DE3816445C2

DE3816445C2 -

Info

Publication number: DE3816445C2
Application number: DE3816445A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Miyamoto; Keiichi Wako Saitama Jp Uchiyama
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1988-05-13
Publication date: 1992-02-20
Also published as: GB8811292D0; FR2615260B1; GB2206176B; FR2615260A1; GB2206176A; US4903951A; DE3816445A1

Description

Die Erfindung betrifft eine fluidgefüllte schwingungsentkoppelnde und fluiddämpfende Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Motorfahrzeugen, wie z. B. Kraftfahrzeugen, treten verschiedene Schwingungen unterschiedlicher Frequenzen und Amplituden in Abhängigkeit von den Betriebszuständen, wie der Brennkraftmaschinendrehzahl, sich ändernder Straßenzustände oder dergleichen auf. Um eine unerwünschte Weiterleitung dieser Schwingungen auszuschließen oder zumindest einzuschränken, werden schwingungsentkoppelnde oder schwingungsdämpfende Vorrichtungen insbesondere als Motorlager eingesetzt, die Schwingungen in einem großen Bereich von Frequenz und Amplituden absorbieren oder dämpfen sollen.

Aus der DE-OS 34 16 431 ist eine als Motorlager ausgebildete Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der das einteilig mit dem Elastomerteil ausgebildete Versteifungselement dessen Steifigkeit verstärkt. Verformungen des Elastomerteils quer zur Schwingungsachse werden hierdurch erschwert. Auch wird ein Zusammenfallen des im wesentlichen kegelstumpfförmigen Elastomerteils bei großen, in Schwingungsrichtung wirkenden Lagerkräften im wesentlichen ausgeschlossen. Die Durchflußdrosseleinrichtung in der Zwischenwand mit einem zur Hauptfluidkammer öffnenden Rückschlagventil dient dem Abbau von Druckdifferenzspitzen zwischen Hauptfluidkammer und Hilfsfluidkammer zur Vermeidung von Kavitationserscheinungen in der Hauptfluidkammer. Das eine relativ große Masse aufweisende Versteifungselement bildet als schwingungsfähiges Teil ein Element des Schwingungs-Gesamtsystems. Wie Fig. 8 des vorliegenden Patents zeigt, beeinflußt die Schwingung des Versteifungselements die dynamische Federkonstante des Gesamtsystems derart, daß sich Spitzenwerte bei mittleren und hohen Frequenzen ergeben, woraus resultiert, daß die Schwingungsübertragung in diesen Frequenzbereichen zum Fahrzeugrahmen nicht effektiv reduziert werden kann. Zur Reduzierung dieser Spitzenwerte könnte man daran denken, Form und Gewicht des Versteifungselements dementsprechend zu beschränken, was jedoch zu erhöhtem Herstellungsaufwand bzw. reduzierter mechanischer Versteifung des Elastomerteils führen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dämpfungs- und Federcharakteristik der eingangs genannten Vorrichtung zu verbessern, insbesondere die Spitzenwerte der dynamischen Federkonstante zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Aufgrund der beanspruchten Auslegung wird das Versteifungselement an einem Mitschwingen gehindert. Die dynamische Federkennlinie des Gesamtschwingungssytems wird daher durch das Versteifungselement nicht nachteilig beeinflußt. Die dynamische Federkennlinie ist gleichmäßig im gesamten Schwingungsgrenzbereich abgesenkt unter Vermeidung der angesprochenen Spitzenwerte, so daß die Schwingungsübertragung dementsprechend reduziert wird.

In der im Anspruch 3 angegebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bei kleinen Amplituden die bewegliche Schwimmerplatte derart mitbewegt, daß sie Änderungen des Fluiddrucks absorbiert. Dies führt zu einer wirksamen Schwingungsentkopplung, ggf. unterstützt durch Resonanz der Fluidströmung in den Öffnungen der Durchflußdrosseleinrichtung. Ein durch Druckschwankungen erzeugtes Mitschwingen des elastomeren Teils wird im wesentlichen verhindert. Druckänderungen werden auch dadurch weitgehend absorbiert, daß die ersten Öffnungen sich zum Aufnahmeraum hin aufweiten, so daß die Kontaktfläche der Schwimmerplatte mit den benachbarten Teilen dementsprechend gering ist. Bei Schwingungen mit großer Amplitude dagegen wird die bewegliche Platte nicht mitbewegt, so daß sie die entsprechenden Öffnungen verschließt und somit den Fluiddruck erhöht mit entsprechend stärkerer Schwingungsdämpfung.

Gemäß Anspruch 5 kann die Zwischenwand eine Basisplatte in Form eines dünnen Metallblechs aufweisen sowie einen haftend damit verbundenen Elastomerkörper. Somit lassen sich Öffnungen mit komplizierter Form in der Zwischenwand vorsehen und Grate an der Zwischenwand lassen sich leicht entfernen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung eines Schwin gungsmodells der fluiddämpfenden Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht einer Anordnung zum Messen einer effektiven Fluidaustrittsfläche SE in der fluiddämpfenden Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Ansicht einer Anordnung zum Messen einer effektiven Fluid austrittsfläche Si in der fluiddämpfenden Vor richtung nach Fig. 1,

Fig. 5 eine Ansicht einer Anordnung zum Messen der statischen Federkonstanten k, k1, K bei der fluiddämpfenden Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 6 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsva riante der in Fig. 1 gezeigten fluiddämpfenden Vorrichtung,

Fig. 7 ein Diagramm der charakteristischen Kurve der dynamischen Federkonstante der fluiddämpfenden Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 8 ein Diagramm der charakteristischen Kurve einer dynamischen Federkonstante einer üblichen fluid dämpfenden Vorrichtung,

Fig. 9 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer zweiten Aus bildungsform nach der Erfindung,

Fig. 10 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsvarian te der zweiten Ausbildungsform nach Fig. 9,

Fig. 11 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungs variante der zweiten Ausbildungsform,

Fig. 12 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsva riante der zweiten Ausführungsform,

Fig. 13 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsva riante der zweiten Ausbildungsform,

Fig. 14 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer fünften Ausführungs variante der zweiten Ausbildungsform,

Fig. 15 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungs variante der zweiten Ausbildungsform,

Fig. 16 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer siebten Ausführungs variante der zweiten Ausführungsform,

Fig. 17 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer achten Ausführungs variante der zweiten Ausbildungsform,

Fig. 18 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer neunten Ausführungs variante der zweiten Ausbildungsform,

Fig. 19 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungs variante der zweiten Ausführungsform,

Fig. 20 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer elften Ausführungs variante der zweiten Ausführungsform,

Fig. 21 ein Diagramm einer charakteristischen Kurve einer dynamischen Federkonstante, die man er hält, wenn ein Öffnungsdurchmesser kleiner oder eine effektive Länge größer als bei der fluiddämpfen den Vorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 9 ist,

Fig. 22 ein Diagramm einer charakteristischen Kurve einer dynamischen Federkonstante, die man er hält, wenn ein Öffnungsdurchmesser größer oder eine effektive Länge kleiner als bei der fluiddämpfen den Vorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 9 ist,

Fig. 23 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung als ein Vergleichsbeispiel zu der zweiten bevorzugten Ausbildungsform nach Fig. 9,

Fig. 24 eine Querschnittsansicht einer fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Aus führungsform nach der Erfindung,

Fig. 25 eine vergrößerte Vertikalschnittansicht einer Zwischenwand bei der fluiddämpfenden Vorrichtung gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 26 eine Draufsicht auf die Zwischenwand in Fig. 25, und

Fig. 27 eine Vertikalschnittansicht einer Zwischenwand gemäß einer Ausführungsvariante der in Fig. 25 gezeigten Zwischenwand.

Die Fig. 1 und 6 zeigen eine fluiddämpfende Vorrichtung bzw. eine mit Flüssigkeit gefüllte schwingungsentkop pelnde Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungs form nach der Erfindung. Die fluiddämpfende Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform wird nachstehend im Zusammenhang mit der Lagerung bzw. Abstützung einer Krafter zeugungseinheit, wie einer Brennkraftmaschine eines Fahr zeugs, beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt die fluiddämpfende Vorrichtung ein im wesentlichen säulen förmiges Verbindungsteil 111, das an der Krafterzeugungsein heit angebracht wird, ein im wesentlichen rohrförmiges Trag teil 112, das an einem Fahrzeugrahmen angebracht wird, und ein Elastomerteil 113, das z. B. aus Kautschuk besteht und das zwischen den Teilen 111, 112 an geordnet und mit diesen verbunden ist. Das Verbindungsteil 111 hat eine mit Gewinde versehene Öffnung 111a und ist mit der Krafterzeugungseinheit mit Hilfe einer Schraube verbun den, die in die Öffnung 111a eingeschraubt ist. In ähnlicher Weise hat das Tragteil 112 Befestigungsöffnungen 112a und es ist am Fahrzeugrahmen mit Hilfe von Schrauben angebracht, die durch die Befestigungsöffnungen 112a gehen. Bei dem dar gestellten Beispiel ist das Elastomerteil 113 in zwei elasto mere Körper 113a, 113b unterteilt, die miteinander durch ein Versteifungselement 114 aus einem hochsteifen Material, wie Metall, verbunden sind. Der elastomere Körper 113a hat ein oberes Ende (wie gezeigt), das fest mit dem Verbindungsteil 111 verbunden ist, und der elastomere Körper 113b hat ein unteres Ende (wie gezeigt), das fest mit dem Tragteil 112 verbunden ist. Das Versteifungsele ment 114 macht das Elastomerteil 113 in Querrichtung hochsteif (horizontale Richtung in Fig. 1).

Fest mit dem Tragteil 112 ist eine elastisch verformbare Mem brane 115 aus einem elastomeren Material wie Kautschuk oder dergleichen an einer unteren inneren Umfangsfläche des Trag teils 112 verbunden. Das Tragteil 112 hat eine Zwischenwand 116 darin, das einen Strömungsdurchgang (Drosselkanal) in Form einer Öffnung 117 bei der dargestellten Ausbildungsform hat, die oberhalb der Membrane 115 angeordnet ist. Der Strömungsdurchgang dient als eine Einrichtung zur Steuerung des Fluiddurchflusses durch diese.

Die Teile 111, 112, das Elastomerteil 113 und die Zwischenwand 116 bilden im Verbund eine expandierbare und zusammenziehbare Hauptfluidkammer 118, die mit einem Fluid, wie Öl oder dergleichen, gefüllt ist. Das Tragteil 112, die Membrane 115 und die Zwischenwand 116 bilden im Verbund eine expandierbare und zusammenziehbare Hilfsfluidkammer 119, die mit einem Fluid, wie Öl oder dergleichen, gefüllt ist. Die Haupt- und Hilfsfluidkammern sind in Fluidverbindung mitein ander über den Strömungsdurchgang, der in der Zwischen wand 116 gebildet wird.

Die flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform hat verschiedene Parameter, die in ent sprechender Weise wie nachstehend angegeben derart gewählt sind, daß, wenn die Teile 111, 112 relativ in Schwingungsrichtung (vertikale Rich tung in Fig. 1) durch die Schwingung der Krafterzeugungseinheit oder des Fahrzeugrahmens verschoben werden, die elastomeren Körper 113a, 113b elastisch verformt werden, wie dies mit strichpunktierten Linien in Fig. 1 eingetragen ist, ohne daß ein Schwingen des Versteifungselements 114 bewirkt wird.

Wenn eine Schwingung mit einer großen Amplitude und einer niedrigen Frequenz anliegt, werden die elastomeren Körper 113a, 113b stark verformt, wodurch sich das Vo lumen der Hauptfluidkammer 118 stark ändert. Das Fluid wird gezwungen, durch die Öffnung 117 zwischen der Haupt- und Hilfsfluidkammer 118, 119 hindurch zu strömen, um hierdurch die Schwingungen zu dämpfen. Auch ist es möglich, eine dynamische Federkonstante bezüglich der Schwingung mit einer kleinen Amplitude und einer hohen Frequenz gleich mäßig zu reduzieren, so daß die störende Geräusche im Fahrgastraum erzeugende Übertragung von Sekundärschwingungen der Brennkraftmaschine auf die Fahrzeug karosserie oder dergleichen effektiv reduziert werden kann.

Insbesondere wird angenommen, daß eine mit SE angegebene effektive Fluidverdrängungs fläche vorhanden ist, die zu einer Volumenänderung der Hauptfluidkammer 118 beiträgt, wenn das Verbindungsteil 111 in vertikaler Richtung (in Schwingungsrichtung) verschoben wird, wobei das Tragteil 112 festgelegt ist. Eine effektive Fluidverdrängungsfläche, die zu einer Ände rung des Volumens der Hauptfluidkammer 118 beiträgt, wenn das Zwischenversteifungselement 114 in Schwingungsrichtung verschoben wird, wobei die Teile 111, 112 fest sind, ist mit Si angegeben. Es tritt eine statische Federkon stante auf, wenn das Verbindungselement 111 in Schwingungs richtung verschoben wird, wobei der Strömungsdurchgang (Öffnung 117) offen und das Versteifungselement 114 fest ist, wobei dies mit k1 bezeichnet ist. Eine mit k bezeichnete statische Federkonstante wird erzielt, wenn die Elemente 111, 112 relativ zueinander in Schwin gungsrichtung verschoben werden, wobei der Strömungsdurchgang offen ist. Man erhält eine mit K bezeichnete statische Federkonstante, wenn die Teile 111, 112 relativ zueinander in Schwingungsrichtung verschoben werden, wobei der Strömungs durchgang geschlossen ist. Diese Flächen SE, Si und die statischen Federkonstanten k1, k, K sind so gewählt, daß etwa die folgende Gleichung (1) erfüllt wird.

Die flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung der vorstehend be schriebenen Art wird durch ein Schwingungsmodell darge stellt, das in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn das Verbindungsele ment 111 nach unten um χ in Abhängigkeit von der Schwingung der Krafterzeugungseinheit verschoben wird, baut sich ein Druck P in der Hauptfluidkammer 118 auf, der nachstehend mit Hilfe der Gleichung (2) eingegeben wird. Der Druck P dient dazu, die Kraft Fp, die in der nachstehenden Gleichung (3) angegeben ist, zu erzeugen, wobei die Kraft Fp versucht, das Versteifungselement 114 nach oben zu drücken. Das Fe derungsvermögen des elastomeren Körpers 113a erzeugt eine Kraft Fk, die mit der nachstehenden Gleichung (4) angegeben ist und die versucht, das Versteifungselement 114 nach unten zu drücken.

Die vorstehend genannte Ausbildungsform erfüllt die Gleichung (1) und unter Verwendung von a läßt sich die Gleichung (1) ausdrücken:

Durch Einsetzen der Gleichung (1′) in die Gleichung (3) wird die Kraft Fp gleich der Kraft Fk, die in der Gleichung (4) angegeben ist. Somit sind die Kräfte Fp, Fk, die auf das Versteifungselement 114 wirken, im Gleichgewicht, so daß das Versteifungselement 114 nicht schwingt. Somit werden die Charakteristika der flüssigkeitsdämpfenden Vor richtung, wie die dynamische Federkonstante, nicht nachteilig durch das Versteifungselement 114 beeinflußt. Die dy namische Federkonstante hat eine charakteristische Kurve, die in Fig. 7 gezeigt ist, um effektiv die Schwingung zu redu zieren, die auf die Fahrzeugkarosserie übertragen wird.

Messungen der effektiven Fluidverdrängungsflächen SE, Si werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 erläutert, und die Messungen der statischen Federkonstanten k, k1, K wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert.

Zuerst wird die Messung der effektiven Fluidverdrängungsfläche SE beschrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird die effektive Fluid austrittsfläche SE durch Vorsehen einer Verschiebung χE des Verbindungselements 111 bei festem Tragteil 112 bestimmt, so wie durch Einleiten des aus der Hauptfluidkammer 118 aufgrund der Verschiebung χE des Verbindungselements 111 austretenden und durch einen Nippel 120 und eine Leitung 121 fließenden Fluids in einen Meßbehälter 122 und Messen der Menge des ausgetragenen Fluids. Die gemessene Menge VE des Fluids wird durch die Verschiebungsgröße χE des Verbindungselements 111 dividiert, wie dies mit der folgenden Gleichung (5) angegeben ist.

In ähnlicher Weise wird gemäß Fig. 4 die effektive Fluidverdrängungs fläche Si durch Verschiebung χi des Versteifungselements bei festen Teilen 111, 112 und durch die Division der Menge Vi des von der Hauptfluidkammer 118 zu diesem Zeitpunkt ausgetragenen Fluids durch die Ver schiebungsgröße χi des Versteifungselements 114 bestimmt (gemäß Vi/χi).

Wie Fig. 5 zeigt, wird die statische Federkonstante k1 durch Öffnen der Hauptfluidkammer 118, Festlegen des Versteifungselements 114, Messen einer Ver schiebungsgröße χ1, die erzeugt wird, wenn das Verbindungs teil 111 unter einer Kraft F1 nach unten gedrückt wird, und Dividieren der Kraft F1 durch die Verschiebungsgröße χ1 bestimmt, wie dies in der folgenden Gleichung (6) angegeben ist:

In ähnlicher Weise wird die statische Federkonstante k durch Öffnen der Hauptfluidkammer 118, Messen einer relativen Ver schiebungsgröße χ, die erzeugt wird, wenn die Teile 111, 112 vertikal mit einer Kraft F gedrückt werden und Dividie ren der Kraft F durch die Verschiebungsgröße χ bestimmt. In ähnlicher Weise ist die statische Federkonstante K durch Schließen des Strömungsdurchganges 117 mittels eines Stopfens, Messen einer relativen Verschiebungsgröße χo, die erzeugt wird, wenn die Teile 111, 112 vertikal unter einer Kraft Fo gedrückt werden, und Dividieren der Kraft Fo durch die relative Verschiebungsgröße χo bestimmt.

Eine flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß einer Ausführungs variante der ersten bevorzugten Ausbildungsform wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert.

Teile in Fig. 6, die mit jenen Teilen der ersten bevor zugten Ausbildungsform übereinstimmen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nachstehend nicht mehr näher erläutert.

Die Zwischenwand 116 ist zusätzlich zu dem Strömungsdurch gang (Öffnung 117) eine Vorratskammer 123 auf, die in Verbindung mit den Haupt- und Hilfsfluidkammern 118, 119 über eine Mehrzahl von kleinen Öffnungen 123a, 123b steht. Eine Schwimmerplatte 124 ist schwimmend in dem Aufnahmeraum 123 untergebracht. Die Schwimmerplatte 124 kann die kleinen Öff nungen 123a oder die Öffnungen 123b zu gegebener Zeit ver schließen. Der Strömungsdurchgang (Öffnung 117) ist in einem äußeren Um fangsrand des Zwischenteils 116 ausgebildet.

Wenn eine Schwingung mit einer kleinen Amplitude und einer hohen Frequenz (höher als etwa 200 bis 300 Hz) an der flüssig keitsdämpfenden Vorrichtung anliegt, strömt das Fluid zwi schen den Haupt- und Hilfsfluidkammern 118, 119 durch die Öff nungen 123a, 123b und den Aufnahmeraum 123, und es strömt auch durch den Strömungsdurchgang. Bei einer Schwingung mit einer großen Amplitude und einer niedrigen Frequenz schließt die Schwimmerplatte 124 die Öffnungen 123a oder die Öffnungen 123b, wodurch ermöglicht wird, daß das Fluid nur durch den Strömungsdurchgang zwischen den Haupt- und Hilfsfluidkam mern 118, 119 strömen kann. Wie bei der flüssigkeitsdämpfenden Vorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausbildungsform, kann daher die flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung nach Fig. 6 effek tiv die Schwingung mit einer großen Amplitude und einer nie drigen Frequenz dämpfen und sie kann die dynamische Feder konstante bezüglich der Schwingung mit einer kleinen Amplitude und einer hohen Frequenz reduzieren, so daß die Übertragung von Schwingungen auf die Fahrzeugkarosserie vermindert wird.

Die effektiven Fluidverdrängungsflächen SE, Si und die statischen Federkonstanten k1, k, K der flüssigkeitsdämpfenden Vorrichtung nach Fig. 6 erfüllen ebenfalls die vorstehende Gleichung (1). Daher wird das Versteifungselement 114 an einem Schwingen, insbesondere in einem Niederfrequenz bereich, gehindert, in dem die Öffnungen 123a oder die Öffnungen 123b durch die Schwimmerplatte 124 geschlossen sind, so daß die Charakteristika der dynamischen Federkonstante erhalten werden, die in Fig. 7 gezeigt sind.

Wie vorstehend angegeben ist, kann bei den flüssigkeitsdämpfen den Vorrichtungen nach der ersten bevorzugten Ausbildungsform und ihrer Ausführungsvariante die dynamische Federkonstante in einem großen Bereich von Frequenzen gemäß einer flachen Kenn linie herabgesetzt werden, während die Steifigkeit der elasto meren Körper in Expansionsrichtung erhöht und die Übertragung von Schwingungen wirksam herabgesetzt werden kann.

Flüssigkeitsdämpfende Vorrichtungen gemäß einer zweiten bevor zugten Ausbildungsform und ihre Ausführungsvarianten werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 23 erläutert. Fig. 9 zeigt eine flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß ei ner zweiten bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung, die ein Verbindungsteil 201a, das an einem schwingenden Körper an zubringen ist, ein ringförmiges Tragteil 202a, das an einem Tragkörper anzubringen ist, auf dem der schwingende Körper angebracht wird, und ein ringförmiges Elastomerteil 204a aufweist, das mit einem ringförmigen Versteifungselement 203 ver steift ist und das Verbindungsteil 201a und das Tragteil 202a verbindet. Das Tragteil 202a hat einen ringförmigen, trommel förmigen Raum, der einen Befestigungsflansch an einem seiner vertikalen Enden hat. Das Elastomerteil 204a ist fest mit dem Tragteil 202a längs des Endes in der Nähe des Befestigungs flansches verbunden. Eine Membrane 205 hat einen äußeren Um fangsrand, der mit dem inneren Umfangsrand des anderen Endes des trommelförmigen Teils des Tragteils 202a verbunden ist. Das Elastomerteil 204a, das Tragteil 202a und die Membran 205 bilden zusammen eine Fluidkammer, die mit einer nicht kompressiblen Flüssigkeit gefüllt ist. Eine Zwischenwand 206a ist in der Fluidkammer angeordnet und sie hat einen äußeren Um fangsrand, der fest mit der inneren Umfangsfläche des trommel förmigen Teils des Tragteils 202a verbunden ist. Die Zwischen wand 206a unterteilt die Fluidkammer in eine expandierbare und zusammenziehbare Hauptfluidkammer 207, die an das Elasto merteil 204a angrenzt und eine expandierbare und zusammen ziehbare Hilfsfluidkammer 208, die an die Membrane 205 an grenzt. Die Zwischenwand 206a weist eine Anzahl von kleinen Öff nungen 209a auf, und die sich von der Hauptfluidkammer 207 zu der Hilfsfluidkammer 208 er strecken. Eine bewegliche Platte 210a ist in der Zwischenwand 206a über die Öffnungen 209a hinweggehend angeordnet und ist in den Öffnungen 209a in Abhängigkeit von einer Druckänderung des Fluides hin- und her bewegbar. Jede der klei nen Öffnungen 209a hat einen konischen Abschnitt 211 in der Nähe der ersten Fluidkammer 207, der sich in Richtung zu der beweglichen Platte 210a erweitert.

Wie insbesondere in Fig. 9 gezeigt ist, hat jede der Öffnungen 209a einen oberen Öffnungsabschnitt, der sich in Richtung zu der Hauptfluidkammer 207 öffnet, und einen unteren Öffnungs abschnitt, der nach unten koaxial von dem oberen Öffnungs abschnitt sich erstreckt und sich in Richtung zu der Hilfsfluidkammer 208 öffnet. Die Zwischenwand 206a hat einen Aufnahme raum 200, der über die Öffnungen 209a hinweg gebildet wird und in Verbindung mit den Fluidkammern 207, 208 über die Öffnungen 209a steht. Die bewegliche Platte 210a, die axial zu den Öffnungen 209a in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Fluiddrücken in den Fluidkammern 207, 208 bewegbar ist, ist in dem Aufnahmeraum 200 angeordnet. Die bewegliche Platte 210a dient als eine Durchflußsteuereinrich tung.

Die effektive Länge L der Öffnungen 209a und ihre Auslaß flächen (Querschnittsfläche des durchmesserkleineren Ab schnitts) Sw ergeben sich aus der folgenden Gleichung:

wobei

k das Produkt der statischen Federkonstante des elastomeren Teils 204a und die dynamische Verstärkung desselben in einer Resonanzfrequenz ist,
S′E die Änderungsgröße des Volumens der ersten Fluidkammer 207 pro Einheit relativ zur Verschiebung zwischen dem Verbindungsteil 201a und dem Tragteil 202a,
f1 die Resonanzfrequenz des elastomeren Elements 204 ist und
ρ die Dichte der Füllflüssigkeit ist.

Der geeignete Zusammenhang zwischen L und Sw läßt sich dadurch bestimmen, daß die Meßwerte von k, f 1, S′E und ρ in die vor stehend genannte Gleichung eingesetzt werden. Wenn man hierbei L und Sw auf optimale Werte einstellt, kann die Resonanz des Elastomerteils 204a durch die Resonanzwirkung des Fluids in den Öffnungen 209a unterdrückt werden.

Wenn die Öffnungen 209a zur Unterdrückung der Resonanz des Elastomerteils 204a, d. h. die resonanz-entgegenwirkenden Öffnungen für einen kleineren Durchmesser oder eine größere effektive Länge ausgelegt werden, um die Resonanzfrequenz des Fluids in den Öffnungen 209a in Richtung zu einer niedri geren Frequenz zu verschieben, dann wird die dynamische Fe derkonstante in einem höheren Frequenzbereich höher, aber niedriger in einem sekundären Schwingungsbereich (40- 200 Hz) (siehe Fig. 21). Wenn umgekehrt die Resonanzfrequenz des Fluids in den Öffnungen 209a in Richtung einer höheren Frequenz verschoben wird, dann wird die dynamische Federkon stante in einem Hochfrequenzbereich höher, aber in einem sekundären Schwingungsbereich niedriger (siehe Fig. 22). Dieser Effekt wird genutzt, wenn die dynamische Feder konstante bei einer gewissen Frequenz zu verringern ist.

Bei der flüssigkeitsdämpfenden Vorrichtung nach Fig. 9 er weitern sich alle Öffnungen 209a von der Hauptfluidkammer 207 in Richtung zu der beweglichen Platte 210a.

Daher ist die druckaufnehmende Fläche der beweglichen Platte 210a groß und die Kontaktfläche zwischen der beweglichen Platte 210a und der Zwischenwand 206a ist klein, die die be wegliche Platte 210a hält. Wenn daher die Schwingung mit einer kleinen Amplitude in mittleren und hohen Frequenzbereichen an liegt, bewegt sich die bewegliche Platte 210a gleichmäßig, wodurch ein Herabsetzen der dynamischen Federcharakteristika verhindert wird.

Fig. 23 zeigt als ein Vergleichsbeispiel eine flüssigkeits dämpfende Vorrichtung mit einer einzigen, einer Resonanz entgegenwirkenden Öffnung 209. Wenn eine Schwingung anliegt, führt das Fluid zwischen der beweglichen Platte 210 und der Öffnung 209 komplizierte Bewegungen aus, wie dies mit Pfeilen angedeutet ist, und daher werden derartige Fluidbewegungen geringfügig gedämpft, was dazu führt, daß die dynamischen Federcharakteristika im zweiten Schwingungsbereich abgesenkt werden. Um gute dynamische Federcharakteristika zu erhalten, sollte daher die der Resonanz entgegenwirkende Öffnung vor zugsweise aus einer Kombination von Öffnungen bestehen.

Fig. 10 zeigt eine flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsvariante der zweiten Ausführungsform nach Fig. 9. Jede der Öffnungen 209b der Zwischenwand 206b hat Abschnitte 212a, 212b, die sich in Richtung einer beweglichen Platte 210b erweitern.

Fig. 11 zeigt eine flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsvariante, die eine Öffnung 213 für niedrige Frequenzen hat, die in der Mitte durch die Zwi schenwand verläuft und obere und untere Öffnungen aufweist, die sich zu den Fluidkammern 207, 208 jeweils öffnen. Die Öffnung 213 dient als eine Durchflußsteuereinrichtung oder Niederfrequenzdämpfungseinrichtung zur Verbesserung der Dämpfungscharakteristika bei niedrigen Frequenzen unterhalb 20 Hz beispielsweise.

Fig. 12 zeigt eine flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsvariante. Die flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung hat eine Niederfrequenzöffnung 214, die in der Mitte einer Zwischenwand 206c gebildet wird und sich von einem sich erweiternden Abschnitt einer Öffnung 209a in der Nähe des Elastomerteils in Richtung einer Fluidkammer in der Nähe der Membrane erstreckt. Die flüssigkeitsdämpfende Vor richtung hat daher hohe Dämpfungscharakteristika bezüglich niederfrequenten Schwingungen, die mit einer großen Amplitude auftreten.

Fig. 13 zeigt eine flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsvariante. Die flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung hat Niederfrequenzöffnungen 215, die in einer be weglichen Platte 210b an Stellen von ausgewählten Öffnungen 209a in der Zwischenwand 206a ausgebildet sind. Die flüssig keitsdämpfende Vorrichtung hat ebenfalls starke Dämpfungs charakteristika bezüglich niederfrequenter Schwingungen mit großen Amplituden.

Eine flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsvariante nach Fig. 14 ist ähnlich der flüssigkeits dämpfenden Vorrichtung nach Fig. 10 ausgelegt. Der Unterschied liegt darin, daß eine Öffnung für niedrige Frequenzen 216 in der Mitte der Zwischenwand 206d ausgebildet ist. Die flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung hat ebenfalls hohe Dämpfungskennwerte bezüglich niederfrequenter Schwingungen mit großen Amplituden.

Fig. 15 zeigt eine flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsvariante. Eine Zwischenwand 206e weist eine Öffnung 218 für mehrige Frequenzen auf mit einer Öffnung 217, die mit dem sich nach außen erweiternden Abschnitt einer Öffnung 209c in der Nähe des äußeren Umfangs der Zwischenwand 206e und dem Elastomerteil 204a verbunden ist, und die sich durch den äußeren Umfang der Zwischenwand 206e zu einer Öffnung 219 erstreckt, die sich zu der Fluidkammer 208 in der Nähe der Membrane 205 öffnet. Die flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung hat ein äußerst hohes Dämpfungsvermögen im Niederfrequenz bereich.

Fig. 16 zeigt eine flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsvariante. Eine Zwischenwand 206e weist im Umfangsbereich eine Niederfrequenzöffnung 220 auf mit einer Öffnung 221 in der Nähe des elastomeren Teils 204a und sie erstreckt sich durch den äußeren Umfang der Zwischenwand 206e zu einer Öff nung 222, die zu der Fluidkammer 208 in der Nähe der Membrane 205 öffnet. Die flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung hat ebenfalls ein äußerst starkes Dämpfungsvermögen im Nieder frequenzbereich.

Gemäß einer achten Ausführungsvariante nach Fig. 17 ist eine flexible bewegliche Platte 223 in einer Zwischenwand 206f in einem losen Zustand gehalten, und die Zwischenwand 206f hat eine Niederfrequenzöffnung 224, die in der Mitte durch die Zwischenwand 206f gebildet wird.

Fig. 18 stellt eine flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsvariante dar. Bei dieser Ausführungs variante ist ein Paar von Niederfrequenzöffnungen 225, 226 in der Mitte durch eine Zwischenwand 206g gebildet. In einander entgegengesetzten Richtungen betätigbare Rückschlagventile 227, 228 sind jeweils den Öffnungen 225, 226 zugeordnet. Durch entsprechende Ein stellung der Steifigkeit der Rückschlagventile 227, 228 kann die flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gutes Dämpfungsvermögen in einem großen Frequenzbereich haben.

Fig. 19 zeigt eine flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsvariante. Eine Zwischenwand 229 weist eine Niederfrequenzöffnung 229 auf. Ein Steuerventil 230 ist in der Zwischenwand 229 gela gert, das in die Öffnung 229 hinein und aus dieser heraus bewegbar ist, um die Querschnittsfläche des Flüssigkeitsdurchganges durch die Öffnung 229 zu steuern. Wenn eine große dynamische Eingangsbelastung an der flüssigkeitsdämpfenden Vorrichtung anliegt, lassen sich geeignete Dämpfungscharakteristika durch Betätigen des Steuerventils 230 erzielen.

Fig. 20 zeigt eine flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß einer elften Ausführungsvariante, die eine zweite Fluidkammer hat, die identisch zu der Hauptfluidkammer der vorstehend beschriebenen Art bei den vorangehenden Ausführungsvarianten ist. Gegenüberliegende Verbindungsteile 201b, 201c sind unter einander durch ein Verbindungselement 231 verbunden und sie sind auch mit einem Tragteil 202b durch entsprechende Elasto merteile 204b, 204c verbunden. Eine Zwischenwand 206i weist eine Niederfrequenzöffnung 232 in der Mitte auf. Selbst wenn bei dieser Auslegung eine große Zugbelastung an der Eingangsseite anliegt, wird die Fluidkammer an der Entstehung einer Kavitation gehindert, da der Fluiddruck in einer der Fluidkammern positiv ist. Somit erhält man gute Dämpfungseigenschaften bezüglich großer Be lastungen.

Bei der zweiten bevorzugten Ausbildungsform mit ihren vorstehend erläuterten Ausführungsvarianten bilden das Elastomerteil, das zwischen dem Verbindungs teil und dem Tragteil angeordnet ist, wenigstens ein Teil der Kammerwand einer der zugeordneten ersten und zweiten Fluid kammern, die einander benachbart angeordnet sind mit dazwischen angeordneter Zwi schenwand. Diese Kammern sind mit nichtkompressibler Flüssigkeit gefüllt. Durch entsprechende Wahl der effektiven Länge und der Einlaßfläche der Öffnungen wird das Elastomerteil am Mitschwingen durch eine Resonanz wirkung des Fluids in den Öffnungen gehindert. Die sich er weiternde Form der Öffnungen ermöglicht, daß sich die bewegli che Platte gleichförmig bewegt, um hierdurch die dynamische Federkonstante abzusenken, wenn Schwingungen mit einer kleinen Amplitude und einer hohen Frequenz anliegen. Die flüssigkeits dämpfende Vorrichtung ist einfach im Aufbau und kompakt, da nur die bewegliche Platte zusätzlich vorgesehen ist.

Flüssigkeitsdämpfende Vorrichtungen gemäß einer dritten Aus führungsform mit einer Ausführungsvariante werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 24 bis 27 erläu tert.

Fig. 24 zeigt eine Vertikalschnittansicht einer flüssigkeits dämpfenden Vorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Aus bildungsform nach der Erfindung, wobei die flüssigkeits dämpfende Vorrichtung als ein Lager für eine Brennkraftmaschi ne genutzt wird.

Wie in Fig. 24 gezeigt, weist die insgesamt mit 301 bezeichnete flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung ein konisches Elastomerteil 302 aus Kautschuk auf mit großer Wanddicke und ein Gehäuse 303, das aus einem starren Material, wie Stahlblech, hergestellt ist. Das Elastomerteil 302 weist ein Versteifungselement 302a auf. Das Gehäuse 303 weist ein im wesentli chen zylindrisches oberes Gehäuse 303a und ein im wesentlichen zylindrisches unteres Gehäuse 303b auf. Das untere Gehäuse 303b hat einen Flansch 303c, der an einem Lagerkörper, wie einem Fahrzeugrahmen, anzubringen ist. Bei der dritten bevorzugten Ausbildungsform dient daher das Gehäuse 303 als ein Tragteil.

Die äußere Umfangsfläche des unteren Endes des Elastomerteils 302 ist haftend mit der inneren Umfangsfläche an dem oberen Ende des oberen Gehäuses 303a mittels Vulkanisation des Elasto merteils 302 angebracht. Ein Ver bindungselement 305 mit einer Schraube 304 zur Verbindung mit einem schwin genden Körper oder einer Brennkraftmaschine ist haftend mit dem oberen Ende des Elastomer teils 302 mittels Vulkanisation des Elastomerteils 302 verbun den. Die Brennkraftmaschine ist somit auf dem Fahrzeugrahmen über das Elastomerteil 302 gelagert, das in Abhängigkeit von den Schwingungen der Brennkraftmaschine elastisch verformt wird.

Eine Zwischenwand 306 ist unter dem Elastomerteil 302 ange ordnet und kann die untere Öffnung des Elastomerteils 302 ab sperren. Eine Membran 307 aus Kautschuk, die einen leicht ver formbaren dünnen Abschnitt hat, befindet sich unterhalb der Zwischenwand 306. Die Zwischenwand 306 und die Membran 307 haben an ihren Umfang Befestigungsflansche 306a, 307a, die zwischen dem unteren Ende des oberen Gehäuses 303a und dem oberen Ende des unteren Gehäuses 303b eingeklemmt sind. Die Zwischenwand 306 und die Membran 307 sind fest mit dem Gehäuse 303 durch Verformen des unteren Endes des oberen Gehäuses 303a über dem oberen Ende des unteren Gehäuses 303b verbunden, wo durch man eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem oberen und unteren Gehäuse 303a, 303b erhält.

Die Vorrichtung 301 zur Brennkraftmaschinenlagerung weist eine fluid dichte Kammer auf, die von dem Elastomerteil 302 und der Membrane 307 umgeben ist und die in obere und untere expandierbare und zusammenziehbare Haupt- und Hilfsfluidkam mern 308, 309 durch die Zwischenwand 306 unterteilt ist. Der fluiddichte Raum ist mit einer nichtkompressiblen Flüssigkeit, wie Öl, Wasser oder dergleichen gefüllt.

Die Hauptfluidkammer 308 oberhalb der Zwischenwand 306 ist von dem Elastomerteil 302 umgeben und bezüglich seines Volumens durch die elastische Verformung des Elastomerteils 302 infolge der Schwingungen der Brennkraftmaschine variabel. Die Hilfs fluidkammer 309 unterhalb der Zwischenwand 206 ist von der Membran 307 begrenzt, die leicht elastisch verformbar ist. Der Bereich unterhalb der unteren Fläche der Membrane 207 steht mit der Umgebung in Verbindung. Daher läßt sich das Volu men der Hilfsfluidkammer 309 frei durch die Verformung der Mem brane 307 in Abhängigkeit von dem Fluiddruck in der Hilfsfluid kammer 309 verändern.

Wie in den Fig. 25 und 26 gezeigt ist, hat die Zwischenwand 306 die Form einer relativ dicken Scheibe mit einem Befestigungs flansch 306a an ihrem Umfang. Die Zwischenwand 306 weist eine obere Platte 312 auf, die eine Basisplatte 310 in Form eines dünnen Metallblechs mit einer anvulkanisierten Schicht 311 aus Kautschuk umfaßt sowie eine untere Platte 313 in Form eines dünnen Metallblechs.

Die Basisplatte 310 der oberen Platte 312 ist hutförmig ausge bildet und hat einen Flansch an ihrem Umfangsrand und eine An zahl von kreisförmigen Öffnungen 314, die in ihrem Mittenbe reich ausgebildet sind. Die Basisplatte 310 hat auch eine vier eckige Öffnung 315, die an einer Seite im Oberteil der Basis platte 310 ausgebildet ist. Die Kautschukschicht 311 füllt Aus nehmungen der Basisplatte 310 aus und ist mit der mittleren unteren Fläche der Basisplatte 310 verbunden. Die Kautschuk schicht 311 hat eine Anzahl von Öffnungen 316, die jeweils mit den Öffnungen 314 der Basisplatte 310 verbunden sind. Die Öffnungen 316 haben konisch verlaufende Abschnitte, die sich von der Basisplatte 310 in Richtung zu dem unteren Ende der selben nach außen erweitern. Die Öffnungen 314 der Basisplatte 310 und die Öffnungen 316 der Kautschukschicht 311 bilden gemeinsam relativ lange obere Öffnungen 317, die vertikal durch die obere Platte 312 verlaufen.

Die Kautschukschicht 311 hat eine gekrümmte Nut 318, die in ihrer unteren Fläche um den Umfang ausgebildet ist, und sie hat einen Aufnahmeraum 319, der an ihrer unteren mittleren Fläche ausgebildet ist. Die Nut 318 hat ein Ende, das in Verbindung mit der viereckigen Öffnung 315 steht, die in der Basisplatte 310 ausgebildet ist. Der Aufnahmeraum 319 hat eine derartige Größe, daß er die Fläche abdeckt, an der die Öffnungen 316 ausgebildet sind. Die Kautschukschicht 311 hat einen Abschnitt, der an der äußeren Umfangsfläche der Ba sisplatte 310 durch eine Öffnung 320 nach oben vorspringt, die in dem Umfangsabschnitt der Oberseite der Basisplatte 310 aus gebildet ist. Der vorspringende Abschnitt der Kautschukschicht 311 dient als ein Anschlag 321, um zu verhindern, daß das Elastomerteil 302 übermäßig verformt wird.

Die untere Platte 313 hat konische vorspringende Abschnitte, die mit den oberen Öffnungen 317 der oberen Platte 317, d. h. den Öffnungen 314 der Basisplatte 310 und den Öff nungen 316 der Kautschukschicht 311 fluchten und deren Durch messer nach unten allmählich kleiner wird. Diese konischen Vorsprünge haben jeweils untere Öffnungen 322, die sich nach unten öffnen. Die unteren Öffnungen 322 haben einen relativ großen Durchmesser. Die untere Platte 313 hat eine viereckige Öffnung 323, die in einer Seite derselben ausgebildet ist und die fluchtgerecht zu dem anderen Ende der bogenförmigen Nut 318 ausgerichtet ist, die in dem äußeren Umfang der unteren Fläche der Kautschukschicht ausgebildet ist.

Die Zwischenwand 306 wird von der unteren Platte 313 und der oberen Platte 312 gebildet, die über der unteren Platte 313 angeordnet ist. Die unteren und oberen Platten 313, 312 haben äußere Umfangsränder, die miteinander verschweißt sind. Die oberen Öffnungen 317 der oberen Platte 312 und die unteren Öffnungen 322 der unteren Platte 313 bilden in Verbindung mit einander Öffnungen, die bei der Dämpfung von Schwingungen im mittleren und hohen Frequenzbereich wirksam sind. Die vier eckige Öffnung 315 der Basisplatte 310 der oberen Platte 312, die Nut 318 der Kautschukschicht 311, und die viereckige Öff nung 323 der unteren Platte 313 bilden in Verbindung mitein ander eine Öffnung, die eine Fluidverbindung zwischen den Haupt- und Hilfsfluidkammern 308, 309 herstellt und die als eine Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen im niederen Frequenzbereich dient.

Der Aufnahmeraum 319 zwischen der oberen und der unteren Platte 312, 313 an der Unterseite der Kautschuk schicht 311 bildet einen dünnen, scheibenförmigen Raum, in dem eine bewegliche, schwingungsfähige Platte 325 in Form einer dünnen Scheibe untergebracht ist. Die schwingungs fähige Platte 325 hat eine Dicke, die kleiner als die Dicke des scheibenförmigen Raums ist, d. h. kleiner als die Höhe des Aufnahmeraums 319. Daher ist die schwingungsfähige Platte 325 vertikal zwi schen der unteren Fläche der oberen Platte 312 und der oberen Fläche der unteren Platte 313 beweglich. Der Fluiddruck in der Hauptfluidkammer 308 wirkt auf die obere Fläche der schwin gungsfähigen Platte 325 über die oberen Öffnungen 317; der Fluiddruck in der Hilfsfluidkammer 309 wirkt auf die untere Fläche der schwingungsfähigen Platte 325 durch die unteren Öffnungen 322.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der in dieser Form ausgelegten Motorlagerung näher beschrieben.

Wenn die Brennkraftmaschine in mittleren und hohen Drehzahlbe reichen arbeitet und das Kraftfahrzeug normal läuft, wirken Schwingungen mit einer kleinen Amplitude bei mittleren und hohen Frequenzen auf die der Brennkraftmaschinenlagerung dienende Vorrichtung 301 ein. Daher wird das Elastomerteil 302 elastisch in kleinem Maße verformt. Als Folge hiervon ändert sich das Volumen der Haupt fluidkammer 308, um den darin herrschenden Fluiddruck zu ver ändern. Die Änderung des Fluiddruckes wird über die oberen Öffnungen 317 der Zwischenwand 306 zu dem Raum zwischen den oberen und unteren Platten 312, 313 übertragen. Die schwingungs fähige Platte 325 in diesem Raum ist vertikal in Abhängigkeit von der übertragenen Fluiddruckänderung in Schwingung ver setzbar, um hierdurch die Volumenänderung der Hauptfluidkammer 308 aufzunehmen. Wenn die schwingungsfähige Platte 323 hierbei schwingt, strömt das Fluid durch die unteren Öffnungen 322, um den Fluiddruck in der Hilfsfluidkammer 309 zu verändern. Die Änderung des Fluiddrucks in der Hilfsfluidkammer 309 wird durch die Änderung des Volumens der Hilfsfluidkammer 309 auf genommen, das durch die Deformation der Membrane 307 bewirkt wird.

Die elastische Verformung des Elastomerteils 302 ist möglich, ohne daß ein nennenswerter Widerstand durch die Schwingung der schwingungsfähigen Platte 325 auftritt, so daß die momentan anliegende Schwingung durch die Elastizität des Elasto merteils 302 absorbiert werden kann. Wenn das Elastomerteil 302 in Resonanz mit der Brennkraftmaschinenschwingung schwingt, schwingt auch das Fluid, das durch die Öffnungen 317 strömt, mit der Schwingung bei einer gewissen Phasendifferenz mit, woraus resultiert, daß die Resonanzschwingung des Elastomer teils 302 unterdrückt wird.

Wenn Schwingungen mit einer sehr großen Amplitude anliegen und die Brennkraftmaschine angelassen wird oder stark während der normalen Fahrt des Fahrzeuges geschüttelt wird, wird das Elasto merteil 302 stark verformt, um das Volumen der Hauptfluidkam mer 308 stark zu ändern. In diesem Fall kann die Volumenän derung der Hauptfluidkammer 308 selbst durch die vertikale Be wegung der schwingungsfähigen Platte 325 nicht absorbiert wer den. Das Fluid wird gezwungen, durch die schmale und lange Nie derfrequenzöffnung 324 zu strömen, die einen Strömungswider stand dem Fluid entgegensetzt, um die anliegende Schwingung zu dämpfen.

Um zu erreichen, daß das durch die Öffnungen 317 strömende Fluid bei einer gewissen Frequenz in Resonanz kommt, ist es erfor derlich, daß die effektive Querschnittsform der Öffnungen 317 genau ausgelegt wird und ihre Länge ausreichend lang gewählt wird. Um ferner zu ermöglichen, daß das Elastomerteil 302 sich elastisch verformen kann, ohne einem Widerstand bei mitt leren und hohen Frequenzbereichen ausgesetzt zu sein, sollten die Gesamtquerschnittsflächen der oberen und unteren Öffnungen 317, 322, die als mittlere und Hochfrequenzöffnungen dienen, ausreichend groß bemessen sein, um den Widerstand zu reduzie ren, der dem durch diese Öffnungen gehenden Fluid entgegenge setzt wird. Wenn daher die Öffnungen 317, 322 im Durchmesser klein bemessen sein sollen, sollte die Anzahl dieser Öffnungen erhöht werden. Das Fluid, das zwischen den Öffnungen 317, 322 und dem Hohlraum, in dem die schwingungsfähige Platte 325 auf genommen ist, strömt, sollte keine Wirbel erzeugen, so daß die Öffnungen 317, 322 eine konische Form haben sollten.

Die Niederfrequenzöffnung 324 sollte eine kleine Querschnitts fläche haben und sehr lang sein, so daß das durchströmende Fluid ausreichend gedämpft wird.

Die obere Platte 312 mit den oberen Öffnungen 317 und die darin ausgebildete Niederfrequenzöffnung 324 wird von der Basisplatte 310 in Form eines dünnen Stahlblechs und der mit ihr haftenden verbundenen Kautschukschicht 311 gebildet. Die ef fektiven Querschnittsformen der Öffnungen 317, 324 sind genau durch die Öffnungen 314, 315 bestimmt, die in der Basisplatte 310 ausgebildet sind. Da die Öffnungen 317, 324 durch die Kautschukschicht 311 begrenzt werden, die sich leicht verformen läßt, lassen sich die Öffnungen 317, 324 leicht zu komplizierten Formen, wie konische Konturen formen. Da die Abschnitte zwischen den oberen Öffnungen 317 und den Abschnitten zwischen den Öffnungen 317, 324 dünn sein können, kann die Anzahl der Öffnungen für die mittleren und hohen Fre quenzen erhöht werden, um die Gesamtquerschnittsfläche dessel ben zu vergrößern.

Die Steifigkeit der Zwischenwand 306 wird durch die Basisplatte 310 und die untere Platte 313 aufrechterhalten, die von Stahl blechen gebildet werden. Da die Dicke der Zwischenwand 306 durch die Kautschukschicht 311 gegeben ist, kann die Zwischen wand 306 gewichtsmäßig leicht ausgelegt sein, mit langen Öffnungen 317, 324.

Die obere Platte 312 mit der Kautschukschicht 311, die haftend mit der Stahlbasisplatte 310 verbunden ist, kann einen Kautschukanschlag 321 am äußeren Umfang der oberen Fläche aufweisen. Wenn Schwingungen mit einer großen Amplitude anliegen, kommt die innere Fläche des Elastomerteils 302 in Berührung mit dem Anschlag 321, um zu verhindern, daß das Elastomerteil 302 übermäßig ver formt wird. Somit wird verhindert, daß das Befestigungs element 305 gegen die Zwischenwand 306 anstößt und diese be schädigt. Da die Kautschukschicht 311 eine Dichtung zwischen den oberen und unteren Platten 312, 313 bildet, ist kein wei teres Dichtungselement dazwischen erforderlich. Die Kautschukschicht 311 kann einteilig mit der oberen Platte 312 gebildet sein. Somit wird die Anzahl der Einzelteile der flüssigkeitsdämpfenden Vorrichtung reduziert.

Fig. 27 zeigt eine Zwischenwand 306 gemäß einer Ausführungs variante zur Verwendung bei einer Vorrichtung 301 nach Fig. 24. Jene Teile in Fig. 27, die der Zwischenwand 306 in den Fig. 25 und 26 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszei chen versehen.

Die Zwischenwand 306 nach Fig. 27 weist die gleiche obere Platte 312 wie bei den Fig. 25 und 26 auf. Eine untere Platte 313 weist eine Basisplatte 330 auf in Form eines dünnen Stahlbleches mit anvulkanisierter Kautschukschicht 331.

Die Basisplatte 330 hat die Form einer dünnen Scha le mit einem Flansch an ihrem äußeren Umfangsrand und einer Anzahl von kreisförmigen Öffnungen 334 in einem mittleren Bodenbereich. Die Basisplatte 330 hat auch eine viereckige Öffnung 335, die in einer Seite des Bodens ausgebildet ist, und die mit dem an deren Ende der Nut 318 verbunden ist, die in dem äußeren Um fang der unteren Fläche der oberen Platte 312 ausgebildet ist. Die Kautschukschicht 331 füllt den Hohlraum in der Ba sisplatte 330 aus und hat eine Anzahl von Öffnungen 336, die fluchtend zu den entsprechenden Öffnungen 334 der Basisplatte 330 angeordnet sind. Die Öffnungen 336 haben obere Enden, die sich an der oberen Fläche der Kautschukschicht 331 öffnen und sie haben konische Abschnitte, die sich nach oben und außen erweitern. Die Öffnungen 334 der Basisplatte 330 und die Öffnungen 336 der Kautschukschicht 331 bilden in Verbin dung miteinander untere Öffnungen, die vertikal durch die un tere Platte 313 verlaufen.

Die weiteren Konstruktionseinzelheiten der Zwischenwand 306 in Fig. 27 stimmen mit jenen der Zwischenwand 306 nach den Fig. 25 und 26 überein.

Bei der als flüssigkeitsgedämpftes Motorlager dienenden Vorrichtung 301 mit der Zwischenwand 306 gemäß Fig. 27 haben die unteren Öffnungen 322 der unteren Platte 313 genau festgelegte Querschnittsformen und ausrei chende Längen, so daß das durch die unteren Öffnungen gehende Fluid eine Resonanz erzeugen kann. Dies bewirkt, daß das Fluid in den gesamten die Öffnungen 317, 322 aufweisenden Öffnungen für die mittleren oder hohen Frequenzen mitschwingt. Hieraus folgt, daß die Resonanz des elasto meren Teils 302 zuverlässig unterdrückt werden kann.

Der Aufnahmeraum, in dem die schwingungsfähige Platte 325 unterge bracht ist und darin schwingt, hat einen gesamten Umfangsrand, der von den Kautschukschichten 311, 331 begrenzt wird. Wenn daher die schwingungsfähige Platte 325 schwingt, kommt sie in Kontakt mit den Kautschuk schichten 311, 331, und daher werden starke Stoßgeräusche oder -töne zuverlässig an ihrer Entstehung gehindert.

Bei der dritten bevorzugten Ausbildungsform wird die schwin gungsfähige Platte 325 in der Zwischenwand 306 gehalten. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Auslegung be schränkt, sondern es kann die schwingungsfähige Platte 325 auch entfallen, wobei anliegende Schwingungen lediglich durch Öffnungen absorbiert werden. Bei einer solchen Alternative kann die untere Platte 313 ent fallen.

Die Lagerung gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform ist nicht auf eine Lagerung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs beschränkt, sondern sie kann auch bei irgend welchen anderen flüssigkeitsdämpfenden Vorrichtungen, wie Achs lagerungen und dergleichen verwendet werden.

Die flüssigkeitsdämpfende Vorrichtung gemäß der dritten bevorzugten Ausbildungsform der zuvor beschriebenen Art, bei der die Zwischenwand zwischen den Haupt- und Hilfsfluidkam mern angeordnet ist und die Öffnungen eine Fluidverbindung zwischen den Haupt- und Hilfsfluidkammern herstellen, weist eine Basisplatte in Form eines dünnen Metallblechs und eine haftend damit verbundene Kautschukschicht auf. Da die Dicke der Zwischenwand durch die Kautschukschicht konstant gehalten wird, kann die Zwischenwand gewichtsmäßig leicht aber dick ausgelegt werden. Daher können die in der Zwischenwand ausge bildeten Öffnungen ausreichend lang bemessen werden. Da der Kautschuk sich leicht zu einer gewünschten Form gestalten läßt, können Öffnungen mit komplizierter Form in der Zwischen wand gebildet werden. Ferner können Grate leicht von der Zwi schenwand und der Befestigungsfläche der Zwischenwand zur An bringung an dem Tragteil oder dergleichen entfernt werden, ohne daß eine Bearbeitung erforderlich ist. Daher wird die An zahl der Bearbeitungsschritte, die nach der Herstellung der Zwischenwand erforderlich sind, reduziert und die Herstellungs kosten lassen sich senken.

Da der Kautschukanschlag und das Dichtungselement einteilig mit der Zwischenwand ausgelegt werden können, läßt sich die Anzahl der Bauteile der Zwischenwand reduzieren. Wenn die schwingungsfähige Platte in der Zwischenwand angeordnet ist, können alle starken Stoßgeräusche oder -töne wirksam eli miniert werden, die sonst durch die Schwingung der schwingungs fähigen Platte erzeugt werden könnten, da die Zwischenwand durch die Kautschukschicht oder Kautschukschichten gehalten ist.

Die Zwischenwand 306 gemäß der dritten bevorzugten Ausbildungs form kann auch bei den flüssigkeitsdämpfenden Vorrichtungen nach den ersten und zweiten bevorzugten Ausbildungsformen verwendet werden.

Das bei sämtlichen Ausführungsformen vorgesehene Versteifungselement ist einteilig mit dem Elastomer teil ausgebildet, um zu verhindern, daß das Elastomerteil zu sammenfällt. Durch Wahl der verschiedenen Einfluß größen der Vorrichtung mit Erfüllung der vorstehenden Glei chung (1), durch Vorsehen einer Öffnung zwischen den Haupt- und Hilfsfluidkammern als eine Durchflußsteuereinrichtung, welche ermöglicht, daß das durchströmende Fluid schwingt oder mit schwingt, und auch durch Vorsehen einer beweglichen Platte, die in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Fluid drücken in den Haupt- und Hilfsfluidkammern beweglich ist, läßt sich das Dämpfungsvermögen der flüssigkeitsdämpfenden Vorrichtung verbessern. Die dynamische Federkonstante der selben kann gleichmäßig in einem großen Frequenzbereich gesenkt werden.

Claims

1. Mit einem Fluid gefüllte, schwingungsentkoppelnde und fluiddämpfende Vorrichtung umfassend:

- ein Verbindungsteil (111) zur Verbindung mit einem schwingenden Körper,
- ein Tragteil (112) zur Verbindung mit einem Tragkörper, das zusammen mit einem nachgiebigen Wandelement eine expandierare und zusammenziehbare Hilfsfluidkammer (119) bildet, die mit dem Fluid gefüllt ist,
- ein im wesentlichen kegelstumpfförmigen Elastomerteil (113), das das Verbindungsteil (111) mit dem Tragteil (112) verbindet und mit seiner Achse in Schwingungsrichtung angeordnet ist, in der der schwingende Körper relativ zum Tragteil (112) schwingt, wobei das Elstomerteil (113), das Verbindungsteil (111) und das Tragteil (112) zusammen eine expandierbare und komprimierbare Hauptfluidkammer (118) bilden, die mit dem Fluid gefüllt ist,
- eine Zwischenwand (116), die an dem Tragteil (112) angebracht ist und die die Haupt- und Hilfsfluidkammer (118, 119) voneinander trennt, wobei die Zwischenwand (116) eine Durchflußdrosseleinrichtung für den Fluidstrom zwischen der Haupt- und Hilfsfluidkammer (118, 119) aufweist,
- ein Versteifungselement (114), das einteilig mit dem Elastomerteil (113) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorrichtung im wesentlichen der folgenden Bedingung genügt: wobei SE die effektive Fluidaustrittsfläche ist, die die Volumenänderung der Hauptfluidkammer (118) bewirkt, wenn das Verbindungsteil (111) bei ortsfestem Tragteil (112) in Schwingungsrichtung verschoben wird, Si die effektive Fluidverdrängungsfläche ist, die die Volumenänderung der Hauptfluidkammer (118) bewirkt, wenn das Versteifungselement (114) bei ortsfestem Verbindungs- und Tragteil (111, 112) in Schwingungsrichtung verschoben wird, k1 die statische Federkonstante ist, die sich ergibt, wenn das Verbindugnsteil (111) bei ortsfestem Versteifungselement (114) in Schwingungsrichtung verschoben wird und die Hauptfluidkammer (118) offen ist, d. h. in der Hauptfluidkammer (118) kein Fluiddruck aufgebaut wird, k die statische Federkonstante ist, die sich ergibt, wenn Verbindungs- und Tragteil (111, 112) relativ zueinander in Schwingungsrichtung verschoben werden und die Hauptfluidkammer (118) offen ist und K die statische Federkonstante ist, die sich ergibt, wenn Verbindungs- und Tragteil (111, 112) relativ zueinander in Schwingungsrichtung verschoben werden und die Hauptfluidkammer (118) durch Verschließen der Durchflußdrosseleinrichtung abgeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußdrosseleinrichtung einen Drosselkanal (Öffnung 117) in der Zwischenwand (116) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (116) einen inneren Aufnahmeraum (123) aufweist, der über eine Mehrzahl von ersten Öffnungen (123a) in Verbindung mit der Hauptfluidkammer (118) und über eine Mehrzahl von zweiten Öffnungen (123b) in Verbindung mit der Hilfsfluidkammer (119) steht, und daß im Aufnahmeraum (123) eine Schwimmerplatte (124) als Teil der Durchflußdrosseleinrichtung angeordnet ist, um die ersten Öffnungen (123a) oder die zweiten Öffnungen (123b) zu verschließen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (306) eine der Hauptfluidkammer (308) zugeordnete Platte (312) aufweist, an welcher ein Elastomerkörper (311) angebracht ist und die mit den ersten Öffnungen (314) versehen ist und daß die Zwischenwand (306) eine der Hilfsfluidkammer (309) zugeordnete Platte (313) aufweist, die mit den zweiten Öffnungen (322) versehen ist, und daß der Aufnahmeraum (319) für die Schwimmerplatte (325) zwischen dem Elastomerkörper (311) und der der Hilfsfluidkammer (309) zugeordneten Platte (313) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Hilfsfluidkammer (309) zugeordnete Platte (313) eine Basisplatte (330) in Form eines dünnen Metallblechs und einem haftend damit verbundenen Elastomerkörper (Kautschukschicht 331) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichneet, daß die Zwischenwand (206g) in ihrer Mitte ein Paar von Öffnungen (225, 226) aufweist, die eine Fluidverbindung zwischen der Haupt- und Hilfsfluidkammer (207, 208) bilden, und daß den Öffnungen (225, 226) Rückschlagventile (227, 228) jeweils zugeordnet sind, die ineinander entgegengesetzten Richtungen öffnen bzw. schließen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (206h) einen Durchgang (229) aufweist, der eine Fluidverbindung zwischen der Haupt- und Hilfsfluidkammer (207, 208) herstellt, und daß ein Steuerventil (230) in dem Durchgang (229) angeordnet ist, um die Querschnittsfläche des Durchganges (229) zu verändern.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerplatte (223) flexibel ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Verbindungsteil (201c) und ein zweites Elastomerteil (204c) sowie ein zweites Versteifungselement (203) vorgesehen sind, die im wesentlichen übereinstimmend mit dem ersten Verbindungsteil (201b), dem ersten Elastomerteil (204b) und dem ersten Versteifungselement (203) ausgelegt sind und am Tragteil (202b) an dessen vom ersten Verbindungsteil (201b) abgewandter Seite angebracht sind, daß die Hilfsfluidkammer (210a) durch das zweite Verbindungsteil (201c) und das zweite Elastomerteil (204c) gebildet ist, und daß das erste Verbindungsteil (201b) mit dem zweiten Verbindungsteil (201c) mittels eines Verbindungsgliedes (231) verbunden ist.