(57)【要約】本発明は、有利にはハイドロリックに緩衝するゴム軸受けとして形成されている、半径方向で緩衝するブシュ形ゴム軸受けに関する。本発明の課題は、ゴム軸受けを、ゴム軸受けの半径方向の緩衝作用が十分にカルダン的な力に対して切り離されるように形成することにある。この課題の解決のために、軸受けの、エラストマから成る緩衝体と外側スリーブとにより囲まれた有利には管状の内側部分が、その周囲に、互いに対向して位置していて半径方向外向きに延在していて、且つ完全にエラストマ内に埋め込まれた隆起部を有している。軸受けボディ内には同時に、内側部分の近傍に、その円周に関連して両隆起部の間で腎臓形に延在していて軸方向では軸受けボディを貫通して延びるエラストマ切欠きが設けられている。このことにより、エラストマ切欠きの領域において外側スリーブに対して自由に位置する内側部分は、実質的に隆起部を介してのみ軸受けボディに結合されている。同時に、軸受けのこの幾何学的な形状により、軸受け軸線に対して横方向に、隆起部の頂部を通って延びる規定されたカルダン軸線が形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半径方向で緩衝するブシュ形ゴム軸．受け、有利にはハイドロリックに緩衝するゴム軸受けであって、有利には管状の金属製の内側部分（１）と、該内側部分（１）を取り囲んでいて該内側部分（１）に加硫法により結合された、エラストマから成る軸受けボディ（２）と、内側部分（１）及び軸受けボディ（２）を収容した外側スリーブ（３）とが設けられている形式のものにおいて、内側部分（１）が軸方向の一区分に、その周囲に互いに対向して位置していて半径方向外向きに延在していて且つ完全にエラストマ内に埋め込まれた２つの隆起部（４，４′）を有しており、且つエラストマから成る軸受けボディ（２）内には、内側部分（１）の近傍に、その円周に関連して隆起部（４）と隆起部（４′）との間で腎臓形に延在していて且つ軸方向に軸受けボディ（２）を貫通して延びる２つのエラストマ切欠き（５，５′）が配置されており、そのために、腎臓形のエラストマ切欠き（５，５′）の領域において外側スリーブ（３）に対して自由に位置する内側部分（１）が、実質的に隆起部（４，４′）を介してのみ軸受けボディ（２）に結合されており、且つ軸受け軸線に対して横方向に、隆起部（４，４′）の頂部を通って延びる規定されたカルダン軸線（６）が形成されていることを特徴とする、半径方向で緩衝するブシュ形ゴム軸受け。
【請求項２】
隆起部（４，４′）が内側部分（１）に、軸方向で見て軸受け中央部の領域に形成されている、請求項１記載の半径方向で緩衝するブシュ形ゴム軸受け。
【請求項３】
半径方向で緩衝するブシュ形ゴム軸受けが、ハイドロリックに緩衝するゴム軸受けとして形成されており、軸方向で延在する仕切壁（１２，１２′）により互いに分離された２つの切欠きの形で、エラストマから成る軸受けボディ（２）の外周に沿って軸受けボディ（２）と外側スリーブ（３）との間に、ハイドロリックな緩衝媒体を収容する作動室（８，８′）が形成されており、緩衝媒体が作動室（８，８′）の間で通路（７）を介して循環するようになっており、仕切壁（１２，１２′）が軸受けボディ（２）を外側スリーブに対して支持している、請求項１又は２記載の半径方向で緩衝するブシュ形ゴム軸受け。
【請求項４】
仕切壁（１２，１２′）が、軸受けの円周に関して、内側部分（１）の隆起部（４，４′）に対して角度αを成して配置されている、請求項３記載の半径方向で緩衝するブシュ形ゴム軸受け。
【請求項５】
仕切壁（１２，１２′）が、軸受けの円周に関して、内側部分（１）の隆起部（４，４′）に対して４５°の角度αを成して配置されている、請求項４記載の半径方向で緩衝するブシュ形ゴム軸受け。
【請求項６】
隆起部（４，４′）を取り囲んだエラストマが、隆起部（４，４′）により形成された、内側部分（１）を軸受けボディ（２）に結合する結合部の領域において、隣接する腎臓形のエラストマ切欠き（５，５′）の方向に向かって凸状の外輪郭を有しており、その結果、軸受けが垂直に組付けられる場合にはこの箇所に、堆積する汚れのために、エラストマ切欠き（５，５′）に開口した排出溝（１３）が形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の半径方向で緩衝するブシュ形ゴム軸受け。
【請求項７】
エラストマから成る軸受けボディ（２）内に、軸受けの特性的な挙動を調整するための付加的な挿入部分（９，１０，１１）が埋め込まれている、請求項１から６までのいずれか１項記載の半径方向で緩衝するブシュ形ゴム軸受け。
【請求項８】
軸受けの半径方向の緩衝挙動が、エラストマ内に軸受けの一方の軸方向端部の近傍に加工されていて各室（８，８′）への開口を備えて形成された、両室（８，８′）を接続する通路（７）の長さの変更により、製造時に可変に調節可能である、請求項３から７までのいずれか１項記載の半径方向で緩衝するブシュ形ゴム軸受け。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、有利にはハイドロリックに緩衝するゴム軸受けとして形成された、半径方向で緩衝するブシュとして働くゴム軸受けに関する。
【０００２】
ブシュ形ゴム軸受けは車両技術で多面的に使用される。そこではブシュ形ゴム軸受けは例えばシャシ（Ｆａｈｒｇｅｓｔｅｌｌ）の部分の支承のために役立ち、例えばホイールサスペンションのための横置きリンクもしくはサスペンションアームの支承のために役立つ。使用例に応じて、ゴム軸受けにより得られる半径方向の緩衝は度々、ハイドロリックに緩衝する流体によっても補助され、その場合、この目的のために軸受けボディ内に、緩衝媒体を収容するための適当な液圧室が形成されている。
【０００３】
この種のハイドロリックに緩衝するゴム軸受けは、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８０７９４９号明細書に開示されている。一般的な構成によれば、上記明細書に記載された軸受けは、管状の内側部分と、管状の内側部分を取り囲むスリーブと、それら両者の間に配置されていて内側部分に加硫法により結合された、エラストマから成る軸受けボディとにより構成されている。上記明細書に記載された軸受けは特殊な幾何学形状を有している。内側部分の周囲には軸方向の一区分に、半径方向で外向きに延在する２つの隆起部が設けられている。これらの隆起部には軸受けボディが加硫法で結合されており、その際に、軸受けボディは弾性的な中空の円錐台形の形をした壁であって、壁は、内側部分の、軸方向で見た中央部に配置された隆起部に支持されており、内側部分を軸方向及び半径方向に、つまり軸方向で見てほぼ斜め外向きに延びるように外側スリーブに結合している。上記明細書の実施形態によれば、この比較的不経済な幾何学形状により、軸受けの半径方向の緩衝が、弾性的な壁と外側スリーブとの間の室内を循環する緩衝媒体によってのみほぼ確定されるようになっており、要するにエラストマによる緩衝作用は無いものと見なすことができる。幾何学形状が若干不経済であることの他に、公知の解決手段の問題点は、軸受けの半径方向の緩衝の挙動が、発生するカルダン的な力により不利に影響を受けることにある。このことは、カルダン的な力の発生時に、緩衝されるべき半径方向の力の作用がなくても既に、内側部分の回動もしくは傾動と、エラストマから成る壁の変形とにより、一方の室から他方の室内への緩衝媒体がある程度押し退けられてしまうことに起因する。
【０００４】
ハイドロリック式軸受け（Ｈｙｄｒｏｌａｇｅｒ）のための別の例がドイツ連邦共和国特許第１９６１３９１２号明細書に記載されている。この軸受けの場合も内側部分は、少なくとも変化実施形態に従えば、軸方向で見て軸受けの中央の領域に、半径方向で外向きに延在する隆起部を有している。上記明細書に記載された軸受けの場合、エラストマにより取り囲まれていて且つ付加的なエレメントにより囲まれた隆起部が、半径方向に作用する力に関するストッパ体として働く。付加的なエレメントによって囲まれていることにより、ストッパ体の自由な表面が負荷時に減少し、その結果、ストッパ体が堅くなる。カルダン的な負荷への考慮に関連しては、上記明細書ではストッパ体の両側の足領域がエレメントによって囲まれておらず、これによりこの領域内に、ねじり応力又はカルダン的な負荷発生時の変形の可能性が与えられることしか指摘されていない。しかしこれによって、カルダン的な負荷を適当に受け止める、規定されたカルダン軸線が与えられるわけではないので、この軸受けの場合もカルダン的な負荷に際し、室内に保有された緩衝媒体は部分的に押し退けられる。このことにより、半径方向の緩衝作用はカルダン的な力により不都合に影響される。
【０００５】
本発明の課題は、半径方向で緩衝するブシュ形ゴム軸受けを、その半径方向の緩衝作用がカルダン的な力に対してほぼ切り離されるように形成することにある。
【０００６】
本発明により上記課題は、請求項１に記載した特徴を備えたブシュ形ゴム軸受けにより解決される。本発明による軸受けの有利な構成もしくは変化形が請求項２以下に記載されている。
【０００７】
本発明によるゴム軸受けは、それ自体としては公知の形式で、有利には管状の金属製の内側部分と、該内側部分に加硫法により結合された、エラストマから成る軸受けボディと、内側部分及び軸受けボディを収容する外側スリーブとを有している。実質的に円筒形の形状を有することができるが別の形式（例えば方形又は長円形の横断面を備えて）で形成されていてもよい内側部分には、軸方向の一区分に、その周囲に互いに対向して位置していて且つ半径方向外向きに延在していて完全にエラストマ内に埋め込まれた２つの隆起部が形成されている。
【０００８】
さらに本発明により、エラストマから成る軸受けボディ内には内側部分の近傍に、その円周に関連して両隆起部の間で腎臓形に延在していて且つ軸方向に軸受けボディを貫通して延びる２つのエラストマ切欠き（腎臓形の切欠き）が設けられている。このことにより、腎臓形のエラストマ切欠きの領域において外側スリーブに対して自由に位置する内側部分が、実質的に隆起部を介してのみ、半径方向で延びて軸受けボディに結合されている。同時に、軸受けのこの幾何学的な形状により、軸受け軸線に対して横方向に、隆起部の頂部を通って延びる規定されたカルダン軸線が形成される。この規定されたカルダン軸線を形成することにより、カルダン的な負荷に際し、内側部分の運動が予め規定される。さらに、本質的な意味でのゴム軸受けが、内側部分の、ほぼ点で結合しただけの結合部により、発生するカルダン的な偏位に関してゴム軸受けに対して切り離される。結果として、軸受けの半径方向の緩衝の挙動は、カルダン的な力作用により影響を及ぼされることはほとんどない。
【０００９】
それゆえ図示の構成では、カルダン的な負荷に際し、発生して内側部分に作用するモーメントの配分は、比較的大きな外側のモーメントに対して小さな内側のモーメントが軸受けボディとの結合領域において対向するように構成されている。液圧室の領域におけるエラストマ体内のこの抵抗と、内側部分との結合部の領域におけるエラストマ体の、極めて僅かな抵抗とにより、液圧室はカルダン的な負荷に際し、ほとんどその影響を受けない。つまり、これにより液圧室の傾動もしくは屈曲が回避されて、軸受けの機能が維持される。この軸受けのために、例えばピックアップ（Ｐｉｋ−Ｕｐ）又はバン（Ｖａｎ）などのオフロード車両のような、大きな横置きリンク（Ｑｕｅｒｌｅｎｋｅｒ）もしくはサスペンションアームの偏位を伴う車両での快適性向上を考慮して、使用可能性が著しく増大する。
【００１０】
本発明による軸受けの実際の使用に適した構成によれば、隆起部が内側部分に、軸受けの、軸方向で見て中央の領域に形成されているので、生ぜしめられる、軸受け軸線と交差するカルダン軸線も軸方向で見て中央に形成される。しかし、想定される使用目的に応じて、隆起部は軸方向に軸受けの一方の軸方向端部へ向けてずらされていることも可能である。
【００１１】
ハイドロリックに緩衝するゴム軸受けとしての実施形態では、エラストマから成る軸受けボディの外周に設けられた切欠きが、軸方向で延在する２つの仕切壁により互いに分離されて、ハイドロリックな緩衝媒体のための２つの室を形成するようになっており、これらの室は通路を介して、液体を導くように互いに連通している。その場合、軸受けボディを外側スリーブに支持せしめる室仕切壁は、軸受けの円周に関連して内側部分の隆起部に対して角度αを成して配置されている。可能な構成では角度αは４５°であって、これにより、後で詳細に説明するように、有利には半径方向の緩衝能力の観点で軸受けのために特に大きな作動範囲が生ぜしめられる。しかしその一方で、隆起部と室仕切壁との間に形成された角度αに関しても、具体的な設計は、想定される使用例に依存しているので、軸受けの調整次第で別の角度状態も考えられる。
【００１２】
本発明による軸受けの特に有利な変化形では、エラストマにより取り囲まれた隆起部が、該隆起部により形成された、軸受けボディと内側部分との結合部の領域において、軸受けボディの周方向に関してもしくは前記結合部に隣接したエラストマ切欠きの方向に関して凸状の表面を備えて形成されている。このことにより、軸受けを立てて組付けて使用する場合には、一種の「屋根樋効果（Ｄａｃｈｒｉｎｎｅｎｅｆｆｅｋｔ）」が生じ、これにより、この領域内に汚れが堆積するのが回避される。この場合、表面を凸状に形成したことにより、場合により存在する汚れが、エラストマから成る軸受けボディの腎臓形の切欠き内へ流出する。さらに特性的な挙動、つまり半径方向の緩衝の挙動を規定するために、本発明による軸受けでは、有利には金属製の挿入部分が、エラストマから成る軸受けボディ内に埋め込まれることができる。その上、ハイドロリックな緩衝を行うように形成された軸受けでは、半径方向の緩衝性の規定が、両室を互いに接続した緩衝媒体通路の長さを介して行われることができる。
【００１３】
以下に図面を参照しながら本発明の実施例について詳説する。
【００１４】
図１ａ及び図２ｂには、本発明による、ブシュとして働くゴム軸受けが等尺図法で示されており、その際に軸受け内部を見通せることができるように図面中では外側スリーブ及び軸受けボディの一部が断面されている。例示したこの軸受けはハイドロリックに緩衝するゴム軸受けとして構成されている。このゴム軸受けは、それ自体としては公知の形式で金属の管状の内側部分１と、該内側部分１を取り囲んでいて該内側部分１に加硫法により結合された、エラストマから成る軸受けボディ２と、上記両方の部分を収容した外側スリーブ３とから成っている。さらにこの軸受けは図１ｂに内側部分１なしで示されている。図１ａには、さらに詳しくは図２及び図４から分かるように、内側部分１が、その軸方向で見てほぼ中央に、互いに対向して位置していて半径方向外向きに延びる２つの隆起部４，４′を有している。隆起部４，４′は完全にエラストマにより包み込まれているので、内側部分１を取り去ったと仮定すれば図１ｂに示した図が得られる。その他に認識できるのは、内側部分１が、隆起部４，４′における結合部分を除いてその他の部分では自由な状態で軸受けボディ２内に組み入れられている。エラストマから成る軸受けボディ２と外側スリーブ３との間には、軸受けボディ２に設けられた切欠きにより（図１ｂから良く分かるように）、ハイドロリックな緩衝媒体を収容するための室８，８′が形成されている。該室８，８′は、ほぼ軸受けの全周にわたって環状に延在した、液体を導く通路７により互いに連通されているので、緩衝媒体は両方の室８，８′の間で循環することができる。軸受けの半径方向の緩衝作用は、エラストマの緩衝挙動と、室８，８′により収容されるハイドロリックな緩衝媒体の循環とにより生ぜしめられる。半径方向の負荷が生じると、その際に緩衝媒体は、負荷された領域に位置する室８又は８′から通路７を介してその度に他方の室８′もしくは８へ押し退けられる（質量緩衝）。内側部分１に設けられた隆起部４，４′の領域での２点懸架により、図１ａ及び図２に示された、規定されたカルダン軸線６が形成される。カルダン的な負荷、つまり内側部分の軸線と本来の軸受け軸線との間に角度を生ぜしめるような負荷が生じた場合、内側部分１は、カルダン軸線６を中心に旋回運動（カルダン軸線６を中心として傾動）することができ、それによって、半径方向の緩衝挙動が、例えばカルダン的な力に起因する緩衝媒体室８，８′の座屈によりほとんど影響されることがないようになっている。これに対して、ハイドロリックに緩衝する外側の軸受け部分は完全に、発生したカルダン的な負荷から切り離されている。それゆえ、いわゆる「軸受け内への軸受けの配置（Ｌａｇｅｒ−ｉｍ−Ｌａｇｅｒ−Ａｎｏｒｄｎｕｎｇ）」が生じる。この場合、室８，８′により収容された緩衝液体の押し退けは、半径方向に力が作用した場合にのみ行われる。図面から分かるように、ここに例示された軸受けでは、さらに付加的な挿入部分９，１０，１１もエラストマにより閉じ込められており、これらの挿入部分によって半径方向の緩衝の挙動が調整され得る。挿入部分９，１０，１１は種々異なって形成されることができる。つまり、例えば挿入部分９，１０が互いに一体的に結合されていてもいいし、又は挿入部分１０が２つの別個の部分によって形成されていてもよい。
【００１５】
カルダン的な負荷の発生時の挙動を、図２を参照しながら再度詳説する。図２は図１ａに示した軸受けをＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。カルダン的に働く力が作用した場合、この力に起因して内側部分１に作用するモーメントは、図面に示したように分割される。選択された幾何学形状により、外側の大きなモーメントに対して内側の比較的小さなモーメントが対向して位置するようになっている。この図面でも、内側部分１に設けられた隆起部４，４′が認識できる。同じく再度、室８，８′の構成と、これらを接続する通路７の経過とが認識できる。
【００１６】
図３には軸受けが再度別の断面で図示されており、この場合、軸受けはカルダン的な力の作用を受けた状態で図示されている。図３は、図１ａに示した軸受けをＡ−Ａ線に対して９０°の角度で軸方向に断面した図である。明瞭に認識可能であることは、隆起部４，４′と、該隆起部により形成された、軸受けボディ２への内側部分１の結合部とによりカルダン軸線６（図３の図平面に対して垂直に延びていて、それゆえ図示されていない軸線）が形成されており、それにより、該カルダン軸線６を中心として内側部分１がカルダン的な負荷時に運動することができるようになっていることである。その他に認識可能であることは、生ぜしめられた、軸受け軸線に対する内側部分１の傾斜が、軸受けボディ２内の状態と、室８，８′内の状態とに全く影響を及ぼさないので、要するに半径方向の緩衝が完全に不変のままであることである。
【００１７】
図４は、図１ａに示した軸受けを半径方向に断面した図であり、幾何学形状が同様に良好に示されている。カルダン軸線６は、隆起部４，４′により生ぜしめられる一方、他方では同時に、存在するエラストマ切欠き５，５′により生ぜしめられる。エラストマ切欠き５，５′は、軸受けの円周に関連して、つまり周方向で見て、内側部分１の近傍で腎臓形を成して隆起部４と隆起部４′との間で延在している。図３から分かるように、軸方向で、腎臓形のエラストマ切欠き５，５′は貫通して延びている。このことにより、隆起部４，４′の頂部と軸受け軸線とを通って延びるカルダン軸線６を形成した前述の２点結合が生ぜしめられる。図示の実施例では、軸受けの理想作動線１４は、外側スリーブ３に結合されていると同時に室８，８′を互いに分離した結合部１２，１２′の選択的な配置に基づいて、カルダン軸線６に対して４５°の角度で延びている。このことにより、有利な形式で軸受けのために９０°の作動範囲が生じる。しかし、想定される使用目的と、これに由来する特有の負荷とに応じて、幾何学形状が、隆起部４，４′と理想作動線１４との間に別の角度を成すように設計されていてもよい。
【００１８】
図１ｂから分かるように、エラストマにより取り囲まれた隆起部４，４′の外面は周方向で凸状に成形されている。このことにより生じる利点は、軸受けを垂直に組付けた場合に、この領域に場合によっては堆積してしまうかもしれない汚れが、腎臓形のエラストマ切欠き５，５′を介して排出され得ることである。図示の図面では、本発明による軸受けが、ハイドロリックに緩衝する軸受けとしての構成で説明されている。しかし、主請求項で使用された「有利にはハイドロリックに緩衝するゴム軸受け」という表現が限定を意味していないという点では、ここでは単にハイドロリックに緩衝する軸受けの例で示されたにすぎない本発明による解決手段は、同じく従来慣用のゴム軸受けにおいても使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】
ブシュ形ゴム軸受けの等尺図を部分的に断面して示す図である。
【図１ｂ】
内側部分を備えていないブシュ形ゴム軸受けの等尺図を部分的に断面して示す図である。
【図２】
図１に示した本発明による軸受けをＡ−Ａ線に沿って軸方向に断面して示す図であり、カルダン的な負荷に際して生じるモーメントを記入した図である。
【図３】
図１に示したゴム軸受けをカルダン的な力の作用時に図１ａのＡ−Ａ線に対して９０°の角度で軸方向に断面した図である。
【図４】
図１に示した軸受けを半径方向に断面した図である。
【符号の説明】
１  内側部分
２  （エラストマから成る）軸受けボディ
３  外側スリーブ
４，４′  隆起部
５，５′  腎臓形の切欠き
６  カルダン軸線
７  通路
８，８′  作動媒体もしくは緩衝媒体のための室
９  挿入部分
１０  挿入部分
１１  挿入部分
１２，１２′  室の仕切壁（結合部）
１３  排出もしくは流出溝
【国際公開パンフレット】
2004521297.tif 000003
2004521297.tif 000004
2004521297.tif 000005
2004521297.tif 000006
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2004521297.tif 000008
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【国際調査報告】
2004521297.tif 000022
2004521297.tif 000023
2004521297.tif 000024
2004521297.tif 000025
2004521297.tif 000026
2004521297.tif 000027