(57)【要約】      （修正有）【課題】広い周波数範囲及び振幅範囲の振動を減衰、遮断又は消去することができる液圧式軸受を提供する。【解決手段】支持軸受部１及び支承部２を含む液圧式軸受であって、弾性体３によって相互に結合され、作動室４及び補償室５が、導入される振動６の方向で互いに隣接して配置され、互いに対向する側で少なくとも１つの貫通孔９を有する隔壁８によって相互に分離され、貫通孔９が、作動室４及び補償室５を流体接続するように接続し、増減する減衰液を受容する弾性的で柔軟な材料から形成されているベローズ10によって、隔壁８に対向する側を画定され、貫通孔９の通路の断面が、駆動装置11によって連続的に無段階に調節可能な調整要素12により連続的に無段階に調節可能であり、調整要素12が緩み止め機構を有することを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持軸受部（１）及び支承部（２）を含む液圧式軸受であって、該支持軸受部（１）及び支承部（２）が、実質上中空円錐形状に形成されている弾性材料からなる弾性体（３）によって相互に結合され、かつ作動室（４）及び補償室（５）を画定するものにおいて、
前記作動室（４）及び補償室（５）が、導入される振動の方向（６）で互いに隣接して配置されているとともに減衰液（７）で満たされ、かつ互いに対向する側で少なくとも１つの貫通孔（９）を有する隔壁（８）によって相互に分離され、
前記貫通孔（９）が、前記作動室（４）及び前記補償室（５）を流体接続し、
前記補償室（５）が、実質上圧力の変化を伴うことなく、増減する減衰液を受容する弾性的で柔軟な材料から形成されているベローズ（10）によって、前記隔壁（８）と対向する側を画定され、
前記貫通孔（９）の通路の断面が、駆動装置（11）によって連続的に無段階に調節可能な調整要素（12）により連続的に無段階に調節可能であり、
前記調整要素（12）が緩み止め機構を有する液圧式軸受。
【請求項２】
前記調整要素（12）が、スピンドル（13）及び、可動であるように当該スピンドル（13）に取り付けられているスピンドルナット（14）を含み、前記スピンドル（13）及び前記スピンドルナット（14）が、緩み止め機構を有する作動ねじ（15、16）によって相互に結合されている請求項１に記載の液圧式軸受。
【請求項３】
前記スピンドル（13）が、圧縮コイルばねとして形成されているコイルばね（17）によって取り囲まれ、このコイルばねが、軸方向の一方で前記スピンドルナット（14）に、及び当該軸方向のもう一方で前記駆動装置（11）のハウジング（18）に、弾性的な予荷重の下、取り付けられている請求項２に記載の液圧式軸受。
【請求項４】
前記スピンドル（13）が、パッキン（19）によって気密に封止されている封止空間（20）内に配置されている請求項２又は３に記載の液圧式軸受。
【請求項５】
前記パッキン（19）が、ベローズ形状に形成され、前記封止空間（20）を密に覆うとともにその開いた端面（21）において前記ハウジング（18）と密に結合されている請求項４に記載の液圧式軸受。
【請求項６】
前記パッキン（19）と前記ベローズ（10）が、相互に変化するように一体的に、かつ均一の材料から形成されている請求項４又は５に記載の液圧式軸受。
【請求項７】
前記コイルばね（17）もまた前記封止空間（20）内に配置されている請求項３から６のいずれか一項に記載の液圧式軸受。
【請求項８】
前記スピンドルナット（14）が前記ベローズ（10）と液密に接続している請求項２から７のいずれか一項に記載の液圧式軸受。
【請求項９】
前記スピンドルナット（14）及び前記ベローズ（10）が加硫されている請求項２から８のいずれか一項に記載の液圧式軸受。
【請求項１０】
前記スピンドルナット（14）及び前記ベローズ（10）が、摩擦による結合及び／又は嵌合による結合によって接続されている請求項２から８のいずれか一項に記載の液圧式軸受。
【請求項１１】
前記駆動装置（11）と前記調整要素（12）の間に伝動装置（22）が配置されている請求項１から１０のいずれか一項に記載の液圧式軸受。
【請求項１２】
前記伝動装置（22）が緩み止め機構をもって形成されている請求項１１に記載の液圧式軸受。
【請求項１３】
前記駆動装置（11）が電動機によって形成されている請求項１から１２のいずれか一項に記載の液圧式軸受。
【請求項１４】
前記隔壁（８）が、凹部（23）内に配置され、かつ導入される振動の方向（６）で往復運動可能なダイヤフラム（24）を有する請求項１から１３のいずれか一項に記載の液圧式軸受。
【請求項１５】
前記隔壁（８）が、第１のグリッド（25）及び第２のグリッド（26）を有するノズルケージとして形成され、当該グリッド（25、26）がそれぞれ、導入される振動の方向（６）で前記ダイヤフラム（24）に対向する側に配置されているとともに前記凹部（23）を画定する請求項１から１４のいずれか一項に記載の液圧式軸受。
【請求項１６】
前記隔壁（８）に、前記作動室（４）と前記補償室（５）を流体接続するように接続されている減衰流路（27）が設けられている請求項１から１５のいずれか一項に記載の液圧式軸受。
【請求項１７】
前記減衰流路（27）が前記ダイヤフラム（24）の外周側面を取り囲んでいる請求項１６に記載の液圧式軸受。
【請求項１８】
前記ダイヤフラム（24）が、前記調整要素（12）により前記貫通孔（９）が開いた場合に、締付要素（28）によって前記凹部（23）内で液密な状態で固定可能である請求項１４から１７のいずれか一項に記載の液圧式軸受。
【請求項１９】
前記締付要素（28）が、導入される振動の方向（６）で弾性的に柔軟に変形可能である請求項１８に記載の液圧式軸受。
【請求項２０】
前記締付要素（28）と一方の前記グリッド（25、26）が、一体的にかつ均一な材料から形成されている請求項１８又は１９に記載の液圧式軸受。
【請求項２１】
前記締付要素（28）が、前記グリッド（25、26）とは別個に製造され、前記凹部（23）内に配置されている請求項１８又は１９に記載の液圧式軸受。
【請求項２２】
前記締付要素（28）が、弾性的で柔軟なクランプ要素（29）によって前記凹部（23）内に配置されている請求項２１に記載の液圧式軸受。
【請求項２３】
前記クランプ要素（29）が逓減的な力−行程特性を示す請求項２２に記載の液圧式軸受。
【請求項２４】
前記クランプ要素（29）が前記貫通孔（９）の外周側面を画定する請求項１８から２３のいずれか一項に記載の液圧式軸受。
【請求項２５】
前記締付要素（29）が、ダイナミックダンパー流路（30）として形成されている円筒形状部分（31）を有し、この円筒形状部分が前記貫通孔（９）の外周側面を画定する請求項１８から２４のいずれか一項に記載の液圧式軸受。
【請求項２６】
前記調整要素（12）及び前記締付要素（28）が、機能技術的に連結され、前記駆動装置（11）により同時に作動可能である請求項１から２５のいずれか一項に記載の液圧式軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧式軸受に関する。より詳細には、本発明は、支持軸受部及び支承部を含み、支持軸受部及び支承部が、実質上中空円錐形状に形成されている弾性材料からなる弾性体によって相互に結合され、かつ作動室及び補償室を画定する液圧式軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
液圧式軸受は一般に知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載されている液圧式軸受は、支持軸受部及び支承部を含み、これらの支持軸受部及び支承部は、弾性材料から成る実質上中空円錐形状に形成されている弾性体によって相互に結合され、かつ作動室及び補償室を画定し、このとき、作動室及び補償室は、導入される振動の方向で互いに隣接して配置されているとともに減衰液で満たされ、かつ互いに対向する側で少なくとも１つの貫通孔を有する隔壁によって相互に分離されている。隔壁の貫通孔は、中央の凹部として形成され、作動室と補償室を互いに流体が流れるように流体接続する。補償室は、隔壁と対向する側において、実質上圧力を加えることなく、容積を受容可能な、増減する流体を受容することができる弾性的で柔軟な材料から成るベローズによって画定され、そして貫通孔の通路の断面は、駆動装置によって作動可能である調整要素によって変更可能である。駆動装置は電動機により形成され、調整要素は電動機のシャフトの端部に接続された偏心板として実施されている。
【特許文献１】独国特許出願公開第199 02 494 A1号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、より広い周波数範囲及び振幅範囲の振動を減衰、遮断又は消去することができるように、公知の形式の液圧式軸受を更に改善、発展させることを課題とする。さらに貫通孔に関連する調整要素の位置は、特に正確に調節可能であるべきであり、このとき駆動装置のスイッチが切られている場合にも、調整要素の位置は意図せず、不必要に、自発的に変更されてはならない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題は、支持軸受部及び支承部を含む液圧式軸受であって、支持軸受部及び支承部が、実質上中空円錐形状に形成されている弾性材料からなる弾性体によって相互に結合され、かつ作動室及び補償室を画定するものにおいて、作動室及び補償室が、導入される振動の方向で互いに隣接して配置されているとともに減衰液で満たされ、かつ互いに対向する側で少なくとも１つの貫通孔を有する隔壁によって相互に分離され、貫通孔が、作動室及び補償室を流体接続するように接続し、補償室が、実質上圧力の変化を伴うことなく、増減する減衰液を受容可能であるように弾性的で柔軟な材料から形成されているベローズによって、隔壁と対向する側を画定され、貫通孔の通路の断面が、駆動装置によって連続的に無段階に調節可能な調整要素により連続的に無段階に調節可能であり、調整要素が緩み止め機構、自己ロックを有する液圧式軸受によって解決される。
【０００５】
上記課題は、本発明によれば、請求項１の特徴部によって解決される。有利な態様については、下位の請求項が参照される。
【０００６】
上記課題は、支持軸受部及び支承部を含む液圧式軸受であって、これらの支持軸受部及び支承部が、弾性材料から成る実質上中空円錐形状に形成されている弾性体によって相互に結合され、作動室及び補償室を画定するものにおいて、作動室及び補償室が、導入される振動の方向で互いに隣り合って配置されているとともに減衰液で満たされ、少なくとも１つの貫通孔を有する隔壁を介して互いに向かい合う側で相互に分離され、貫通孔が、作動室と補償室を、減衰液の流れが通じるように、互いに流体接続するように接続し、補償室は、隔壁と対向する側で、実質上圧力の変化を伴うことなく、増減する減衰液を受容可能な弾性的で柔軟な、又は弾性を有する可撓性の材料より形成されているベローズにより画定され、そして貫通孔の通路の断面が、駆動装置によって連続的に無断階に調節可能な調整要素によって、連続的にかつ無断階に調節可能であり、調節要素が緩み止め機構、自己ロック機構を有する液圧式軸受により解決される。
【０００７】
駆動装置によって調整要素を連続的かつ無段階に調整することが可能であることにより、可能な限り最も良く振動を減衰、遮断又は消去するのに必要とされるように、貫通孔の通路の断面を正確に調整することができる。通路の断面を２つの大きさしか有さない、すなわち通路が最大限に開いている状態と閉じられている状態でしか切替えることができない液圧式軸受は、そのような可変的な使用特性、減衰特性をもたらすことができない。
【０００８】
調整要素の緩み止め機構、自己ロックによって、意図しない不必要で自発的な調節要素の移動、変位の排除されることが有利である。従って、駆動装置は、調整要素を連続的に無段階の調節を行うときにのみ、スイッチが入れられ、作動されればよいので、緩み止め機構は特に有利である。例えば特性曲線、減衰特性に示されている貫通孔に関連した調整要素の位置が達成されれば、駆動装置のスイッチを切ることができ、このとき調整要素の位置は、その後軸受の寿命の間、不必要に変更されことはない。
【０００９】
例えば電動機を駆動装置として使用する場合には、調整要素の望ましい位置が達成されていれば、電動機への通電を遮断することができる。自動車車両内の多くの電力消費装置及び、それらの電力消費装置が存在することの結果として生じる高いエネルギー消費に関して、調整要素のこのような緩み止め機構は強調すべき利点をもたらす。緩み止め機構によって、貫通孔に関連した調整要素の位置を保持する為の駆動装置の作動は不要となる。
【００１０】
調整要素が、スピンドル及び、可動であるようにそのスピンドルに取り付けられているスピンドルナットを含み、このときスピンドルとスピンドルナットは、緩み止め機構を備えた作動ねじによって相互に結合されていることが好ましい。スピンドルとスピンドルナットは簡単かつ経済的に製造することができる機械部品である。したがって、このような調整要素を備えている液圧式軸受は、簡単かつ経済的に製造可能であり、かつ規定通りに使用されている間、高い信頼性を示す。
【００１１】
圧縮コイルばねとして形成されているコイルばねによってスピンドルを取り囲み、このコイルばねを、弾性的な予荷重の下、軸方向の一方ではスピンドルナットに、軸方向のもう一方では駆動装置のハウジングに取り付けることができる。貫通孔に向かう調整要素の移動、及びこの移動によってもたらされる通路の断面の減少に際して、コイルばねを使用することにより、駆動装置には比較的小さな駆動力しか必要とされない。それにより、小さく、経済的な駆動装置の使用が可能となる。これとは反対に、貫通孔の通路の断面を調整要素によって増大させる場合には、駆動装置はコイルばねの予荷重に抗して作動する。駆動装置のハウジングとスピンドルナットの間に配置されているコイルばねの弾性的な予荷重によって、構造に依存したねじの遊びは調整、排除され、貫通孔に関連した調整要素の位置決めは特に正確となる。
【００１２】
パッキンによって気密に封止されている封止空間内にスピンドルを配置することができる。この構成によって、スピンドルのねじを汚れから確実に遠ざけることができ、長い寿命の間、調整要素を良好かつ滑らかに調整可能であることが保障される。
【００１３】
パッキンを、ベローズとして形成することができ、このパッキンによって封止空間を密に覆うことができ、かつその開いた端面でハウジングと密に結合させることができる。
【００１４】
ベローズとして形成されているパッキンは、その位置が相互に相対的に変化する部品を互いに密閉する場合に特に適する。封止空間を密封するために、パッキンは、その略Ｕ字形の開いた端面でハウジングと密着し、かつ軸方向の反対側の端面、略Ｕ字形の底部をなす端部では直接的に又は間接的にスピンドルナットに取り付けられていることが好ましい。スピンドルナットが、駆動装置のハウジングに対してスピンドルに対して軸方向に動くので、パッキンは、損傷及び／又は破壊されることなく、スピンドルナットの動きに追従することができなければならない。
【００１５】
パッキンとベローズは、相互に変化するように一体的に、かつ均一の材料から形成されている。ベローズとパッキンは、一体的にかつ相互に変化するような均一な材料から形成されている。補償室の軸方向で隔壁と対向し、液漏れのない状態で、液密に境界を画定するベローズは、弾性を有する材料から形成されるので、パッキンもまた弾性を有する材料から形成されることが好ましい。ベローズとパッキンが一体的に形成されていることによって、本発明の液圧式軸受は簡単で少ない部品からなる構造を有し、この構造は、製造技術的及び経済的な観点において強調すべき利点をもたらす。組立時に不備の生じる危険性は、ベローズとパッキンが一体的に形成されていることによって大幅に低減される。
【００１６】
有利な態様によれば、コイルばねもまた封止空間内に配置されているように設計することができる。またこの機械部品、コイルばねは、寿命全体にわたって一貫した使用特性を有していなければならない。したがってコイルばねを汚れから遠ざけておくことが有利であり、コイルばねを汚れから遠ざけておくために、コイルばねを密封された封止空間内に配置することが有利である。
【００１７】
スピンドルナットをベローズと液密に接続することができる。このような接続は、例えばスピンドルナット及びベローズが加硫されていることによって、あるいはスピンドルナット及びベローズが摩擦力による結合及び／又は形状による結合、嵌め合いによる結合によって接続されていることによって実施することができる。どのような形式の接続が選択されるかということに関係なく、接続によりスピンドルのトルクが支持される。
【００１８】
分類リサイクルに関しては、スピンドルナットとベローズの間が、物質による結合、接着剤による結合により接続されていないことが有利である。
【００１９】
駆動装置と調整要素の間に伝動装置を配置することができる。特に高速回転し、駆動力のより小さな駆動装置が使用される場合に、伝動装置は特に有利である。駆動装置による調整要素の作動は、貫通孔と関連している調整要素がその制限停止位置に存在する場合、即ち貫通孔が調整要素により完全に閉じられているか又は完全に開いている場合にも完璧に保障されていなければならない。それぞれ反対の方向に動き出すための駆動装置のトルクは、制限停止位置で調整要素に力がかかっている状態にある場合にも、十分でなければならない。
【００２０】
伝動装置が緩み止め機構をもって形成されていることが有利である。例えば一定した運転状態が続き、貫通孔と関連した調整要素が比較的長い時間にわたって一定した位置を維持し、動かされない場合に、駆動装置への通電が中断されるとき、使用される伝動装置が、調整要素の緩み止め機構によって、その位置に維持されるのではなく、自らその位置を維持するように、伝動装置が緩み止め機構をもって形成されていることが有利である。
【００２１】
駆動装置を電動機から形成することができる。電動機が、外部又は内部の制御装置を備えているステップモータ、あるいは調整要素の位置を検出するためのホールセンサ及び相応する電子機器を備えている電子的な整流、直流モータであることが好ましい。さらに、液圧式軸受の外部又は内部に配置されているとともに、ブラシ、速度発電機、タコジェネレーター及び電子機器を備えている直流モータを使用することができる。歯車対の数を最小にすることができるように、特に高トルクのモータを利用することが有利である。調整要素がその２つの制限停止位置のうちの１つに位置している場合にも、モータのトルクは、調整要素をそれぞれ反対の方向への移動させることができるよう十分でなければならない。
【００２２】
隔壁は、導入される振動の方向で往復運動可能な、凹部内に配置されているダイヤフラムを有する。ダイヤフラムは、内燃機関の運転中に燃焼及びクランク機構の往復する錘によって発生するような、高周波数で小さな振幅の振動を遮断するために設けられている。一般にダイヤフラムを、凹部内でその外周側面部分を接続して取り付けることも、あるいは凹部内で振動するように、固定することなく、全体的に緩く取り付けることもできる。
【００２３】
隔壁を第１グリッド及び第２グリッドを有するノズルケージとして形成することができ、このとき、これらのグリッドは、導入される振動の方向で互いにダイヤフラムと対向する側に配置され、凹部の境界を画定する。２つのグリッドの間に凹部が形成され、その凹部にダイヤフラムが設けられている。グリッドによって、作動室及び補償室からの減衰液がダイヤフラムの表面に直接接触可能となる。
【００２４】
低周波数で大きな振幅の振動を減衰するために、作動室と補償室の間を流体接続する減衰流路を隔壁に設けることができる。
【００２５】
減衰流路がダイヤフラムを外周側面で取り囲むように配置されていることが有利である。低周波数で大きな振幅の振動に対する減衰作用は、作動室から補償室に、及び補償室から作動室に向かって減衰液が減衰流路内を行きつ戻りつ、往復運動することに基づく。減衰流路がダイヤフラムの外周側面を取り囲むように配置されていることによって、減衰流路は全体でより長い有効長さを有する。減衰流路内の往復運動する流体の質量が大きければ大きいほど、流体の量が多ければ多いほど、より低周波数でより大きな振幅の振動を減衰することが可能となる。
【００２６】
ダイヤフラムは、調整要素により貫通孔が開いている場合に、液漏れのない状態で、液密に凹部内で締付要素により挟み込まれ、固定可能である。液圧式軸受が前述の通りに形成されている場合、一方ではアイドリングによる振動の消振、除去を、他方ではアイドリング速度を上回る速度範囲のより高い周波数の振動の絶縁、遮断を改善することができる。貫通孔が開いた場合に、凹部内においてダイヤフラムが液密に固定されていることにより、当該軸受に支持されている内燃機関によって軸受に導入される振動の良好な消去が、軸受の寿命の全期間にわたって達成される。作動室と補償室の間の貫通孔を介する流れの抵抗が、減衰流路を介する流れの抵抗よりも相当に小さいために、減衰液の作動室から補償室への、また補償室から作動室への移動は、実質上貫通孔のみによって行われる。アイドリング速度を上回る速度で内燃機関が運転されている間、貫通孔はシール体、調整要素によって閉鎖され、隔壁内におけるダイヤフラムの液密な固定が解除される。この運転状態において、本発明の軸受は、一般に知られている流体の圧力によって振動を減衰する軸受と同様に作用し、このときエンジンにより励起される高周波数の小さな振幅の振動を遮断するために、ダイヤフラムは、隔壁内で振動可能であるように、往復運動可能なように、きつく固定されることなく緩く配置されている。貫通開口部、貫通孔内に存在する減衰液が、位相のずれた行きつ戻りつする往復運動をすることによって、好ましくは逆位相で往復運動することによって、低周波数で大きな振幅の振動が減衰され、例えば縁石の角を乗り越える際に生じる低周波数で大きな振幅の振動が減衰される。
【００２７】
締付要素は、導入される振動の方向に弾性的に柔軟に変形が可能であり、必要に応じて凹部内におけるダイヤフラムの固定又は解除を可能とする。
【００２８】
グリッドは通常、アルミニウム又はマグネシウムのような軽金属、あるいはプラスチックから形成され、エラストマー製の弾性体により保持されている。
【００２９】
代替的に、締付要素は、グリッドの１つと一体的にかつ、そのグリッドの１つと均一な材料からなる構成要素とすることができる。グリッドを、例えばばね鋼から形成することができ、ばね鋼は、液圧式軸受の全寿命を通じて、ダイヤフラムが凹部内で必要に応じて解除可能又は固定可能であるように弾性的に変形可能である。
【００３０】
締付要素を、グリッドとは別個に形成し、凹部内に配置することできる。このとき締付要素を弾性的で柔軟なクランプ要素を介して凹部内に配置することができ、このときクランプ要素は逓減的な力−行程特性を示すことが好ましい。クランプ要素を、例えば弾性材料から形成することができ、弾性材料は、一方では隔壁の凹部内に定置的に配置されているバックアップリングと結合し、他方では導入される振動の方向で行きつ戻りつ往復運動可能であるとともにダイヤフラムの種々の自由度を生じさせる締付要素と結合している。例えば環状に形成され、弾性材料から成るクランプ要素は、アイドリング時に導入される振動を減衰するアイドリングダイナミックダンパー、ダイヤフラムが良好に振動可能であるように、ダイヤフラムの固定が、クランプ要素の予荷重に基づいて可能であるようにその寸法が決定される。駆動装置が特別に大きな寸法とならないように、及び／又は伝動装置が少ない数の歯車対を有していればよいように、逓減的な力−行程特性を有する調整要素が備えられている。
【００３１】
クランプ要素は、貫通孔の外周側面の境界を画定し得る。締付要素は、ダイナミックダンパー流路として形成されている円筒形状部分を有し、この円筒形状部分は貫通孔の外周側面の境界を画定し、導入される振動の方向での円筒形状部分の軸方向の長さは消去すべき振動に適合されていることが好ましい。
【００３２】
広い周波数範囲において良好な効果を得るために、調整要素及び締付要素が機能技術的に連結され、かつ駆動装置により同時に作動可能であることが大いに有利である。さらに液圧式軸受が、調整要素によって必要に応じて閉じることも可能であり、開いた状態とすることも可能である貫通孔に加えて、往復運動可能なダイヤフラム及び減衰流路を備えている隔壁を有する場合には、導入されるあらゆる種類の振動を消去、減衰又は遮断することができる。液圧式軸受は、例えば内燃機関のエンジン制御ユニットによって形成されている点火時機、バルブタイミングに従って作動される。駆動装置によって、さらに場合によっては、調整要素と締付要素の機能技術的な結合及びこれらの駆動装置による同時作動に関連して使用される伝動装置によって、本発明による液圧式軸受は、非常に多目的に適用可能であり、かつ簡単に制御可能である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、支持軸受部（１）及び支承部（２）を含む液圧式軸受であって、支持軸受部（１）及び支承部（２）が、実質上中空円錐形状に形成されている弾性材料からなる弾性体（３）によって相互に結合され、かつ作動室（４）及び補償室（５）を画定するものに関する。作動室（４）及び補償室（５）が、導入される振動（６）の方向で互いに隣接して配置されているとともに減衰液（７）で満たされ、かつ互いに対向する側で少なくとも１つの貫通孔（９）を有する隔壁（８）によって相互に分離され、貫通孔（９）が、作動室（４）及び補償室（５）を流体接続するように接続し、補償室（５）が、実質上圧力の変化を伴うことなく、増減する減衰液を受容する弾性的で柔軟な材料から形成されているベローズ（10）によって、隔壁（８）と対向する側を画定され、貫通孔（９）の通路の断面が、駆動装置（11）によって連続的に無段階に調節可能な調整要素（12）により連続的に無段階に調節可能であり、調整要素（12）が緩み止め機構を有することを特徴とする。この構成によって、広い周波数範囲及び振幅範囲の振動を減衰、遮断又は消去することができる液圧式軸受が製造可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
さらに本発明による液圧式軸受を図１〜７に基づき詳説する。図１〜７はいずれも液圧式軸受を概略的に示している。
【００３５】
図１〜３にはそれぞれ、本発明の第１の実施形態による液圧式軸受の部分断面図を示す。これらの図は、互いに異なる切換え位置にある状態を示している。
【００３６】
図１〜３の全ての図において、支承部２ならびに、減衰液７で満たされている作動室４及び補償室５を示す。作動室４及び補償室５は、導入される振動の方向６で隣接して配置され、かつ貫通孔９を有する隔壁８によって互いに分離されている。貫通孔９は、相互に流体接続するように作動室４と補償室５を接続し、このとき補償室５は、隔壁８に対向する側に、実質上圧力の変化を伴うことなく、増減する減衰液を受容可能とするように弾性材料から形成されているベローズ10によって領域を画定され、境界付けられている。貫通孔９の通路の断面は、駆動装置11によって、連続的に無段階の調節が可能な調整要素12によって連続的にかつ無段階に調節可能である。調整要素12は緩み止め機構、自己ロックを備えている。
【００３７】
緩み止め機構を備えている全ての実施例における調整要素12の場合、全ての実施例において、調整要素12は、スピンドル13及び、可動であるようにそのスピンドル13に取り付けられているスピンドルナット14によって形成され、このときスピンドル13の作動ねじ15、16とスピンドルナット14は緩み止め機構をもって、自己ロック式に形成されている。
【００３８】
ここに示す実施例の駆動装置11はそれぞれ電動機から形成され、この電動機によって調整要素12が作動される。使用事例の各状況に応じて、駆動装置11と調整要素12の間に伝動装置22を設けることができ、この場合には、伝動装置22が同じく緩み止め機構をもって形成されていることが好ましい。
【００３９】
本発明による液圧式軸受の使用特性、減衰特性をできる限り変更、調節可能とするために、ここに示す全ての実施例において、隔壁８に凹部23が設けられ、この凹部23に、導入される振動の方向６で行きつ戻りつ往復運動可能なダイヤフラム24が配置されている。さらに隔壁８には、作動室４と補償室５の間で流体を導くように、互いを連結する減衰流路27が設けられている。
【００４０】
液圧式軸受の全ての作動状態における良好な使用特性、減衰特性は、調整要素12により貫通孔９が開いた場合に、締付要素28が、液漏れのない状態で、液密にダイヤフラム24を凹部23内で固定可能であることにより、かつダイヤフラム24に無段階に調節可能な締付け力をかけることが可能であることによって達成される。本発明の液圧式軸受においては、このような構成が、貫通孔９を通る通路の断面の連続的に無段階に調節可能である構成と連結、共働することによって、発生する全ての振動を効率的に遮断、減衰又は消去することが可能となる。
【００４１】
図１〜３はそれぞれ、図４に示す本発明の第１の実施態様による液圧式軸受の種々の切換え位置にある状態を示す。図１は、切換え位置が「アイドリング」にある状態の液圧式軸受を示す。貫通孔９の外周側面は締付要素28によって取り囲まれ、画定され、締付要素28は、減衰液７の流通するダイナミックダンパー流路30として形成されている円筒形状部分31を有する。実施例のそれぞれの場合において、締付要素28は強靱な材料から形成され、図１〜３の実施例では、締付要素28は隔壁８の部分を構成するグリッド25、26に関連して別個に形成され、凹部23内に配置されている。締付要素28は、弾性材料から成るクランプ要素29を介して凹部23内に配置され、このときクランプ要素29は逓減的な力−行程特性を示す。貫通孔９が開いている場合には、クランプ要素29が、予荷重の下、締付要素28を隔壁８の下側のグリッド26に向かって押しつけ、それによって締付要素28は、ダイヤフラム24を挟み込み、液密に凹部23内で固く締め付ける。
【００４２】
このようにして、本発明の液圧式軸受はアイドリングダイナミックダンパーとして作用する。このとき、貫通孔９内に存在する流体柱は、導入されたアイドリング振動に対して逆位相で振動し、作動室４から補償室５への及び補償室５から作動室４への減衰液７の流体移動は減衰流路27を介して行われない。
【００４３】
図２は、切換え位置が「走行、隙間のあるダイヤフラム」にある状態の液圧式軸受を示す。図２に示す切換え位置の場合には、貫通孔９は閉鎖している。この状態は、スピンドル13とスピンドルナット14から形成されている調整要素12が、電動機として形成されている駆動装置11によって、締付要素28に対して押しつけられ、締付要素がクランプ要素29の弾性力に抗して上側のグリッド25に向かって押されることによって達成される。従って凹部23内において、ダイヤフラム24と締付要素28との間に隙間が生じ、より高周波数で小さな振幅の振動を理想的に遮断することができる。これに対して低周波数の大きな振幅の振動が液圧式軸受に導入される場合には、作動室４と補償室５の間で減衰流路27を介して減衰液７の位相のずれた流体移動が生じ、好ましくは逆位相の流体移動が生じ、それによってガタつく振動が減衰される。ここに示す切換え位置は、車の加速時に特に適する。
【００４４】
図３は、切換え位置が「走行、保持されたダイヤフラム」にある状態の液圧式軸受を示す。この切換え位置は、図１及び２に示す切換え位置と異なり、部分負荷での自動車の定速走行時に適する。
【００４５】
貫通孔９は調整要素12によって、図２の場合と同様に閉じられ、このとき調整要素12は、駆動装置11によって、締付要素28に密着するまで軸方向で作動室４に向かって移動されている。図１に示す切換え位置と比較して、締付要素28とクランプ要素29によるダイヤフラム24に対する締付け力は減少しているが、ダイヤフラム24は、依然として液密な状態で、凹部23内において締付要素28とクランプ要素29により緩く保持されている。この状態での緩く保持されているダイヤフラム24は、図２に示すダイヤフラムと比較して、動的にわずかに硬くなっているが、なおわずかに振動可能であり、依然として良好な音響効果を有する。ガタつき及び微細なガタつきによる振動は、長い流路27の調整に応じて、７〜18Hzの典型的な周波数範囲内で減衰される。
【００４６】
図４は、図１〜３に部分的に示す液圧式軸受の全体を示す断面図である。支持軸受部１及び支承部２は、弾性体３によって弾性的に柔軟性をもって相互に支持されている。駆動装置11は、そのハウジング18とともに、液圧式軸受の少なくとも部分的に統合された部品であり、ここで、パッキン19が、軸方向の一方では駆動装置11のハウジング18と接続され、軸方向のもう一方では、スピンドル13に対して軸方向で移動可能なスピンドルナット14と密に接続されている。この実施例では、パッキン19がベローズ形状に形成されている。従って液圧式軸受の長い寿命の間、損傷／破壊することなく、数多くの負荷の変更を実施することが保証される。パッキン19は、スピンドル13が配置されている封止空間20を周囲に対して気密に封止する。図４は、図３に示す切換え位置「走行、保持されたダイヤフラム」の状態にある液圧式軸受を示す。
【００４７】
図５は本発明の第２の実施態様による液圧式軸受を断面により示し、この液圧式軸受は、調整要素12が異なって形成されていることによって、図１〜４に示す実施例の液圧式軸受と相違する。種々の切換え位置は、図１〜４に示すものと相違しない。
【００４８】
図５に示す実施例の場合にも、調整要素12はスピンドル13及びスピンドルナット14を含むが、この実施例の場合、スピンドルナット14は、図１〜４に示す実施例とは異なるように形成されている。締付要素28は、この実施例の場合、円環状ディスクにより形成され、その円環状ディスクの中央の貫通孔にスピンドルナット14の切欠部、アンダーカット部が嵌め込まれている。導入される振動の方向６で、スピンドルナット14が行きつ戻りつ移動することによって、ダイヤフラム24は、凹部23内において、より強く又はより弱く締付要素28によって挟み込まれる。
【００４９】
アイドリング運転に対する切換え位置は、弾性体に向かってスピンドルナット14が移動し、それによってダイヤフラム24と締付要素の間には、約１mm以上の過度に大きな隙間が生じる。例えばダイヤフラム24の材料が作動室４中の流体とほぼ同じ密度を有するので、流体は上側のグリッド25と下側のグリッド26の開口部内ならびに締付要素28の貫通部内で自由に移動することができる。
【００５０】
流体のこの自由な移動は、減衰作用をもたらすことができず、ひいては軸受を硬くすることができず、したがってエラストマー製のばね体である弾性体３のみが有効に作用する。
【００５１】
図６は本発明の第３の実施態様による液圧式軸受を断面により示し、この液圧式軸受は、図１〜４及び図５に示す液圧式軸受と異なるように形成されている隔壁８を有することによって、前述の実施例と相違する。この実施例の場合、隔壁８は凹部23を画定する上側のグリッド25及び下側のグリッド26を含む。しかしながらこの実施例においては、上側のグリッド25がばね鋼から形成され、また締付要素28は、図１〜４の場合と同様に円筒形状部分31を有し、この円筒形状部分によってダイナミックダンパー流路30が画定され、境界付けられる。締付要素28は、上側のグリッド25と一体的な部品を形成し、上側のグリッド25の材料を適宜選択することによって、上側のグリッド25とクランプ要素29を同様に統合することができる。上側のグリッドの材料を適切に選択することにより、上側のグリッドにクランプ要素の機能を付与することができる。ダイヤフラム24に必要な固定は、締付要素28を異なる強さで弾性的に変形することによってもたらされる。調節要素12により、締付要素28を異なる程度で上方へ押し上げることによって、締付要素によるダイヤフラム24に対する締め付けの度合いが変化する。このような構成では、少ない数の部品から液圧式軸受を構成することができ、従って製造技術的かつ経済的な観点において強調すべき利点がもたらされる。
【００５２】
図７は本発明の第４の実施態様による液圧式軸受を断面により示し、この液圧式軸受は、主にパッキン19とベローズ10が一体的にかつ相互に変化する均一な材料から形成されていることによって、図１〜６に示す実施例と相違する。さらにスピンドル13は圧縮コイルばねとして形成されているコイルばね17によって取り囲まれ、このコイルばねは、軸方向の一方でスピンドルナット14に、軸方向のもう一方で駆動装置11のハウジングに、弾性的な予荷重の下で取り付けられている。コイルばね17は、駆動装置11を支持するように設けられている。導入される振動の方向６で、軸方向に調整要素12が移動される際、コイルばね17が使用されていることによって、貫通孔９を閉めるときには、駆動装置11の比較的小さな駆動力しか必要とされない。この構成によって、小さく、経済的な駆動装置11の使用が可能となる。ここに示す実施例の全てにおいて、駆動装置11と調整要素12の間に伝動装置22を設けることができ、この場合、伝動装置22が同様に緩み止め機構をもって、自己ロック式に形成されていることが好ましい。
【００５３】
調整要素12の緩み止め機構、自己ロック機構は重要である。調整要素12が緩み止め機構を有し、自己ロックすることによって、調整要素12の意図されない、不必要で自発的な移動が排除される。従って調整要素12を連続的に無段階に調節する際にのみ、駆動装置11のスイッチが入れられればよいので、緩み止め機構、自己ロックは特に有利である。貫通孔９に対する調整要素12の望ましい位置が達成されていれば、駆動装置11のスイッチを切ることができ、この場合にも、調整要素12の位置は、引き続き、寿命の間にわたって、不必要に変化することがなく、使用特性、減衰特性が意図することなく変更されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態による液圧式軸受の部分断面図であり、「アイドリング」位置に切り換えられている状態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による液圧式軸受の部分断面図であり、「走行、隙間のあるダイヤフラム」位置に切り換えられている状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による液圧式軸受の部分断面図であり、「走行、保持されたダイヤフラム」位置に切り換えられている状態を示す図である。
【図４】本発明の図１〜３に示す第１の実施形態による液圧式軸受の全体の断面を示す図である。
【図５】図４に示す実施形態とは異なる調整要素を有する本発明の第２の実施形態による液圧式軸受の断面を示す図である。
【図６】図４に示す実施形態とは異なるダイヤフラムのための締付要素を有する本発明の第３の実施形態による液圧式軸受の断面を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態による液圧式軸受の断面図であり、コイルばねが、弾性的な予荷重をもって、駆動装置のハウジングとスピンドルナットの間に配置され、駆動装置を支持する構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
1      支持軸受部
2      支承部
3      弾性体
4      作動室
5      補償室
6      振動方向
7      減衰液
8      隔壁
9      貫通孔
10      ベローズ
11      駆動装置
12      調節要素
13      スピンドル
14      スピンドルナット
15      作動ねじ
16      作動ねじ
17      コイルばね
18      ハウジング
19      パッキン
20      封止空間
21      端面
22      伝動装置
23      凹部
24      ダイヤフラム
25      上側のグリッド
26      下側のグリッド
27      減衰流路
28      締付要素
29      クランプ要素
30      ダイナミックダンパー流路
31      円筒形状部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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