(57)【要約】【課題】  音響的な障害をもたらす騒音の原因となる振動を遮断するように機能するとともに、改善された耐久性を示す支持アームを提供する。【解決手段】  本発明の支持アームは、第１の機械要素（２）に固定可能な第１のホルダ（１）と、第２の機械要素（４）に固定可能な第２のホルダ（３）とを含む支持アームであって、第１のホルダ（１）及び第２のホルダ（３）が、弾性変形する弾性材料からなる弾性体（５）によって相互に結合されていることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の機械要素（２）に固定可能な第１のホルダ（１）と、第２の機械要素（４）に固定可能な第２のホルダ（３）とを含む支持アームであって、
前記第１のホルダ（１）及び前記第２のホルダ（３）が、弾性変形する弾性材料からなる弾性体（５）によって相互に結合されている支持アーム。
【請求項２】
前記第１のホルダ（１）が外側ホルダ（1.1）として形成され、前記第２のホルダ（３）が内側ホルダ（3.1）として形成され、当該外側ホルダ（1.1）が当該内側ホルダ（3.1）を部分的に取り囲んでいる請求項１記載の支持アーム。
【請求項３】
前記第２のホルダ（３）がダイナミックマスとして形成されている請求項１又は２記載の支持アーム。
【請求項４】
前記弾性体（５）が、ゴム製の菅として形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の支持アーム。
【請求項５】
前記弾性体（５）が、前記第１のホルダ（１）と前記第２のホルダ（３）の間に着脱可能に配置されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の支持アーム。
【請求項６】
前記第２のホルダ（３）及び前記弾性体（５）があらかじめ組み立てられているユニット（６）として形成され、このユニットが保持器（７）によって前記第１のホルダ（１）と結合している請求項１〜５のいずれか１項に記載の支持アーム。
【請求項７】
前記外側ホルダ（1.1）及び前記内側ホルダ（3.1）が、互いに一致する形状に形成され、互いに差込み可能である請求項２〜６のいずれか１項に記載の支持アーム。
【請求項８】
前記外側ホルダ（1.1）及び前記内側ホルダ（3.1）が、円錐台形状又は角錐台形状に形成されている請求項７記載の支持アーム。
【請求項９】
前記弾性体（５）が、ばね定数を調整するための弾性変形可能な表面輪郭を有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の支持アーム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の支持アームの製造方法であって、
前記弾性体（５）の弾性材料を前記第２のホルダ（３）に直接吹き付け、
さらに前記弾性体（５）が固化した後に、前記第２のホルダ（３）及び前記弾性体（５）からなる前記ユニット（６）を、摩擦及び／又は嵌合により前記第１のホルダ（１）に結合することからなる方法。
【請求項１１】
前記ユニット（６）を、保持器（７）によって前記第１のホルダ（１）と結合する請求項１０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の機械要素に固定することができる第１のホルダと、第２の機械要素に固定することができる第２のホルダとを含む支持アーム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような形式の支持アームは一般に公知であり、例えばエンジン支持アームとして使用されている。公知の支持アームは、金属材料から形成され、かつ一体的に形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記の形式の支持アームを、その支持アーム自体が、音響的な障害をもたらす騒音の原因となる振動を減少、吸収、遮断するよう機能するように、さらに改良することを課題とする。さらに、本発明の支持アームは、改善された耐久性を示すように、支持アームに作用するピーク負荷をより良好に低減することができるように構成されている。以上のような利点を有すると同時に、本発明の支持アームは、簡単かつ経済的に製造することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題は、本発明によれば、請求項１記載の支持アーム及び請求項10記載の支持アームの製造方法によって解決される。すなわち、上記課題は、第１の機械要素に固定可能な第１のホルダと、第２の機械要素に固定可能な第２のホルダとを含む支持アームであって、第１のホルダ及び第２のホルダが、弾性変形する弾性材料からなる弾性体によって相互に結合されている支持アームによって解決される。また上記課題は、第１の機械要素に固定可能な第１のホルダと、第２の機械要素に固定可能な第２のホルダとを含む支持アームの製造方法であって、弾性体の弾性材料を第２のホルダに直接吹き付けるステップと、さらに、第２のホルダ及び弾性体からなるユニットを、弾性体が固化した後に、摩擦及び／又は嵌合により第１のホルダに結合するステップからなる方法によって解決される。請求項１を引用している請求項は、支持アームの有利な態様に関するものであり、請求項10を引用している請求項は、支持アームの製造方法の更なる態様に関するものである。
【０００５】
上記課題は、第１の機械要素に固定することができる第１のホルダと、第２の機械要素に固定することができる第２のホルダとを含む支持アームであって、第１及び第２のホルダが、弾性的に撓む弾性材料からなる弾性体によって相互に結合されている支持アームにより解決される。このような支持アームはエンジン用支持アームとして使用することができ、そのような場合には、例えば第１のホルダは燃焼機関のクランク壁に結合し、第２のホルダは油圧式緩衝軸受に結合している。この軸受によって燃焼機関が支持アームと結合している。支持アームは、燃焼機関のクランクケース壁と、燃焼機関を支持している軸受との間の結合部品を形成している。支持アームを介して、燃焼機関が油圧式緩衝軸受に接続されている。第１及び第２のホルダは、弾性材料からなる弾性体によって振動から遮断されて相互に結合しており、その結果、支持アームを規定通りに使用する場合には、例えば弁駆動機構の駆動又は補機類の駆動によって発生する高周波の振動を遮断することができる。本発明による支持アームは、望ましくない騒音の低減に本質的に寄与している。
【０００６】
弾性体を介して２つのホルダを弾性的に結合することによって、支持アームは、高い機械的な負荷が作用する場合にも良好な耐久性を示す。高い機械的な負荷の支持アームへの作用は、例えば支持アームがエンジン用支持アームとして使用される場合に、事故による力が支持アームに作用することによって起こる。弾性体を介する第１及び第２のホルダの結合によって、弾性体の変形により、ピーク負荷は顕著に低減され、高い機械的な負荷の下、例えば衝突のような負荷の下での支持アームの破損の危険は、複数の部分からなる構造と、第１及び第２のホルダ間に弾性体を配置することによって最小となる。
【０００７】
有利な態様によれば、第１のホルダが外側ホルダとして形成され、第２のホルダが内側ホルダとして形成され、ここで外側ホルダが内側ホルダを部分的に取り囲んでいる場合に、支持アームをコンパクトに設計することができる。ホルダのそれぞれの取付箇所の間で、支持アームは、内側ホルダが外側ホルダに入り込み、弾性体がその間を接続している二重壁として形成されている。このとき外側ホルダと内側ホルダは、概略同一の形状を有する。すなわち外側ホルダの内側の面と内側ホルダの外側の面は、実質的に同じ形状を有する。このとき外側ホルダと内側ホルダの互いに対向する面はそれぞれ、円錐台形状、角錐台形状として形成することができる。
【０００８】
第２のホルダは、振動吸収装置に対して必要とされるダイナミックマス（制振質量体）として機能するように形成されている。支持アームの振動吸収作用は、支持アームの長手方向が、例えば走行方向と同じである場合に、例えば支持アームの長手方向を横切る方向で行われる。
【０００９】
弾性的に撓む軸受、弾性変形軸受によって内側ホルダに接続されている機械の運転中に、第１のホルダ及びこれに固定され結合されている第１の機械要素及び第２の機械要素が振動するのに対して、内側ホルダは振動技術的にはダイナミックマスとして機能し、異なる位相位置を有する。
【００１０】
第１及び第２のホルダならびに、第２のホルダと結合している弾性変形軸受の間の弾性体を種々に調整することによって、音響的な障害をもたらす高周波の振動を広い帯域において全体として遮断することが可能となる。
【００１１】
第２のホルダは、ダイナミックマス（制振質量体）として形成されている。
【００１２】
弾性体が、ゴム製の菅として形成され、第１及び第２のホルダ間に着脱可能に配置されていることが好ましい。弾性体を、例えばシリコーンゴム又はエラストマーフォームから形成することができ、このとき弾性体の厚みを好ましくは１〜８mm、特に３〜６mmとすることができる。
【００１３】
２つのホルダ間の弾性体が着脱可能に取り付けられていることによって、耐用期間を短くする収縮張力を回避することができ、かつ製造費を低減することができる。収縮張力を回避することができることによって、支持アームは全体として著しく良好な耐久性を長い耐用期間を通じて有する。
【００１４】
外側ホルダ及び内側ホルダに張力を設定するために、弾性体の支持面に一定の輪郭を設けることが有利である。適切な予荷重とこの輪郭形状によって、振動吸収作用、制振機能に必要とされるばね定数に調整することができる。
【００１５】
本発明による支持アームの更なる利点は、支持アームが、弾性体によって、支持すべき機械要素間の断熱体として機能することである。支持アームが例えばエンジン用支持アームとして使用され、第１の機械要素が燃焼機関のクランクケース壁部からなり、第２の機械要素が振動減衰軸受からなる場合に、第１の機械要素から発生する熱は、支持アームを介して第２の機械要素に、きわめてわずかな程度伝達されるにすぎない。特に、第２の機械要素が油圧式緩衝軸受である場合には、支持アームが断熱作用を有することは有利である。それは、油圧式緩衝軸受が、発熱する第１の機械要素からの熱を十分に遮断し、それによって一定の良好な使用特性を長い耐用期間を通じて示すことができるからである。エンジンルームのカプセル化、又はエンジンルームを１つの空間としてコンパクトに取り囲むことがますます強まり続けることを考慮すると、支持アームが断熱作用を有することはきわめて有利である。
【００１６】
第２のホルダ及び弾性体を、あらかじめ組み立てられているユニットとして形成することができ、このユニットは、保持器によって第１のホルダと結合している。支持アームの製造と取付は、保持器によって全体的に著しく簡単になる。
【００１７】
弾性体の弾性材料を、直接、つまり接合剤を使用することなく、第２のホルダに吹き付けることによって設けることができる。先に既に述べたように、第２のホルダへ弾性体を着脱可能に取り付けることによって、弾性材料が固化及び冷却する際に生じる弾性材料の収縮を回避することができ、これによって使用準備のできた弾性体は、耐用期間を短くする内側の収縮張力を示さない。
【００１８】
第２のホルダ及び弾性体からなるユニットは、摩擦及び／又は嵌合により第１のホルダに結合される。あらかじめ組み立てられているユニットと第１のホルダとの結合は、例えばユニットを保持器によって第１のホルダに結合することによって行うことができる。
【００１９】
第１のホルダ内へのあらかじめ組み立てられているユニットの組み付けに関連して、弾性体がその取付空間内で弾性圧縮による予荷重下に保持されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、第１の機械要素（２）に固定可能な第１のホルダ（１）と、第２の機械要素（４）に固定可能な第２のホルダ（３）とを含む支持アームであって、第１のホルダ（１）及び第２のホルダ（３）が、弾性変形する弾性材料からなる弾性体（５）によって相互に結合されている支持アームに関する。この構成により、支持アーム自体が、音響的な障害をもたらす騒音の原因となる振動を減少、吸収、遮断するように機能し、さらに、支持アームが改善された耐久性を示す。また本発明の支持アームは、簡単かつ経済的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に本発明による支持アームの実施例を図１〜３に基づき詳説する。これらの図はそれぞれ、支持アームを概略的に示す。
【００２２】
図１には支持アームの実施例を斜視図により示す。この支持アームは、エンジン用支持アームとして自動車に使用され、かつ燃焼機関のクランクケース壁部により形成されている第１の機械要素２を、油圧式緩衝軸受によって形成されている第２の機械要素４と結合する。このとき第２の機械要素４又は油圧式緩衝軸受の、第２のホルダ３とは反対側の面は自動車のシャシーに固定されている。より分かり易くするために、第１の機械要素２及び第２の機械要素４を、図中に具体的に表示せず、符号でのみ示す。
【００２３】
この支持アームは、基本的に４つの部分から構成されており、これらの部分は互いに接着されず、保持器７を除いて、破壊することなく分解できるように取り付けられている。第１のホルダ１は外側ホルダ1.1として形成され、かつ内側ホルダ3.1を形成する第２のホルダ３を、フランジ８の部分を除いて外周外側から取り囲み、このフランジ８には第２の機械要素４が固定される。２つのホルダ１及び３の相互の結合は、例えばシリコーンゴム又はエラストマーフォームである弾性材料からなり、全体として管形状を有する弾性体５によって実施されている。ここに示す実施例の場合には、弾性体５の厚みは、第１のホルダ１及び第２のホルダ１の厚みとほぼ同じであり、このとき弾性体５の厚みは３〜６mmであることが好ましい。第１の機械要素２と第２の機械要素４の間で有効な振動遮断効果、振動吸収効果を達成するために、第１のホルダ１及び第２のホルダ３は互いに、互いのどの部分とも直接接触していない。
【００２４】
保持器７は、支持板から形成され、また保持器7は、第２のホルダ３と弾性体５とからなるあらかじめ組み立てられているユニット６を、第１のホルダ１内に保持する。
【００２５】
第２のホルダ３の少なくとも１つの境界壁が、支持アームの長手方向の軸に沿った断面、縦断面で見て円錐形状又は傾斜する形状であることによって、第１のホルダ１内への第２のホルダ３の取付を著しく簡単に行うことができる。これは、第２のホルダ３に取り付けられている弾性体５の第１のホルダ１に対向する表面が、第１のホルダ１に対して、図１に示す最終位置において初めて接触することによる。弾性体５と第１のホルダの結合は、図１に示す最終の状態においてはじめてもたらされる。取付時に、第１のホルダ１と第２のホルダ３との間で発生する弾性体５の望ましくないすり減り、摩耗は、この構成により確実に回避される。第２のホルダ３と弾性体５が第１のホルダ１内に配置されることによって、第２のホルダ３や弾性体５のような支持アームの内部に存在する部品は、外部の影響から非常によく保護され、その結果支持アームは一定の良好な使用特性を、その耐用期間全体を通じて示すことが可能となる。
【００２６】
図２には、図３の支持アームの長手方向に沿って延伸するA-A線に沿った縦断面図を示す。弾性体５は、その長手方向の軸に沿った長さ全体に沿ってほぼ均一な厚みを有し、このとき弾性体５は、第２のホルダ３の、第２の機械要素４とは反対側の端面又は第１の機械要素２側の端面をも、半径方向又は長手方向の軸に垂直な方向で完全に覆っている。
【００２７】
第２のホルダ３と、この第２のホルダ３に着脱可能に取り付けられているゴム菅形状の弾性体５とからなるユニット６の固定は、保持器７と第１のホルダ１との嵌合によって行われる。この嵌合は、第１のホルダ１の半径方向に延伸するフランジ９の第１の機械要素２側で、保持器７を折り曲げることによって達成される。第１のホルダ１のフランジ９とユニット６の端部とを取り囲むように保持器７を折り曲げることにより、ユニット６は第１のホルダ１に対して取り付けられる。この実施例では、外側ホルダ1.1の内側面と内側ホルダ3.1の外側面は、実質上同一の形状を有し、どちらも概略角錐台形状を有する。
【００２８】
図３には、図２の支持アームの平面図を示す。
【００２９】
支持アーム内の弾性体５は、例えばカムシャフトを駆動するための、例えば燃焼機関の駆動チェーンによって起こされるような音響的な障害をもたらす高周波の振動を遮断する。この振動遮断は、この実施例の場合には、通常のエンジンマウントの周波数帯域よりも高い周波数帯域で行われる。
【００３０】
第２のホルダ３は、振動吸収装置として構成されている支持アームのダイナミックマスとして機能するように構成されており、ここでこの支持アームはエンジン用支持アームとして使用されることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による支持アームの斜視図である。
【図２】図３のA-A線に沿った支持アームの縦断面図である。
【図３】図２の支持アームの平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
1      第1のホルダ
2      第1の機械要素
3      第2のホルダ
4      第2の機械要素
5      弾性体
6      ユニット
7      保持器
8      フランジ
9      半径方向フランジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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