DE3040396C2

DE3040396C2 - Lagerblock z.B. zur schwingungsdämpfenden Motoraufhängung

Info

Publication number: DE3040396C2
Application number: DE3040396A
Authority: DE
Inventors: Keizo Inuyama Aichi Konishi; Takao Iwakura Aichi Yamamoto; Teruo Kohnan Aichi Yonehama
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1979-11-06
Filing date: 1980-10-25
Publication date: 1983-11-17
Also published as: US4553744A; DE3040396A1; FR2468794B1; JPS5670146A; FR2468794A1; JPS5925900B2

Description

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Die Erfindung betrifft einen Lagerblock, insbesondere zur schwingungsdämpfenden Aufhängung von Motoren an einem Rahmen oder dergl, bestehend aus so einem, eine stirnseitige öffnung aufweisenden, hohlen Gummikörper mit Befestigungseinrichtung zum Beispiel zur Anbringung an einem Fahrzeugrahmen, einem sich an die stirnseitige öffnung anschließenden Haltering, einem mit dem Haltering verbundenen Tragring mit Befestigungsausbüdung zum Beispiel zur Anbringung am Motor, einer elastischen, membranartigen Abdeckung, die zusammen mit dem Gummikörper und dem Haltering einen abgedichteten, mindestens teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Raum begrenzt, einer im Haltering ausgebildeten Ringnut in welcher eine Trennwand rechtwinklig zu ihrer Ebene zwischen Anschlägen beweglich gelagert ist, die den abgedichteten Raum in zwei Kammern abteilt, wobei zwischen dem Außenumfang der Trennwand und dem Innenumfang der Ringnut ein oder mehrere Umfangsschlitze gebildet sind.

Ein derartiger Lagerblock ist aus der US-PS 41 59 091

bekannt-;pie Umfangsschlitze der Trennwand liegen bei dem bekannten Lagerblock innerhalb der Ringnut, d. h. der Innendurchmesser der Umfangsschlitze ist größer als derjenige der die Ringnut axial begrenzenden Bauteile. Weiterhin hat die Trennwand eine zentrale ringförmige Kommunikationsöffnung.: Dank dieser Ausbildung ist zwar die: Dämpfungskonstante im Niederfrequenzbereich groß, was an sich wünschenswert ist aber leider auch im Hochfrequenzbereich, womit die Schwingungsdämpfung im Hochfrequenzbereich schlechter ist als im Niederfrequenzbereich. Tatsächlich tritt nämlich im Hochfrequenzbereich praktisch kein Flüssigkeitsaustausch zwischen den Kammern auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ■ es, den bekannten Lagerblock dahingehend zu verbessern, daß unter Beibehaltung einer hohen Dämpfungskonstante im Niederfrequenzbereich die Dämpfungskonstante im Hochfrequenzbereich maßgeblich herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die ü;nfangssch!itze die einzigen KommuRikatioriS-öffnungen zwischen den beiden Kammern darstellen und daß die trennwandseitige Begrenzung der Kommunikationsöffnungen auf einem Durchmesser liegt der kleiner als die Durchmesser der inneren Umfangsfläche der beidseitig angrenzenden Bauteile (Gummikörper, Haltering) ist '

Die Erfindung bringt den Vorteil, daß die Umfangsschlitze eine ständige Kommunikation zwischen den beiden Kammern erlauben, also auch dann, wenn die Trennwand eine ihrer beiden Bewegungsendstellungen einnimmt Dadurch wird im Hochfrequenzbereich der Schwingungsbewegung eine mindestens nahezu laminare Strömung im Bereich der die alleinige Kommunikationsöffnung darstellenden Umfangsschlitze erreicht was dazu führt daß die Dämpfungskonstante im Niederfrequenzbereich aufgrund turbulenter Strömung groß bleibt im Hochfrequenzbereich jedoch wegen des laminaren Strömungsbüdes wesentlich kleiner wird als beim bekannten Lagerblock. Die Dämpfung des erfindungsgemäßen Lagerblockes ist also bei Schwingungen im Hochfrequenzbereich besser und dieser Vorteil wird ohne baulichen Mehraufwand erreicht

Anhand der Zeichnung, die einige Ausführungsbeispiele vorstellt, sei die Erfindung näher erläutert Es zeigt

= 26,5 kg/mm

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Lagerbiockes;

F i g. 2 eine Draufsicht mit Darstellung der Beziehung zwischen der Trennwand gemäß F i g. 1 und einer diese Trennwand haltenden Umfangswand;

F i g. 3 eine Längsschnittansicht mit Darstellung einer Dämpfungsvorrichtung mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 4 eine ähnliche Ansicht wie F i g. 2, jedoch mit Darstellung der Ausführung von F i g. 3.

Ein elastischer, zylindrischer, hohler Gummikörper 1 ist mit seinem geschlossenen Ende la an einer Befestigungsplatte 2 befestigt, die an einem Fahrzeugkörper angebracht ist Gegenüberliegend hat der Gummikörper 1 eine stirnseitige öffnung 16, die von einem mit einer Veriiefung 3a versehenen Tragring 3 umgeben ist, der an einem Motor befestigt ist In der Vertiefung 3a hat der Tragring 3 eine öffnung 3b, die denselben Durchmesser wie die stirnseitige Öffnung ib aufweist und mit dieser koaxial liegt

In der Vertiefung 3a des Tragringes 3 ist ein Haltering

5 eingesetzt, der mit dem Tragring 3 eine Ring nut 4 mit größerem Durchmesser als die öffnung 36 aufweist und selbst eine Öffnung 5a hat, deren Durchmesser im wesentlichen gleich oder geringfügig kleiner als der der Öffnung 36 ist Die stirnscitige Öffnung 16, die öffnung 36, die Ringnut 4 und die Öffnung 5a liegen koaxial. Am Haltering 5 ist eine elastische membranartige Abdekkung 6 angebracht.

Eine kreisförmige Trennwand 7 greift mit radialen Vorsprüngen 7a in die Ringnut 4 ein. Der Durchmesser d \o der Trennwand 7 ist geringfügig kleber, als der Durchmesser D der Öffnungen 36 und 5a und der diametrale Abstand rf'der Vorsprünge 7a ist größer als dieser Durchmesser D, aber kleiner als der Durchmesser D'der Ringnut 4, so daß bogenförmige Umfangsschlitze 8 zwischen dem Außenumfang der Trennwand 7 einerseits und den Öffnungen 3fr, 5a gebildet werden. Darüber hinaus hat die Trennwand 7 eine Dicke t, die kleiner als die Breite 7der Ringnut 4 ist, so daß sie sich axial und radial geringfügig bewegen kann:

Der vom Gummikörper 1 und der Abdeckung 6 umschlossene Raum ist mindestens teilweise mit einer Flüssigkeit 9 gefüllt und wird durch die Trennwand 7 in zwei Kammern 10,11 unterteilt

Am Tragring 3 ist ein Deckel 12 befestigt, der die elastische Abdeckung 6 schützt und in ihrem Verformungsbereich begrenzt. Die Befestigungsplatte 2 ist mittels eines Gewindebolzens 13 am Kraftfahrzeug festschraubbar. Eine Manschette 14 am Außenumfang des Gummikörpers 1 verhindert dessen Ausbauchen.

Ein Lagerblock gemäß Fig. 1, 2 hat folgende Dimensionen und Eigenschaften.

Der Haltering 5 hat einen Ringnutdurchmesser von 57 mm, eine Dicke von 5 mm und einen Innendurchmesser seiner öffnung 5a von 44 mm. Der Gummikörper 1 hat einen Außendurchmesser von 70 mm, einen Innendurchmesser von 46 mm und besteht aus Gummi mit dem Wert Hs = 45° (im wesentlichen Naturgummi). Die elastische Abdeckung besteht aus demselben Gummi. Die Trennwand 7 hat einen Durchmesser von 43 mm und --ine Dicke von 4 mm. Der zwischen gegenüberliegenden Vorsprüngen 7a gemessene Außendurchmesser beträgt 56 mm. Die Flüssigkeit ist Wasser. Der Lagerblock hat folgende Eigenschaften:

Statische Federkonstante ks = 263 kg/mmi

Dynamische Federkonstante

für Schwingungen von 15 Hz Wt₅= 34,8 kg/mm

Dynamische Federkonstante

für Schwingungen von 100 Hz /^/00= 233 kg/mm

Dämpfungskonstante für

Schwingungen von 15 Hz C15 = 0,132 kg · sec/mm DämpfungSivonstante für

Schwingungen von 100 Hz Cioo= 0,008 kg · sec/mm

Die Ausführung gemäß der F i g. 3 und 4 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen durch eine exzentrische Lage der Ringnut 4 zur Mittelachse des Gummikörpers 1. Die Ringnut 4 gelangt an einem

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55 Umfangspunkt mit dem Umfang der Öffnung 15a zur Deckung. Der Durchmesser rf der Trennwand 7 ist geringfügig-kleiner als der Durchmesser ß'der Ringnut 4 und geringfügig größer als der Durchmesser D der öffnung 5a, so daß ein mondsichelförmiger Umfangsschlitz 8 entsteht, der die einzige Kommunikationsöffnung zwischen den Kammern 10,11 bildet. Die Ringnut 4 weist einen nach unten ragenden Vorsprung 15 auf, der ein Schwenklager für die Trennwand 7 definiert, so daß die Trennwand um diesen Vorsprung 15 in der Ringnut 4 schwingen und sich auch geringfügig radial verschieben kann.

Der Lagerblock nach Fig.3, 4 hat folgende Dimensionen und charakteristische Eigenschaften:

Die Ringnut 4 im Haltering 5 hat einen Durchmesser von 40 mm und eine Breite von 5 mm. Der Durchmesser der öffnung im Haltering 5 beträgt' 35 mm. Der Gummikörper 1 und die Abdeckung 6 sind dieselben wie in Fig. 1, 2. Die Trennwand 7 hat einen Durchmesser von 39 mm und eine Dicke von 4 mm. Die Füllung ist Wasser. Folgende Eigenschaften wurd :n gemessen:

Statische Federkonstante Ars = 263 Rg/mm

Dynamische Federkonstante

für Schwingungen von 15 Hz h>is= 343 kg/mm

Dynamische Federkonstante

für Schwingungen von 100 Hz k?tco= 313 kg/mm

Dämpfungskonstante für

Schwingungen von 15 Hz Ci₅ = 0,143 kg - sec/mm Dämpfungskonstante für

Schwingungen von 100 Hz c_1Oo= 0,012 kg · sec/mm

Wird der Lagerblock gemäß einer der beiden Ausführungen Schwingungen im Niederfrequenzbereich unterworfen und zwar mit Amplituden in der Größenordnung von ±0,5 mm, so tritt im Bereich der Umfangsschlitze 8 (F i g. 1,2) bzw. des Umfangsschlitzes 8 (Fig.3, 4) eine turbulente Strömung auf, die eine große Dämpfungskonstante mit sich bringt.

Im Gegensatz dazu ist bei Schwingungen im Hochfrequenzbereich mit Amplituden in der Größenordn,jig von ±0,05 mm, d.h. ungefähr Vi₀ der Werte vom Niederfrequenzbereich, die Strömungsgeschwindigkeit des durch die Umfangsschlitze 8 gehenden Mediums niedrig, wenn deren effektive Durchströmfläche etwa gleich derjenigen der eingangs beschriebenen bekannten Ausführung mit zentraler Kommunikationsöffnung ist. Daraus folgt, daß aufgrund des Formeffektes der Umfangsschlitze 8 die Mediumströmung im Bereich der Umfangsschlitze 8 laminar wird, mit der Folge, daß die Dämpfungskonstante klein gehalten werden kann. Im Gegensatz dazu bleibt bei der bekannten Ausführung die Strömung auch im Hochfrequenzbereicii turbulent und die Dämpfungskonstante ist entsprechend groß.

Dank der axialen Beweglichkeit der Trennwand 7, werden die Schwingungen im Hochfrequenzbereich absorbiert, so daß die dynamische Dämpfungskonstante klein ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

-"■; 1. Lagerblock, insbesondere zur schwingungs-•dämpfenden Aufhängung von Motoren an einem Rahmen oder dergl, bestehend aus einem eine stirnseitige öffnung (ib) aufweisenden, hohlen Gummikörper (1) mit Befestigungseinrichtung (13) z. B. zur Anbringung an einem Fahrzeugrahmen, einem sich an die stirnseitige öffnung (\b) anschließenden Hältering (5), einem mit dem Haltering (5) verbundenen Tragring (3) mit Befestigungsausbildung z.B. zur Anbringung am Motor, einer elastischen, membranartigen Abdeckung (6), die zusammen mit dem Gummikörper (t) und dem Haltering (5) einen abgedichteten, mindestens teilweise mit Flüssigkeit (9) gefüllten Raum (10,11) begrenzt, einer im Haltering (5) ausgebildeten Ringnut (4), in welcher eine Trennwand (7) rechtwinklig zu ihrer Ebene zwischen Anschlägen bewegäch gelagert ist, die den abgedichteten Raum in zwei Kammern (10, ί 5} abteilt, wobei zwischen dem Außenumfang der Trennwand (7) und dem Innenumfang der Ringnut (4) ein oder mehrere Umfangsschlitze (8) gebildet sind, durch die die beiden Kammern (10, U) miteinander kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, daß■ die Umfangsschlitze (8) die einzigen Kommunikationsöffnungen zwischen den beiden Kammern (10, 11) darstellen und daß die trennwandseitige Begrenzung der Kommunikationsöffnungen auf einem Durchmesser '-egt, der kleiner als die Durchmesser der inneren Umfangsflächen der beidseitig angrenzenden Bauteile (Gummikörper 1, Haltering 5) ist.
2. Lagerbiock nacfc Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang&chlitz (8) mondsichelför- 3s mig ausgebildet ist
3. Lagerblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (7) um einen Vorsprung (15) schwenkbar ist, der in der Ringnut (4) angeordnet ist.
4. Lagerblock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (15) dem mondsichelartigen Umfangsschlitz (8) diametral gegenüberliegt