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Die Erfindung betrifft eine Buchse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Fahrwerk und bzw. oder ein Aggregat nach dem Anspruch 14 mit einer derartigen Buchse sowie ein Fahrzeug mit einem derartigen Fahrwerk und bzw. oder mit einem derartigen Aggregat nach dem Anspruch 15.
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Auf dem Gebiet der schwingungsdämpfenden Vorrichtungen sind u.a. die Elastomerbuchsen bekannt, welche u. a. als Fahrwerkslager eingesetzt werden können. Diese werden üblicherweise entweder als konventionelle Gummi-Metall-Buchsen oder als hydraulische Buchsen ausgeführt.
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Ein Vorteil der hydraulischen Buchsen ist darin begründet, dass sich in einer Raumrichtung gezielt eine höhere Dämpfung realisieren lässt. Dabei wird die hydraulische Dämpfung normalerweise in radialer Richtung erzeugt, weil die Ausführung einer axial dämpfenden Hydrobuchse schwieriger ist, da eine axial dämpfende Hydrobuchse auch Verschiebungen in radialer Richtung aufnehmen muss.
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Eine axial dämpfende Hydrobuchse ist aus der
EP 0754 877 B1 bekannt. Die beiden in axialer Richtung beabstandeten Flüssigkeitskammern werden durch einen in Umfangsrichtung umlaufenden Drosselkanal miteinander verbunden. In axialer Richtung sind die beiden Flüssigkeitskammern durch bewegliche Doppellippendichtungen voneinander getrennt, die an einem Widerlagerteil aufliegen, ohne dabei festhaftend mit diesem verbunden zu sein. Auf diese Weise ist bei Druckstößen ein Überströmen des Fluids von einer Flüssigkeitskammer in die andere Flüssigkeitskammer möglich. Nachteilig ist hierbei, dass es hierdurch zu Leckströmen zwischen den beiden Flüssigkeitskammern kommen kann.
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Aus der
DE 10 2004 027 565 A1 ist eine biaxial dämpfende Buchse bekannt, wobei hier die Dämpfung in zwei Radialrichtungen realisiert wird.
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Die
DE 100 24 536 A1 beschreibt eine hydraulisch dämpfende Buchse zum Abdämpfen von Belastungen in einer Hauptbelastungsrichtung, welche die axiale Richtung ist. Hierzu weist die Buchse eine Innenhülse, eine Außenhülse, eine Tragfedereinheit sowie zwei Abschlußstücke auf, welche die Innenhülse mit der Außenhülse verbinden. Zwischen der Tragfedereinheit und den Abschlußstücken sind zwei Kammern vorgesehen, die mit einer hydraulisch dämpfenden Flüssigkeit gefüllt und über einen Überstromkanal verbunden sind. Es überlappen sich ein steifes Bauteil der Tragfedereinheit und ein steifes Bauteil des Abschlußstücks in einer Richtung senkrecht zur Hauptbelastungsrichtung. Nachteilig ist hierbei, dass aufgrund der Überlappung der beiden steifen Bauteile eine nur geringe radiale Wegauslenkung möglich ist. Dies beschränkt die Dämpfungsmöglichkeiten der hydraulisch dämpfenden Buchse auf im Wesentlichen die axiale Richtung, d.h. eine radiale Dämpfung bzw. eine Dämpfung in der Querrichtung mittels der Tragfedereinheit ist kaum möglich.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Buchse der eingangs beschriebenen Art mit verbesserten und bzw. oder erweiterten Dämpfungseigenschaften bereit zu stellen. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten Buchsen bereitgestellt werden.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Buchse mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, durch ein Fahrwerk und bzw. oder durch ein Aggregat mit den Merkmalen gemäß Anspruch 14 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine Buchse mit einem Innenteil, einem Außenteil, wenigstens einer Tragfeder, welche das Innenteil und das Außenteil radial miteinander verbindet, sowie mit einer ersten axialen Kammer und einer zweiten axialen Kammer. Die erste axiale Kammer und die zweite axiale Kammer sind in der Längsrichtung der Buchse zueinander beabstandet und durch wenigstens einen ersten Dämpfungskanal medienführend miteinander verbunden. Unter axial ist hierbei zu verstehen, dass die beiden axialen Kammern in der Längsrichtung der Buchse, in der auch die Längsachse des Buchse ausgerichtet ist, voneinander beabstandet sind und in dieser Richtung eine dämpfende Wirkung aufweisen können. Die beiden axialen Kammern dienen einander als Ausgleichskammern, d.h. das Volumen, welches in der einen axialen Kammer verdrängt wird, kann in der anderen axialen Kammer aufgenommen werden.
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Die Buchse ist gekennzeichnet durch wenigstens eine erste radiale Kammer, welche in der Längsrichtung der Buchse zwischen der ersten axialen Kammer und der zweiten axialen Kammer angeordnet ist. Unter radial ist hierbei zu verstehen, dass die erste radiale Kammer in der radialen Richtung der Buchse zwischen Innenteil und Außenteil angeordnet ist und in dieser Richtung eine dämpfende Wirkung aufweisen kann.
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Erfindungsgemäß kann auf diese Weise zusätzlich zur Dämpfungsmöglichkeit in im Wesentlichen axialer Richtung eine weitere Dämpfungsmöglichkeit in im Wesentlichen radialer Richtung geschaffen werden. Hierdurch kann eine Buchse mit Dämpfung in zwei Raumrichtungen geschaffen werden, welche im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Dies kann für viele Anwendungen neue Einsatzmöglichkeiten von Buchsen bereitstellen bzw. die bestehenden Einsatzmöglichkeiten verbessern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Buchse ferner eine zweite radiale Kammer auf, welche in der Längsrichtung der Buchse zwischen der ersten axialen Kammer und der zweiten axialen Kammer angeordnet ist. Die beiden radialen Kammern dienen einander als Ausgleichskammern, d.h. das Volumen, welches in der einen radialen Kammer verdrängt wird, kann in der anderen radialen Kammer aufgenommen werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste radiale Kammer und die zweite radiale Kammer einander diametral gegenüberliegend, vorzugsweise in der Querrichtung der Buchse als radiale Hauptbewegungsrichtung der Buchse, angeordnet. Auf diese Weise kann die Dämpfung der beiden radialen Kammern in einer Raumrichtung, die der diametralen Richtung der beiden radialen Kammern entspricht, genutzt werden. Mit anderen Worten kann die Dämpfung in der diametralen Richtung der beiden radialen Kammern als Hauptbewegungsrichtung bei Bewegungen hin und her genutzt werden. Vorzugsweise entspricht die diametrale Richtung der beiden radialen Kammern der Querrichtung der Buchse.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste radiale Kammer und die zweite radiale Kammer mittels eines Kanals medienführend miteinander verbunden. Hierdurch kann eine Ausgleichsmöglichkeit zwischen den beiden radialen Kammern für das Medium, welches sich in den beiden radialen Kammern befindet, geschaffen werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste axiale Kammer und die zweite axiale Kammer von der ersten radialen Kammer, vorzugsweise und von der zweiten radialen Kammer, medienführend getrennt. Auf diese Weise können zwei separate Dämpfungssysteme geschaffen werden, deren Medien getrennt voneinander sind, so dass die Medien unabhängig voneinander gewählt werden können. Ferner können direkte Auswirkungen der Medien der beiden Kammersysteme aufeinander durch strömende Ausgleichsbewegungen untereinander vermieden werden, was weitere Möglichkeiten zur Beeinflussung der Dämpfung der Buchse schaffen kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste axiale Kammer und die zweite axiale Kammer fluidgefüllt und die erste radiale Kammer, vorzugsweise und die zweite radiale Kammer, ist bzw. sind gasgefüllt, vorzugsweise luftgefüllt. Auf diese Weise kann eine hydraulische Dämpfung in der Längsrichtung der Buchse erreicht werden, während die radiale Richtung die Dämpfung einer gasgefüllten Kammer bzw. zweier gasgefüllter Kammern aufweist. Luft als Gas zu verwenden kann die Herstellung vereinfachen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste axiale Kammer und die zweite axiale Kammer gasgefüllt, vorzugsweise luftgefüllt, und die erste radiale Kammer, vorzugsweise und die zweite radiale Kammer, ist bzw. sind fluidgefüllt. Auf diese Weise kann eine hydraulische Dämpfung in der radialen Richtung der Buchse erreicht werden, während die axiale Richtung die Dämpfung zweier gasgefüllter Kammern aufweist. Luft als Gas zu verwenden kann die Herstellung vereinfachen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste axiale Kammer und die zweite axiale Kammer fluidgefüllt und die erste radiale Kammer, vorzugsweise und die zweite radiale Kammer, ist bzw. sind fluidgefüllt. Auf diese Weise kann eine hydraulische Dämpfung sowohl in der Längsrichtung der Buchse als auch in der radialen Richtung der Buchse bzw. in der Querrichtung der Buchse erreicht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste axiale Kammer und die zweite axiale Kammer sowie die erste radiale Kammer, vorzugsweise und die zweite radiale Kammer, mit dem gleichen Fluid gefüllt. Hierdurch kann das jeweilige Dämpfungsverhalten bzw. die Wechselwirkung der beiden Dämpfungsverhalten aufeinander beeinflusst werden. Ferner kann dies die Herstellung vereinfachen und kostengünstiger gestalten, weil nur ein Fluid gekauft, gelagert und gehandhabt werden muss. Das Fluid kann vorzugsweise eine Hydraulikflüssigkeit sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste axiale Kammer und die zweite axiale Kammer sowie die erste radiale Kammer, vorzugsweise und die zweite radiale Kammer, mit unterschiedlichen Fluiden gefüllt. Hierdurch kann das jeweilige Dämpfungsverhalten bzw. die Wechselwirkung der beiden Dämpfungsverhalten aufeinander beeinflusst werden. Die beiden Fluide können Hydraulikflüssigkeiten sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste axiale Kammer und die zweite axiale Kammer durch wenigstens einen zweiten Dämpfungskanal medienführend miteinander verbunden. Dies kann den Druckausgleich zwischen den beiden Kammern beschleunigen und hierdurch das Dämpfungsverhalten beeinflussen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der erste Dämpfungskanal und der zweite Dämpfungskanal einander diametral, vorzugsweise in der Querrichtung der Buchse als radiale Hauptbewegungsrichtung der Buchse, gegenüberliegend angeordnet. Hierdurch kann der Druckausgleich möglichst gleichmäßig ausgeführt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bzw. sind der erste Dämpfungskanal, vorzugsweise und der zweite Dämpfungskanal, durch das Innenteil hindurch, vorzugsweise geradlinig in der Längsrichtung der Buchse, angeordnet. Auf diese Weise kann der erste Dämpfungskanal bzw. können die beiden Dämpfungskanäle geometrisch bestimmt ausgeführt werden. Ferner kann der erste Dämpfungskanal bzw. können die beiden Dämpfungskanäle auch bei radialen Bewegungen des Innenteils gegenüber dem Außenteil unverändert erhalten bleiben, so dass die axiale Dämpfung unbeeinflusst von der radialen Dämpfung ausgeführt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrwerk oder ein Aggregat mit wenigstens einer Buchse wie zuvor beschrieben. Auf diese Weise können die zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile einer erfindungsgemäßen Buchse auf ein Fahrwerk und bzw. oder auf ein Aggregat angewendet werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einem Fahrwerk und bzw. oder mit einem Aggregat wie zuvor beschrieben. Auf diese Weise können die zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile eines erfindungsgemäßen Fahrwerks und bzw. oder eines erfindungsgemäßen Aggregats auf ein Fahrzeug angewendet werden.
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Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren erläutert. Darin zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts durch eine erfindungsgemäße Buchse von der Seite;
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2 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts durch eine erfindungsgemäße Buchse von Oben; und
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3 eine schematische Darstellung eines Querschnitts D durch eine erfindungsgemäße Buchse.
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Eine erfindungsgemäße Buchse 1 ist in den 1 bis 3 in den kartesischen Koordinaten einer Längsrichtung X, welche auch als axiale Richtung X bezeichnet werden kann, einer Querrichtung Y und einer Höhe Z dargestellt. Die Buchse 1 weist eine Längsachse L auf, zu der eine radiale Richtung R senkrecht ausgerichtet ist. Um die Längsachse L herum verläuft eine Umfangsrichtung U.
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Die Buchse 1 weist ein Innenteil 10 in Form einer Innenhülse 10 auf. Die Buchse 1 weist ferner ein Außenteil 11 in Form einer Außenhülse 11 auf. In der Höhe Z sind zwischen der Innenhülse 10 und der Außenhülse 11 zwei elastomere Tragfedern 12 angeordnet, welche die Innenhülse 10 und die Außenhülse 11 elastisch miteinander verbinden, vgl. z.B. 3.
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Die Buchse 1 weist ferner eine erste axiale Kammer 21 und eine zweite axiale Kammer 22 auf, welche radial zwischen der Innenhülse 10 und der Außenhülse 11 angeordnet sind. In der Längsrichtung X sind die beiden axialen Kammern 21, 22 voneinander beabstandet angeordnet, vgl. z.B. 1 und 2. Dabei sind die beiden axialen Kammern 21, 22 oben und unten in der Höhe Z durch die beiden elastomeren Tragfedern 12 voneinander getrennt, vgl. z.B. 1. In der Querrichtung Y links und rechts sind die beiden axialen Kammern 21, 22 durch zwei seitliche bzw. radiale Vorsprünge der Innenhülse 10 voneinander getrennt, vgl. z.B. 2 und 3. Durch diese seitlichen Vorsprünge der Innenhülse 10 hindurch sind die beiden axialen Kammern 21, 22 durch einen ersten Kanal 25 und durch einen zweiten Kanal 26 medienführend miteinander verbunden, vgl. z.B. 2 und 3. Die beiden Kanäle 25, 26 liegen sich bzgl. der Längsachse L diametral gegenüber.
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In der Längsrichtung X sind die beiden axialen Kammern 21, 22 nach außen jeweils durch eine Kammerwand 23, 24 begrenzt, vgl. z.B. 1 und 2.
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Die beiden axialen Kammern 21, 22 sind mit einem Fluid in Form einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt, weshalb die beiden axialen Kammern 21, 22 auch als axiale Fluidkammern 21, 22 bezeichnet werden können. Mittels der beiden axialen Fluidkammern 21, 22 und ihrer fluidführenden Kanäle 25, 26 als Dämpfungskanäle 25, 26 kann ein hydraulisch dämpfendes System bereitgestellt werden, so dass die Buchse 1 in axialer Richtung X hydraulisch gedämpft werden kann.
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Die Buchse 1 weist ferner eine erste radiale Kammer 31 und eine zweite radiale Kammer 32 auf, welche sich bzgl. der Längsachse L diametral gegenüber liegen. Die beiden radialen Kammern 31, 32 sind durch einen Kanal 33 medienführend miteinander verbunden, wobei der Kanal 33 in Umfangsrichtung U um ca. 270° verläuft, vgl. z.B. 3. Dabei werden die beiden radialen Kammern 31, 32 durch eine bogenförmige und parallel zum Kanal 33 verlaufende Begrenzung 34 von dem Kanal 33 getrennt.
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Die beiden radialen Kammern 31, 32 sind mit dem gleichen Fluid wie die beiden axialen Fluidkammern 21, 22 gefüllt, weshalb die beiden radialen Kammern 31, 32 auch als radiale Fluidkammern 31, 32 bezeichnet werden können. Mittels der beiden radialen Fluidkammern 31, 32 und ihres fluidführenden Kanals 33 als Dämpfungskanal 33 kann ein hydraulisch dämpfendes System bereitgestellt werden, so dass die Buchse 1 in der Querrichtung Y hydraulisch gedämpft werden kann.
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Auf diese Weise kann erfindungsgemäß eine Buchse 1 geschaffen werden, welche verbesserte und bzw. oder erweiterte Dämpfungseigenschaften dahingehend aufweist, dass sowohl eine hydraulische Dämpfung in axialer Richtung X als auch in radialer Richtung R bzw. in der Querrichtung Y erreicht werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- D
- Querschnitt
- L
- Längsachse
- R
- radiale Richtung
- U
- Umfangsrichtung
- X
- axiale Richtung; Längsrichtung
- Y
- Querrichtung
- Z
- Höhe
- 1
- (hydraulisch dämpfende) Buchse
- 10
- Innenteil; Innenhülse
- 11
- Außenteil; Außenhülse
- 12
- Tragfeder
- 21
- erste axiale (Fluid-)Kammer
- 22
- zweite axiale (Fluid-)Kammer
- 23
- Kammerwand der ersten axialen (Fluid-)Kammer 21
- 24
- Kammerwand der zweiten axialen (Fluid-)Kammer 22
- 25
- erster (Dämpfungs-)Kanal der axialen (Fluid-)Kammern 21, 22
- 26
- zweiter (Dämpfungs-)Kanal der axialen (Fluid-)Kammern 21, 22
- 31
- erste radiale (Fluid-)Kammer
- 32
- zweite radiale (Fluid-)Kammer
- 33
- (Dämpfungs-)Kanal der radialen (Fluid-)Kammern 31, 32
- 34
- Begrenzung des (Dämpfungs-)Kanals 33
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0754877 B1 [0004]
- DE 102004027565 A1 [0005]
- DE 10024536 A1 [0006]
