DE3509000A1

DE3509000A1 - Befestigungseinrichtung fuer kraftmaschinen

Info

Publication number: DE3509000A1
Application number: DE19853509000
Authority: DE
Inventors: Eiichi Kamakura Kanagawa Abe; Shin Machida Tokio/Tokyo Takehara
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-03-13
Filing date: 1985-03-13
Publication date: 1985-09-19
Also published as: US4666016A; JPS60192195A

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Befestigungeinrichtung für Kraftmaschinen.
Befestigungseinrichtungen für Kraftmaschinen sind allgemein in der Technik bekannt. Beispiele hierfür sind in der veröffentlichten, japanischen Patentanmeldung Nr 58-72740 geoffenbart. Eine herkömmliche, in dieser Druckschrift dargestellte Befestigungseinrichtung umfaßt einen Innenraum, der durch eine Trennplatte in zwei Kammern unterteilt ist, die miteinander durch eine in der Platte ausgebildete Öffnung verbunden sind. Jedoch ist bei dieser Art einer herkömmlichen Befestigungseinrichtung die Auslegung der Öffnung stark eingeschränkt, da sie innerhalb der Befestigungseinrichtung liegen muß. Deshalb ist es schwierig, das Dämpfungsvermögen der Befestigungseinrichtung einzustellen, um Schwingungen gewisser Frequenzen zu verringern.
Eine Zielsetzung der Erfindung besteht darin, unter Berücksichtigung der Nachteile bei solchen herkömmlichen Einrichtungen eine Lösung zu den vorhergenannten Schwierigkeiten zu schaffen.
Eine andere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, eine-Befestigungseinrichtung für Kraftmaschinen zu schaffen, die bei der erwünschten Frequenz ein Dämpfungsvermögen aufweist.
Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, eine Befestigungseinrichtung für Kraftmaschinen zu schaffen, die einen äußerst großen Freiraum beim Einstellen des Frequenzbereiches aufweist, bei dem die Dämpfungswirkung auftritt.
Kurz gesagt werden diese und andere Zielsetzungen der E-findung dadurch erreicht, daß ein Befestiz.unrseinrichtungskörper und eine zweite Kammer in einem getrennten Körper vorgesehen sind, die über eine Vielzahl von Fluidleitungen miteinander in Verbindung stehen, welche wie eine Öffnung wirken, damit ein unterschiedliches Dämpfungsvermögen in der Fluidkammer in dem Befestigungseinrichtungskörper und in der zweiten Kammer hervorgerufen wird, so daß wahlweises Einschalten der Verbindung dieser Fluid leitungen eine große Dämpfung bei den erwünschten Frequenzen ergibt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer herkömmlichen Befestigungseinrichtung für Kraftmaschinen, Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung, Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung, und Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Frequenz und der dynamischen wederkonstanten-Eigenschaften für die erste Ausführungsform nach der Erfindung.
Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird kurz auf eine herkömmliche Einrichtung Bezug genommen.
Figur 1 zeigt eine herkömmliche Befestigungseinrichtung für Kraftmaschinen. Ein Befestigungsgummi 53, der einen ein Fluid einschließenden Innenraum 53a aufweist, ist zwischen einer kraftmaschinenseitigen Grundplatte 51 und einer Grundplatte 52 uf der Seite eines Chassis befestigt.
Eine Membrane 54 und eine Trennplatte 59 sind an der Grundplatte 52 befestigt, wobei eine zweite Kammer 56 auf der Seite der Membran 54 gebildet wird. Eine Fluidkammer 57 ist an der anderen Grundplatte 51 ausgebildet.
Die Fluidkammer 57 und die zweite Kammer 56 stehen miteinander über eine Öffnung 60 in Verbindung, die in der Trennplatte 59 ausgebildet ist.
Jedoch ist bei dieser Art herkömmlicher Befestigungseinrichtung eine Öffnung 60, durch die die Fluidkammer 57 und die zweite Kammer 56 miteinander verbunden sind) in die Befestigungseinrichtung eingebaut. Aus diesem Grund ist die Form der Öffnung begrenzt und eine Schwierigkeit besteht darin, daß die Freiheit der Auswahl der erwünschten Frequenzen, um eine Dämpfungswirkung hervorzurufen, mittels der Öffnung 60 äußerst begrenzt ist.
Hier hängt die Frequenz f1, bei der ein maximaler Wert für das Dämpfungsvermögen der Öffnung auftritt, von der Fluidmasse in der Öffnung und dem öffnungsdurchmesser ab.
Je großer diese Masse, desto kleiner ist ie Frequenz fl, und je kleiner der Durchmesser, desto kleiner wird die Frequenz fl.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung. Ein Befestigungsgummi 3, der einen Innenraum 3a aufweist, ist zwischen einer kraftmaschinenseitigen Grundplatte 1 und einer chassisseitigen Grundplatte 2 mitetls einer Vulkanisierverbindung befestigt. Fluid wie z.B. Wasser, Öl, usw. ist in dem Innenraum 3a eingeschlossen urd bildet eine Fluidkammer Lt, die einen Befestigungseinrichtungskörper 5 umfaßt. Insbesondere ist eine Stützplatte 7, die einen Bolzen 6 ve.-deckt, welcher die Grundplatte 1 mit einer nicht dargestellten Kraftmaschine verbindet, an der Crun:platte 1 angeschweißt. Der Befestigungsgummi 3 ist zwischen der Stützplatte 7 und der konischen Innenfläche der Grundplatte 2 befestigt. Ein Befestigungsbolzen 8 befestigt die Grundplatte 2 an einem Chassis, welches in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Ein Anschlag 9 begrenzt eine zu starke Bewegung der Grundplatten 1 und 2.
Eine zweite Kammer 10 ist von dem Hauptkörper 5 der Befestigungseinrichtung getrennt ausgebildet und an einem Teil des Chassis befestigt, wie z.B. einem Seitenträger.
Eine obere Öffnung 11a eines Behälters 11 ist mit einer Membran 12 überdeckt, und eine Abdeckplatte 13 ist mit einem Bolzen 14 befestigt. Der Behälter 11 ist wasserdicht durch die Membran 12 unterteilt und bildet die zweite Kammer 10, die die Flüssigkeit einschließt. Eine Luftkammer 15, die als elastischer Körper verwendet wird, ist zwischen der Membran 12 und der Abdeckplatte 13 ausgebildet und bildet ein zusätzliches Schwingungesystem.
Jedoch kann eine Durchbhrung in der Abdeckplatte 13 ausgebildet sein, so daß das zusätzliche Schwingungssvstem nur durch die Membranplatte 12 gebildet wird. Ferner ist es wünschenswert, daß die zweite Kammer 10 über einen elastischen Körper an dem Chassis befestigt ist, um dadurch eine schwingungsverhinderndeEinrichtung vorzusehen.
Die Fluidkammer 4 und die zweite Kammer 10 stehen über eine Vielzahl von Fluid leitungen 16 und 17 in Verbindung, und ein Wählventil 18 ist so vorgesehen, daß die Fluidleitungen 16 und 17 wahlweise geöffnet und geschlossen werden können. Ein Ende eines Mauptleitungsteils 20 ist mit der Fluidkammer 4 über eine Kupplung 19 verbunden, die an der Grundplatte 2 auf der Chassisseite befestigt ist. Ein Ende von jeder der Vielzahl von zusätzlichen Leitungselementen 21 und 22 ist mit dem anderen Ende des Hauptleitungselementes 20 über das Wählventil 18 verbunden, welches ein Magnetventil ist, während die anderen Enden 21a und 22a der zusätzlichen Leitungselemente 21 und 22 mit der zusätzlichen Kammer 10 verbunden sind.
Flüssigkeit ist in dem i-huptleitungselement 20 und in jedem der zusätzlichen Leitungselemente 21 und 22 eine schlossen. Das Hauptleitungselement 20 und die zusätzlichen Leitungselemente 21 bilden die erste Fluidleitung 16, während das Hauptieltungselement 20 und das zusätzliche Leitungselement 22 eine zweite Fluid leitung 17 bilden Bei dieser Ausführungsform nach der Erfindung weisen da Hauptleitungselement 20 und die zusätzlichen Leitungselemente 21 und 22 den gleichen Innendurchmesser auf, die eine Öffnung mit der Wirkung bildet, daß die Fluid leitung über ihre gesamte Leitungslänge begrenzt ist. Eine Änderung der Länge der zusätzlichen Leitungselemente 21 und 2 ändert deren Eigenschaften als Öffnungen.
Ferner ist das Wählventil 18, welches eine Vielzahl von Schaltstellungen a, b und c einnehmen kann, in dem Abschnitt vorgesehen, wo das Hauptleitungselement 20 mit den zusätzlichen Leitungselementen 21 und 22 verbunden ist , und das Wählventil kann so geschaltet werden, darin ein oder beide zusätzliche Leitungselemente 2i, 22 mit dem Hauptleitungse lement 20 verbunden werden.
Im folgenden wird die Arbeitsweise dieser Ausführunstorm nach der Erfindung erläutert.
Mittels des Hauptkörpers 5 der Befestigungseinrichtung ist die Kraftmaschine flexibel mit dem Chassis verbunden, und wenn sich das Wähiventil 18 in der Stellung a befindet, gelangt die Fluidkammer 4 über das Hauptleitungselement 20 und die zusätzlichen Leitungselemente 21 und 22 mit der zweiten Kammer 10 in Verbindung. Die Fluidmasse innerhalb der ersten und der zweiten Fluidleitung 16 und 17, die als Öffnungen wirken, wird maximal.
Demgemäß dehnt sich der Befestigungsgummi 3 und zieht sich zusammen, wenn er die Eingangsschwingungen in dem relativ niederen Frequenzbereich A von der Grundplatte 1 erhält, und eine Volumenänderung wird in der Fluidkammer 4 erzeugt, durch die die Fluidmasse innerhalb der beiden Fluidleitungen 16 und 17 schwingt, wodurch eine große eine Dämpfung bewirkende Kraft erzeugt wird. Jedoch beginnt, wie es durch die unterbrochene Linienführung in Fig. 4 dargestellt ist, der dynamische Federkonstantenwert des Hauptkörpers 5 der Befestigungseinrichtung in der hinteren Hälfte des Frequenzbereiches A anzusteigen.
Aus diesem Grunde nimmt gegenüber dem Schwingungseingang in dem an den Frequenzbereich A anschließenden Bereich B höherer Frequenzen das Wählventil 18 die Stellung b an, und die zweite Fluid leitung 17 wird geschlossen, so daß die Fluidmasse abnimmt. Eine Dämpfungskraft wird bei der ersten Fluidleitung 16 erzeugt, deren Vermögen größer als dasjenige der zweiten Fluidleitung 17 ist. Als Ergebnis hiervon wird auch eine starke Dämpfungswirkung im Frequenzbereich B erreicht.
Ferner, wenn das Wählventil 18 die Stellung c annimmt, wird die Fluidmasse minimal und eine Dämpfungskraft kann bei der zweiten Fluidleitung 17 in dem Frequenzbereich c erzeugt werden.
Auf diese Weise kann, indem die Befestigungseinrichtung 5, die die Fluidkammer Lt enthält, und die zweite Kammer 10 als getrennte Körper vorgesehen werden, ohne weiteres eine Verbindung zwischen ihnen durch die Vielzahl Fluidleitungen 16 und 17 heraestellt werden. Die Länge des Hauptleitungselementes 20 und der zusätzlichen Leitungselemente 21 und 22, die zusammen die Fluid leitungen 16 und 17 bilden, ist vergleichsweise lang, und ihr Durchmesser ist relativ groß, so daß es möglich ist, eine große Dämpfungswirkung über einen breiten Bereich tiefer Frequenzen zu erhalten. Indem die Frequenzbereiche A, B und C beispielsweise auf den Bereich von 5 bis 13 Hz eingestellt werden, können in diesem Frequenzbereich erzeugte Maschinenschwingungen oder Stöße zuverlässig verhindert werden.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung. Die Ausgestaltung des Hauptkörpers 5 der Befestigungseinrichtung, der zweiten Kammer 10 und des Wählventils 18 ist die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform nach der Erfindung. Die gl.eichen Bezugszeichen werden verwendet und eine nähere Erläuterung unterbleibt hier.
Bei dieser Ausführungsform sind die Längen und Durchmesser einer Vielzahl zusätzlicher Leitungselemente 24 und 25, die mit einem Hauptleitungselement 23 verbunden sind und mit ihren Enden 24a und 25a in der zweiten Kammer 10 enden, voneinander verschieder, und eine erste Fluidleitung 26, die als eine Öffnung mit einem konstanten Durchmesser über die gesamte Länge der Leitungen wirkt, umfaßt das Hauptleitungselement 23 und das zusätzliche Leitungselement 24, während eine zweite Fluid leitung 27, die als eine Öffnung mit zwei Durchmessern wirkt, das Hauptleltungselement 23 und d=s zusätzliche Leitungselement 25 umfaßt, dessen Kapazität kleiner als diejenige des zusätzlichen Leitungselementes 24 ist.
Um bei dieser Ausführungsform durch die Schaltbetätigung des Wählventils 18 in die Stellungen a, b und c die gleiche Arbeitsweise wie bei der ersten Ausführungsform zu erhalten, ist dann, wenn das Wählventil 18 in die Stellung b gebracht wird, die zweite Fluidleitung 26 mit großem Durchmesser geöffnet, und dann, wenn das Wählventil 18 in die Stellung c gebracht wird, ist die zweite Fluid leitung 27 geöffnet, so daß es ohne weiteres mö¢-lich ist, eine Dämpfungswirkung innerhalb eines nicht kontinuierlichen Frequenzbereiches zu erhalten. Demgemäß wird durch Einstellen der Läne und der Durchmesser der Fluid leitungen 26 und 27 eine Dämpfungskraft ohne weiteres erzeugt, um bei den entsprechenden Stellungen a, b und c Maschinenerschütterungen, Maschinenerschütterungen bei mittlerer Drehzahl und bei hoher Drehzahl zu verhindern.
Ferner kann bei jeder der vorhergenannten Ausführungsformen nach der Erfindung das Wählventil 18 ein Wählventil sein, welches durch eine Unterdruckeinrichtung betätigt wird, welche wiederum durch einen negativen Maschinendruck betätigt wird, oder es kann ein von Hand zu betätigendes Wählventil sein. Ferner kann die Schaltbetätigung des Wählventils 18 mit der Fahrzeuggeschwindigkeit gekoppelt werden oder sie kann durch die Stellung der Vergaserdrosseiklappe oder die Stellung eines Ganghebels hervorgerufen werden, um die Kraftmaschine zu dämpfen, wenn das Fahrzeug mit der Bewegung beginnt, wenn es angehalten ist und wenn es beschleunigt und abgebremst wird.
Obgleich das in den Kammern der vorgenannten Ausführungsformen enthaltene Fluid eine Flüssigkeit ist, können gasförmige Stoffe wie Luft auch verwendet werden. In diesem Fall wird eine Membran nicht benötigt, da Gas eine Volumenänderung der es enthaltenden Kammer aufnehmen kann.
Deshalb ist es beabsichtigt, daß der gesamte Inhalt der vorhergehenden Beschreibung und der Figuren lediglich als erläuternd anzusehen ist und keine Begrenzung der Erfindung darstellt.

Claims

Patentansprüche Befestigungseinrichtung für Kraftmaschinen 1. Befestigungseinrichtung für Kraftmaschinen, gekennzeichnet durch eine Grundplatte (1) auf der Seite der Kraftmaschine, eine Grundplatte (2) auf der Seite des Chassis, einen Befestigungsgummi (3), der zwischen den Platten (1, 2) angeordnet und an diesen befestigt ist, um die beiden Platten (1, 2) elastisch miteinander zu verbinden, und der mit einem Innenraum (lot) ausgebildet ist, der von den beiden Grundplatten (1, 2) und dem Befestigungsgummi (3) begrenzt ist, eine an einem Fahrzeugchassis befestigte, zusätzliche Kammer (10), wobei der Innenraum (4) und die zusätzliche Kammer (10) mit einem Fluid gefüllt sind, eine Vielzahl von Fluidkanälen (16, 17, 20; 23, 26, 27), die den Innenraum (lot) mit dem Inneren der zusätzlichen Kammer (10) verbinden, wobei die Fluidmassen in den Kanälen unterschiedlich voneinander sind, und ein Wählventil (18X durch welches die Fluidkanäle wahlweise zu öffnen und zu schließen sind.
2. Befestigungseinrichtung für eine Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidkanäle von einer Kombination einer Vielzahl von Leitungen (20, 21, 22; 23, 24, 25) gebildet sind.
3. Befestigungseinrichtung für eine Kraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidkanäle aus einer Hauptleitung (20; 23), die mit dem Innenraum (lot) mit einem Ende in Verbindung steht und einerVielzahl von zusätzlichen Leitungen (21, 22; 2lot, 25) besteht, die mit dem anderen Ende der Hauptleitung (20; 23) über das Wählventil (18) verbunden sind, wobei jede zusätzliche Leitung (21, 22; 24, 25) mit der zusätzlichen Kammer (10) verbunden ist, um einen der Fluidkanäle (16, 17; 26, 27) herzustellen.
Befestigungseinrichtung für eine Kraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Leitungen (24, 25) eine unterschiedliche Länge aufweisen.
5. Befestigungseinrichtung für eine Kraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Leitungen (2lot, 25) einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.
6. Befestigungseinrichtung für eine Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenzen der Fluidmassen innerhalb der Fluidkanäle (16, 17; 26, 27) voneinander verschieden sind.
7. Befestigungseinrichtung für eine Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wählventil (18) mit der Fahrzeuggeschwindigkeit gekoppelt ist.
8. Befestigungseinrichtung für eine Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennnzeichnet, daß das Wählventil (18) so ausgebildet ist, daß es in Abhängigkeit von der Stellung der Vergaserdrossel oder der Stellung des Ganghebels betätigbar ist.
9. Befestigungseinrichtung für eine Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid eine gasförmige Substanz ist.
10. Befestigungseinrichtung für eine Kraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid Luft ist.
11. Befestigungseinrichtung für eine Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid flüssig ist.
12. Befestigungseinrichtung far eine Kraftmaschine nac Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kammer (10) mit einer Membran (12) versehen ist.
13. Befestigungseinrichtung für eine Kraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kammer (10) eine Fluidkammer, die mit dem Innenraum (4) über den Fluidkanal verbindE-~r ist, und eine Luftkammer (15) enthält, die durch die Membran (12) von der Fluidkammer (10) abgetrennt ist.
14. Befestigungseinrichtung für eine Kraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kammer (10) an dem Chassis mittels eines elastischen Elementes befestigt ist.
15. Befestigungseinrichtung für eine Krattm.lschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Wählven- til (18) ein Magnetventil ist.