DE602005000091T2

DE602005000091T2 - Hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung

Info

Publication number: DE602005000091T2
Application number: DE602005000091T
Authority: DE
Inventors: Takanori Hiraoka
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2005-03-02
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2025-03-03
Also published as: ATE338230T1; US20050200060A1; CN1667292A; US7258332B2; DE602005000091D1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung, insbesondere auf eine, die in der Lage ist, einen guten Schwingungssteuerungseffekt sowohl auf niederfrequente Schwingungen mit einer großen Amplitude als auch auf hochfrequente Schwingungen mit kleinen Amplituden aufzuweisen.
Bisher war als eine hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung, die zum Beispiel zwischen einem Fahrzeuggetriebe und einem Fahrzeugkörperrahmen eingebaut ist, eine derartige schwingungsdämpfende Vorrichtung bekannt, die aus einem ersten Befestigungsbauteil, einem zylindrischen zweiten Befestigungsbauteil, einem schwingungsisolierenden Grundkörper, der aus einem gummiartigen Elastomer hergestellt ist, das die beiden Befestigungsbauteile miteinander verbindet, einem Zwischenboden, der an dem zweiten Befestigungsbauteil befestigt ist, um eine mit Flüssigkeit gefüllte Kammer zwischen dem Zwischenboden und dem schwingungsisolierenden Grundkörper auszubilden, einer Teilungswand, die die mit Flüssigkeit gefüllte Kammer in eine erste Flüssigkeitskammer an der Seite des schwingungsisolierenden Grundkörpers und eine zweite Flüssigkeitskammer an der Seite des Zwischenbodens aufteilt, und einer Öffnung besteht, die die erste Flüssigkeitskammer und die zweite Flüssigkeitskammer miteinander in Kommunikation bringt, und wobei die Teilungswand eine elastische Teilungsmembran und ein Paar verschiebungsregulierende Elemente zum Regulieren des Verschiebungsbetrags der elastischen Teilungsmembran von ihren beiden Membranflächenseiten aufweist, wobei das Paar der verschiebungsregulierenden Elemente durch zugeordnete Öffnungen gelocht ist. In dieser schwingungsdämpfenden Vorrichtung, wenn eine Schwingung mit einer großen Amplitude infolge einer Unregelmäßigkeit der Straßenfläche während einer Fahrt erzeugt wird, strömt die Flüssigkeit durch die Öffnung zwischen beide Flüssigkeitskammern und die Schwingung wird aufgrund des Flüssigkeitsverwirbelungseffekts gedämpft. Wenn eine Vibration mit kleiner Amplitude erzeugt wird, strömt andererseits die Flüssigkeit nicht zwischen beide Flüssigkeitskammern, sondern die elastische Teilungsmembran ist einer hin- und herwirkenden Verformung ausgesetzt und absorbiert den inneren Druck der ersten Flüssigkeitskammer, um die Schwingung zu dämpfen.
Wenn die elastische Teilungsmembran mit den verschiebungsregulierenden Elementen zusammenstößt, neigt diese schwingungsdämpfende Vorrichtung einer hydraulischen Bauart dazu, fremde oder ungewöhnliche Geräusche zu erzeugen. In diesen in EP 0 596 787 A1 (Patentreferenz 1) offenbarten Umständen, um die Kontaktfläche der elastischen Teilungsmembran mit gitterartigen verschiebungsregulierenden Elementen zu verkleinern, ist eine Technologie vorgeschlagen, die die verschiebungsregulierenden Elemente mit radialen Rippen vorsieht. Gemäß dieser vorgeschlagenen Konstruktion können fremde Geräusche in gewissem Maße reduziert werden, wobei aber die Kontaktfläche zwischen der elastischen Teilungsmembran und den verschiebungsregulierenden Elementen kann nicht soviel verkleinert wird, so dass fremde Geräusche nicht ausreichend unterdrückt werden können. Außerdem ist durch die Raumgröße der Gitter der verschiebungsregulierenden Elemente die Fläche der Öffnung zum Übertragen des Flüssigkeitsdrucks der ersten Flüssigkeitskammer zu der elastischen Teilungsmembran begrenzt, und folglich ist es schwierig, den inneren Druck der ersten Flüssigkeitskammer zu absorbieren.
Weiter ist in der japanischen Patentveröffentlichung JP 2003-294078 A (Patentreferenz 2) offenbart, dass, um ein Ausströmen von Flüssigkeit zwischen Durchgangslöchern an gitterartigen verschiebungsregulierenden Elementen zu verhindern, spinnennetzartige Rippen, die die zugeordneten Durchgangslöcher umgeben, über ihren gesamten Umfang an Flächen der elastischen Teilungsmembran vorgesehen sind. Da die Rippen die zugeordneten Durchgangslöcher über ihren gesamten Umfang umgeben, ist in dieser Konstruktion die Kontaktfläche der elastischen Teilungsmembran mit den verschiebungsregulierenden Elementen so groß, dass sich die dynamische Last in hohem Maße erhöht, daraus ist es wahrscheinlich, dass fremde Geräusche erzeugt werden.
Außerdem ist in der japanischen Patentveröffentlichung JP 2003-74617 A (Patentreferenz 3) die Konstruktion offenbart, dass, um die Tendenz in Richtung einer hohen dynamischen Federkennlinie in einem höheren Frequenzbereich als die Abstimmungsfrequenz der Öffnung zu unterdrücken, während der Schwingungssteuerungseffekt durch die Öffnung ausreichend sichergestellt ist, die elastische Teilungsmembran aus einem mittigen dickwandigen Bereich, einem dünnwandigen Bereich an dem äußeren Umfang des dickwandigen Bereichs und einem stationären Bereich an seinem äußeren Umfangsrand ausgebildet ist, und wobei ein äußerer Umfangsrand des dickwandigen Bereichs und der stationäre Bereich durch ein Paar verschiebungsregulierende Elemente über einen gesamten Umfang von beiden in einem zusammengedrückten Zustand in der Breitenrichtung geklemmt werden. In diesem Fall wird der äußere Umfangsrand des dickwandigen Bereichs durch die verschiebungsregulierenden Elemente über ihren gesamten Umfang geklemmt, und folglich ist die wirksame Fläche der Öffnung zum Übertragen des Flüssigkeitsdrucks der ersten Flüssigkeitskammer zu der elastischen Membran klein, und der dickwandige Bereich ist schwierig zu bewegen. Als Folge erhöht sich eine dynamische Federkonstante in einem hohen Frequenzbereich (zum Beispiel in der Höhe von 100 Hz), und es neigt dazu, ein summendes Geräusch zu erzeugen.
Indessen ist aus EP 0 426 940 A1 (Patentreferenz 4) eine derartige Konstruktion bekannt, die eine Vielzahl von kleinen Vorsprüngen an jeder Fläche (vordere Fläche und hintere Fläche) eines ringförmigen dickwandigen Bereichs der elastischen Teilungsmembran gleichförmig in der Umfangsrichtung so verteilt vorgesehen ist, dass die kleinen Vorsprünge gegen ein Paar der verschiebungsregulierenden Elemente stoßen können. Jedoch ist diese Referenz von dieser Erfindung bezüglich der wesentlichen Struktur der elastischen Teilungsmembran verschieden, dass Schlitze oder Schnitte in ihrer mittigen Fläche vorgesehen sind, und dass außerdem der dickwandige Bereich mit kleinen Vorsprüngen versehen ist, die gegen die verschiebungsregulierenden Elemente stoßen. Somit unterscheidet sich diese Referenz von dieser Erfindung in dem Positionsverhältnis der elastischen Teilungsmembran zu den verschiebungsregulierenden Elementen sowie in der Zusammensetzung der elastischen Teilungsmembran.
Weiter beschreibt die japanische Anmeldungsveröffentlichung JP 64-36737 (Patentreferenz 5), dass die elastische Teilungsmembran aus einem mittigen dickwandigen Bereich und einem dünnwandigen Bereich um ihn konstruiert ist, wobei aber in der schwingungsdämpfenden Vorrichtung dieser Referenz keine verschiebungsregulierenden Elemente vorgesehen sind, und folglich werden Rippen an der elastischen Teilungsmembran sowie ein Positionsverhältnis zwischen der elastischen Membran und den verschiebungsregulierenden Elementen nicht erwähnt.
In Anbetracht des vorstehend beschriebenen Stands der Technik wurde diese Erfindung gemacht, und es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, fremde Geräusche, die aufgrund einer Kollision einer elastischen Teilungsmembran mit verschiebungsregulierenden Elementen entstehen, ausreichend zu reduzieren, und die gleichzeitig in der Lage ist, eine dynamische Federkonstante in einem hohen Frequenzbereich durch Vergrößern der Fläche einer Öffnung zum Übertragen des Flüssigkeitsdrucks einer ersten Flüssigkeitskammer zu der elastischen Teilungsmembran zu reduzieren, und ferner eine Erhöhung einer dynamischen Last zu unterdrücken, wodurch die Erzeugung von fremden Geräuschen aufgrund dieser Erhöhung reduziert wird.
Die hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung, die diese Erfindung betrifft, weist ein erstes Befestigungsbauteil, ein zylindrisches zweiten Befestigungsbauteil, einen schwingungsisolierenden Grundkörper, der aus einem gummiartigen Elastomer hergestellt ist, das die beiden Befestigungsbauteile miteinander verbindet, einen Zwischenboden, der an dem zweiten Befestigungsbauteil befestigt ist, um eine mit Flüssigkeit gefüllte Kammer zwischen dem Zwischenboden und dem schwingungsisolierenden Grundkörper auszubilden, eine Teilungseinheit, die die mit Flüssigkeit gefüllte Kammer in eine erste Flüssigkeitskammer an der Seite des schwingungsisolierenden Grundkörpers und eine zweite Flüssigkeitskammer an der Seite des Zwischenbodens aufteilt, und eine Öffnung auf, die die erste Flüssigkeitskammer und die zweite Flüssigkeitskammer miteinander in Kommunikation bringt, wobei die Teilungseinheit eine elastische Teilungsmembran und ein Paar verschiebungsregulierende Elemente zum Regulieren des Verschiebungsbetrags der elastischen Teilungsmembran von ihren beiden Membranflächenseiten aufweist, wobei das eine Paar der verschiebungsregulierenden Elemente durch zugeordnete Öffnungsgruppen gelocht ist, die in überlagerter Weise miteinander übereinstimmen, wenn sie in einer axialen Mittenrichtung der elastischen Teilungsmembran angesehen werden. Die hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die vorstehenden Öffnungen aus einer ersten Öffnung, die in einer radialen Mittenfläche in jedes der verschiebungsregulierenden Elemente gelocht wird, und aus einer Vielzahl von zweiten Öffnungen bestehen, die rundum die erste Öffnung gelocht sind und verteilt sind; wobei die vorstehende elastische Teilungsmembran einen radialen mittigen dickwandigen Bereich, der innerhalb der ersten Öffnungen angeordnet ist, wenn sie in der axialen Mittenrichtung angesehen wird, einen dünnwandigen Bereich, der von dem dickwandigen Bereich radial nach außen angeordnet ist, und der sich in der Dickenrichtung des dickwandigen Bereichs auf halber Strecke befindet und von dem Paar der verschiebungsregulierenden Elemente beabstandet ist, einen stationären Bereich, der die äußeren Umfangsseiten der verschiebungsregulierenden Elemente umgibt, eine Vielzahl von ersten Rippen, die an der einen Membranfläche des dünnwandigen Bereichs vorgesehen ist und zugeordnete vorragende Stege hat, die in der Lage sind, gegen das eine verschiebungsregulierende Element zu stoßen, und eine Vielzahl von zweiten Rippen aufweist, die an der anderen Membranfläche des dünnwandigen Bereichs vorgesehen ist und zugeordnete vorragende Stege hat, die in der Lage sind, gegen das andere verschiebungsregulierende Element zu stoßen; wobei sich eine Vielzahl der ersten Rippen und eine Vielzahl der zweiten Rippen an einem inneren Umfangsrandteil des dünnwandigen Bereichs, der zu dem dickwandigen Bereich angrenzend ist, in radialer Weise von einer äußeren Umfangsfläche des dickwandigen Bereichs erstrecken, wodurch der innere Umfangsrandteil des dünnwandigen Bereichs durch eine Vielzahl der ersten Rippen und eine Vielzahl der zweiten Rippen in der Umfangsrichtung in mehrere Abschnitte geteilt ist; wobei die dünnwandigen Bereichsabschnitte, die auf diese Weise aufgeteilt sind, der ersten Öffnung in der axialen Mittenrichtung gegenüberstehen, und ein die von der ersten Öffnung in die dünnwandigen Bereichsabschnitte in Richtung der zweiten Öffnungen eintretende Flüssigkeit leitender Flüssigkeitsdurchgang zwischen einem Teil des ersten verschiebungsregulierenden Elements, das zwischen der ersten Öffnung und den zweiten Öffnungen dazwischenliegt, und den dünnwandigen Bereichsabschnitten vorgesehen ist, der gegenüber dem vorherigen Teil (dem verschiebungsregulierenden Elementteil) liegt.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konstruktion, in der eine hochfrequente Schwingung mit kleiner Amplitude erzeugt wird, wird der Hydraulikdruck der ersten Flüssigkeitskammer durch die ersten Öffnungen der verschiebungsregulierenden Elemente zu dem dickwandigen Bereich der elastischen Teilungsmembran übertragen, ohne dass die Flüssigkeit zwischen der ersten Flüssigkeitskammer und der zweiten Flüssigkeitskammer und durch die zweiten Öffnungen auch zu dem dünnwandigen Bereich der elastischen Teilungsmembran durchströmt, wodurch der dickwandige Bereich und der dünnwandige Bereich zu einer hin- und herwirkenden Verformung neigen, um den Hydraulikdruck der ersten Flüssigkeitskammer zu absorbieren, und wobei die hochfrequente Schwingung mit kleiner Amplitude gedämpft wird. Wenn eine Schwingung mit großer Amplitude erzeugt wird und der Hydraulikdruck in der ersten Flüssigkeitskammer einen vorbestimmten Wert erreicht, erreicht die Verformung sowohl von dem dickwandigen Bereich als auch von dem dünnwandigen Bereich ihre Grenzen und die Flüssigkeit strömt durch die Öffnung, um zwischen beiden Flüssigkeitskammer verwirbelt zu werden. Aufgrund des Verwirbelungseffekts wird die niederfrequente Schwingung mit großer Amplitude gedämpft.
Gemäß dieser Erfindung wird, da insbesondere die dünnwandigen Bereichsabschnitte rund um den dickwandigen Bereich der elastischen Teilungsmembran so konstruiert sind, um der ersten Öffnung so gegenüber zu stehen, dass die von der ersten Öffnung zu den dünnwandigen Bereichsabschnitten eintretende Flüssigkeit rund um den dickwandigen Bereich zu der Seite der zweiten Öffnungen strömen kann, der Hydraulikdruck der ersten Flüssigkeitskammer über die erste Öffnung auch zu dem dünnwandigen Bereich übertragen. Das heißt, es ist möglich, einen Teil der ersten Öffnung auszubilden, der auch als eine Hochfrequenzöffnung zum Hin- und Herbewegen und Verformen des dünnwandigen Bereichs wirkt. Daher kann die Fläche der Öffnung zum Übertragen des Hydraulikdrucks in der ersten Flüssigkeitskammer zu der elastischen Teilungsmembran vergrößert werden. Da außerdem die elastische Teilungsmembran nicht einer Regulierung einer Verschiebung an dem dickwandigen Bereich durch die verschiebungsregulierenden Elemente ausgesetzt ist, sondern ihre Verschiebung nur durch die radialen Rippen reguliert wird, die sich von dem dickwandigen Bereich erstrecken, ist der dickwandige Bereich leicht bewegbar. Zusammengefasst ist es möglich, die dynamische Federkonstante in einem hohen Frequenzbereich (zum Beispiel 100 Hz oder darüber) zu reduzieren, um eine hochfrequentige Schwingung mit kleiner Amplitude wirkungsvoll, üblicherweise summende Geräusche, zu dämpfen.
Weiter ist es gemäß der vorstehenden Konstruktion möglich, da die elastische Teilungsmembran einer Regulierung einer Verschiebung nur durch die ersten Rippen und zweiten Rippen ausgesetzt ist, die sich von dem dickwandigen Bereich in radialer Weise erstrecken, und die Gesamtheit der elastischen Teilungsmembrane in der Lage ist, sich hin- und herwirkend zu verschieben, wobei es möglich ist, die Erhöhung einer dynamischen Last zu unterdrücken, um die Erzeugung von fremden Geräuschen zu unterdrücken.
Da zusätzlich die vorragenden Stege der ersten Rippen und der zweiten Rippen lediglich an den verschiebungsregulierenden Elementen anliegen, ist es möglich, die Kontaktfläche der elastischen Teilungsmembran mit den verschiebungsregulierenden Elementen ausreichend klein zu gestalten, und demgemäß ist es möglich, fremde Geräusche ausreichend zu reduzieren, die aufgrund einer Kollision der elastischen Teilungsmembran mit den verschiebungsregulierenden Elementen entstehen. Obwohl der stationäre Bereich der elastischen Teilungsmembran auch mit den verschiebungsregulierenden Elementen in Kontakt ist, ist hier der stationäre Bereich an den verschiebungsregulierenden Elementen fixiert, und folglich bildet er keine Quelle zum Erzeugen von fremden Geräuschen aus.
Wenn die elastische Teilungsmembran zu anfällig für eine Verformung ist, die einer Hydraulikdruckveränderung in der ersten Flüssigkeitskammer folgt, wenn eine Schwingung mit großer Amplitude erzeugt wird, ist es schwierig, die Verschiebung der elastischen Teilungsmembran durch einen gewünschten inneren Druck der ersten Flüssigkeitskammer so zu regulieren, dass die Flüssigkeit schwer durch die Öffnung treten (strömen) kann. Im Gegensatz dazu ist gemäß der vorstehend erwähnten Konstruktion die radiale Mittenseite der elastischen Teilungsmembran als der dickwandige Bereich konstruiert, um dadurch die Steifigkeit zu verstärken und folglich ist es einfach, die elastische Teilungsmembran einer Regulierung einer Verschiebung durch einen gewünschten Hydraulikdruck in der ersten Flüssigkeitskammer auszusetzen.
In dieser Erfindung ist es bevorzugt, dass dünnwandige Bereichsabschnitte, die von den vorragenden Enden der ersten Rippen und der zweiten Rippen in der radialen Richtung der elastischen Teilungsmembran nach außen angeordnet sind, so konstruiert sind, um den zweiten Öffnungen des Paares der verschiebungsregulierenden Elemente gegenüberzustehen. Das heißt, da die elastische Teilungsmembran der Hydraulikdruckveränderung in der ersten Flüssigkeitskammer aufgrund der Synergie schwierig folgen kann, dass, wenn die ersten Rippen und die zweiten Rippen als lange Rippen vorgesehen sind, die sich über den äußeren Umfangsrand des dünnwandigen Bereichs erstrecken, die Steifigkeit des dünnwandigen Bereichs zu hoch wird, und die elastische Teilungsmembran an ihrem mittigen Teil mit dem dickwandigen Bereich vorgesehen ist. Durch die wie vorstehend beschriebene Konstruktion ist es einfach, den Hydraulikdruck an dem dünnwandigen Bereich zu absorbieren, so dass es möglich ist, Schwingungen mit kleiner Amplitude ausreichend zu absorbieren.
In der vorliegenden Erfindung können die erste Öffnung, der dickwandige Bereich und eine Vielzahl der zweiten Öffnungen kreisförmig, scheibenförmig bzw. bogenförmig ausgebildet werden, die sich jeweils in der Umfangsrichtung entlang dem dickwandigen Bereich erstrecken. Dadurch kann die Gestaltung der elastischen Teilungsmembran vereinfacht werden.
Außerdem ist es alternativ möglich, dass eine Vielzahl der ersten Rippen und eine Vielzahl der zweiten Rippen gleichmäßig in der Umfangsrichtung des dickwandigen Bereichs angeordnet sind, wodurch der dickwandige Bereich durch eine gleichmäßige Kraft an seiner Umgebung gestützt werden kann, um dadurch zu verhindern, dass eine Kraft aufgebracht wird, die zu dem dickwandigen Bereich hin tendiert.
Alternativ können die vorragenden Enden der ersten Rippen und die vorragenden Enden der zweiten Rippen radial nach innen von den inneren Umfangsrändern einer Vielzahl der zweiten Öffnungen angeordnet sein, wodurch es leichter verhindert werden kann, dass die Steifigkeit des dünnwandigen Bereichs zu groß wird, und es ist möglich, dass verhindert werden kann, dass die elastische Teilungsmembran schwer einer Hydraulikdruckveränderung folgt, und demgemäß ist es möglich, Schwingungen mit kleiner Amplitude noch ausreichender zu absorbieren.
In der Erfindung können vorragende Abschnitte der vorragenden Stege der ersten Rippen, die von dem dickwandigen Bereich am entferntest liegen, und vorragende Abschnitte der vorragenden Stege der zweiten Rippen, die von dem dickwandigen Bereich am entferntest liegen, von dem dickwandigen Bereich in seiner Dickenrichtung nach außen vorragen. In diesem Fall kommen die am entferntest liegenden vorragenden Abschnitte der ersten Rippen und die am entferntest liegenden vorragenden Abschnitte der zweiten Rippen mit den verschiebungsregulierenden Elementen in Kontakt, und es ist möglich, die Fläche einer Kontaktfläche zwischen der elastischen Teilungsmembran und den verschiebungsregulierenden Elementen ausreichend klein vorzusehen.
Um die Fläche der Kontaktfläche zwischen der elastischen Teilungsmembran und den verschiebungsregulierenden Elementen ausreichend klein vorzusehen, ist es zum Beispiel vorstellbar, eine Vielzahl von kleinen Vorsprüngen an jeder Membranfläche eines Hauptkörpers der elastischen Teilungsmembran so vorzusehen, dass die kleinen Vorsprünge mit den verschiebungsregulierenden Elementen in Kontakt kommen können, wenn die elastische Teilungsmembran und die verschiebungsregulierenden Elemente miteinander in Kontakt sind. Gemäß dieser Form, wenn die kleinen Vorsprünge aufgrund des Kontakts zusammengedrückt werden, stoßen die Membranflächen des Hauptkörpers der elastischen Teilungsmembran mit den verschiebungsregulierenden Elementen zusammen, und es besteht eine Gefahr, dass fremde Geräusche lauter werden. Im Gegensatz dazu müssen gemäß dieser Erfindung, selbst wenn die zu den kleinen Vorsprüngen korrespondierenden vorragenden Abschnitte zusammengedrückt werden, die Rippen als der Hauptkörper mit dem verschiebungsregulierenden Elementen zusammen, und folglich ist es möglich, dass die Fläche der Kontaktfläche ausreichend klein ist, und auf diese Weise die Erzeugung von fremden Geräuschen unterdrückt wird. Da die am entferntest liegenden vorragenden Abschnitte der vorragenden Stege der ersten Rippen und die am entferntest liegenden vorragenden Abschnitte der vorragenden Stege der zweiten Rippen von dem dickwandigen Bereich nach außen vorragen, wenn die elastische Teilungsmembran und die verschiebungsregulierenden Elemente miteinander im Kontakt sind, ist es zusätzlich möglich sicherzustellen, dass die vorstehend erwähnten vorragenden Abschnitte in Kontakt mit den verschiebungsregulierenden Elementen kommen. Außerdem ist es möglich, den dickwandigen Bereich durch die ersten Rippen und die zweiten Rippen mit den verschiebungsregulierenden Elementen stetig zu stützen, wodurch verhindert wird, dass die Lage des dickwandigen Bereichs nicht mehr gegeben ist (zusammenbricht).
In dieser Erfindung können die ersten Rippen und die zweiten Rippen durch ein Paar der verschiebungsregulierenden Elemente geklemmt und gehalten werden, wodurch es möglich ist, die Lage der elastischen Teilungsmembran zu stabilisieren.
Die ersten Rippen und die zweiten Rippen können jeweils in einer Längsrichtung eine dreieckige Querschnittsform aufweisen, wobei ihre Spitze der vorragende Steg ist, wodurch es möglich ist, die Fläche einer Kontaktfläche der Rippen mit den verschiebungsregulierenden Elementen zu minimieren, während verhindert wird, dass die Rippen zusammenbrechen, wodurch der Effekt zum unterdrücken eines fremden Geräuschs wirksamer ausgeführt wird.
Alternativ kann in dieser Erfindung die erste Flüssigkeitskammer intern mit einer Rührplatte und einer an der Seite der ersten Flüssigkeitskammer zwischen einem äußeren Umfangsrand der Rührplatte und einer inneren Umfangsfläche der ersten Flüssigkeitskammer definierten Öffnung vorgesehen sein. Wenn eine hochfrequente Schwingung eingesetzt wird, wie vorstehend beschrieben ist, wird die elastische Teilungsmembran einer hin- und herwirkenden Verformung ausgesetzt, um den Hydraulikdruck in der ersten Flüssigkeitskammer zu absorbieren, um dadurch eine Tendenz in Richtung einer hohen dynamischen Federkennlinie zu unterdrücken. Jedoch, wenn eine höherfrequente Schwingung als die vorstehende eingegeben wird, ist es vorstellbar, dass eine Verformungsbeständigkeit der elastischen Teilungsmembran erhöht wird, was in einer schlechten niederen dynamischen Federkennlinie resultiert. In diesem Fall macht es das Vorhandensein der Rührplatte möglich, dass die durch die Öffnung strömende Flüssigkeit an der Seite der ersten Flüssigkeitskammer in einem hohen Frequenzbereich mitschwingt (dies setzt die Resonanzfrequenz der Flüssigkeit auf einen hohen Wert), wodurch auf diese Weise eine niedere Federkennlinie der vorliegenden Vorrichtung in einem Hochfrequenzbereich erreicht wird.
In Übereinstimmung mit dieser auf diese Art und Weise vorstehend beschriebenen Erfindung ist es möglich, die fremden Geräusche aufgrund einer Kollision der elastischen Teilungsmembran mit den verschiebungsregulierenden Elementen ausreichend zu reduzieren, und gleichzeitig die dynamische Federkonstante in einem Hochfrequenzbereich zu reduzieren, um hochfrequentige Schwingungen mit kleiner Amplitude wie zum Beispiel Summgeräusche, etc. zu dämpfen, sowie um eine Erhöhung einer dynamischen Last zu unterdrücken, um fremde Geräusche aufgrund dieser Erhöhung zu reduzieren.
1 ist eine längsverlaufende Schnittansicht einer hydraulischen schwingungsdämpfenden Vorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung betrifft;
2 ist eine vordere Ansicht der schwingungsdämpfenden Vorrichtung in 1;
3 ist eine Draufsicht einer Teilungseinheit der vorstehenden schwingungsdämpfenden Vorrichtung;
4 ist eine teilweise vergrößerte, längsverlaufende Schnittansicht der vorstehenden schwingungsdämpfenden Vorrichtung entlang einer Linie IV-IV in 3;
5 ist eine teilweise abgebrochene Perspektivansicht eines Querschnitts der Teilungseinheit in 3;
6 ist eine vordere Ansicht eines zylindrischen Elements der vorstehenden schwingungsdämpfenden Vorrichtung;
7 ist eine längsverlaufende Schnittansicht des zylindrischen Elements in 6;
8 ist eine vordere Ansicht eines zweiten Verschiebungsregulierenden Elements der vorstehenden schwingungsdämpfenden Vorrichtung;
9 ist eine längsverlaufende Schnittansicht des zweiten verschiebungsregulierenden Elements in 8;
10 ist eine vordere Ansicht einer elastischen Teilungsmembran der vorstehenden schwingungsdämpfenden Vorrichtung;
11 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XI-XI von 10;
12 ist eine vergrößerte Ansicht eines abgegrenzten Teils von XII in 11;
13 ist eine vergrößerte Ansicht eines abgegrenzten Teils von XIII in 10;
14 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XIV-XIV in 13;
15 ist eine schematische Darstellung, die ein Prüfmaschinensystem für die Ermittlung einer dynamischen Lastkennlinie und einer dynamischen Federkennlinie zeigt;
16A, 16B und 16C sind schematische Ansichten von zugeordneten Teilungseinheitsstrukturen, die dem vorstehend genannten Ermittlungsversuch ausgesetzt sind, wobei die Figuren das Beispiel, Vergleichsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 in dieser Reihenfolge zeigt;
17 ist eine grafische Darstellung, die die Versuchsergebnisse der dynamischen Federkennlinie zeigt; und
18 ist eine grafische Darstellung, die die Versuchsergebnisse der dynamischen Lastkennlinie zeigt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In 1 und 2 ist eine hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung dargestellt, die in einem FR-Fahrzeug verwendet wird. Diese hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung ist mit einem ersten Befestigungsbauteil 1, das durch das zwischengeschaltete Bauteil einer ersten Befestigungsklammer 114 an einem Getriebe befestigt ist, einem zylindrischen zweiten Befestigungsbauteil 2, das durch eine zweite Befestigungsklammer 110 an einem fahrzeugkörperseitigen Element befestigt ist, und einem kegelstumpfartigen konischen schwingungsisolierenden Grundkörper 3 vorgesehen, der aus einem gummiartigen Elastomer hergestellt ist, der die Bauteile verbindet.
Das erste Befestigungsbauteil 1 ist in einer gestuften säulenartigen Form ausgestaltet, wobei sein unteres Ende mit der ersten Befestigungsklammer 114 verschraubt ist, die einen U-förmigen Querschnitt hat. Die erste Befestigungsklammer 114 ist mit einem Gummielement 115 bedeckt. Das Bezugszeichen 6 in 2 bezeichnet eine Vielzahl von Befestigungsschrauben. Das zweite Befestigungsbauteil 2 weist einen unteren zylindrischen Befestigungsbauteil 4, mit dem der schwingungsdämpfende Grundkörper 3 vulkanisiert ausgeformt ist, und ein oberes zylindrisches Bauteil 5 auf, das mit dem unteren zylindrischen Bauteil 4 konzentrisch ist, das wiederum in einem zylindrischen Bauteil 107 zur Aufnahme intern befestigt und aufgenommen ist. Der schwingungsisolierende Grundkörper 3 ist sowohl an einer äußeren Umfangsfläche des ersten Befestigungsbauteils 1 als auch an einer inneren Umfangsfläche des unteren zylindrischen Bauteils 4 vulkanisiert verbunden.
An einem unteren Ende des oberen zylindrischen Bauteils 5 ist ein Zwischenboden 9, der aus einer Gummimembran hergestellt ist, vulkanisiert ausgeformt, um eine mit Flüssigkeit gefüllte Kammer 8 zwischen dem Zwischenboden und dem schwingungsisolierenden Grundkörper 3 auszubilden. Weiter ist eine Teilungseinheit 12, die die mit Flüssigkeit gefüllte Kammer 8 in eine erste Flüssigkeitskammer 11A an der Seite des schwingungsisolierenden Grundkörpers 3 und eine zweite Flüssigkeitskammer 11B an der Seite des Zwischenbodens 9 teilt, sowohl durch einen gebogenen Abschnitt 5B des oberen zylindrischen Bauteils 5 an seinem oberen Ende als auch einem gestuften zylindrischen Klemmelement 132 hier geklemmt und gesichert. An dem unteren Ende des Klemmelements 132 ist ein Flansch 132C ausgebildet, und der Flansch 132C, ein Flansch 4A des unteren zylindrischen Bauteils 4 und ein Flansch 5A des oberen zylindrischen Bauteils 5 werden durch Sicken (Crimpen) in einer derartigen Art und Weise einstückig gesichert, dass der Flansch 132C durch die zwei Flansche 4A, 5A geklemmt wird.
Wie in 4 gezeigt ist, ist die Teilungseinheit 12 aus einer scheibenförmigen elastischen Teilungsmembran 15, die aus einer Gummimembran hergestellt ist, einem zylindrischen Element 16, das die elastische Teilungsmembran 15 aufnimmt, um es mit einem ersten verschiebungsregulierenden Element 17 zu lagern, das mit dem zylindrischen Element 16 an seiner Seite einer inneren Umfangsfläche einstückig vorgesehen ist, und einem zweiten verschiebungsregulierenden Element 18 hergestellt, das ein Ende des zylindrischen Elements 16 an seiner einen Endseite abdeckt. Das heißt, das erste verschiebungsregulierende Element 17 und das zweite verschiebungsregulierende Element 18 dienen dazu, um den Verschiebungsbetrag der elastischen Teilungsmembran 15 von beiden Membranflächenseiten der elastischen Teilungsmembran 15 zu regulieren. Das erste verschiebungsregulierende Element 17 bzw. das zweite verschiebungsregulierende Element 18 sind mit Öffnungsgruppen 54, 84 definiert, die miteinander in einer überlagerten Art und Weise übereinstimmen, wenn sie in einer axialen Mittenrichtung der elastischen Teilungsmembran 15 angesehen werden.
Die erste Flüssigkeitskammer 11A und die zweite Flüssigkeitskammer 11B sind durch eine Öffnung 25 als eine Spaltöffnung miteinander in Kommunikation, die wiederum zwischen einer äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Elements 16 und einer inneren Umfangsfläche des oberen zylindrischen Bauteils 5 ausgebildet ist, wobei insbesondere eine Gummimembran 17 mit der inneren Umfangsfläche des oberen zylindrischen Bauteils 5 vulkanisiert ausgeformt ist. Wie in 7 gezeigt ist, ist das zylindrische Element 16 an seinem äußeren Umfang mit einem öffnungsausbildenden Kanal 83 vorgesehen. Die Öffnung 25 kommuniziert mit der zweiten Flüssigkeitskammer 11B durch einen oberen Ausschnitt 58 des zylindrischen Elements 16 (vergleiche 6) und mit der ersten Flüssigkeitskammer 11A durch eine Öffnung 59, die in dem Klemmelement 132 (vergleiche 5) ausgebildet ist.
Wie in 8 und 9 gezeigt ist, ist das zweite verschiebungsregulierende Element 18 in einer Scheibenform ausgestaltet und intern eingepresst und sitzt auf einem Befestigungssitz 80 auf, der an der Öffnung des zylindrischen Elements 16 an seiner oberen Endseite ausgebildet ist. Die Öffnungsgruppe 84 des zweiten verschiebungsregulierenden Elements 18 besteht aus einer ersten Öffnung 84A einer Kreisform, die in einer radialen mittigen Fläche davon ausgebildet ist, und vier zweiten Öffnungen 84B einer bogenartigen Form, die rund um die erste Öffnung 84A verteilt ausgebildet sind. Die vier zweiten Öffnungen 84B haben die gleiche Größe und Form und sind in einem punktsymmetrischen Verhältnis um eine axiale Mitte der ersten Öffnung 84A angeordnet.
Wie in 6 dargestellt ist, besteht die Öffnungsgruppe 54 des ersten verschiebungsregulierenden Elements 17 aus einer ersten Öffnung 54A einer Kreisform, die in einer radialen mittigen Fläche davon ausgebildet ist, und vier zweiten Öffnungen 54B einer bogenartigen Form, die um die erste Öffnung 54A verteilt ausgebildet sind. Die vier zweiten Öffnungen 54B haben die gleiche Größe und Form und sind in einem punktsymmetrischen Verhältnis um die axiale Mitte der ersten Öffnung 54A angeordnet.
Die erste Öffnung 54A des ersten verschiebungsregulierenden Elements 17 und die zweite Öffnung 84A des zweiten verschiebungsregulierenden Elements 18 haben die gleiche Größe und Form, und die zweiten Öffnungen 54B des ersten verschiebungsregulierenden Elements 17 und die zweiten Öffnungen 84B des zweiten verschiebungsregulierenden Elements 18 haben die gleiche Größe und Form. Wenn sie in der axialen Mittenrichtung angesehen werden, sind die erste Öffnung 54A des ersten verschiebungsregulierenden Elements 17 und die erste Öffnung 84A des zweiten verschiebungsregulierenden Elements 18 in der gleichen Position in einer überlagerten Art und Weise angeordnet, während die zweiten Öffnungen 54B des ersten verschiebungsregulierenden Elements 17 und die zweite Öffnung 84B des zweiten verschiebungsregulierenden Elements 18 in der gleichen Position in einer überlagerten Art und Weise angeordnet sind.
Wie in 10 bis 13 dargestellt ist, ist die elastische Teilungsmembran 15 aus einem scheibenförmigen dickwandigen Bereich 50, der in einer radialen mittigen Fläche innerhalb der ersten Öffnungen 54A, 58A angeordnet ist, wenn er in der axialen Mittenrichtung angesehen wird, einem dünnwandigen Bereich 51, der radial nach außen von dem dickwandigen Bereich 50 und einer Zwischenfläche relativ zu der Dickenrichtung des dickwandigen Bereichs 50 (axialen Mittenrichtung der elastischen Teilungsmembran 15) angeordnet ist und von einem Paar der verschiebungsregulierenden Elemente 17, 18 beabstandet ist, acht Teilen von ersten Rippen 53A, die an der einen Membranfläche 91 des dünnwandigen Bereichs 51 vorgesehen sind, und wobei deren vorragende Stege 81 gegen das erste verschiebungsregulierende Element 17 stoßen, und acht Teile von zweiten Rippen 53B hergestellt, die an der anderen Membranfläche 93 des dünnwandigen Bereichs 51 vorgesehen sind, und vorragende Stege 101 haben, die gegen das zweite verschiebungsregulierende Element 18 stoßen.
Eine Vielzahl der ersten Rippen 53A und eine Vielzahl der zweiten Rippen 53B erstrecken sich in einer radialen Weise von einer äußeren Umfangsfläche 92 des dickwandigen Bereichs 50 an einem inneren Umfangsrandteil des dünnwandigen Bereichs 51, der zu dem dickwandigen Bereich 50 angrenzend ist. Insbesondere sind die ersten Rippen 53A an der Grenze des dickwandigen Bereichs 50 und des dünnwandigen Bereichs 51 einstückig mit der einen Membranfläche 91 des dünnwandigen Bereichs 51 und der unteren äußeren Umfangsfläche 92 des dickwandigen Bereichs 50 vorgesehen, um rundum den dickwandigen Bereich 50 in einer radialen Weise angeordnet zu sein. Andererseits sind die zweiten Rippen 53B an der Grenze zwischen dem dickwandigen Bereich 50 und dem dünnwandigen Bereich 51 einstückig mit der anderen Membranfläche 93 des dünnwandigen Bereichs 51 und der oberen äußeren Umfangsfläche 92 des dickwandigen Bereichs 50 vorgesehen, um in einer radialen Weise rundum den dickwandigen Bereich 50 angeordnet zu sein. Ein Teil 95 des dünnwandigen Bereichs, der radial nach außen von vorragenden Enden 94 der ersten Rippen 53A und von den zweiten Rippen 53B angeordnet ist, ist so konstruiert, um den zweiten Öffnungen 54B, 84B des Paars der verschiebungsregulierenden Elemente 17, 18 (vergleiche 3) gegenüberzustehen.
Eine Vielzahl der ersten Rippen 53A und eine Vielzahl der zweiten Rippen 53B sind in einer radialen Art und Weise mit gleichen Winkelabständen von 45 Grad relativ zu der axialen Mitte 0 des dickwandigen Bereichs angeordnet, und die zugeordneten ersten Rippen 53A und die zugeordneten zweiten Rippen 53B stimmen miteinander in einer überlagerten Art und Weise überein, wenn sie in der axialen Mittenrichtung der elastischen Teilungsmembran 15 angesehen werden. Die zugeordneten vier Teile der zweiten Öffnungen 54B, 84B sind mit gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung des dickwandigen Bereichs 50 angeordnet, und die zweiten Öffnungen 54B, 84B weisen eine Bogenform auf, die sich entlang der Umfangsrichtung des dickwandigen Bereichs 50 (vergleiche 6, 8) erstreckt.
Die ersten Rippen 53A und die zweiten Rippen 53B weisen jeweils eine Dreiecksform mit zugeordneten Spitzen von vorragenden Stegen 81, 101 (vergleiche 14) in einem querverlaufenden Querschnitt in der Längsrichtung von ihnen auf. Die vorragenden Enden 94 der ersten Rippen 53A und der zweiten Rippen 53B sind ausgebildet, um sich in einer derartigen Weise zu neigen, dass die Membranflächenseiten des dünnwandigen Bereichs 51 mehr radial nach außen angeordnet sind (vergleiche 12). Weiter sind die vorragenden Enden 94 der ersten Rippen 53A bzw. der zweiten Rippen 53B radial nach innen von inneren Umfangsrändern 102, 106 einer Vielzahl der zweiten Öffnungen 54B, 84B angeordnet (vergleiche 3).
Wie in 12 dargestellt ist, ragen von dem vorragenden Steg 81 der ersten Rippe 53A bzw. dem vorragenden Steg 101 der zweiten Rippe 53B ein am entferntest liegender vorragender Abschnitt 81A bzw. ein am entferntest liegender vorragender Abschnitt 101A von dem dickwandigen Bereich 50 leicht nach außen von dem dickwandigen Bereich 50 in seiner Dickenrichtung vor. Die ersten Rippen 53A und die zweiten Rippen 53B, die auf diese Weise konstruiert sind, werden durch das erste verschiebungsregulierende Element 17 und das zweite verschiebungsregulierende Element 18 geklemmt und gehalten.
Ein stationärer Bereich 52 der elastischen Teilungsmembran 15 ragt von dem dünnwandigen Bereich 51 an seinen beiden Seiten in der Dickenrichtung der elastischen Teilungsmembran 15 vor. Seine vorstehenden Enden sind jeweils als ein erhabener Abschnitt 86 einer Bogenform im Querschnitt ausgebildet. Eine Länge zwischen vorragenden Flächen von beiden erhabenen Abschnitten 86 ist länger als die Dicke des dickwandigen Bereichs 50 festgelegt. Der stationäre Bereich 52 wird durch ein Paar der verschiebungsregulierenden Elemente 17, 18 geklemmt und gehalten.
Wie in 3 und 5 gezeigt ist, ist der dünnwandige Bereich 51 der elastischen Teilungsmembran 15 an ihrem inneren Umfangsrandteil durch die mehreren ersten Rippen 53A und zweiten Rippen 53B in mehrere Abschnitte 120 in der Umfangsrichtung an sowohl vorderen als auch hinteren Flächen geteilt. Die dünnwandigen Bereichsabschnitte 120, die auf diese Weise geteilt sind, sind so konstruiert, um den ersten Öffnungen 54A, 84A in der axialen Mittenrichtung der elastischen Teilungsmembran 15 gegenüber zu stehen, wie in 4 gezeigt ist. Das heißt, die ersten Öffnungen 54A, 84A sind mit einem größeren Durchmesser als der dickwandige Bereich 50 so ausgebildet, dass eine vorbestimmte Lücke in der radialen Richtung zwischen deren Öffnungsrändern 97, 105 und der äußeren Umfangsfläche 92 des dickwandigen Bereichs 50 sicher gestellt werden kann, und folglich erstreckt sich der dünnwandige Bereich 51 zu seinem inneren Umfangskantenteil bis zu der Innenseite der ersten Öffnungen 54A, 84A, wenn er in der axialen Mittenrichtung angesehen wird. Vor allem ist rundum den dickwandigen Bereich 50 ein derartiger Durchgang für eine Flüssigkeit sichergestellt, der sich von den dünnwandigen Bereichsabschnitten 120 in der axialen Mittenrichtung öffnet. Da nur die ersten Rippen 53A und die zweiten Rippen 53B, die sich in einer radialen Weise erstrecken, wie vorstehend beschrieben ist, zwischen Abschnitten 122 der verschiebungsregulierenden Elemente, die sich zwischen den ersten Öffnungen 54A, 84A und den zweiten Öffnungen 54B, 84B erstrecken, und Abschnitten 124 des dünnwandigen Bereichs vorgesehen sind, der den vorherigen Abschnitten (122) gegenüberliegt, wird weiter ein Durchgang 126 sichergestellt, durch den eine Flüssigkeit strömt. Wie auf diese Weise in 5 gezeigt ist, ist eine von der ersten Öffnung 54A in die dünnwandigen Bereichsabschnitte 120 eintretende Flüssigkeit geeignet, um durch den Durchgang 126 hindurch zu treten, um in Richtung der zweiten Öffnungen 54B zu strömen. In 5 bezeichnet das Bezugszeichen L1 eine Flüssigkeit, die durch eine Spaltöffnung durchtritt, während L2 eine Flüssigkeit bezeichnet, die durch eine Hochfrequenzöffnung durchtritt, um eine hin- und herwirkende Verformung des dünnwandigen Bereich 51 zu verursachen.
Wie in 4 gezeigt ist, ist in der ersten Flüssigkeitskammer 11A eine scheibenförmige Rührplatte 60 vorgesehen, und eine Öffnung 63 ist somit an der Seite der ersten Flüssigkeitskammer zwischen einem äußeren Umfangsrand 61 der Rührplatte 60 und einer inneren Umfangsfläche 62 der ersten Flüssigkeitskammer 11A ausgebildet. Die Rührplatte 60 ist durch ein äußeres Befestigen auf dem oberen Ende eines Kupplungsabschnitts 66, der in seiner mittigen Fläche nach oben hin gebaucht ist, an dem oberen Ende des ersten Befestigungsbauteils 1 gesichert, das den schwingungsisolierenden Grundkörper 3 durchlocht (durchtritt).
In der hydraulischen schwingungsdämpfenden Vorrichtung, die wie in diesem vorstehenden Ausführungsbeispiel konstruiert ist, führt die elastische Teilungsmembran 15 an ihren vorderen und hinteren Flächen ein anliegendes Stützen zum Verschiebungsregulieren der verschiebungsregulierenden Elemente 17, 18 nur durch die acht Teile der ersten Rippen 53A und der zweiten Rippen 53B aus, und wobei der dickwandige Bereich 50 nicht beansprucht wird, um durch die verschiebungsregulierenden Elemente 17, 18 direkt anliegend gestützt zu werden. Daher sind der dünnwandige Bereich 51 und der dickwandige Bereich 50 leicht beweglich, trotz dass sie verschiebungsreguliert sind, und folglich kann ein bemerkenswerter Reduktionseffekt einer dynamischen Federkonstante in einem Hochfrequenzbereich erzielt werden.
Wie in 5 gezeigt ist, wirkt die von der ersten Öffnung 54A eintretende Flüssigkeit nicht nur auf den dickwandigen Bereich 50, sondern strömt von dem dickwandigen Bereich 50 zu dem dünnwandigen Bereichsabschnitten 120 und tritt durch den Durchgang 126 in Richtung der zweiten Öffnungen 54B hindurch, wodurch sie auf den gesamten dickwandigen Bereich 50 wirkt. Als Folge ist es möglich, einen Teil der ersten Öffnung 54A sowie der zweiten Öffnungen 54B als eine Öffnung zum Hin- und Herbewegen und Verformen des dünnwandigen Bereichs 51 vorzusehen. Mit anderen Worten ist eine gesamte Fläche von offenen Flächen der vier zweiten Öffnungen 54B und offenen Flächen von acht Lücken, die rund um den dickwandigen Bereich 50 durch acht erste Rippen 53A aufgeteilt sind, als eine Öffnungsquerschnittsfläche der Hochfrequenzöffnung für den dünnwandigen Bereich 51 ausgebildet, und folglich ist es möglich, eine größere Querschnittsfläche als vorher durch die Größe der acht Lücken sicherzustellen. Hier ist es wünschenswert, dass, um derartige Öffnungen vorzusehen, die wirksamer funktionieren, eine Weite w der Lücke gleich oder größer als eine Höhe h des Durchgangs 126 festgelegt wird (vergleiche 4).
Da die elastische Teilungsmembran 15 nur durch die ersten Rippen 53A und die zweiten Rippen 53B verschiebungsreguliert wird, die sich von dem dickwandigen Bereich 50 in einer radialen Weise erstrecken und es keine Rippen gibt, die einen vollen Umfang der ersten Öffnungen 54A, 84A und der zweiten Öffnungen 54B, 84B umgeben, kann sich die gesamte elastische Teilungsmembran 15 so bewegen, dass es möglich ist, eine Erhöhung einer dynamischen Last zu unterdrücken.
Da die vorragenden Stege 81, 101 der acht ersten Rippen 53A und zweiten Rippen 53B lediglich an den verschiebungsregulierenden Elementen 17, 18 anliegen, ist es möglich, die Kontaktflächen der elastischen Teilungsmembran 15 mit den verschiebungsregulierenden Elementen 17, 18 ausreichend klein vorzusehen, und demgemäß ist es möglich, die fremden Geräusche aufgrund der Kollision mit den verschiebungsregulierenden Elementen 17, 18 ausreichend zu reduzieren.
Nachstehend sind Messergebnisse eines Versuchs beschrieben, der zum Ermitteln einer dynamischen Federkennlinie und einer dynamischen Lastkennlinie des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels ausgeführt wird. Der Versuch wurde unter Verwendung eines dynamischen Federprüfgeräts „Dynamic Servo" (hergestellt bei Saginomiya Seisakusho, Inc.) ausgeführt, an dem ein festgelegter Frequenzfilter „High Pass Filter 3624" (bei NF Corporation) und ein FFT- (schnelle Fourier-Transformation) Analysator „CF-6400" (bei Ono Sokki) verbunden sind, wie in 15 gezeigt ist. Für die dynamische Lastkennlinie wurde das dynamische Federprüfgeräts unter den Bedingungen festgelegt: eine Erregungsfrequenz von 12 Hz, eine Erregungsverschiebung von ± 1,5 mm, eine Vorlast von 1300 N; der Filter wurde unter den Bedingungen festgelegt: eine Abgrenzfrequenz von 100 Hz oder weniger, Ordnung von 24 dB/OCT; und der FFT-Analysator wurde unter den Bedingungen festgelegt: eine Abtastfrequenz von 800 Hz, eine Abtastzahl von 1024, Window-Funktion: Hanning Window, Mittelung: Power Sum 10 Cycles, und Trigger: EIN. Andererseits wurde für die dynamische Federkennlinie eine Messung durch Abtasten der Frequenz mit einer Vorlast von 1300 N und einer Erregungsverschiebung von ± 0,05 mm durchgeführt. Die geprüften Gegenstände waren zugeordnete schwingungsdämpfende Vorrichtungen, die die folgenden Teilstrukturen aufweisen:
Beispiel dieser Erfindung: Die Teilungsstruktur, wie in dem Ausführungsbeispiel beschrieben und in 16A dargestellt ist;
Vergleichsbeispiel 1: eine Struktur, wie in 16B gezeigt ist, wobei in der Teilungseinheit des Ausführungsbeispiels dieser Erfindung der äußere Umfangsrand des dickwandigen Bereichs 50 an jeder Fläche mit einem Vorsprung 200 vorgesehen ist, der sich an seinem ganzen Umfang erstreckt, und wobei die verschiebungsregulierenden Elemente 17, 18 über seinen gesamten Umfang geklemmt und gehalten werden (analog zu der vorstehenden Patentreferenz 3);
Vergleichsbeispiel 2: eine Struktur, wie in 16C gezeigt ist, wobei in der Struktur von einem vorstehenden Vergleichsbeispiel 1 acht kleine Vorsprünge 202 gleichmäßig in der Umfangsrichtung anstelle des vorstehend erwähnten Vorsprungs 200 angeordnet sind (analoge Struktur zu der vorstehenden Patentreferenz 3);
Vergleichsbeispiel 3: die Teilungsstruktur korrespondiert zu der vorstehenden Patentreferenz 2 (eine Struktur, in der spinnennetzartige Rippen an jeder Fläche der elastischen Teilungsmembran in einer derartigen Weise ausgebildet sind, dass Durchgangslöcher der gitterartigen verschiebungsregulierenden Elemente durch sie jeweils über deren gesamten Umfang umgeben sind).
Die Messergebnisse einer dynamischen Federkennlinie sind in 17 gezeigt. In einem Vergleichsbeispiel 1, da der gesamte Umfangsrand des dickwandigen Bereichs 50 durch die verschiebungsregulierenden Elemente 17, 18 geklemmt und gehalten wird, ist es schwierig, den dickwandigen Bereich 50 zu bewegen, und da es keinen Abstand an den mittigen Öffnungen 54A, 84A der verschiebungsregulierenden Elemente 17, 18 gibt, ist die offene Fläche der Öffnung für den dünnwandigen Bereich 51 klein. Daher steigt die dynamische Federkonstante in dem Hochfrequenzbereich über die annehmbare Höhe, so dass ein summendes Geräusch erzeugt werden kann. In einem Vergleichsbeispiel 2 wird eine Strömung einer Flüssigkeit von den mittigen Öffnungen 54A, 84A zu dem dünnwandigen Bereich 51 in deren Umgebungen erwartet, aber die Öffnung an dieser Stelle ist nicht offen, wenn sie in der axialen Mittenrichtung angesehen ist, wie in 16C gezeigt ist, und außerdem ist der Abstand zwischen dem dickwandigen Bereich 50 und dem vorstehenden verschiebungsregulierenden Element 17 so klein, dass eine wirksame Öffnungsquerschnittsfläche nicht erhalten werden kann. Als Folge übersteigt die dynamische Federrate in dem Hochfrequenzbereich die annehmbare Höhe. Im Gegensatz dazu wird in der schwingungsdämpfenden Vorrichtung des erfindungsgemäßen Beispiels, da der den dickwandigen Bereich 50 umgebende Raum in der axialen Mittenrichtung offen ist und in der Lage ist, als eine Hochfrequenzöffnung wirksam zu funktionieren, die offene Fläche der Öffnung zum Verschieben des dünnwandigen Bereichs 51 groß, und der dickwandige Bereich 50 ist auch leicht zu bewegen. Folglich wurde eine ausreichend niedrige dynamische Federkennlinie erreicht.
Andererseits sind die Messergebnisse der dynamischen Lastkennlinie in 18 gezeigt. In einem Vergleichsbeispiel 3, da die Rippen an dem gesamten Umfang der zugeordneten Durchgangslöcher anliegen und die Kontaktfläche der elastischen Teilungsmembran mit den Verschiebungsregulierenden Elementen groß ist, ist eine Erhöhung einer dynamischen Last insbesondere in einem Hochfrequenzbereich von 300 Hz und darüber groß, und es neigt dazu, fremde Geräusche zu erzeugen. Auch in einem Vergleichsbeispiel 2 übersteigt die dynamische Last die annehmbare Höhe. Im Gegensatz zu diesen Ergebnissen ist in der schwingungsdämpfenden Vorrichtung des Beispiels die elastische Teilungsmembran als ein ganzes leicht beweglich, und folglich überschreitet die dynamische Last nicht die annehmbare Höhe, und fremde Geräusche werden kaum erzeugt.
Gemäß der Struktur des Ausführungsbeispiels, wie vorstehend beschrieben ist, sind eine niedere dynamische Federkennlinie und eine Reduktion einer dynamischen Last in dem Hochfrequenzbereich vereinbar, und sowohl ein Unterdrückungseffekt eines summenden Geräusches als auch ein Unterdrückungseffekt eines fremden Geräusches aufgrund eines Pulsierens in der Flüssigkeitskammer, etc. sind bemerkenswert.
Vorstehend beschriebenes Ausführungsbeispiels ist so konstruiert, dass die ersten Rippen 53A und die zweiten Rippen 53B an dem einem Paar der verschiebungsregulierenden Elemente 17, 18 anliegen können, wobei aber gemäß dieser Erfindung alternativ eine derartige Gestaltung auch möglich ist, dass die vorragenden Stege 81 der ersten Rippen 53A so konstruiert sind, um von dem ersten verschiebungsregulierenden Element 17 beabstandet sind, und da eine Schwingung auftritt, können die vorragenden Stege an dem ersten verschiebungsregulierenden Element 17 in Anlage sein. Ähnlich ist es auch möglich, die vorragenden Stege 101 der zweiten Rippen 53B so zu konstruieren, dass sie von dem zweiten verschiebungsregulierenden Element 18 beabstandet sind, und da die Schwingung auftritt, können sie an dem zweiten verschiebungsregulierenden Element 18 in Anlage sein. Das heißt, die vorragenden Stege 81 der ersten Rippen 53A sind ausreichend in der Lage, an dem ersten verschiebungsregulierenden Element 17 anzuliegen, und die vorragenden Stege 101 der zweiten Rippen 53B sind ausreichend in der Lage, an dem zweiten verschiebungsregulierenden Element 18 anzuliegen.
Weiter ist in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel das eine verschiebungsregulierende Element 17 mit dem zylindrischen Element 16 einstückig vorgesehen, um innere Umfangsflächenabschnitte des zylindrischen Elements 16 zu umfassen, die mit der öffnungsausbildenden Nut 83 in seinem äußeren Umfang definiert sind, während das andere verschiebungsregulierende Element 18 intern an dem Befestigungssitz 80 angeordnet ist, der an der Öffnung des zylindrischen Elements 16 an dem einen Ende ausgebildet ist, und der stationäre Bereich 52 der elastischen Teilungsmembran 15 wird durch das eine Paar der verschiebungsregulierenden Elemente 17, 18 geklemmt und gehalten. Anstelle von dieser Gestaltung gemäß dieser Erfindung ist es auch möglich, eine derartige Gestaltung zu verwenden, in der das eine verschiebungsregulierende Element 17 einstückig mit dem zylindrischen Element 16 zwischen den inneren Umfangsflächenabschnitten des zylindrischen Elements 16 vorgesehen ist, das an seinem äußeren Umfang mit der öffnungsausbildenden Nut 83 ausgebildet ist, während ein (nicht gezeigter) zylindrischer Abschnitt, der mit dem äußeren Umfang des anderen verschiebungsregulierenden Elements 18 verbunden ist, extern an dem einem Ende des zylindrischen Elements 16 vorgesehen ist, und wobei der stationäre Bereich 52 der elastischen Teilungsmembran 15 durch ein Paar der verschiebungsregulierenden Element 17, 18 geklemmt und gehalten wird. Gemäß diesen Ausgestaltungen ist es möglich, die Gesamtanzahl von Komponententeilen zu verkleinern und die Struktur zu vereinfachen.
Andererseits ist diese Erfindung auch auf eine derartige Struktur anwendbar, in der die Rührplatte 60 nicht in der ersten Flüssigkeitskammer 11A vorgesehen ist. Weiter ist diese Erfindung auf eine hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung anwendbar, die zwischen einem Fahrzeugverbrennungsmotor und dem Fahrzeugkörperrahmen eingebaut ist.
Eine hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung ist vorgesehen, die in der Lage ist, fremde Geräusche ausreichend zu reduzieren, und hochfrequente Schwingungen mit kleiner Amplitude empfindlich zu dämpfen. Eine Teilungseinheit (12), die eine mit Flüssigkeit gefüllte Kammer (8) teilt, besteht aus einer elastischen Teilungsmembran (15) und einem Paar verschiebungsregulierenden Elementen (17, 18), die jeweils mit einer mittigen ersten Öffnung (54A; 84A) und mehreren zweiten Öffnungen (54B; 84B) rund um sie vorgesehen sind. Die elastische Teilungsmembran (15) weist einen mittigen dickwandigen Bereich (50), der innerhalb der ersten Öffnung angeordnet ist, einen dünnwandigen Bereich (51) um diesen herum und einen stationären Bereich (52) an seinem äußeren Umfang, mehrere erste Rippen (53A) und mehrere zweite Rippen (53B) auf. Die ersten Rippen (53A) und die zweiten Rippen (53B) erstrecken sich an dem inneren Umfangsrandteil des dünnwandigen Bereichs in einer radialen Weise von dem dickwandigen Bereich, und Abschnitte (120) des dünnwandigen Bereichs (51), die in Umfangsrichtung durch die Rippen aufgeteilt sind, stehen der ersten Öffnung (54A) so gegenüber, dass eine von der ersten Öffnung eintretende Flüssigkeit durch einen Durchgang (126) zu den zweiten Öffnungen (54B) durchtreten kann.

Claims

Hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung mit: einem ersten Befestigungsbauteil (1); einem zylindrischen zweiten Befestigungsbauteil (2); einem schwingungsisolierenden Grundkörper (3), der aus einem gummiartigen Elastomer hergestellt ist, das die beiden Befestigungsbauteile miteinander verbindet; einem Zwischenboden (9), der mit dem zweiten Befestigungsbauteil befestigt ausgebildet ist, um eine mit Flüssigkeit gefüllte Kammer (8) zwischen dem Zwischenboden und dem schwingungsisolierenden Grundkörper auszubilden; einer Teilungseinheit (12), die die mit Flüssigkeit gefüllte Kammer (8) in eine erste Flüssigkeitskammer (11A) an der Seite des vibrationsisolierenden Grundkörpers und eine zweite Flüssigkeitskammer (11B) an der Seite des Zwischenbodens aufteilt; und einer Öffnung (25), die die erste Flüssigkeitskammer und die zweite Flüssigkeitskammer miteinander in Kommunikation bringt; wobei die Teilungseinheit (12) eine elastische Teilungsmembran (15) und ein Paar verschiebungsregulierende Elemente (17, 18) zum Regulieren des Verschiebungsbetrags der elastischen Teilungsmembran von ihren beiden Membranflächenseiten aufweist, wobei das eine Paar der verschiebungsregulierenden Elemente durch zugeordnete Öffnungsgruppen (54, 84) gelocht ist, die in überlagerter Weise miteinander übereinstimmen, wenn sie in einer axialen Mittenrichtung der elastischen Teilungsmembran angesehen werden, wobei die Öffnungsgruppen (54, 84) aus einer ersten Öffnung (54A; 84A), die in einer radialen Mittenfläche in jedes der verschiebungsregulierenden Elemente (17; 18) gelocht wird, und aus einer Vielzahl von zweiten Öffnungen (54B; 84B) bestehen, die verteilt rundum die erste Öffnung gelocht werden; wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die elastische Teilungsmembran (15) einen radialen mittigen dickwandigen Bereich (50), der innerhalb der ersten Öffnungen angeordnet ist, wenn sie in der axialen Mittenrichtung angesehen wird, und einen dünnwandigen Bereich (51) aufweist, der von dem dickwandigen Bereich radial nach außen angeordnet ist, und der sich in der Dickenrichtung des dickwandigen Bereichs auf halber Strecke befindet und von dem Paar der verschiebungsregulierenden Elemente beabstandet ist, wobei ein stationärer Bereich (52) die äußeren Umfangsseiten der verschiebungsregulierenden Elemente umgibt, wobei eine Vielzahl von ersten Rippen (53A) an der einen Membranfläche des dünnwandigen Bereichs vorgesehen ist und zugeordnete vorragende Stege (81) hat, die in der Lage sind, gegen das eine verschiebungsregulierende Element (17) zu stoßen, und eine Vielzahl von zweiten Rippen (53B) an der anderen Membranfläche des dünnwandigen Bereichs vorgesehen ist und zugeordnete vorragende Stege (101) hat, die in der Lage sind, gegen das andere verschiebungsregulierende Element (18) zu stoßen; wobei sich eine Vielzahl der ersten Rippen (53A) und eine Vielzahl der zweiten Rippen (53B) an einem inneren Umfangsrandteil des dünnwandigen Bereichs, der zu dem dickwandigen Bereich angrenzend ist, in radialer Weise von einer äußeren Umfangsfläche (92) des dickwandigen Bereichs (50) erstrecken, wodurch der innere Umfangsrandteil des dünnwandigen Bereichs durch eine Vielzahl der ersten Rippen und eine Vielzahl der zweiten Rippen in der Umfangsrichtung in mehrere Abschnitte (120) geteilt ist; wobei die dünnwandigen Bereichsabschnitte (120), die auf diese Weise aufgeteilt sind, der ersten Öffnung in der axialen Mittenrichtung gegenüberstehen, und ein die von der ersten Öffnung (54A) in die dünnwandigen Bereichsabschnitte (120) in Richtung der zweiten Öffnungen (54B) eintretende Flüssigkeit leitender Flüssigkeitsdurchgang (126) zwischen einem Teil (122) des ersten verschiebungsregulierenden Elements (17), das zwischen der ersten Öffnung und den zweiten Öffnungen dazwischenliegt, und einem dünnwandigen Bereichsteil (124) vorgesehen ist, der gegenüber dem verschiebungsregulierenden Elementteil (122) liegt.
Hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung wie in Anspruch 1 dargelegt, wobei ein Abschnitt (95) des dünnwandigen Bereichs (51), der von vorragenden Enden (94) der ersten Rippen (53A) und der zweiten Rippen (53B) in der radialen Richtung der elastischen Teilungsmembran nach außen angeordnet ist, so konstruiert ist, um den zweiten Öffnungen (54B; 84B) von jedem der verschiebungsregulierenden Elemente gegenüberzustehen.
Hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung wie in Anspruch 1 dargelegt, wobei die erste Öffnung (54A; 84A), der dickwandige Bereich (50) und eine Vielzahl der zweiten Öffnungen (54B; 84B) in der Form eines Kreises, einer Scheibe bzw. eines entlang der Umfangsrichtung des dickwandigen Bereichs erstreckenden Bogens ausgebildet sind.
Hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung wie in Anspruch 3 dargelegt, wobei eine Vielzahl der ersten Rippen (53A), eine Vielzahl der zweiten Rippen (53B) und eine Vielzahl der zweiten Öffnungen (54B; 84B) jeweils mit gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung des dickwandigen Bereichs angeordnet sind.
Hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung wie in Anspruch 3 dargelegt, wobei jedes vorragende Ende (94) der ersten Rippen (53A) und jedes vorragende Ende (94) der zweiten Rippen (53B) von den inneren Umfangsrändern einer Vielzahl der zweiten Öffnungen (54B; 84B) radial nach innen befindlich sind.
Hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung wie in Anspruch 4 dargelegt, wobei ein am entferntesten liegender vorragender Abschnitt (81A) der vorragenden Stege (81) der ersten Rippen (53A) von dem dickwandigen Bereich (50) und ein am entferntesten liegender vorragender Abschnitt (101A) der vorragenden Stege (101) der zweiten Rippen (53B) von dem dickwandigen Bereich nach außen von dem dickwandigen Bereich (50) in der Dickenrichtung des dickwandigen Bereichs vorstehen.
Hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung wie in Anspruch 1 dargelegt, wobei sowohl jede Rippe der ersten Rippen (53A) als auch jede Rippe der zweiten Rippen (53B) durch das Paar der verschiebungsregulierenden Elemente (17, 18) geklemmt und gehalten werden.
Hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung wie in Anspruch 1 dargelegt, wobei sowohl jede der ersten Rippen (53A) als auch jede der zweiten Rippen (53B) in der Längsrichtung eine dreieckige Querschnittsform hat, wobei jeweils die Spitze der dreieckigen Querschnittsform der vorragende Steg ist.
Hydraulische schwingungsdämpfende Vorrichtung wie in Anspruch 1 dargelegt, wobei die erste Flüssigkeitskammer (11A) intern eine Rührplatte (60) und eine zwischen einem äußeren Umfangsrand (61) der Rührplatte und einer inneren Umfangsfläche (62) der ersten Flüssigkeitskammer definierte Öffnung (63) an der Seite der ersten Flüssigkeitskammer aufweist.