CN103306794A - 用于机动车辆中的排气系统的振动支架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于机动车辆中的排气系统的振动支架(10)，具有径向延伸的弹性阻尼元件(12)和压缩弹性阻尼元件(12)的预张紧装置(14)，其中，第一固定区域(16)被分配给弹性阻尼元件(12)，并且第二固定区域(18)被分配给预张紧装置(14)。根据本发明，预张紧装置(14)形成为使得预张紧装置在径向和轴向偏转方向上压缩弹性阻尼元件(12)。

Description

用于机动车辆中的排气系统的振动支架
技术领域
本发明涉及用于机动车辆中的排气系统的振动支架，该振动支架具有径向延伸的弹性阻尼元件，并且具有压缩弹性阻尼元件的预张紧装置，其中，第一固定区域被分配给弹性阻尼元件并且第二固定区域被分配给预张紧装置。
背景技术
这种振动支架用于例如由John Deere提供的6030系列农用拖拉机，用于阻尼发生在排气系统中的振动。振动支架包括椭圆形橡胶体，通过椭圆形橡胶体轴向地引导螺纹杆。螺纹杆的两个端部上被拧紧有两个平坦的锁紧垫圈，使得橡胶体被夹紧在锁紧垫圈之间并且因而被固定。在安装状态中，通过安装在橡胶体上的第一固定支架和拧到螺纹杆上的第二固定支架，振动支架被连接在农用拖拉机的舱室结构和排气系统的垂直铺设的排气管之间。为了抑制振动从排气管到舱室结构的不希望的渗透，该橡胶体必须是足够软的或柔性的。这个属性导致如下情况：即使沿径向偏转方向定向的振动或共振也可能引起过度振幅。
发明内容
因此，本发明的目的是详述具有改进的阻尼性能的振动支架。
通过具有权利要求1的特征的振动支架实现这个目的。
根据本发明的用于在机动车辆中的排气系统的振动支架包括径向延伸的弹性阻尼元件和压缩弹性阻尼元件的预张紧装置，其中，第一固定区域被分配给弹性阻尼元件，并且第二固定区域被分配给预张紧装置。根据本发明，预张紧装置形成为使得预张紧装置在径向和轴向偏转方向上压缩弹性阻尼元件。
本发明利用通过有针对性的压缩可以将渐进的阻尼力曲线印在弹性阻尼元件上的事实。为此，在发生相对低振幅的振动时，弹性阻尼元件灵活地动作，并且随着振幅增加而逐渐变硬。由于压缩发生在径向偏转方向和轴向偏转方向上时，因此任何方向的过度振幅都可以被阻尼或被有效地抑制。
由从属权利要求提出根据本发明的振动支架的进一步有利的实施例。
优选地，所述弹性阻尼元件由具有在从20肖氏A到50肖氏A范围内的硬度的弹性体材料构成。关于农用拖拉机的排气系统通常发生的振动范围，已经证明25肖氏A值是理想的。弹性体材料例如是耐热性橡胶或硅-橡胶混合物。弹性阻尼元件可以形成为径向对称的，特别是椭圆形或圆柱状的橡胶体。
为了提供方向依赖性阻尼力曲线，所述弹性阻尼元件在其材料特性方面可以是各向异性地形成的。因此，例如在安装空间受限制和必须观察到间距的情况中，在某些方向上的更大的阻尼力可能是可取的，以避免不期望的振动引起的部件碰撞。通过有针对性地加入合适的例如碳黑或类似物形式的添加剂实现材料特性的各向异性。
还存在如下可能性：弹性阻尼元件能够被预张紧装置在轴向偏转方向和径向偏转方向上相互独立地压缩，使得可以针对两个偏转方向中的每一个限定具有不同级数的阻尼力曲线。
预张紧装置特别地可以包括两个夹紧盖，这两个夹紧盖位于弹性阻尼元件上，并且可以被在轴向偏转方向上延伸的夹紧元件张紧以压缩弹性阻尼元件。在最简单的情况下，夹紧元件是轴向地通过弹性阻尼元件的夹紧螺钉，并且形成为金属模制件的两个夹紧盖借助相关的锁紧螺母被拧紧在夹紧元件的两个端部处，以便沿径向偏转方向和轴向偏转方向两者都可以连续地压缩位于两个夹紧盖之间的弹性阻尼元件。
夹紧盖例如具有钟形或圆筒形内轮廓。在后者的情况下，可以设置沿着圆筒形内轮廓周向地形成的突起部，并且在应用夹紧盖时，突起部以珠状方式压入弹性阻尼元件的侧壁。换句话说，即使在应用夹紧盖时，也发生弹性阻尼元件在径向偏转方向上的压缩，与夹紧盖的随后的张紧无关。
考虑到最佳形状配合或压配合，弹性阻尼元件可以具有对应于夹紧盖的内轮廓的外轮廓。例如，在钟形内轮廓的情况下，可以选择椭圆形外轮廓，并且在圆筒形内轮廓的情况下，可以选择圆柱形外轮廓。
为了在大规模生产条件下简化振动支架的装配，夹紧盖可以通过固定连接装置受束缚地预先安装到弹性阻尼元件上。夹紧盖为此可以被硫化或粘结到弹性阻尼元件上。
此外，振动支架的装配和随后的调整可以被简化，因为穿过弹性阻尼元件的夹紧套筒用作用于两个夹紧盖的压缩停止件，其中，在夹紧套筒内引导夹紧元件。这允许限定夹紧盖的预张紧，而无需昂贵的调整装置。
特别地，如果夹紧盖具有沿着突出于弹性阻尼元件之上的圆周边缘区域的外边缘，则可以避免由夹紧盖对在振动载荷下变形的弹性阻尼元件可能造成的损坏。
为了连接振动支架，第一固定区域形成为弹性阻尼元件上的用于接收第一安装元件的径向圆周凹部。更精确地，第一安装元件形成为固定支架，其中，固定支架具有开口，弹性阻尼元件突出穿过该开口，使得弹性阻尼元件通过凹部区域中的形状配合由固定支架保持或围绕。为了更容易安装，弹性阻尼元件可以包括相对于插入或安装方向减小的直径。
相应地，第二固定区域被形成为螺纹颈部，螺纹颈部形成在预张紧装置上，用于连接第二安装元件。第二安装元件也可以是固定支架，其中，螺钉颈部可以是被预张紧装置围绕的夹紧元件的一体部分，例如地，是由夹紧螺钉形成的延伸部。
在安装状态下，通常通过这两个安装元件将振动支架连接在农业拖拉机的舱室结构和排气系统的垂直铺设的排气管之间。振动支架可以布置在舱室结构和排气系统的排气管之间，使得排气管的横向运动对应于弹性阻尼元件的径向偏转方向。然而，应当指出，根据本发明的振动支架的使用不局限于特定的应用，并且没有关于安装位置的特别要求。
附图说明
现在参照随附的附图在下面更详细说明根据本发明的振动支架。这些附图显示：
图1是根据本发明的振动支架的第一实施例的剖视图；和
图2是根据本发明的振动支架的第二实施例的剖视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于机动车辆中的排气系统的振动支架的第一实施例的剖视图，其中，机动车辆是农用拖拉机，图中未显示。
振动支架10包括径向延伸的弹性阻尼元件12和压缩弹性阻尼元件12的预张紧装置14，其中，第一固定区域16被分配给弹性阻尼元件12，并且第二固定区域18被分配给预张紧装置14。
在这个情况下被形成为径向对称的、椭圆形橡胶体20的弹性阻尼元件12由具有在从20肖氏A到50肖氏A的范围内的硬度的弹性体材料构成。关于农用拖拉机的排气系统中通常发生的振动范围，已经证明25肖氏A值是理想的。弹性体材料是耐热性橡胶或硅-橡胶混合物。
此外，预张紧装置14包括两个夹紧盖22、24，两个夹紧盖22、24位于弹性阻尼元件12上，并且可以由在轴向偏转方向上延伸的夹紧元件26张紧以压缩弹性阻尼元件12。如从图1明显看出，夹紧盖22、24具有对应于弹性阻尼元件12的椭圆形外轮廓的钟形内轮廓。
为了避免由夹紧盖22、24对于在振动载荷下变形的弹性阻尼元件12可能造成的损坏，建议夹紧盖22、24具有沿着突出于弹性阻尼元件12之上的圆周边缘区域28、30的外边缘。
夹紧元件26是轴向地通过弹性阻尼元件12的夹紧螺钉，并且被形成为金属模制件的两个夹紧盖22、24借助相关的锁紧螺母32、34被拧紧在夹紧元件26的两个端部上，使得可以沿径向偏转方向和轴向偏转方向两者都可以连续地压缩位于两个夹紧盖22、24之间的弹性阻尼元件12。
为了在大规模生产条件下简化振动支架10的安装，夹紧盖22、24通过固定连接装置受束缚地预先安装到弹性阻尼元件12上。夹紧盖22、24为此被硫化或粘结到弹性阻尼元件12上。
此外，穿过弹性阻尼元件12的夹紧套筒36用作用于两个夹紧盖22、24的压缩停止件，其中，在夹紧套筒36内引导夹紧元件26。这允许限定夹紧盖22、24的预张紧，而无需昂贵的调整装置。
为了连接振动支架10，第一固定区域16形成为弹性阻尼元件上的用于接收第一安装元件40的径向圆周凹部38。更精确地，第一安装元件40形成为固定支架42，其中，固定支架42具有开口44，弹性阻尼元件12突出穿过该开口44，使得弹性阻尼元件12通过凹部38区域中的形状配合由固定支架42保持或围绕。为了更容易安装，弹性阻尼元件12可以包括相对于插入或安装方向减小的直径。
相应地，第二固定区域18被形成为螺纹颈部46，螺纹颈部46形成在预张紧装置14上用于连接第二安装元件48。第二安装元件48也是固定支架50，其中，螺钉颈部46是被预张紧装置14围绕的夹紧元件26的一体部分，例如地，是由夹紧螺钉形成的延伸部。
在安装状态下，振动支架10通过这两个安装元件40、48连接在农业拖拉机的舱室结构和排气系统的垂直地铺设的排气管之间。在这里，振动支架10布置在舱室结构和排气系统的排气管之间，使得排气管的横向运动对应于弹性阻尼元件12的径向偏转方向。
振动支架10的可选的细化是，弹性阻尼元件12在其材料特性方面是各向异性地形成的，以提供方向依赖性阻尼力曲线。因此，例如在安装空间受限制和必须观察到间距的情况中，在某些方向上的更大的阻尼力可能是可取的，以避免不期望的振动引起的部件碰撞。通过有针对性地加入合适的例如碳黑或类似物形式的添加剂实现材料特性的各向异性。
图2示出了根据本发明的用于机动车辆中的排气系统的振动支架的第二实施例的剖视视图。
这不同于图1中显示的第一实施例的地方仅仅在于弹性阻尼元件12的形状，其中在这个情况下，弹性阻尼元件12是径向对称的、圆柱状橡胶体20。因此，夹紧盖22、24具有对应于圆柱状外轮廓的圆筒形内轮廓。
在应用夹紧盖22、24时，沿圆筒形内轮廓周向地形成的突起部52、54以珠状方式压入弹性阻尼元件12的侧壁。换句话说，即使在应用夹紧盖22、24时，弹性阻尼元件12也在径向偏转方向上被压缩，与夹紧盖22、24的随后的张紧无关。
因此，存在下述可能性：弹性阻尼元件12能够被预张紧装置14在径向偏转方向和轴向偏转方向上相互独立地压缩，使得可以针对两个偏转方向中的每一个限定具有不同级数的阻尼力曲线。

Claims (13)

1.一种用于机动车辆中的排气系统的振动支架，该振动支架具有径向延伸的弹性阻尼元件(12)和压缩该弹性阻尼元件(12)的预张紧装置(14)，其中，第一固定区域(16)被分配给所述弹性阻尼元件(12)并且第二固定区域(18)被分配给所述预张紧装置(14)，其特征在于，所述预张紧装置(14)被形成为使得所述预张紧装置(14)在径向偏转方向上和在轴向偏转方向上压缩所述弹性阻尼元件(12)。
2.根据权利要求1所述的振动支架，其特征在于，所述弹性阻尼元件(12)由具有在从20肖氏A到50肖氏A范围内的硬度的弹性体材料构成。
3.根据权利要求1或2所述的振动支架，其特征在于，所述弹性阻尼元件(12)在其材料特性方面是各向异性地形成的。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的振动支架，其特征在于，所述弹性阻尼元件(12)能够被所述预张紧装置(14)在轴向偏转方向和径向偏转方向上相互独立地压缩。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的振动支架，其特征在于，所述预张紧装置(14)包括两个夹紧盖(22，24)，这两个夹紧盖(22，24)位于所述弹性阻尼元件(12)上，并且能够被在轴向偏转方向上延伸的夹紧元件(26)张紧以压缩所述弹性阻尼元件(12)。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述的振动支架，其特征在于，所述夹紧盖(22，24)具有钟形或圆筒形内轮廓。
7.根据权利要求1至6中任何一项所述的振动支架，其特征在于，所述弹性阻尼元件(12)具有对应于所述夹紧盖(22，24)的内轮廓的外轮廓。
8.根据权利要求1至7中任何一项所述的振动支架，其特征在于，所述夹紧盖(22，24)由固定连接装置预先安装在所述弹性阻尼元件(12)上。
9.根据权利要求1至8中任何一项所述的振动支架，其特征在于，通过所述弹性阻尼元件(12)的夹紧套筒(36)用作用于所述两个夹紧盖(22，24)的压缩停止件。
10.根据权利要求1至9中任何一项所述的振动支架，其特征在于，所述夹紧盖(22，24)具有沿着突出到所述弹性阻尼元件(12)之上的圆周边缘区域(28，30)的外轮缘。
11.根据权利要求1至10中任何一项所述的振动支架，其特征在于，所述第一固定区域(16)形成为所述弹性阻尼元件(12)上的用于接收第一安装元件(40)的径向圆周凹部(38)。
12.根据权利要求1至11中任何一项所述的振动支架，其特征在于，所述第二固定区域(18)形成为螺钉颈部(46)，该螺钉颈部(46)形成在所述预张紧装置(14)上用于连接第二安装元件(48)。
13.一种机动车辆，特别是农用拖拉机，具有根据权利要求1至12中任何一项所述的振动支架(10)，其中，所述振动支架(10)布置在舱室结构和排气系统的垂直铺设的排气管之间，使得所述排气管的横向运动对应于所述弹性阻尼元件(12)的径向偏转方向。
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