその外放射状歯（２１）の間の傾斜を促進す
る支承線を提供する凹部（２２）を含むことを特徴とす
る弾性支持体。
【請求項１２】請求項１乃至請求項１１のいずれか一
つによる弾性支持体に於いて、弾性材料のブロック（３
５）に、振動質量（３７）に対して内側に、円筒形の減
結合スロット（３３）が作られ、このスロットが、上記
ブロックの取付具（３１，３２）によって放射状に保持
されていない横部分を囲む保持リング（３６）と関連し
ていることを特徴とする弾性支持体。