DE10222875B4

DE10222875B4 - Hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung

Info

Publication number: DE10222875B4
Application number: DE10222875.2A
Authority: DE
Inventors: Paul Frobisher; Peter Michael Trewhella Fursdon
Original assignee: DTR VMS Ltd
Current assignee: DTR VMS Ltd
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2022-05-24
Also published as: DE10222875A1; US20020180129A1; GB2376282A; GB0113372D0; GB2376282B; GB0210251D0

Abstract

Hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung mit: einem ersten und einem zweiten Verankerungsteil (4, 1), die durch eine erste verformbare Wand (5) verbunden sind; einer zumindest teilweise durch die erste verformbare Wand (5) begrenzten Arbeitskammer (8); einer Kompensationskammer (12) für Hydraulikflüssigkeit, wobei die Kompensationskammer (12) durch eine zweite verformbare Wand (13) begrenzt ist; einem Durchgang (9) für die Hydraulikflüssigkeit, der die Arbeits- und Kompensationskammer (8, 12) verbindet; wobei das erste und zweite Verankerungsteil (4, 1) ferner durch zumindest zwei im wesentlichen inelastische Bänder (71, 72) verbunden sind, sich jedes Band (71, 72) zwischen an dem ersten bzw. dem zweiten Verankerungsteil (4, 1) angeordneten elastischen Klammern (73, 74) erstreckt und mit diesen in Eingriff steht, und die Anordnung so gestaltet ist, dass die Bänder (71, 72) und die Klammern (73, 74), die an dem jeweiligen Verankerungsteil (4, 1) anliegen, eine Schlaufe um die Arbeitskammer (8) bilden.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung. Solche Vorrichtungen weisen gewöhnlich ein Paar Kammern für Hydraulikflüssigkeit auf, die durch einen geeigneten Durchgang verbunden sind, wobei die Dämpfung durch die Strömung der Flüssigkeit durch diesen Durchgang erzielt wird.
Die EP 0 115 417 A2 und die GB 2 282 430 A beschreiben einen Typ hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung zum Dämpfen von Vibrationen zwischen zwei Teilen eines Maschinenbestandteils, beispielsweise zwischen einem Kraftfahrzeugmotor und -chassis, die als ”Aufnahme-und-Vorsprung-Typ” bezeichnet werden, wobei ein ”Vorsprung” (boss) als ein Verankerungsteil, an dem ein Maschinenteil angebracht ist, selbst über eine verformbare (gewöhnlich elastische) Wand mit der Öffnung einer ”Aufnahme” (cup) verbunden ist, die an einem anderen Maschinenteil befestigt ist und ein anderes Verankerungsteil bildet. Die Aufnahme und die elastische Wand begrenzen dann eine Arbeitskammer für Hydraulikflüssigkeit, die über einen Durchgang (gewöhnlich langgestreckt) mit einer Kompensationskammer verbunden ist, der die Dämpfungsöffnung bildet. Die Kompensationskammer ist dabei von der Arbeitskammer durch eine starre Abtrennung getrennt, und eine flexible Membran steht in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit und bildet zusammen mit der Abtrennung eine Gastasche.
Bei den in den erwähnten Beschreibungen offenbarten hydraulisch gedämpften Montagevorrichtungen gibt es einen einzigen Durchgang. Es ist ferner von anderen hydraulisch gedämpften Montagevorrichtungen bekannt, eine Mehrzahl die Kammern für Hydraulikflüssigkeit verbindende unabhängige Durchgänge vorzusehen.
1 in den beiliegenden Zeichnungen zeigt ein Beispiel für eine ”Aufnahme-und-Vorsprung-Typ”-Montagevorrichtung und entspricht der eigenen GB 2 282 430 A . Die Montagevorrichtung dient zum Dämpfen von Vibrationen zwischen zwei Teilen einer Struktur (nicht gezeigt) und weist einen über eine Befestigungsschraube 2 mit einem der Teile der Struktur verbundenen Vorsprung 1 auf, wobei der andere Teil der Struktur mit einer im wesentlichen U-förmigen Aufnahme 4 verbunden ist. Eine elastische Feder 5 aus z. B. Gummi verbindet den Vorsprung 1 und die Aufnahme 4. An der Aufnahme 4 ist dem Ring benachbart ferner eine Abtrennung 7 befestigt und erstreckt sich über die Öffnung der Aufnahme 4. Damit ist innerhalb der Montagevorrichtung eine durch die elastische Feder 5 und die Abtrennung 7 begrenzte Arbeitskammer 8 abgegrenzt.
Das Innere der Abtrennung 7 begrenzt einen verschlungenen Durchgang 9, der mit der Arbeitskammer 8 über eine Öffnung 10 und ferner über eine Öffnung 11 mit einer Kompensationskammer 12 verbunden ist. Wenn also der Vorsprung 1 gegenüber der Aufnahme 4 vibriert (1 in der vertikalen Richtung), verändert sich das Volumen der Arbeitskammer 8 und wird Hydraulikflüssigkeit in dieser Arbeitskammer 8 durch den Durchgang 9 in die oder aus der Kompensationskammer 12 getrieben. Diese Flüssigkeitsbewegung bewirkt die Dämpfung. Das Volumen der Kompensationskammer 12 muss sich bei solchen Flüssigkeitsbewegungen verändern, so dass die Kompensationskammer 12 durch eine flexible Wand 13 begrenzt ist.
Im Einsatz ist die von der Montagevorrichtung aufgenommene Kraft im wesentlichen parallel zu der Befestigungsschraube 2, so dass diese Richtung eine Achse des Vorsprungs 1 definiert.
Die obige Struktur ist im wesentlichen gleich der in der EP 0 115 417 A2 beschriebenen und entspricht der dortigen Funktionsweise. In der EP 0 115 417 A2 trägt die Abtrennung eine Membran, die als Grenze zwischen Flüssigkeiten in der Arbeitskammer und einer Gastasche dient. In der in 1 gezeigten Anordnung gibt es eine ringförmige Membran 50, die verschlungen ist. Diese Membran 50 ist auf der Abtrennung 7 durch eine obere Dämpferplatte 22 gehalten, die von einem Ring 40 festgehalten ist, der an der Abtrennung 7 und an der Aufnahme 4 durch einen Klemmring 41 festgeklemmt ist. Die elastische Feder 5 ist ebenfalls mit dem Ring 40 verbunden. Die Dämpferplatte 22 weist Öffnungen für einen Kontakt zwischen der Flüssigkeit in der Arbeitskammer 8 und der Membran 50 auf.
Bei der in 1 gezeigten Anordnung hat der Durchgang 9 die Form einer Spirale und sind die inneren Abmessungen in dieser Spirale gleichmäßig. Im Normalbetrieb ist die elastische Wand ausreichend stark, um den in Folge einer Bewegung z. B. des Motors relativ zu dem Chassis auf sie ausgeübten Kräften zu widerstehen. Wenn jedoch das Fahrzeug in einen Unfall verwickelt ist oder extremen Fahrzuständen ausgesetzt ist, können auf die Montagevorrichtung wegen der Bewegung des Motors relativ zu dem Chassis sehr große Kräfte wirken, wobei es erwünscht ist, die Bewegung des Vorsprungs relativ zu der Aufnahme zusätzlich zu begrenzen, um eine übermäßige Bewegung des Motors zu verhindern. Es ist bekannt, hierzu ein Band zu verwenden, gewöhnlich aus geflochtenem Stahl oder Draht, das sich um die Montagevorrichtung erstreckt, wobei es über den Vorsprung und unter Aufnahme verläuft, um die Gesamtbewegung der Montagevorrichtung zu begrenzen.
In der GB 2 364 363 A ist eine hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung mit Band und Klammer offenbart.
In der EP 0 187 188 A2 ist ein hydraulisches Motorlager mit Band und Schelle offenbart.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Montagevorrichtung der eingangs genannten Art insbesondere hinsichtlich der Einfachheit ihrer Konstruktion zu verbessern.
Dazu richtet sich die vorliegende Erfindung auf Anordnungen, die die Bewegung des Vorsprungs relativ zu der Aufnahme zusätzlich begrenzen und dabei kein sich um die Montagevorrichtung erstreckendes kontinuierliches Band verwenden.
Eine hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung zur Lösung der Aufgabe umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung:
Ein erstes und ein zweites Verankerungsteil, die durch eine erste verformbare Wand verbunden sind;
eine zumindest teilweise durch die erste verformbare Wand begrenzte Arbeitskammer;
eine Kompensationskammer für Hydraulikflüssigkeit, wobei die Kompensationskammer durch eine zweite verformbare Wand begrenzt ist;
einen Durchang für die Hydraulikflüssigkeit, der die Arbeits- und die Kompensationskammer verbindet;
wobei das erste und das zweite Verankerungsteil ferner durch zumindest zwei im wesentlichen inelastische Bänder verbunden sind, sich jedes Band zwischen an dem ersten bzw. dem zweiten Verankerungsteil angeordneten elastischen Klammern erstreckt und mit diesen in Eingriff steht, und die Anordnung so gestaltet ist, dass die Bänder und die Klammern, die an dem jeweiligen Verankerungsteil anliegen, eine Schlaufe um die Arbeitskammer bilden.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Gemäß der Erfindung ergibt sich also die Möglichkeit der Verwendung einer elastischen Montageplatte, wobei zwei flexible, jedoch im wesentlichen inelastische Bänder durch elastische Klammern verbunden sind, welche an der Aufnahme bzw. dem Vorsprung anliegen, so dass die Bänder und die Klammern zusammen eine Schlaufe um die Montagevorrichtung bilden.
Eine solche Konstruktion hat den Vorteil, dass es relativ einfach ist, die Elastizität der Klammer zur Befestigung der Bänder an der Montagevorrichtung zu verwenden, und zwar im Unterschied zu den bekannten Anordnungen mit Stahlbändern.
In der obigen Beschreibung wurden die Bänder als im wesentlichen inelastisch beschrieben. Dadurch ist gemeint, dass die Steifheit im Sinn der für eine bestimmte Verlängerung erforderlichen Kraft zumindest 1 × 10⁶ Nm^–1 beträgt. Vorzugsweise beträgt sie mindestens 2 × 10⁶ Nm^–1. Andererseits lassen sich Steifheiten von über 10 × 10⁶ Nm^–1 mit in anderer Hinsicht geeigneten Materialien nur schwer erzielen.
Beispielsweise können die Bänder aus Kevlar oder ähnlichen Aramidfasern bestehen. Eine ausreichende Steifheit kann auch durch ein in einem Schichtmaterial aus z. B. Gummi eingebettetes Fasernetz oder -gewebe erzielt werden.
Es ist ferner möglich, zwischen dem Band und der Montagevorrichtung ein elastisches Kissen vorzusehen. Im Folgenden werden als Beispiele Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei
1 eine hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung gemäß der GB 2 282 430 A ist und bereits beschrieben wurde,
2 eine schematische Schnittansicht durch eine hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung ist, die kein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, aber hilfreich für deren Verständnis,
3 eine perspektivische Ansicht einer hydraulisch gedämpften Montagevorrichtung als erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist,
4 eine Seitenansicht der Montagevorrichtung aus 3 ist,
5 eine Draufsicht auf die Montagevorrichtung aus 3 ist,
6 eine Unteransicht der Montagevorrichtung aus 3 ist,
7 eine Seitenansicht einer Modifikation der Montagevorrichtung aus 2 ist, und
8 eine Modifikation der Montagevorrichtung aus 4 ist.
Anhand von 2 wird nun eine hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung beschrieben. Diese Montagevorrichtung ist kein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aber nützlich für das Verständnis der Erfindung. Die Teile, die denen des Aufbaus aus 1 entsprechen, sind durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Ferner ist der Innenaufbau der Montagevorrichtung aus 2 vereinfacht, wobei der Durchgang 9 und die Kompensationskammer 12 aus 1 weggelassen sind. Sie werden bei praktischen Ausführungsformen vorhanden sein. Ferner ist bei dem Ausführungsbeispiel aus 2 die elastische Wand 5 mit einem Flansch 60 an dem Klemmring 41 verbunden und nicht gemäß 1 über den Ring 40 an die Abtrennung 7 geklemmt.
Bei dieser Montagevorrichtung erstreckt sich eine flexible inelastische Umhüllung 61 um die Montagevorrichtung. Die Umhüllung 61 ist im wesentlichen zylindrisch mit offenen Enden. An einem Ende der Umhüllung ist eine Bördelung 62 befestigt, die gegen einen unteren Flansch 63 des Klemmrings 41 stoßen kann, so dass die Bördelung 62 in 2 nicht nach oben bewegt werden kann. Das andere Ende der Umhüllung 61 weist ebenfalls eine Bördelung 64 auf, die über einer Montageplatte 65 liegt, die auf dem Vorsprung 1 ruht. Ein Außenring 66 befestigt die Umhüllung an dem Montagering 65.
Damit sind übermäßige Aufwärtsbewegungen des Vorsprungs 1 relativ zu der Aufnahme 4 durch die Umhüllung 61 unterbunden. Die Montageplatte 65 kann starr sein, hat jedoch vorzugsweise eine gewisse Elastizität. Damit ist eine gewisse Aufwärtsbewegung des Vorsprungs 1 relativ zu der Aufnahme 4 aus der in 2 gezeigten Position wegen der Elastizität der Montageplatte 65 möglich, jedoch wirkt die durch diese Elastizität entwickelte Kraft einer solchen Kraft entgegen.
Bei dieser Montagevorrichtung kann dem oberen Flansch 60 des Klemmrings 41 benachbart ein Gummiteil oder anderer elastischer Körper 67 zum Verhindern von Schäden an der Umhüllung 61 durch diesen Flansch vorgesehen sein. Der Körper 67 verleiht der Struktur ferner eine Elastizität bei Einwirkung von Kräften auf die Montagevorrichtung.
Zur Herstellung einer solchen Montagevorrichtung wird die Umhüllung 61 über der Montagevorrichtung angeordnet und die Montageplatte 65 so bewegt, dass die Bördelung 64 darunter gelangt. Dann wird der Außenring 66 so angeordnet, dass die Bördelung 64 an ihrem Platz festgelegt wird.
Wie zuvor erwähnt, ist die Umhüllung 61 vorzugsweise ein Netz oder Gewebe aus Kevlar- oder Nylonmaterial mit Gummibeschichtung. Dies ermöglicht eine geeignete Steifheit der Umhüllung. Die Umhüllung kann dann eine Beschichtung mit wärmereflektierendem Material aufweisen, etwa Aluminium. Eine ausreichende Steifheit kann auch erzielt werden durch Kevlar- oder Nylongewebenetz und die Aluminiumbeschichtung ohne das Gummimaterial.
Bei der Montagevorrichtung aus 2 erstreckt sich die Umhüllung 61 insgesamt um die Montagevorrichtung. 3 illustriert ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem inelastische Bänder 71, 72 vorgesehen sind, die sich teilweise um die Montagevorrichtung erstrecken und über eine obere und über eine untere Klammer 73, 74 miteinander verbunden sind. Weitere Teile der Montagevorrichtung entsprechen der Struktur aus 1 und sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Die Seitenansicht des Ausführungsbeispiels in 4 zeigt, dass die Bänder 71, 72 jeweils die Form einer Schlaufe haben, durch die Teile der Klammern 73, 74 an den Enden der Bänder 71, 72 zur Befestigung der Bänder 71, 72 an diesen Klammern 73, 74 aufgenommen werden.
5 zeigt, dass die obere Klammer 73, die den Vorsprung 1 überlagert, die allgemeine Form des Buchstabens G aufweist, so dass das Ende des Bandes 71, 72 durch die Öffnung G geführt werden kann, um passend zu sitzen. 6 zeigt, dass die untere Klammer 74, die die Basis der Aufnahme 4 berührt, einen sich zwischen den Bändern 71, 72 erstreckenden kontinuierlichen Teil 75 und zwei Teile 76, 77 aufweist, die dazwischen eine Öffnung bilden, um die Bänder auf der Klammer 74 positionieren zu können.
Die Klammern 73, 74 sind nicht starr, und ihre Elastizität ist so ausgewählt, dass sie eine ausreichende Verformbarkeit der Montagevorrichtung zulassen, jedoch keine übermäßige Verformbarkeit, die zu einer Beschädigung der Montagevorrichtung führen könnte.
Beim obigen Ausführungsbeispiel können die Bänder 71, 72 z. B. aus Kevlar oder ähnlichem Material bestehen, das eine ausreichende Inelastizität bietet. In 2 ist ein Gummistück oder ein anderer elastischer Körper 67 zwischen der Umhüllung 61 und der Außenklammer 41 vorgesehen. Dies kann gemäß 7 weitergebildet werden durch größere elastische Kissen 80, 81 an der Umhüllung 41. Die Anordnung aus 7 ist andererseits die gleiche wie die in 2, und entsprechende Teile sind durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Die Gummikissen 80, 81 bieten einen besseren elastischen Effekt, was unter Umständen nützlich ist. Wenn der Vorsprung 1 relativ zu der Aufnahme 4 nach oben bewegt wird, komprimiert die Umhüllung 61 die Kissen 80, 81 und erlaubt damit eine gewisse Bewegung. Allerdings sind die durch die Kompression der Kissen 80, 81 dabei erzeugten Kräfte letztlich einer weiteren Einwärtsbewegung dieses Teils der Umhüllung 61 entgegengesetzt, und die relative Inelastizität der Umhüllung 61 verhindert dann eine weitere Bewegung.
Eine ähnliche Anordnung ist in 8 für das Ausführungsbeispiel aus 4 illustriert. Wieder sind zwischen den Bändern 70, 71 und dem Rest der Montagevorrichtung Kissen 91, 92 vorgesehen. Die Montagevorrichtung in 8 ist im übrigen die gleiche wie die nach dem Ausführungsbeispiel der 3 bis 6, wobei entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Die Kissen 91, 92 haben bei diesem Ausführungsbeispiel die gleiche Wirkung wie die Kissen 81, 82 bei dem Ausführungsbeispiel aus 8.
Bezugszeichenliste

1: Vorsprung
2: Befestigungsschraube
4: (U-förmige) Aufnahme
5: elastische Wand
7: Abtrennung
8: Arbeitskammer
9: Durchgang
10, 11: Öffnung
12: Kompensationskammer
13: flexible Wand
22: Dämpferplatte
40: Ring
41: Klemmring/Außenklammer
50: Membran
60: Flansch
61: (inelastische) Umhüllung
62: Bördelung
63: Flansch
64: Bördelung
65: Montagering/Montageplatte
66: Außenring
67: Körper
71, 72: inelastische Bänder
73, 74: Klammern
75: kontinuierlicher Teil
76, 77: Teile
80, 81: elastische Kissen
91, 92: Kissen

Claims

Hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung mit: einem ersten und einem zweiten Verankerungsteil (4, 1), die durch eine erste verformbare Wand (5) verbunden sind; einer zumindest teilweise durch die erste verformbare Wand (5) begrenzten Arbeitskammer (8); einer Kompensationskammer (12) für Hydraulikflüssigkeit, wobei die Kompensationskammer (12) durch eine zweite verformbare Wand (13) begrenzt ist; einem Durchgang (9) für die Hydraulikflüssigkeit, der die Arbeits- und Kompensationskammer (8, 12) verbindet; wobei das erste und zweite Verankerungsteil (4, 1) ferner durch zumindest zwei im wesentlichen inelastische Bänder (71, 72) verbunden sind, sich jedes Band (71, 72) zwischen an dem ersten bzw. dem zweiten Verankerungsteil (4, 1) angeordneten elastischen Klammern (73, 74) erstreckt und mit diesen in Eingriff steht, und die Anordnung so gestaltet ist, dass die Bänder (71, 72) und die Klammern (73, 74), die an dem jeweiligen Verankerungsteil (4, 1) anliegen, eine Schlaufe um die Arbeitskammer (8) bilden.
Hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Klammern (71, 72) des ersten und des zweiten Verankerungsteils (4, 1) jeweils aus einem kontinuierlichen Materialstück (75) gebildet sind und die Schlaufe nur aus den Bändern (71, 72) und den Klammern (73, 74) gebildet ist.
Hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit zumindest einem elastischen Kissen (80, 81) zwischen jedem Band (71, 72) und einem anderen Teil der Montagevorrichtung.
Hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Bänder (71, 72) an den Klammern (73, 74) verschiebbar angebracht sind.
Hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Steifheit der Bänder (71, 72)/Umhüllung (61) zumindest 1 × 10⁶ Nm^–1 beträgt.
Hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das erste Verankerungsteil (4) eine die Kompensationskammer (12) enthaltende Aufnahme (4) mit einer Öffnung ist und das zweite Verankerungsteil (1) ein mit der Öffnung der Aufnahme (4) ausgerichteter und damit über die erste verformbare Wand (5) verbundener Vorsprung (1) ist.
Hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer die Arbeitskammer (8) von der Kompensationskammer (12) abteilenden Abtrennung (7), wobei der die Arbeitskammer (8) und die Kompensationskammer (12) verbindende Durchgang (9) in der Abtrennung (7) vorgesehen ist.