DE4308641C1 - Antivibrationselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Antivibrationselement nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 40 02 459 ist ein motorgetriebenes, handgeführtes Arbeitsgerät mit einer durch Antivibrationselemente abgekoppelten Griffanordnung bekannt. Das Antivibrationselement besteht aus ei­ nem rohrförmigen, elastischen Grundkörper. Das Material des Grund­ körpers ist ein Gummi. An den beiden Enden des Grundkörpers sind die zu verbindenden Teile - Motor bzw. Griffanordnung - befestigt. Hierzu ist an den beiden Enden jeweils eine Umfangsnut angeordnet, an denen die zu verbindenden Teile, bzw. ein Zwischenstück, derart festgelegt sind, daß die radiale Ausdehnung des Grundkörpers an diesen Umfangsnuten unterbunden ist. Zur Befestigung des Grundkör­ pers werden Stopfen bzw. Deckel in den Grundkörper geschoben, deren Außendurchmesser größer sind als der Innendurchmesser des Grundkörpers, so daß das Material des elastischen Grundkörpers im Bereich der Umfangsnuten einer radial nach außen gerichteten Kraft unterliegt, wodurch die Umfangsnuten in ein entsprechendes Gegen­ stück des zu verbindenden Teils bzw. des Zwischenstücks gepreßt wird.

Die Dämpfung eines einzelnen Antivibrationselementes hängt ent­ scheidend von der Elastizität bzw. den dämpfenden Eigenschaften des verwendeten Materials des Grundkörpers ab. Durch geeignete Anordnung der Antivibrationselemente am Motor können die vibrationsdämpfenden Eigenschaften der Griffanordnung stark verbessert werden.

Nachteilig an den genannten Antivibrationselementen ist, daß zumindest drei Bauteile verwendet werden, nämlich ein Grundkörper und zwei Stopfen bzw. Deckel. Außerdem muß der Grundkörper bei der Montage an beiden Enden zugänglich sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antivibrations­ element nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubil­ den, daß bei erleichterter Montage die Zahl der Bauteile verringert ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß im Grundkörper ein hantelförmiger Bolzen aufgenommen ist, der aus einem Verbindungselement mit an dessen Enden angeordneten Klemmkörpern besteht, wobei die Klemmkörper in ihrer axialen Bewegungsrichtung begrenzt sind.

Dieses erfindungsgemäße Antivibrationselement hat den Vorteil, daß nur zwei Bauteile verwendet werden, wodurch die Herstellungskosten verringert sind. Außerdem ist die Montage des Antivibrations­ elementes einfach durch Einschieben des Bolzens in den Grundkörper durchzuführen. Dieses Einschieben kann von beiden Enden des Grund­ körpers erfolgen und hat den Vorteil, daß die Montage auch an schwer zugänglichen Stellen möglich ist. Die dämpfenden Eigen­ schaften des Antivibrationselementes sind dabei von dem Widerstand abhängig, mit dem die Klemmkörper axial verschiebbar sind.

Erfindungsgemäß besteht das Verbindungselement aus einem starren bzw. weitgehend starren Material oder einem elastischen Material. Bei einem elastischen Material werden Schwingungen eines Klemmkörpers gedämpft auf den anderen Klemmkörper übertragen.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist der Grundkörper an seinen Enden jeweils eine umlaufende Außennut auf, an denen die zu verbindenden Teile bzw. das Zwischenstück umfangseinschnürend festgelegt sind. Erfindungsgemäß ist im Bereich einer Außennut auf der Innenseite des Grundkörpers ein den ersten Klemmkörper aufnehmendes Lager angeordnet, das eine dem ersten Klemmkörper angepaßte Lageroberfläche aufweist. Hierdurch ist der erste Klemmkörper in vorteilhafter Weise nahezu axial fixiert angeordnet bzw. ist in erster Näherung axial fixiert.

Zweckmäßigerweise weist der erste Klemmkörper eine kugelförmige, zylinderförmige oder eine tonnenförmige Gestalt auf. Bei der Kugelform des Klemmkörpers ist der Berührungsbereich mit dem Grundkörper geringer als bei der tonnenförmigen Gestalt des Klemmkörpers. Dem gegenüber kann der kugelförmige Klemmkörper eher eine Drehung ausführen. Auch ist eine axiale Verschiebung in Richtung der Längsachse des Grundkörpers mit geringem Widerstand möglich.

Bevorzugt weisen der erste und der zweite Klemmkörper dieselbe Gestalt auf, sind also insbesondere beide kugelförmig, zylinderförmig oder tonnenförmig, wobei das zugehörige Lager des ersten Klemmkörpers eine jeweils angepaßte Lageroberfläche aufweist.

Damit der Bolzen den Grundkörper im Bereich der Radialnut ver­ pressen kann, ist erfindungsgemäß der Durchmesser der Klemmkörper etwas größer als der zugehörige Innendurchmesser des Grundkörpers.

Das Material der Klemmkörper ist im wesentlichen unelastisch, insbesondere ein Metall oder ein Kunststoff.

Zur Erleichterung der Montage kann zumindest an einem Klemmkörper eine senkrecht zur Längsachse angeordnete Umfangsnut vorgesehen werden, die als Eingriffsnut für ein Werkzeug dienen kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Grundkörper eines Antivibrationselementes in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 einen Bolzen mit kugelförmigen Klemmkörpern,

Fig. 3 ein montiertes Antivibrationselement mit Bauteilen gemäß Fig. 1 und 2,

Fig. 4 ein Bolzen mit kugelförmigen Klemmkörpern und Umfangsnuten als Eingriff für ein Werkzeug,

Fig. 5 einen Grundkörper in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 6 einen Bolzen mit tonnenförmigen Klemmkörpern,

Fig. 7 ein montiertes Antivibrationselement gemäß Fig. 5 und 6,

Fig. 8 ein montiertes Antivibrationselement mit elastischem Verbindungselement,

Fig. 9 eine alternative Ausführungsform mit starrem Verbindungselement.

In Fig. 1 ist im Längsschnitt ein aus elastischem Material (Gummi) bestehender ringförmiger Grundkörper 1, auch - bezogen auf seine Funktion - Ringpuffer genannt, dargestellt. Dieser Grundkörper 1 wird zwischen den Motor eines handgeführten Arbeitsgerätes und seiner Griffanordnung montiert, um eine Übertragung der bei Be­ trieb des Motors entstehenden Vibrationen auf die Griffanordnung zu mildern und somit ein sicheres Führen des Gerätes zu ermögli­ chen.

Der Grundkörper 1 ist röhrenförmig ausgebildet. Die Innenwand 11 des Grundkörpers 1 setzt sich aus einem ersten röhrenförmigen Abschnitt 12, der über eine wallartige, zirkuläre Ringschulter 17 in eine kugelförmige Aushöhlung 13 übergeht und einem zweiten röhrenförmigen Abschnitt 14 zusammen, der sich in Längsrichtung an die kugelförmige Aushöhlung 13 anschließt und einen geringeren Innendurchmesser 16 als der erste röhrenförmige Abschnitt 12 aufweist. Auch ist der zweite röhrenförmige Abschnitt 14 in Längs­ richtung deutlich kürzer als der erste. Der von der kugelförmigen Aushöhlung 13 begrenzte maximale Innendurchmesser 19 entspricht ungefähr dem Innendurchmesser 15 des ersten röhrenförmigen Abschnittes 12. Die oben beschriebene wallartige, zirkuläre Ring­ schulter 17 und die kugelförmige Aushöhlung 13 bilden gemeinsam ein Lager 9 für einen Klemmkörper, wie nachfolgend beschrieben wird.

Die Außenwand des Grundkörpers 1 ist zylinderförmig ausgebildet. Sie trägt zwei ringförmige, auf der Längsachse 6 des Grundkörpers 1 senkrecht stehende Außennuten 7, 8. Beide Außennuten 7, 8 sind in einer bestimmten, gleichen Entfernung von den Stirnseiten 23, 24 des Grundkörpers 1 angeordnet, wobei die Außennut 8 dabei zentral über der oben beschriebenen Aushöhlung 13 der Innenwand 11 und die Außennut 7 über dem ersten röhrenförmigen Abschnitt 12 der Innen­ wand 11 lokalisiert ist. Im Bereich der Außennut 7 weist der Grundkörper 1 eine Umfangsverdickung auf, die ungefähr der Tiefe der Außennut 7 entspricht.

In Fig. 2 ist ein hantelförmiger Bolzen 2 abgebildet, der aus einem Stab 3 mit an dessen Enden angeordneten zwei gleichgroßen, kugelförmigen Klemmkörpern 4, 5 besteht. Dieser Bolzen 2 wird in den Hohlraum des gemäß Fig. 1 ausgeführten Grundkörpers 1 einge­ bracht (siehe Fig. 3).

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Dicke der beiden Klemmkörper 4, 5 größer als die oben beschriebenen, von den beiden röhrenförmi­ gen Abschnitten 12, 14 der Innenwand 11 gebildeten Innendurchmesser 15, 16 und der von der kugelförmigen Aushöhlung 13 begrenzte maxi­ male Innendurchmesser 19 (s. Fig. 1). Der Grundkörper 1 wird so durch die kugelförmigen Klemmkörper 4, 5 radial gedehnt. Die Klemmkörper 4, 5 ihrerseits werden dadurch "eingespannt". Die radiale Ausdehnung des Grundkörpers 1 wird im Bereich der Außennu­ ten 7, 8 durch die hier angebrachten Teile (Gehäuse bzw. Motor und Griffanordnung) verhindert. Einer der beiden Klemmkörper 4 ist in dem in Fig. 1 beschriebenen Lager 9 angeordnet und durch dessen Ausführung mit der wallartigen, zirkulären Ringschulter 17 in diesem Lager 9 axial fixiert. Ein zweiter Klemmkörper 5 ist im Bereich des ersten röhrenförmigen Abschnittes 12 der Innenwand 11 angeordnet, wobei der Mittelpunkt dieses Klemmkörpers unter der Außennut 7 lokalisiert ist. Der aus elastischem Material (z. B. Gummi) bestehende Grundkörper 1 ist über diesem zweiten Klemmkörper 5 gegen einen Reibungswiderstand verschiebbar, während er über dem ersten Klemmkörper 4 quasi axial fixiert ist. Der Bolzen 2 muß bei der Montage mit Kraftaufwand in den Hohlraum des Grundkörpers 1 in Längsrichtung eingeschoben werden. Zur leichteren Montage ist eine Innenkante 20 am Übergang von der Stirnseite 23 zum ersten röhrenförmigen Abschnitt 12 der Innenwand leicht abgeschrägt. Ebenso ist eine Außenkante 21 am Übergang von der jeweiligen Stirnseite 23, 24 zu der Außenwand des Grundkörpers 1 abgeschrägt.

Fig. 4 zeigt einen Bolzen 2, wie schon in Fig. 2 beschrieben, allerdings ist hier in jedem der beiden Klemmkörper 4, 5 eine rechtwinklig zur Längsachse 6 stehende Umfangsnut 10 angeordnet. Die Umfangsnut 10 ist jeweils an dem dem Stab 3 abgewandten Ende der Klemmkörper 4, 5 angebracht und dient als Ansatz für Werkzeuge, so daß die Montage und Demontage erleichtert ist.

Fig. 5 zeigt einen Grundkörper 1, wie schon in Fig. 1 dargestellt, allerdings ist hier die kugelförmige Aushöhlung 13 (Fig. 1) durch eine tonnenförmige Aushöhlung 25 ersetzt.

Fig. 6 zeigt einen Bolzen 2, ähnlich Fig. 2, allerdings sind die Klemmkörper 4, 5 nicht kugelförmig sondern tonnenförmig aus­ gebildet, wie auch die entsprechenden Aushöhlungen 25 der Innenwand 11 des Grundkörpers 1 gemäß Fig. 5.

Wird nun der Bolzen 2 mit den tonnenförmigen Klemmkörpern 4, 5 in den Hohlraum des Grundkörpers 1 eingebracht, wie in Fig. 7 darge­ stellt, so besteht durch die tonnenförmige Ausgestaltung eine größere Reibungsfläche als im Falle der kugelförmigen Ausgestal­ tung, wodurch der Klemmkörper 4 stärker axial fixiert ist als in der Ausführung von Fig. 3. Die Figuren sind untereinander nicht maßstabsgetreu gezeichnet, d. h., die Bolzen 3 in den Fig. 2, 4, 6 sind gegenüber den zugehörigen Grundkörpern 1 gemäß den Fig. 1, 5 vergrößert dargestellt.

Bewegt sich das Gehäuseteil 30 (Fig. 7) relativ zum Gehäuseteil 31 in Pfeilrichtung 40, so wird der Klemmkörper 5 in Pfeilrichtung 41 verlagert. Dabei dreht sich der Klemmkörper 4 im Lager 9 des Grundkörpers 1, wobei er relativ zum Grundkörper 1 axial festliegt. Der Klemmkörper 5 wird aufgrund der Drehbewegung um den axialen Verschiebeweg x im Grundkörper 1 verschoben; die vibrationsdämpfenden Eigenschaften der Gesamtanordnung bleiben trotz des in beiden Gehäuseteilen 30, 31 gelagerten einteiligen Bolzens 2 erhalten. In der Praxis wurden sogar verbesserte Dämpfungseigenschaften gegenüber nachteiligen Ausführungen festgestellt.

Fig. 8 stellt einen Bolzen 2 - wie in Fig. 2 gezeigt - dar, doch ist das Verbindungselement bzw. der Stab 3 zwischen den beiden Klemmkörpern 4, 5 in dieser Ausführung aus elastischem Material hergestellt und ermöglicht somit durch die elastische Kopplung eine zusätzliche Dämpfung der auf einen der Klemmkörper 4, 5 wirkenden Kräfte, bevor sie auf den anderen Klemmkörper 4, 5 übertragen werden.

Fig. 9 zeigt eine andere Ausführungsform in der ein Bolzen 2 mit zwei Klemmkörpern 4,5 in einem Grundkörper 1 angeordnet ist. Das Verbindungselement bzw. der Stab 3 ist in dieser Ausführungsform starr ausgebildet. Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungen (Fig. 3, 7) sind die beiden Klemmkörper 4, 5 im Schnitt nicht kugel- oder tonnenförmig, sondern zylinderförmig. Kein Klemmkörper 4, 5 ist in dieser Ausführungsform in einem Lager gelagert. Der Grundkörper 1 hat eine zylindrische Ausnehmung 27, die an ihren beiden Stirnseiten durch eine Umfangseinschnürung 28 begrenzt ist. Die Klemmkörper 4, 5 liegen jeweils an dieser Umfangseinschnürung 28 an, so daß ihre axiale Bewegung begrenzt ist. Die Umfangseinschnürungen 28 haben einen derartigen radialen Durchmesser, daß der Bolzen 2 unter Aufweitung der Umfangseinschnürungen 28 durch diese in den Grundkörper 1 eingeschoben werden kann.

Claims (10)

1. Antivibrationselement mit einem rohrförmigen, elastischen Grundkörper (1), an dessen Enden zu verbindende Teile festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Grundkörper (1) ein hantelförmiger Bolzen (2) aufgenommen ist, der aus einem Verbindungselement mit an dessen Enden angeordneten Klemmkörpern (4, 5) besteht, wobei die Klemmkörper (4, 5) in ihrer axialen Bewegungsrichtung begrenzt sind.

2. Antivibrationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement aus einem weitgehend starren Material besteht.

3. Antivibrationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement aus einem elastischen Material besteht.

4. Antivibrationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Klemmkörper (4) bezogen auf die Längsachse (6) des Grundkörpers (1) axial nahezu fixiert ist und ein zweiter Klemmkörper (5) axial verschiebbar angeordnet ist.

5. Antivibrationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Grundkörper (1) an seinen Enden jeweils eine umlaufende Außennut (7, 8) aufweist, an denen die zu verbindenden Teile bzw. ein Zwischenstück umfangseinschnürend festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer Außennut (8) auf der Innenseite des Grundkörpers ein den ersten Klemmkörper (4) aufnehmendes Lager (9) angeordnet ist, das eine dem ersten Klemmkörper (4) angepaßte Lageroberfläche aufweist.

6. Antivibrationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (4, 5) an einer Umfangseinschnürung des Grundkörpers (1) anliegen.

7. Antivibrationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Klemmkörper (4) eine kugel-, tonnen- oder zylinderförmige Gestalt aufweist.

8. Antivibrationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (4) und zweite Klemmkörper (5) dieselbe Gestalt aufweisen.

9. Antivibrationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Klemmkörper (4, 5) etwas größer als der zugehörige Innendurchmesser des Grundkörpers (1) ist.

10. Antivibrationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einem Klemmkörper (4, 5) eine Umfangsnut (10) als Eingriff für ein Werkzeug angeordnet ist.