DE3525008A1

DE3525008A1 - Schwingungsdaempfvorrichtung

Info

Publication number: DE3525008A1
Application number: DE19853525008
Authority: DE
Inventors: Masahiro Tsu Mie Ishigaki; Takeo Toyota Aichi Kawai; Motoo Kunihiro; Akio Okazaki Aichi Kuramoto; Shuichi Okamoto
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyo Tire Corp
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1985-07-12
Publication date: 1986-03-13
Also published as: JPS6147138U; GB2165918A; GB8516104D0; GB2165918B

Description

HOFFMANN · EITLE A PARTNER orornnQ X

PATENT-UND RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE WERNER EITLE, DIPL.-INQ. · KLAUS HOFFMANN, DR., DIPL.-INQ. . WERNER LEHN, DIPL.-INQ.

KLAUS FDCHSLE₁ DIPL.-INQ. . BERND HANSEN, DR.. DIPL.-CHEM. · HANS-A. BRAUNS, DR., DIPL.-CHEM. . KLAUS GORG, DIPL.-INQ. KARL KOHLMANN, DIPL.-INQ. . HELGA KOLB₁ DR., DIPL.-CHEM. · BERNHARD VON FISCHERN, DIPL.-INQ.

RECHTSANWALT ALEXANDER NETTE

42 214 p/hl

(1) THE TOYO RUBBER INDUSTRY CO., LTD. Osaka / Japan

(2) TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA Aichi-ken / Japan

Schwingungsdämpfvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwingungsdämpfvorrichtung zum Absorbieren von Schwingungen, die auf das Fahrzeug einwirken, um so das Schwingungsverhalten des Fahrzeuges zu verbessern.
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Es besteht eine große Anzahl von Vorrichtungen zum Absorbieren von Schwingungen, welche Schwingungsabsorption erzielt wird durch die Elastizität eines Gummis und dem Schwingungswiderstand eines Gewichtsteiles. 10

Typischerweise sind drei Vorrichtungen dieser Art bekannt und in Fig. 5-7 dargestellt.

Bei dem Beispiel gemäß Fig. 5 sind eine Basisplatte 5 und ein Gewichtsteil 3 mittels eines gummielastomeren Teils 4 miteinander verbunden. Die Basisplatte 5 ist dabei am Fahrzeugkörper oder eines Teils desselben mittels einer Schraube B und einer Mutter N angeschraubt.

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POSTFACH 8104 2O ■ ARABELLASTRASSE 4/VIII . 8OOO MÜNCHEN 81 TELEFON: CO8S3 911086-89 · TELEX: 5S9619 CPATHEJ · TELEFAX: OQ9/918356 CSR Il + HO ■ TELETEX: 897241 CPATHEJ

Eine andere Vorrichtung gemäß Fig. 6 ist so ausgebildet, daß ein Gewichtsteil 3 mit einer Fahrzeugkomponente 6, wie einer Motorbefestigung durch Vulkanisieren eines gummielastomeren Körpers 4 verbunden ist.

Schließlich ist eine weitere Vorrichtung aus Fig. 7 bekannt. Diese Vorrichtung ist so aufgebaut, daß ein zylindrisches Teil 1' und ein Gewichtsteil 3 durch einen gummielastomeren Körper 4 miteinander verbunden sind, wobei das zylindrische Teil 1' durch einen Bolzen am Fahrzeugkörper befestigt ist.

Die erste und dritte Vorrichtung der vorgenannten Art verwenden eine Schraubbefestigung und geben somit Anlaß zu Problemen hinsichtlich einer verminderten Produktivität aufgrund einer vergrößerten Anzahl von Montagevorgängen, was insgesamt die Montagezeit verlängert. Andererseits ist die zweitgenannte Vorrichtung dahingehend nachteilig, daß die Fahrzeugkomponente groß bemessen sein muß. Außerdem ist die Formzahl der Vulkanisierform für Gummi vermindert und die erforderliche Vulkanisierform für Gummi zu groß, was zu erhöhten Kosten und einer vermehrten Produktivität führt. Weiterhin ist es nachteilig, daß die Vorrichtung begrenzt einsetzbar ist und nur bei Fahrzeugteilen zum Einsatz kommen kann, die eine ausreichende Fläche aufweisen, um ein Anbringen durch Vulkanisieren vorzunehmen.

Bei den herkömmlichen Schwingungsdämpfvorrichtungen er-OQ gaben sich somit Probleme hinsichtlich einer mühseligen Anbringung an die Fahrzeugkomponenten. Weiterhin ergaben sich Schwierigkeiten mit der Produktivität, was Anlaß zu erhöhten Kosten gab.

or Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schwingungsdämpfvorrichtung zu schaffen, welche einen kleinen Befestigungsbereich am Fahrzeugkörper oder an einer Kompo-

nente desselben erfordert und einfach und schnell mit geringen Kosten montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale gelöst, wie sie Gegenstand der Patentansprüche sind.

Entsprechend dieser Lösung wird nur ein einziges säulenförmiges Teil (Zapfen) verwendet, welches fahrzeugseitig integriert angebracht ist und ein leichtes und zuverlässiges Anbringen der Schwingungsdämpfvorrichtung durch ein Mittel, wie Preßsitz oder Verstemmen, erlaubt, wodurch Einschränkungen hinsichtlich der Anbringung verhindert und die Produktivität verstärkt werden.

Die Lösung der genannten Aufgabe umfaßt insbesondere eine Schwingungsdämpfvorrichtung mit einem Gewichtsteil und einem Montageteil, zwischen denen ein gummielastomeres Teil vulkanisiert ist, wobei über das Montageteil eine Befestigung am Fahrzeugkörper oder einem Teil desselben erfolgt, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest ein fahrzeugseitiges säulenförmiges Teil vorgesehen ist und daß das Montageteil von zumindest einem zylindrischen Teil gebildet ist, welches auf das säulenförmige Teil aufsetzbar ist, wobei der gummielastomere Körper zwischen dem Gewichtsteil und dem zylindrischen Teil angeordnet ist und somit diese drei Teile eine Einheit bilden, zu der das säulenförmige Teil als Einzelteil ein Gegenstück bildet, um die erstgenannte Einheit mit dem Fahrzeugkörper zu verbinden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das säulenförmige Teil einen maximalen Außenradius hat, welcher größer ist als der minimale Innenradius des zylindrischen Teils und daß

op- das säulenförmige Teil und das zylindrische Teil durch einen Preßsitz fest miteinander verbunden sind.

Eine alternative Weiterbildung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch aus, daß das zylindrische Teil eine ein wenig kürzere axiale Länge hat als das säulenförmige Teil, und daß das säulenförmige Teil in das zylindrische Teil eingesetzt und der Kopfabschnitt über seinen Außenradius expandiert ist, um in dem so verstemmten Zustand das säulenförmige Teil mit dem zylindrischen Teil fest zu verbinden.

Die Montagearbeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sehr einfach und kann leicht und schnell vollzogen werden. Ein Raum entsprechend dem Anbringungsbereich des säulenförmigen Teils am Fahrzeugkörper oder eines Teiles desselben ist ausreichend für die Anbringung der Vorrichtung am Fahrzeugkörper. Die Anbringung der Vorrichtung wird durch nichts eingeschränkt oder behindert. Außerdem kann die Vorrichtung an einer optimalen Stelle angebracht werden, um dort besonders wirksam die Schwingungen zu absorbieren.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Beispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht durch das Beispiel gemäß Fig. 1 mit der Darstellung des gelösten Zustandes,

Fig. 3 eine Teilschnittansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung mit der Darstellung des gelösten Zustandes und

Fig. 5 bis 7 jeweils eine schematische Darstellung

eines Beispiels einer bekannten Schwingungsdämpfvorrichtung.

Bei jedem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Schwingungsdämpfvorrichtung ein säulenförmiges Teil 1, ein zylindrisches Teil 2, ein Gewichtsteil 3 und einen gummielastomeren Körper 4 als Hauptteile.

Das zylindrische Teil 2, das Gewichtsteil 3 und der gummielastomere Körper 4 sind zu einer Einheit verbunden, insbesondere verklebt, wogegen das säulenförmige Teil 1 selbst ein einzelnes Gegenstück bildet. Die beiden Einheiten werden miteinander verbunden und integriert, um die Schwingungsdämpfvorrichtung zu vervollständigen.

Das säulenförmige Teil 1 besteht aus einem steifen Material, wie Metall, und ist an seinem Boden mit einem Podest versehen, dessen Querschnittsbereich etwas größer ist als der des säulenförmigen Teils, wobei das Podest mit dem säulenförmigen Teil integriert ausgebildet ist.

Das Podest weist eine Befestigungsfläche auf, welche konform mit der Anbringungsfläche des Fahrzeugkörpers oder einer Fahrzeugkomponente sich befindet, auf dem das Podest befestigt wird. Somit ist das Podest in seiner bestimmten Lage am Fahrzeugkörper befestigt, und zwar durch Schraubenbolzen oder durch Schweißen, so daß das säulenförmige Teil aufrecht steht.

Das zylindrische Teil 2 hat die Form eines Zylinders mit

einem hohlen Abschnitt, dessen Innenradius so bemessen ist, daß das zylindrische Teil am säulenförmigen Teil 1 in einem Zustand befestigt werden kann, in dem kein gg Spiel zwischen diesen beiden Teilen besteht. Das zylindrische Teil 2 besteht ebenfalls aus einem steifen Material, wie Metall.

Das Gewichtsteil 3 hat die Form eines schwergewichtigen Blocks aus starrem Material mit einem besonderen spezifischen Gewicht, wie Gußeisen. Das Gewichtsteil 3 hat eine bestimmte Form und befindet sich neben dem zylindrisehen Teil 2, so daß das zylindrische Teil dieses umgibt oder das zylindrische Teil an seiner Längsseite angeordnet ist.

Zwischen dem Gewichtsteil 3 und dem zylindrischen Teil 2 befindet sich der gummielastomere Körper 4. Dieser gummielastomere Körper 4 ist fest mit den beiden Teilen 2 und 3 verbunden, wodurch das zylindrische Teil 2 und das Gewichtsteil 3 über den gummielastomeren Körper 4 auf integrierte Weise miteinander verbunden sind.

Diese Verbindung über den gummielastomeren Körper 4 kann sicher und einfach dadurch erfolgen, daß ein Material aus Naturgummi oder synthetischem Gummi zwischen den beiden Teilen 2, 3 angeordnet wird, jeweils in einer definierten Position, wonach eine Vulkanisierbehandlung unter Wärmeeinwirkung erfolgt, um die Teile miteinander zu verbinden.

In Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei 2g dem das Gewichtsteil 3 die Form eines säulenförmigen

Körpers oder eines prismatischen Körpers hat, in dessen Mitte ein Durchgangsloch mit einem größeren Radius ausgebildet ist, als der des zylindrischen Teils 2. Das zylindrische Teil 2 wird konzentrisch mit Spiel in das oQ Durchgangsloch eingesetzt und in diesem Zustand wird der gummielastomere Körper 4 in das Loch um das zylindrische Teil 2 herum eingegeben, um dann die Vulkanisierverbindung zu vollziehen.

Die so hergestellte integrierte Einheit aus zylindrischem Teil 2 und Gewichtsteil 3 wird an dem säulenförmigen Teil 1 befestigt, welches seinerseits am Fahrzeugkörper in einer solchen Lage angebracht ist, daß es von diesem absteht. Dieser Vorgang erfolgt durch Einsetzen und Aufsetzen des zylindrischen Teiles 1 in das zylindrische Teil 2. Auf diese Weise ist die Schwingungsdämpfvorrichtung am Fahrzeugkörper angebracht.

Beim Befestigen des säulenförmigen Teils 1 am zylindrischen Teil 2 wird eine Preßvorrichtung oder eine Stemmvorrichtung verwendet, um ein festes Anbringen durch einen Stemm- oder Preßvorgang vorzunehmen.

Für den Einsatz der Preßvorrichtung ist es erforderlich, daß die axialen Längen des säulenförmigen Teils 1 und des zylindrischen Teils 2 im wesentlichen gleich sind, wobei das auszubildende säulenförmige Teil 1 einen maximalen Außenradius hat, der größer ist als der minimale Innenradius des zylindrischen Teils 2.

Erfolgt das Befestigen durch Verstemmen, so ist es erforderlich, daß das zylindrische Teil 2 eine ein wenig kürzere axiale Länge hat als das säulenförmige Teil 1

2g und einen Abschnitt mit einem minimalen Innenradius, der so ausgebildet ist, daß er mit einer leichten Kraftaufbringung auf das säulenförmige Teil 1 aufgesetzt werden kann. Nach dem Einsetzen in das zylindrische Teil 2 wird der vorstehende Kopf des säulenförmigen Teils 1 verstemmt

ng und somit hinsichtlich seines Radius expandiert, um somit sein Befestigen am zylindrischen Teil vorzunehmen, wie dies der Fig. 3 zu entnehmen ist.

Die soweit beschriebene Ausführungsform betrifft eine Vor-

richtung mit einem einstückigen säulenförmigen Teil als eine Einheit und einen zylindrischen Teil als andere Einheit

-ιοί Eine andere Ausführungsform ist entsprechend der Darstellung in Fig. 4 aufgebaut, bei der eine Vielzahl von (beispielsweise drei) säulenförmigen Teilen 1 und eine Vielzahl von zylindrischen Teilen vorgesehen ist. Die zwei oder mehr säulenförmigen Teile 1, welche vorstehend angeordnet sind,liegen in Axialrichtung gesehen parallel zueinander. Die zylindrischen Teile 2 sind in derselben Ausrichtung wie die säulenförmigen Teile angeordnet.

Das Gewichtsteil 3 befindet sich innerhalb der zylindrischen Teile 2, die in paralleler Zuordnung um das Gewichtsteil 3 angeordnet sind, wie dies deutlich der Fig.4 zu entnehmen ist. Das Gewichtsteil 3 ist mit Durchgangslöchern entsprechend der Anzahl und Ausrichtung der säu- lenförmigen Teile versehen. Die zylindrischen Teile 2 sind jeweils konzentrisch in jedes der Durchgangslöcher eingesetzt und danach mit dem Gewichtsteil durch den gummielastomeren Körper 4 vereinigt.

Die vorerwähnte Ausführungsform, bei der eine Vielzahl von säulenförmigen Teilen und eine Vielzahl von zylindrischen Teilen vorgesehen sind, ist für einen Fall bestimmt, bei dem der Fahrzeugkörper eine größere Anbringfläche aufweist und eine stabile Befestigung am Fahrzeugkörper erlaubt.

Die so aufgebaute und am Fahrzeugkörper befestigte Schwingungsdämpfvorrichtung hat eine Absorptionsfunktion für Schwingungen mit maximaler Amplitude des Fahrzeugkörpers, die es zu kompensieren gilt.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann die Schwingungsdämpfvorrichtung der Erfindung zuverlässig, einfach und schnell zusammengebaut werden, da, wenn das säulenförmige Teil 1 einstweilig am Fahrzeugkörper oder an einer Komponente desselben angebracht

wird, das Zusammenfügen lediglich durch einen Vorgang erfolgen kann, nämlich entweder durch das Aufpressen (Preßsitz) oder durch einfaches Aufschieben und Verstemmen.

Der Herstellungsprozeß der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird im wesentlichen beendet mit einem Prozeß des Vereinigensdes zylindrischen Teils 2 und des Gewichts-Teils 3 mit dem gummielastomeren Körper 4 durch eine Vulkanisationsverbindung. Als Folge kann auf rationelle Weise eine Massenproduktion durchgeführt werden. Der Wirkungsgrad der Massenproduktion ist erfindungsgemäß gegenüber dem Verfahren nach dem Stand der Technik wesentlich verbessert, bei welchem Verfahren ein Gewichtsteil an einem groß bemessenen Fahrzeugteil durch direktes Anvulkanisieren befestigt wird, weil die Vulkanisationseinheit verkleinert ist.

Wenn die Befestigungsfläche, an der die Schwingungsdämpfvorrichtung angebracht werden soll, wenig ebenflächige Bereiche hat oder klein bemessen ist, oder aber wenn das Befestigen oder direktes Vulkanisieren schwierig ist, kann die Vorrichtung auch dann angebracht werden, wenn nur ein kleiner Anbringraum zur Verfügung steht, und zwar mittels des säulenförmigen Teils. Es kann ein optimaler Ort für die Schwingungsabsorption ausgewählt werden und es besteht ein weites Anwendungsspektrum.

Claims

HOFFMANN · ElTLE & PARTNER PATENT- UN^ riEChTSAWWÄLTG 3525 PATENTANWÄLTE WERNER EITLE, DIPL.-ING. · KLAUS HOFFMANN, DR., DIPL.-ING. ■ WERNER LEHN, DIPL.-ING. KLAUS FOCHSLE, DIPL.-ING. · BERND HANSEN, DR., DIPL.-CHEM. · HANS-A. BRAUNS, DR., DIPL.-CHEM. · KLAUS GDRG, DIPL.-ING. KARL KOHLMANN1 DIPL.-ING. · HELGA KOLB, DR., DIPL.-CHEM. · BERNHARD VON FISCHERN, DIPL.-ING. RECHTSANWALT ALEXANDER NETTE 42 214 p/hl (1) THE TOYO RUBBER INDUSTRY CO., LTD. Osaka / Japan (2) TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA Aichi-ken / Japan Schwingungsdämpfvorrichtung Patentansprüche

1. SchwingungsdämpfVorrichtung mit einem Gewichtsteil (3) und einem Montageteil (5), zwischen denen ein gummielastomeres Teil (4) vulkanisiert ist, wobei über ¹J das Montageteil eine Befestigung am Fahrzeugkörper oder einem Teil desselben erfolgt, dadurch g e k e η η zeichnet , daß zumindest ein fahrzeugseitiges säulenförmiges Teil (1) vorgesehen ist und daß das Montageteil von zumindest einem zylindrischen Teil (2) gebildet ist, welches auf das säulenförmige Teil (1) aufsetzbar ist, wobei der gummielastomere Körper (4) zwischen dem Gewichtsteil (3) und dem zylindrischen Teil (2) angeordnet ist und somit diese drei Teile eine Einheit bilden, zu der das säulenförmige Teil (1) als Einzelteil ein Gegenstück bildet, um die erstgenannte Einheit mit dem Fahrzeugkörper zu verbinden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das säulenförmige Teil einen maximalen Außen-

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POSTFACH 81Ο4 2Ο · ARABELLASTRASSE 4/VIII . 8OpO MÜNCHEN Θ1 _f

TELEFON: CO893 911086-89 · TELEX: 589619 CPATHE3 · TELEFAX: Ο89/9183^CGR H + MO · TELETEX: 897241 CPATHEJ

radius hat, welcher größer ist als der minimale Innenradius des zylindrischen Teils (2) und daß das säulenförmige Teil (1) und das zylindrische Teil (2) durch einen Preßsitz fest miteinander verbunden sind.
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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Teil (2) eine ein wenig kürzere axiale Länge hat als das säulenförmige Teil (1), und daß das säulenförmige Teil (1) in das zylindrische Teil (2) eingesetzt und der Kopfabschnitt über seinen Außenradius expandiert ist, um in dem so verstemmten Zustand das säulenförmige Teil mit dem zylindrischen Teil fest zu verbinden.