DE10143778A1 - Vibrationsdämpfungsvorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents
Vibrationsdämpfungsvorrichtung für ein FahrzeugInfo
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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.
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.
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.
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.
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.
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