DE19921115C2 - Fluiddichte Schwingungsabsorptionsvorrichtung - Google Patents
Fluiddichte SchwingungsabsorptionsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine fluiddichte
Schwingungsabsorptionsvorrichtung, die einen elektro
magnetischen Schwingungserzeuger aufweist, und insbeson
dere auf eine fluiddichte Schwingungsabsorptionsvorrich
tung, bei der ein schwingungsabsorbierender bzw.
schwingungsisolierender Teilmechanismus, der mit einem
schwingenden Körper zu verbinden ist und einen Isolator,
eine Fluidkammer usw. aufweist, sowie ein schwingungs
erzeugender Teilmechanismus, der einen elektromagne
tischen Schwingungserzeuger usw. aufweist, um einen aus
Schaltwellen (Impulswellen) bestehenden pulsierenden
Luftdruck zu einer den schwingungsabsorbierenden Teil
mechanismus aufbauenden Ausgleichskammer zu übertragen,
derart bereitgestellt sind, daß sie voneinander getrennt
sind.
Unter Schwingungsabsorptionsvorrichtungen müssen die
jenigen, die bei Motoraufhängungen für Kraftfahrzeuge und
dergleichen Verwendung finden, mit einem großen Frequenz
bereich umgehen können, da Motoren, die Leistungsquellen
darstellen, unter verschiedenen Bedingungen vom Leerlauf
bis zur maximalen Umdrehungsgeschwindigkeit verwendet
werden. Außerdem erfolgte in letzter Zeit eine Abstimmung
bei Motoraufhängungen, um gedämpfte Störgeräusche abzu
schneiden, die durch Schwingungen in einem verhältnis
mäßig hohen Frequenzband hervorgerufen werden. Um diese
vielen Bedingungen zu meistern, wurde bereits eine
fluiddichte Schwingungsabsorptionsvorrichtung mit einem
Schwingungserzeuger entwickelt. Die Vorrichtung umfaßt
eine innere Fluidkammer und darüber hinaus einen elektro
magnetischen Schwingungserzeuger, der in dieser Fluid
kammer bereitgestellt ist, um mit einer vorgeschriebenen
Frequenz zu schwingen. Eine derartige fluiddichte
Schwingungsabsorptionsvorrichtung mit einem Schwingungs
erzeuger ist zum Beispiel in der JP-A-09-049 541 offen
bart.
Bei der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Vorrich
tung ist ein schwingungsabsorbierender bzw. schwingungs
isolierender Teilmechanismus, der einen Isolator, eine
Fluidkammer usw. umfaßt, als eine Einheit mit einem
schwingungserzeugenden Teilmechanismus ausgebildet, der
eine Spule usw. umfaßt, wobei die wie vorstehend
beschrieben aufgebaute Schwingungsabsorptionsvorrichtung
zwischen einem Motor, der einen schwingenden Körper
darstellt, und einem Fahrgestellrahmenbauteil eingebaut
ist. Bei einer Vorrichtung mit einem derartigen Aufbau
tritt, wenn die durch den Schwingungserzeuger erzeugte
Kraft erhöht werden soll, dann das Problem auf, daß die
Schwingungsabsorptionsvorrichtung als Ganzes vergrößert
werden muß, um bei der Spüle den Durchmesser, die Länge
usw. heraufzusetzen. Allerdings sollte die Schwingungs
absorptionsvorrichtung dieser Bauart zwischen dem Motor
und dem Fahrgestellrahmenbauteil eingebaut werden, so daß
der Einbauraum begrenzt ist, was zu den Schwierigkeiten
beim Heraufsetzen der Größe führt. Des weiteren ist zu
befürchten, daß der schwingungsabsorbierende Teil
mechanismus aufgrund der von der Spule erzeugten Hitze
Schaden nimmt.
Mit der DE-A-197 19 352 wurde eine
technische Lösung für eine Schwingungsabsorptionsvorrich
tung vorgeschlagen, bei der ein schwingungsabsorbierender
Mechanismus von einem Schwingungserzeuger beabstandet und
mit diesem über eine Verbindungsleitung verbunden ist (Fig. 1, 7).
Der Schwingungserzeuger wird bei diesem Vorschlag von
einer Schaltung gebildet, die den schwingungsabsorbieren
den Mechanismus auf Umgebungsdruck oder auf den Unter
druck in einem Motoransaugkrümmer schaltet (Fig. 3).
Darüber hinaus ist aus der JP-A-59-103 045 eine
Schwingungsabsorptionsvorrichtung mit voneinander beab
standeten schwingungsabsorbierenden und schwingungs
erzeugenden Teilmechanismen bekannt, bei der der
Schwingungserzeuger elektromagnetisch angetrieben wird
und mit zwei schwingungsabsorbierenden Teileinheiten
verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
verbesserte fluiddichte Schwingungsabsorptionsvorrichtung
mit voneinander beabstandetem schwingungsabsorbierendem
und schwingungserzeugendem Teilmechanismus zur Verfügung
zu stellen.
Die Aufgabe wird bei der vorliegenden Erfindung durch die
folgenden Maßnahmen gelöst. Gemäß Patentanspruch 1 der
Erfindung ist eine fluiddichte Schwingungsabsorptions
vorrichtung mit voneinander beabstandeten schwingungs
erzeugenden und schwingungsabsorbierenden Teilmechanismen
bereitgestellt, die über eine Verbindungsleitung
verbunden sind, wobei:
- a) der schwingungsabsorbierende Teilmechanismus ein erstes Kupplungsbauteil, das an einem schwingenden Körper zu befestigen ist; ein zweites Kupplungs bauteil, das an einem Rahmenbauteil insbesondere eines Fahrgestells anzubringen ist; einen Isolator, der zwischen dem ersten und zweiten Kupplungsbauteil angeordnet ist und Schwingungen von dem schwingenden Körper absorbiert; eine Fluidkammer, die eine Haupt kammer und eine Nebenkammer umfaßt und in der ein inkompressibles Fluid eingeschlossen ist; eine erste Öffnung, die die Hauptkammer und die Nebenkammer mit einander verbindet; eine Aufteilungsplatte, die die Hauptkammer und Nebenkammer aufteilt; eine erste Membran, die einen Teil der Wände der Nebenkammer ausbildet und die Nebenkammer von der Außenluft trennt; eine zweite Membran, die in Schwingung versetzt wird, um so das Fluid in der Fluidkammer bei einer vorgegebenen Frequenz hydraulisch in Resonanz zu versetzen; und eine Ausgleichskammer aufweist, und
- b) der schwingungserzeugende Teilmechanismus eine Luft druckerzeugungskammer; eine Schwingungsmembran; und einen elektromagnetischen Schwingungserzeuger zum Antrieb der Schwingungsmembran aufweist, um zur Absorption von in den schwingungsabsorbierenden Teil mechanismus eingeleiteten Restschwingungen bestimmter Frequenz von der Luftdruckerzeugungskammer aus pulsierende Luftdruckwellen einer bestimmten Frequenz über die Verbindungsleitung in die Ausgleichskammer des schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus zu übertragen.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau lassen sich bei
dieser Vorrichtung die folgenden Wirkungen erzielen. Und
zwar ergibt sich die Möglichkeit, den schwingenden
Teilmechanismus, der bei Betrieb der fluiddichten Schwin
gungsabsorptionsvorrichtung Wärme erzeugt, an einer
geeigneten Stelle einzubauen, an der die Luft, die
infolge des Laufens des Kraftfahrzeugs eingeleitet wird,
eine Verbesserung der Kühleffizienz ergibt. Infolgedessen
kann die durch den schwingenden Teilmechanismus erzeugte
Wärmemenge verringert werden und kann verhindert werden,
daß die Wärme von dem schwingenden Teilmechanismus direkt
zu dem schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus über
tragen wird. Daher ergibt sich die Möglichkeit,
Vorsichtsmaßnahmen gegen mögliche den schwingungs
absorbierenden Teilmechanismus betreffende Probleme wie
etwa eine Wärmebeeinträchtigung des Isolators, einen
Anstieg der dynamischen Federkonstante usw. zu treffen.
Des weiteren kann bei dem schwingenden Teilmechanismus
die Größe des Schwingungserzeugers und dergleichen erhöht
werden, wie zur Erzeugung einer gewünschten Energiemenge
erforderlich ist. Mit anderen Worten ergibt sich die
Möglichkeit, den schwingenden Teilmechanismus an einer
Stelle einzubauen, an der verhältnismäßig viel Platz
vorhanden ist, wodurch im Vergleich zu der herkömmlichen
Vorrichtung, die, wobei der schwingende Teilmechanismus
und der schwingungsabsorbierende Teilmechanismus mitein
ander eine Einheit bilden, direkt an dem schwingenden
Körper angebracht ist, ermöglicht wird, die Größe nicht
nur des Schwingungserzeugers, sondern auch der den
Schwingungserzeuger aufbauenden Schwingspule und der
gleichen heraufzusetzen.
Es wird nun der Gegenstand des Patentanspruchs 2
beschrieben. Der grundsätzliche Aufbau einer Vorrichtung
gemäß diesem Patentanspruch ist mit dem der Vorrichtung
gemäß Patentanspruch 1 identisch. Das Merkmal dieser
Vorrichtung ist, daß angrenzend zweite Membran des
schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus eine dritte
Fluidkammer angrenzt, bei der ein Teil der Wände von der
zweiten Membran ausgebildet ist, wobei zwischen der
dritten Fluidkammer und der Hauptkammer dem Isolator
benachbart eine zweite Öffnung bereitgestellt ist, so daß
das Fluid in der zweiten Öffnung mit den Schwingungen der
zweiten Membran bei einer bestimmten Frequenz hydraulisch
in Resonanz versetzt wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist die Masse und
konkret das Volumen der zweiten Öffnung dieser Vorrich
tung derart bestimmt, daß das Fluid in der zweiten
Öffnung mit der Zahl der Schwingungen der zweiten
Membran, d. h. der Zahl der Schwingungen (Frequenz) der
durch die Leerlaufschwingung in die Hauptkammer einge
gebenen Schwingung, in Resonanz treten kann, weshalb die
in die Ausgleichskammer eingebrachte pulsierende Welle
das Fluid in der zweiten Öffnung dazu gebracht, in
Resonanz zu treten, wobei als Folge daraus die Schwing
kraft verstärkt und zu dem Fluid in der Hauptkammer in
Form einer Sinuswelle übertragen wird. Mit anderen Worten
ist selbst dann, wenn die bei der Ausgleichskammer und
der zweiten Membran erzeugte Kraft klein ist, die zu dem
Fluid in der Hauptkammer übertragene Schwingkraft groß
und nimmt die Form einer Sinuswelle ein. Infolgedessen
können Schwankungen des Fluiddrucks in der Hauptkammer,
die durch die vom Leerlauf ausgehende Schwingung hervor
gerufen und in die Hauptkammer übertragen werden, wirksam
absorbiert werden, wodurch ermöglicht wird, in bezug auf
die Leerlaufschwingung die dynamische Federkonstante des
gesamten schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus
niederzuhalten. Indem die dynamische Federkonstante auf
diese Weise niedergehalten wird, kann die Leerlauf
schwingung abgeschnitten werden.
Es wird nun der Gegenstand des Patentanspruchs 3
beschrieben. Der grundsätzliche Aufbau einer Vorrichtung
gemäß diesem Patentanspruch ist mit dem der Vorrichtung
gemäß Patentanspruch 1 oder 2 identisch. Das Merkmal
dieser Vorrichtung ist, daß der Schwingungserzeuger zum
Antrieb der Schwingmembran ein bewegliches Teil, das als
eine Einheit mit der Schwingungsmembran betätigt wird,
und eine Schwingungsspule umfaßt, die das bewegliche Teil
antreibt und von einer getrennt bereitgestellten Schalt
signalerzeugungseinheit ein Schaltsignal (Impulssignal)
empfängt, wobei um die Schwingungsmembran herum, die im
Ansprechen auf die Antriebskraft von der Schwingungsspule
als eine Einheit mit dem beweglichen Teil betätigt wird,
eine Luftdruckerzeugungskammer bereitgestellt ist. Mit
dem vorstehend beschriebenen Aufbau ergibt sich bei
dieser Vorrichtung die Möglichkeit, mit einem einfachen
Aufbau sicher einen gewünschten pulsierenden Druck (eine
gewünschte pulsierende Welle) zu erhalten.
Es wird nun der Gegenstand des Patentanspruchs 4
beschrieben. Der grundsätzliche Aufbau einer Vorrichtung
gemäß diesem Patentanspruch ist mit dem der Vorrichtung
gemäß Patentanspruch 3 identisch. Abgesehen von den
Merkmalen der Vorrichtung gemäß Patentanspruch 3 besteht
das Merkmal dieser Vorrichtung darin, daß an dem
Schwingungserzeuger des schwingungserzeugenden Teil
mechanismus ein Temperaturfühler angebracht ist, wobei
die relative Einschaltdauer (das Impuls-Tastverhältnis)
des in den elektromagnetischen Schwingungserzeuger
einzugebenden Schaltsignals geeignet auf der Grundlage
eines Signals von dem Temperaturfühler gesteuert wird.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau läßt sich bei
dieser Vorrichtung die folgende Wirkung erzielen. Und
zwar kann bei dieser Vorrichtung, wenn während des
Betriebs des Schwingungserzeugers die von dem Schwin
gungserzeuger erzeugte Wärme eine Schwächung der erzeug
ten Magnetkraft hervorruft, die Abnahme der Bewegungs
kraft des beweglichen Teils und der damit als eine
Einheit in Verbindung stehenden Schwingungsmembran durch
eine Einstellung (Steuerung) der relativen Einschaltdauer
(des Impuls-Tastverhältnisses) verhindert werden.
Es wird nun der Gegenstand des Patentanspruchs 5
beschrieben. Der grundsätzliche Aufbau einer Vorrichtung
gemäß diesem Patentanspruch ist mit dem der Vorrichtung
gemäß Patentanspruch 1, 2, 3 oder 4 identisch. Abgesehen
von der fluiddichten Schwingungsabsorptionsvorrichtung
gemäß Patentanspruch 1, 2, 3 oder 4 ist an der Luftdruck
erzeugungskammer des schwingenden Teilmechanismus, an der
Ausgleichskammer des schwingungsabsorbierenden Teil
mechanismus oder an der die Luftdruckerzeugungskammer und
die Ausgleichskammer verbindenden Leitung ein feiner
Luftkanal zur Regulierung des Drucks bereitgestellt,
durch den hindurch keine Luft strömen gelassen wird, wenn
die Schwingungsmembran des schwingenden Teilmechanismus
betätigt wird.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ergibt sich bei
dieser Vorrichtung die Möglichkeit, die Schwankungen beim
Ruheluftdruck in der Luftdruckerzeugungskammer oder dem
Verbindungskanal zu unterdrücken, die auf die Änderung
des Fluiddrucks in der Fluidkammer des schwingungs
absorbierenden Teilmechanismus bei Einbau eines Motors,
auf Schwankungen des umgebenden atmosphärischen Drucks
oder dergleichen zurückzuführen sind. Im übrigen weist
der feine Verbindungsluftkanal bei dieser Erfindung einen
sehr kleinen Durchmesser auf, so daß ein Entweichen des
während des Betriebs des schwingenden Teilmechanismus
erzeugten pulsierenden Luftdrucks verhindert wird. Das
heißt, daß sich die Wirkungsweise erzielen läßt, den
dynamischen Druck abzuschneiden. Daher wird der in der
Luftdruckerzeugungskammer erzeugte pulsierende Luftdruck
stetig zu der Ausgleichskammer des schwingungsabsorbie
renden Teilmechanismus übertragen.
Es wird nun der Gegenstand des Patentanspruchs 6
beschrieben. Der grundsätzliche Aufbau einer Vorrichtung
gemäß diesem Patentanspruch ist mit dem der Vorrichtung
gemäß Patentanspruch 5 identisch. Das Merkmal dieser
Vorrichtung ist der Aufbau des feinen Luftkanals (des
feinen Verbindungskanals), der dem Zweck dient, bei einer
Ruhedruckänderung die Abweichung der Schwingungsmembran
aus der Gleichgewichtslage zu kompensieren. Und zwar ist
abgesehen von der fluiddichten Schwingungsabsorptions
vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, 2, 3 oder 4 zwischen
zwei Luftdruckerzeugungskammern, die an beiden Seiten der
Schwingmembran des schwingenden Teilmechanismus ausge
bildet sind, ein feiner Verbindungskanal bereitgestellt,
über den die zwei Luftdruckerzeugungskammern miteinander
verbunden sind, um so die Drücke darin nur dann gleich
werden zu lassen, wenn die Schwingungsmembran nicht
betätigt wird.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau lassen sich bei
dieser Vorrichtung die folgenden Wirkungen erzielen. So
wird im einzelnen dem Ruheluftdruck erlaubt, zwischen den
zwei Luftdruckerzeugungskammern ins Gleichgewicht zu
gelangen. Wenn der erfindungsgemäße schwingende Teil
mechanismus nicht betrieben wird, kann infolgedessen
stets die Gleichgewichtslage der Schwingungsmembran
sichergestellt werden. Darüber hinaus stellt der feine
Verbindungskanal zur Absorption der Ruhedruckschwankung
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine nach außen
hin offene Bauart dar, weshalb ein Eindringen von Regen
wasser, Staub usw. durch den feinen Verbindungskanal
verhindert werden kann.
Es wird nun der Gegenstand des Patentanspruchs 7
beschrieben. Der grundsätzliche Aufbau einer Vorrichtung
gemäß diesen Patentanspruch ist identisch mit dem der
Vorrichtung gemäß Patentanspruch 6. Das Merkmal dieser
Vorrichtung besteht in dem konkreten Aufbau des feinen
Verbindungskanals. Abgesehen von der fluiddichten
Schwingungsabsorptionsvorrichtung gemäß Patentanspruch 6
umfaßt der feine Verbindungskanal einen Umfangkanal, der
in einem äußeren Randabschnitt eines die Schwingungs
membran ausbildenden Gummimembranabschnitts ausgebildet
ist, sowie Kanalabschnitte, die in Bauteilen ausgebildet
sind, die den äußeren Randabschnitt des die Schwingungs
membran ausbildenden Gummimembranabschnitts festklemmen,
und an beiden Seiten der Schwingungsmembran zu der
Ausbildung der Luftdruckerzeugungskammern beitragen,
wobei die Kanalabschnitte jeweils an einem ihrer Enden
mit einem Ende des Umfangkanalabschnitts und dem anderen
ihrer Enden mit den Luftdruckerzeugungskammern verbunden
sind.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ergibt sich bei
dieser Vorrichtung die Möglichkeit, den feinen Verbin
dungskanal zur Aufrechterhaltung der Gleichgewichtsbedin
gung (Gleichgewichtslage) der Schwingungsmembran inner
halb des schwingenden Teilmechanismus bereitzustellen,
wodurch der schwingende Teilmechanismus als Ganzes
kompakt gestaltet werden kann. Des weiteren ist dieser
feine Verbindungskanal um die Schwingungsmembran herum
auf luftdichte Weise ausgebildet, weshalb es sich als
unnötig erweist, sich in Hinblick auf ein Eindringen von
Regenwasser, Staub usw. von außen zu sorgen, wobei sich
als Folge die Möglichkeit ergibt, die Zuverlässigkeit der
gesamten Vorrichtung sicherzustellen.
Es wird nun der Gegenstand des Patentanspruchs 8
beschrieben. Der grundsätzliche Aufbau einer Vorrichtung
gemäß diesem Patentanspruch ist mit dem der Vorrichtung
gemäß Patentanspruch 6 oder 7 identisch. Abgesehen von
der fluiddichten Schwingungsabsorptionsvorrichtung gemäß
Patentanspruch 6 besteht das Merkmal dieser Vorrichtung
darin, daß der feine Verbindungskanal in einem scheiben
förmigen Haltebauteil ausgebildet ist, das einen Gummi
membranabschnitt an einem an die Mitte angrenzenden
Abschnitt davon festklemmt und das mit dem beweglichen
Schaft verbunden ist, wobei der feine Verbindungskanal
eine vorbestimmte Länge aufweist und an entgegengesetzten
Enden davon mit den zwei Luftdruckerzeugungskammern
verbunden ist.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ergibt sich auch
bei dieser Vorrichtung auf die gleiche Weise wie bei der
Vorrichtung gemäß Patentanspruch 6 oder 7 die Möglich
keit, das Gewicht und die Herstellungskosten des
schwingungserzeugenden Teilmechanismus zu senken. Damit
ergibt sich schließlich die Möglichkeit, bei dieser
Erfindung das Gewicht und die Herstellungskosten der
gesamten fluiddichten Schwingungsabsorptionsvorrichtung
zu senken.
Die Erfindung wird nun ausführlicher unter Bezugnahme auf
die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen
erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht des allgemeinen Aufbaus der
Erfindung;
Fig. 2 eine graphische Darstellung des Zusammenhangs
zwischen der Temperaturänderung des Schwingungsspulen
abschnitts und der mit der Temperaturänderung verknüpften
Änderung der erzeugten Magnetkraft;
Fig. 3 eine graphische Darstellung des Zusammenhangs
zwischen der relativen Einschaltdauer (dem Impuls-Tast
verhältnis) und der erzeugten Magnetkraft bei dem
Schwingungserzeuger;
Fig. 4 eine Darstellung des Gesamtaufbaus eines Ausfüh
rungsbeispiels, bei dem als Mittel, um bei einer Ruhe
druckänderung eine Schwingungsmembran in eine Gleich
gewichtslage zurückzustellen, zwischen zwei Luftdruck
erzeugungskammern ein feiner Verbindungskanal bereit
gestellt ist;
Fig. 5 eine Schnittansicht des Aufbaus eines Ausführungs
beispiels, bei dem in dem äußeren Randabschnitt eines
Gummimembranabschnitts, der die Schwingungsmembran
ausbildet, ein feiner Verbindungskanal bereitgestellt
ist;
Fig. 6 eine Schnittansicht des Gesamtaufbaus eines
Ausführungsbeispiels, bei dem in einem beweglichen
Schaft, der die Schwingungsmembran antreibt, ein feiner
Verbindungskanal bereitgestellt ist;
Fig. 7 eine Schnittansicht des Gesamtaufbaus eines
Ausführungsbeispiels, bei dem in dem Gummimembran
abschnitt, der die Schwingungsmembran ausbildet, ein
feiner Verbindungskanal bereitgestellt ist; und
Fig. 8 eine Schnittansicht des Gesamtaufbaus eines
Ausführungsbeispiels, bei dem in scheibenförmigen Halte
bauteilen, die die Schwingungsmembran ausbilden, ein
feiner Verbindungskanal bereitgestellt ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt eine erfindungsgemäße
fluiddichte Schwingungsabsorptionsvorrichtung im wesent
lichen einen schwingungsabsorbierenden bzw. schwingungs
isolierenden Teilmechanismus 2, einen schwingungs
erzeugenden Teilmechanismus 1, eine Schaltsignal
erzeugungseinheit 4, eine Steuerungseinheit 5 und einen
Verbindungskanal 3. Der schwingungsabsorbierende Teil
mechanismus 2 ist an einem schwingenden Körper befestigt
und erfüllt die Aufgabe, Schwingungen, die hauptsächlich
von dem schwingenden Körper wie etwa einem Motor aus
übertragen werden, abzuschneiden und zu absorbieren. Der
schwingungserzeugende Teilmechanismus 1 arbeitet derart,
daß ein Fluid in einer Fluidkammer des schwingungs
absorbierenden Teilmechanismus 2 dazu gebracht wird, bei
einer vorgeschriebenen Frequenz hydraulisch in Resonanz
zu treten. Die Schaltsignalerzeugungseinheit 4 arbeitet
derart, daß ein Schaltsignal mit einer bestimmten
Frequenz in einen Schwingungserzeuger 111 des
schwingungserzeugenden Teilmechanismus 1 eingegeben wird.
Die Steuerungseinheit 5 steuert die relative Einschalt
dauer (das Impuls-Tastverhältnis) des von der Schalt
signalerzeugungseinheit 4 zugeführten Schaltsignals, um
es geeignet auf der Grundlage eines Signals von einem an
dem Schwingungserzeuger 111 angebrachten Temperaturfühler
15 festzulegen. Der Verbindungskanal 3 besteht aus einem
Luftschlauch, einem Luftrohr oder dergleichen und setzt
eine Luftdruckerzeugungskammer 12 des schwingungs
erzeugenden Teilmechanismus 1 mit einer Ausgleichskammer
21 des schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus 2 in
Verbindung.
Bei der den vorstehend beschriebenen Aufbau aufweisenden
Vorrichtung umfaßt der schwingungserzeugende Teil
mechanismus 1, wie in Fig. 1 und Fig. 5 gezeigt ist, im
wesentlichen Luftdruckerzeugungskammern 12, 12', eine
Schwingungsmembran 13 und den Schwingungserzeuger 111.
Die Luftdruckerzeugungskammern 12, 12' sind an beiden
Seiten einer Schwingungsmembran 13 bereitgestellt, um
über den Verbindungskanal 3 einen aus pulsierenden Wellen
bestehenden Luftdruck zu dem schwingungsabsorbierenden
Teilmechanismus 2 zu übertragen. Die Schwingungsmembran
13 ist derart bereitgestellt, daß sie die beiden Luft
druckerzeugungskammern 12, 12' voneinander trennt und in
der Luftdruckerzeugungskammer 12 den eine vorgeschriebene
Frequenz aufweisenden pulsierenden Luftdruck erzeugt. Der
Schwingungserzeuger 111 versetzt die Schwingungsmembran
13 mit einer vorgeschriebenen Frequenz in Schwingung. Des
weiteren umfaßt der Schwingungserzeuger 111 grundsätzlich
eine Schwingungsspule (Solenoidspule) 11, einen ring
förmigen Statoreisenkern 19, einen beweglichen Schaft 16,
ein bewegliches Eisenstück 17 und eine Rückholfeder 18.
Die Schwingungsspule (Solenoidspule) 11 ist an einer
Grundplatte 14 befestigt und wird im Ansprechen auf das
Signal von der Schaltsignalerzeugungseinheit 4 erregt.
Der ringförmige Statoreisenkern 19 ist innerhalb der
Schwingungsspule 11 bereitgestellt und an der Grundplatte
14 befestigt. Der bewegliche Schaft 16 ist innerhalb des
ringförmigen Statoreisenkerns 19 mit einem dazwischen
angeordneten Magnetabschirmbauteil 191 auf derartige
Weise bereitgestellt, daß er sich bezüglich des Stator
eisenkerns 19 und der Schwingungsspule (Solenoidspule) 11
bewegen kann. Das bewegliche Eisenstück 17 ist an einem
oberen Abschnitt des beweglichen Schafts 16 als ein eine
Einheit bildendes Teil davon bereitgestellt. Das beweg
liche Eisenstück 17 wird durch die Schwingungsspule
(Solenoidspule) 11 angetrieben und wird als eine Einheit
mit der Schwingungsmembran 13 betätigt. Die Rückholfeder
18 bringt auf den beweglichen Schaft 16 gegen die
Antriebskraft von der Schwingungsspule (Solenoidspule) 11
eine Kraft auf, um die Schwingungsmembran 13 bei der
Rückkehr in ihre Gleichgewichtslage zu unterstützen.
Bei der wie vorstehend beschrieben aufgebauten Vorrich
tung ist des weiteren, wie in Fig. 1 gezeigt ist, ein
durch eine enge Öffnung definierter feiner Luftkanal 31
bereitgestellt, um bei dem Verbindungskanal 3 Schwan
kungen des Ruheluftdrucks zu absorbieren. Der feine
Luftkanal kann auch an der Luftdruckerzeugungskammer 12
oder der Ausgleichskammer 21 bereitgestellt sein. Der
feine Luftkanal 31 weist einen Durchmesser von etwa 1 mm
und eine Länge von etwa 10 cm auf. Die Rückholfeder 18
ist grundsätzlich eine Blattfeder in Form einer Scheibe
oder einer Spinne, deren Mitte mit einem unteren End
abschnitt des beweglichen Schafts 16 (siehe Fig. 1), mit
einem oberen Abschnitt davon (siehe Fig. 5) oder mit
beiden Abschnitten verbunden ist, wobei ein Ringabschnitt
an ihrer Randkante an dem Randabschnitt der Grundplatte
14 oder dergleichen festgemacht ist.
Im übrigen können als Mechanismus zur Absorption von
Schwankungen des Ruheluftdrucks (Ruhedrucks) anstelle des
vorstehend genannten nach außen hin offenen feinen
Luftkanals 31 feine Verbindungskanäle 6 gegeben sein, wie
sie in Fig. 4 bis Fig. 8 gezeigt sind, wobei diese
jeweils derart bereitgestellt sind, daß sie den Ruhedruck
zwischen den zwei Luftdruckerzeugungskammern 12, 12'
ausgleichen. Im allgemeinen führen die Einbringung einer
statischen Beanspruchung beim Einbau eines Motors, durch
den Betrieb von Hilfseinrichtungen und dergleichen
verursachte Schwankungen der aufgebrachten Last oder
andere Gründe zu der Aufbringung eines Ruhedrucks von
seiten des schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus 2
auf den Abschnitt der Luftdruckerzeugungskammern 12, 12',
der nahe dem schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus
liegt. Bei diesen in Fig. 4 bis Fig. 8 gezeigten Aus
führungsbeispielen wird jedoch aufgrund der Wirkungsweise
des feinen Verbindungskanals 6 ein Entweichen des einge
brachten Ruhedrucks zu der Luftdruckerzeugungskammer 12'
auf der gegenüberliegenden Seite zugelassen, wobei
schließlich die Drücke zwischen den beiden Luftdruck
erzeugungskammern 12, 12' ausgeglichen werden. Infolge
dessen wird eine selbsttätige Rückkehr der Schwingungs
membran 13 in den Gleichgewichtszustand (in die Gleich
gewichtslage) erlaubt. Wenn in diesem Zustand die Schwin
gungsmembran 13 die Arbeit aufnimmt, wird durch die
Tätigkeit der Schwingungsmembran 13 ein pulsierender
Luftdruck erzeugt und zeigt gleichzeitig der feine
Verbindungskanal 6 eine sperrende Wirkung gegenüber dem
dynamischen Druck, da er wie der feine Luftkanal 31 einen
sehr kleinen Durchmesser aufweist. Daher wird der
erzeugte pulsierende Luftdruck (die pulsierende Welle)
über den Verbindungskanal 3 zu der Ausgleichskammer 21
des schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus 2 über
tragen. Ein Beispiel eines derartigen Mechanismus ist zum
einen ein wie in Fig. 4 gezeigter feiner Verbindungskanal
6, der durch ein außerhalb des schwingungserzeugenden
Teilmechanismus 1 bereitgestelltes feines Rohrbauteil
definiert ist, um so die beiden an entgegengesetzten
Seiten der Schwingungsmembran 13 ausgebildeten Luftdruck
erzeugungskammern 12, 12' miteinander in Verbindung zu
setzen. Bei einem derartigen Aufbau sind die beiden
Luftdruckerzeugungskammern 12, 12' und der feine
Verbindungskanal 6 luftdicht abgeschlossen, wodurch es
sich als unnötig erweist, sich in Hinblick auf ein
Eindringen von Regenwasser, Staub usw. zu sorgen.
Weitere Beispiele sind zum anderen wie in Fig. 5 bis Fig.
8 gezeigte feine Verbindungskanäle 6, von denen jeder
innerhalb des schwingungserzeugenden Teilmechanismus 1
und insbesondere um die Schwingungsmembran 13 des
schwingungserzeugenden Teilmechanismus 1 herum bereit
gestellt ist. Indem der feine Verbindungskanal 6 um die
Schwingungsmembran 13 herum bereitgestellt wird, ergibt
sich mit diesen Konstruktionen die Möglichkeit, eine
Raumeinsparung sicherzustellen und die Anzahl an Teilen
zu verringern. Unter diesen Konstruktionen umfaßt ein
feiner Verbindungskanal 6, wie er in Fig. 5 gezeigt ist,
drei Kanalabschnitte, nämlich einen halbrunden Kanal
abschnitt, der in dem äußeren Randabschnitt eines die
Schwingungsmembran 13 ausbildenden Gummimembranabschnitts
133 derart ausgebildet ist, daß er sich etwa halb herum
erstreckt, sowie zwei geradlinige Kanalabschnitte, die an
entgegengesetzten Enden des halbrunden Kanalabschnitts
ausgebildet sind, d. h. ein gehäuseseitiger Kanalabschnitt
61, der an ein Gehäuse 129 angrenzend mit der einen Luft
druckerzeugungskammer 12' in Verbindung steht, und ein
abdeckungsseitiger Kanalabschnitt 62, der mit der anderen
Luftdruckerzeugungskammer 12 in Verbindung steht, die mit
dem schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus 2 mittels
des Verbindungskanals 3 verbunden ist. Auf diese Weise
ist der feine Verbindungskanal 6 um die Schwingungs
membran 13 herum bereitgestellt, indem verschiedene Teile
gemeinsam verwendet werden, weshalb sich die Möglichkeit
ergibt, die Anzahl an Teilen zu verringern, was zu einer
Senkung der Herstellungskosten und einer Verringerung des
Gewichts der gesamten Vorrichtung führen kann.
Ein weiteres Beispiel dieser innerhalb des schwingungs
erzeugenden Teilmechanismus 1 bereitgestellten Bauart ist
des weiteren ein wie in Fig. 6 gezeigter feiner
Verbindungskanal 6, der durch eine Schlitznut oder
dergleichen definiert ist, die in einem oberen End
abschnitt des beweglichen Schafts 16 ausgebildet ist, an
dem die Schwingungsmembran 13 angebracht ist, um so die
beiden Luftdruckerzeugungskammern 12, 12' miteinander in
Verbindung zu setzen. Indem der feine Verbindungskanal 6
als ein mit dem beweglichen Schaft 16 eine Einheit
bildender Teil ausgebildet wird, ergibt sich mit diesem
Aufbau die Möglichkeit, das Gewicht zu verringern oder
die Herstellungskosten zu senken.
Darüber hinaus ist beispielsweise ein wie in Fig. 7
gezeigter feiner Verbindungskanal 6 gegeben, der in dem
die Schwingungsmembran 13 aufbauenden Gummimembran
abschnitt 133 bereitgestellt ist und eine vorbestimmte
Länge aufweist. Dieser feine Verbindungskanal 6 ist in
demjenigen Abschnitt des Gummimembranabschnitts 133
ausgebildet, der mit dem Gehäuse 129 und der Abdeckung
121 in Berührung steht. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, umfaßt
der feine Verbindungskanal 6 genauer nutartige Kanal
abschnitte 63, 64 die in den gegenüberliegenden Ober
flächen des Gummimembranabschnitts 133 ausgebildet sind,
so daß sie in Form eines Bogens oder dergleichen mit
einer vorbestimmten Länge vorliegen, wobei in den nut
artigen Kanalabschnitten 63, 64 ein Durchgangsloch 65
ausgebildet ist, um den Gummimembranabschnitt 133 zu
durchdringen. Als ein Verbindungsaufbau, durch den der
mit einem derartigen feinen Verbindungskanal 6 versehene
Gummimembranabschnitt 133 an seinem an die Mitte eines
scheibenförmigen Haltebauteils 131 angrenzenden Abschnitt
verbunden ist, kann im übrigen neben der anderen Bauart,
bei der der Gummimembranabschnitt 133 wie in den Fig.
5, 6 und 8 gezeigt fest zwischen den zwei scheiben
förmigen Haltebauteilen 131 gehalten wird, auch ein
Aufbau in Erwägung gezogen werden, bei dem der äußere
Randabschnitt des scheibenförmigen Haltebauteils 131 wie
in Fig. 7 gezeigt in eine in dem inneren Randkanten
abschnitt des Gummimembranabschnitts 133 ausgebildete
Umfangnut eingeschoben und mit einem Vulkanisationsklebe
mittel oder dergleichen verklebt ist, um so die beiden
Bauteile 131, 133 zu vereinigen.
Außerdem ist, wie in Fig. 8 gezeigt ist, ein feiner
Verbindungskanal 6 gegeben, der eine vorbestimmte Länge
aufweist und in dem scheibenförmigen Haltebauteil 131
bereitgestellt ist, das an dem beweglichen Schaft 16 mit
seiner Mitte verbunden ist und durch das der Gummi
membranabschnitt 133 an seinem zu der Mitte angrenzenden
Abschnitt gehalten wird. Genauer gesagt umfaßt der feine
Verbindungskanal 6, wie in Fig. 7 gezeigt ist, in den
zwei scheibenförmigen Haltebauteilen 131 derart an
geeigneten Stellen ausgebildete Öffnungen, daß sie mit
den Luftdruckerzeugungskammern 12, 12' in Verbindung
stehen, sowie einen Wulstverbindungskanal, der eine
vorbestimmte Länge aufweist und in zumindest einem der
zwei scheibenförmigen Haltebauteilen 131 ausgebildet ist,
um so die Öffnungen zu verbinden.
Keines der wie vorstehend beschrieben aufgebauten
Beispiele (siehe Fig. 5 bis Fig. 8) erfordert zur Ausbil
dung des feinen Verbindungskanals 6 besondere Teile,
weshalb sich die Möglichkeit ergibt, dank der Verringe
rung der Anzahl an Teilen ein geringes Gewicht sicher
zustellen und die Herstellungskosten zu senken. Ferner
können sie in dem geschlossenen Raum ausgebildet sein,
der durch das Gehäuse 129 und die Abdeckung 121 definiert
ist, so daß es sich als unnötig erweist, sich in Hinblick
auf ein Eindringen von Regenwasser, Staub usw. zu sorgen,
wodurch die Zuverlässigkeit des schwingungserzeugenden
Teilmechanismus 1 verbessert werden kann.
In die Schwingungsspule 11, durch die der schwingungs
erzeugende Teilmechanismus 1 angetrieben wird und die den
Schwingungserzeuger 111 aufbaut, wird von der wie in Fig.
1 gezeigt getrennt bereitgestellten Schaltsignal
erzeugungseinheit 4 aus ein Schaltsignal mit einer
vorgeschriebenen Frequenz eingegeben. Die Schwingungs
spule 11 ist zudem mit dem Temperaturfühler 15 versehen,
der die Temperatur um die Schwingungsspule 11 herum mißt
und die Meßdaten zu der Steuerungseinheit 5 hin ausgibt.
Beruhend auf dem Signal (den Daten) von dem Temperatur
fühler 15 wird dann geeignet die relative Einschaltdauer
(das Impuls-Tastverhältnis) des von der Schaltsignal
erzeugungseinheit 4 ausgegebenen Schaltsignals gesteuert.
Die Steuerungseinheit 5 zur Durchführung eines derartigen
Steuerungsvorgangs umfaßt einen Mikrocomputer, der
hauptsächlich aus einer Mikroprozessoreinheit (MPU)
besteht. Dieser Mikrocomputer weist eine Tabelle auf, in
der Korrekturwerte abgebildet sind, die die relative
Einschaltdauer (das Impuls-Tastverhältnis) des von der
Schaltsignalerzeugungseinheit 4 erzeugten Schaltsignals
anheben, um die Verringerung der erzeugten Magnetkraft zu
kompensieren, die auf den Temperaturanstieg der
Schwingungsspule 11 bei ihrer Betätigung zurückzuführen
ist (siehe Fig. 2 und Fig. 3). Auf den abgebildeten Daten
(ROM-Daten) beruhend steuert die Steuerungseinheit 5 bei
Empfang eines Signals (von Daten) von dem Temperatur
fühler 15 die relative Einschaltdauer (das Impuls-Tast
verhältnis) des Schaltsignals von der Schaltsignal
erzeugungseinheit 4.
Der schwingungsabsorbierende Teilmechanismus 2, der bei
Aufbringung des pulsierenden Luftdrucks von dem wie
vorstehend beschrieben aufgebauten schwingungserzeugenden
Teilmechanismus 1 betätigt wird, umfaßt im wesentlichen
ein mit dem schwingenden Körper wie etwa dem Motor zu
verbindendes Kupplungsstück 291, einen mit dem Fahr
gestellrahmenbauteil oder dergleichen zu verbindenden
Halter 299, einen aus einem Gummimaterial bestehenden und
zwischen dem Verbindungsstück 291 und dem Halter 299
angeordneten Isolator 25, eine Hauptkammer 26 und eine
Nebenkammer 27, die bezüglich des Isolators 25 in Reihe
angeordnet sind und darin eingeschlossen ein inkompres
sibles Fluid aufweisen, eine die Hauptkammer 26 mit der
Nebenkammer 27 in Verbindung setzende erste Öffnung 245,
eine die Hauptkammer 26 und die Nebenkammer 27 vonein
ander trennende Aufteilungsplatte 24 und eine Membran
(erste Membran) 278, die einen Teil der Wände der Neben
kammer 27 ausbildet, um sie von der Außenluft zu trennen.
Bei dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten schwin
gungsabsorbierenden Teilmechanismus 2 ist, wie in Fig. 1
gezeigt ist, zwischen der Aufteilungsplatte 24 und der
Hauptkammer 26 ein Verstärkungsmechanismus bereitge
stellt, in den über den Verbindungskanal 3 der in dem
schwingungserzeugenden Teilmechanismus 1 erzeugte pulsie
rende Luftdruck eingeleitet wird und der schließlich das
Fluid in der Hauptkammer 26 bei einer vorgeschriebenen
Frequenz in Schwingung versetzt. Der Verstärkungs
mechanismus umfaßt genauer die Ausgleichskammer 21, die
oberhalb der Aufteilungsplatte 24 definiert ist und über
den Verbindungskanal 3 auf luftdichte Weise mit der
Luftdruckerzeugungskammer 12 des schwingungserzeugenden
Teilmechanismus 1 in Verbindung steht, eine zweite
Membran 22, die einen Teil der Ausgleichskammer 21
ausbildet und sie von einer dritten Fluidkammer 23
trennt, die dritte Fluidkammer 23, die zwischen der
zweiten Membran 22 und der Hauptkammer 26 ausgebildet
ist, sowie eine zweite Öffnung 233, die die dritte
Fluidkammer 23 mit der Hauptkammer auf derartige Weise in
Verbindung setzt, daß es dem Fluid erlaubt ist, zwischen
der Hauptkammer 26 und der dritten Fluidkammer 23 zu
fließen. Des weiteren ist zwischen der Hauptkammer 26 und
der dritten Fluidkammer 23 eine starre Aufteilungswand
231 bereitgestellt, wobei die zweite Öffnung 233 in dem
Randabschnitt der Aufteilungswand 231 eine Einheit
bildend und ringförmig ausgebildet ist. Die wie
vorstehend beschrieben aufgebaute zweite Öffnung 233
weist eine vorbestimmte Kapazität auf, so daß das Fluid
in der zweiten Öffnung 233 mit der Schwingung der pulsie
rend mit einer bestimmten Frequenz schwingenden zweiten
Membran 22 in Resonanz tritt, wodurch ein Schwingen des
Fluids in der Hauptkammer 26 herbeigeführt wird.
Als nächstes wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 die
Wirkungsweise dieser wie vorstehend beschrieben aufge
bauten Ausführungsbeispiele beschrieben. Zunächst wird in
Hinblick auf die Leerlaufschwingung in die den Schwin
gungserzeuger 111 aufbauende Schwingungsspule 11 ein
Schaltsignal mit einer vorbestimmten Frequenz eingegeben,
um den Schwingungserzeuger 111 dazu zu veranlassen, mit
einer vorgeschriebenen Frequenz zu schwingen. Daher
werden das bewegliche Eisenstück 17 und der bewegliche
Schaft 16 sowie die mit dem beweglichen Eisenstück 17 als
eine Einheit betätigte Schwingungsmembran 13, die alle
den Schwingungserzeuger 111 aufbauen, in Bewegung
gesetzt, um so in der Luftdruckerzeugungskammer 12 des
schwingungserzeugenden Teilmechanismus 1 eine pulsierende
Luftdruckwelle zu erzeugen (hervorzubringen). Der aus den
demgemäß erzeugten pulsierenden Wellen bestehende Luft
druck wird durch den Verbindungskanal 3 zu der
Ausgleichskammer 21 des schwingungsabsorbierenden Teil
mechanismus 2 übertragen, wodurch die zweite Membran 22
in Schwingung versetzt wird. Dementsprechend wird das
Fluid in der dritten Fluidkammer 23 in Schwingung
versetzt. Dann wird die Schwingung des Fluids in der
dritten Fluidkammer 23 weiter durch die zweite Öffnung
233 hindurch zu dem Fluid in der Hauptkammer 26 über
tragen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die
Masse und konkret das Volumen der zweiten Öffnung 233
derart bestimmt, daß die Zahl der Schwingungen des Fluids
in der zweiten Öffnung 233 mit der der zweiten Membran
22, d. h. mit der Zahl der Schwingungen (Frequenz) der
durch die Leerlaufschwingung in die Hauptkammer 26
eingegebenen Schwingung, in Resonanz steht. Die in die
Ausgleichskammer 21 eingeleiteten pulsierenden Wellen
lassen daher das Fluid in der zweiten Öffnung 233 in
Resonanz treten, wodurch die Schwingungskraft verstärkt
und zu dem Fluid in der Hauptkammer 26 in Form einer
Sinuswelle übertragen wird. Mit anderen Worten ist selbst
dann, wenn die bei der Ausgleichskammer 21 und der
zweiten Membran 22 erzeugte Kraft klein ist, die zu dem
Fluid in der Hauptkammer 26 übertragene Schwingkraft groß
und nimmt die Form einer Sinuswelle ein. Infolgedessen
können Schwankungen des Fluiddrucks in der Hauptkammer
26, die durch die Leerlaufschwingung hervorgerufen und in
die Hauptkammer 26 übertragen werden, wirksam absorbiert
werden, wodurch ermöglicht wird, in bezug auf die Leer
laufschwingung die dynamische Federkonstante des gesamten
schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus 2 nieder
zuhalten. Indem die dynamische Federkonstante auf diese
Weise niedergehalten wird, kann die Leerlaufschwingung
abgeschnitten werden.
Neben dem Abscheiden der Leerlaufschwingung zeigt das
vorliegende Ausführungsbeispiel noch eine weitere
Wirkungsweise. Und zwar kann bei diesem Ausführungs
beispiel selbst dann, wenn die Möglichkeit besteht, daß,
wenn der Schwingungserzeuger 111 in Bewegung gesetzt
wird, die von ihm erzeugte Wärme eine Abschwächung der
erzeugten Magnetkraft hervorruft, durch eine Einstellung
(Steuerung) der relativen Einschaltdauer (des Impuls-
Tastverhältnisses) eine Abnahme der Bewegungskraft sowohl
des beweglichen Eisenstücks 17 als auch des beweglichen
Schafts 16 und der damit als eine Einheit in Verbindung
stehenden Schwingungsmembran 13 verhindert werden. Bei
dem elektromagnetischen Schwingungserzeuger wird im
allgemeinen infolge der elektromagnetischen Induktion an
dem Schwingungsspulenabschnitt und um den Schwingungs
spulenabschnitt herum Wärme erzeugt, was das Problem mit
sich bringt, daß die erzeugte Magnetkraft geschwächt
wird. Um dem zu begegnen, ist bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel der Schwingungserzeuger 111 mit dem
Temperaturfühler 15 versehen, um auf dem Signal von dem
Temperaturfühler 15 beruhend die Verringerung der erzeug
ten Magnetkraft, die auf den Temperaturanstieg zurückzu
führen ist, durch eine Steuerung der relativen Einschalt
dauer (des Impuls-Tastverhältnisses) zu kompensieren. Um
die wie in Fig. 2 gezeigte, mit den Temperaturanstieg
einhergehende Verringerung der Magnetkraft zu kompensie
ren, wird genauer gesagt die relative Einschaltdauer (das
Impuls-Tastverhältnis) geeignet gesteuert, damit sie wie
in Fig. 3 gezeigt zunimmt. Infolgedessen kann eine
Schwankung des an der Schwingungsmembran 13 erzeugten
pulsierenden Drucks verhindert werden, weshalb der aus
gleichmäßig pulsierenden Wellen bestehende Luftdruck
konstant auf die Ausgleichskammer 21 des schwingungs
absorbierenden Teilmechanismus 2 aufgebracht werden kann.
Dementsprechend kann die durch die dritte Fluidkammer 23
und die zweite Öffnung 233 hindurch zu der Hauptkammer 26
übertragene Energie ausreichend sichergestellt werden,
wodurch die dynamische Federkonstante des gesamten
schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus 2 in bezug auf
die Leerlaufschwingung des Motors zufriedenstellend
verringert werden kann.
Um die Schwingung abzuschneiden, die durch die Motor
rüttelbewegung hervorgerufen wird und eine niedrigere
Frequenz als die Leerlaufschwingung aufweist, wird der
Dämpfungsfaktor erhöht, um so die Schwingung zu unter
drücken, woraus sich die Wirkungsweise des Abschneidens
oder Isolierens der Schwingungen ergibt. Zu diesem Zweck
ist es notwendig, daß der Fluiddruck in der Hauptkammer
26 ausreichend gegenüber der durch die Motorrüttel
bewegung hervorgerufenen und durch den Isolator 25
hindurch zu der Hauptkammer 26 übertragenen Schwingung
erhöht wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird daher, wie in Fig. 1 gezeigt ist, kein elektrischer
Strom zu der Schwingungsspule 11 des schwingungserzeugen
den Teilmechanismus 1 fließen gelassen, wodurch
verhindert wird, daß der Schwingungserzeuger 111 in
Bewegung gesetzt wird. In diesem Zustand, ändert sich
selbst dann, wenn die durch die Motorrüttelbewegung
hervorgerufene niederfrequente Schwingung über den
Isolator 25 des schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus
2 in die Hauptkammer 26 übertragen wird, die Kapazität in
der Hauptkammer 26 unmittelbar nach der Übertragung der
Motorrüttelbewegung nicht, da an dem Bodenabschnitt der
Hauptkammer 26 die starre Aufteilungswand 231 bereit
gestellt ist, um so die Hauptkammer 26 von der dritten
Fluidkammer 23 zu trennen. Infolgedessen wird der Fluid
druck in der Hauptkammer 26 erhöht, so daß das Fluid in
der Hauptkammer 26 durch die erste Öffnung 245 hindurch,
die ein leichtes Fließen des Fluids erlaubt, zu der
Nebenkammer 27 fließt. Dementsprechend ergibt sich die
Möglichkeit, ein hervorragendes Dämpfungsverhalten (einen
hohen Dämpfungsfaktor) zu erhalten, weshalb eine nieder
frequente Schwingung wie etwa die Motorrüttelbewegung
unterdrückt werden kann. Das heißt, daß ein Abschneiden
der Motorrüttelbewegung erzielt werden kann.
Erfindungsgemäß ergibt sich mit dem vorstehend beschrie
benen Aufbau die Möglichkeit, den schwingungserzeugenden
Teilmechanismus, der bei Betrieb Wärme erzeugt, an einer
geeigneten Stelle einzubauen, an der die Luft, die
infolge des Laufens des Kraftfahrzeugs eingeleitet wird,
eine Verbesserung der Kühleffizienz ergibt. Infolgedessen
kann die durch den schwingungserzeugenden Teilmechanismus
erzeugte Wärmemenge verringert werden und kann verhindert
werden, daß die Wärme von dem schwingungserzeugenden
Teilmechanismus direkt zu dem schwingungsabsorbierenden
Teilmechanismus übertragen wird. Daher ergibt sich die
Möglichkeit, Vorsichtsmaßnahmen gegen mögliche den
schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus betreffende
Probleme wie etwa eine Wärmebeeinträchtigung des
Isolators, einen Anstieg der dynamischen Federkonstante
usw. zu treffen.
Erfindungsgemäß sind des weiteren der schwingungs
absorbierende Teilmechanismus, der zwischen dem schwin
genden Körper und dem Fahrgestellrahmenbauteil und
dergleichen einzubauen ist, und der als Energieerzeu
gungsquelle dienende schwingungserzeugende Teil
mechanismus getrennt voneinander bereitgestellt und
mittels des eine Energieübertragungseinrichtung darstel
lenden Luftdruckverbindungskanals miteinander verbunden,
weshalb sich die Möglichkeit ergibt, bei dem schwingungs
erzeugenden Teilmechanismus die zur Erzeugung einer
gewünschten Energiemenge erforderliche Größe des
Schwingungserzeugers usw. heraufzusetzen. Mit anderen
Worten ergibt sich die Möglichkeit, den schwingungs
erzeugenden Teilmechanismus an einer Stelle einzubauen,
an der verhältnismäßig viel Platz vorhanden ist, wodurch
die Größe der den Schwingungserzeuger aufbauenden
Schwingungsspule und dergleichen heraufgesetzt werden
kann.
Erfindungsgemäß stellt darüber hinaus das in den Schwin
gungserzeuger einzugebende Signal ein Schaltsignal dar,
wobei im Ansprechen auf eine Wärmemenge von der Schwin
gungsspule (Temperaturzunahme), die bei Betätigung des
Schwingungserzeugers erzeugt wird, die relative
Einschaltdauer (das Impuls-Tastverhältnis) des Schalt
signals erhöht wird, weshalb verhindert werden kann, daß
die an der Schwingungsmembran erzeugte Kraft geschwächt
wird. Das heißt, daß die Verringerung der erzeugten
Magnetkraft infolge des Temperaturanstiegs kompensiert
werden kann, indem die relative Einschaltdauer (das
Impuls-Tastverhältnis) auf der Grundlage des Signals von
dem an dem Schwingungserzeuger angebrachten Temperatur
fühler gesteuert wird, weshalb eine Schwankung des an der
Schwingungsmembran erzeugten pulsierenden Drucks verhin
dert werden kann und daher der aus stetig pulsierenden
Wellen bestehende Luftdruck konstant auf die Ausgleichs
kammer des schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus
aufgebracht werden kann. Infolgedessen kann die zu der
Hauptkammer des schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus
zu übertragende Energie ausreichend sichergestellt
werden, wodurch die dynamische Federkonstante des
gesamten schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus in
bezug auf die Motorleerlaufschwingung zufriedenstellend
gesenkt werden kann. Dies ermöglicht ein Abschneiden der
Leerlaufschwingung.
Außerdem kann das Gesamtsystem entsprechend der Konstruk
tion, bei dem als Mittel, um Schwankungen des Ruhedrucks
zu begegnen, der die zwei Luftdruckerzeugungskammern in
Verbindung setzende feine Verbindungskanal bereitgestellt
ist, in Form eines geschlossenen Aufbaus ausgebildet
sein, so daß es sich als unnötig erweist, sich in
Hinblick auf ein Eindringen von Regenwasser, Staub usw.
in den schwingungserzeugenden Teilmechanismus zu sorgen.
Infolgedessen ergibt sich die Möglichkeit, die Zuverläs
sigkeit des schwingungserzeugenden Teilmechanismus zu
verbessern. Durch die Konstruktionen, bei denen der feine
Verbindungskanal dieser geschlossenen Bauart in verschie
denen die Schwingungsmembran aufbauenden Teilen bereit
gestellt ist, kann des weiteren die Anzahl an Teilen
reduziert und daher die Masse des schwingungserzeugenden
Teilmechanismus verringert werden und können außerdem die
Herstellungskosten gesenkt werden.
Claims (8)
1. Fluiddichte Schwingungsabsorptionsvorrichtung, mit
voneinander beabstandeten schwingungserzeugenden und
schwingungsabsorbierenden Teilmechanismen (1, 2), die
über eine Verbindungsleitung (3) verbunden sind, wobei
- a) der schwingungsabsorbierende Teilmechanismus (2)
ein erstes Kupplungsbauteil (291), das an einem schwingenden Körper zu befestigen ist,
ein zweites Kupplungsbauteil (299), das an einem Rahmenbauteil insbesondere eines Fahrgestells anzubringen ist,
einen Isolator (25), der zwischen dem ersten und zweiten Kupplungsbauteil angeordnet ist und Schwingungen von dem schwingenden Körper absorbiert,
eine Fluidkammer, die eine Hauptkammer (26) und eine Nebenkammer (27) umfaßt und in der ein inkompressibles Fluid eingeschlossen ist,
eine erste Öffnung (245), die die Hauptkammer und die Nebenkammer miteinander verbindet,
eine Aufteilungsplatte (24), die die Hauptkammer und Nebenkammer aufteilt,
eine erste Membran (278), die einen Teil der Wände der Nebenkammer (27) ausbildet und die Neben kammer (27) von der Außenluft trennt,
eine zweite Membran (22), die in Schwingung versetzt wird, um so das Fluid in der Fluidkammer bei einer vorgegebenen Frequenz hydraulisch in Resonanz zu versetzen, und
eine Ausgleichskammer (21) aufweist; - b) der schwingungserzeugende Teilmechanismus (1)
eine Luftdruckerzeugungskammer (12),
eine Schwingungsmembran (13) und
einen elektromagnetischen Schwingungserzeuger (111) zum Antrieb der Schwingungsmembran (13) aufweist, um zur Absorption von in den schwingungs absorbierenden Teilmechanismus (2) eingeleiteten Restschwingungen bestimmter Frequenz von der Luft druckerzeugungskammer (12) aus pulsierende Luftdruck wellen einer bestimmten Frequenz über die Verbin dungsleitung (3) in die Ausgleichskammer (21) des schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus (2) zu übertragen.
2. Fluiddichte Schwingungsabsorptionsvorrichtung nach
Anspruch 1, wobei an die zweite Membran (22) des
schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus (2) eine dritte
Fluidkammer (23) angrenzt, so daß ein Teil der Wände der
dritten Fluidkammer (23) von der zweiten Membran (22)
ausgebildet ist, und zwischen der dritten Fluidkammer
(23) und der Hauptkammer (26) dem Isolator (25) benach
bart eine zweite Öffnung (233) bereitgestellt ist, so daß
das Fluid in der zweiten Öffnung (233) mit der Schwingung
der zweiten Membran (22) bei einer bestimmten Frequenz
hydraulisch in Resonanz versetzt wird.
3. Fluiddichte Schwingungsabsorptionsvorrichtung nach
Anspruch 1 oder 2, wobei der Schwingungserzeuger (111)
zum Antrieb der Schwingungsmembran (13) ein bewegliches
Teil (16, 17), das als eine Einheit mit der Schwingungs
membran (13) betätigt wird, und eine Schwingungsspule
(11) umfaßt, die das bewegliche Teil (16, 17) antreibt
und von einer getrennt bereitgestellten Schaltsignal
erzeugungseinheit (4) ein Schaltsignal empfängt, und um
die Schwingungsmembran (13) herum, die im Ansprechen auf
die Antriebskraft von der Schwingungsspule (11) als eine
Einheit mit dem beweglichen Teil (16, 17) betätigt wird,
die Luftdruckerzeugungskammer (12) bereitgestellt ist.
4. Fluiddichte Schwingungsabsorptionsvorrichtung nach
Anspruch 3, wobei an dem elektromagnetischen Schwingungs
erzeuger (111) des schwingungserzeugenden Teilmechanismus
(1) ein Temperaturfühler (15) angebracht ist und die
relative Einschaltdauer des in den elektromagnetischen
Schwingungserzeuger (111) einzugebenden Schaltsignals
geeignet auf der Grundlage eines Signals von dem
Temperaturfühler (15) gesteuert wird.
5. Fluiddichte Schwingungsabsorptionsvorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei entweder die Luft
druckerzeugungskammer (12) des schwingungserzeugenden
Teilmechanismus (1), die Ausgleichskammer (21) des
schwingungsabsorbierenden Teilmechanismus (2) oder die
die Luftdruckerzeugungskammer (12) und die Ausgleichs
kammer (21) verbindende Leitung (3) mit einem feinen
Luftkanal (31) zur Regulierung des Drucks versehen ist,
durch den hindurch keine Luft strömen gelassen wird, wenn
die Schwingungsmembran (13) des schwingungserzeugenden
Teilmechanismus (1) betätigt wird.
6. Fluiddichte Schwingungsabsorptionsvorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zwischen zwei Luft
druckerzeugungskammern (12, 12'), die an beiden Seiten
der Schwingungsmembran (13) des schwingungserzeugenden
Teilmechanismus (1) ausgebildet sind, ein feiner
Verbindungskanal (6) bereitgestellt ist, der die zwei
Luftdruckerzeugungskammern (12, 12') miteinander
verbindet, um so die Drücke darin nur dann gleich werden
zu lassen, wenn die Schwingungsmembran (13) nicht
betätigt wird.
7. Fluiddichte Schwingungsabsorptionsvorrichtung nach
Anspruch 6, wobei der feine Verbindungskanal (6)
einen Umfangkanalabschnitt, der in einem äußeren Randabschnitt eines die Schwingungsmembran (13) aus bildenden Gummimembranabschnitts (133) ausgebildet ist, und
Kanalabschnitte (61, 62) umfaßt, die in Bauteilen (121, 129) ausgebildet sind, die den äußeren Rand abschnitt des Gummimembranabschnitts (133) festklemmen und an beiden Seiten der Schwingungsmembran (13) zu der Ausbildung der Luftdruckerzeugungskammern (12, 12') beitragen, wobei die Kanalabschnitte (61, 62) jeweils an den einen ihrer Enden mit Enden des Umfangkanalabschnitts und den anderen ihrer Enden mit den Luftdruckerzeugungs kammern (12, 12') verbunden sind.
einen Umfangkanalabschnitt, der in einem äußeren Randabschnitt eines die Schwingungsmembran (13) aus bildenden Gummimembranabschnitts (133) ausgebildet ist, und
Kanalabschnitte (61, 62) umfaßt, die in Bauteilen (121, 129) ausgebildet sind, die den äußeren Rand abschnitt des Gummimembranabschnitts (133) festklemmen und an beiden Seiten der Schwingungsmembran (13) zu der Ausbildung der Luftdruckerzeugungskammern (12, 12') beitragen, wobei die Kanalabschnitte (61, 62) jeweils an den einen ihrer Enden mit Enden des Umfangkanalabschnitts und den anderen ihrer Enden mit den Luftdruckerzeugungs kammern (12, 12') verbunden sind.
8. Fluiddichte Schwingungsabsorptionsvorrichtung nach
Anspruch 6, wobei der feine Verbindungskanal (6) in einem
scheibenförmigen Haltebauteil (131) ausgebildet ist, an
dem ein die Schwingungsmembran (13) ausbildender Gummi
membranabschnitt (133) an einem an die Mitte angrenzenden
Abschnitt davon festgemacht ist, und der feine
Verbindungskanal (6) eine vorbestimmte Länge aufweist und
an entgegengesetzten Enden davon mit den zwei Luftdruck
erzeugungskammern (12, 12') verbunden ist.
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