DE3619850A1

DE3619850A1 - Vibration damper

Info

Publication number: DE3619850A1
Application number: DE19863619850
Authority: DE
Inventors: Gordon W Slack; Jakob Breuer
Original assignee: Case J I GmbH
Current assignee: Case J I GmbH
Priority date: 1986-06-12
Filing date: 1986-06-12
Publication date: 1987-12-17

Abstract

The vibration damper for the resilient support or suspension of engine or machine parts contains a rubber part (2) which rests against the outer circumference of a tapered distance sleeve (9) and is surrounded by a supporting flange (11) itself supported fixed relative to the system. Clamped against the two open ends of the distance sleeve (9) are two shaped discs (1) provided with downward-pointing bead-shaped protrusions (7, 8). The part to be provided with resilient support is mounted on one of the shaped discs (1). The protrusions (7, 8) have the effect that, under the action of vibrations and shocks, the rubber part (2) is subjected alternately and progressively to compression and at the same time to parallel shear and, as a result, the linear rise in the spring characteristic is shortened and a progressive rise which begins earlier and takes place over a longer deformation distance with the same final loading and the same overall deformation distance is achieved. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungsdämpfer zur elastischen Lagerung oder Aufhängung von Kraftfahrzeug-Motorteilen, Getrieben oder Maschinenteilen, bestehend aus einem Gummi-Metall-Element mit einem zwi schen ballig geformten Metallscheiben eingesetzten Gummiteil.The invention relates to a vibration damper for elastic Storage or suspension of motor vehicle engine parts, gearboxes or Machine parts consisting of a rubber-metal element with an intermediate used spherical shaped rubber washers.

Bekannt ist ein solches Gummimetallbauteil aus der DE-OS 23 39 189. Hier bei sind zwei Metallteile mit einem dazwischen angeordneten pilzförmigen Gummikörper mit diesem festhaftend verbunden. Die an den Gummikörper an grenzenden Flächen der Metallteile sind ballig gestaltet. Es soll hier durch die Wechselfestigkeit an den Haftflächen zwischen Metall und Gummi erhöht werden. Es handelt sich bei diesem Bauteil um eine als Schwingme tall bekannte Gummifeder mit annähernd linearem Kennlinienverlauf des Fe derweges.Such a rubber-metal component is known from DE-OS 23 39 189. Here are two metal parts with a mushroom-shaped arranged in between Rubber body bonded to it. The on the rubber body bordering surfaces of the metal parts are spherical. It's supposed to be here due to the alternating strength on the adhesive surfaces between metal and rubber increase. This component is a vibration sensor Tall known rubber spring with an approximately linear characteristic curve of the Fe therefore.

Bei bisher verwendeten Flachscheiben als Wegbegrenzung für Schwingungs dämpfer mit dazwischen eingesetztem Gummikörper steigt entsprechend der Federkennlinie des Gummikörpers die Kraftlinie an, bis die Scheibe zur Anlage kommt. Danach erfolgt ein sprunghafter Anstieg der Kraft über einen minimalen Verformungsweg. Trotz der Elastizität des Gummikörpers wird dieser sprunghafte Anstieg der Kraft als harter Anschlag empfunden. Dieser Effekt tritt bei stärkeren Schwingungen, etwa beim Fahren in un ebenem Gelände, auf und führt bei angrenzenden Bauteilen oft zu Dauer brüchen.With previously used flat disks as a path limitation for vibration damper with rubber body inserted in between rises accordingly Spring characteristic of the rubber body on the line of force until the disc to Facility is coming. Then there is a sudden increase in force a minimal deformation path. Despite the elasticity of the rubber body this sudden increase in force is felt as a hard stop. This effect occurs with stronger vibrations, such as when driving in un level terrain, and often leads to permanent use of adjacent components breaks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungsdämpfer der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der lineare Anstieg der Federkennlinie verkürzt wird und eine früher beginnende Progression über einen längeren Verformungsweg bei gleicher Endbelastung und glei chem Gesamtverformungsweg erreicht wird.The invention has for its object a vibration damper type mentioned so that the linear increase in the Spring characteristic is shortened and an earlier beginning progression over a longer deformation path with the same final load and the same chem total deformation path is reached.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the characterizing features of claim 1 solved.

Durch die gewählte Formgebung der Anschlagscheiben wird insgesamt eine weichere Dämpfung erzielt, weil beim Einfedern des zu lagernden Teils zunächst die aus der Ebene der Formscheiben vorstehenden Auswölbungen sich in die obere Fläche des Gummiteils eindrücken, bevor die restliche Fläche des Gummiteils mit der Formscheibe in Berührung kommt. Der gleiche Effekt tritt auf der unteren Fläche des Gummiteils beim Entlasten oder Zurückfedern des zu lagernden Teils ein. Insofern kann die untere Form scheibe als Rückfederungsanschlag bezeichnet werden. Due to the selected shape of the stop washers, a total of one softer damping achieved because the part to be stored is compressed first the protrusions protruding from the plane of the shaped disks press into the upper surface of the rubber part before the rest Surface of the rubber part comes into contact with the shaped washer. The same Effect occurs on the lower surface of the rubber part when relieving or Spring back of the part to be stored. In this respect, the lower form disc are referred to as a springback stop.

Weiterhin sind bei gleichen Schwingungsdämpfern und gleichen Endbe lastungswerten verschiedene Schwingungswege oder Verformungswege möglich, wobei die weiche Dämpfungscharakteristik erhalten bleibt.Furthermore, they have the same vibration dampers and the same end different vibration paths or deformation paths possible, while the soft damping characteristics are retained.

Dadurch, daß das ringförmige Gummiteil an seinem äußeren Umfang von einem Auflagerflansch umfaßt ist, dessen radial nach außen abgebo gener oberer Rand auf einem fahrzeugfest oder stationär angeordneten Lagerhalter aufsitzt, wird das Gummiteil beim Durchfedern des ela stisch zu lagernden Teils zusätzlich auf Parallelschub beansprucht, was einen größeren Federweg als bei reiner Druckbeanspruchung mit sich bringt. Durch die Überlagerung von axial wirkenden Druckkräften beim Ein- und Zurückfedern und von Parallelschubkräften infolge der Relativbewegung des randseitig aufsitzenden Auflagerflansches zur ein- und zurückfedernden konusförmigen Hülse wird eine Federkenn linie des Schwingungsdämpfers erzielt, bei der im Vergleich zu reinen Gummifedern und Schwingmetallen der lineare Anstieg der Kraft in eine früher beginnende Progression übergeht, ohne daß es zu einem sprung haften Anstieg der Kraft bei einem bestimmten Grenz-Federweg führt.The fact that the annular rubber part on its outer circumference of a support flange is included, whose radially outwardly bent gener upper edge on a vehicle-fixed or stationary Bearing holder sits, the rubber part is when the ela the part to be stored is additionally subjected to parallel thrust, which has a greater travel than with pure pressure brings itself. By superimposing axially acting compressive forces in compression and rebound and from parallel thrust forces as a result of Relative movement of the bearing flange on the edge spring-in and spring-back conical sleeve becomes a spring characteristic line of the vibration damper achieved compared to the pure Rubber springs and vibrating metals the linear increase in force in one progression that begins earlier passes without a jump increase in force at a certain limit travel.

Von besonderem Vorteil für eine kostengünstige Fertigung ist die Aus bildung der Formscheibe als Prägeteil mit konstanter Materialstärke, wobei die Auswölbungen an der einen Seite des Gummiteils konvex und an der gegenüberliegenden Seite konkav dem Gummiteil gegenüberliegen. Zweckmäßigerweise ist die obere als auch die untere Formscheibe je weils mit nach unten gerichteten Auswölbungen verspannt. The Aus is particularly advantageous for low-cost production formation of the shaped disc as an embossed part with constant material thickness, the bulges on one side of the rubber part convex and on the opposite side, concave opposite the rubber part. The upper as well as the lower shaped disk are expediently each because tense with bulges pointing downwards.

Eine zusätzliche Beeinflussung der Federkennlinie im Sinne früher be ginnender Progression läßt sich dadurch erreichen, daß in den Flächen bereichen des Gummiteils, die mit den Auswölbungen in Berührung kommen, stärkere Gummianhäufung vorhanden ist, so daß mehr Material und weniger Dehnbehinderung beim Einpressen der Auswölbungen in den Gummi bzw. des Gummis in die Auswölbungen vorhanden ist.Be an additional influence on the spring characteristic in the sense earlier Beginning progression can be achieved in that in the areas areas of the rubber part that come into contact with the bulges, there is more rubber accumulation, so more material and less Elimination of expansion when pressing the bulges into the rubber or Gums are present in the bulges.

Eine Vergrößerung des Federwegs der Formscheibe bei gleichem Gummiteil und gleicher Endbelastung läßt sich dadurch erzielen, daß eine die sickenförmige Auswölbung radial außen umgebende, ebene Kreisringfläche der Formscheibe aus einer Ebene, die zu der von der Auswölbung ein geschlossenen Kreisfläche parallel abgesetzt verläuft, in die Ebene der eingeschlossenen Kreisfläche verlegt ausläuft.An increase in the spring travel of the molded disc with the same rubber part and the same final load can be achieved in that a Bump-shaped bulge, flat circular ring surface surrounding radially on the outside the shaped disc from a plane that corresponds to that of the bulge closed circular surface runs parallel, in the plane of the enclosed circular area runs out.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 5 und 6.Further details of the invention emerge from the claims 5 and 6.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dar gestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; hierin zeigtIn the following the invention with reference to one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail; shows here

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine Anordnung eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers, abgestützt auf einem fahrzeugfesten oder stationären Lager halter; Figure 1 is an axial section through an arrangement of a vibration damper according to the invention, supported on a vehicle-fixed or stationary bearing holder.

Fig. 2 eine grafische Darstellung des Festigkeitsverlaufs (Federkennlinie) einer normalen Gummifeder bzw. eines Schwingmetalls; Figure 2 is a graphical representation of the strength curve (spring characteristic) of a normal rubber spring or a vibrating metal.

Fig. 3 eine grafische Darstellung des Festigkeitsverlaufs (Federkennlinie) des erfindungsgemäßen Schwingungs dämpfers, abgestützt auf einem Lagerhalter. Fig. 3 is a graphical representation of the strength curve (spring characteristic) of the vibration damper according to the invention, supported on a bearing bracket.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Schwingungsdämpfer im wesentlichen aus einem ringförmigen Gummiteil 2, zwei Formscheiben 1 aus Metall und einem Auflagerflansch 11. Die Formscheiben 1 sind durch eine konusförmige Hülse 9 auf Abstand gehalten und mittels einer Schraub bolzenverbindung 10 gegeneinander verspannt. Die Hülse 9 liegt hierbei mit ihrem unteren Ende am Umfang des Schraubbolzens an und erweitert sich in ihrem Innendurchmesser von unten nach oben. Mit der oberen Formscheibe 1 ist über eine Unterlegscheibe 5 und eine Schraubmutter 4 eine Platte 15 des elastisch zu lagernden oder auf zuhängenden Maschinenteils am Schraubbolzen 10 fest verbunden. Die Formscheiben 1, Hülse 9, Schraubbolzenverbindung 10 und Platte 15 bilden das Federsystem des Schwingungsdämpfers, dessen Schwingungen abgefangen werden sollen.As shown in FIG. 1, the vibration damper consists essentially of an annular rubber part 2 , two shaped disks 1 made of metal and a support flange 11 . The shaped disks 1 are held at a distance by a cone-shaped sleeve 9 and braced against each other by means of a screw bolt connection 10 . The lower end of the sleeve 9 lies against the circumference of the screw bolt and its inner diameter widens from the bottom to the top. A plate 15 of the machine part to be elastically supported or to be hung on the screw bolt 10 is firmly connected to the upper shaping disk 1 via a washer 5 and a screw nut 4 . The shaped washers 1 , sleeve 9 , bolt connection 10 and plate 15 form the spring system of the vibration damper, the vibrations of which are to be intercepted.

Um das Federungsverhalten weicher zu gestalten, weisen die am Gummi teil 2 angrenzenden Formscheiben 1 jeweils eine kreisringförmige, aus der Ebene der Formscheibe vorstehende sickenförmige Auswölbung 7 bzw. 8 auf, wobei die Auswölbung 7 der oberen Formscheibe sich beim Einfedern des zu lagernden Teils in die Oberseite des Gummiteils 2 einpreßt. Die untere Formscheibe ist in bezug auf die obere Formschei be so verspannt, daß auch ihre Auswölbung 8 wie die der oberen Form scheibe nach unten gerichtet ist. Dadurch preßt sich beim Entlasten oder Zurückfedern das Gummiteil 2 mit seiner Unterseite in die Auswölbung 8 der unteren Formscheibe ein.In order to make the suspension behavior softer, the shaped disks 1 adjoining the rubber part 2 each have an annular, bead-shaped bulge 7 or 8 protruding from the plane of the shaped disk, the bulge 7 of the upper shaped disk being deflected when the part to be stored is compressed Presses in the top of the rubber part 2 . The lower mold disc is so braced with respect to the upper mold disc that its bulge 8 as that of the upper mold disc is directed downward. As a result, when relieving or springing back, the rubber part 2 presses with its underside into the bulge 8 of the lower shaped disk.

An seinem äußeren Umfang wird das Gummiteil 2 von dem ringförmigen Auflagerflansch 11 umfaßt. Dieser hat im Querschnitt etwa die Form eines unten offenen Tellers. Mit seinem oberen radial nach außen abgebogenen Rand 12 sitzt er auf der oberen Fläche eines fahrzeug festen oder stationären Lagerhalters 6 auf, der zur Aufnahme des Schwingungsdämpfers eine entsprechend große Öffnung aufweist. Der obere Rand 12 des Auflagerflansches 11 geht dabei in eine etwa parallel zur Konusform der Hülse 9 schräg nach innen und unten verlaufende Fläche über, die am unteren Rand wieder radial nach außen abgebogen ist.On its outer circumference, the rubber part 2 is surrounded by the annular bearing flange 11 . In cross-section, this has approximately the shape of a plate open at the bottom. With its upper radially outwardly bent edge 12 , it sits on the upper surface of a vehicle-fixed or stationary bearing holder 6 , which has a correspondingly large opening for receiving the vibration damper. The upper edge 12 of the support flange 11 merges into an approximately parallel to the conical shape of the sleeve 9 obliquely inward and downward surface which is bent radially outwards again at the lower edge.

Um dem Schwingungsdämpfer im Zusammenwirken zwischen den Formschei ben und dem Gummiteil zusätzliche Elastizität zu verleihen, ist in Flächenbereichen 13, 14 des Gummiteils 2, die mit den Auswöl bungen 7, 8 wechselweise in Berührung kommen, eine stärkere Gummi anhäufung vorhanden, indem im oberen Flächenbereich 13 die Ober fläche des Gummiteils 2 zwischen der Hülse 9 und dem inneren Rand der Auswölbung 7 einlaufend geformt ist und im unteren Flä chenbereich 14 des Gummiteils oberhalb der Auswölbung 8 mehr Gummi nach unten vorsteht.In order to give the vibration damper in the interaction between the molded discs and the rubber part additional elasticity, a stronger rubber accumulation is present in surface areas 13 , 14 of the rubber part 2 , which come into contact with the protrusions 7 , 8 , by the upper surface area 13 the upper surface of the rubber part 2 between the sleeve 9 and the inner edge of the bulge 7 is formed in a protruding manner and in the lower surface area 14 of the rubber part above the bulge 8 more rubber protrudes downward.

Durch das Aufsitzen des Auflagerflansches 11 am systemfesten La gerhalter 6 wird beim Auftreten von Schwingungen das Gummiteil 2 in wechselnder Richtung wirkenden Parallelschub- und Druckkräften ausgesetzt. Es stellt sich eine Federkennlinie nach Fig. 3 ein, wohin gegen Fig. 2 die Federkennlinie einer normalen Gummifeder bzw. eines Schwingmetalls darstellt.By sitting on the bearing flange 11 on the system-fixed La gerhalter 6 , the rubber part 2 is exposed to alternating direction parallel thrust and pressure forces when vibrations occur. A spring characteristic curve is established according to FIG. 3, whereas the spring characteristic curve of a normal rubber spring or of a vibrating metal represents against FIG. 2.

Claims

1. Vibration damper for elastic mounting or suspension of motor vehicle engine parts, gearboxes or machine parts, be standing from a rubber-metal element with a rubber part inserted between spherically shaped metal discs, characterized in that the rubber discs ( 2 ) adjoining shaped discs ( 1 ) made of metal each have an annular beading ( 7 , 8 ) protruding from their plane, which press into the rubber part ( 2 ) when the part to be stored is deflected and into which the gum is released when the part is relieved or springed back ( 2 ) presses in, and that the shaped disks ( 1 ) are held at a distance by a conical sleeve ( 9 ) and are braced against one another by means of a screw connection ( 10 ).

2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the annular rubber part ( 2 ) on its outer circumference is comprised of a support flange ( 11 ) which in cross section has approximately the shape of a plate open at the bottom and whose radially outwardly bent upper edge ( 12 ) sits on the upper surface of a vehicle-mounted or stationary bearing holder ( 6 ).

3. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the upper and the lower shaped disc ( 1 ) are each clamped with downward bulges ( 7 , 8 ).

4. Vibration damper according to claim 1, characterized in that stronger rubber accumulation is present in the surface areas ( 13 , 14 ) of the rubber part ( 2 ) which come into contact with the bulges ( 7 , 8 ).

5. Vibration damper according to claim 4, characterized in that in the upper surface area ( 13 ) the surface of the gum miteils ( 2 ) between the upwardly widening cone-shaped sleeve ( 9 ) and the inner edge of the bulge ( 7 ) is formed incoming.

6. Vibration damper according to claim 2, characterized in that the radially outwardly bent upper edge ( 12 ) of the support flange ( 11 ) in an approximately parallel to the conical shape of the sleeve ( 9 ) obliquely inward and downward surface that merges at the bottom Edge is bent radially outwards.

7. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the shaped disks ( 1 ) are designed as embossed parts with a constant material thickness.

8. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the rubber part ( 2 ) between the conical sleeve ( 9 ) and the bearing flange ( 11 ) is vulcanized.

9. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the spring travel of the shaped disc ( 1 ) at the same end load is greater, the more the bead-shaped bulge ( 7 , 8 ) radially outwardly surrounding, flat circular ring surface of the shaped disc from one plane, which runs parallel to the circular area enclosed by the bulge ( 7 , 8 ), runs out into the plane of the enclosed circular area.