DE3721444C2 - - Google Patents
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- Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hülsenfeder gemäß dem
Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Eine solche Hülsenfeder ist bekannt (EP-A1-01 72 700,
insbesondere Ausführungsformen gemäß den Fig. 4 und 5
sowie 14 und 15). Diese Hülsenfeder dient zur elastischen
Verbindung von zwei Bauteilen in einem schwingungsfähigen
System, beispielsweise zur Lagerung bzw. Aufhängung eines
Motors in einem Kraftfahrzeug oder in der Radaufhängung
eines Kraftfahrzeugs.
Bei der bekannten Hülsenfeder verläuft zwischen deren
Druckaufnahmekammer und deren Ausgleichsraum ein Drossel
kanal, der eine erste Dämpfungseinrichtung bildet. Bei
hinreichend niedrigen Frequenzen der an die Hülsenfeder
angelegten Schwingungen bzw. Vibrationen erfolgt eine
Flüssigkeitsströmung durch den Drosselkanal, der vom
Drosselkanal ein Widerstand entgegengesetzt wird, so daß
bei diesen niederfrequenten Schwingungen aufgrund der
Trägheit und der Resonanz der Flüssigkeitsmasse im Dros
selkanal eine verhältnismäßig starke Dämpfungswirkung er
zielt wird. Der Drosselkanal bildet somit eine erste
Dämpfungseinrichtung der bekannten. Hülsenfeder.
Die bekannte Hülsenfeder weist ferner eine zweite Dämp
fungseinrichtung auf, die gebildet ist durch eine flexi
ble Membran, die an einem die Druckaufnahmekammer begren
zenden Abschnitt der Wand des Außenrohres angeordnet ist
und sowohl radial außen als auch radial innen von durch
löcherten Platten gegen zu starke Auslenkung geschützt
ist, wobei die Innenseite der Membran der Flüssigkeit in
der Druckaufnahmekammer ausgesetzt ist und die Außenseite
der Membran der umgebenden Atmosphäre ausgesetzt ist. Die
durch den Drosselkanal gebildete erste Dämpfungseinrich
tung ist bei hochfrequenten Schwingungen wirkungslos, da
der Drosselkanal eine Strömung mit hoher Strömungsge
schwindigkeit nicht zuläßt. Dagegen kann die genannte
Membran auch hochfrequenten Schwingungen folgen, so daß
sie die dadurch verursachten Volumenänderungen in der
Druckaufnahmekammer ausgleichen kann. Die Auslenkung der
Membran erfordert jedoch nur eine geringe Kraft, so daß
von der Membran nur eine geringe Dämpfungswirkung oder
gar keine Dämpfungswirkung ausgeht und, so daß das Außen
rohr und das Innenrohr relativ frei zueinander schwingen
können. Bei höheren Amplituden der hochfrequenten Schwin
gungen kommt die Membran jedoch zur Anlage an den durch
löcherten Platten, so daß in diesem Fall durch die Mem
bran keine Kompensation der Volumenänderung in der
Druckaufnahmekammer erfolgen kann und die Hülsenfeder
steif wird.
Die zweite Dämpfungseinrichtung der bekannten Hülsenfeder
hat bei hochfrequenten Schwingungen kleiner Amplitude gar
keine oder nur eine geringe Dämpfungswirkung. Bei hoch
frequenten Schwingungen etwas größerer Amplitude ver
steift sie die Hülsenfeder.
Durch die Veröffentlichung JP-A-60-1 39 940 ist eine Hül
senfeder mit einem Außenrohr und einem Innenrohr bekannt,
die außer einer ersten Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung
niederfrequenter Schwingungen in Radial- bzw. Hauptbela
stungsrichtung eine zweite Dämpfungseinrichtung aufweist.
Die zweite Dämpfungseinrichtung dient ebenfalls zur Dämp
fung niederfrequenter Schwingungen, und zwar solcher, die
in Axialrichtung der Hülsenfeder wirken.
Durch die DE-OS-30 23 544 ist eine stoßdämpfende Halte
rung mit einer Flüssigkeitsfülllung bekannt, die axiale
Belastungen aufnehmen und dämpfen soll. Vorgesehen sind
bei dieser bekannten Halterung zwei flüssigkeitsgefüllte
Kammern, deren Volumen unter Last veränderbar ist und die
durch einen Drosselkanal miteinander verbunden sind. Da
bei ist der Drosselkanal als ein ein plattenförmiges
Drosselelement umgebender Ringspalt ausgebildet. Durch
diesen Ringspalt erfolgt eine Strömung zwischen den bei
den Kammern, was mit einer Dämpfungswirkung infolge der
Viskosität der Flüssigkeit verbunden ist. Diese Dämp
fungswirkung tritt auf bei niedrigfrequenten Schwingungen
mit vergleichsweise großer Amplitude. Bei höherfrequenten
Schwingungen kleiner Amplitude geht jedoch von dem Dros
selelement keine Dämpfungswirkung aus. Vielmehr werden
bei höherfrequenten Schwingungen latente Volumenänderun
gen vollständig durch elastische Verformung von gummiela
stischen Wandteilen aufgenommen. Eine wünschenswerte
Dämpfungswirkung auch bei höherfrequenten Schwingungen
hat diese stoßdämpfende Halterung nicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsge
mäße Hülsenfeder dahingehend zu verbessern, daß sie nicht
nur ausgezeichnete Dämpfungskennwerte für niederfrequente
Schwingungen, sondern auch gute Dämpfungskennwerte bei
höherfrequenten Schwingungen aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Hülsenfeder
gemäß Patentanspruch 1 gelöst, d. h. im wesentlichen da
durch, daß innerhalb der Druckaufnahmekammer ein platten
förmiges Drosselelement angeordnet ist, das an der Bewe
gung des Innenrohres teilnimmt, die Druckaufnahmekammer
in einen radial inneren und einen radial äußeren Bereich
unterteilt und einen Ringspalt definiert, durch den hin
durch diese beiden Bereiche miteinander in Verbindung
stehen und der so bemessen ist, daß die höherfrequenten
Schwingungen durch die durch den Ringspalt fließende
Flüssigkeitsmasse gedämpft werden.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist erreicht, daß
bei hochfrequenten Schwingungen, bei denen die erste
Dämpfungseinrichtung keine Dämpfungswirkung mehr ausüben
kann, durch den vom Drosselelement definierten Ringspalt
eine gedrosselte Strömung innerhalb der Druckaufnahmekam
mer erfolgt, so daß den hochfrequenten Schwingungen eine
Dämpfungswirkung ungleich Null entgegensteht. Diese Dämp
fungswirkung geht auch dann nicht verloren, wenn die
hochfrequenten Schwingungen etwas größere Amplituden ha
ben. Dadurch ist für eine verbesserte Dämpfungswirkung
auch bei hochfrequenten Schwingungen gesorgt. Zudem ist
eine vereinfachte und robustere konstruktive Gestaltung
erreicht, da eine empfindliche und in der Herstellung
komplizierte Membran, wie sie bei der gattungsbildenden
Hülsenfeder vorgesehen ist, entbehrlich ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeich
nungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt einer Hülsenfeder mit Flüssigkeits
füllung gemäß der Erfindung in Form eines Lagers
für einen Motor eines Kraftfahrzeugs mit Frontmo
tor und Frontantrieb;
Fig. 2 und 3 Axialschnitte der Hülsenfeder nach den Linien
II-II und III-III in der Fig. 1.
Das Ausführungsbeispiel der Hülsenfeder wird in ihrer Anwendung auf eine
Motorlagerung eines Fahrzeugs mit Frontmotor
und Frontantrieb erläutert.
Ein in den Fig. 1 bis 3 gezeigtes Innenrohr 10 und ein Außenrohr
16 sind jeweils aus einem Metallmaterial gefertigt und
exzentrisch zueinander in einer diametralen Richtung der
Hülsenfeder angeordnet. Ein elastisches Bauteil in Form
eines allgemein ringförmigen Gummiblocks 14 ist zwischen
das Innenrohr 10 und das Außenrohr 16 eingefügt, um diese
beiden Bauteile elastisch zu verbinden.
Innerhalb des Außenrohres 16 ist der Gummiblock 14 mittels
einer metallischen Hülse 12 versteift.
Die in Rede stehende Hülsenfe
der wird als Motorlagerung zwischen die Antriebseinheit und
den Aufbau des Fahrzeugs derart eingebaut, daß ein zylindri
sches Befestigungsteil, das an dem einen der beiden Fahrzeug
teile angebracht ist, an der Außenoberfläche des Außenrohres
16 befestigt wird, während ein Halterungsstab, der
an dem anderen der beiden Fahrzeugteile befestigt ist, durch
eine Bohrung 18 des Innenrohres 10 geführt wird. Das Innen
rohr 10 und das Außenrohr 16
werden miteinander in eine konzentrische Lagebeziehung ge
bracht, wenn die Hülsenfeder in ihrem eingebauten Zustand
das Gewicht der Antriebseinheit aufnimmt. Der Gummiblock
14 ist an der Außenoberfläche des Innenrohres 10 und der
Innenoberfläche der Hülse 12 durch einen Vulkanisier
vorgang einstückig angebracht.
Die an der Außenumfangsfläche des Gummiblocks 14 befestig
te Hülse 12 ist mit einem Paar von Ausnehmungen 20 und
22 versehen, die einander ge
genüberliegend in einer diametralen Richtung der Hülsenfe
der, in der diese eine Schwingungsbelastung aufnimmt, ange
ordnet sind. Diese Richtung wird im folgenden als "Haupt
belastungsrichtung" bezeichnet. In diametral einander ge
genüberliegenden Teilen der Außenumfangsfläche der Hül
se 12 ist ein Paar von Drosselkanälen 50 und 52, die die Ausneh
mungen 20 und 22 verbinden, ausgestaltet. Ferner ist durch
Vulkanisation an der gesamten Außenfläche der Hülse
12 mit Ausnahme der Bereiche, in denen die
die Drosselkanäle 50 und 52 bildenden Ringnuten radial nach
außen
offen sind, eine Dichtungsgummischicht 30 gehalten, die
mit dem Gummiblock 14 einstückig ausgestaltet ist und an
den jeweils entgegengesetzten axialen Enden der Hülsenfe
der ein Paar von Dichtungslippen aufweist.
In einem axial mittleren
Abschnitt des Gummiblocks 14 ist eine auf die Ausnehmung 20 in
der Hülse ausgerichtete Druckaufnahmekammer 44 ausgebildet. Ferner
weist der Gummiblock 14 eine der anderen Ausnehmung
22 entsprechende Ausnehmung 34 auf, die sich über die gesamte
axiale Länge des Gummiblocks 14 erstreckt. In dieser Ausnehmung
34 ist ein elastisch verformbares, dünnwandiges Trennglied
in Form von zwei Trennwänden 36, 38 angeordnet. Diese Trenn
wände 36, 38 bilden ein Paar von Ausgleichsräumen 46 und 48, die in
der Umfangsrichtung des Gummiblocks 14 einen bestimmten Ab
stand voneinander haben. Jeder der Ausgleichsräume 46 und 48 fluchtet
mit den entsprechenden Teilen der Ausnehmung 22 und steht
mit der Druckaufnahmekammer 44 durch einen zugeordneten Drosselkanal 50
bzw. 52 in Verbindung. Die Trennwände 36 und 38 sind körper
lich mit dem Gummiblock 14 an einer Stelle des Umfangs der
Hülsenfeder zwischen den Öffnungen der beiden Ausgleichsräume 46 und
48 verbunden.
Bei der beschriebenen Hülsenfeder ist das Außenrohr
16 auf die Hülse 12 gepaßt, welche an der Außenum
fangsfläche des Gummiblocks 14 befestigt ist, wie die Fig.
1 bis 3 zeigen, so daß die Druckaufnahmekammer 44 und die Ausgleichsräume 46
und 48 durch das Außenrohr
16 flüssigkeitsdicht verschlossen sind. Das Außenrohr
16 und der Gummiblock 14 wirken insofern zusammen, um
die Druckaufnahmekammer 44
und die Ausgleichsräume 46 sowie 48
abzugrenzen. Die Drosselkanäle 50 und 52
werden ebenfalls von dem Außenrohr 16 flüssigkeits
dicht abgeschlossen.
Diese Drosselkanäle ermöglichen einen
begrenzten Fluß der Flüssigkeit zwischen der Druckaufnahmekammer
44 und jedem der Ausgleichsräume 46, 48. Bei der in Rede
stehenden Ausführungsform wird das Außenrohr
16 auf den Gummiblock 14 und somit die Hülse 12 innerhalb
eines geeigneten inkompressiblen Fluids, wie Wasser,
Alkylenglykol, Polyalkylenglykol, Silikonöl, niedrigmolekulare Polymere
oder eine Mischung aus
diesen, aufgepaßt. Bei diesem Vorgang werden die Druckauf
nahmekammer 44 und jeder der Ausgleichsräume 46 sowie 48
mit dem inkompressiblen Fluid gefüllt.
Beim Zusammenbau der Hülsenfeder wird das am Gummiblock 14
angebrachte Außenrohr 16 einem geeigneten Ziehvorgang
unterworfen, um die Hülse 12 radial nach innen
zu komprimieren. Der Ziehvorgang kann bei
spielsweise unter Verwendung von acht Ziehwerkzeugen, die
rund um das Außenrohr 16 angeordnet werden, bewerkstel
ligt werden.
Die Länge und die Querschnittsfläche eines jeden Drossel
kanals 50 und 52 werden so bestimmt, daß Schwingungen eines
relativ niedrigen Frequenzbereichs aufgrund
der Trägheit und der Resonanz der Flüssigkeitsmassen in den
Drosselkanälen 50 und 52 wirksam gedämpft werden können,
wenn die Flüssigkeit durch diese
Kanäle zwischen der Druckaufnahmekammer 44 und den Aus
gleichsräumen 46, 48 unter Zwang zum Fließen gebracht wird.
Die Drosselkanäle 50 und 52 bilden
somit eine erste Dämpfungseinrichtung.
Auf der Außenfläche eines axial mittigen Teils des an der
Innenfläche des Gummiblocks 14 festen Innenrohres 10 wird
im Preßsitz ein Begrenzerblock 54 derart gehalten, daß eine
im mittigen Bereich dieses Blocks ausgebildete Zentrumsboh
rung 56 mit der Außenfläche des Innenrohres 10 in Anlage
ist. Der Begrenzerblock 54 hat
im Querschnitt eine allgemein längli
che Gestalt und hat eine vorbestimmte axiale Abmessung.
Ferner umfaßt der Begrenzerblock 54 ein
Basisteil und zwei Begrenzungsteile 58 sowie 60, die sich über
eine geeignete Strecke in der radialen Richtung der Hülsen
feder von den diametral einander gegenüberliegenden Enden
des Basisteils zur Druckaufnahmekammer 44 und zur Ausnehmung 34 hin jeweils
erstrecken. Die Begrenzungsteile 58, 60 sind einander in
der Hauptbelastungsrichtung gegenüberliegend angeordnet.
In der beschriebenen Hülsenfeder sind die Begrenzungs
teile 58 und 60 imstande, eine Relativverlagerung zwischen
der Antriebseinheit und dem Aufbau des Fahrzeugs, die mit
dem Innenrohr 10 sowie dem Außenrohr 16 verbunden sind,
in einem übermäßigen Ausmaß zu verhindern. Wie die Fig.
2 zeigt, hat das innerhalb der Druckaufnahmekammer 44 be
findliche Begrenzungsteil 58 zwei Seitenflächen 58a, die
den axial entgegengesetzten Flächen 15 des Gummiblocks 14,
welche die axiale Abmessung der Druckaufnahmekammer 44 be
stimmen, zugewandt sind. Die Seitenflächen 58a sind zu die
sen Flächen 15 des Gummiblocks 14 mit einem vorbestimmten
axialen Abstand angeordnet. Das Begrenzungsteil 58 ist mit
einer radialen Stirnfläche 58b versehen, die in der
Hauptbelastungsrichtung einen vorgegebenen radialen Abstand
zum Außenrohr 16 hat. Die Umfangskante der radialen Stirnflä
che 58b ist von der Peripherie der Druckaufnahmekammer 44, genau
er von den axial einander gegenüberliegenden Flächen 15 des
Gummiblocks 14 und von der Innenumfangsfläche des Außenrohres
16 in der zur Hauptbelastungsrichtung rechtwinkligen
Richtung beabstandet. Die Umfangskante der radialen Stirnfläche
58b des Begrenzungsteils 58 arbeitet somit mit der Periphe
rie der Druckaufnahmekammer 44 zusammen, um dazwischen einen
ringförmigen Zwischenraum in einer zur Hauptbelastungs
richtung rechtwinkligen und zur Achse der Hülsenfeder pa
rallelen Ebene abzugrenzen.
Der Gummiblock 14 ist durch Vulkanisation an dem Innenrohr
10, an dem der Begrenzerblock 54 im Preßsitz angebracht ist,
befestigt. Das Begrenzungsteil 60 des Begrenzerblocks 54,
das in der axialen Ausnehmung 34 angeordnet ist, ist mit einer
Gummischicht von geeigneter Dicke abgedeckt, die mit dem
Gummiblock 14 als ein Teil ausgebildet ist.
Innerhalb der Druckaufnahmekammer 44 ist an der radialen
Stirnfläche 58b des Begrenzungsteils 58 ein Drosselelement
66 befestigt. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, wird dieses Dros
selelement an der radialen Stirnfläche 58b durch eine in eine im
Begrenzungsteil 58 ausgebildete Gewindebohrung 62 eingedreh
te Schraube 64 gehalten. Das Drosselelement 66 hat im Quer
schnitt der Hülsenfeder (Fig. 1) eine allgemein bogenför
mige und im Axialschnitt der Hülsenfeder (Fig. 2) eine
rechteckige Gestalt. Das Drosselelement 66 weist ein Paar
von axialen Vorsprüngen 66a und ein Paar von peripheren Vor
sprüngen 66b auf. Die axialen Vor
sprünge 66a ragen über die Seitenflächen 58a des Begrenzungs
teils 58 des Begrenzerblocks 54, genauer von den axialen
Kanten der radialen Stirnflächen 58b, um eine geeignete Strecke
vor, so daß die Enden der axialen Vorsprünge 66a von den
zugeordneten axial einander gegenüberliegenden Enden 15 des
Gummiblocks 14 einen geeigneten Abstand in der Achsrichtung
haben. Die peripheren Vorsprünge 66b stehen von der Umfangskante der
radialen Stirnfläche 58b im wesentlichen in der Umfangs
richtung der Hülsenfeder vor, so daß die Enden der Vorsprün
ge 66b von der Peripherie der Druckaufnahmekammer 44, genau
er von der Innenumfangsfläche des Außenrohres 16, in der zur
Hauptbelastungsrichtung senkrechten Richtung beabstandet
sind.
Die axialen und peripheren Vorsprünge 66a und 66b des Dros
selelements 66 arbeiten insofern mit den axial entgegengesetzten
Flächen 15 des Gummiblocks 14 und der Innenfläche des Außen
rohres 16 zusammen, um dazwischen einen rechtwinkligen Ring
spalt 67 in der zur Hauptbelastungsrichtung rechtwinkli
gen und zur Axialrichtung der Hülsenfeder parallelen Ebene
abzugrenzen. Dieser Ringspalt 67 ist ersichtlich kleiner
als der oben erwähnte ringförmige Zwischenraum, der um die
Umfangskante der radialen Stirnfläche 58b des Begrenzungsteils
58 gebildet ist, weil die Vorsprünge 66a und 66b von der Umfangskante
der radialen Stirnfläche 58b vorragen. Die axialen und peri
pheren Vorsprünge 66a, 66b teilen somit die Druckaufnahmekam
mer 44 in einen radial innenliegenden Abschnitt und einen
radial außenliegenden Abschnitt, die miteinander durch den
vergleichsweise engen Ringspalt 67 in Verbindung stehen.
Wenn auf die Hülsenfeder in der Hauptbelastungsrichtung
eine Schwingungsbelastung aufge
bracht wird, so wird das inkompressible Fluid zu einem Flie
ßen zwischen dem radial innen- sowie außenliegenden Abschnitt
der Druckaufnahmekammer 44 in der radialen Richtung der Hülsen
feder durch den Ringspalt 67 gezwungen.
Die axialen Vorsprünge 66a sowie die peripheren Vorsprünge
66b des Drosselelements 66 bilden somit eine zweite Dämpfungs
einrichtung, die innerhalb der Druckaufnahmekammer 44 ange
ordnet ist, und zwar primär zur Abtrennung von hochfrequen
ten Vibrationen mit einer kleinen Amplitude. Im einzelnen
sind eine Abmessung l der Vorsprünge 66a und 66b, gemessen
in der Haupbelastungsrichtung, und eine Fläche des Ring
spalts 67, gemessen in der zur Hauptbelastungsrichtung
senkrechten und zur axialen Richtung der Hülsenfeder paral
lelen Richtung, so bestimmt, daß Vibrationen mit einem Fre
quenzbereich, der höher ist als die durch die Drosselkanäle
50, 52 der ersten Dämpfungseinrichtung
zu dämpfenden Vibrationen, wirksam aufgrund der
Massenträgheit der im Ringspalt 67 vorhandenen inkompres
siblen Flüssigkeit und aufgrund der Resonanz der Flüssig
keitsmasse nahe den Vorsprüngen 66a und 66b abgetrennt
werden, wenn die Flüs
sigkeit unter Zwang durch den Ringspalt 67 in der radialen
Richtung der Hülsenfeder bei Aufbringen derartiger Vibratio
nen mit vergleichsweise hohen Frequenzen fließt.
Das Drosselelement 66 besteht aus einem inneren Metallstück 68 und
einer auf der Außenfläche dieses Metallstücks 68 durch Vul
kanisation befestigten äußeren Auflage 70 aus Gummi, in welcher,
wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ein Durchgangsloch 72 ausgebil
det ist, um die Schraube 64 in die Gewindebohrung 62 einzu
drehen.
Bei der Hülsenfeder mit Flüssigkeitsfüllung gemäß dem oben
beschriebenen Aufbau wird die inkompressible Flüssigkeit zu einem
Fließen durch die Drosselkanäle 50 und 52 zwischen der Druck
aufnahmekammer 44 sowie den Ausgleichsräumen 46 und 48 ge
zwungen, wenn die Hülsenfeder niederfrequente Vibrationen
von großer Amplitude in der Hautpbelastungsrichtung,
d. h. der Richtung der Anordnung der Druck
aufnahmekammer 44 sowie der axialen Ausnehmung 34 empfängt, die eine Re
lativverlagerung zwischen dem Innenrohr 10 sowie dem Außen
rohr 16 bewirken. In diesem Fall können die ein
geführten niederfrequenten Schwingungen aufgrund der Träg
heit und der Resonanz der Flüssigkeitsmasse in den Drossel
kanälen 50 und 52 wirksam gedämpft werden. Es ist zu bemer
ken, daß eine elastische Dehnung der elastisch verformba
ren Trennwände 36 und 38 der Flüssigkeit die Möglichkeit
gibt, von der Druckaufnahmekammer 44 in die Ausgleichsräume
46 und 48 zu fließen. Ferner fließt die in den erweiterten
Ausgleichsräumen 46 und 48 befindliche Flüssigkeit aufgrund
des elastischen Zusammenziehens der Trennwände 36 und 38
in die Druckaufnahmekammer 44.
Wenn die auf die Hülsenfeder aufgebrachten Vibrationen eine
relativ hohe Frequenz und relativ kleine Amplitude haben,
ist ein Fließen der Flüssigkeit durch die Drosselkanäle 50, 52
schwierig oder weniger wahrscheinlich und kann die dynami
sche Federkonstante der Hülsenfeder durch die Drosselkanäle nicht in einem Ausmaß
vermindert werden, das zur Dämpfung solcher hochfrequen
ten Vibrationen mit kleiner Amplitude ausreichend ist. In
diesem Fall bewirken jedoch die hochfrequenten, auf die Hül
senfeder aufgebrachten Vibrationen eine begrenzte Strömung
der Flüssigkeit durch den in der Druckaufnahmekammer 44
gebildeten Ringspalt 67, so daß die hochfrequenten Schwin
gungen aufgrund der Trägheit und der Resonanz der im Ring
spalt 67 vorhandenen Flüssigkeitsmasse wirksam gedämpft
werden, während die Flüssigkeit zu einem Fließen zwischen
den radial inneren und äußeren Abschnitten der Druckaufnah
mekammer 44 gebracht wird. Deshalb ist die beschriebene Hülsenfeder mit
Flüssigkeitsfüllung imstande, eine
gute Dämpfung auch für hochfrequente
Schwingungen zu bewirken.
Aus der obigen Beschreibung wird klar, daß die in Rede ste
hende Hülsenfeder in bezug auf die Dämpfungs
charakteristik von niederfrequenten Vibrationen mit großer
Amplitude der herkömmlichen Hülsenfeder im wesentlichen
gleichartig ist, daß sie aber gegenüber dieser
in bezug auf die Dämpfung hoch
frequenter Vibrationen mit einer kleinen Amplitude
verbessert ist.
Die Begrenzungsteile 58 und 60, die innerhalb
der Druckaufnahmekammer 44 und der axialen Ausnehmung 34 angeord
net sind, sind in der Lage, mit ihren radialen Stirnflächen gegen
das Außenrohr 16 anzustoßen, wenn das Innen
rohr 10 und das Außenrohr 16 relativ zueinander in der
Hauptbelastungsrichtung übermäßig verlagert werden. Das
heißt mit anderen Worten, daß der Begrenzerblock 54 eine
Relativverlagerung zwischen der Antriebseinheit und dem Auf
bau des Fahrzeugs in einem übermäßigen Maß verhindert.
Wenngleich das Drosselelement 66, das bei der gezeigten Ausführungs
form zur Anwendung kommt, getrennt vom Begrenzerblock 54
ausgebildet wird, so können das Drosselelement oder sein inneres
Metallstück 68 einteilig mit dem Begrenzerblock 54 ausgebil
det werden. Es ist auch möglich, lediglich ein Begrenzungs
teil 58 vorzusehen und das andere, in der axialen Ausnehmung 34 ange
ordnete Begrenzungsteil 60 wegzulassen. Ferner kann die Ab
messung des Begrenzerblocks 54 in der axialen Richtung der
Hülsenfeder nach Erfordernis gewählt werden.
Bei der beschriebenen Ausführungsform hat die Hülse
12 eine einzige gemeinsame Ausnehmung 22, deren Endabschnit
te in der Umfangsrichtung mit den beiden Ausgleichsräu
men 46 und 48
ausgerichtet sind. Es ist jedoch möglich, die Hülse 12 mit zwei
getrennten, auf die jeweiligen Ausgleichsräume 406 und 408 ausgerichte
ten Ausnehmungen zu versehen. Ferner besteht die Möglich
keit, einen einzigen Ausgleichsraum vorzusehen.
Bei der beschriebenen Ausführungsform sind das Innenrohr
10 und das Außenrohr 16 der Hülsenfeder
exzentrisch zueinander mit einem gewissen radialen Abstand
in der Hauptbelastungsrichtung angeordnet, jedoch können
das Innenrohr 10 und das Außenrohr 16 konzentrisch zueinan
der angeordnet werden.
Wenngleich die beispielhaft gezeigte Ausführungsform der
Hülsenfeder mit Flüssigkeitsfüllung als eine solche beschrie
ben worden ist, die der Motorlagerung bei einem Fahrzeug
mit Frontmotor und Frontantrieb dient, so kann die Hülsenfe
der auch für andere Zwecke verwendet werden, beispielsweise
als eine Feder im Aufhängesystem eines Kraftfahrzeugs. Im
Fall der Verwendung für eine Kraftfahrzeugaufhängung ist
es üblich, daß das Innenrohr 10 und das Außenrohr 16 kon
zentrisch zueinander angeordnet sind.
Claims (7)
1. Hülsenfeder mit einer Flüssigkeitsfüllung, mit
einem Außenrohr (16),
einem Innenrohr (10), das innerhalb des Außenrohres mit radialem Abstand von diesem angeordnet ist,
einem elastischen Bauteil, das zwischen dem In nenrohr und dem Außenrohr diese elastisch miteinander verbindend angeordnet ist,
einer flüssigkeitsdichten Druckaufnahmekammer (44), die durch das Außenrohr (16) und das elastische Bauteil begrenzt ist und mit einer Flüssigkeit gefüllt ist,
einer dünnen, elastisch verformbaren Trennwand (36, 38), die gemeinsam mit dem Außenrohr (16) wenigstens einen mit der Flüssigkeit gefüllten Ausgleichsraum (46, 48) abgrenzt, der der Druckaufnahmekammer (44) bezüglich des Innenrohres (10) in der Hauptbelastungsrichtung der Hülsenfeder diametral gegenüberliegt,
wenigstens einem Drosselkanal (50, 52), der die Druckaufnahmekammer (44) mit dem zumindest einen Aus gleichsraum (46, 48) verbindet und eine Strömung der Flüssigkeit zwischen der Druckaufnahmekammer (44) und dem wenigstens einen Ausgleichsraum (46, 48) zuläßt und eine erste Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung niederfrequenter Schwingungen bildet,
und einer zweiten Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung höherfrequenter Schwingungen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Dämpfungseinrichtung ein inner halb der Druckaufnahmekammer (44) angeordnetes und am In nenrohr (10) befestigtes, plattenförmiges Drosselelement (66) aufweist, dessen Umfangskante zusammen mit der Wand der Druckaufnahmekammer (44) einen Ringspalt (67) be grenzt und das die Druckaufnahmekammer (44) in einen ra dial inneren Bereich und einen radial äußern Bereich un terteilt, so daß diese beiden Bereiche durch den Ringspalt (67) hindurch miteinander verbunden sind, wobei der Ringspalt (67) in einer Ebene liegt, die im wesentli chen senkrecht zu der Hauptbelastungsrichtung und paral lel zur Achse der Hülsenfeder verläuft und in Hauptbela stungsrichtung und senkrecht dazu so bemessen ist, daß die höherfrequenten Schwingungen durch die durch den Ringspalt (67) fließende Flüssigkeitsmasse gedämpft wer den.
einem Außenrohr (16),
einem Innenrohr (10), das innerhalb des Außenrohres mit radialem Abstand von diesem angeordnet ist,
einem elastischen Bauteil, das zwischen dem In nenrohr und dem Außenrohr diese elastisch miteinander verbindend angeordnet ist,
einer flüssigkeitsdichten Druckaufnahmekammer (44), die durch das Außenrohr (16) und das elastische Bauteil begrenzt ist und mit einer Flüssigkeit gefüllt ist,
einer dünnen, elastisch verformbaren Trennwand (36, 38), die gemeinsam mit dem Außenrohr (16) wenigstens einen mit der Flüssigkeit gefüllten Ausgleichsraum (46, 48) abgrenzt, der der Druckaufnahmekammer (44) bezüglich des Innenrohres (10) in der Hauptbelastungsrichtung der Hülsenfeder diametral gegenüberliegt,
wenigstens einem Drosselkanal (50, 52), der die Druckaufnahmekammer (44) mit dem zumindest einen Aus gleichsraum (46, 48) verbindet und eine Strömung der Flüssigkeit zwischen der Druckaufnahmekammer (44) und dem wenigstens einen Ausgleichsraum (46, 48) zuläßt und eine erste Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung niederfrequenter Schwingungen bildet,
und einer zweiten Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung höherfrequenter Schwingungen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Dämpfungseinrichtung ein inner halb der Druckaufnahmekammer (44) angeordnetes und am In nenrohr (10) befestigtes, plattenförmiges Drosselelement (66) aufweist, dessen Umfangskante zusammen mit der Wand der Druckaufnahmekammer (44) einen Ringspalt (67) be grenzt und das die Druckaufnahmekammer (44) in einen ra dial inneren Bereich und einen radial äußern Bereich un terteilt, so daß diese beiden Bereiche durch den Ringspalt (67) hindurch miteinander verbunden sind, wobei der Ringspalt (67) in einer Ebene liegt, die im wesentli chen senkrecht zu der Hauptbelastungsrichtung und paral lel zur Achse der Hülsenfeder verläuft und in Hauptbela stungsrichtung und senkrecht dazu so bemessen ist, daß die höherfrequenten Schwingungen durch die durch den Ringspalt (67) fließende Flüssigkeitsmasse gedämpft wer den.
2. Hülsenfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Dämpfungseinrichtung einen
Begrenzerblock (54) aufweist, der am Innenrohr (10) befe
stigt ist und mit einem innerhalb der Druckaufnahmekammer
(44) angeordneten Begrenzungsteil (58) versehen ist, das
das Drosselelement (66) derart trägt, daß dieses sich im
wesentlichen in der Ebene des Ringspaltes (67) erstreckt.
3. Hülsenfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Drosselelement (66) ein an der radialen Stirnflä
che (58b) des Begrenzungsteils (58) befestigtes Bauteil
ist.
4. Hülsenfeder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Drosselelement (66) durch ein Paar von
axialen Vorsprüngen (66a), die von der Umfangskante der
radialen Stirnfläche (58b) des Begrenzungsteils (58) in
Axialrichtung der Hülsenfeder vorstehen, sowie durch ein
Paar von Vorsprüngen (66b) gebildet ist, die von der Um
fangskante der radialen Stirnfläche (58b) im wesentlichen
in Umfangsrichtung der Hülsenfeder vorstehen.
5. Hülsenfeder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Drosselelement (66) aus Metall
besteht und an seiner radial äußeren Stirnseite eine ela
stische Auflage (70) trägt.
6. Hülsenfeder nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Drosselelement (66) in einer zur
Achse der Hülsenfeder rechtwinkligen Ebene ein im wesent
lichen bogenförmiges Querschnittsprofil hat.
7. Hülsenfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Begrenzerblock (54) ein weiteres,
dem Begrenzungsteil (58) diametral gegenüberliegendes Be
grenzungsteil (60) aufweist, das in einer axialen Ausneh
mung (34) des elastischen Bauteils angeordnet ist,
in der der zumindest eine Ausgleichsraum (46, 48) vorge
sehen ist.
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