DE3522333A1 - Schwingungsdaempfer insbesondere in verbindung mit elastischen lagerungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schwingungsdämpfer insbesondere in Ver­ bindung mit elastischen Lagerungen, mit einer an einem schwingenden Trägerelement in Axialrichtung beweglich angebrachten und in eine Dämpfungsflüssigkeit in einem Gehäuse eintauchenden Dämpfungsscheibe.

Zum Unterdrücken von Schwingungen in Federungssystemen der verschie­ densten Art, als Stoßdämpfer und allgemein zum Abbremsen bewegter Massen dienen als Verzögerungsmechanismus häufig hydraulische Dämp­ fungsvorrichtungen mit einem gegen den Widerstand einer Flüssigkeit oder eines anderen fließfähigen Dämpfungsmittels geschleppten meist starren Dämpfungsglied. Das mit möglichst wenig Masse aber möglichst großer Fläche in aller Regel in Form einer flachen Scheibe ausgebil­ dete Dämpfungsglied ist dabei aus Gründen verbesserter akustischer Abkoppelung nach bekannten Vorschlägen mit einem gewissen Axialspiel auf dem schwingenden Trägerelement festgelegt, so daß es erst von bestimmten Grenzamplituden der Federungsschwingungen an angestoßen und mitgenommen und damit die Dämpfung überhaupt erst wirksam wird. Wenn sich die hiernach aufgebauten bekannten Dämpfungsvorrichtungen in der Praxis vielfach auch schon durchaus bewährt haben, so ließen sie andererseits doch noch Wünsche nach Verbesserungen offen. Denn zu den Eigenheiten ihres Wirkungsprinzips gehört eine sehr ungleich­ mäßige Verteilung der Verzögerungskraft über die verfügbare Brems­ strecke in der Flüssigkeit mit schlagartig auftretenden hohen Bela­ stungsspitzen in den Endstellungen und der daraus resultierenden Ge­ fahr von Beschädigungen, die als von vorgegebenen Parametern abhängig bisher nicht wirksam beeinflußbar schien.

Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, mit einer neuartigen Aus­ bildung hydraulischer Schwingungsdämpfer eine zumindest annähernd konstante Abbremsung der zugeordneten bewegten Masse in möglichst enger Anpassung an den idealen Verzögerungsverlauf zu erreichen. Die­ se Aufgabe wird, ausgehend von Schwingungsdämpfern der eingangs ge­ schilderten Gattung, durch bewegliches Anbringen zweier oder mehre­ rer Dämpfungsscheiben zwischen axial gestaffelten starren Anschlägen an dem Trägerelement gelöst, wobei nach wichtigen Teilmerkmalen der Erfindung die Dämpfungsscheiben mit untereinander verschieden großen Flächen bemessen sind und ihre Flächengröße von einem dem in die Dämp­ fungsflüssigkeit eintauchenden freien Ende des Trägerelementes zuge­ ordneten Kleinstwert in Richtung nach dem Gehäuseabschluß zunehmend abgestuft ist. Vorteilhaft sind weiterhin die Dämpfungsscheiben um un­ tereinander verschieden große Wegstrecken, vorzugsweise um im direk­ ten Verhältnis zu ihrer Flächengröße verschieden große Wegstrecken axial beweglich.

Die Erfindung führt zu einer nahezu gleichmäßigen Verteilung der Ver­ zögerungskraft in Stoßdämpfern über die gesamte Bremsstrecke, wobei eine möglichst enge Annäherung an den idealen Kraftverlauf in einer von der Anzahl der Dämpfungsscheiben abhängigen Abstufung mit zweck­ entsprechender Wahl der Flächengröße und der gegenseitigen Abstände der einzelnen Scheiben erzielt werden kann. Die nach einer linearen Charakteristik praktisch gleichbleibende Verzögerung vermeidet schlag­ artig auftretende hohe Belastungsspitzen und die daraus herrührende Gefahr von Beschädigungen, so daß in mittelbarer Folge die Geräusch­ entwicklung gegenüber vergleichbaren bekannten Stoßdämpfern einge­ schränkt und eine höhere Lebensdauer der neuartigen Stoßdämpfer im ganzen zu erwarten ist.

Die gleichen vorteilhaften Wirkungen stellen sich ein, wenn gemäß einer Variante der Erfindung die Dämpfungsscheibe aus zwei oder mehr in axialer Richtung relativ zueinander beweglichen Ringelementen zu­ sammengesetzt ist, wobei die Ringelemente um im direkten Verhältnis zu ihrer Flächengröße verschieden große Wegstrecken zueinander beweg­ lich sind.

Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung zweier Ausfüh­ rungsbeispiele in der Zeichnung verdeutlicht. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 ein Längsschnitt durch ein elastisches Motorlager mit hydraulischer Dämpfungsvorrichtung und

Fig. 2 ein gleichartiges Lager mit einer gegenüber Fig. 1 abgeän­ derten Dämpfungsvorrichtung ebenfalls in Längsschnittdar­ stellung.

Das in Fig. 1 gezeichnete Lager besteht aus einem mit einem abgewin­ kelten Befestigungsflansch 31 z.B. aus Stahlblech geformten topfför­ migen Gehäuse 3 und einem in dessen oberen Bereich eingepreßten und formschlüssig darin gehalterten, gleichzeitig auch den oberen Abschluß bildenden ringförmigen Gummi-Federelement 4. In das Federelement ist ein Druckstempel 5 mit haftender Bindung eingesetzt, der in der Ver­ wendung des Lagers als Motorlager in Kraftfahrzeugen einerseits das anteilmäßige Motorgewicht aufnimmt und andererseits auf seinem in das Gehäuse 3 sich erstreckenden zylindrischen Endabschnitt mehrere, in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel drei Dämpfungsscheiben 6, 7, 8 trägt. Die Dämpfungsscheiben sind mit in Stufen von unten nach oben zunehmender Flächengröße ausgebildet und in Axialrichtung beweglich zwischen festen Anschlägen 15 bis 18 auf dem Stempel 5 angebracht, wobei auch die Abstände zwischen jeweils benachbarten Anschlägen in Stufensprüngen von unten nach oben größer werden. Zwecks einfacher Montage der Dämpfungsscheiben sind die Anschläge 15 bis 18 vorteil­ haft von in Ringnuten abnehmbar eingesetzten federnden Sprengringen gebildet. Das Lagergehäuse 3 einschließlich des von dem Federelement 4 umschlossenen Raumes ist mit hochviskoser Dämpfungsflüssigkeit 9 vollständig aufgefüllt.

Im Einbauzustand ist das soweit beschriebene Lager mittels des Gehäu­ seflansches 31 an einem tragenden Bauteil des nichtgezeichneten Fahr­ zeugs befestigt, während der abgestützte Motor sein anteiliges Gewicht über ebenfalls nicht weiter dargestellte Konstruktionselemente auf den Druckstempel 5 aufgibt. Kurzhubige Ein- und Ausfederbewegungen laufen aufgrund des Axialspieles der Dämpfungsscheiben 6, 7, 8 ohne deren Be­ teiligung ungedämpft ab, wobei die Scheiben dann gleichsam ruhend in der Dämpfungsflüssigkeit 9 stehen und der Stempel 5 relativ zu ihnen schwingt. Erst nach Überschreiten einer gewissen Schwingungsamplitude wird zunächst die untere, kleinste Dämpfungsscheibe 6 von dem zugeord­ neten Anschlag 16 angestoßen und mit der Abwärtsbewegung des Druckstem­ pels 5 mitgenommen, und im weiteren Verlauf des Einfederungshubes fol­ gen die nächstgrößere Dämpfungsscheibe 7 unter dem Einfluß des Anschla­ ges 17 und schließlich die obere, größte Dämpfungsscheibe 8 unter dem Einfluß des Anschlages 18. Die Flächengrößen und die Freiwege der Dämp­ fungsscheiben sind so aufeinander abgestimmt, daß die im Endeffekt aus­ geübte Dämpferkraft über die gesamte Verzögerungsstrecke zumindest an­ genähert konstant bleibt.

Gemäß der in Fig. 2 gezeichneten Variante der Erfindung sind die Dämp­ fungsscheiben von mit Axialspiel ineinandergesteckten Ringelementen 26, 27, 28 gebildet, wobei das kleinste Ringelement 26 unmittelbar auf einem Endzapfen 25 des Druckstempels 5 axial beweglich angebracht ist und das nächstgrößere Ringelement 27 und dieses wiederum das größte Ringelement 28 in nach beiden Richtungen abgekröpften Umfangshalterun­ gen axial beweglich trägt. Die von der Umfangshalterung der jeweils kleineren Ringelemente vorgegebenen Freiwege sind in gleicher Weise wie in der Axialstaffelung gemäß Fig. 1 in diesem Falle in Radial­ richtung größer werdend gestuft. Die Wirkungsweise des Lagers ist in­ folgedessen grundsätzlich die gleiche wie im Zusammenhang mit dem La­ ger gemäß Fig. 1 beschrieben.

Claims (7)

1. Schwingungsdämpfer insbesondere in Verbindung mit elastischen La­ gerungen, mit einer an einem schwingenden Trägerelement in Radial­ richtung beweglich angebrachten und in eine Dämpfungsflüssigkeit in einem Gehäuse eintauchenden Dämpfungsscheibe, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei oder mehr Dämpfungsscheiben (6, 7, 8) zwischen axial gestaffelten starren Anschlägen (15, 16, 17, 18) beweglich an dem Trägerelement (5) angebracht sind.

2. Schwingungsdämpfer insbesondere in Verbindung mit elastischen La­ gerungen, mit einer an einem schwingenden Trägerelement in Axial­ richtung beweglich angebrachten und in eine Dämpfungsflüssigkeit in einem Gehäuse eintauchenden Dämpfungsscheibe, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dämpfungsscheibe aus zwei oder mehr in Axial­ richtung relativ zueinander beweglichen Ringelementen (26, 27, 28) zusammengesetzt ist.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsscheiben mit untereinander verschieden großen Flä­ chen bemessen sind.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächengröße der Dämpfungsscheiben von einem dem in die Dämp­ fungsflüssigkeit (9) eintauchenden freien Ende des Trägerelementes (5) zugeordneten Kleinstwert in Richtung nach dem Gehäuseabschluß zunehmend abgestuft ist.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsscheiben um untereinander verschieden große Weg­ strecken axial beweglich sind.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsscheiben um im direkten Verhältnis zu ihrer Flächen­ größe verschieden große Wegstrecken beweglich sind.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente (26, 27, 28) um im direkten Verhältnis zu ihrer Flä­ chengröße verschieden große Wegstrecken zueinander beweglich sind.