JPH08883U - 筒形ゴムばね - Google Patents

筒形ゴムばね

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JPH08883U
JPH08883U JP012785U JP1278595U JPH08883U JP H08883 U JPH08883 U JP H08883U JP 012785 U JP012785 U JP 012785U JP 1278595 U JP1278595 U JP 1278595U JP H08883 U JPH08883 U JP H08883U
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    • F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/06—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/08—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/14—Units of the bushing type, i.e. loaded predominantly radially
    • F16F13/1463—Units of the bushing type, i.e. loaded predominantly radially characterised by features of passages between working chambers

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 緩衝効果が改良されるだけでなく特殊な用途
において要求される緩衝効果に良く合致することが可能
であるように筒形ゴムばねを改良すること。 【構成】 液体緩衝筒形ゴムばねにおいて、内管が少な
くとも１個所に半径方向に延在する肥厚部を有し、その
肥厚部が力伝達方向と交差して伸張し、その肥厚部の半
径方向延長と前記隔壁の半径方向延長の比が0.1ないし
0.8、好ましくは0.3ないし0.65であり、前記絞り穴がそ
の軸線方向延長部の少なくとも一部区域において前記肥
厚部によって完全に取り囲まれ、前記絞り穴が相互に移
行する２個の穴から成り、その軸線が80ないし170゜、
好ましくは120ないし150゜の角で交わり、前記絞り穴が
通路状に形成され、長さと直径の比が２ないし50、好ま
しくは５ないし30であり、前記絞り穴が少なくとも一方
の端部に次第に拡がる漏斗状開口部を備えるもの。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は、硬質材料の内管と間隔を置いて該内管を取り囲む外管から成り、上 記の間隔によって形成されたギャップに内側と外側を接着して固定されたゴム体 が配設され、該ゴム体が力伝達方向に順次並んだ少なくとも２個の隔室を隔壁に よって仕切り、該隔室が液体を充填され、少なくとも１個の絞り穴によって連通 し、振動によって流出する液流の背圧が開口部で測定されないように、両側の２ つの開口部のそれぞれが他方の面から隔たって成る筒形ゴムばねに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記の筒形ゴムばねは欧州特許A9120号により公知である。その場合、絞り穴 は中間管の外周に穿設された極めて細い通路から成り、従前から公知のゴムスリ ーブを使用可能な状態で、上記の中間管はゴム体と外側スリーブの間に配設され る。しかしこの公知の筒形ゴムばねで得られる緩衝性は依然として十分でない。
【０００３】 筒形ゴムばねの別の構造は、西独特許出願公開第3343392号により公知である 。その場合、絞り穴が内管の半径方向に延在する肥厚部に配設され、対称軸の中 央に配属された、力作用方向に開放する２個の開口部を有する。この開口部は外 管の停止面の直前にある。この構造では特に外管に対する内管の相対変位が大き い時に、極めて不十分な緩衝挙動が観察される。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】
本考案の課題とするところは、緩衝効果が改良されるだけでなく、特殊な用途 において要求される緩衝効果に良く合致することが可能であるように、前述の種 類の筒形ゴムばねを改良することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本考案に基づき、冒頭に挙げた種類の筒形ゴムばねにおいて内管が少なくとも １個所に半径方向に延在する肥厚部を有し、その肥厚部が力伝達方向と交差して 伸張し、その肥厚部の半径方向延長と前記隔壁の半径方向延長の比が0.1ないし0 .8、好ましくは0.3ないし0.65であり、前記絞り穴がその軸線方向延長部の少な くとも一部区域において前記肥厚部によって完全に取り囲まれ、前記絞り穴が相 互に移行する２個の穴から成り、その軸線が80ないし170゜、好ましくは120ない し150゜の角で交わり、前記絞り穴が通路状に形成され、長さと直径の比が２な いし50、好ましくは５ないし30であり、前記絞り穴が少なくとも一方の端部に次 第に拡がる漏斗状開口部を備えることによって、上記の課題が解決される。絞り 穴の構造が大幅に改善される可能性が生まれるのである。
【０００６】 本考案に基づく構造においては、筒形ゴムばねの絞り穴が内管に伝えられる振 動の運動に追従し、その開口部は、個々の場合に生じる使用状態や外管との相対 的相互関係に全くかかわりなく、隔室に収容された液体の自由な流入と流出が保 証されるように配設されている。絞り穴の延長部は伝達される振動の方向におお むね従うから、絞り穴に収容された液体の慣性質量は振動が伝達される時に既に 液体成分の相対変位を生じさせることができる。従って極限運動の時に到達する 最大値は、絞り穴が静止して支承され又は自由面から狭い間隔を置いて開口した 対照的な構造における最大速度を超える。また好ましくは絞り穴がその全長にわ たって一様な輪郭形状と一様な横断面を有することによって、前記の効果は決定 的に促進される。
【０００７】 それ故、相異なる長手区域で相異なる速度ラジアンが貫流する液体に形成され ることはあり得ない。これは良好な緩衝効果を得る上で極めて望ましいことであ る。絞り穴を円形に画成することが一般に好ましい。特にこの場合は適当に装備 した筒形ゴムばねの緩衝特性と寿命が用途の要求に極めて正確に適応させられる 。
【０００８】 肥厚部は筒形ゴムばねと平行に伸張するウエブから成り、ウエブは隔壁に埋め 込まれる。これによって構造に応じて、同じく弾性的に作用する隔壁の補助補剛 が得られる。これは例えば筒形ゴムばねのウエブ方向の可撓性の抑制に関して望 ましい。更に隔壁のふくらみ弾性の抑制が得られ、その結果、内管の相対変位の 際に絞り穴への液体成分の押し込みが強化され、それに応じて緩衝効果が強化さ れる。この観点から見て、ウエブの半径方向延長と隔壁の半径方向延長の比は0. 1ないし0.8、好ましくは0.3ないし0.65である。ウエブは隔壁の中央に埋め込ま れており、内管の軸と平行に伸張するエッジで互いに交わる反対向きに傾斜した 二つの面により、図３に示す如く伝達される振動の方向に画定される。従ってこ の場合ウエブは運動方向と交差して内管と反対の方向に横断面が細まるから、隔 壁の厚さの中央区域は、２個の隔室を画定する表面区域に対して、内管と外管の 間の絶対長さが相対的に縮小されている。
【０００９】 振動に原因する内管の相対変位の際に、こうして上記の区域で伸びが抑制され るから、そこにある縁応力が著しく減少し、寿命が延長される。上記の如き二つ の面により画定されるくさび形面は互いに60ないし120゜、好ましくは80ないし1 00゜の角を挾むのが適当である。ここでも危険な応力集中の発生を回避するため に、好ましくは僅かに丸みを帯びた辺に沿って、上記の面が互いに交わり、かつ 画定されるようにする。絞り穴は通路状に形成することができ、この場合２ない し50、好ましくは５ないし30の長さ対直径比を有する。特に低周波振動領域で、 これによって優れた緩衝効果が得られる。通路が非円形に画成された輪郭を有す る場合は、同一の大きさの仮想の円周面に基づいて直径を確かめる。例えば絞り 穴が相互に移行する２個の穴から成り、その軸線が80ないし170゜、好ましくは1 20ないし150゜の角で交わる場合がそうであるが、通路状に形成された絞り穴が 少なくとも１個所で急に方向を変えるならば、緩衝効果が一層向上する。
【００１０】 通路状に形成された前述の種類の絞り穴は、端部区域で運転によって流入及び 流出する液量の内部に渦流が発生することを回避するために、少なくとも一方の 端部に次第に拡がる漏斗状開口部を具備することができる。
【００１１】 これによってキャビテーション現象が防止される。その場合、開口部をベンチ ュリノズルの形状に似たものにすれば、最適の結果が得られる。
【００１２】 更に絞り穴は互いに独立して隔室を連通する少なくとも２個の孔部を具備する ことができる。これらの孔部は場合によっては互いに異なる横断面及び／又は異 なる長さを有する。使用上の理由から良好な緩衝効果が特に要求される周波数範 囲の伝達振動に対して、全体として得られる緩衝効果をこうしてすこぶる正確に 割当てることができる。
【００１３】
【実施例】
次に本考案の実施例を、添付の図面に基づいて詳しく説明する。
【００１４】 図１と図２で明らかなように、液体緩衝筒形ゴムばねはゴム体3を間に配設し た内管1と外管2から成る。
【００１５】 筒形ゴムばねの中央には、軸方向に隔室4,5が穿設される。隔室4,5はゴム体３ の一部をなす弾性隔壁９によって仕切られる。内管に一体に突設された内管1の
半 径方向に延在する肥厚部10が、上記の隔壁9の中に伸張する。
【００１６】 あふれ通路から成る絞り穴6,6'が隔壁9及び肥厚部10の中にそれぞれ配設され る。２個の絞り穴6,6'は相異なる直径と同一の長さを有する。外管2に対して内 管1が半径方向に偏ると、液体がこの通路を経て最短距離かつ正確に予定された 流れ抵抗でもって、隔室4,5及び4a,5aの間を往復流動する。
【００１７】 内管に伝達される力の大きさと所望の緩衝の程度に応じて、肥厚部10と隔壁9 及びあふれ通路6,6'の形状と大きさを変えることができる。
【００１８】 図３はこのために変更された肥厚部10と流れ抵抗が高い、変更された絞り穴6, 6'を有する別の実施態様を示す。
【００１９】 更に絞り穴6,6'の開口部22,23,24,25を円錐形又はベンチュリノズル形に適当 に形成することによって、流れを調節することができる。
【００２０】 筒形ゴムばねの上下の隔室4,5の中に内管１の別の肥厚部14,15又は16,17が突 出し、異なる厚さの弾性支承18,19；20,21と共に停止手段を構成する。
【００２１】 弾性支承18,19,20,21の種々異なる形状によって、大きな振幅の時の停止の開 始と漸進性を定めることができる。
【００２２】 図１及び図３が示すように内管1と一体に結合された内管1の肥厚部14,15,16,1 7の高さによって、半径方向振れの限度が確定される。
【００２３】 図３は剛性材料による肥厚部16,17の別の実施態様を示す。この場合肥厚部は 金属又は選択によっては剛性プラスチックから成ることができる。この実施態様 は中心孔を有し、ここに内管1が挿入され固着される。
【００２４】 図４は、本考案に基づく筒形ゴムばねの実施例の損失角δと対応する周波数と の関係を実線31に基づいて記載したグラフを示す。図１と図２による最大直径60 mm、軸方向長さ55mmの構造では、損失角は39゜に達した。ただしこの場合、管1 の接続孔に直接に隣接し、伝達される振動の方向と平行に伸張する絞り穴は隔室 4,5の間に１個しかなかった。絞り穴は通路状に形成され、長さ約10mmで直径は ３mmであった。
【００２５】 比較のために続いて同様な構造を調べた。ただしこの場合は絞り穴が伝達振動 の方向と平行に、内管１を中央で貫通し、両側のストップの区域で終わるものと した。これについては、破線32に基づいてグラフに記載した損失角δを得た。そ れは明らかに、本考案に基づく構造の損失角より低い。
【００２６】 続いて同様の筒形ゴムばねを使用して前記の試験を再び繰り返した。但しこの 場合は外周に配置した開口幅３mmの管によって隔室4,5を連通した。得た損失角 δを鎖線の曲線33により図４のグラフに記載した。やはり本考案に基づく構造の 場合よりも明らかに不良である。
【００２７】
【考案の効果】
以上から明らかなように、本考案によれば従来例と比較して極めて良好な緩衝 挙動を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案に基づく筒形ゴムばねの横断面図であ
る。
【図２】切断線Ａ−Ｂに沿った第１図の筒形ゴムばねの
縦断面図である。
【図３】本考案に基づく筒形ゴムばねの別の実施態様の
横断面図である。
【図４】本考案に基づく筒形ゴムばねの実施例の緩衝効
果を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 内管 ２ 外管 ３ ゴム体 ４,５ 隔室 6,6' 絞り穴 ９ 隔壁 10 肥厚部 22,23,24,25 開口部

Claims (6)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】硬質材料の内管(1)と間隔を置いてその内
    管(1)を取り囲む外管(2)と備え、前記間隔によって形成
    されたギャップに内側と外側を接着して固定されたゴム
    体(3)が配設され、そのゴム体(3)が力伝達方向に順次並
    んだ少なくとも２個の隔室(4,5)を隔壁(9)により仕切
    り、前記隔室(4,5)に液体が充填され、少なくとも１個
    の絞り穴(6)により連通し、振動によって流出する液流
    の背圧が開口部で測定されないように両側の２つの開口
    部のそれぞれが他方の面から隔たって成る液体緩衝筒形
    ゴムばねにおいて、 前記内管(1)が少なくとも１個所に半径方向に延在する
    肥厚部(10)を有し、 その肥厚部(10)が力伝達方向と交差して伸張し、 その肥厚部(10)の半径方向延長と前記隔壁(9)の半径方
    向延長の比が0.1ないし0.8、好ましくは0.3ないし0.65
    であり、 前記絞り穴(6)がその軸線方向延長部の少なくとも一部
    区域において前記肥厚部(10)によって完全に取り囲ま
    れ、 前記絞り穴(6)が相互に移行する２個の穴から成り、そ
    の軸線が80ないし170゜、好ましくは120ないし150゜の
    角で交わり、 前記絞り穴(6)が通路状に形成され、長さと直径の比が
    ２ないし50、好ましくは５ないし30であり、 前記絞り穴(6)が少なくとも一方の端部に次第に拡がる
    漏斗状開口部(22)を備えていることを特徴とする、筒形
    ゴムばね。
  2. 【請求項２】前記肥厚部(10)が内管の軸と平行に伸張す
    るウエブから成り、このウエブが前記隔壁(9)に埋め込
    まれていることを特徴とする、請求項１に記載の筒形ゴ
    ムばね。
  3. 【請求項３】前記ウエブが前記隔壁(9)の中央に埋め込
    まれており、前記内管(1)の軸と平行に伸張するエッジ
    で互いに交わる反対向きに傾斜した二つの面によって、
    伝達される振動の方向で画定されることを特徴とする、
    請求項２に記載の筒形ゴムばね。
  4. 【請求項４】前記漏斗状開口部(22)がベンチュリノズル
    として形成されていることを特徴とする、請求項１に記
    載の筒形ゴムばね。
  5. 【請求項５】前記絞り穴(6)が前記隔室(4,5)を互いに別
    々に連通する少なくとも２個の孔部を備えていることを
    特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
    の筒形ゴムばね。
  6. 【請求項６】前記孔部が互いに異なる横断面及び／又は
    互いに異なる長さを有することを特徴とする、請求項５
    に記載の筒形ゴムばね。
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