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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine zylindrische Schwingungsisolationsvorrichtung
zur Verwendung in einer Motoraufhängung oder ähnlichem, die
mit einem Vorsprung auf einem elastischen Schenkel zur Unterdrückung
einer Aufschwingerscheinung dank einer Resonanz des Vorsprungs versehen
ist, und insbesondere eine derartige Vorrichtung, die eine verbesserte
Haltbarkeit des Vorsprungs aufweist.
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2. Beschreibung der zugehörigen
Technik
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In
einer zylindrischen Schwingungsisolationsvorrichtung, die zur Isolation
der Übertragung der in einem Motor oder ähnlichem
erzeugten Schwingung auf den Fahrzeugkörper verwendet wird,
ist eine zylindrische Buchse bekannt, die mit einem als Masse (Massenanteil)
eines dynamischen Dämpfers wirkenden Massenvorsprung auf
einem elastischen Schenkel vorgesehen ist, um durch die Resonanz des
Massenvorsprungs eine Aufschwingerscheinung zu unterdrücken
(siehe eine Patentreferenz 1). Die Aufschwingerscheinung ist eine
Erscheinung, die einen Spitzenwert einer dynamischen Federkonstante durch
eine Verformung in der der Richtung der Schwingung entgegengesetzten
Richtung zur Zeit der Biegeresonanz des elastischen Abschnitts entwickelt.
- Patentreferenz 1: Japanische
Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. H03-117137 .
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10 zeigt
die zylindrische Buchse des oben genannten Stands der Technik, in
der ein innerer Zylinder 120 und ein äußerer
Zylinder 130 im Inneren und im Äußeren
angeordnet sind und ein horizontaler elastischer Schenkel 140 den
inneren Zylinder 120 und den äußeren
Zylinder 130 verbindet. Der elastische Schenkel 140 erstreckt
sich im Wesentlichen horizontal vom inneren Zylinder nach rechts und
nach links, um mit dem äußeren Zylinder 130 verbunden
zu werden. Ein Paar von Massenvorsprüngen 150 steht
einstückig von jeder Querseite des elastischen Schenkels 140 hervor,
um die Biegeresonanz durch ein Mitschwingen gleichzeitig mit der Biegeresonanz
des elastischen Schenkels 140 zu unterdrücken.
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11 ist
ein Bezugsbeispiel, das eine Voraussetzung der vorliegenden Erfindung
offenbart, in welcher ein Massenvorsprung in einer zylindrischen Motoraufhängung,
die einen elastischen Schenkel von im Wesentlichen invertierter
V-Form aufweist, vorgesehen ist. Diese Motoraufhängung 1 hat
einen inneren Zylinder 2 und einen äußeren
Zylinder, die innen und außen angeordnet sind, und dieser
innere Zylinder 2 und äußere Zylinder 3 sind
durch den elastischen Schenkel 4 verbunden. Bei Betrachtung
in axialer Richtung des inneren Zylinders 2 ist der elastische
Schenkel in im Wesentlichen invertierter V-Form oder im Wesentlichen
bogenförmig mit einem Paar rechter und linker Schenkelabschnitte
ausgebildet. Auf der Querseite jedes der elastischen Schenkelabschnitte 4 ist
ein einstückiger hervorstehender Massenvorsprung 5 ausgebildet.
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In
der vorliegenden Erfindung ist eine Frontansicht diejenige, die
in der axialen Richtung des inneren Zylinders in der zylindrischen
Schwingungsisolationsvorrichtung wie etwa der Motoraufhängung 1 oder ähnlichem
gesehen wird. Jede der Richtungen in der vorliegenden Erfindung
beruht auf dem in 11 (oder 1, wie unten
stehend erläutert) dargestellten Zustand, der die Frontansicht
ist, wobei jeweils die Richtungen nach oben und unten und die Richtungen
nach rechts und links in der Zeichnung die Richtungen nach oben
und unten und die Richtungen nach rechts und links der Motoraufhängung 1 aufzeigen.
Die Richtungen nach oben und unten entsprechen der Eingangsrichtung
(der durch den Pfeil Z gezeigten Richtung) der zu isolierenden Hauptschwingung
in einem auf dem Fahrzeugkörper montierten Zustand und
entsprechen auch der Lastrichtung einer statischen Last. Zusätzlich
bezeichnet der Begriff „innen" die Richtung auf den inneren
Zylinder 2 in der Frontansicht hin (in einer Seitenansicht
oder einer ähnlichen, die in einer zur Achse senkrechten Richtung
gesehen wird, die Richtung auf ein Zentrum der Längsrichtung
des inneren Zylinders entlang seiner axialen Richtung).
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Der
elastische Schenkel 4 ist entlang des und mit dem Umfang
des inneren Zylinders 2 durch Vulkanisationsschweißen
oder ähnlichem verbunden, und der verbundene Abschnitt
bildet einen inneren Begrenzungsabschnitt 6. Eine tangentiale
Linie in vertikaler Richtung, die einen Punkt 6a, der in
einer äußersten Position des inneren Begrenzungsabschnitts 6 liegt,
passiert, bezeichnet eine innere Begrenzungslinie L1. In ähnlicher
Weise ist der elastische Schenkel 4 durch Vulkanisation
oder ähnliches mit der inneren Wand des äußeren
Zylinders 3 verbunden, und dieser verbundene Abschnitt
bildet einen äußeren Begrenzungsabschnitt 7.
Wenn der elastische Schenkel 4 in einer Bogenform mit dem
inneren Zylinder 2 und dem äußeren Zylinder 3 verbunden
ist, sind die äußeren Begrenzungsabschnitte 7 Kreuzungspunkte
zwischen einer Verlängerungslinie eines äußeren
Randbereichs des elastischen Schenkels 4, der einen größeren
bogenförmigen Abschnitt (4a, 4b) oder
einen linearen Abschnitt (4e, 4f) auf einem Zwischenabschnitt
des bogenförmigen Abschnitts (4c, 4d)
des elastischen Schenkels 4 bildet, und dem äußeren
Zylinder 3. Derjenige, der auf einer oberen Seite des äußeren
Begrenzungsabschnitts 7 angeordnet ist, ist ein oberer äußerer
Begrenzungsabschnitt 7a, während derjenige, der
auf einer unteren Seite davon angeordnet ist, ein unterer äußerer Begrenzungsabschnitt 7b ist.
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Eine
vertikale Linie, die den unteren äußeren Begrenzungsabschnitt 7 passiert,
bezeichnet eine äußere parallele Linie L2. Das
Bezugszeichen L3 bezeichnet eine tangentiale Linie, die den oberen äußeren
Begrenzungsabschnitt 7a passiert und mit einem Punkt 6b auf
dem äußeren Umfang des inneren Zylinders 2 verbunden
ist. Das Bezugszeichen L4 bezeichnet eine gerade Linie, die parallel
zu der geraden Linie L3 ist, die den unteren äußeren
Begrenzungsabschnitt 7b passiert. Ebenso bezeichnet eine den
oberen äußeren Begrenzungsabschnitt 7a und den
unteren äußeren Begrenzungsabschnitt 7b verbindende
Linie eine äußere Begrenzungslinie L5. Weiterhin
bezeichnet das Bezugszeichen L6 eine zur äußeren
Begrenzungslinie L5 parallele und zum äußeren
Umfang des inneren Zylinders 2 tangentiale Linie. Eine
gerade Linie, die sich parallel zur äußeren Begrenzungslinie
L5 und zur parallelen Linie L6 erstreckt und in einer Zwischenposition
dazwischen vorgesehen ist, bezeichnet eine Zwischenlinie L7. Die
gerade Linie L3 ist eine tangentiale Linie, die den oberen äußeren
Begrenzungsabschnitt 7a und den Kontaktpunkt 6b des äußeren
Umfangs des inneren Zylinders 2 verbindet. Die gerade Linie
L4 ist eine Linie, die den unteren äußeren Begrenzungsabschnitt 7b passiert
und sich parallel zur geraden Linie L3 erstreckt.
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Der
Massenvorsprung 5 hat in einer Frontansicht eine Kreisform
und ist auf der inneren Begrenzungslinie L1 und der äußeren
parallelen Linie L2 angeordnet. Und zwar ist der Massenvorsprung 5 relativ groß und
hat einen Durchmesser, der größer als ein Abstand „d"
zwischen der inneren Begrenzungslinie L1 und der äußeren
parallelen Linie L2 ist. Er überlappt mit der Zwischenlinie
L7, und zumindest ein Abschnitt davon ist innerhalb der Zwischenlinie
L7 angeordnet. Darüber hinaus hat der Massenvorsprung 5 eine
vorbestimmte Masse, um als dynamischer Dämpfer gegen die
Schwingung des elastischen Schenkels 4 zu wirken und ist
so eingerichtet, dass er eine Resonanz in einem Resonanzfrequenzbereich des
elastischen Schenkels 4 entwickelt.
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4 ist
ein Graph, der dynamische Charakteristiken gegenüber einer
Erregungsfrequenz zeigt. Die in einer strichpunktierten Linie dargestellte
Kurve bezeichnet die Kurve einer dynamischen Federkonstante eines
Vergleichsbeispiels ohne den Massenvorsprung 5. Aufgrund
der Biegeresonanz des elastischen Schenkels 4 erreicht
diese einen Spitzenwert „a" einer großen dynamischen
Federkonstante in der Umgebung von 900 Hz. Bei diesem Spitzenwert „a" gibt
es eine Verringerung des Schwingungsisolationseffekts.
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Eine
Kurve in einer durchgezogenen Linie bezeichnet eine Kurve einer
dynamischen Federkonstante des Beispiels mit dem Bezugsmassenvorsprung
wie oben beschrieben und weist Spitzenwerte „b" und „c"
von vergleichsweise kleiner dynamischer Federkonstante vor und nach
dem Spitzenwert „a" auf. Der Spitzenwert „b" ist
zum Beispiel um 750 Hz angeordnet, während der Spitzenwert „c"
zum Beispiel in der Umgebung von 1000 Hz angeordnet ist. Dementsprechend
wird durch das Vorsehen des Massenvorsprungs 5 der dynamische
Federspitzenwert in einem Bereich von 700 bis 1000 Hz, der einer Frequenz
von Getriebegeräuschen einer Übertragungsvorrichtung
entspricht, verringert, um eine bemerkenswerte Verbesserung in der
dynamischen Feder in Form der Differenz „Dc" zur Verfügung
zu stellen, wodurch es möglich ist, die Schwingung aufgrund
von Getriebegeräuschen abzudämpfen.
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Im Übrigen
ist in dem in 10 gezeigten Stand der Technik
der elastische Schenkel 140 im Wesentlichen horizontal
vorgesehen und hat eine im Wesentlichen horizontale Doppelbalkenform,
von der beide Enden von einer inneren Begrenzungslinie L1 und einer äußeren
Begrenzungslinie L5 begrenzt werden. Da der Massenvorsprung 150 im
Zentrum eines Scherungsverformungsbereichs von vergleichsweise langer
Spannweite angeordnet ist, wird daher die Belastung gegen einen
Basisabschnitt des Massenvorsprungs 150 im Vergleich mit
der Belastung durch die Kompressionsverformung verringert, selbst wenn
der elastische Schenkel 140 die Biegeschwingung erzeugt.
Daher wird der Riss oder ähnliches um den Massenvorsprung 150 bei
der Häufigkeit (des Auftretens) von Schwingungen des allgemein
erforderlichen Niveaus nicht auftreten, so dass es möglich ist,
eine ausreichende Haltbarkeit mit Bezug auf den Massenvorsprung 150 zu
erhalten.
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Wenn
währenddessen der Massenvorsprung in der Motoraufhängung 1 mit
dem elastischen Schenkel 4 von im Wesentlichen umgekehrter V-Form
wie in dem Bezugsbeispiel in 11 vorgesehen
ist, gibt es Fälle, wo der Riss oder ähnliches
im Basisabschnitt des Massenvorsprungs 5 bei der vergleichsweise
kleinen Schwingungshäufigkeit (der Größenordnung
von einigen Zehntausend) des üblicherweise erforderlichen
Niveaus auftritt, wodurch die Haltbarkeit verringert wird. Daher
ist es praktisch schwierig, den Massenvorsprung 5 automatisch
auf dem im Wesentlichen V-förmigen elastischen Schenkel 4 vorzusehen.
Aus Untersuchungsergebnissen ist es klar geworden, dass der Riss
oder ähnliches durch die Überlappung des Massenvorsprungs 5 mit
jeder der inneren Begrenzungslinie L1 und äußeren
parallelen Linie L2 verursacht wird, insbesondere mit der inneren
Begrenzungslinie L1 und durch die Überlappung des Massenvorsprungs 5 mit
der Zwischenlinie L7, so dass das Zentrum des Vorsprungs innerhalb dieser
liegt.
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Es
wird nämlich im Allgemeinen davon ausgegangen, dass der
Massenvorsprung 5 im zentralen Bereich der Querseite des
elastischen Schenkels 4 angeordnet ist, wo sich ein vergleichsweise
großer freier Raum zur einfachen Anordnung befindet. Allerdings
ist die Zwischenlinie L7 im Zentrum der Querseite angeordnet, und
der Abstand „d" zwischen der inneren Begrenzungsinie L1
und der äußeren parallelen Linie L2 ist in dem
im Wesentlichen umgekehrt V-förmigen elastischen Schenkel 4 klein,
so dass diese Linien vergleichsweise nahe beieinander liegen. Wenn
der Massenvorsprung 5 im Zentrum des elastischen Schenkels 4 angeordnet
ist, ist es daher einfach, mit der inneren Begrenzungslinie L1,
der äußeren parallelen Linie L2 und der Zwischenlinie
L7 zu überlappen. Da der Massenvorsprung 5 mit
einem größeren Durchmesser als der Abstand „d"
vorgesehen ist, ist es zusätzlich schwierig, eine Überlappung mit
diesen Begrenzungslinien zu vermeiden.
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Allerdings
ist das Innere der inneren Begrenzungslinie L1 ein Kompressionsbereich
A, der hauptsächlich von Kompressions- und Zugverformung
umfasst wird, ist der Bereich zwischen der inneren Begrenzungslinie
L1 und der äußeren parallelen Line L2 ein Scherungsbereich B, der hauptsächlich
von Scherungsverformung umfasst wird, und ist der Außenbereich
der äußeren parallelen Linie L2 ein Kompressions-
und Scherungsbereich C, wo
die Kompressionsverformung und die Scherungsverformung gemischt
auftreten. Dann ist der Kompressionsbereich A der Bereich mit der größten
Federkonstante, der Kompressions- und Scherungsbereich C ist der Bereich mit der zweitgrößten
Federkonstante und der Scherungsbereich B ist
der Bereich mit der kleinsten Federkonstante. Dementsprechend ist
der größte Bereich bezüglich des Betrags
der Verformung des Gummischenkels der Scherungsbereich B. Daher ist der auf der inneren Begrenzungslinie
L1 und der äußeren parallelen Linie L2 angeordnete
Bereich der Bereich, der den größten Unterschied
im Betrag der Verformung entwickelt, so dass eine große
Belastung im Basisabschnitt des Massenvorsprungs 5 erzeugt wird,
wenn der Massenvorsprung 5 mit diesen Linien überlappt.
Wie in einer vergrößerten Seitenansicht des Massenvorsprungs 5 in 11 gezeigt,
tritt dann der Riss 9 im Basisabschnitt 8 des
Massenvorsprungs 5 auf, und verringert dadurch die Haltbarkeit.
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12 ist
eine Ansicht zur Erläuterung der Schwingung des elastischen
Schenkels 4 in der Motoraufhängung in 12,
wobei eine obere Ansicht einen aufwärts bewegten Zustand
des inneren Zylinders 2 zeigt und der elastische Schenkel 4 unter Spannung
durch die Zugaktion des inneren Zylinders 2 steht. Zu diesem
Zeitpunkt, während der Massenvorsprung 5 vom inneren
Zylinder 2 gezogen wird, um sich von einer in einer gestrichelten
Linie gezeigten Position zu einer in einer durchgezogenen Linie gezeigten
Position zu bewegen, befindet er sich zwischen dem inneren Begrenzungsabschnitt 6 und dem äußeren
Begrenzungsabschnitt 7, so dass die hohe Belastung aufgrund
der Zugverformung zwischen dem unteren äußeren
Begrenzungsabschnitt 7b und dem Basisabschnitt 8 des
Massenvorsprungs 5 entwickelt wird.
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Eine
untere Ansicht zeigt einen abwärts bewegten Zustand des
inneren Zylinders 2, wobei der elastische Schenkel 4 vom
inneren Zylinder 2 abwärts zusammengedrückt
wird. Zu diesem Zeitpunkt wird durch die Kompressionsverformung
zwischen dem inneren Zylinder 2 und dem Massenvorsprung 5 eine
hohe Belastung im Basisabschnitt des Massenvorsprungs 5 verursacht,
da der Massenvorsprung 5 vom inneren Zylinder 2 gedrückt
wird, um sich aus einer in einer gestrichelten Linie gezeigten Position
in eine in einer durchgezogenen Linie gezeigten Position zu bewegen.
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In
dem Fall, in dem derartige Aufwärts- und Abwärtsschwingungen
kontinuierlich wiederholt werden, zum Beispiel in dem Fall, dass
Schwingungen aufgebracht werden, die eine Aufwärtsverschiebung von
5,9 mm und eine Abwärtsverschiebung von 11,5 mm verursachen,
erschien der Riss im Basisabschnitt 8 des Massenvorsprungs 5 bei
ungefähr 20 000 der Schwingungshäufigkeiten. Somit
hat die vorliegende Erfindung als ihr Ziel, die Haltbarkeit durch die
Verhinderung des Auftretens eines derartigen Risses bis zu höheren
Schwingungshäufigkeiten zu verbessern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um
das oben erwähnte Ziel zu erreichen, umfasst eine zylindrische
Schwingungsisolationsvorrichtung entsprechend dem ersten Aspekt
der vorliegenden Erfindung einen inneren Zylinder, einen den inneren
Zylinder umgebenden äußeren Zylinder, einen elastischen
Schenkel, der ein Paar rechter und linker Schenkelabschnitte zur
Verbindung des inneren Zylinders und des äußeren
Zylinders aufweist und bei Betrachtung in axialer Richtung des inneren Zylinders
in einer im Wesentlichen umgekehrten V-Form ausgebildet ist, während
der innere Zylinder in einer Zwischenposition angeordnet ist, und
einen Massenvorsprung, der so in dem elastischen Schenkel vorgesehen
ist, dass der Massenvorsprung in einem Frequenzbereich in Resonanz
tritt, dass der elastische Schenkel eine Biegeresonanz erzeugt, wobei
der Massenvorsprung außerhalb einer inneren Begrenzungslinie
vorgesehen ist, die eine senkrechte Linie ist, die einen äußersten
Punkt eines inneren Begrenzungsabschnitts passiert, der ein verbundener
Abschnitt zwischen dem inneren Zylinder und dem elastischen Schenkel
ist.
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Entsprechend
dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Zentrum des
Massenvorsprungs außerhalb einer Zwischenlinie angeordnet, die
in einer Zwischenposition zwischen einer äußeren
Begrenzungslinie, die einen obersten Punkt und einen untersten Punkt
eines äußeren Begrenzungsabschnitts verbindet,
der ein verbundener Abschnitt des elastischen Schenkels mit dem äußeren
Zylinder ist, und einer tangentialen Linie an einen äußeren Umfang
des inneren Zylinders, die sich parallel zu der äußeren
Begrenzungslinie erstreckt, angeordnet ist und die sich parallel
zu jeder von der äußeren Begrenzungslinie und
der tangentialen Linie erstreckt.
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Entsprechend
dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist zumindest die
Hälfte oder mehr eines Oberflächenbereichs des
Massenvorsprungs außerhalb der Zwischenlinie angeordnet.
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Entsprechend
dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Massenvorsprung
außerhalb der Zwischenlinie und in einem oberen Bereich des
elastischen Schenkels angeordnet.
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Entsprechend
dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Massenvorsprung
in der Umgebung einer zwischen einem oberen Rand des elastischen
Schenkels und dem äußeren Zylinder gebildeten
Aussparung vorgesehen.
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Entsprechend
der Erfindung, wie sie im ersten Aspekt definiert ist, wird keine übermäßige
Belastung auf den Massenvorsprung ausgeübt, wenn sich der
innere Zylinder aufgrund der Schwingung aufwärts und abwärts
bewegt, da der Massenvorsprung außerhalb von der inneren
Begrenzungslinie angeordnet ist, so dass das Auftreten eines Risses
in einem Basisabschnitt des Massenvorsprungs verhindert wird, wodurch
die Haltbarkeit verbessert wird.
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Entsprechend
der Erfindung, wie sie im zweiten Aspekt definiert ist, ist es möglich,
den Massenvorsprung sicher außerhalb von der inneren Begrenzungslinie
zu positionieren, da das Zentrum des Massenvorsprungs außerhalb
der Zwischenlinie angeordnet ist. Somit wird eine hinreichende Verbesserung
der Haltbarkeit sogar bei der Motoraufhängung mit dem im
Wesentlichen umgekehrt V-förmigen elastischen Schenkel
realisiert, der dazu neigt, eine Verringerung der Haltbarkeit durch
das Auftreten des Risses im Basisabschnitt des Massenvorsprungs
zu verursachen.
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Entsprechend
der Erfindung, wie sie im dritten Aspekt definiert ist, ist es möglich,
den direkten Einfluss durch die innere Begrenzungslinie zu vermeiden,
da die Hälfte oder mehr des Oberflächenbereichs
des Massenvorsprungs außerhalb der Zwischenlinie angeordnet
ist.
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Entsprechend
der Erfindung, wie sie im vierten Aspekt definiert ist, kann der
Massenvorsprung in einem bevorzugten Bereich zur Anordnung, in dem am
wenigsten Belastung auftritt, angeordnet werden, da der Massenvorsprung
außerhalb der Zwischenlinie und im oberen Bereich des elastischen
Schenkels angeordnet ist.
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Entsprechend
der Erfindung, wie sie im fünften Aspekt definiert ist,
ist es möglich, die auf den Umfang des Massenvorsprungs
ausgeübte Belastung durch die Verformung des elastischen
Schenkels auf die Aussparung hin auslaufen zu lassen, da der Massenvorsprung
in der Umgebung einer zwischen einem oberen Rand des elastischen
Schenkels und dem äußeren Zylinder gebildeten
Aussparung vorgesehen ist, so dass der Massenvorsprung in einem
zur Anordnung bevorzugten Bereich mit geringster Belastung angeordnet
werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist
eine Vorderansicht einer Motoraufhängung entsprechend der
Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Schnittansicht genommen entlang der Linie 2-2 der 1;
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3 ist
eine vergrößerte Schnittansicht genommen entlang
der Linie 3-3 der 1;
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4 ist
ein Graph, der eine dynamische Federkonstante in Bezug zur Frequenz
darstellt;
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5 ist
ein Graph zur Untersuchung des Einflusses der Anordnung eines Massenvorsprungs;
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6 ist
ein Graph zur Untersuchung des Einflusses der Größe
des Massenvorsprungs;
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7 ist
ein Graph zur Untersuchung des Einflusses in dem Fall, in dem der
Massenvorsprung an einem elastischen Schenkel angeordnet ist;
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8 ist
eine Ansicht zur Erläuterung eines Betriebs der Ausbildungsform;
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9 ist
eine erläuternde Ansicht, die Variationen in der Anordnung
oder ähnlichem des Massenvorsprungs darstellt;
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10 ist
eine Vorderansicht des Stands der Technik;
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11 ist
eine Vorderansicht einer Motoraufhängung als Bezugsbeispiel;
und
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12 ist
eine Ansicht zur Erläuterung eines Betriebs des Bezugsbeispiels.
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EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER
BEVORZUGTEN AUSBILDUNGSFORM
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Nachstehend
wird eine Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme
auf die beigefügten Figuren erläutert. In dieser
Ausbildungsform wird lediglich im Vergleich mit der Motoraufhängung
des oben beschriebenen Bezugsbeispiels ein Massenvorsprung modifiziert.
Somit wird die in dem obigen Bezugsbeispiel gemachte Erklärung
entsprechend auf die folgende Erklärung angewendet, und es
können sich wiederholende Erklärungen weggelassen
sein. Ebenso werden gleiche oder sich entsprechende Elemente mit
gleichen Bezugszeichen versehen, wie sie im Bezugsbeispiel verwendet
wurden. 1 ist eine Vorderansicht einer
Motoraufhängung 1, die als Schwingungsisolationsvorrichtung
zur Halterung eines Motors ausgebildet ist, und 2 ist eine
Schnittansicht, genommen entlang der Linie 2-2 aus 1.
Die Motoraufhängung 1 ist als Beispiel einer zylindrischen
Schwingungsisolationsvorrichtung dargestellt. Ein elastischer Schenkel 4 ist
aus bekannten elastischen Schwingungsisolationsmaterialien wie etwa
Gummi hergestellt und ist, in einer Vorderansicht, in einer im Wesentlichen
umgekehrten V-Form oder im Wesentlichen bogenförmig mit
einem Paar rechter und linker Schenkel ausgebildet.
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Auf
einer seitlichen Wand jedes des rechten und linken elastischen Schenkels 4 ist
einstückig hervorstehend ein Massenvorsprung 5.
Dieser Massenvorsprung 5 ist ausgebildet in einem vergleichsweise kleinen
Kreis mit einem Durchmesser D, der kleiner ist als ein Abstand „d"
zwischen einer inneren Begrenzungslinie L1 und einer äußeren
parallelen Linie L2 und ist im oberen Abschnitt des elastischen Schenkels 4 außerhalb
der äußeren parallelen Linie L2 und einer Zwischenlinie
L7 in der Umgebung eines Endes 14 in der rechten und linken
Richtung einer oberen Aussparung 11 und in der Umgebung
eines oberen äußeren Begrenzungsabschnitts 7a angeordnet. Übrigens
muss der Massenvorsprung 5 nicht notwendigerweise eine
Kreisform haben und kann nicht-kreisförmig ausgebildet
sein, wie etwa in einer winkligen Form. Die oben genannte Abmessung
D ist im Falle einer winkligen Form nicht mittels eines Durchmessers
zu messen, sondern als seitliche Breite in einer horizontalen Richtung.
Dieser Massenvorsprung 5 ist auf beiden Seitenwänden
des elastischen Schenkels 4 (siehe 2) vorgesehen und
ist symmetrisch auf jedem der rechten und linken elastischen Schenkel 4 in
deren gleicher Seitenwand angeordnet.
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Eine äußere
Begrenzungslinie L5 und eine gerade Linie L6 sollen die Breitenrichtung
des elastischen Schenkels 4 angeben. Die Breite des äußeren Endes
des elastischen Schenkels 4 ist eine Linienlänge
zwischen dem oberen äußeren Begrenzungsabschnitt 7a und
dem unteren äußeren Begrenzungsabschnitt 7b.
Eine gerade Linie 8, die ein Zentrum O eines inneren Zylinders 2 und
einen Zwischenpunkt P1 der äußeren Begrenzungslinie
L5 verbindet, ist vorgesehen, eine gerade Linie der halben Breite
zu sein. Weiterhin ist eine horizontale Linie, die einen Punkt 6c eines
unteren Endes des äußeren Umfangs des inneren
Zylinders 2 passiert, eine tangentiale Linie L9.
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In
der vorliegenden Erfindung bezeichnet, mit Bezug auf die Anordnung
des Massenvorsprungs 5, die Seite des äußeren
Zylinders 3 jenseits der Zwischenlinie L7 eine Außenseite
oder einen äußeren Bereich, während die
Seite des inneren Zylinders 2 auf der anderen Seite eine
Innenseite oder einen inneren Bereich bezeichnet. Zusätzlich
bezeichnet die obere Seite jenseits der geraden Linie der halben Breite
L8 einen oberen Bereich in der Breitenrichtung, während
die untere Seite einen unteren Bereich bezeichnet.
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Somit
ist der Massenvorsprung 5 in dieser Ausbildungsform auf
der Außenseite und im oberen Bereich angeordnet und im
oberen Bereich in der Breitenrichtung innerhalb des Kompressions-
und Scherungsbereichs C angeordnet, der sich außerhalb
der äußeren parallelen Linie L2 befindet. Genauer
gesagt, ist der Massenvorsprung 5 oberhalb der tangentialen
Linie L9 und benachbart zum Ende 14 der Aussparung 11 angeordnet.
Diese Position liegt innerhalb eines Inkreises 21 eines
Dreiecks 20, welches den oberen äußeren
Begrenzungsbereich 7a, den unteren äußeren
Begrenzungsbereich 7b und einen Schnittpunkt P2 zwischen
der geraden Linie L3 und der äußeren parallelen
Linie L2 verbindet.
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In 9 ist
ein Winkel α im oberen äußeren Begrenzungsbereich 7a zwischen
Spitzen des Dreiecks 20 ein stumpfer Winkel, während
jeder der Winkel β und γ an anderen Spitzen 7b und
P2 jeweils ein spitzer Winkel ist. Ebenso beträgt ein Winkel θ,
den die gerade Linie L3 mit einer horizontalen Linie bildet, etwa
30 bis 60 Grad und um ungefähr 45 Grad. Daher wird ein
Abstand zwischen der äußeren parallelen Linie
L2 und der äußeren Begrenzungslinie L5 größer,
wenn die Position innerhalb des Dreiecks 20 nach oben geht,
während er kleiner wird, wenn die Position abwärts
geht.
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In 1 und 2 ragt
am inneren Zylinder 2 ein oberer Anschlag 10 auf
eine innere Wand des äußeren Zylinders 3 hin
hervor. Die obere Aussparung 11 ist zwischen dem oberen
Anschlag 10, dem elastischen Schenkel 4 und der
inneren Wand des äußeren Zylinders 3 vorgesehen,
so dass sie in axialer Richtung durch den elastischen Schenkel 4 hindurchtritt.
Gleichwohl kann jede der Aussparungen in Form einer Sackgasse gebildet
sein, die sich in axialer Richtung des elastischen Schenkels 4 einwärts
erstreckt, ohne durch ihn hindurch zu treten.
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Unterhalb
des inneren Zylinders 2 ist auch ein unterer Anschlag 12 vorgesehen,
der im Wesentlichen in der Form einer umgekehrten V-Form von der inneren
Wand des äußeren Zylinders 3 aufwärts
hervorragt, und es wird eine untere Aussparung 13 zwischen
dem elastischen Schenkel 4 und dem unteren Anschlag 10 gebildet. Ähnlich
wie die obere Aussparung 11, ist die untere Aussparung 13 ausgebildet, um
in axialer Richtung durch den elastischen Schenkel hindurch zu treten
(siehe 2). Der elastische Schenkel 4 kann verformt
werden, um in Übereinstimmung mit der Aufwärts-
und Abwärtsbewegung des inneren Zylinders 2 in
die obere Aussparung 11 und in die untere Aussparung 13 zu
gelangen. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet einen bevorzugten Anordnungsbereich,
der zur Anordnung des Massenvorsprungs 5 geeignet ist.
Im weiteren Sinne ist dies ein Bereich, der von der äußeren
parallelen Linie L2, der geraden Linie halber Breite L8 und dem äußeren Zylinder 3 umgeben
ist, während es im engeren Sinne ein Bereich ist, der von
der Zwischenlinie L8, der geraden Linie halber Breite L8 und dem äußeren
Zylinder 3 umgeben ist. Der oben beschriebene Inkreis 21 ist
in dem Bereich im weiteren Sinne enthalten. Der Massenvorsprung 5 überlappt
mit der Zwischenlinie L8, wobei dessen Zentrum außerhalb
der Zwischenlinie L8 auf so eine Weise angeordnet ist, dass der
größere Teil des Oberflächenbereichs
innerhalb des bevorzugten Anordnungsbereichs 15 im engeren Sinne
angeordnet ist.
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3 ist
eine vergrößerte Schnittansicht des Massenvorsprungs 5 genommen
entlang der Linie 3-3 von 1, wobei
der Massenvorsprung 5 das vorgegebene Volumen aufweist,
welches durch die Fläche S des Kreises und die Länge
H des Vorsprungs bestimmt ist. Dieses Volumen ist so eingerichtet,
dass der Massenvorsprung 5 in einem Frequenzbereich der
Schwingung, die das Aufschwingen des elastischen Schenkels 4 erzeugt,
in Resonanz tritt. Während nämlich die Kurve der
dynamischen Federkonstantencharakteristik eines Bezugsbeispiels
ohne den Massenvorsprung, die in strichpunktierter Linie in 4 dargestellt
ist, den Spitzenwert „a" der dynamischen Federkonstante
bei einer Frequenz ein wenig oberhalb der 900 Hz der Aufschwingfrequenz
erreicht, ist in diesem Beispiel der Ausbildungsform, das mit dem
Massenvorsprung 5 versehen ist, das in einer durchgezogenen
Linie gezeigte dynamische Federkonstantenminimum „d" eines
Resonanzpunkts in der Umgebung von „a" und in der Umgebung
von 800 Hz von vergleichsweise niedriger Frequenz eingerichtet.
Mit dieser Struktur erscheinen zwei Spitzenwerte „b" und „c"
der dynamischen Federkonstante, die den Spitzenwert „a"
der dynamischen Federkonstante von ein wenig mehr als 900 Hz der
Aufschwingfrequenz zwischen sich nehmen. Sogar im Spitzenwert „c"
der dynamischen Federkonstante auf der oberen Seite kann die Abnahme der
dynamischen Federkonstante der Breite D von „a" erzielt
werden, so dass eine hinreichende Verbesserung der dynamischen Federkonstante
sichergestellt werden kann. Übrigens ist die Frequenz des
dynamischen Federspitzenwerts in dem Graph als Beispiel gezeigt.
Daher kann die Einstellung der dynamischen Federspitzenwerte „b"
und „c" frei vorgenommen werden, indem das Minimum „d"
der dynamischen Feder entsprechend den Gegebenheiten oder ähnlichem
des zu verwendenden Fahrzeugs eingestellt wird.
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Als
Nächstes wird untersucht, ob die dynamische Federkonstante
durch die Veränderung der Position und der Größe
des Massenvorsprungs 5 beeinflusst wird oder nicht. Zunächst
wird die Untersuchung bezüglich der Position durchgeführt.
Die Motoraufhängung wurde so vorbereitet, dass der Massenvorsprung 5 in
dem in 1 in durchgezogener Linie gezeigten oberen Bereich
vorgesehen ist, und dass der gleiche Massenvorsprung 5a,
in gestrichelter Linie dargestellt, im unteren Bereich vorgesehen ist,
und es wurde der Einfluss auf das Aufschwingen untersucht. Dann
wurde jeder der Massenvorsprünge 5 und 5a,
die im oberen Bereich und im unteren Bereich vorgesehen waren, im
Wesentlichen außerhalb der Zwischenlinie L7 angeordnet.
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5 ist
ein Graph, der die Veränderungen der dynamischen Federkonstante
relativ zur Frequenz mit Bezug zu einem Beispiel „C", in
dem der Massenvorsprung 5 außerhalb der Zwischenlinie
L7 und im oberen Bereich des elastischen Schenkels 4 angeordnet
ist, einem Beispiel „B", in dem er außerhalb der
Zwischenlinie und im unteren Bereich angeordnet ist, und einem Vergleichsbeispiel „A"
ohne Massenvorsprung vergleicht. Wie aus diesem Graph deutlich wird,
können sowohl B als auch C die dynamische Federkonstante
im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel A zu sehr verringern. Da
sich allerdings lediglich ein kleiner Unterschied zwischen B und
C ergibt, kann daraus geschlossen werden, dass die Position keinen
Einfluss auf die dynamische Federkonstante hat.
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Als
Nächstes wird der Einfluss in dem Fall untersucht, in dem
der Oberflächenbereich („S” in 3)
durch eine Veränderung des Durchmessers des Massenvorsprungs 5 verändert
wird. Da die Masse konstant sein soll, bedeutet hier die Untersuchung des
Einflusses durch die Änderung des Durchmessers auch, dass
der Einfluss durch die Veränderung der Höhe („H” in 3)
des Vorsprungs gleichzeitig auch untersucht wird. 6 ist
ein Graph, der die Veränderungen der dynamischen Federkonstante
relativ zur Frequenz mit Bezug auf die Beispiele untersucht, dass
der Durchmesser Ø des Massenvorsprungs 5 auf 6
mm „B", 12 mm „C" und 14 mm „D" verändert
wird sowie ein Vergleichsbeispiel „A" ohne Massenvorsprung.
Wie aus diesem Graph deutlich wird, können alle von B,
C und D die dynamische Federkonstante im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel
A zu sehr verringern. Da allerdings lediglich ein geringer Unterschied
zwischen B, C und D besteht, kann daraus geschlossen werden, dass
der Durchmesser (die Höhe des Vorsprungs) keinen Einfluss auf
die dynamische Federkonstante hat.
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7 ist
ein Graph, der den Einfluss in dem Fall untersucht, in dem die Anordnung
des Massenvorsprungs 5 relativ zu den rechten und linken
elastischen Schenkeln 4 verändert wird. Das Bezugszeichen
B bezeichnet ein Beispiel, in dem zwei Paare von Massenvorsprüngen 5 auf
beiden Seitenwänden der rechten und linken elastischen
Schenkel 4 vorgesehen sind. Das Bezugszeichen C bezeichnet
ein Beispiel, in dem zwei Massenvorsprünge 5 auf
einer Seitenwand (der gleichen seitlichen Oberfläche) der rechten
und linken elastischen Schenkel 4 vorgesehen sind. Das
Bezugszeichen D bezeichnet ein Beispiel, in dem ein Paar von Massenvorsprüngen 5 auf beiden
Seitenwänden entweder des rechten oder des linken elastischen
Schenkels 4 vorgesehen ist. Das Bezugszeichen E bezeichnet
ein Beispiel, in dem ein Massenvorsprung 5 auf einer Seitenwand
eines der elastischen Schenkel 4 vorgesehen ist.
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In
diesem Fall sind die Massenvorsprünge jedes der Beispiele
so eingestellt, dass sie dieselbe Form und dieselbe Masse haben.
Der Graph in dieser Figur ist einer, der die Veränderungen
der dynamischen Federkonstante relativ zur Frequenz unter diesen
B–E und mit einem Vergleichsbeispiel A ohne Massenvorsprung
vergleicht. Wie aus diesem Graph deutlich wird, kann, da kein bemerkenswerter
Unterschied zwischen A–E besteht, geschlossen werden, dass
der Massenvorsprung 5 in Bezug auf den elastischen Schenkel 4 gut
arbeitet, wenn zumindest ein Massenvorsprung 5 auf zumindest
einer Position auf einem elastischen Schenkel aus vier Positionen
auf den elastischen Schenkeln 4 vorgesehen ist.
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Nachdem
aus dem oben Stehenden klar wurde, dass die Anordnung, Anzahl und
Abmessungen (S und H in 3) des Massenvorsprungs 5 kaum
einen Einfluss auf die Verbesserung der dynamischen Federkonstante
durch den Massenvorsprung 5 haben, ist es möglich,
den Massenvorsprung 5 durch Anpassung seiner Größe
oder ähnlichem auf so eine Weise anzuordnen, dass er innerhalb
des bevorzugten Anordnungsbereichs 15 untergebracht werden
kann. Auf Grundlage der obigen Untersuchungen wird in dieser Ausbildungsform
der Massenvorsprung von 6 Ø, der im Durchmesser kleiner
als der Abstand „d" (siehe 1) ist,
eingesetzt, so dass er ohne Schwierigkeiten innerhalb des bevorzugten
Anordnungsbereichs 15 untergebracht werden kann. Allerdings
kann dieser Durchmesser wie oben beschrieben innerhalb der Beschränkung, dass
er im bevorzugten Anordnungsbereich 15 angeordnet wird,
frei eingestellt werden.
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Als
Nächstes wird der Betrieb dieser Ausbildungsform erläutert. 8 sind
Ansichten zur Erläuterung der Schwingung des elastischen
Schenkels 4, wobei die obere Ansicht den Zustand zeigt,
dass der innere Zylinder 2 sich aufwärts bewegt
hat und der elastische Schenkel 4 vom inneren Zylinder 2 aufwärts
gezogen wurde. Obwohl der Massenvorsprung 5 vom inneren
Zylinder 2 gezogen wird und sich von der in einer gestrichelten
Linie gezeigten Position zu der in einer durchgezogenen Linie gezeigten
Position bewegt, kann dann, da das Zentrum des Massenvorsprungs 5 außerhalb
der inneren Begrenzungslinie L1 und der Zwischenlinie L7 angeordnet
ist, die Zugbelastung, die zwischen der inneren Begrenzungslinie
L1 und dem Massenvorsprung 5 verursacht wird, verringert
werden, und es kann gleichzeitig die Belastung im Basisabschnitt
des Massenvorsprungs 5 verringert werden. Die Zugbelastung
durch das Ziehen wird mit Annäherung an den unteren äußeren
Begrenzungsbereich 7b im unteren Bereich größer, während
die Seite des oberen äußeren Begrenzungsbereichs 7a,
auf dem der Massenvorsprung 5 angeordnet ist, sich unter
Kompression befindet, so dass der Einfluss der Zugbelastung verringert
wird.
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Da
der Nachbarabschnitt des oberen äußeren Begrenzungsabschnitts 7a an
das Ende 14 der oberen Aussparung 11 stößt,
wird darüber hinaus der obere Randbereich des elastischen
Schenkels 4 zur Zeit der Aufwärtsbewegung des
inneren Zylinders 2 auf so eine Weise verformt, dass er
in der Nachbarregion des oberen äußeren Begrenzungsabschnitts 7a gebogen
wird, wodurch die Zugspannung in Bezug auf den äußeren
oberen Bereich weiter verkleinert wird. Daher wird die Belastung
um den Massenvorsprung 5 herum im Vergleich mit A aus 11 bemerkenswert
verringert.
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Die
untere Ansicht von 8 zeigt den Zustand, in dem
der innere Zylinder 2 sich abwärts bewegt hat
und der elastische Schenkel 4 durch den inneren Zylinder 2 abwärts
zusammengedrückt wurde. Obwohl der Massenvorsprung 5 sich
von der in einer gestrichelten Linie gezeigten Position zu der in
einer durchgezogenen Linie gezeigten Position bewegt, kann in diesem
Zeitpunkt die zwischen der inneren Begrenzungslinie L1 und dem Massenvorsprung 5 erzeugte
Zugbelastung durch die Anordnung außerhalb der inneren
Begrenzungslinie L1 und der Zwischenlinie L7 verringert werden,
und zur selben Zeit kann die Belastung im Basisabschnitt des Massenvorsprungs 5 verringert
werden. Die Zugbelastung durch das Ziehen wird mit Annäherung
an den oberen äußeren Begrenzungsbereich 7a im
oberen Bereich größer. Allerdings ist der obere
Randbereich des elastischen Schenkels 4 lediglich so einer
kleinen Verformung unterworfen, da die obere Aussparung 11 ihren
Winkel ändert, um ausgedehnt zu werden, so dass die Zugspannung
in Bezug auf den Massenvorsprung 5 verringert wird.
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Darüber
hinaus kann der Massenvorsprung 5 in dem bevorzugten Anordnungsbereich 15 der
geringsten Belastung angeordnet werden, da das Zentrum des Massenvorsprungs 5 außerhalb
der Zwischenlinie L7 und im oberen Bereich des elastischen Schenkels 4 angeordnet
ist. Ebenso kann, da der Massenvorsprung 5 außerhalb
der äußeren parallelen Linie L2 und im oberen
Bereich angeordnet ist, und da das Zentrum des Massenvorsprungs 5 außerhalb
der Zwischenlinie L7 angeordnet ist, die zwischen der inneren Begrenzungslinie
L1 und dem Massenvorsprung 5 verursachte Zugbelastung verringert
werden, und es kann gleichzeitig die Belastung im Basisabschnitt 8 (siehe 3)
des Massenvorsprungs 5 verringert werden. Die Zugbelastung durch
das Ziehen wird mit Annäherung an den unteren äußeren
Begrenzungsabschnitt 7b größer, während
die Seite des oberen äußeren Begrenzungsabschnitts 7a,
auf dem der Massenvorsprung 5 angeordnet ist, unter Kompression
ist, so dass der Einfluss der Zugbelastung verringert wird. Daher
ist es möglich, den Massenvorsprung 5 im bevorzugten Anordnungsbereich 15 (siehe 9)
der geringsten Belastung anzuordnen. Insbesondere wird durch die Anordnung
des Massenvorsprungs 5 innerhalb des Inkreises 21 der
Massenvorsprung 5 exakt in der geeigneten Position der
geringsten Belastung in mäßiger Entfernung von
jedem der Begrenzungsbereiche angeordnet. Zusätzlich kann,
wenn der Massenvorsprung 5 in der Umgebung der oberen Aussparung 11 angeordnet
ist, die auf den Umfang des Massenvorsprungs 5 ausgeübte
Belastung auslaufen, indem der elastische Schenkel 4 auf
die obere Aussparung 11 hin verformt wird.
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Dann
wird in dem Fall, in dem der Massenvorsprung 5 durch die
Schwingung angeregt wird, die eine Verlagerung um 5,9 mm aufwärts
und 11,5 mm abwärts als Beispiel für die Aufwärts-
und Abwärtsschwingung bewirkt, kein Riss verursacht, selbst
in der Größenordnung von mehreren Millionen Häufigkeiten
(des Auftretens), die sich zwei oder mehr Stellen von dem obigen
Bezugsbeispiel unterscheiden, um es möglich zu machen,
eine bemerkenswerte Verbesserung der Haltbarkeit zu erreichen. Dementsprechend
ist es sogar in der Motoraufhängung mit dem im Wesentlichen
umgekehrt V-förmigen elastischen Schenkel, der aufgrund
des Risses im Basisabschnitt 8 des Massenvorsprungs 5 einer
Verringerung der Haltbarkeit unterworfen ist, möglich,
eine hinreichende Haltbarkeit in der Größenordnung
mehrerer Millionen Häufigkeiten zu erzielen und die Verbesserung
in der Haltbarkeit zu erreichen, um derartige Motoraufhängungen
realisierbar zu machen.
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Da
sich die Belastung in Bezug auf den Massenvorsprung 5 aufgrund
der zwischen der inneren Begrenzungslinie L1 und dem Massenvorsprung 5 verursachten
Zugbelastung entwickelt, ist im Übrigen die Anordnung außerhalb
der inneren Begrenzungslinie L1 entscheidend und ist am meisten
geeignet, die Belastung zu verringern, um den Massenvorsprung 5 im
bevorzugten Anordnungsbereich 15 außerhalb der
Zwischenlinie L7 und im oberen Bereich des elastischen Schenkels 4 platzieren
zu können. Ebenso ist es in gleicher Weise geeignet, den
Massenvorsprung 5 im bevorzugten Anordnungsbereich 15 außerhalb
der äußeren parallelen Linie L2 und im oberen
Bereich des elastischen Schenkels 4 zu platzieren.
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Sogar
in dem Fall, in dem der Massenvorsprung 5 außerhalb
des bevorzugten Anordnungsbereichs angeordnet ist, zum Beispiel
außerhalb der Zwischenlinie L7 und im unteren Bereich des
elastischen Schenkels 4, wie in einer gestrichelten Linie 5a in 1 dargestellt,
kann gleichwohl in gewissem Maße eine Verbesserung der
Haltbarkeit erwartet werden. Bei den gleichen Bedingungen der Anregung
wie oben ausgeführt, wird eine Haltbarkeit in der Größenordnung
mehrerer Millionen Häufigkeiten über das üblicherweise
erforderliche Niveau hinaus entwickelt, so dass es möglich
war, die Haltbarkeit im Vergleich mit dem Bezugsbeispiel hinreichend
zu erhöhen. Wenn gleichermaßen der Massenvorsprung 5 sicher
außerhalb der inneren Begrenzungslinie L1 angeordnet ist
und das Zentrum des Massenvorsprungs 5 außerhalb
der Zwischenlinie L7 angeordnet ist, kann eine weiter hinreichende
Verbesserung der Haltbarkeit erwartet werden.
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9 ist
eine Ansicht, die Variationen in der bevorzugten Anordnung und Größe
des Massenvorsprungs 5 relativ zu der äußeren
parallelen Linie L2 im Fall dieser Ausbildungsform zeigt, in welcher
die innere Begrenzungslinie L1 und die äußere
parallele Linie L2 voneinander beabstandet sind und die den Scherungsbereich
B aufweist. In dieser Figur ist diese Anordnung, wenn der Massenvorsprung 5 innerhalb
des bevorzugten Anordnungsbereichs 15 und insbesondere
innerhalb des Inkreises 21 angeordnet ist, die geeignetste
Anordnung hinsichtlich der Haltbarkeit, selbst wenn der Massenvorsprung 5 irgendwo
angeordnet ist. Wenn dann der äußere Begrenzungsabschnitt 7a bei
einem stumpfen Winkel α vorgesehen ist, kann der Inkreis 21 von
größerem Durchmesser im oberen Bereich gebildet
werden. Ebenso wird, wenn die Größe des Massenvorsprungs 5 auf
dem Niveau von D von vergleichsweise kleinem Durchmesser sein soll,
der Freiheitsgrad in der Anordnung wesentlich vergrößert.
Die Scherungsverformung kann leicht vergrößert
werden, indem der Massenvorsprung 5 oberhalb der horizontalen
tangentialen Linie L9, die die untere Grenze 6c des inneren
Begrenzungsabschnitts 6 passiert, angeordnet wird. Wenn
weiterhin eine Anforderung besteht, den Durchmesser zu erhöhen,
kann dieser bis zum Durchmesser D1 des Inkreises 21 erhöht
werden.
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Im Übrigen
kann der Massenvorsprung 5 außerhalb des Dreiecks 20 oder
des Inkreises 21 innerhalb des bevorzugten Anordnungsbereichs 15 außerhalb
der äußeren parallelen Linie L2 angeordnet werden.
Wenn der Massenvorsprung 5 innerhalb eines Kreises 22,
der die gerade Linie L3 und die äußere parallele
Linie L2 berührt, angeordnet ist, kann er im Vergleich
mit dem Fall der Anordnung innerhalb des Inkreises 21 weiter
oben angeordnet werden. Wenn die Anordnung des Massenvorsprungs 5 auf das
Innere des Kreises 22 begrenzt ist und seine Größe
nicht größer ist als der Durchmesser des Kreises 22,
kann der Massenvorsprung 5 leicht im obersten Bereich des
bevorzugten Anordnungsbereichs 15 angeordnet werden. Da
der Winkel γ des Punkts P2 spitz ist, wird der Durchmesser
des Kreises 22 kleiner, wenn er nach oben bewegt wird.
Zusätzlich muss er ohne zu große Annäherung
an den oberen äußeren Begrenzungsabschnitt 7a angeordnet
werden, um einen großen Anstieg der Belastung zu vermeiden,
auch wenn der Massenvorsprung 5 in der Lage ist, im aus
der geraden Linie L3 hinausragenden Zustand angeordnet zu werden.
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In
gleicher Weise kann die Anordnung des Massenvorsprungs 5 im
unteren Bereich des bevorzugten Anordnungsbereichs 15 einfach
und exakt erzielt werden, wenn der Massenvorsprung 5 innerhalb eines
Kreises 23, der zum Beispiel die äußere
Begrenzungslinie L5 und die äußere parallele Linie
L2 berührt, vorgesehen ist. In diesem Fall ist es auch
erforderlich, die Anordnung des Massenvorsprungs 5 auf
das Innere des Kreises 23 zu begrenzen und seine Größe
auf den Durchmesser des Kreises 23 oder weniger einzustellen.
Da der Winkel β des unteren äußeren Begrenzungsabschnitts 7b,
der eine Spitze bildet, spitz ist, wird der Durchmesser des Kreises 23 kleiner,
wenn er abwärts bewegt wird. Während die Belastung
beim Abwärtsbewegen größer wird, ist auch
der Abstand vom Punkt 6a des inneren Begrenzungsabschnitts 6 oder ähnlichem
fern genug, dass kein starker Anstieg in der Belastung auftritt.
Wenn allerdings eine größere Haltbarkeit erforderlich
ist, muss der Massenvorsprung 5 im oberen Bereich angeordnet
werden. Die Anordnung im unteren Bereich kann eingesetzt werden,
wenn die Haltbarkeit auf ein niedriges Niveau eingestellt wird,
welches eine geringere Haltbarkeit erfordert. Zusätzlich
muss, auch wenn der Massenvorsprung 5 in der Lage ist,
im Zustand der Auskragung über die äußere
Begrenzungslinie L5 vorgesehen zu werden, er so angeordnet werden,
dass er keinen starken Anstieg in der Belastung verursacht, wenn
er sich dem äußeren Begrenzungsabschnitt 7 annähert.
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Weiterhin
kann der Massenvorsprung 5 auf oder in der Umgebung der äußeren
parallelen Linie L2 angeordnet werden, unter der Bedingung, dass
er außerhalb der inneren Begrenzungslinie L1 angeordnet
ist. In diesem Fall wird der Durchmesser D2 des maximalen Kreises 24 auf
der äußeren parallelen Linie L2 gleich 2d. Der
Grund dafür ist nämlich, dass im Fall, wenn D2
= 2d ist, der maximale Kreis 24 die innere Begrenzungslinie
L1 berührt. Wenn dann der Massenvorsprung 5 innerhalb
des maximalen Kreises 24 vorgesehen ist, kann er in einer
Position angeordnet werden, in der etwa die Hälfte des
Massenvorsprungs 5 mit dem Scherungsbereich B überlappt, um
die Belastung zu reduzieren. Die Anordnung des maximalen Kreises 24 kann
frei aufwärts und abwärts auf der äußeren
parallelen Linie L2 verändert werden. Da allerdings der
maximale Kreis 24 bei einer Veränderung der Anordnung
sich auch dem inneren Begrenzungsbereich 6 annähert,
ist es vorteilhaft, dass er so weit abwärts wie möglich
vorgesehen wird. Wenn zusätzlich der Durchmesser kleiner
als „d" ist, kann er innerhalb der äußeren
parallelen Linie L2 angeordnet sein. In diesem Fall kann, auch wenn der
Durchmesser 2D des maximalen Kreises 24 verringert wird,
wodurch der Freiheitsgrad der Anordnung des Massenvorsprungs 5 und
des Durchmessers des Massenvorsprungs 5 kleiner wird, die
Belastung leicht verringert werden, da der Massenvorsprung 5 weiter
in den Scherungsbereich kommen kann.
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Im
Gegensatz dazu kann der maximale Kreis in einer Position außerhalb
von der äußeren parallelen Linie L2 angeordnet
sein, um mit der äußeren parallelen Linie L2 zu überlappen.
Bei dieser Anordnung kann der Durchmesser D2 größer
gemacht werden als 2d, auch wenn der Anteil des Kompressions- und
Scherungsbereichs C vergrößert
wird, so dass der Freiheitsgrad der Anordnung des Massenvorsprungs 5 und
des Durchmessers des Massenvorsprungs 5 vergrößert
werden kann.
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Weiterhin
kann der Massenvorsprung 5 innerhalb eines kleinen Kreises 25,
der die innere Begrenzungslinie L1 und die äußere
parallele Linie L2 berührt, angeordnet werden. Da der Durchmesser D3
des kleinen Kreises 25 „d" ist, überlappt
in diesem Fall der im Inneren des minimalen Kreises 25 angeordnete Massenvorsprung 5 nicht
mit der inneren Begrenzungslinie L1 und der äußeren
parallelen Linie L2. Auch wenn der Freiheitsgrad der Anordnung des Massenvorsprungs 5 und
des Durchmessers des Massenvorsprungs 5 kleiner wird, kommt
damit das Ganze in den Scherungsbereich B,
wodurch die Belastung leicht verringert werden kann. Die Platzierung
des kleinen Kreises 25 kann frei aufwärts und abwärts
verändert werden. Da der kleine Kreis 25 sich
an den inneren Begrenzungsabschnitt 6 annähert,
wenn er aufwärts bewegt wird, ist es allerdings vorteilhaft,
ihn in der unteren Position anzuordnen, um so weit wie möglich
vom inneren Begrenzungsabschnitt 6 beabstandet zu sein.
Wenn der kleine Kreis 25 in der untersten Position angeordnet
ist, kann zu diesem Zeitpunkt die Entspannung der Belastung durch
ein Auslaufen in die untere Aussparung 13 erwartet werden,
da der kleine Kreis 25 in der Umgebung des unteren äußeren
Begrenzungsbereichs 7b und des Endes 16 der unteren
Aussparung 13 angeordnet ist.
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Während
die Erfindung in ihrer bevorzugten Ausbildungsform beschrieben worden
ist, ist dies so zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf
die oben beschriebene Ausbildungsform begrenzt ist, und dass verschiedene
Veränderungen und Anwendungen innerhalb des Schutzbereichs und
des Geistes der Erfindung gemacht werden können. Zum Beispiel
gibt es in dem Fall, wo sich die innere Begrenzungslinie L1 auf
dem oder außerhalb des unteren äußeren
Begrenzungsabschnitts 7b erstreckt, keinen Scherungsbereich B, sondern es sind nur der
Kompressionsbereich A und der
Kompressions- und Scherungsbereich C vorgesehen.
In diesem Fall kann der Massenvorsprung 5 mit Bezug auf
die innere Begrenzungslinie L1 und die Zwischenlinie L7 außerhalb
dieser Linien angeordnet sein. Ebenso ist die Form des Massenvorsprungs 5 nicht
auf einen Kreis beschränkt, sondern es können
verschiedene Formen eingesetzt werden. Wenn er als umgekehrtes Dreieck
ausgebildet ist, kann der Massenvorsprung 5 mit der größten
Fläche leicht im bevorzugten Anordnungsbereich 15,
der von dem oberen Rand des elastischen Schenkels 4 und
der äußeren Begrenzungslinie L5 und der äußeren
parallelen Linie L2 umgeben wird, vorgesehen werden. Darüber hinaus kann
die bezüglich der Raumnutzung exzellente Anordnung ausgeführt
werden, wenn der Massenvorsprung 5 in einer horizontal
ausgedehnten Ellipse geformt ist, die entlang des oberen Rands des elastischen
Schenkels 4 in geneigtem Zustand vorzusehen ist. Im Übrigen
sind die oben genannten Formen als Beispiele angegeben, und verschiedene Formen,
wie eine viereckige Form, eine polygonale Form oder ähnliches
können korrekt eingesetzt werden. Ferner ist die zylindrische
Schwingungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung nicht auf die
Motoraufhängung begrenzt, sondern kann auf verschiedene
Arten von Schwingungsisolationsvorrichtungen wie etwa eine Federungsbuchse
etc. angewendet werden.
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Der
Massenvorsprung 5 ist außerhalb einer inneren
Begrenzungslinie L1 und einer äußeren parallelen
Linie L2 angeordnet und im oberen Bereich in der Umgebung eines
oberen äußeren Begrenzungsabschnitts 7a anordnend.
Durch die Anordnung wird, selbst wenn ein innerer Zylinder 2 durch
die Schwingung aufwärts und abwärts bewegt wird,
die übermäßige Stärke kaum auf
den Umfang des Massenvorsprungs 5 ausgeübt, so
dass es möglich ist, die Haltbarkeit zu verbessern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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