DE19653492B4

DE19653492B4 - Hydraulisches Anbauteil

Info

Publication number: DE19653492B4
Application number: DE1996153492
Authority: DE
Inventors: Peter Thomas Melksham Court
Original assignee: Trelleborg Automotive Germany GmbH
Current assignee: Trelleborg Automotive Germany GmbH
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2016-12-21
Also published as: GB9526272D0; FR2742833B1; GB2308422A; GB2308422B; GB9626283D0; DE19653492A1; FR2742833A1

Abstract

Hydraulisches Anbauteil umfassend:
ein starres Außenteil (13), das radial außerhalb eines starren Innenteils (11) liegt und sich rund um dieses herum erstreckt, wobei sich das starre Innenteil (11) durch das Außenteil (13) hindurch erstreckt;
einen nachgiebigen, elastomeren Körper (14), der eine strukturelle gegenseitige Verbindung zwischen dem starren Innenteil (11) und dem starren Außenteil (13) schafft, um eine Relativbewegung der starren Teile in Axialrichtung (X-X), die im Wesentlichen parallel zur Hauptachse des starren Außenteils (13) verläuft, und in einer ersten und einer zweiten Querrichtung (Y-Y, Z-Z) zuzulassen, die gegenseitig rechtwinklig zueinander und zur Axialrichtung (X-X) verlaufen,
zwei Fluidkammern (15), die je mindestens teilweise durch den elastomeren Körper (14) begrenzt sind und an gegenüberliegenden Seiten einer Teilungsebene (C-C), die die Hauptachse enthält, angeordnet sind,
wobei die Kammern (15) mindestens teilweise durch eine Innenwand des starren Außenteils (13) begrenzt sind,
einen Fluidkanal (16), der die Fluidkammern (15) verbindet,...

Description

Die Erfindung betrifft ein sogenanntes hydraulisches Anbauteil derjenigen Art, die ein Paar fester Teile umfasst, die mittels eines Elements aus nachgiebigem, elastomeren Material miteinander strukturell verbunden und mittels einer Zwangsströmung eines hydraulischen Fluids in einer Dämpfungskammer bei Relativbewegung der starren Teile gedämpft sind.
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Anbauteil, das zur Verwendung bei einem Straßenfahrzeug, beispielsweise einem Automobil, beispielsweise zwischen der Karosserie und einem Rahmenteil oder als Teil einer Radaufhängung, beispielsweise als Querlenker- oder Spurstangenbuchse, geeignet ist.
Ein hydraulisches Anbauteil ist häufig erforderlich, um für eine Dämpfung in zwei einander entgegengesetzten Richtungen einer Relativbewegung eines starren Außenteils und eines starren Innenteils zu sorgen.
Die DE 42 16 185 C2 offenbart ein elastisches Gummilager mit einem Lagerkern und einem Lagergehäuse, wobei der Lagerkern über eine Tragfeder am Lagergehäuse abgestützt ist. Unterhalb des Lagerkerns befindet sich in einem Raum eine Zwischenplatte, die diesen Raum in eine Arbeits- und eine Ausgleichskammer unterteilt. Diese Zwischenplatte weist einen Strömungskanal auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Anbauteil zu schaffen, das eine Relativbewegung eines Paars starrer Teile in drei gegenseitig rechtwinkligen Richtungen gestattet und das in einer dieser Richtungen einen Dämpfungsgrad bereitstellt, der eine Resonanz in dieser Richtung möglichst unterbindet.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird ein hydraulisches Anbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Das erfindungsgemäße hydraulische Anbauteil ermöglicht eine Relativbewegung eines Paars starrer Teile in drei gegenseitig rechtwinkligen Richtungen und sorgt in einer dieser Richtungen für einen guten Dämpfungsgrad, um eine Resonanz in dieser Richtung zu unterbinden, und ermöglicht die Fähigkeit zur Aufnahme einer Größe der Bewegung, die größer als diejenige ist, die in mindestens einer der beiden anderen Richtungen aufgenommen werden kann.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 2 bis 18 definiert.
Das Anbauteil kann zwei Fluidkammern umfassen, die an einander diametral gegenüberliegenden Stellen angeordnet sind.
Jede Kammer erstreckt sich vorzugsweise über einen Winkel von mindestens 60°, vorzugsweise im Bereich von 70° bis 110°, um die Hauptachse herum.
Bei Betrachtung in Querrichtung kann der elastomere Körper an Stellen, die in Umfangsrichtung zwischen den Fluidkammern liegen, angeordnet sein, um im wesentlichen nur zusammendrückend beansprucht zu werden, wenn sich die beiden starren Teile relativ zueinander in der zweiten Querrichtung bewegen.
Der elastomere Körper kann ein eingebettetes Verstärkungselement umfassen. Das Verstärkungselement kann am elastomeren Körper angeklebt sein. Das Verstärkungselement kann ein starres Element sein, das mindestens teilweise eine Ringform aufweist. Es kann die Form eines Käfigs aufweisen, der für eine axiale und eine radiale Grenze für das elastomere Material sorgt, das zwischen dem Käfig und dem starren Innenteil liegt.
Das Verstärkungselement kann ein starres Element sein, das in der Nähe jeder Fluidkammer Ausschnittbereiche besitzt. Die Randbereiche des Verstärkungselements können durch elastomeres Material abgedeckt sein, das für eine fluiddichte Abdichtung gegen eine Innenwand des starren Außenteils sorgt.
Das starre Innenteil kann ein solches massiver Bauweise oder beispielsweise rohrförmiger Bauweise sein, um eine Befestigungsschraube bzw. einen solchen Bolzen aufzunehmen, wodurch das starre Innenteil beispielsweise an einem strukturellen Teil eines Fahrzeugs oder an einem nachgiebig angebrachten Teil des Fahrzeugs befestigt sein kann.
Das starre Innenteil kann Ansatzausbildungen aufweisen, die sich nach außen zu einer Stelle in der Nähe jeder Fluidkammer erstrecken.
Der Fluidkanal kann durch einen Kanal definiert bzw. gebildet sein, der sich entweder durch den elastomeren Körper oder das starre Innenteil oder durch beide hindurch erstreckt.
Der elastomere Körper ist vorzugsweise so gestaltet und angeordnet, daß die Einwirkung einer Zugbelastung während normaler Verwendung verhindert ist.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung beispielhaft und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
1 einen Querschnitt durch ein hydraulisches Anbauteil entlang der Linie A-A von 2;
2 einen vertikalen Schnitt entlang der Linie B-B von 1;
3 einen vertikalen Schnitt entlang der Linie C-C von 1 und
4 eine perspektivische Ansicht des eingebetteten Verstärkungskäfigs.
Das hydraulische Anbauteil 10 umfaßt ein aus einer Legierung gegossenes, starres Innenteil 11 rohrförmiger Gestalt mit einer Durchgangsbohrung 12 zur Anordnung einer Befestigungsschraube oder eines solchen Bolzens (nicht dargestellt), mittels dessen das Teil 11 an einer von zwei Stellen befestigt werden kann, zwischen denen das Anbauteil eine strukturelle gegenseitige Verbindung ausbilden soll.
Das starre Innenteil 11 ist von einem starren Außenteil 13 umgeben, das vom starren Innenteil beabstandet angeordnet ist. Das starre Außenteil verfügt über einen Zylinderkörperbereich 13a, von dessen einem Ende aus sich ein Flanschbereich 13b radial einwärts erstreckt. Die Bereiche 13a und 13b sind aus gepreßten Stahl ausgebildet.
Das starre Innenteil und das starre Außenteil stehen über ein ringförmiges, nachgiebiges, elastomeres Element 14 miteinander in Verbindung, das am starren Innenteil 11 angeklebt und am starren Außenteil entweder im Preßsitz angebracht oder angeklebt ist.
Im Querschnitt gemäß 1 betrachtet besitzt das elastomere Element 14 zwei Fluidkammeraussparungen 15 an einander diametral gegenüberliegenden Bereichen (d. h. die an einander gegenüberliegenden Seiten einer Teilungsebene C-C liegen) bei Betrachtung um die Hauptlängsachse X-X des Anbauteils. Die Aussparungen stehen über einen Kanal 16, der sich durch das elastomere Element 14 und das starre Innenteil 11 hindurch erstreckt, miteinander in Fluidverbindung. Er besitzt eine so ausgewählte Querschnittsgröße, das nur eine eingeschränkte Strömungsrate zwischen den beiden Kammern 15 gestattet ist.
Das elastomere Element 14 besitzt einen starren Metallblechkäfig 17 (s. 4), der dort eingebettet ist, um als Verstärkung zu wirken. Der Käfig besitzt ein Paar Öffnungen 17', die für Übergänge zu den Kammern 15 sorgen. Die Öffnungen erstrecken sich je über einen Winkel von 90° um die Achse X-X. Der Käfig 17 besitzt auch Flanschbereiche 18, die sich von einem zylindrischen Bereich 19 aus einwärts erstrecken und für eine Steifigkeit des Anbauteils in der Längsrichtung X-X sorgen.
Das elastomere Element besitzt im wesentlichen massive Zonen 20 in einer zweiten Querrichtung Z-Z, die parallel zu dem in 3 gezeigten Schnitt verläuft. In der anderen, der ersten, Querrichtung, die in 2 gezeigt ist, besitzt es ein Paar gewebeartige Abschnitte 21, 21' in der Nähe jeder Fluidkammer 15. Der eine Gewebeabschnitt 21' jedes Paares besitzt in Radialrichtung eine größere Dicke als der andere Abschnitt 21.
Das starre Innenteil besitzt ein Paar Ansatzausbildungen 25 an einander diametral gegenüberliegenden Stellen, um für eine Verstärkung des elastomeren Materials zu sorgen, das einen Teil jeder Kammer 15 bildet.
Wenn das Anbauteil 10 quer in der Richtung Y-Y beansprucht wird, nehmen die Gewebeabschnitte 21, 21' und die „massiven” Zonen 20 die Relativbewegung der starren Teile 11, 13 hauptsächlich scherend auf. Einer Bewegung quer in der Richtung Z-Z wird hauptsächlich durch direktes Zusammendrücken des elastomeren Elementmaterials in den Zonen 20 ein Widerstand entgegengesetzt. Daher besitzt das Anbauteil eine gute Eignung, eine Bewegung in der Y-Y-Richtung aufzunehmen, gleichzeitig mit der eingeschränkten Dämpfungswirkung, wenn Fluid zwischen den beiden Kammern zwangsweise strömt.

Claims

Hydraulisches Anbauteil umfassend: ein starres Außenteil (13), das radial außerhalb eines starren Innenteils (11) liegt und sich rund um dieses herum erstreckt, wobei sich das starre Innenteil (11) durch das Außenteil (13) hindurch erstreckt; einen nachgiebigen, elastomeren Körper (14), der eine strukturelle gegenseitige Verbindung zwischen dem starren Innenteil (11) und dem starren Außenteil (13) schafft, um eine Relativbewegung der starren Teile in Axialrichtung (X-X), die im Wesentlichen parallel zur Hauptachse des starren Außenteils (13) verläuft, und in einer ersten und einer zweiten Querrichtung (Y-Y, Z-Z) zuzulassen, die gegenseitig rechtwinklig zueinander und zur Axialrichtung (X-X) verlaufen, zwei Fluidkammern (15), die je mindestens teilweise durch den elastomeren Körper (14) begrenzt sind und an gegenüberliegenden Seiten einer Teilungsebene (C-C), die die Hauptachse enthält, angeordnet sind, wobei die Kammern (15) mindestens teilweise durch eine Innenwand des starren Außenteils (13) begrenzt sind, einen Fluidkanal (16), der die Fluidkammern (15) verbindet, um eine Fluidströmung zwischen diesen zuzulassen, wobei der elastomere Körper (14) im Bereich jeder Fluidkammer (15) einen ersten Gewebebereich (21) und einen zweiten Gewebebereich (21') zur Begrenzung der Fluidkammern (15) umfasst, wobei die Gewebebereiche (21, 21') in Richtung der Hauptachse axial voneinander beabstandet sind, wobei sich die Gewebebereiche (21, 21') im Wesentlichen nur scherend deformieren, wenn sich die starren Teile (11, 13) in der im Wesentlichen rechtwinklig zur Teilungsebene (C-C) verlaufenden ersten Querrichtung (Y-Y) relativ zueinander bewegen, und wobei der elastomere Körper (14) im Wesentlichen nur scherend beansprucht wird, wenn sich bei normaler Verwendung das starre Innenteil (11) und das starre Außenteil (13) relativ zueinander in der ersten Querrichtung (Y-Y) bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gewebebereich (21') eine größere radiale Dicke als der erste Gewebebereich (21) aufweist.
Anbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Fluidkammern (15) an einander diametral gegenüberliegenden Stellen angeordnet sind.
Anbauteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich jede Kammer (15) über einen Winkel von mindestens 60° um die Hauptachse (X-X) herum erstreckt.
Anbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich jede Kammer (15) über einen Winkel im Bereich von 70° bis 110° um die Hauptachse (X-X) herum erstreckt.
Anbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elastomere Körper (14) an Stellen (20), die in Umfangsrichtung zwischen den Fluidkammern (15) liegen, angeordnet ist, um im wesentlichen nur zusammendrückend beansprucht zu werden, wenn sich die beiden starren Teile (11, 13) relativ zueinander in der zweiten Querrichtung (Z-Z) bewegen.
Anbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elastomere Körper (14) ein eingebettetes Verstärkungselement (17) umfasst.
Anbauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (17) am elastomeren Körper (14) angeklebt ist.
Anbauteil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (17) ein starres Element ist.
Anbauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (17) mindestens teilweise eine Ringform aufweist.
Anbauteil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (17) in der Nähe jeder Fluidkammer (15) Ausschnittbereiche (17') aufweist.
Anbauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Randbereiche (17', 18) des Verstärkungselements (17) durch elastomeres Material abgedeckt sind.
Anbauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das die Randbereiche (17', 18) abdeckende elastomere Material eine fluiddichte Abdichtung gegen eine Innenwand des starren Außenteils (13) bewirkt.
Anbauteil nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement die Form eines Käfigs (17) aufweist.
Anbauteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (17) axiale und radiale Grenzen oder Übergänge zu dem zwischen dem Käfig (17) und dem starren Innenteil (11) liegenden elastomeren Material bildet.
Anbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das starre Innenteil (11) massiv ist.
Anbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das starre Innenteil (11) rohrförmig ist.
Anbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal (16) durch einen Kanal definiert oder gebildet ist, der sich entweder durch den elastomeren Körper (14) oder das starre Innenteil (11) oder durch beide hindurch erstreckt.
Anbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das starre Innenteil (11) Ansatzausbildungen (25) aufweist, die sich nach außen zu einer Stelle in der Nähe jeder Fluidkammer (15) erstrecken.