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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwingungsdämpfungsbuchse mit Verwendung beispielsweise bei einem Kraftfahrzeugaufhängungsmechanismus und ein Herstellungsverfahren hierfür.
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Hintergrund
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Üblicherweise wird beispielsweise bei einem Kraftfahrzeugaufhängungsmechanismus eine Schwingungsdämpfungsbuchse an einem Verbindungsabschnitt eines Aufhängungsarmelementes an dem Fahrzeugkörper verwendet. Eine derartige Schwingungsdämpfungsbuchse weist eine Struktur auf, bei der ein inneres axiales Element und ein äußeres zylindrisches Element, das von außen her darauf aufgepasst ist, elastisch durch einen elastischen Hauptgummikörper verbunden sind.
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Die Schwingungsdämpfungsbuchse benötigt oftmals harte Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung zum Zwecke der Verbesserung der Fahrstabilität von Kraftfahrzeugen. Daher ist, wie in der Veröffentlichung des ungeprüften japanischen Gebrauchsmusters Nr.
JP H04 - 111 933 U (Patentdruckschrift 1) beschrieben ist, ein Vorschlag dahingehend gemacht worden, dass eine Zwischenhülse, die aus Metall oder dergleichen besteht, in dem mittleren Abschnitt des elastischen Hauptgummikörpers in der radialen Richtung eingebettet und dort fixiert ist.
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Zudem ist mit Blick auf eine Verbesserung des Fahrkomforts von Kraftfahrzeugen oftmals erforderlich, dass das innere axiale Element und das äußere zylindrische Element weiche Federeigenschaften in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung (prizing direction) mit Neigung zueinander aufweisen. Es ist, wie in der Veröffentlichung des ungeprüften japanischen Gebrauchsmusters Nr.
JP H03 - 12 029 U (Patentdruckschrift 2) beschrieben ist, ein Vorschlag dahingehend gemacht worden, die Federkonstante ausreichend groß in der achsensenkrechten Richtung einzustellen, während jegliche Zunahme der Federkonstante in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung mittels einer Verjüngung von beiden Enden des äußeren zylindrischen Elementes in der axialen Richtung durch einen Ziehvorgang begrenzt wird.
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Bei der Struktur, die die Zwischenhülse gemäß Beschreibung beim erstgenannten Beispiel verwendet, führt dies jedoch zu harten Federeigenschaften nicht nur in der achsensenkrechten Richtung, sondern auch in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung, was mit einem Problem dahingehend einhergeht, dass man kaum in der Lage ist, eine Verschlechterung des Fahrkomforts von Kraftfahrzeugen zu vermeiden.
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Zudem wird bei der Struktur, bei der beide axialen Enden des äußeren zylindrischen Elementes, wie beim letztgenannten Beispiel beschrieben ist, verjüngt sind, eine beträchtliche Vorkompressionsverformung infolge des Ziehvorganges des äußeren zylindrischen Elementes an den axialen Endflächen des elastischen Hauptgummikörpers verursacht, wobei die durch eine Lasteinleitung in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung erzeugte Beanspruchung maximiert wird. Aus diesem Grunde vergrößern sich während der Lasteinleitung in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung die Beanspruchung und Belastung mit Erzeugung an den axialen Endflächen des elastischen Hauptgummikörpers weiter, was tendenziell Risse darin verursacht, was mit einem Problem dahingehend einhergeht, dass man kaum in der Lage ist, die erforderliche Haltbarkeit zu erreichen.
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Ein nachgiebiges Torsionsgelenk ist in Patentdruckschrift 3 beschrieben und besonders zur Nutzung als rotatorisch oszillierendes Gelenk in Fahrzeugfederlaschen und dergleichen geeignet, oder in beliebigen mechanischen Anordnungen wo ein nachgiebiges Torsionsgelenk gewünscht ist, welches eine relative Rotationsbewegung bis zu einem kleinen Winkel zwischen den beiden verbundenen Elementen zulässt.
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In Patentdruckschrift 4 ist eine Dämpfungsbuchse und ferner ein Herstellungsverfahren für eine Dämpfungsbuchse beschrieben, zur Verbesserung der Steifigkeit einer Dämpfungsbuchse in der achsensenkrechten Richtung und zur Verbesserung der Lebensdauer eines schwingungsdämpfenden Gummielements.
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In Patentdruckschrift 5 ist eine weitere Dämpfungsbuchse beschrieben, wobei sich zwei Enden des Außenrohres nach innen biegen und eine Positionsgrenze sowie eine Beschränkungsstruktur für den Gummikörper entlang der axialen Richtung ausbilden.
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Druckschriften zum Stand der Technik
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Patentdruckschriften
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- Patentdruckschrift 1: JP H04 - 111 933 U
- Patentdruckschrift 2: JP H03 - 12 029 U
- Patentdruckschrift 3: US 2 300 013 A
- Patentdruckschrift 4: JP H09 - 203 428 A
- Patentdruckschrift 5: CN 201 786 979 U
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Zusammenfassung der Erfindung
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Problem, das die Erfindung zu lösen versucht
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Die vorliegende Erfindung wurde mit den vorbeschriebenen Gegebenheiten im Hintergrund gemacht, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Schwingungsdämpfungsbuchse mit einer neuartigen Struktur besteht, die in der Lage ist, Federeigenschaften bereitzustellen, die in der achsensenkrechten Richtung hart, in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung weich sind, während eine hohe Haltbarkeit der Buchse sichergestellt ist, sowie ein Herstellungsverfahren einer solchen Schwingungsdämpfungsbuchse.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Herstellungsverfahren einer Schwingungsdämpfungsbuchse bereit, wobei ein äußeres zylindrisches Element auf einer äußeren Umfangsseite eines inneren axialen Elementes angeordnet ist und das innere axiale Element und das äußere zylindrische Element in einer radialen Richtung durch einen elastischen Hauptgummikörper verbunden sind, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Versehen des äußeren zylindrischen Elementes auf seinen beiden axialen Seiten mit einem Paar von ersten geneigten zylindrischen Teilen, die jeweils einen Durchmesser aufweisen, der sich allmählich hin zu einer axialen Außenseite verringert, und einem Paar von zweiten geneigten zylindrischen Teilen, die sich jeweils weiter hin zu der axialen Außenseite von einem axialen Ende des entsprechenden ersten geneigten zylindrischen Teiles mit einem Neigungswinkel erstrecken, der kleiner als derjenige des ersten geneigten zylindrischen Teiles ist; Anordnen des äußeren zylindrischen Elementes auf der äußeren Umfangsseite des inneren axialen Elementes und Verbinden des äußeren zylindrischen Elementes und des inneren axialen Elementes über den elastischen Hauptgummikörper; und sodann Verformen von axialen Enden des elastischen Hauptgummikörpers durch Vergrößern des Neigungswinkels der zweiten geneigten zylindrischen Teile des äußeren zylindrischen Elementes durch einen Ziehvorgang.
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Entsprechend dem Herstellungsverfahren des vorliegenden Aspektes wird durch Steuern der Wölbungsverformung nach außen in der axialen Richtung an jedem axialen Ende des elastischen Hauptgummikörpers durch den ersten geneigten zylindrischen Teil des äußeren zylindrischen Elementes eine Verformung des elastischen Hauptgummikörpers bei einer Lasteinleitung in der achsensenkrechten Richtung begrenzt, wodurch ermöglicht wird, harte Federeigenschaften zu erreichen. Der erste geneigte zylindrische Teil ist jedoch gemäß vorstehender Beschreibung in der Versetzungsrichtung relativ zu dem inneren axialen Element bei einer Lasteinleitung in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung geneigt, was die Scherungskomponente im Gegensatz zur Kompressionskomponente der elastischen Verformung des elastischen Hauptgummikörpers vergrößern kann, wodurch ermöglicht wird, weiche Federeigenschaften zu erreichen.
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Anschließend kann mittels eines Ziehvorganges des zweiten geneigten zylindrischen Teiles des äußeren zylindrischen Elementes nach der Vulkanisierungsformung des elastischen Hauptgummikörpers die Vorkompression an jedem axialen Ende des elastischen Hauptgummikörpers mit feineren Anpassungen eingestellt werden. Hierbei können mittels eines Ziehvorganges des zweiten geneigten zylindrischen Teiles nach der hieran erfolgenden Fixierung des elastischen Hauptgummikörpers durch Vulkanisierungsformung bei gleichzeitiger Sicherstellung von hohen Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung und niedrigen Federeigenschaften in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung für den ersten geneigten zylindrischen Teil mit ausgebildeter Neigung vor der Fixierung des elastischen Hauptgummikörpers durch Vulkanisierungsformung gemäß vorstehender Beschreibung weitere Verbesserungen und Anpassungen jener Eigenschaften mit hoher Genauigkeit vorgenommen werden. Daher arbeitet bei einem Versuch, sowohl hohe Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung wie auch niedrige Federeigenschaften in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung zu erreichen, der erste geneigte zylindrische Teil, der mit einer Neigung ausgestaltet ist, effektiv ohne Notwendigkeit eines Ziehvorganges zur wesentlichen Verringerung des Durchmessers des zweiten geneigten zylindrischen Teiles, wodurch es möglich wird, die Erzeugung einer übermäßigen Beanspruchung und Belastung an dem axialen Ende des elastischen Hauptgummikörpers infolge des Durchmesserverringerungsprozesses des zweiten geneigten zylindrischen Teiles nach dem Formen des elastischen Hauptgummikörpers zu unterdrücken, wodurch gleichzeitig ermöglicht wird, eine gute Haltbarkeit zu erreichen.
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Weiterhin stellt der erste Aspekt ein Herstellungsverfahren einer Schwingungsdämpfungsbuchse bereit, wobei der Ziehvorgang ein Einstellen des Neigungswinkels der zweiten geneigten zylindrischen Teile nach dem Ziehvorgang auf nicht mehr als denjenigen der ersten geneigten zylindrischen Teile nach dem Ziehvorgang beinhaltet.
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Entsprechend dem Herstellungsverfahren des vorliegenden Aspektes kann die Vorkompression an jedem axialen Ende des elastischen Hauptgummikörpers im Anschluss an den Ziehvorgang des zweiten geneigten zylindrischen Teiles geeignet unterdrückt werden, während ermöglicht wird, die freie Oberfläche der axialen Endfläche des elastischen Hauptgummikörpers in gewissem Umfang ausreichend groß zu machen, wodurch wiederum ermöglicht wird, die Haltbarkeit des elastischen Hauptgummikörpers und sogar der Schwingungsdämpfungsbuchse effektiver sicherzustellen.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt das Herstellungsverfahren der Schwingungsdämpfungsbuchse nach dem vorhergehenden Aspekt bereit, wobei der Ziehvorgang ein Vergrößern des Neigungswinkels der zweiten geneigten zylindrischen Teile unter Beibehaltung des Neigungswinkels der ersten geneigten zylindrischen Teile beinhaltet.
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Entsprechend dem Herstellungsverfahren des vorliegenden Aspektes wird es durch Ändern der Einstellung des Neigungswinkels des zweiten geneigten zylindrischen Teiles bei gleichzeitiger Beibehaltung der Beziehung zwischen den Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung und denjenigen in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung mit Ausübung durch einen voreingestellten Neigungswinkel des ersten geneigten zylindrischen Teiles möglich, die Beziehung zwischen den Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung und denjenigen in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung mit hoher Genauigkeit auf vorhersagbare Weise einzustellen. Beim vorliegenden Aspekt ist jedoch ausreichend, im Wesentlichen den Neigungswinkel des ersten geneigten zylindrischen Teiles ohne proaktive Änderung desselben beizubehalten, um so eine geringfügige Änderung des Neigungswinkels des ersten geneigten zylindrischen Teiles infolge der Beanspruchung mit Ausübung an dem ersten Neigungswinkel im Anschluss an das Einstellen der Änderung des zweiten geneigten zylindrischen Teiles in einem Umfang zu ermöglichen, der die Federeigenschaften nicht beeinträchtigt.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt das Herstellungsverfahren der Schwingungsdämpfungsbuchse entsprechend einem der vorhergehenden Aspekte bereit, wobei Entlastungslöcher derart vorgesehen sind, dass sie sich auf beide axiale Endflächen des elastischen Hauptgummikörpers öffnen, und eine axiale Bodenfläche eines jeden Entlastungsloches auf einer inneren Umfangsseite des entsprechenden ersten geneigten zylindrischen Teiles vor dem Ziehvorgang des äußeren zylindrischen Elementes befindlich ist.
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Entsprechend dem Herstellungsverfahren des vorliegenden Aspektes wird es durch Sicherstellen der Fläche der freien Oberfläche der Endfläche des elastischen Hauptgummikörpers zum Unterdrücken der maximalen Beanspruchung zum Zeitpunkt der Lasteinleitung möglich, die Haltbarkeit der Buchse weiter zu verbessern. Zudem wird es durch Anordnen des tiefsten Abschnittes des Entlastungsloches in der axialen Richtung auf der inneren Umfangsseite des ersten geneigten zylindrischen Teiles vor dem Ziehvorgang des äußeren zylindrischen Elementes möglich, eine ausreichende Fläche der freien Oberfläche sicherzustellen, während jegliche Verringerung der Federkonstante in der achsensenkrechten Richtung im Anschluss an eine weitere Vertiefung des Entlastungsloches vermieden wird.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt das Herstellungsverfahren der Schwingungsdämpfungsbuchse entsprechend einem der vorhergehenden Aspekte bereit, wobei die Entlastungslöcher derart vorgesehen sind, dass sie sich auf die beiden axialen Endflächen des elastischen Hauptgummikörpers öffnen, und die axiale Bodenfläche eines jeden Entlastungsloches auf einer inneren Umfangsseite des entsprechenden zweiten geneigten zylindrischen Teiles mittels einer Kompressionsverformung befindlich ist, die an dem elastischen Hauptgummikörper in einer achsensenkrechten Richtung durch den Ziehvorgang ausgeübt wird, um eine Wölbungsverformung auf beiden axialen Seiten hiervon zu bewirken.
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Entsprechend dem Herstellungsverfahren des vorliegenden Aspektes wird es wie beim vorbeschriebenen Aspekt möglich, die Sicherstellung der Federeigenschaften und die Verbesserung der Haltbarkeit auf hochgradig verträgliche Weise mittels Anordnen des tiefsten Abschnittes des Entlastungsloches in der axialen Richtung auf der inneren Umfangsseite des zweiten geneigten zylindrischen Teiles nach dem Ziehvorgang des äußeren zylindrischen Elementes zusätzlich zur weiteren Verbesserung der Haltbarkeit des elastischen Hauptgummikörpers durch das Entlastungsloch zu erreichen. Beim vorliegenden Aspekt unterliegt die Anordnung der Bodenfläche des Entlastungsloches in der axialen Richtung vor dem Ziehvorgang des äußeren zylindrischen Elementes keiner Beschränkung, wobei dieser Anordnungsort der Bodenfläche des Entlastungsloches in der axialen Richtung mit Anordnung auf der inneren Umfangsseite des ersten geneigten zylindrischen Teiles vor dem Ziehvorgang des äußeren zylindrischen Elementes beispielsweise hin zu der inneren Umfangsseite des zweiten geneigten zylindrischen Teiles als Ergebnis einer Verformung des elastischen Hauptgummikörpers im Anschluss an den Ziehvorgang des äußeren zylindrischen Elementes versetzt werden kann.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt das Herstellungsverfahren der Schwingungsdämpfungsbuchse nach einem der vorhergehenden Aspekte bereit, wobei eine Vorkompression an dem elastischen Hauptgummikörper durch einen Ziehvorgang eines axialen zentralen Abschnittes und der ersten geneigten zylindrischen Teile des äußeren zylindrischen Elementes ausgeübt wird, um deren Durchmesser ebenfalls zu verringern.
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Durch Verringern des Durchmessers des äußeren zylindrischen Elementes nach dem Formen des elastischen Hauptgummikörpers wird es möglich, die in dem elastischen Hauptgummikörper in Abhängigkeit von den Formungsparametern vorhandene Zugbeanspruchung zu beseitigen, um so die Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung sowie die Haltbarkeit hiervon weiter zu verbessern.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt das Herstellungsverfahren der Schwingungsdämpfungsbuchse nach einem der vorhergehenden Aspekte bereit, wobei während des Anordnens des äußeren zylindrischen Elementes auf der äußeren Umfangsseite des inneren axialen Elementes und des Verbindens des äußeren zylindrischen Elementes und des inneren axialen Elementes über den elastischen Hauptgummikörper keine Hinterschneidung bzw. Unterschneidung in einer axialen Richtung an jedem axialen Ende des elastischen Hauptgummikörpers gegen eine axiale Öffnung des äußeren zylindrischen Elementes eingestellt wird, während durch Vergrößern des Neigungswinkels eines jeden zweiten geneigten zylindrischen Teiles durch den Ziehvorgang danach eine Hinterschneidung bzw. Unterschneidung in der axialen Richtung an dem axialen Ende des elastischen Hauptgummikörpers gegen die axiale Öffnung des äußeren zylindrischen Elementes eingestellt wird.
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Entsprechend dem Herstellungsverfahren des vorliegenden Aspektes kann der Freiheitsgrad beim Konzipieren der Ausgestaltung des elastischen Hauptgummikörpers in der Schwingungsdämpfungsbuchse als Erzeugnis mittels eines Einstellens einer Hinterschneidung bzw. Unterschneidung in dem elastischen Hauptgummikörper durch den Ziehvorgang des äußeren zylindrischen Elementes nach dem Formen hiervon vergrößert werden, während gleichzeitig der Formungsprozess unter Verwendung einer Struktur ohne Hinterschneidung bzw. Unterschneidung während des Formens des elastischen Hauptgummikörpers einfacher gemacht wird. Durch Einstellen einer Hinterschneidung bzw. Unterschneidung in dem elastischen Hauptgummikörper durch den Ziehvorgang des äußeren zylindrischen Elementes nach dem Formen des elastischen Hauptgummikörpers wird es beispielsweise ohne Weiteres möglich, die Haltbarkeit der Buchse durch Vergrößern der Fläche der freien Oberfläche der Endfläche des elastischen Hauptgummikörpers dort, wo die Belastung und Beanspruchung wahrscheinlich während der elastischen Verformung erzeugt werden, weiter zu verbessern.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt das Herstellungsverfahren der Schwingungsdämpfungsbuchse entsprechend einem der vorhergehenden Aspekte bereit, wobei ein Vorsprung an einer äußeren Umfangsfläche des inneren axialen Elementes an einer Stelle umfänglich nach innen getrennt von einem axialen mittleren Abschnitt des äußeren zylindrischen Elementes vorgesehen ist und eine innere Umfangsfläche eines axialen mittleren Abschnittes des elastischen Hauptgummikörpers an dem Vorsprung fixiert ist.
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Entsprechend dem Herstellungsverfahren des vorliegenden Aspektes wird es möglich, die Dicke der mittleren Sektion des elastischen Hauptgummikörpers in der axialen Richtung kleiner als die Dicke eines jeden Endes hiervon infolge des Vorsprunges des inneren axialen Elementes auszubilden. Im Ergebnis wird es möglich, die Federkonstante in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung größer als diejenige in der achsensenkrechten Richtung einzustellen, während es ebenfalls möglich wird, die Haltbarkeit und die Zunahme der Federkonstante in der achsensenkrechten Richtung auf hochgradig verträgliche Weise sicherzustellen. Die Ausgestaltung des Vorsprunges mit Bereitstellung in dem inneren axialen Element unterliegt keiner speziellen Beschränkung, sodass vorzugsweise beispielsweise auch ein Wölbungsvorsprung mit einem Querschnitt in Bogen- oder Trapezoidform mit einer größeren Vorsprungshöhe im Zentrum als an jedem Ende zum Einsatz kommen kann.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt das Herstellungsverfahren der Schwingungsdämpfungsbuchse entsprechend einem der vorhergehenden Aspekte bereit, wobei eine Ausnehmung an der äußeren Umfangsfläche des inneren axialen Elementes an einer Stelle umfänglich nach innen getrennt von einem distalen Ende eines jeden zweiten geneigten zylindrischen Teiles vorgesehen ist und eine innere Umfangsfläche eines jeden axialen Endes des elastischen Hauptgummikörpers an der Ausnehmung fixiert ist.
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Entsprechend dem Herstellungsverfahren des vorliegenden Aspektes kann das Gummivolumen an jedem axialen Ende des elastischen Hauptgummikörpers dort, wo die Belastung während der Relativversetzung zwischen dem inneren axialen Element und dem äußeren zylindrischen Element in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung zunimmt, günstigerweise durch die Ausnehmung in dem inneren axialen Element sichergestellt werden. Im Ergebnis kann eine weitere Verbesserung der Haltbarkeit des elastischen Hauptgummikörpers erreicht werden.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt das Herstellungsverfahren der Schwingungsdämpfungsbuchse entsprechend einem der vorhergehenden Aspekte bereit, wobei das innere axiale Element, das äußere zylindrische Element und der elastische Hauptgummikörper in Drehsymmetrie um eine zentrale Achse ausgebildet sind.
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Entsprechend dem Herstellungsverfahren des vorliegenden Aspektes wird nicht nur der Herstellungsprozess durch Vereinfachung der Ausgestaltungen des inneren axialen Elementes, des äußeren zylindrischen Elementes und des elastischen Hauptgummikörpers einfacher gemacht, sondern es wird auch eine weitere Verbesserung der Haltbarkeit durch in der Umfangsrichtung erfolgendes Verteilen der Belastung und Beanspruchung mit Erzeugung in dem elastischen Hauptgummikörper zum Zeitpunkt der Lasteinleitung machbar, um so eine lokalisierte Konzentration der Belastung und Beanspruchung abzuschwächen oder zu vermeiden.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Schwingungsdämpfungsbuchse bereit, wobei ein äußeres zylindrisches Element auf einer äußeren Umfangsseite eines inneren axialen Elementes angeordnet ist und das innere axiale Element und das äußere zylindrische Element in einer radialen Richtung durch einen elastischen Hauptgummikörper verbunden sind, wobei die Schwingungsdämpfungsbuchse dadurch gekennzeichnet ist, dass: ein Paar von ersten geneigten zylindrischen Teilen auf beiden axialen Seiten des äußeren zylindrischen Elementes vorgesehen ist und jeweils einen Durchmesser aufweist, der sich allmählich hin zu einer axialen Außenseite verringert; ein Paar von zweiten geneigten zylindrischen Teilen jeweils derart vorgesehen ist, dass es sich weiter hin zu der axialen Außenseite von einem axialen Ende des entsprechenden ersten geneigten zylindrischen Teiles mit einem Neigungswinkel erstreckt, der kleiner als derjenige des ersten geneigten zylindrischen Teils ist; eine Vorkompression an dem elastischen Hauptgummikörper durch eine Durchmesserverringerung des äußeren zylindrischen Elementes ausgeübt wird; Entlastungslöcher derart vorgesehen sind, dass sie sich auf beide axiale Endflächen des elastischen Hauptgummikörpers öffnen; und eine Hinterschneidung bzw. Unterschneidung in einer axialen Richtung in dem elastischen Hauptgummikörper gegen eine axiale distale Endöffnung eines jeden zweiten geneigten zylindrischen Teiles eingestellt ist.
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Bei der Schwingungsdämpfungsbuchse entsprechend dem vorliegenden Aspekt üben die ersten und zweiten geneigten zylindrischen Teile einen begrenzenden Einfluss auf die Wölbungsverformung des elastischen Hauptgummikörperelementes nach außen in der axialen Richtung zum Zeitpunkt einer Lasteinleitung in der achsensenkrechten Richtung aus, während es mittels Vergrößern derScherungskomponente im Gegensatz zur Kompressionskomponente der elastischen Verformung des elastischen Hauptgummikörpers zum Zeitpunkt der Lasteinleitung in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung möglich wird, harte Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung und weiche Federeigenschaften in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung auf verträgliche Weise zu erreichen.
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Insbesondere infolge des kleineren Neigungswinkels des zweiten geneigten zylindrischen Teiles mit Positionierung außerhalb von dem ersten geneigten zylindrischen Teil in der axialen Richtung zum Einstellen von zwei Böschungswinkeln kann die Erzeugung einer übermäßigen Belastung und Beanspruchung an jedem axialen Ende des elastischen Hauptgummikörpers vermieden werden, wodurch gleichzeitig ermöglicht wird, eine gute Haltbarkeit zu erhalten.
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Da zudem der elastische Hauptgummikörper mit den Unterschneidungen in der axialen Richtung relativ zu dem äußeren zylindrischen Element versehen ist, kann die freie Oberfläche der axialen Endfläche des elastischen Hauptgummikörpers sogar dann ausreichend groß eingestellt werden, wenn der Öffnungsdurchmesser des äußeren zylindrischen Elementes in der axialen Richtung infolge der Neigungen der ersten und zweiten geneigten zylindrischen Teile klein gemacht wird, wodurch effektiver machbar wird, gemäß vorstehender Beschreibung harte Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung und weiche Federeigenschaften in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung, die auf Grundlage der Neigungseinstellungen der ersten und zweiten geneigten zylindrischen Teile ausgeübt werden, wie auch eine Verbesserung der Haltbarkeit des elastischen Hauptgummikörpers zu erreichen.
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Wirkung der Erfindung
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden mittels Begrenzung der Verformung des elastischen Hauptgummikörpers durch den ersten geneigten zylindrischen Teil mit Neigung vor der Formung des elastischen Hauptgummikörpers verbesserte Einstellungen der hohen Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung und der niedrigen Federeigenschaften in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung bereitgestellt. Anschließend wird der zweite geneigte zylindrische Teil einem Ziehvorgang nach Formen des elastischen Hauptgummikörpers unterzogen. Hierdurch wird es machbar, eine Schwingungsdämpfungsbuchse zu erhalten, die die gewünschten hohen Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung und die niedrigen Federeigenschaften in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung auf verträgliche Weise erreicht, während das Ausmaß der Durchmesserverringerung des zweiten geneigten zylindrischen Teiles begrenzt wird und die Verschlechterung der Haltbarkeit infolge der Belastung und Beanspruchung des elastischen Hauptgummikörpers in Zusammenwirkung mit dem Durchmesserverringerungsprozess minimiert wird.
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Zudem wird es bei der Schwingungsdämpfungsbuchse mit einer Struktur entsprechend der vorliegenden Erfindung möglich, hohe Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung und niedrige Federeigenschaften in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung durch die ersten und zweiten geneigten zylindrischen Teile mit zwei Neigungswinkeleinstellungen mit Bereitstellung an dem axialen Ende des äußeren zylindrischen Elementes wie auch bei dem elastischen Hauptgummikörper mit der Unterschneidungen aufweisenden Struktur zu erhalten, während eine gute Haltbarkeit durch Vermeiden der Erzeugung einer übermäßigen Belastung und Beanspruchung an dem axialen Ende des elastischen Hauptgummikörpers erhalten bleibt.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Schwingungsdämpfungsbuchse mit Herstellung entsprechend der vorliegenden Erfindung entlang der Linie 1-1 von 2.
- 2 ist eine Linksseitenansicht von 1.
- 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteiles von 1.
- 4 ist eine Längsquerschnittsansicht einer integral vulkansisierungsgeformten Komponente vor dem Ziehvorgang der Schwingungsdämpfungsbuchse mit Darstellung in 1 entlang der Linie 4-4 von 5.
- 5 ist eine Linksseitenansicht von 4.
- 6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteiles von 4.
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Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben.
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Zunächst zeigen 1 und 2 eine Schwingungsdämpfungsbuchse 10 mit Verwendung für einen Kraftfahrzeugaufhängungsmechanismus und dergleichen als erste Ausführungsform der Schwingungsdämpfungsbuchse mit Herstellung entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung. Die Schwingungsdämpfungsbuchse 10 weist eine Struktur auf, bei der ein inneres zylindrisches Metallpassstück 12, das als inneres axiales Element dient, und ein äußeres zylindrisches Metallpassstück 14, das als äußeres zylindrisches Element dient, mit beabstandeter Anordnung auf der äußeren Umfangsseite des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 durch einen elastischen Hauptgummikörper 16 in der radialen Richtung verbunden sind.
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Insbesondere ist das innere zylindrische Metallpassstück 12 in der ungefähren Form eines dicken kreisförmigen Zylinders hergestellt, der sich entlang einer geraden zentralen Linie erstreckt. Das innere zylindrische Metallpassstück 12 weist einen zentralen Abschnitt in der axialen Richtung mit größerem Durchmesser als der Rest auf, wobei ein Vorsprung 18 an der äußeren Umfangsfläche hiervon vorstehend ausgebildet ist. Ein derartiger Vorsprung 18 ist kontinuierlich um den gesamten Umfang mit dem Querschnitt eines konvexen Bogens ausgebildet, wobei die äußere Umfangsfläche des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 in der ungefähren Form einer Polsterkugel (pillow ball) mit einem sich wölbenden Vorsprung im Zentrum in der axialen Richtung ausgestaltet ist.
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Zudem ist auf jeder Seite des Vorsprunges 18 in der axialen Richtung eine Ausnehmung 20 derart ausgestaltet, dass diese sich zu der äußeren Umfangsfläche des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 öffnet. Diese Ausnehmung 20 ist mit einer Struktur einer Umfangsnut ausgestaltet, die sich kontinuierlich um den gesamten Umfang herum mit einem nahezu konstanten Querschnitt erstreckt. Beide Seiten einer jeden Ausnehmung 20 in der Breitenrichtung (Links-Rechts-Richtung in 1) sind stetig bzw. glatt mit dem Vorsprung 18 wie auch dem äußeren Umfang des axialen Endes des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 verbunden. Axiale Enden des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 mit Positionierung außerhalb einer jeden Ausnehmung 20 bilden zylindrische äußere Umfangsflächen 22, 22, die sich in der axialen Richtung mit einem konstanten Außendurchmesser erstrecken.
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Das äußere zylindrische Metallpassstück 14 ist indes annähernd in der Form eines kreisförmigen Zylinders gegeben, der sich entlang einer geraden zentralen Linie mit einem größeren Durchmesser und einer dünneren Wand als diejenigen des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 erstreckt. Der zentrale Abschnitt des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 in der axialen Richtung bildet einen zentralen zylindrischen Abschnitt 24, der sich in der axialen Richtung mit konstantem Durchmesser erstreckt. Zudem ist ein Paar von verjüngten zylindrischen Abschnitten 26, 26 integral an beiden axialen Seiten des zentralen zylindrischen Abschnittes 24 jeweils mit Erstreckung in der axialen Richtung in einer verjüngten Form mit Verdünnung hin zu den Enden bzw. Spitzen ausgebildet.
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Zusätzlich umfasst jeder verjüngte zylindrische Abschnitt 26, wie in 3 gezeigt ist, einen ersten geneigten zylindrischen Teil 28, der sich nach außen von dem axialen Ende des zentralen zylindrischen Abschnittes 24 aus erstreckt, und einen zweiten geneigten zylindrischen Teil 30, der sich weiter nach außen von dem axialen Ende des ersten geneigten zylindrischen Teiles 28 aus erstreckt. Zudem ist der Neigungswinkel ä des zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 kleiner als der Neigungswinkel á des ersten geneigten zylindrischen Teiles 28 ausgebildet. Die Neigungswinkel á, ä werden gegen die zentrale Achse des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 gemessen. Dies bewirkt, dass der verjüngte zylindrische Abschnitt 26 in einem zweistufigen verjüngten Zylinder bei geändertem Neigungswinkel in dem mittleren Abschnitt hiervon in der axialen Richtung ausgestaltet ist.
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Das äußere zylindrische Metallpassstück 14 wird sodann von außen her auf das innere zylindrische Metallpassstück 12 für eine Anordnung derart aufgepasst, dass eine Abdeckung des äußeren Umfanges des axialen mittleren Abschnittes hiervon gegeben ist, wobei die beiden zylindrischen Metallpassstücke 12, 14 auf derselben zentralen Achse L mit Beabstandung voneinander in der radialen Richtung angeordnet sind. Das äußere zylindrische Metallpassstück 14 ist in der axialen Richtung kürzer als das innere zylindrische Metallpassstück 12 ausgebildet, sodass die axialen Enden des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 von jedem axialen Ende des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 vorstehen.
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Zudem ist der zentrale zylindrische Abschnitt 24 des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 derart angeordnet, dass dieser den äußeren Umfang des axialen mittleren Abschnittes des Vorsprunges 18 des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 getrennt bedeckt. Zusätzlich ist jeder verjüngte zylindrische Abschnitt 26 derart angeordnet, dass er den äußeren Umfang der Fläche von dem Ende des Vorsprunges 18 zu der Ausnehmung 20 bedeckt. Des Weiteren ist das axiale Ende eines jeden verjüngten zylindrischen Vorsprunges 26, das heißt jeder der zweiten geneigten zylindrischen Teile 30 entfernt von der Ausnehmung 20 hin zu dem äußeren Umfang positioniert. Mit anderen Worten, die Länge des zentralen zylindrischen Abschnittes 24 des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 in der axialen Richtung ist kleiner als die Länge des Vorsprunges 18 des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 in derselben Richtung ausgebildet. Zudem ist die gesamte Länge des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 in der axialen Richtung länger als diejenige des Vorsprunges 18 des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 in derselben Richtung, jedoch kürzer als der Abstand zwischen den äußersten Enden der Ausnehmungen 20, 20 in der axialen Richtung ausgestaltet.
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Zwischen den gegenüberliegenden Flächen in der radialen Richtung des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 und des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14, das von außen her auf das innere zylindrische Metallpassstück 12 aufgepasst und gemäß bevorstehender Beschreibung auf derselben zentralen Achse L angeordnet ist, ist der elastische Hauptgummikörper 16 angeordnet. Der elastische Hauptgummikörper 16 liegt als Ganzes annähernd in Form eines dicken kreisförmigen Zylinders vor, wobei die äußere Umfangsfläche des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 an der inneren Umfangsfläche des elastischen Hauptgummikörpers 16 fixiert ist, während die innere Umfangsfläche des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 an der äußeren Umfangsfläche des elastischen Hauptgummikörpers 16 fixiert ist.
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Die Fixierfläche des elastischen Hauptgummikörpers 16 gegen das innere zylindrische Metallpassstück 12 erstreckt sich über beide Enden des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 in der axialen Richtung in einer Länge, die die zylindrische äußere Umfangsfläche 22 des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 erreicht. So ist der axiale mittlere Abschnitt des elastischen Hauptgummikörpers 16 an dem Vorsprung 18 des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 fixiert, während beide axiale Enden des elastischen Hauptgummikörpers 16 an den jeweiligen Ausnehmungen 20, 20 des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 fixiert sind, um so den gesamten Raum darin auszufüllen. Indes verläuft die Fixierfläche des elastischen Hauptgummikörpers 16 gegen das äußere zylindrische Metallpassstück 14 gänzlich über den zentralen zylindrischen Abschnitt 24 durch den ersten geneigten zylindrischen Teil 28 in Gänze hin zu der inneren Fläche des zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 mit einer Erstreckung vorbei an dem axialen mittleren Abschnitt und mit beinahe erfolgendem Erreichen der Spitze hiervon.
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Zusätzlich ist an beiden axialen Enden des elastischen Hauptgummikörpers 16 ein Paar von Entlastungslöchern 32, 32 derart ausgebildet, dass diese sich hin zu der axialen Außenseite an den axialen Endflächen öffnen. Jedes dieser Entlastungslöcher 32 ist annähernd in Seiten-U-Form im Querschnitt ausgestaltet und wird zu einer ausgehöhlten Nut, die sich gänzlich um den Umfang herum mit konstantem Querschnitt erstreckt.
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Zudem ist eine axiale Bodenfläche 34, die der tiefste Abschnitt des Entlastungsloches 32 in der axialen Richtung ist, auf der inneren Umfangsseite des verjüngten zylindrischen Abschnittes 26 und bei der vorliegenden Ausführungsform insbesondere auf der inneren Umfangsseite des zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 positioniert.
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Des Weiteren ist eine Unterschneidungsausgestaltung in der axialen Richtung an jedem axialen Ende des elastischen Hauptgummikörpers 16 vorgesehen, wo das Entlastungsloch 32 ausgebildet ist, und zwar gegen die axiale distale Endöffnung des entsprechenden zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30. Dies bedeutet, dass, wie in 3 gezeigt ist, die fixierte Kante des elastischen Hauptgummikörpers 16 gegen das äußere zylindrische Metallpassstück 14 und die axiale Bodenfläche 34 des Entlastungsloches 32 in der axialen Richtung ausgestaltet sind, die die Entformungsrichtung bzw. Formentnahmerichtung des vulkanisierungsgeformten Erzeugnisses des elastischen Hauptgummikörpers 16 ist, und zwar mit einer Hinterschneidung bzw. Unterschneidung, die einen Überstand bzw. Überlapp δ in der radialen Richtung relativ zu der inneren Umfangskante der axialen Öffnung des zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 aufweist.
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Die Herstellung der Schwingungsdämpfungsbuchse 10 der vorliegenden Ausführungsform mit vorbeschriebener Struktur kann beispielsweise durch den nachfolgenden Prozess implementiert werden.
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Präpariert werden zunächst jeweils das innere zylindrische Metallpassstück 12 in einer spezifischen Form, bei der der Vorsprung 18 und das Paar von Ausnehmungen 20, 20 an der äußeren Umfangsfläche befindlich sind, und das äußere zylindrische Metallpassstück 14 in einer spezifischen Form, bei der die verjüngten zylindrischen Abschnitte 26, 26 auf beiden Seiten des zentralen zylindrischen Abschnittes 24 in der axialen Richtung, wie vorstehend beschrieben worden ist, befindlich sind.
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Als Nächstes wird eine Vorbehandlung zur Vulkanisierungsverbindung, so beispielsweise zur chemischen Umwandlungsbeschichtung je nach Bedarf an dem inneren zylindrischen Metallpassstück 12 und dem äußeren zylindrischen Metallpassstück 14 vorgenommen, die sodann in dem Formungshohlraum der Metallform für den elastischen Hauptgummikörper 16 positioniert und eingestellt werden. Sodann wird nach dem Einfüllen eines spezifischen Materials in den geschlossenen Formungshohlraum der elastische Hauptgummikörper 16 durch einen Vulkanisierungsprozess unter Erwärmung vulkanisierungsgeformt, woraufhin der elastische Hauptgummikörper 16 durch Vulkanisierung mit dem inneren zylindrischen Metallpassstück 12 und dem äußeren zylindrischen Metallpassstück 14 verbunden wird.
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4 bis 6 zeigen eine integral vulkanisierungsgeformte Komponente 36 des elastischen Hauptgummikörpers 16, die man durch das vorbeschriebene Verfahren erhalten hat.
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Wie in 4 bis 6 gezeigt ist, ist das äußere zylindrische Metallpassstück 14 der integral vulkanisierungsgeformten Komponente 36 hinsichtlich des Durchmessers insgesamt um eine Größe größer als die Schwingungsdämpfungsbuchse 10, also das Enderzeugnis, ausgestaltet. Zudem ist der erste geneigte zylindrische Teil 28 der integral vulkanisierungsgeformten Komponente 36 um einen Winkel geneigt, der nahezu gleichwertig zu dem Neigungswinkel α der Enderzeugnisschwingungsdämpfungsbuchse 10 ist, wobei jedoch der zweite geneigte zylindrische Teil 30 um einen Winkel geneigt ist, der kleiner als derjenige der Enderzeugnisschwingungsdämpfungsbuchse 10 ist.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Neigungswinkel des zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 in dem äußeren zylindrischen Metallpassstück 14 der integral vulkanisierungsgeformten Komponente 36 nahezu zu 0° gemacht, wobei eine Erstreckung in der axialen Richtung von jedem axialen Ende des ersten geneigten zylindrischen Teiles 28 in zylindrischer Form gegeben ist.
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Zudem ist das Paar von Entlastungslöchern 32, 32, die an den axialen Enden des elastischen Hauptgummikörpers 16 der integral vulkanisierungsgeformten Komponente 36 vorgesehen sind, jeweils mit einem größeren Innenraum als derjenige der Enderzeugnisschwingungsdämpfungsbuchse 10 sowohl in den radialen wie auch axialen Richtungen ausgestaltet.
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Insbesondere wird bei der vorliegenden Ausführungsform die axiale Bodenfläche 34, die der tiefste Abschnitt eines jeden Entlastungsloches 32 in der axialen Richtung ist, auf der inneren Umfangsseite des entsprechenden ersten geneigten zylindrischen Teiles 28 in der integral vulkanisierungsgeformten Komponente 36 positioniert. Zudem liegt das axiale Ende des elastischen Hauptgummikörpers 16 dort, wo jedes Entlastungsloch 32 ausgebildet ist, von der Öffnung des zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 in der axialen Richtung ohne Unterschneidungsausgestaltung in der axialen Richtung frei.
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Die integral vulkanisierungsgeformte Komponente 36, die man durch den vorbeschriebenen Prozess erhalten hat, wird sodann mit einem Ziehvorgang der zweiten geneigten zylindrischen Teile 30, 30 des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 behandelt. Angewandt wird diese Behandlung insbesondere unter Verwendung einer Ziehvorgangsform beispielsweise mit einem acht- oder sechzehnfach unterteilten Formungsstück und einer Pressverformung einer derartigen Formoberfläche durch Pressen derselben gegen die äußere Umfangsfläche des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 in Richtung einer Annäherung zu der zentralen Achse.
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Aufgrund dieses Ziehvorganges werden der zentrale zylindrische Abschnitt 24 und der erste geneigte zylindrische Teil 28 des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 im Sinne einer Durchmesserverringerung bearbeitet, um so den Durchmesser der Schwingungsdämpfungsbuchse 10 als Enderzeugnis zu erhalten, während gleichzeitig deren Querschnittsformen im Wesentlichen erhalten bleiben. Dies ermöglicht, dass der elastische Hauptgummikörper 16 der vorliegenden Ausführungsform vorkomprimiert wird. Indes wird der zweite geneigte zylindrische Teil 30 mit der Durchmesserverringerungsverformung bearbeitet, um so den gewünschten Durchmesser der Schwingungsdämpfungsbuchse 10 als Enderzeugnis wie auch den Neigungswinkel β durch Vergrößern des Neigungswinkels unter Verringerung des Durchmessers hiervon zu erreichen.
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Bei einem derartigen Ziehvorgang ist es möglich, an der Form dadurch zu arbeiten, dass die gesamte äußere Umfangsfläche des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 in engen Kontakt mit der Formoberfläche unter Verwendung einer Metallform gebracht wird, die eine Formoberfläche aufweist, die mit hoher Genauigkeit derart bearbeitet ist, dass sie auf die Außenumfangsausgestaltung des gewünschten äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 abgestimmt ist, wobei es jedoch ebenfalls möglich ist, einen Ziehvorgang unter Verwendung einer Metallform einzusetzen, die eine Formoberfläche aufweist, die eine gerade Linie (Linie M in 3) ergibt, die von beiden axialen Enden des zentralen zylindrischen Abschnittes 24 zu der Zielspitze des zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 verläuft.
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Unter Verwendung der Metallform, die die Linie M gemäß vorstehender Beschreibung ergibt, besteht das Risiko der Erzeugung eines Spaltes zwischen dem ersten geneigten zylindrischen Teil 28 und der Formoberfläche, wobei es jedoch infolge des Umstandes, dass größere Ziehvorgangskräfte an dem zweiten geneigten zylindrischen Teil 30 mit Anordnung zur Spitze hin auftreten, möglich wird, die Bearbeitung fortzusetzen, bis der Neigungswinkel des zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 den angenäherten Zielwinkel erreicht, während gleichzeitig der Neigungswinkel des ersten geneigten zylindrischen Teiles 28 annähernd erhalten bleibt.
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Zusätzlich wird während des vorbeschriebenen Ziehvorganges der zweite geneigte zylindrische Teil 30 einem Durchmesserverringerungsprozess zur Verkürzung des Flächezu-Fläche-Abstandes von dem inneren zylindrischen Metallpassstück 12 in der radialen Richtung unterzogen. Darüber hinaus wird der elastische Hauptgummikörper 16 einer Wölbungsverformung zu beiden axialen Seiten in Zusammenwirkung mit einer Kompressionsverformung unterzogen, die daran in der radialen Richtung vorgenommen wird. Dies ermöglicht, dass die Entlastungslöcher 32, 32, die an beiden axialen Enden des elastischen Hauptgummikörpers 16 ausgebildet sind, einen kleineren Innenraum sowohl in der radialen wie auch der axialen Richtung aufweisen, sodass sich die Ausgestaltung des Enderzeugnisses gemäß Darstellung in 3 ergibt.
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Insbesondere bei der vorliegenden Ausführungsform wird die axiale Bodenfläche 34 des Entlastungsloches 32 mit Positionierung auf der inneren Umfangsseite des ersten geneigten zylindrischen Teiles 28 vor dem Ziehvorgang dazu gedrängt, sich zu der Position auf der inneren Umfangsseite des entsprechenden zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 nach dem Ziehvorgang zu bewegen.
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Zudem wird durch Vergrößern des Neigungswinkels des zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 durch den Ziehvorgang eine Unterschneidungsausgestaltung in der axialen Richtung dem axialen Ende des elastischen Hauptgummikörpers 16 mit dem fixierten Abschnitt an dem äußeren zylindrischen Metallpassstück 14 wie auch der axialen Bodenfläche 34 des Entlastungsloches 32 gegen die axiale Öffnung des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 verliehen.
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Die Schwingungsdämpfungsbuchse 10 der vorliegenden Ausführungsform mit Herstellung durch den vorbeschriebenen Prozess wird an dem Fahrzeugmontierungsabschnitt des Aufhängungsarmes beispielsweise dadurch montiert, dass der Montierungsbolzen, der an dem Fahrzeugkörper fixiert ist, in das innere zylindrische Metallpassstück 16 zur Montage desselben an dem Fahrzeugkörper eingeführt wird, während das äußere zylindrische Metallpassstück 14 an derjenigen Armöse druckgepasst wird, die an der Kante des Aufhängungsarmes vorgesehen ist, der den Aufhängungsmechanismus bildet, um so das äußere zylindrische Metallpassstück 14 an dem Aufhängungsarm zu montieren.
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Sodann wird unter einer Montierungsbedingung, bei der die Richtung der zentralen Achse der Schwingungsdämpfungsbuchse 10 nahezu mit der Vorne-Hinten-Richtung zusammenfällt und die achsensenkrechte Richtung nahezu mit der Links-Rechts-Richtung des Fahrzeuges zusammenfällt, der Aufhängungsarm mit dem Fahrzeugkörper auf schwingungsdämpfende Weise verbunden. Da die gesamte Schwingungsdämpfungsbuchse 10 der vorliegenden Ausführungsform, die das innere zylindrische Metallpassstück 12, das äußere zylindrische Metallpassstück 14 und den elastischen Hauptgummikörper 16 beinhaltet, drehsymmetrisch um die zentrale Achse L ausgebildet ist, ist eine Positionierung in der Umfangsrichtung bei dem Prozess der Montage an einem Fahrzeug nicht mehr erforderlich, wodurch es möglich wird, eine stabile Schwingungsdämpfungsfähigkeit zu erhalten.
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In einem derartigen Montierungszustand ist es erforderlich, dass die Schwingungsdämpfungsbuchse 10 hohe Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung zum Zwecke der Sicherstellung der Fahrstabilität der Kraftfahrzeuge aufweist, während sie niedrige (weiche) Federeigenschaften in der axialen Richtung aufweist, um einen guten Fahrkomfort zu erreichen.
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Es wird bei der Schwingungsdämpfungsbuchse 10 mit vorbeschriebener Struktur aufgrund dessen, dass eine höhere Federkonstante in der achsensenkrechten Richtung auf Grundlage der Steuer- bzw. Regelwirkung des elastischen Hauptgummikörpers 16 gegen eine Wölbungsverformung in der axialen Richtung infolge des ersten geneigten zylindrischen Teiles 28 mit ausgebildeter Neigung vor der Vulkanisierungsformung des elastischen Hauptgummikörpers 16 erreicht wird, während gleichzeitig eine vergleichsweise niedrige Federkonstante in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung erreicht werden kann, möglich, effektiv hohe Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung und niedrige Federeigenschaften in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung je nach Bedarf für die Schwingungsdämpfungsbuchse 10 zu erhalten, ohne das Inkrement des Neigungswinkels des zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 nach der Vulkanisierungsformung des elastischen Hauptgummikörpers 16 übermäßig zu vergrößern.
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Daher wird es möglich, eine hohe Haltbarkeit der Buchse zu erhalten, während Risse durch Begrenzen des Inkrementes des Neigungswinkels des zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 in der Ziehrichtung hiervon nach der Vulkanisierungsformung des elastischen Hauptgummikörpers 16 begrenzt werden, um so die Erzeugung einer Belastung und Beanspruchung an beiden axialen Enden des elastischen Hauptgummikörpers 16 zu schwächen, während hohe Federeigenschaften in der achsensenkrechten Richtung und niedrige Federeigenschaften in der Aufbrech- bzw. Hochstemmrichtung, die für die Schwingungsdämpfungsbuchse 10 erforderlich sind, sichergestellt werden.
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Zudem wird bei der Schwingungsdämpfungsbuchse 10 gemäß vorstehender Beschreibung eine einfache Formung unter Vermeidung der Erzeugung jeglicher Unterschneidung an den Entlastungslöchern 32, 32 des elastischen Hauptgummikörpers 16 an dessen beiden axialen Endflächen zum Zeitpunkt der Vulkanisierungsformung hiervon ermöglicht, um so die Ausbildung der Entlastungslöcher 32, 32 in Unterschneidungsform durch den Ziehvorgang des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 nach der Vulkanisierungsformung hiervon zu bilden. Daher wird es möglich, die freie Oberfläche ausreichend groß an den axialen Endflächen des elastischen Hauptgummikörpers 16 einzustellen, während jegliche Zunahme der Anzahl von Herstellungsprozessen und Herstellungskosten vermieden wird, wodurch es möglich wird, die Haltbarkeit des elastischen Hauptgummikörpers 16 und sogar der Schwingungsdämpfungsbuchse 10 weiter zu verbessern.
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Bei der Schwingungsdämpfungsbuchse 10 der vorliegenden Ausführungsform besteht das Risiko, dass der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Flächen des inneren zylindrischen Metallpassstückes 12 und des äußeren zylindrischen Metallpassstückes 14 in der radialen Richtung und sogar die Dicke des elastischen Hauptgummikörpers 16 mit Anordnung zwischen diesen an den axialen Enden kleiner werden. Da jedoch die Dickenabmessung des elastischen Hauptgummikörpers 16 in der axialen Richtung infolge der Ausnehmungen 20, 20 an dem inneren zylindrischen Metallpassstück 12 sichergestellt ist, können Probleme hinsichtlich unvermittelter Änderungen der Federeigenschaften des zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 infolge des daran vorgenommenen Durchmesserverringerungsprozesses sowie eine verkürzte Haltbarkeit hiervon effektiv vermieden werden.
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Vorstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben worden, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht durch diese spezifischen Beschreibungen beschränkt ist. So kann beispielsweise das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung sogar in Fällen zum Einsatz kommen, in denen der Vorsprung 18 oder die Ausnehmung 20 nicht in dem inneren zylindrischen Metallpassstück 12 ausgebildet sind oder die Entlastungslöcher nicht in dem elastischen Hauptgummikörper 16 ausgebildet sind, da das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung derartige Ausgestaltungen nicht benötigt.
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Zudem ist bei einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen ein Ziehvorgang mit einem acht- oder sechzehnfach unterteilten Formungsstück als Beispiel eines Ziehvorganges, der bei dem äußeren zylindrischen Metallpassstück 14 zum Einsatz kommt, beschrieben worden. Man ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern kann auch allgemein bekannte Ziehvorgänge, so beispielsweise das Spinning, einsetzen.
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Des Weiteren unterliegt die Länge des ersten geneigten zylindrischen Teiles 28 oder des zweiten geneigten zylindrischen Teiles 30 in der axialen Richtung in dem äußeren zylindrischen Metallpassstück 14 keiner besonderen Beschränkung, sondern kann je nach Bedarf entsprechend den erforderlichen Schwingungsdämpfungseigenschaften und der Größe der Schwingungsdämpfungsbuchse und dergleichen eingestellt werden.
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Darüber hinaus ist man bei der Schwingungsdämpfungsbuchse der vorliegenden Erfindung nicht auf eine Aufhängungsbuchse für Kraftfahrzeuge beschränkt, sondern kann diese auch als Drehmomentstangenbuchse oder dergleichen verwenden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schwingungsdämpfungsbuchse
- 12
- inneres zylindrisches Metallpassstück (inneres axiales Element)
- 14
- äußeres zylindrisches Metallpassstück (äußeres zylindrisches Element)
- 16
- elastischer Hauptgummikörper
- 18
- Vorsprung
- 20
- Ausnehmung
- 26
- verjüngter zylindrischer Abschnitt
- 28
- erster geneigter zylindrischer Teil
- 30
- zweiter geneigter zylindrischer Teil
- 32
- Entlastungsloch
- 34
- axiale Bodenfläche
- 36
- integral vulkanisierungsgeformte Komponente
