DE3721445C2 - Hülsenfeder mit einer Flüssigkeitsfüllung - Google Patents
Hülsenfeder mit einer FlüssigkeitsfüllungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Hülsenfeder
mit einer Flüssigkeitsfüllung gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Als eine Schwingungen dämpfende Lagerung für ein Schwingungs
system in einem Kraftfahrzeug ist eine zylindrische Hülsen
feder bekannt, wobei ein elastisches Bauteil zwischen ein
Innenrohr sowie eine Außenhülse eingesetzt wird. Eine be
stimmte Art einer derartigen Hülsenfeder ist imstande, pri
mär Vibrationen, die ihr in ihrer Achsrichtung aufgebracht
werden, zu dämpfen und/oder zu isolieren oder abzutrennen.
Beispielsweise wird diese Art einer Hülsenfeder als eine
Halterung für einen Querträger, für eine Karosserie, als
ein Zugstablager, als eine Druckstabhalterung und als
Befestigungs- oder Aufhängeeinrichtung zurelastischen La
gerung oder Verbindung von Bauteilen eines Kraftfahrzeugs,
die Schwingungen unterliegen, verwendet.
Vibrationen dämpfende Halterungen oder Lager, die im folgen
den als Hülsenfeder bezeichnet werden und oben skizziert
wurden, müssen allgemein eine hohe Dämpfungscharakteristik
für eine diesen Bauteilen in ihrer axialen Richtung aufge
brachte Schwingungsbelastung aufweisen. Zu diesem Zweck
kommt bei den herkömmlichen Hülsenfedern ein Gummiblock oder
ein elastisches Bauteil, der bzw. das ausgezeichnete Dämp
fungseigenschaften hat, zur Anwendung. Bei Aufbringen einer
axialen Schwingungsbelastung unterliegt das elastische Bau
teil einer elastischen Verformung, wodurch die Schwingungen
gedämpft werden.
Bei der herkömmlichen Hülsenfeder, wobei das elastische Bau
teil auf Grund seiner elastischen Verformung eine hohe Dämp
fungscharakteristik hat, neigen jedoch die Eigenschaften
der Hülsenfeder in bezug auf Geräusch, Vibration und Steifig
keit zu einer Verschlechterung, weil die hohe Dämpfungscha
rakteristik des elastischen Bauteils notwendigerweise eine
hohe dynamische Federkonstante des elastischen Bauteils
zur Folge hat. Um eine übermäßig hohe dynamische Federkon
stante zu vermeiden, kann die Hülsenfeder nicht mit einer
ausreichend hohen Dämpfungscharakteristik ausgestattet
werden.
Es wurden jedoch bereits Hülsenfedern mit einer Flüssigkeits
füllung vorgeschlagen (US-PS 3 642 268 und US-PS 3 698 703),
die imstande sind, eingeführte Schwingungen auf der Grundla
ge eines Strömungswiderstands einer Flüssigkeit und einer
Trägheit der Flüssigkeit innerhalb der Hülsenfeder wirksam
zu dämpfen, ohne die dynamische Federkonstante des elasti
schen Bauteils zu erhöhen. Jedoch sind die in den genann
ten Schriften offenbarten Hülsenfedern mit Flüssigkeitsfül
lung dazu ausgelegt, Schwingungen in der radialen Richtung
aufzunehmen und primär diese radialen Schwingungen zu dämp
fen. Deshalb können diese Hülsenfedern mit Flüssigkeitsfül
lung nicht für eine wirksame Dämpfung von in der axialen
Richtung eingeführten Schwingungen verwendet werden.
Ferner ist aus der DE-OS 28 41 505 eine Hülsenfeder mit einer
Flüssigkeitsfüllung offenbart, die zwar hauptsächlich zur
Dämpfung von radialen Schwingungen ausgelegt ist; allerdings
ist auch ein Ausführungsbeispiel beschrieben (Fig. 13), das
zusätzlich für die Dämpfung von axialen Schwingungen ausgelegt
ist. Diese Hülsenfeder besteht aus einem Innenrohr und einem
zum Innenrohr beabstandeten, mit einer Mehrzahl von axial
zueinander angeordneten Aussparungen versehenen, Zwischenrohr,
einer auf einer Außenumfangsfläche des Zwischenrohrs
aufgesetzten, die Aussparungen flüssigkeitsdicht abschließenden
Dichtungshülse, sowie einem zwischen dem Innenrohr und dem
Zwischenrohr eingesetzten, im wesentlichen ringförmigen,
elastischen Bauteil, das eine Mehrzahl von Taschen aufweist,
die bezüglich der Aussparungen ausgerichtet sind und die durch
bogenförmige, einstückig mit dem elastischen Bauteil
ausgebildete, Trennwände an radial innenliegenden Abschnitten
in zwei axial voneinander beabstandete Kammern getrennt sind.
Dabei handelt es sich um axial voneinander beabstandete
Ringkammern, die über den gesamten Umfang der Hülsenfeder
verlaufen. Diese Ringkammern sind axial über ein
Drosselelement, nämlich einem axial verlaufenden
Überströmkanal, miteinander verbunden.
Mit dieser Konstruktion ist zwar eine gewisse Dämpfung in
Axialrichtung möglich; jedoch kann diese axiale Dämpfung
aufgrund des Überströmens von Dämpfungsflüssigkeit durch den
Überströmkanal schon bei einer geringen Radialbelastung stark
behindert oder gar zunichte gemacht werden, da bei einer
Radialbelastung der Hülsenfeder das elastische Bauteil gegen
die Außenhülse gepreßt wird und dadurch die Gefahr besteht, daß
der Überströmkanal verschlossen wird und eine Dämpfung in
Axialrichtung unmöglich macht.
Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine Hülsenfeder mit
Flüssigkeitsfüllung zu schaffen, die bei einem einfachen Aufbau
und leichtem Zusammenbau wirksam axiale Schwingungen dämpfen
kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Hülsenfeder mit den Merkmalen
gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Hülsenfeder mit einer Flüssig
keitsfüllung, die den beanspruchten Aufbau aufweist,
bewirkt eine relativ große, in der axialen Richtung aufge
brachte Schwingungsbelastung eine axiale Relativverlagerung
zwischen dem Innenrohr und der Dichtungshülse, d. h. zwischen
dem Innenrohr und der Außenhülse, wodurch wiederum eine ela
stische Verformung des zwischen das Innenrohr und die Außen
hülse eingefügten elastischen Bauteils hervorgerufen wird.
Demzufolge wird das Volumen der einen der beiden, in jeder
Tasche des Gummiblocks (elastischen Bauteils) ausgebildeten
Flüssigkeitskammern vermindert, während das Volumen der ande
ren Flüssigkeitskammer vergrößert wird, so daß der Druck
in der erstgenannten Flüssigkeitskammer erhöht und der
Druck in der letztgenannten Flüssigkeitskammer vermindert
wird. Folglich muß das inkompressible Fluid durch den Durch
laß bzw. die Öffnung von der einen zur anderen Flüssigkeits
kammer hin fließen. Durch diese Anordnung können die einge
brachten axialen Vibrationen wirkungsvoll auf der Grundlage
des Strömungswiderstands des Fluids und dessen Trägheit ge
dämpft werden, wenn das Fluid unter Zwang durch die gedros
selte Öffnung fließt. Insofern können die axialen Vibratio
nen in ausreichendem Ausmaß gedämpft werden, ohne ein ela
stisches Bauteil, das eine übermäßig hohe dynamische Feder
konstante hat, zu verwenden.
Ferner kann die in Rede stehende Hülsenfeder auf einfache
Weise zusammengebaut werden, indem die Dichtungshülse auf
die Außenhülse gepaßt wird, nachdem die getrennt vorbereite
ten Drosselelemente in die jeweils zugehörigen Taschen in
nerhalb eines mit dem inkompressiblen Fluid gefüllten Behäl
ters eingesetzt sind. Mit anderen Worten gesagt, es kann
der mit den beiden Flüssigkeitskammern in jeder Tasche in
Verbindung stehende drosselnde Durchlaß ohne Schwierigkeiten
dadurch ausgebildet werden, daß bei diesem einfachen Montage
vorgang die Drosselelemente lediglich innerhalb der Kammern
angeordnet werden. Insofern ist die Hülsenfeder mit Flüssig
keitsfüllung, die die oben beschriebenen Funktionen erfüllt,
von sehr einfacher Konstruktion, sie ist leicht zusammenzu
bauen und demzufolge wirtschaftlich herzustellen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann
jedes Drosselelement ein Paar von dieses durchsetzenden Ver
bindungsöffnungen aufweisen. Die eine dieser Verbindungsöff
nungen steht mit der Vertiefung sowie einer der beiden Flüs
sigkeitskammern in Verbindung, während die andere Verbin
dungsöffnung mit der Vertiefung und der anderen der beiden
Flüssigkeitskammern verbunden ist.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung hat jedes Drossel
element eine bogenförmige Positionierkehle. Das Drosselele
ment wird auf die zugeordnete Trennwand derart gesetzt, daß
diese Trennwand flüssigkeitsdicht mit der bogenförmigen Po
sitionierkehle in Eingriff ist.
Ferner kann eine Weiterbildung der Erfindung vorsehen, daß
die Hülsenfeder eine Mehrzahl von an einer Außenfläche der
in Mehrzahl vorhandenen bogenförmigen Trennwände befestig
ten Verstärkungsplatten umfaßt. In einer Ausgestaltung die
ses Merkmals hat jede dieser Verstärkungsplatten Endab
schnitte, die in das elastische Bauteil eingebettet sind.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung hat das elasti
sche Bauteil eine Mehrzahl von dieses in der axialen Richtung
der Hülsenfeder durchsetzenden Räumen, die in der Umfangs
richtung der Hülsenfeder voneinander derart beabstandet
sind, daß jeder dieser Räume zwischen zwei benachbarten
Taschen angeordnet ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen werden,
daß die Mehrzahl der Taschen von einem Paar von diametral
einander gegenüberliegenden Taschen gebildet wird und das
zugeordnete Paar von Drosselelementen innerhalb einer sol
chen Tasche aufgenommen wird. In diesem Fall kann das elasti
sche Bauteil ein Paar von diametral einander gegenüberlie
genden, dieses Bauteil durchsetzenden und in der Achsrich
tung der Hülsenfeder verlaufenden Räumen aufweisen. Diese
Räume liegen einander in einer diametralen Richtung des ela
stischen Bauteils, die im wesentlichen zu einer diametralen
Richtung, in der das Paar von Taschen einander gegenüber
liegt, rechtwinklig verläuft, gegenüber.
Die Erfindung wird aus
der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschrei
bung einer bevorzugten Ausführungsform deutlich.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt einer Hülsenfeder mit Flüssig
keitsfüllung gemäß der Erfindung in Form einer Quer
trägerlagerung für ein Kraftfahrzeug nach der Linie
I-I in der Fig. 2;
Fig. 2 den Querschnitt nach der Linie II-II in der Fig. 1;
Fig. 3 einen zu Fig. 1 gleichartigen Axialschnitt nach der
Linie III-III in der Fig. 4 einer Baugruppe der Quer
trägerlagerung mit einem Gummiblock, der an das In
nenrohr und die Außenhülse vulkanisiert ist;
Fig. 4 den Querschnitt nach der Linie IV-IV in der Fig. 3;
Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein Drosselelement der
Hülsenfeder;
Fig. 6 den Schnitt nach der Linie VI-VI in der Fig. 5;
Fig. 7 eine Unteransicht des in den Fig. 5 und 6 gezeigten
Drosselelements;
Fig. 8 einen Schnitt durch eine Dichtungshülse vor ihrem
Anbau an die Außenhülse der Hülsenfeder.
Gemäß Fig. 1 umfaßt die Hülsenfeder ein Innenrohr 10 sowie
eine zu diesem radial auswärts beabstandete Außenhülse 12.
Das Innenrohr 10 und die Außenhülse 12 bestehen aus einem
Metallmaterial und sind konzentrisch zueinander angeordnet.
Das eine axiale Ende des Innenrohres 10 ragt in axialer
Richtung um eine geeignete Strecke gegenüber dem entspre
chenden axialen Ende der Außenhülse 12 vor. Zwischen dem
Innenrohr 10 und dem Außenrohr 12 befindet sich ein elasti
sches Bauteil in Form eines Gummiblocks 14, der die Bauteile
10 und 12 elastisch miteinander verbindet. Eine ebenfalls
aus einem Metallmaterial gefertigte Dichtungshülse 16 ist
flüssigkeitsdicht auf die Außenumfangsfläche der Außen
hülse 12 gepaßt. Die Querträgerlagerung (Hülsenfeder) wird
so am vorgesehenen Platz eingebaut, daß ein geeigneter Lage
rungs- oder Befestigungsstab durch eine im Innenrohr ausge
bildete Bohrung 18 geführt wird, während ein geeignetes
zylindrisches Verbindungsstück entweder unmittelbar an der
Dichtungshülse 16 oder über eine Befestigungshülse 20, wie
Fig. 1 zeigt, angebracht wird. Das zylindrische Verbindungs
stück wird mit dem Querträger des Fahrzeugs fest verbunden,
während die Lagerungsstange am Aufbau des Fahrzeugs befe
stigt wird, so daß der Querträger und der Aufbau durch die
Hülsenfeder mit Flüssigkeitsfüllung, die als Querträgerla
gerung dient, elastisch oder federnd verbunden werden.
Der Gummiblock 14 wird durch Vulkanisation am Innenrohr 10
sowie an der Außenhülse 12 befestigt. Zwei Gummiringe 22
und 24 werden an einen Außenflansch 26 sowie einen Innen
flansch 28, die sich an den entgegengesetzten Enden der Be
festigungshülse 20 radial auswärts bzw. einwärts erstrecken,
vulkanisiert.
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, weist die Außenhülse 12 ein
Paar von diametral einander gegenüberliegenden Aussparungen
30 auf, die, betrachtet in der radialen Richtung der Hülsen
feder, eine allgemein rechtwinklige Gestalt haben. Der Gum
miblock 14 ist mit einem Paar von diametral einander gegen
überliegenden Taschen 32 versehen, deren Öffnungen mit den
Aussparungen 30 jeweils fluchten. Ferner wird der Gummiblock
von einem Paar von diametral einander gegenüberliegenden
bogenförmigen Räumen 34 in seiner Achsrichtung durchsetzt.
Wie die Fig. 4 zeigt, befinden sich diese bogenförmigen
Räume 34 bei Betrachtung in der Umfangsrichtung der Außen
hülse zwischen den beiden Taschen 32, d. h., die Richtung
der Anordnung der beiden Räume 34 verläuft rechtwinklig zur
Richtung der Anordnung der beiden Taschen 32.
Gemäß den Fig. 3 und 4 wird jede Tasche 32 durch ein Paar
von axial einander gegenüberliegenden Flächen des Gummi
blocks 14, die im wesentlichen zur Achsrichtung der Hülsen
feder rechtwinklig verlaufen, und durch ein Paar von in Um
fangsrichtung einander gegenüberliegenden Flächen, die zur
Achsrichtung der Hülsenfeder parallel verlaufen, begrenzt.
Die in Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden Flächen
sind mit Bezug zur radialen Richtung der Hülsenfeder unter
einem geeigneten Winkel einwärts eines Sektors geneigt, des
sen Bogen durch die bogenförmige Peripherie der Tasche 32
begrenzt wird, wie die Fig. 4 zeigt. Der Gummiblock 14 ist
mit einem Paar von diametral gegenüberliegenden bogenförmi
gen Trennwänden 36 versehen, die innerhalb der jeweiligen
Taschen 32 ausgebildet sind. Jede Trennwand 36 hat einen
gegenüber der Tiefe der Taschen 32 geringeren Außendurch
messer und ist in der axialen Richtung des Innenrohres 10
in der Mitte der zugehörigen Tasche 32 angeordnet, so daß
die Trennwand 36 einen radial innenliegenden Abschnitt der
Tasche 32 in zwei gleiche Teile trennt, die in der Achsrich
tung voneinander beabstandet sind, wie die Fig. 3 zeigt. Die
Außenumfangsflächen dieser bogenförmigen Trennwände 36 werden
jeweils von einer bogenförmigen Verstärkungsplatte 38 abge
deckt, die an den Gummiblock 14 vulkanisiert ist, so daß
bei Betrachtung in der Umfangsrichtung des Innenrohres 10
die Endabschnitte der Trennwände 36 in den Gummiblock 14,
wie die Fig. 4 zeigt, eingebettet sind. Diese eingebetteten
Endabschnitte der Verstärkungsplatten 38 werden an ihren
äußersten Enden zur Außenhülse hin in der zur Richtung, in
der die Platten 38 entgegengesetzt zueinander in der diame
tralen Richtung der Hülsenfeder angeordnet sind, rechtwink
ligen Richtung abgebogen, wie der Fig. 4 zu entnehmen ist.
Ferner zeigt die Fig. 4 die bogenförmigen Räume 34, die so
ausgebildet sind, daß ihre Enden sich nahe an den eingebet
teten Endabschnitten der Verstärkungsplatten 38 befinden.
Gemäß Fig. 1 nimmt jede der Taschen 32 ein Drosselelement
40 auf, das so gestaltet ist, wie die Fig. 5-7 zeigen.
Dieses Drosselelement 40 hat eine Bogenform, wie Fig. 6
zeigt, und ist imstande, die oben erwähnten zwei gleichen
Teile des radial innenliegenden Abschnitts der Tasche 32,
welche voneinander durch die zugeordnete bogenförmige Trenn
wand 36 getrennt sind, flüssigkeitsdicht abschließen. Auf
diese Weise werden durch den Gummiblock 14 und das Drossel
element 40 zwei bogenförmige Flüssigkeitskammern 42 in jeder
Tasche 32 gebildet. Die Flüssigkeitskammern 42 sind vonein
ander in der Achsrichtung der Hülsenfeder getrennt. Durch
die an die Außenfläche der Außenhülse 12 gepaßte Metall-Dich
tungshülse 16 werden die Drosselelemente 40 in Anlage
an der Innenumfangsfläche der Dichtungshülse 16 gehalten,
wie die Fig. 1 und 2 zeigen. Öffnungen 44, auf die noch ein
gegangen werden wird, sind zwischen der Dichtungshülse 16
und den Drosselelementen 40 ausgebildet, so daß durch eine
zugeordnete Öffnung 44 die beiden Flüssigkeitskammern 42
in jeder Tasche 32 miteinander in Verbindung gehalten werden.
Der Montagevorgang, um die Drosselelemente 40 in die Ta
schen 32 einzusetzen und die Dichtungshülse 16 an der Außen
hülse 12 fest anzubringen, wird in einer Masse eines ge
eigneten inkompressiblen Fluids, wie Wasser, Alkylenglykol,
Polyalkylenglykol, Silikonöl, Polymere mit niedriger rela
tiver Molekülmasse oder einer Mischung von diesen, durchge
führt. Auf diese Weise werden die Flüssigkeitskammern 42
und die Öffnung 44 in jeder Tasche 32 mit dem inkompressib
len fluid gefüllt.
Wie die Fig. 1, 2 und 5-7 zeigen, hat jedes Drosselelement
40 allgemein eine Schalenform, wobei die Außenfläche der
Schale eine bogenförmige Vertiefung 46 abgrenzt, die eine
Rechteckgestalt hat, wie der Fig. 5 zu entnehmen ist. Das
Drosselelement 40 hat die gleiche Außenabmessung wie die
Öffnung der Tasche 32 und ist mit einer bogenförmigen Posi
tionierkehle 48, die auf der der Vertiefung 46 gegenüberlie
genden Fläche ausgebildet ist, versehen. Das Drosselelement
40 ist, wie die Fig. 1 und 2 zeigen, in einem radial außen
liegenden Teil der Tasche 32 derart angeordnet, daß die die
Vertiefung 46 begrenzenden, in axialer Richtung gegenüberlie
genden Flächen in Druckanlage mit den axial entgegengesetz
ten Flächen des Gummiblocks 14, die die Taschen 32 begrenzen,
gehalten werden. Ferner ruht das Drosselelement 40 auf der
Verstärkungsplatte 38 an der Trennwand 36 derart, daß die
bogenförmige Positionierkehle 48 flüssigkeitsdicht mit der
Verstärkungsplatte 38 in Anlage ist. Auf diese Weise werden
die beiden Flüssigkeitskammern 42 gebildet.
Gemäß Fig. 7 ist das Drosselelement 40 mit zwei dieses
durchsetzenden Verbindungsöffnungen 50 und 52 versehen. Die
Öffnung 50 steht mit der Vertiefung 46 sowie einer der Flüs
sigkeitskammern 42 in Verbindung, während die andere Öffnung
52 mit der Vertiefung 46 und der anderen der Flüssigkeits
kammern 42 verbunden ist. Die beiden Verbindungsöffnungen
50, 52 sind also an jeweils entgegengesetzten Seiten der
Positionierkehle 48 ausgebildet derart, daß sie auf einer
Diagonalen des Rechtecks der Vertiefung 46 liegen, wie der
Fig. 7 zu entnehmen ist. Auf diese Weise wird die durch die
Dichtungshülse 16 flüssigkeitsdicht abgeschlossene Vertie
fung 46 mit den beiden Flüssigkeitskammern 42 über die jewei
ligen Verbindungsöffnungen 50 und 52 in Flüssigkeitsverbin
dung gehalten, d. h., die beiden Flüssigkeitskammern 42 stehen
miteinander durch das Drosselelement 40, das aus der von
der Dichtungshülse 16 abgeschlossenen Vertiefung besteht,
und die beiden Verbindungsöffnungen 50, 52 im Drosselelement
40 in Verbindung.
Bevor die Dichtungshülse 16 auf die Außenhülse 12 gepaßt
wird, wird diese Hülse 12 einem geeigneten Ziehvorgang unter
worfen, um den Gummiblock 14 radial einwärts zu komprimie
ren und ihm einen geeigneten Grad einer radialen Vorkompres
sion zu vermitteln. Der Ziehvorgang wird unter Verwendung
von rund um die Außenhülse 12 angeordneten Ziehwerkzeugen
bewerkstelligt. Nach dem Anbringen der Dichtungshülse 16
an der Außenhülse 12 wird die Dichtungshülse an ihren ent
gegengesetzten Enden gegen die entsprechenden Enden der
Außenhülse eingerollt und verstemmt. Die Innenfläche der
Metall-Dichtungshülse 16 ist (s. Fig. 8) mit einer durch
Vulkanisation an ihr festgehaltenen Dichtungsgummischicht
56 bedeckt. An jedem Endabschnitt dieser Schicht 56 sind
ein Paar von Dichtungslippen 54 ausgebildet. Durch die gegen
die Außenoberfläche der Außenhülse 12 gepreßte Dichtungs
gummischicht 56 werden die Aussparungen 30, die auf die Ta
schen 32 (Vertiefungen 46 der Drosselelemente 40) ausgerich
tet sind, flüssigkeitsdicht verschlossen.
Wenn eine relativ große Vibrationsbelastung auf die derart
ausgebildete Hülsenfeder (Querträgerlagerung) in der axialen
Richtung aufgebracht wird, so werden das Innenrohr 10 und
die Dichtungshülse 16, d. h. das Innenrohr 10 und die Außen
hülse 12, axial mit Bezug zueinander verlagert, so daß der
Gummiblock 14 mit den bogenförmigen Trennwänden 36 elastisch
verformt wird. Als Ergebnis dessen wird das Volumen der einen
der beiden Flüssigkeitskammern 42 in jeder Tasche 32 vermin
dert, während das Volumen der anderen Flüssigkeitskammer
erhöht wird, so daß der Druck in der Kammer, deren Volumen
vermindert wird, vergrößert wird, während der Druck in der
anderen Flüssigkeitskammer 42, deren Volumen vergrößert
wird, abgesenkt wird. Demzufolge wird das inkompressible
fluid unter Zwang durch die zugeordnete Öffnung 44 von der
einen Flüssigkeitskammer 42 in die andere dieser Kammern
geführt. Mit Hilfe des Widerstands der durch die drosseln
den Öffnungen 44 fließenden Flüssigkeit und deren Massen
trägheit können die eingeführten Schwingungen wirksam ge
dämpft werden. Insofern zeigt die in Rede stehende Hülsen
feder mit einer Flüssigkeitsfüllung in Form einer Querträ
gerlagerung einen hohen Grad eines Dämpfungseffekts für axi
ale Schwingungen, ohne die dynamische Federkonstante des
Gummiblocks 14 zu erhöhen.
Ferner kann die erfindungsgemäße Hülsenfeder auf leichte
Weise zusammengebaut werden, indem lediglich die Dichtungs
hülse 16, nachdem die getrennt vorher gefertigten Drossel
elemente 40 in die jeweiligen Taschen 32 und in die Masse
der gewählten inkompressiblen Flüssigkeit eingesetzt sind,
auf die Außenhülse 12 gepaßt wird. Das heißt mit anderen
Worten, daß die drosselnden Öffnungen 44 auf einfache Weise
dadurch gebildet werden können, daß im Zusammenbauvorgang
die Drosselelemente 40 lediglich in die Taschen 32 einge
setzt werden. Das bedeutet, daß die erfindungsgemäße Hülsen
feder einen sehr einfachen Aufbau aufweist, extrem leicht
zusammenzubauen und insofern wirtschaftlich zu fertigen ist.
Da die beiden bogenförmigen Räume 34 in diametral einander
gegenüberliegenden Teilen des Gummiblocks 14 angeordnet sind,
hat die erfindungsgemäße Hülsenfeder eine ganz bedeutend
herabgesetzte dynamische Federkonstante für radiale Schwin
gungen, die der Federhülse in der radialen Richtung parallel
zur diametralen Richtung der Anordnung der Räume 34, welche
zur diametralen Richtung der Anordnung der Taschen 32 recht
winklig ist, aufgebracht werden.
Da die Erfindung in ihrer bevorzugten Ausführungsform mit
einem gewissen Grad an Ausführlichkeit lediglich zu Erläu
terungszwecken beschrieben worden ist, so ist klar, daß die
Erfindung keinesfalls auf die genauen Einzelheiten der ge
zeigten und beschriebenen Ausführungsform begrenzt ist,
sondern andersartig verwirklicht werden kann.
Bei der gezeigten Ausführungsform wird jede drosselnde Öff
nung 44 zur Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Paar von
Flüssigkeitskammern 42 durch das Drosselelement 40, das die
Verbindungsöffnungen 50 sowie 52 und die Vertiefung 46 auf
weist, wobei die Vertiefung 46 von der Dichtungshülse 16
abgeschlossen ist, bestimmt. Jedoch kann durch das Drossel
element 40 hindurch eine drosselnde Öffnung ausgestaltet
sein. Ferner kann die Anzahl der Öffnungen und deren Abmes
sung (Länge sowie Querschnittsfläche) nach Erfordernis ge
ändert werden.
Wenngleich bei der beschriebenen Ausführungsform zwei Ta
schen 32 zur Anwendung kommen, die in den diametral gegen
überliegenden Teilen des Gummiblocks 14 ausgebildet sind,
so können drei oder mehr Taschen derart ausgestaltet werden,
daß sie voneinander in der Umfangsrichtung der Hülsenfeder
beabstandet sind.
Obwohl die Hülsenfeder mit Flüssigkeitsfüllung, wie sie
hier dargestellt und beschrieben wurde, als eine Querträger
lagerung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen ist, so kann diese
Hülsenfeder auch für andere Zwecke Verwendung finden, z. B.
als eine Karosserielagerung, ein Zugstablager und ein Druck
stablager bei einem Kraftfahrzeug.
Eine erfindungsgemäße Hülsenfeder mit einer Flüssigkeits
füllung umfaßt - kurz gesagt - ein Innenrohr, eine Außenhül
se mit einer Mehrzahl von Aussparungen, eine auf die Außen
hülse gesetzte Dichtungshülse, die die Aussparungen flüssig
keitsdicht abschließt, und ein ringförmiges, elastisches
Bauteil, das zwischen das Innenrohr und die Außenhülse ein
gefügt ist und diese Bauteile elastisch verbindet. Das ela
stische Bauteil weist eine Mehrzahl von auf die Aussparun
gen ausgerichteten Taschen auf. Die Hülsenfeder umfaßt ferner
eine Mehrzahl von in den Taschen jeweils angeordneten bogen
förmigen Trennwänden und eine Mehrzahl von Drosselelementen.
Jede Trennwand ist einstückig mit dem elastischen Bauteil
ausgebildet und teilt einen radial innenliegenden Abschnitt
der jeweiligen Tasche in zwei voneinander in der Achsrich
tung der Hülsenfeder beabstandete Teile. Jedes Drosselele
ment ist flüssigkeitsdicht in einem radial außenliegenden
Abschnitt der zugeordneten Tasche derart angeordnet, daß
es auf der zugehörigen Trennwand ruht, um die beiden Teile
flüssigkeitsdicht zu verschließen und damit ein Paar von
mit einem inkompressiblen Fluid gefüllten Flüssigkeitskam
mern abzugrenzen. Jedes Drosselelement wird flüssigkeits
dicht an der Dichtungshülse gehalten und bildet wenigstens
einen Teil einer drosselnden Öffnung, durch die die beiden
Flüssigkeitskammern miteinander verbunden sind.
Claims (6)
1. Hülsenfeder mit einer Flüssigkeitsfüllung, bestehend aus
einem Innenrohr (10) und einer zum Innenrohr beabstandeten,
mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung zueinander
angeordneten Aussparungen (30) versehenen Außenhülse (12),
einer auf der Außenumfangsfläche der Außenhülse (12)
aufgesetzten, die Aussparungen (30) flüssigkeitsdicht
abschließenden Dichtungshülse (16), sowie einem zwischen dem
Innenrohr (10) und der Außenhülse (12) eingesetzten, im
wesentlichen ringförmigen, elastischen Bauteil (14), das eine
Mehrzahl von Taschen (32) aufweist, die entsprechend der
Aussparungen (30) ausgerichtet sind und die durch bogenförmige,
einstückig mit dem elastischen Bauteil (14) ausgebildete
Trennwände (36) an radial innenliegenden Abschnitten in zwei
axial voneinander beabstandete Kammern (42) getrennt sind,
welche über ein Drosselelement (40), das zwischen der
Innenumfangsfläche der Dichtungshülse (16) und der
Außenumfangsfläche der entsprechenden Trennwand (36) angeordnet
ist, miteinander in Verbindung stehen,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Drosselelement (40) in die Tasche (32) eingesetzt ist
derart, daß es die beiden radial innenliegenden Abschnitte der
Tasche (32) unter Bildung der beiden Kammern (42)
flüssigkeitsdicht nach außen abschließt und daß das
Drosselelement (40) auf der den Kammern (42) abgewandten Seite eine
Vertiefung (46) aufweist, die mit der Innenumfangsfläche der
Dichtungshülse (16) einen geschlossenen Raum bildet, über den
die beiden Kammern (42) durch ein Paar in dem Drosselelement (40)
vorgesehener Verbindungsöffnungen (50, 52) verbunden sind.
2. Hülsenfeder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Drosselelement (40) eine bogenförmige Positionierkehle (48)
aufweist, in die die Trennwand (36) flüssigkeitsdicht
eingreift.
3. Hülsenfeder gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch an
einer Außenfläche der Trennwände (36) befestigte
Verstärkungsplatten (38).
4. Hülsenfeder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der Verstärkungsplatten (38)
in das elastische Bauteil (14) eingebettete Endabschnitte hat.
5. Hülsenfeder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Bauteil (14) eine
Mehrzahl dieses in der axialen Richtung der Hülsenfeder
durchsetzender Räume (34) aufweist, die in Umfangsrichtung der
Hülsenfeder voneinander beabstandet sind und von denen jeder
zwischen zwei benachbarten Taschen (32) angeordnet ist.
6. Hülsenfeder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar diametral
gegenüberliegender Aussparungen (30) mit zugehörigen Taschen
(32) und Drosselelementen (40) vorgesehen ist.
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Representative=s name: TIEDTKE, H., DIPL.-ING. BUEHLING, G., DIPL.-CHEM. |
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D2 | Grant after examination | ||
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