DE3731004A1

DE3731004A1 - Schwingungsdaempfungsbuchse

Info

Publication number: DE3731004A1
Application number: DE19873731004
Authority: DE
Inventors: Takeshi Noguchi; Tatsuro Ishiyama
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1987-09-16
Publication date: 1988-03-24
Anticipated expiration: 2007-09-17
Also published as: JPS63176844A; US5050850A; DE3731004C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schwingungsdämpfungsbuchse für Industriemaschinen, Kraftfahrzeuge und dgl. zum Absorbieren bzw. Dämpfen von Schwingungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Schwingungsdämpfungsbuchsen, wie sie für Industriemaschinen, Kraftfahrzeuge o. dgl. verwendet werden, sind zwischen einem Schwingungen erzeugenden Teil und einem Schwingungen aufnehmenden Teil angeordnet. Die Schwingungsdämpfungsbuchse besitzt ein äußeres Gehäuse, eine Achse bzw. Welle und dazwischen ein Gummielement. Das Gummielement schränkt die relative Translation und die relative Rotation zwischen dem äußeren Gehäuse und der Achse ein und dämpft damit Schwingungen.

Ferner ist eine verbesserte Schwingungsdämpfungsbuchse bekannt und auch verwendet, die folgende Merkmale aufweist: Das Innere des Gummielementes ist in eine Vielzahl von kleinen Flüssigkeitskammern unterteilt; diese Flüssigkeitskammern sind abgedichtet mit Wasser oder dgl. gefüllt; und diese Flüssigkeiteskammern sind durch Öffnungen miteinander in Verbindung, so daß Schwingungen durch den Widerstand gegenüber der Strömung des Wassers oder dgl., das durch die Öffnungen strömt, wenn Schwingungen erzeugt werden, absorbiert bzw. gedämpft werden (Japanische Offenlegungsschrift 2 03 242/1983).

Derartige bekannte Schwingungsdämpfungsbuchsen besitzen jedoch ein Problem, nämlich daß, obwohl Schwingungen erwarteter Frequenz absorbiert werden können, Schwingungen verschiedener Frequenzen nur in ungenügender Weise wegen der konstanten Abmessungen der Offnung absorbiert werden können. Um diesem Problem zu begegnen, besitzen einige Schwingungsdämpfungsbuchsen verengte Wege, die man öffnen und schließen kann. Solche Schwingungsdämpfungsbuchsen können jedoch Schwingungen über eine breiten Frequenzbereich nicht absorbieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Schwingungsdämpfungsbuchse der eingangs genannten Art zu schaffen, die Schwingungen über einen großen Frequenzbereich absorbieren kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Schwingungsdämpfungsbuchse der genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Eine hierbei verwendete elektrorheologische Flüssigkeit ist bspw. in den US-Patentn 28 86 151 und 30 47 507 offenbart. Sie hat die Eigenschaft, daß sich ihre Viskosität mit der Erhöhung der Intensität eines angelegten elektrischen Feldes erhöht.

Bspw. kann eine Mischung aus 40 bis 60 Gewichtsprozenten Kieselsäure, 30 bis 50 Gewichtsprozenten einer eine niedrigen Siedepunkt aufweisenden organischen Phase, 50 bis 10 Gewichtsprozent Wasser und 5 Gewichtsprozent eines Dispersionsmediums oder eines Isododekan, als elektrorheologische Flüssigkeit verwendet werden.

Somit kann die Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß vorliegender Erfindung mit elektrisch inaktiven Elektroden Schwingungen aufgrund des Widerstandes gegenüber der Strömung der Flüssigkeit, die durch den verengten Weg gelangt, unter Lastbedingungen, wie bei herkömmlichen Schwingungsdämpfungsbuchsen absorbierten.

Werden jedoch die Elektroden verschiedenen elektrischen Feldintensitäten ausgesetzt, so verändert sich die Viskosität der elektrorheologischen Flüssigkeit mit dem daran angelegten elektrischen Feld, so daß der Widerstand gegenüber der Strömung der Flüssigkeit durch den verengten Weg verändert wird und, somit Schwingungen unterschiedlicher Frequenzen absorbiert werden können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei diese Darstellung der Schnittlinie I-I der Fig. 2 entspricht,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines wesentlichen Bereichs der Fig. 1, wobei ein elastisches Glied weggelassen ist,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei diese Darstellung der Schnittlinie IV-IV der Fig. 5 entspricht,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 4,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei diese Darstellung dem Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 7 entspricht,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII der Fig. 6,

Fig. 8 einen Querschnitt durch eine Schwingungdämpfungsbuchse gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei diese Darstellung dem Schnitt längs der Linie VIII-VIII der Fig. 7 entspricht,

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX der Fig. 8,

Fig. 10 einen Querschnitt durch eine Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei die Darstellung dem Schnitt längs der Linie X-X der Fig. 11 entspricht,

Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie XI-XI der Fig. 10,

Fig. 12 einen Querschnitt durch eine Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei die Darstellung dem Schnitt längs der Linie XII-XII der Fig. 13 entspricht,

Fig. 13 einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII der Fig. 12,

Fig. 14 einen Querschnitt durch eine Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei die Darstellung dem Schnitt längs der Linie XIV-XIV der Fig. 15 entspricht,

Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie XV-XV der Fig. 14,

Fig. 16 einen Querschnitt durch eine Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß einem achten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei die Darstellung dem Schnitt längs der Linie XVI-XVI der Fig. 17 entspricht,

Fig. 17 einen Schnitt längs der Linie XVII-XVII der Fig. 16,

Fig. 18 einen Querschnitt durch eine Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei die Darstellung dem Schnitt längs der Linie XVIII-XVIII der Fig. 19 entspricht,

Fig. 19 einen Schnitt längs der Linie XIX-XIX der Fig. 18,

Fig. 20 einen Querschnitt durch eine Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel, vorliegender Erfindung, wobei die Darstellung dem Schnitt längs der Linie XX-XX der Fig. 21 entspricht,

Fig. 21 einen Schnitt längs der Linie XXI-XXI der Fig. 20,

Fig. 22 einen Querschnitt durch eine Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß einem elften Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei die Darstellung dem Schnitt längs der Linie XXII-XXII der Fig. 23 entspricht,

Fig. 23 einen Schnitt längs der Linie XXIII-XXIII der Fig. 22,

Fig. 24 einen Querschnitt durch eine Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei die Darstellung dem Schnitt längs der Linie XXIV-XXIV der Fig. 25 oder dem Schnitt längs der Linie XXIV-XXIV der Fig. 26 entspricht,

Fig. 25 einen Schnitt längs der Linie XXV-XXV der Fig. 24,

Fig. 26 einen Schnitt längs der Linie XXVI-XXVI der Fig. 24,

Fig. 27 einen Querschnitt durch eine Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei die Darstellung dem Schnitt längs der Linie XXVII-XXVII der Fig. 28 entspricht,

Fig. 28 einen Schnitt längs der Linie XXVIII-XXVIII der Fig. 27,

Fig. 29 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Beziehung zwischen den Elektroden und einem elektrisch leitenden Film des dreizehnten Ausführungsbeispieles,

Fig. 30 einen Schnitt durch den Film nach Fig. 29 und

Fig. 31 graphische Darstellungen des tan und des Verhältnisses der dynamischen Federkonstante zur statischen Federkonstante für Schwingungsfrequenzen unter elektrisch aktivierten und elektrisch nicht aktivierten Bedingungen.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Diese Schwingungsdämpfungsbuchse besitzt eine hohle Welle bzw. Achse 10, die an einen nicht dargestellten Ständer bzw. Grundplatte befestigbar ist, und ein äußeres Gehäuse 12, das koaxial zur Achse 10 angeordnet ist und das an einer Industriemaschine oder dgl., die die Schwingungsquelle darstellt, befestigbar ist.

Ein zylindrisches elastisches Glied 14 aus Gummi oder dgl. ist durch Vulkanisieren auf den Außenumfang der Achse 10 befestigt bzw. angeklebt. Der Außenumfang des elastischen Gliedes 14 ist wiederum mit dem Innenumfang eines Zwischenzylinders 16 durch Vulkanisieren fest verbunden. Der Zwischenzylinder 16 ist mit einer Presspassung im äußeren Gehäuse 12 gehalten, so daß das elastische Glied im wesentlichen zwischen der Achse 10 und dem Zwischenzylindser 16 eingebaut ist und so das äußere Gehäuse 12 um die Achse 10 hält. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es in bevorzugter Weise so, daß das äußere Gehäuse 12 aus einem elektrisch isolierenden Material besteht. Der Zwischenzylinder 16 ist an seinem Außenumfang mit einem O-Ring 18 versehen, um so eine zuverlässige Abdichtung zwischen dem Zwischenzylinder 16 und dem äußeren Gehäuse 12 zu erhalten.

Der Zwischenzylinder 16 ist mit einem Paar Öffnungen 20 versehen, die einander diametral gegenüberliegend angordnet sind. Des weiteren ist das elastische Glied 14 an seinem Außenumfang an Bereichen, die den Öffnungen 20 benachbart sind mit Einschnitten versehen, so daß kleine Flüssigkeitskammern 22 und 24 an der Innenseite des äußeren Gehäuses 12 gebildet sind. Die kleinen Flüssigkeitskammern 22 und 24 sind mit einer elektrorheologischen Flüssigkeit gefüllt.

Der Zwischenzylinder 16 ist ferner an seinem Außenumfang mit einer Nut versehen, die es ermöglicht, daß das Paar Öffnungen 20 miteinander in Verbindung ist, wobei die Nut einen verengten Weg 26 zwischen ihr und dem Innenumfang des äußeren Gehäuses 12 bildet. Dieser verengte Weg 26 ermöglicht es, daß das Paar kleiner Flüssigkeitskammern 22 und 24 miteinander in Verbindung steht.

Auf dem Außenumfang der Achse 10 ist ein Anschlag 28 befestigt, dessen Außenumfang mit Teilen des elastischen Gliedes 14 bedeckt ist. Somit dient der Anschlag 28 zur Begrenzung der relativen Radialverschiebung zwischen der Achse 10 und dem äußeren Gehäuse 12 auf einen bestimmten Betrag.

Der verengte Weg 26 ist an seinen Seitenwänden mit Elektrodenplatten 31 und 32 versehen, die in dem verengten Weg 26 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Der Abstand zwischen den Elektrodenplatten 30 und 32 ist vorzugsweise etwa 1 mm.

Die Elektrodenplatten 30 und 32 sind über Leitungen 34 und 36 mit einer Steuerschaltung und einer Spannungsquelle, die beide nicht dargestellt sind, verbunden. Die Leitungen 34 und 36 durchdringen das Innere des Zwischenzylinders 16. Es ist deshalb bevorzugt, daß ein Teil oder der ganze Zwischenzylinder 16 aus elektrisch isolierenden Material wie bspw. Kunstharz oder Keramik hergestellt ist, oder die Leitungen 34 und 36 sind mit einem isolierenden Überzug versehen.

Sind die Achse 10 und das äußere Gehäuse 12 am Ständer bzw. an der Industriemaschine, die beide nicht dargestellt sind, befestigt, wirkt die so aufgebaute Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß diesem Ausführungsbeispiel derart, daß Schwingungen vom äußeren Gehäuse 12 durch den Zwischenzylinder 16 auf das elastische Element 14 übertragen werden, der die Schwingungen durch innere Reibung des elastischen Elementes 14 absorbiert bzw. dämpft.

Ferner bewirken die Schwingungen, daß die Flüssigkeit in den kleinen Flüssigkeitskammern 22 und 24 durch den verengten Weg 26 strömt, so daß die Schwingungen auch durch den Widerstand gegenüber der Strömung der Flüssigkeit durch den verengten Weg 26 absorbiert werden.

Wird eine Spannung an die Elektrodenplatten 30 und 32 über die Leitungen 34 und 36 angelegt, erhöht sich die elektrische Feldstärkeintensität mit der Höhe der Spannung, so daß die Viskosität der elektrorheologischen Flüssigkeit im verengten Weg 26 stetig erhöht wird, um die Resonanzfrequzenz der Flüssigkeit zu verringern. Somit kann der Widerstand gegenüber der Strömung durch den verengten Weg 26 von einem Wert, wenn die Elektrodenplatten inaktiviert sind, zu einem anderen Wert, wenn die Flüssigkeit im verengten Weg 26 vollständig verfestigt ist (wenn die dynamische Federkonstante erhöht ist), d.h. wenn der verengte Weg 26 blockiert ist, verändert werden. Demgemäß kann der Strömungswiderstand zum Absorbieren der Schwingungen über einen breiten Frequenzbereich gesteuert werden.

Es sei bspw. angenommen, daß die Frequenz eines erzeugten Flatterns bei 17 bis 18 Hz ist, dann sollte die Spannung derart erhöht werden, daß die Hauptschwingungen mit Frequzen um diese Frequenz gedämpft werden.

Somit kann bei der Schwingungsdämpfungsbuchse gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Federkonstante variiert werden, um eine Verbesserung des Komforts und der Fahrstabilität des Fahrzeugs zu erhalten bzw. dazu beizutragen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Dieses Ausführungsbeispiel enthält eine elektrisch isolierende Platte 42, die zwischen dem verengten Weg 26 und dem äußeren Gehäuse 12 gegenüber dem Aufbau des ersten Ausführungsbeispieles zusätzlich angeordnet ist. Dieses Ausführungsbeispiel erlaubt es, daß die Elektrodenplatten 30 und 32 auch dann isoliert angeordnet werden können, wenn das äußere Gehäuse 12 aus einem elektrisch leitenden Material ist.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel vorliegenden Erfindung.

Dieses Ausführungsbeispiel enthält ein elastisches Glied 44, das zwischen dem Außenumfang des Zwischenzylinders 16 und dem Innenumfang des äußeren Gehäuses 12 angeordnet ist. Das elastische Glied 44 kann an dem Außenumfang des Zwischenzylinders 16 vorher oder nachdem die daraus resultierende Anordnung in den Innenumfang des äußeren Gehäuses 12 durch Presspassung eingesetzt ist, fest verbunden bzw. verklebt werden. Alternativ kann das äußere Gehäuse 12 auch mit etwas größeren Abmessungen hergestellt und danach über den daraus resultierenden Zusammenbau gepasst und durch Verstemmen damit fest verbunden werden. Dagegen kann das elastische Glied 44 auf den Innenumfang des äußeren Gehäuses 12 vorher oder nachdem der resultierende Zusammenbau über den Außenumfang des Zylinders 16 durch Presspassung befestigt ist, fest verbunden bzw. verklebt werden. In jedem Falle wird es bevorzugt, die axialen Enden des äußeren Gehäuses 12 zu dessen Verstemmen auf den Zwischenzylinder 16 zusammenzuziehen.

Demgemäß macht es dieses Ausführungsbeispiel dann, wenn ein nichtleitendes Material als elastisches Glied verwendet wird, möglich, daß die Elektrodenplatten 30 und 32 selbst dann isoliert angeordnet sind, wenn das äußere Gehäuse 12 aus einem leitenden Material ist, und daß eine ausreichende Abdichtung gegenüber den Flüssigkeitskammern gegeben ist.

Die Fig. 8 und 9 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Elektrodenplatten 30 und 32, die im verengten Weg 26 vorgesehen sind, nicht an beiden Seiten in Richtung deren Breite vorgesehen, sondern am Boden des Wegs 26 nahe der Achse 10 und an der Oberseite des Wege 26 nahe dem äußeren Gehäuse 12. Wird der Zwischenzylinder 16 aus einem isolierenden Material hergestellt, so erlaubt dieses Ausführungsbeispiel, daß die Elektrodenplatten 30 und 32 auch dann isoliert angeordnet sind, wenn das äußere Gehäuse 12 aus einem leitenden Material hergestellt ist.

Die Fig. 10 und 11 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das äußere Gehäuse 12 an seinem Innenumfang mit einer Ringnut 46 versehen, so daß ein verengter Weg 26 zwischen der Ringnut 46 und dem Außenumfangs eines zylindrischen Gliedes 48 gebildet ist, das durch Preßpassung in den Innenumfang des äußeren Gehäuses 12 eingesetzt ist. Zusätzlich ist auf dem Boden der Ringnut 46 eine Elektrodenplatte 30 angeordnet, die mit der Leitung 34 verbunden ist.

Das zylindrische Glied 48 ist mit kreisförmigen Bohrungen 50 versehen, die den kleinen Flüssigkeitskammern 22 und 24 jeweils zugeordnet sind, so daß der verengte Weg 26 in Verbindung mit den kleinen Flüssigkeitskammern 22 und 24 steht. Eine Scheibe 52 ist zum Ausfüllen eines nicht notwendigen Spaltes zwischen der Ringnut 46 und dem zylindrischen Glied 48 eingebracht.

Darüber hinaus ist das zylindrische Glied 48 mit der Leitung 36 verbunden, so daß das zylindrische Glied 48 als die andere Elektrode dient.

Ein Merkmal dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß der Außenumfang des Zwischenzylinders 16 mit einem Teil des elastischen Gliedes 14 bedeckt ist, so daß dieser Teil eine zuverlässige Abdichtung zwischen dem Außenumfang des Zwischenzylinders 16 und dem Innenumfangs des zylindrischen Gliedes 48 sicherstellt.

Die Fig. 12 und 13 zeigen ein sechstes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Achse 10 aus einem Kunstharz oder aus Keramik hergestellt, das ein elektrisch isolierendes Material ist. Die Achse 10 ist an ihrem Außenumfang mit einer Ringnut 54 versehen, so daß der verengte Weg 26 zwischen der Ringnut 54 und einem Zwischenzylinder 58 gebildet ist, der durch Preßpassung über den Außenumfang der Achse 10 mit einem O-Ring 56 dazwischen gehalten ist. Darüber hinaus ist der Zwischenzylinder 58 mit Öffnungen 60 versehen, die mit dem verengten Weg 26 in Verbindung sind. Die Öffnungen 60 wiederum sind mit Durchgangsbohrungen 62 im Anschlagelement 28 in Verbindung. Demzufolge steht der verengte Weg 26 mit den kleinen Flüssigkeitskammern 22 und 24 über die Öffnungen 60 und die Durchgangsbohrungen 62 in Verbindung.

Die Elektrodenplatte 30 dieses Ausführungsbeispiels ist am Boden der Ringnut 54 befestigt. Der Zwischenzylinder 58 dient als die andere Elektrodenplatte.

Ferner ist dieses Ausführungsbeispiel ähnlich dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel insoweit, als der Außenumfang des Zwischenzylinders 16 mit einem Teil des elastischen Gliedes 14 überdeckt ist, so daß dieser Teil eine zuverlässige Abdichtung zwischen dem Außenumfang des Zwischenzylinders 16 und dem Innenumfang des äußeren Gehäuses 12 gewährleistet.

Die Fig. 14 und 15 zeigen ein siebtes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, bei dem die Elektrodenplatte 32 des vierten Ausführungsbeispieles weggelassen ist; somit dient das äußere Gehäuse 12, das aus leitendem Material hergestellt ist, als die andere Elektrodenplatte.

Die Fig. 16 und 17 zeigen ein achtes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, bei dem die kleinen Flüssigkeitskammern 22 und 24 durch eine Ringnut 54, im Außenumfang der Achse 10 und durch die Durchgangsbohrungen 62 im Anschlag 28 in derselben Weise wie beim sechsten Ausführungsbeispiel miteinander in Verbindung stehen, mit dem Unterschied, daß die Elektrodenplatten 30 und 32 dieses Ausführungsbeispieles an beiden Seiten der Ringnut 54 angeordnet sind.

Die Fig. 18 und 19 zeigen ein neuntes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein verengter Weg 26 durch eine Durchgangsbohrung in der Achse 10 gebildet, wobei die Elektrodenplatten 30 und 32 auf dem verengten Weg 26 angeordnet sind. Somit ist es, im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel nicht notwendig, den verengten Weg 26 im Außenumfang des Zwischenzylinders 16 vorzusehen.

Jedoch kann die Achse nicht zylindrisch hergestellt werden, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, so daß jedes Ende der Achse mit einer Gewindebohrung 64 versehen ist, mit der ein Gewindeschaft verbunden werden kann, der vom nicht dargestellten Ständer vorsteht.

Die Fig. 20 und 21 zeigen ein zehntes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Dieses Ausführungsbeispiel enthält eine Schwingungsachse 66, die diametral durch die Achse 10 hindurchgeht. Die Schwingungsachse 66 besitzt Enden 68 und 70, die innerhalb der kleinen Flüssigkeitskammern 22 bzw. 24 verbreitert sind. Darüber hinaus ist der Abstand zwischen den verbreiterten Bereichen 68 und 70 etwas größer als der Außendurchmesser der Achse 10.

Somit schwingt bei diesem Ausführungsbeispiel die Schwingungsachse 66 in radialer Richtung der Achse 10 mit sehr kleinen Schwingungen, so daß Schwingungen einer bestimmten Frequenz dadurch absorbiert werden können.

Der verbleibende Aufbau ist ähnlich dem des ersten Ausführungsbeispiels.

Die Schwingungsachse 66 kann statt in die Achse 10 auch am äußeren Gehäuse 12 montiert werden.

Die Fig. 22 und 23 zeigen ein elftes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel ein Unterschied darin, daß die Schwingungsachse 66 derart angeordnet ist, daß sie zur Achse 10 exzentrisch ist, so daß die Achse 10 hohl sein kann, damit die Montageachse durch die Mitte der hohlen Achse 10 hindurchdringen kann.

Die Fig. 24 bis 26 zeigen ein zwölftes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zum verengten Weg 26 des ersten Ausführungsbeispieles ein weiterer verengter Weg 26 A an einer diametral gegenüberliegenden Stelle im Außenumfang des Zwischenzylinders 16 gebildet, so daß die kleinen Flüssigkeitskammern 22 und 24 durch die verengten Wege 26 und 26 A in Verbindung miteinander stehen. Es sei jedoch angemerkt, daß die Elektrodenplatten 30 und 32 dieses Ausführungsbeispieles nur in dem verengten Weg 26 angeordnet sind, d.h., der andere verengte Weg 26 A besitzt keine Elektrodenplatten. Somit kann die Viskosität der elektrorheologischen Flüssigkeit nur im verengten Weg 26 verändert werden.

Die Fig. 27 bis 30 zeigen ein dreizehntes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine isolierende Platte 71, die einen U-förmigen Querschnitt aufweist, innerhalb des verengten Weges 26 angeordnet, so daß die kleinen Flüssigkeitskammern 22 und 24 miteinander in Verbindung stehen können. Die Elektrodenplaten 30 und 32 sind an einem Rand bzw. in der Mitte in Richtung der Breite der isolierenden Platte 71 angeordnet. Somit ist das Innere des verengten Weges 26 durch die Elektrodenplatte 32 in verengte Wege 26 C und 26 D unterteilt, durch die die kleinen Flüssigkeitskammern 22 und 24 miteinander in Verbindung stehen.

Ein Film bzw. Folie 72, der die Elektroden 30 und 32 elektrisch aktiviert, ist mit leitenden Elementen 74 und 76 vorgesehen, die durch dessen Inneres, wie in Fig. 30 dargestellt, laufen. Der Film 72 ist in das elastische Glied 14 derart eingebettet, daß der Strom durch die freiliegenden Bereiche 74 A und 76 A der leitenden Elemente 74 und 76 zugeführt wird. Der Film 72 kann auf das elastische Glied 14 aufvulkanisiert werden. Selbst wenn das elastische Glied 14 deformiert ist, sind Beanspruchungskonzentrationen um den Film 72 geringer.

Es wird jedoch bevorzugt, daß der Zwischenzylinder 16 aus einem isolierenden Material, wie bspw. Kunstharz oder Keramik ist und daß der Film 72 in diesen Zwischenzylinder 16, um eine zuverlässige Isolierung sicherzustellen, eingebettet ist.

Demgemäß bewirken bei diesem Ausführungsbeispiel die elektrische Aktivierung der Elektrodenplatten 30 und 32, daß die Viskosität der elektrorheologischen Flüssigkeit im verengten Weg 26 C sich ändert, um den Flüssigkeitswiderstand gegenüber der Strömung durch den verengten Weg 26 C zu ändern, während die elektrorheologische Flüssigkeit im anderen verengten Weg 26 D immer einen konstanten Widerstand, unabhängig von der an die Elektroden angelegten Spannung besitzt.

Fig. 31(A) zeigt den Verlustfaktor tan und die Fig. 31(B) zeigt das Verhältnis der dynamischen Federkonstante Kd zur statischen Federkonstante Ks, die erhalten werden, wenn dieses Ausführungsbeispiel aktiviert wird. Fig. 31(C) zeigt den Verlustfaktor tan und die Fig. 31(D) das Verhältnis der dynamischen Federkonstante Kd zur statischen Federkonstante Ks, die dann erhalten wird, wenn dieses Ausführungsbeispiel nicht aktiviert ist. Aus diesen grafischen Darstellungen kann ersehen werden, daß ein geringeres dynamisches/statisches Federkonstanten-Verhältnis und ein bemerkenswert verringerter Pegel an inneren Geräusche für hohe Frequenzen um 200 Hz erhalten werden, wenn dieses Ausführungsbeispiel in der Frontaufhängung eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, und zwar während hoher Geschwindigkeiten und bei elektrisch inaktivierten Elektroden. Erscheint das Phänomen des Flatterns, werden die Elektroden elektrisch aktiviert, so daß die elektrorheologische Flüssigkeit im verengten Weg 26 C verfestigt wird, so daß die Flüssigkeit nur in den anderen verengten Weg 26 D strömen kann, was zu größeren Verlusten der Schwingungen bei niedrigeren Frequenzen und höheren Amplituden und zu einer Verringerung des Flatterns führt.

Es sei angemerkt, daß die Leitungen 34 und 36, die in jedem der oben genannten Ausführungsbeispiele beschrieben sind, nicht auf solche begrenzt sind, die in die Achse 10, das äußere Gehäuse 12 oder den Anschlag 28 eingebettet sind, sondern sie können mit ihnen in Berühung sein, sie können in in ihnen gebildeten Nuten gehalten sein oder sie können durch Abdecken mit einem Schutzmaterial geschützt sein.

Claims

1. Schwingungsdämpfungsbuchse, mit einem äußeren Gehäuse zum Befestigen entweder an ein Schwingungen erzeugendes Teil oder an ein Schwingungen aufnehmendes Teil, mit einer Achse, die in dem äußeren Gehäuse angeordnet ist und an dem Schwingungen erzeugenden Teil oder dem Schwingungen aufnehmenden Teil befestigbar ist, mit einem ersten elastischen Glied, das zwischen dem äußeren Gehäuse und der Achse angeordnet ist und in seinem Inneren in eine Vielzahl von Flüssigkeitskammern unterteilt ist, und mit einer elektrorheologischen Flüssigkeit, die die Flüssigkeitskammern ausfüllt und deren Viskosität sich mit einem angelegten elektrischen Feld ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskammern (22, 24) durch eine verengte Wegvorrichtung (26) miteinander in Verbindung stehen und daß die verengte Wegvorrichtung (26) mit einer Elektrodenvorrichtung (30.32) zum elektrischen Aktivieren der elektrorheologischen Flüssigkeit versehen ist.

2. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verengte Wegvorrichtung eine Nut (26) aufweist, die in Umfangsrichtung in einem Zwischenzylinder (16) gebildet ist, der zwischen dem ersten elastischen Glied (14) und dem äußeren Gehäuse (12) angeordnet ist.

3. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenvorrichtung ein Paar Elektrodenplatten (30, 32) aufweist, die in Umfangsrichtung in dieser Nut (26) einander zugewandt angeordnet sind.

4. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verengte Wegvorrichtung durch das äußere Gehäuse (12) und eine Nut (26) gebildet ist, die einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, und in Umfangsrichtung in dem Außenumfang eines Zwischenzylinders (16) gebildet ist, der zwischen dem ersten elastischen Glied (14) und dem äußeren Gehäuse (12) angeordnet ist.

5. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenvorrichtung ein Paar Elektrodenplatten (30, 32) enthält, die an längs gegenüberliegenden Seitenwänden der Nut (26) angeordnet sind.

6. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine elektrisch leitende Platte aufweist, die zwischen dieser Nut (26) und dem äußeren Gehäuse (12) angeordnet ist.

7. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein zylindrisches zweites elastisches Glied (44) aufweist, das zwischen dem Außenumfang des Zwischenzylinders (16) und dem Innenumfang des äußeren Gehäuses (12) angeordnet ist.

8. Schwingungsdämfungsbuchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenvorrichtung ein Paar Elektrodenplatten (30, 32) aufweist, die am Boden der Nut (26) und am Innenumfang des äußeren Gehäuses (12) einander gegenüberliegen.

9. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenvorrichtung das äußere Gehäuse (12) und eine Elektrode (30, 32) aufweist, die am Boden der Nut (26) angeordnet ist.

10. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verengte Wegvorrichtung (26) durch eine Ringnut (46) in Umfangsrichtung im Innenumfang des äußeren Gehäuses (12) und durch ein zylindrisches Element (48) gebildet ist, das zwischen dem äußeren Gehäuse (12) und den ersten elastischen Glied (14) angeordnet ist, und daß die Elektrodenvorrichtung dieses zylindrische Element (48) und eine Elektrodenplatte (30) enthält, die am Boden der Ringnut (46) angeordnet ist.

11. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verengte Wegvorrichtung (26) durch eine Ringnut (54) in Umfangsrichtung im Außenumfang der Achse (10) und durch einen Zwischenzylinder (58), der zwischen dem elastischen Glied (14) und der Achse (10) angeordnet ist, gebildet ist, und daß die Elektrodenvorrichtung den Zwischenzylinder (58) und eine Elektrodenplatte (30), die am Boden der Ringnut (54) angeordnet ist, umfasst.

12. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verengte Wegvorrichtung (26) eine Durchgangsbohrung, die durch die Achse (10) geht, aufweist, und daß die Elektrodenvorrichtung ein Paar Elektroden (30, 32) umfasst, die in der Durchgangsbohrung einander gegenüberliegen.

13. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (10) mit einer Durchgangsbohrung versehen ist, die sie diametral durchdringt und über die die Flüssigkeitskammern (22, 24) miteinander in Verbindung sind, und daß ein Schwingungsschaft (66), der in axialer Richtung hin und her bewegbar ist, durch die Durchgangsbohrung führt.

14. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (10) mit einer Durchgangsbohrung versehen ist, die exzentrisch zu ihr angeordnet ist und über die die Flüssigkeitskammern (22, 24) miteinander in Verbindung stehen, und daß ein Schwingungsschaft (66), der in axialer Richtung hin und her bewegbar ist, diese Durchgangsbohrung durchdringt.

15. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine weitere Nut (26 B, D) ähnlich der genannten Nut (26 A, C) aufweist, und daß die Elektrodenvorrichtung ein Paar Elektroden (30, 32) aufweist, die längs der beiden Seitenwände der einen der beiden Nuten (24 A-D) einander gegenüberliegen.

16. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Nuten (26 A-D) derart angeordnet sind, daß sie relativ zur Achse (10) einander gegenüberliegend angeordnet sind.

17. Schwingungsdämpfungsbuchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand der Nut (26) mit einer isolierenden Platte versehen ist, die einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, und daß die Elektrodenvorrichtung eine erste Elektrode (30, 32), die in engem Kontakt mit einer Seitenwand der isolierenden Platte ist, und eine zweite Elektrode (32, 30) aufweist, die in der Mitte in Richtung der Breite der isolierenden Platte angeordnet ist, so daß verengete Wegvorrichtung durch die zweite Elektrode (32, 30) unterteilt in zwei Wege ist.