DE4009275A1 - Zylindrisches, elastisches verbindungselement mit einer fluidfuellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein zylindrisches, elastisches Verbindungselement mit einer Fluidfüllung, das imstande ist, die Größe in der Übertragung von Vibrationen auf der Grundlage von Strömungen einer in diesem Element ent­ haltenen Flüssigkeit zu vermindern. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein derartiges zylindrisches, elastisches Verbindungselement mit einer Fluidfüllung, das wirksam und leistungsfähig eingetragene Vibrationen mit relativ niedri­ gen Frequenzen dämpfen kann und eine ausreichend hohe dyna­ mische Federkonstante mit Bezug auf eingetragene Vibrationen von hohen Frequenzen zeigt.

Es ist ein zylindrisches, elastisches Verbindungselement, wie eine Aufhängemuffe oder Motorlagerung, zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug bekannt, welches zwischen zwei Bauteile in einem Vibrationen übertragenden System einge­ fügt wird, um diese Bauteile in einer schwingungsdämpfenden oder -isolierenden Weise elastisch oder flexibel zu verbin­ den. Ein derartiges zylindrisches und elastisches Verbin­ dungselement hat eine innere sowie eine äußere Hülse, die aus einem metallischen Material gefertigt und mit radial beab­ standeter Lagebeziehung zueinander angeordnet sind. Zwischen dieser Innen- und Außenhülse befindet sich ein elastischer Körper, z.B. aus einer geformten Gummimasse, derart, daß die beiden Hülsen durch diesen elastischen Körper elastisch mitein­ ander verbunden sind.

Für das elastische Verbindungselement der oben angegebenen Art wird im allgemeinen gefordert, daß es eine ausgezeichnete vibrationsdämpfende Wirkung mit Bezug auf niederfrequente Schwingungen bietet und eine ausreichend niedrige dynamische Federrate oder -konstante mit Bezug auf hochfrequente Schwin­ gungen zeigt. Herkömmlicherweise wird die Elastizität oder die elastische Verformung des elastischen Körpers primär darauf gestützt, daß diese beiden Erfordernisse, die die schwingungsdämpfenden und/oder schwingungsisolierenden Kenn­ werte betreffen, erfüllt werden. Jedoch unterliegt das her­ kömmliche elastische Verbindungselement erheblichen Schwierig­ keiten in bezug auf das Erfüllen dieser Anforderungen, und zwar insbesondere in bezug auf die Forderung, eine zufrieden­ stellende Wirkung in der Dämpfung von niederfrequenten Schwin­ gungen zu erzielen.

Im Hinblick auf den oben genannten Nachteil des herkömmlichen zylindrischen und elastischen Verbindungselements wurde in der letzten Zeit ein sog. Verbindungselement mit einer Fluid­ füllung vorgeschlagen, wie in den JP-AS′en Nr. 48 - 36 151 und 52 - 16 544 offenbart ist. Ein elastisches Verbindungs­ element mit einer Fluidfüllung gemäß diesen Veröffentlichun­ gen hat zwei Fluidkammern, die teilweise von einem elasti­ schen Körper abgegrenzt und mit einem geeigneten, inkompres­ siblen Fluid gefüllt werden. Die beiden Fluidkammern werden durch einen geeigneten Drosselkanal fluidseitig in Verbin­ dung gehalten, so daß die eingetragenen Vibrationen mit relativ niedrigen Frequenzen wirksam durch eine Resonanz des durch den Drosselkanal fließenden Fluids gedämpft werden können. Die Fluidströmung wird durch relative Druckänderungen zwischen den beiden Fluidkammern, die auf eine elastische Verformung des elastischen Körpers bei Aufbringen der Vibra­ tionen auf das elastische Verbindungselement mit der Fluidfül­ lung zurückzuführen sind, hervorgerufen.

Bei dem elastischen Verbindungselement mit einer Fluidfüllung, das oben skizziert wurde, ist der Drosselkanal, der die Fluid­ resonanz bewirkt, so abgestimmt, daß er eine ausgezeichnete Dämpfungscharakteristik für die Schwingungen, die relativ niedrige Frequenzen haben, bietet. Jedoch empfängt das Ver­ bindungselement auch Schwingungen, deren Frequenzen höher sind als diejenigen der ausgezeichnet gedämpften Vibrationen. Wenn der Frequenzbereich der von dem elastischen Verbindungs­ element aufgenommenen Vibrationen höher ist als der abgestimm­ te Frequenzbereich des Drosselkanals, so tritt im wesentlichen keinerlei Strömung des Fluids durch den Drosselkanal auf oder wirkt dieser Drosselkanal so, als ob er geschlossen wäre. In diesem Fall zeigt deshalb das elastische Verbindungsele­ ment mit einer Fluidfüllung eine beträchtlich hohe dynamische Federkonstante und neigt in unerwünschter Weise dazu, ver­ schlechterte Charakteristika zur Isolierung von hochfrequenten Vibrationen aufzuweisen.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die dem Stand der Technik eigenen Probleme, die oben angesprochen wurden, entwickelt.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein zylindrisches, elastisches Verbindungselement mit einer Fluid­ füllung zu schaffen, das imstande ist, eine wirksam herabge­ setzte dynamische Federkonstante mit Bezug auf eingetragene Vibrationen in einem relativ hohen Frequenzbereich zu bieten, während ein hoher Dämpfungseffekt mit Bezug auf eingetragene Vibrationen in einem relativ niedrigen Frequenzbereich ge­ währleistet wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann gemäß dem Grundgedanken der Erfindung gelöst werden, wonach ein zy­ lindrisches, elastisches Verbindungselement mit einer Fluidfüllung zur flexiblen Verbindung von zwei Bauteilen mit einer am einen der beiden flexibel miteinander zu verbinden­ den Bauteile angebrachten inneren Hülse, mit einer am anderen der beiden Bauteile angebrachten äußeren Hülse, die radial auswärts von der inneren Hülse mit einem vorbestimmten radia­ len Abstand zu dieser angeordnet ist, und mit einem allgemein ringförmigen, elastischen Körper, der zwischen die innere sowie äußere Hülse eingefügt ist und diese Hülsen federnd verbindet, geschaffen, das sich auszeichnet durch Einrich­ tungen, die eine zwischen der inneren sowie äußeren Hülse ausgebildete Haupt-Fluidkammer abgrenzen, die sich über eine vorbestimmte Umfangslänge des elastischen Körpers erstreckt und mit einem inkompressiblen Fluid gefüllt ist, durch Ein­ richtungen, die eine erste sowie eine zweite, zwischen der inneren und äußeren Hülse ausgebildete Hilfs-Fluidkammer der­ art abgrenzen, daß diese Hilfs-Fluidkammern diametral ent­ gegengesetzt zu der Haupt-Fluidkammer mit Bezug zu der inne­ ren Hülse liegen und die Hilfs-Fluidkammern mit einem vor­ bestimmten Abstand zueinander in einer axialen Richtung der inneren Hülse angeordnet sind, wobei die erste und zweite Hilfs-Fluidkammer mit dem erwähnten inkompressiblen Fluid gefüllt sind und relative Druckänderungen zwischen der Haupt- Fluidkammer sowie der ersten sowie zweiten Hilfs-Fluidkammer bei einem Einwirken einer Vibrationsbelastung zwischen der inneren und äußeren Hülse auftreten, durch Einrichtungen, die einen ersten Drosselkanal mit einer ersten Querschnitts­ fläche bestimmen, der mit der Haupt-Fluidkammer und der er­ sten Hilfs-Fluidkammer in Verbindung steht sowie eine ge­ drosselte Strömung zwischen diesen Fluidkammern ermöglicht, und durch Einrichtungen, die einen zweiten Drosselkanal mit einer gegenüber dem ersten Drosselkanal größeren Querschnitts­ fläche bestimmen, der mit der Haupt-Fluidkammer und der zwei­ ten Hilfs-Fluidkammer in Verbindung steht sowie eine gedros­ selte Strömung zwischen diesen Fluidkammern zuläßt.

Das zylindrische, elastische Verbindungselement mit einer Fluidfüllung gemäß der Erfindung, das den oben beschriebenen Aufbau aufweist, zeigt eine hohe Dämpfungswirkung mit Bezug auf niederfrequente Vibrationen auf der Grundlage der Reso­ nanz der durch den ersten Drosselkanal fließenden Fluidmasse. Während der erste Drosselkanal nicht wirksam arbeitet, um hochfrequente Vibrationen zu isolieren, ist das erfindungs­ gemäße elastische Verbindungselement imstande zu verhindern, daß seine dynamische Federkonstante in Gegenwart des zweiten Drosselkanals unerwünscht erhöht wird. Das bedeutet, daß die­ ses Verbindungselement eine ausreichend niedrige dynamische Federkonstante mit Bezug auf hochfrequente Schwingungen auf der Grundlage der Resonanz der durch den zweiten Drosselkanal fließenden Fluidmasse zeigt. Somit bietet das erfindungsgemä­ ße Verbindungselement ausgezeichnete Dämpfungs- und Isolier­ kennwerte für einen weiten Frequenzbereich von eingetragenen Vibrationen.

In einer Ausführungsform gemäß der Erfindung hat der elasti­ sche Körper eine erste, der Haupt-Fluidkammer zugeordnete oder entsprechende Tasche und eine zweite sowie eine dritte, der ersten sowie zweiten Hilfs-Fluidkammer entsprechende Ta­ sche, wobei die erste, zweite sowie dritte Tasche durch die äußere Hülse abgeschlossen und die Haupt-Fluidkammer sowie die erste und zweite Hilfs-Fluidkammer durch den elastischen Körper sowie die äußere Hülse abgegrenzt sind. Gemäß einem Merkmal der obigen Ausbildungsform der Erfindung enthält das elastische Verbindungselement ferner eine Zwischenhülse, die zwischen der äußeren Hülse sowie dem elastischen Körper ange­ ordnet und an dem elastischen Körper befestigt ist sowie ein erstes, zweites und drittes Fenster, die jeweils auf die erste, zweite sowie dritte Tasche ausgerichtet sind, aufweist. In diesem Fall hat die Zwischenhülse ein erstes Paar von Vertiefungen, die einem ersten Paar von in dem ela­ stischen Körper ausgebildeten, durch die äußere Hülse abge­ schlossenen und den ersten Drosselkanal bildenden bogenför­ migen Kehlen entsprechen, und ein zweites Paar von Vertiefun­ gen, die einem zweiten Paar von in dem elastischen Körper ausgebildeten, durch die äußere Hülse abgeschlossenen und den zweiten Drosselkanal bildenden bogenförmigen Kehlen ent­ sprechen.

Gemäß einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung umfaßt das elastische Verbindungselement wenigstens ein Anschlag­ stück, das in wenigstens einer von der Haupt-, der ersten und der zweiten Hilfs-Fluidkammer aufgenommen ist und ein Ausmaß einer Relativverlagerung der inneren sowie äußeren Hülse in deren radialen Richtungen begrenzt.

Gemäß einem Merkmal der obigen Ausbildungsform ist der ela­ stische Körper mit drei Anschlagteilen als dem wenigstens einen Anschlagstück versehen, wobei diese Teile in die Haupt-, die erste Hilfs- sowie die zweite Hilfs-Fluidkammer hineinra­ gen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der obigen Ausführungsform der Erfindung ist das wenigstens eine Anschlagstück ein starres Anschlagstück, das auf der inneren Hülse angebracht ist sowie zwei Vorsprünge hat, welche in die Haupt- und erste Hilfs- Fluidkammer vorstehen, wobei das starre Anschlagteil und die innere Hülse den ersten Drosselkanal abgrenzen. In diesem Fall kann der elastische Körper ein Paar von diesen durch­ setzenden, parallelen Durchlässen aufweisen, die mit der Haupt- sowie der zweiten Hilfs-Fluidkammer in Verbindung ste­ hen und dadurch als zweiter Drosselkanal dienen.

Die Aufgabe und weitere Ziele der Erfindung wie auch deren Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden, auf die Zeich­ nungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh­ rungsformen des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt eines zylindrischen, elastischen Verbindungselements mit einer Fluidfüllung in Form einer für ein Kraftfahrzeug verwendeten Aufhänge- oder Lagerungsmuffe;

Fig. 2, 3 und 4 Querschnitte nach den Linien 2-2, 3-3 bzw. 4-4 in der Fig. 1;

Fig. 5 den Schnitt nach der Linie 5-5 in der Fig. 2;

Fig. 6 einen zu Fig. 1 gleichartigen Axialschnitt zur Dar­ stellung eines inneren Bausatzes oder eines Zwi­ schenprodukts, der bzw. das durch Vulkanisieren eines elastischen Gummikörpers mit einer inneren Hülse und einer Metallhülse bei der Herstellung der Aufhän­ gemuffe gefertigt wird;

Fig. 7 und 8 die Schnitte nach den Linien 7-7 bzw. 8-8 in der Fig. 6;

Fig. 9 den Schnitt nach der Linie 9-9 in der Fig. 7;

Fig. 10 einen Axialschnitt einer äußeren Hülse der Aufhänge­ muffe von Fig. 1;

Fig. 11 einen Axialschnitt einer Aufhängemuffe in einer wei­ teren Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 12 bis 14 Querschnitte nach den Linien 12-12, 13-13 bzw. 14-14 in der Fig. 11;

Fig. 15 den Querschnitt durch die Aufhängemuffe nach der Linie 15-15 in der Fig. 12.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen eine Ausführungsform eines zylindri­ schen, elastischen Verbindungselements mit einer Fluidfüllung gemäß der Erfindung in Gestalt einer Aufhänge- oder Lagerungs­ muffe 10 für ein Kraftfahrzeug. Eine innere Buchse oder Hülse 12 besteht aus einem Metallmaterial und hat eine relativ große Zylinderwandstärke. Radial außerhalb der inneren Hülse 12 ist eine Metallhülse oder -schale 14 als eine zwischenlie­ gende Hülse angeordnet, die eine relativ geringe Zylinderwand­ stärke hat, wobei diese beiden Hülsen 12 und 14 mit einem vorgegebenen Abstand radial voneinander getrennt sind.

Zwischen der inneren Hülse 12 und der Metallhülse 14 befindet sich ein allgemein zylindrischer, elastischer Körper 16 der­ art, daß die beiden Hülsen 12 und 14 elastisch untereinander durch den Körper 16 verbunden werden, wie in den Fig. 6-9 gezeigt ist. Der elastische Körper 16 ist im allgemeinen ring­ förmig und wird aus einem geeigneten Gummimaterial gebildet. Im einzelnen wird die Innenumfangsfläche des elastischen Kör­ pers 16 durch Vulkanisieren an der Außenumfangsfläche der inneren Hülse 12 befestigt, während die Außenumfangsfläche des elastischen Körpers 16 durch Vulkanisieren an der Innen­ umfangsfläche der Metallhülse 14 befestigt wird. Auf diese Weise wird ein Bausatz 18, der aus dem elastischen Körper 16 und den beiden Hülsen 12, 14 besteht, als ein Zwischenpro­ dukt, das in Fig. 6 gezeigt ist, erhalten.

Der elastische Körper 16 weist eine erste Tasche 20 auf, die in seinem axial zwischenliegenden Abschnitt ausgebildet ist derart, daß sie sich über einen etwas geringeren Wert als deren halben Umfang erstreckt, so daß die Tasche 20 mit einem der diametral entgegengesetzten Teile der Innenhülse 12 ausgerichtet ist. Die Metallhülse 14 hat ein erstes Fenster 22, das mit der Öffnung der im elastischen Körper 16 ausge­ bildeten ersten Tasche 20 fluchtet, so daß die Tasche 20 an der Außenumfangsfläche des inneren Bausatzes 18 von Fig. 6 durch das erste Fenster 22 hindurch offen ist. Ferner weist der elastische Körper 16 auch eine zweite und eine dritte Tasche 24 bzw. 26 auf, die in Ausrichtung mit dem anderen Teil der oben angegebenen diametral entgegengesetzten Teile der Innenhülse 12 entfernt von der ersten Tasche 20 ausge­ richtet ausgebildet sind derart, daß die zweite und dritte Tasche 24, 26 in der axialen Richtung des inneren Bausatzes 18 mit einem geeigneten Abstand voneinander angeordnet sind. Jede der zweiten und dritten Taschen 24, 26 erstreckt sich über etwas weniger als eine Hälfte des Umfangs des elasti­ schen Körpers 16. Die Metallhülse 14 weist ferner ein zwei­ tes und ein drittes Fenster 28 bzw. 30 auf, die jeweils mit den Öffnungen der zweiten und dritten Tasche 24 bzw. 26 ausge­ richtet sind, so daß diese Taschen 24, 26 an der Außenumfangs­ fläche des inneren Bausatzes 18 durch das zweite und dritte Fenster 28 bzw. 30 jeweils offen sind.

Jede der ersten, zweiten und dritten Taschen 20, 24, 26 nimmt ein Anschlagstück 31 auf, das mit dem elastischen Körper 16 einstückig ausgebildet ist und eine bogenförmige radiale Stirnfläche hat. Jedes Anschlagstück 31 ragt über eine vorbe­ stimmte Strecke vom mittigen Teil des elastischen Körpers 16 in der radialen Richtung der inneren Hülse 12 zur Öffnung der Tasche 20, 24 bzw. 26 hin vor.

Die Metallhülse 14 ist mit einem Paar von rinnenartigen Vertie­ fungen oder Einsenkungen 32 versehen, die sich in deren Um­ fangsrichtung zwischen den in Umfangsrichtung entgegengesetz­ ten Enden des ersten Fensters 22 und den in Umfangsrichtung entsprechenden Enden des zweiten Fensters 28 erstrecken. Ferner ist ein weiteres Paar von rinnenartigen Vertiefungen 32 in der Metallhülse 14 vorhanden, die sich in der Umfangs­ richtung zwischen in Umfangsrichtung entgegengesetzten Enden des ersten Fensters und den in Umfangsrichtung entsprechenden Enden des dritten Fensters 30 erstrecken. Jede der Vertiefun­ gen 32 ist mit einer Masse des Gummimaterials des elastischen Körpers 16 angefüllt, was während des Vulkanisationsvorgangs, in welchem der elastische Körper 16 an der inneren Hülse 12 und der Metallhülse 14 befestigt wird, geschieht. Die Vertie­ fungen 32 zwischen den ersten und zweiten Taschen 20, 24 sowie die Vertiefungen 32 zwischen den ersten und dritten Taschen 20, 26 sind teilweise mit dem Gummimaterial des elastischen Körpers 16 angefüllt. Das bedeutet, daß der elastische Körper 16 ein Paar von ersten bogenförmigen Kehlen 34, die in des­ sen innerhalb der Vertiefungen 32 zwischen den ersten und zweiten Taschen 20, 24 befindlichen Teilen ausgebildet sind, und ein Paar von zweiten bogenförmigen Kehlen 36, die in des­ sen innerhalb der Vertiefungen 32 zwischen den ersten und dritten Taschen 20, 26 befindlichen Teilen ausgebildet sind, aufweist. Die erste Tasche 20 wird somit mit den zweiten und dritten Taschen 24, 26 durch die erste bzw. zweite bogenför­ mige Kehle 34, 36 in Verbindung gehalten.

Wie der Fig. 9 zu entnehmen ist, haben die erste und zweite bogenförmige Kehle 34 bzw. 36 unterschiedliche Querschnitts­ flächen. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform hat die erste bogenförmige Kehle 34 eine Querschnitts- oder Fluid­ strömungsfläche, die geringer ist als diejenige der zweiten bogenförmigen Kehle 36.

Der auf diese Weise ausgebildete innere Bausatz 18 von Fig. 6, der aus der inneren Hülse 12, der Metallhülse 14 und dem ela­ stischen Körper 16 besteht, wird nach Erfordernis radial ein­ wärts komprimiert. Nachdem diesem inneren Bausatz 18 eine vorbereitende Kompression in geeignetem Ausmaß vermittelt worden ist, wird auf dem inneren Bausatz 18 eine äußere Hülse 38 angeordnet, so daß die angestrebte Aufhängemuffe 10, wie in den Fig. 1-5 gezeigt ist, erhalten wird. Im einzelnen ist die äußere Hülse 38 mit einer dünnwandigen Gummi-Dichtungs­ lage 40 versehen, die, wie in Fig. 10 gezeigt ist, durch Vul­ kanisieren an im wesentlichen der gesamten Fläche des Innen­ umfangs der äußeren Hülse 38 befestigt wird. Die äußere Hülse 38 wird auf den inneren Bausatz 18 gesetzt und dann radial einwärts komprimiert, so daß die Hülse 38 auf der Metallhül­ se 14 fest sitzt. Zur gleichen Zeit werden die axial entgegen­ gesetzten Endstücke der äußeren Hülse 38 gegen die entspre­ chenden axialen Stirnflächen der Metallhülse 14 durch Rollen verstemmt. Auf diese Weise wird die äußere Hülse 38 mit dem inneren Bausatz 18, der die beiden Metallhülsen 12 sowie 14 und den elastischen Körper 16 umfaßt, zusammengebaut.

Wenn die äußere Hülse 38 auf den inneren Bausatz 18 gepaßt ist, werden die Öffnungen der ersten, zweiten und dritten Tasche 20, 24 und 26, die im elastischen Körper 16 ausgebil­ det sind, von der äußeren Hülse 38 über die Gummi-Dichtungsla­ ge 40 fluiddicht abgeschlossen, so daß drei fluiddicht um­ schlossene Räume gebildet werden. Das oben genannte Anschlag­ stück 31, das sich von der inneren Hülse 12 aus erstreckt, wird in jedem der abgeschlossenen Räume derart aufgenommen, daß die bogenförmige, radiale Stirnfläche des Anschlagstücks 31 der Innenumfangsfläche der äußeren Hülse 38 (genauer ge­ sagt der Gummi-Dichtungslage 40) mit einem geeigneten Abstand dazwischen gegenüberliegt. Das Anschlagstück 31 wirkt als Sperre, die die Größe einer Relativverlagerung der inneren und äußeren Hülse 12, 38 in deren radialen Richtungen be­ grenzt, indem das Anschlagstück 31 mit der äußeren Hülse 38 in anstoßende Berührung gelangt.

Die auf diese Weise fluiddicht umschlossenen Taschen 20, 24 und 26 werden mit einem geeigneten inkompressiblen Fluid ge­ füllt, so daß eine Haupt-Fluidkammer 42, eine erste Hilfs- Fluidkammer 44 und eine zweite Hilfs-Fluidkammer 46 gebildet werden, die jeweils der ersten, zweiten und dritten Tasche 20, 24 und 26 entsprechen.

Zur Füllung dieser drei Fluidkammern 42, 44, 46 kann ein in­ kompressibles Fluid, wie Wasser, Alkylenglykol, Polyalkylen­ glykol oder Silikonöl, verwendet werden. Das Füllen der Kam­ mern wird am besten bei dem Anbringen der äußeren Hülse 38 auf den inneren Bausatz 18 innerhalb einer Masse des gewähl­ ten inkompressiblen Fluids bewerkstelligt.

Wenn die äußere Hülse 38 an dem inneren Bausatz 18 von Fig. 6 fest angebracht ist, dann werden die Öffnungen der ersten und zweiten bogenförmigen Kehlen 34, 36, die in der Metall­ hülse 14 ausgebildet sind, fluiddicht durch die äußere Hülse 38 abgeschlossen. Demzufolge werden durch den elastischen Körper 16 und die äußere Hülse 38 zwei erste Drosselkanäle 48, die den ersten bogenförmigen Kehlen 34 entsprechen, ge­ bildet, während ein Paar von zweiten Drosselkanälen 50, die den zweiten bogenförmigen Kehlen 36 entsprechen, durch den elastischen Körper 16, die äußere Hülse 38 und die Metallhülse 14 abgegrenzt werden, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Der erste Drosselkanal 48 steht mit der Haupt-Fluidkammer 42 und der ersten Hilfs-Fluidkammer 44 in Verbindung und ermöglicht einen Fluidfluß zwischen diesen Kammern 42 sowie 44, während der zweite Drosselkanal 50 mit der Haupt-Fluidkammer 42 und der zweiten Hilfs-Fluidkammer 46 in Verbindung steht und eine Fluidströmung zwischen diesen beiden Kammern 42, 46 zuläßt.

Wenn bei der Aufhängemuffe 10 mit dem oben beschriebenen Auf­ bau eine Schwingungsbelastung zwischen der inneren und äuße­ ren Hülse 12, 38 in einer radialen Richtung, in welcher die Haupt-Fluidkammer 42 der ersten sowie zweiten Hilfs-Fluid­ kammer 44 und 46 entgegengesetzt ist, aufgebracht wird, tre­ ten zwischen der Haupt-Fluidkammer 42 sowie der ersten Hilfs- Fluidkammer 44 und zwischen der Haupt-Fluidkammer 42 sowie der zweiten Hilfs-Fluidkammer 46 relative Druckänderungen in Abhängigkeit von periodischen volumetrischen Änderungen dieser Kammern 42, 44 und 46 auf Grund einer elastischen Ver­ formung des elastischen Körpers 16 auf. Als Ergebnis dessen wird das inkompressible Fluid zu einem Fließen zwischen den Kammern 42 sowie 44 und zwischen den Kammern 42 sowie 46 durch die ersten Drosselkanäle 48 bzw. die zweiten Drosselkanäle 50 gezwungen.

Da, wie oben beschrieben wurde, die ersten Drosselkanäle 48 eine relativ kleine Querschnittsfläche haben, kann die Reso­ nanzfrequenz der durch die ersten Drosselkanäle 48 fließenden Fluidmassen auf relativ niedrige Schwingungsfrequenzen fest­ gesetzt oder abgestimmt werden. Demzufolge kann die erfin­ dungsgemäße Aufhängemuffe 10 eine hohe Dämpfungswirkung mit Bezug auf niederfrequente Vibrationen um 20 Hz herum, wie frontseitige oder vertikale Stöße oder seitwärtige Stöße des Aufhängesystems, auf der Grundlage der Resonanz der durch die Drosselkanäle 48 fließenden Fluidmassen erzeugen. Da anderer­ seits die zweiten Drosselkanäle 50 eine relativ große Quer­ schnittsfläche haben, kann die Resonanzfrequenz der durch die zweiten Drosselkanäle 50 fließenden Fluidmassen auf rela­ tiv hohe Schwingungsfrequenzen festgesetzt oder abgestimmt werden. Demzufolge zeigt die erfindungsgemäße Aufhängemuffe 10 eine ausreichend niedrige dynamische Federkonstante mit Bezug auf hochfrequente Schwingungen um 150 Hz herum, wie Brummgeräusche oder von der Fahrbahn hervorgerufene Geräusche, und zwar auf der Grundlage der Resonanz der durch die Drossel­ kanäle 50 fließenden Fluidmassen.

Somit ist die Aufhängemuffe 10 mit dem oben beschriebenen Aufbau imstande, eine ausgezeichnete Dämpfungsfähigkeit mit Bezug auf die niederfrequenten Schwingungen, wie frontsei­ tige oder seitwärtige Stöße, auf der Grundlage der Resonanz des durch die ersten Drosselkanäle 48 fließenden Fluids zu bieten. Wenn die Aufhängemuffe 10 den hochfrequenten Vibra­ tionen, wie Brummgeräuschen oder von der Fahrbahn hervorgeru­ fenen Geräuschen, ausgesetzt wird, senkt die Resonanz des durch die zweiten Drosselkanäle 50 fließenden Fluids die dy­ namische Federkonstante der Aufhängemuffe 10 ausreichend ab. Demzufolge zeigt die Aufhängemuffe 10 eine ausreichend er­ niedrigte dynamische Federkonstante auf der Grundlage der durch die zweiten Drosselkanäle 50 strömenden Flüssigkeit mit Bezug auf die hochfrequenten Vibrationen, die bewirken, daß die ersten Drosselkanäle 48 praktisch im wesentlichen geschlossen werden und keine Funktion mehr ausüben. Die er­ findungsgemäße Aufhängemuffe 10 ist somit imstande, eine aus­ gezeichnete schwingungsisolierende Fähigkeit zu bieten, und zwar ohne den Nachteil einer unerwünscht vergrößerten dynami­ schen Federkonstanten, was auf den nahezu gänzlichen Verschluß der ersten Drosselkanäle 48 bei Aufbringen der hochfrequenten Vibrationen zurückzuführen ist.

Bei der Aufhängemuffe 10 der in Rede stehenden Ausführungs­ form kann die Größe einer Relativverlagerung zwischen der inneren und äußeren Hülse 12, 38 in deren radialer Richtung durch ein Anstoßen des Anschlagstücks 31, das sich in jede Fluidkammer 42, 44, 46 erstreckt und darin aufgenommen ist, gegen die äußere Hülse 38 beschränkt werden. Bei dieser Aus­ gestaltung können die Größe der Relativverlagerung zwischen mit der Aufhängemuffe 10 verbundenen Bauteilen und die Größe einer Verformung des elastischen Körpers 16 wirksam auch dann be­ schränkt werden, wenn auf die Aufhängemuffe 10 eine übermäßig große Vibrationsbelastung aufgebracht wird.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 11-15 wird eine weitere Aus­ führungsform einer Aufhängemuffe gemäß der Erfindung be­ schrieben, wobei zu den Fig. 1-10 gleiche Bezugszahlen funktionell entsprechende Bauteile bezeichnen und deren Be­ schreibung insofern unterbleiben kann.

Die Aufhängemuffe 52 weist ein starres Anschlagelement in Form eines allgemein ringförmigen Anschlagstücks 53 aus Metall auf, wobei dieses Anschlagstück 53 auf die innere Hülse an deren Abschnitt gesetzt und befestigt ist, welcher bei Be­ trachtung in der axialen Richtung der Hülse 12 der zweiten Tasche 24 entspricht. Das Anschlagstück 53 hat zwei diametral entgegengesetzte Vorsprünge 54, die so ausgebildet sind, daß sie sich von der inneren Hülse 12 über eine vorbestimmte Strecke nach außen erstrecken. Diese Vorsprünge 54, die eine vorbestimmte radiale Abmessung haben, ragen in die Haupt- Fluidkammer 42 bzw. die erste Hilfs-Fluidkammer 44 hinein, so daß die radialen Stirnflächen der Vorsprünge 54 der Innen­ umfangsfläche der äußeren Hülse 38 mit einem geeigneten Ab­ stand gegenüberliegen. Die radialen Stirnflächen der Vorsprün­ ge 54 des Anschlagstücks 53 sind jeweils durch Gummischichten 62 abgedeckt, die mit dem elastischen Körper 16 als ein Teil ausgebildet sind.

Wie in Fig. 12 gezeigt ist, hat das Anschlagstück 53 eine in seiner Innenumfangsfläche umlaufende Kehle 56, und ferner weist es ein Paar von Verbindungsöffnungen 58 auf, die durch die jeweiligen Vorsprünge 54 hindurch ausgebildet sind und sich in deren radialer Richtung von der umlaufenden Kehle 56 zu den radialen Stirnflächen der Vorsprünge 54 erstrecken. Wenn das Anschlagstück 53 an der inneren Hülse 12 befestigt ist, so wird die umlaufende Kehle 56 durch die Außenumfangs­ fläche der inneren Hülse 12 verschlossen, so daß ein erster Drosselkanal 60, der aus der umlaufenden Kehle 56 und den Verbindungsöffnungen 58 besteht, durch die innere Hülse 12 und das Anschlagstück 53 derart begrenzt wird, daß dieser Drosselkanal 60 in den radialen Stirnflächen der Vorsprünge 54 offen und mit der Haupt-Fluidkammer 42 sowie der ersten Hilfs-Fluidkammer 44 in Verbindung gehalten ist.

Bei der Aufhängemuffe 52 in der in Rede stehenden Ausführungs­ form weist der elastische Körper 16 ein Paar von parallelen Durchlässen 64 auf, die durch jeweilige Teile dieses Körpers hindurch, welche einander in der diametralen Richtung senk­ recht zu der Richtung, in welcher die ersten und dritten Ta­ schen 20, 26 einander gegenüberliegen, gegenüberstehen, ausgebildet sind. Wie in Fig. 13 gezeigt ist, halten diese Durchlässe 64 eine Verbindung zwischen der ersten Tasche 20, die der Haupt-Fluidkammer 42 entspricht, und der dritten Tasche 26, die der zweiten Hilfs-Fluidkammer 46 entspricht, aufrecht. Somit bilden die beiden Durchlässe 64 ein Paar von zweiten Drosselkanälen 68 (s. Fig. 13 und 15) für eine Fluid­ verbindung zwischen der Haupt-Fluidkammer 42 und der zweiten Hilfs-Fluidkammer 46. Diese zweiten Drosselkanäle 68 haben eine größere Querschnittsfläche als die ersten Drosselkanä­ le 60 zwischen der Haupt-Fluidkammer und der ersten Hilfs- Fluidkammer 44. Der elastische Körper 16 ist mit zwei einstüc­ kig ausgebildeten Vorsprüngen 66 versehen, die jeweils in die erste und dritte Tasche 20 bzw. 26 hineinragen. Diese beiden Vorsprünge 66 liegen einander in der zu den beiden Durchlässen 64 parallelen Richtung gegenüber.

Wie bei der ersten Ausführungsform ist auch die Aufhängemuffe 22 mit dem oben beschriebenen Aufbau imstande, eine hohe Dämp­ fungswirkung mit Bezug auf niederfrequente Schwingungen auf der Grundlage der Resonanz des durch den ersten Drosselkanal 60 fließenden Fluids zu erzeugen und eine niedrige dynami­ sche Federkonstante mit Bezug auf hochfrequente Schwingungen auf der Grundlage der Resonanz des durch die zweiten Drosselka­ näle 68 fließenden Fluids zu bieten.

Die Erfindung wurde anhand ihrer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen zu Erläuterungszwecken beschrieben. Es ist jedoch klar, daß die Erfindung in keiner Weise auf die darge­ stellten und erläuterten Einzelheiten beschränkt ist, sondern auf andere Weise verwirklicht werden kann.

Die speziellen Ausbildungen der Drosselkanäle 48, 50, 60 und 68 sind nicht auf die dargestellten Ausbildungen beschränkt, sondern können in Abhängigkeit von der geforderten Schwin­ gungsdämpfungs- und/oder -isolierungsfähigkeit des elasti­ schen Verbindungselements in geeigneter Weise verändert wer­ den. Beispielsweise kann ein eine Drossel abgrenzendes Glied in die Innenumfangsfläche der äußeren Hülse 38 eingesetzt werden, um einen Drosselkanal zu bilden, der aus wenigstens einer um den Umfang des zylindrischen, elastischen Verbin­ dungselements herum verlaufenden Windung besteht, wie in der JP-Patent-OS Nr. 61 - 2 70 533 offenbart ist.

Wenngleich die Anschlageinrichtung in Gestalt des Anschlag­ stücks 31 und 53 bei den dargestellten Ausführungsformen zur Begrenzung der Größe einer Relativverlagerung zwischen der inneren und äußeren Hülse 12 bzw. 13 verwendet wird, ist eine solche Anschlageinrichtung für das Prinzip der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt notwendig.

Die dargestellten Ausführungsformen sind für eine Verwendung als Aufhängemuffen oder Lagerungsmuffen für ein Motorfahr­ zeug vorgesehen, jedoch kann der Grundgedanke der Erfindung bei zylindrischen Motorlagerungen für ein Kraftfahrzeug wie auch anderen elastischen Verbindungselementen, deren Anwendun­ gen nicht auf ein Kraftfahrzeug beschränkt ist, verwirklicht werden.

Erfindungsgemäß umfaßt ein zylindrisches, elastisches Verbin­ dungselement mit einer Fluidfüllung eine innere Hülse, eine äußere Hülse und einen elastischen Körper zwischen diesen beiden Hülsen. Das elastische Verbindungselement hat eine Haupt-Fluidkammer sowie eine erste und zweite Hilfs-Fluidkam­ mer, die zwischen der inneren und äußeren Hülse so ausgebil­ det sind, daß die erste und zweite Hilfs-Fluidkammer mit Be­ zug zur inneren Hülse diametral entgegengesetzt zur Haupt-Fluid­ kammer angeordnet und die erste sowie zweite Hilfs-Fluid­ kammer voneinander in axialer Richtung der inneren Hülse beab­ standet sind. Die Haupt-Fluidkammer und die beiden Hilfs- Fluidkammern sind mit einem inkompressiblen Fluid gefüllt. Bei Aufbringen einer Schwingungsbelastung treten relative Druckänderungen zwischen der Haupt-Fluidkammer und der ersten sowie zweiten Hilfs-Fluidkammer auf. Das elastische Verbin­ dungselement hat einen ersten Drosselkanal mit einer ersten Querschnittsfläche, der mit der Haupt- und der ersten Hilfs- Fluidkammer in Verbindung steht, um zwischen diesen einen gedrosselten Fluidfluß zu ermöglichen, und einen zweiten Drosselkanal mit einer zweiten Querschnittsfläche, die größer ist als die erste Querschnittsfläche, wobei der zweite Drossel­ kanal mit der Haupt- sowie der zweiten Hilfs-Fluidkammer ver­ bunden ist, um zwischen diesen Kammern eine gedrosselte Strö­ mung zuzulassen.

Es ist klar, daß bei Kenntnis der vermittelten Lehre dem Fachmann Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen an die Hand gegeben sein können, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind.

Claims (8)

1. Zylindrisches, elastisches Verbindungselement mit einer Fluidfüllung zur flexiblen Verbindung zwischen zwei Bautei­ len mit einer am einen der beiden flexibel miteinander zu verbindenden Bauteile angebrachten inneren Hülse (12), mit einer am anderen der beiden Bauteile angebrachten äußeren Hülse (38), die radial auswärts von der inneren Hülse mit einem vorbestimmten radialen Abstand zu dieser angeordnet ist, und mit einem allgemein ringförmigen, ela­ stischen Körper (16), der zwischen die innere sowie äußere Hülse eingefügt ist und diese Hülsen federnd verbindet, gekennzeichnet

• - durch Einrichtungen, die eine zwischen der inneren sowie äußeren Hülse (12, 38) ausgebildete Haupt-Fluidkammer (42) abgrenzen, die sich über eine vorbestimmte Umfangs­ länge des elastischen Körpers (16) erstreckt und mit einem inkompressiblen Fluid gefüllt ist,
• - durch Einrichtungen, die eine erste sowie eine zweite, zwischen der inneren und äußeren Hülse (12, 38) ausgebil­ dete Hilfs-Fluidkammer (44, 46) derart abgrenzen, daß diese Hilfs-Fluidkammern diametral entgegengesetzt zu der Haupt-Fluidkammer (42) mit Bezug zu der inneren Hül­ se (12) liegen und die Hilfs-Fluidkammern mit einem vor­ bestimmten Abstand zueinander in einer axialen Richtung der inneren Hülse (12) angeordnet sind, wobei die erste und zweite Hilfs-Fluidkammer mit dem erwähnten inkompres­ siblen Fluid gefüllt sind und relative Druckänderungen zwischen der Haupt-Fluidkammer (42) und der ersten sowie zweiten Hilfs-Fluidkammer (44, 46) bei einem Einwirken einer Vibrationsbelastung zwischen der inneren und äuße­ ren Hülse (12, 38) auftreten,
• - durch Einrichtungen, die einen ersten Drosselkanal (48, 60) mit einer ersten Querschnittsfläche bestimmen, der mit der Haupt-Fluidkammer (42) und der ersten Hilfs- Fluidkammer (44) in Verbindung steht sowie eine gedros­ selte Strömung zwischen diesen Fluidkammern ermöglicht, und
• - durch Einrichtungen, die einen zweiten Drosselkanal (50, 68) mit einer gegenüber dem ersten Drosselkanal (48, 60) größeren Querschnittsfläche bestimmen, der mit der Haupt- Fluidkammer (42) und der zweiten Hilfs-Fluidkammer (46) in Verbindung steht sowie eine gedrosselte Strömung zwi­ schen diesen Fluidkammern zuläßt.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper (16) eine erste, der Haupt- Fluidkammer (42) entsprechende Tasche (20) und eine zwei­ te sowie eine dritte, der ersten sowie zweiten Hilfs-Fluid­ kammer (44, 46) entsprechende Tasche (24, 26) aufweist, wobei die erste, zweite sowie dritte Tasche durch die äuße­ re Hülse (38) abgeschlossen und die Haupt-Fluidkammer (42) sowie die erste und zweite Hilfs-Fluidkammer (44, 46) durch den elastischen Körper (16) sowie die äußere Hülse (38) abgegrenzt sind.

3. Verbindungselement nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Zwischenhülse (14), die zwischen der äußeren Hülse (38) sowie dem elastischen Körper (16) angeordnet und an dem elastischen Körper befestigt ist sowie ein erstes, zweites und drittes Fenster (22, 28, 30), die jeweils auf die erste, zweite sowie dritte Tasche (20, 24, 26) ausge­ richtet sind, aufweist.

4. Verbindungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenhülse (14) ein erstes Paar von Vertiefun­ gen (32), die einem ersten Paar von in dem elastischen Kör­ per (16) ausgebildeten, durch die äußere Hülse (38) abge­ schlossenen und den ersten Drosselkanal (60) bildenden bogenförmigen Kehlen (34) entsprechen, und ein zweites Paar von Vertiefungen (32), die einem zweiten Paar von in dem elastischen Körper (16) ausgebildeten, durch die äußere Hülse (38) abgeschlossenen und den zweiten Drossel­ kanal (68) bildenden bogenförmigen Kehlen (36) entsprechen, aufweist.

5. Verbindungselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens ein Anschlagstück (31, 53), das in wenigstens einer der Haupt-, ersten und zweiten Hilfs-Fluidkammern (42, 44, 46) aufgenommen ist und ein Ausmaß einer Relativ­ verlagerung der inneren sowie äußeren Hülse (12, 38) in deren radialen Richtungen begrenzt.

6. Verbindungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper (16) mit drei Anschlagteilen (31) als dem wenigstens einen Anschlagstück versehen ist, die jeweils in die Haupt-, die erste Hilfs- sowie die zwei­ te Hilfs-Fluidkammer (42, 44, 46) hineinragen.

7. Verbindungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Anschlagstück ein starres Anschlag­ teil (53) ist, das auf der inneren Hülse (12) angebracht ist sowie zwei Vorsprünge (54) hat, welche in die Haupt- und erste Hilfs-Fluidkammer (42, 44) vorstehen, wobei das starre Anschlagteil und die innere Hülse den ersten Dros­ selkanal (60) abgrenzen.

8. Verbindungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper (16) mit einem Paar von diesen durchsetzenden und parallelen Durchlässen (64) versehen ist, die mit der Haupt- sowie der zweiten Hilfs-Fluidkam­ mer (42, 46) in Verbindung stehen und als zweiter Drossel­ kanal (68) dienen.