DE60014016T2

DE60014016T2 - Schwingungsdämpfungseinrichtung mit abgeschlossener Flüssigkeitskammer

Info

Publication number: DE60014016T2
Application number: DE60014016T
Authority: DE
Inventors: Jun Iruma-gun Saitoh
Original assignee: Yamashita Rubber Co Ltd
Current assignee: Yamashita Rubber Co Ltd
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2020-12-21
Also published as: US6390459B2; DE60014016D1; US20010052664A1; ES2228395T3; EP1111267B1; EP1111267A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung, die zur Verwendung in einem Motorlager für ein Automobil und dergleichen geeignet ist.
2. Beschreibung vom Stand der Technik
Eine fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung ist im Stand der Technik bekannt, worin eine elastische horizontal bewegbare Membrane in einem Teil einer Seitenwandkammer vorgesehen ist, die eine Hauptfluidkammer umschließt, um die Änderung des Innendrucks in der Hauptfluidkammer zu absorbieren (ein Beispiel ist die japanische ungeprüfte Patentschrift Nr. Hei 10-281214).
Darüber hinaus ist eine fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung im Stand der Technik bekannt, worin eine elastische Membrane als kreisförmiges Element ausgebildet ist und die Fluktuation des Fluiddrucks in einer Hauptfluidkammer durch elastische Verformung der elastischen Membrane absorbiert werden kann. Die elastische Membrane ist integral mit einem als Kreiswand dienenden Anschlagvorsprung versehen. Der Anschlagvorsprung ist auf der Oberfläche der elastischen Membrane an der Seite einer Nebenfluidkammer ausgebildet. Im Falle der elastischen Verformung über einen vorbestimmten Pegel, wird insbesondere eine Federkonstante nichtlinear verändert, um zu erlauben, dass sich der Anschlagvorsprung an einem Unterteilungselement und dergleichen abstützt.
In dem Fall, wo eine solche horizontal bewegbare Membrane vorgesehen ist, kann die dynamische Federkonstante allgemein gesenkt werden, wobei aber, wie in 6 mit einer gestrichelten Linie gezeigt, eine Spitze der dynamischen Federkonstante in einem mittleren Frequenzbereich liegt. Man nimmt an, dass diese Spitze als Reaktion auf die Resonanz der horizontal bewegbaren Membrane erzeugt wird (die Spitze, die ein Maximalwert dieser dynamischen Federkonstante ist, wird nachfolgend als „dynamische Federspitze" bezeichnet, während der Minimalwert als „dynamisches Federtal" bezeichnet wird.
Die FR-A-2 686 957 offenbart eine fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Dort sind zwei diametral gegenüberliegende Membrane ohne jede Einschränkung horizontal beweglich.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Resonanz einer horizontal bewegbaren Membrane derart zu steuern, dass die Erzeugung der dynamischen Federspitze gesteuert werden kann. In der vorliegenden Erfindung ist eine Frequenz unterhalb 100 Hz als niedrige Frequenz definiert, eine Frequenz zwischen 100 und 500 Hz ist als mittlere Frequenz definiert, und eine Frequenz oberhalb 500 Hz ist als hohe Frequenz definiert. In jeder Grafik der 6 und dergleichen ist die Abszisse die Frequenz und ist die Ordinate die dynamische Federkonstante (der Absolutwert der komplexen Federkonstante).
Wenn eine elastische Membran in einem Unterteilungselement vorgesehen wird, gibt es einen Fall, wo eine kreisförmige elastische Membrane aufgrund der Auslegungsbedingungen nicht angeordnet werden kann und zu einem nicht kreisförmigen Element verändert werden muss, mit einem langen Seitenabschnitt und einem kurzen Seitenabschnitt, wie etwa einem ovalförmigen Element. Wenn jedoch die herkömmliche kreisförmige elastische Membrane einfach zu einem nicht kreisförmigen Element verändert wird, wie etwa dem mit einer ovalen Form und dergleichen, besteht eine gewisse Möglichkeit, dass durch die elastische Membrane entlang dem langen Seitenabschnitt die elastische Membrane eine lange Zeitdauer zurückgehalten werden muss, und da der Anschlagvorsprung weiterhin kreisförmig ist, sich die elastische Membrane in Antwort auf die Fluktuation des Fluiddrucks einer Hauptfluidkammer nicht leicht durchbiegen kann. Im Ergebnis ist es schwierig, die Zunahme des Innendrucks zu absorbieren. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte elastische Membrane anzugeben, die sich in Antwort auf die Fluktuation ab dem Anstieg des Innendrucks leicht biegen kann und den Anstieg des Innendrucks absorbieren kann, obwohl die nicht kreisförmige elastische Membrane verwendet wird, worin, wenn die elastische Verformung einen vorbestimmten Pegel überschreitet, eine Federkonstante in der gleichen Weise wie im Stand der Technik nichtlinear verändert werden kann.
Die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Probleme zu überwinden. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung gemäß Anspruch 1 angegeben.
Gemäß einer zweiten Aufgabe der vorliegenden Erfindung sind die horizontal bewegbaren Membranen mit dem elastischen Körperelement einstückig ausgebildet. Hier kann die Steuerwand integral mit oder separat von dem Unterteilungselement vorgesehen sein. Die Mehrzahl horizontal bewegbarer Membrane kann vorgesehen sein, um zu erlauben, dass der Eigenwert jeder horizontal bewegbaren Membrane verändert wird.
Bevorzugt öffnet sich das mit Abständen zu dem Seitenwandelement weisende Seitenwandelement zu der Hauptfluidkammer.
Bevorzugt ist eine elastische Membrane an dem Unterteilungselement vorgesehen und dazu ausgelegt, infolge der Fluktuation des Innendrucks der Hauptfluidkammer elastisch verformt zu werden, wobei die elastische Membran als nichtkreisförmiges Element ausgebildet ist, mit einem langen Seitenabschnitt und einem kurzen Seitenabschnitt, und in dem Mittelteil davon mit gekrümmten Nut versehen ist, die im Wesentlichen parallel zu dem langen Seitenabschnitt verläuft.
Hierbei ist an einer Oberfläche der elastischen Membrane gegenüber der gekrümmten Nut ein Anschlagvorsprung integral im Wesentlichen parallel zu der gekrümmten Nut vorgesehen. Der Anschlagvorsprung kann nur an dem langen Seitenabschnitt ausgebildet sein. Der Umfang der elastischen Membran ist integral mit einer durchgehenden kreisförmigen Umfangswand ausgebildet, die durch das Unterteilungselement zurückgehalten wird, und es kann auch ein Abstand an dem Rückhalteabschnitt durch das Unterteilungselement vorgesehen werden, um eine Verformung der Umfangswand zu gestatten.
Ferner ist das Unterteilungselement mit ersten bis dritten Passagen versehen, deren erste Passage die Dämpfpassage ist, um die Hauptfluid- und die Nebenfluidkammern immer miteinander zu verbinden, deren zweite Passage frei geöffnet und geschlossen werden kann und deren dritte Passage teilweise durch die elastische Membrane abgedeckt ist, welche elastisch verformbar ist, um die Verbindung mit den Hauptfluid- und Nebenfluidkammern zu unterbrechen, und die elastische Membrane ist als nichtkreisförmiges Element ausgebildet.
Weil eine Steuerwand so vorgesehen ist, dass sie zu einer horizontal bewegbaren Membrane weist, wird der Druck auf die horizontal bewegbare Membrane, der infolge der Vibration eines elastischen Körperelements erzeugt wird, durch die Steuerwand gesteuert, und die dynamische Federkonstante wird durch die Membranresonanz gesenkt. Im Ergebnis kann die Erzeugung einer dynamischen Federspitze, die im mittleren Frequenzbereich erzeugt wird, gesteuert werden.
Wie in den 5 und 6 gezeigt, kann die Bildung einer dynamischen Federspitze frei gesteuert werden, indem die Größe der Steuerwand verändert wird. Wie in den 7 und 8 gezeigt, kann die dynamische Federspitze auch dadurch gesteuert werden, dass der Abstand zwischen der horizontal bewegbaren Membrane und der Steuerwand verändert wird. Dementsprechend kann die fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung reguliert werden, indem die Einstellung der Steuerwand verändert wird.
Erfindungsgemäß ist eine Mehrzahl horizontal bewegbarer Membrane vorgesehen, worin dann, wenn der Eigenwert jeder Membrane verändert wird, die Resonanz jeder horizontal bewegbaren Membrane in unterschiedlichen Eigenwerten erzeugt wird, und eine gekoppelte Resonanz, die insgesamt breit ist, erzeugt wird. Im Ergebnis kann ein niedriger dynamischer Federeffekt in einem breiteren Bereich realisiert werden. In der vorliegenden Erfindung wird der Eigenwert als individuelle Resonanzfrequenz definiert, die sich mit der Größe, der Dicke, den Materialien (Federkonstante) und dergleichen der horizontal bewegbaren Membrane verändert.
Da eine Kreiswand ausgebildet ist, die zu dem Seitenwandelement weist, ist es leicht, die Steuerwand und die horizontal bewegbare Membrane zu positionieren.
Wenn der Innendruck der Hauptfluidkammer ansteigt, wird die elastische Membrane verformt, um sich an der gekrümmten Nut zu biegen und zu deformieren, die in deren Mitte angeordnet ist und im Wesentlichen parallel zu dem letzten Seitenabschnitt verläuft, und die als Biegemitte dient. Auf diese Weise kann sich, obwohl die elastische Membrane als das nichtkreisförmige Element mit den langen und kurzen Seitenabschnitten ausgebildet ist, diese in Antwort auf eine Zunahme des Innendrucks in der Hauptfluidkammer leicht biegen. Im Ergebnis ist es möglich, den Anstieg vom Innendruck der Hauptfluidkammer durch die Nutzung eines niedrigen dynamischen Federeffekts zu absorbieren.
Wenn der Anschlag an einer Oberfläche vorsteht, die der gekrümmten Nut des nichtkreisförmigen Elements gegenüberliegt, und wenn starke Vibrationen in die Hauptfluidkammer eingegeben werden, stützt der Anschlagabschnitt die Seite des Unterteilungselements ab und lässt sich die Federkonstante der elastischen Membrane nicht linear ändern, und im Ergebnis kann die große Eingabe absorbiert werden. Ferner kann, durch das Vorsehen des Anschlagvorsprungs nur an dem langen Seitenabschnitt zum Bereitstellen einer diskontinuierlichen Form, die elastische Membrane leicht gebogen werden.
Da der Abstand an dem Abschnitt vorgesehen ist, wo das Unterteilungselement die Umfangswand der elastischen Membrane zurückhält, ist es möglich, eine leichtere Verformung der elastischen Membrane zu realisieren. Ferner ist das Unterteilungselement mit den ersten bis dritten Passagen versehen, deren erste Öffnungspassage die Dämpföffnungspassage ist, um die Hauptfluid- und Nebenfluidkammern immer miteinander zu verbinden, deren zweite Passage frei geöffnet und geschlossen werden kann und deren dritte Passage teilweise durch die elastische Membrane abgedeckt ist, um Verbindung mit den Hauptfluid- und Nebenfluidkammern zu unterbrechen. Somit ist es durch Bildung der elastischen Membrane als das nichtkreisförmige Element möglich, für eine effiziente Auslegung auch an einem solchen eingeschränkten Raum wie dem des Unterteilungselements zu sorgen, wo das kreisförmige Element nicht angeordnet werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich.
1 ist eine Gesamtquerschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführung (entsprechend einer Ansicht entlang Linie 1-1 von 2;
2 ist eine Draufsicht der Außenansicht der Vorrichtung;
3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht von Basisteilen der Vorrichtung;
4 ist eine Draufsicht eines Unterteilungselementenabschnitts der Vorrichtung;
5 ist eine Teilquerschnittsansicht mit Darstellung der Höhenänderung einer Steuerwand der Vorrichtung;
6 ist eine Graphik mit Darstellung der Änderung der dynamischen Federkonstante, die durch die Steuerwand hervorgerufen wird;
7 ist eine Teilquerschnittsansicht mit Darstellung der Abstandsänderung der Steuerwand;
8 ist eine Graphik mit Darstellung der Änderung des dynamischen Federeffekts, die durch die Abstandsänderung hervorgerufen wird;
9 ist eine Abwicklungsansicht, die zwei Seite an Seite gezeigte bewegbare Membranen darstellt, gemäß einer zweiten Ausführung, die alle Merkmale der vorliegenden Erfindung zeigt; und
10 ist eine Graphik mit Darstellung des Effekts der zweiten Ausführung.
11 ist eine Gesamtquerschnittsansicht eines Motorlagers gemäß einer dritten Ausführung;
12 ist eine vergrößerte Ansicht von Schnitt A in 11;
13 ist eine Draufsicht einer elastischen Membrane gemäß der dritten Ausführung, betrachtet von einer Seite einer Hauptfluidkammer;
14 ist eine Querschnittsansicht der elastischen Membrane entlang der Linie 14-14 von 13;
15 ist eine Querschnittsansicht der elastischen Membrane entlang der Linie 15-15 von 13;
16 ist eine Unteransicht der elastischen Membrane;
17 ist eine Graphik mit Darstellung der dynamischen Federcharakteristik im Falle einer niedrigen Amplitude; und
18 ist eine Graphik mit Darstellung von Dämpfcharakteristiken im Falle einer großen Amplitude.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung, die als Motorlager für ein Automobil vorgesehen sind, werden nun in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Zuerst in Bezug auf die 1 bis 4 hat ein Motorlager als fluiddichte Führungsdämpfvorrichtung ein erstes Verbindungselement 1, ein zweites Verbindungselement 2 und ein elastisches Körperelement 3. Das erste Verbindungselement 1 ist an einem Motor (nicht gezeigt) durch ein Schraubelement 4 gesichert, und das zweite Verbindungselement 2 ist an einer Autokarosserie (nicht gezeigt) durch einen Flansch 5 gesichert.
Das elastische Körperelement 3 ist ein im Wesentlichen kegelförmiges Element, aufgebaut aus einem geeigneten elastischen Material, wie etwa einem bekannten Gummi, dessen oberer Abschnitt integral von dem ersten Verbindungselement 9 durchsetzt ist. Ein unterer Umfang des elastischen Körperelements 3 ist mit einem Flansch 6 versehen, der integral mit einem Flanschmetallbeschlag 7 verbunden ist, der als Teil des zweiten Verbindungselements 2 ausgebildet ist. Ein unterer Abschnitt des elastischen Körperelements 3 erstreckt sich weiter abwärts von einem Flansch 6 zur Bildung eines Innenauskleidungsabschnitts 8, der sich zylindrisch erstreckt und integral an einer Innenoberfläche eines Seitenwandelements 9 gesichert ist.
Das Seitenwandelement 9 bildet einen Teil des zweiten Verbindungselements 2, dessen Außenseite integral mit einem Flanschmetallbeschlag 7 durch Verschweißen verbunden ist. Der Umfang des Seitenwandelements 9 ist mit runden Löchern 10 mit Umfangsabständen von 180° versehen. Der Innenauskleidungsabschnitt 8 ist nicht durch das Seitenwandelement 9 an dem runden Lochabschnitt 10 abgestützt und bildet eine horizontal bewegbare Membrane 11, die einer freien elastischen Verformung unterliegen kann. Runde Nuten 12 sind an Umfangsstellen der horizontal bewegbaren Membrane 11 entsprechend der Innenseite der runden Löcher 10 ausgebildet, so dass die horizontal bewegbare Membrane 11 leicht verformt werden kann. Der untere Abschnitt des Seitenwandelements 9 ist integral an einem Flansch 14 des zylindrischen Basisabschnitts 13 des zweiten Verbindungselements 2 durch Verstemmen gesichert. Der Umfang eines Unterteilungselements 15 und der Umfang einer Membrane 16 sind an einer Verbindung des Seitenwandelements 9 und des zylindrischen Basisabschnitts 13 gesichert.
Das Unterteilungselement 15 bildet zusammen mit dem elastischen Körperelement 3 eine Hauptfluidkammer 17 und bildet zusammen mit der Membrane 16 eine Nebenfluidkammer 18. Die Hauptfluidkammer 17 und die Nebenfluidkammer 18 stehen durch eine in dem Unterteilungselement 15 gebildeten Leerlaufdrossel 20 zum Absorbieren von Leerlaufschwingung und eine Dämpfdrossel 21 zum Absorbieren niederfrequenter Schwingung in Verbindung. Die Leerlaufdrossel 20 ist eine Öffnung vom Öffnungs- und Schließtyp, die sich nur während des Leerlaufs öffnet, während die Dämpfdrossel 29 immer offen ist.
Wie aus den 3 und 4 ersichtlich, ist ein Auslass 22 der Leerlaufdrossel 20 geschlossen, wenn die Oberseite eines Hohlventils 24 den Mittelabschnitt 23 der Membrane 16 zu dem Auslass 22 hin drückt. Andererseits wird der Auslass 22 geöffnet, wenn durch eine Unterdruckquelle (nicht gezeigt) zum Erzeugen eines Unterdrucks aus einer Verbindungspassage 26 die Innenseite des Ventils 24 gedrückt wird, und das Ventil 24 gegen eine darin angeordnete Rückstellfeder 25 abgesenkt wird, um hierdurch eine Verbindung mit der Hauptfluidkammer 17 und der Nebenfluidkammer 18 zu gestatten.
Das Ventil 24 ist durch Abdecken der Oberfläche eines topfförmigen Kernstangenelements 27 mit einem elastischen Körper 28 gebildet. Der untere Umfang des elastischen Körpers 28 haftet eng an einem deckelförmigen Element 29, das an einen Bodenabschnitt des ersten Verbindungselements 1 angreift, so dass die Innenseite in einem luftdichten Zustand gehalten wird. Ein zylindrischer Tragmetallbeschlag 30 greift an die Innenseite des zylindrischen Basisabschnitts 13 an. Das Oberende des zylindrischen Tragmetallbeschlags 30 bildet einen Innenflansch 31, wodurch der Umfang der Membrane 16 zwischen dem Flansch 31 und dem Unterteilungselement 15 angeordnet ist. Der Mittelabschnitt des Metallbeschlags 30 ist mit einer einwärts vorstehenden Stufe 32 versehen. Das Unterende des Metallbeschlags 30 ist einwärts gebogen, um einen Verstemmungsabschnitt 33 zu bilden, der den Umfang des deckelförmigen Elements 23 überlappt. Ein verdickter Endabschnitt 34, der an dem Umfang des elastischen Körpers 28 ausgebildet ist, ist zwischen der Stufe 32 und dem Verstemmungsabschnitt 33 angeordnet, wodurch der Endabschnitt 34 eng an dem deckelförmigen Element 29 anhaftet.
Die Bezugszahl 35 in 1 ist eine Mittel- und Hochfrequenzvorrichtung, gebildet in einer Topfform, die nach unten offen ist. Die Vorrichtung 35 ist an dem Unterende des ersten Verbindungselements 1 gesichert, das in die Hauptfluidkammer 17 vorsteht. Die Vorrichtung 35 ist dazu ausgelegt, sich vertikal zusammen mit dem ersten Verbindungselement 1 zu bewegen, um eine Fluidsäulenresonanz in dem Mittel- und Hochfrequenzbereich innerhalb des Zwischenraums zu erzeugen, der zwischen der Mittel- und Hochfrequenzvorrichtung 35 und dem elastischen Körper 3 gebildet ist.
Die Bezugszahl 36 ist ein Anschlag, der am Ende eines Anschlagarms 37 ausgebildet ist, der in der radialen Richtung von dem ersten Verbindungselement 1 absteht. Der Anschlag 36 tritt in einen Anschlagträger 38 ein, der in einer Bogenform oberhalb des Flanschmetallbeschlags 7 ausgebildet ist, und kontaktiert den Flansch 6 bei starker Schwingung, um die Verformung oberhalb eines festen Pegels zu steuern.
Nun wird die Konstruktion des Unterteilungselements 15 beschrieben. Wie in den 3 und 4 gezeigt, ist das Unterteilungselement 15 so angeordnet, dass es drei Elemente, ein oberes Element 40, ein Zwischenelement 41 und ein unteres Element 42 vertikal überlappt, wobei das Zwischenelement 41 zwischen den oberen und unteren Elementen angeordnet ist. Das obere Element 40 ist aus einem vergleichsweise starren Kunststoffmaterial aufgebaut. Ein Flansch 43 ist an seinem Umfang ausgebildet, und eine Kreiswand 44 steht innerhalb des Flansches 43 aufwärts vor. Sowohl der Flansch 43 als auch die Kreiswand 44 sind integral mit dem oberen Element 40 ausgebildet. Die Kreiswand 44 weist dem Seitenwandelement 9 mit einem vorbestimmten Zwischenraum dazwischen, und insbesondere bildet ein Teil der Kreiswand 44, der zu der horizontal bewegbaren Membrane 11 weist, eine Steuerwand 44a der vorliegenden Erfindung.
Die Kreiswand 44 ist in ihrer Innenseite mit einer Vertiefung 45 versehen, deren Unterfläche mit einer wirbelartigen Leerlaufdrosselnut 46 ausgebildet ist. Ein Ende der Leerlaufdrosselnut 46 bildet einen Einlass 47, der sich in die Vertiefung 45 öffnet, während das andere Ende zu der Mittelrichtung der Vertiefung 45 hin geführt ist und sich abwärts öffnet, um mit dem Auslass 22 in Verbindung zu stehen, der im Wesentlichen in der Mitte des unteren Elements 42 ausgebildet ist. Die Leerlaufdrosselöffnung 46 überlappt das darunter angeordnete Zwischenelement 41, welches den offenen Abschnitt davon verschließt, um hierdurch die Leerlaufdrossel 20 zu bilden.
Das Zwischenelement 41 ist aus einem vergleichsweise weichen Elastikmaterial wie etwa Gummi aufgebaut und hat eine Nut 50, die sich an einer Position außerhalb der Leerlaufdrossel 20 nach oben öffnet. Das offene Ende der Nut 50 ist durch den Flansch 43 verschlossen, um einen Teil der Dämpfdrossel 21 zu bilden. Die Nut 50 steht mit der Hauptfluidkammer 17 durch einen Einlass 51 in Verbindung, der im einen Ende des Flansches 43 ausgebildet ist und mit der Dämpfdrossel 21 an der Seite des unteren Elements 42 an einer Verbindungsöffnung 52 in Verbindung steht, die in dem anderen Ende des Flansches 43 ausgebildet ist.
Ein breiterer Abschnitt zwischen einer Umfangsseite eines Innenumfangsabschnitts 48 und der Nut 50 ist mit einer Schräge 49 versehen. Das Zwischenelement 41 ist auch mit einer Schräge 41a an einem breiteren Abschnitt zwischen der Leerlaufdrosselnut 50 und dem Flansch 43 versehen. Die Seiten der zwei Schrägen 49 und 41a sind so angeordnet, dass sie relativ zueinander gleiten.
Das untere Element 42 ist auch aus einem vergleichsweise starren Material, wie etwa Harz, in der gleichen Weise wie das obere Element 55 aufgebaut. Eine Nut 53, die sich aufwärts öffnet, ist in dem Außenumfang des unteren Elements 42 ausgebildet und ist durch den Bodenabschnitt des Zwischenelements 41 geschlossen, um einen Teil der Dämpfdrossel 21 zu bilden. Die Positionen der zwei Nuten 53, 5O überlappen teilweise, worin ein Ende der Nut 53 mit der Verbindungsöffnung 52 in Verbindung steht, während das andere Ende einen Auslass 55 bildet, der sich in die Nebenfluidkammer 18 öffnet.
Nun wird der Betrieb der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 6 gezeigt, wird eine Vorrichtung mit der Kreiswand 44 mit einer Vorrichtung ohne die Wand 44 (siehe gestrichelte Linie) verglichen. In der Vorrichtung mit der Kreiswand 44 kann die dynamische Federspitze merklich gesteuert werden, im Vergleich zu der Vorrichtung ohne die Wand 44. Die dynamische Federspitze P3 in dem Fall, wo die Kreiswand 44 nicht vorgesehen ist, ist viel höher als die Spitzen P1, P2 in dem Fall, wo die unterschiedlichen Größen von Kreiswänden 44 vorgesehen sind.
Wenn die Kreiswand 44 nicht vorgesehen ist, wird die Gesamtenergie der Fluktuationen im Innendruck aufgrund der Verformung des elastischen Körperelements 3 zu der horizontal bewegbaren Membrane 11 zugeführt, und im Ergebnis wird die Resonanzenergie der horizontal bewegbaren Membrane 11 groß. Daher erzeugt der niedrige dynamische Federeffekt ein merkliches dynamisches Federtal B3, und als Reaktion auf dieses dynamische Federtal B3 wird die dynamische Federspitze P3 mit einer hohen dynamischen Federkonstante erzeugt. Andererseits steigen, durch das Vorsehen der Kreiswand 44, die dynamischen Federtäler B1, B2 in dem Fall, wo die Membranresonanzenergie beschränkt ist, höher an, und als eine Reaktion darauf werden die dynamischen Federspitzen P1, P2 niedrig. So wird die vertikale Schwankungsbreite der dynamischen Federkonstante umgekehrt klein, und im Ergebnis können angeglichene niedrige dynamische Federcharakteristiken mit einer insgesamt glatt gekrümmten Linie realisiert werden.
Als ein Steuermittel für den Energieaufwand zum Erzeugen einer solchen Mebranresonanz ist es möglich, die Größe der Kreiswand 44 zu verändern, welche die horizontal bewegbare Membrane 11 abdeckt, und den Abstand zwischen der Kreiswand 44 und der horizontal bewegbaren Membrane 11 zu verändern. Wie in 5 gezeigt, kann die Höhe der Kreiswand 44 (d.h. die Höhe, die mit der Größe zum Abdecken der horizontal bewegbaren Membrane 11 korreliert), kann optional z.B. auf die gleiche Höhe wie die horizontal bewegbare Membrane 11 eingestellt werden, z.B. eine Höhe von 100% Abdeckung (siehe die durchgehende Linie) und auf eine Höhe, die etwas niedriger ist als die der horizontal bewegbaren Membrane 11, d.h. eine Höhe von 75% Überdeckung (siehe unterbrochene Linie).
Die Änderung der dynamischen Federkonstante gemäß dieser Einstellung ist in 6 gezeigt. Wenn die Höhe der Kreiswand 44 auf 100% eingestellt wird, ist die dynamische Federspitze P1 und ist das dynamische Federtal B1. Wenn die Höhe der Kreiswand 44 auf 75% eingestellt wird, ist die dynamische Federspitze P2 und ist das dynamische Federtal B2. Die Beziehung für das dynamische Federtal ist B1 > B2, und ist für die dynamische Federspitze P1 < P2. Dementsprechend ist anzumerken, dass, je höher die Kreiswand 44 ist (nämlich je größer der Überdeckungsprozentsatz ist), desto kleiner die Lücke zwischen der dynamischen Federspitze und dem dynamischen Federtal ist.
Dies bedeutet, dass dann, wenn der Innendruck, der auf die horizontal bewegbare Membrane 11 infolge der Verformung des elastischen Körperelements 3 ausgeübt wird, gesteuert wird, die Energie in Bezug auf die Resonanz der horizontal bewegbaren Membrane 11 reduziert wird, und daher, je weiter die horizontal bewegbare Membrane 11 überdeckt wird, desto stärker die Höhe der dynamischen Federspitze gesteuert wird und die Energie der Membranresonanz reduziert wird. Durch Reduzieren und Angleichen der vertikalen Schwankungsbreite der dynamischen Federkonstante ist es möglich, niedrige dynamische Federcharakteristiken mit einer insgesamt glattgekrümmten Linie zu realisieren. Dementsprechend ist es durch Verändern der Höhe der Kreiswand 44 möglich, die dynamische Federspitze optional einzustellen.
Andererseits kann, wie in 7 gezeigt, die Einstellung durch Ändern des Abstands vorgenommen werden, d.h. des Zwischenraums zwischen der Kreiswand 44 und der horizontal bewegbaren Membrane 11, wobei die Höhe der Kreiswand 44 festliegt. Wenn nämlich der Zwischenraum auf groß (durchgehende Linie), mittel (strichpunktierte Linie) und klein (gestrichelte Linie) verändert wird, ändert sich die dynamische Federkonstante aufeinander folgend so, wie in 8 gezeigt, zu P4 < P5 < P6 und B4 > B5 > B6, wenn jede dynamische Federspitze P4, P5 und P6 ist, von dem kleinen Zwischenraum klein, und das dynamische Federtal ist B4, B5 und B6 in der gleichen Weise wie oben. Dementsprechend versteht es sich, dass der Absenkeffekt der dynamischen Federspitze und der Ausgleicheffekt der dynamischen Federkonstantenänderung in der Folge des Spielraums ist, d.h. groß < mittel < klein.
Dies bedeutet, dass, je kleiner der Zwischenraum ist, desto stärker die Energiemenge, die sich auf die Verformung horizontal bewegbarer Membrane 11 bezieht, von der Energie der Fluktuation des Innendrucks infolge der elastischen Verformung des elastischen Körpers 3 begrenzt ist. Dementsprechend ist es klar, dass die dynamische Federspitze auch durch Einstellen des Zwischenraums reguliert werden kann. Wenn der Zwischenraum mit jeder Höhenänderung kombiniert wird, ist es ferner möglich, die Einstellung in weitere Frequenzbereichen noch genauer zu machen.
9 bezieht sich auf eine zweite Ausführung, die gemäß der vorliegenden Erfindung ist und eine Abwicklungsansicht ist, die zwei horizontal bewegbare Membranen 11 darstellt, die mit 180°-Abständen gegenüber liegend nebeneinander gezeigt sind. Wenn in dieser Ausführung der Durchmesser einer der horizontal bewegbaren Membrane 11A D1 ist und der Durchmesser der anderen 11B D2 ist, ändert sich die Beziehung zwischen den zwei horizontal bewegbaren Membranen in: D1 < D2.
Weil bei dieser Anordnung eine Differenz in den Eigenwerten der horizontal bewegbaren Membranen 11A und 11B vorliegt, ist es möglich, eine Membranresonanz in einer unterschiedlichen Frequenz zu erzeugen, und im Ergebnis wird eine gekoppelte Resonanz erzeugt. 11 ist eine Graphik mit Darstellung der gekoppelten Resonanz, worin eine Kombination zweier unterschiedlicher Arten horizontal bewegbarer Membrane (groß bemessen und klein bemessen), die durch eine gestrichelte Linie angegeben sind, klar eine kleinere dynamische Federspitze P7 (deren eine höchste gezeigt ist), zeigt als die Verwendung einer einzigen einfachen horizontal bewegbaren Membrane (d.h. gleich der erste Ausführung), wie mit einer durchgehenden Linie gezeigt.
Ein Fall, wo vier horizontal bewegbare Membranen mit 90°-Abständen vorgesehen sind und ihre Größen in jeweils auf zwei geändert sind, groß und klein, ist durch die lang und kurz gestrichelte Linie gezeigt. Die dynamische Federspitze P8 (deren eine höchste gezeigt ist) der gekoppelten Resonanz ist viel niedriger und an der hochfrequenten Seite ausgebildet.
Wenn somit die horizontal bewegbare Membrane durch Verändern des Eigenwerts kombiniert werden, ist es möglich, als Folge der gekoppelten Resonanz einen niedrigeren dynamischen Federeffekt zu realisieren und einen niedrigen dynamischen Federeffekt in den weiteren Frequenzbereichen zu realisieren. Ferner ist die Einstellung mit einem hohen Freiheitsgrad möglich.
Anzumerken ist, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführung beschränkt ist, sondern in vielen Wegen verändert werden kann. Zum Beispiel braucht die Kreiswand 44 nicht vorgesehen sein, sondern es kann eine unabhängige Steuerwand 44a nur an einem Abschnitt vorgesehen sein, wo sie der jeweiligen horizontal bewegbaren Membrane entspricht. Auf diese Weise ist es auch möglich, die Resonanz der horizontal bewegbaren Membranen vollständig zu steuern. Die Steuerwand 44a oder der Kreis von 44 können von dem Unterteilungselement 15 separat vorgesehen sein.
Eine dritte Ausführung ist mit einer elastischen Membrane in dem Unterteilungselement vorgesehen. 11 ist eine Gesamtquerschnittsansicht des Motorlagers, und 12 ist eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts A von 11. Zuerst ist in 11 die Referenzzahl 101 ein erstes Verbindungselement, das an einer Motorseite durch ein Bolzenelement 102 gesichert ist, und die Bezugszahl 103 ist ein zweites Verbindungselement, das an einer Karosserieseite durch einen Bolzen 104 gesichert ist. 105 ist ein elastisches Körperelement, das aus einem geeigneten elastischen Material wie etwa Gummi aufgebaut ist und ein im Wesentlichen kegelförmiges Kuppelelement 106 und ein dem Kuppelelement 106 folgendes zylindrisches Element 107 aufweist.
Das zylindrische Element 107 haftet integral an der Innenumfangsseite einer im Wesentlichen zylindrischen starren Körperwand 108 an, deren Außenumfangsseite integral ein zylindrisches Element 103a überlappt, das als Teil des zweiten Verbindungselements 103 ausgebildet ist. Ein Teil des zylindrischen Elements 103 und die starre Körperwand 108 ist mit einem Kreislauf 109 ausgebildet, das durch einen Teil des zylindrischen Elements 107 abgedeckt ist. Dieses Teil des zylindrischen Elements 107 dient als bewegbare Membrane, die elastisch verformbar ist.
Die bewegbare Membrane ist von einem Halter 111 mit einem im Wesentlichen trichterförmigen Abschnitt . von der Außenseite des zylindrischen Elements 103a abgedeckt. Ein Rohrelement 112, das von dem Mittelteil des Halters 111 nach außen vorsteht, ist mit einem Schaltventil 114a verbunden. Das Umschalten von Freigabe zur Atmosphäre oder Verbindung mit einer Unterdruckquelle, wie etwa dem Untergrund am Motorkrümmer, kann durch dieses Schaltventil 14a erfolgen.
Die Innenseite des Halters 111 bildet eine Steuerkammer 113, die durch Betrieb des Schaltventils 114a zu einem Atmosphärenfreigabezustand oder einem Unterdruckzustand geschaltet wird. Ein bewegbarer Membrananschlag 115, der aus einem elastischen Element, wie etwa Gummi, aufgebaut ist, ist zwischen Halter 111 und der bewegbaren Membrane vorgesehen, um die elastische Verformung der bewegbaren Membrane auf einen vorbestimmten Pegel zu steuern/zu regeln.
Ein Öffnungsabschnitt des Zylinderelements 107 ist durch ein Unterteilungselement 116 abgedeckt. Zwischen dem Unterteilungselement 116 und dem elastischen Körperelement 105 ist eine Fluidkammer 120 ausgebildet, deren Wand Teil des elastischen Körperelements 105 ist. Eine Nebenfluidkammer 122 ist an der Seite des Unterteilungselements 116 gegenüber der Hauptfluidkammer 120 ausgebildet und ist mit einer Membrane 121 abgedeckt. Ein inkompressibles Fluid ist in die Hauptfluidkammer 120 und die Nebenfluidkammer 122 umhüllt und darin eingeschlossen. Das Unterteilungselement 116 ist durch Überlappung dreier Elemente gebildet, einer oberen Unterteilung 117, einer Zwischenunterteilung 118 und einer unteren Unterteilung 119, deren jedes Element aus einem geeigneten starren Material, wie etwa Kunstharz, hergestellt ist.
In der oberen Unterteilung 117 ist, ähnlich den oben erwähnten Ausführungen, eine Kreiswand 140 integral so ausgebildet, dass sie aufwärts vorsteht. Die Kreiswand 140 weist zu dem Seitenwandelement 108 mit einem vorbestimmten Zwischenraum dazwischen, und insbesondere bildet ein Teil der Kreiswand 140, der zu der horizontal bewegbaren Membrane weist, eine Steuerwand 141. Zwischen der Steuerwand 141 und der horizontal bewegbaren Membrane 110 ist ein Spalt mit vorbestimmter Größe ausgebildet, wodurch der dynamische Federspitzeneffekt ähnlich der oben erwähnten Ausführung erhalten werden kann.
Zwischen der unteren Unterteilung 117 und der Zwischenunterteilung 118 sowie zwischen der Zwischenunterteilung 118 und der unteren Unterteilung 119 ist eine schraubenförmige Dämpfdrosselpassage 123 ausgebildet, deren eines Ende mit einer gemeinsamen Passage 124 in Verbindung steht, die zwischen der oberen Unterteilung 117 und der Zwischenunterteilung 118 ausgebildet ist, und deren anderes Ende mit der Nebenfluidkammer 122 durch einen Öffnungsabschnitt (in der Figur nicht gezeigt) in Verbindung steht, der an einem Teil der unteren Unterteilung 119 ausgebildet ist.
Die gemeinsame Passage 124 steht dann aufeinander folgend mit einer Leerlaufdrosselpassage 125, die eine in der oberen Unterteilung 117 ausgebildete zweite Passage ist, sowie mit einem Drosselraum 126, der als dritte Drosselpassage dient, in Verbindung. Dieser Drosselraum 126 öffnet sich zu der Hauptfluidkammer 120. Daher steht die gemeinsame Passage 124 immer mit der Hauptfluidkammer 120 und der Nebenfluidkammer 122 in Verbindung, um eine Dämpfkraft in Bezug auf eine Schwingung mit einer vergleichsweise niedrigen Frequenz und großen Amplitude wie etwa Aufhängungsvibration zu erzeugen, um hierdurch die Schwingung zu absorbieren.
Der Bodenabschnitt des Drosselraums 126 ist mit einer elastischen Membrane 127 abgedeckt, die aus einem elastischen Material, wie etwa Gummi, aufgebaut ist, wodurch die Verbindung des Drosselraums 126 mit der Nebenfluidkammer 122 unterbrochen wird. Mit der Schwingung der elastischen Membrane 127 erzeugt das Fluid in dem Drosselraum 126 eine Fluidsäulenresonanz in einem vergleichsweise höheren Frequenzbereich, wie etwa dann, wenn ein Fahrzeug anfährt.
Ein Öffnungsabschnitt (nicht gezeigt) der Leerlaufdrosselpassage 125 öffnet sich zu dem Drosselraum 126, der mit der Dämpfdrosselpassage 123 durch die gemeinsame Passage 124 in Verbindung steht, wie oben beschrieben. Obwohl diese Öffnungsflächen in der Figur nicht gezeigt sind, ist die Resonanzfrequenz jeder Fluidsäulenresonanz in der Reihenfolge der Beziehung abgestimmt: Drosselraum 126 > Leerlaufdrosselpassage 125 > Dämpfdrosselpassage 123.
Der Auslass 128 der Leerlaufdrosselpassage 125 an der Seite der Nebenfluidkammer 122 wird durch einen dicken Abschnitt 128a geöffnet oder geschlossen, der an dem Mittelteil der Membrane 121 ausgebildet ist. Wenn der Auslass 128 geöffnet wird, steht die Leerlaufdrosselpassage 125 mit der Hauptfluidkammer 120 und der Nebenfluidkammer 122 in Verbindung, um während des Leerlaufs an einer höhenfrequenten Seite als der Dämpfdrosselpassage 123 eine Fluidresonanz durchzuführen und die Schwingungen zu absorbieren.
Die Öffnungs- und Schließvorgänge des dicken Abschnitts 121a werden durch ein separates Öffnungs- und Schließelement 130 durchgeführt. Das Öffnungs- und Schließelement 130 ist derart angeordnet, dass der dicke Abschnitt 121 durch eine Rückstellfeder 131 zu dem Umfang des Auslasses 128 vorgespannt ist und eine geschlossene Betätigungskammer 132 zwischen sich selbst und einer Bodenkammer 133 bildet, um mit einem Rohrelement 134 in Verbindung zu stehen, das an dem Mittelteil des Bodenelements 122 ausgebildet ist. Das Rohrelement 134 ist mit dem Schaltventil 114b verbunden, um den Atmosphärenfreigabezustand oder dem Unterdruckzustand umzuschalten. Wenn die Innenseiten der Betätigungskammer 132 und der Steuerkammer 113 zum Umschalten synchronisiert sind, können die Schaltventile 114a und 114b gemeinsam hergestellt werden.
Wenn die Innenseite der Betätigungskammer 132 auf einem Untergrund gehalten wird, wird das Öffnungs- und Schließelement 130 gegen die Rückstellfeder 131 in der Figur nach unten abgesenkt, um den dicken Abschnitt 121a von dem Umfang des Auslasses 128 zu entfernen, wodurch der Auslass 128 geöffnet wird, so dass die Leerlaufdrosselpassage 125 mit der Hauptfluidkammer 125 und der Nebenfluidkammer 122 in Verbindung steht.
Durch Einklemmen eines Klemmflansches 108a, der an dem in der Figur unteren Abschnitt der starren Körperwand 108 ausgebildet ist, und eines oberen Abschnitts eines unteren zylindrischen Elements 135 wird das Unterteilungselement 116 fest zwischen dem Klemmflansch 108a und einem Befestigungsflanschelement 136 gesichert, das integral an der Innenumfangsseite des unteren zylindrischen Elements 135 angebracht ist. Ferner ist hier der Außenumfangsabschnitt der Öffnung des Öffnungs- und Schließelements 130 und des Bodenelements 133 durch Einklemmen der Ober- und Unterenden eines Ringelements 137 überlappt und gesichert, da an dem Innenumfang des in der Figur unteren Abschnitts des unteren zylindrischen Elements 135 integral angeordnet ist. Die Bezugszahl 138 ist ein Luftloch, das in dem unteren zylindrischen Element 35 ausgebildet ist, so dass es mit dem Ringelement 137 teilweise überlappt.
Das zweite Verbindungselement 103, die starre Körperwand 108, das untere zylindrische Element 135, das Befestigungsflanschelement 136 und das Ringelement 137 sind jeweils aus einem geeigneten Material mit Steifigkeitseigenschaften wie etwa Metall, aufgebaut. Die Bezugszahl 139 in der Figur ist eine angenähert plattenförmige Zwischen- und Hochfrequenzvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, zwischen sich selbst und dem Kupplungselement 106 in dem Mittel- und Hochfrequenzbereich eine Fluidsäulenresonanz zu erzeugen.
Wie in 12 gezeigt, ist die elastische Membrane 127, in deren Körperabschnitt 105 den Zwischenabschnitt des Drosselraums 126 quert, an seinem Mittelabschnitt mit einer gekrümmten Nut 151 an der Seite der Hauptfluidkammer 120 versehen.
Ein Paar von Anschlagvorsprüngen 152, 152 steht an einer Oberfläche der Nebenfluidkammer 122 gegenüber der gekrümmten Nut 151 vor, um den Mittelabschnitt der elastischen Membrane dazwischen zu positionieren. Die außenseitigen Enden der Anschlagvorsprünge sind mit jeweiligen Stützschrägen 152, 153 versehen. Eine gekrümmte Ausnehmung 154 ist zwischen den Anschlagvorsprüngen 152, 152 ausgebildet. Der Umfang des Körperabschnitts 150 ist mit einem dünnen Abschnitt 155 ausgebildet, und eine vertikale wandförmige Umfangswand 156 ist an dem Randabschnitt außerhalb des dünnen Abschnitts 155 vorgesehen, um den Körperabschnitt 150 kreisförmig zu umschließen.
Wie in diesen 13 bis 16 gezeigt, ist die elastische Membrane 127 in einer ovalen Form ausgebildet, mit einem linearen langen Seitenabschnitt 157 und einem bogenförmigen kurzen Seitenabschnitt 158, und eine gekrümmte Nut 151 ist parallel zu und innerhalb des Bereichs des langen Seitenabschnitts 157 ausgebildet. In der vorliegenden Erfindung ist der kurze Seitenabschnitt 158 ein Radiusabschnitt, der die Endabschnitte der langen Seitenabschnitte 157, 157 verbindet, während die kurze Seite ein Abschnitt ist, der durch eine gerade Linie umschlossen ist, die die Endabschnitte der langen Seitenabschnitte 157, 157 und des kurzen Seitenabschnitts 158 verbindet.
Der Anschlagvorsprung 152 ist paarweise vorhanden, um die gekrümmte Nut 151 dazwischen zu positionieren, und ist parallel zu der gekrümmten Nut 151 und dem langen Seitenabschnitt 157 ausgebildet. Beide Enden jedes Anschlagvorsprungs 152 in der Längsrichtung sind als freie Enden ausgebildet, und es ist kein Anschlagvorsprung ausgebildet, der die entgegengesetzten freien Enden des kurzen Seitenabschnitts 158 verbindet.
Der dünne Abschnitt 155 und die Umfangswand 156 sind an der Vorder- und Rückseite einer elastischen Membrane 127 aufeinander folgend kreisförmig ausgebildet, und die Umfangswand 156 ist so ausgebildet, dass sie längs an zwei Seiten vorsteht. Die Vorstandslänge der Umfangswand 156 in der vorliegenden Erfindung ist länger als die des Anschlagvorsprungs 122.
Wie am besten in 12 gezeigt, greift die Oberseite dieser Umfangswand 156 an eine Kreisnut 161 an, die an Gabelabschnitten 60 der oberen Unterteilung 117 ausgebildet ist. Ein Innenumfangsabschnitt 162 des gegabelten Abschnitts 160 ist mit einer Stufe versehen, um den Passagenquerschnitt an dem Zwischenabschnitt des Drosselraums 126 zu verengen, und eine zu der Kreisnut 161 weisende Oberfläche ist mit einer Schräge 163 ausgebildet, und das Ende des Innenumfangsabschnitts 162 ist diesem dünnen Abschnitt 155 benachbart. Die Schräge 163 ermöglicht, dass sich die Umfangswand 156 auswärts biegt, die ursprünglich aufrecht steht, wie in einer gestrichelten Linie gezeigt. Das Ende der Schräge 163 bildet einen Zwischenraum 164 zwischen sich selbst und der Umfangswand 156, um eine elastische Verformung der Umfangswand 156 zu ermöglichen, wenn diese einwärts gebogen wird.
Andererseits greift die Unterseite der Umfangswand 156 in 12 an die Kreisnut 166 an, die an einem Gabelabschnitt 165 bis unten der unteren Unterteilung 190 ausgebildet ist. Der Innenumfangsabschnitt 167 des gegabelten Abschnitts 155 ist mit einem verengten Abschnitt in den Bereichen vorgesehen, wo ein Teil des Endes des Innenumfangsabschnitts 167 den dünnen Abschnitt 155 der elastischen Membrane 127 benachbart ist, so dass ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen dem Innenumfangsabschnitt 167 und dem Anschlagvorsprung 152 gebildet wird. Der Zwischenabschnitt des Innenumfangsabschnitts 167 ist mit einer Schräge ausgebildet, und eine Stufe 168 an der Schräge, die zu der Stützschräge 153 der elastischen Membrane 127 und deren unteren Abschnitt weist, ist mit einem erweiterten Abschnitt versehen.
Wenn auf diese Weise die elastische Membrane 127 einer elastischen Verformung unterliegt, öffnen sich die linken und rechten Anschläge 152, 152 nach außen. Wenn die elastische Membrane 127 so verformt wird, wie in der Figur mit der gestrichelten Linie gezeigt, stützt sich die Stützschräge 159 zuerst an der Stufe 168 ab, um den Endabschnitt des Anschlagvorsprungs 152 zu verformen. Wenn der Endabschnitt weiter verformt wird, wird der gesamte Anschlagvorsprung 152 zu dem verengten Abschnitt an der Oberseite des Innenumfangsabschnitts 167 gedrückt, und hierdurch verformt.
Nun wird die Funktion der vorliegenden Ausführung beschrieben. Wenn eine vergleichsweise kleine Schwingung in die Hauptfluidkammer 120 eingegeben wird, steigt der Innendruck in Antwort auf die Eingabe dieser Schwingung, um den Körperabschnitt 150 der elastischen Membrane 127 von der Oberseite von 12 abwärts zu drücken. Da der Körperabschnitt 150 an seinem Mittelabschnitt mit der gekrümmten Nut 151 parallel zu dem langen Seitenabschnitt 157 in dem Querschnitt des kurzen Seitenabschnitts der 12 und 14 versehen ist, wird der Körperabschnitt 150 unter Verwendung der gekrümmten Nut 151 als Hebestütze scherend gebogen.
Obwohl der lange Seitenabschnitt 157 seitens des Unterteilungselements 116 über die lange flache Linie abgesichert ist, unterliegt die elastische Membrane 127 leicht einer elastischen Verformung in Antwort auf die Zunahme des Innendrucks der Hauptfluidkammer 120, um die Zunahme des Innendrucks zu absorbieren, worin ein niedriger dynamischer Federeffekt realisiert werden kann.
Ferner ist jedes Ende der Anschlagvorsprünge 152, 152 in der Längsrichtung als freies Ende vorgesehen, und der Anschlagvorsprung 152 an der Seite des kurzen Seitenabschnitts nicht ausgebildet, um eine diskontinuierliche Form bereitzustellen. Es ist daher leichter, die elastische Membrane in der Richtung des kurzen Seitenabschnitts 158 zu biegen.
Da der obere Abschnitt der Umfangswand 156 durch die Schräge 163 des Innenumfangsabschnitts 162 nach außen aufgedrückt wird, wird die anfängliche Federkonstante der elastischen Membrane 127 groß. Durch Vorsehen des Zwischenraums 164, wenn der Körperabschnitt 150 elastisch verformt wird, kann die elastische Verformung mittels der elastischen Verformung der Umfangswand 156 weiter begünstigt werden.
Wenn weiter größere Schwingungen eingegeben werden, öffnen sich die Enden der Anschlagvorsprünge 152, 152 in entgegengesetzte Richtungen. Im Ergebnis stützt sich die Stützschräge 153 zuerst gegen den Stufenabschnitt 168 des Innenumfangsabschnitts 167 ab, um das Ende des Anschlagvorsprungs 152 elastisch zu verformen, wodurch die Federkonstante der elastischen Membrane 127 erhöht wird.
Wenn die elastische Membrane 127 einer weiteren elastischen Verformung unterliegt, werden die Anschlagvorsprünge 152, 152 zu dem verengten Abschnitt des Innenumfangsabschnitts 167 für eine weitere elastische Verformung gedrückt, um hierdurch die Federkonstante noch weiter zu erhöhen.
Wenn starke Schwingungen eingegeben werden, wird dementsprechend die Federkonstante auch proportional zur Vibrationsstärke nicht linear geändert. Durch Vergrößern der Federkonstante wird die Strömungsmenge, die in die Dämpfdrosselpassage 123 fließt, vergrößert, um in der Dämpfdrosselpassage eine Fluidsäulenresonanz zu erzeugen, wodurch eine stärkere Dämpfkraft erzeugt wird und daher die Schwingung absorbiert.
17 ist eine Graphik mit Darstellung der Beziehung zwischen der dynamischen Federkonstante und der Frequenz im Falle einer kleinen Amplitude, und 18 ist eine Graphik mit Darstellung der Dämpfcharakteristiken im Falle einer großen Amplitude, worin die durchgehende Linie die vorliegende Ausführung zeigt, während die unterbrochene Linie ein Vergleichsbeispiel zeigt, worin die gleiche ovale Form wie in der vorliegenden Ausführung verwendet wird, aber die gekrümmte Nut 151 nicht vorgesehen ist und der Anschlagvorsprung kreisförmig ausgebildet ist. 17 zeigt, dass die vorliegende Ausführung einen merklichen niedrigen dynamischen Federeffekt realisieren kann, und 18 zeigt, dass angenähert die gleiche hohe Dämpfung wie im Stand der Technik realisiert werden kann.
Wie aus diesen Graphiken ersichtlich, kann ein niedriger dynamischer Federeffekt proportional zu einer kleinen Schwingungseingabe realisiert werden. Auch kann eine vergleichsweise große Dämpfkraft proportional zu einer großen Schwingungseingabe erzeugt werden, um mehr oder weniger die gleiche hohe Dämpfung wie im Stand der Technik zu realisieren. Es ist daher möglich, einen idealen niedrigen dynamischen Federeffekt und hohe Dämpfcharakteristiken zu erhalten.
Obwohl ferner das Unterteilungselement 116 horizontal mit den drei Passagen der Dämpfdrosselpassage 123, der Leerlaufdrosselpassage 125 und dem Drosselraum 126 versehen ist, wenn die in dem Drosselraum 126 vorgesehene elastische Membrane 127 als ovales, nichtkreisförmiges Element ausgebildet ist, ist es möglich, die elastische Membrane 127 auch in schwierigen Auslegungsbedingungen anzuordnen, worin keine kreisförmige elastische Membrane 127 vorgesehen werden kann.

Claims

Fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung zum Isolieren einer Fahrzeugkarosserie von einer Schwingungsquelle, umfassend ein erstes Verbindungselement (1), das an einer Schwingungsquelle zu sichern ist; ein zweites Verbindungselement (2), das an der Fahrzeugkarosserie zu sichern ist; ein im Wesentlichen kegelförmiges elastisches Körperelement (3), das dazwischen angeordnet ist; eine Fluidkammer (17, 18), die durch das erste Verbindungselement (1), das zweite Verbindungselement (2) und das elastische Körperelement (3) gebildet ist; wobei die Fluidkammer (17, 18) durch ein Unterteilungselement (15) in eine Hauptfluidkammer (17) und . eine Nebenfluidkammer (118) unterteilt ist; und eine Drossel (20), die in dem Unterteilungselement (15) ausgebildet ist, um die Hauptfluidkammer (17) mit der Nebenfluidkammer (18) zu verbinden; eine Mehrzahl elastischer horizontal bewegbarer Membranen (11), die in einem Seitenwandelement (9) vorgesehen sind, welches die Hauptfluidkammer (17) angenähert zylinderartig umschließt, und eine kreisförmige Steuerwand (44), die in der Hauptfluidkammer (17) vorgesehen ist, so dass sie mit Abständen zu den horizontal bewegbaren Membranen(11)weist; dadurch gekennzeichnet, dass sich das elastische Körperelement (3) weiter abwärts entlang einer zylindrischen Innenoberfläche des Seitenwandelements (9), welches starr ist, erstreckt, um einen Innenauskleidungsabschnitt (8) zu bilden, der die Hauptfluidkammer (17) umschließt, worin die Mehrzahl horizontal bewegbarer Membranen (11) integral mit Umfangsabständen in dem Innenauskleidungsabschnitt (8) des elastischen Körperelements (3) ausgebildet sind, wobei jede der Mehrzahl horizontal bewegbarer Membranen (11) zu einem Kreisloch (10) in dem Seitenwandelement (9) weist.
Fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung zum Isolieren einer Fahrzeugkarosserie von einer Schwingungsquelle nach Anspruch 1, worin die Steuerwand (44) integral mit oder separat von dem Unterteilungselement (15) ausgebildet ist.
Fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung zum Isolieren einer Fahrzeugkarosserie von einer Schwingungsquelle nach Anspruch 1, worin ein Eigenwert jeder der Mehrzahl horizontal bewegbarer Membranen (11) verändert wird.
Fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung zum Isolieren einer Fahrzeugkarosserie von einer Schwingungsquelle nach Anspruch 1, worin sich der Raum, der zwischen der Kreiswand (44) und dem Seitenwandelement (9) vorgesehen ist, zu der Hauptfluidkammer (17) öffnet.
Fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung zum Isolieren einer Fahrzeugkarosserie von einer Schwingungsquelle nach Anspruch 1, worin eine elastische Membrane (127) an dem Unterteilungselement (116) vorgesehen ist, dazu ausgelegt ist, um sich infolge von Innendruck in der Hauptfluidkammer (120) elastisch zu verformen, und als nichtkreisförmiges Element mit einem Längsseitenabschnitt und einem kurzen Seitenabschnitt ausgebildet ist und in seinem Mittelteil mit einer gekrümmten Nut (151) versehen ist, die im Wesentlichen parallel zu dem Längsseitenabschnitt verläuft.
Fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung zum Isolieren einer Fahrzeugkarosserie von einer Schwingungsquelle nach Anspruch 5, worin die elastische Membrane (41) integral mit einem Anschlagvorsprung (152) an der Rückseite und im Wesentlichen parallel zu der gekrümmten Nut (151) versehen ist, und der Anschlagvorsprung (152) nur an dem Längsseitenabschnitt der elastischen Membrane (41) ausgebildet ist.
Fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung zum Isolieren einer Fahrzeugkarosserie von einer Schwingungsquelle nach Anspruch 5, worin ein Umfang der elastischen Membrane (127) integral mit einer durchgehenden kreisförmigen Umfangswand (156) ausgebildet ist, die durch einen Halteabschnitt (161) des Unterteilungselements (116) zurückgehalten wird, und ein Zwischenraum an dem Halteabschnitt durch das Unterteilungselement (116) vorgesehen ist, um eine Verformung der Umfangswand (156) zu gestatten.
Fluiddichte Schwingungsdämpfvorrichtung zum Isolieren einer Fahrzeugkarosserie von einer Schwingungsquelle nach Anspruch 5, worin das Unterteilungselement (116) mit den ersten bis dritten Drosselpassagen versehen ist, worin die erste Drosselpassage die Dämpfdrosselpassage 123% ist, um die Hauptfluidkammer immer mit der Nebenfluidkammer zu verbinden, die zweite Drosselpassage (152) frei geöffnet und geschlossen werden kann und die dritte Drosselpassage (126) teilweise durch die elastische Membrane (127) abgedeckt ist, die elastisch verformbar ist, um die Verbindung mit der Hauptfluidkammer und der Nebenfluidkammer zu unterbrechen, und die elastische Membrane (127) als das nicht kreisförmige Element ausgebildet ist.