DE3631620A1 - Elastische, mit einer fluessigkeit gefuellte buchse mit einem ringkanal - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine elastische, mit einer Flüssigkeit gefüllte Buchsenanordnung, die unter Nutzung der Elastizität oder Nachgiebigkeit eines Elasto­ mer- oder Gummimaterials und eines Widerstandes einer Dros­ seleinrichtung gegenüber einem diese durchfließenden Flüs­ sigkeitsstrom arbeitet. Insbesondere befaßt sich die Erfin­ dung mit einer Verbesserung in der eine Drosseleinrichtung, die in einer mit Flüsigkeit gefüllten Befestigungsanordnung der Buchsenbauart zur Dämpfung und Isolierung von Vibratio­ nen ausgebildet ist, festlegenden Konstruktion.

In den letzten Jahren hat es sich als brauchbar erwiesen, eine elastische Buchse, die die Elastizität eines Gummi­ materials und einen Strömungswiderstand gegenüber einer FIüssigkeit ausnutzt, als eine Vibrationen dämpfende und isolierende Befestigungskonstruktion zu verwenden, die im­ stande ist, einen hohen Grad an einer Schwingungsdämpfungs­ wirkung durch den Strömungswiderstand gegenüber der Flüssig­ keit zu bieten, und zwar beispielsweise als eine Aufhänge­ buchse oder eine Motorbefestigung bei Kraftfahrzeugen. Ein typisches Beispiel einer solchen Buchsen-Befestigungskon­ struktion ist in den Veröffentlichungen der JP-Patentanmel­ dungen Nr. 48-36 151 und Nr. 52-16 554 (veröffentlicht 1973 und 1977) offenbart. Bei diesen Buchsenkonstruktionen sind ein innerer Zylinder und eine äußere Schale koaxial sowie radial beabstandet zueinander angeordnet und ist ein allgemein ringförmiges, elastisches Teil zwischen den Innenzylinder und die äußere Schale eingefügt. Die Befesti­ gungskonstruktion weist eine Mehrzahl von Flüssigkeitskam­ mern, die einer Anzahl von Hohlräumen oder Taschen im ela­ stischen Teil entsprechen, auf. Die Flüssigkeitskammern sind in der Umfangsrichtung der Buchsenkonstruktion zuein­ ander beabstandet und mit einer geeigneten inkompressiblen Flüssigkeit gefüllt, wobei die Kammern untereinander durch einen Drosselkanal oder andere geeignete Wege verbunden sind, so daß die Flüssigkeit von einer Kammer zu einer an­ deren fließen kann.

Bei den oben zum Stand der Technik genannten elastischen Buchsenkonstruktionen besteht die Konstruktion zur Bestim­ mung des Drosselkanals zur Flüssigkeitsverbindung zwischen den Flüssigkeitskammern aus einem Innenrohr, das in das elastische Bauteil eingesetzt ist. Eine andere Bauart zur Bestimmung einer solchen Drosseleinrichtung wird in der JP-Patent-OS Nr. 56-164 242 (offengelegt 1981) offenbart, wobei zwischen einer an der Außenoberfläche eines elasti­ schen Bauteils befestigten Hülse und einer an dieser im Preßsitz gehaltenen äußeren Schale ein Drosselkanal abge­ grenzt ist. Eine noch andere Art einer Konstruktion zur Bestimmung eines Drosselkanals in einer elastischen, mit einer Flüssigkeit gefüllten Buchse wird in der DE-OS 33 43 392 (DE-Pat.-Anm. P 33 43 392.5 mit der Priorität der JP-Pat.-Anm. 58-39 818, offengelegt unter Nr. 59-164 428) offenbart. Bei dieser Buchse ist ein radiales Anschlagele­ ment auf die Außenfläche eines inneren Zylinders derart gesetzt, daß das Anschlagelement und der Innenzylinder im Zusammenwirken eine Drosseleinrichtung begrenzen, durch die eine Mehrzahl von Flüssigkeitskammern miteinander in flüssigkeitsseitiger Verbindung gehalten wird.

Bei den oben angegebenen, mit einer Flüssigkeit gefüllten Buchsenkonstruktionen wird die maximale Phasenwinkelfre­ quenz ′′c′′, bei der der Vibrationsdämpfungseffekt mittels des Widerstandes der Drosseleinrichtung gegenüber einer Flüssigkeitsströmung erhalten wird, durch eine Querschnitts­ fläche des Drosselkanals dividiert durch eine Länge des Drosselkanals bestimmt. Somit nimmt die maximale Phasenwin­ kelfrequenz mit einer Verminderung in der Querschnittsfläche des Drosselkanals und mit einer Vergrößerung der Länge des Drosselkanals ab. Wenn der Drosselkanal eine übermäßig kleine Querschnittsfläche hat, dann ist jedoch die durch den Drosselkanal fließende Flüssigkeitsmenge nicht ausrei­ chend, um einen zufriedenstellenden Dämpfungseffekt zu lie­ fern. Wenn der Drosselkanal einen hohen Dämpfungsgrad für niederfrequente Vibrationen liefern soll, d.h., die maxima­ le Phasenwinkelfrequenz innerhalb eines niederfrequenten Bandes von Schwingungen, die gedämpft werden müssen, liegen soll, dann ist es wirkungsvoll, den Drosselkanal mit einer relativ großen Querschnittsfläche, um eine ausreichende Flüs­ sigkeitsströmung durch diesen zu ermöglichen, und mit einer Länge, die so groß wie möglich ist, auszubilden.

Bei dem zum Stand der Technik erörterten elastischen, mit einer Flüssigkeit gefüllten Buchsenkonstruktionen ist es jedoch unmöglich, dem Drosselkanal eine größere Länge zu geben als etwa der Hälfte des gesamten Umfangs des inne­ ren Zylinders oder der äußeren Schale. Deshalb muß die Querschnittsfläche relativ klein gemacht werden, um die maximale Phasenwinkelfrequenz der Buchsenkonstruktion dem gewünschten niederfrequenten Band von Vibrationen anzupas­ sen. Das ruft den Nachteil hervor, daß die Flüssigkeits­ strömung durch den Drosselkanal dahin tendiert, klein zu sein, wie oben angedeutet wurde, womit folglich die Dämp­ fungswirkung für die niederfrequenten Schwingungen vermin­ dert wird.

Im Hinblick auf den Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, eine elastische, mit Flüssigkeit gefüllte Buchse zu schaffen, die ein im allgemeinen ringförmiges, elastisches Bauteil, das zwischen einem inneren Zylinder und einer äußeren Schale angeordnet ist, und Einrichtungen zur Bestimmung eines Drosselkanals aufweist sowie frei von den bei herkömmlichen Konstruktionen auftretenden Nachtei­ len ist. Insbesondere liegt das Ziel der Erfindung darin, eine derartige elastische, mit einer Flüssigkeit gefüllte Buchse zu schaffen, die eine an der Außenoberfläche des ringförmigen, elastischen Teils angebrachte Drosselhülse aufweist, welche mit der äußeren Schale zur Abgrenzung eines Drossel-Ringkanals zusammenarbeitet, der fortlaufend und im alIgemeinen in Gestalt eines schraubenförmigen oder ähn­ lichen Kanals ausgebildet ist sowie wenigstens eine volle Umfangslinie der Drosselhülse oder der äußeren Schale ein­ schließt.

Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine elastische, mit einer Flüssigkeit gefüllte Buchse gelöst, welche einen inneren Zylinder mit einer zylindrischen Außen­ fläche, ein allgemein ringförmiges, durch Vulkanisieren an der Außenfläche des inneren Zylinders in koaxialer Bezie­ hung befestigtes elastisches Teil, eine radial auswärts von dem elastischen Teil angeordnete Drosselhülse und eine an der Außenoberfläche der Drosselhülse angebrachte äußere Schale umfaßt. Das alIgemein ringförmige, elastische Teil weist eine Mehrzahl von Taschen auf, die an einer Außenober­ fläche des elastischen Teils offen und in dessen Umfangs­ richtung zueinander beabstandet sind. Die Drosselhülse ist imstande, diese Mehrzahl von Taschen, die im elastischen Teil ausgebildet sind, zu verschließen, so daß im Zusammen­ wirken mit dem elastischen Teil eine den Taschen entspre­ chende Mehrzahl von Flüssigkeitskammern abgegrenzt wird. Die Drosselhülse weist in ihrer Außenoberfläche eine unun­ terbrochene Ringnut auf, die wenigstens einen vollen Umfang der Drosselhülse umschließt, und sie ist ferner mit mehre­ ren radialen Verbindungsöffnungen versehen, die an ihren äußeren Enden mit der Ringnut und an ihren inneren Enden mit der Mehrzahl von Flüssigkeitskammern in Verbindung ste­ hen. Die Flüssigkeitskammern sind mit einer inkompressib­ len Flüssigkeit gefüllt. Die äußere Schale ist dazu ausge­ bildet, die Ringnut in der Drosselhülse zu schließen, so daß ein ununterbrochener Drossel-Ringkanal bestimmt wird, der mit der Mehrzahl von Flüssigkeitskammern durch die meh­ reren radialen Verbindungsöffnungen in Verbindung steht. Der Drossel-Ringkanal hat eine der Länge der Ringnut ent­ sprechende Länge.

Bei der elastischen, mit Flüssigkeit gefüllten Buchse mit dem oben beschriebenen Aufbau gemäß der Erfindung werden die Flüssigkeitskammern miteinander durch den zwischen der Drosselhülse und der äußeren Schale gebildeten Drossel- Ringkanal miteinander verbunden, wobei dieser Ringkanal eine geeignete Länge, die nicht geringer ist als der Umfang der Drosselhülse, hat, beispielsweise annähernd gleich dem zwei- oder dreifachen Umfang der Drosselhülse oder der äußeren Schale ist. Somit ist die Länge des Drossel­ Ringkanals der erfindungsgemäßen Buchse beträchtlich größer als die Länge einer bei einer herkömmlichen Buchse vorgese­ henen Drosseleinrichtung, die im besten Fall gleich der Hälfte des Umfangs der äußeren Schale ist.

Deshalb kann der Drosselkanal der erfindungsgemäßen Buchse eine vergleichsweise große Querschnittsfläche aufweisen, die einen ausreichend großen Flüssigkeitsstrom durch den Kanal zuläßt. Dadurch wird die Buchse in die Lage versetzt, eine maximale Phasenwinkelfrequenz innerhalb eines nieder­ frequenten Bandes von Vibrationen, z.B. 5-50 Hz, zu bie­ ten, d.h., die Buchse ist imstande, einen relativ hohen Grad einer Dämpfungswirkung für solche niederfrequenten Vibrationen, die in angestrebter Weise wirksam durch die Buchse gedämpft werden sollen, zu liefern.

Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung hat die in der Drosselhülse ausgebiIdete Ringnut einen schrauben­ förmig verlaufenden Abschnitt, der es ermöglicht, die Enden der Ringnut in der axialen Richtung der Drosselhülse mit Abstand zueinander anzuordnen.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung hat die Ringnut eine Mehrzahl von Windungen rund um den Umfang der Drosselhülse. Jede Windung der Ringnut weist einen geraden, rechtwinklig zur Achse der Drosselhülse verlaufenden Abschnitt sowie einen unter einem bestimmten Winkel mit Bezug zum geraden Abschnitt ausgebildeten schrau­ benförmigen oder geneigten Abschnitt auf. Demzufolge werden die Enden der Ringnut und folglich die Enden des Drossel- Ringkanals in der Achsrichtung der Drosselhülse mit Abstand voneinander angeordnet. In diesem Fall sind die mehreren Windungen der Ringnut zueinander parallel. Die in der Buchse in Mehrzahl ausgebildeten Füssigkeitskammern können aus zwei Flüssigkeitskammern bestehen, die durch den Drossel­ Ringkanal sowie durch zwei radiale Verbindungsöffnungen, die mit den Enden der Ringnut oder des Drossel-Ringkanals in Verbindung stehen, untereinander verbunden sind.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal gemäß der Erfindung sieht vor, daß die elastische Buchsenkonstruktion des weite­ ren eine steife, an der Außenoberfläche des allgemein ring­ förmigen, elastischen Teils befestigte Buchse umfaßt. Diese steife Buchse ist mit einer Mehrzahl von den im elastischen Teil ausgebildeten Taschen entsprechenden Fenstern verse­ hen, die so bemessen sind, daß sie die jeweiligen Taschen im elastischen Teil nicht verschIießen. In diesem Fall ist die Drosselhülse an der Außenoberfläche der steifen Buchse angebracht. Im allgemeinen wird die steife Buchse an der Außenoberfläche des elastischen Teils während dessen Vulka­ nisation befestigt, so daß das elastische Teil durch die steife Buchse in der radialen Richtung einer Vorkompres­ sion unterworfen werden kann. Ferner kann die steife Buchse wirksam dazu dienen, die Befestigung der Drosselhülse am elastischen Teil, insbesondere in einem Preßsitzvorgang, zu erleichtern.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung liegen die einander entgegengesetzten axialen Enden der Drosselhülse in einem vorbestimmten Abstand von den entsprechenden ein­ ander entgegengesetzten Enden der steifen Buchse in axial einwärtiger Richtung der Drosselhülse. In diesem Fall weist die elastische Buchse ferner ein Paar von Dichtungsglie­ dern auf, die axial auswärts von den einander entgegenge­ setzten axialen Enden der Drosselhülse sowie zwischen der steifen Buchse und der äußeren Schale angeordnet sind. Jedes dieser Dichtungsglieder kann einen Metallring mit einer in seiner Innenfläche ausgebildeten Ringkehle und einen in dieser Kehle aufgenommenen O-Dichtungsring umfassen.

In Übereinstimmung mit einem weiteren vorteilhaften Merk­ mal der Erfindung ist die äußere Schale mit einer Gummi­ schicht von vorbestimmter Stärke versehen, die mit der Außenfläche der Drosselhülse in Berührung ist und somit die Ringnut flüssigkeitsdicht abschließt, so daß dadurch der ununterbrochene Drossel-Ringkanal bestimmt wird.

Die elastische Buchse ist gemäß einem weiteren Merkmal nach der Erfindung mit einem Anschlagblock versehen, der am Innenzylinder so befestigt ist, daß er sich in die meh­ reren Flüssigkeitskammern und zur Innenoberfläche der Dros­ selhülse hin erstreckt. Der Anschlagblock und die Drossel­ hülse können, wenn eine Relativverlagerung von vorbestimm­ ter Größe des Innenzylinders und der äußeren Schale zuein­ ander hin auf Grund des Aufbringens einer Vibrationsbela­ stung auf die elastische Buchse auftritt, aneinander an­ stoßen.

Die obigen sowie weitere Ziele der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschrei­ bung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung deut­ lich. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsssschnitt durch eine Ausführungsform einer mit Flüssigkeit gefüllten Buchse gemäß der Erfindung längs der Linie I-I in der Fig. 2;

Fig. 2 den Querschnitt nach der Linie II-II in der Fig. 1;

Fig. 3 den inneren Zylinder der Buchse mit einem daran durch Vulkanisieren befestigten Gummiteil im Längsschnitt nach der Linie III-III in der Fig. 4;

Fig. 4 den Querschnitt nach der Linie IV-IV in der Fig. 3;

Fig. 5 eine Frontansicht der Drosselhülse der in Fig. 1 gezeigten Buchse;

Fig. 6 eine Stirnansicht der Drosselhülse von Fig. 5;

Fig. 7 eine Rückansicht der Drosselhülse von Fig. 5;

Fig. 8 die Anordnung von Fig. 3 zusammen mit der Drossel­ hülse nach den Fig. 5-7 und mit Dichtungsgliedern im Längsschnitt nach der Linie VIII-VIII in der Fig. 2;

Fig. 9 einen Längsschnitt der äußeren Schale der in Fig. 1 gezeigten Buchse.

Zur Verdeutlichung des Prinzips der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungs­ beispiel des Erfindungsgegenstandes in Form einer in einem Federungssystem eines Kraftfahrzeugs verwendeten Aufhänge­ buchse erläutert.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine mit Flüssigkeit gefüllte fe­ dernde Aufhängebuchse mit einem inneren Zylinder 2 aus Me­ taIl, der eine relativ große Wandstärke hat. Radial aus­ wärts vom Innenzylinder 2 ist eine äußere-SchaIe 4 vorhan­ den, die eine Metallhülse 44 mit relativ geringer Wand­ stärke umfaßt. Die Schale 4 und der Innenzylinder 2 sind zueinander koaxial und mit einem vorbestimmten, geeigne­ ten Abstand angeordnet. Zwischen dem Innenzylinder 2 und der Außenschale 4 befinden sich ein allgemein ringförmiges sowie elastisches Element in Gestalt eines Gummiteils 6 und eine aus einem Metall gefertigte Drosselhülse 8, die radial auswärts des Gummiteils 6 angeordnet ist, das an seiner inneren Fläche an der Außenfläche des Innenzylinders 2 und an seiner Außenfläche an der Innenfläche einer steifen Vorkompressionsbuchse 10 durch Vulkanisieren des Gummiteils 6 während dessen Formvorgangs befestigt ist. Die Drossel­ hülse 8 wird am Gummiteil 6 mit Hilfe der steifen Vorkom­ pressionsbuchse 10 angebracht, worauf noch eingegangen wer­ den wird.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, ist das einstückig am Innen­ zylinder 2 befestigte Gummiteil 6 mit einem Paar von in seiner Außenfläche ausgebildeten Hohlräumen oder Taschen 12 und 14 versehen. Die beiden Taschen 12, 14 sind in der Umfangsrichtung des Gummiteils 6 unter gleichen Winkeln beabstandet, d.h., sie sind diametral zum Innenzylinder 2 einander gegenüberliegend oder mit Bezug zum Innenzylin­ der 2 symmetrisch angeordnet. Jede der Taschen 12, 14 ist bodenseitig im wesentlichen von der Außenfläche des Innen­ zylinders 2 begrenzt und an der Außenfläche des Gummiteils 6 offen. Die Öffnungen der Taschen 12, 14 werden durch die Innenfläche der Drosselhülse 8 verschlossen, so daß ein Paar von übereinstimmenden Flüssigkeitskammern 16 und 18 gebildet wird, d.h., die Drosselhülse 8 arbeitet mit dem Gummiteil 6 zur Abgrenzung der den beiden Taschen 12, 14 im Gummiteil 6 entsprechenden Flüssigkeitskammern 16, 18 zusammen. Die steife Vorkompressionsbuchse 10 ist mit Fenstern 20 versehen, die auf die Öffnungen der Ta­ schen 12, 14 ausgerichtet und so bemessen sind, daß sie die jeweiligen Taschen 12, 14 nicht verschließen. Die auf diese Weise gebildeten Flüssigkeitskammern 16, 18 sind mit einer geeigneten, inkompressiblen Flüssigkeit 22 (Fig. 1 und 2), wie Alkylenglykol, Polyalkylenglykol, Silikonöl, Polymeren niedriger Molekülmasse oder Wasser oder einer Mischung hieraus, gefüllt.

Auf den Innenzylinder 2 ist im Preßsitz ein Metall-Anschlag­ block 24 mit einem im großen und ganzen rechteckigen Quer­ schnitt (Fig. 2 und 4) so aufgebracht, daß eine in diesem Block 24 ausgebiIdete Bohrung 26 mit einem axial mittig liegenden Teil der Außenfläche des Innenzylinders 2 in Anlage ist. Der Anschlagblock 24 weist zwei radial aus­ wärts ragende Vorsprünge auf, die vom Innenzylinder 2 in entgegengesetzten Richtungen vorstehen und in jeweils eine der Flüssigkeitskammern 16, 18 hineinragen, so daß die End- oder Stirnflächen der Vorsprünge innerhalb der Flüs­ sigkeitskammern 16, 18 liegen. Diese Stirnflächen des An­ schlagblocks 24 dienen als Anschlagflächen, die gegen die Innenfläche der Drosselhülse 8 stoßen können, so daß eine übermäßige, auf einer unangemessen großen Verformung des Gummiteils 6 beruhende Verlagerung zwischen dem Innen­ zylinder 2 sowie der Drosselhülse 8 und damit eine übermä­ ßige Verlagerung zwischen dem Innenzylinder 2 sowie der äußeren Schale 4 verhindert werden. Die Stirnflächen des Anschlagblocks 24 sind mit als einstückige Teile mit dem Gummiteil 6 ausgebildeten Gummischichten 28 abgedeckt.

Die beiden durch die Taschen 12, 14 des Gummiteils 6 bestimm­ ten und durch die radial auswärts angeordnete Drosselhül­ se 8 abgeschlossenen Flüssigkeitskammern 16, 18 werden miteinander flüssigkeitsseitig durch einen ununterbrochenen Drossel-Ringkanal 48, der in der Hauptsache durch die Drosselhülse 8 begrenzt wird, in Verbindung gehalten. Gemäß den Fig. 5-7 ist die Drosselhülse 8 ein allgemein zylindrisches Teil mit einer in ihrer Außenoberfläche aus­ gebildeten, durchgehenden Ringnut 30 von geeigneter Tiefe, die in etwa schraubenförmig um den Außenumfang der Drossel­ hülse 8 mit nahezu vier Windungen, genauer gesagt 3,75 Windungen, verläuft, wobei die vier Windungen in der axia­ len Richtung der Hülse 8 eine vorbestimmte Teilung haben. Wie die Fig. 5 und 7 zeigen, hat die Ringnut 30 vier ge­ trennte, gerade Abschnitte 30 a, die zur Achse der Hülse 8 rechtwinklig sind, und drei getrennte, parallele, schrau­ benförmig verlaufende Abschnitte 30 b, die gegenüber den geraden Abschnitten 30 a in einem vorbestimmten Winkel ge­ neigt und am gleichen Ort in Umfangsrichtung der Drossel­ hülse 8 angeordnet sind. Es ist klar, daß die schrauben­ förmigen Abschnitte 30 b die Möglichkeit für eine gegensei­ tige Beabstandung der Enden der Ringnut 30, d.h. die Enden der beiden äußersten geraden Abschnitte 30 a, um eine vorge­ gebene Strecke in der Achsrichtung der Drosselhülse 8 bie­ tet. Ferner weist die Drosselhülse 8 zwei radiale Verbin­ dungsöffnungen 32 und 34 auf, die ihre Wand derart durch­ setzen, daß die Öffnungen 32 und 34 an ihren außen lie­ genden Enden mit den Enden der Ringnut 30 in Verbindung stehen.

Bei der derart aufgebauten und über der steifen Vorkompres­ sionsbuchse 10 am Gummiteil 6 angebrachten Drosselhülse 8 stehen die beiden Öffnungen 32, 34 an ihren inneren En­ den mit je einer der Flüssigkeitskammern 16 und 18 in Ver­ bindung (Fig. 1 und 2).

Die Drosselhülse 8 hat eine geringere axiale Länge als die steife, an der Außenfläche des Gummiteils 6 feste Vorkompressionsbuchse 10, so daß die einander entgegenge­ setzten axialen Enden der Drosselhülse 8 zu den entspre­ chenden axialen Enden der Vorkompressionsbuchse 10 in axial einwärtiger Richtung einen vorgegebenen Abstand ha­ ben, wie die Fig. 8 zeigt. An der Außenoberfläche der stei­ fen Vorkompressionsbuchse 10 sind zwei Dichtungsglieder 42 derart festgehalten, daß jedes Dichtungsglied 42 mit der zugeordneten Endfläche der Drosselhülse 8 in Anlage ist. Jedes Dichtungsglied 42 besteht aus einem Metallring 38 mit einer in dessen Innenfläche ausgebildeten Ringkehle 36, in der ein O-Dichtungsring 40 so aufgenommen ist, daß er mit der Außenoberfläche der Vorkompressionsbuchse 10 in dichtender Anlage ist, wie die Fig. 1 und 8 zeigen. Die beiden Dichtungsglieder 42 stellen somit eine flüssig­ keitsdichte Abdichtung zwischen der steifen Vorkompres­ sionsbuchse 10 und der Drosselbuchse 8 her.

Die in Fig. 8 gezeigte Baugruppe mit der auf dem Gummi­ teil 6 und der steifen Vorkompressionsbuchse 10 angebrach­ ten Drosselhülse 8 wird in die äußere Schale 4 eingesetzt. Wie die Fig. 9 zeigt, besteht die äußere Schale 4 aus einer äußeren Metallhülse 44 und einem inneren Dichtungsgummi­ mantel 46 von geeigneter Dicke, der durch Vulkanisieren mit der Innenfläche der Metallhülse 44 haftend verbunden ist. Wie die Fig. 1 zeigt, werden die Endabschnitte der äußeren Metallhülse 44, die von Gummi frei sind, radiaI einwärts gegen die Endflächen der Baugruppe von Fig. 8 abgedichtet umgebogen und verstemmt, so daß die äußere Schale 4 mit Bezug zur Baugruppe von Fig. 8 befestigt ist. In diesem Zustand wird die durchlaufende Ringnut 30 in der Außenoberfläche der Drosselhülse 8 durch die Innenflä­ che der äußeren Schale 4, genauer gesagt durch deren innen liegenden Dichtungsgummimantel 46, abgeschlossen, so daß der erwähnte ununterbrochene Drossel-Ringkanal 48 zwischen der Drosselhülse 8 und der äußeren Schale 4 in Gestalt eines durchgehenden, allgemein schraubenförmigen, rund um die Drosselhülse 8 verlaufenden Kanals bestimmt wird. Dieser Drossel-Ringkanal 48 hat eine im wesentlichen der Länge der Ringnut 30 gleiche Länge, d.h., er ist etwa viermal so groß wie der Innenumfang der äußeren Schale 4.

Der derart ausgebildete, allgemein schraubenförmige Drossel- Ringkanal 48 steht an seinem einen Ende mit der Flüssig­ keitskammer 16 durch die radiale Verbindungsöffnung 32 und an seinem anderen Ende mit der anderen Flüssigkeits­ kammer 18 durch die zweite radiale Verbindungsöffnung 34 in Verbindung. Auf diese Weise wird die Einrichtung zur Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Flüssigkeitskam­ mern 16 und 18 durch den Drossel-Ringkanal 48 sowie die Verbindungsöffnungen 32 und 34 gebildet. Der Drossel-Ring­ kanal 48 bietet einen Widerstand in bezug auf eine Strömung der Flüssigkeit 22 von der einen der Kammern 16, 18 zur anderen. Jedoch können die Verbindungsöffnungen 32, 34 als Endteile des Drossel-Ringkanals 48 angesehen werden, wenn die Abmessungen dieser Verbindungsöffnungen 32, 34 so gewählt werden, daß sie einen Strömungswiderstand bieten.

Die oben beschriebene elastische, mit einer Flüssigkeit gefüllte Buchse kann beispielsweise wie folgt zusammenge­ baut werden.

Zuerst wird der Anschlagblock 24 am Innenzylinder mit Hilfe eines Preß- oder Schrumpfsitzes befestigt. Die aus dem Innenzylinder 2 sowie dem Anschlagblock 24 und der steifen Vorkompressionsbuchse 10 bestehende Baugruppe wird in eine geeignete Form eingesetzt. Dann wird ein unvulkanisiertes Gummimaterial in die Form gegossen, so daß das allgemein ringförmige Gummiteil 6 zwischen dem inneren Zylinder 2, an dem der Anschlagblock 24 befestigt ist, und der stei­ fen Vorkompressionsbuchse 10 gebildet wird, wodurch die in Fig. 3 gezeigte Anordnung erhalten wird. Falls es er­ forderlich ist, wird die steife Vorkompressionsbuchse 10 einem geeigneten Ziehvorgang unterworfen, um das Gummiteil 6 in radial einwärts gerichteter Richtung zusammenzudrük­ ken. Die Vorkompressionsbuchse 10 kann folglich dazu die­ nen, dem Gummiteil 6 ein geeignetes Maß an einer Vorkom­ pression zu vermitteln. Andererseits wird die äußere Schale 4 dadurch vorbereitet, daß der Dichtungsgummimantel 46 durch einen Vulkanisiervorgang an der inneren Fläche der Metallhülse 44 angebracht wird.

Die Drosselhülse 8 wird an der Außenseite der Baugruppe von Fig. 3 durch einen Preßsitz oder ein anderes Verfah­ ren angebracht. Ferner werden die Dichtungsglieder 42, die aus den Metallringen 38 mit in deren Ringkehlen 36 aufgenommenen O-Dichtungsringen 40 bestehen, auf die Außen­ oberfläche der steifen Vorkompressionsbuchse 10 derart gepaßt, daß die Metallringe 38 mit den Endflächen der Drosselhülse 8 in Anlage sowie die Dichtungsglieder 42 und die Drosselhülse 8 koaxial und konzentrisch zuein­ ander angeordnet sind. Auf diese Weise wird die in Fig. 8 gezeigte Baugruppe gebildet. Anschließend wird diese Bau­ gruppe in ein Bad mit der inkompressiblen Flüssigkeit 22 getaucht, wodurch die Flüssigkeitskammern 16 und 18 mit dieser Flüssigkeit 22 gefüllt werden. Die in Fig. 8 gezeigte Baugruppe wird innerhalb des Bades gehalten, wo­ bei die äußere Schale 4 an den Außenoberflächen der Drossel­ hülse 8 und der Dichtungsglieder 42 im Preßsitz aufgebracht wird, so daß der Drossel-Ringkanal 43 ebenfalls mit der Flüssigkeit 22 gefüllt wird. Dann wird die äußere Schale 4 nach Erfordernis einem Ziehvorgang unterworfen, z.B. durch Verwendung von acht rund um die Schale herum angeord­ neten Matrizen. SchIießlich werden die Endteile der äuße­ ren Schale 4 gegen die stirnseitigen Flächen der Baugruppe von Fig. 8 verstemmt und somit mit Bezug zur steifen Vor­ kompressionsbuchse 10 befestigt. Auf diese Weise wird die elastische, mit Flüssigkeit gefüllte Buchse, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist sowie den Drossel-Ringkanal 48 aufweist, gefertigt.

Diese elastische Buchse mit dem beschriebenen Aufbau wird im allgemeinen zwischen zwei Bauteilen, die miteinander in einer Schwingungen dämpfenden und isolierenden Weise verbunden werden, angeordnet. Wie es in der einschlägigen Technik bekannt ist, wird das eine der beiden Bauteile am inneren Zylinder 2 mittels einer in diesen eingesetz­ ten Welle befestigt, während das andere Bauteil unmittel­ bar oder mittels eines geeigneten Zwischenstücks, z.B. der in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten Befestigungsbuchse 50, an der äußeren Schale 4 fest angebracht wird. Beispiels­ weise kann die Buchse gemäß der Erfindung in geeigneter Weise als eine elastische Dämpferbuchse im Federungssystem eines Kraftfahrzeugs verwendet werden.

Wenn auf Grund einer Relativverlagerung zwischen dem Innen­ zylinder 2 und der äußeren Schale 4 das elastische Gummi­ teil 6 verformt wird, so wird der Flüssigkeit 22 zwangs­ weise eine Strömung von der einen der Kammern 16, 18 zur anderen durch den allgemein schraubenförmigen Drossel- Ringkanal 48 mit einem vorgegebenen Widerstand gegenüber der Flüssigkeitsströmung vermittelt. Da der Drossel- Ring­ kanaI 48 eine große Länge hat, nämlich nahezu viermal so groß wie der Umfang der äußeren Schale 4, kann die Quer­ schnittsfläche dieses Ringkanals 48 groß genug gemacht werden, um eine ausreichende Menge an Flüssigkeit 22 durch den Ringkanal 48 strömen zu lassen, während die maximale Phasenwinkelfrequenz der Buchse auf einem Wert gehalten wird, der geeignet ist, um wirksam einen hohen Dämpfungs­ effekt für ein gewünschtes Niederfrequenzband von Schwin­ gungen, z.B. Schwingungen von 5-50 Hz, für welche die erfindungsgemäße Buchse als Dämpfungseinrichtung vorgese­ hen ist, zu liefern.

Gemäß der Erfindung umfaßt eine elastische, mit einer Flüssigkeit gefüllte Buchse einen Innenzylinder, ein an der Außenfläche dieses Zylinders befestigtes Gummieinsatz­ teil, eine am Gummiteil fest angebrachte Drosselhülse sowie eine an der Drosselhülse feste äußere Schale. Das Gummiteil ist mit mehreren, in der Umfangsrichtung beabstandeten Taschen versehen, die von der Drosselhülse abgeschlossen werden, so daß eine Mehrzahl von Flüssigkeitskammern gebil­ det wird. In der Außenoberfläche der Drosselhülse ist eine durchlaufende Ringnut so ausgebildet, daß sie wenigstens einen vollen Umfang der Drosselhülse umschließt, die fer­ ner von mehreren radialen Öffnungen durchsetzt ist, welche an ihren äußeren Enden jeweils mit der Ringnut und an ih­ ren inneren Enden jeweils mit einer der Flüssigkeitskam­ mern verbunden sind. Die äußere Schale schließt die Ring­ nut in der Drosselhülse ab, so daß ein durchlaufender Drossel-Ringkanal gebildet wird, der über die radialen Verbindungsöffnungen in der Drosselhülse die Flüssigkeits­ kammern untereinander verbindet.

Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf ihre bevorzug­ te Ausführungsform und bestimmte Ausgestaltungen beschrie­ ben worden ist, so ist sie in keiner Weise auf die genau­ en Einzelheiten der beschriebenen und dargestellten Ausfüh­ rungsform begrenzt, vielmehr können Änderungen, Abwandlun­ gen und Verbesserungen, die dem Fachmann bei Kenntnis der Lehre der Erfindung an die Hand gegeben sind, vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Obwohl beispielsweise die steife Vorkompressionsbuchse 10 von Nutzen ist, um dem inneren Gummiteil 6 eine radiale Vorkompression in notwendigem Ausmaß zu geben und den Dichtungsgliedern 42 die Möglichkeit einzuräumen, eine verbesserte Dichtungswirkung mit bezug auf die äußere Schale 4 zu entfalten, ist die Verwendung der steifen Vor­ kompressionsbuchse 10 nicht notwendig, um die Erfindung in die Praxis umzusetzen. Ferner kann die Gestalt der stei­ fen Vorkompressionsbuchse 10 je nach Wunsch abgewandelt werden. Beispielsweise kann die Vorkompressionsbuchse 10 aus zwei einzelnen Ringen betehen, die an den axialen End­ abschnitten des ringförmigen Gummiteils 6 anliegen.

Wenn bei der besprochenen Ausführungsform die Länge des allgemein schraubenförmigen Drossel-Ringkanals 48 zur Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Kammern 16, 18 annähernd viermal so groß ist wie der Umfang der äußeren Schale 4 oder der Drosselhülse 8, so ist es möglich, die­ sen Drossel-Ringkanal 48 mit anderen geeigneten Längen in bezug auf den Umfang der äußeren Schale auszubilden, beispieIsweise zwei- oder dreifach oder zwei- bis dreimal so groß wie der Umfang, wobei vorausgesetzt ist, daß die Länge des Ringkanals 48 wenigstens einem vollen Umfang der äußeren SchaIe oder der Drosselhülse 8 entspricht. Die Länge des Ringkanals 48 gemäß der Erfindung kann in vorteilhafter Weise verändert oder nach Wunsch gewählt werden, indem die Länge der Ringnut 30 in der Außenoberflä­ che der Drosselhülse 8 entsprechend angesetzt wird.

Es ist klar, daß die federnde, mit Flüssigkeit gefüllte Buchse gemäß der Erfindung nicht nur als eine Aufhänge­ buchse in einem Fahrzeug-Federungssystem, sondern auch bei verschiedenen anderen Dämpfungskonstruktionen, wie Motorbefestigungen zur festen Lagerung eines Motors an einem Kraftfahrzeugaufbau, verwendet werden kann.

Claims (10)

1. Elastische, mit einer Flüssigkeit gefüllte Buchse, gekennzeichnet

• - durch einen inneren Zylinder (2) mit einer zylindri­ schen Außenoberfläche,
• - durch ein allgemein ringförmiges elastisches Teil (6), das an der Außenoberfläche des inneren Zylinders in koaxialer Beziehung zu diesem durch Vulkanisation befestigt ist und mehrere Taschen (12, 14) aufweist, welche an der Außenoberfläche des elastischen Teils (6) offen sowie in dessen Umfangsrichtung zueinander beabstandet sind,
• - durch eine radial auswärts des elastischen Teils (6) angeordnete, die in diesem ausgebildeten Taschen (12, 14) abschließende und damit zusammen mit dem ela­ stischen Teil eine den Taschen entsprechende Mehrzahl von Flüssigkeitskammern (16, 18) abgrenzende Drossel­ hülse (8), in deren Außenoberfläche eine durchlaufen- Ringnut (30), die wenigstens einen vollen Umfang der Drosselhülse einschließt, ausgebildet und die von meh­ reren radialen Verbindungsöffnungen (32, 34) durchsetzt ist, welche jeweils an ihren äußeren Enden mit der Ringnut (30) und an ihren inneren Enden jeweils mit den mehreren, mit einer inkompressiblen Flüssigkeit gefüllten Flüssigkeitskammern (16, 18) verbunden sind, und
• - durch eine an der Außenoberfläche der Drosselhülse (8) befestigte, die in dieser ausgebildete Ringnut (30) abschließende äußere Schale (4), die einen durch­ laufenden, über die radialen Verbindungsöffnungen (32, 34) mit den mehreren Flüssigkeitskammern (16, 18) in Verbindung stehenden Drossel-Ringkanal (48) ab­ grenzt, der eine der Länge der Ringnut (30) entspre­ chende Länge hat.

2. Buchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (30) einen schraubenförmigen Abschnitt (30 b) aufweist, der eine Beabstandung der Enden der Ringnut voneinander in Achsrichtung der Drosselhülse (8) ermöglicht.

3. Buchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (30) eine Mehrzahl von den Umfang der Drosselhülse (8) umschließenden Windungen umfaßt, von denen jede einen zur Achse der Drosselhülse rechtwink­ ligen geraden Abschnitt (30 a) sowie einen schraubenför­ migen, unter einem vorgegebenen Winkel zum geraden Abschnitt geneigt verlaufenden Abschnitt (30 b) auf­ weist, und daß die Enden der Ringnut in axialer Richtung der Drosselhülse zueinander beabstandet sind.

4. Buchse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmigen Abschnitte (30 b) der mehreren Win­ dungen der Ringnut (30) zueinander parallel verlaufen.

5. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mehrzahl der Flüssigkeitskammern aus zwei Flüssigkeitskammern (16, 18) und die Mehrzahl der radialen Verbindungsöffnungen aus zwei Verbindungs­ öffnungen (32, 34), die mit den Enden der Ringnut (30) verbunden sind, besteht.

6. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine steife, an der Außenoberfläche des allgemein ringförmigen elastischen Teils (6) befestigte Buchse (10), die eine der Mehrzahl der Taschen (12, 14) ent­ sprechende Mehrzahl von Fenstern (20) aufweist, die so bemessen sind, daß sie die zugeordneten Taschen nicht verschließen, und durch Befestigung der Drosselhülse (8) an der Außenoberfläche der steifen Buchse (10).

7. Buchse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzten axialen Enden der Drosselhülse (8) von den zugeordneten entgegengesetzten Enden der steifen Buchse (10) in axial einwärtiger Richtung der Drosselhülse um vorbestimmte Strecken beabstandet sind und daß axial außerhalb der axial entgegengesetzten Enden der steifen Buchse (10) sowie der äußeren Schale (4) je ein Dichtungsglied (42) angeordnet ist.

8. Buchse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Dichtungsglieder (42) einen Metallring (38) mit einer in dessen Innenoberfläche ausgebildeten Ringkehle (36) sowie einen in der Ringkehle aufgenomme­ nen O-Dichtungsring (40) umfaßt.

9. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die äußere Schale (4) mit einem Gummimantel (46) von vorbestimmter Dicke versehen ist, der mit der Außenoberfläche der Drosselhülse (8) in Anlage ist und die Ringnut (30) zur Abgrenzung des durchlaufenden Dros­ sel-Ringkanals (48) flüssigkeitsdicht abschließt.

10. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen am inneren Zylinder (2) befestigten Anschlag­ block (24), der sich in die Mehrzahl der Flüssigkeits­ kammern (16, 18) sowie zur Innenoberfläche der Drossel­ hülse (8) hin erstreckt und bei einer auf einer auf den Innenzylinder sowie die Außenschale wirkenden, auf die elastische Buchse aufgebrachten Schwingungsbelastung beruhenden Relativverlagerung des Innenzylinders (2) und der äußeren Schale (4) mit der Drosselhülse zum Anschlag kommen kann.