DE3343392C2 - - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
- F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
- F16F13/06—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
- F16F13/08—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
- F16F13/14—Units of the bushing type, i.e. loaded predominantly radially
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Description
Die Erfindung betrifft eine fluidgefüllte federnde Buchse, bei der
ein ringförmiges federndes Element zwischen einer Innenhülse
und einer zu dieser konzentrischen Außenhülse eingesetzt
ist, wobei das ringförmige federnde Element über eine
Vielzahl von durch eine Drosselöffnung verbundenen Ausnehmungen
verfügt und auf seiner Außenumfangsfläche ein äußeres steifes zylindrisches
Element aufweist, das im Bereich der Ausnehmungen
offen und an seinem Außenumfang von der Außenhülse überdeckt
ist, so daß die Ausnehmungen mit der Außenhülse
eine Vielzahl von Taschen bilden, sie mit einem nichtkompressiblen
Fluid gefüllt sind, und wobei die Buchse
weiterhin radiale Anschlagseinrichtungen aufweist, die
sich in die fluidgefüllten Taschen hinein erstrecken und
bei Anwendung einer hohen Last auf die Buchse mit der Außenhülse
in Anschlag bringbar sind.
Eine solche fluidgefüllte Buchse ist bekannt durch die
DE-PS 28 41 505. Bei diesem bekannten hydraulisch dämpfenden
Gummilager sind mit einem nicht-kompressiblen Fluid gefüllte
Kammern vorgesehen und über Öffnungen verbunden. Das Gummielement
umfaßt dabei abstehende Teile, die sich zum Anschlag gegen die äußere Hülse in die
entsprechenden Kammern hinein erstrecken.
Diese sind aber nicht in der Lage, eine übermäßige Verformung des
zwischengeschalteten Gummielementes
zu verhindern, da sie sich elastisch erheblich bei
Aufbringen einer hohen Last auf die Buchse verformen.
Eine besondere Verformung ergibt sich auf der der Lastaufbringungsseite
diametral gegenüberliegenden Seite. Andererseits
wird das federnde Element nicht ausreichend zusammengedrückt,
was wiederum die Haltbarkeit der Buchse herabsetzt.
Andererseits bekannt ist durch die US-PS 36 42 268, 36 98 703
sowie der japanischen Offenlegungsschrift 56-1 64 242 ein
federndes Element zwischen die inneren und äußeren metallischen
Hülsen einer solchen Verbundbuchse der obengenannten
Art zwischengeschaltet und hat eine Vielzahl
von Nuten, die mit der Innenwandfläche der äußeren metallischen
Hülse unter Bildung von Taschen oder Hohlräumen
zusammenwirken, die mit einem geeigneten Fluid gefüllt
und so angeordnet sind, daß sie in Fluidverbindung miteinander
über eine Öffnung stehen. Das Fluid strömt durch die
Öffnung aus einer der Taschen in die andere bei Übertragung
von Schwingungen auf die Buchse; so bietet die
Öffnung einen Widerstand gegen die Fluidströmung, die
einen guten Dämpfungseffekt gewährleistet.
Während eine solche auf dem Fachgebiet bekannte Buchsenkonstruktion
in der Lage ist, eine gewünschte Fluiddämpfungskraft
mittels eines Widerstands (Viskositätswiderstand)
gegen die Fluidströmung durch die Öffnung zu bieten, werden auch
dort keinerlei Vorkehrungen zu einem Schutz gegen übermäßige
Verformung der Buchsenkonstruktion, insbesondere
des federnden Elements oder des Gummieinsatzes, getroffen,
der zwischen inneren und äußeren zylindrischen Elementen
eingeführt ist. Unter diesen Bedingungen wird das federnde
Element entsprechend der Größe einer hierauf durch das
äußere zylindrische Element aufgebrachten Last verformt.
Bei Anlegen einer extrem hohen Last kann das federnde Element
eine übermäßige Verformung (Dehnungsverformung) erleiden
und so leicht aufgrund wiederholter Verformung in
übermäßiger Weise beschädigt werden. Somit leidet die bekannte
Verbundachsenkonstruktion an dem Problem der geringen
Haltbarkeit oder kurzer Lebensdauer. Zusätztlich
hat die bekannte Verbundkonstruktion ein weiteres potentielles
Problem im Falle der Aufbringung hoher Last auf
einen Teil der Buchse; ein anderer Teil hiervon, der
diametral gegenüber diesem einen Teil ist, kann sich nicht
in einem solchen Grad verformen, daß er der Größe der
aufgebrachten übermäßigen Last folgt und hierdurch eine
Verminderung in der Dichtfunktion bezüglich der Innenfläche
der äußeren metallischen Hülse hervorruft und somit
zu Störungen beim Lecken des in den Taschen enthaltenen
Fluids nach außen führt.
Demgegenüber liegt der Erfindung bei einer fluidgefüllten
federnden Buchse der eingangs genannten Art die Aufgabe
zugrunde, die Haltbarkeit und die Abdichtung der Buchse zu
verbessern, und dies bei ausgezeichnetem Dämpfungseffekt.
Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß die radialen
Anschlagseinrichtungen durch ein Anschlagselement gebildet sind,
das im Gegensatz zu dem ringförmigen federnden Element aus
einem steifen Material besteht und über eine axiale
Mittelbohrung mit Preßsitz auf der Innenhülse sitzt,
daß die Drosselöffnung einen Durchlaß umfaßt, dessen Begrenzungswände
durch Wandbereiche der Innenhülse und des
Anschlagselements gebildet sind und daß die Außenhülse
auf ihrer Innenumfangsfläche eine Schicht aus federndem
Material aufweist.
Durch die Maßnahme nach der Erfindung wird es möglich, das
federnde Element zwischen Innenhülse und äußerem steifen
Element definiert begrenzt zusammenzudrücken. Durch die Schicht federnden
Materials auf der Innenfläche der Außenhülse ergibt sich
bei der gewünschten Durchmesserverminderung der Buchse
jede Verminderung einer Leckströmung des Fluids aus den
Taschen, wenn die Außenhülse auf das äußere steife Element
oder das federnde Element gedrückt wird.
Die Buchse nach der Erfindung ist in einfacher Weise herstellbar,
somit für Massenproduktion geeignet. Dank des
steifen radialen Anschlagselementes wird eine übermäßige
elastische Verformung des federnden Elementes aufgrund
Aufbringens einer hohen Last auf die Buchse wirksam vermieden,
insbesondere auf der der Lastaufbringung diametral gegenüberliegenden
Seite.
Es wird nicht verkannt, daß eine fluidgefüllte Buchse auch aus
der DE-OS 31 30 830 bekanntgeworden ist. Allerdings
bestehen die dort vorhandenen Anschlagselemente offensichtlich aus
dem gleichen elastischen Material wie das ringförmige federnde Element.
Ein noch vorgesehenes Gehäuse auf dem sich obere Anschläge abstützen,
dient als Vordrängegehäuse und kann schon von seinem Aufbau
und seiner Funktion her die erfindungsgemäße Lösung nicht nahelegen.
Die Funktion des hohlen, steifen Anschlagselementes nach der Erfindung könnte
es nicht übernehmen, seine Anschläge würden sich zu sehr verformen,
um die oben genannte Aufgabe zu lösen. Die Verhältnisse
sind wie bei den vorbeschriebenen US-PS.
Ebenfalls bekannt (DE-OS 26 11 299) ist eine Vibrationsregelungsbuchse,
allerdings ohne Flüssigkeitsfüllung. Ein
dort vorgesehenes Stoppelement ragt zwar in einen zylindrischen
Hohlraum vor. Die elastische Schicht befindet sich aber
auf diesem Stoppelement. Weder die Dämpfungscharakteristiken
noch die Abdichtungscharakteristiken lassen sich erreichen.
Auch das Stoppelement der bekannten Buchse besteht aus
elastischem Material, also dem Gegenteil zu einem steifen
Anschlagselement gemäß der Erfindung.
Durch die Maßnahme nach der Erfindung können auch Vibrationen
durch Verformung oder Kompression gedämpft werden, ohne daß
auf ein Federungsmaterial mit besonders hohem Dämpfungskoeffizienten
zurückgegriffen werden müßte.
Die fluidgefüllte federnde Buchse nach der Erfindung ist
besonders geeignet für Kraftfahrzeuge, die Einrichtungen zur
Verhinderung übermäßiger Verformungen aufgrund des Aufbringens
einer hohen Last haben, wodurch die Haltbarkeit und die Fluidabdichtungsfähigkeit gesteigert wird.
Durch das als Stoppeinrichtung arbeitende
steife Anschlagselement wird das federnde Element gegen übermäßige
Verformung geschützt, die Lebensdauer wird erhöht.
Die Begrenzung im Verformungsgrad des federnden Elementes
durch das Anschlagselement ermöglicht es,
eine wirksame Abdichtung zwischen dem federnden
Element und der äußeren Hülse selbst an einem Teil des
federnden Elementes aufrechtzuerhalten, welcher diametral der
Lastaufbringungsseite gegenüberliegt.
Vorzugswesie Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Bei der Buchse nach der Erfindung ist ein besonderes
Augenmerk auf eine Öffnung gerichtet, die um den Umfang
der Innenbuchse in wirksamer Zuordnung zu den Anschlagseinrichtungen
vorgesehen ist, so daß eine Verbindung
zwischen der Vielzahl von Taschen gegeben ist, in welcher
die Anschlagseinrichtung vorstehend angeordnet ist.
Diese Anordnung führt zu verschiedenen Vorteilen erheblicher
Bedeutung. Die einzelnen gesonderten Nuten
(Taschen) werden in Fluidverbindung miteinander durch
Löcher gesetzt, welche durch die Anschlagseinrichtungen und
die äußeren Umfangsflächen der Innenhülse begrenzt
sind, also steife Wandungen haben. Es gibt also
keine Möglichgkeit einer Verformung dieser Fluidkanäle
aufgrund einer äußeren auf die Buchse ausgeübten Kraft,
wodurch die Konfiguration der Kanäle konstant gehalten
werden kann und der Buchse ein stabiles Dämpfungsvermögen
verliehen werden kann. Zusätzlich zu diesen Vorteilen
führt die obengenannte Anordnung dazu, daß das Problem
einer verminderten Vibrationsdämpfungsfähigkeit der
Öffnung fortfällt, die auftreten würde für den Fall, daß
Luftblasen in die Nuten während der Herstellung der
Buchse oder während des Durchleckens von Fluid
auftreten würden.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen
nunmehr mit bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert werden. Diese zeigen in:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform
einer fluidgefüllten, federnden Buchse nach der
Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Teileinheit,
der Buchse nach Fig. 1;
Fig. 4 ist ein Querschnitt längs der Linie 4-4 in
Fig. 3;
Fig. 5 ist eine Darstellung, die die Teileinheit der Buchse
der Fig. 4 zeigt, nachdem diese vorkomprimiert
wurde,
Fig. 6 ist ein Längsschnitt durch eine Außenhülse
der Buchse in
Fig. 1;
Fig. 7 ist ein Querschnitt entsprechend Fig. 2 durch
eine andere Ausführungsform einer Buchse
nach der Erfindung;
Fig. 8 zeigt eine weitere
Ausführungsform einer Buchse
in Richtung A in Fig. 5 gesehen;
Fig. 9 ist eine Ansicht einer Buchsenteileinheit nach
einer anderen Ausführungsform einer Buchse
nach der Erfindung;
Fig. 10 ist ein Querschnitt längs der Linie 10-10
der Fig. 9, entsprechend Fig. 3;
Fig. 11 ist ein Schnitt längs der Linie 11-11 der Fig. 10,
entsprechend Fig. 4;
und
Fig. 12 ist ein Längsschnitt durch die Außenhülse
die sich bei der Buchsenteileinheit der Fig. 9
bis 11 verwenden läßt.
In den Fig. 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform
einer fluidgefüllten federnden Buchse
der Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 2
bezeichnet; vorgesehen ist am Kern oder dem am weitesten
innen gelegenen Teil eine vergleichsweise dickwandige
Innenhülse 4 aus Metall, durch welche eine nicht gezeigte Kegelstumpfwelle
einführbar ist, die von einem Paar von am Fahrzeugchassis
festen Konsolen, dem Achsengehäuse oder ähnlichen Teilen
des Fahrzeugs getragen wird. Die Innenhülse 4
ist mit Preßsitz an ihrem axial mittigen Teil in einem
hohlen radialen Anschlagselement
6 aus Metall vorgesehen und verfügt
über eine zylindrische Bohrung und einem im wesentlichen
rechteckigen Querschnitt mit leicht abgerundetem Profil.
Die Buchse 2 umfaßt weiterhin ein
federndes oder elastomeres Element 8 sowie zwei Metallringe
(steife Elemente) 10, die radial außerhalb und
konzentrisch zu der metallenen Innenhülse 4 angeordnet sind,
derart, daß das federnde Element 8 in Kontakt mit der
Innenhülse 4, dem radialen Anschlagselement 6
und den Metallringen 10 gehalten wird. Diese Teile 4,
6, 8 und 10 bilden eine Buchsenteileinheit 12, die einen
größeren Teil der Buchse 2 darstellt.
Diese bildet zusammen mit der Außenhülse 16 (in Fig. 6 gezeigt)
die gesamte Anordnung der
Buchse 2. Die Außenhülse
16 aus Metall, die radial außerhalb der Buchsenteileinheit 12 angeordnet
ist, verfügt über eine Gummischicht 14 auf der
Innenfläche.
Während die Hülsen 4, 16, das Anschlagselement 6 sowie
die Ringe 10 im allgemeinen aus Metall hergestellt werden,
sind andere steife Materialien auch möglich. Das
Material für das federnde Element 8 kann synthetischer
Kautschuk, ein elastomeres Material oder natürlicher
Kautschuk sein.
Das federnde Element 8 ist, wie in den
Fig. 3 und 4 gezeigt, ringförmig und verfügt über zwei
Ausnehmungen 18, die in diametral sich gegenüberstehenden Umfangsteilen
ausgebildet sind,
und sich symmetrisch zueinander
erstrecken. Das Paar von Metallringen 10, bei denen es
sich um relativ dünnwandige Metallhülsen handelt, sind
an axial sich gegenüberstehenden Stirnteilen des
federnden Elementes 8 derart angeordnet, daß die Ringe
10 sich auf gegenüberstehenden Seiten der Öffnungen der
Ausnhemungen 18 befinden. Das radiale Anschlagselement
6, das unter Preßsitz auf der metallenen Innenhülse 4
befestigt ist, umfaßt diametral sich gegenüberstehende
radial dickwandige Teile 20 und ähnlich diametral sich
gegenüberstehende radial dickwandige Teile 22. Diese
beiden Paare von sich gegenüberstehenden radialen Bauteilen
20 und 22 sind unter gleichem Winkelabstand in
Umfangsrichtung angeordnet, so daß sie ein im wesentlichen
rechteckiges Querschnittsprofil mit geringfügig
abgerundeten oder verjüngten Segmentkonturen aufweisen.
Das radiale Anschlagselement 6 ist derart angeordnet, daß
die dickwandigen Teile 20 in die jeweiligen Ausnehmungen 18 gegen
die metallische Außenhülse 16 reichen und einen Anschlag
bestimmter vorstehender Höhe in jeder Ausnehmung 18 bilden.
Das radiale Anschlagselement 6 verfügt über ein radiales
Loch 24, welches durch jedes der beiden dickwandigen
Teile 20 hindurch ausgebildet ist und an der äußeren
Anschlagsfläche offen ist. Die metallische Innenhülse 4
verfügt in ihrer äußeren Umfangsfläche über eine Ringnut
26, welche die beiden Löcher 24 an ihren radial innen
gelegenen Enden verbindet, wodurch die diametral sich
gegenüberstehenden Ausnehmungen 18 in Verbindung miteinander gehalten
werden. Die Auflagerflächen der dickwandigen Teile
20 sind über den gesamten Bereich, ausgenommen die
Öffnung des Lochs 24, mit Gummischichten
28 überdeckt. Das federnde Element 8 verfügt über Reliefnuten
(Verbindungsnuten) 30, die axial hierzu benachbart
den sich gegenüberstehenden Enden jedes dickwandigen
Teils 20 des radialen Anschlagselements 6 in Umfangsrichtung
der Buchse 2 angeordnet sind, so daß
auf axial sich gegenüberstehenden Seiten des dickwandigen
Teils gebildete Räume in Verbindung miteinander durch
die Reliefnuten 30 gesetzt werden.
Die metallische Außenhülse 16, in welcher die in der
vorbeschriebenen Weise hergestellte Buchsenteileinheit 12
eingeführt ist, ist über im wesentlichen den gesamten
Bereich der Innenfläche mit einer Gummischicht 14 geeigneter
Dicke überzogen, die
als federndes Material dient.
Die Buchsenteileinheit 12, die wie in Fig. 5 gezeigt, vorkomprimiert
wurde, wird in die Außenhülse 16
eingeführt, die mit der inneren Gummischicht 14, wie
Fig. 6 zeigt, versehen ist. Mit diesem Aufbau der Teileinheit
12 und der äußeren Metallhülse 16 werden die voneinander
unabhängigen oder getrennten Taschen 32 durch die innere
Umfangsfläche der metallischen Außenhülse 16, die
Ausnehmungen 18 in dem ringförmigen federnden Element 8 und die Außenumfangsfläche
der metallischen Innenhülse 4 gebildet. Jede der so
gebildeten Taschen 32 ist mit einem geeigneten nichtkompressiblen
Fluid 34 gefüllt. Die Gummischicht 14 auf
der Innenfläche der äußeren Metallhülse 16 bietet eine
fluiddichte Abdichtung zwischen der metallischen
Außenhülse 16 und den Metallringen 10 auf der Außenfläche des
federnden Elementes 8, wodurch verhindert wird, daß
Fluid 34 aus den Taschen 32 heraustritt.
Die Buchse 2 ist nach der vorstehenden
Anordnung in einem unten beschriebenen Verfahren
hergestellt.
Zum Herstellen der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Buchsenteileinheit
12 wird die metallische Innenhülse 4 zunächst an dem
hohlen radialen Anschlagselement 6 durch Preßsitz in der
mittigen zylindrischen Bohrung des radialen Anschlagselements
6 befestigt. Die Anordnung aus metallischer
Innenhülse 4 und radialem Anschlagselement 6 sowie die beiden
Metallringe 10 kleiner axialer Breite sind innerhalb
einer Form derart konzentrisch zueinander angeordnet,
daß die beiden Metallringe 10 unter vorbestimmtem
Axialabstand zueinander stehen. Ein fluidisiertes Kautschukmaterial,
vermischt mit einem Vulkanisiermittel,
wird in die Form eingeführt und füllt die Hohlräume oder
Ausnehmungen hierin mit dem eingespritzten Material, so
daß das federnde Element 8 geformt wird, während gleichzeitig
die metallische Innenhülse 4 sowie die Ringe 10 gegen
das federnde Element 8 durch Vulkanisieren des Kautschukmaterials
verschweißt werden. Die in den dickwandigen
Teilen 20 des radialen Anschlagselements 6 ausgebildeten
Löcher sind mit einer Kappe 36, wie in Fig. 3
gezeigt, verschlossen, um den Eintritt von Kautschukmaterial
in die Löcher 24 zu verhindern. Weiterhin wird
das obengenannten Formen der Buchsenteileinheit 12 so durchgeführt,
daß die Vielzahl von Ausnehmungen 18 (zwei Ausnehmungen
in dieser spezifischen Ausführungsform) um die
jeweiligen dickwandigen Teile 20 zur gleichen Zeit geformt
wird, derart, daß sie an der Außenfläche des federnden
Elementes 8 zwischen den beiden Metallringen offen sind
und derart, daß der Boden jeder Ausnehmung 18 durch die
Außenfläche der inneren metallischen Hülse 4 gebildet
wird. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß beim Zusammenbau des
radialen Anschlagselements 6 mit der inneren metallischen
Hülse 4 diese so positioniert werden, daß die Löcher 24
durch die dickwandigen Teile 20 so ausgerichtet bezüglich
der Ringnut 26 sind, die in der Umfangsfläche der
metallischen Innenhülse 4 ausgebildet ist.
Die so gebildete Buchsenteileinheit 12 wird dann einem
üblicherweise durchgeführten Schrumpfziehen oder einem
Reduziervorgang mittels einer oder mehrerer Zieheisen in
Form beispielsweise einer einzigen Ringziehdüse oder
von 8 über den Umfang unter Abstand angeordneten Ziehdüsen
ausgesetzt. Der Ziehvorgang wird durch die metallischen
Ringe 10 auf dem Umfang der Teileinheit 12 vorgenommen,
um das federnde Element 8 radial nach innen
zusammenzudrücken, d. h. eine gewünschte Durchmesserverminderung
der Buchse 12 zu erhalten.
Ein ähnliches Vulkanisierverfahren wird auf der
metallischen Außenhülse 16 durchgeführt, um die Gummiüberzugsschicht
14 der vorbestimmten Dicke integral im wesentlichen
auf dem gesamten Bereich der Innenfläche aufzubringen.
Hernach wird die Buchsenteileinheit 12 in die metallische
Außenhülse 16 einem Bad eingeführt, welches
das nicht-kompressible Fluid 34 wie Wasser, Polyalkylen,
Glykole, Silikonöl, niedrigmolekulare Polymere sowie ein
Gemisch hiervon enthält. Während dieses Zusammenbaus werden
die durch die Ausnehmungen 18 in der Buchsenteileinheit
12 gebildeten Taschen sowie die Innenumfangsfläche der
Innenhülse 4 mit dem Fluid 34 einfach und wirksam
gefüllt. Dann erfolgt ein Ziehvorgang an der metallischen
Außenhülse 16, während die so erhaltene Buchsenteileinheit
im Fluidbad verbleibt oder nachdem sie aus dem
Bad, um der Atmosphäre ausgesetzt zu werden, herausgenommen
wird, um der Gummischicht 14 die gewünschte radiale
Kompression zwischen der metallischen Außenhülse 16
und den Ringen 10 zu verleihen und hierdurch eine vollständige
Abdichtung hierzwischen herbeizuführen. Wie
oben beschrieben, werden die einzelnen Taschen 32 sorgfältig
mit dem nicht-kompressiblen Fluid 34 gefüllt; die
Herstellung der gewünschten Buchsen 2 entsprechend
Fig. 1 und 2 wird abgeschlossen.
In der obenbeschriebenen und hergestellten Buchse
2 nimmt jede der Ausnehmung 18 ein Anschlags- oder
Stopperstück geeigneter Höhe auf, welches auf dem jeweiligen
dickwandigen Teil 20 des radialen Anschlagselementes
6 geformt ist. Die in den Nuten vorhandenen Anschlagsstücke
verhindern, daß das federnde Element 8 über das
vorbestimmte Limit verformt wird, selbst wenn eine übermäßige
Last auf die metallische Außenhülse 16 aufgebracht
wird. Wie dargelegt, kommt der dickwandige
Teil 20 des radialen Anschlagselements 6 in Anschlagskontakt
mit der metallischen Außenhülse 16,
bevor das federnde Element 8 übermäßig verformt wurde; somit wird
eine weitere übermäßige Verformung des federnden Elements 8 über diese Grenze
hinaus verhindert und die Haltbarkeit
bzw. Lebensdauer beträchtlich erhöht.
Zusätzlich wird bei Anwendung einer hohen Last
eine übermäßige Verformung auf der Seite
verhindert, die der Seite auf die die hohe Last aufgebracht wird, diametral gegenüberliegt.
Hierdurch kann eine
ausreichende Abdichtung zwischen dem federnden Element 8 und der
metallischen Außenhülse 16 ausreichend erhalten werden;
ein sonst mögliches Austreten des Fluids
aus den Taschen 32 wird wirksam unterbunden.
Die Öffnung (verengter Fluiddurchgang),
zwischen den beiden Taschen
32 wird durch die Ringnut 24 und die Innenumfangsfläche des radialen
Anschlagsteils 6 sowie durch die in dem radialen Anschlagselement 6
verlaufenden Löcher 24 gebildet. Mit
dieser Konstruktion kann die Öffnung in ihrer Konfiguration
stabil gehalten werden, d. h. die Fluidkanäle halten
eine konstante Querschnittsfläche aufrecht und der
Fluidwiderstand kann konstant gehalten
werden. Die Vibrationsdämpfungsfähigkeit bzw. die
entsprechenden Charakteristiken der Konstruktion können bei einem gewünschten Leistungsniveau
über einen längeren Zeitraum beibehalten
werden. Ein weiterer Vorteil
der Konstruktion liegt darin, daß das
radiale Anschlagselement 6 gleichzeitig einen
Teil der Öffnungen bildet und als Anschlag
dient, was zu einer beträchtlichen Vereinfachung
der Buchsenkonstruktion beiträgt.
Auf der Anschlagsfläche des radialen Anschlagselements 6 ist eine
Gummischicht 28 vorgesehen. Durch diese wird ein Schlag
des radialen Anschlagselements 6 auf die metallische Außenhülse
16 gedämpft.
Dazu trägt auch die Gummischicht 14
auf der Innenfläche der Außenhülse 16 bei.
Hierdurch wird die Möglichkeit einer Beschädigung
der Gummischicht 28
bei wiederholt auftretender hoher Last
auf ein Minimum herabgesetzt. Die Gummischicht
14 auf der metallischen Außenhülse 16 dient auch als
Antikorrosionsüberzug für die Innenfläche der metallischen
Außenhülse 16. Die Reliefnuten 30 sollen verhindern,
daß die Tasche 32 während des Auflaufkontaktes zwischen der
metallischen Außenhülse 16 und dem dickwandigen Teil 20
in zwei gesonderte geschlossene Hohlräume
unterteilt wird. Hierdurch wird ein Druckanstieg innerhalb der
Tasche 32 ausgeglichen und die Anfangsqualität der
Buchse über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten.
Die verengten Fluiddurchlässe 24, 26, sind in einem radial
innen gelegenen Bereich der Fluidmasse 34 untergebracht,
was verhindert, daß Luftblasen, die evtl. während der Herstellung oder beim
Lecken des Fluids während des Betriebs oder im Falle der
Erzeugung von Gas innerhalb der Struktur während des
Betriebs auftreten, in die Löcher
24 und die Nut sich bewegen
können. Die Luftblasen verbleiben in radial außenliegenden
Abschnitten der Ausnehmung 18.
Selbst wenn Luft in die Tasche 32 eintritt, die hinter der Öffnung
sich befindet, so bewegen sich die Luftblasen durch
die Nut 26 in die obere Tasche 32 und verbleiben dort.
Weiterhin hat die Konstruktion nach der vorstehenden Ausführungsform
den Vorteil, daß eine wirksame Vorkompression
des federnden Elementes 8 möglich war und hierdurch
eine beachtliche Verbesserung in der Haltbarkeit erreicht
wird. Die Anordnung der Gummischicht 14 zwischen der
metallischen Außenhülse 16 und den metallischen Ringen
10 verhindert einen Leckfluß des Fluids 34 aus den
Taschen 32 durch die sonst möglichen Spalte zwischen der
der Taschenn Außenhülse 16 und den Ringen 10.
Dadurch, daß die Gummischicht 14 vorgesehen
ist, ergibt sich auch eine einfache und leichte Füllung
der Taschen 32 mit Fluid 34; hierdurch wird der Zusammenbau
an der Buchsenkonstruktion erleichtert; deren
Herstellung in Abmessungen für erhebliche stückzahlen
wird erleichtert. Dämpfungsfähigkeit oder Federrate
kann abhängig von der Querschnittsfläche
der Ringnut 26 variiert.
Die Buchsereinheit sowie die Außenhülse der
Konstruktion sind auf keinen Fall die genauen bei 2 und 12
dargestellen Formen begrenzt; andere Ausführungsformen
sind selbstverständlich möglich.
So ist es beispielsweise möglich, die axialen Endteile der
äußeren metallischen Hülse 16 radial nach innen flanschartig
oder klemmartig auszubilden, so daß die in Fig. 7
gezeigten Ringe 10 umfaßt werden. Auch können Verbindungsdurchlässe
bzw. Nuten 38 in der
Gummischicht 28, wie in Fig. 8 dargestellt, auf der Fläche
des dickwandigen Teils 20 des radialen Anschlagselementes
6 gegenüber der metallischen Außenhülse 16 vorgesehen
sein, so daß die Tasche 32 in Verbindung mit dem
Loch 24 selbst dann gehalten werden kann, wenn der dickwandige
Teil 20 in Anschlagskontakt mit der metallischen
Außenhülse 16 steht. Diese Verbindungsdurchlässe
38 sind wirksam, um einen Druckanstieg innerhalb der
Tasche 32 bei Aufbringen einer großen Last auf die Buchsenkonstruktion
zu vermeiden. Weiterhin ist es möglich, einen
solchen Verbindungsdurchlaß direkt im radialen Anschlagselement
6 anstelle der Durchlässe 38 vorzunehmen, um Verbindungseinrichtungen
zum Verbinden der Tasche 32 mit dem
Loch 24 zu schaffen.
Auch ist bei der obengenannten Ausführungsform die Buchsenkonstruktion
mit metallischen Ringen 10 auf der Außenfläche
des federnden Elementes 8 versehen, um wirksam den
Außendurchmesser der Hülse 8 zu vermindern und um diese
leicht in die metallische Außenhülse 16 einzuführen; die
Buchsenkonstruktion braucht nicht mit den äußeren metallischen
Ringen 10 versehen zu sein. Während die Verwendung
der beiden metallischen Ringe 10 in der vorhergehenden
Ausführungsform als äußeres steifes Element für
die Buchse dient, kann es auch vorteilhaft sein,
das steife Element mit
Öffnungen zu versehen, welche den Ausnehmungen 18 im federnden
Element 8 entsprechen; es ist natürlich möglich und zulässig,
daß die beiden äußeren steifen Ringe 10 durch ein
einziges integrales metallisches zylindrisches Element
ersetzt werden, welches in seiner Wandung Fenster oder Ausschnitte
entsprechend den Ausnehmungen 18 aufweist.
Ein Beispiel solch ein integral zylindrischen steifen
Elementes ist bei 40 in den Fig. 9-11 gezeigt, welche
eine modifizierte Form der Buchsenteileinheit darstellen. Dieses
zylindrische steife Element 40 überdeckt
das ringförmige federnde Element 8
im wesentlichen die gesamte Länge, ist jedoch
mit zwei im wesentlichen rechteckigen Ausschnitten 42
versehen, durch die die Ausnehmungen 18 nach außen
offen sind. Jeder der Ausschnitte 42 umfaßt vier halbkreisförmige
Verlängerungen 44 in
den vier Ecken des Ausschnittes.
Diese Verlängerungen 44 des Ausschnittes dienen dazu, eine
Spannungskonzentration an den vier Eckteilen des federnden
Elementes 8 zu verhindern.
Die Gummischicht 14 auf der Innenfläche der Außenhülse 16 kann
mit einer geeigneten
Anzahl ringförmiger Rippen oder Erhebungen 46 an axial
sich gegenüberliegenden Enden, wie in Fig. 12 zu
sehen, versehen sein. Diese Ausbildung wird
für die Buchsenteileinheit der
Fig. 9-11 verwendet. Diese ringförmigen Rippen 46
sind unter gegenseitigen Abstand vorgesehen, um die Dichtungsfähigkeit
der Gummischicht 14 bezüglich der
metallischen Außenhülse 16 zu steigern.
Die Ringnut 26 in der Innenhülse
4 kann durch eine teilweise ringförmige Nut ersetzt sein,
die in einem Teil der gesamten Außenumfangsfläche der
Innenhülse 4 gebildet ist, vorausgesetzt, daß die Taschen
32 so ausgebildet sind, daß sie in Verbindung miteinander
durch die genannten Verbindungsmittel gehalten werden können.
Claims (9)
1. Fluidgefüllte federnde Buchse, bei der ein ringförmiges federndes
Element zwischen einer Innenhülse und einer zu dieser
konzentrischen Außenhülse eingesetzt ist, wobei das
ringförmige federnde Element über eine Vielzahl von
durch eine Drosselöffnung verbundenen Ausnehmungen verfügt
und auf seiner Außenumfangsfläche ein äußeres steifes
zylindrisches Element aufweist, das im Bereich der Ausnehmungen
offen und an seinem Außenumfang von
der Außenhülse überdeckt ist, so daß
die Ausnehmungen mit der Außenhülse eine Vielzahl
von Taschen bilden, die mit einem nicht-kompressiblen
Fluid gefüllt sind, und wobei die Buchse weiterhin
radiale Anschlagseinrichtungen aufweist, die sich in die
fluidgefüllten Taschen hinein erstrecken und bei Anwendungen
einer hohen Last auf die Buchse mit der Außenhülse in
Anschlag bringbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Anschlagseinrichtungen
durch ein Anschlagselement (6) gebildet sind,
das im Gegensatz zu dem ringförmigen federnden Element
(8) aus einem steifen Material besteht und über eine
axiale Mittelbohrung mit Preßsitz auf der Innenhülse (4)
sitzt, daß die Drosselöffnung einen Durchlaß umfaßt, dessen
Begrenzungswände durch Wandbereiche der Innenhülse (4)
und des hohlen Anschlagselements (6) gebildet sind und daß die
Außenhülse (16) auf ihrer Innenumfangsfläche eine
Schicht (14) aus federndem Material aufweist.
2. Buchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drosselöffnung einesteils aus einem ersten
Abschnitt, der durch eine Außenumfangsfläche der Innenhülse
(4) und eine Innenumfangsfläche des hohlen Elements
(6) gebildet ist und anderenteils aus durchgehenden Radialkanälen
(24) in dem hohlen Anschlagselement (6) besteht.
3. Buchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenhülse (14) eine Ringnut (26) auf ihrer Außenumfangsfläche
hat, die von einer Innenfläche des hohlen
Anschlagselements (6) überdeckt ist, um den ersten Abschnitt der
Drosselöffnung zu bilden.
4. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das äußere steife Element
auf dem ringförmigen federnden Element (18) angeordnet
ist.
5. Buchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das äußere steife Element aus einem Paar von
Ringen (10) geringer Breite besteht, die auf den
axial gegenüberstehenden Endbereichen des ringförmigen
federnden Elements (8) benachbart zu den Ausnehmungen (18)
angeordnet sind.
6. Buchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das äußere steife zylindrische Element aus einem einteiligen
Element besteht, das das ringförmige federnde
Element (8) im wesentlichen über seine gesamte Länge überdeckt
und im Bereich der Ausnehmungen (18) Ausschnitte aufweist.
7. Buchse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das helle Anschlagselement (6) an seinen radialen Stirnenden
eine federnde Schicht (28) aufweisen.
8. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Taschen (32) über einen durchgehenden
Raum am Außenumfang des hohlen Anschlagselements (6)
miteinander verbunden sind.
9. Buchse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das hohle Anschlagselement (6) über eine hydraulische
dauernd offene Verbindung zwischen dem durchgehenden
Raum und der Drosselöffnung verfügt.
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