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AUFNAHME DURCH
BEZUG
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Die
Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-080142, eingereicht
am 23. März 2006,
ist hiermit mit der Beschreibung, den Zeichnungen und der Zusammenfassung
in ihrer Gesamtheit durch Bezug aufgenommen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1.
Gebiet der Erfindung
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Die
Vorliegende Erfindung betrifft allgemein Schwingungsdämpfungsgeräte, die
jeweils ein unabhängiges
Masseteil aufweisen, das innerhalb eines Gehäuses aufgenommen ist, und auf
der Basis des Auftreffens des unabhängigen Masseteils gegen das Gehäuse in Zusammenhang
mit einer elastischen Verschiebung des unabhängigen Masseteils eine Schwingungsdämpfung erreichen.
Noch genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Schwingungsdämpfungsgerät, das zur
Verwendung in einer Montageeinrichtung einer Maschine eines Kraftfahrzeugs,
eines Lagers für
einen Krümmer
und anderen möglichen
Bauteilen in einer Brennkraftmaschine geeignet ist.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Als
eine Art von Schwingungsdämpfungsgeräten ist
ein Schwingungsdämpfungsgerät einer
elastischen Art bekannt, die hat: ein Gehäuse, das an einem Ziel befestigt
ist, dessen Schwingung zu dämpfen
ist; und ein unabhängiges
Masseteil, das innerhalb des Gehäuses
aufgenommen ist, um so in einer elastischen Weise mit Bezug auf
das Gehäuse
verschiebbar zu sein. Diese Art von Schwingungsdämpfungsgerät wird einen Dämpfungseffekt
erreichen unter Verwendung einer Energie eines Zusammenstoßes oder
einer Dämpfung,
die durch das wiederholte Auftreffen oder Zusammenstoßen des
unabhängigen Masseteils
gegen das Gehäuse
in Zusammenhang mit der elastischen Verschiebung des unabhängigen Masseteils
innerhalb des Gehäuses
während
des Eingangs der Schwinglast erzeugt wird. US-Patent Nr. 6,439,359
offenbart ein Beispiel eines solchen Geräts.
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Es
besteht Bedarf für
ein Schwingungsdämpfungsgerät der elastischen
Art, wie vorangehend beschrieben wurde, das in Bezug auf die Fähigkeit
Schwingungen zu dämpfen
weiter verbessert ist. Insbesondere wird von dem Gerät verlangt,
dass es eine bessere Dämpfungsfähigkeit
aufweist, und dabei wirkungsvoll eine Schwingungsdämpfungsfähigkeit
erreicht, während
verlangt ist, eine wirkungsvolle Schwingungsdämpfung in einem breiten Schwingungsfrequenzbereich
zu erreichen. Um diesen Anforderungen zu begegnen haben die Erfinder
intensive Studien durchgeführt
und herausgefunden, dass es wirkungsvoll ist, eine elastische Gummischicht von
im wesentlichen unveränderbarer
Dicke auf zumindest einem aus äußerer Oberfläche des
unabhängigen
Masseteils und der inneren Oberfläche des Gehäuses auszubilden, wenn diese
im Querschnitt betrachtet werden, und einen Abstand von im wesentlichen
unveränderter
Größe zwischen
der äußeren Oberfläche des
unabhängigen
Masseteils und der inneren Oberfläche des Gehäuses über dessen gesamten Umfang
auszubilden, wenn es im Querschnitt betrachtet wird. Die Erfinder
haben ebenfalls herausgefunden, dass der Abstand bevorzugt ein geringfügiger Abstand
mit kleiner Größe sein
sollte.
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Der
Grund, warum die vorangehend beschriebene Konstruktion wirkungsvoll
für eine Schwingungsdämpfung ist,
könnte
z.B. wie folgt angenommen werden: (1) es ist wahrscheinlicher, dass die
elastische Gummischicht einer Schubverformung wie auch einer Kompressionsverformung
unterliegt, wenn das unabhängige
Masseteil gegen das Gehäuse
stößt; (2)
eine Reibung wird wirkungsvoll während des
Kontakts zwischen dem unabhängigen
Masseteil und dem Gehäuse
erzeugt; und (3) das unabhängige Masseteil
stößt in der
Richtung der elastischen Verschiebung gegen das Gehäuse auf
gegenüberliegenden
Seiten von diesem.
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Jedoch
haben die Erfinder herausgefunden, dass das Schwingungsdämpfungsgerät der bekannten
Konstruktion, bei dem die äußere Oberfläche des unabhängigen Masseteils
und die innere Oberfläche des
Gehäuses
einander über
die elastische Gummischicht mit dem geringfügigen Zwischenraum zwischen
diesen gegenüber
liegen nicht ausreichend zum Erreichen einer gewünschten Dämpfungswirkung mit Stabilität in dem
Fall sein kann, bei dem das Gerät
als Schwingungsdämpfungsgerät zur Verwendung
in einem Bauteil einer Brennkraftmaschine wie z.B. einer Montageeinrichtung
einer Maschine eines Kraftfahrzeugs oder eines Lagers für den Krümmer verwendet
wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung ein Schwingungsdämpfungsgerät der Art
mit elastischer Verschiebung zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine
bereit zu stellen, wobei das Schwingungsdämpfungsgerät eine neue Konstruktion aufweist,
so dass es die gewünschte
Schwingungsdämpfung
zuverlässig
erreichen kann.
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Die
vorangehende und/oder andere optionale Aufgaben der Erfindung können gemäß zumindest einer
der folgenden Betriebsarten gelöst
werden. Die folgenden Betriebsarten und/oder Elemente, die in jeder
Betriebsart der Erfindung verwendet werden, können bei jeder möglichen
optionalen Kombination aufgenommen werden. Es ist zu verstehen,
dass dir Grundlage der Erfindung nicht auf diese Betriebsarten der
Erfindung und Kombinationen der technischen Merkmale beschränkt ist,
sondern andererseits ausgehend von den Lehren der vorliegenden Erfindung
erkannt werden kann, die in der gesamten Beschreibung und Zeichnung
offenbart sind, oder die durch Fachleute in dem Licht der vorliegenden
Offenbarung in ihrer Gesamtheit erkannt werden.
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Die
Grundlage der vorliegenden Erfindung stellt ein Schwingungsdämpfungsgerät zur Verwendung
in einer Brennkraftmaschine bereit, mit: einem steifen Gehäuse, das
einen Hohlraum aufweist, und angepasst ist an einem Zielteil befestigt
zu werden, dessen Schwingungen zu dämpfen sind, und dass der Wärme der
Brennkraftmaschine ausgesetzt ist; einem unabhängigen Masseteil, das innerhalb
des Hohlraums des steifen Gehäuses
ausgebildet ist, wobei ein Leerraum zwischen einer inneren Oberfläche des
Gehäuses
und einer äußeren Oberfläche des Gehäuses des
unabhängigen
Masseteils über
einem gesamten Umfang von diesem ausgebildet ist, wenn es in der
Querschnittsrichtung des steifen Gehäuses und des unabhängigen Masseteils
betrachtet wird, wobei das unabhängige
Masseteil elastisch verschoben wird, um bei einem Eingang einer
Schwingung gegen das Gehäuse
zu stoßen;
und einer von dem Gehäuse
und dem unabhängigen
Masseteil unabhängigen
Gummibuchse, die innerhalb des Leerraums vorgesehen ist, um sich
so über
einen gesamten Umfang des Leerraums mit einer konstanten Dickenabmessung
zu erstrecken, wobei bei einer Raumtemperatur von 25 °C ein innerer
geringfügiger Spalt zwischen
einer inneren Umfangsfläche
der Gummibuchse und der äußeren Umfangsfläche des unabhängigen Masseteils über einem
gesamten Umfang von diesem ausgebildet ist, und ein äußerer geringfügiger Spalt
zwischen einer äußeren Umfangsfläche der
Gummibuchse und der inneren Oberfläche des Gehäuses über einem gesamten Umfang von diesem
ausgebildet ist.
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In
dem Schwingungsdämpfungsgerät zur Verwendung
in einer Brennkraftmaschine, die gemäß der vorliegenden Erfindung
konstruiert ist, stößt das unabhängige Masseteil über die
Gummibuchse mittels ihrer elastischen Verschiebung, die innerhalb
des inneren geringfügigen
Spalts und des äußeren geringfügigen Spalts
ermöglich
ist, gegen das Gehäuse.
Das Schwingungsdämpfungsgerät ist z.B.
dadurch gekennzeichnet, dass: (1) es wahrscheinlicher ist, dass
die Gummibuchse einer Schubverformung wie auch einer komprimierenden
Verformung unterzogen wird, wenn das unabhängige Masseteil gegen das Gehäuse stößt; (2)
eine Reibung wirkungsvoll während
des Kontakts zwischen dem unabhängigen Masseteil
und dem Gehäuse
produziert wird; und (3) das unabhängige Masseteil auf den gegenüberliegenden
Seiten des Gehäuses
in der Richtung der elastischen Verschiebung gegen das Gehäuse stößt. Für diese
Kennzeichen wird das vorliegende Schwingungsdämpfungsgerät vorteilhaft eine Schwingungsdämpfung auf
Basis eine Energieverlusts durch gleitende Reibung oder einen Aufprall
erreichen.
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Inzwischen
hat eine Studie der Arbeitsumgebung des vorliegenden Schwingungsdämpfungsgeräts, die
durch die Erfinder ausgeführt
wurde, ein Phänomen
gezeigt. Da z. B. die Zielteile, deren Schwingungen zu dämpfen sind,
die Bauteile der Brennkraftmaschine oder die um die Brennkraftmaschine
angeordneten Bauteile sind, ist es wahrscheinlich, dass das Schwingungsdämpfungsgerät der Wärme der
Brennkraftmaschine oder der Umgebungstemperatur der Außenluft
ausgesetzt ist. In der bestimmten Arbeitsumgebung kann die Gummidichtung
sich wegen des Unterschieds zwischen der Ausdehnung der Gummibuchse
und der Ausdehnung des Gehäuses
oder des unabhängigen
Masseteils zu einem großen
Ausmaß ausdehnen,
und dabei in Kontakt mit sowohl dem unabhängigen Masseteil als auch dem
Gehäuse
kommen. Als Ergebnis kann der geringfügige Zwischenraum zwischen
dem unabhängigen
Masseteil und dem Gehäuse
entfernt werden. Dies kann möglicherweise
eine Verschlechterung bei der elastischen Verschiebung des unabhängigen Masseteils
bewirken, wobei eine beabsichtigte Schwingungsdämpfung auf Basis des Aufpralls
des unabhängigen
Masseteils gegen das Gehäuse
nicht fortlaufend erreicht werden würde. Mit Bezug darauf sollte
angemerkt werden, dass das Schwingungsdämpfungsgerät der vorliegenden Erfindung
die zuvor erwähnte
Konstruktion aufweist, wobei bei einer Raumtemperatur von 25 °C die Gummibuchse
zwischen dem unabhängigen
Masseteil und dem Gehäuse
mit dem inneren geringfügigen
Spalt zwischen der inneren Umfangsfläche der Gummibuchse und der äußeren Oberfläche des
unabhängigen
Masseteils über
dessen gesamte Umfangsfläche
und mit dem äußeren geringfügigen Spalt
zwischen der äußeren Umfangsfläche der
Gummibuchse und der inneren Oberfläche des Gehäuses über dessen gesamten Umfang
vorgesehen ist.
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Mit
dieser Anordnung kann der äußere geringfügige Spalt
sogar in dem Fall immer noch vorhanden sein, bei dem die Gummibuchse
unter der Umgebung niedriger Temperatur schrumpft, und die innere
Umfangsfläche
der Gummibuchse in nahen Kontakt mit der äußeren Oberfläche des
unabhängigen
Masseteils gerät
und dabei den inneren geringfügigen
Spalt entfernt. Ähnlich
kann der innere geringfügige
Spalt immer noch vorhanden sein, sogar in dem Fall, bei dem die
Gummibuchse sich unter einer Umgebung hoher Temperatur ausdehnt,
und die äußere Umfangsfläche der
Gummibuchse in nahen Kontakt mit der inneren Oberfläche des
Gehäuses kommt
und dabei den äußeren geringfügigen Spalt entfernt.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung bleibt zumindest einer der beiden Spalten aus inneren
und äußerem geringfügigen Spalt über einen
breiten Temperaturbereich erhalten. Deswegen kann die elastische
Verschiebung des unabhängigen
Masseteils fortlaufend unter verschiedenen Arten von Umgebung möglich sein,
wie z.B. der Umgebung hoher Temperatur oder der Umgebung niedriger
Temperatur, wobei wirkungsvoll ein Stoß des unabhängigen Masseteils gegen das
Gehäuse
erreicht werden kann. Somit ist das Schwingungsdämpfungsgerät der vorliegenden Erfindung
frei von einem nachteiligen Einfluss durch die Umgebung gegen seine Schwingungsdämpfungsfähigkeit,
oder es ist unwahrscheinlich, dass es unter diesem leidet, und erreicht
dabei fortlaufend die beabsichtigte Schwingungsdämpfung.
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Es
sollte erkannt werden, dass die Gummidichtung zwischen dem unabhängigen Masseteil
und dem Gehäuse
vorgesehen ist, ohne mit einem von diesen Teilen verklebt zu sein,
und dass sowohl der innere geringfügige Spalt als auch der äußere geringfügige Spalt über den
gesamten Umfang von diesem bei zumindest Raumtemperatur von 25 °C ausgebildet
sind. Diese Anordnung stellt einen großen Freiheitsgrad für die Verformung
der Gummibuchse sicher, wobei die Gummibuchse eine Resonanz verschiedener
Betriebsarten bereitstellen wird. Dieses Phänomen kann erläutert werden
wie folgt. Das Resonanzphänomen
der Gummibuchse selbst ist vorteilhafter gezeigt, da die Gummibuchse
an einem durch das Ankleben an dem unabhängigen Masseteil oder an dem
Gehäuse
verursachten Verzug gehindert ist, während eine Dämpfung in
Zusammenhang mit der elastischen Verformung der Gummibuchse wirkungsvoller
erreicht werden kann.
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Zusätzlich wird
das Resonanzphänomen
der Gummibuchse in einer Vielzahl von Betriebsarten über eine
Breite von Frequenzbereichen erreicht, so dass eine wirkungsvolle
Dämpfung
gegen eine Schwingung gegen eine breiten Frequenzbereicht erreicht
werden kann. Entsprechend ist das Schwingungsdämpfungsgerät der vorliegenden Erfindung
in der Lage, eine Schwingungsdämpfung
vorteilhafter zu verbreitern, wenn es mit Schwingungsdämpfungsgeräten bekannter
Konstruktion verglichen wird, bei denen eine Gummischicht an einer
inneren Oberfläche
eines Gehäuses
oder einer äußeren Oberfläche eines
unabhängigen
Masseteils angeklebt ist.
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In
einer bevorzugten Form des Schwingungsdämpfungsgeräts zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die innere Oberfläche
des Gehäuses,
die inneren und äußeren Umfangsflächen der
Gummibuchse und die äußere Oberfläche des
unabhängigen
Masseteils in einem Querschnitt von kreisförmiger Form, und der innere
geringfügige
Spalt und der äußere geringfügige Spalt
sind von ringförmiger Form,
wenn das unabhängige
Masseteil, die Gummibuchse und das Gehäuse in einer konzentrischen Weise
angeordnet sind. In dieser bevorzugten Form wird die Gummibuchse
in einem relativ kleinen Bereich in der Aufprallrichtung des unabhängigen Masseteils
gegen das Gehäuse
einer reinen Kompressionsverformung unterzogen, und wird in dem
Bereich, der eine sich allmählich ändernde
Schräge
aufweist, einer Schubverformung unterzogen. Diese Anordnung ermöglicht ein
leichtes Erreichen einer Dämpfung
ausgehend von einer Schubverformung der Gummibuchse, während verschiedene
Federeigenschaften, die ausgehend von entsprechenden Abschnitten
der Gummibuchse erreicht sind, sichergestellt bleiben. Somit ist
diese Schwingungsdämpfung wirkungsvoller
in einem breiten Frequenzband erreicht. Da zusätzlich die innere Fläche des
Gehäuses,
die inneren und äußeren Umfangsflächen der Gummibuchse,
und die äußere Oberfläche des
unabhängigen
Masseteils im Querschnitt von kreisförmiger Form sind, kann das
Schwingungsdämpfungsgerät dieser
bevorzugten Form im Vergleich mit dem Fall einfach hergestellt werden,
bei dem die Bauteile eine rechteckige Form oder andere mögliche Formen im
Querschnitt aufweisen.
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In
einer weiters bevorzugten Form des Schwingungsdämpfungsgeräts zur Verwendung in einer
Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
weisen der innere geringfügige
Spalt und der äußere geringfügige Spalt
entsprechende Spaltabmessungen auf, deren Summe mit einem Zustand in
einem Bereich von 0,01 bis 0,02 gehalten wird, bei dem das unabhängige Masseteil
und die Gummibuchse in ersten Stoßenden von diesen in ihrer
Verschiebung relativ zu dem Gehäuse
gehalten werden. Durch die Erfinder durchgeführter Versuche haben ergeben,
dass das Schwingungsdämpfungsgerät dieser
bevorzugten Form eine ausreichende Schwingungsdämpfung auf Basis des Stoßes des
unabhängigen
Masseteils gegen das Gehäuse über die
inneren und äußeren geringfügigen Spalte
bei Raumtemperatur erreicht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorangehende und/oder andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen
deutlicher werden, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente
bezeichnen. In den Figuren zeigt:
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1 eine
Querschnittsansicht eines Schwingungsdämpfungsgeräts für ein Kraftfahrzeug einer Konstruktion
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
Längsschnittansicht
entlang einer Linie 2-2 der 1;
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3 eine
Querschnittsansicht eines Schwingungsdämpfungsgeräts der Erfindung in einem Zustand,
der zu dem in 1 dargestellten unterschiedlich
ist;
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4 ein
Diagramm, das Messergebnisse betreffend einer Schwingungsdämpfung mittels
einem Schwingungsdämpfungsgerät der Erfindung
unter einem vorbestimmten Zustand zeigt;
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5 ein
Diagramm, das Messergebnisse betreffend einer Schwingungsdämpfung mittels
einem Schwingungsdämpfungsgerät der Erfindung
unter einem anderen Zustand zeigt;
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6 ein
Diagramm, das Messergebnisse betreffend einer Schwingungsdämpfung mittels
einem Schwingungsdämpfungsgerät der Erfindung
unter noch einem anderen Zustand zeigt;
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7 ein
Diagramm, das Messergebnisse betreffend einer Schwingungsdämpfung mittels
einem Schwingungsdämpfungsgerät der Erfindung
unter noch einem anderen Zustand zeigt;
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8 eine
Querschnittsansicht eines Schwingungsdämpfungsgeräts einer Konstruktion gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung;
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9 eine
Querschnittsansicht eines Schwingungsdämpfungsgeräts einer Konstruktion gemäß noch einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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10 eine
Querschnittsansicht eines Schwingungsdämpfungsgeräts einer Konstruktion gemäß noch einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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11 eine
Querschnittsansicht eines Schwingungsdämpfungsgeräts einer Konstruktion gemäß noch einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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12 eine
Querschnittsansicht eines Schwingungsdämpfungsgeräts einer Konstruktion gemäß noch einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 und 2 stellen
ein Schwingungsdämpfungsgerät 10 für ein Kraftfahrzeug
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung dar. Das Schwingungsdämpfungsgerät 10 weist eine Struktur auf,
die aus einem als hohlem Raum dienenden durch ein Gehäuse 12 ausgebildeten
Aufnahmeraum 14 und einem Masseteil 16 zusammengesetzt
ist, das als unabhängiges
Masseteil dient und innerhalb des Aufnahmeraums 14 aufgenommen
ist. Bei dem Aufbringen von Schwingungen auf das Gehäuse 12 stößt das Masseteil 16 elastisch
gegen das Gehäuse 12 und
erreicht dabei die Schwingungsdämpfung.
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Detailliert
beschrieben hat das Gehäuse 12 einen
Gehäusekörper 18 und
ein Paar von Abdeckteilen 20, 20. Der Gehäusekörper 18 ist
von einer länglichen
allgemein rechteckigen Blockform und bei seinem Mittelabschnitt
mit einem Mittelloch bereit gestellt, das sich in einer Längsrichtung
(in 2 zur Seite) mit einem konstanten Kreisquerschnitt
erstreckt, und sich bei in Längsrichtung
gegenüberliegenden
Enden des Gehäusekörpers 18 öffnet. Eine innere
Umfangswandfläche
dieses kreisförmigen
Mittellochs bildet eine innere Oberfläche 22 des Gehäusekörpers 18.
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Jedes
Abdeckteil 20 weist eine im Allgemeinen kreisförmige Scheibenform
auf, und deren äußerer Umfangsabschnitt
ist mittels schweißen,
fügen oder ähnlichem
gegen eine entsprechende Öffnungskante
des Gehäusekörpers 18 gelagert
und an dieser gesichert. Mit dieser Anordnung sind die gegenüberliegenden
Enden des Gehäusekörpers 18 entsprechend
durch die Abdeckteile 20 abgedeckt, und bestimmen dabei
das Gehäuse 12.
Das Gehäuse 12 hat
in sich den Aufnahmeraum 14, der sich in einer Achsenrichtung
parallel zur Längsrichtung
(in 2 zur Seite) mit einem konstanten Kreisquerschnitt
erstreckt.
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Eine
Umfangswand des Gehäusekörpers 18 ist
gegen ein schwingendes Teil 24 überlagert, das heißt, ein
Zielteil, dessen Schwingungen zu dämpfen sind, und ist durch Verschrauben,
Verschweißen oder
eine andere Befestigungseinrichtung an dem schwingenden Teil 24 gesichert.
Mit dieser Anordnung ist das Gehäuse 12 an
dem schwingenden Teil 24 gesichert. Das schwingende Teil 24 wird
später genau
beschrieben werden.
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Das
Masseteil 16 ist von einer zylindrischen Form und hat eine
axiale Länge,
die kleiner ist als eine axiale Abmessung des Aufnahmeraums 14,
und sein Durchmesser ist kleiner als ein rechtwinklig zur Achse
liegender Durchmesser des Aufnahmeraums 14.
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Mit
anderen Worten ist das Masseteil 16 innerhalb des Aufnahmeraums 14 des
Gehäuses 12 positioniert
aufgenommen, ohne an das Gehäuse 12 geklebt
zu sein. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist ein leerer
Raum einer im wesentlichen unveränderten Größe zwischen
der äußeren Oberfläche 26 des Masseteils 16 und
der inneren Oberfläche 22 des
Gehäusekörpers 18 über einen
gesamten Umfang von diesem ausgebildet, wenn das Gehäuse 12 und
das Masseteil 16 in einer konzentrischen Weise angeordnet
sind.
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Inzwischen
ist mit einem in einem axialen Mittelabschnitt des Aufnahmeraums 14 positionierten axialen
Mittelabschnitt des Masseteils 16 (siehe 2)
ein Raum von vorbestimmten Abmessungen ausgebildet: δ1 zwischen
einer axialen Endfläche 17 des
Masseteils 16 und einer inneren Fläche 21 des Abdeckteils 20.
Der Abstand δ1
repräsentiert
nämlich einen
axialen Abstand zwischen der axialen Endfläche 17 des Masseteils 16 und
der inneren Fläche 21 des
Abdeckteils 20 in dem Zustand, in dem das Schwingungsdämpfungsgerät 10 in
einem Querschnitt betrachtet wird, wie aus 2 ersichtlich
ist.
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Das
Gehäuse 12 und
das Masseteil 16 sind aus einem Material ausgebildet, das
eine ausreichend hohe Steifigkeit aufweist, wie z.B. Stahl, eine Aluminiumlegierung
oder ähnliches.
Um eine wirkungsvolle Schwingungsdämpfung zu erreichen, wird ein
Material mit einem hohen spezifischen Gewicht wie z.B. Stahl als
Material des Masseteils 16 verwendet. Das Gehäuse 12 kann
aus einem steifen synthetischen Harzmaterial oder ähnlichem
ausgebildet sein, bevorzugt ein synthetisches Harzmaterial, das
ein Elastizitätsmodul
von 5 mal 104 Megapascal oder mehr aufweist.
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Ein
rohrförmiger
Gummi 28, der als Gummibuchse dient, ist zwischen der inneren
Oberfläche 22 des
Gehäuses 12 (der
Gehäusekörper 18)
und der äußeren Oberfläche 26 des
Masseteils 16 vorgesehen. Der rohrförmige Gummi 28 weist
eine dünne, runde
rohrförmige
Form auf, die sich in der axialen Richtung erstreckt. Ein Material
für den
rohrförmigen Gummi 28 kann
bevorzugt z.B. aus natürlichem
Kautschuk, Styren-Butadien-Kautschuk, Isoprenkautschuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk,
Chloroprenkautschuk, Butylkautschuk oder einem Verbundmaterial aus
diesen ausgewählt
sein. Der rohrförmige Gummi 28 kann
bevorzugt eine Schor-D-Härte
von 80 oder niedriger aufweisen, noch bevorzugter innerhalb eines
Bereichs von 20 bis 40, wenn im Vergleich mit einem ASTM-Verfahren
D-2240 gemessen wird, um wirkungsvoll eine Schwingungsdämpfung auf
Basis des Aufpralls des Masseteils 16 gegen das Gehäuse 12 oder
einer Geräuschreduktionswirkung
bei dem Aufprall zu erreichen.
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Insbesondere
ist der rohrförmige
Gummi 28 derart ausgebildet, dass eine Durchmesserabmessung
einer inneren Umfangsfläche 30,
die einen inneren Durchmesser des rohrförmigen Gummis 28 darstellt,
größer ist
als eine Durchmesserabmessung der äußeren Oberfläche 26 des
Masseteils 16, während
eine Durchmesserabmessung einer äußeren Umfangsfläche 32,
die eine äußere Durchmesserabmessung
des rohrförmigen
Gummis 28 darstellt, kleiner als eine Durchmesserabmessung
der inneren Oberfläche 22 des
Gehäuses 12 ist.
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Das
rohrförmige
Gummi 28 der wie vorangehend beschriebenen Konstruktion
ist zwischen der inneren Oberfläche 22 des
Gehäuses 12 und
der äußeren Oberfläche 26 des
Masseteils 16 positioniert aufgenommen, ohne an eines von
diesen geklebt zu sein, und innerhalb von dem Gehäuse 12 wie
auch außerhalb
um das Masseteil 16 angeordnet. In diesem Zustand, wie
aus 3 ersichtlich ist, nämlich mit dem Masseteil 16,
dem rohrförmigen
Gummi 28 und dem Gehäuse 12 in
einer konzentrischen Weise platziert, ist ein innerer geringfügiger Spalt 34 einer im
Wesentlichen unveränderten
Größe zwischen
der inneren Umfangsfläche 30 des
rohrförmigen
Gummis 28 und der äußeren Oberfläche 26 des
Masseteils 16 über
einen gesamten Umfang von diesem ausgebildet. Ebenfalls ist ein äußerer geringfügiger Spalt 36 von
im wesentlichen unveränderter
Größe zwischen der äußeren Umfangsfläche 32 des
rohrförmigen Gummis 28 und
der inneren Oberfläche 22 des
Gehäusekörpers 18 über einen
gesamten Umfang von diesen ausgebildet. Der innere geringfügige Spalt 34 und
der äußere geringfügige Spalt 36 sind
in dem in 3 gezeigten Zustand von einer
ringförmigen Form.
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In
dieser Ausführungsform
und insbesondere in einem Anfangszustand, bei dem keine Schwingung
auf das Schwingungsdämpfungsgerät 10 aufgebracht
ist, sind das Masseteil 16 und der rohrförmige Gummi 28 gegeneinander
auf der unteren Seite des Aufnahmeraums überlagert und werden wegen der
wirkenden Schwerkraft in Kontakt mit dem Gehäusekörper 18 gehalten (siehe 1).
In dem in 1 dargestellten Anfangszustand
werden nämlich das
unabhängige
Masseteil und die Gummibuchse in ihrem ersten Stoßende oder
unteren Stoßenden
in ihrer Verschiebungsrichtung mit Bezug auf das Gehäuse gehalten
bzw. sind dort angeordnet. In diesem Zustand ist eine Summe: δ2 einer Abmessung: α des inneren
geringfügigen
Spalts 34 und eine Abmessung: β des äußeren geringfügigen Spalts 36 (α + β = δ2), wie auf
einer Linie gemessen, die durch eine Mittelachse des Aufnahmeraums 14 in
einem rechtwinkeligen Winkel zu Achse tritt und sich in der vertikalen Richtung
erstreckt, in einem Bereich von 0,01 bis 0,2 mm, bevorzugt bei 0,05
mm bei Raumtemperatur von 25 °C
gehalten. Folglich ist mit dem Masseteil 16 und dem rohrförmigen Gummi 28 in
einer konzentrischen Weise angeordnet (siehe 3) eine
Summe von Abmessungen des inneren geringfügigen Spalts 34 und
des äußeren geringfügigen Spalts 36 wie
auf der gleichen Linie rechtwinklig zur Achse bei einer diametrisch
gegenüberliegenden
Seite bei δ2/2
gehalten. Die Abmessung des inneren geringfügigen Spalts 34 bezieht
sich nämlich
auf eine Summe diametrischer Zwischenräume, die zwischen der äußeren Oberfläche 26 des
Masseteils 16 und der inneren Umfangsfläche 30 des rohrförmigen Gummis 28 bei diametrisch
gegenüberliegenden
Seiten auf der selben Linie rechtwinklig zur Achse, die durch die
Mittelachse des Schwingungsdämpfungsgeräts 10 tritt, während sie
sich vertikal erstreckt, wenn sie im Querschnitt betrachtet wird,
wie z.B. aus 1 und 3 ersichtlich
ist, ausgebildet. Ähnlich
bezieht sich die Abmessung des äußeren geringfügigen Spalts 36 auf eine
Summe diametrischer Zwischenräume,
die zwischen der äußeren Umfangsfläche 32 des
rohrförmigen
Gummis 28 und der inneren Oberfläche 22 des Gehäusekörpers 18 bei
diametrisch gegenüberliegenden
Seiten auf der selben. Linie rechtwinklig zur Achse, die durch die
Mittelachse des Schwingungsdämpfungsgeräts 10 tritt,
während
sie sich vertikal erstreckt, ausgebildet. Ebenfalls ist es durch
das Messen einer Durchmesserabmessung der äußeren Umfangsfläche 32 des
rohrförmigen
Gummis 28 wie auch einer Wanddicke des rohrförmigen Gummis 28 zum
Beispiel mit einem Laserstrahl möglich,
eine Durchmesserabmessung der inneren Umfangsfläche 30 des rohrförmigen Gummis 28 oder ähnliches
zu messen. Die Abmessung des inneren geringfügigen Spalts 34 und
die Abmessung des äußeren geringfügigen Spalts 36 kann
mit hoher Genauigkeit erstellt werden, indem Durchmesserabmessungen
von diesen inneren und äußeren Umfangsflächen 30, 32 des rohrförmigen Gummis 28,
der inneren Oberfläche 22 des
Gehäuses 12 und
der äußeren Oberfläche 26 des
Masseteils 16 mit hoher Genauigkeit gemessen werden.
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Mit
der vorangehend beschriebenen Anordnung ist das Masseteil 16 um
einen Abstand äquivalent
zu δ2 zu
der Richtung rechtwinklig zur Achse innerhalb des Aufnahmeraums 14 verschiebbar.
Zusätzlich
ist das Masseteil 16 weiter von dem Zustand, bei dem das
Masseteil 16 auf dem Gehäusekörper 18 über den
rohrförmigen
Gummi 28 in Anlage gerät,
zu dem Zustand verschiebbar, bei dem der rohrförmige Gummi 28 einer
komprimierenden Verformung zwischen dem Masseteil 16 und
dem Gehäusekörper 18 unterzogen
wird. Wie aus der vorangehenden Beschreibung deutlich wird, ist
das Masseteil 16 unabhängig
relativ zu der inneren Oberfläche
des Gehäuses 12 verschiebbar,
die den Aufnahmeraum 14 ausbildet, während es über den rohrförmigen Gummi 28 mit
dem Gehäuse 12 in
Anlage kommt.
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In
dem Schwingungsdämpfungsgerät 10 dieser
Konstruktion ist die Umfangswand des Gehäuses 12 gegen das
schwingende Teil 24 auf einer Seite einer Fahrzeugkarosserie
durch schrauben, schweißen
oder eine andere Befestigungseinrichtung gegen das schwingende Teil 24 überlagert
und an diesem befestigt, so dass die axiale Richtung des Schwingungsdämpfungsgeräts 10 (seitlich
in 2) sich parallel zu der Ebene des schwingenden
Teils 24 erstreckt, auf dem das Schwingungsdämpfungsgerät 10 befestigt
ist.
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Mit
dem wie vorangehend dargestellt installierten Schwingungsdämpfungsgerät 10 erfährt das Masseteil 16 unabhängig eine
elastische Verschiebung relativ zu dem Gehäuse 12 in der Eingangsrichtung
der Schwingung und stößt über den
rohrförmigen
Gummi 28 gegen den Gehäusekörper 18 oder das
Abdeckteil 20, wenn die Schwingung des schwingenden Teils 24 in
das Gehäuse 12 eingegeben
wird. Folglich wird eine Schwingungsdämpfung auf der Basis eines
Energieverlusts oder einer Gleitreibung durch den Aufprall des Masseteils 16 gegen
das Gehäuse 12 erreicht.
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Insbesondere
in dieser Ausführungsform sind
die innere Oberfläche 22 des
Gehäusekörpers 18,
die äußeren und
inneren Umfangsflächen 32, 30 des
rohrförmigen
Gummis 28, und die äußere Oberfläche 26 des
Masseteils 16 im Querschnitt von einer kreisförmigen Form.
Diese Anordnung ermöglicht
es, die Fläche
des durch Kompression verformten Teils des rohrförmigen Gummis 28 in
der Eingangsrichtung der Schwingung zu minimieren. In der Position weg
von der Eingangsrichtung der Hauptschwingung des Masseteils 16 und
des Gehäusekörpers 18 wird der
rohrförmige
Gummi 28 einer Schubverformung unterzogen, während er
zwischen dem Masseteil 16 und dem Gehäusekörper 18 eingefügt ist.
In der vorliegenden Ausführungsform
weist dieses dichtende Verformungsteil des rohrförmigen Gummis 28 eine Schräge auf,
die wegen der kreisförmigen
Form im Querschnitt allmählich
variiert.
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Zusätzlich ist
der rohrförmige
Gummi 28 vorgesehen, weder an dem Gehäuse 12 noch an dem Masseteil 16 angeklebt
zu sein, und stellt dabei einen großen Freiheitsgrad der Verformung
des rohrförmigen
Gummis 28 sicher, und ebenfalls einen ausreichend wirkenden
Oberflächenbereich
des rohrförmigen
Gummis 28 mit Bezug auf Gleitreibung mit dem Gehäuse 12 oder
dem Masseteil 16.
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Folglich
wird der rohrförmige
Gummi 28 eine Resonanz verschiedener Betriebsarten erreichen, und
stellt entsprechend eine Dämpfung
ausgehend von seiner Schubverformung mit weiterer Wirkung bereit,
während
eine Gummiresonanz auf einer Vielzahl von Frequenzen oder in einem
breiten Frequenzband erreicht wird. Somit ist das Schwingungsdämpfungsgerät 10 der
vorliegenden Erfindung in der Lage, eine vorteilhaftere breite Schwingungsdämpfung zu
realisieren, wenn mit Schwingungsdämpfungsgeräten verglichen wird, die gemäß einer bekannten
Weise konstruiert sind, bei denen eine äußere Oberfläche des Masseteils oder eine
innere Oberfläche
eines Gehäuses
mit einer Gummischicht bedeckt sind.
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Inzwischen
ist das schwingende Teil 24 ein Rahmen einer Fahrzeugkarosserie
oder ähnliches, das
um die Brennkraftmaschine mit einer Stromeinheit, einem Getriebe
usw. eingerichtet ist. Deswegen steigt manchmal eine Temperatur
des Schwingungsdämpfungsgeräts 10,
das auf dem schwingenden Teil montiert ist, bemerkenswert von einer
relativ niedrigen Temperatur, die so niedrig wie 0°C oder eine Raumtemperatur
von 25°C
sein kann wegen der Wärme
der Brennkraftmaschine zu einer relativ hohen Temperatur wie z.B.
80°C oder
darüber.
Als Ergebnis dehnt sich der rohrförmige Gummi 28 aus, und
unterliegt wegen des Unterschieds zwischen der Ausdehnung des rohrförmigen Gummis 28 und
der Ausdehnung des Gehäuses 12 oder
des Masseteils 16 einer Ausdehnungsverformung in der diametrischen
Richtung nach außen.
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Insbesondere
ist eine Ausdehnung: g (%) von Gummimaterial, das den rohrförmigen Gummi 28 bestimmt,
durch eine einfache Gleichung dargestellt, die im folgenden als
Gleichung (1) gegeben ist. γ =
240 × 10-4 × t...Eq (1)(mit der
Bedingung dass t (°C)
einen Temperaturunterschied bei einem konstanten Druck darstellt).
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Zum
Beispiel beträgt
in einem Fall, bei dem eine Temperatur von 20° bei einem konstanten Druck auf
110° ansteigt,
der Temperaturunterschied 90°C. Deswegen
ist die Ausdehnung: γ des
rohrförmigen Gummis 28 durch
Gleichung (1) berechnet 2,16 % zu betragen.
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In
dieser Ausführungsform
weist der rohrförmige
Gummi 28 eine Dickenabmessung von 1,5 mm auf, während der äußere geringfügige Spalt 36 eine Abmessung: β von nicht
mehr als 0,03 mm aufweist, und das Masseteil 16 der rohrförmige Gummi 28 und der
Gehäusekörper 18 in
einer konzentrischen Weise angeordnet sind.
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Folglich
steigt in dem Fall, bei dem der Temperaturunterschied 90°C beträgt, wie
vorangehend beschrieben wurde, die Dicke des rohrförmigen Gummis 28 um
eine Abmessung: i (mm), die berechnet wird wie folgt:
i = 1,5 × 0,0216
= 0,0324.
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Dies
bedeutet, dass die Dicke des rohrförmigen Gummis 28 in
Zusammenhang mit dessen Wärmeausdehnung
um eine Abmessung steigt, die die Abmessung des äußeren geringfügigen Spalts 36 übersteigt,
wobei die äußere Umfangsfläche 32 des rohrförmigen Gummis 28 in
Kontakt mit der inneren Oberfläche 22 des
Gehäusekörpers 18 kommt,
und dabei den äußeren geringfügigen Spalt 36 entfernt.
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Sogar
in diesem Zustand erhöht
der innere geringfügige
Spalt 34 seine Größe, um ein
Ausmaß, dass
dem Ausmaß entspricht,
um das der äußere geringfügige Spalt 36 seine
Größe reduziert,
da der rohrförmige
Gummi 28 zwischen dem Gehäusekörper 18 und dem Masseteil 16 aufgenommen
ist, ohne an eines von diesen geklebt zu sein, und der innere geringfügige Spalt 34 zwischen
der inneren Umfangsfläche 30 des
rohrförmigen
Gummis 28 und der äußeren Oberfläche 26 des
Masseteils 16 vorgesehen ist. Deswegen ist eine ausreichende
Größe des inneren
geringfügigen
Spalts 34 in dem Fall sichergestellt, bei dem die äußere Umfangsfläche 32 des rohrförmigen Gummis 28 in
Kontakt mit der inneren Oberfläche 22 des
Gehäusekörpers 18 kommt,
um den äußeren geringfügigen Spalt 36 zu
entfernen. Unter einer Umgebung hoher Temperatur, in der der rohrförmige Gummi 28 einer Ausdehnungsverformung
unterliegt, kann der innere geringfügige Spalt 34, der
als Spalt dient, der eine elastische Verschiebung des Masseteils 16 ermöglicht,
nämlich
zuverlässig
zwischen den diametrisch gegenüberliegenden
Gehäusekörper 18 und
Masseteil 16 beibehalten werden.
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Ähnlich kann
das Schwingungsdämpfungsgerät 10 gemäß dieser
Ausführungsform
bei einer niedrigen Temperatur betrieben werden. In diesem Fall
kann der rohrförmige
Gummi 28 einer Schrumpfverformung in der diametrischen
Richtung nach innen unterliegen. In Zusammenhang mit dieser Schrumpfverformung
des rohrförmigen
Gummis 28 verringert der innere geringfügige Spalt 34 seine
Größe, wobei
die innere Umfangsfläche 30 des
rohrförmigen
Gummis 28 in Kontakt mit der äußeren Oberfläche 26 des
Masseteils 16 gerät,
um manchmal ein Entfernen des inneren geringfügigen Spalts 34 zu
bewirken.
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Da
sogar in diesem Zustand der innere geringfügige Spalt 34 und
der äußere geringfügige Spalt 36 innerhalb,
bzw. außerhalb
des rohrförmigen Gummis 28 innerhalb
eines Raums zwischen dem Gehäusekörper 18 und
dem Masseteil 16 ausgebildet sind, steigt die Größe des äußeren geringfügigen Spalts 36 um
ein Ausmaß,
dass dem Ausmaß entspricht,
um das die Größe des inneren
geringfügigen Spalts 34 sinkt.
Deswegen ist eine ausreichende Größe des äußeren geringfügigen Spalts 36 in
dem Fall sichergestellt, bei dem die innere Umfangsfläche 30 des
rohrförmigen
Gummis 28 in Kontakt mit der äußeren Oberfläche 26 des
Masseteils 16 kommt, um den inneren geringfügigen Spalt 34 zu
entfernen. Unter einer Umgebung niedriger Temperatur, bei der der
rohrförmige
Gummi 28 einer Schrumpfverformung unterzogen wird, kann
nämlich
der äußere geringfügige Spalt 36,
der als Spalt dient, der eine elastische Verschiebung des Masseteils 16 ermöglicht, zwischen
den diametrisch gegenüberliegenden
Gehäusekörper 18 und
Masseteil 16 beibehalten werden.
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Es
wird nämlich
zumindest einer aus innerem und äußerem geringfügigen Spalt 34, 36 zwischen
dem Masseteil 16 und dem Gehäusekörper 18 über einen
weiten Temperaturbereich beibehalten, und fortlaufend eine elastische
Verschiebung des Masseteils 16 unter verschiedenen Umgebungsbedingungen überzeugt,
wie z. B. der Umgebung hoher Temperatur oder der Umgebung niederer
Temperatur, wobei ein Aufprall des Masseteils 16 gegen
das Gehäuse 12 wirkungsvoll
erreicht werden kann. Somit ist das Schwingungsdämpfungsgerät 10 frei von Einfluss
durch die Umgebung gegen die Schwingungsdämpfung oder ist diesem weniger
wahrscheinlich ausgesetzt, und dabei wird die gewünschte Schwingungsdämpfung fortlaufend
erreicht.
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Kurz
gesagt kann das Schwingungsdämpfungsgerät 10,
das gemäß dieser
Ausführungsform konstruiert
ist, herausragende technische Ergebnisse ergeben, dass der rohrförmige Gummi 28 innerhalb
des Aufnahmeraums 14 mittels der inneren und äußeren geringfügigen Spalte 34, 36 zwischen
dem Masseteil 16 und dem Gehäuseteil 12 aufgenommen ist,
ohne an einem von diesen zu kleben, wodurch ein Aufprall unter verschiedenen
Umgebungsbedingungen fortlaufend erreicht werden kann, und eine
wirksame Schwingungsdämpfung
gegen Schwingungen in einem breiten Frequenzband ebenfalls erreicht werden
können,
indem es dem rohrförmigen
Gummi 28 ermöglicht
wird, verschiedene Resonanzbetriebsarten zu erreichen.
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Während die
vorliegende Erfindung detailliert in ihrer derzeit bevorzugten Ausführungsform
beschrieben wurde, was lediglich einem darstellenden Zweck dient,
ist zu verstehen, dass die Erfindung auf keinen Fall auf die Details
der dargestellten Ausführungsform
beschränkt
ist, sondern anders ausgeführt sein
kann. Es ist ebenfalls zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung
mit verschiedenen Änderungen, Modifikationen
und Verbesserungen ausgeführt
sein kann, die Fachleuten deutlich werden, ohne von dem Bereich
der Erfindung abzuweichen, der lediglich durch die anhängenden
Ansprüche
definiert ist.
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Zum
Beispiel sind die Form, Größe, Konstruktion,
Anzahl, Anordnung oder andere Gesichtspunkte des Gehäuses 12,
des Masseteils 16, des rohrförmigen Gummis 28 oder
der inneren und äußeren geringfügigen Spalte 34, 36 nicht
auf die hier durch beispielhaften Weg gelehrten Darstellungen beschränkt.
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Während in
der vorangehend beschriebenen Ausführungsform die innere Oberfläche 22 des
Gehäusekörpers 18,
die äußere Oberfläche 26 des
Masseteils 16, die innere und äußere Umfangsfläche 30, 32 des
rohrförmigen
Gummis 28 im Querschnitt von kreisförmiger Form sind, könnten diese
alternativ im Querschnitt von rechteckiger Form oder ähnlicher Form
sein, wie z.B. in der 16 der JP-A-2004-301219 offenbart
ist. In diesem Fall sind der innere geringfügige Spalt 34 und
der äußere geringfügige Spalt 36 im
Querschnitt von einer rechteckigen Form. 8 zeigt
ein Schwingungsdämpfungsgerät 40 einer
Konstruktion, wie vorangehend beschrieben wurde.
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Es
könnte
z.B. ebenfalls möglich
sein, dass der rohrförmige
Gummi 28 der runden rohrförmigen Form positioniert zwischen
der inneren Oberfläche 22 des
Gehäusekörpers 18 und
der äußeren Oberfläche 26 des
Masseteils 16 positioniert aufgenommen ist, die beide im
Querschnitt von rechteckiger Form sind, oder der rohrförmige Gummi 28 in
Form eines rechteckigen Rohrs zwischen der inneren Oberfläche des
Gehäusekörpers 18 und
der äußeren Oberfläche 26 des
Masseteils 16 aufgenommen positioniert ist, die beide im
Querschnitt von kreisförmiger
Form sind. 9 und 10 zeigen
Schwingungsdämpfungsgeräte 50, 16 einer
Konstruktion, wie sie vorangehend beschrieben wurde.
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Mit
anderen Worten ist die Größe der inneren und äußeren geringfügigen Spalte 34, 36 nicht
darauf beschränkt, über dem
gesamten Umfang konstant zu sein. In der vorangehend beschriebenen
Ausführungsform
erstrecken sich nämlich
der innere geringfügige
Spalt 34 und der äußere geringfügige Spalt 36 mit
einer im wesentlichen unveränderten
Größe über dem
gesamten Umfang mit dem Masseteil, dem rohrförmigen Gummi 28, und
dem Gehäuse 12,
die in einer konzentrischen Weise angeordnet sind. Jedoch ist es
z.B. in dem Fall, bei dem die innere Oberfläche 22 des Gehäusekörpers 18 die äußere Oberfläche 26 des
Masseteils 16, oder die innere und äußere Umfangsfläche 30, 32,
des rohrförmigen
Gummis 28 im Querschnitt nicht von kreisförmiger Form
ist, oder von einer gewölbten
Form ist, nicht erforderlich, dass die geringfügige Spalte 34, 36 mit
konstanter Größe ausgebildet
sind.
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In
der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ist ein rohrförmiger Gummi 28 zwischen dem
Masseteil 16 und dem Gehäuse 12 vorgesehen. Alternativ
können
z.B. eine Vielzahl von rohrförmigen Gummis 28 vorgesehen
sein, die in einer konzentrischen Weise angeordnet sind, oder darüber hinaus kann
eine Vielzahl von geringfügigen
Spalten zwischen dem Masseteil 16 und dem Gehäuse 12 durch das
Ausbilden von geringfügigen
Spalten zwischen der Vielzahl von rohrförmigen Gummis 28 ausgebildet
sein. 11 und 12 zeigen
Schwingungsdämpfungsgeräte 70, 80 einer
Konstruktion, wie sie vorangehend dargelegt wurde. Diese Schwingungsdämpfungsgeräte 40, 50, 60, 70 und 80 weisen
natürlich
die Vorteile der vorliegenden Erfindung auf, die vorangehend mit
Bezug auf die erste Ausführungsform
diskutiert wurden.
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Die
Grundlage der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt nicht nur in
dem Schwingungsdämpfungsgerät 10 für ein Kraftfahrzeug
eingesetzt, das an einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gemäß der dargestellten
Ausführungsform
anwendbar ist, sondern ebenfalls durch verschiedene Arten von Zielen
die nicht Kraftfahrzeuge sind, deren Schwingung zu dämpfen ist,
die mit einer Brennkraftmaschine versehen sind.
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(Beispiele)
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Es
folgt eine Beschreibung eines Beispiels der Erfindung, um die Schwingungsdämpfung des Schwingungsdämpfungsgeräts 10 der
vorliegenden Erfindung zu demonstrieren. Jedoch sollte die Erfindung
nicht als auf diese Beispiele beschränkt betrachtet werden.
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Zuerst
wurde eine Basis als schwingendes Teil (nicht dargestellt) aufgebaut.
Die Basis wurde aus einem steifen Material wie z.B. Eisen hergestellt und
an einem Schwingungserreger (nicht dargestellt) gesichert. Die Basis
war durch den Schwingungserreger bei einer vorbeschrieben Stelle
auf der Basis einer Schwungerregung, einer sinuswellenförmigen Erregung
oder einer Aufprallerregung durch einen Pulshammer ausgesetzt. Die
Hauptschwingungsbetriebsart der Basis wurde durch eine Betriebsartanalyse
wie z.B. FEM (Finites Element Verfahren) untersucht, wie auch die
Eigenfrequenz: F der Basis gemessen.
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Das
Schwingungsdämpfungsgerät 10 gemäß der ersten
Ausführungsform,
das vorangehend beschrieben wurde, war an einer geeigneten Stelle an
der Basis gesichert. Die Eigenfrequenz: f des Schwingungsdämpfungsgeräts 10 wurde
auf eine Frequenz eingestellt, die im wesentlichen mit der Eigenfrequenz:
F der Basis identisch ist.
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Mit
dem an der Basis gesicherten Schwingungsdämpfungsgerät 10 wurde eine vorgeschriebene
Erregerkraft mit dem Schwingungserreger oder dem Pulshammer auf
die Basis aufgebracht, und eine sich ergebende Schwingungshöhe (dB)
wurde mit einem Laserschwingungsmesser bekannter Art gemessen. Sich
ergebende Messungen der Schwingungshöhe der Basis mit dem befestigten
Schwingungsdämpfungsgerät 10 sind
als Beispiel in dem Diagramm der 4 gezeigt.
Ebenfalls sind in dem Diagramm der 4 sich ergebende
Messungen für die
Basis ohne das Schwingungsdämpfungsgerät 10 als
Vergleichsbeispiel gezeigt.
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Die
Schwingungshöhe
der Basis in dem Beispiel und dem Vergleichsbeispiel wurden bei
einer Raumtemperatur von 25 °C
gemessen. Die Masse der Basis betrug 1100 g und die Masse des Schwingungsdämpfungsgeräts 10 betrug
100 g. Insbesondere in dem in 1 gezeigten
Zustand, bei dem das Masseteil 16 und der rohrförmige Gummi 28 gegeneinander
auf der unteren Seite des Aufnahmeraums 14 überlagert
und wegen der wirkenden Schwerkraft in Kontakt mit dem Gehäusekörper 18 gehalten
sind, wurde eine Summe: δ2
der Abmessung: α des
inneren geringfügigen
Spalts 34 und einer Abmessung: β des äußeren geringfügigen Spalts 36,
nämlich α + β = δ2 bei einer
Raumtemperatur von 25 °C
bei 0,1 mm gehalten.
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Zusätzliche
Messungen wurden mit dem an der Basis gesicherten Schwingungsdämpfungsgerät 10 ausgeführt, in
dem drei unterschiedliche Erregungskräfte ausgeübt wurden, die einige bis dutzende
von Wiederholung des in dem in 4 gezeigten Versuchs
wiederholt wurden, und die sich ergebende Schwingungshöhe (dB)
wurde gemessen. Die sich ergebenden Messungen bei entsprechenden
Erregungskräften
sind als Beispiele in 5, 6 bzw. 7 gezeigt.
Ebenfalls in 5, 6 und 7 sind
sich ergebende Messungen für
die Basis in der Abwesenheit des Schwingungsdämpfungsgeräts 10 bei einer Anwendung
von drei unterschiedlichen Erregungskräften entsprechend als Vergleichsbeispiel gezeigt.
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Wie
aus dem Ergebnissen der Diagramme der 4, 5, 6 und 7 deutlich
wird, kann das Schwingungsdämpfungsgerät 10 gemäß dem Beispiel
der vorliegenden Erfindung eine herausragende Schwingungsdämpfung gegen
Schwingungen erreichen, die Amplituden aufweisen, die von einer
kleinen Amplitude zu einer großen
Amplitude reichen. Der Grund für
diese Wirkungen kann berücksichtigt
werden wie folgt: Der rohrförmige
Gummi 28 ist mittels innerer und äußerer geringfügiger Spalte 34, 36 innerhalb
des Aufnahmeraums 14 zwischen dem Masseteil 16 und
dem Gehäuse 12 aufgenommen
positioniert, ohne an eines von den beiden geklebt zu sein, wobei
eine Schwingungsdämpfung ausgehend
von einem sich ergebenden Aufprall erreicht werden kann, und eine
wirkungsvolle Schwingungsdämpfung
gegen eine Schwingung in einem breiten Frequenzband erreicht werden
kann, wie auch dem rohrförmigen
Gummi 28 ermöglicht
werden kann, verschiedene Resonanzbetriebsarten zu erreichen.
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Ein
Schwingungsdämpfungsgerät (10, 40, 50, 60 ,70, 80)
zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine hat: ein steifes Gehäuse (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e)
dass einen hohlen Raum (14, 14a, 14b, 14c, 14d, 14e)
aufweist; ein unabhängiges
Masseteil (16, 16a, 16b, 16c, 16d, 16e),
das innerhalb des hohlen Raums (14, 14a, 14b, 14c, 14d, 14e)
aufgenommen ist; und zumindest eine Gummibuchse (28, 28a, 28b, 28c, 28d, 28e)
die von dem Gehäuse (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e)
und dem Masseteil (16, 16a, 16b, 16c, 16d, 16e)
unabhängig
ist, und innerhalb eines leeren Raums zwischen dem Gehäuse (12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e)
und dem Masseteil (16, 16a, 16b, 16c, 16d, 16e)
vorgesehen ist, um sich über
einen gesamten Umfang davon mit einer konstanten Dickenabmessung
zu erstrecken. Ein innerer geringfügiger Spalt (34, 34a, 34b, 34c, 34d, 34e)
ist zwischen einer inneren Umfangsfläche (30) der Gummibuchse
(28) und einer äußeren Oberfläche (26, 26a, 26b, 26c, 26d, 26e)
des Masseteils (16, 16a, 16b, 16c, 16d, 16e) über einen
gesamten Umfang von diesem ausgebildet, während ein äußerer geringfügiger Spalt
(36, 36a, 3b, 36c, 36d, 36e)
zwischen einer äußeren Umfangsfläche (32, 32a, 32b, 32c, 32d, 32e)
der Gummibuchse (28, 28a, 28b, 28c, 28d, 28e)
und einer inneren Oberfläche
(22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e)
des Gehäuses
(12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e) über eine
gesamten Umfang von diesem bei einer Raumtemperatur von 25 °C ausgebildet
ist.