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Bezeichnung der Erfindung
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VORRICHTUNG ZUR SCHWINGUNGSDÄMPFUNG
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Gebiet der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung mit einem elastischen Gummikörper zwischen einem Innenzylinder und einem Außenzylinder, wobei der elastische Gummikörper in sich ein Zwischenelement umfasst.
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Stand der Technik
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Als Vorrichtungen zur Schwingungsdämpfung dieser Art sind Gummitüllen bekannt, die im Querlenker eines Fahrzeugs eingebaut werden. Die Gummitülle verfügt über einen Innenzylinder, einen Außenzylinder (Befestigungsteil), der in einem Abstand auf der Außendurchmesserseite des Innenzylinders angeordnet ist, einen elastischen Gummikörper, der den Innenzylinder und den Außenzylinder elastisch miteinander verbindet bzw. koppelt, sowie ein Zwischenelement (Hülse), das im elastischen Gummikörper eingelagert ist(siehe beispielsweise Patentschrift 1).
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Die Gummitüllen werden belastet, indem auf die Räder in einer Vorne-Hinten-Richtung des Fahrzeugs auf Befestigungsteile des Querlenkers auf einer Karosserieseite Kräfte ausgeübt werden. Folglich verformen sich die elastischen Gummikörper elastisch, wodurch die Belastung nicht von den Rädern auf die Karosserie übergehen kann.
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Druckschrift
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Patentschrift
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- Patentschrift 1: JP H08-219210 A
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Offenbarung der Erfindung
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Zugrundeliegendes Problem der Erfindung
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Wird auf die Innenzylinderseite der Gummitülle vom Rad aus eine Stützkraft ausgeübt, erhöht sich die Federkraft des elastischen Gummikörpers. Da jeweils eine Gummibreite des elastischen Gummikörpers auf der Innenzylinderseite und eine Gummibreite des elastischen Gummikörpers auf einer Außenzylinderseite, die durch das Zwischenelement (Hülse) zweigeteilt sind, dünn ist, kann sich die Lebensdauer des elastischen Gummikörpers vermindern.
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Zudem erhöht sich die Verformung des elastischen Gummikörpers an beiden Endteilen des elastischen Gummikörpers in Achsrichtung des Innenzylinders auf ein Maximum, wenn die Stützkraft auf die Innenzylinderseite wirkt. Die Teile, die im Sinne einer Verformung stark beansprucht werden, verschleißen schneller als andere Teile, und ihre Lebensdauer ist eher vermindert.
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Angesichts des weiter oben beschriebenen Problems liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung bereitzustellen, die eine Verformung mit dem Gummivolumen eines elastischen Gummikörpers im Vergleich zu herkömmlichen Methoden einschränken und die Lebensdauer verlängern kann.
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Mittel zur Lösung des Problems
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Um das weiter oben beschriebene Problem zu lösen, verfügt eine Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung gemäß der vorliegenden Erfindung über einen Innenzylinder, einen in einem Abstand auf der Außendurchmesserseite des Innenzylinders angeordneten Außenzylinder, einen elastischen Gummikörper zwischen dem Innenzylinder und dem Außenzylinder, der den Innenzylinder und den Außenzylinder elastisch miteinander koppelt, sowie ein Zwischenelement, das im elastischen Gummikörper eingelagert ist, wobei das Zwischenelement über eine Anzahl von Ausschnittteilen verfügt, die sich an beiden Stirnseiten in Achsrichtung des Außenzylinders befinden und an denen der elastische Gummikörper innerhalb des Zwischenelements mit dem elastischen Gummikörper außerhalb des Zwischenelements verbunden ist und mindestens eines der Anzahl der Ausschnittteile so angeordnet ist, dass es auf einen Bereich überlappt, der sich zwischen zwei parallelen, imaginären Ebenen neben bzw. benachbart zu einer Außenumfangsfläche des Innenzylinders befindet.
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Gemäß dieser Erfindung lassen sich der elastische Gummikörper im Zwischenelement und der elastische Gummikörper außerhalb des Zwischenelements über die an beiden Stirnseiten in Achsrichtung des Außenzylinders befindlichen Ausschnittteile miteinander verbinden (koppeln). Daher lässt sich die an beiden Endteilen in Achsrichtung des elastischen Gummikörpers auftretende Druckverformung vorzugsweise einschränken. Folglich kann die Erfindung bei Ausübung von Stützkraft die Druckverformung (das Verformungsausmaß) des elastischen Gummikörpers im Vergleich zu herkömmlichen Methoden einschränken und dadurch die Lebensdauer verlängern. Folglich lässt sich die Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung dank dieser Erfindung verkleinern und die Schwingungsdämpfung steigern.
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Ferner sind das Ausschnittteil auf einer Stirnseite und das Ausschnittteil auf der anderen Stirnseite der zahlreichen Ausschnittteile vorzugsweise punktsymmetrisch angeordnet, wobei ein Zentrum des Innenzylinders als Drehzentrum dient. Bei dieser Anordnung lassen sich die Verbindungsteile des elastischen Gummikörpers im Zwischenelement und des elastischen Gummikörpers außerhalb des Zwischenelements punktsymmetrisch positionieren und lässt sich die auf den Innenzylinder wirkende Stützkraft vorzugsweise einschränken.
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Des Weiteren sind die zahlreichen Ausschnittteile vorzugsweise so angeordnet, dass sie sich auf der einen Stirnseite des Außenzylinders und auf der anderen Stirnseite des Außenzylinders jeweils gegenüberliegen. Bei dieser Anordnung lassen sich die Verbindungsteile des elastischen Gummikörpers im Zwischenelement und des elastischen Gummikörpers außerhalb des Zwischenelements so anordnen, dass sie sich auf der einen Stirnseite des Außenzylinders und auf der anderen Stirnseite des Außenzylinders jeweils gegenüberliegen. Folglich lässt sich die Druckverformung weiter reduzieren und die Lebensdauer verlängern.
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Des Weiteren ist das Ausschnittteil vorzugsweise zwischen nebeneinander liegenden Vorsprüngen in Umfangsrichtung des Zwischenelements ausgebildet, und die Vorsprünge sind vorzugsweise außerhalb des Bereichs angeordnet, der sich zwischen zwei parallelen, imaginären Ebenen neben der Außenumfangsfläche des Innenzylinders befindet. Bei dieser Anordnung lässt sich der Innenzylinder ohne Beeinträchtigung durch die außerhalb des Bereichs angeordneten Vorsprünge verschieben. Folglich lässt sich die von der Innenzylinderseite über den in den Ausschnittteilen vorgesehenen elastischen Gummikörper ausgehende Stützkraft vorzugsweise abdämpfen.
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Des Weiteren ist das Zwischenelement mit einem Körper bzw. mit einer Vielzahl von geteilten Körpern ausgebildet, die in Umfangsrichtung geteilt sind. Daher lässt sich das Zwischenelement ohne Weiteres ausbilden.
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Des Weiteren ist auf der Außenumfangsfläche des Innenzylinders ein Paar von Teilen mit vermindertem Durchmesser ausgebildet. Das Paar von Teilen mit vermindertem Durchmesser ist jeweils von dem elastischen Gummikörper umgeben. Daher kann eine freie Länge bei frei verlängerbaren Teilen um eine Tiefe, die zur Innendurchmesserseite hin eingelassen ist, länger sein. Folglich lässt sich ein beweglicher Bereich des Innenzylinders verlängern und die Stützkraft vorzugsweise einschränken.
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Zudem verfügt eine Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung gemäß dieser Erfindung über einen Innenzylinder, einen in einem Abstand auf einer Außendurchmesserseite des Innenzylinders angeordneten Außenzylinder, einen elastischen Gummikörper zwischen dem Innenzylinder und dem Außenzylinder, der den Innenzylinder und den Außenzylinder elastisch miteinander verbindet bzw. koppelt, sowie ein Zwischenelement, das im elastischen Gummikörper eingelagert ist, wobei der elastische Gummikörper einen frei ausdehnbaren bzw. verlängerbaren Teil umfasst, der sich auf beiden Stirnseiten in Achsrichtung des Außenzylinders befindet und sich über eine freie Länge erstreckt.
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Gemäß der Erfindung lässt sich die freie Länge des elastischen Gummikörpers um ein Breitenmaß des Zwischenelements in dem über eine freie Länge ausdehnbaren Teil, der sich auf beiden Stirnseiten in Achsrichtung des elastischen Gummikörpers befindet, verlängern. Da der bewegliche Bereich des Innenzylinders im über eine freie Länge ausdehnbaren Teil expandiert ist, lässt sich die Druckverformung vorzugsweise einschränken und die Lebensdauer erhöhen. Man beachte, dass die freie Länge einen Freiraum bzw. ein Spiel in Radialrichtung zwischen dem Innenzylinder und dem Außenzylinder darstellt.
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Wirkung der Erfindung
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Eine Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung kann bereitgestellt werden, mit der sich im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen eine Verformung mit dem Gummivolumen eines elastischen Gummikörpers einschränken und die Lebensdauer bei Einwirkung von Hebel- bzw. Druckkräften verlängern lässt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Gummitülle gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;
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2 ist eine Vorderansicht der in 1 gezeigten Gummitülle;
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3A ist eine Draufsicht der in 1 gezeigten Gummitülle;
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3B ist eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Gummitülle;
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4A ist eine Schnittzeichnung in Achsrichtung entlang der Linie A-A in 2;
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4B ist eine Schnittzeichnung in eine Richtung, die orthogonal zu einer Achse entlang der Linie B-B in 4A verläuft;
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5 ist eine Vorderansicht der geteilten Körper, die eine Zwischenplatte bilden;
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6 ist eine Schnittzeichnung in Achsrichtung der Gummitülle gemäß einer Veränderung von 1;
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7 ist eine erläuternde Ansicht, die die Verschiebung eines Innenzylinders bei Einwirkung von Stützkräften zeigt;
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8 ist eine perspektivische Ansicht der Gummitülle gemäß einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung;
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9A ist eine Schnittzeichnung in Achsrichtung entsprechend 4A;
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9B ist eine Schnittzeichnung in eine Richtung, die orthogonal zu der Achse entlang einer Linie C-C in 9A verläuft;
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10 ist eine perspektivische Ansicht der Zwischenplatte, die mit einem einzelnen zylindrischen Körper ausgebildet ist;
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11A ist eine perspektivische Ansicht der Zwischenplatte, die die Gummitülle gemäß der anderen Ausführungsform bildet;
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11B ist eine Schnittzeichnung in eine Richtung, die orthogonal zur Achse der Gummitülle verläuft; und
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12A bis 12C sind Draufsichten, die die Veränderungen der Zwischenplatte zeigen.
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Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung
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Wie in 1 dargestellt, verfügt eine Gummitülle 10 gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung über einen Innenzylinder 12, einen Außenzylinder 14, einen elastischen Gummikörper 16 und eine Zwischenplatte (Zwischenelement) 18.
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Der Innenzylinder 12 ist ein zylindrischer Körper, in dem ein Durchgangsloch 20 in Achsrichtung ausgebildet ist und der eine vorgegebene Dicke aufweist (siehe 4A). Der Innenzylinder 12 hat vom einen Ende bis zum anderen Ende in Achsrichtung die gleiche Außendurchmessergröße.
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Der Außenzylinder 14 ist in einem Abstand auf einer Außendurchmesserseite des Innenzylinders 12 angeordnet. Der Außenzylinder 14 ist ein zylindrischer Körper, in dem ein Durchgangsloch 26 in Achsrichtung ausgebildet ist und der relativ dünner ausgebildet ist als der Innenzylinder 12. Ferner ist der Außenzylinder 14 in Achsrichtung um eine vorgegebene Länge kürzer ausgebildet als der Innenzylinder 12 (siehe 3A und 3B).
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Wie in 4A und 4B dargestellt, liegt der elastische Gummikörper 16 zwischen dem Innenzylinder 12 und dem Außenzylinder 14, um diese elastisch miteinander zu koppeln. So wird beispielsweise zwischen dem Innenzylinder 12 und dem Außenzylinder 14 geschmolzenes Gummi in eine (nicht dargestellten) Metallform injiziert, was es dem elastischen Gummikörper 16 ermöglicht, an einer Außenumfangsfläche des Innenzylinders 12 und einer Innenumfangsfläche des Außenzylinders 14 vulkanisiert anzuhaften. Ferner umfasst der elastische Gummikörper 16 frei ausdehnbare bzw. verlängerbare Teile 28 (siehe 4A). Die frei ausdehnbaren Teile 28 werden weiter unten im Einzelnen erläutert.
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Die Zwischenplatte 18 ist im elastischen Gummikörper 16 eingebettet. Die Zwischenplatte 18 erlaubt, dass eine Dicke eines innenliegenden elastischen Gummikörpers 16a zwischen der Zwischenplatte 18 und dem Innenzylinder 12 und eine Dicke eines außenliegenden elastischen Gummikörpers 16b zwischen der Zwischenplatte 18 und dem Außenzylinder 14 jeweils dünner ist, als wenn die Zwischenplatte 18 nicht vorhanden wäre. Folglich lässt sich eine Feder, die in orthogonal zur Achse des Innenzylinders 12 verlaufender Richtung konstant bzw. gleichbleibend ist, verstärken. Ferner lässt sich die Verdrehungskraft bzw. Torsionskraft zwischen dem Innenzylinder 12 und dem Außenzylinder 14 einschränken.
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Die Zwischenplatte 18 ist zwischen dem Innenzylinder 12 und dem Außenzylinder 14 angeordnet. Wie in 5 dargestellt, ist die Zwischenplatte 18 der Ausführungsform mit zwei geteilten, formgleichen Körpern 19 ausgebildet. Die zwei geteilten Körper 19 sind so angeordnet, dass sie sich gegenüberliegen, wobei der Innenzylinder 12 dazwischenliegt(nicht dargestellt). Jeder geteilte Körper 19 hat in zweidimensionaler Ansicht ungefähr eine H-Form (siehe 3A). Der geteilte Körper 19 verfügt über gurtartige Teile 30, 30, die sich streifenförmig in Achsrichtung des Innenzylinders 12 erstrecken, sowie über ein Verbindungsteil 32, das im Querschnitt bogenförmig ist und in orthogonaler Richtung zu den Achsen der riemenartigen Teile 30 verläuft, um die riemenartigen Teile 30, 30 zu verbinden. Das Verbindungsteil 32 ist komplett im elastischen Gummikörper 16 eingebettet und liegt an keiner Stelle des elastischen Gummikörpers 16 offen.
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Ein Endteil und das andere Endteil des gurtartigen Teils 30 verfügen über Vorsprünge 34, die vom elastischen Gummikörper 16 nicht bedeckt sind und nach außen ragen. Die Vorsprünge 34 bilden ein Endteil und das andere Endteil der Zwischenplatte 18 in axialer Richtung bzw. Achsrichtung. Ferner fungieren die Vorsprünge 34 als Halterungen und Befestigungsteile für die Zwischenplatte 18, wenn diese in einer Kavität bzw. Vertiefung einer Metallform liegt (nicht dargestellt).
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Jeder geteilte Körper 19 verfügt über Ausschnittteile 36 auf beiden Stirnseiten in Achsrichtung des Außenzylinders 14, an denen der innenliegende elastische Gummikörper 16a (elastischer Gummikörper auf der Innenseite) mit dem außenliegenden elastischen Gummikörper 16b (elastischer Gummikörper auf der Außenseite) verbunden ist. Dank der Ausschnittteile 36 auf beiden Stirnseiten des geteilten Körpers 19 lässt sich das Gummivolumen des elastischen Gummikörpers 16 im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen erhöhen, und der innenliegende elastische Gummikörper 16a wird mit dem außenliegenden elastischen Gummikörper 16b an beiden Endteilen in Achsrichtung des elastischen Gummikörpers 16 gekoppelt (verbunden). Die zwischen den gurtartigen Teilen 30 des geteilten Körpers 19 und den bandartigen Teilen 30 des anderen geteilten Körpers 19 ausgebildeten Lücken werden nicht als Ausschnittteile 36 angesehen.
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Teile des elastischen Gummikörpers 16, die den Ausschnittteilen 36 entsprechen, sind die frei ausdehnbaren bzw. verlängerbaren Teile 28. Der innenliegende elastische Gummikörper 16a verläuft durchgehend zum außenliegenden elastischen Gummikörper 16b in den frei verlängerbaren Teilen 28. Der innenliegende Gummikörper 16a ist nicht durch die Zwischenplatte 18 in den frei verlängerbaren Teilen 28 vom außenliegenden elastischen Gummikörper 16b getrennt. Kurz gesagt sind die frei verlängerbaren Teile 28 nur mit Gummi, also ohne die Zwischenplatte 18 ausgebildet. Die frei verlängerbaren Teile 28 liegen auf beiden Stirnseiten in Achsrichtung des elastischen Gummikörpers 16 und haften an der Außenumfangsfläche des Innenzylinders 12 sowie an der Innenumfangsfläche des Außenzylinders 14 an.
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Ein Freiraum zwischen der Außenumfangsfläche des Innenzylinders 12 und der Innenumfangsfläche des Außenzylinders 14 gilt als freie Länge F in den frei verlängerbaren Teilen 28. Somit lässt sich die freie Länge F im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen um eine Breitendimension der Zwischenplatte 18 verlängern. Da Teile außer den frei verlängerbaren Teilen 28 durch die Zwischenplatte 18 getrennt sind, ist deren freie Länge kürzer als die freie Länge F. Anders gesagt bezieht sich die „freie Länge“ auf einen Raum, wo sich der elastische Gummikörper 16 an beiden Endteilen in axialer Richtung des elastischen Gummikörpers 16 zwischen dem Innenzylinder 12 und dem Außenzylinder 14 bewegen kann. Die freie Länge bezieht sich ferner auf den Freiraum in Radialrichtung zwischen dem Außendurchmesser des Innenzylinders 12 und dem Innendurchmesser des Außenzylinders 14 (siehe 4A).
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Eine Anzahl von Ausschnittteilen 36, die jeweils in den zwei geteilten Körpern 19 ausgebildet sind, ist so angeordnet, dass sie auf einen Bereich S überlappt, der sich zwischen zwei parallelen, imaginären Ebenen T1, T2 neben der Außenumfangsfläche des Innenzylinders 12 befindet (siehe 4B). So erscheinen die zwei Ausschnittteile 36, 36 im Vertikalschnitt beispielsweise orthogonal zur Achsrichtung. Falls die zwei parallelen, imaginären Ebenen T1, T2 neben der Außenumfangsfläche des Innenzylinders 12 liegen, kreuzen (überlappen) die zwei Ausschnittteile 36, 36 (auf) den Bereich S, der sich zwischen den zwei parallelen, imaginären Ebenen T1, T2 befindet.
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Als Lagebeziehung zwischen dem Bereich S und den Ausschnittteilen 36 können sämtliche Ausschnittteile 36 innerhalb des Bereichs S liegen, der sich zwischen den zwei parallelen, imaginären Ebenen T1, T2 befindet. Ferner können die Ausschnittteile 36 beispielsweise den gesamten Bereich S belegen, und ein Teil der Ausschnittteile 36 kann sich über den Bereich S erstrecken. Kurz gesagt kann sich zumindest ein Teil der Ausschnittteile 36 vorzugsweise im Bereich S befinden (anders gesagt kann sich ein Teil der Vorsprünge 34 im Bereich S befinden). Des Weiteren sind in der Ausführungsform beide Ausschnittteile 36, 36 so angeordnet, dass sie auf den Bereich S überlappen, jedoch kann zumindest ein Ausschnittteil 36 vorzugsweise so angeordnet sein, dass es auf den Bereich S überlappt, der sich zwischen den imaginären Ebenen T1, T2 befindet.
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Ferner können, wie in 4B dargestellt, beide zwei Ausschnittteile 36, 36 so angeordnet sein, dass sie in einem Bereich S1 liegen, der sich zwischen zwei parallelen, imaginären Ebenen T3, T4 neben der Innenumfangsfläche des Innenzylinders 12 befindet. Anders gesagt können die Vorsprünge 34 bis kurz vor den Bereich S1 ragen, oder ein Teil der Vorsprünge 34 kann so ausgebildet sein, dass er in den Bereich S1 hineinragt. Des Weiteren können beide zwei Ausschnittteile 36, 36 so angeordnet sein, dass sie in einem Bereich S2 liegen, der sich zwischen zwei parallelen, imaginären Ebenen T5, T6 befindet, die durch ein Zentrum O des Innenzylinders 12 verlaufen und orthogonal zueinander sind. Anders gesagt können die Vorsprünge 34 bis kurz vor den Bereich S2 ragen, oder ein Teil der Vorsprünge 34 kann so ausgebildet sein, dass er in den Bereich S2 hineinragt. Kurz gesagt kann jedes Ausschnittteil 36 bei erhöhtem Gummivolumen des elastischen Gummikörpers 16 so ausgebildet sein, dass es im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen eine gewünschte einschränkende Wirkung für die Druckverformung erhält.
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Des Weiteren ist die Anzahl von Ausschnittteilen 36, also das Ausschnittteil 36 auf einer Stirnseite und das Ausschnittteil 36 auf der anderen Stirnseite in Achsrichtung, punktsymmetrisch zum Zentrum O des Innenzylinders 12 (siehe 4B und 7) als Drehzentrum (siehe 4A und 7) angeordnet. Anders gesagt sind das in dem einen geteilten Körper 19 auf der einen Stirnseite ausgebildete Ausschnittteil 36 und das in dem anderen geteilten Körper 19 auf der anderen Stirnseite in Achsrichtung des Außenzylinders 14 ausgebildete Ausschnittteil 36 punktsymmetrisch angeordnet und haben als Drehzentrum das Zentrum O des Innenzylinders 12. Die punktsymmetrische Anordnung der Ausschnittteile 36 auf der einen und auf der anderen Stirnseite ermöglicht eine punktsymmetrische Anordnung der Verbindungsteile (frei verlängerbare Teile 28) des innenliegenden elastischen Gummikörpers 16a und des außenliegenden elastischen Gummikörpers 16b. Folglich lassen sich die auf den Innenzylinder 12 ausgeübte Hebelkräfte vorzugsweise einschränken.
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Des Weiteren ist die Vielzahl der jeweils in den zwei geteilten Körpern 19 ausgebildeten Ausschnittteile 36 auf der einen und anderen Stirnseite in Achsrichtung des Außenzylinders 14 einander gegenüberliegend angeordnet (siehe 2 und 3A). Kurz gesagt sind das in einem geteilten Körper 19 ausgebildete Ausschnittteil 36 und das in dem anderen geteilten Körper 19 ausgebildete Ausschnittteil 36 auf der einen (oder anderen) Stirnseite in Achsrichtung des Außenzylinders 14 in Radialrichtung einander gegenüberliegend angeordnet. Jedes Ausschnittteil 36 ist in zweidimensionaler Ansicht ungefähr rechteckig ausgebildet (siehe 3A), allerdings ist ihre Form nicht darauf beschränkt, wie weiter unten beschrieben.
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Des Weiteren sind die Ausschnittteile 36 zwischen den Vorsprüngen 34 ausgebildet, die in Umfangsrichtung der Zwischenplatte 18 nebeneinander liegen (siehe 5), und die Vorsprünge 34 sind außerhalb des Bereichs S angeordnet, der zwischen den zwei imaginären Ebenen T1, T2 liegt. Wie in 4B dargestellt, ermöglicht die Anordnung der Vorsprünge 34 außerhalb des Bereichs S, der zwischen den zwei imaginären Ebenen T1, T2 liegt, kurz gesagt dass eine Breitengröße (L1) bei Herausragen der Ausschnittteile 36 auf eine Fläche, die senkrecht zu den imaginären Ebenen T1, T2 ist (orthogonal zum Ziehblech verlaufende Fläche), auf eine Länge eingestellt wird, die einem Außendurchmesser (L2) des Innenzylinders 12 (L1 ≥ L2) entspricht oder länger ist.
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Die Gummitülle 10 gemäß der Ausführungsform ist generell wie weiter oben beschrieben ausgebildet. Funktion und Wirkung werden weiter unten erläutert.
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Fährt ein Fahrzeug beispielsweise auf einer kurvenreichen Straße, wird eine Hebel- bzw. Stützkraft erzeugt. Die Kraft wird von der Antriebskraft in einer Vorne-Hinten-Richtung des Fahrzeugs sowie von Reibungskraft in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs von der Straße, die der Fliehkraft entgegenwirkt, erzeugt (siehe 7). Die Kraft führt dazu, dass der Innenzylinder 12 in den in 7 dargestellten Pfeilrichtungen schwingt, was zu einer Druckverformung beider Stirnseiten des elastischen Gummikörpers 16 führt, der zwischen dem Innenzylinder 12 und dem Außenzylinder 14 liegt.
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In der Ausführungsform ist die Vielzahl der jeweils in den zwei geteilten Körpern 19 ausgebildeten Ausschnittteile 36 so angeordnet, dass sie auf den Bereich S überlappt, der sich zwischen den zwei parallelen, imaginären Ebenen T1, T2 neben der Außenumfangsfläche des Innenzylinders 12 befindet (siehe 4B). Diese Anordnung ermöglicht es, dass der innenliegende elastische Gummikörper 16a und der außenliegende elastische Gummikörper 16b über in den geteilten Körpern 19 ausgebildete Ausschnittteile 36 miteinander verbunden (gekoppelt) werden, um so die frei verlängerbaren Teile 28 zu bilden. Die Ausbildung der frei verlängerbaren Teile 28 kann für einen Verformungsspielraum für den elastischen Gummikörper 16 sorgen. Zudem lässt sich so die auf beiden Stirnseiten in Achsrichtung des elastischen Gummikörpers 16 auftretende Druckverformung vorzugsweise einschränken. Daher lässt sich bei der Ausführungsform im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen die Druckverformung (der Verformungsgrad) des elastischen Gummikörpers 16 bei Einwirken der Hebelkraft einschränken, was die Lebensdauer verlängert. Folglich lässt sich die Gummitülle 10 in der Ausführungsform verkleinern und die Schwingungsdämpfung steigern.
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Anders gesagt lässt sich die freie Länge F in der Ausführungsform um ein Dickenmaß der Zwischenplatte 18 in den auf beiden Stirnseiten in Achsrichtung des elastischen Gummikörpers 16 befindlichen frei verlängerbaren Teilen 28 verlängern. Da der Innenzylinder 12 einen weiteren beweglichen Bereich in den frei verlängerbaren Teilen 28 haben kann, lässt sich die Druckverformung vorzugsweise einschränken und die Lebensdauer verlängern. Folglich lässt sich die Gummitülle 10 in der Ausführungsform verkleinern und die Schwingungsdämpfung steigern.
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Ferner sind in der Ausführungsform das in dem einen geteilten Körper 19 auf der einen Stirnseite ausgebildete Ausschnittteil 36 und das in dem anderen geteilten Körper 19 auf der anderen Stirnseite in Achsrichtung des Außenzylinders 14 ausgebildete Ausschnittteil 36 punktsymmetrisch angeordnet, wobei das Zentrum O des Innenzylinders 12 als Drehzentrum dient. Somit ermöglicht die punktsymmetrische Anordnung der Ausschnittteile 36 auf der einen und auf der anderen Stirnseite eine punktsymmetrische Anordnung der Verbindungsteile (frei verlängerbare Teile 28) des innenliegenden elastischen Gummikörpers 16a und des außenliegenden elastischen Gummikörpers 16b. Folglich lässt sich bei dieser Ausführungsform die auf den Innenzylinder 12 wirkende Hebelkraft vorzugsweise einschränken.
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Des Weiteren lässt sich bei dieser Ausführungsform dank der Anordnung der Ausschnittteile 36 in sich gegenüberliegender Position auf der einen Stirnseite und der Ausschnittteile 36 in sich gegenüberliegender Position auf der anderen Stirnseite in Achsrichtung des Außenzylinders 14 die Druckverformung weiter reduzieren und die Lebensdauer verlängern.
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Des Weiteren ist bei dieser Ausführungsform die Zwischenplatte 18 mit den zwei geteilten Körpern 19 ausgebildet, wodurch sich die geteilten Körper 19 leicht formen lassen. Drei oder mehr geteilte Körper können die Zwischenplatte 18 bilden (nicht gezeigt).
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Darüber hinaus hat der Innenzylinder 12 bei dieser Ausführungsform der ganzen Länge nach den gleichen Außendurchmesser (siehe 4A), doch die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. So kann beispielsweise, wie in 6 gezeigt, ein Paar von Teilen 22, 22 mit vermindertem Durchmesser auf der Außenumfangsfläche des Innenzylinders 12a vorgesehen sein. Das Paar von Teilen 22, 22 mit vermindertem Durchmesser ist in Umfangsrichtung des Innenzylinders 12a durchgängig.
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Eine Gummitülle 10a gemäß einer in 6 dargestellten Abwandlung verfügt auf der Außenumfangsfläche auf beiden Stirnseiten in Achsrichtung des Innenzylinders 12a über das Paar von Teilen 22, 22 mit vermindertem Durchmesser. Die Teile 22, 22 mit vermindertem Durchmesser sind im Vergleich zur anderen Umfangsfläche zu einer Innendurchmesserseite des Innenzylinders 12a hin vertieft. Ein Teil 24 mit vergrößertem Durchmesser ist zwischen dem Paar von Teilen 22, 22 mit vermindertem Durchmesser vorgesehen. Das Teil 24 mit vergrößertem Durchmesser vergrößert sich im Vergleich zur anderen Außenumfangsfläche nach außen hin in Radialrichtung. Das Paar von Teilen 22, 22 mit vermindertem Durchmesser ist jeweils von dem elastischen Gummikörper 16 umgeben. Die Länge E von einem Teil 22 mit vermindertem Durchmesser zum anderen Teil 22 mit vermindertem Durchmesser in Achsrichtung hat ungefähr die gleiche Länge wie eine Breitengröße G in Achsrichtung des elastischen Gummikörpers 16 (E ≈ G).
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Somit ist das Paar von Teilen 22 mit vermindertem Durchmesser auf der Außenumfangsfläche des Innenzylinders 12a vorgesehen und von dem elastischen Gummikörper 16 umgeben. Daher lässt sich die freie Länge F der frei verlängerbaren Teile 28 um eine Tiefe verlängern, die zur Innendurchmesserseite hin vorgesehen ist. Folglich lässt sich die Stützkraft vorzugsweise durch den vergrößerten beweglichen Bereich des Innenzylinders 12a einschränken.
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Die Ausführungsform wird als Beispiel erläutert, in dem die Erfindung auf eine in einer Radaufhängung eingebaute Gummitülle 10 angewandt wird, doch die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise lässt sich die Erfindung auch auf eine Motoraufhängung, eine Motoraufhängung mit Flüssigkeitsdichtung und dergleichen anwenden.
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Im Folgenden wird nun eine Gummitülle 100 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung erläutert. In der weiter unten dargestellten Ausführungsform sind die Bauteile gleichen Aufbaus mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Auf eine Erläuterung derselben wird daher verzichtet. Nur Bauteile mit einem anderen Aufbau werden nachfolgend im Einzelnen erläutert.
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8 ist eine perspektivische Ansicht der Gummitülle gemäß einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung, 9A ist eine Schnittzeichnung in Achsrichtung entsprechend 4A, 9B ist eine Schnittzeichnung in eine Richtung, die orthogonal zu der Achse entlang einer Linie C-C in 9A verläuft, und 10 ist eine perspektivische Ansicht der Zwischenplatte, die mit einem einzelnen zylindrischen Körper ausgebildet ist.
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Die Gummitülle 100 gemäß einer anderen, in 8 dargestellten Ausführungsform unterscheidet sich folgendermaßen von der in 1 dargestellten Gummitülle 10. Eine Zwischenplatte 102 der Gummitülle 100 aus 8 ist mit einem einzelnen zylindrischen Körper ausgebildet (Einzelkörper), während die Zwischenplatte 18 der Gummitülle 10 aus 1 mit den geteilten Körpern 19 ausgebildet ist. Die Zwischenplatte 102 hat einen Hauptkörper 104 in Form einer Zylinderplatte sowie Vorsprünge 34, die aus dem plattenförmigen Hauptkörper 104 in Achsrichtung vorspringen. In einer anderen Ausführungsform ist die Zwischenplatte 102 mit dem einzelnen zylindrischen Körper ausgebildet, wodurch sich ihre Positioniering in der (nicht dargestellten) Vertiefung einer Metallform und die Handhabung erleichtern lassen. Da die Wirkungen die gleichen sind, wie die der weiter oben beschriebenen Ausführungsform, wird auf eine detaillierte Erläuterung verzichtet.
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11A ist eine perspektivische Ansicht der Zwischenplatte in der Gummitülle gemäß der anderen Ausführungsform. 11B ist eine Schnittzeichnung in die Richtung, die orthogonal zur Achse der Gummitülle gemäß der anderen Ausführungsform verläuft.
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Die Gummitülle 200 gemäß der anderen Ausführungsform unterscheidet sich folgendermaßen von der in 1 dargestellten Gummitülle 10. Jeder geteilte Körper 19a, der die Zwischenplatte 18 der Gummitülle 200 bildet, verfügt über eine Vielzahl von Ausschnittteilen 36 (vier in 11A und 11B), während bei jedem geteilten Körper 19 das auf der einen und der anderen Stirnseite ausgebildete einzelne Ausschnittteil 36 in Achsrichtung des geteilten Körpers 19 in der Gummitülle 10 liegt. In diesem Fall ist die Vielzahl der in einem geteilten Körper 19a ausgebildeten Ausschnittteile 36, wie in 11B gezeigt, so angeordnet, dass sie auf den Bereich S überlappt, der sich zwischen den zwei parallelen, imaginären Ebenen T1, T2 neben der Außenumfangsfläche des Innenzylinders 12 befindet.
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Die in 11A dargestellte Zwischenplatte 18 ist mit den zwei geteilten Körpern 19a ausgebildet, kann jedoch auch mit einem einzelnen zylindrischen Körper bestehend aus insgesamt acht Ausschnittteilen 36 auf der einen oder anderen Seite in Achsrichtung ausgebildet sein.
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Weiter unten werden nun in 12A bis 12C Abwandlungen der Zwischenplatte 18 dargestellt.
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Eine Zwischenplatte 18a gemäß einer ersten, in 12A dargestellten Abwandlung unterscheidet sich folgendermaßen von der in zweidimensionaler Ansicht H-förmigen Zwischenplatte 18 (siehe 3A). Die Zwischenplatte 18a ist ohne den Vorsprung 34 auf der einen Seite und ohne den Vorsprung 34 auf der anderen Seite, der sich diagonal zum Vorsprung 34 auf der einen Seite befindet, ausgebildet. Falls die Zwischenplatte 18a zwecks vulkanisierter Haftung in einer (nicht dargestellten) Vertiefung einer Metallform liegt, ist bzw. wird sie an zwei Punkten, die durch das diagonal liegende Paar von Vorsprüngen 34 in Oben-Unten-Richtung ausgebildet sind, fixiert.
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Eine Zwischenplatte 18b gemäß einer zweiten, in 12B dargestellten Abwandlung unterscheidet sich folgendermaßen von der Zwischenplatte 18a gemäß der ersten Abwandlung. Die Zwischenplatte 18b hat den Vorsprung 34 auf einer Seite, da er einer des Vorsprungpaares 34, 34 ist, das sich diagonal in der Zwischenplatte 18a gemäß der ersten Abwandlung befindet. Ferner hat die Zwischenplatte 18b keinen Vorsprung 34 auf der anderen Seite. Bei vulkanisierter Haftung der Zwischenplatte 18b kragt diese mit dem übrigen Vorsprung 34 auf einer Seite aus.
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Eine Zwischenplatte 18c gemäß einer dritten, in 12C dargestellten Abwandlung ist mit einem Hauptkörper 21 in Form einer Zwischenplatte eines zylindrischen Körpers sowie mit daran befestigtem Befestigungsgerät 23 ausgebildet. Die mit dem Befestigungsgerät 23 befestigte Zwischenplatte 18c ist bzw. wird zwecks vulkanisierter Haftung in die Vertiefung einer Metallform eingelassen.
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Die Zwischenplatte 18a gemäß der ersten Abwandlung und die Zwischenplatte 18b gemäß der zweiten Abwandlung können entweder mit einem Einzelkörper oder einer Vielzahl von geteilten Körpern ausgebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 10a, 100, 100a, 200
- Gummitülle (Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung)
- 12, 12a
- Innenzylinder
- 14
- Außenzylinder
- 16
- elastischer Gummikörper
- 16a
- innenliegender elastischer Gummikörper (elastischer Gummikörper auf einer Innenseite)
- 16b
- außenliegender elastischer Gummikörper (elastischer Gummikörper auf einer Außenseite)
- 18, 18a–18c, 102
- Zwischenplatte (Zwischenelement)
- 19, 19a
- geteilter Körper
- 22
- Teil mit vermindertem Durchmesser
- 28
- frei verlängerbares bzw. ausdehnbares Teil
- 36
- Ausschnittteil
- S, S1, S2
- Bereich
- T1–T6
- imaginäre Ebene
- L1
- Breitengröße bei Herausragen der Ausschnittteile auf eine Fläche, die senkrecht zur imaginären Ebene ist
- L2
- Außendurchmesser des Innenzylinders
- O
- Zentrum des Innenzylinders
- F
- freie Länge
