DE3522333C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Schwingungsdämpfer sind beispielsweise aus der DE-OS 32 33 456 sowie der US-PS 23 87 066 bekannt.

In solchen Schwingungsdämpfern wird die Dämpfung mit einem gegen den Widerstand einer Flüssigkeit oder eines anderen fließfähigen Dämpfungsmittels geschleppten meist starren Dämpfungsglied erzeugt. Das mit möglichst wenig Masse aber möglichst großer Fläche in Form einer flachen Scheibe ausgebildete Dämpfungsglied ist dabei zwecks verbesserter Abkopplung akustischer Schwingungen mit einem gewissen Axialspiel an dem schwingenden Trägerelement gelagert, so daß es erst von bestimmten Grenzamplituden der Federungsschwingungen an angestoßen und mitgenommen und damit die Dämpfung überhaupt erst wirksam wird.

Obwohl sich die so aufgebauten Schwingungsdämpfer in der Praxis bereits in großem Umfang bewährt haben, erwies es sich bei ihnen in bestimmten Anwendungsfällen als nachteilig, daß die den eingeleiteten Schwingungen entgegenwirkende Verzögerungskraft innerhalb der einzelnen Schwingungen keinen konstanten Betrag aufwies, sondern jeweils mit dem Verzögerungsweg von einem sehr hohen Wert auf einen geringen Wert stetig abnahm, während ein Verzögerungsverlauf mit annähernd konstanter Verzö­ gerungskraft angestrebt wurde, um die Verzögerungswirkung gleichmäßig über die zur Verfügung stehende Abbremsstrecke zu verteilen und so überhöhte Materialbelastungen und Überbeanspruchungen der mechani­ schen Konstruktion zu vermeiden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungsdämpfer zu schaffen, der Auslenkungen durch weitgehend gleichmäßig wirkende Verzögerungskräfte abbremst und mit dem ein in diesem Sinne idealer Verzögerungsverlauf zumindest annähernd erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schwingungsdämpfer der eingangs genannten Gattung gelöst, der durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale weitergebildet ist. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung gekennzeichnet.

Dadurch, daß die Dämpfungsscheiben in den erfindungs­ gemäßen Schwingungsdämpfern mit unterschiedlichen Freiwegen axial gestaffelt angeordnet sind, werden sie auch entsprechend zeitlich und bezüglich des Verzögerungsweges räumlich gestaffelt nacheinander wirksam; das heißt, wenn die Verzögerungskraft der ersten Scheibe abzufallen beginnt, wird die zweite Scheibe wirksam usw. Dabei kann durch die Bemessung der Flächengröße der Dämpfungsscheiben und ihrer axialen Freiwege eine weitgehende Annäherung an den idealen - d. h. konstanten - Verlauf der Verzögerungskraft erreicht werden. Hierdurch kommt es nicht zu Belastungsspitzen, die zu Beschädigungen an den Schwingungsdämpfern selbst sowie dem mit diesen verbundenen Aggregaten führen können, und infolgedessen ergibt sich eine erhöhte Lebensdauer aller betroffenen Teile. Ferner wird die Erzeugung störender Geräusche vermieden.

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

Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung zweier Ausführungsbeispiele in der Zeichnung verdeutlicht.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein elastisches Motorlager mit erfindungsgemäßer hydraulischer Dämpfungsvorrichtung, wobei das in vertikaler Betriebslage gezeichnete Lager im stationären, unbelasteten Zustand dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt ein gleichartiges Lager mit einer Variante der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung in entsprechender Darstellung.

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 (6)

1. Schwingungsdämpfer, insbesondere in Verbindung mit elastischen Lagerungen, mit einem an einem schwingendem Trägerelement mit Axialspiel angebrach­ ten und in eine Dämpfungsflüssigkeit in einem Gehäuse eintauchenden Dämpfungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied aus zwei oder mehr Dämpfungsscheiben (6, 7, 8) besteht, die axial gestaffelt zwischen starren axialen Anschlägen (15, 16, 17, 18) axial beweglich an dem Trägerelement (5) angebracht sind, wobei die Dämpfungsscheiben (6, 7, 8) um untereinander verschieden große Wegstrecken axial beweglich sind.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsscheiben (6, 7, 8) verschieden große Flächengrößen aufweisen.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächengrößen der Dämpfungsscheiben (6, 7, 8) im selben Verhältnis zueinander stehen wie die Wegstrecken ihrer axialen Beweglichkeit.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächengröße der Dämpfungsscheiben (6, 7, 8) in Richtung des freien Endes des Trägerelementes (5) von Dämpfungsscheibe zu Dämpfungsscheibe abnimmt.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsscheiben als konzentrische, aneinander gelagerte und in Axialrichtung relativ zueinander bewegliche Ringelemente (26, 27, 28) ausgebildet sind.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente (26, 27, 28) um im direkten Verhältnis zu ihrer Flächengröße verschieden große Wegstrecken zueinander beweglich sind.