DE10143778A1 - Vibrationsdämpfungsvorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

Vibrationsdämpfungsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number
DE10143778A1
DE10143778A1 DE10143778A DE10143778A DE10143778A1 DE 10143778 A1 DE10143778 A1 DE 10143778A1 DE 10143778 A DE10143778 A DE 10143778A DE 10143778 A DE10143778 A DE 10143778A DE 10143778 A1 DE10143778 A1 DE 10143778A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mass
vibration
housing
elastic
damping device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10143778A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10143778B4 (de
Inventor
Rentaro Kato
Koichi Hasegawa
Hajime Maeno
Masaaki Hamada
Yuushi Hashimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Riko Co Ltd filed Critical Sumitomo Riko Co Ltd
Publication of DE10143778A1 publication Critical patent/DE10143778A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10143778B4 publication Critical patent/DE10143778B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • F16F15/36Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels operating automatically, i.e. where, for a given amount of unbalance, there is movement of masses until balance is achieved
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
    • F16F7/104Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted
    • F16F7/108Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted on plastics springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/20Type of damper
    • B60G2202/25Dynamic damper

Abstract

Eine Vibrationsdämpfungsvorrichtung (10, 36, 40, 68, 74) zum Dämpfen von Vibrationen eines Vibrationselements eines Fahrzeugs mit: einem Masseelement (16, 46), das in dem Vibrationselement derart angeordnet ist, dass das Masseelement nicht an dem Vibrationselement angebracht ist und unabhängig von diesem und gegenüber diesem versetzbar ist; wobei das Masseelement und das Vibrationselement zum Anstoßen aneinander bei ihren Anlageabschnitten veranlasst werden. Zumindest einer der Anlageabschnitte des Masseelements oder des Vibrationselements ist aus einem elastischen Element (28, 62) ausgebildet, das geeignet ist, eine Abscherverformung zu erfahren in einer Richtung, in der das Masseelement und das Vibrationselement zum Anstoßen aneinander veranlasst werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Vibrationsdämpfungsvorrichtung, die in ein Vibrationselement eines Fahrzeugs eingebaut ist, zum Reduzieren oder Abschwächen einer Vibration des Vibrationselements. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine derartige Vibrationsdämpfungsvorrichtung, die eine neue Bauweise hat und die geeignet anwendbar ist auf ein Vibrationselement eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise ein Aufhängungselement, ein Hilfsrahmen, eine Karosserieplatte, ein Montageträger und ein Vibrationselement oder Elemente, die bei einer Motoreinheit oder einem Abgassystem verwendet werden, so dass die Vibrationsdämpfungsvorrichtung eine hervorragende Dämpfungswirkung hat bezüglich den Vibrationen, die in diesen Vibrationselementen erregt werden.
Als Vibrationsdämpfungsvorrichtungen zum Dämpfen oder Reduzieren von in Fahrzeugen erregten Vibrationen, wie beispielsweise in Kraftfahrzeugen, sind folgende bekannt: (a) ein Massendämpfer, wobei ein Massenelementen an einem Vibrationselement fixiert ist, (b) ein dynamischer Dämpfer, wobei ein Massenelement durch das Vibrationselement über ein Federelement gestützt und damit verbunden ist, und. (c) ein Dämpfungsmaterial, das ein blattförmiges elastisches Element ist und an dem Vibrationselement befestigt ist. Diese herkömmlichen Vorrichtungen haben jedoch verschiedene potentielle Probleme. Beispielsweise der Massendämpfer und der dynamische Dämpfer erfordern beide eine große Masse des Massenelements und haben eine gewünschte Vibrationsdämpfungswirkung nur bezüglich einem sehr engem Frequenzbereich. Das Dämpfungsmaterial muss einen relativ großen Einbauraum haben und neigt dazu, ein großes Gewicht zu haben. Außerdem leiden der dynamische Dämpfer und das Dämpfungsmaterial beide an der Schwierigkeit, ihre gewünschte Dämpfungswirkung stabil auszuführen, da die Dämpfungswirkungen des dynamischen Dämpfers und des Dämpfungsmaterials dafür anfällig sind, sich in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur zu ändern.
Der Anmelder hat in der Offenlegungsschrift WO 00/14429 einen neuen Vibrationsdämpfer vorgeschlagen, der für ein Kraftfahrzeug verwendet wird, der ein Gehäuseelement mit einem Innenraum umfasst und an dem Vibrationselement fixiert ist, und ein unabhängiges Massenelement umfasst, das innerhalb dem Innenraum des Gehäuseelements mit einem Abstand dazwischen angeordnet ist ohne an dem Gehäuseelement befestigt zu sein, so dass das unabhängige Massenelement verschiebbar oder beweglich ist gegenüber dem Gehäuseelement. Wenn in dem Vibrationselement erregte Vibrationen auf den Vibrationsdämpfer aufgebracht werden, stoßen das unabhängige Massenelement und das Gehäuseelement bei ihren elastischen Anlagefläche aneinander, wodurch sie eine Vibrationsdämpfungswirkung ausüben auf der Grundlage des Verlusts oder des Verschwindens der Vibrationsenergie, das durch die Gleitreibung verursacht wird, die erzeugt wird zwischen den elastischen Anlageflächen des unabhängigen Masseelements und des Gehäuseelements und verursacht wird durch eine Kollision oder einen Stoß des unabhängigen Massenelements gegen das Gehäuseelement. Dieser vorgeschlagene Vibrationsdämpfer kann eine hohe Dämpfungswirkung haben über einen relativ breiten Frequenzbereich von eingeleiteten Vibrationen, während eine relativ kleine Masse des unabhängigen Masseelements gewährleistet ist.
Ausgiebige Studien des in der Offenlegungsschrift WO 00/14429 offenbarten Vibrationsdämpfers durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben dazugeführt, dass die Vibrationsdämpfungswirkungen des Vibrationsdämpfers beträchtlich verbessert werden können bezüglich den spezifischen Frequenzvibrationen durch Einstellen einer Masse des unabhängigen Masseelements oder einer Federsteifigkeit der elastischen Anlagefläche des unabhängigen Masseelements und/oder das Gehäuseelement beispielsweise. Dies könnte folgendermaßen betrachtet werden gemäß einer Prüfung der Frequenzeigenschaften der Dämpfungswirkung des Vibrationsdämpfers, die durch die Erfinder durchgeführt wurde. Der Stoß des unabhängigen Masseelements auf das Gehäuseelement in einer Vibrationseinleitungsrichtung verursacht nämlich eine hin- und hergehende Versetzung des unabhängigen Masseelements gegenüber dem Gehäuseelement innerhalb dem Gehäuseelement. Die hin- und hergehende Versetzung des unabhängigen Masseelements gegenüber dem Gehäuseelement aufgrund des Stoßes des Masseelements an dem Gehäuseelement könnte eine Wirkung wie eine Resonanz haben.
Es ist jedoch schwierig, den Vibrationsdämpfer so abzustimmen, dass er eine hervorragende Dämpfungswirkung bezüglich der gewünschten Frequenzvibration hat aufgrund der resonanzartigen Wirkung der hin- und hergehenden Versetzung des unabhängigen Masseelements. Das heißt, dass die Abstimmung des Vibrationsdämpfers durch unterschiedliche Bedingungen begrenzt ist. Beispielsweise ist eine Größe des unabhängigen Masseelements durch einen gegebenen Einbauraum des Vibrationsdämpfers in dem Fahrzeug begrenzt, während eine untere Grenze der Federsteifigkeit der elastischen Anlagefläche des unabhängigen Masseelements und/oder des Gehäuseelements vorgegeben ist, um eine gewünschte Haltbarkeit der elastischen Anlagefläche zu gewährleisten. Insbesondere wenn eine Vibration, die zu dämpfen ist, eine niedrige Frequenz hat, ist eine relativ große Masse des Masseelements notwendig und eine relativ kleine Federsteifigkeit der elastischen Anlagefläche beispielsweise. Dabei ist eine gewünschte Abstimmung des Vibrationsdämpfers sehr schwierig, wodurch der herkömmliche Vibrationsdämpfer eine unzureichende Vibrationsdämpfungswirkung bezüglich der Vibrationen innerhalb eines Niedrigfrequenzbandes hat.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb in der Schaffung einer Vibrationsdämpfungsvorrichtung für ein 4 Fahrzeug, die eine neue Bauweise hat und eine ausreichende Haltbarkeit der Anlageabschnitte des Masseelements und eines Vibrationselements ermöglicht, während eine ausreichend kleine Federsteifigkeit gewährleistet ist, die in dem Element erzeugt wird, wobei das elastische Element, das zumindest einen der Anlageabschnitte des Masseelements oder des Vibrationselements definiert, eine Abscherverformung erfährt. Somit kann bei einem Stoß des Masseelements auf das Vibrationselement die in den Anlageabschnitten des Masseelements und des Vibrationselements erzeugte Federkonstante kleiner eingerichtet werden im Vergleich zu dem Fall, wobei das elastische Element eine Kompressionsverformung erfährt bei dem Stoß des Masseelements und des Vibrationselements. Die in den Anlageabschnitten des Masseelements und des Vibrationselements erzeugte Feder konstante kann nämlich vermindert werden ohne Ändern der elastischen Eigenschaften oder elastischen Charakteristiken des elastischen Elements.
Diese Anordnung ermöglicht die Abstimmung der Vibrationsdämpfungsvorrichtung, so dass die hin- und hergehende Versetzung des Masseelements gegenüber dem Vibrationselement aufgrund des Stoßes des Masseelements auf das Vibrationselement ihre resonanzartige Wirkung in dem Niedrigfrequenzband hat ohne dem Erfordernis einer Vergrößerung des Masseelements und ohne eine Verschlechterung der Haltbarkeit des elastischen Elements. Somit kann die Vibrationsdämpfungsvorrichtung dieser Art (1) der Erfindung eine hervorragende Vibrationsdämpfungswirkung bezüglich Vibrationen über einen breiten Frequenzbereich haben, das heißt in einem Bereich von ungefähr 10 Hz bis 100 Hz oder mehr, die hauptsächlich in einem Kraftfahrzeug erregt werden.
Im Detail beschrieben ist die Vibrationsdämpfungsvorrichtung gemäß dieser Art (1) der Erfindung derart angeordnet, dass zumindest einer der Anlageabschnitte des Masseelements oder des Vibrationselements so ausgebildet ist, dass er eine Abscherverformung erfährt, wenn das Masseelement und das Vibrationselement gegeneinander stoßen bei den Anlageabschnitten. Diese Anordnung gewährleistet auf ausreichende Weise eine große Amplitude der hin- und hergehenden Versetzung des Masseelements gegenüber dem Vibrationselement aufgrund der resonanzartigen Wirkung der hin- und hergehenden Versetzung des Masseelements gegenüber dem Vibrationselement, selbst wenn eine niederfrequente Vibration mit einer relativ kleinen Vibrationsenergie auf die Vibrationsdämpfungsvorrichtung aufgebracht wird. Das heißt, dass die Anwesenheit des Anlageabschnitts, der an dem elastischen Element ausgebildet ist, der ausgebildet ist, um eine Abscherverformung zu erfahren, eine Abprallversetzung des Masseelements gegenüber dem Vibrationselement erleichtert. Beispielsweise kann das Masseelement von dem Vibrationselement abprallen, selbst wenn die zu dämpfenden Vibrationen, die in dem Vibrationselement erregt werden, eine Beschleunigung von nicht mehr als 1 G (Erdbeschleunigung) haben. Deshalb kann die Vibrationsdämpfungsvorrichtung dieser Art (1) der Erfindung eine gewünschte Dämpfungswirkung haben auf der Grundlage von Stößen des Masseelements auf das Vibrationselement bezüglich von kleinen Energievibrationen wie beispielsweise Vibrationen, die wahrscheinlich in dem Vibrationselement des Fahrzeugs erregt werden.
Bei dieser Art (1) der Erfindung ist ein Material des Masseelements nicht besonders beschränkt, wird aber bevorzugt ausgewählt aus metallischen Materialien, wie beispielsweise Stahl, so dass das Masseelement eine erforderliche Masse haben kann mit einer relativ kleinen Größe. Ein Material des elastischen Elements, das den Anlageabschnitt von zumindest einem aus dem Masseelement oder dem Vibrationselement definiert, kann vorzugsweise ausgewählt sein aus einer Gruppe, die aus elastischen Gummikörpern besteht, Elastomeren, geschäumten Körpern oder Gummi oder Elastomeren und dergleichen beispielsweise.
(2) Eine Vibrationsdämpfungsvorrichtung gemäß der vorstehend angedeuteten Art (1) weist des weiteren folgendes auf: ein starres Gehäuse mit einer hohlen Struktur, das starr an dem Vibrationselement ausgebildet ist, wobei das Gehäuse einen Hohlraum im Inneren definiert, wobei das Masseelement innerhalb des Hohlraums untergebracht ist mit einem Abstand dazwischen, so dass das Masseelement nicht an dem Gehäuse angebracht ist und unabhängig von diesem und gegenüber diesem versetzbar ist, wobei das Gehäuse teilweise definiert ist durch das elastische Element, um einen Anlageabschnitt des Gehäuses vorzusehen, an dem das Masseelement zum Anstoßen veranlasst wird.
Bei dieser Art (2) ermöglicht die Verwendung des starren Gehäuses mit der hohlen Struktur die Anwendung der Vibrationsdämpfungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung auf jegliches Vibrationselement ungeachtet der Konfigurationen der Vibrationselemente. Die Verwendung des Gehäuses gewährleistet nämlich den Stoß des Masseelements und des Gehäuses bei ihren Anlageabschnitten ungeachtet der Konfiguration des Vibrationselements. Es wird anerkannt, dass der Anlageabschnitt des Gehäuses als der Anlageabschnitt des Vibrationselements wirkt, da das Gehäuse starr in dem Vibrationselement angeordnet ist.
Das Gehäuse kann einstückig mit dem Vibrationselement ausgebildet sein oder alternativ unabhängig von dem Vibrationselement ausgebildet sein. Bei dem erstgenannten Fall ist das Gehäuse teilweise oder gesamt durch Anwendung eines Teils des Vibrationselements ausgebildet. In dem letztgenannten Fall ist das Gehäuse durch ein anderes Element ausgebildet unabhängig von dem Vibrationselement und an dem Vibrationselement fixiert. Die Anzahl der Massenelemente, die innerhalb dem hohlen Raum des Gehäuses eingebaut sind, ist nicht besonders beschränkt, sondern kann geeignet bestimmt werden unter Berücksichtigung der Größe oder Form des hohlen Raums des Gehäuses, der Masse des Vibrationselements, dem Betrag der zu dämpfenden Vibrationen und dergleichen. Das heißt, dass in dem Gehäuse ein einzelnes Masseelement untergebracht sein kann oder andererseits eine Vielzahl an Massenelementen untergebracht sein kann. Die Konfiguration des hohlen Raums des Gehäuses ist nicht besonders beschränkt, sondern kann gewählt werden aus einer zylindrischen Form, einer rechteckigen Form, einer Polygonform oder anderen Formen beispielsweise. Die Konfiguration des Masseelements kann geeignet bestimmt werden in Abhängigkeit von der Konfiguration des hohlen Raums des Gehäuses und kann gewählt werden aus einer massiven oder hohlen Kugelform, einer Stangenform, einer Plattenform oder anderen verschiedenen Formen.
(3) Eine Vibrationsdämpfungsvorrichtung gemäß der vorstehend angedeuteten Art (2), wobei das Masseelement hauptsächlich aus einem metallischem Material ausgebildet ist und das Gehäuse mit der inneren Fläche, die mit der elastischen Schicht bedeckt ist, einstückig mit dem elastischem Element ausgebildet ist. Diese Anordnung ermöglicht die Schaffung des Masseelements, das eine große Masse und eine kompakte Größe hat und gewährleistet die Beseitigung eines Bedarfs zum Bedecken des Masseelements mit einer elastischen Schicht, während eine Reduktion oder eine Abschwächung des Geräusches ermöglicht wird, das verursacht wird durch den Stoß des Masseelements an dem Gehäuse.
(4) Eine Vibrationsdämpfungsvorrichtung nach der vorstehend angedeuteten Art (2) oder (3), wobei das Masseelement eine Vielzahl an Masseelementen aufweist, die unabhängig sind voneinander und die jeweils voneinander unterschiedliche Massen haben. Diese Art (4) der Erfindung erleichtert die Abstimmung der Vielzahl der Masseelemente, um jeweilige Resonanzfrequenzen ihrer hin- und hergehenden Versetzung gegenüber dem Gehäuse zu haben. Somit kann die Vibrationsdämpfungsvorrichtung gemäß dieser Art (4) eine hohe Dämpfungswirkung bezüglich den Vibrationen haben innerhalb einer Vielzahl an Frequenzbändern oder über ein breites Frequenzband, beispielsweise Vibrationen, die wahrscheinlich in dem Fahrzeug erregt werden, wie beispielsweise Schütteln eines Motors, Motorleerlaufvibrationen und Dröhngeräusche.
(5) Vibrationsdämpfungsvorrichtung nach einer der vorstehend angedeuteten Arten (2) bis (4), wobei das Masseelement eine Vielzahl an Masseelementen aufweist, die unabhängig sind voneinander, und das Gehäuse eine Vielzahl an Anlageabschnitten aufweist, an denen die Vielzahl der Masseelemente anstoßen jeweils, wobei jeder aus der Vielzahl der Anlageabschnitte des Gehäuses einen ersten Anlageteil umfasst, der aus dem elastischem Element ausgebildet ist, wobei die Anlageteile, die an den elastischen Elementen ausgebildet sind, an denen die Vielzahl der Masseelemente anstoßen jeweils, unterschiedliche Federkonstanten haben.
Gemäß dieser Art (5) der Erfindung kann die hin- und hergehende Versetzung der Vielzahl der Masseelemente einfach abgestimmt werden, um ihre Resonanzwirkungen zu haben bezüglich unterschiedlicher Frequenzbänder wie bei der Vibrationsdämpfungsvorrichtung, die gemäß der vorstehend angedeuteten Art (4) aufgebaut ist. Deshalb kann die Vibrationsdämpfungsvorrichtung dieser Art (5) eine hervorragende Vibrationsdämpfungswirkung haben bezüglich Vibrationen innerhalb einer Vielzahl an Frequenzbändern oder über ein breites Frequenzband.
Erfindungsgemäß ist jedes Masseelement vorzugsweise so angeordnet, dass es eine Masse innerhalb eines Bereichs von 10- 1000 g hat, vorzugsweise 50-500 g, die in einem einzelnem Körper gemessen wird. Mit der Masse des Masseelements, die auf 1000 g oder kleiner und vorzugsweise 500 g oder kleiner eingerichtet ist, ist das Masseelement anfällig, erregt zu werden, um eine Abprallbewegung oder Versetzung mit Leichtigkeit und Effizienz durchzuführen beim Aufbringen einer Vibrationslast auf die Vibrationsdämpfungsvorrichtung. Wenn die Masse des Masseelements auf 10 g oder größer und bevorzugt auf 50 g oder größer eingerichtet ist, gewährleistet die Vibrationsdämpfungsvorrichtung ihre Dämpfungswirkung auf der Grundlage des Stoßes des Masseelements an dem Vibrationselement.
Um die hervorragende Dämpfungswirkung der Vibrationsdämpfungsvorrichtung der Erfindung zu gewährleisten, ist das Masseelement vorzugsweise hin- und hergehend versetzbar um einen Abstand innerhalb eines Bereichs von 0,1-1,6 mm und bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 0,1-1,0 mm angeordnet zwischen einem ersten und zweiten Anlageteil des Anlageabschnitts des Vibrationselements, die einander gegenüberliegen in einer Richtung, in der die Vibrationen auf die Vorrichtung aufgebracht werden. Da der Bereich der hin- und hergehenden Versetzung des Masseelements innerhalb einer derartig sehr kleinen Länge gehalten wird, stößt das Masseelement wahrscheinlich gegen das Vibrationselement bei entgegengesetzten Seiten der Vibrationseinleitungsrichtung, selbst wenn die in dem Fahrzeug erregten Vibrationen, die im Allgemeinen eine kleine Amplitude haben, auf die Vibrationsdämpfungsvorrichtung aufgebracht werden. Diese Anordnung gewährleistet eine hervorragende Dämpfungswirkung der Vibrationsdämpfungsvorrichtung bezüglich den in dem Kraftfahrzeug erregten Vibrationen.
Erfindungsgemäß müssen die Anlageabschnitte des Masseelements und des Vibrationselements nicht vollkommen aus dem elastischem Element ausgebildet sein, das eine Abscherverformung erfährt beim Aufbringen einer Last in einer Richtung, in der das Masseelement und das Vibrationselement aneinander stoßen, aber zumindest einer der Hauptanlageteile, die einander gegenüberliegen in einer Richtung, in der niederfrequente zu dämpfende Vibrationen auf die Vorrichtung aufgebracht werden, kann aus dem elastischem Element ausgebildet sein. Vorzugsweise kann der Anlageabschnitt von zumindest einem aus dem Masseelement oder dem Vibrationselement vollkommen mit einer elastischen Schicht bedeckt sein, wie beispielsweise einer Gummischicht, um dadurch auf wirksame Weise Geräusche zu verhindern oder zu reduzieren, die durch den Stoß des Masseelements auf das Vibrationselement verursacht werden.
Diesbezüglich hat das elastische Element, das zumindest teilweise den Anlageabschnitt des Masseelements und/oder des Vibrationselements bildet, vorzugsweise eine Shorehärte D von 80 oder niedriger, insbesondere innerhalb eines Bereichs von 20-40, die in Übereinstimmung mit dem sogenannten ASTM- Verfahren D2240 gemessen wird. Für die vorstehend erwähnte verbesserte Dämpfungswirkung und das reduzierte Stoßgeräusch ist der Anlageabschnitt des Masseelements und/oder des Vibrationselements auch so angeordnet, dass er einen Elastizitätsmodul innerhalb eines Bereichs von 1-104 MPa hat, und insbesondere von 1-103 MPa, und eine Verlusttangente von nicht weniger als 10-3, und insbesondere innerhalb eines Bereichs von 0,01-10.
Erfindungsgemäß wird eine Masse des Masseelements innerhalb eines Bereichs von 5-10% einer Masse des Vibrationselements vorzugsweise gehalten. Wenn nämlich die Masse des Masseelements kleiner als 5% der Masse des Vibrationselements ist, leidet die Vibrationsdämpfungsvorrichtung an der Schwierigkeit, dass sie eine gewünschte Dämpfungswirkung hat, und wenn die Masse des Masseelements größer als 10% der Masse des Vibrationselements ist, leidet die Vibrationsdämpfungsvorrichtung an einem Problem der Erhöhung des Gesamtgewichts der Vorrichtung. Wenn die Vielzahl der Vibrationsdämpfungsvorrichtungen in dem Vibrationselement eingebaut ist, ist die Gesamtmasse der Vielzahl der Masseelemente vorzugsweise so angeordnet, dass sie in einem Bereich von 5-10% der Masse des Vibrationselements gehalten wird.
Die vorstehenden und zusätzlichen Aufgaben, Merkmale und Vorteile sowie technische und industrielle Bedeutung der vorliegenden Erfindung wird besser verständlich durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der momentan bevorzugten Ausführungsbeispiele oder Arten der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines vertikalen Schnitts eines Vibrationsdämpfers, der gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht eines vertikalen Schnitts eines Vibrationsdämpfers, der gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht eines vertikalen Schnitts eines Vibrationsdämpfers, der gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht eines vertikalen Schnitts eines Vibrationsdämpfers, der gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist.
Und Fig. 5 zeigt eine Draufsicht eines vertikalen Schnitts eines Vibrationsdämpfers, der gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist.
In Fig. 1 ist eine Vibrationsdämpfungsvorrichtung in der Gestalt eines Vibrationsdämpfers 10 gezeigt, die gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Der Vibrationsdämpfer 10 umfasst ein Gehäuse mit einer hohlen Struktur in der Gestalt eines Gehäuseelements 12 mit Einem Innenraum 14 als einen hohlen Raum und ein Masseelement 16, das in dem Innenraum 14 untergebracht ist. Der Vibrationsdämpfer 10 ist an einem Vibrationselement wie beispielsweise einer Karosserie eines (nicht gezeigtem) Kraftfahrzeug eingebaut, so dass das Gehäuseelement 12 an das Vibrationselement angeschraubt ist. Der Vibrationsdämpfer 10 ist eingebaut, um eingeleitete Vibrationen zu dämpfen, die hauptsächlich in einer vertikalen Richtung der Ansicht in Fig. 1 aufgebracht werden oder in einer Richtung fast parallel zu der vertikalen Richtung. Es wird anerkannt, dass die Worte oben und unten oder aufwärts und abwärts im Allgemeinen verwendet werden zum Andeuten von vertikal oberen und unteren Positionen oder Richtungen der Komponenten oder Teile des Vibrationsdämpfers 10 in der Ansicht von Fig. 1.
Das Gehäuseelement 12 umfasst ein Körperelement 18 und ein Deckelelement 20. Das Körperelement 18 hat ein kreisförmiges becherförmiges Element oder ein hohles zylindrisches Element mit einer Bodenwand. Das Deckelelement 20 ist ein dünnes kreisförmiges Plattenelement und ist aufgesetzt oder fixiert durch Schweißen an der axial oberen Endseite des Körperelements 18, um die Öffnung des Körperelements 18 zu schließen. Wenn das Körperelement 18 und das Deckelelement 20 zusammen montiert sind, um das Gehäuseelement 12 zu bilden, ist ein Innenraum 14 mit einer zylindrischen Form ausgebildet. Die Bodenwand des Körperelements 18 hat eine dünne Scheibenform und hat eine kreisförmige Öffnung 22, die durch ihren zentralen Abschnitt hindurch ausgebildet ist, so dass der Innenraum 14 des Gehäuseelement 12 zu der Atmosphäre offen ist über die kreisförmige Öffnung 22. In anderen Worten ist die Bodenwand des Körperelements 18 mit der kreisförmigen Öffnung 22 ausgebildet und dient als eine ringförmige Stützplatte 24, die einstückig ausgebildet ist an dem axial unterem Endabschnitt eines zylindrischen Wandabschnitts des Körperelements 18 und radial nach innen davon vorsteht. Die Innenfläche des Gehäuseelements 12, die den Innenraum 14 definiert, dient als ein Anlageabschnitt des Gehäuseelements 12. Es soll beachtet werden, dass das Gehäuseelement 12 an dem Vibrationselement befestigt ist, so dass der Anlageabschnitt des Gehäuseelements 12 als ein Anlageabschnitt des Vibrationselements dient.
Das Gehäuseelement 12 umfasst des weiteren einen auswärts gerichteten Flansch 26, der einstückig ausgebildet ist in dem axial unteren Endabschnitt des Körperelements 18. Der auswärts gerichtete Flansch 26 steht axial abwärts und radial nach außen von dem unterem Endabschnitt des zylindrischen Wandabschnitts des Körperelements 18 vor, so dass die ringförmige Stützplatte 24 sich axial aufwärts von dem vorstehenden Endabschnitt des auswärts gerichteten Flansches 26 befindet. Eine Vielzahl an Gewindeöffnungen 10 und 20 ist durch den vorstehenden Endabschnitt des auswärts gerichteten Flansches 26 hindurch ausgebildet. Das somit aufgebaute Gehäuseelement 12 ist an dem (nicht gezeigtem) Vibrationselement derart fixiert, dass der auswärts gerichtete Flansch 26 auf dem Vibrationselement aufliegt und angeschraubt ist durch Montageschrauben, die in die Gewindeöffnungen 27 eingeschraubt sind.
Eine elastische Wand 28 als ein elastisches Element ist in der kreisförmigen Öffnung 22 der Bodenwand des Körperelements 18 angeordnet, um als ein erster Anlageteil des Anlageabschnitts des Gehäuseelements 12 zu dienen. Genauer beschrieben ist die elastische Wand 28 ein scheibenförmiges Element mit einer im Allgemeinen konstanten Dicke und ist auf einem elastischem Gummikörper ausgebildet. Die elastische Wand 28 erstreckt sich in ihrer horizontalen Lage und ist bei ihrem Randabschnitt im Wesentlichen an der gesamten Fläche der ringförmigen Stützplatte 24 befestigt bei der Vulkanisierung eines Gummimaterials, um die elastische Wand 28 zu bilden. Somit ist die elastische Wand 28 starr gestützt bei ihrem Randabschnitt durch die ringförmige Stützplatte 24 über ihren gesamten Umfang, so dass die elastische Wand 28 sich in ihrer horizontalen Lage ohne ein Durchhängen erstreckt. Bei diesem Zustand ist die kreisförmige Öffnung 22 fluiddicht geschlossen durch die elastische Wand 28. Das Gehäuseelement 12 ist nämlich wie vorstehend beschrieben aufgebaut und hat einen Innenraum 17, der geschlossen ist durch das Gehäuseelement 18, das Deckelelement 20 und die elastische Wand 28.
Erfindungsgemäß kann die elastische Wand 28 aus einem elastischem Gummikörper mit einer Shorehärte D von 80 oder kleiner und insbesondere innerhalb einem Bereich von 20 bis 40 ausgebildet sein, die in Übereinstimmung mit dem sogenannten ASTM-Verfahren D2240 gemessen wird. Ein derartiger elastischer Gummikörper kann ausgebildet sein aus bekannten Gummimaterialien, die ausgewählt werden in Abhängigkeit von den Betriebszuständen des Vibrationsdämpfers 10, das heißt er kann nur aus Naturgummi ausgebildet sein, aus Styren-Butadien-Gummi, Isopren-Gummi, Acrylonitril-Butadien-Gummi, Chloropren-Gummi oder Butyl-Gummi, oder kann aus einem Gemisch von zwei oder mehreren der vorstehend angedeuteten Gummis ausgebildet sein.
Innerhalb dem Innenraum 14 ist das Masseelement 16 derart untergebracht, dass das Masseelement 16 nicht an dem Gehäuseelement 12 klebt und unabhängig von diesem und gegenüber diesem versetzbar ist. Das Masseelement 16 ist ein massives kugeliges Element, das hauptsächlich aus einem metallischem Material ausgebildet ist. Eine Anlageschicht 34 als eine elastische Anlageschicht, die aus Gummimaterial oder Elastomer hergestellt ist, ist an der gesamten Fläche des Masseelements 16 ausgebildet und daran befestigt. Die Anlageschicht 34 hat im Allgemeinen eine konstante Dicke über ihren gesamten Bereich. Die Anlageschicht 34 kann eine Shore-D-Härte von 80 oder kleiner haben und insbesondere innerhalb eines Bereichs von 20 bis 40, die in Übereinstimmung mit dem ASTM-Verfahren D2240 gemessen wird, das heißt die auf ihrer Oberfläche gemessen wird. Es soll beachtet werden, dass die Anlageschicht 34 oder eine Fläche des Masseelements 16 als ein Anlageabschnitt des Masseelements 16 dient.
Die Größe des Masseelements 16 ist derart dimensioniert, dass das Masseelement 16 einer Innenfläche des Gehäuseelements 12 gegenüberliegt mit einem Abstand dazwischen über seine gesamte Fläche, wenn das Masseelement 16 sich bei einem zentralem Abschnitt des Innenraums 14 befindet. Bei diesem Zustand ist der Abstand, der zwischen dem Masseelement 16 und dem Gehäuseelement 12 ausgebildet ist, bei Abschnitten minimal eingerichtet: (1) bei denen der diametral zentrale Abschnitt des Deckelelements 20 und der Oberfläche des Masseelements 16 einander gegenüberliegen in der vertikalen Richtung; (2) bei denen der diametral zentrale Abschnitt der elastischen Wand 28 und der Oberfläche des Masseelements 16 einander gegenüberliegen in der vertikalen Richtung; und (3) bei denen der axial zentrale Abschnitt des zylindrischen Wandabschnitts des Körperelements 18 und der Oberfläche des Masseelements 16 einander gegenüberliegen in der horizontalen Richtung. Ein derartiger minimaler Abstand: δ ist vorzugsweise eingerichtet innerhalb eines Bereichs von 0,05-0,8 mm und insbesondere bei 0,05-0,5 mm. Bei einem statischem Zustand des Vibrationsdämpfers 10, wie in Fig. 1 gezeigt ist, bei dem das Gehäuseelement 12 nicht einer Vibrationslast ausgesetzt ist, wird das Masseelement 16 in Kontakt mit der elastischen Wand 28 des Gehäuseelements 12 gehalten aufgrund der darauf wirkenden Schwerkraft und ist von dem zylindrischen Wandabschnitt des Körperelements 18 mit einem Abstand beabstandet: δ dazwischen, während es von dem Deckelelement 20 mit einem Abstand 2δ beabstandet ist, das heißt 0,1-1,6 mm und insbesondere 0,1-1,0 mm.
Der Vibrationsdämpfer 10, der wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, ist an dem Fahrzeug eingebaut, so dass das Gehäuseelement 12 fix angeschraubt ist an das Vibrationselement des Fahrzeugs. Während der Vibrationsdämpfer in einer Position eingebaut ist, wird eine Vibrationslast auf den Vibrationsdämpfer 10 hauptsächlich in der Ansicht in Fig. 1 in der vertikalen Richtung aufgebracht. Das Masseelement 16, das innerhalb des Innenraums 14 des Gehäuseelements 12 untergebracht ist, das an dem Vibrationselement fixiert ist, wird zu einer Bewegung gezwungen in das Gehäuseelement 12 hinein und zum Anstoßen und Abprallen an diesem in der Vibrationseinleitungsrichtung, das heißt in der vertikalen Richtung, das zu einer hin- und hergehenden Versetzung oder einer abprallenden Versetzung des Masseelements 16 innerhalb des Innenraums 14 führt. Diese abprallende Versetzung des Masseelements 16 innerhalb des Innenraums 14 übt hauptsächlich einen Stoß auf das Masseelement 16 an den ersten Anlageteil des Anlageabschnitts des Gehäuseelements 12 aus, das heißt der elastischen Wand 28 und einem zweiten Anlageteil des Anlageabschnitts des Gehäuseelements 12, das heißt dem Deckelelement 20. Deshalb hat der Vibrationsdämpfer 10 eine hervorragende Dämpfungswirkung bezüglich den Vibrationen, die in dem Vibrationselement erregt werden auf der Grundlage des Stoßes des Masseelements 16 an dem Gehäuseelement 12 einschließlich der elastischen Wand 28. Es wird anerkannt, dass der erste und zweite Anlageteil des Anlageabschnitts des Gehäuseelements 12 einen ersten und zweiten Anlageteil des Vibrationselements bilden.
Bei dem Vibrationsdämpfer 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels befindet sich der Anlageteil des Anlageabschnitts des Gehäuseelements 12 an der Seite des Vibrationselements und ist aus der elastischen Wand 28 ausgebildet, die starr gestützt ist bei ihrem Randabschnitt durch das Gehäuseelement 12. Beim Stoß des Masseelements 16 gegen die elastische Wand 18 wird eine Stoßlast des Masseelements 16 auf die elastische Wand 18 aufbracht in einer Richtung senkrecht zu der Durchmesserrichtung der elastischen Wand 28, das heißt in der vertikalen Richtung in der Ansicht von Fig. 1. Somit wird die elastische Wand 28 hauptsächlich elastisch verformt in einer Richtung, in der die elastische Wand 28 eine Abscherverformung erfährt.
Wenn das Masseelement 16 zu einem Stoß auf die elastische Wand 28 als der Anlageabschnitt des Gehäuseelements 12 gebracht wird, hat der Vibrationsdämpfer 10 eine niedrige dynamische Federkonstante auf der Grundlage der Abscherverformung der elastischen Wand 28. Demgemäß ist eine resonanzartige Spitze der Dämpfungswirkung des Vibrationsdämpfers 10 auf der Grundlage des Stoßes des Masseelements 16 gegen das Gehäuseelement 12 auf ein niedriges Frequenzband abstimmbar, wodurch der Vibrationsdämpfer 10 eine hohe Dämpfungswirkung bezüglich Vibrationen innerhalb eines niedrigen Frequenzbandes haben kann.
Bei dem Vibrationsdämpfer 10, der gemäß dem vorliegendem Ausführungsbeispiel aufgebaut ist, ist die elastische Wand so ausgebildet, dass sie eine Abscherverformung in der Richtung erfährt, in der die Stoßlast des Masseelements 16 aufgebracht wird. Diese Anordnung ermöglicht die Vergrößerung der Amplitude der Hin- und Herversetzung des Masseelements 16 gegenüber dem Gehäuseelement 12 auf der Grundlage der resonanzartigen Wirkung der hin- und hergehenden Versetzung des Masseelements 16 innerhalb des Gehäuseelements 12, selbst wenn die niederfrequenten Vibrationen mit einer kleinen Vibrationsenergie auf den Vibrationsdämpfer 10 aufgebracht werden. Diese Anordnung erleichtert deshalb auf wirksame Weise die Abprallversetzung des Masseelements 16 innerhalb des Innenraums 14 bei dem Aufbringen der Vibrationslast auf den Vibrationsdämpfer 10. Der Vibrationsdämpfer 10 kann beispielsweise Vibrationen mit einer Beschleunigung von 1 G (d. h. Erdbeschleunigung) oder niedriger ausgesetzt werden. Selbst wenn der Vibrationsdämpfer 10 eine hervorragende Aufprallversetzung des Masseelements 16 gegenüber dem Gehäuseelement 12 dabei hat, hat er dadurch die Dämpfungswirkung auf der Grundlage der Stöße des Masseelements 16 gegen das Gehäuseelement 12. Somit kann der Vibrationsdämpfer 10 seine hervorragende Vibrationsdämpfungswirkung auf der Grundlage des Stoßes des Masseelements 16 gegen das Gehäuseelement 12 bezüglich den Vibrationen mit der kleinen Energie wie den Vibrationen haben, die in dem Kraftfahrzeug erregt werden.
Des weiteren hat der Vibrationsdämpfer 10 die niedrige dynamische Federcharakteristik, wenn das Masseelement 16 zu der Bewegung zu einem Stoß gegen die elastische Wand 28 gezwungen wird als der erste Anlageteil des Anlageabschnitts des Gehäuseelements 12. Dies ermöglicht die Abstimmung einer Resonanzfrequenz oder der Spitze der Dämpfungswirkung des Vibrationsdämpfers 10 auf der Grundlage der Stöße des Masseelements 16 gegen das Gehäuseelement 12 auf ein niedriges Frequenzband. Deshalb kann der Vibrationsdämpfer 10 kompakt hergestellt werden ohne dem Erfordernis eines großbemessenem Masseelements.
In Fig. 2 ist eine Vibrationsdämpfungsvorrichtung in der Gestalt eines Vibrationsdämpfers 36 gezeigt, der gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die selben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet zum Bezeichnen funktionell entsprechender oder strukturell ähnlicher Elemente, die nicht detailliert beschrieben werden, um eine Wiederholung der Beschreibung zu vermeiden.
Der Vibrationsdämpfer 36 gemäß dem vorliegendem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Vibrationsdämpfer (10) darin, dass die Innenfläche des zylindrischen Wandabschnitts des Körperelements 18 mit einer elastischen Schicht in der Gestalt einer ersten Gummischicht 30 ausgebildet ist, die über den gesamten Bereich ausgebildet ist, während ein Teil der unteren Fläche des Deckelelements 20, der teilweise den Innenraum 14 definiert, mit einer elastischen Schicht in Gestalt einer zweiten Gummischicht 38 ausgebildet ist, die über den gesamten Bereich ausgebildet ist. Der Vibrationsdämpfer 36 unterscheidet sich auch von dem Vibrationsdämpfer (10) darin, dass das Masseelement 16 lediglich aus einem metallischem Material hergestellt ist und keine Anlageschicht (34) hat, die an seiner Oberfläche ausgebildet und daran angebracht ist.
Im Detail beschrieben ist die erste Gummischicht 30 an der inneren Oberfläche des zylindrischen Wandabschnitts des Körperelements 18 ausgebildet und daran angebracht, so dass die erste Gummischicht 30 sich mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke über ihren gesamten Bereich erstreckt. Die erste Gummischicht 30 ist einstückig mit der elastischen Wand 28 ausgebildet und an der Innenfläche des zylindrischen Wandabschnitts des Körperelements 18 angebracht beim Vulkanisieren eines Gummimaterials zum Ausbilden der ersten Gummischicht 30. Die zweite Gummischicht 38 ist an dem Teil der unteren Fläche des Deckelelements 20 über dessen im Wesentlichen gesamten Bereich ausgebildet mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke, die gleich der ersten Gummischicht 30 ist. Bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel ist der Randabschnitt des Deckelelements 20 abwärts gebogen, um gegen den offenen Endabschnitt des Körperelements 18 verstemmt zu werden, so dass das Deckelelement 20 und das Körperelement 18 aneinander fixiert sind.
Der Vibrationsdämpfer 36, der wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, ist in dem Vibrationselement des Fahrzeugs eingebaut, wie der Vibrationsdämpfer (10) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wenn eine zu dämpfende Vibration auf den Vibrationsdämpfer 36 in der vertikalen Richtung in der Ansicht von Fig. 2 aufgebracht wird, wird das innerhalb des Innenraums 14 des Gehäuseelements 12 untergebrachte Masseelement, das an dem Vibrationselement fixiert ist, zum Bewegen in den Anlageabschnitt des Gehäuseelements 12 hinein und daran anstoßend gezwungen einschließlich der elastischen Wand 28 in der Vibrationseinleitungsrichtung, was zu einer Hin- und Herbewegung oder Aufprallversetzung der Masse 16 innerhalb des Innenraums 14 führt aufgrund des Stoßes des Masseelements 16 gegen den Anlageabschnitt des Gehäuseelements 12. Deshalb hat der Vibrationsdämpfer 36 eine hervorragende Dämpfungswirkung auf der Grundlage des Stoßes des Masseelements 16 an das Gehäuseelement 12 wie der Vibrationsdämpfer (10) des ersten Ausführungsbeispiels.
Bei dem Vibrationsdämpfer 36 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die innere Fläche des zylindrischen Wandabschnitts des Körperelements 18 und der Teil der unteren Fläche des Deckelelements 20 (d. h. die Innenfläche des Gehäuseelements 12) beide jeweils mit der ersten und zweiten Gummischicht 30, 38 bedeckt. Deshalb braucht das Masseelement 16 nicht mit der Anlageschicht (34) bedeckt werden im Gegensatz zu dem Vibrationsdämpfer (10) des ersten Ausführungsbeispiels, was zu einer verbesserten Produktionseffizienz führt.
In Fig. 3 ist eine Vibrationsdämpfungsvorrichtung in der Gestalt eines Vibrationsdämpfers 40 gezeigt, der gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist. Der Vibrationsdämpfer 40 umfasst ein Gehäuse mit einer hohlen Struktur in der Gestalt eines Gehäuseelements 42 mit Innenräumen 44, 44 als hohle Räume und Masseelementen 46a, 46b, die jeweils in den Innenräumen 44, 44 untergebracht sind. Der Vibrationsdämpfer 40 ist an dem Vibrationselement des Fahrzeugs eingebaut wie der Vibrationsdämpfer (10) des ersten Ausführungsbeispiels. Der Vibrationsdämpfer 40, der in seiner Position eingebaut ist, nimmt eine Vibrationslast hauptsächlich in der vertikalen Richtung in Fig. 3 auf, die im Wesentlichen parallel zu der vertikalen Richtung ist.
Das Gehäuseelement 42 umfasst ein Körperelement 48 und ein Deckelelement 50. Das Körperelement 48 ist im Allgemeinen ein rechtwinkliges Blockelement, das aus einem starren Material ausgebildet ist, wie beispielsweise einem synthetischem Harz oder einer Aluminiumlegierung. Das Körperelement 48 hat Vertiefungen 52, 52 die sich in der vertikalen Richtung in Fig. 3 gerade erstrecken mit einem konstantem kreisförmigem Querschnitt. Jede Vertiefung 52 ist so dimensioniert, dass sie eine Tiefe gleich ihrem Durchmesser hat. Die Vertiefungen 52, 52 haben die gleiche Größe und sind in dem jeweiligem Abschnitt des Körperelements 48 ausgebildet, so dass die Mittelachsen dieser Vertiefungen 52, 52 sich parallel zueinander erstrecken.
Das Körperelement 48 des Gehäuseelements 42 hat ein Paar Fixierplatten 54, 54, die einstückig bei unteren Endabschnitten ihrer in der Längsrichtung entgegengesetzten Seitenwände ausgebildet sind. Jede der Fixierplatten 54, 54 steht abwärts vor um einen kleinen Abstand von dem unteren Endabschnitt der entsprechenden Seitenwand und ist dann gebogen, um sich nach außen zu erstrecken von dem unteren Endabschnitt der entsprechenden Seitenwand. Somit ist das Gehäuseelement 42 bei den Fixierplatten 54, 54 an dem Vibrationselement fixiert durch Montageschrauben, die in die Gewindeöffnungen 56, 56 eingeschraubt sind. Bei diesem Zustand ist eine untere Fläche des Körperelements 48 von dem (nicht gezeigtem) Vibrationselement beabstandet.
Das Deckelelement 50 ist ein rechtwinkliges flaches plattenförmiges Element, dessen obere Ebenenkonfiguration mit einer oberen Ebenenkonfiguration des Deckelelements 48 übereinstimmt. Das Deckelelement 50 ist aus einem starren Material ausgebildet wie das Körperelement 48. Das Deckelelement 50 ist auf die obere Endseite des Körperelements 48 aufgelegt und daran fixiert durch Schweißen oder eine geeignete Befestigungseinrichtung, wie beispielsweise Schrauben.
Jede der Vertiefungen 52, 52 des Körperelements 48 hat eine Bodenwand, die mit einer kreisförmigen Öffnung 58 ausgebildet ist. Die kreisförmige Öffnung 58 ist koaxial mit der entsprechenden Vertiefung 52, während sie einen kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser der entsprechenden Vertiefung 52 hat. Die Bodenwand von jeder Vertiefung 52 dient nämlich als eine ringförmige Stützplatte 60, die radial nach innen vorsteht von der inneren Fläche des zylindrischen Wandabschnitts der Vertiefung 52. Die kreisförmige Öffnung 58, die durch die Bodenwand von jeder Vertiefung 52 hindurch ausgebildet ist, ist durch eine elastische Wand 62 geschlossen, die als ein erster Anlageteil eines Anlageabschnitts des Gehäuseelements 42 dient.
Im Detail beschrieben ist jede elastische Wand 62 ein scheibenförmiges Element mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke und ist aus einem elastischem Gummikörper ausgebildet. Jede elastische Wand 62 ist in der kreisförmigen Öffnung 58 der entsprechenden Vertiefung 52 derart angeordnet, dass die elastische Wand 62 sich in einer Richtung senkrecht zu einer Achse der kreisförmigen Öffnung 58 erstreckt. Jede elastische Wand 62 ist bei ihrem Randabschnitt im Wesentlichen an der gesamten Fläche der entsprechenden ringförmigen Stützplatte 60 befestigt bei der Vulkanisierung eines Gummimaterials, um die elastische Wand 62 zu bilden. Somit sind die elastischen Wände 62, 62 starr gestützt bei ihren Randabschnitten durch die jeweiligen ringförmigen Stützplatten 60, 60 über ihren gesamten Umfang, so dass die elastischen Wände 62, 62 sich in ihren horizontalen Lagen ohne Durchhängen erstrecken. Die kreisförmigen Öffnungen 58, 58 der Vertiefungen 52, 52 sind fluiddicht geschlossen durch die elastischen Wände 62, 62, wodurch fluiddicht umschlossene Innenräume 44, 44 innerhalb dem Gehäuseelement 42 derart ausgebildet sind, dass die Innenräume 44, 44 unabhängig voneinander sind.
Jede der elastischen Wände 62, 62 kann aus einem elastischem Gummikörper mit einer Shorehärte D von 80 oder kleiner ausgebildet sein und insbesondere innerhalb eines Bereichs von 20 bis 40, die gemessen wird in Übereinstimmung mit dem ASTM-Verfahren D2240, vorzugsweise wie die elastische Wand (28) des Vibrationsdämpfers (10) des ersten Ausführungsbeispiels.
Andererseits haben die Masseelemente 46a, 46b beide eine massive kugelige Form und sind hauptsächlich aus einem metallischem Material ausgebildet. Die Masseelemente 46a, 46b umfassen nämlich metallische Kugelkernelemente und Anlageschichten 66a, 66b als elastische Anlageschichten, die an den gesamten Flächen der Kernelemente jeweils ausgebildet und daran befestigt sind. Die Anlageschichten 66a, 66b können aus unterschiedlichen elastischen Gummikörpern oder Elastomeren ausgebildet sein, während sie eine im Allgemeinen konstante Dicke über ihren gesamten Bereich beispielsweise haben. Die Anlageschichten 66a, 66b können vorzugsweise eine Shorehärte D von 80 oder kleiner haben und insbesondere in einem Bereich von 20 bis 40 bei ihren Flächen, bei denen die Masseelemente 46a, 46b in Anlagekontakt mit dem Gehäuseelement 42 gebracht werden. Es sollte anerkannt werden, dass die elastischen Eigenschaften oder elastischen Charakteristiken der Anlageschichten 66a und 66b unterschiedlich voneinander hergestellt werden können bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel.
Die somit ausgebildeten Masseelemente 46a, 46b sind innerhalb den jeweiligen Innenräumen 44, 44 des Gehäuseelements 42 untergebracht. Da die Eigenschaften der Anlageschichten 66a und 66b unterschiedlich voneinander sind, wie vorstehend beschrieben ist, haben die Masseelemente 46a, 46b unterschiedliche Federkonstanten bei ihren Anlageabschnitten bezüglich dem Gehäuseelement 42. Die somit ausgebildeten Masseelemente 46a, 46b sind innerhalb den jeweiligen Innenräumen 44, 44 des Gehäuseelements 42 derart untergebracht, dass die Masseelemente 46a, 46b nicht an den Innenflächen des Gehäuseelements 42 kleben und davon beabstandet sind mit einem Abstand über ihre gesamte Fläche, wenn die Masseelemente sich bei dem zentralem Abschnitt der Innenräume 44, 44 befinden wie bei dem Vibrationsdämpfer (10) des ersten Ausführungsbeispiels. Somit sind die Masseelemente 46a, 46b unabhängig von dem Gehäuseelement 42 innerhalb den jeweiligen Innenräumen 44, 44 versetzbar. Diesbezüglich wird der minimale Abstand δ vorzugsweise innerhalb einem Bereichs von 0,05-0,8 mm gehalten wie bei dem Vibrationsdämpfer (10).
Bei einem statischem Zustand des Vibrationsdämpfers 40, der in Fig. 3 gezeigt ist, wobei das Gehäuseelement 42 keiner Vibration des Vibrationskörpers ausgesetzt ist, sind die Masseelemente 46a, 46b in Kontakt gehalten mit den elastischen Wänden 62, 62 jeweils auf Grund der darauf wirkenden Schwerkraft. Bei dem statischem Zustand ist der Anlageabschnitt der Masseelemente 46a, 46b von den jeweiligen Innenumfangsflächen der Vertiefungen 52, 52 mit einem Abstand δ beabstandet, das heißt 0,05-0,8 mm und vorzugsweise 0,05-0,8 mm, während sie von dem Deckelelement 50 mit einem Abstand 2δ beabstandet sind, das heißt 0,1-1,6 mm und vorzugsweise 0,1- 1,0 mm wie bei dem Vibrationsdämpfer (10) des ersten Ausführungsbeispiels. Demgemäß sind die Masseelemente 46a, 46b hin und her beweglich innerhalb dem Innenraum 44, 44 um einen Abstand von 0,1-1,6 mm in der vertikalen und horizontalen Richtung in der Ansicht von Fig. 3.
Der wie vorstehend beschrieben aufgebaute Vibrationsdämpfer 40 ist an dem Vibrationselement des Fahrzeugs derart eingebaut, dass das Gehäuseelement 42 an dem Vibrationselement angeschraubt ist. Mit dem in einer Position eingebauten Vibrationsdämpfer 40 wird eine zu dämpfende Vibrationslast hauptsächlich in der vertikalen Richtung in den Vibrationsdämpfer 40 eingeleitet in der Ansicht von Fig. 3. Beim Aufbringen einer Vibrationslast auf den Vibrationsdämpfer 40 in der vertikalen Richtung werden die Masseelemente 46a, 46b, die innerhalb dem Gehäuseelement 42 untergebracht sind, das an dem Vibrationselement fixiert ist, zu einer Bewegung in das Gehäuseelement 42 hineingezwungen und stoßen daran und prallen davon wiederholt ab, was zu einer Hin- und Herbewegung oder einer Abprallversetzung der Masseelemente 46a, 46b innerhalb den Innenräumen 44, 44 führt, während sie unabhängig von dem Gehäuseelement 42 sind, das einen Stoß der Masseelemente 46a, 46b an den Anlageflächen des Gehäuseelements 42 einschließlich der elastischen Wände 46, 46 erzeugt. Somit hat der Vibrationsdämpfer 40 eine hervorragende Vibrationsdämpfungswirkung aufgrund des Stoßes der Masseelemente 46a, 46b hauptsächlich an den elastischen Wänden 62, 62 als der erste Anlageteil des Anlageabschnitts des Gehäuseelements 42 und des Deckelelements 50 als der zweite Anlageteil des Anlageabschnitts des Gehäuseelements 42 wie der Vibrationsdämpfer (10) des ersten Ausführungsbeispiels.
Es wird anerkannt, dass die Anlageschichten 66a, 66b, die an den jeweiligen Masseelementen 46a, 46b ausgebildet sind, unterschiedlich voneinander sind in ihren elastischen Eigenschaften, so dass die Masseelemente 46a, 46b unterschiedliche Federkonstanten bei ihren Anlageabschnitten haben bezüglich dem Gehäuseelement 42. Diese Anordnung erleichtert die Abstimmung der Masseelemente 46a, 46b, so dass die hin- und hergehenden Versetzungen der Massenelemente 46a, 46b eine resonanzartige Wirkung bei unterschiedlichen Frequenzbändern haben. Demgemäß kann der Vibrationsdämpfer 40 eine hervorragende Dämpfungswirkung haben bezüglich verschiedener Arten von Vibrationen über ein breites Frequenzband oder unterschiedliche Frequenzbänder, wie beispielsweise Schütteln des Motors, Motorleerlaufvibrationen und Dröhngeräusche.
In Fig. 4 ist eine Vibrationsdämpfungsvorrichtung in der Gestalt eines Vibrationsdämpfers 68 gezeigt, der gemäß einem vierten Ausbildungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die selben Bezugszeichen wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel werden bei diesem viertem Ausführungsbeispiel verwendet zum Andeuten funktionell übereinstimmender oder strukturell ähnlicher Elemente, die nicht detailliert beschrieben werden.
Der Vibrationsdämpfer 68 unterscheidet sich von dem Vibrationsdämpfer (40) des dritten Ausführungsbeispiels darin, dass die elastischen Wände 62a, 62b aus unterschiedlichen elastischen Körpern ausgebildet sind, so dass sie in ihren elastischen Eigenschaften unterschiedlich voneinander sind, und dass die inneren Umfangsflächen der Vertiefungen 52, 52 vollständig mit einer elastischen Schicht bedeckt sind in der Gestalt einer ersten Gummischicht 70a, 70b, während die jeweiligen Teile der unteren Flächen des Deckelelements 50, die zum Definieren der jeweiligen Innenräume 44, 44 zusammenwirken, vollständig mit der elastischen Schicht in der Gestalt von zweiten Gummischichten 72a, 72b bedeckt sind. Das heißt, dass der Anlageabschnitt des Gehäuseelements 42 vollständig mit den Gummischichten 70a, 70b, 72a, 72b und den elastischen Wänden 62a, 62b bedeckt ist. Der Vibrationsdämpfer 68 unterscheidet sich auch von dem Vibrationsdämpfer (40) darin, dass die Masseelemente 46, 46 aus einem metallischem Material vollständig ausgebildet sind ohne mit den Anlageschichten (66a, 66b) bedeckt zu sein.
Detailliert beschrieben sind die elastischen Wände 66a, 66b in ihren elastischen Eigenschaften unterschiedlich hergestellt, was zu unterschiedlichen Federkonstanten des Anlageteils des Anlageabschnitts des Gehäuseelements 42 bezüglich den Masseelementen 46, 46 führt. Die ersten Gummischichten 70a, 7Db sind an den gesamten Bereichen der inneren Umfangsflächen der Vertiefungen 52, 52 ausgebildet und daran angebracht mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke, während die zweiten Gummischichten 72a, 72b an den jeweiligen Teilen der unteren Fläche des Deckelelements 50 ausgebildet sind mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke bei der Vulkanisierung eines Gummimaterials zum Bilden der ersten und zweiten Gummischichten 70a, 70b, 72a, 72b. Bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel können die ersten Gummischichten 70a, 70b einstückig ausgebildet sein mit den jeweiligen zweiten Gummischichten 72a, 72b bei dem vorstehend erwähntem Vulkanisierprozess. Diesbezüglich kann das Gummimaterial zum Bilden der Gummischichten 70a, 70b das selbe Gummimaterial zum Bilden der elastischen Wände 62a, 62b sein oder kann alternativ ein anderes sein. Es soll beachtet werden, dass die Dicke der Randabschnitte der elastischen Wände 62a, 62b, die an den oberen Flächen der ringförmigen Stützplatten 60, 60 ausgebildet sind, gleich der Dicke der ersten Gummischichten 70a, 70b hergestellt sind, während die Dicke der ersten Gummischichten 70a, 70b gleich der der zweiten Gummischichten 72a, 72b hergestellt ist.
Der Vibrationsdämpfer 68, der wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, ist in einer Position eingebaut wie der Vibrationsdämpfer (40) des dritten Ausführungsbeispiels, so dass eine zu dämpfende Vibrationslast auf den Vibrationsdämpfer 68 hauptsächlich in der vertikalen Richtung aufgebracht wird. Beim Aufbringen einer Vibrationslast auf den Vibrationsdämpfer 68, werden die Masseelemente 46, 46, die innerhalb den Innenräumen 44, 44 des Gehäuseelements 42 untergebracht sind, zu einer Bewegung in das Gehäuseelement 42 hineingezwungen und stoßen daran an und prallen davon ab innerhalb den Innenräumen 44, 44, während sie unabhängig von dem Gehäuseelement 42 sind, das einen Stoß auf die Masseelemente 46, 46 an den elastischen Wänden 62, 62 erzeugt als die ersten Anlageteile und die anderen Anlageteile des Anlageabschnitts des Gehäuseelements 42. Somit hat der Vibrationsdämpfer 68 eine hervorragende Vibrationsdämpfungswirkung auf der Grundlage des Stoßes der Masseelemente 46, 46 an dem Anlageabschnitt des Gehäuseelements 42 einschließlich der elastischen Wände 62, 62.
Insbesondere sind die elastischen Wände 62a, 62b unterschiedlich voneinander hergestellt bezüglich ihrer elastischen Eigenschaften, wie vorstehend beschrieben ist, wodurch die ersten Anlageteile des Anlageabschnitts des Gehäuseelements 43 bezüglich den jeweiligen Masseelementen 46, 46 unterschiedliche Federkonstanten haben. Diese Anordnung erleichtert das Abstimmen der hin- und hergehenden Versetzung der Masseelemente 46, 46, um eine resonanzartige Wirkung zu haben bezüglich der unterschiedlichen Frequenzvibrationen. Daher kann der Vibrationsdämpfer 68 der vorliegenden Erfindung eine hervorragende Vibrationsdämpfungswirkung haben bezüglich den Vibrationen innerhalb einer Vielzahl von Frequenzbändern oder über ein breites Frequenzband hinweg.
In Fig. 5 ist eine Vibrationsdämpfungsvorrichtung in der Gestalt eines Vibrationsdämpfers 74 gezeigt, der gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist.
Dieselben Bezugszeichen wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel werden bei diesem fünften Ausführungsbeispiel verwendet zum Andeuten der funktionell entsprechenden oder strukturell ähnlichen Elemente, die nicht detailliert beschrieben werden. Der Vibrationsdämpfer 74 des vorliegenden Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem Vibrationsdämpfer 68 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel darin, dass die Innenräume 44a, 44b des Gehäuseelements 42 eine unterschiedliche Größe voneinander haben, und dass die Masseelemente 46a, 46b eine unterschiedliche Größe und Masse demgemäß haben. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die elastischen Wände 62a, 62b, die in den jeweiligen kreisförmigen Öffnungen 58a, 58b des Gehäuseelements 42 angeordnet sind, aus demselben elastischen Material ausgebildet, während sie bezüglich ihrer dynamischen Federkonstante unterschiedlich voneinander sind, wie später beschrieben wird.
Genauer beschrieben hat das Körperelement 48 einen Abschnitt mit einer großen Dicke und einen Abschnitt mit einer kleinen Dicke, die sich an in der Längsrichtung entgegengesetzten Seiten befinden, so dass eine Schulter an der oberen Fläche des Körperelements 48 in der Ansicht von Fig. 5 ausgebildet ist. Die Vertiefung 52a, die in dem Abschnitt mit der kleinen Dicke ausgebildet ist, hat eine Tiefe, die kleiner ist als die der Vertiefung 52b, die in dem Abschnitt mit der großen Dicke ausgebildet ist. Die Vertiefung 52a hat einen Durchmesser, der gleich ihrer Tiefe ist, während die Vertiefung 52b einen Durchmesser hat, der gleich ihrer Tiefe ist. Die Masseelemente 46a, 46b sind jeweils so dimensioniert, dass die Masseelemente 46a, 46b innerhalb den jeweiligen Innenräumen 44a, 44b mit einem vorgegebenen Abstand dazwischen untergebracht sind, wie bei den dargestellten Ausführungsbeispielen. Demgemäß haben die Masseelemente 46a, 46b eine unterschiedliche Größe. Da die Masseelemente 46a, 46b aus demselben metallischen Material hergestellt sind, so dass die Masseelemente 46a, 46b unterschiedliche Massen haben. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Deckelelement 76 in zwei Elemente geteilt, nämlich ein Deckelelement 76a und ein Deckelelement 76b. Diese Deckelelemente 76a, 76b sind auf die offene Endseite des Abschnitts mit der kleinen Dicke und des Abschnitts mit der großen Dicke des Körperelements 48 jeweils aufgelegt und daran fixiert, wodurch die Öffnungen der Vertiefungen 52a, 52b fluiddicht verschlossen werden.
Der Vibrationsdämpfer 74, der gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aufgebaut ist, ist bei einer Position wie der Vibrationsdämpfer 40 des dritten Ausführungsbeispiels eingebaut. Beim Aufbringen einer Vibrationslast in der vertikalen Richtung in der Ansicht von Fig. 5 prallen die Masseelemente 46a, 46b innerhalb den jeweiligen Innenräumen 44a, 44b auf und werden hin- und hergehend versetzt, während sie unabhängig von dem Gehäuseelement 42 sind und einen Stoß der Masseelemente 46a, 46b auf den Anlageabschnitt des Gehäuseelements 42 einschließlich den elastischen Wänden 62a, 62b ausüben. Somit kann der Vibrationsdämpfer 74 eine Vibrationsdämpfungswirkung haben auf der Grundlage des Stoßes der Masseelemente 46a, 46b gegen den Anlageabschnitt des Gehäuseelements 42 einschließlich der elastischen Wände 62a, 62b, wie bei den dargestellten Ausführungsbeispielen.
Bei dem Vibrationsdämpfer 74 haben insbesondere die Masseelemente 46a, 46b unterschiedliche Massen. Diese Anordnung erleichtert die Abstimmung der hin- und hergehenden Versetzungen der Masseelemente 46a, 46b, so dass resonanzartige Wirkungen bei den unterschiedlichen Frequenzbändern ausgeübt werden. Somit hat der Vibrationsdämpfer 74 eine hervorragende Vibrationsdämpfungswirkung bezüglich den Vibrationen innerhalb einer Vielzahl an unterschiedlichen Frequenzbändern oder über ein breites Frequenzband.
Insbesondere hat das Masseelement 46a das Volumen, das kleiner hergestellt ist als das des Masseelements 46b, während die elastische Wand 62a eine dynamische Federkonstante hat, die größer als die der elastischen Wand 62b ist, da die freie Länge der elastischen Wand 62a kleiner hergestellt ist als die der elastischen Wand 62b aufgrund der Differenz der Durchmesser der Öffnungen 58a, 58b. Deshalb hat der Vibrationsdämpfer 74 eine gewünschte Dämpfungswirkung aufgrund der Stöße des Masseelements 46b gegen das Gehäuseelement 42 bezüglich den Vibrationen, deren Frequenzband niedriger als das Frequenzband der Vibrationen ist, bezüglich denen der Vibrationsdämpfer 74 eine gewünschte Dämpfungswirkung hat auf der Grundlage der Stöße der Masseelemente 46a gegen das Gehäuseelement 42.
Während die momentan bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung vorstehend nur zum Zweck der Darstellung detailliert beschrieben sind, ist es verständlich, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten Details der Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern mit verschiedenen Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen abgewandelt werden kann.
Bspw. ist die Konfiguration der Masseelemente und des Gehäuseelements nicht auf jene der dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann aus verschiedenen Arten von Konfigurationen gewählt werden.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die elastischen Wände 28, 62, die als erste Anlageteile der Anlageabschnitte des Gehäuseelements 12, 4 dienen, in vertikal unteren Abschnitten der Gehäuseelemente 12, 42 angeordnet. Diese elastischen Wände 28, 62 können in vertikal oberen Abschnitten in den Gehäuseelementen 12, 42 angeordnet sein anstatt den unteren Abschnitten der Gehäuseelemente 12, 42 oder zusätzlich dazu. Jede elastische Wand kann eine gewünschte Federkonstante haben.
Bei dem Vibrationsdämpfer 68 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die elastischen Wände 62a, 62b aus unterschiedlichen elastischen Gummikörpern ausgebildet, so dass die elastischen Wände 62a, 62b als die Anlageabschnitte des Gehäuseelements 42 unterschiedliche Federkonstanten haben. Die Erfindung kann auf andere Weise ausgeführt werden, um die unterschiedlichen Federkonstanten der Anlageteile des Gehäuseelements zu erzielen. Bspw. ist die Wanddicke der elastischen Wände 62a, 62b unterschiedlich voneinander hergestellt, so dass die elastischen Wände 62a, 62b unterschiedliche Federkonstanten mit demselben Material haben.
Die Anzahl der unabhängig voneinander innerhalb des Gehäuses untergebrachten Masseelemente ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Bspw. können drei oder mehr Masseelemente innerhalb des Gehäuses untergebracht sein, während sie unabhängig voneinander sind. Dabei können die Masseelemente mit unterschiedlichen Massen oder Größen oder unterschiedlichen Federkonstanten ihrer Anlageabschnitte angeordnet sein. Es ist auch möglich, die Anlageabschnitte des Gehäuses so anzuordnen, an denen die Masseelemente jeweils anstoßen, dass diese unterschiedliche Federkonstanten haben.
Bei dem Vibrationsdämpfer 74 des fünften Ausführungsbeispiels haben die Masseelemente 46a, 46b unterschiedliche Massen. Die Massen der Masseelemente können auf andere Weise geändert werden. Bspw. können die Masseelemente aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sein, um unterschiedliche Massen zu haben. Alternativ hat eines der Masseelemente eine massive Struktur, während das andere der Masseelemente eine hohle Struktur hat, wodurch sich ihre Massen ändern.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in jedem Innenraum des Gehäuseelementes ein einzelnes Masseelement untergebracht. Die vorliegende Erfindung kann auf andere Weise derart ausgeführt werden, dass in jedem Innenraum eine Vielzahl an Masseelementen untergebracht ist. Dabei sind die Masseelemente parallel miteinander angeordnet in einer Vibrationseinleitungsrichtung innerhalb des Innenraums auf bevorzugte Weise.
Es ist eine Vibrationsdämpfungsvorrichtung zum Dämpfen von Vibrationen eines Vibrationselements eines Fahrzeugs offenbart mit: einem Masseelement 16, 46, das in dem Vibrationselement derart angeordnet ist, dass das Masseelement nicht an dem Vibrationselement angebracht ist und unabhängig von diesem und gegenüber diesem versetzbar ist; wobei das Masseelement und das Vibrationselement zum Anstoßen aneinander bei ihren Anlageabschnitten veranlasst werden. Zumindest einer der Anlageabschnitte des Masseelements oder des Vibrationselements ist aus einem elastischen Element 28, 62 ausgebildet, das geeignet ist, eine Abscherverformung zu erfahren in einer Richtung, in der das Masseelement und das Vibrationselement zum Anstoßen aneinander veranlasst werden.
Es ist verständlich, dass die Erfindung mit anderen verschiedenen Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen ausgeführt werden kann, die durch den Fachmann ausgeführt werden, ohne von dem Kern und Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims (14)

1. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (10, 36, 40, 68, 74) zum Dämpfen von Vibrationen eines Vibrationselements eines Fahrzeugs mit:
einem Masseelement (16, 46), das in dem Vibrationselement derart angeordnet ist, dass das Masseelement nicht an dem Vibrationselement befestigt ist und unabhängig davon und gegenüber diesem versetzbar ist, wobei das Masseelement und das Vibrationselement zum Anstoßen gegeneinander veranlasst werden bei jeweiligen Anlageabschnitten derselben,
wobei zumindest einer der Anlageabschnitte des Masseelements oder des Vibrationselements aus einem elastischen Element (28, 62) ausgebildet ist, das geeignet ist, um eine Abscherverformung zu erfahren aufgrund einer darauf aufgebrachten Last in einer Richtung, in der das Masseelement und das Vibrationselement zum Anstoßen aneinander veranlasst werden.
2. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (10, 36, 40, 68, 74) nach Anspruch 1, die des Weiteren folgendes aufweist:
ein starres Gehäuse (12, 42) mit einer hohlen Struktur, das starr an dem Vibrationselement ausgebildet ist,
wobei das Gehäuse einen Hohlraum (14, 44) im Inneren definiert,
wobei das Masseelement innerhalb des Hohlraums untergebracht ist mit einem Abstand dazwischen, so dass das Masseelement nicht an dem Gehäuse angebracht ist und unabhängig von diesem und gegenüber diesem versetzbar ist,
wobei das Gehäuse teilweise definiert ist durch das elastische Element (28, 62), um einen Anlageabschnitt des Gehäuses vorzusehen, an dem das Masseelement zum Anstoßen veranlasst wird.
3. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (36, 68, 74) nach Anspruch 2, wobei das Masseelement (16, 46) hauptsächlich aus einem metallischen Material ausgebildet ist und das Gehäuse eine Innenfläche hat, die mit einer elastischen Schicht (30, 38, 70, 72) bedeckt ist, die einstückig mit dem elastischen Element ausgebildet ist.
4. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (10, 36, 40, 68, 74) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Gehäuse ein Gehäuseelement aufweist, das unabhängig von dem Vibrationselement ausgebildet ist und an diesem fixiert ist,
wobei das Gehäuse einen zylindrischen hohlen Raum und eine Bodenwand hat, die teilweise den zylindrischen hohlen Raum definiert und aus dem elastischen Element ausgebildet ist,
wobei das Masseelement eine Kugelform hat und innerhalb des zylindrischen hohlen Raums des Gehäuseelements mit einem Abstand dazwischen untergebracht ist, so dass das Masseelement nicht an dem Gehäuseelement angebracht ist und unabhängig von diesem und gegenüber diesem verschiebbar ist,
wobei das Masseelement zum Anstoßen an das elastische Element in eine Richtung veranlasst wird, in der eine Vibrationslast auf die Vibrationsdämpfungsvorrichtung aufgebracht wird, so dass das elastische Element eine Abscherverformung erfährt.
5. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (74) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Masseelement eine Vielzahl an Masseelementen (46a, 46b) aufweist, die unabhängig voneinander sind und die jeweils unterschiedliche Massen haben.
6. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (68, 74) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Masseelement eine Vielzahl an Masseelementen (46) aufweist, die unabhängig voneinander sind, und wobei das Gehäuse eine Vielzahl an Anlageabschnitten (62, 48, 50) aufweist, an denen jeweils die Vielzahl der Masseelemente zum Anstoßen veranlasst werden,
wobei jeder aus der Vielzahl der Anlageabschnitte des Gehäuses einen ersten Anlageteil (62) umfasst, der aus dem elastischen Element ausgebildet ist,
wobei eine Vielzahl der ersten Anlageteile, die an den elastischen Elementen ausgebildet sind, an denen die Vielzahl der Masseelemente zum Anstoßen jeweils veranlasst werden, unterschiedliche Federkonstanten haben.
7. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (10, 36, 40, 68, 74) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Masseelement (16, 46) eine Masse innerhalb eines Bereichs von 10 bis 1000 g hat, die in ihrem einzelnen Körper gemessen wird.
8. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (10, 36, 40, 68, 74) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Anlageabschnitt des Vibrationselements einen ersten und zweiten Anlageteil (28, 62, 20, 50, 76) umfasst, die in einer Vibrationseinleitungsrichtung einander gegenüberliegen mit dem dazwischen angeordneten Masseelement (16, 46), und wobei das Masseelement zum Anstoßen an dem ersten und zweiten Anlageteil des Anlageabschnitts des Vibrationselements veranlasst wird, wobei das Masseelement hin und her versetzbar ist zwischen dem ersten und zweiten Anlageteil um einen Abstand von 0,1 bis 1,6 mm, der in der Vibrationseinleitungsrichtung gemessen wird.
9. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (10, 36, 40, 68, 74) nach Anspruch 8, wobei zumindest einer aus dem ersten oder zweiten Anlageteil des Anlageabschnitts des Vibrationselements aus einem elastischen Element (28, 62) ausgebildet ist.
10. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (10, 36, 40, 68, 74) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei zumindest eine der Flächen der Anlageabschnitte des Vibrationselements oder des Masseelements (16, 46) eine Shorehärte D von nicht mehr als 80 hat.
11. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (10, 36, 40, 68, 74) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Gesamtmasse des Masseelements (16, 46) innerhalb eines Bereichs von 5 bis 10% der Masse des Vibrationselements gehalten wird.
12. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (10, 36, 40, 68, 74) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Masseelement (16, 46) eine elastische Anlageschicht (34, 66) umfasst, die an seiner Oberfläche ausgebildet und daran angebracht ist.
13. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (10, 36, 40, 68, 74) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei zumindest einer der Anlageabschnitte des Masseelements (16, 46) oder des Vibrationselements einen Elastizitätsmodul innerhalb eines Bereichs von 1 bis 10 4 MPa hat.
14. Vibrationsdämpfungsvorrichtung (10, 36, 40, 68, 74) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei zumindest einer der Anlageabschnitte des Masseelements oder des Vibrationselements eine Verlusttangente von nicht weniger als 10-3 hat.
DE10143778A 2000-09-08 2001-09-06 Vibrationsdämpfungsvorrichtung für ein Fahrzeug Expired - Fee Related DE10143778B4 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000273135 2000-09-08
JPP00-273135 2000-09-08
JP2001064043A JP3846208B2 (ja) 2000-09-08 2001-03-07 車両用制振装置
JPP01-064043 2001-03-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10143778A1 true DE10143778A1 (de) 2002-03-28
DE10143778B4 DE10143778B4 (de) 2004-02-19

Family

ID=26599537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10143778A Expired - Fee Related DE10143778B4 (de) 2000-09-08 2001-09-06 Vibrationsdämpfungsvorrichtung für ein Fahrzeug

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6554112B2 (de)
JP (1) JP3846208B2 (de)
DE (1) DE10143778B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019210753A1 (de) * 2019-07-19 2021-01-21 MTU Aero Engines AG Integral beschaufelter Turbomaschinen Rotor

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001271874A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Tokai Rubber Ind Ltd 車両用制振装置
JP4171219B2 (ja) * 2001-02-19 2008-10-22 東海ゴム工業株式会社 制振装置
US6817456B2 (en) * 2001-03-30 2004-11-16 Tokai Rubber Industries, Ltd. Dynamic damper for steering system
JP2003040112A (ja) * 2001-07-30 2003-02-13 Tokai Rubber Ind Ltd ステアリング用ダイナミックダンパ装置
JP3855709B2 (ja) 2001-09-25 2006-12-13 東海ゴム工業株式会社 制振装置
JP3772715B2 (ja) 2001-09-28 2006-05-10 東海ゴム工業株式会社 制振装置
JP2005325941A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Tokai Rubber Ind Ltd 車両用制振装置
US7694460B2 (en) * 2004-07-16 2010-04-13 Agc Automotive Americas R & D, Inc. Tuned window sash
JP4669329B2 (ja) * 2005-06-15 2011-04-13 本田技研工業株式会社 ダイナミックダンパ
JP2007255549A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Tokai Rubber Ind Ltd 内燃機関用制振装置
US20110116940A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-19 Cameron International Corporation Viscoelastic compressor pulsation dampener
CN101793305B (zh) * 2010-03-10 2012-11-21 海洋王照明科技股份有限公司 一种转动轴的稳定结构
US8863784B2 (en) 2010-04-22 2014-10-21 Cameron International Corporation Viscoelastic damped jumpers
US9500247B2 (en) * 2010-11-01 2016-11-22 University Of Houston Pounding tune mass damper with viscoelastic material
US9076429B2 (en) * 2011-01-31 2015-07-07 Wayne State University Acoustic metamaterials
DE102014223231B4 (de) * 2014-11-13 2017-09-07 MTU Aero Engines AG Turbomaschinenschaufelanordnung
ES2752223T3 (es) * 2015-01-28 2020-04-03 MTU Aero Engines AG Alabe director graduable, turbomáquina correspondiente y procedimiento de fabricación
CN106286696A (zh) * 2015-06-01 2017-01-04 艋库拉制震股份有限公司 防振装置
DE102016207874A1 (de) * 2016-05-09 2017-11-09 MTU Aero Engines AG Impulskörpermodul für eine Strömungsmaschine
DE102016221069A1 (de) * 2016-10-26 2018-04-26 MTU Aero Engines AG Impulskörpermodul mit Lagesicherung
US10900532B2 (en) * 2017-11-21 2021-01-26 Valmont Industries, Inc. Method and apparatus of providing energy absorption for vibration dampening in a horizontal plane
DE102018221668A1 (de) * 2018-12-13 2020-06-18 MTU Aero Engines AG Gasturbinenschaufel-Impulskörpermodul
WO2021225845A1 (en) 2020-05-08 2021-11-11 Valmont Industries, Inc. Method and apparatus of providing energy absorption for vibration dampening in one or more planes

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2349187A (en) * 1941-03-08 1944-05-16 Westinghouse Electric & Mfg Co Vibration dampener
US2462961A (en) * 1945-01-24 1949-03-01 United Aircraft Corp Propeller blade vibration absorber
US2714161A (en) 1951-10-12 1955-07-26 Arthur H Featherstun Vibration arrester for multi-element antenna arrays such as used in television and f. m.
US3432127A (en) * 1967-05-11 1969-03-11 Hutchison Mfg Co Mounting device
US3612222A (en) 1970-02-18 1971-10-12 Kearney National Inc Pole damping system
DE2350656A1 (de) 1973-10-09 1975-04-10 Piske Geb Redlitz Adelheid Schwingungsdaempfer fuer ski
US4018454A (en) 1973-10-09 1977-04-19 Hannes Marker Device for damping vibration of a ski
JPS5752305A (en) 1981-06-29 1982-03-27 Sumitomo Electric Ind Ltd Detector for position on car
DE3226152C2 (de) * 1982-07-13 1984-07-19 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Pendelanordnung zur Dämpfung bzw. Tilgung niedriger Anregungsfrequenzen eines Hubschrauberrotorblattes o.dgl.
DE3410874A1 (de) 1984-03-22 1985-10-03 Karl Otto 1000 Berlin Niessen Gestell mit lagerung fuer eine arbeitswelle
JPS6442591A (en) 1987-08-06 1989-02-14 Mitsui Shipbuilding Eng Electrolytic cell
SE469665B (sv) * 1989-07-11 1993-08-16 Forsheda Ab Vibrationsdaempare foer daempning av vibrationer i en yta av ett foeremaal
JP2508287B2 (ja) 1989-08-28 1996-06-19 三菱電機株式会社 反応装置
JPH0446246A (ja) 1990-06-08 1992-02-17 Jatco Corp 多段変速機
JPH09329182A (ja) 1996-06-11 1997-12-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 制振装置
JP3337402B2 (ja) * 1996-10-22 2002-10-21 三菱重工業株式会社 自己同調型制振装置
DE19882785B4 (de) 1998-09-02 2005-12-15 Tokai Rubber Industries, Ltd., Komaki Verwendung einer Vibrationsdämpfungseinrichtung für ein Automobil

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019210753A1 (de) * 2019-07-19 2021-01-21 MTU Aero Engines AG Integral beschaufelter Turbomaschinen Rotor
US11867080B2 (en) 2019-07-19 2024-01-09 MTU Aero Engines AG Integrally bladed turbomachine rotor

Also Published As

Publication number Publication date
DE10143778B4 (de) 2004-02-19
JP3846208B2 (ja) 2006-11-15
US20020030315A1 (en) 2002-03-14
US6554112B2 (en) 2003-04-29
JP2002155987A (ja) 2002-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10143778A1 (de) Vibrationsdämpfungsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE10206742B4 (de) Vibrationsdämpfungsvorrichtung
DE60107891T2 (de) Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen für Fahrzeuge
DE112009001615B4 (de) Fluidgefüllter Schwingungsdämpfer
DE2802896C2 (de) Gummilager mit hydraulischer Dämpfung
DE60105817T2 (de) Methode zur dämpfung von schwingungen und methode zur lagerung der vorrichtung
EP1160483B1 (de) Hydrolager
DE60106114T2 (de) Schwingungsdämpfende Vorrichtung für Fahrzeuge
DE3139915A1 (de) Luftgedaempftes gummilager
DE102016001507A1 (de) Schwingungstilger
DE4237248A1 (de)
DE102005022134A1 (de) Vibrationsdämpfungsvorrichtung für Fahrzeuge und Verfahren zum Herstellen derselbigen
DE2935879A1 (de) Elastischer, gedaempfter traeger
DE3920891A1 (de) Fluid-gefuellte, elastomere daempfungsvorrichtung
DE3116600A1 (de) "motorbefestigungsanordnung"
DE112013004273T5 (de) Kolbenstruktur für einen Motor
DE102006000487A1 (de) Schwingungsdämpfungsvorrichtung
DE10205703A1 (de) Pneumatisch gesteuerter Dämpfer
DE3617813C2 (de)
DE3828132C2 (de) Elastische Aufhängung mit einer Flüssigkeitsfüllung
EP2601426A1 (de) Drehschwingungstilger mit zweiarmigem pendel
DE2035764A1 (de) Schwingungstilger mit Schwingungsphasen Umkehr
DE2929084C2 (de) Schwingungsdämpfendes Lager
EP1249635A2 (de) Hydraulisches Zweikammer-Lager zur Dämpfung von Schwingungen
DE3908718A1 (de) Elastische triebwerkaufhaengung mit einer fluidfuellung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee