DE3920153A1 - Motor-traeger mit fluidfuellung - Google Patents
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- F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
- F16F13/06—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
- F16F13/08—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
- F16F13/14—Units of the bushing type, i.e. loaded predominantly radially
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Description
Die Erfindung betrifft einen Motor-Träger gemäß dem Oberbegriff des Haupt
anspruchs.
Die Erfindung bezieht sich im einzelnen auf einen fluidgefüllten Motor-Träger
zur Aufhängung eines Motors in einem Fahrzeug, in einer Bauart, bei der sich ein
elastischer Stützkörper zwischen einem zylindrischen Innenteil und einem zy
lindrischen Außenteil befindet und in dem Stützkörper eine mit Fluid gefüllte
Kammer zur Senkung der Übertragung von Schwingungen angeordnet ist.
Im allgemeinen wird ein Motor, etwa eine Brennkraftmaschine, und ein Getrie
be durch Motor-Träger oder Maschinen-Stützen in einem Fahrzeug abgestützt,
so daß die Übertragung von Schwingungen und dergleichen auf die Fahrzeug-Ka
rosserie unterdrückt wird. Im folgenden soll der Begriff Motor-Träger verwen
det werden. Üblicherweise ist ein elastischer Stützkörper aus Gummi oder
dergleichen vorgesehen, der fest zwischen zwei Befestigungsgliedern ange
ordnet ist, die mit dem Fahrzeug einerseits und dem Motor andererseits in Ver
bindung stehen. Der elastische Stützkörper absorbiert Schwingungen, die auf
den Motor-Träger übertragen werden. Zur Verbesserung der Schwingungs
dämpfung ist ein Motor-Träger bekannt, der eine Flüssigkeitskammer inner
halb des elastischen Stützkörpers aufweist, die eine Flüssigkeit aufnimmt.
Ein derartiger Motor-Träger wird beispielsweise in der offengelegten japani
schen Anmeldung Nr. 61-65 935 beschrieben. Bei diesem Motor-Träger liegt der
elastische Stützkörper, der die Last abstützt, zwischen zylindrischen Innen-
und Außenteilen. Das Innenteil ist mit dem Fahrzeug oder dem Motor verbunden,
während das Außenteil mit der verbleibenden Seite in Verbindung steht. Der
elastische Stützkörper weist zwei Fluidkammern auf, die miteinander durch
einen Kanal in Verbindung stehen und mit einer Flüssigkeit gefüllt sind. Wenn
sich der elastische Stützkörper beim Auftreten von Schwingungen verformt,
bewegt sich die Flüssigkeit innerhalb der Kammern durch den Kanal. Durch Ein
stellung der Bedingungen der Flüssigkeit bei der elastischen Verformung des
Stützkörpers läßt sich der Effekt der Schwingungsabsenkung beim Betrieb des
Motors verbessern.
Mit einem derartigen Motor-Träger wird verhindert, daß sich Innenteil und Au
ßenteil trennen, und zwar auch dann, wenn der elastische Stützkörper zerstört
ist. Der Motor-Träger weist geringe Abmessungen auf. Schwierigkeiten treten
jedoch auf, wenn die Schwingungsfrequenzen, die zu dämpfen sind, in einem hö
heren Frequenzbereich liegen, der sich wesentlich von den niedrigen Frequen
zen beim Motor-Schütteln oder bei Leerlauf unterscheidet. Dies beruht auf fol
genden Gründen: Die Fluidkammern sind in dem elastischen Stützkörper ausge
bildet, der eine hohe Federkonstante aufweist. Die Seitenwände, die die Fluid
kammer begrenzen, sind dick. Der Kanal ist linear ausgebildet, so daß er kurz
ist und eine geringe Ouerschnittsfläche aufweist.
Aufgrund der aufgetretenen Nachteile ist ein ähnlicher Motor-Träger vorge
schlagen worden, der in der japanischen offengelegten Anmeldung Nr. 62
2 24 746 beschrieben wird. Hier sind zwei Fluidkammern durch eine elastische
Membran getrennt. Die Membran weist eine geringere Federkonstante auf. Der
Verbindungskanal ist bogenförmig entlang der inneren Ümfangsfläche des zy
lindrischen Außenteils geführt, so daß er eine verhältnismäßig große Länge
aufweist. Daher besteht die Möglichkeit, eine Einstellung vorzunehmen, bei der
Schwingungen in einem niedrigen Frequenzbereich gedämpft werden. Es ist je
doch nur ein Kanal vorgesehen, der die beiden Fluidkammern verbindet, und da
her kann nur eine Schwingungsfrequenz in dem Bereich niedriger Frequenzen
wirksam gedämpft werden. Es ist nicht möglich, sowohl die durch Schütteln
der Maschine auftretende Schwingungen, als auch die Leerlaufschwingungen zu
dämpfen, da beide getrennte Frequenzen besitzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motor-Träger zu schaffen, der
die Möglichkeit bietet, niederfrequente Schwingungen beim Motorschütteln
und bei Leerlauf zu unterdrücken. Es soll die Möglichkeit bestehen, Schwingun
gen bei unterschiedlichen Frequenzen im Niederfrequenzbereich zu dämpfen.
Der Motor-Träger soll geeignet sein für einen Motor, der eine relativ niederfre
quente Schwingung in einem niedrigen Frequenzbereich und eine relativ hoch
frequente Schwingung in einem hohen Frequenzbereich unterhalb des Hochfre
quenzbereichs erzeugt.
Der erfindungsgemäße Motor-Träger ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil
des Hauptanspruchs.
Der Motor-Träger umfaßt ein zylindrisches Innenteil und ein zylindrisches Au
ßenteil, das das Innenteil umgibt. Die Frequenzen treten zwischen diesen bei
den Teilen auf. Ein elastischer Stützkörper ist am Innen- und Außenteil fest
angebracht. Eine Hauptfluidkammer liegt in dem elastischen Stützkörper und
ist mit Fluid, im allgemeinen einer Flüssigkeit gefüllt. Eine elastische Mem
bran begrenzt eine Hilfsfluidkammer, die von der Hauptfluidkammer getrennt
und ebenfalls mit Fluid gefüllt ist. Eine Anzahl von Kanälen verbindet die beiden
Fluidkammern. Die Kanäle erstrecken sich entlang dem Umfang des zylindri
schen Außenteils und sind ebenfalls mit Fluid gefüllt.
Der Resonanzpunkt des Fluids innerhalb wenigstens eines der Kanäle ist so ein
gestellt, daß eine Dämpfung von relativ niedrigen Frequenzen erfolgt, während
der Resonanzpunkt des Fluids in dem verbleibenden Kanal so eingestellt ist,
daß eine Dämpfung bei relativ höheren Frequenzen eintritt. Eine Steuereinrich
tung zur Beeinflussung der Fluidbewegung befindet sich in dem anderen Kanal.
Sie schließt den Kanal bei relativ niedrigen Frequenzen, während sie den Fluid
strom freigibt bei relativ hohen oder höheren Frequenzen.
Erfindungsgemäß wird die Hilfsfluidkammer, die mit der Hauptfluidkammer in
Verbindung steht, durch eine Membran begrenzt, die eine kleinere Federkon
stante aufweist. Die Kanäle, die die Fluidkammern verbinden, sind länger und
verlaufen entlang der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Außenteils.
Daher ist es möglich, eine Einstellung vorzunehmen, bei der Schwingungen der
Maschine in einem niedrigen Frequenzbereich unterdrückt oder gedämpft wer
den. Die Mehrzahl der Kanäle bietet die Möglichkeit, Schwingungen bei ver
schiedenen Frequenzen im Niederfrequenzbereich zu dämpfen oder zu unter
drücken.
Da der Resonanzpunkt des Fluids innerhalb wenigstens eines Kanales so einge
stellt wird, daß Schwingungen bei niedriger Frequenz unterdrückt werden,
können die Bewegungen der Maschine beim Schütteln der Maschine, bei der rela
tiv große Amplituden auftreten, unterdrückt werden. Da der Resonanzpunkt des
Fluids im übrigen in dem anderen Kanal ebenfalls eingestellt werden kann, kön
nen hier relativ hohe Frequenzen gedämpft werden, so daß eine Bewegung des
Motors bei Leerlaufschwingungen unterdrückt werden kann, die eine relativ
geringe Amplitude aufweisen. Durch Steuerung der Fluidbewegung in dem ver
bleibenden Kanal können Schwingungsbewegungen mit kleiner Amplitude bei
niedrigen Frequenzen unterdrückt werden. Bei diesen niedrigen Frequenzen er
folgt die Fluidverbindung zwischen den Fluidkammern durch nur eine Öffnung,
die auf niederfrequente Schwingungen eingestellt ist.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der beigefügten Zeichnung näher erläutert:
Fig. 1 ist eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines erfin
dungsgemäßen Motor-Trägers;
Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung zu Fig. 1;
Fig. 4 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer bewegli
chen Plattenanordnung für einen Motor-Träger nach Fig. 1;
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des
Einbaus des Motor-Trägers gemäß Fig. 1;
Fig. 6 ist ein vergrößerter Schnitt zu einem Teilbereich der Fig. 5;
Fig. 7 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkung des zweiten
Kanals des Motor-Trägers gemäß Fig. 1 in bezug auf Verlustfaktor
und dynamische Federkonstante;
Fig. 8 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkung eines
schirmförmigen Bauteils des Motor-Trägers gemäß Fig. 1 in be
zug auf Verlustfaktor und dynamische Federkonstante.
Fig. 1 bis 6 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform eines fluidgefüllten Mo
tor-Trägers gemäß der vorliegenden Erfindung, der die Bezugsziffer 10 trägt.
Diese Ausführungsform des Motor-Trägers ist für ein Kraftfahrzeug vorgese
hen und umfaßt einen elastischen oder elastomeren Stützkörper 16, der zwi
schen einem starren, zylindrischen Innenteil 12 und einem starren, zylindri
schen Außenteil 14 so angeordnet ist, daß das Innen- und Außenteil 12, 14 ela
stisch verbunden werden. Das Innenteil 12 wird derart durch das Außenteil 14
umgeben, daß die Achsen der beiden Teile im wesentlichen parallel zueinander
verlaufen. Der elastische Stützkörper 16 besteht aus einem elastomeren Mate
rial, wie etwa Gummi, und liegt innerhalb des zylindrischen Außenteils 12,
während er andererseits mit der Ümfangsfläche des zylindrischen Innenteils
12 verbunden ist. Die Verbindung erfolgt durch Vulkanisation. Der elastische
Stützkörper 16 weist im Bodenbereich einen Hohlraum S auf, der eine Scher-
Verformung oder Abwärts-Verformung gemäß Fig. 2 ermöglicht, wenn Vibra
tionen auftreten. Im übrigen ist ein Teil des oberen Bereichs des elastischen
Stützkörpers 16 ausgeschnitten, so daß ein nicht bezeichneter Hohlraum ent
steht, während Seitenwandbereiche 16 a, 16 b zurückbleiben, wie es in Fig. 1 ge
zeigt ist. Der ausgeschnittene Hohlraum des elastischen Stützkörpers 16 wird
abgedeckt durch eine starre Trennplatte 18, so daß eine Hauptfluidkammer 20
zwischen der starren Trennplatte 18 und der den Hohlraum begrenzenden Ober
fläche des elastischen Stützkörpers 16 entsteht. Die Trennplatte 18 ist fest
angebracht an einem starren Zwischenzylinder 22.
Eine insgesamt zylindrische, elastische oder elastomere Membran 24 befindet
sich auf dem äußeren Umfang der zusammengesetzten Anordnung aus dem Zwi
schenzylinder 22 und der Trenplatte 18 und deckt deren äußere Oberfläche ab.
Die Trennplatte 18 ist in ihrem Mittelbereich in Richtung der Hauptfluidkam
mer 20 eingesenkt, wie Fig. 1 zeigt. Dadurch entsteht eine Hilfsfluidkammer 26
zwischen der eingedrückten Oberfläche der Trennplatte 18 und der inneren
Oberfäche der Membran 24.
Das zylindrische Außenteil 14 umgibt die elastische Membran 24 auf deren äu
ßerer Oberfläche. Eine Luftkammer 28 befindet sich zwischen der inneren
Oberfläche des zylindrischen Außteneils 14 und der Membran 24 im Bereich der
Hilfsfluidkammer 26. Die Luftkammer 28 ist mit der Umgebungsatmosphäre
über eine Öffnung 14 a verbunden. Die Fluidkammern 20, 26 stehen miteinander
in Fluidverbindung durch erste und und zweite Kanäle 30, 32, die sich zwischen
der Innenfläche der Membran 24 und den Grundflächen der Kanäle 30, 32 im Zwi
schenzylinder 22 befinden. Die Kanäle 30, 32 erstrecken sich entlang der Mem
bran 24, die gegen die Innenfläche des zylindrischen Außenteils 14 anliegt
zwischen dem rechts in Fig. 2 liegenden Endbereich der Hauptfluidkammer 20
und dem linken Endbereich der Hilfsfluidkammer 26. Ein nicht komprimierbares
Fluid (Flüssigkeit), befindet sich in den Kammern 20, 26 und den Kanälen 30, 32.
Wenn sich der Fluiddruck bei Verformung des elastischen Stützkörpers 16 beim
Auftreten von Schwingungen ändert, bewegt sich das Fluid durch die Kanäle
30, 32 zwischen der Haupt- und Hilfsfluidkammer 20, 26.
Der erste Kanal 30 weist einen solchen Querschnitt auf, daß der Verlustfaktor
des Motor-Trägers bei Schwingungsfrequenzen um 10 Hz sein Maximum er
reicht, also bei sogenanntem Motor-Schütteln. Der Verlustfaktor (l) wird durch
die Gleichung l = tanδ wiedergegeben. Dabei ist δ der Verlustwinkel. Der Ver
lustwinkel δ ist die Phasendifferenz zwischen der die Schwingungen erregen
den Kraft und der die Schwingungen übertragenden Kraft bei Übertragung der
Schwingungen durch den Motor-Träger. Der zweite Kanal 32 besitzt einen sol
chen Querschnitt, daß die dynamische Federkonstante des Trägers 10 den ge
ringsten Wert erreicht bei Schwingungsfrequenzen von 20 bis 30 Hz, also der
sogenannten Leerlaufschwingung, die beim Leerlauf der Maschine auftritt. Die
Leerlaufschwingung ist in bezug auf die Amplitude geringer als das Maschinen-
Schütteln.
Ein bewegliches Plattenteil M ist in den Kanal 32 eingelegt und befindet sich in
der Nähe des Endes des Kanals 32 auf der Seite der Haupffluidkammer 20. Wie in
der Zeichnung gezeigt ist, umfaßt das bewegliche Plattenteil M eine bewegli
che Platte 34, die im wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist und aus ela
stischem bzw. elastomerem Material besteht. Die bewegliche Platte 34 liegt in
einem Gehäuse 36, das Öffnungen 36 a,36 b aufweist, die in den oberen und unte
ren Wandabschnitten W 1, W 2 des Gehäuses 36 angeordnet sind, wie Fig. 4 zeigt.
Die Öffnungen 36 a, 36 b weisen in die Richtung des zweiten Kanals 32. Die obe
ren und unteren Oberflächen S 1, S 2 der beweglichen Platte 34 sind von den obe
ren und unteren Plattenelemente W 1, W 2 des Gehäuses 36 getrennt, so daß ein
Abstand δ₀ gebildet wird. Die Öffnungen 36 a, 36 b liegen innerhalb der Projek
tionsebene der beweglichen Platte 34, bezogen auf die Richtung des Kanals 32.
Die Querschnittsflächen der Öffnungen 36 a, 36 b in der montierten Stellung sind
kleiner als die Oberflächenbereiche der oberen und unteren Oberflächen S 1 ,S2
der beweglichen Platte 34. Wenn die bewegliche Platte 34 über den Abstand δ
oder darüber hinaus senkrecht in bezug auf Fig. 4 oder in Richtung des zweiten
Kanals 32 bewegt wird, schließt sie die Öffnungen 36 a, 36 b. Ein Abstand δ₁
liegt zwischen der beweglichen Platte 34 und der Rückwand W 3, so daß ein aus
reichender Fluiddurchlaß zwischen den Öffnungen 36 a und 36 b gewährleistet
ist. Wenn die Öffnungen 36 a,36 b des Gehäuses offen sind, kann das Fluid durch
den Abstand δ₁ zwischen den Öffnungen 36 a, 36 b strömen. Eine Ausnehmung
32 a, die den zweiten Kanal 32 seitlich erweitert, befindet sich in der Nähe der
Hauptfluidkammer 20, wie Fig. 3 zeigt. Das Gehäuses 36 des Plattenteils M
liegt in der Ausnehmung 32 a derart, daß das Fluid zwischen der Hauptfluid
kammer 20 und dem Kanal 32 sowie der Hilfsfluidkammer 26 durch die Öffnun
gen 36 a, 36 b und den Zwischenraum, den der Abstand δ₁ des Plattenteils M bil
det, strömen kann.
Bei dieser Ausführungsform ist die bewegliche Platte 34 unter Vorspannung
mit Druck in das Gehäuse 36 eingesetzt, so daß die gegenüberliegenden, längs
seitigen Enden der Platte 34 in Druckberührung mit den inneren Wandflächen
des Gehäuses 36 stehen. Die Platte 34 weist eine Anzahl von Ausschnitten 34 a
in geringem Abstand zu den längsseitigen Enden auf. Diese Ausschnitte 34 a be
wirken, daß die bewegliche Platte 34 leicht in senkrechter Richtung gemäß
Fig. 4 bzw. in Richtung des Kanals 32 innerhalb des Abstandes δ₂ verschoben
werden kann. Der Abstand δ₂, der den Bewegungsspielraum der Platte 34 be
stimmt, wird größer gewählt als die Amplitude der Leerlaufschwingungen (et
wa ±0,3 mm) und kleiner als die Amplitude des Maschinen-Schüttelns (etwa
± 1 mm).
Ein schirmfömiges Bauteil 40 ist beweglich innerhalb der Hauptfluidkammer
22 angeordnet. Das Bauteil 40 umfaßt eine elastische bzw. elastomere Platte
42, die an einem Vorsprung 12 a befestigt ist, der sich von dem zylindrischen
Innenteil 12 erstreckt. Das Bauteil 40 liegt in einem geeigneten Abstand δ₂ zu
der Wandfläche des Stützkörpers 16, die den Bodenbereich der Hauptfluidkam
mer 20 bildet. Die untere Oberfläche der elastischen Platte 42 ist flach und
verläuft im wesentlichen parallel zur Bodenwand der Hauptfluidkammer 20, so
daß sich der Abstand δ₂ relativ weit erstreckt. Die Befestigung der elastischen
Platte 42 an dem Vorsprung 12 a erfolgt mit Hilfe einer Mutter 44, die auf das
Ende des Vorsprunges 12 a aufgeschraubt und in die elastische Platte 44 einge
bettet ist. Bei einer Relativbewegung zwischen dem Innenteil 12 und dem Au
ßenteil 14 ändert sich der Abstand δ₂ zwischen der elastischen Platte 42 und
dem Stützkörper 16, so daß in dem Abstand δ₂ Fluid strömt.
Ein Einbaubeispiel der erfindungsgemäßen Motoraufhängung ist in Fig. 5 und 6
gezeigt. Gemäß Fig. 5 liegt das zylindrische Außenteil 14 innerhalb eines zy
lindrischen Abschnitts 41 a eines Tragarms 41, der mit einem motorseitigen
Tragarm 43 verschraubt ist. Das zylindrische Innenteil 12 ist fest mit zwei ka
rosserieseitigen Tragarmen 45 verbunden. Ein Bolzen 46 liegt innerhalb des
zylindrischen Innenteils 12, und die Tragarme 45 sind fest mit dem Bolzen 46
verbunden und liegen auf beiden gegenüberliegenden Seiten des Innenteils 12.
Der obere Bereich des zylindrischen Abschnitts 41 a ist über einen Steg 46 mit
der Motorseite verbunden und unterstützt den Tragarm 41, so daß dieser Teil
der Aufhängung eine höhere Eigenfrequenz erhält.
Der zylindrische Abschnitt 41 a trägt einen Ansatz 52, in den ein Bolzen 50 ein
geschraubt ist, der den Steg 48 mit dem Tragarm 41 verbindet. Wie Fig. 6 in ei
ner vergrößerten Teildarstellung des innerhalb des Kreises A befindlichen
Teils der Fig. 5 zeigt, befindet sich die Gewindebohrung 52 a über der Öffnungen
14 a, durch die die Luftkammer 26 mit der Atmosphäre verbunden ist. Die Ge
windebohrung 52 a nimmt eine enge Bohrung 52 b auf, die zur Rückseite des
Fahrzeugs gerichtet ist. Die Bohrung 52 b verläuft im wesentlichen senkrecht
zu der Gewindebohrung 52 a. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist der Bolzen 50 so be
messen, daß sein unteres Ende oberhalb der Bohrung 52 b liegt. Auf diese Weise
ist die Luftkammer 26 über die Bohrung 52 b stets mit der Atmosphäre verbun
den, während der Eintritt von Fremdstoffen, wie etwa Schlamm und Wasser,
verhindert wird. Die Achse der Bohrung 52 b kann nach rückwärts abwärts ge
neigt sein.
Anschließend soll die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Motor-Trägers
erläutert werden.
Beim Auftreten von Schwingungen zwischen der Karosserie und dem Motor und
damit zwischen dem Innenteil 12 und dem Außenteil 14 verformt sich der ela
stische Stützkörper 16, so daß sich der Fluiddruck in der Hauptfluidkammer 20
ändert. Daher bewegt sich das Fluid zwischen der Hauptfluidkammer 20 und der
Hilfsfluidkammer 26 durch die beiden Kanäle 30, 32.
Wie oben angegeben wurde, kann der Resonanzpunkt des Fluids innerhalb der
Kanäle 30, 32 entsprechend dem Maschinen-Schütteln und der Leerlaufschwin
gung im Niederfrequenzbereich eingestellt werden, sofern die Hilfsfluidkam
mer 26 durch eine elastische Membran begrenzt wird, die eine kleinere Feder
konstante aufweist, und die Kanäle 30, 32 bogenförmig und ausreichend lang
entlang der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Außenteils 14 verlau
fen.
Bei der Entstehung des Schüttelns der Maschine treten Vibrationen in einem
verhältnismäßig niedrigen Frequenzbereich von etwa 10 Hz auf. Der Verlust
faktor des Motor-Trägers erreicht sein Maximum bei diesen Frequenzen, wäh
rend sich das Fluid innerhalb des ersten Kanals 30 bewegt, so daß größere
Schwingungsbewegungen des Motors wirksam unterdrückt werden. Zur Maxi
mierung des Verlustfaktors beim Maschinen-Schütteln weist das Fluid in dem
ersten Kanal 30 eine Resonanzfrequenz auf, die etwas geringer als die Schwin
gungsfrequenz von etwa 10 Hz ist. Der Spitzenwert P₁ des Verlustfaktors l er
gibt sich aus Fig. 7, in der die Linie l₁ die Charakteristik des Verlustfaktors des
Motor-Trägers 10 und die Linie Kd₁ dessen dynamische Federkonstante wie
dergibt. Obgleich der niedrigste Wert O₁ der dynamischen Federkonstante Kd
des Trägers beim Resonanzpunkt des Fluids in dem ersten Kanal 30 erscheint,
wird dadurch die Unterdrückung des Maschinen-Schüttelns kaum beeinflußt, da
der Punkt außerhalb des Spitzenwertes P₁ liegt.
Bei Leerlaufschwingungen liegen die Frequenzen bei etwas höheren Werten
(etwa 20 bis 30 Hz) des zuvor erwähnten Niederfrequenzbereichs. Die Leer
laufschwingung wird wesentlich unterdrückt und nicht auf die Karosserieseite
übertragen, da die dynamische Federkonstante des Motor-Trägers auf ihren
niedrigsten Wert bei Leerlaufschwingungen unter Bewegung des Fluids in dem
zweiten Kanal 32 abgesenkt wird. Zur Senkung der dynamischen Federkonstan
te des Trägers 10 bei den Frequenzen der Leerlaufschwingungen erfährt das
Fluid innerhalb des Kanals 32 eine Resonanzschwingung bei Leerlaufschwin
gungen. Dadurch ergibt sich der niedrigste Wert O₂ der dynamischen Federkon
stante im Leerlauf-Frequenzbereich von etwa 20 bis 30 Hz, wie in Fig. 7 gezeigt
ist. Obgleich ein weiterer Spitzenwert P₂ des Verlustfaktors l, der niedriger
als der Spitzenwert P₁ ist, bei einer Frequenz um 30 Hz existiert, die höher als
eine Frequenz ist, bei der die dynamische Federkonstante Kd den niedrigsten
Wert O₂ annimmt, beeinflußt der Spitzenwert P₂ kaum die Unterdrückung der
Leerlaufschwingung, da er nahezu außerhalb des Leerlauffrequenzbereichs
liegt. Die gestrichelte Linie l₁ gibt den Verlustfaktor eines Motor-Trägers für
den Fall wieder, daß der zweite Kanal 32 entfällt. Eine gestrichelte Linie Kd₂
stellt die dynamische Federkonstante des Motor-Trägers für den Fall dar, daß
der zweite Kanal 32 fortgelassen wird. Die schraffierte, im wesentlichen
dreieckige Fläche T in Fig. 7 stellt die Absenkung der dynamischen Federkon
stante des Motor-Trägers bei der beschriebenen Ausführungsform dar.
Beim Motor-Schütteln überschreitet die Bewegung der beweglichen Platte 34
innerhalb des zweiten Kanals 32 den Bewegungsbereich (Abstand δ₀) aufgrund
der größeren Amplitude der Schüttelschwingung. Dies bewirkt, daß die beweg
liche Platte 34 die Öffnungen 36 a, 36 b des Gehäuses 36 verschließt, so daß die
Bewegung des Fluids innerhalb des zweiten Kanals 32 unterbrochen wird. Beim
Schütteln der Maschine bewegt sich das Fluid daher nur durch den ersten Kanal
30, während das in der Hauptfluidkammer 20 befindliche Fluid nicht durch den
zweiten Kanal 32 abgegeben wird, wenn die Schwingungsbewegung des Motors
unterdrückt wird. Dadurch wird der Effekt der Verringerung der Motorbewe
gung während des Maschinenschüttelns verstärkt.
In dem ersten Kanal 30 wird eine Resonanzschwingung des Fluids bei niedrigen
Frequenzen im Verhältnis zum zweiten Kanal 32 erzeugt. Die Resonanzfrequenz
wird durch die Gleichung f = wiedergegeben. In dieser Gleichung ist k die
Expansions-Federkonstante und m die Masse der Flüssigkeit. Auf diese Weise
ist es vorzuziehen, daß der erste Kanal 30 länger als der zweite Kanal 32
ist.
Bei der beschriebenen Ausführungsform befindet sich das schirmförmige Bau
teil 40 innerhalb der Hauptfluidkammer 20, so daß die Resonanzschwingung
des Fluids innerhalb des Abstands δ₂ eingestellt werden kann auf einen höheren
Frequenzbereich (200 bis 300 Hz), der wesentlich über dem zuvor erwähnten
Niederfrequenzbereich des Schüttelns und der Leerlaufschwingungen liegt.
Dadurch werden Dröhngeräusche in der Fahrgastkabine und Hochfrequenz
schwingungen, die Geräusche bei der Fahrzeugbeschleunigung erzeugen, unter
drückt. Dieser Effekt bei höheren Frequenzen wird in Fig. 8 erläutert. Die Linie
l₃ stellt den Verlustfaktor der Ausführungsfom gemäß Fig. 1 bis 4 dar. Die Linie
Kd₃ bezieht sich auf die dynamische Federkonstante der Ausführungsform. Eine
gestrichelte Linie Kd₄ betrifft die dynamische Federkonstante für den Fall,
daß das schirmförmige Bauteil 40 fortgelassen wird. Der schraffierte Bereich
T′ in Fig. 8 verdeutlicht den Effekt der Absenkung der dynamischen Federkon
stante aufgrund des schirmförmigen Bauteils 40.
Claims (11)
1. Motor-Träger zur Abstützung eines Motors in einem Kraftfahrzeug, welcher
Motor eine erste Schwingung in einem ersten Frequenzbereich und eine zweite
Schwingung in einem zweiten, höheren Frequenzbereich erzeugt, mit
einem zylindrischen Innenteil (12),
einem zylindrischen Außenteil (14), das das zylindrische Innenteil umgibt,
einem elastischen Stützkörper (16) zwischen dem Innenteil und dem Außen teil, der die Last des Motors abstützt,
einer ersten Fluidkammer in dem Stützkörper (16), die mit Fluid gefüllt ist,
einer elastischen Membran, die eine zweite Fluidkammer (26) begrenzt, die ebenfalls mit Fluid gefüllt ist,
und Verbindungen zwischen den Kammern (20, 26),
gekennzeichnet durch eine Anzahl von Verbindungs-Kanälen (30, 32) zur Verbindung der Fluidkammern (20, 26), die sich entlang der Innenfläche des zy lindrischen Außenteils (14) erstrecken und mit Fluid gefüllt sind,
Einrichtungen zum Einstellen des Resonanzpunkts des Fluids innerhalb wenig stens eines der Kanäle (30, 32) zur Dämpfung der ersten Schwingung und zur Einstellung des Resonanzpunkts des Fluids in dem anderen Kanal (32) zur Dämp fung der zweiten Schwingung und
Einrichtungen (M 34, 36) zur Blockierung der Fluidbewegung in dem anderen Ka nal (32) bei Auftreten der ersten Schwingung und zur Freigabe der Fluidbewe gung bei Auftreten der zweiten Schwingung.
einem zylindrischen Innenteil (12),
einem zylindrischen Außenteil (14), das das zylindrische Innenteil umgibt,
einem elastischen Stützkörper (16) zwischen dem Innenteil und dem Außen teil, der die Last des Motors abstützt,
einer ersten Fluidkammer in dem Stützkörper (16), die mit Fluid gefüllt ist,
einer elastischen Membran, die eine zweite Fluidkammer (26) begrenzt, die ebenfalls mit Fluid gefüllt ist,
und Verbindungen zwischen den Kammern (20, 26),
gekennzeichnet durch eine Anzahl von Verbindungs-Kanälen (30, 32) zur Verbindung der Fluidkammern (20, 26), die sich entlang der Innenfläche des zy lindrischen Außenteils (14) erstrecken und mit Fluid gefüllt sind,
Einrichtungen zum Einstellen des Resonanzpunkts des Fluids innerhalb wenig stens eines der Kanäle (30, 32) zur Dämpfung der ersten Schwingung und zur Einstellung des Resonanzpunkts des Fluids in dem anderen Kanal (32) zur Dämp fung der zweiten Schwingung und
Einrichtungen (M 34, 36) zur Blockierung der Fluidbewegung in dem anderen Ka nal (32) bei Auftreten der ersten Schwingung und zur Freigabe der Fluidbewe gung bei Auftreten der zweiten Schwingung.
2. Motor-Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ein
stellung des Resonanzpunktes innerhalb wenigstens eines der Kanäle (30) Ein
richtungen vorgesehen sind, die den Verlustfaktor des Trägers bei der ersten
Schwingung erhöhen, und daß zur Einstellung des Resonanzpunktes des Fiuids
in dem anderen Kanal (32) Mittel vorgesehen sind, die zur Senkung der dynami
schen Federkonstante des Motor-Trägers bei der zweiten Frequenz dienen.
3. Motor-Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein
erster und ein zweiter Kanal (30, 32) zwischen den Kammern (20, 26) vorgese
hen ist, daß der erste Kanal einen Ouerschnitt aufweist, bei dem der Verlust
faktor sein Maximum bei der ersten Frequenz erreicht, und daß der zweite Ka
nal (32) einen Ouerschnitt aufweist, bei dem die dynamische Federkonstante
im Bereich der zweiten Frequenz am niedrigsten ist.
4. Motor-Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch
eine im wesentlichen zylindrische elastische Membran (24) in Berührung mit
der Innenfläche des zylindrischen Außenteils (14), die einen Teil der die zwei
te Kammer (26) begrenzenden Membran darstellt.
5. Motor-Träger nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Zwischen
zylinder (22) zwischen der zylindrischen Membran (24) und dem Stützkörper
(16), welcher Zwischenzylinder (22) auf dem äußeren Umfang eine Anzahl von
Nuten aufweist und in dichter Verbindung mit der elastischen Membran (24)
steht und mit dieser die Kanäle (30, 32) bildet.
6. Steuereinheit nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Freigabe und Blockierung des Fluidstroms in dem anderen
Kanal (32) ein Gehäuse (36) mit einer Offnung vorgesehen ist, durch die das
Fluid strömt, und daß ein bewegliches Teil (34) die Öffnung bei der ersten
Schwingung schließt.
7. Motor-Träger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das be
wegliche Teil (34) aus elastomerem Material besteht und in einem vorgegebe
nen Abstand (δ₀) zur Wand des Gehäuses (36) liegt, und daß das bewegliche Teil
bei der ersten Schwingung über diesen Abstand zur Berührung der Wand und
Schließung der Öffnung beweglich ist.
8. Motor-Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Frequenz im Bereich von 10 Hz und die zweite Fre
quenz im Bereich von 20 bis 30 Hz liegt.
9. Motor-Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zylindrische Außenteil (14) mit dem Motor und das Innen
teil (12) mit dem Fahrzeug verbunden ist.
10. Motor-Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüch, gekennzeich
net durch eine elastische Platte (40) innerhalb der ersten Fluidkammer (20),
die parallel zur Wandfläche der ersten Fluidkammer angeordnet ist und von die
ser einen vorgegebenen Abstand aufweist, welche elastische Platte mit dem
zylindrischen Innenteil (12) verbunden ist und sich mit diesem bewegt.
11. Motor-Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Fluid eine Flüssigkeit ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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Owner name: NISSAN MOTOR CO., LTD., YOKOHAMA, KANAGAWA, JP |
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