DE3828138A1 - Mit viskosem fluid gefuellte elastische buchse - Google Patents
Mit viskosem fluid gefuellte elastische buchseInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine elasti
sche Buchse, die mit einem viskosen Fluid gefüllt ist,
insbesondere betrifft die Erfindung eine solche mit Fluid
gefüllte elastische Buchse, welche eine ausgezeichnete
Charakteristik des Dämpfens von Eingangsvibrationen bzw.
-schwingungen hat.
Nach dem Stande der Technik ist als ein Typ eines Vibra
tionsisolators für eine flexible oder elastische Verbin
dung eines Schaftteils eines Vibrationssystems mit einer
Trag- bzw. Haltestruktur eine vibrationsisolierende
Buchse bekannt, und zwar eine elastische Buchse, die einen
rohrförmigen elastischen Körper aufweist, der an seinem
einen Ende geschlossen und an dem anderen Ende offen ist.
Zum Beispiel wird der rohrförmige elastische Körper an
einem geeigneten Trag- bzw. Halteteil, wie beispielsweise
einem Rahmen eines den Motor vorn aufweisenden Frontan
triebsfahrzeugs, der ein vorderes Aufhängungssystem vom
Streben- bzw. Druckstabtyp hat, derart befestigt, daß
ein Schaftteil, wie beispielsweise ein Kompressions- bzw.
Druckstab, der als ein Drehzapfen dient, auf der rück
wärtigen Seite eines unteren Arms vom L-Typ des Auf
hängungssystems fest in die Bohrung des elastischen
Körpers eingefügt wird. Gemäß dieser Anordnung ist das
Schaftteil in einer vibrationsisolierenden oder -dämpfen
den Weise mit dem Trag- bzw. Halteteil verbunden, so daß
der rohrförmige elastische Körper Verlagerungen des Schaft
teils in einer von seinen entgegengesetzten Axialrichtungen
und in seinen Radialrichtungen in Schranken hält und bremst.
Diese elastische Buchse von konventionellem Aufbau, bei dem,
wie oben beschrieben, eine einzige geformte Gummi- bzw.
Kautschukmasse als elastischer Körper verwendet wird, ist
nicht in der Lage, eine genügende Dämpfungswirkung bezüg
lich daran angewandter bzw. darauf einwirkender Vibratio
nen bzw. Schwingungen zu erzielen. Insbesondere ist es
schwierig, diese konventionelle elastische Buchse für Ein
gangsvibrationen bzw. -schwingungen, die einen vergleichs
weise niedrigen Frequenzbereich haben, mit einer ausge
zeichneten Dämpfungscharakteristik zu versehen.
Wenn die elastische Buchse als eine vibrationsisolierende
Buchse zum flexiblen Verbinden des Kompressions- bzw. Druck
stabs des unteren Arms vom L-Typ eines vorderen Aufhängungs
systems eines Fahrzeugs mit dem Fahrzeugrahmen verwendet
wird, hat der elastische Körper insbesondere den Nachteil,
daß er eine geringe Vibrations- bzw. Schwingungsdämpfungs
charakteristik mit Bezug auf Vibrationen bzw. Schwingungen
aufweist, die in der Radialrichtung der Buchse angewandt
werden bzw. einwirken, und zwar insbesondere dann, wenn
die Frequenz der Vibrationen bzw. Schwingungen in einen
Bereich von angenähert 10 bis 15 Herz fällt, welches die
Resonanzfrequenz des Aufhängungssystems ist. Demgemäß ist
die elastische Buchse nicht in der Lage, Flattervibrationen
bzw. -schwingungen des Fahrzeugs beim Fahren, die eine
nachteilige Wirkung auf die Steuer- und Laufstabilitäten
des Fahrzeugs haben, wirksam zu verhindern. Infolgedessen
hat die bekannte elastische Buchse eine Schwierigkeit, die
ausgeräumt werden sollte.
Es sei nun eine kurze Zusammenfassung der Erfindung gege
ben:
Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
mit einem viskosen Fluid gefüllte elastische Buchse zur
Verfügung zu stellen, welche in der Lage ist, eine verbesser
te Vibrations- bzw. Schwingungsdämpfungs- und -isolations
charakteristik in bezug auf Vibrationan bzw. Schwingungen,
welche sowohl in axialen als auch in radialen Richtungen
derselben angewandt werden bzw. einwirken, zu erbringen.
Das vorstehende Ziel kann gemäß dem Prinzip der vorliegen
den Erfindung mit einer elastischen Buchse erreicht werden, wel
che mit einem viskosen Fluid gefüllt ist und durch die Er
findung zur Verfügung gestellt wird, wobei diese elasti
sche Buchse insbesondere, jedoch keineswegs ausschließlich,
für eine flexible Verbindung eines Schaftteils mit einer
Trag- bzw. Haltestruktur geeignet ist und erfindungsgemäß
folgendes umfaßt:
- (a) eine rohrförmige innere Hülse, die an einem der ent gegengesetzten axialen Enden derselben geschlossen und an dem anderen Ende offen ist, wobei, sofern sie zu dem vorgenannten Zweck verwendet wird, das Schaftteil fest in die innere Hülse eingefügt ist;
- (b) eine rohrförmige äußere Hülse, die an einem der ent gegengesetzten axialen Enden derselben geschlossen und an dem anderen Ende offen ist, und die radial auswärts von der inneren Hülse derart angeordnet ist, daß ein ringförmiger Raum zwischen einer bzw. der äußeren Um fangsoberfläche der inneren Hülse und einer bzw. der inneren Umfangsoberfläche der äußeren Hülse gebildet ist, und derart, daß ein zylindrischer Raum zwischen gegenüberliegenden Oberflächen von Bodenwänden an den geschlossenen Enden der inneren und äußeren Hülse ge bildet ist, wobei, sofern die elastische Buchse für die oben angegebene Verbindung verwendet wird, die äußere Hülse an der Trag- bzw. Haltestruktur befestigt wird;
- (c) ein zylindrisches elastisches Verbindungsteil, welches einen Teil des ringförmigen Raums, benachbart den offe nen Enden der inneren und äußeren Hülse, fluiddicht füllt und dadurch mit der inneren und äußeren Hülse zur Begrenzung einer Fluidkammer zusammenwirkt, welche einen bzw. den übrigen Teil des ringförmigen Raums und den zylindrischen Raum aufweist, wobei die Fluidkammer mit dem Fluid gefüllt ist; und
- (d) ein erstes elastisches Betriebsteil, das auf der äuße ren Umfangsoberfläche der inneren Hülse und/oder auf der inneren Umfangsoberfläche der äußeren Hülse vorge sehen ist, so daß es einen Teil des übrigen Teils des ringförmigen Raums einnimmt und einen ringförmigen er sten beschränkten bzw. verengten Teil der Fluidkammer begrenzt, und zwar entweder, sofern es auf der erwähn ten äußeren oder inneren Umfangsoberfläche ausgebildet bzw. vorgesehen ist, mit der anderen dieserbeiden Umfangs oberflächen zum Dazwischenbegrenzen des erwähnten ring förmigen ersten beschränkten bzw. verengten Teils zu sammenwirkt, oder, sofern es sowohl auf der erwähnten äußeren als auch auf der erwähnten inneren Umfangsober fläche ausgebildet bzw. vorgesehen ist, zwischen sich den erwähnten ringförmigen ersten beschränkten bzw. verengten Teil begrenzt.
Vorzugsweise umfaßt die erfindungsgemäße elastische Buchse
weiter ein zweites elastisches Betriebsteil, das auf einer
der gegenüberliegenden Oberflächen der Bodenwände der inne
ren und äußeren Hülse oder auf diesen beiden gegenüberlie
genden Oberflächen ausgebildet bzw. vorgesehen ist, so daß
es einen Teil des zylindrischen Raums einnimmt und einen
planaren bzw. ebenen zweiten beschränkten bzw. verengten
Teil der Fluidkammer, welcher sich in einer bzw. der Radial
richtung der Buchse erstreckt, begrenzt, und zwar entweder,
sofern es nur auf einer der gegenüberliegenden Oberflächen
der Bodenwände ausgebildet bzw. vorgesehen ist, dadurch,
daß es mit der anderen der gegenüberliegenden Oberflächen
zusammenwirkt und so zwischen sich und dieser gegenüberlie
genden Oberfläche den zweiten beschränkten bzw. verengten
Teil begrenzt, oder, sofern das zweite elastische Betriebs
teil auf beiden gegenüberliegengen Oberflächen der Boden
wände ausgebildet bzw. vorgesehen ist, dadurch, daß es zwi
schen sich den zweiten beschränkten bzw. verengten Teil der
Fluidkammer begrenzt.
In der fluidgefüllten elastischen Buchse nach der vorlie
genden Erfindung, die in der obigen Weise aufgebaut ist,
werden die Massen des viskosen Fluids, die sich in dem er
sten und zweiten beschränkten bzw. verengten Teil der Fluid
kammer befinden, Scherbeanspruchungen ausgesetzt, wenn das
erste und zweite elastische Betriebsteil in den Radial- und
Axialrichtungen der Buchse oszilliert bzw. in Schwingungen
versetzt werden, und zwar bei radialen und axialen relati
ven Verlagerungen der inneren und äußeren Hülse aufgrund
von Vibrationen bzw. Schwingungen, die auf die Buchse in
den Radial- und Axialrichtungen angewandt werden bzw. ein
wirken. Jedoch ergibt die Viskosität der Fluidmassen einen
Widerstand gegen diese Scherbeanspruchungen, der zu einer
wirksamen Dämpfung der eingegebenen bzw. zugeführten Ra
dial- und Axialvibrationen bzw. -schwingungen führt. Diese
Dämpfungswirkung, die basierend auf der Viskosität des
Fluids in den beschränkten bzw. beengten Teilen der Fluid
kammer erhalten wird, addiert sich zu einer Dämpfungswir
kung, die durch das elastische Verbindungsteil geboten bzw.
erbracht wird, das zwischen der inneren und äußeren Hülse
angeordnet ist. Demgemäß weist die mit der Erfindung zur
Verfügung gestellte fluidgefüllte elastische Buchse eine
verbesserte Vibrations- bzw. Schwingunsdämpfungs- und -iso
lierungscharakteristik auf, und zwar insbesondere eine
bessere Dämpfungswirkung als die konventionelle elastische
Buchse, bei der lediglich ein geformter elastischer Kör
per zwischen der inneren und äußeren Hülse angewandt wird.
In einer Form der vorliegenden Erfindung umfaßt die ela
stische Buchse weiter eine Metallhülse, die auf einer äuße
ren Umfangsoberfläche des zylindrischen elastischen Ver
bindungsteils angebracht ist, und eine Gummi- bzw. Kaut
schukschicht, die auf einem Teil der inneren Umfangsober
fläche der äußeren Hülse, benachbart dem offenen Ende der
selben, ausgebildet bzw. vorgesehen ist. In diesem Falle
wird die Metallhülse in Druckanlagekontakt mit der Gummi
bzw. Kautschukschicht gehalten, so daß die Fluiddichtheit
der Fluidkammer erzielt bzw. aufrechterhalten wird. Die
Gummi- bzw. Kautschukschicht kann eine Mehrzahl von Ab
dichtungslippen, Wülsten, Vorsprüngen o. dgl. haben, wel
che in der Axialrichtung der Buchse im Abstand voneinan
der angeordnet sind und vorzugsweise in Umfangsrichtung der
Achse verlaufen.
In einer anderen Form der Erfindung bilden das zylindri
sche elastische Verbindungsteil und das erste und zweite
elastische Betriebsteil einen integral, insbesondere ein
stückig, geformten elastischen Körper, der durch Vulkani
sieren eines nichtvulkanisierten Gummi- bzw. Kautschukma
terials an der inneren Hülse befestigt wird, und zwar vor
zugsweise in einer geeignet präparierten bzw. hergestellten
Form.
In einer weiteren Form der Erfindung hat die Bodenwand der
äußeren Hülse eine Mehrzahl von Fluidinjektionslöchern,
durch die das Fluid in die Fluidkammer einführbar ist. In
diesem Falle kann die Fluidkammer gefüllt werden, nachdem
die elastische Buchse bei ungefüllt gelassener Fluidkammer
zusammengebaut worden ist. Jedoch kann die Fluidkammer, so
fern das gewünscht wird, während des Zusammenbauens der
Buchse gefüllt werden, indem dieses Zusammenbauen inner
halb einer Masse des Fluids erfolgt, was zum Beispiel,
sofern das Fluid eine Flüssigkeit ist, dadurch geschehen
kann, daß das Zusammenbauen der elastischen Buchse in einem
Bad dieser Flüssigkeit ausgeführt wird.
In einer noch anderen Form der Erfindung hat die äußere
Hülse eine abgestufte zylindrische Wand, welche die inne
re Umfangsoberfläche aufweist, die teilweise den ringförmi
gen Raum begrenzt. Die abgestufte zylindrische Wand weist
einen Teil größeren Durchmessers, benachbart dem offenen
Ende der äußeren Hülse, und einen Teil kleineren Durchmes
sers, benachbart der Bodenwand derselben, auf.
Gemäß einer Anordnung der obigen Form bzw. Ausführungsform
der Erfindung umfaßt die Buchse weiter eine Befestigungs
gummi- bzw. -kautschukhülse, die auf dem den kleineren
Durchmesser aufweisenden Teil der abgestuften zylindrischen
Wand der äußeren Hülse ausgebildet bzw. vorgesehen ist. In
diesem Falle wird die äußere Hülse über die Befestigungs
gummi- bzw. -kautschukhülse an der Trag- bzw. Haltestruk
tur befestigt.
Gemäß einer anderen Anordnung der gleichen Form bzw. Aus
führungsform der Erfindung weist die äußere Hülse einen
auswärtigen Flansch auf, der sich von dem offenen Ende der
äußeren Hülse radial nach auswärts erstreckt und in Eingriff
mit der Trag- bzw. Haltestruktur gebracht wird. In diesem
Falle kann der auswärtige Flansch aus einem halbzylindri
schen Flansch bestehen, der über im wesentlichen die Hälf
te des Umfangs der äußeren Hülse ausgebildet ist, und die
Buchse kann weiter die oben angegebene Befestigungsgummi
bzw. -kautschukhülse umfassen. In diesem Falle kann die Be
festigungsgummi- bzw. -kautschukhülse einen halbzylindri
schen Flanschteil an einem der entgegengesetzten axialen
Enden derselben, welches benachbart dem geschlossenen Ende
der äußeren Hülse ist, aufweisen. Der halbzylindrische
Flanschteil ist so geformt, daß er dem halbzylindrischen
Flansch der äußeren Hülse gegenüberliegt. In der vorliegen
den Anordnung wird die äußere Hülse derart an der Trag- bzw.
Haltestruktur befestigt, daß ein Teil der Trag- bzw. Halte
struktur zwischen dem halbzylindrischen Flanschteil der Be
festigungsgummi- bzw. -kautschukhülse und dem halbzylin
drischen Flansch der äußeren Hülse positioniert wird. Es
ist wünschenswert, daß die Oberfläche des halbzylindrischen
Flanschs der äußeren Hülse, welcher dem halbzylindrischen
Flanschteil der Befestigungsgummi- bzw. -kautschukhülse
gegenüberliegt bzw. zugewandt ist, mittels einer Gummi
bzw. Kautschukschicht bedeckt ist, so daß die Trag- bzw.
Haltestruktur in Druckkontakt mit der Gummi- bzw. Kaut
schukschicht und dem halbzylindrischen Flanschteil der Be
festigungsgummi- bzw. -kautschukhülse gehalten wird.
In einer noch anderen Form der vorliegenden Erfindung hat
der ringförmige erste beschränkte bzw. verengte Teil der
Fluidkammer eine lichte Weite von 1 bis 6 mm, gemessen
zwischen dem ersten elastischen Betriebsteil und der gegen
überliegenden äußeren oder inneren Umfangsoberfläche der
inneren oder äußeren Hülse. In entsprechender Weise hat
der planare bzw. ebene zweite beschränkte bzw. verengte
Teil der Fluidkammer eine lichte Weite von 1 bis 6 mm, ge
messen zwischen dem zweiten elastischen Betriebsteil und
der gegenüberliegenden Bodenwand der inneren oder äußeren
Hülse.
Bei der Umsetzung des Prinzips der Erfindung in die Praxis
ist es generell wünschenswert, daß die Fluidkammer mit
einem Fluid gefüllt wird, dessen kinematische Viskosität
wenigstens 1000 Centistokes, vorzugsweise wenigstens
10 000 Centistokes beträgt, und am meisten bevorzugt in
nerhalb eines Bereich von 100 000 und 1 000 000 Centi
stokes liegt.
Die vorstehenden und weitere optionelle Ziele, Merkmale
und Vorteile der vorliegenden Erfindung seien nachstehend
anhand der folgenden detaillierten Beschreibung einer
gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter
Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine im Axialquerschnitt dargestellte Aufrißan
sicht einer Ausführungsform einer fluidgefüllten
elastischen Buchse der vorliegenden Erfindung,
wobei der Axialschnitt entlang der Linie I-I der
Fig. 2 ausgeführt ist;
Fig. 2 eine rechtsseitige Endaufrißansicht der elasti
schen Buchse der Fig. 1;
Fig. 3 eine Querschnittansicht gemäß einem Schnitt ent
lang der Linie III-III der Fig. 2;
Fig. 4 eine im Axialquerschnitt ausgeführte Aufrißan
sicht eines Zwischenprodukts, das in einem Vul
kanisationsprozess hergestellt worden ist und zum
Herstellen der erfindungsgemäßen elastischen Buch
se dient, wobei die Querschnittsansicht einem
Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 5 ent
spricht;
Fig. 5 eine rechtsseitige Endaufrißansicht des Zwischen
produkts der Fig. 4;
Fig. 6 eine im Axialquerschnitt ausgeführte Aufrißansicht
einer äußeren Hülseneinheit der elastischen Buch
se der Fig. 1, und zwar gemäß einem Schnitt ent
lang der Linie VI-VI der Fig. 7;
Fig. 7 eine rechtsseitige Endaufrißansicht der äußeren
Hülseneinheit der Fig. 6; und
Fig. 8 eine Querschnittsansicht gemäß einem Schnitt ent
lang der Linie VIII-VIII der Fig. 7.
In der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer be
vorzugten Ausführungsform sei zunächst auf die Fig. 1
bis 3 Bezug genommen, in denen die gegenwärtig bevorzugte
Form einer fluidgefüllten elastischen Buchse in der Form
einer für die elastische oder flexible Verbindung eines
Kompressions- bzw. Druckstabs eines unteren Arms vom L-Typ
des vorderen Aufhängungssystems eines Motorfahrzeugs an
einem Rahmen des Fahrzeugs geeigneten elastischen Buchse
dargestellt ist.
Wie in diesen Figuren gezeigt, weist die elastische Buchse
eine rohrförmige metallische innere Hülse 10 auf, die an
einem ihrer axialen Enden geschlossen und an dem anderen
Ende offen ist, und eine rohrförmige metallische äußere
Hülse 12, welche die innere Hülse 10 derart umgibt, daß
ein ringförmiger Raum zwischen der äußeren Umfangsoberflä
che der inneren Hülse 10 und der inneren Umfangsoberfläche
der äußeren Hülse 12 ausgebildet ist. Diese beiden Hülsen,
nämlich die innere und äußere Hülse 10, 12, sind mittels
eines generell rohrförmigen elastischen Körpers 14 derart
elastisch aneinander befestigt, daß ein zylindrischer Raum,
welcher mit dem oben angegebenen ringförmigen Raum in Ver
bindung steht, zwischen dem geschlossenen Endteil der äuße
ren Hülse 12 und dem entsprechenden Endteil des elastischen
Körpers 14 gelassen wird bzw. freibleibt.
Die elastische Buchse ist auf bzw. an dem Fahrzeug derart
installiert, daß ein Endteil des Kompressions- bzw. Druck
stabs des unteren Arms vom L-Typ fest in die axiale Bohrung
bzw. den axialen Hohlraum der inneren Hülse 10 eingefügt
wird, während die äußere Hülse 12 unter Verwendung einer
U-förmigen Befestigungsschelle bzw. -platte an dem Fahr
zeugrahmen befestigt wird.
In dem Verfahren zur Herstellung der vorliegenden elasti
schen Buchse wird ein Zwischenprodukt, wie in den Fig.
4 und 5 gezeigt, derart hergestellt, daß der elastische
Körper 14 durch Vulkanisation in einer geeigneten Form an
der inneren Hülse 10 befestigt wird.
Der elastische Körper 14 ist eine integral, insbesondere
einstückig, geformte Gummi- bzw. Kautschukmasse, welche
ein zylindrisches elastisches Verbindungsteil 18, ein zy
lindrisches erstes elastisches Betriebsteil 20, das inte
gral mit dem elastischen Verbindungsteil 18 verbunden, ins
besondere mit diesem einstückig, ist, und ein scheibenar
tiges zweites elastisches Betriebsteil 22, das integral,
insbesondere einstückig, mit dem ersten elastischen Be
triebsteil 20 ausgebildet ist, aufweist. Das zylindrische
elastische Verbindungsteil 18 ist auf einem Teil der äuße
ren Umfangsoberfläche einer zylindrischen Wand 17 der inne
ren Hülse 10, die benachbart ihrem offenen Ende ist, aus
gebildet bzw. vorgesehen. Das zylindrische erste elasti
sche Betriebsteil 20 ist auf dem Rest der äußeren Umfangs
oberfläche der zylindrischen Wand 17, die sich benachbart
einer Bodenwand 19 der inneren Hülse 10 befindet, ausge
bildet bzw. vorgesehen. Das scheibenartige zweite elasti
sche Betriebsteil 22 ist auf der äußeren Oberfläche der
Bodenwand 19 der inneren Hülse 10 ausgebildet bzw. vorge
sehen.
Auf der äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen ela
stischen Verbindungsteils 18 des elastischen Körpers 16
ist eine Metallhülse 26 derart befestigt, daß die innere
Hülse 10 und die Metallhülse 26 koaxial miteinander sind.
Diese Metallhülse 26 hat einen halbringförmigen auswärti
gen Flansch 24, der sich von einem seiner entgegengesetz
ten axialen Enden, das sich benachbart dem offenen Ende
der inneren Hülse 10 befindet, radial nach auswärts er
streckt. Der auswärtige Flansch 24 entspricht im wesent
lichen der Hälfte des Umfangs der inneren Hülse 10 und er
fluchtet mit dem offenen Ende der inneren Hülse 10.
Um das Zwischenprodukt 16 herzustellen, werden die innere
Hülse 10 und die Metallhülse 26 in der Form an Ort und
Stelle positioniert, und es wird ein unvulkanisiertes
Gummi- bzw. Kautschukmaterial in die Form eingeführt, so
daß der elastische Körper 14 durch Vulkanisation des unvul
kanisierten Gummi- bzw. Kautschukmaterials, wie es an sich
auf dem Fachgebiet bekannt ist, ausgebildet wird. In der
vorliegenden Ausführungsform hat die zylindrische Wand 17
der inneren Hülse 10 eine Mehrzahl von Löchern, welche es
dem unvulkanisierten Gummi- bzw. Kautschukmaterial ermög
lichen, von dem Äußeren in das Innere bzw. nach der Innen
seite der Wand 17 zu fließen, so daß die innere Umfangs
oberfläche der Wand 17 mit einer dünnen inneren Gummi
bzw. Kautschukschicht 28 beschichtet wird.
Das auf diese Weise hergestellte Zwischenprodukt 16 wird
mit einem geeigneten Betrag an radial einwärts gerichteter
Kompressionskraft vorbelastet, die zum Beispiel durch Ver
wendung von acht Ziehmatritzen bzw. -ringen, die um die
Metallhülse 26 herum angeordnet werden, erteilt wird.
Die äußere Hülse 12, die gesondert von dem Zwischenprodukt
16 hergestellt wird, hat einen halbzylindrischen auswär
tigen Flansch 30, der sich von ihrem offenen Ende nach aus
wärts erstreckt, wie in den Fig. 6 bis 8 veranschaulicht
ist. Der auswärtige Flansch 30 entspricht im wesentlichen
der Hälfte des Umfangs der Hülse 12 und ist an seinen Um
fangsenden mit einem Paar Verstemmteilen 33 versehen, bzw.
weist der auswärtige Flansch 30 an jedem seiner Umfangsen
den einen Verstemmteil 33 auf.
Die äußere Hülse 12 hat eine abgestufte zylindrische Wand
34, die aus einem Teil 40 kleineren Durchmessers auf der
Seite ihres geschlossenen Endes und einem Teil 44 größeren
Durchmessers auf der Seite ihres offenen Endes besteht. Der
Teil 44 größeren Durchmessers hat eine geeignete Axialdi
mension, die beträchtlich kleiner als diejenige des Teils
40 kleineren Durchmessers ist.
Auf der äußeren Oberfläche des den kleineren Durchmesser
aufweisenden Teils 40 der abgestuften zylindrischen Wand
34 ist eine Befestigungsgummi- bzw. -kautschukhülse 42
durch Vulkanisation ausgebildet. Wie in Fig. 7 gezeigt,
hat die eine der beiden Hälften des Umfangs der Gummi
bzw. Kautschukhülse 42, welche derjenigen Hälfte des Um
fangs der äußeren Hülse 12 entspricht, die nicht mit dem
halbzylindrischen auswärtigen Flansch 30 versehen ist, ein
generell trapezförmiges äußeres Profil, das mit einer Po
sitionierungsausnehmung bzw. -vertiefung zusammenpaßt, die
in dem Fahrzeugrahmen ausgebildet ist. Andererseits hat
die andere Hälfte des Umfangs der Gummi- bzw. Kautschuk
hülse 42 ein bogenförmiges äußeres Profil und sie hat
weiter einen Flanschteil 48, der an dem axialen Ende, be
nachbart der Bodenwand 36 der äußeren Hülse 12, ausgebil
det bzw. vorgesehen ist. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist
der Flanschteil 48 dem auswärtigen Flansch 30 der äußeren
Hülse 12 in der Axialrichtung der Hülse 12 zugekehrt bzw.
gegenüberliegend. Zur Installation der vorliegenden ela
stischen Buchse wird die oben angegebene U-förmige Be
festigungsplatte bzw. -schelle, die an dem Fahrzeugrahmen
befestigt ist, auf der Gummi- bzw. Kautschukbefestigungs
hülse 42 angebracht, wie später beschrieben wird. Die
axial innere Oberfläche des auswärtigen Flanschs 30, die
dem Flanschteil 48 gegenüberliegt, wird mittels einer
Gummi- bzw. Kautschukschicht 50 bedeckt, welche eine ge
eignete Dicke hat, so daß das geeignete Ende der Befesti
gungsplatte bzw. -schelle in Anlagekontakt mit der Gummi
bzw. Kautschukschicht 50 gehalten wird.
Die innere Oberfläche des den größeren Durchmesser aufwei
senden Teils 44 der abgestuften zylindrischen Wand 34 der
äußeren Hülse 12 wird mittels einer Abdichtungsgummi- bzw.
-kautschukhülse 46 bedeckt, die durch Vulkanisation ausge
bildet wird. Diese Gummi- bzw. Kautschukhülse 46 hat zwei
Umfangsabdichtungslippen 52, 52, die auf ihrer inneren Ober
fläche ausgebildet sind.
Die vorliegende elastische Buchse wird dadurch erhalten,
daß das Zwischenprodukt der Fig. 4 in die äußere Hülse
12, die in der obigen Weise aufgebaut ist, durch das offe
ne Ende der Hülse 12 hineingedrückt wird, daß die Verstemm
teile 32 der Hülse 12 gegen den auswärtigen Flansch 24 des
Zwischenprodukts 16 gebogen werden, daß der den größeren
Durchmesser aufweisende Teil 44 der äußeren Hülse 12 einem
vorbereitenden bzw. vorläufigen radial einwärtigen Kom
pressionsvorgang unter Verwendung von zum Beispiel acht
Ziehmatritzen bzw. -ringen, die um den Teil 44 größeren
Durchmessers herum angeordnet sind, unterworfen wird.
Wenn das Zwischenprodukt 16 in das Innere der äußeren Hül
se 12 gedrückt ist, ist die innere Hülse 10 koaxial zu der
äußeren Hülse 12 derart angeordnet, daß die beiden Hülsen
10, 12 mittels des elastischen Körpers 14 um eine vorbe
stimmte Entfernung in einem radialen Abstand voneinander
angeordnet sind, wobei der elastische Körper 14 fluiddicht
einen Teil des ringförmigen Raums zwischen den beiden Hül
sen 10, 12 füllt, welcher benachbart ihren offenen Enden
ist, wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist. Spezieller
beschrieben, wirken die innere und äußere Hülse 10, 12
und der elastische Körper 14 so miteinander zusammen, daß
sie eine Fluidkammer 54 begrenzen. Diese Fluidkammer 54
ist an dem offenen Endteil der inneren oder äußeren Hülse
10, 12 durch das zylindrische elastische Verbindungsteil
18 des elastischen Teils 14, welches integral an der inne
ren Hülse 10 befestigt ist, abgedichtet. Genauer gesagt,
wird die Fluiddichtigkeit der Fluidkammer 44 auch durch einen
Druckkontakt zwischen der äußeren Oberfläche der Metall
hülse 26, welche integral an dem elastischen Verbindungs
teil 18 befestigt ist, und der Abdichtungsgummi- bzw.
-kautschukhülse 46, welche integral an der äußeren Hülse
12 befestigt ist, aufrechterhalten.
In der auf diese Weise aufgebauten elastischen Buchse wird
die Wanddicke des zylindrischen ersten elastischen Betriebs
teils 20 des elastischen Körpers 14 derart bestimmt bzw.
festgelegt, daß dessen äußere Umfangsoberfläche um eine ge
eignete Entfernung im Abstand von der inneren Umfangsober
fläche der äußeren Hülse 12 angeordnet ist, so daß die
Fluidkammer 54 einen ersten beschränkten bzw. verengten
Teil in der Form eines ringförmigen Raums 56 aufweist, der
zwischen dem ersten elastischen Betriebsteil 20 und der
äußeren Hülse 12 gebildet ist, wie in den Fig. 1 und
3 dargestellt. Mit anderen Worten bedeutet das, daß das
erste elastische Betriebsteil 20 nur einen Teil des ring
förmigen Raums einnimmt, der zwischen der inneren und äuße
ren Hülse 10, 12 gelassen ist, und dadurch mit der äußeren
Hülse 12 derart zusammenwirkt, daß dazwischen der ring
förmige Raum 56 der Fluidkammer 54 gebildet bzw. begrenzt
ist.
In entsprechender Weise ist die Dicke des scheibenartigen
zweiten elastischen Betriebsteils 22 des elastischen Kör
pers 14 derart bestimmt bzw. festgelegt, daß dessen äuße
re kreisförmige flache Oberfläche im Abstand von der inne
ren Oberfläche eines kreisförmigen erhöhten Teils 38 (wie
Fig. 1 zeigt, ist dieses Teil 38 nach dem scheibenförmi
gen Teil 23 zu "erhöht", also, bezogen auf die Bodenwand
36 in Richtung auf die innere Hülse 10 "eingezogen") der
Bodenwand 36 der äußeren Hülse 12 angeordnet ist, und zwar in
einer geeigneten Entfernung so, daß die Fluidkammer 54
einen zweiten begrenzten bzw. verengten Teil in der Form
eines relativ dünnen planaren bzw. ebenen oder flachen
Raums 58 aufweist, der zwischen dem zweiten elastischen
Betriebsteil 20 und dem erhöhten Teil 38 so gebildet ist,
daß er sich in der Radialrichtung der Buchse erstreckt.
Das zweite elastische Betriebsteil 22 nimmt nämlich einen
Teil des zylindrischen Raums ein, der zwischen den Boden
wänden 19, 36 der inneren bzw. äußeren Hülse 10, 12 gelas
sen ist, und wirkt dadurch mit dem erhöhten Teil 38 der
Bodenwand 36 der äußeren Hülse 12 derart zusammen, daß da
zwischen der planare bzw. ebene Raum 58 gebildet ist.
Das erste und zweite elastische Betriebsteil 20, 22 des
elastischen Körpers 14, welche mit dem geschlossenen End
teil der äußeren Hülse 12 derart zusammenwirken, daß sie
mit diesem zusammen den ringförmigen und den dünnen fla
chen Raum 56, 58 begrenzen, sind im wesentlichen mecha
nisch unabhängig von dem elastischen Verbindungsteil 18
geformt (siehe den radialen Spalt zwischen den Teilen 18
und 20 in den Fig. 1, 3 und 4), so daß eine elastische
Deformation der elastischen Betriebsteile 20, 22 bei einer
elastischen Deformation des elastischen Verbindungsteils
18 aufgrund einer relativen radialen Verschiebung der in
neren und äußeren Hülse 10, 12 minimalisiert wird.
Die Fluidkammer 54, welche den ersten und zweiten beschränk
ten bzw. verengten Teil in der Form des ringförmigen Raums
56 und des dünnen flachen Raums 58 aufweist, ist mit einem
geeigneten viskosen Fluid, insbesondere mit einer geeigne
ten viskosen Flüssigkeit, gefüllt. In der vorliegenden ela
stischen Buchse hat die Bodenwand 36 der äußeren Hülse 12
zwei Fluidinjektionslöcher 60, 60, wie in den Fig. 7 und
8 gezeigt ist. Diese Löcher 60 werden dazu verwendet, daß
viskose Fluid in die Fluidkammer 54 einzufüllen, nachdem
das Zwischenprodukt 16 fluiddicht in der äußeren Hülse 12
angebracht worden ist, wie oben beschrieben. Zum Beispiel
wird das Fluid in die Fluidkammer 54 durch eines der beiden
Löcher 60, 60 injiziert, während das andere Loch 60 als eine
Ventilationsöffnung genutzt wird, durch welche die Atmo
sphäre in der Kammer 54 herausgelassen wird, wenn das Fluid
in die Kammer 54 eingefüllt wird. Wenn die Fluidkammer 54
mit dem Fluid gefüllt ist, werden die Löcher 60 durch ge
eignete Verschlußmittel, wie beispielsweise Nietstopfen 62,
62, wie in Fig. 3 gezeigt, fluiddicht verschlossen. Auf
diese Weise ist die fluidgefüllte elastische Buchse, wie
sie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, hergestellt.
Wie vorher angegeben, wird die vorliegende elastische
Buchse auf bzw. an dem Fahrzeug derart installiert, daß
die Kompressions- bzw. Druckstange des unteren Arms vom
L-Typ von dem vorderen Aufhängungssystem fest in die Boh
rung der inneren Hülse 10 eingefügt wird, während die
äußere Hülse 12 über das U-förmige Befestigungsteil, das
ein Arm, ein Bügel, eine Schelle, ein Träger, eine Platte,
ein Stütze o. dgl. sein kann, an dem Fahrzeugrahmen be
festigt wird. Auf diese Weise ist die Kompressions- bzw.
Druckstange flexibel oder elastisch mit dem Fahrzeugrahmen
verbunden.
Wenn eine relative Radialverlagerung der inneren und äuße
ren Hülse 10, 12 aufgrund einer Vibrations- bzw. Schwingungs
belastung auftritt, die auf die so aufgebaute fluidgefüllte
elastische Buchse in der Radialrichtung angewandt wird bzw.
einwirkt, wird das erste elastische Betriebsteil 20, das
auf der zylindrischen Wand 17 der inneren Hülse 10 ausgebil
det bzw. vorgesehen ist, radial in der Fluidkammer 54 rela
tiv zu der inneren Umfangsoberfläche der zylindrischen Wand
34 der äußeren Hülse 12 oszilliert bzw, in Schwingung ver
setzt. Gleichzeitig wird das zweite elastische Betriebsteil
22, das auf der Bodenwand 19 der inneren Hülse 10 ausgebil
det bzw. vorgesehen ist, relativ zu der inneren Oberfläche
des kreisförmigen erhöhten Teils 38 der Bodenwand 36 der
äußeren Hülse 12 in der Radialrichtung der Buchse oszilliert
bzw. in Schwingung versetzt. Als Ergebnis hiervon werden die
Massen des viskosen Fluids, insbesondere der viskosen Flüs
sigkeit, das in dem ersten und zweiten beschränkten bzw.
verengten Teil (ringförmiger Raum 56 und dünner flacher
Raum 58) der Fluidkammer 54 vorhanden ist, Scherbeanspru
chungen ausgesetzt. Mit anderen Worten bedeutet das, daß
die Viskosität der Fluidmassen in diesen beschränkten bzw.
verengten Teilen 56, 58 Widerstände gegen die Scherbean
spruchungen aufgrund der Radialbewegungen des ersten und
zweiten elastischen Betriebsteils 20, 22 bildet.
Wenn eine relative Axialverlagerung der inneren und äuße
ren Hülse 10, 12 aufgrund einer Vibrations- bzw. Schwingungs
belastung auftritt, die auf die vorliegende elastische
Buchse in der Axialrichtung angewandt wird bzw. einwirkt,
wird das erste elastische Betriebsteil 20, das auf der
zylindrischen Wand 17 ausgebildet bzw. vorgesehen ist, in
der Fluidkammer 54 in der Axialrichtung der inneren Hülse
10 relativ zu der zylindrischen Wand 34 der äußeren Hülse
12 oszilliert bzw, in Schwingung versetzt. Gleichzeitig
wird das zweite elastische Betriebsteil 22, das auf der
Bodenwand 19 der inneren Hülse 10 ausgebildet bzw. vorge
sehen ist, nach dem erhöhten Teil 38 der Bodenwand 36 der
äußeren Hülse 12 zu und von diesem erhöhten Teil 38 weg os
zilliert bzw. in Schwingung versetzt. Infolgedessen werden
die Massen des viskosen Fluids, insbesondere einer visko
sen Flüssigkeit, die in dem ersten und zweiten beschränk
ten bzw. verengten Teil 56, 58 der Fluidkammer 54 vorhan
den sind, Scherbeanspruchungen unterworfen. In diesem Fal
le ist es ebenfalls so, daß die Viskosität der Fluidmassen
in diesen beschränkten bzw. verengten Teilen 56, 58 Wider
stände gegen die Scherbeanspruchungen aufgrund der Axial
bewegungen des ersten und zweiten elastischen Betriebs
teils 20, 22 liefert bzw. bildet.
Ein bzw. der Wert F des Widerstands der Scherbeanspru
chungen aufgrund der Viskosität der Fluidmassen läßt sich
durch die folgende Gleichung ausdrücken:
F = (µA/h)v
worin
µ: Zähigkeits- bzw. Viskositätsbeiwert des Fluids
h: Abstand zwischen dem ersten (zweiten) elastischen Betriebsteil 20 (22) und der äußeren Hülse 12 an dem ringförmigen Raum 56 (flachen Raum 58)
v: Geschwindigkeit der Vibrations- bzw. Schwingungsbelastung bzw. -last.
µ: Zähigkeits- bzw. Viskositätsbeiwert des Fluids
h: Abstand zwischen dem ersten (zweiten) elastischen Betriebsteil 20 (22) und der äußeren Hülse 12 an dem ringförmigen Raum 56 (flachen Raum 58)
v: Geschwindigkeit der Vibrations- bzw. Schwingungsbelastung bzw. -last.
Aus der obigen Gleichung folgt, daß die Widerstandskraft
F, welche durch das viskose Fluid erzeugt wird, von der
Geschwindigkeit der Eingangsvibration bzw. -schwingung ab
hängt und im wesentlichen frei von einem Einfluß der Fre
quenz der Vibration bzw. Schwingung ist.
Das bedeutet, daß die vorliegende fluidgefüllte elasti
sche Buchse eine ausgezeichnete Dämpfungscharakteristik
aufgrund der effektiven Widerstandskraft aufweist, welche
durch die Fluidmassen aufgrund von deren Viskosität erzeugt
wird, und zwar in bezug auf die Eingangsvibrationen bzw.
-schwingungen in einem relativ weiten Frequenzbereich, wel
cher die Vibration bzw. die Schwingungen in einem ver
gleichsweise niedrigen Frequenzband aufweist, das durch
elastische Eigenschaften einer einzigen geformten Gummi
bzw. Kautschukmasse, wie sie in den konventionellen ela
stischen Buchsen verwendet wird, nicht in einer effektiven
Weise behandelt bzw. nicht wirksam erfaßt werden kann. Demge
mäß ist die vorliegende fluidgefüllte elastische Buchse in
der Lage, Flattervibrationen bzw. -schwingungen des Fahr
zeugs zu verhindern und die Lenk- und Laufstabilität des
Fahrzeugs wirksam zu verbessern.
Aus der obigen Beschreibung ist zu entnehmen, daß die
kinematische Viskosität des Fluids, insbesondere einer
Flüssigkeit, welches die Fluidkammer 54 füllt, und die
lichten Weiten "h" des ringförmigen und des flachen Raums
56, 58 so bestimmt bzw. festgelegt werden können, daß die
elastische Buchse mit der gewünschten Dämpfungscharakte
ristik versehen wird. Zum Beispiel ist es möglich, ein
Silikonöl oder ein anderes Fluid zu verwenden, das eine
kinematische Viskosität von wenigstens 1000 Centistokes,
vorzugsweise von wenigstens 10 000 Centistokes, und mehr
bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 100 000 bis
1 000 000 Centistokes hat. Die lichten Weiten "h" in
dem ersten und zweiten beschränkten bzw. ver
engten Teil 56, 58 der Kammer 54 sollten generell inner
halb eines Bereichs von 1 bis 6 mm gehalten sein.
In der auf diese Weise aufgebauten fluidgefüllten ela
stischen Buchse wirken das erste und zweite elastische Be
triebsteil 20, 22, die teilweise den ersten und zweiten
beschränkten bzw. verengten Teil (ringförmiger und flacher
Raum) 56, 58 begrenzen, auch als elastisch nachgiebige Tei
le, die auf den inneren Oberflächen der äußeren Hülse 12
zur Anlage kommen können, so daß dadurch übermäßige Be
träge an relativen Radial- und Axialverlagerungen der in
neren und äußeren Hülse bei Anwendung bzw. Einwirkung einer
übermäßigen Vibrations- bzw. Schwingungsbelastung bzw. -last
auf die Buchse verhindert werden.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden fluidgefüllten ela
stischen Buchse wird durch das Vorsehen der Fluidinjektionslö
cher 60, 60 geboten, die in der Bodenwand 36 der äußeren
Hülse 12 ausgebildet sind. Die Löcher 60, 60 erleichtern
nämlich das Füllen der Kammer 54 für das viskose Fluid mit
dem ausgewählten Fluid, nachdem das Zwischenprodukt 16 in
die äußere Hülse 12 eingedrückt worden ist. Diese Art des
Füllens der Fluidkammer 54 schaltet es aus, daß die äußere
Oberfläche der elastischen Buchse dem Fluid in unerwünsch
ter Weise ausgesetzt bzw. preisgegeben wird, was geschehen
würde, wenn die Fluidkammer 54 dadurch mit dem Fluid gefüllt
werden würde, daß das Zwischenprodukt 16 und die äußere
Hülse 12 innerhalb einer Fluidmasse, zum Beispiel in einem
Flüssigkeitsbad bei Verwendung von Flüssigkeit als Fluid,
zusammengebaut werden würden. Demgemäß ist das Herstellungs
verfahren der vorliegenden Buchse verhältnismäßig verein
facht.
Obwohl vorstehend die gegenwärtig bevorzugte Ausführungs
form der fluidgefüllten elastischen Buchse der vorliegen
den Erfindung beschrieben worden ist, um die Erfindung
anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher zu erläu
tern, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung selbstver
ständlich nicht auf die Einzelheiten der veranschaulich
ten und beschriebenen Ausführungsform beschränkt ist, son
dern sich vielmehr in verschiedenster Weise und in ver
schiedensten Abwandlungen mit Erfolg ausführen läßt.
Zwar sind in der dargestellten Ausführungsform das zylin
drische erste elastische Betriebsteil 20 und das schei
benartige zweite elastische Betriebsteil 22 als integrale
Teile des zylindrischen elastischen Verbindungsteils 18
des elastischen Körpers 14, insbesondere einstückig mit
diesem Verbindungsteil 18, ausgebildet. Jedoch können die
elastischen Betriebsteile 20, 22 separat von dem elasti
schen Verbindungsteil 18 geformt bzw. ausgebildet sein.
In diesem Falle können den Teilen 20, 22 elastische Eigen
schaften gegeben werden, die sich von denjenigen des Ver
bindungsteils 18 unterscheiden.
Weiterhin können das erste und zweite elastische Betriebsteil 20,
22 durch jeweilige elastische Teile ersetzt sein, welche
auf den inneren Oberflächen der äußeren Hülse 12 ausgebil
det bzw. vorgesehen sind, derart, daß diese Teile mit der
inneren Hülse 10 so zusammenwirken, daß sie mit dieser
einen ersten und zweiten verengten Teil der Fluidkammer
54 begrenzen.
Obwohl die veranschaulichte elastische Buchse die Fluidin
jektionslöcher 60, 60 hat, welche als Durchgangslöcher der
Bodenwand 36 der äußeren Hülse 12 zum Füllen der Fluidkam
mer 54 mit dem viskosen Fluid ausgebildet sind, kann das
Füllen der Fluidkammer 54 auch dadurch ausgeführt werden,
daß die innere und äußere Hülse 10, 12 innerhalb einer
Fluidmasse zusammengebaut werden.
Weiter sind die innere Gummi- bzw. Kautschukschicht 28,
die auf der inneren Umfangsoberfläche der inneren Hülse 10
ausgebildet ist, und die Befestigungsgummi- bzw. -kautschuk
hülse 42, die auf der äußeren Umfangsoberfläche der äuße
ren Hülse 12 ausgebildet bzw. vorgesehen ist, nicht wesent
lich bzw. entscheidend für die praktische Verwirklichung
des Prinzips der vorliegenden Erfindung, und die Konfigu
rationen dieser Gummi- bzw. Kautschukschicht 28 und die
ser Gummi- bzw. Kautschukhülse 42 können, wenn nötig, mo
difiziert sein, und zwar in Abhängigkeit von den speziellen
Konfigurationen der passenden bzw. verwendeten Kompressions
bzw. Druckstange und des passenden bzw. verwendeten Befe
stigungsteils, das insbesondere eine Befestigungsschelle
oder -platte sein kann.
Obwohl die veranschaulichte fluidgefüllte elastische
Buchse für eine elastische Verbindung der Kompressions
bzw. Druckstange des unteren Arms von L-Typ des vorderen
Aufhängungssystems eines Fahrzeugs mit dem Fahrzeugrahmen
geeignet ist, kann die elastische Buchse der vorliegenden
Erfindung in gleicher geeigneter Weise als eine Buchse ver
wendet werden, die zwischen irgendwelche zwei Teile eines
Vibrations- bzw. Schwingungssystems zwischengefügt ist.
In diesem Falle können selbstverständlich notwendige Än
derungen und Modifizierungen im Aufbau der Buchse vorge
nommen werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung
mit verschiedenen anderen Änderungen, Modifikationen und
Verbesserungen ausgeführt werden kann, die dem Fachmann
sinnvoll oder vorteilhaft erscheinen, ohne daß dadurch der
Gegenstand der Erfindung, wie er in den Patentansprüchen
angegeben ist, oder der allgemeine Erfindungsgedanke, wie
der den gesamten Unterlagen zu entnehmen ist, verlassen
wird.
Kurz zusammengefaßt wird mit der Erfindung eine fluidge
füllte elastische Buchse zur Verfügung gestellt, die eine
rohrförmige innere Hülse aufweist, an der ein Schaftteil
befestigt wird, und eine rohrförmige Hülse, die an einer
Trag- bzw. Haltestruktur befestigt wird und radial aus
wärts von der inneren Hülse so angeordnet ist, daß ein
ringförmiger Raum zwischen der äußeren und inneren Umfangs
oberfläche der inneren bzw. äußeren Hülse gebildet wird,
und daß ein zylindrischer Raum zwischen den gegenüberlie
genden Bodenwänden der geschlossenen Enden der beiden Hül
sen ausgebildet wird. Die Buchse weist weiter ein zylindri
sches elastisches Verbindungsteil auf, das einen Teil des
ringförmigen Raums, benachbart den offenen Enden der beiden
Hülsen, fluiddicht füllt und dadurch mit den Hülsen derart
zusammenwirkt, daß eine Fluidkammer gebildet wird, welche
einen bzw. den übrigen Teil des ringförmigen Raums und den
zylindrischen Raum umfaßt und welche mit dem Fluid, ins
besondere einer Flüssigkeit, gefüllt ist. Ein erstes ela
stisches Betriebsteil ist auf einer der äußeren und inne
ren Umfangsoberflächen der beiden Hülsen ausgebildet bzw.
vorgesehen, so daß es einen Teil des übrigen Teils des
ringförmigen Raums einnimmt und mit der anderen Umfangs
oberfläche zur Bildung eines ringförmigen beschränkten
bzw. verengten Teils der Fluidkammer zusammenwirkt. Ein
zweites elastisches Betriebsteil ist auf einer der Boden
wände der Hülsen ausgebildet bzw. vorgesehen, und zwar so,
daß es einen Teil des zylindrischen Raums einnimmt und mit
der anderen Bodenwand zur Bildung eines planaren bzw. ebe
nen beschränkten bzw. verengten Teils der Fluidkammer zu
sammenwirkt.
Es sei darauf hingewiesen, daß unter dem genannten "ring
förmigen" und "zylindrischen" Raum keineswegs ausschließ
lich ein "kreisringförmiger" und "kreiszylindrischer"
Raum zu verstehen ist, wie in der Zeichnung dargestellt,
sondern daß die Erfindung auch Ausführungen umfaßt, in
denen der "ringförmige" und "zylindrische" Raum ein im Schnitt
elliptisch oval, dreieckig, viereckig oder sonstig viel
eckig, insbesondere regelmäßig mehreckig, oval, elliptisch
o. dgl. "ringförmiger" bzw. "zylindrischer" Raum ist.
Claims (19)
1. Mit viskosem Fluid gefüllte elastische Buchse für
eine flexible Verbindung eines Schaftteils mit einer Trag
bzw. Haltestruktur, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Buchse folgendes umfaßt:
eine rohrförmige innere Hülse (10), die an einem der ent gegengesetzten axialen Enden derselben geschlossen und an dem anderen Ende offen ist, wobei das Schaftteil fest in die innere Hülse (10) eingefügt ist;
eine rohrförmige äußere Hülse (12), die an einem der ent gegengesetzten axialen Enden derselben geschlossen und an dem anderen Ende offen ist, und die radial auswärts von der inneren Hülse (10) derart angeordnet ist, daß ein ring förmiger Raum zwischen einer bzw. der äußeren Umfangsober fläche der inneren Hülse (10) und einer bzw. der inneren Umfangsoberfläche der äußeren Hülse (12) gebildet ist, und derart, daß ein zylindrischer Raum zwischen den ent gegengesetzten Oberflächen von Bodenwänden (19, 36) an den geschlossenen Enden der inneren und äußeren Hülse (10, 12) gebildet ist, wobei die äußere Hülse (12) an der Trag- bzw. Haltestruktur befestigt ist;
ein zylindrisches elastisches Verbindungsteil (18), das fluiddicht einen Teil des ringförmigen Raums, benachbart den offenen Enden der inneren und äußeren Hülse (10, 12), füllt und dadurch mit der inneren und äußeren Hülse (10, 12) zur Begrenzung einer Fluidkammer (54) zusammenwirkt, wel che einen bzw. den übrigen Teil des ringförmigen Raums und den zylindrischen Raum umfaßt, wobei die Fluidkammer (54) mit dem Fluid gefüllt ist; und
ein erstes elastisches Betriebsteil (20), das auf bzw. an einer der äußeren und inneren Umfangsoberflächen der inne ren und äußeren Hülse (10, 12) so ausgebildet bzw. vorge sehen ist, daß es einen Teil des erwähnten übrigen Teils des ringförmigen Raums einnimmt und mit der anderen aus der äußeren und inneren Umfangsoberfläche zum Dazwischen begrenzen eines ringförmigen ersten beschränkten bzw. ver engten Teils (56) der Fluidkammer (54) zusammenwirkt.
eine rohrförmige innere Hülse (10), die an einem der ent gegengesetzten axialen Enden derselben geschlossen und an dem anderen Ende offen ist, wobei das Schaftteil fest in die innere Hülse (10) eingefügt ist;
eine rohrförmige äußere Hülse (12), die an einem der ent gegengesetzten axialen Enden derselben geschlossen und an dem anderen Ende offen ist, und die radial auswärts von der inneren Hülse (10) derart angeordnet ist, daß ein ring förmiger Raum zwischen einer bzw. der äußeren Umfangsober fläche der inneren Hülse (10) und einer bzw. der inneren Umfangsoberfläche der äußeren Hülse (12) gebildet ist, und derart, daß ein zylindrischer Raum zwischen den ent gegengesetzten Oberflächen von Bodenwänden (19, 36) an den geschlossenen Enden der inneren und äußeren Hülse (10, 12) gebildet ist, wobei die äußere Hülse (12) an der Trag- bzw. Haltestruktur befestigt ist;
ein zylindrisches elastisches Verbindungsteil (18), das fluiddicht einen Teil des ringförmigen Raums, benachbart den offenen Enden der inneren und äußeren Hülse (10, 12), füllt und dadurch mit der inneren und äußeren Hülse (10, 12) zur Begrenzung einer Fluidkammer (54) zusammenwirkt, wel che einen bzw. den übrigen Teil des ringförmigen Raums und den zylindrischen Raum umfaßt, wobei die Fluidkammer (54) mit dem Fluid gefüllt ist; und
ein erstes elastisches Betriebsteil (20), das auf bzw. an einer der äußeren und inneren Umfangsoberflächen der inne ren und äußeren Hülse (10, 12) so ausgebildet bzw. vorge sehen ist, daß es einen Teil des erwähnten übrigen Teils des ringförmigen Raums einnimmt und mit der anderen aus der äußeren und inneren Umfangsoberfläche zum Dazwischen begrenzen eines ringförmigen ersten beschränkten bzw. ver engten Teils (56) der Fluidkammer (54) zusammenwirkt.
2. Elastische Buchse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie weiter ein zweites
elastisches Betriebsteil (22) umfaßt, das auf einer der
gegenüberliegenden Oberflächen der Bodenwände (19, 36) der
inneren und äußeren Hülse (10, 12) so ausgebildet bzw. vor
gesehen ist, daß es einen Teil des zylindrischen Raums
einnimmt und mit der anderen der gegenüberliegenden Ober
flächen zum Dazwischenbegrenzen eines planaren bzw. ebe
nen zweiten beschränkten bzw. verengten Teils (58) der
Fluidkammer (54), welcher sich in Radialrichtung der
Buchse erstreckt, zusammenwirkt.
3. Elastische Buchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sie weiter eine Metall
hülse (26) umfaßt, die auf einer äußeren Umfangsoberflä
che des zylindrischen elastischen Verbindungsteils (18) an
gebracht ist, und eine Gummi- bzw. Kautschukschicht (46),
die auf einem Teil der inneren Umfangsoberfläche der äuße
ren Hülse (12), benachbart dem offenen Ende derselben,
ausgebildet bzw. vorgesehen ist, wobei die Metallhülse (26)
in Druckanlagekontakt mit der Gummi- bzw. Kautschukschicht
(46) so gehalten wird, daß die Fluiddichtheit der Fluidkammer
(54) aufrechterhalten wird.
4. Elastische Buchse nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Gummi- bzw. Kautschuk
schicht (46) eine Mehrzahl von Abdichtungslippen, Wülsten
o. dgl. (52) hat, die in der Axialrichtung der Buchse im
Abstand voneinander angeordnet sind.
5. Elastische Buchse nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das elastische Verbin
dungsteil (18) und das erste und zweite elastische Betriebs
teil (20, 22) einen integral, insbesondere einstückig, ge
formten elastischen Körper (14) bilden, der durch Vulkani
sieren an der inneren Hülse (10) befestigt ist.
6. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste
elastische Betriebsteil (20) auf der äußeren Umfangsober
fläche der inneren Hülse (10) ausgebildet bzw. vorgesehen
ist.
7. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
elastische Betriebsteil (22) auf der äußeren Oberfläche
der Bodenwand (19) der inneren Hülse (10) ausgebildet bzw.
vorgesehen ist.
8. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwand
(36) der äußeren Hülse (12) eine Mehrzahl von Fluidinjek
tionslöchern (60) hat, durch welche das Fluid in die Fluid
kammer (54) einführbar ist.
9. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hül
se (12) eine abgestufte zylindrische Wand (34) hat, wel
che die innere Umfangsoberfläche aufweist, die den ringför
migen Raum teilweise begrenzt, wobei die abgestufte zylin
drische Wand (34) einen Teil (44) größeren Durchmessers,
benachbart dem offenen Ende der äußeren Hülse (12), und
einen Teil (40) kleineren Durchmessers, benachbart der Bo
denwand (36) derselben aufweist.
10. Elastische Buchse nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie weiter eine Befestigungs
gummi- bzw. -Kautschukhülse (42) umfaßt, die auf dem einen
kleineren Durchmesser aufweisenden Teil (40) der abgestuf
ten zylindrischen Wand (34) der äußeren Hülse (12) ausge
bildet bzw. vorgesehen ist, wobei die äußere Hülse (12) an
der Trag- bzw. Haltestruktur über die Befestigungsgummi
bzw. -Kautschukhülse (42) befestigt ist.
11. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die äußere
Hülse (12) einen auswärtigen Flansch (30) aufweist, der
sich von dem offenen Ende der äußeren Hülse (12) radial
nach auswärts erstreckt, wobei der auswärtige Flansch (30)
in Eingriff mit der Trag- bzw. Haltestruktur steht.
12. Elastische Buchse nach Anspruch 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß der auswärtige Flansch (30)
aus einem halbzylindrischen Flansch besteht, der über im
wesentlichen die Hälfte des Umfangs der äußeren Hülse (12)
ausgebildet ist.
13. Elastische Buchse nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie weiter eine Befesti
gungsgummi- bzw. -Kautschukhülse (42) umfaßt, die auf dem
einen kleineren Durchmesser aufweisenden Teil (40) der
abgestuften zylindrischen Wand (34) der äußeren Hülse (12)
ausgebildet bzw. vorgesehen ist, wobei die Befestigungs
gummi- bzw. -Kautschukhülse (42) einen halbzylindrischen
Flanschteil (48) an einem der entgegengesetzten axialen
Enden derselben, welches sich benachbart dem geschlossenen
Ende der äußeren Hülse (12) befindet, aufweist, wobei der
halbzylindrische Flanschteil (48) dem halbzylindrischen
Flansch (30) der äußeren Hülse (12) gegenüberliegt, und
wobei die äußere Hülse (12) derart an der Trag- bzw. Halte
struktur befestigt ist, daß ein Teil der Trag- bzw. Halte
struktur zwischen dem halbzylindrischen Flanschteil (48)
der Befestigungsgummi- bzw. -Kautschukhülse (42) und dem
halbzylindrischen Flansch (30) der äußeren Hülse (12) po
sitioniert ist.
14. Elastische Buchse nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie weiter eine Gummi
bzw. Kautschukschicht (50) umfaßt, welche eine Oberfläche
des halbzylindrischen Flanschs (30) der äußeren Hülse (12),
die dem halbzylindrischen Flanschteil (48) der Befesti
gungsgummi- bzw. Kautschukhülse (42) gegenüberliegt, be
deckt, wobei die Trag- bzw. Haltestruktur in Druckkontakt
mit der Gummi- bzw. Kautschukschicht (50) und dem halbzy
lindrischen Flanschteil (48) der Befestigungsgummi- bzw.
-Kautschukhülse (42) gehalten ist.
15. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmi
ge erste beschränkte bzw. verengte Teil (56) der Fluidkammer
(54) eine lichte Weite von 1 bis 6 mm zwischem dem ersten
elastischen Betriebsteil (20) und der einen aus bzw. von
der äußeren und inneren Umfangsoberfläche der inneren und
äußeren Hülse (10, 12) hat.
16. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 2 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der planare
bzw. ebene zweite beschränkte bzw. verengte Teil (58) der
Fluidkammer (54) eine lichte Weite von 1 bis 6 mm zwischen
dem zweiten elastischen Betriebsteil (22) und der einen der
gegenüberliegenden Oberflächen der Bodenwände (19, 36) der
inneren und äußeren Hülse (10, 12) hat.
17. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das viskose
Fluid eine kinematische Viskosität von wenigstens 1000
Centistokes hat.
18. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das viskose
Fluid eine kinematische Viskosität von wenigstens 10 000
Centistokes hat.
19. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das viskose
Fluid eine kinematische Viskosität innerhalb eines Bereichs
von 100 000 und bzw. bis 1 000 000 Centistokes hat.
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