DE10036740A1 - Schwingungsdämpfungseinrichtung, deren elastischer Körper eine gute Haltbarkeit aufweist - Google Patents
Schwingungsdämpfungseinrichtung, deren elastischer Körper eine gute Haltbarkeit aufweistInfo
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Abstract
Es ist eine Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) offenbart, die ein erstes Montagelement (12), ein zweites Montageelement (14), das einen zylindrischen Abschnitt (28) aufweist, und einen elastischen Körper aufweist, der das erste und das zweite Montageelement elastisch verbindet, so dass der elastische Körper an seinem mittleren Abschnitt (17) mit dem ersten Montageelement und an seinem Randabschnitt (48) mit einer inneren Umfangsfläche des zweiten Montageelementes verbunden ist. Das zweite Montageelement weist einen verengten Abschnitt (30) auf, der einstückig an dem offenen Endabschnitt seines zylindrischen Abschnittes so ausgebildet ist, dass er von dem zylindrischen Abschnitt radial nach innen vorsteht und sich über einen ganzen Umfang des zylindrischen Abschnittes umfänglich erstreckt, und der einen maximalen Außendurchmesser hat, der nicht größer als derjenige des zylindrischen Abschnittes ist. Der Randabschnitt (48) des elastischen Körpers ist mit verschiedenen inneren Umfangsflächen des verengten Abschnittes bzw. des zylindrischen Abschnittes des zweiten Montageelementes verbunden, so dass der verengte Abschnitt und der zylindrische Abschnitt über den elastischen Körper mit dem ersten Montageelement elastisch verbunden sind.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf
eine Schwingungsdämpfungseinrichtung mit einem elastischen
Körper, der zwei räumlich voneinander beabstandete
Montageelemente elastisch verbindet, die zwischen zwei Elementen
eines Schwingungssystems angeordnet sind und die an die zwei
Elemente des Schwingungssystems angebracht sind, um so diese
zwei Elemente flexibel zu verbinden oder um eines dieser
Elemente an das andere Element in einer schwingungsdämpfenden
Art und Weise anzubringen. Insbesondere bezieht sich die
vorliegende Erfindung auf eine Schwingungsdämpfungseinrichtung,
die eine verbesserte Haltbarkeit des elastischen Körpers zeigt,
ohne eine effektive freie Länge des elastischen Körpers
einzuschränken.
Als eine Bauart einer Schwingungsdämpfungseinrichtung, die
zwischen zwei Elementen eines Schwingungssystems angeordnet ist,
um diese zwei Elemente flexibel zu verbinden oder um eines
dieser Elemente an das andere Element in einer
schwingungsdämpfenden Art und Weise anzubringen, ist eine
Schwingungsdämpfungseinrichtung bekannt, wie sie in der
Druckschrift US-A-6 017 024 offenbart ist, bei der ein erstes
metallisches Montageelement und ein zweites zylindrisches
metallisches Montageelement mit einem zylindrischen Abschnitt,
die an die zwei verschiedenen Elemente des Schwingungssystems
anbringbar sind, räumlich voneinander so beabstandet sind, dass
ein offener Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts des
zweiten Montageelements dem ersten Montageelement
gegenüberliegt, und die durch einen dazwischen angeordneten
elastischen Körper elastisch miteinander verbunden sind. Genauer
gesagt ist der elastische Körper an seinem mittleren Abschnitt
mit dem ersten Montageelement und an seiner Umfangsfläche mit
der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts des
zweiten Montageelements verbunden. Die
Schwingungsdämpfungseinrichtung wird vorzugsweise zum Beispiel
als ein Motorträger eines Kraftfahrzeugs verwendet.
Bei dieser Bauart der Schwingungsdämpfungseinrichtung tritt
in der Regel ein Problem eines Bildens von Rissen oder anderer
Beschädigungen an dem Umfangsabschnitt des elastischen Körpers
auf, der mit der inneren Umfangsfläche des offenen Endabschnitts
des zweiten Montageelements verbunden ist, was zu einer
Verschlechterung einer Haltbarkeit des elastischen Körpers
führt. Zum Bewältigen dieses Problems wurde ein Verfahren
vorgeschlagen, das die Schwingungsdämpfungseinrichtung so
verändert, dass das zweite Montageelement an dem offenen
Endabschnitt seines zylindrischen Abschnitts mit einem nach
außen gerichteten Flansch ausgebildet ist, um so eine
Verbindungsfläche des elastischen Körpers zu vergrößern, die mit
dem zweiten Montageelement in Kontakt ist, oder dass das zweite
Montageelement alternativ einen konischen Abschnitt aufweist,
der einen Durchmesser hat, der sich allmählich zu dem offenen
Endabschnitt des zweiten Montageelements vergrößert, um so eine
Spannungskonzentration (eine Kerbwirkung) an einem örtlichen
Abschnitt des elastischen Körpers zu vermindern. Jedoch führt
die Verwendung solch eines nach außen gerichteten Flansches oder
eines konischen Abschnitts, die an dem offenen Endabschnitt des
zweiten zylindrischen Montageelements ausgebildet sind,
zwangsläufig lediglich zu einem Anstieg des Durchmessers des
einen offenen Endabschnitts des zweiten zylindrischen
Montageelements. Da ein Raum zum Unterbringen der
Schwingungsdämpfungseinrichtung begrenzt ist, ist der
Durchmesser des zylindrischen Abschnitts des zweiten
Montageelements außer demjenigen des nach außen gerichteten
Flansches oder des konischen Abschnitts des zweiten
Montageelementes demgemäß begrenzt, was in unerwünschter Weise
zu einer Verringerung eines Gesamtvolumens des elastischen
Körpers und zu einer Verringerung einer wichtigen effektiven
freien Länge des elastischen Körpers bzw. der Länge des
elastischen Körpers führt, der das erste und das zweite
Montageelement verbindet. Somit kann sich die Verwendung des
nach außen gerichteten Flansches oder des konischen Abschnitts
möglicherweise ungünstig auf ein Federverhalten des elastischen
Körpers auswirken. Insbesondere sind der vorstehend erwähnte
nach außen gerichtete Flansch und der konische Abschnitt des
zweiten Montageelements in dem Fall nicht anwendbar, bei dem das
zweite Montageelement so in einer Halterung zu befestigen ist,
dass der offene Endabschnitt des zweiten Montageelements mittels
einer Presspassung in der Befestigungsbohrung der Halterung
einzupassen ist.
In Anbetracht der vorstehend erwähnten Problematik ist es
wünschenswert, eine Schwingungsdämpfungseinrichtung vorzusehen,
die eine verbesserte Haltbarkeit des Umfangsabschnitts des
elastischen Körpers sicherstellt, der mit der inneren
Umfangsfläche des offenen Endes des zweiten Montageelements
verbunden ist, ohne dass der Durchmesser des offenen Endes des
zweiten Montageelements vergrößert wird. Um diese Forderung zu
erfüllen, soll die Schwingungsdämpfungseinrichtung so verändert
werden, dass sich der offene Endabschnitt des zweiten
Montageelements in einer axial nach außen gerichteten Richtung
so erstreckt, dass an einer Kante des Umfangsabschnitts des
elastischen Körpers eine umfängliche Ausrundung dergestalt
vorgesehen wird, dass sich die Ausrundung von der Kante axial
nach außen entlang der inneren Umfangsfläche des sich axial nach
außen erstreckenden Abschnitts des zweiten zylindrischen
Montageelements erstreckt und mit dieser inneren Umfangsfläche
verbunden ist. In diesem Fall steht jedoch das zweite
Montageelement, das radial außerhalb des elastischen Körpers
angeordnet ist, von einem Umfangsabschnitt eines Abschnitts mit
großem Durchmesser des elastischen Körpers axial nach außen vor.
Dieses führt zu einer Schwierigkeit beim Öffnen der Gussform zum
Formen des elastischen Körpers in einer Richtung, die senkrecht
zu seiner axialen Richtung ist. Daher ist ein Freiheitsgrad beim
Anordnen der Konfiguration, des Aufbaus oder dergleichen des
elastischen Körpers infolge der vorstehend erwähnten
Einschränkung beim Gestalten der Gussform zum Formen des
elastischen Körpers beträchtlich verringert.
Wenn zum Beispiel die Gussform zum Formen des elastischen
Körpers aus einem Paar Gussformhälften besteht, die in seiner
axialen Richtung aneinander gefügt werden, um dazwischen einen
Gussformhohlraum zum Ausbilden des elastischen Körpers zu
definieren, wird der Aufbau des elastischen Körpers zwangsläufig
derart beschränkt, dass der Durchmesser des elastischen Körpers
nicht kleiner als derjenige des ersten Montageelements ist. Der
Randabschnitt des ersten Montageelements kann daher nicht von
einem Umfangsabschnitt des mit dem ersten Montageelement
verbundenen mittleren Abschnitts des elastischen Körpers in der
Richtung vorstehen, die senkrecht zu der axialen Richtung ist.
Daher kann eine umfängliche Ausrundung an einer Kante des
Umfangsabschnitts des mittleren Abschnitts des elastischen
Körpers nicht vorgesehen werden, deren Kante mit dem
Randabschnitt des ersten Montageelements verbunden ist, was es
schwierig macht, einen ähnlichen Aufbau wie die umfängliche
Ausrundung vorzusehen, um eine Spannungskonzentration an dem
Abschnitt des elastischen Körpers zu vermindern, der mit dem
Randabschnitt des ersten Montageelements verbunden ist. Dieser
Nachteil führt möglicherweise zu einer Verschlechterung der
Haltbarkeit des elastischen Körpers.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorstehend
erwähnten Situation ausgestaltet. Es ist daher die Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine Schwingungsdämpfungseinrichtung mit
einem neuartigen Aufbau vorzusehen, der eine kompakte Größe hat,
ohne einen Durchmesser des zweiten Montageelements zu erhöhen,
und die eine hinreichend große freie Länge des elastischen
Körpers vorsehen kann. Die Schwingungsdämpfungseinrichtung
stellt außerdem eine ausgezeichnete Haltbarkeit des elastischen
Körpers sicher, wobei eine Spannungskonzentration an örtlichen
Abschnitten des elastischen Körpers vermieden wird, an denen der
elastische Körper mit dem ersten und dem zweiten Montageelement
verbunden ist.
Die vorstehend erwähnte Aufgabe der Erfindung kann gemäß dem
Prinzip der vorliegenden Erfindung gelöst werden, das eine
Schwingungsdämpfungseinrichtung vorsieht, die zwischen zwei
Elementen eines Schwingungssystems zum elastischen Verbinden
dieser zwei Elemente in einer schwingungsdämpfenden Art und
Weise angeordnet ist, wobei die Schwingungsdämpfungseinrichtung
folgendes aufweist:
- a) ein erstes Montageelement und ein zweites Montageelement, das einen zylindrischen Abschnitt hat, die räumlich voneinander so beabstandet sind, dass ein offener Endabschnitt eines von axial entgegengesetzten Enden des zylindrischen Abschnitts des zweiten Montageelements dem ersten Montageelement gegenüberliegt, und die an die zwei Elemente des Schwingungssystems anbringbar sind;
- b) einen elastischen Körper, der das erste und das zweite Montageelement elastisch verbindet, so dass der elastische Körper an seinem mittleren Abschnitt mit dem ersten Montageelement und an seinem Randabschnitt mit einer inneren Umfangsfläche des zweiten Montageelements verbunden ist; und
- c) einen verengten Abschnitt, der einstückig an dem offenen Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts des zweiten Montageelements so ausgebildet ist, dass der verengte Abschnitt von dem zylindrischen Abschnitt radial nach innen vorsteht und sich umfänglich über einen gesamten Umfang des zylindrischen Abschnitts erstreckt, und dass der maximale Außendurchmesser des verengten Abschnitts nicht größer als derjenige des zylindrischen Abschnitts ist, wobei der Randabschnitt des elastischen Körpers mit verschiedenen inneren Umfangsflächen des verengten Abschnitts bzw. des zylindrischen Abschnitts des zweiten Montageelements verbunden ist, so dass der verengte Abschnitt und der zylindrische Abschnitt über den elastischen Körper elastisch mit dem ersten Montageelement verbunden sind.
Bei der Schwingungsdämpfungseinrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung ermöglicht das Vorsehen des verengten
Abschnitts, der an dem oberen offenen Endabschnitt des zweiten
Montageelements ausgebildet ist, eine Vergrößerung einer mit dem
obere offenen Endabschnitt des zweiten Montageelements
verbundenen Fläche des elastischen Körpers und eine Verringerung
eines Spannungskonzentrationsgrades der Verbindungsfläche des
elastischen Körpers an dem oberen Endabschnitt des zweiten
Montageelements bei einer Verformung des elastischen Körpers.
Dieser Aufbau führt zu einer verbesserten Haltbarkeit des
elastischen Körpers und zu der resultierenden Erhöhung der
Haltbarkeit der Schwingungsdämpfungseinrichtung.
Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist der
verengte Abschnitt nicht nur an dem oberen offenen Endabschnitt
des zweiten Montageelements ausgebildet, an dem der elastische
Körper in der Regel Probleme der Spannungskonzentration und
eines Bildens von Rissen oder anderer Beschädigungen erleidet,
sondern es ist auch der maximale Außendurchmesser des verengten
Abschnitts nicht größer als der Außendurchmesser des
zylindrischen Abschnitts des zweiten Montageelements, so dass
die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaute
Schwingungsdämpfungseinrichtung eine kompakte Größe hat. Des
Weiteren ist der elastische Körper nicht nur mit dem verengten
Abschnitt verbunden, sondern auch mit dem zylindrischen
Abschnitt, der einen größeren Außendurchmesser hat als der
verengte Abschnitt. Dieser Aufbau ermöglicht ein ausreichendes
Volumen des gesamten elastischen Körpers und eine effektive
freie Länge des elastischen Körpers, wodurch eine weiter
verbesserte Haltbarkeit des elastischen Körpers und ein hoher
Freiheitsgrad beim Auswählen von Werkstoffen des elastischen
Körpers und beim Einrichten einer Federeigenschaft des
elastischen Körpers sichergestellt sind. Der zylindrische
Abschnitt des zweiten Montageelements kann an einem seiner axial
entgegengesetzten Enden offen sein oder er kann alternativ an
seinen beiden axial entgegengesetzten Enden offen sein.
Für eine verbesserte Produktivität und reduzierte
Herstellungskosten des zweiten Montageelements ist es
vorzuziehen, dass das zweite Montageelement aus metallischen
Werkstoffen wie zum Beispiel Stahl durch einen Pressvorgang
hergestellt wird. Zum Sicherstellen der vorstehend erwähnten
technischen Vorteile der vorliegenden Erfindung müssen sowohl
der zylindrische Abschnitt als auch der verengte Abschnitt des
zweiten Montageelements im wesentlichen elastisch mit dem ersten
Montageelement über den dazwischen angeordneten elastischen
Körper elastisch verbunden werden. Das bedeutet, dass sich
verschiedene Abschnitte des elastischen Körpers, die mit den
Innenflächen des verengten Abschnitts bzw. des zylindrischen
Abschnitts des zweiten Montageelements verbunden sind, direkt
von den verschiedenen Innenflächen zu dem ersten Montageelement
in einer im allgemeinen diametralen Richtung so erstrecken
müssen, dass beide Abschnitte des elastischen Körpers bei einer
Aufbringung der Schwingungsbelastung auf die
Schwingungsdämpfungseinrichtung effektiv elastisch verformt
werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist
der elastische Körper einen Verbindungsabschnitt auf, der daran
angepaßt ist, das erste und das zweite Montageelement zu
verbinden, und der eine Umfangsfläche hat, die als eine freie
Fläche dient. Die freie Fläche hat eine konische runde Gestalt,
die sich von dem offenen Endabschnitt des verengten Abschnitts
des zweiten Montageelements axial nach außen und radial nach
innen erstreckt. Die gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung verengte Schwingungsdämpfungseinrichtung kann die
effektive freie Länge des elastischen Körpers an dem
Verbindungsabschnitt des elastischen Körpers erzielen, während
sie eine Durchmesservergrößerung des zweiten Montageelements
vermeidet. Des Weiteren kann die gegenwärtige
Schwingungsdämpfungseinrichtung eine Zugspannung reduzieren, die
in dem elastischen Körper erzeugt wird, wenn das erste und das
zweite Montageelement infolge einer Aufbringung der
Schwingungsbelastung in der axialen Richtung auf die
Schwingungsdämpfungseinrichtung in der axialen Richtung
zueinander bewegt werden, was zu einer weiter verbesserten
Haltbarkeit des elastischen Körpers und der
Schwingungsdämpfungseinrichtung führt. Vorzugsweise kann der
elastische Körper mit einem Hohlraum versehen sein, der an
seiner Endseite mit großem Durchmesser offen ist. Bei diesem
Aufbau wird ein Auftreten der Zugspannung in dem elastischen
Körper infolge der axialen Versetzung des ersten und des zweiten
Montageelements nahe aneinander in vorteilhafter Weise
eliminiert oder reduziert, was zu einer weiter verbesserten
Haltbarkeit des elastischen Körpers oder der
Schwingungsdämpfungseinrichtung führt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der vorstehend
erwähnten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der
elastische Körper einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser und
ist an einer Endseite seines Abschnitts mit kleinem Durchmesser
mit dem ersten Montageelement verbunden, während das erste
Montageelement einen vorstehenden Abschnitt hat, der in seiner
radial nach außen gerichteten Richtung von einem Randabschnitt
der Endseite des Abschnitts mit kleinem Durchmesser des
elastischen Körpers vorsteht. Der elastische Körper weist des
weiteren eine umfängliche Ausrundung auf, die an dem
Randabschnitt der Endseite seines Abschnitts mit kleinem
Durchmesser so ausgebildet ist, dass sie sich von dem
Randabschnitt radial nach außen mit einer gekrümmten Fläche
erstreckt, und dass sie mit dem vorstehenden Abschnitt des
ersten Montageelements verbunden ist. Bei diesem Aufbau wird die
Spannungskonzentration an dem Randabschnitt der Endseite des
Abschnitts mit kleinem Durchmesser aufgrund des Vorsehens der
Ausrundung in vorteilhafter Weise reduziert, was zu einer weiter
verbesserten Haltbarkeit des elastischen Körpers führt. Bei
dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der
elastische Körper eine konische Umfangsfläche, die sich von der
oberen offenen Endseite des zweiten Montageelements axial nach
außen und radial nach innen zu dem ersten Montageelement
erstreckt, was die Verwendung einer Gußform ermöglicht, die sich
in seiner diametralen Richtung öffnet, beziehungsweise die aus
einer Vielzahl von Gussformteilen besteht, die an einer
Trennebene aneinandergefügt werden, die sich in einer axialen
Richtung der Gussform erstreckt, um ein einstückiges
vulkanisiertes Produkt auszubilden, wobei der elastische Körper
mit dem ersten und dem zweiten Montageelement bei dem
Vulkanisationsprozess eines Gummiwerkstoffs zum Ausbilden des
elastischen Körpers in der Gussform verbunden wird. Es ist zu
beachten, dass die Verwendung der Gussform, die sich in der
diametralen Richtung öffnet und die einen einfachen Aufbau hat,
eine Ausbildung der umfänglichen Ausrundung erleichtern kann,
die an dem Abschnitt des mit dem ersten Montageelement
verbundenen elastischen Körpers, das heißt an dem Randabschnitt
der oberen Endseite des Abschnitts mit kleinem Durchmesser des
elastischen Körpers, vorgesehen ist.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
weist das erste Montageelement einen axial vorstehenden
Abschnitt auf, der zu dem elastischen Körper vorsteht und in
diesem eingebettet ist, so dass der elastische Körper mit dem
vorstehenden Abschnitt verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung beschränkt das Vorsehen des vorstehenden
Abschnitts bei dem elastischen Körper effektiv eine
unregelmäßige Verformung des elastischen Körpers, so dass die
Schwingungsdämpfungseinrichtung der vorliegenden Ausführungsform
der Erfindung auf der Grundlage der Federeigenschaft des
elastischen Körpers eine gewünschte Schwingungsdämpfungswirkung
mit einer hohen Stabilität zeigen kann. Des Weiteren ermöglicht
das Vorsehen des einstückig mit dem ersten Montageelement
ausgebildeten axial vorstehenden Abschnitts, dass sich das erste
und das zweite Montageelement über einen vergrößerten Bereich
gegenüberliegen, über den das erste und das zweite
Montageelement durch den dazwischen angeordneten elastischen
Körper direkt miteinander verbunden sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung weist der elastische Körper einen ersten und einen
zweiten axialen Abschnitt auf, die sich radial innerhalb des
verengten Abschnitts beziehungsweise des zylindrischen
Abschnitts des zweiten Montageelements befinden, wobei der erste
und der zweite axiale Abschnitt verschiedene axiale Längen
haben: L bzw. M, die in einem zylinderartigen Querschnitt
gemessen werden, der entlang einer zylindrischen Fläche
verläuft, die tangential zu einem radial inneren Endabschnitt
des verengten Abschnitts ist, wobei für die axialen Längen gilt:
L und M erfüllen die folgende Ungleichung: 0,5 ≦ M/L ≦ 3,0.
Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung sind der
erste und der zweite axiale Abschnitt des elastischen Körpers
passend dimensioniert, um so die vorstehend angegebene
Ungleichung zu erfüllen. Dieser Aufbau ermöglicht es, dass die
Schwingungsdämpfungseinrichtung sowohl die verbesserte
Haltbarkeit des elastischen Körpers aufgrund des Vorsehens des
verengten Abschnitts als auch das ausreichende Volumen und die
effektive freie Länge des elastischen Körpers aufgrund des
Vorsehens des zylindrischen Abschnitts des zweiten
Montageelements und den resultierenden hohen Freiheitsgrad beim
Bestimmen eines Werkstoffs oder einer Dämpfungseigenschaft der
Schwingungsdämpfungseinrichtung effektiver erreicht.
Vorzugsweise gilt für die axialen Längen: L und M des ersten
bzw. des zweiten axialen Abschnitts des elastischen Körpers sind
so eingerichtet, dass sie die folgende Ungleichung erfüllen: 1,0
≦ M/L ≦ 2,0.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung hat der verengte Abschnitt des zweiten Montageelements
eine innere Umfangsfläche, die ausschließlich eine geneigte oder
gekrümmte Fläche aufweist, die sich in der axialen Richtung des
zweiten Montageelements erstreckt, und die keine ebene Fläche
aufweist, die sich in einer Richtung erstreckt, die senkrecht zu
der axialen Richtung ist. Dieser Aufbau bewirkt, dass eine
unerwünschte Vergrößerung des Durchmessers des zweiten
Montageelements aufgrund des Vorhandenseins der ebenen Fläche
vermieden wird, die sich in der Richtung erstreckt, die
senkrecht zu der axialen Richtung ist, und dass eine
unerwünschte Vergrößerung eines inaktiven Bereichs des
elastischen Körpers vermieden wird, in dem der elastische Körper
bei einer Aufbringung der Schwingungsbelastung zwischen dem
ersten und dem zweiten Montageelement nicht verformt wird. Somit
ermöglicht die vorliegende Ausführungsform der Erfindung in
effektiverer Weise eine Reduzierung der Größe der
Schwingungsdämpfungseinrichtung und eine verbesserte
Dämpfungseigenschaft der Schwingungsdämpfungseinrichtung.
Vorzugsweise erstrecken sich der verengte Abschnitt und ein
Schnittbereich des verengten Abschnitts mit dem zylindrischen
Abschnitt des zweiten Montageelements über ihre axialen Längen
axial mit einer kontinuierlich gekrümmten inneren Umfangsfläche,
die keinen gekanteten Abschnitt hat. Dieser Aufbau eliminiert
oder reduziert effektiv ein Auftreten einer
Spannungskonzentration an einem örtlichen Abschnitt des
elastischen Körpers, der mit der inneren Umfangsfläche des
verengten Abschnitts des zweiten Montageelements verbunden ist.
In Anbetracht dessen wird der gekantete Abschnitt als ein
Schnittbereich von zwei Flächen interpretiert, an dem es keine
gemeinsamen Linien gibt, die tangential zu diesen zwei Flächen
sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung weist die Schwingungsdämpfungseinrichtung des weiteren
eine Fluidkammer auf, die in einem Innenraum des zylindrischen
Abschnitts des zweiten Montageelements ausgebildet ist, wobei
die Fluidkammer teilweise durch den elastischen Körper definiert
ist und mit einem nicht-komprimierbaren Fluid gefüllt ist. Bei
dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt die
Schwingungsdämpfungseinrichtung eine weiter verbesserte
Schwingungsdämpfungswirkung auf der Grundlage einer Resonanz
oder eines Flusses des nicht-komprimierbaren Fluids, das die
Fluidkammer füllt. Des Weiteren kann die Fluidkammer einfach
ausgebildet werden, indem ein Innenraum des zylindrischen
Abschnitts des zweiten Montageelements effektiv genutzt wird,
und indem das offene Ende des zylindrischen Abschnitts des
zweiten Montageelements durch den elastischen Körper
verschlossen wird.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
weist die Schwingungsdämpfungseinrichtung des weiteren ein
Halterungselement auf, das an einem der zwei Elemente des
Schwingungssystems anbringbar ist, um das zweite Montageelement
an das eine Element des Schwingungssystems zu befestigen, wobei
das Halterungselement eine Befestigungsbohrung enthält und das
zweite Montageelement in der Befestigungsbohrung befestigt ist,
so dass das zweite Montageelement mittels einer Presspassung in
die Befestigungsbohrung an der Seite seines verengten Abschnitts
axial eingepasst ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung
wird das zweite Montageelement leicht in die Befestigungsbohrung
der Halterung montiert, indem das zweite Montageelement an
seinem verengten Abschnitt mittels einer Presspassung eingepasst
wird, da der verengte Abschnitt des zweiten Montageelements so
dimensioniert ist, dass er einen maximalen Außendurchmesser hat,
der nicht größer als derjenige des zylindrischen Abschnitts des
zweiten Montageelements ist. Des Weiteren ist der verengte
Abschnitt lediglich an dem axial offenen Endabschnitt des
zweiten Montageelements vorgesehen, so dass der zylindrische
Abschnitt des zweiten Montageelements effektiv einen
ausreichenden Bereich vorsieht, der zum effektiven Einpassen des
zweiten Montageelements in die Befestigungsbohrung der Halterung
mittels einer Presspassung erforderlich ist. Zum Vermeiden einer
unerwünschten Verformung des verengten Abschnitts während eines
Einpressvorgangs des zweiten Montageelements in die
Befestigungsbohrung der Halterung ist der verengte Abschnitt des
zweiten Montageelements vorzugsweise so dimensioniert, dass er
den maximalen Außendurchmesser (zum Beispiel ein
Außendurchmesser des oberen offenen Endes des verengten
Abschnitts) hat, der geringfügig kleiner ist als der
Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts des zweiten
Montageelements.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung weist die Schwingungsdämpfungseinrichtung des weiteren
folgendes auf: einen Verstemmungsabschnitt, der einstückig an
dem anderen der axial entgegengesetzten Enden des zylindrischen
Abschnitts des zweiten Montageelements ausgebildet ist, der dem
verengten Abschnitt des zweiten Montageelements in der axialen
Richtung entgegengesetzt ist, wobei der Verstemmungsabschnitt
einen größeren Durchmesser hat als der zylindrische Abschnitt
des zweiten Montageelements; und ein Verschlusselement, das an
seinem Randabschnitt mit dem Verstemmungsabschnitt durch ein
Verstemmen befestigt ist, um so den anderen offenen Endabschnitt
des zylindrischen Abschnitts des zweiten Montageelements
fluiddicht zu verschließen, wodurch in einem Innenraum des
zylindrischen Abschnitts eine Fluidkammer ausgebildet wird, die
teilweise durch den elastischen Körper definiert ist und mit
einem nicht-komprimierbaren Fluid gefüllt ist, wobei das zweite
Montageelement hinsichtlich des Halterungselementes in seiner
axialen Richtung so positioniert ist, dass der
Verstemmungsabschnitt durch einen Berührungskontakt mit einer
offenen Endseite der Befestigungsbohrung des Halterungselementes
gehalten ist. Dieser Aufbau ermöglicht eine effektive Ausbildung
der Fluidkammer in dem Innenraum des zylindrischen Abschnitts
des zweiten Montageelements und ein hochgenaues Positionieren
des zweiten Montageelements hinsichtlich des Halterungselements,
indem der Verstemmungsabschnitt effektiv genutzt wird, der
einstückig an dem anderen der axial entgegengesetzten Enden des
zylindrischen Abschnitts des zweiten Montageelements ausgebildet
ist.
Die vorstehend erwähnte Aufgabe und andere Aspekte, Merkmale
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die
folgende detaillierte Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den
beigefügten Zeichnungen verständlich:
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines axialen oder vertikalen
Querschnitts entlang einer Linie 1-1 in Fig. 3 einer
Schwingungsdämpfungseinrichtung in der Gestalt eines
Motorträgers, der gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
ausgestaltet ist;
Fig. 2 zeigt eine ausschnittartige vergrößerte Ansicht eines
axialen oder vertikalen Querschnitts eines wesentlichen
Abschnitts des in der Fig. 1 gezeigten Motorträgers;
Fig. 3 zeigt eine Unteransicht eines Trennelementes des in
der Fig. 1 gezeigten Motorträgers;
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht eines axialen oder vertikalen
Querschnitts eines Montagehalterungselementes und des in der
Fig. 1 gezeigten Motorträgers, der in dem Halterungselement
befestigt ist;
Fig. 5 zeigt ähnlich wie die Fig. 2 einen wesentlichen
Abschnitt eines Motorträgers, der gemäß einem anderen
Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestaltet ist;
Fig. 6 zeigt eine ausschnittartige vergrößerte Ansicht eines
axialen oder vertikalen Querschnitts eines wesentlichen
Abschnitts eines Motorträgers, der gemäß einem anderen
Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestaltet ist; und
Fig. 7 zeigt eine ausschnittartige vergrößerte Ansicht eines
axialen oder vertikalen Querschnitts eines wesentlichen
Abschnitts eines Motorträgers, der gemäß einem anderen
Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestaltet ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 wird ein Ausführungsbeispiel
einer Schwingungsdämpfungseinrichtung der vorliegenden Erfindung
in der Gestalt eines Motorträgers 10 zum Gebrauch bei einem
Kraftfahrzeug gezeigt. Der Motorträger 10 weist ein erstes
Montageelement 12 und ein zweites Montageelement 14 auf, die
beide aus metallischen Werkstoffen geschaffen sind und die sich
gegenüberliegend und räumlich voneinander beabstandet angeordnet
sind. Das erste Montageelement 12 und das zweite Montageelement
14 sind durch einen elastischen Körper 16 elastisch miteinander
verbunden, der aus einem Gummiwerkstoff geschaffen ist. Der
gegenwärtige Motorträger 10 wird an einem Kraftfahrzeug so
angebracht, dass das erste Montageelement 12 an einer (nicht
gezeigten) Leistungseinheit angebracht ist, während das zweite
Montageelement 14 an einer (nicht gezeigten) Karosserie des
Fahrzeugs angebracht ist, so dass die einen Motor enthaltende
Leistungseinheit an der Fahrzeugkarosserie in einer
schwingungsdämpfenden Art und Weise montiert ist. Wenn der
Motorträger 10 wie vorstehend beschrieben an dem Fahrzeug
angebracht ist, wirkt eine Last oder ein Gewicht der
Leistungseinheit zwischen dem ersten Montageelement 12 und dem
zweiten Montageelement 14 in einer axialen Richtung des Trägers
10, das heißt in der vertikalen Richtung gemäß der Fig. 1. Der
Motorträger 10 nimmt eine Schwingungsbelastung hauptsächlich in
der vertikalen Richtung auf.
Das erste Montageelement 12 ist aus einem harten Werkstoff
bzw. aus einem metallischen Werkstoff wie z. B. Stahl geschaffen.
Das erste Montageelement 12 weist einen an seinem axial oberen
Endabschnitt ausgebildeten scheibenartigen Abschnitt 18
dergestalt auf, dass dieser sich in einer Richtung erstreckt,
die senkrecht zu der axialen Richtung des Motorträgers 10 ist,
und es weist einen festen zylindrischen vorstehenden Abschnitt
20 auf, der einstückig mit dem scheibenartigen Abschnitt 18
dergestalt ausgebildet ist, dass dieser sich von dem mittleren
Abschnitt des scheibenartigen Abschnitts 18 axial abwärts
erstreckt. Der vorstehende Abschnitt 20 hat als seinen axial
unteren Endabschnitt einen konischen Abschnitt. Der konische
Abschnitt hat einen Durchmesser, der sich allmählich zu dem
axial unteren Ende des vorstehenden Abschnitts 20 verjüngt. Das
erste Montageelement 12 weist des weiteren ein Gewindeloch 22
auf, das an dem mittleren Abschnitt des vorstehenden Abschnitts
20 entlang der Achse des Motorträgers 10 ausgebildet ist, und
das an der oberen Endseite des scheibenartigen Abschnitts 18
mündet. Das Gewindeloch 22 ist daran angepasst, eine (nicht
gezeigte) Schraube zum Anbringen des ersten Montageelements 12
an die Leistungseinheit des Fahrzeugs aufzunehmen.
Das zweite Montageelement 14 ist ein im allgemeinen
zylindrisches Element mit einem relativ großen Durchmesser, das
eine obere Buches 24 mit einem relativ großen Durchmesser und
eine untere Buchse 26 mit einer konischen Gestalt und einem
relativ großen Durchmesser aufweist. Die obere Buchse 24 und die
untere Buchse 26 sind vorzugsweise durch einen Pressvorgang
eines harten Werkstoffs bzw. Metalles wie zum Beispiel ein
Stahlrohr oder eine Stahlplatte ausgebildet. Die obere Buchse 24
weist einen axial mittleren Abschnitt in der Gestalt einer
geraden Röhre auf, die sich in der axialen Richtung mit einem im
allgemeinen konstanten Innen- und Außendurchmesser erstreckt,
der als ein zylindrischer Abschnitt 28 des zweiten
Montageelements 14 dient. Der zylindrische Abschnitt 28 hat
einen verengten Abschnitt 30, der einstückig an einem axial
oberen Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts 28 ausgebildet
ist. Der verengte Abschnitt 30 steht von der oberen Buchse 24
mit einer bogenartigen Gestalt radial nach innen vor, wie dies
in einem axialen Querschnitt ersichtlich ist, und erstreckt sich
in der Umfangsrichtung über einen Umfang der oberen Buchse 24
mit einer im allgemeinen konstanten Gestalt, wie dies in einem
axialen Querschnitt ersichtlich ist, um so einen ringartigen,
gekrümmten Vorsprung auszubilden. Das bedeutet, dass der
verengte Abschnitt 30 einen oberen offenen Endabschnitt der
oberen Buchse 24 bildet. Wie dies aus der Fig. 3 ersichtlich
ist, ist die so ausgebildete obere Buchse 24 durch einen
Schervorgang so verarbeitet, dass eine axial obere Endseite des
verengten Abschnitts 30 in der Richtung abgeschert ist, die
senkrecht zu der axialen Richtung ist, wodurch eine ebene Fläche
31 bei einer hohen Genauigkeit der offenen Endseite der oberen
Buchse 24 vorgesehen ist. Die ebene Fläche erstreckt sich in
einer Richtung, die senkrecht zu der axialen Richtung des oberen
metallischen Elements 24 ist.
Der verengte Abschnitt 30 weist einen axial unteren
Seitenabschnitt und einen axial oberen Seitenabschnitt auf. Der
untere Seitenabschnitt erstreckt sich von dem oberen offenen
Ende des zylindrischen Abschnitts 28 axial aufwärts und radial
nach innen, so dass der verengte Abschnitt 30 seinen kleinsten
Durchmesser an einem axial oberen Ende seines unteren
Seitenabschnitts hat. Der obere Seitenabschnitt erstreckt sich
von dem axial oberen Ende des unteren Seitenabschnitts axial
aufwärts und radial nach außen. Dieser Aufbau sieht effektiv
einen konischen Abschnitt vor, der sich axial aufwärts und
radial nach außen an dem oberen offenen Ende der oberen Buchse
24 erstreckt. Der verengte Abschnitt 30 ist des weiteren so
eingerichtet, dass sein Durchmesser nicht größer als derjenige
des zylindrischen Abschnitts 28 ist.
Der zylindrische Abschnitt 28 hat auch einen an seinem
unteren offenen Ende einstückig ausgebildeten ringartigen
Verstemmungsabschnitt 32. Der Verstemmungsabschnitt 32 erstreckt
sich von der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts
28 radial nach außen, so dass ein ringartiger Absatz 33
ausgebildet wird, und er ist an seinem äußeren Randabschnitt in
der axial abwärts gerichteten Richtung gekantet. Der so
gestaltete Verstemmungsabschnitt 32 hat einen größeren
Außendurchmesser als der verengte Abschnitt 30 und der
zylindrische Abschnitt 28 des oberen metallischen Elements 24.
Die untere Buchse 26 hat eine konische Gestalt mit einem
Durchmesser, der sich allmählich zu seinem unteren offenen Ende
verjüngt. Das bedeutet, dass die untere Buchse 26 einen
Abschnitt mit großem Durchmesser an der Seite des oberen offenen
Endes und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser an der Seite
des unteren offenen Endes hat. Der Abschnitt mit großem
Durchmesser der unteren Buchse 26 hat einen Durchmesser, der im
wesentlichen gleich ist wie derjenige des zylindrischen
Abschnitts 28 der oberen Buchse 24. Die untere Buchse 26 hat
einen Flanschabschnitt 34, der so an ihrem oberen offenen Ende
einstückig ausgebildet ist, dass sich dieser radial nach außen
erstreckt. Der Flanschabschnitt 34 hat einen größeren
Außendurchmesser als der zylindrische Abschnitt 28 der oberen
Buchse 24. Die untere Buchse 26 hat des weiteren einen
ringartigen Stützabschnitt 36 mit einer "L-förmigen"
Querschnittgestalt, der einstückig an ihrem unteren offenen Ende
ausgebildet ist. Der ringartige Stützabschnitt 36 hat einen
radial nach innen gerichteten Flanschabschnitt und einen
zylindrischen Abschnitt, der sich von dem inneren Rand des nach
innen gerichteten Flanschabschnitts axial abwärts erstreckt.
An der Seite des unteren offenen Endes der unteren Buchse 26
ist eine flexible Membran 38 als ein flexibles Verschlusselement
in der Gestalt einer fluiddichten flexiblen Lage angeordnet. Die
flexible Membran 38 ist aus einer dünnen Gummischicht so
ausgebildet, dass sie einfach zu verformen ist, und sie wird an
ihrem Randabschnitt mit dem ringartigen Stützabschnitt 36 beim
Vulkanisationsprozess eines Gummiwerkstoffes verbunden, um die
flexible Membran 38 auszubilden, wodurch das untere offene Ende
der unteren Buchse 26 durch die flexible Membran 38 fluiddicht
verschlossen wird. Die untere Buchse 26 ist mit einer
Dichtungsgummischicht 40 abgedeckt, die im wesentlichen mit der
ganzen Fläche der inneren und der äußeren Umfangsfläche des
unteren metallischen Elements 26 verbunden ist und die bei einer
Vulkanisation eines Gummiwerkstoffes zum Ausbilden der
Dichtungsgummischicht 40 einstückig mit der flexiblen Membran 38
ausgebildet wird. Mit dem ringartigen Stützabschnitt 36 ist auch
eine ringartige untere Gummiwand 42 so verbunden, dass die
untere Gummiwand 42 radial nach innen von dem Stützabschnitt 36
bei einem gegebenen radialen Abstand vorsteht, wobei sie bei
einer Vulkanisation eines Gummiwerkstoffes zum Ausbilden der
ringartigen unteren Gummiwand 42 einstückig mit der flexiblen
Membran ausgebildet wird.
Die obere Buchse 24 und die untere Buchse 26 sind in der
axialen Richtung so aneinandergefügt, dass der Flanschabschnitt
34 der unteren Buchse 26 durch ein Verstemmen des
Verstemmungsabschnitts 32 zusammen mit der Dichtungsgummischicht
40 und einem Trennelement 58 fluiddicht gesichert wird, was
nachfolgend beschrieben wird. Somit werden die obere Buchse 24
und die untere Buchse 26 an dem Verstemmungsabschnitt 32
aneinandergefügt und miteinander verbunden, wodurch das zweite
Montageelement 14 vorgesehen wird, das eine im allgemeinen
zylindrische Gestalt mit einem insgesamt relativ großen
Durchmesser hat. Es ist zu beachten, dass das so gestaltete
zweite Montageelement 14 seinen maximalen Durchmesser an dem
Verstemmungsabschnitt 32 hat, an dem die obere Buchse 24 und die
untere Buchse 26 aneinander gesichert sind.
An der Seite des oberen offenen Endes des zweiten
Montageelements 14 (an der axial oberen Seite des zweiten
Montageelements 14 gemäß Fig. 1) ist das erste Montageelement 12
so angeordnet, dass sich das erste Montageelement 12 und das
zweite Montageelement 14 bei einem dazwischenliegenden passenden
axialen Raum gegenüberliegen und koaxial zueinander angeordnet
sind. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel hat insbesondere
das erste Montageelement 12 den vorstehenden Abschnitt 20, der
zu dem oberen offenen Ende des zweiten Montageelements 14
vorsteht. Der vorstehende Abschnitt 20 steht zu dem zweiten
Montageelement 14 bei einem gegebenen axialen Abstand derart
vor, dass der Abschnitt am axialen Ende des vorstehenden
Abschnitts 20 radial innerhalb des verengten Abschnitts 30
angeordnet ist. Dieser Aufbau ermöglicht es, dass die inneren
Umfangsflächen sowohl von dem verengten Abschnitt 30 als auch
von dem zylindrischen Abschnitt 28 des oberen metallischen
Elements 24 in der radialen Richtung oder in einer zu der
axialen Richtung bei einem gegebenen Winkel geneigten Richtung
dem vorstehenden Abschnitt 20 oder anderen Abschnitten des
ersten Montageelements 12 über einen hinreichend großen Bereich
direkt gegenüberliegen.
Der elastische Körper 16, der zwischen diesem ersten
Montageelement 12 und diesem zweiten Montageelement 14
angeordnet ist, die in ihrer axialen Richtung, d. h. der
hauptsächlichen Lastaufnahmerichtung, räumlich voneinander
beabstandet sind, hat eine im allgemeinen kegelstumpfartige
Gestalt. Der elastische Körper 16 ist an seinem Abschnitt mit
kleinem Durchmesser mit dem ersten Montageelement 12 bei dem
Vulkanisationsprozess des Gummiwerkstoffes des elastischen
Körpers 16 so verbunden, dass der äußere Randabschnitt des
scheibenartigen Abschnitts 18 an die Endseite des Abschnitts 17
mit kleinem Durchmesser des elastischen Körpers 16 gepasst ist,
während der vorstehende Abschnitt 20 innerhalb des Abschnitts
mit kleinem Durchmesser des elastischen Körpers 16 eingebettet
ist. Ein Endabschnitt 48 mit großem Durchmesser des elastischen
Körpers 16 hat einen im allgemeinen konstanten Durchmesser über
eine geeignete axiale Länge. Der elastische Körper 16 ist auch
an einer äußeren Umfangsfläche seines Endabschnitts 48 mit
großem Durchmesser mit der inneren Umfangsfläche der inneren
Buchse 24 des zweiten Montageelements 14 bei dem
Vulkanisationsprozess verbunden. Somit sind das erste
Montageelement 12, das zweite Montageelement 14 und der
elastische Körper 16 durch die Vulkanisation als ein
einstückiges Zwischenprodukt ausgebildet, so dass das obere
offenen Ende des zweiten Montageelements 14 durch den
elastischen Körper 16 fluiddicht verschlossen ist.
Der wie vorstehend beschrieben gestaltete elastische Körper
16 weist einen axial oberen Abschnitt auf, der von dem oberen
offenen Ende des zweiten Montageelements 14 axial aufwärts
vorsteht und als ein Verbindungsabschnitt fungiert. Die äußere
Umfangsfläche des axial oberen Abschnitts des elastischen
Körpers dient als eine freie Fläche in der Gestalt einer
konischen Umfangsfläche 44. Diesbezüglich gibt die freie
Umfangsfläche die Umfangsfläche des elastischen Körpers 16 an,
bei der seine elastische Verformung nicht eingeschränkt ist. Die
konische Umfangsfläche 44 hat ein unteres Ende, das mit dem
oberen Ende des verengten Abschnitts 30 so verbunden ist, dass
es in das obere Ende des verengten Abschnitts 30 übergeht und
nicht axial unterhalb des verengten Abschnitts 30 angeordnet
ist. Die konische Umfangsfläche 44 erstreckt sich von ihrem
unteren Ende bei einem geringen radialen Abstand radial nach
innen und erstreckt sich anschließend axial nach außen und
radial nach innen zu dem ersten Montageelement 12, so dass sie
eine nach innen gerichtete gekrümmte Fläche hat. Die obere
Endseite des elastischen Körpers 16 (der Abschnitt mit dem
kleinsten Durchmesser) hat einen größeren Durchmesser als der
vorstehende Abschnitt 20 des ersten Montageelements 12 und einen
kleineren Durchmesser als der scheibenartige Abschnitt 18 des
ersten Montageelements 12. Somit erstreckt sich der
scheibenartige Abschnitt 18 von dem oberen Ende des elastischen
Körpers 16 bei einem kleinen radialen Abstand radial nach außen.
Entlang des Randabschnitts des oberen Endes des elastischen
Körpers 16, an dem der elastische Körper 16 mit dem ersten
Montageelement 12 verbunden ist, ist eine einstückig
ausgebildete umfängliche Ausrundung 46 so vorgesehen, dass sich
der Ausrundungsabschnitt 46 axial aufwärts und radial nach außen
zu denn scheibenartigen Abschnitt 18 des ersten Montageelements
12 erstreckt. Das Vorsehen des Ausrundungsabschnitts 46 bewirkt
eine Reduzierung des Kontaktwinkels zwischen dem Randabschnitt
des oberen Endes des elastischen Körpers 16 und dem
scheibenartigen Abschnitt 18 des ersten Montageelements 12.
Der Endabschnitt 48 mit großem Durchmesser des elastischen
Körpers 16 hat im allgemeinen eine zylindrische Gestalt mit
einem im allgemeinen konstanten Durchmesser und einer
hinreichend großen axialen Länge. Der Endabschnitt 48 mit großem
Durchmesser ist radial innerhalb der oberen Buchse 24 des
zweiten Montageelements 24 angeordnet, während er sich von dem
oberen offenen Ende der oberen Buchse 24 mit einer hinreichenden
axialen Länge in der axial abwärts gerichteten Richtung
erstreckt. Dies ermöglicht es, dass der Endabschnitt 48 mit
großem Durchmesser des elastischen Körpers 16 mit der inneren
Umfangsfläche der oberen Buchse 24, insbesondere mit den inneren
Umfangsflächen sowohl von dem zylindrischen Abschnitt 28 als
auch von dem verengten Abschnitt 30 über einen hinreichend
großen Bereich verbunden ist. Der elastische Körper 16 hat eine
Aushöhlung 50 mit einem großen Durchmesser, die an der Endseite
mit großem Durchmesser des elastischen Körpers 16 offen ist,
wodurch eine Zugspannung reduziert wird, die in dem elastischen
Körper 16 beim Wirken des Gewichts der Leistungseinheit auf den
elastischen Körper erzeugt wird, was zu einer verbesserten
Haltbarkeit des elastischen Körpers 16 führt.
Insbesondere ist die axiale Länge des Endabschnitts 48 mit
großem Durchmesser des elastischen Körpers 16 größer als
diejenige des verengten Abschnitts 30 der oberen Buchse 24. Dies
ermöglicht es, dass der Endabschnitt 48 mit großem Durchmesser
an einer ausreichenden Kontaktfläche sowohl mit dem verengten
Abschnitt 30 als auch mit dem zylindrischen Abschnitt 28
verbunden ist. Wie dies in der Fig. 2 gezeigt ist, weist der
elastische Körper 16 einen ersten und einen zweiten axialen
Abschnitt auf, die sich radial innerhalb des verengten
Abschnitts beziehungsweise des zylindrischen Abschnitts des
zweiten Montageelements befinden. Der erste und der zweite
axiale Abschnitt haben verschiedene axiale Längen: L bzw. M, die
in einem zylinderartigen Querschnitt entlang einer zylindrischen
Fläche C gemessen werden, die tangential zu dem radial inneren
Endabschnitt des verengten Abschnitts ist, wobei für die axialen
Längen gilt: L und M erfüllen die folgende Ungleichung: 0,5 ≦ M/L
≦ 3,0, vorzugsweise 1,0 ≦ M/L ≦ 2,0.
Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist eine
Dichtungsgummischicht 52 mit dem axial unteren Abschnitt der
oberen Buchse 24 verbunden, mit dem der Endabschnitt 48 mit
großem Durchmesser nicht verbunden ist, und einstückig mit dem
elastischen Körper 16 ausgebildet. Es ist zu beachten, dass die
Dichtungsgummischicht 52 kein wesentliches Element zum
Übertragen von Schwingungen ist. Das heißt, dass die
Dichtungsgummischicht 52 als ein von dem elastischen Körper 16
unabhängiges Element zu betrachten ist, dass bei einer
Aufbringung einer Schwingungsbelastung zwischen dem ersten
Montageelement 12 und dem zweiten Montageelement 14 elastisch
verformt wird.
Bei dem so aufgebauten Motorträger 10 wirken der elastische
Körper 16 und die flexible Membran 38, die das obere bzw. das
untere offene Ende des zweiten Montageelements 14 schließen, mit
dem zweiten Montageelement 14 zusammen, um so eine Fluidkammer
54 zu definieren, die mit einem geeigneten nicht-komprimierbaren
Fluid gefüllt ist. Das die Fluidkammer 54 füllende nicht-
komprimierbare Fluid ist vorzugsweise zum Beispiel Wasser,
Alkylen-Glykol, Polyalkylen-Glykol, Silikonöl oder eine Mischung
davon. Um insbesondere eine ausgezeichnete
Schwingungsdämpfungswirkung des Motorträgers 10 auf der
Grundlage eines Flusses oder einer Resonanz des nicht-
komprimierbaren Fluids sicherzustellen, hat das nicht-
komprimierbare Fluid in erwünschter Weise eine Viskosität, die
nicht größer als 0,1 Pa.s ist. Das Füllen des nicht-
komprimierbaren Fluids in die Fluidkammer 54 wird in
vorteilhafter Weise beim Zusammenfügen durch ein Verstemmen der
mit dem elastischen Körper 16 verbundenen oberen Buchse 24 und
der mit der flexiblen Membran 38 verbundenen unteren Buchse 26
in einer Menge des ausgewählten nicht-komprimierbaren Fluids
durchgeführt.
Die Fluidkammer 54 nimmt ein Trennelement 56 auf. Das
Trennelement 56 weist eine metallische Stützplatte 58 mit einer
im allgemeinen ringartigen Gestalt und eine Gummiplatte 60 mit
einer im allgemeinen scheibenartigen Gestalt und einer
geeigneten Wanddicke auf. Die Gummiplatte 60 ist an ihrem
Randabschnitt mit der inneren Umfangsfläche der metallischen
Stützplatte 58 während einer Vulkanisation eines
Gummiwerkstoffes der Gummiplatte 60 so verbunden, dass eine
mittlere Öffnung 59 der metallischen Stützplatte 58 durch die
Gummiplatte 60 fluiddicht verschlossen wird. Somit sind die
metallische Stützplatte 58 und die Gummiplatte 60 als ein
einstückiges vulkanisiertes Produkt in der Gestalt des
Trennelementes 56 ausgebildet. Genauer gesagt weist die
metallische Stützplatte 58 eine breite Platte 62 mit einer
ringartigen Gestalt und eine lange Platte 64 mit einer
zylindrischen Gestalt auf, die sich von der inneren
Umfangsfläche der breiten Platte 62 in der axial abwärts
gerichteten Richtung erstreckt. Die metallische Stützplatte 58
ist ein ringartiges Element, das aus einem metallischen
Werkstoff durch einen Pressvorgang geschaffen wird und sich in
ihrer Umfangsrichtung mit einer "L-förmigen" Querschnittgestalt
erstreckt. Mit der lange Platte 64 ist die Gummiplatte 60 an
ihrem Randabschnitt verbunden. Diesbezüglich hat die Gummiplatte
60 an ihrem Umfangsabschnitt eine konische Gestalt, so dass sich
der Umfangsabschnitt der Gummiplatte 60 von dem mittleren
Abschnitt der Gummiplatte 60 radial nach außen und axial nach
außen (axial abwärts gemäß der Fig. 1) erstreckt. Das Vorsehen
des konischen Umfangsabschnittes der Gummiplatte 60 bewirkt,
dass die Federsteifigkeit der Gummiplatte 60 in Anbetracht des
Druckes oder der Last erhöht wird, die auf die obere Fläche der
Gummiplatte 60 aufgebracht werden.
Das Trennelement 56 ist an einem axial mittleren Abschnitt
des zweiten Montageelements 14 so angeordnet, dass es sich in
der diametralen Richtung erstreckt, wobei der äußere
Randabschnitt der breiten Platte 62 der metallischen Stützplatte
58 durch ein Verstemmen des axial mittleren Abschnittes des
zweiten Montageelements 14 zusammen mit dem Flanschabschnitt 34
der unteren Buchse 26 fluiddicht befestigt wird. Bei diesem
Aufbau teilt das Trennelement 56 an seinen axial
entgegengesetzten Seiten die Fluidkammer 54 in zwei Räume,
nämlich an einer Seite (axial obere Seite) des Trennelements 56
in eine Druckaufnahmekammer 66, die teilweise durch den
elastischen Körper 16 definiert ist, und an der anderen Seite
(axial untere Seite) des Trennelementes 56 in eine
Ausgleichskammer 68, die teilweise durch die flexible Membran 38
definiert ist. Bei einer Aufbringung der Schwingungsbelastung
auf den Motorträger 10 verändert sich der Druck des Fluids in
der Druckaufnahmekammer 66 aufgrund einer elastischen Verformung
des elastischen Körpers 16, während es möglich ist, dass sich
das Volumen der Ausgleichskammer 68 durch eine Versetzung der
flexiblen Membran 38 ändert.
Mit dem Trennelement 56 ist eine umfängliche Gummiwand 70
durch eine Vulkanisation mit der inneren Umfangsfläche der
langen Platte 64 des metallischen Stützelementes 58 über den
ganzen Umfang der langen Wand 64 verbunden. Der axial untere
Endabschnitt der umfänglichen Gummiwand 70 steht von dem axial
unteren Ende der langen Wand 64 bei einem gegebenen axialen
Abstand so axial abwärts vor, dass die axial untere Endseite der
umfänglichen Gummiwand 70 zwangsläufig an die obere Endseite der
unteren Gummiwand 42 angeordnet ist, die mit der unteren Buchse
26 verbunden ist. Bei diesem Aufbau wirken die untere Buchse 26
und die metallische Stützplatte 58 zusammen, um dazwischen einen
ringartigen Drosselkanal 72 zu definieren, der sich entlang der
inneren Umfangsfläche der unteren Buchse 26 erstreckt. Wie dies
in der Fig. 3 ersichtlich ist, weist die umfänglich Gummiwand 70
eine Unterbrechungswand 74 auf, die an einer umfänglichen
Position der umfänglichen Gummiwand 70 ausgebildet ist, so dass
die Unterbrechungswand 74 von der Umfangsfläche der umfänglichen
Gummiwand 70 radial nach außen vorsteht, um so zwangsläufig in
die innere Umfangsfläche der unteren Buchse 26 eingepasst zu
sein. Somit ist der Drosselkanal 72 durch die Unterbrechungswand
74 fluiddicht unterbrochen. Bei den in Umfangsrichtung
entgegengesetzten Seiten der Unterbrechungswand 74 sind ein
erstes Verbindungsloch 76, das in die Druckaufnahmekammer 66
mündet, und ein zweites Verbindungsloch 78 ausgebildet, das in
die Ausgleichskammer 68 mündet. Daher werden die
Druckaufnahmekammer 66 und die Ausgleichskammer 68 durch den
Drosselkanal 72 bei einer Fluidverbindung gehalten, der sich in
der Umfangsrichtung mit einer Umfangslänge erstreckt, die im
wesentlichen gleich ist wie ein Umfang der unteren Buchse 26.
Bei dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten Motorträger 10
ändert sich ein Druck des Fluids in der Druckaufnahmekammer 66
aufgrund einer elastischen Verformung des elastischen Körpers
bei einer Aufbringung einer Schwingungsbelastung auf den
Motorträger 10, was eine relative Druckdifferenz des Fluids
zwischen der Druckaufnahmekammer 66 und der Ausgleichskammer 68
erzeugt. Auf der Grundlage dieser Druckdifferenz des Fluids
fließt das Fluid, das die Fluidkammer 54 füllt, zwangsläufig
durch den Drosselkanal 72 zwischen der Druckaufnahmekammer 66
und der Ausgleichskammer 68. Der Motorträger 10 des
gegenwärtigen Ausführungsbeispiels zeigt eine ausgezeichnete
Schwingungsdämpfungswirkung auf der Grundlage einer Resonanz
oder eines Flusses des Fluids, das durch den Drosselkanal
fließt. Daher kann der Motorträger 10 so eingerichtet werden,
dass er eine ausgezeichnete Schwingungsdämpfungs- oder
Isolationswirkung hinsichtlich eines gewünschten Frequenzbandes
zeigt, indem der Drosselkanal 72 durch ein Einstellen seiner
Länge und seiner Querschnittfläche passend abgestimmt wird. Zum
Beispiel kann der Motorträger 10 so eingerichtet sein, dass er
eine hohe Dämpfungswirkung hinsichtlich
Niederfrequenzschwingungen wie zum Beispiel Motorstöße zeigt,
oder er kann alternativ so eingerichtet sein, dass er eine hohe
Schwingungsisolierungswirkung hinsichtlich
Hochfrequenzschwingungen wie zum Beispiel
Motorleerlaufschwingungen zeigt. Bei einer Aufbringung von
Hochfrequenzschwingungen mit einem Frequenzband, das höher als
das Frequenzband ist, auf das der Drosselkanal abgestimmt ist,
steigt der Widerstand des Fluidflusses durch den Drosselkanal 72
beträchtlich an, was im wesentlichen zu einem Nicht-Fließen des
Fluids durch den Drosselkanal 72 führt. In diesem Fall wird die
Gummiplatte 60 elastisch verformt, um so die Druckänderung des
Fluids in der Druckaufnahmekammer 66 zu absorbieren, wobei ein
beträchtlicher Anstieg der Federsteifigkeit des Motorträgers 10
effektiv vermieden wird, was zu einer ausgezeichneten
Schwingungsdämpfungswirkung auch hinsichtlich der Schwingungen
mit einem Hochfrequenzband führt.
Bei dem gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauten
Motorträger 10 ist die obere Buchse 24 des zweiten
Montageelements 14 so eingerichtet, dass sie besonders an ihrem
oberen offenen Ende mit einem verengten Abschnitt 30 ausgebildet
ist, da an einem Abschnitt des elastischen Körpers 16, der mit
dem oberen offenen Endabschnitt der oberen Buchse 24 verbunden
ist, in der Regel Probleme einer Spannungskonzentration und
eines Bildens von Rissen oder anderer Beschädigungen auftreten.
Das Vorsehen des verengten Abschnittes 30 ermöglicht es,
verglichen mit dem Fall, bei dem das zweite Montageelement einen
zylindrischen offenen Endabschnitt hat, eine Fläche des
Abschnitts des elastischen Körpers zu vergrößern, die mit dem
oberen offenen Endabschnitt der oberen Buchse 24 verbunden ist.
Des Weiteren hat der obere offenen Endabschnitt der oberen
Buchse 24 einen Durchmesser, der sich allmählich zu seinem
oberen Ende vergrößert, wodurch die Spannungskonzentration in
der Nähe des Abschnitts des elastischen Körpers 16 effektiv
vermindert wird, der mit dem oberen offenen Endabschnitt der
oberen Buchse 24 verbunden ist, was zu einer verbesserten
Haltbarkeit des elastischen Körpers 16 führt.
Da der verengte Abschnitt 30 nur an dem oberen offenen
Endabschnitt der oberen Buchse 24 ausgebildet ist, wird der
mittlere Abschnitt der oberen Buchse 24 als der zylindrische
Abschnitt 28 angewendet, mit dem der elastische Körper 16 durch
eine Vulkanisation auch verbunden wird. Somit sind der
zylindrische Abschnitt 28 mit einem relativ großen Durchmesser
und das erste Montageelement 12 über den dazwischen angeordneten
elastischen Körper 16 direkt und elastisch miteinander
verbunden. Das Vorsehen des elastischen Körpers 16, der zwischen
dem zylindrischen Abschnitt 28 und dem ersten Montageelement 12
angeordnet ist, ermöglicht ein gewünschtes Volumen und eine
hinreichend große effektive freie Länge des elastischen Körpers.
Dies führt zu einer weiter verbesserten Haltbarkeit des
elastischen Körpers 16 und zu einem hohen Freiheitsgrad beim
Auswählen eines Werkstoffes für den elastischen Körper 16 und
beim Vorsehen einer Federeigenschaft des elastischen Körpers 16.
Andererseits ist die Endseite des Abschnitts mit kleinem
Durchmesser des elastischen Körpers 16, der mit dem ersten
Montageelement 12 verbunden ist, mit der einstückig an seinem
äußeren Randabschnitt ausgebildeten umfänglichen Ausrundung 46
versehen, wodurch die Spannungskonzentration an der Endseite des
Abschnitts mit kleinem Durchmesser des elastischen Körpers 16
vermindert wird. Dieser Aufbau bewirkt auch eine verbesserte
Haltbarkeit des elastischen Körpers 16. Bei dem gegenwärtigen
Ausführungsbeispiel geht die axial obere Endseite des
Endabschnitts 48 mit großem Durchmesser des mit dem zweiten
Montageelement 14 verbundenen elastischen Körpers 16 in die
obere offene Endseite des zweiten Montageelements 14 (der oberen
Buchse 24) über. Der elastische Körper 16 erstreckt sich von der
oberen offenen Endseite des zweiten Montageelements 14 axial
nach außen zu dem ersten Montageelement 12 mit einem
Durchmesser, der sich allmählich zu dem ersten Montageelement 12
wie ein Kegelstumpf verjüngt. Anders gesagt steht die ganze
freie Umfangsfläche des elastischen Körpers 16 von dem oberen
offenen Ende des zweiten Montageelements 14 in der axial nach
außen gerichteten Richtung vor. Dieser Aufbau ermöglicht die
Verwendung einer Gußform zum Ausbilden des elastischen Körpers
16, die sich in der Richtung öffnet, die senkrecht zu der
axialen Richtung des Motorträgers 10 ist, beziehungsweise die
aus einem Paar Gussformhälften besteht, die an einer Trennebene
der geteilten Form aneinandergefügt werden, die sich in seiner
axialen Richtung erstreckt. Bei dem Motorträger 10 des
gegenwärtigen Ausführungsbeispiels kann daher die umfängliche
Ausrundung 46 an dem äußeren Randabschnitt der Endseite des
Abschnitts mit kleinem Durchmesser des elastischen Körpers 16
vorgesehen werden, wenn die Ausrundung 46 als ein Überhang in
einer Gussform ausgebildet werden kann, die sich in seiner
axialen Richtung öffnet.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 ist der Motorträger 10
gezeigt, der innerhalb einer Halterung 80 montiert ist, die
direkt mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
Genauer gesagt ist der Motorträger 10 mittels einer Presspassung
in eine zylindrische Befestigungsbohrung 82 eingepasst, die in
einem axial mittleren Abschnitt der Halterung 80 ausgebildet
ist. Diesbezüglich ist der Durchmesser des verengten Abschnitts
30 kleiner als derjenige des zylindrischen Abschnitts 28 der
oberen Buchse 24 des zweiten Montageelements 14, so dass der
verengte Abschnitt 30 einfach in die Befestigungsbohrung 82 der
Halterung 80 eingefügt wird, was ein Montieren der oberen Buchse
24 an die Halterung 80 erleichtert. Da der verengte Abschnitt 30
nur an dem axial oberen Endabschnitt der oberen Buchse 24
ausgebildet ist, wird die obere Buchse 24 zwangsläufig an ihrem
zylindrischen Abschnitt 28 in die Befestigungsbohrung 82
eingepasst. Das heißt, dass der zylindrische Abschnitt 28 der
oberen Buchse 24 effektiv eine hinreichende äußere Fläche
vorsieht, die zum Einpassen in die Befestigungsbohrung 82
mittels einer Presspassung erforderlich ist.
Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist der
Verstemmungsabschnitt 32 an dem axial unteren Ende der oberen
Buchse 24 so ausgebildet, dass er von der äußeren Umfangsfläche
der oberen Buchse 24 bei einem geringen radialen Abstand radial
nach außen vorsteht. Beim Montieren des Motorträgers 10 in die
Halterung 80 wird der Verstemmungsabschnitt 32 an der axial
unteren offenen Endseite der Befestigungsbohrung 82 gefügt, so
dass der Motorträger 10 effektiv in die Befestigungsbohrung 82
in der axialen Richtung der Halterung 80 positioniert ist. Die
Halterung 80 ist im allgemeinen ein topfartig gestaltetes
metallisches Element, das durch einen Pressvorgang einer
Metallplatte wie zum Beispiel eine Stahlplatte so ausgebildet
ist, dass die Halterung 80 einen Oberwandabschnitt 94 und ein
Paar Seitenwandabschnitte 84, 84 aufweist, die durch einen
Biegevorgang an beiden Seiten des Oberwandabschnitts 94 so
ausgebildet werden, dass sie sich in einer Richtung erstrecken,
die im allgemeinen senkrecht zu der Längsrichtung des
Oberwandabschnittes 94 ist, und dass sie sich in der
Längsrichtung des Wandabschnittes 94 gegenüberliegen. Die
Endabschnitte aller Seitenwandabschnitte 84 sind so nach außen
gebogen, dass sie einen Befestigungsplattenabschnitt 86
ausbilden, an der die Halterung 80 mit der Fahrzeugkarosserie
verschraubt wird. Die Halterung 80 weist des weiteren ein
zylindrisches Befestigungsringelement 88 auf, das aus einem
metallischen Werkstoff geschaffen ist und die
Befestigungsbohrung 82 hat. Das Befestigungsringelement 88 wird
durch einen Schmelzschweißvorgang an die Seitenwandabschnitte
84, 84 so befestigt, dass diametral entgegengesetzte
Umfangsabschnitte der äußeren Umfangsfläche des
Befestigungsringelements 88 an den axial mittleren Abschnitten
der Seitenwandabschnitte 84 beziehungsweise 84 befestigt werden.
Eine Befestigungsstütze 90 ist auch durch einen
Schmelzschweißvorgang an einem Abschnitt der äußeren
Umfangsfläche des Befestigungsringelementes 88 befestigt. Der
Oberwandabschnitt 94 ist mit einem Durchgangsloch 92
ausgebildet. Durch das Durchgangsloch 92 hindurch wird eine an
der Seite der Leistungseinheit befestigte (nicht gezeigte)
Befestigungshalterung an das erste Montageelement 12 geschraubt,
so dass das erste Montageelement 12 an der Leistungseinheit des
Fahrzeugs angebracht ist.
Während die vorliegende Erfindung mit ihren gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, sollte klar
sein, dass die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der
dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass
sie anders ausgeführt werden kann.
Zum Beispiel wird die obere Buchse 24 des zweiten
Montageelements 14 des dargestellten Ausführungsbeispiels durch
einen Schervorgang so verarbeitet, dass die offene Endseite
ihres verengten Abschnitts 30 als eine abgescherte Fläche
geschaffen wird, die sich in der Richtung erstreckt, die
senkrecht zu ihrer axialen Richtung ist. Dieser Schervorgang ist
nicht notwendigerweise erforderlich. Wie dies in der Fig. 5
gezeigt ist, kann die offene Endseite des verengten Abschnitts
30 der oberen Buchse 24 als eine nicht abgescherte Fläche 96
ausgebildet sein, wobei die obere Buchse 24 nur durch einen
Pressvorgang so verarbeitet wird, dass der verengte Abschnitt 30
an ihrer oberen zylindrischen Endseite ausgebildet wird.
Wenn der Motorträger 10 bei dem gegenwärtigen
Ausführungsbeispiel mittels einer Presspassung in die
Befestigungsbohrung 82 der Halterung 80 eingepasst und an die
Fahrzeugkarosserie über die Halterung 80 befestigt wird, ist der
Aufbau zum Anbringen des Motorträgers 10 an die
Fahrzeugkarosserie nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel
kann der Motorträger 10 an die Fahrzeugkarosserie unter
Verwendung eines Befestigungselementes wie zum Beispiel eine
Befestigungsplatte angebracht werden, die einstückig mit dem
zweiten Montageelement 14 durch einen Schmelzschweißvorgang
ausgebildet wird.
Des Weiteren ist der Aufbau des verengten Abschnittes 30, der
an dem oberen offenen Endabschnitt des zweiten Montageelementes
14 ausgebildet ist, nicht auf das dargestellte
Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern er kann anders ausgeführt
werden. Wie dies in der Fig. 6 dargestellt ist, kann der
verengte Abschnitt 30 zum Beispiel aus einem nach innen
gerichteten Flanschabschnitt 98 als ein ringartiger
Stufenabschnitt, der sich von dem axial oberen Ende des
zylindrischen Abschnittes 28 des zweiten Montageelements 14
radial nach innen erstreckt, und aus einem konischen runden
Abschnitt 100 bestehen, der sich von dem inneren Rand des nach
innen gerichteten Flanschabschnittes 98 radial nach außen und
axial nach außen erstreckt. Wie dies in der Fig. 7 gezeigt ist,
kann der verengte Abschnitt 30 alternativ aus einem unteren
ebenen Abschnitt 102, der sich von dem axial oberen Ende des
zylindrischen Abschnitts 28 des zweiten Montageelements 14
radial nach innen erstreckt, aus einem zylindrischen Abschnitt
104 mit kleinem Durchmesser, der sich von dem inneren Rand des
unteren ebenen Abschnitts 102 mit einem im allgemeinen
konstanten Durchmesser axial nach außen erstreckt, und aus einem
oberen ebenen Abschnitt 106 in der Gestalt einer ringartigen
Platte bestehen, der durch einen Biegevorgang des Abschnitts am
axialen Ende des zylindrischen Abschnitts 104 mit kleinem
Durchmesser so ausgebildet ist, dass er sich von dem Abschnitt
am axialen Ende des zylindrischen Abschnitts 104 mit kleinem
Durchmesser radial nach außen erstreckt.
Der Aufbau des ersten Montageelements 12 ist nicht besonders
eingeschränkt. Die Ausrundung 46 ist nicht wesentlich, die an
dem Abschnitt des elastischen Körpers 16 ausgebildet ist, der
mit dem ersten Verbindungselement verbunden ist.
Der spezielle Aufbau des Drosselkanals 72 ist nicht besonders
eingeschränkt. Der Aufbau des Trennelementes 56 ist nicht
besonders eingeschränkt und die Gummiplatte 60 des
Trennelementes 56 ist nicht notwendigerweise erforderlich. Zum
Beispiel kann das metallische Stützelement 58 aus einer
scheibenartig gestalteten Metallplatte bestehen, so dass die
Fluidkammer 54 in die Druckaufnahmekammer 66 und die
Ausgleichskammer 68 eingeteilt ist, ohne die Gummiplatte 60 zu
verwenden.
Während die Schwingungsdämpfungseinrichtung gemäß dem
dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein
fluidgefüllter Motorträger mit der Fluidkammer 54 ist, ist das
Prinzip der Erfindung gleichsam auf
Schwingungsdämpfungseinrichtungen einer Festkörper-Bauart oder
einer Bauart ohne Fluidfüllung ohne eine mit einem nicht-
komprimierbaren Fluid gefüllte Fluidkammer anwendbar.
Während das dargestellte Ausführungsbeispiel der
Schwingungsdämpfungseinrichtung die Gestalt des Motorträgers für
ein Kraftfahrzeug hat, ist das Prinzip der vorliegenden
Erfindung gleichsam auf verschiedene andere Bauarten von
Schwingungsdämpfungseinrichtungen anwendbar, wie zum Beispiel
Fahrzeugkarosserieträger und Differentialträger zur Verwendung
bei einem Kraftfahrzeug, und auf
Schwingungsdämpfungseinrichtungen, die bei verschiedenen
Einrichtungen außer Kraftfahrzeuge verwendet werden.
Es ist die Schwingungsdämpfungseinrichtung 10 offenbart, die
das erste Montageelement 12, das zweites Montageelement 14, das
den zylindrischen Abschnitt 28 aufweist, und den elastischen
Körper aufweist, der das erste und das zweite Montageelement
elastisch verbindet, so dass der elastische Körper an seinem
mittleren Abschnitt 17 mit dem ersten Montageelement und an
seinem Randabschnitt 48 mit der inneren Umfangsfläche des
zweiten Montageelementes verbunden ist. Das zweite
Montageelement weist den verengten Abschnitt 30 auf, der
einstückig an dem offenen Endabschnitt seines zylindrischen
Abschnittes so ausgebildet ist, dass er von dem zylindrischen
Abschnitt radial nach innen vorsteht und sich über den ganzen
Umfang des zylindrischen Abschnittes umfänglich erstreckt, und
der den maximalen Außendurchmesser hat, der nicht größer als
derjenige des zylindrischen Abschnittes ist. Der Randabschnitt
48 des elastischen Körpers ist mit verschiedenen inneren
Umfangsflächen des verengten Abschnittes bzw. des zylindrischen
Abschnittes des zweiten Montageelementes verbunden, so dass der
verengte Abschnitt und der zylindrische Abschnitt über den
elastischen Körper mit dem ersten Montageelement elastisch
verbunden sind.
Es sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung mit
verschiedenen anderen Änderungen, Abwandlungen und
Verbesserungen ausgeführt werden kann, die für einen Fachmann
ersichtlich sind, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen,
der durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist.
Claims (16)
1. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10), die zwischen zwei
Elementen eines Schwingungssystems zum elastischen Verbinden
dieser zwei Elemente in einer schwingungsdämpfenden Art und
Weise angeordnet ist, wobei die Schwingungsdämpfungseinrichtung
folgendes aufweist:
ein erstes Montageelement (12) und ein zweites Montageelement (14), das einen zylindrischen Abschnitt (28) aufweist, die räumlich voneinander so beabstandet sind, dass ein offener Endabschnitt an einem von axial entgegengesetzten Enden des zylindrischen Abschnitts des zweiten Montageelementes dem ersten Montageelement gegenüberliegt, und die an die zwei Elemente des Schwingungssystems anbringbar sind;
einen elastischen Körper (16), der das erste und das zweite Montageelement elastisch verbindet, so dass der elastische Körper an seinem mittleren Abschnitt mit dem ersten Montageelement und an seinem Randabschnitt (48) mit einer inneren Umfangsfläche des zweiten Montageelementes verbunden ist, und
einen verengten Abschnitt (30), der einstückig an dem offenen Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts des zweiten Montageelements so ausgebildet ist, dass der verengte Abschnitt von dem zylindrischen Abschnitt radial nach innen vorsteht und sich umfänglich über einen ganzen Umfang des zylindrischen Abschnitts erstreckt, und dass der verengte Abschnitt einen maximalen Außendurchmesser hat, der nicht größer als derjenige des zylindrischen Abschnitts ist,
wobei der Randabschnitt des elastischen Körpers mit verschiedenen inneren Umfangsflächen des verengten Abschnittes bzw. des zylindrischen Abschnittes des zweiten Montageelementes verbunden ist, so dass der verengte Abschnitt und der zylindrische Abschnitt über den elastischen Körper mit dem ersten Montageelement elastisch verbunden sind.
ein erstes Montageelement (12) und ein zweites Montageelement (14), das einen zylindrischen Abschnitt (28) aufweist, die räumlich voneinander so beabstandet sind, dass ein offener Endabschnitt an einem von axial entgegengesetzten Enden des zylindrischen Abschnitts des zweiten Montageelementes dem ersten Montageelement gegenüberliegt, und die an die zwei Elemente des Schwingungssystems anbringbar sind;
einen elastischen Körper (16), der das erste und das zweite Montageelement elastisch verbindet, so dass der elastische Körper an seinem mittleren Abschnitt mit dem ersten Montageelement und an seinem Randabschnitt (48) mit einer inneren Umfangsfläche des zweiten Montageelementes verbunden ist, und
einen verengten Abschnitt (30), der einstückig an dem offenen Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts des zweiten Montageelements so ausgebildet ist, dass der verengte Abschnitt von dem zylindrischen Abschnitt radial nach innen vorsteht und sich umfänglich über einen ganzen Umfang des zylindrischen Abschnitts erstreckt, und dass der verengte Abschnitt einen maximalen Außendurchmesser hat, der nicht größer als derjenige des zylindrischen Abschnitts ist,
wobei der Randabschnitt des elastischen Körpers mit verschiedenen inneren Umfangsflächen des verengten Abschnittes bzw. des zylindrischen Abschnittes des zweiten Montageelementes verbunden ist, so dass der verengte Abschnitt und der zylindrische Abschnitt über den elastischen Körper mit dem ersten Montageelement elastisch verbunden sind.
2. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß Anspruch 1,
wobei der elastische Körper (16) einen Verbindungsabschnitt
aufweist, der daran angepasst ist, das erste und das zweite
Montageelement zu verbinden, und der eine Umfangsfläche (44)
hat, die als eine freie Fläche dient, wobei die freie Fläche
eine konische runde Gestalt hat, die sich von dem offenen
Endabschnitt des verengten Abschnitts des zweiten
Montageelementes axial nach außen und radial nach innen
erstreckt.
3. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß Anspruch 2,
wobei der elastische Körper (16) einen Abschnitt (17) mit
kleinem Durchmesser hat und an einer Endseite seines Abschnitts
(17) mit kleinem Durchmesser mit dem ersten Montageelement
verbunden ist, während das erste Montageelement (12) einen
vorstehenden Abschnitt hat, der von einem Randabschnitt der
Endseite des Abschnitts mit kleinem Durchmesser des elastischen
Körpers in seiner radial nach außen gerichteten Richtung
vorsteht, wobei der elastische Körper des weiteren eine
umfängliche Ausrundung (46) aufweist, die an dem Randabschnitt
der Endseite seines Abschnitts mit kleinem Durchmesser so
ausgebildet ist, dass sie sich von dem Randabschnitt radial nach
außen mit einer gekrümmten Fläche erstreckt und dass sie mit dem
vorstehenden Abschnitt des ersten Montageelementes verbunden
ist.
4. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 3,
wobei das erste Montageelement (12) einen axial vorstehenden
Abschnitt (20) aufweist, der zu dem elastischen Körper vorsteht
und in diesem eingebettet ist, so dass der elastische Körper mit
dem vorstehenden Abschnitt verbunden ist.
5. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 4,
wobei der elastische Körper einen ersten und einen zweiten
axialen Abschnitt aufweist, die sich radial innerhalb des
verengten Abschnitts (30) beziehungsweise des zylindrischen
Abschnittes (28) des zweiten Montageelementes befinden, wobei
der erste und der zweite axiale Abschnitt verschiedene axiale
Längen haben: L bzw. M, die in einem zylinderartigen Querschnitt
gemessen werden, der sich entlang einer zylindrischen Fläche (C)
erstreckt, die tangential zu einem radial inneren Endabschnitt
des verengten Abschnittes ist, wobei für die axialen Längen
gilt: L und M erfüllen die folgende Ungleichung:
0,5 ≦ M/L ≦ 3,0.
0,5 ≦ M/L ≦ 3,0.
6. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß Anspruch 5,
wobei für die axialen Längen gilt: L und M des ersten bzw.
des zweiten axialen Abschnitts des elastischen Körpers erfüllen
die folgende Ungleichung:
1,0 ≦ M/L ≦ 2,0.
1,0 ≦ M/L ≦ 2,0.
7. . Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 6,
wobei der verengte Abschnitt (30) des zweiten
Montageelementes (14) eine innere Umfangsfläche hat, die
ausschließlich eine geneigte oder eine gekrümmte Fläche
aufweist, die sich in der axialen Richtung des zweiten
Montageelementes erstrecken, und die keine ebene Fläche
aufweist, die sich in einer Richtung erstreckt, die senkrecht zu
der axialen Richtung ist.
8. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß Anspruch 7,
wobei eine offene Endseite des verengten Abschnittes eine
ebene Fläche (31) aufweist, die sich in einer Richtung
erstreckt, die senkrecht zu der axialen Richtung ist.
9. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 8,
wobei sich der verengte Abschnitt (30) und ein Schnittbereich
des verengten Abschnittes mit dem zylindrischen Abschnitt (28)
des zweiten Montageelementes (14) über ihre axialen Längen mit
einer kontinuierlich gekrümmten inneren Umfangsfläche axial
erstrecken, die keinen gekanteten Abschnitt hat.
10. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 9,
wobei der verengte Abschnitt (30) des zweiten Montageelements
(14) einen ringartigen Stufenabschnitt (98), der sich von dem
offenen Endabschnitt des zylindrischen Abschnittes (28) des
zweiten Montageelementes radial nach innen erstreckt, und einen
konischen runden Abschnitt (100) aufweist, der sich von einem
inneren Randabschnitt des ringartigen Stufenabschnittes radial
nach außen und axial nach außen erstreckt.
11. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 9,
wobei der verengte Abschnitt (30) des zweiten
Montageelementes (14) einen ersten ringartigen Stufenabschnitt
(102), der sich von dem offenen Endabschnitt des zylindrischen
Abschnittes des zweiten Montageelementes radial nach innen
erstreckt, einen zylindrischen Abschnitt (104) mit kleinem
Durchmesser, der sich von einem inneren Randabschnitt des ersten
ringartigen Stufenabschnittes axial nach außen erstreckt, und
einen zweiten ringartigen Stufenabschnitt (106) aufweist, der
sich von einem axial äußeren Endabschnitt des zylindrischen
Abschnitts mit kleinem Durchmesser radial nach außen erstreckt.
12. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 11,
die des weiteren eine Fluidkammer (54) aufweist, die in einem
Innenraum des zylindrischen Abschnittes (28) des zweiten
Montageelementes (14) ausgebildet ist, wobei die Fluidkammer
teilweise durch den elastischen Körper (16) definiert ist und
mit einem nicht-komprimierbaren Fluid gefüllt ist.
13. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 12,
die des weiteren ein Halterungselement (80) aufweist, das an
einem der zwei Elemente des Schwingungssystems anbringbar ist,
um das zweite Montageelement (14) an dem einen Element des
Schwingungssystems anzubringen, wobei das Halterungselement eine
Befestigungsbohrung (82) aufweist und das zweite Montageelement
in der Befestigungsbohrung so befestigt ist, dass das zweite
Montageelement an der Seite seines verengten Abschnittes (30)
mittels einer Presspassung in der Befestigungsbohrung axial
eingepasst ist.
14. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß Anspruch 13,
wobei der verengte Abschnitt (30) des zweiten Montageelementes
(14) einen maximalen Außendurchmesser hat, der geringfügig
kleiner ist als der Außendurchmesser des zylindrischen
Abschnittes (28) des zweiten Montageelementes.
15. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß den Ansprüchen
13 oder 14
mit einem Verstemmungsabschnitt (32), der einstückig an dem
anderen der axial entgegengesetzten Enden des zylindrischen
Abschnittes des zweiten Montageelementes ausgebildet ist, der in
der axialen Richtung dem verengten Abschnitt (30)
entgegengesetzt ist und der einen größeren Durchmesser als der
Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes des zweiten
Montageelementes hat, und einem Verschlußelement (38), das an
seinem Randabschnitt mit dem Verstemmungsabschnitt durch ein
Verstemmen so befestigt ist, dass es den anderen offenen
Endabschnitt des zylindrischen Abschnittes des zweiten
Montageelementes fluiddicht verschließt, wodurch in einem
Innenraum des zylindrischen Abschnittes eine Fluidkammer (54)
ausgebildet wird, die teilweise durch den elastischen Körper
(16) definiert ist und mit einem nicht-komprimierbaren Fluid
gefüllt ist, wobei das zweite Montageelement hinsichtlich des
Halterungselementes in seiner axialen Richtung so positioniert
ist, dass der Verstemmungsabschnitt in einen Berührungskontakt
mit einer offenen Endseite der Befestigungsbohrung des
Halterungselementes gehalten ist.
16. Schwingungsdämpfungseinrichtung (10) gemäß Anspruch 15
mit einem Trennelement (56), das durch das zweite
Montageelement (14) gestützt ist und daran angepasst ist, an
einer seiner entgegengesetzten Seiten, an der eine
Schwingungsbelastung aufgebracht wird, die Fluidkammer (54) in
eine Druckaufnahmekammer (66), die teilweise durch den
elastischen Körper (16) definiert ist, und an der anderen
entgegengesetzten Seite des Trennelementes in eine
Ausgleichskammer (68) fluiddicht zu teilen, die teilweise durch
das flexible Verschlusselement (38) definiert ist, wobei ein
Volumen der Ausgleichskammer auf der Grundlage einer Verformung
des Verschlusselementes variabel ist, und einem Drosselkanal
(22), der an seinen beiden Enden in die Druckaufnahmekammer
beziehungsweise in die Ausgleichskammer mündet, um eine
Fluidverbindung zwischen der Druckaufnahme- und Ausgleichskammer
zu schaffen.
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