DE19853620C2 - Schwingungsisolationssystem der flüssigkeitsdichten Bauart - Google Patents
Schwingungsisolationssystem der flüssigkeitsdichten BauartInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Schwingungsisolationssystem der flüssigkeitsdichten Bauart,
mit dem eine schwingungsisolierende Wirkung basierend auf der Strömung einer in ihm
enthaltenen Flüssigkeit erzielt werden kann, und genauer, ein Schwingungsisolationssystem
der flüssigkeitsdichten Bauart mit Einleitung eines Unterdruckes, mit dem die in Verbin
dung mit der Fluidwirkung der Flüssigkeit bestehende Schwingungsisolationscharakteristik
in verschiedenen Stufen in Abhängigkeit vom Unterdruck der Ansaugluft eines Motors ver
ändert werden kann, der mit Hilfe einer Wähleinrichtung verändert wird.
Unter verschiedenen Arten von Schwingungsisolatoren muß ein Motorlager für ein Automo
bil oder ähnliches mit jeder von Frequenzen über einen weiten Bereich fertig werden, da
ein Motor als Antriebsquelle unter verschiedenen Bedingungen in einem weiten Bereich
verwendet wird, von der Leerlaufdrehzahl des Motors bis zur Maximaldrehzahl. Um solch
verschiedenen Bedingungen zu genügen, wurden entsprechend Schwingungsisolationsvor
richtungen der flüssigkeitsdichten Bauart vorgeschlagen, die in sich mit einer Flüssigkeits
kammer versehen sind, die einen Flüssigkeitsbeutel aufnimmt, dessen Volumen entspre
chend einer spezifischen Frequenz sich ändert, und indem eine Schwingungsisolationsvor
richtung der flüssigkeitsdichten Bauart mit Gleichgewichtskammern vorgesehen ist, die ab
geteilt sind und von einer Membran oder ähnlichem definiert bzw. begrenzt sind. Beispielsweise
geht aus der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-29634 hervor, daß die
vorgenannten Schwingungsisolatoren bekannt sind. Bei dem vorgenannten herkömmlichen
System wird bei Anliegen einer Leerlauffrequenz der Fluidbeutel oder die Membran betä
tigt, um zu verhindern, daß der Flüssigkeitsdruck in einer Hauptkammer sich erhöht, so
daß die Federkonstante des gesamten Aufhängungssystems (Schwingungsisolationssystems)
bezüglich der Leerlaufschwingung vermindert wird. Bezüglich des Problems des Motor
schüttelns, das während der Fahrt des Fahrzeugs auftritt, wird der oben genannte Fluid
beutel oder werden die durch die Membran begrenzten Gleichgewichtskammern kontinuier
lich mit einem Unterdruck beaufschlagt, so daß Flüssigkeit von einer Hauptflüssigkeitskam
mer durch eine Öffnung in eine Hilfskammer strömt, wenn eine durch Motorschütteln ver
ursachte Schwingung auftritt. Das heißt, wenn ein Motorschütteln auftritt, wird der Flüs
sigkeitsdruck in der Hauptkammer erhöht und dann strömt die Flüssigkeit von der Haupt
kammer durch die Öffnung, um ein hohes Schwingungsdämpfungsvermögen zu erhalten.
Eine solche herkömmliche Schwingungsisolationsvorrichtung erfordert eine spezielle
Fluiddruckerzeugungseinrichtung zum Einstellen des Druckes in dem Flüssigkeitsbeutel
oder der Gleichgewichtskammer auf einen vorbestimmten Druck. Die Anmelderin hat be
reits ein Schwingungsisolationssystem der flüssigkeitsdichten Bauart mit Unterdruckeinlei
tung vorgeschlagen, bei dem die Gleichgewichtskammer mit Unterdruck beaufschlagt wird,
wenn die letztere betätigt wird, welches als Unterdruckquelle den Unterdruck in der An
saugluft des Motors benutzt.
Bei der vorgenannten herkömmlichen Anordnung wird der Fluidbeutel, die Membran oder
ähnliches derart betätigt, daß die gesamte dynamische Federkonstante der Schwingungs
isolationsvorrichtung bezüglich der Leerlaufschwingung vermindert wird. Bezüglich des
Problems des Motorschüttelns, das während des Fahrzeugbetriebs auftritt, wird ein
Unterdruck oder ähnliches der Unterdruckkammer (Gleichgewichtskammer) oder ähnli
chem ständig zugeführt, die durch den Fluidbeutel oder die Membran begrenzt ist, um zu
bewirken, daß Flüssigkeit positiv von der Hauptkammer in die Hilfskammer durch eine
Öffnung hindurch strömt. Das heißt, die Flüssigkeit wird zu einer Strömung durch die Öff
nung von der Hauptkammer aus veranlaßt, so daß ein hohes Dämpfungsvermögen erzielt
wird. Bei diesem System ist ein Paar der vorgenannten Schwingungsisolationsvorrichtun
gen (Schwingungsisolationseinheiten) der flüssigkeitsdichten Bauart auf der Vorderseite
und der Rückseite einer schwingenden Vorrichtung, beispielsweise eines Motors, oder der
linken und rechten Seite davon angeordnet, und die Gleichgewichtskammern in diesen
Schwingungsisolationsvorrichtungen werden in geeigneter Weise mit einem Unterdruck
oder atmosphärem Druck beaufschlagt. Entsprechend ist eine Wähleinrichtung oder ähnli
ches zur Steuerung der Wahl entweder von Unterdruck oder atmosphärem Druck, der in
die in jeder dieser Schwingungsisolationsvorrichtungen der flüssigkeitsdichten Bauart defi
nierten Gleichgewichtskammern oder ähnliches eingeleitet wird, jeweils für die linke und
rechte Isolationsvorrichtung vorgesehen. Als Folge hat sich ein Problem dahingehend erge
ben, daß diese Wähleinrichtung, ein Steuermechanismus und ähnliches in Großserie vor
handen sein sollte.
Aus der DE 41 21 939 A1, von der im Oberbegriff des beigefügten Hauptanspruchs
ausgegangen wird, ist ein Schwingungsisolationssystem bekannt, bei dem die dort als
Halteplatte bezeichnete Trennwand mit so großen Öffnungen ausgebildet ist, daß die zweite
Membran unmittelbar mit dem Druck in der Hauptkammer beaufschlagt ist. Die
Hauptkammer ist über ein Ventil mit einer Ausgleichskammer verbindbar, die von einer
flexiblen Wand begrenzt ist. Im normalen Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs ist das die
Hauptkammer mit der Ausgleichskammer verbindende Ventil geschlossen und ist die
Steuerkammer mit Atmosphärendruck beaufschlagt. Im Leerlaufbetrieb, bei stehendem
Fahrzeug, wird die Hauptkammer durch Öffnen des Ventils mit der Ausgleichskammer
verbunden und die Steuerkammer mit Unterdruck beaufschlagt, sodaß die flexible Wand
der Ausgleichskammer wirksam wird.
Aus der DE 39 26 696 C2 ist ein Schwingungsisolationssystem bekannt, bei der die mit
einer Öffnung ausgebildete Trennwand zwischen der Hauptkammer und der Hilfskammer
insgesamt als ein Ring ausgebildet ist. Unten an dem Ring ist eine unmittelbar an die
Hauptkammer grenzende zweite Membran angebracht, die an die mit Luft beaufschlagbare
Steuerkammer grenzt, die wahlweise mit einer Unterdruckquelle oder mit
Atmosphärendruck verbindbar ist.
Aus der EP 0 188 101 B1 und der JP 59-103045 (A) - Abstract sind
Schwingungsisolationssysteme bekannt, die aus zwei Schwingungsisolationseinheiten
zusammengesetzt sind, die an beiden Seiten eines Motors angeordnet sind. Die Einheiten
arbeiten voll hydraulisch und sind über eine hydraulische Verbindungsleitung miteinander
verbunden, die jeweils mit einer Ventileinrichtung zusammenwirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schwingungsisolationssystem zu schaffen,
mit dem bei einfachem Aufbau Schwingungen eines Schwingers weitgehend von einem
Bauteil, an dem der Schwinger befestigt ist, ferngehalten werden können, insbesondere
eine gute Schwingungsisolation zwischen einem Fahrzeugmotor und einem Fahrzeugkörper
möglich ist.
Eine erste Lösung dieser Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erzielt.
Die Unteransprüche 1 bis 8 sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen
dieses erfindungsgemäßen Schwingungsisolationssystems gerichtet.
Eine weitere Lösung der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 9
erzielt.
Das Schwingungsisolationssystem gemäß dem Anspruch 9 wird mit den Merkmalen der
Unteransprüche 10 bis 12 in vorteilhafter Weise weitergebildet.
Mit der Erfindung werden insbesondere folgende Vorteile erzielt:
Gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik wird erreicht, daß in der Gleichgewichts- bzw. Steuerkammer eine verminderte, induzierte Schwankungskraft verursacht wird, wodurch verhindert werden kann, daß der Wert des der Steuerkammer zugeleiteten Unterdrucks abnimmt.
Gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik wird erreicht, daß in der Gleichgewichts- bzw. Steuerkammer eine verminderte, induzierte Schwankungskraft verursacht wird, wodurch verhindert werden kann, daß der Wert des der Steuerkammer zugeleiteten Unterdrucks abnimmt.
Die Schwingungsisolationsvorrichtung, die die zweite Membran enthält, die bei Einleiten
von Unterdruck und bei Einleiten von atmosphärischem Druck in die Steuerkammer im
Gleichgewicht gehalten werden kann, kann in unterschiedlichen Zuständen betrieben
werden, beispielsweise derart, daß die Membran asymetrisch schwingt.
Das erfindungsgemäße System kann folgende Funktionen erfüllen. Die Schalteinrichtung
wird gegen die Leerlaufschwingung betätigt, um abwechselnd den Unterdruck und die
atmosphärische Luft bei einer spezifischen Frequenz in die Steuerkammer einzuleiten. Das
heißt, die Schalteinrichtung wird bei der spezifischen Frequenz derart betätigt, daß der
Druck (das Volumen) in der Steuerkammer verändert wird, um die Schwankung des
Flüssigkeitsdruckes in der Hauptkammer zu absorbieren, die durch die über den Isolator
eingegebene Leerlaufschwingung verursacht wird. Als ein Ergebnis kann die dynamische
Federkonstante des aus dem Isolator und dem Schwingungsisolationsmechanismus
zusammengesetzten Federsystems vermindert werden.
Weiter wird, bezüglich der durch ein Motorschütteln verursachten Schwingung, die ein
während der Fahrt eines Fahrzeugs auftretendes Problem darstellt, Unterdruck einer vor
bestimmten Größe kontinuierlich in die Steuerkammer eingeleitet, die den Schwin
gungsisolationsmechanismus bildet, so daß die zweite Membran, die die Steuerkammer
begrenzt, heruntergezogen wird, um das Volumen der Steuerkammer auf Null zu
vermindern. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, daß die dritte Flüssigkeitskammer, die
mit der Hauptkammer verbunden ist, ihr inneres Volumen ändert. Wenn in diesem Zustand
eine Schwingung von dem Schwinger auf den Isolator übertragen wird, schwingt der
Unterseitenbereich des Isolators ansprechend auf die Schwingung derart, daß er positiv
bewirkt, daß Flüssigkeit von der Hauptkammer in die Hilfskammer durch die erste
Öffnung hindurch strömt. Ein viskoser Widerstand, der bei der Flüssigkeitsströmung induziert
wird, ergibt eine vorbestimmte Dämpfungskraft, die das Motorschütteln unterdrücken
(dämpfen) kann.
Weiter wird bei der Anordnung der vorliegenden Erfindung mit der vorgenannten Funktion
der Unterdrucktank mit einem vorbestimmten Volumen zwischen der den Ansaugunter
druck des Motors verwendenden Unterdruckquelle und der Schalteinrichtung vorgesehen
und ist das Rückschlagventil an der Seite der Unterdruckquelle angeordnet. Auf diese Wei
se kann der Unterdruck, der ständig stabil ist, der Steuerkammer zugeleitet werden. Weiter
kann verhindert werden, daß die Größe des der Steuerkammer zugeleiteten Unterdrucks,
verursacht durch einen Rohrleitungswiderstand oder ähnliches, abnimmt, wodurch es
möglich ist, eine in der Steuerkammer hervorgerufene Kraft auf einem hohen Wert zu
halten.
Wenn ein Unterdruckzusatztank vorgesehen ist, der so nahe wie möglich an der
Schalteinrichtung auf der von der Steuerkammer entfernten Seite und mit einem Volumen,
das gleich oder etwas größer ist als die Summe des Innenvolumens der Steuerkammer und
des Volumens eines Durchlasses, der zwischen der Steuerkammer und der
Schalteinrichtung vorhanden ist, kann die Größe des der Steuerkammer zugeleiteten
Unterdrucks ständig auf einem hohen Unterdruckwert gehalten werden, der fast gleich dem
des Ansaugunterdrucks des Motors ist. Im allgemeinen wurde herkömmlicherweise ein
langer Unterdruckschlauch zwischen der dem Ansaugunterdruck des Motors verwendenden
Unterdruckquelle und der Schalteinrichtung oder der Steuerkammer, der der Unterdruck
mittels der Schalteinrichtung zugeleitet wurde, vorgesehen. Entsprechend wird ein
Unterdruck mit einem Wert, der gegenüber dem Wert des Ansaugunterdrucks des Motors
aufgrund des Fluidströmungswiderstandes des Unterdruckschlauches vermindert ist, der
Steuerkammer zugeleitet. Erfindungsgemäß dagegen wird, da der Unterdruckzusatztank mit
einem vorbestimmten Volumen in der Nähe der Schalteinrichtung vorgesehen ist, der
immer auf einem vorbestimmten Wert gehaltene hohe Unterdruck der Steuerkammer
zugeführt. Im Ergebnis erzeugt die Membran (zweite Membran), die die Steuerkammer
begrenzt, immer eine hohe Energie.
Wenn das Ventil in der Schalteinrichtung derart betrieben wird, daß ständig
atmosphärische Luft in die Steuerkammer eingeleitet wird, wenn immer ein Motor nicht
betrieben wird, können die folgenden Funktionen erzielt werden: Beim Stoppen des Motors
öffnet das Ventil in der Schalteinrichtung seine atmosphärendruckeinleitende Seite so, daß
atmosphärische Luft in die Steuerkammer eingeleitet wird. Entsprechend wird verhindert,
daß während Nichtbetriebs des Schwingungsisolationsmechanismus, d. h. während eines
Stillstandes des Motors, die zweite Membran, die die Steuerkammer definiert, in einem
angezogenen Zustand belassen wird. Im Ergebnis ist es möglich, eine Ermüdung der
zweiten Membran zu verhindern oder zu verhindern, daß sie von der Unterseite der
Steuerkammer angezogen wird.
Die Betätigungsrichtung des Solenoids, das die Schalteinrichtung bildet, hat
vorteilhafterweise einen Winkel nicht größer als 45° mit der Betätigungsachse des
Schwingungsisolationssystems. Bei dieser Anordnung fällt die Betätigungsrichtung des die
Schalteinrichtung bildenden Solenoids, d. h. die Richtung von dessen Schwingung, nicht
mit der Schwingungsrichtung des Schwingungsisolationsmechanismus in dem Körper des
Schwingungsisolationssystems zusammen, und entsprechend kann die Schwingungsenergie
des Wählventils, die durch die Betätigung des Solenoids verursacht wird, durch die
Schwingungsenergie des Schwingungsisolationsmechanismus ausgelöscht werden. Auf diese
Weise ist es möglich, zu verhindern, daß die Schwingung von dem Wählventil auf den
Fahrzeugkörper mittels Bauteilen des Schwingungsisolationssystems der flüssigkeitsdichten
Bauart übertragen wird. Als ein Ergebnis kann ein Verfahren der Befestigung der Schalte
inrichtung an dem Schwingungsisolationssystem der flüssigkeitsdichten Bauart die Notwen
digkeit eliminieren, daß ein schwingungsisolierendes Gummielement oder ähnliches da
zwischen vorgesehen wird. Entsprechend kann die Schalteinrichtung direkt an dem Schwin
gungsisolationssystem unter Verwendung einer Metallstütze oder ähnlichem befestigt wer
den, wodurch die Anzahl der benötigten Komponenten und das Gesamtgesicht des Schwin
gungsisolators vermindert werden kann.
Mit dem System nach Anspruch 9 können die
folgenden Funktionen erzielt werden: wenn die Leerlaufschwingung anliegt, wird die
Schalteinrichtung zunächst derart betätigt, daß der Unterdruck und der Atmosphärendruck
alternierend den Schwingungsisolationseinheiten der flüssigkeitsdichten Bauart mit einer
spezifischen Frequenz zugeleitet wird. Auf diese Weise wird Unterdruck und
Atmosphärendruck alternierend einer der Schwingungsisolationseinheiten der
flüssigkeitsdichten Bauart mit einer spezifischen Frequenz zugeleitet. Als Ergebnis
verändert sich der Druck (das Volumen) in der Gleichgewichts- bzw. Steuerkammer
derart, daß die Druckänderung der Flüssigkeit in der Hauptkammer, die von der durch den
Isolator eingegebenen Leerlaufschwingung verursacht wird, gesteuert werden kann. Diese
Flüssigkeitsdrucksteuerung kann die absolute Federkonstante (gesamte Federkonstante) und
die Phase des Federsystems steuern, das durch eine der Schwingungsisolationseinheiten
gebildet ist.
Weiter werden bei dieser Anordnung Schwankungen des Unterdrucks und des Drucks der
atmosphärischen Luft, die der Steuerung der Konversion von Phasen mittels der zwischen
der Steuerkammer und der anderen Schwingungsisolationseinheit vorgesehenen Pha
sensteuereinrichtung unterworfen worden, zu der in die Steuerkammer in der anderen der
Schwingungsisolationseinheiten übertragen. Das heißt, die Schwankungen des Unterdrucks
und des Druckes der atmosphärischen Luft, zwischen denen alternierend gewechselt
wurde, werden zu der Steuerkammer der anderen Schwingungsisolationseinheit übertragen,
nachdem deren Phase auf einen bestimmten Wert bezüglich der Phase der Druck
schwankungen eingestellt wurde, die zu der einen Schwingungsisolationseinheit übertragen
wird. Der Phasenunterschied zwischen den zu den beiden Schwingungsisolationseinheiten
übertragenen Druckschwankungen wird im allgemeinen auf einen Winkel von 180° ein
gestellt. Als eine Regel ist der sogenannte resultierende Vektorwert, der als die Summe der
Eingangsbelastungen unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Richtungen bezüglich der
Schwingungsisolationseinheiten dargestellt wird, auf einen Wert eingestellt, der annähernd
gleich Null (0) ist. In diesem Zustand wird, wenn eine Leerlaufschwingung auf die Haupt
kammer der Schwingungsisolationseinheit übertragen wird, die Flüssigkeit in der Haupt
kammer Druckschwankungen ausgesetzt. Da die Steuerkammer der Schwingungsisolationseinheit
erfindungsgemäß derart gesteuert wird, daß die Druck (Volumen-)schwankungen
mit eine spezifische Phase bezüglich der einen Schwingungsisolationseinheit haben, werden
die vorgenannten Flüssigkeitsdruckschwankungen über die Volumenschwankungen der
Steuerkammer gesteuert. Das heißt, wenn die Leerlaufschwingung anliegt, nimmt der
Vektorwert des Trag- bzw. Aufhängungssytems (Schwingungsisolationssystems) einen
Wert von annähernd Null (0) an und entsprechend ist es möglich, die Leerlaufschwingung
zu isolieren bzw. zu unterdrücken.
Die Phasensteuereinrichtung ist vorteilhaft in einer Leitung zwischen der Schalteinrichtung
und der einen der Steuerkammern vorgesehen und ist aus einer Kammer mit einem
vorbestimmten Volumen und einer in dieser Kammer vorgesehenen Membran mit einer
vorbestimmten Federkonstante zusammengesetzt.
Bei dieser Anordnung kann erfindungsgemäß die Phasensteuerung der auf eine der Steuer
kammern übertragenen Druckschwankung mittels eines einfachen Membranmechanismus
erfolgen. Das heißt, die Phasenumwandlung (Steuerung) kann mittels eines Raums
(Kammer) und der darin vorgesehenen Membran erfolgen; das heißt, die Phasen
steuereinrichtung kann in einem kleinen Raum angeordnet werden. Weiter ist kein langer
Durchlaß erforderlich und es ist möglich, zu verhindern, daß der Ausgangswert abnimmt,
wodurch das Ziel erreicht wird, die Ausgangsleistung der Schwingungsisolationseinheit zu
vergrößern.
Die Phasensteuereinrichtung ist vorteilhaft in einem Durchlaß bzw. einer Leitung zwischen
der Schalteinrichtung und einer der Steuerkammern vorgesehen ist und aus einer in der
Leitung angeordneten Kammer mit einem vorbestimmten Volumen, einer Membran mit
einer vorbestimmten Federkonstanten und einer Masse zusammengesetzt ist, die an der
Membran vorgesehen ist und eine vorbestimmte Größe (Massengewicht) hat.
Bei dieser Anordnung kann die folgende Funktion erreicht werdem: durch geeignete Wahl
der Federkonstanten der Membran oder einer Größe der Masse kann die Phase der
Druckschwankung in der Steuerkammer auf der Seite, auf der die Druckschwankung
eingeleitet wird, mittels der Phasensteuereinrichtung optional eingestellt werden. Im
Ergebnis kann die Schwingungsisolationseigenschaft des Aufhängungssystems (Schwin
gungsisolationssystem) optional eingestellt werden, wodurch es möglich ist, eine maximale
Schwingungsisolationswirkung gegenüber einer Leerlaufschwingung zu erzielen.
Ein Durchlaß zum Einleiten des Atmosphärendrucks in die Schalteinrichtung und einen
Durchlaß zum Einleiten von Unterdruck in die Schalteinrichtung, ?? die Querschnittsfläche
des Durchlasses zum Einleiten des Atmosphärendrucks größer oder gleich der des
Durchlasses zum Einleiten des Unterdrucks ist.
Mit dieser Anordnung kann erfindungsgemäß die folgende Funktion erzielt werden: Die
die Steuerkammer definierende Membran wird um einen vorbestimmten Hubwert von dem
Unterdruck angezogen, der von einer Quelle mit vorbestimmtem Unterdruck während des
Unterdruckeinleitungshubs angezogen wird. Während des Atmosphärendruckeinlei
tungshubs wird die Membran mit einem vorbestimmten Hubwert aufgrund ihres eigenen
Rückformvermögens betrieben (schwingt). Aufgrund dieses durch das Rückformvermögen
bewirkten Hubs (Schwingung) wird desweiteren ein vorbestimmtes Volumen atmosphäri
scher Luft in die Steuerkammer durch den Durchlaß für die Einleitung von
atmosphärischer Luft und die Schalteinrichtung eingeleitet. Bezüglich des Unterdruck
einleitenden Hubs und des atmosphärischer Luft einleitenden Hubs kann, da die Quer
schnittsfläche des Durchlasses zum Einleiten atmosphärischer Luft größer ist als die des
Durchlasses zum Einleiten von Unterdruck, das Hubvolumen des Fluids (atmosphärischer
Druck), das in die Steuerkammer eingeleitet oder aus ihr abgegeben wird, zwischen den
beiden Hubfällen ausgeglichen werden.
Das heißt, sowohl beim Hub zum Einleiten des Unterdrucks als auch beim Hub zum Ein
leiten der Atmosphäre kann die von der Steuerkammer oder der Membran ausgeführte
Arbeit derart ausgeglichen werden, daß die Leerlaufschwingung wirksam unterdrückt wird.
Des weiteren kann eine Ermüdung oder ähnliches der Membran, die nur in Richtung zur
Saugseite durch die Einleitung von Unterdruck verschoben (verformt) wird, verhindert
werden.
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht der Gesamtanordnung des erfindungsgemäßen
Schwingungsisolationssystems der flüssigkeitsdichten Bauart;
Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Schalteinrichtung in dem Isolator gemäß Fig. 1 im
angebauten bzw. befestigten Zustand;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Gesamtanordnung eines erfindungsgemäßen
Schwingungsisolationssystems der flüssigkeitsdichten Bauart;
Fig. 4 ist eine Ansicht einer Grundkonstruktion einer Phasensteuereinrichtung in ei
nem erfindungsgemäßen Schwingungsisolationssystems der flüssigkeitsdichten
Bauart;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht zur Erläuterung einer abgeänderten Ausführungsform der
Phasensteuereinrichtung in einem erfindungsgemäßen Schwingungsisolations
system der flüssigkeitsdichten Bauart;
Fig. 6 ist eine Kurve, die eine Kennlinie einer Phasensteuereinrichtung in einem erfin
dungsgemäßen Schwingungsisolationssystem der flüssigkeitsdichten Bauart
zeigt; und
Fig. 7 ist eine Kurve, die einen Betriebszustand eines Schwingungsisolationsmechanis
mus in einem erfindungsgemäßen Schwingungsisolationssystems der flüssg
keitsdichten Bauart zeigt.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden im Detail unter Bezugnahme auf
die Fig. 1 und 2 beschrieben. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 enthält ein Schwingungsisola
tionssystem ein oberes Kopplungsbauteil 9 als ein erstes Kopplungsbauteil, das zur Befesti
gung an einem Schwinger geeignet ist, ein unteres Kopplungsbauteil 99 als ein zweites
Kopplungsbauteil, das zur Befestigung an einem Bauteil oder ähnliches an der Fahrzeug
körperseite geeignet ist, einen Isolator 7, der zwischen dem ersten und dem zweiten Kopp
lungsbauteil 9, 99 angeordnet ist, um die von dem Schwinger ausgehende Schwingung zu
absorbieren und zu isolieren, einen Schwingungsisolationsmechanismus 1, der in Reihe mit
dem Isolator angeordnet ist und aus Flüssigkeitskammern wie einer Hauptkammer und ei
ner Hilfskammer zusammengesetzt ist, in die Flüssigkeit als ein inkompressibles Fluid ein
gebracht ist, eine Steuerkammer 13, die einen Teil des Schwingungsisolationsmechanismus
1 bildet und von einer dritten Flüssigkeitskammer 123 über eine zweite Membran 11
abgetrennt ist, eine Schalteinrichtung 3 zum Ausführen eines Umschaltens, so daß al
ternierend Unterdruck oder atmosphärischer Druck in die Steuerkammer 13 eingeleitet wird
in Synchronisation mit der Schwingung des Motors, eine Steuereinrichtung 5 zum Steuern
des Umschaltvorgangs der Schalteinrichtung 3, einen Unterdrucktank 8, der zwischen der
Schalteinrichtung 3 und einer Unterdruckquelle, die den Einlaß- bzw. Ansaugunterdruck
eines Motors verwendet, angeordnet ist und ein vorbestimmtes Volumen hat, und ein
Rückschlagventil 4, das auf der Unterdruckseite des Unterdrucktanks 8 angeordnet ist, um
zu verhindern, daß während eines Anhaltens des Motors Unterdruck entweicht.
Der Isolator 7 hat eine untere Öffnung, und an dem Isolator 7 ist eine Trennwand 14 vor
gesehen, die dessen untere Öffnung verschließt. Die Trennwand 14 ist aus einem behälter
artigen Körperbereich aus einem Aluminiumgießteil oder einem integralen Kunstharzform
teil zusammengesetzt. Der Körperbereich der Trennwand 14 hat einen äußere Umfangsbe
reich, in dem eine erste Öffnung 15 ausgebildet ist. Die zweite Membran 11 ist durch eine
elastische Membran gebildet und im Körperbereich der Trennwand 14 und in einer Trenn
tafel 121 gehalten. Die Trenntafel 121 ist zwischen der zweiten Membran 11 und der
Hauptkammer 12 angeordnet und definiert eine dritte Flüssigkeitskammer 123 und eine
zweite Öffnung 125 zwischen sich und der zweiten Membran 11.
Bei der vorbeschriebenen Anordnung ist die Schalteinrichtung 3 aus einem Wählventil 31,
beispielsweise einem Dreiwegeventil, und einem Hubelektromagneten bzw. Solenoid 32
zum Betätigen des Wählventils 31 zusammengesetzt ist. Weiter hält bei dieser Anordnung
das Solenoid 32 das Wählventil 31 während eines Stillstandes eines Motors in einem Zu
stand derart, daß das Wählventil 31 zur Atmosphäre hin geöffnet ist. Das heißt, während
eines Stillstandes des Motors, das heißt, während des Nichtbetriebs des Schwingungsisola
tionsmechanismus 1, ist das Wählventil 31 in der Schalteinrichtung 3 derart betätigt, daß
ständig atmosphärischer Druck in der Steuerkammer 13 herrscht, die den Schwingungsiso
lationsmechanismus bildet. Im Ergebnis ist es während eines Stillstandes des Motors
möglich, zu vermeiden, daß die zweite Membran 11, die die Steuerkammer 13 definiert
bzw. begrenzt, in einem Zustand gehalten ist, indem sie angezogen wird, wodurch es
möglich ist, eine Ermüdung oder ähnliches der zweiten Membran zu verhindern.
Weiter ist das Solenoid 32, das die Schalteinrichtung 3 in der vorgenannten Anordnung bil
det, in einem geneigten Winkel θ angebracht bzw. befestigt, der größer als 45° bezüglich
der Betätigungs- bzw. Betriebsachse des Schwingungsisolationssystems der flüssigkeits
dichten Bauart in der Betriebsrichtung des Schwingungsisolationsmechanismus ist, wie in
Fig. 2 dargestellt. Entsprechend wird, wenn das Solenoid 32 der Schalteinrichtung 3 be
trieben wird, dessen Schwingung mit dem Betrieb (Schwingung) des Schwingungsisola
tionsmechanismus 1 gelöscht bzw. unterdrückt, und entsprechend kann verhindert werden,
daß die Schwingung des Solenoids 32 auf den Fahrzeugkörper über das untere Kopplungs
bauteil 99 und ähnliches des Schwingungsisolationssystems der flüssigkeitsdichten Bauart
auf den Fahrzeugkörper bzw. die Fahrzeugstruktur übertragen wird.
Weiter ist, wie in Fig. 1 dargestellt, ein Unterdruckzusatztank 6 mit einem vorbestimmten
Volumen in der Nähe der Schalteinrichtung 3 mit der oben beschriebenen Anordnung zu
sätzlich zu dem Hauptunterdrucktank 8 vorgesehen, der zur Zufuhr von Unterdruck zu all
gemein mit Unterdruck betriebenen Ausrüstungsteilen vorgesehen ist. Wenn die Abstände
zwischen der Unterdruckquelle, die den Ansaugunterdruck des Motors und dem Hauptun
terdrucktank 8 verwendet, und der Steuerkammer (d. h. die Leitungslängen) groß sind,
kann der Unterdruckzusatztank 6 verhindern, daß der Unterdruck, bedingt durch den
Widerstand in der Rohr- bzw. Schlauchleitung, abnimmt.
Genauer ist das Volumen des Unterdruckzusatztanks 6 gleich oder größer als die Summe
des Volumens der Steuerkammer 13 und des Volumens der Leitung, die die Steuerkammer
13 und die Schalteinrichtung 3 verbindet. Durch das Vorhandensein dieses
Unterdruckzusatztanks 6 kann ein Unterdruck mit einer vorbestimmten Größe sicher der
Steuerkammer 13 mit einem vorbestimmten Zyklus zugeführt werden und entsprechend
kann die zweite Membran 11, die die Steuerkammer 13 bildet bzw. begrenzt, mit einer
großen Amplitude schwingen. Entsprechend ist es erforderlich, einen Unterdruckzusatztank
6 so nahe wie möglich an dem Wählventil 31 anzuordnen, das die Schalteinrichtung 3
bildet. Ein Unterdrucksystem ist auf der Unterdruckquellenseite des Hauptunterdrucktanks
8 durch das Rückschlagventil 4 geschaffen. Mit dieser Anordnung wird selbst während
eines Stillstandes des Motors verhindert, daß in dem Unterdrucksystem vorhandener
Unterdruck in die Lufteinlaßseite (Ansaugseite) des Motors entweicht. Im Ergebnis wird
während des Betriebs des Motors rasch Unterdruck in die Steuerkammer 13 eingeleitet, um
zur Unterdrückung der Leerlaufvibration bzw. Leerlaufschwingung beizutragen.
Die Steuereinrichtung 5 zum Steuern des Umschaltens der Schalteinrichtung 3, die den
vorgenannten Aufbau hat, enthält einen Mikrocomputer oder ähnliches, der im
wesentlichen aus einer Recheneinrichtung, wie einer Mikroprozessoreinheit (MPU),
zusammengesetzt ist und eine von dem Schwinger, beispielsweise einem Motor, kommende
Schwingung erfaßt, um den Umschaltvorgang der Schalteinrichtung zu steuern.
Der Schwingungsisolator zum Isolieren unterschiedlicher Arten von Schwingungen ein
schließlich der Leerlaufschwingung, durch Einleiten eines vorbestimmten Unterdruckes
oder von ähnlichem durch die Schalteinrichtung 3 mit der vorgenannten Anordnung und
zum Tragen bzw. Lagern des Schwingers, beispielsweise eines Motors, ist im wesentli
chen, wie in Fig. 1 dargestellt, zusammengesetzt aus dem oberen Kopplungsbauteil 9, das
an dem Schwinger befestigt ist, dem unteren Kopplungsbauteil 99, das an der Fahrzeugkörperseite
befestigt ist, dem zwischen dem oberen und dem unteren Kopplungsbauteil 9,
99 an geordneten Isolator 7 zum Absorbieren und Isolieren der von dem Vibrator kommen
den Schwingung, und einem Schwingungsisolationsmechanismus 1, der in Reihe mit dem
Isolator 7 angeordnet ist und zusammengesetzt ist aus der Hauptkammer 12, in der als in
kompressibles Fluid Flüssigkeit enthalten ist, einer Hilfskammer 16, die mit dieser Haupt
kammer 12 über eine erste Öffnung 15 verbunden ist, und eine Kammerwand enthält, von
der ein Teil durch eine erste Membran 17 gebildet ist, und einer Luftkammer 18, die von
der Hilfskammer 16 mittels der ersten Membran 17 abgeteilt ist, und der Steuerkammer
13, die von der Hauptkammer 12 über eine andere Membran (zweite Membran) 11
abgeteilt ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Isolator 7 aus einem schwingungsisolierendem Gummi
material besteht und einteilig mit dem oberen Kopplungsbauteil 9 durch Vulkanisieren oder
Kleben oder in ähnlicher Weise ausgebildet ist. In dem unteren Bereich des Isolators mit
der vorstehend beschriebenen Anordnung ist die Hauptkammer 12 ausgebildet, deren
Wandkammer durch einen Teil des Isolators 7 gebildet ist. Weiter ist der Bereich unterhalb
der Hauptkammer 12 darin mit der Steuerkammer 13 ausgebildet, in die Unterdruck und
atmosphärischer Druck alternierend eingeleitet werden. Es sei darauf hingewiesen, daß
zwischen der Steuerkammer 13, die die vorgenannte Anordnung hat, und der
Hauptkammer 12 ein Flüssigkeitsresonanzmechnismus vorgesehen ist, der die zweite Mem
bran 11, die zweite Öffnung 125 und die dritte Flüssigkeitskammer 123 enthält. Entspre
chend wird eine auf die Steuerkammer 13 übertragene Druckschwankung auf die
Flüssigkeit in der Hauptkammer 12 durch die Schwingung der zweiten Membran 11, die
Schwingung der Flüssigkeit in der dritten Flüssigkeitskammer 123 und Resonanz der Flüs
sigkeit durch die zweite Öffnung 125 übertragen. Im Ergebnis wird die auf die Flüssigkeit
in der Hauptkammer 12 übertragene Druckschwankung derart eingestellt, daß sie ein im
wesentlichen sinusförmige Wellenmuster aufweist.
Im folgenden wird der Betrieb dieser, wie vorstehend ausgeführt, aufgebauten Ausfüh
rungsform erläutert. Zunächst wird eine Schwingung von dem Schwinger auf dem aus
Gummimaterial oder ähnlichem bestehenden Isolator 7 durch die Zwischenanordnung des
oberen Kopplungsbauteils 9 übertragen. Ein wesentlicher Teil der auf den Isolator 7 über
tragenen Schwingung wird durch Deformation oder ähnliches des Isolators 7 selbst absor
biert und isoliert bzw. unterdrückt. Ein Teil dieser Schwingung kann jedoch vom Isolator
7 nicht isoliert werden, sondern wird durch den Schwingungsisolationsmechanismus 1 iso
liert, der die Steuerkammer 13 enthält und neben dem Isolator 7 angeordnet ist. Die
genaue Betriebsweise dieses Mechanismus wird später erläutert. Wenn eine Leerlauf
schwingung anliegt, wird die Schalteinrichtung 3 betätigt, so daß alternatierend Unterdruck
und atmosphärischer Druck in die Steuerkammer 13 eingeleitet wird. Das heißt, die
Schalteinrichtung 3 wird mit einer vorbestimmten Frequenz betätigt, so daß der Druck (das
Volumen) in der Steuerkammer 13 geändert wird und entsprechend die Druckschwankung
der Flüssigkeit in der Hauptkammer 12, die durch die über den Isolator 7 eingegebene
Leerlaufschwingung verursacht wird, absorbiert werden kann. Im Ergebnis kann die
dynamische Federkonstante des aus dem Isolator 7 und dem Schwingungsisolations
mechanismus bestehenden Federsystems vermindert werden.
Weiter wird in diesem Fall bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die dritte
Flüssigkeitskammer 123 einer durch die Tätigkeit einer anderen Membran verursachten
Schwankung ausgesetzt, d. h. der zweiten Membran 11, die die Steuerkammer 13 bildet
bzw. begrenzt, ist mit der Hauptkammer 12 über eine andere Öffnung verbunden, d. h. die
zweite Öffnung 125 bzw. einen Durchgang mit einem vorbestimmten Volumen. Die
Flüssigkeit in der zweiten Öffnung befindet sich durch den Betrieb der zweiten Membran
11 in Resonanz mit der Druckschwankung in der Flüssigkeit in der Hauptkammer 12.
Entsprechend hat die Kraftschwankung (Schwingungsenergie), die durch den gesamten
Schwingungsisolationsmechanismus 1 induziert wird, im wesentlichen eine ideale sinusför
mige Gestalt. Auf diese Weise ist es möglich, die Leerlaufschwingung sicher zu absorbie
ren und zu isolieren.
Wenn eine Schwingung anliegt, die in Beziehung zu einem Motorschütteln steht, das wäh
rend des Fahrzeugbetriebs deutlich auftritt, wird die Schalteinrichtung 3 derart betätigt,
daß die die den Schwingungsisolationsmechanismus 1 bildende Steuerkammer 13 ständig
mit einem Unterdruck eines konstanten Wertes beaufschlagt wird, und entsprechend wird
die zweite Membran 11, die die Steuerkammer 13 begrenzt, nach unten gezogen, um das
Volumen der Steuerkammer auf Null zu setzen. Auf diese Weise wird verhindert, daß die
dritte Flüssigkeitskammer 123, die mit der Hauptkammer 12 verbunden ist, ihr Volumen
ändert. Wenn in diesem Zustand die Schwingung von dem Schwinger auf den Isolator 7
übertragen wird, schwingt der Unterseitenbereich des Isolators 7 entsprechend dieser
Schwingung, so daß die Flüssigkeit positiv dazu veranlaßt wird, von der Hauptkammer 12
in die Hilfskammer 16 zu strömen. Im Ergebnis strömt die Flüssigkeit von der
Hauptkammer 12 in die Hilfskammer 16 durch die erste Öffnung 15, durch die hindurch
ein viskoser Widerstand induziert bzw. erzeugt wird, der eine vorbestimmte
Dämpfungskraft hervorruft, die das Motorschütteln begrenzt (dämpft).
Weiter ist bei der vorliegenden Ausführungsform, die die vorgenannten technischen Wir
kungen und Vorteile zeigt, der Unterdruckzusatztank 6 mit einem vorbestimmten Volumen
zwischen der Unterdruckquelle, die den Ansaugunterdruck des Motors benutzt, und der
Schalteinrichtung 3 zusätzlich zu dem Unterdruckhaupttank 8 vorgesehen, der dazu dient,
andere mit Unterdruck betätigte Ausrüstungsteile stabil mit Unterdruck zu versorgen. Da
das Rückschlagventil 4 auf der Unterdruckseite des Unterdruckhaupttanks 8 vorgesehen ist,
wird ständig stabiler Unterdruck der Steuerkammer 13 zugeführt und entsprechend kann
selbst bei dieser Anordnung die von dem Schwingungsisolationsmechanismus 1 erzeugte
Energie auf einem hohen Wert gehalten werden.
Desweiteren ist der Unterdruckzusatztank 6 so nahe wie möglich an der Schalteinrichtung
3 angeordnet, und entsprechend kann die Höhe des der Steuerkammer 13 zugeführten
Unterdrucks auf einem Wert gehalten werden, der annähernd gleich der Höhe des
Ansaugunterdrucks des Motors ist. Im allgemeinen sind lange Unterdruckschläuche zwi
schen der den Ansaugunterdruck des Motors verwendenden Unterdruckquelle und dem Un
terdruckhaupttank 8, der Schalteinrichtung 3 und der Steuerkammer 13 über die
Schalteinrichtung 3 angeordnet und entsprechend haben diese Unterdruckschläuche einen
Strömungswiderstand, so daß es wahrscheinlich ist, daß der Steuerkammer 13 ein Un
terdruck mit einer Höhe geringer als die des Ansaugunterdrucks des Motors zugeführt
wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform aber ist der Unterdruckzusatztank 6 mit ei
nem vorbestimmten Volumen nahe der Schalteinrichtung 3 vorgesehen und ist das Rück
schlagventil 4 zum Verhindern, daß atmosphärischer Druck in die Unterdruckseite bei ei
nem Stillstand des Motors eingeleitet wird, an der Unterdruckquellenseite des durch den
Unterdruckzusatztank 6 und ähnliches gebildeten Unterdrucksystems vorgesehen, wodurch
ein hochgradiger Unterdruck ständig in einer vorbestimmten Höhe der Steuerkammer 13
zugeführt wird. Auf diese Weise kann die zweite Membran, die die Steuerkammer 13
begrenzt, ständig eine hohe Energie erzeugen.
Weiter ist die Betätigungsrichtung des Solenoids 32, das die Schalteinrichtung 3 bildet, in
einem schrägen Winkel von mehr als 45° bezüglich der Betätigungs- bzw. Wirkrichtung
des Schwingungsisolationssystems der flüssigkeitsdichten Bauart eingestellt und entspre
chend ist die Betätigungsrichtung des Solenoids 32, das die Schalteinrichtung 3 bildet, d. h.
die Schwingungsrichtung, mit der Schwingungsrichtung des Schwingungsisolationsmecha
nismus 1 in dem Schwingungsisolationssystem nicht ausgerichtet. Im Ergebnis kann die
Schwingungsenergie des Wählventils 31, die durch den Betrieb des Solenoids 32 verursacht
ist, mit der Schwingungsenergie des Schwingungsisolationsmechanismus 1 ausgelöscht
werden. Entsprechend kann verhindert werden, daß die Schwingung des Wählventils über
das Bauteil zum Befestigen des Schwingungsisolators oder ähnliches zur Fahrzeugkörper
seite übertragen wird. Als Ergebnis kann die Befestigung der Schalteinrichtung 3 an der
Schwingungsisolationsvorrichtung der flüssigkeitdichten Bauart die Notwendigkeit überflüs
sig machen, ein schwingungsisolierendes Gummielement oder ähnliches dazwischen anzu
ordnen und entsprechend kann die Wähleinichtung direkt an dem Schwingungsisolations
system unter Verwendung einer Metallstütze oder ähnlichen Bauteils befestigt werden.
Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist es möglich, zu verhindern, daß die
Membran (zweite Membran), die die Steuerkammer definiert bzw. begrenzt, während eines
Stillstandes des Motors im angezogenen Zustand bleibt. Im Ergebnis ist es möglich, einer
Ermüdung der Membran und deren Anziehung an den Unterseitenbereich der Steuer
kammer zu vermeiden.
Da der Unterdruckzusatztank so nahe wie möglich an der Schalteinrichtung 3 angeordnet
ist und da dessen Volumen einen Wert hat, das größer als die Summe des Volumens der
Steuerkammer und des Volumens des Durchlasses ist, der die Steuerkammer mit der
Schalteinrichtung verbindet, ist es möglich, zu verhindern, daß die Höhe des Unterdrucks
aufgrund eines langen Durchlasses von der Unterdruckquelle her abnimmt. Im Ergebnis
kann ständig ein Unterdruck mit einem großen Wert in die Steuerkammer eingeleitet
werden, wodurch es möglich ist, genügend Energie in dem Schwingungsisola
tionsmechanismus sicherzustellen. Auf diese Weise ist es möglich, die Leerlaufschwingung
wirksam zu isolieren.
Da die Betätigungsrichtung des die Schalteinrichtung bildenden Solenoids auf einen Nei
gungswinkel von mehr als 45° bezüglich der Grundachse der Betriebsrichtung der Isola
tionsvorrichtung der flüssgkeitsdichten Bauart eingestellt ist, kann die durch die Tätigkeit
des Solenoids verursachte Schwingungsenergie mit der Betätigungsenergie der Schwin
gungsisolationsvorrichtung der flüssigkeitsdichten Bauart ausgelöscht werden. Im Ergebnis
ist es möglich, die Schalteinrichtung an der Schwingungsisolationsvorrichtung der flüssig
keitsdichten Bauart mit einfachen Mitteln anzubringen bzw. zu befestigen, wodurch es
möglich ist, die Anzahl der erforderlichen Bauteile zu vermindern.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig.
1, 3 bis 7: die Anordnung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
enthält ein Paar von Schwingungsisolationseinheiten 1A, 1B, die vor und hinter dem
Schwinger 4 (Motor) oder an dessen linker und rechter Seite angeordnet sind, eine
Schalteinrichtung zur Durchführung des Umschaltvorgangs zum Zuführen von Unterdruck
oder atmosphärischem Druck zu den Schwingungsisolationseinheiten 1A, 1B durch
Durchlässe bzw. Leitungen 2, 2' hindurch und eine Phasensteuereinrichtung 60 zum
Steuern der Phase der Änderung bzw. Schwankung des durch jede der Leitungen 2, 2'
zugeführten Druckes.
Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform ist diese Phasensteuereinrichtung 60 im we
sentlichen, wie in Fig. 4 dargestellt, aus einer Kammer 61 mit einem vorbestimmten
Volumen, einer Membran 62 und einer Masse 66 zusammengesetzt, die in der Ex
pansionskammer 61 angeordnet sind, und eine vorbestimmte Federkonstante (Kd) und das
Massengewicht (M) haben. Weiter ist die Eigenfrequenz (fo) der Phasensteuereinrichtung
60 entsprechend einem Verhältnis zwischen der Federkonstante (Kd) und der Masse (M)
spezifiziert. Durch geeignete Wahl eines Wertes der Eigenfrequenz (fo) der Phasen
steuereinrichtung 60, wie in Fig. 6 dargestellt, kann, wenn die Umschaltfrequenz der
Schalteinrichtung 3f Hz beträgt, die Schwankung des in die Schwingungsisolationseinrich
tung 1A durch die Phasensteuereinrichtung 60 hindurch eingeleiteten Druckes eine vorbe
stimmte Phasendifferenz bezüglich der Schwankung des Druckes aufweisen, der direkt in
die Schwingungsisolationseinrichtung 1A an der anderen Seite eingeleitet wird. Mit dieser
Anordnung werden, wenn die Druckschwankung eine vorbestimmte Frequenz und eine vor
bestimmte Phasendifferenz von 180° zwischen den beiden Isolationseinheiten 1A und 1B
hat, die dynamischen Federkonstanten der Schwingungsisolationseinheiten 1A, 1B vermin
dert und entsprechend kann ein Krafteingangswert, der durch Vibration des Motors verur
sacht wird und auf den Fahrzeugkörper übertragen wird, vermindert (oder gedämpft) wer
den.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Phasensteuereinrichtung 60 mit der vorerwähnten An
ordnung eine Anordnung derart haben kann, daß die Membran 62 eine Masse 66 mit ei
nem vorbestimmten Massengewicht (M), wie in Fig. 5 dargestellt, zusätzlich zu der Anord
nung gemäß Fig. 4 hat, in der nur die Membran 62 vorgesehen ist. Durch geeignete Wahl
der Größe des Massengewichtes (M) der Masse 66 kann der Wert der Eigenfrequenz (fo)
der Phasensteuereinrichtung 60 willkürlich geändert werden. Durch geeignetes Einstellen
des Wertes dieser Frequenz (fo) kann die Phasendifferenz zwischen der linken und der
rechten Schwingungsisolationseinheit 1A, 1B in dem Schwingungsisolationssystem geeignet
gewählt werden.
Weiter kann in der Phasensteuereinrichtung 60, wie in Fig. 5 dargestellt, ein Verbindungs
loch 65 in der Masse 66 ausgebildet sein. Mit dieser Anordnung wird die Membran 62 be
tätigt, wenn die Schalteinrichtung 3 in einem Zustand betrieben wird, in dem der Druck
sich mit einer vorbestimmten Frequenz ändert, und ein Unterdruck mit einem vorbestimm
ten Druck wird auch der unter Zwischenanordnung der Phasensteuereinrichtung 60 ange
schlossenen Schwingungsisolationseinheit 1B durch das Verbindungsloch 65 hindurch zuge
führt, wenn die Schalteinrichtung 3 kontinuierlich Unterdruck zuführt. Entsprechend wer
den, wie in Fig. 1 dargestellt, die Volumina der Steuerkammern 13 in den beiden
Schwingungsisolationseinheiten 1A, 1B aufgrund der Einleitung des Unterdruckes zu Null
und in diesem Zustand wird die Flüssigkeit in der Hauptkammer 12 in jeder der beiden
Schwingungsisolationseinheiten 1A, 1B dazu gebracht, durch die erste Öffnung 15 hin
durch in die Hilfskammer 16 zu strömen. Im Ergebnis werden die Dämpfungskräfte der
Schwingungsisolationseinheiten 1A, 1B vergrößert, wodurch es möglich wird, ein Motor
schütteln zu beschränken. D. h. mit der Anordnung in der Bauart mit dem Verbindungsloch
65 gemäß Fig. 5 ist es möglich, eine Wirkung zum Absorbieren und Isolieren einer Motor
schüttelschwingung zu erzielen, die während des Fahrens eines Fahrzeugs schwerwiegend
sein kann.
Die Steuereinrichtung 5 zum Steuern des Umschaltvorgangs der Schalteinrichtung 3 zum
selektiven Umschalten und Zuführen von Unterdruck einer vorbestimmten Güte oder ähn
lichen in die Leitungen 2, 2' und die Phasensteuereinrichtung 60, die wie vorstehend aus
geführt aufgebaut ist, ist aus einem Mikrocomputer oder ähnlichem aufgebaut, der im we
sentlichen aus einer Recheneinrichtung, wie einem Mikroprozessor oder ähnlichem, zusam
mengesetzt ist, und eine Schwingung des Schwingers, beispielsweise eines Motors, erfaßt,
um den Umschaltvorgang der Schalteinrichtung 3 entsprechend der erfaßten Schwingung
zu steuern.
Unterdruck und atmosphärischer Druck werden alternierend in die Steuerkammer 13 der
Schwingungsisolationseinheit 1A der flüssigkeitsdichten Bauart mit einer spezifischen
Frequenz eingeleitet, wie in Fig. 1 dargestellt. Als Ergebnis schwankt bzw. ändert sich der
Druck (das Volumen) der Steuerkammer 13 derart, daß die Schwankung des Druckes der
Flüssigkeit in der Hauptkammer gesteuert wird, die durch die Leerlaufschwingung
hervorgerufen wird, die durch den Isolator 7 hindurch eingegeben wird. Entsprechend
werden die absolute Federkonstante und die Phase des durch die Schwingungsiso
lationseinheit 1A gebildeten Federsystems gesteuert.
Da die Steuerkammer 13 der Schwingungsisolationseinheit 1A mit der Steuerkammer 13
der anderen Schwingungsisolationseinheit 1B durch die Phasensteuereinrichtung 60
hindurch verbunden ist, wird der durch die Phasensteuereinrichtung 60 hindurch
eingeleitete Unterdruck und atmosphärischer Druck mit einer vorbestimmten Phasendif
ferenz bezüglich der Druckschwankung eingegeben (eingeleitet), die der Steuerkammer der
Schwingungsisolationseinheit 1A eingegeben wird. Im allgemeinen wird diese Pha
sendifferenz auf einen Wert von etwa 180° eingestellt, und in einem bestimmten
Schwingungssystem wird die Phasendifferenz manchmal auf 90° oder 0° (die gleiche
Phase) eingestellt. Es sei darauf hingewiesen, daß der Wert der Eigenfrequenz (fo) der
Phasensteuereinrichtung 60 beispielsweise durch Einstellen des Massengewichtes (M) der
Masse 66 gemäß Fig. 5 gesteuert wird, um die Phasendifferenz einzustellen (zu steuern),
und entsprechend kann der Wert der Phasendifferenz eingestellt (gesteuert) werden. Wenn
die Leerlaufschwingung auf die Hauptkammern 12 (siehe Fig. 1) in den Schwingungsisola
tionseinheiten 1A, 1B übertragen wird, ist die Flüssigkeit in den Hauptkammern 12 der
Druckschwankung ausgesetzt, die durch die zweiten Öffnungen 125 und die dritten Flüs
sigkeitskammern 123 auf die zweiten Membranen 11 übertragen wird, die die Steuerka
mmern 13 begrenzen. Dabei werden die zweiten Membranen 11 derart betätigt, daß die
Druckschwankung der Flüssigkeit in den Hauptkammern 12 gesteuert wird. Weiter werden
die Steuerkammern 13 und die zweiten Membranen 11 der linken und der rechten
Schwingungsisolationseinheiten 1A, 1B mit einer Phasendifferenz von 180° betrieben. Im
Ergebnis werden, wenn eine Leerlaufschwingung eingegeben wird, die absolute Fe
derkonstante und die Phase gesteuert und entsprechend wird der Vektorwert des Aufhän
gungssystems (Schwingungsisolationssystem) nahezu gleich Null, wodurch es möglich ist,
die Leerlaufschwingung zu isolieren.
Wenn eine Motorschüttelschwingung mit einer Frequenz geringer als die der Leerlauf
schwingung eingegeben wird, strömt die Flüssigkeit durch die erste Öffnung 15, die die
Hauptkammer 12 mit der Hilfskammer 16 verbindet, wie in Fig. 1 dargestellt, und ent
sprechend ist es möglich, das Motorschütteln zu absorbieren und zu isolieren. D. h., bei
der vorliegenden Ausführungsform, wird zunächst die Schalteinrichtung 3 derart betätigt,
daß ständig Unterdruck den Steuerkammern 13 in dem Paar der Schwingungsisolations
einheiten 1A, 1B zugeführt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in Fig.
5 dargestellt, das kleine Verbindungsloch 65 in der in der Phasensteuereinrichtung 60
angeordneten Masse 66 ausgebildet, so daß kontinuierlich Unterdruck dem darin vorgese
henen Durchlaß 2 über die Phasensteuereinrichtung 60 zugeführt wird. Dabei wird die
Schalteinrichtung 3 derart betätigt, daß Unterdruck in die beiden Steuerkammern ein
geleitet wird. Im Ergebnis werden die Volumina der Steuerkammern 13 auf Null gehalten.
Entsprechend strömt in jeder der Schwingungsisolationseinheiten 1A, 1B die Flüssigkeit
durch die erste Öffnung 15 zwischen der Hauptkammer 12 und der Hilfskammer 16
hindurch und entsprechend wird ein viskoser Widerstand induziert, wodurch die strömende
Flüssigkeit eine vorbestimmte Dämpfungskraft erzeugt. Diese Dämpfungskraft (hohe
Dämpfungscharakteristik) dämpft (beschränkt) das Motorschütteln. Durch Betätigung der
einzigen Schalteinrichtung 3 können somit in der vorliegenden Ausführungsform die Leer
laufschwingung und das Motorschütteln wirksam absorbiert und isoliert werden.
Erfindungsgemäß ist das Schwingungsisolationssystem zum Tragen des Schwingers, bei
spielsweise eines Motors oder ähnlichem, aus dem Paar von Schwingungsisolationseinhei
ten der flüssigkeitsdichten Bauart, die an entgegengesetzten Seiten des Schwingers vorgese
hen sind, und der einzigen Schalteinrichtung zum Einleiten von Unterdruck oder atmosphä
risch in die Steuerkammern der Schwingungsisolationseinheiten zusammengesetzt, wobei
einer der Isolationskammern in einer der Schwingungseinheiten die Druckschwankung
durch die Phasensteuereinrichtung zugeführt wird. Entsprechend können die Membranen,
die die Steuerkammern in den Schwingungsisolationseinheiten definieren bzw. begrenzen
in Synchronisation mit der Leerlaufschwingung bewegt bzw. geschwungen werden,
wodurch es möglich ist, die absolute Federkonstante (Gesamtfederkonstante) und die Phase
des Aufhängungssystems (Schwingungssystems), das durch die Schwingungsisolations
einheit gebildet ist, derart zu optimieren, daß der resultierende Vektor des Aufhängungs-
bzw. Tragsystems auf einen Wert vermindert wird, der fast gleich Null ist. Im Ergebnis
ist es durch Betätigen lediglich der einzigen Schalteinrichtung möglich, eine Isolation der
Leerlaufschwingung zu erreichen.
Bei einem Motorschütteln, das während des Fahrzeugsbetriebs schwerwiegend ist, kann
Unterdruck kontinuierlich beiden Steuerkammern durch das Verbindungsloch hindurch
zugeführt werden, das in der die Phasensteuereinrichtung bildenden Masse ausgebildet ist,
so daß die Strömung der Flüssigkeit in die Öffnungen in beiden der Schwingungsiso
lationseinheiten unterstützt werden kann, wodurch es möglich ist, das hohe Dämpfungsver
mögen zu erhalten. Im Ergebnis kann das Motorschütteln gedämpft (beschränkt) werden.
Erfindungsgemäß kann Unterdruck oder ähnliches in die an entgegengesetzten Seiten des
Schwingers vorgesehenen Schwingungsisolationseinheiten durch die einzige Schalteinri
chtung hindurch eingeleitet werden und entsprechend kann die Montagevorrichtung mit ak
tiver Steuerung in relativ einfacher Weise ausgebildet werden.
Der Betrieb der vorstehend erläuterten Anordnung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1
und 7 erläutert. Eine Schwingung wird von dem Schwinger durch das obere Kopplungs
bauteil 9 hindurch auf den Isolator 7 übertragen, der aus Gummimaterialien besteht. Ent
sprechend schwingt der Isolator 7 oder verformt sich, so daß er den wesentlichen Teil der
Schwingung absorbiert oder isoliert. Die Schwingung wird auf diese Weise von dem Isola
tor 7 isoliert. Ein Teil der Schwingung, der von dem Isolator 7 nicht isoliert bzw. aufge
nommen werden kann, wird von dem Schwingungsisolationsmechanismus isoliert. Im fol
genden wird die Wirkungsweise des Schwingungsisolationsmechanismus erläu
tert. Zunächst wird, wenn die Leerlaufschwingung eingeleitet wird, die Schalteinrichtung
3 derart betrieben, daß Unterdruck oder atmosphärischer Druck abwechselnd in die Steuer
kammer mit einer Frequenz eingeleitet werden. D. h. die Schalteinrichtung 3
wird mit einer Frequenz betrieben, so daß der Druck (das Volumen) in der
Steuerkammer 13 verändert wird, um eine Druckschwankung der Flüssigkeit in der
Hauptkammer 12 zu absorbieren. Im Ergebnis kann die dynamische Federkonstante des
durch den Isolator 7 und den Schwingungsisolationsmechanismus gebildeten Federsystems
vermindert werden.
Während der Isolation einer solchen Leerlaufschwingung wird die zweite Membran 11 um
einen vorbestimmten Hub unter Wirkung des Unterdrucks angezogen, der von der Unter
druckquelle zugeführt wird, die den Einlaßunterdruck des Motors oder ähnliches ver
wendet. Wenn der atmosphärische Druck eingeleitet wird, führt die zweite Membran 11
in Folge ihres eigenen Rückformvermögens einen vorbestimmten Hub aus (schwingt). Mit
diesem, auf dem Rückformvermögen basierenden Hub (Schwingung) wird ein vorbestimm
tes Volumen des atmosphärischen Drucks (Luft) durch den Durchlaß 25 zum Einleiten des
atmosphärischen Drucks und die Schalteinrichtung 3 in die Steuerkammer eingeleitet. Da
die Querschnittsfläche des Durchlasses 25 zum Einleiten des atmosphärischen Drucks
größer ist als die des Durchlasses 21 zum Einleiten des Unterdrucks, ist das Volumen des
Fluids (atmosphärische Luft), das in die Steuerkammer 13 eingeleitet oder von ihr
abgegeben wird, zwischen dem Hub der Einleitung von Unterdruck und dem Hub zum
Einleiten von atmosphärischen Druck ausgeglichen, wie durch die durchgezogene Linie der
Fig. 7 dargestellt. Genauer, wenn beispielsweise der Durchmesser des Durchlasses 21 zum
Einleiten des Unterdrucks größer wäre, würde der Druck in der Steuerkammer 13 nach
dem Einleiten des atmosphärischen Drucks nicht auf einen Zustand des Unterdrucks von
Null (den atmosphärischen Zustand) zurückgehen und entsprechend würden die
Steuerkammer 13 und die zweite Membran 11 um einen Unterdruck von
beispielsweise 200 mmHg als Mittelpunkt sich bewegen (schwingen), wie durch die
strichpunktierte Linie dargestellt. Wenn dagegen der Durchmesser des Durchlasses 25 zum
Einleiten von atmosphärischen Druck größer ist, kann der Druck in der Steuerkammer 13
nach dem Einleiten des atmosphärischen Druckes auf einen Unterdruck von Null
zurückkehren. Im Ergebnis kann die Arbeitsleistung der Steuerkammer 13 und der zweiten
Membran 11 zwischen der Einleitung von Unterdruck und der Einleitung von
atmosphärischen Druck ausgeglichen werden, wodurch es möglich ist, die Leerlaufschwingung
zufriedenstellend zu isolieren.
Wenn ein Motorschütteln mit einer Frequenz geringer als die der Leerlaufschwingung ein
wirkt, strömt Flüssigkeit durch die Öffnung 15, die die Hauptkammer 12 und die
Hilfskammer 16 verbindet, und entsprechend kann das Motorschütteln absorbiert und
isoliert werden. D. h., bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Unterdruck mit
konstantem Wert in die Steuerkammer 13 des Schwingungsisolationsmechanismus
eingeleitet, so daß die Membran 11 nach unten gezogen wird, um das Volumen der
Steuerkammer 13 zu Null zu machen. Auf diese Weise ist es möglich, das Auftreten der
Volumenschwankung zu verhindern. Wenn in diesem Zustand eine Schwingung von dem
Schwinger auf den Isolator 7 übertragen wird, schwingt der Unterseitenbereich des
Isolators 7 auf diese Schwingung hin derart, daß die Flüssigkeit in der Hauptkammer 12
positiv dazu gebracht wird, in die Hilfskammer 16 zu strömen. Im Ergebnis strömt die
Flüssigkeit in der Hauptkammer 12 durch die erste Öffnung 15 hindurch in die
Hilfskammer 16. Ein durch die Flüssigkeitsströmung induzierter viskoser Widerstand
erzeugt eine vorbestimmte Dämpfungskraft, die das Motorschütteln einschränken
(dämpfen) kann.
In der vorstehenden Ausführungsform wurde zwar die Schwingungsisolationseinheit der
flüssigkeitsdichten Bauart in Reihenanordnung diskutiert, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist;
die Erfindung sollte jedoch nicht auf diese spezielle Ausführungsform beschränkt werden.
Ein technischer Inhalt ähnlich der vorstehenden Ausführungsform kann beispielsweise auf
eine Schwingungsisolationseinheit der flüssigkeitsdichten Bauweise in zylindrischer Bauart
zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Schwingungsisolationssystem angewendet
werden.
Da die Querschnittsfläche des Durchlasses zum Einleiten von Atmosphärendruck zur Scha
lteinrichtung größer als oder im wesentlichen gleich der des Durchlasses zum Einleiten des
Unterdrucks ist, kann die Arbeit, die von der Steuerkammer oder der Membran geleistet
wird, zwischen der Einleitung von Unterdruck und der Einleitung von atmosphärischem
Druck ausgeglichen werden. Im Ergebnis kann die Leerlaufschwingung wirksam isoliert
werden. Aufgrund des Einleitens von Unterdruck ist es weiter möglich, ein Ermüden der
Membran zu verhindern, die sich nur in Richtung auf die anziehende Seite verschiebt
(verformt).
Bei dem Betrieb zur Isolation der Leerlaufschwingung wird die zweite Membran, die die
Steuerkammer bildet bzw. begrenzt, um einen vorbestimmten Hubwert von dem
Unterdruck angezogen, der von der vorbestimmten Unterdruckquelle während der Einlei
tung des Unterdrucks zugeführt wird, während die Membran aufgrund ihres eigenen Rück
formvermögens sich um einen vorbestimmten Hubwert bewegt (schwingt), so daß ein vor
bestimmtes Volumen von atmosphärischer Luft in die Steuerkammer durch die Passage
zum Einleiten atmosphärischen Druckes und die Schalteinrichtung während des Einleitens
des atmosphärischen Druckes eingeführt wird. Da die Querschnittsfläche des Durchlasses
zum Einleiten des atmosphärischen Druckes größer als die des Durchlasses zum Einleiten
von Unterdruck eingestellt ist, kann das Fluidvolumen (die atmosphärische Luft), das in
die Steuerkammer eingeleitet oder von ihr abgegeben wird, zwischen dem Hub der
Einleitung des Unterdrucks und dem Hub der Einleitung des Atmosphärendrucks
ausgeglichen werden. Im Ergebnis kann die Arbeitsleistung der Flüssigkeit in der Haupt
kammer in dem Schwingungsisolationsmechanismus zwischen der Einleitung von Unter
druck und der Einleitung von Atmosphärendruck ausgeglichen werden.
Claims (11)
1. Schwingungsisolationssystem der flüssigkeitsdichten Bauart, enthaltend:
ein erstes Kopplungsbauteil (9), das an einem Schwinger befestigt ist;
ein zweites Kopplungsbauteil (99), das an einem Bauteil an einem Fahrzeugkör per befestigt ist;
einen zwischen dem ersten Kopplungsbauteil und dem zweiten Kopplungsbauteil angeordneten Isolator (7) zum Absorbieren und Isolieren der vom Schwinger kommenden Schwingung;
einen Schwingungsisolationsmechanismus (1) mit einer Hauptkammer (12), die eine durch einen Bereich des Isolators (7) gebildete Kammerwand aufweist und mit Flüs sigkeit gefüllt ist,
eine Hilfskammer (16), die von der Hauptkammer über eine mit einem Körper bereich und einem äußeren Umfangsbereich ausgebildete Trennwand (14) abgetrennt ist und mit der Hauptkammer über eine im Umfangsbereich der Trennwand (14) ausgebildete erste Öffnung (15) verbunden ist und eine Kammerwand aufweist, von der ein Bereich durch eine erste Membran (17) gebildet ist;
eine zweite Membran (11) an der Hauptkammerseite des Körperbereiches der Trennwand (14), die zwischen sich und dem Körperbereich eine mit Luft beaufschlagbare Steuerkammer (13) definiert,
eine mit einer zweiten Öffnung (125) ausgebildeten Trenntafel (121) zwischen der zweiten Membran (11) und der Hauptkammer (12), so daß eine zumindest teilweise von der zweiten Membran (11) begrenzte dritte Flüssigkeitskammer (123) über die zweite Öffnung (125) mit der Hauptkammer (12) verbunden ist,
eine Schalteinrichtung (3) zum Durchführen eines Umschaltvorgangs derart, daß Unterdruck oder atmosphärischer Druck in die Steuerkammer (13) eingeleitet wird;
eine Steuereinrichtung (5) zum Steuern der Schalteinrichtung; und
eine Unterdruckquelle (8), die an die Schalteinrichtung (3) angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (5) die Schalteinrichtung (3) bei vorbestimmten Schwingungszuständen des Schwingers derart betätigt, daß die Steuerkammer (13) syn chron mit den Schwingungen des Schwingers entweder mit Unterdruck oder mit atmosphä rischem Druck beaufschlagt wird, und
daß die zweite Öffnung (125) als ein Durchlaß mit vorbestimmtem Volumen ausgebildet ist, dessen Volumen derart bemessen ist, daß die Flüssigkeit in dem Durchlaß in Resonanz mit der Flüssigkeitsströmung ist, die durch eine Druckänderung in der Steuerkammer (13) verursacht ist, wobei der Umschaltvorgang der Schalteinrichtung (3) zum Beaufschlagen der Steuerkammer (13) mit Unterdruck oder atmosphärischem Druck die zweite Membran derart betätigt, daß der Druck innerhalb der Hauptkammer (25) durch die zweite Öffnung (125) hindurch verändert wird.
ein erstes Kopplungsbauteil (9), das an einem Schwinger befestigt ist;
ein zweites Kopplungsbauteil (99), das an einem Bauteil an einem Fahrzeugkör per befestigt ist;
einen zwischen dem ersten Kopplungsbauteil und dem zweiten Kopplungsbauteil angeordneten Isolator (7) zum Absorbieren und Isolieren der vom Schwinger kommenden Schwingung;
einen Schwingungsisolationsmechanismus (1) mit einer Hauptkammer (12), die eine durch einen Bereich des Isolators (7) gebildete Kammerwand aufweist und mit Flüs sigkeit gefüllt ist,
eine Hilfskammer (16), die von der Hauptkammer über eine mit einem Körper bereich und einem äußeren Umfangsbereich ausgebildete Trennwand (14) abgetrennt ist und mit der Hauptkammer über eine im Umfangsbereich der Trennwand (14) ausgebildete erste Öffnung (15) verbunden ist und eine Kammerwand aufweist, von der ein Bereich durch eine erste Membran (17) gebildet ist;
eine zweite Membran (11) an der Hauptkammerseite des Körperbereiches der Trennwand (14), die zwischen sich und dem Körperbereich eine mit Luft beaufschlagbare Steuerkammer (13) definiert,
eine mit einer zweiten Öffnung (125) ausgebildeten Trenntafel (121) zwischen der zweiten Membran (11) und der Hauptkammer (12), so daß eine zumindest teilweise von der zweiten Membran (11) begrenzte dritte Flüssigkeitskammer (123) über die zweite Öffnung (125) mit der Hauptkammer (12) verbunden ist,
eine Schalteinrichtung (3) zum Durchführen eines Umschaltvorgangs derart, daß Unterdruck oder atmosphärischer Druck in die Steuerkammer (13) eingeleitet wird;
eine Steuereinrichtung (5) zum Steuern der Schalteinrichtung; und
eine Unterdruckquelle (8), die an die Schalteinrichtung (3) angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (5) die Schalteinrichtung (3) bei vorbestimmten Schwingungszuständen des Schwingers derart betätigt, daß die Steuerkammer (13) syn chron mit den Schwingungen des Schwingers entweder mit Unterdruck oder mit atmosphä rischem Druck beaufschlagt wird, und
daß die zweite Öffnung (125) als ein Durchlaß mit vorbestimmtem Volumen ausgebildet ist, dessen Volumen derart bemessen ist, daß die Flüssigkeit in dem Durchlaß in Resonanz mit der Flüssigkeitsströmung ist, die durch eine Druckänderung in der Steuerkammer (13) verursacht ist, wobei der Umschaltvorgang der Schalteinrichtung (3) zum Beaufschlagen der Steuerkammer (13) mit Unterdruck oder atmosphärischem Druck die zweite Membran derart betätigt, daß der Druck innerhalb der Hauptkammer (25) durch die zweite Öffnung (125) hindurch verändert wird.
2. Schwingungsisolationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Unterdruckzusatztank (6) so nahe wie möglich an der Schalteinrich
tung (3) an der von der Steuerkammer (13) entfernten Seite angeordnet ist, der ein Volu
men aufweist, das gleich oder größer der Summe des Volumens der Steuerkammer (13)
und des Volumens eines Durchlasses ist, der die Steuerkammer (13) und die Schalteinrich
tung (3) verbindet.
3. Schwingungsisolationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (3) derart betätigt wird, daß bei einem
Stillstand des Schwingers die Steuerkammer (13) ständig mit atmosphärischem Druck
beaufschlagt ist.
4. Schwingungsisolationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß ein Solenoid (32), das die Schalteinrichtung
bildet, in einer Richtung betätigt wird, die einen Winkel von mehr als 45° bezüglich einer
Arbeitsachse der Schwingungsisolationsvorrichtung der flüssigkeitsdichten Bauart aufweist.
5. Schwingungsisolationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß ein Durchlaß (25) zum Einleiten des atmosphäri
schen Druckes in die Schalteinrichtung (3) eine Querschnittsfläche aufweist, die gleich
oder größer als die eines Durchlasses (21) zum Einleiten von Unterdruck in die Schalt
einrichtung ist.
6. Schwingungsisolationssystem, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß der Schwinger ein Motor ist und zwischen einer
den Ansaugdruck des Motors nutzenden Unterdruckquelle und der Schalteinrichtung (3) ein
Unterdrucktank (8) mit einem vorbestimmten Volumen angeordnet ist.
7. Schwingungsisolationssystem nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen dem Unterdrucktank (8) und der Unterdruckquelle ein
Rückschlagventil (4) angeordnet ist, um nur Unterdruck in den Unterdrucktank einzuleiten.
8. Schwingungsisolationssystem, zusammengesetzt aus zwei Schwingungsisola
tionseinheiten (1A, 1B) der flüssigkeitsdichten Bauart, die an beiden Seiten eines Schwin
gers (4) vorgesehen sind, und welche Schwingungsisolationseinheiten jeweils enthalten:
ein oberes Kopplungsbauteil (9), das an dem Schwinger befestigt ist,
ein unteres Kopplungsbauteil (99), das an einem Bauteil in einem Fahrzeugkör per befestigt ist, und
ein Isolator (7), der zwischen dem oberen und dem unteren Kopplungsbauteil angeordnet ist, um die Schwingung des Schwingers zu absorbieren und zu isolieren,
eine Hauptkammer (12), die eine aus einem Bereich des Isolators gebildete Kammerwand aufweist und mit Flüssigkeit gefüllt ist,
eine mit der Hauptkammer über eine erste Öffnung (15) verbundene Hilfskammer (16) mit einer Kammerwand, von der ein Bereich durch die erste Membran (17) gebildet ist,
eine mit Luft beaufschlagbare Steuerkammer (13), die von der Hauptkammer (12) über eine zweite Membran (11) abgeteilt ist;
eine Schalteinrichtung (3), die über Leitungen (2, 2') mit den Steuerkammern (13) der beiden Schwingungsisolationseinheiten (1A, 1B) verbunden ist, um einen Um schaltvorgang derart durchzuführen, daß entweder kontinuierlich Unterdruck oder Atmo sphärendruck oder abwechselnd Unterdruck oder Atmosphärendruck in die Steuerkammern (13) eingeleitet wird, wobei in einer der die Schalteinrichtung mit den Steuerkammern (13) verbindenden Leitungen (2) eine Phasensteuereinrichtung (60) enthalten ist, und
eine Steuereinrichtung (5) zum Steuern der Schalteinrichtung (3) synchron mit der Schwingung des Schwingers.
ein oberes Kopplungsbauteil (9), das an dem Schwinger befestigt ist,
ein unteres Kopplungsbauteil (99), das an einem Bauteil in einem Fahrzeugkör per befestigt ist, und
ein Isolator (7), der zwischen dem oberen und dem unteren Kopplungsbauteil angeordnet ist, um die Schwingung des Schwingers zu absorbieren und zu isolieren,
eine Hauptkammer (12), die eine aus einem Bereich des Isolators gebildete Kammerwand aufweist und mit Flüssigkeit gefüllt ist,
eine mit der Hauptkammer über eine erste Öffnung (15) verbundene Hilfskammer (16) mit einer Kammerwand, von der ein Bereich durch die erste Membran (17) gebildet ist,
eine mit Luft beaufschlagbare Steuerkammer (13), die von der Hauptkammer (12) über eine zweite Membran (11) abgeteilt ist;
eine Schalteinrichtung (3), die über Leitungen (2, 2') mit den Steuerkammern (13) der beiden Schwingungsisolationseinheiten (1A, 1B) verbunden ist, um einen Um schaltvorgang derart durchzuführen, daß entweder kontinuierlich Unterdruck oder Atmo sphärendruck oder abwechselnd Unterdruck oder Atmosphärendruck in die Steuerkammern (13) eingeleitet wird, wobei in einer der die Schalteinrichtung mit den Steuerkammern (13) verbindenden Leitungen (2) eine Phasensteuereinrichtung (60) enthalten ist, und
eine Steuereinrichtung (5) zum Steuern der Schalteinrichtung (3) synchron mit der Schwingung des Schwingers.
9. Schwingungsisolationssystem nach Anspruch 8, wobei die Phasensteuer
einrichtung (60) eine in der die Schalteinrichtung (3) mit der einen Schwingungsisolations
einheit (1B) verbindenden Leitung (2) enthaltene Kammer (61) mit einem vorbestimmten
Volumen enthält, in der eine Membran (62) angeordnet ist.
10. Schwingungsisolationssystem nach Anspruch 9, wobei an der Membran (62)
eine Masse (66) mit einem vorbestimmten Massengewicht vorgesehen ist.
11. Schwingungsisolationssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei ein
Unterdrucktank (8) mit einem vorbestimmten Volumen zwischen einer den Ansaugunter
druck des Motors (14) als Schwinger nutzenden Unterdruckquelle und der Schalteinrich
tung (3) vorgesehen ist, welcher Unterdrucktank mit einem Rückschlagventil (4) zum
Einleiten nur von Unterdruck in den Unterdrucktank versehen ist, und eine Antriebsein
richtung zum Betätigen eines Ventils (31) der Schalteinrichtung einen Solenoidmechanis
mus (32) enthält.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP33789897A JP3123492B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 液体封入式防振装置 |
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| DE10325090B4 (de) * | 2002-06-18 | 2006-04-20 | Ford Global Technologies, LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Dearborn | System und Verfahren zur Steuerung einer umschaltbaren Antriebsstrangaufhängung |
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