DE3023544C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine stoßdämpfende Halterung zur Aufhängung eines schwingenden Körpers an einer tragenden Struktur, bestehend aus einem rohrförmigen Tragkörper, der zur Befestigung an der tragenden Struktur eingerichtet ist, einem koaxial zum rohrförmigen Tragkörper angeordneten Anschlußglied, das der Verbindung mit dem schwingenden Körper dient, einem Ringelement aus elastomerem Werkstoff, das mit Bereichen seines radial äußeren bzw. inneren Umfangs am einen Ende des rohrförmigen Tragkörpers bzw. am Anschlußglied befestigt ist, ferner aus einer Querwand, welche den rohrförmigen Tragkörper an einer vom Ringelement entfernten Stelle abschließt und dadurch zusammen mit dem Ringelement innerhalb des rohrförmigen Tragkörpers eine Kammer begrenzt, die eine Dämpfungsflüssigkeit enthält, und aus einem sich koaxial vom Anschlußglied aus in die Kammer erstreckenden Schaft mit einem innerhalb der Kammer quer­ liegenden Plattenelement, das die Kammer in die zwei Teilkammern unterteilt, die miteinander über einen ringförmigen Durchlaß zwischen der Innenwand des rohrförmigen Tragkörpers und dem Umfang des Plattenelements in Verbindung stehen, wobei das Ringelement Flächenbereiche von verringerter axialer Wanddicke aufweist.

Derartige stoßdämpfende Halterungen sind aus der DE-PS 24 07 944 oder der DE-AS 13 00 367 bekannt. Ihre Ringelemente sind zur Aufnahme von Volumenänderungen in Folge von Schwingungen hoher Frequenz und kleiner Amplitude mit Wandschwächungen versehen, die in Umfangsrichtung ringförmig verlaufend ausgebildet sind. Diese Wandschwächungen vermindern daher auch erheblich die statische Belastbarkeit des Ringelements. - Bei einem aus dem DE-GM 76 13 130 bekannten Schwingungsdämpfer ähnlichen Aufbaus mit einer oberen und einer unteren Kammer besitzt das Ringelement zwar Taschen, die eine unterschiedliche Kennung der Querfederung je nach Richtung der Querbewegung ermöglichen sollen, jedoch zur Aufnahme von Volumenänderungen in Folge von Schwingungen hoher Frequenz und kleiner Amplitude nicht vorgesehen und dazu auch nicht geeignet sind, weil sie nur in Verbindung mit der oberen Kammer vorgesehen sind und daher auf die durch starre Kopplung synchron auch in der unteren Kammer auftretenden Volumenänderungen ohne Einfluß bleiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Ringelement einer stoßdämpfenden Halterung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es sowohl hohe statische Belastbarkeit besitzt als auch zur Absorption von Volumenänderungen in der Kammer aufgrund hochfrequenter Schwingungen kleiner Amplitude in der Lage ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Ringelement im wesentlichen glockenförmige Gestalt aufweist, wobei der obere Teil von dessen Außenfläche konvex und der untere Teil der Innenfläche konkav-konvex ist, und daß die Flächenbereiche verringerter Wanddicke als Mittel zur Dämmung hochfrequenter Schwingungen kleiner Amplitude dienen und als örtliche Einsenkungen ausgebildet sind, die in Umfangsrichtung des Ringelements mit Abstand voneinander angeordnet sind.

Im Ergebnis verbleiben zwischen den Flächenbereichen verringerter Wanddicke kraftsteife Bereiche des Ringelements, die in Verbindung mit der glockenförmigen Gestalt des Ringelements dessen statische Belastbarkeit trotz der Wandschwächungen im wesentlichen erhalten.

Vorzugsweise liegen sich die Einsenkungen in bezug auf die Achse des Ringelements einander diagonal gegenüber. Auf diese Weise können die Einsenkungen eine in Radialrichtung unterschiedliche Nachgiebigkeit des Ringelements erzeugen. Die Einsenkungen können in der inneren Oberfläche des Ringelements oder in dessen äußerer Oberfläche gebildet sein. Zweckmäßig sind wenigstens zwei Einsenkungen vorgesehen.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieien, die zur Motoraufhängung am Fahrzeugrahmen eines Kraftfahrzeugs geeignet sind, näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine stoßdämpfende Halterung,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer stoßdämpfenden Halterung, und

Fig. 4 eine Ansicht des Gegenstandes nach Fig. 3 in Richtung des dort eingetragenen Pfeiles IV.

Die in der Zeichnung dargestellten stoßdämpfenden Halterungen besitzen einen rohrförmigen Tragkörper 10 aus Metall, der am einen Ende mit einem ringförmigen Flansch 12 versehen ist und koaxial am entgegengesetzten Ende einen Metallring 14 trägt. Die Innenfläche dieses Ringes 14 besitzt die Form eines sich nach oben erweiternden Kegelstumpfes. An dieser Innenfläche des Ringes 14 ist ein entsprechend geformter Teil der Außenfläche 18 eines Ringelementes 16 befestigt. Das Ringelement 16 besteht aus einem elastomeren Werkstoff und ist im wesentlichen glockenförmig mit einer zentralen Öffnung gestaltet, welche die Form eines sich in Richtung nach oben erweiternden Kegelstumpfes besitzt. Der obere Teil der Außenfläche 18 des Ringelementes 16 ist konvex und der untere Teil der Innenfläche 20 des Ringelementes 16 konkav-konvex.

In der zentralen kegelstumpfförmigen Öffnung des Ringelementes 16 ist ein aus Metall bestehendes Anschlußglied 22 eingesetzt und mit dem Ringelement 16 durch Schweißen, Kleben oder Vulkanisieren verbunden, wobei das Anschlußglied 22 eine kegelstumpfförmige Außengestalt mit zwei freien Stirnflächen besitzt und mit dem im Durchmesser größeren Ende nach oben gerichtet ist. Das Anschlußglied 22 ist mit zwei axialen sackförmigen Gewindelöchern 24 und 30 versehen, deren Öffnungen in der oberen und unteren Stirnfläche des Anschlußgliedes 22 liegen. Das obere axiale Gewindeloch 24 dient zur Aufnahme eines mit entsprechendem Gewinde ausgestatteten Anschluß­ elementes, das nicht dargestellt ist. Im unteren axialen Gewindeloch 30 des Anschlußgliedes 22 sitzt der Gewindezapfen 28 eines Schaftes 26, der sich koaxial in das Innere des rohrförmigen Tragkörpers 10 erstreckt. Das dem Gewindezapfen 28 gegenüberliegende Ende des Schaftes 26 trägt ein querliegendes Plattenelement 32.

An seinem von dem elastomeren Ringelement 16 entfernt liegenden Ende ist der rohrförmige Tragkörper 10 in Fig. 1 durch eine Querwand 44 in Form einer am Ringflansch 12 befestigten Metallscheibe und in Fig. 3 durch eine Querwand 34 abgeschlossen, welche eine ringförmige Membran 36 aus elastomerem Werkstoff aufweist, die mit der äußeren Umfangsfläche an einem Ringflansch 38 befestigt ist. Der Flansch 38 ist an den Ringflansch 12 des Tragkörpers 10 angeschlossen. Im Querschnitt besitzt die Membran 36 ein gezahntes Profil in Folge der Anordnung einer Anzahl konzentrischer Ringnuten 36 a, 36 b jeweils in der Innenfläche und der Außenfläche der Membran 36.

Der rohrförmige Tragkörper 10 zusammen mit dem elastomeren Ringelement 16 und der Querwand 34 bzw. 44 bilden eine Kammer 40, die eine Dämpfungsflüssigkeit enthält. Das Plattenelement 32 unterteilt die Kammer 40 in eine erste Teilkammer 40 a und eine zweite Teilkammer 40 b von jeweils veränderlichem Volumen. Die Teilkammern stehen untereinander in Verbindung über einen ringförmigen Durchlaß 42, der zwischen der Innenwand des rohrförmigen Tragkörpers 10 und der äußeren Umfangsfläche des Plattenelements 32 gebildet ist.

In der Anwendung ist der rohrförmige Tragkörper 10 beispielsweise am Rahmen des Kraftfahrzeugs befestigt und das Anschlußglied 22 an ein Teil des Fahrzeugmotors ange­ schlossen.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist in der konkav-konvexen Innenfläche 20 des Ringelementes 16 ein Paar von Einsenkungen 46 ausgebildet, die in Umfangsrichtung des Ringelements 16 mit Abstand voneinander angeordnet sind und in bezug auf die Achse des Ringelements 16 einander diagonal gegenüberliegen. Das Ringelement 16 verfügt daher über zwei sich gegenüberliegende Flächenbereiche 16 a verringerter Wanddicke, die sich leicht elastisch verformen. Hierdurch wird in zwei zueinander senkrecht stehenden Achsen, die in Fig. 2 mit A und B gekennzeichnet sind, eine unterschiedliche Nachgiebigkeit des Ringelements 16 in radialer Richtung erzeugt.

Das Plattenelement 32 besitzt einen Puffer 48 aus elastomerem Werkstoff, der gegen die Querwand 44 gewandt ist.

In den Flächenbereichen 16 a verformt sich die Wand des Ringelementes 16 elastisch unter der Einwirkung von Schwingungen hoher Frequenz und kleiner Amplitude des Anschlußgliedes 22 relativ gegenüber dem rohrförmigen Tragkörper 10, so daß die Volumenänderungen der Kammer 40, die hierdurch zeugt werden, ohne jede Viskositätsdämpfung aufgefangen werden. Unter Schwingungen mit niedriger Frequenz und großer Amplitude dagegen wird die Wand in den Flächenbereichen 16 a schnell vollständig gedehnt, so daß das Ringelement 16 sich über seinen größten Teil wie ein starrer Körper verhält. Im Ergebnis fließt Dämpfungsflüssigkeit zwischen den beiden Teilkammern 40 a und 40 b durch den ringförmigen Durchlaß 42, was zu viskositätsbedingter Dämpfung Anlaß gibt. Der elastomere Puffer 48 dient als Anschlag zur Begrenzung der axialen Auslenkung des Anschlußgliedes 22 in Richtung zur Querwand 44.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 ist das Paar von Einsenkungen 50 in der konvexen Außenfläche 18 des Ringelementes 16 vorgesehen. Auch hier sind die Einsenkungen 50 in bezug auf die Achse des Ringelementes 16 sich diagonal gegenüberliegend angeordnet. Die Oberfläche der Einsenkungen 50 entspricht in der Form einer Zylinderfläche mit horizontaler Achse. Wie die Einsenkungen 46 in den Fig. 1 und 2 verleihen auch die Einsenkungen 50 dem Ringelement 16 eine in Radialrichtung unterschiedliche Nachgiebigkeit entlang der zwei zueinander senkrechten Achsen C und D in Fig. 4. Im Hinblick auf diese Einsenkungen 50 verfügt das Ringelement 16 wiederum über zwei Flächenbereiche 16 b verringerter Wanddicke, die sich elastisch leicht verformen können. In Verbindung mit der Membran 36 werden dadurch Volumenänderungen der Kammer 40 aufgefangen, soweit sie durch Schwingungen hoher Frequenz und kleiner Amplitude des Anschlußglieds 22 relativ zum rohrförmigen Tragkörper 10 entstehen, und zwar ohne eine viskositätsbedingte Dämpfung.

Die Anzahl und Gestalt der Einsenkungen 46, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, und der Einsenkungen 50, wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind, können verändert werden. So können beispielsweise mehr als zwei Einsenkungen vorgesehen werden, die entlang dem Umfang des Ringelementes 16 mit Abstand voneinander angeordnet sind.

Claims (5)

1. Stoßdämpfende Halterung zur Aufhängung eines schwingenden Körpers an einer tragenden Struktur, bestehend aus einem rohrförmigen Tragkörper (10), der zur Befestigung an der tragenden Struktur eingerichtet ist, einem koaxial zum rohrförmigen Tragkörper (10) angeordneten Anschlußglied (22), das der Verbindung mit dem schwingenden Körper dient, einem Ringelement (16) aus elastomerem Werkstoff, das mit Bereichen seines radial äußeren bzw. inneren Umfangs am einen Ende des rohrförmigen Tragkörpers (10) bzw. am Anschlußglied (22) befestigt ist, ferner aus einer Querwand (34, 44), welche den rohrförmigen Tragkörper (10) an einer vom Ringelement (16) entfernten Stelle abschließt und dadurch zusammen mit dem Ringelement (16) innerhalb des rohrförmigen Tragkörpers (10) eine Kammer (40) begrenzt, die eine Dämpfungsflüssigkeit enthält, und aus einem sich koaxial vom Anschlußglied (22) aus in die Kammer (40) erstreckenden Schaft (26) mit einem innerhalb der Kammer (40) querliegenden Plattenelement (32), das die Kammer (40) in zwei Teilkammern (40 a, 40 b) unterteilt, die miteinander über einen ringförmigen Durchlaß (42) zwischen der Innenwand des rohrförmigen Tragkörpers (10) und dem Umfang des Plattenelements (32) in Verbindung stehen, wobei das Ringelement (16) Flächenbereiche (16 a, 16 b) von verringerter axialer Wanddicke aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (16) im wesentlichen glockenförmige Gestalt aufweist, wobei der obere Teil von dessen Außenfläche (18) konvex und der untere Teil der Innenfläche (20) konkav-konvex ist, und daß die Flächenbereiche (16 a, 16 b) verringerter Wanddicke als Mittel zur Dämmung hochfrequenter Schwingungen kleiner Amplitude dienen und als örtliche Einsenkungen (46, 50) ausgebildet sind, die in Umfangsrichtung des Ringelements (16) mit Abstand voneinander angeordnet sind.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsenkungen (46, 50) in bezug auf die Achse des Ringelements (16) einander diagonal gegenüber liegen.

3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsenkungen (46) in der inneren Oberfläche (20) des Ringelements (16) gebildet sind.

4. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsenkungen (50) in der äußeren Oberfläche (18) des Ringelements (16) gebildet sind.

5. Halterung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Einsenkungen (46, 50) vorgesehen sind.