DE3506047A1

DE3506047A1 - Vibrationsisolator

Info

Publication number: DE3506047A1
Application number: DE19853506047
Authority: DE
Inventors: Katsuyoshi Ageo Saitama Arai; Tetsuya Asaka Saitama Koike; Isamu Asaka Saitama Morita
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1984-02-21
Filing date: 1985-02-21
Publication date: 1985-08-29
Also published as: JPH0247614B2; GB8504503D0; GB2154699B; JPS60184737A; GB2154699A; FR2559864B1; FR2559864A1; US4739962A; DE3506047C2

Description

Beschreibung

Vibrationsisolator

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vibrationsisolator zum Befestigen eines vibrierenden Körpers auf einem tragenden Körper.

Zum Befestigen von vibrierenden Körpern, beispielsweise Maschinen auf tragenden, Kräfte aufnehmenden Körpern, beispielsweise Fahrgestellen von Kraftfahrzeugen, sind bislang Vibrationsisolatoren breit angewendet worden, von denen jeder aus zwei mit dem vibrierenden Körper und dem tragenden Körper verbundenen Anbringungsgliedern und einem elastischen Block aus Gummi zusammengesetzt ist, der an den Anbringungsgliedern zu deren Kopplung fixiert ist. Bei dem herkömmlichen Vibrationsisolator dieser Art dient die Elastizität des Gummiblocks als eine Feder zur Absorption von Stößen,und die seiner Biegsamkeit zuzuschreibende innere Reibung des Gummiblocks dient als ein Dämpfer zum Aufnehmen und Verschwindenbringen der Vibrationsenergie. Der Vibrationsisolator erfordert bei der Konstruktion einen Blick auf die Reduzierung der auf den tragenden strukturellen Körper übertragenen Vibrationen sowie auf die feste Lagerung des vibrierenden Körpers auf dem tragenden Körper, in Abhängigkeit von der zu tragenden statischen Last sowie der Intensität und Frequenz der Vibrationen des vibrierenden Körpers.

Es ist relativ einfach, einen Vibrationsisolator zu konstru-

ieren, wenn die Frequenz der Vibrationen des vibrierenden Körpers konstant ist oder in einem engen Bereich liegt. In dem Fall jedoch, daß die Vibrationsfrequenz normalerweise in einem weiten Bereich variiert, ist es schwierig, einen Vibrationsisolator zu konstruieren oder zu entwerfen, der alle Vibrationen in dem breiten Frequenzbereich ausreichend isolieren kann. Beispielsweise vibriert ein Vier-Zylinder Viertakt-Fahrzeugmotor, der normalerweise in einem Bereich von 600 bis 6000 Umdrehungen pro Minute arbeitet, in einem Frequenzbereich von etwa 20 bis 200 Hertz. Die herkömmlicherweise erhältlichen Vibrationsisolatoren zum Befestigen eines solchen Fahrzeugmotors haben sich bei der Isolierung von Motorvibrationen nur in einem Teil des obigen Frequenzbereiches in zufrxedenstellender Weise bewährt .

Die vorliegende Erfindung ist in dem Bestreben, die vorstehenden Probleme zu lösen, entstanden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Vibrationsisolator zu schaffen, der einen in einem breiten Frequenzbereich vibrierenden Körper stützen oder halten kann, wobei alle in dem ganzen Frequenzbereich erzeugten Vibrationen isoliert werden.

Erfindungsgemäß enthält ein Vibrationsisolator zum Befestigen eines vibrierenden Körpers auf einem tragenden Körper ein erstes Anbringungsglied, das so ausgebildet ist, daß es mit dem vibrierenden Körper verbindbar ist, ein zweites Anbringungsglied, das so ausgebildet ist, daß es mit dem tragenden Körper verbindbar ist, und ein elastisch deformierbares weiches Glied, das an dem ersten und zweiten Anbringungsglied fixiert ist und diese verbindet, wobei das weiche Glied in Abhängigkeit von der relativen Bewegung des ersten Anbringungsgliedes in Bezug auf das zweite Anbrin-

gungsglied elastisch deformierbar ist. Der Vibrationsisolator weist eine erste Kammer auf, die wenigstens teilweise durch das weiche Glied definiert ist und ein in Abhängigkeit von der elastischen Deformation des weichen Gliedes variables Volumen hat, und weist eine zweite Kammer auf, die mit der ersten Kammer durch eine Verbindungskonstruktion kommuniziert und ein von der Variation des Volumens der ersten Kammer abhängiges Volumen hat, wobei die erste und zweite Kammer mit einer Flüssigkeit gefüllt sind. Die Verbindungskonstruktion enthält eine Passage mit einem inneren Volumen, das eine solche ausreichende Größe hat, daß durch Vibrationen des vibrierenden Körpers eine wesentliche Resonanz eines Flüssigkeitsstromes in der Passage induziert werden kann, die sowohl auf der Masse der in der Passage strömenden Flüssigkeit als auch auf der Differenz zwischen Drücken in der ersten und zweiten Kammer basiert.

Die erfindungsgemäße Vibrationsisolator kann günstigerweise einen vibrierenden Körper halten, dessen Vibrationsamplitude in Abhängigkeit von der Vibrationsfrequenz variiert.

Der erfindungsgemäße Vibrationsisolator kann geeigneterweise bei der Befestigung eines Fahrzeugmotors beispielsweise auf einem Fahrgestell verwendet werden.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale sowie Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch einen Vibrationsisolator gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch eine erste Modifikation des Vibrationsisolators nach Fig. 1;

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch eine zweite Modifikation des Vibrationsisolators nach Fig. 1;

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch eine dritte Modifikation des Vibrationsisolators nach Fig. 1;

Fig. 5 einen vertikalen Schnitt durch eine vierte Modifikation des Vibrationsisolators nach Fig. 1;

Fig. 6(a), 6(b) und 6(c) perspektivische Darstellungen von Veränderungen eines Zylinders in dem in Fig. 5 gezeigten modifizierten Vibrationsisolator;

Fig. 7 einen vertikalen Schnitt durch einen Vibrationsisolator gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8(a) eine perspektivische Darstellung eines Gummirohrs in dem Vibrationsisolator nach Fig. 7;

Fig. 8(b) und 8(c) perspektivische Darstellungen von Veränderungen des Gummirohres nach Fig. 8(a);

Fig. 9 einen vertikalen Schnitt durch einen Vibrationsisolator gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

I ,_

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines Federventils in dem in Fig. 9 dargestellten Vibrationsisolator;

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung einer Umgestaltung des Federventils nach Fig. 10;

Fig. 12 einen vertikalen Schnitt durch einen Vibrationsisolator gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 eine Draufsicht auf eine Änderung eines Blattfederventils in dem Vibrationsisolator nach Fig. 12;

Fig. 14 einen längs der Linie 14-14 in Fig. 13 genommenen Schnitt; und

Fig. 15 einen vertikalen Schnitt durch einen Vibrationsisolator gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In den ganzen Darstellungen sind identische oder entsprechende Teile durch identische oder entsprechende Bezugszeichen bezeichnet.

Die Fig. 1 zeigt in einem vertikalen Schnitt einen Vibrationsisolator gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Vibrationsisolator enthält ein Basisglied 1 mit einem rohrförmigen Abschnitt 2, einem aufnehmenden konischen oberen rohrförmigen Abschnitt 3 und einem unteren ringförmigen Greifabschnitt 4 mit kanalförmigem Querschnitt. Ein schirmförmiges weiches Glied 5 aus Gummi mit einer dicken Wand ist durch Vulkanisieren mit einer inneren Umfangs-

fläche des aufnehmenden konischen rohrförmigen Abschnitts 3 verbunden. Ein Anbringungsglied 6 mit einer dicken kreisförmigen Platte weist eine konische aufzunehmende Fläche 6a längs eines äußeren Umfangs dieser Platte auf, wobei das weiche Glied 5 ebenfalls durch Vulkanisation mit der konischen aufzunehmenden Fläche 6a verbunden ist. Eine Trennoder Stützplatte 11 und darunter eine aus einem dünnen Gummiblatt gebildete Membran 10 sind peripher in der Klemme bzw. dem Griff 4 angeordnet und festgeklemmt.

Zum Befestigen eines schwingenden Körpers auf einem tragenden Körper ist es die allgemeine Praxis, das Anbringungsglied 6 und das Basisglied 1 mit dem vibrierenden Körper bzw. dem tragenden Körper zu verbinden. Es ist jedoch leicht einzusehen, daß das Anbringungsglied 6 auch mit dem tragenden Körper und das Basisglied 1 mit dem vibrierenden Körper verbunden werden kann. Eine erste Kammer S- ist über der Trennwand 11 primär durch das weiche Glied 5, und eine zweite Kammer S₂ unter der Tren:
Membran 10 definiert.

mer S₂ unter der Trennwand 11 durch diese Trennwand und die

Die Trennwand 11 weist ein zentrales kreisförmiges Loch 12 großen Durchmessers auf. Das untere Ende eines Hohlzylinders 15 ist in dem kreisförmigen Loch 12 fixiert, wobei das Innere des Zylinders 15 als eine Passage dient, durch welche die erste und zweite Kammer S^ bzw. S₂ miteinander kommunizieren. Der Zylinder 15 ist aus einem festen oder steifen Material, beispielsweise Metall gefertigt und sollte vorzugsweise einen Innendurchmesser von mehr als 10 mm und eine Länge aufweisen, die das 1,5-fache des Innendurchmessers beträgt. Die durch den Zylinder 15 miteinander kommunizierenden Kammern S. und S₂ sind mit einer Flüssigkeit gefüllt.

Die Funktionen und Eigenschaften des Vibrationsisolators

werden unter Bezugnahme auf eine Anwendung beschrieben, bei welcher der Vibrationsisolator zum Befestigen eines Motors auf einem Fahrgestell eines Kraftfahrzeugs verwendet wird. Das Basisglied 1 wird an dem Fahrgestell fixiert und der Motor wird an einer Befestigungsschraube 9 befestigt, die von dem Anbringungsglied 6 vorsteht. Wenn beim Betrieb das weiche Glied 5 beim Vibrieren des Motors elastisch deformiert wird, wird das Volumen der ersten Kammer S.. variiert und dadurch die Flüssigkeit zwischen der ersten und zweiten Kammer S- bzw. S₂ durch den Zylinder 15 zwangsweise hin- und herbewegt. Die Unterschiede zwischen den Drücken in der ersten und zweiten Kammer S- bzw. S₂ ist gleich der Summe aus

(I) einer von den durch die Strömung der Flüssigkeit verursachten Energieverlust abhängigen Dämpfungsdruckdifferenz und

(II) einer resonierenden Druckdifferenz, die den Variationen der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in dem Zylinder 15, d.h. der Beschleunigung und Verzögerung der Flüssigkeit in dem Zylinder 15 entspricht.

Die erste Kammer S- kann ihr Volumen durch die elastische Deformation des weichen Gliedes 5 ändern, während die zweite Kammer S₂ ihr Volumen durch die elastische Deformation der Membran 10 ändern kann. Deshalb dienen die erste und zweite Kammer S- bzw. S₂ per se als Volumenfederung. Die Masse der Flüssigkeit in dem Zylinder 15 und der ersten und zweiten Kammer S- bzw. S₂ bilden zusammen ein in Resonanz bringbares Vibrationssystem.

Da der Innendurchmesser des Zylinders 15 größer als 10 mm ist, ist der Widerstand des Flüssigkeitsstroms durch den Zylinder 15 relativ klein und die Dämpfungsdruckdifferenz ist im wesentlichen dem Energieverlust zuzuschreiben, der erzeugt wird, wenn die Flüssigkeit in die Öffnung an einem Ende des Zylinders 15 strömt, und dem Energieverlust, der

-Μ-

erzeugt wird, wenn die Flüssigkeit aus der öffnung am anderen Ende des Zylinders 15 strömt. Das innere Volumen des Zylinders 15 ist so ausreichend groß, daß durch Motorvibrationen eine ausreichende Resonanz der Strömung in dem Zylinder 15 induziert werden kann, basierend auf der Masse der Flüssigkeit in dem Zylinder 15 und der resonierenden Druckdifferenz bzw. Resonanzdruckdifferenz. Die Dämpfungsdruckdifferenz sollte nicht übermäßig größer als die Resonanzdruckdifferenz sein.

Die Differenz zwischen der Phase der Motorschwingungen und der Phase der Resonanz der Flüssigkeit in dem Zylinder 15 ist in Abhängigkeit von der Frequenz der Motorschwingungen variabel. In der Ausführungsform nach Fig. 1 sind periodische Variationen der durch das weiche Glied 5 auf das Basisglied 1 in einem Bereich ausgeübten Kraft,in dem der Motor mit relativ niedriger Drehzahl sich dreht, in Gegenphase zu periodischen Variationen des Druckes in der ersten Kammer S-, der auf das Basisglied 1 wirkt. Deshalb heben sich diese periodischen Variationen gegeneinander auf, wobei die auf das Fahrzeugfahrgestell übertragenen Vibrationen reduziert werden. Dies resultiert in einem Effekt, welcher einer reduzierten dynamischen Federkonstante des Vibratxonsisolators bei niedrigen Drehzahlen des Motors äquivalent ist. Es wurde ein Experiment durchgeführt, bei dem ein Vierzylinder-Viertaktmotor durch einen Vibrationsisolator mit einem Zylinder 15 eines Innendurchmessers von 10 mm befestigt war. Es wurde gefunden, daß übertragene Vibrationen bei einer Vibrationsfrequenz von 20 Hertz stark reduziert waren, wobei sich der Motor bei 600 Umdrehungen pro Minute im Leerlauf drehte.

Je größer der Durchmesser der Passage in dem Zylinder 15 ist, desto höher ist die Resonanzfrequenz der durch den Zylinder strömenden Flüssigkeit. Je langer die Passage in

dem Zylinder 15 ist, desto höher ist die auf Resonanz gebrachte Druckdifferenz bzw. Resonanzdruckdifferenz.

Es gibt eine Grenze der verfügbaren Höhe des Innern des Vibrationsisolators. Wenn deshalb die Länge der Flüssigkeitsströmungspassage vergrößert werden soll, um die Vibrationscharakteristiken des zu stützenden vibrierenden Körpers zu erhalten, dann sollten gebogene Passagen verwendet werden, wie sie in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigt sind.

Die Fig. 2 zeigt eine erste Modifikation des Vibrationsisolators der ersten Ausführungsform. Die Modifikation enthält einen langgestreckten Zylinder 17, der als Spirale oder Schraube im Einklang mit der inneren Konfiguration der ersten Kammer S- ausgebildet ist, wobei der Zylinder 17 in einer in der Stütz- oder Trägerplatte 11 definierten öffnung fixiert angeordnet ist. Der schraubenförmige Zylinder 19 definiert in seinem Innern eine verlängerte Passage 19.

Die Fig. 3 stellt eine zweite Modifikation dar, bei welcher zwei mit einem Boden versehene rohrförmige Körper 21, 25, die an Enden durch halbkugelförmige Elemente 22, 26 geschlossen sind, um ein Intervall versetzt sind, das gleich dem Radius jedes rohrförmigen Körpers ist. Die rohrförmigen Körper 21, 25 sind entgegengesetzt orientiert, wobei Öffnungen 23, 27 in den rohrförmigen Körpern 21, 25 voneinander abgekehrt sind. Die auf diese Weise kombinierten rohrförmigen Körper 21, 25 sind in der öffnung der Trägerplatte 11 fixiert. Die kombinierten rohrförmigen Körper 21, 25 liefern in ihrem Innern eine verlängerte Passage 29.

Die Fig. 4 stellt eine dritte Modifikation dar, bei welcher ein Zylinder 31, bei dem einander entgegengesetzte Enden durch Abdeckungen 32, 33 geschlossen sind, horizontal in der Trägerplatte 11 angeordnet ist. Im Innern des Zylinders 31

-/13-

sind eine Anzahl von Trenngliedern 3 4 vorgesehen, die abwechselnd aufwärts und abwärts ragen. Der Zylinder 31 hat auch Öffnungen 35, 36, die an äußeren Umfangen des Zylinders an den entgegengesetzten Enden definiert sind, wobei die öffnungen 35 und 36 sich in die erste bzw. zweite Kammer S^ bzw. S2 öffnen.

Die in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigten gebogenen bzw. gekrümmten Passagen stellen ausreichend lange Passagen in den Vibrationsisolatoren sicher, welche begrenzte Höhen aufweisen. Bei diesen modifizierten Anordnungen ist die in Resonanz befindliche Druckdifferenz größer, weil die Masse der Flüssigkeit in den Passagen 19, 29, 39 relativ groß ist.

Bei einigen Anwendungen ist es vorzuziehen, die Dämpfungsdruckdifferenz zu reduzieren, um die Vibrationscharakteristiken bzw. Resonanzeigenschaften von vibrierenden Körpern zu erreichen. Die Fig. 5 zeigt eine vierte Modifikation der ersten Ausführungsform, die so konstruiert ist, daß sie eine solche reduzierte Dämpfungsdruckdifferenz liefert. Wie in der Fig. 5 dargestellt, weist ein Zylinder 41 einen oberen konischen Halbabschnitt 42a auf, der sich zur Reduzierung eines Energieverlustes der von der ersten Kammer S., in den Zylinder 41 strömenden Flüssigkeit in Aufwärtsrichtung erweitert. Bei dieser Konstruktion weist der Vibrationsisolator eine reduzierte Dämpfungsfähigkeit auf und liefert ein erhöhtes Resonanzvermögen des Flüssigkeitsstromes.

Der Zylinder 41 kann ein trompetenförmiger Zylinder sein, dessen oberer Halbabschnitt sich in Aufwärtsrichtung längs einer glatten Kurve erweitert, wie es in der Fig. 6(a) gezeigt ist.

Der Zylinder 41 kann auch auf einem Zylinder gebildet sein, der einen oberen und einen unteren konischen Abschnitt auf-

weist, wie es in der Fig. 6(b) dargestellt ist.

Alternativ dazu kann der Zylinder 41 ein Zylinder mit einem oberen und einem unteren Abschnitt sein, von denen sich jeder aufwärts bzw. abwärts allmählich erweitert, wie es in der Fig. 6(c) dargestellt ist.

Die Motoren erzeugen manchmal sowohl heftige Stöße als auch Vibrationen. Deshalb ist es in manchen Fällen vorzuziehen, Vibrationsisolatoren vorzusehen, die solche heftigen Stöße aufnehmen können. In diesen Fällen ist es in einem Fall vorzuziehen, zu verhindern, daß der weiche Körper elastisch verformt wird, um Schwingbewegungen des Motors zu minimieren, wenn dieser einen Stoß erzeugt, während es in einem anderen Fall vorzuziehen ist, die elastische Deformation des weichen Gliedes zu erhöhen, um die Beschleunigung des Fahrgestells zu dem Zeitpunkt zu reduzieren, bei dem durch den Motor ein Stoß erzeugt wird. Es werden nun eine zweite und dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, die so ausgelegt sind, daß sie die obigen Forderungen jeweils erfüllen.

Die Fig. 7 zeigt einen Vibrationsisolator gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Der Vibrationsisolator enthält anstelle des Zylinders aus festem Material ein in der Fig.8(a) dargestelltes Gummirohr mit sternförmigem Querschnitt. Wenn auf die Flüssigkeit in der ersten Kammer S.. ein großer Druck ausgeübt wird, wird aufgrund einer großen Druckdifferenz zwischen dem Druck in der ersten Kammer S.. und dem Gummirohr 51 dieses Gummirohr 51 elastisch einwärts verformt. Der Querschnittsbereich einer in dem Gummirohr 51 definierten Passage 52 wird dann reduziert, um die Flüssigkeit bei ihrer Bewegung durch das Gummirohr 51 zu dämpfen. Deshalb können rüttelnde oder schüttelnde Motorbewegungen und schwingende Motorbewegungen, die erzeugt werden, wenn beispielsweise beim Schalten

•/15'

des Getriebes ein Stoß auftritt, reduziert werden. Das Gummirohr 51 kann einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisen, wie er in der Fig. 8(b) gezeigt ist, oder auch einen im wesentlichen ovalen Querschnitt aufweisen, wie er in der Fig. 8(c) dargestellt ist, um die gleichen Vorteile zu erzielen.

Die Fig. 9 zeigt einen Vibrationsisolator gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Der Vibrationsisolator nach Fig. 9 unterscheidet sich von jenem der ersten Ausführungsform darin, daß die Trennwand 11 ein Federventil aufweist, das auf einem Paar Blattfedern 53, 54 besteht, das der Fig. 10 deutlicher zu entnehmen ist. Insbesondere weist die Trennwand 11 ein rechtwinkliges Loch 13 auf, in welchem die Blattfedern 53, 54 jeweils in Form einer dünnen rechtwinkligen Metallplatte auf gegenüberliegenden Seiten des rechtwinkligen Loches 13 fixiert sind, wobei ein Schlitz 55 zwischen den Blattfedern 53, 54 definiert ist. Wenn beim Betrieb eine große Differenz zwischen Flüssigkeitsdrucken in der ersten und zweiten Kammer S- bzw. S₂ auftritt, werden die Blattfedern 53, 54 in die Kammer mit niedrigerem Druck versetzt, wodurch die Breite des Schlitzes 55 vergrößert wird, und dadurch eine Verbindungspassage mit erhöhter Querschnittsfläche geschaffen, durch die der Druck in der Kammer mit höherem Druck reduziert wird. Deshalb kann jeder übermäßige Flüssigkeitsdruckaufbau verhindert und dadurch eine Fähigkeit des Vibrationsisolators zur Isolation von Vibrationen vom Fahrgestell verbessert werden. Nach Fig. 11 kann ein Federventil eine scheibenförmige Blattfeder 56 enthalten, die einen diametralen Schlitz 57 mit kreisförmigen Löchern 58, 59 aufweist, welche an entgegengesetzten Enden des Schlitzes 57 definiert sind, und das Federventil kann über einer in der Trennwand 11 definierten Öffnung 16 fest positioniert sein.

Gelegentlich erzeugt der Motor Vibrationen, die per se mit

35Q6047

Harmonischen der Eigenschwingungen des Motors zusammenfallen. Bei der Erzeugung solcher Schwingungen werden viel größere Vibrationen auf das Fahrgestell übertragen. Ein Vibrationsisolator gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung mit einem Mechanismus zur Reduzierung solcher Vibrationen wird nun beschrieben. Der Vibrationsisolator der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von jenem der dritten Ausführungsform darin, daß der Vibrationsisolator ein mit einem Gewicht versehenes Blattfeder- bzw. Schwingfederventil aufweist, das in der Fig. 12 gezeigt ist.

Die Trennwand 11 hat ein längliches Loch 18 und auf der Trennwand ist ein zur Form des länglichen Loches 18 komplementäres Schwingfederventil 63 so befestigt, daß es das längliche Loch 18 im wesentlichen schließt, wobei ein enger Zwischenraum zwischen dem Rand des länglichen Loches 18 und dem Blattfederventil 63 verbleibt. An einem freien Ende des Blattfederventils 63 ist ein Gewicht 65 fixiert. Das Blattfederventil 63 mit dem Gewicht 65 hat eine Eigenfrequenz von Vibrationen, die im wesentlichen mit den Harmonischen der Eigenschwingungen des Motors zusammenfallen. Wenn der Motor mit dieser Frequenz vibriert, schwingt das Blattfederventil 63 in Resonanz, um die erste und zweite Kammer zur Reduzierung der auf das Fahrgestell übertragenen Vibrationen wechselweise in Kommunikation zu bringen. Die Resonanzfrequenz des Blattfederventils sollte nicht mit der Resonanzfrequenz der durch den Zylinder 15 strömenden Flüssigkeit zusammenfallen, da das Blattfederventil und der Zylinder zur Verschlechterung ihrer Funktionen zusammenwirken würden, wenn die genannten Frequenzen zusammenfallen würden. In gewissen Fällen ist es vorzuziehen, mehrere Blattfederventile mit verschiedenen Resonanzfrequenzen vorzusehen. Nach den Fig. 13 und 14 kann eine einzelne Platte 66 sowohl ein längliches Loch als auch ein Blattfederventil haben und kann an der Trennwand 11 über einem kreisförmigen Loch 67 angebracht sein.

Die konstruktiven Einzelheiten, die anders sind, als die Kommunikationskonstruktion in der ersten bis vierten Modifikation der ersten Ausführungsform und der zweiten bis vierten Ausführungsform sind mit jenen der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 identisch und sind folglich nicht detailliert beschrieben worden.

Die Fig. 15 zeigt einen Vibrationsisolator gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Vibrationsisolator der fünften Ausführungsform enthält eine Basisplatte 73, einen mit einem unteren Ende an der Basisplatte 73 fixierten rohrförmigen Körper 72, einen mit einer äußeren Umfangsflache am oberen Ende des rohrförmigen Körpers 72 befestigten ringförmigen weichen Körper 71 und ein Anbringungsglied 70 mit einer äußeren umfangsflache, die an einer inneren Umfangsflache des ringförmigen weichen Körpers 71 befestigt ist. Die Basisplatte 73, der rohrförmige Körper 72, der ringförmige weiche Körper 71 und das Befestigungs- bzw. Anbringungsglied 70 definieren gemeinsam eine erste Kammer S₁ über der Basisplatte 73. Der äußere Umfangsrand einer an einer unteren Fläche der Basisplatte 73 angebrachten Membran 78 ist durch eine mit einem Atemloch 79a versehene untere Abdeckung 79 an die Basisplatte 73 geklemmt. Die Basisplatte 73 und die Membran 79 definieren gemeinsam eine zwischen ihnen liegende zweite Kammer S₂- Die Basisplatte 73 hat eine zentrale Öffnung oder Düse 74 und ein kreisförmiges Loch 75, in dem ein zum Zylinder 15 der ersten Ausführungsform identischer Zylinder 81 fixiert ist. Auf einer oberen Fläche der Basisplatte 73 ist ein ein Gas dicht einschließender Blasebalg 82 fixiert, wobei ein dickes scheibenförmiges Gewicht 83 an einem oberen Ende des Blasebalgs 82 fixiert ist. Die Basisplatte 73 hat auch ein größeres kreisförmiges Loch 76, das mit einem sandwichartig zwischen einer oberen und unteren perforierten Platte 87 bzw. 88 angeordneten dünnen Gummifilm 84 abgedeckt ist, wobei zwischen den perforierten Platten 87, 88 und dem Gummifilm 83 Abstands-

ringe 85, 86 angeordnet sind.. Die Basisplatte 73 hat auch ein ringförmiges Loch 77 und trägt darauf ein Rückschlagventil 94, das eine dünne kreisförmige Platte 91 aufweist, die das ringförmige Loch 77 unter der elastischen Kraft einer Spiral- oder Schraubenfeder 93 von oben her abdeckt. In der kreisförmigen Platte 91 sind durchgehende Düsen 92 definiert.

Mit dem Zylinder 81, dem Blasebalg 82 mit dem Gewicht 83, dem dünnen Gummifilm 84 und dem Rückschlagventil 94 hat der Vibrationsisolator nach Fig. 15 folgende Vorteile: Während sich der Motor im Leerlauf dreht, ist die dynamische Federkonstante des Vibrationsisolators durch die Resonanz der Flüssigkeit in dem Zylinder reduziert, wodurch ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform die auf das Fahrgestell übertragenen Motorvibrationen reduziert sind. Wenn der Motor bei höheren Frequenzen Vibrationen erzeugt, können die Flüssigkeitsverschiebungen durch elastische Deformation des dünnen Gummifilms 84 aufgenommen werden, um dadurch übertragene Hochfrequenzvibrationen zu reduzieren. Die vertikalen Bewegungen des dünnen Gummifilms 84 sind durch die obere und untere perforierte Platte 87 und 88 begrenzt. Wenn der Motor mit Frequenzen im Bereich von 5 Hertz bis 30 Hertz rüttelt, schwingen der Blasebald 82 und das Gewicht 83 in Resonanz mit, um eine erhöhte Dämpfung zur Unterdrückung der Übertragung von Rüttelvibrationen auf das Fahrgestell zu erzeugen. Das Rückschlagventil 94 ist für das Dämpfen von durch den Motor erzeugten großen Stoßen wirksam.

Durch die Konstruktion der Ausfuhrungsform nach Fig. 15 kann deshalb die Übertragung von Motorvibrationen auf das Fahrgestell beim Leerlauf und höheren Frequenzbereichen reduziert werden, und es können auch Fahrgestellvibrationen im Frequenzbereich von rüttelnden Motorvibrationen unterdrückt werden. Der Vibrationsisolator nach Fig. 15 kann auch große Motorstöße dämpfen.

In abschließender Zusammenfassung wurde vorstehend im wesentlichen folgendes beschrieben:

Ein Vibrationsisolator hält einen in einem weiten Frequenzbereich vibrierenden Körper, wobei in dem ganzen Frequenzbereich erzeugte Vibrationen isoliert werden. Der Vibrationsisolator enthält ein erstes Anbringungsglied, das so ausgebildet ist, daß es mit dem vibrierenden Körper verbindbar ist, ein zweites Anbringungsglied, das so ausgebildet ist, daß es mit dem tragenden Körper verbindbar ist, und ein elastisch verformbares weiches Glied, das an dem ersten und zweiten Anbringungsglied fixiert ist und diese miteinander verbindet, wobei das weiche Glied in Abhängigkeit von der relativen Bewegung des ersten Anbringungsgliedes im Hinblick auf das zweite Anbringungsglied elastisch verformbar ist. Der Vibrationsisolator hat eine erste Kammer, die wenigstens teilweise durch das weiche Glied definiert ist und ein in Abhängigkeit von der elastischen Deformation des weichen Gliedes variables Volumen hat und eine zweite Kammer, die mit der ersten Kammer durch eine Verbinciungskonstruktion kommuniziert und ein in Abhängigkeit von einer Variation des Volumens der ersten Kammer variables Volumen hat, wobei die erste und zweite Kammer mit einer Flüssigkeit gefüllt sind. Die Kommunikationskonstruktion enthält eine Passage mit einem inneren Volumen, das ausreichend groß ist, um die Induzierung einer wesentlichen Resonanz eines Flüssigkeitsstromes in der Passage durch Vibrationen des vibrierenden Körpers auf der Basis sowohl der Masse der in der Passage strömenden Flüssigkeit als auch der Differenz zwischen Drücken in der ersten und zweiten Kammer zu erlauben .

Claims

Patentansprüche

1. Vibrationsisolator zum Befestigen eines vibrierenden Körpers auf einem tragenden Körper, gekennzeichnet durch

a) ein erstes Anbringungsglied (6; 70), das so ausgebildet ist, daß es mit dem vibrierenden Körper verbindbar ist,

b) ein zweites Anbringungsglied (1; 73), das so ausgebildet ist, daß es mit dem tragenden Körper verbindbar ist,

c) ein elastisch verformbares weiches Glied (5; 71), das an dem ersten und zweiten Anbringungsglied (6, 70; 1, 73) fixiert ist und diese miteinander verbindet, wobei das weiche

Glied (5; 71) in Abhängigkeit von der relativen Bewegung des ersten Anbringungsgliedes (5; 70) in Bezug auf das zweite Anbringungsglied (1; 73) elastisch verformbar ist, durch

d) eine erste Kammer (S₁), die wenigstens teilweise durch das weiche Glied (5; 71) definiert ist und ein in Abhängigkeit von der elastischen Verformung des weichen Gliedes variables Volumen aufweist,

e) eine zweite Kammer (S₂), die mit der ersten Kammer (S₁) durch eine Verbindungskonstruktion kommuniziert und ein in Abhängigkeit von der Variation des Volumens der ersten Kammer (S-.) variables Volumen aufweist, wobei die erste und zweite Kammer (S., S₂) mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, wobe-

f) die Verbindungskonstruktion eine Passage (15; 19; 29; 39; 41; 52; 81) mit einem inneren Volumen enthält, das groß genug ist, um zu ermöglichen, daß eine wesentliche Resonanz eines Flüssigkeitsstromes in der Passage (15; 19; 29; 39; 41; 52; 81) durch die Vibrationen des vibrierenden Körpers auf der Basis sowohl der Masse der in der Passage fließenden Flüssigkeit als auch der Differenz zwischen Drücken in der ersten und zweiten Kammer (S-, S₂) induziert wird.

2. Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Passage eine gerade Passage aufweist, die in einem festen Rohr (15; 41) definiert ist.

3. Isolator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß das steife Rohr (41) ein im wesentlichen konisches Ende (41a) aufweist, das sich in Richtung eines oberen Endes des Rohres aufweitet.

4. Isolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Passage

(19, 29, 39) eine gebogene Passage aufweist, die in einem festen Rohr (17; 21, 25) oder einer festen Leitung (31) definiert ist.

5. Isolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Passage (52) eine Passage enthält, die in einem Rohr (51) aus weichem Material definiert ist.

6. Isolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Ventil (53, 54, 55; 56, 57, 58, 59; 63, 65; 94), das in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Drücken in der ersten und zweiten Kammer (S-, S2) zur Reduzierung dieser Differenz betätigbar ist.

7. Isolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein mit einem Gewicht

(65) versehenes Blattfederventil (63) , das zwischen der ersten und zweiten Kammer (S-, S2) angeordnet und in Abhängigkeit von einer Variation der Differenz zwischen Drücken in der ersten und zweiten Kammer (S-, Sj) in Resonanz bringbar ist.