DE69201006T2

DE69201006T2 - Verbesserungen zu hydraulischen Antischwingungsbuchsen.

Info

Publication number: DE69201006T2
Application number: DE69201006T
Authority: DE
Inventors: Bernard Bouhier
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 1995-08-10
Anticipated expiration: 2012-04-18
Also published as: FR2675869A1; ES2066574T3; JPH05133434A; DE69201006D1; FR2675869B1; US5251884A; EP0511054B1; EP0511054A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische Antischwingungsvorrichtungen, die aus zwei starren rohrförmigen Armaturen bestehen, von denen die eine die andere umgibt, die vorzugsweise wenigstens teilweise als Umdrehungskörper um die Achse Z ausgebildet sind und wenigstens im belasteten Zustand koaxial und konzentrisch zueinander angeordnet sind, wobei die Armaturen miteinander durch einen Körper aus elastomerem Material verbunden sind, der so ausgebildet ist, daß er mit diesen wenigstens zwei dichte Taschen bildet, die sich diametral in der Richtung X gegenüberliegen und miteinander über einen engen Kanal verbunden sind und wobei die aus den Taschen und dem Kanal bestehende Anordnung mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist.
Derartige Lager werden zum Zwecke der Verbindung - d. h. eigentlich der Abstützung - und der Dämpfung zwischen zwei Werkstücken befestigt, die an jeweils einer von zwei Armaturen anbringbar sind und zueinander Schwingungen unterworfen werden, die in der diametralen Richtung X ausgerichtet sind, wobei die Anordnung so ausgebildet ist, daß die Flüssigkeit wenigstens bei bestimmten Schwingungen durch den engen Kanal abwechselnd aus einer der Taschen in die andere gedrückt wird und umgekehrt; dadurch kommt es in der Flüssigkeit bei einer gegebenen Frequenz der Schwingungen in Abhängigkeit von den Abmessungen des Kanals zu einem Resonanzeffekt, der geeignet ist, die Übertragung dieser Schwingungen von einer der Armaturen auf die andere zu dämpfen.
Lager dieser Art werden beispielsweise zwischen einerseits dem Chassis oder Aufbau eines Fahrzeuges und andererseits dem Verbrennungsmotor oder der Vorder- oder Hinterachse des Fahrzeuges eingebaut.
Die Erfindung betrifft insbesondere solche Lager dieser Art, bei denen der verengte Kanal außen durch die innere, zylindrische Oberfläche eines Abschnittes der inneren, rohrförmigen Armatur, der zwischen ihren beiden axialen Enden liegt, und innen durch eine Rinne begrenzt wird, die in der äußeren, zylindrischen Oberfläche eines Ringes ausgenommen ist, der wenigstens teilweise dicht in den erwähnte Abschnitt eingesetzt ist, wobei ferner die Rinne zwei radiale Öffnungen miteinander verbindet, die in der Armatur ausgenommen sind und die Armatur einen axialen Eingang aufweist, der ausreichend groß ist, um den Ring einzusetzen und der selbst nach der Verformung des Körpers aus elastomerem Material freibleibt.
Bei bekannten Ausführungen von Lagern dieser Art (siehe z. B. die Fig. 3 bis 5 der EP-A-0 306 369) war das mit der R inne versehene Teil oder der "Ring", der den verengten Durchgang innen begrenzt, eine gebogene "Platte", die mit leichtem Spiel in einem gebogenen Tunnel mit entsprechenden Profil so befestigt war, daß sie sich winklig um die Achse Z verschieben und somit einen "Entkupplungs"-Effekt gegenüber Schwingungen mit relativ hoher Frequenz und kleiner Amplitude sicherstellen konnte.
Bei einer derartigen Konstruktion ist der Tunnel, der die bewegliche Platte aufnimmt, seitlich und endgültig über seinen gesamten Umfang bis zur Beendigung der Montage, geschlossen.
Eine derartige Lösung genügt für die großen Serien, bei denen man vorher die Abmessungen, die der verengte Kanal haben soll, genau kennt.
Nicht ausreichend ist die Lösung für die Serien mit begrenztem Umfang oder Prototypen, bei denen es wünschenswert ist, daß die Abmessungen des verengten Kanals in Abhängigkeit von dem Bedarf in einfacher Weise geändert werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, die in Rede stehenden Lager so auszubilden, daß sie in einfacher Weise an solche Veränderungen anpaßbar sind.
Ausgehend von einem hydraulischen Antischwingungslager der eingangs beschriebenen Art besteht die Erfindung darin, daß die innere, rohrförmige Armatur darüber hinaus am Boden des axialen Zugangs ein zylindrisches Lager aufweist, das den hier durchgehenden Ring dicht durch Einsetzen unter Kraftaufwand aufnimmt, wobei der Boden des zylindrischen Lagers durch einen ringförmigen, in Querrichtung verlaufenden, einspringenden Flansch begrenzt wird, der einen axialen Anschlag für den Ring bildet.
Auf diese Weise ist es möglich, den Ring unter Kraftaufwand vom Äußeren des Lagers her einzusetzen und folglich durch andere Ringe mittels einfacher axialer Relativverschiebungen der Ringe in bezug auf das Lager zu ersetzen.
Um die notwendige Dichtigkeit gegenüber Flüssigkeit zwischen dem Inneren des engen Kanals und der Außenseite des Lagers sicherzustellen, sieht die Erfindung die eine und/oder andere der folgenden Anordnungen vor:
- Die innere zylindrische Oberfläche des Lagers, die dazu dient den Ring dicht aufzunehmen, ist mit einer Schicht aus einem elastomeren Material bedeckt, das vorzugsweise gleichzeitig mit dem Körper aus elastomerem Material, der die beiden Armaturen verbindet, durch Verformung hergestellt ist.
- Der Ring selbst besteht aus einem nachgiebigen, insbesonderen elastomeren Material, das vorzugsweise durch eine starre, zylindrische Armatur verstärkt ist, die in das nachgiebige Material eingebettet ist.
Außer diesen hauptsächlichen Merkmalen betrifft die Erfindung weitere Anordnungen, die vorzugsweise gleichzeitig benutzt werden und nachstehend näher erläutert sind.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, auf die diese selbstverständlich nicht beschränkt ist, werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
die Fig. 1 und 2
ein hydraulisches Antischwingungslager gemäß vorliegender Erfindung im Querschnitt gemäß der Linie I-I der Fig. 2 bzw. als axialen Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 1 und
die Fig. 3 und 4
eine erfindungsgemäß abgeänderte Ausführungsform eines mittleren Ringes, der in die Vorrichtung eingesetzt ist, in einem axialen Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 4 bzw. im Querschnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 3.
In allen Fällen enthält das Lager die folgenden Teile:
- eine innere rohrförmige, metallische Armatur 1 in Form eines Umdrehungszylinders,
- eine äußere rohrförmige, metallische Armatur 2, die ebenfalls als Umdrehungszylinder ausgebildet ist und die Armatur 1 umgibt und die im Ruhezustand des Lagers koaxial zu der Armatur 1 angeordnet ist, wobei die den beiden Armaturen gemeinsame Achse Z, senkrecht verläuft und
- einen Körper 3 aus elastomerem Material, der die beiden Armaturen 1 und 2 miteinander verbindet und zwischen diesen zwei dichte Taschen A und B bildet, die sich in der waagerechten Richtung X diametral gegenüberliegen.
Die innere Armatur 1 kann beispielsweise mit einer Platte 4 verbunden werden, die Teil einer Fahrzeugaufhängung ist und gegen ein axiales Ende dieser Armatur anliegt, wobei die Befestigung mit Hilfe eines Bolzens 5, der die Armatur und anschließend die Platte dicht durchdringt und einer Mutter 6 erfolgen kann, die auf das Ende des Bolzens aufgeschraubt ist.
Die äußere Armatur 2 kann auch mit einer (nicht dargestellten) zylindrischen Lagerung oder einem Lager verbunden werden, das Teil des Chassis des Fahrzeuges ist.
Die beiden Taschen A und B sind miteinander über einen verengten Kanal 7 verbunden und ebenso wie der Kanal mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt.
Es kommt im Rahmen der Erfindung in der Hauptsache auf die Ausbildung des Kanals 7 an.
Dieser Kanal wird bei der dargestellten Ausführungsform innen durch eine Rinne 8 begrenzt, die sich längs eines Kreisbogens erstreckt und in der äußeren zylindrischen Oberfläche eines Ringes 9 ausgenommen ist. Außen wird der Kanal durch die innere zylindrische Oberfläche 10 eines mittleren Abschnittes der inneren Armatur 1 begrenzt.
Diese Oberfläche 10 ist radial in der Richtung X mit zwei Zuläufen 11 versehen, die jeweils in eine der beiden Taschen A bzw. B münden.
Die Oberfläche 10 entspricht praktisch der der zylindrischen äußeren Oberfläche des Ringes 9, so daß der Ring dicht in die Rinne unter Kraftaufwand eingesetzt werden kann.
Die Oberfläche 10 ist an einem ihrer beiden axialen Enden mit einer sich in Querrichtung erstreckenden inneren Schulter 12 versehen, die einen axialen Anschlag für den Ring 9 bildet; an dem anderen axialen Ende ist eine zylindrische Ausnehmung 13 vorgesehen, die nach außen zu in die rohrförmige Armatur 1 mündet und einen Durchgang zu dem Ring 9 freimacht.
Auf diese Weise kann der Ring jederzeit in das Innere der Armatur 1 von der Außenseite des Lagers her eingeschoben werden.
Insbesondere ist es möglich, den Körper 3 aus elastomerem Material an den beiden Armaturen 1 und 2 anzubringen - insbesondere durch Anformen des Körpers 3 an die Armatur 1 und an eine durchbrochene Zwischenarmatur 2', die ihrerseits unter Kraftaufwand in die Armatur 2 eingesetzt wird - und zwar selbst vor dem Einschieben des Ringes 3 in die Armatur 1.
Um die Dichtigkeit zwischen dem Ring und der Armatur sicherzustellen, d. h. um das Austreten von Flüssigkeit, die in dem verengten Kanal 7 vorhanden ist, zum Äußeren des Lagers zu vermeiden, sieht man vorzugsweise einen der beiden nachstehend erörterten Schritte vor.
Bei einer ersten Methode, die auf den Fig. 1 und 2 dargestellt ist und die vor allem in den Fällen benutzt wird, bei denen der Ring 9 aus einem starren Material, wie z. B. Polyamid oder einem anderen plastischen Material besteht, wird die innere zylindrische Oberfläche 10 der inneren rohrförmigen Armatur 1 mit einer elastischen Schicht 14 ausgekleidet, die vorzugsweise zusammen mit dem Körper 3 geformt wird.
Diese Schicht, die radial zwischen dem Ring 9 und der Oberfläche 10 während des axialen, unter Kraftaufwand erfolgenden axialen Einsetzens des ersten Körpers in den zweiten flachgedrückt wird, bildet dann eine Abdichtung.
Bei einer zweite Methode, die auf den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, besteht der Ring 9 selbst aus einem ausreichend elastischen Material, z. B. einem elastomeren Material: In diesem Fall stellt das Anliegen des Ringes 9 gegen die Oberfläche 10 selbst die gewünschte Dichtigkeit sicher; aus diesem Grund sieht man vorteilhafterweise eine leichte Überdimensionierung des Ringes in radialer Richtung vor.
In dem zuletzt genannten Fall wird der Ring vorteilhafterweise durch eine starre, zylindrische innere Armatur 15 verstärkt, die in den Ring eingebettet ist.
Unabhängig von der Ausführungsform erhält man schließlich ein hydraulisches Antischwingungslager, dessen Aufbau vorstehend ausreichend beschrieben ist.
Mit einem derartigen Lager ist es möglich, den Ring 9 erst vollständig am Ende des Fabrikationsvorganges einzusetzen, d. h. nach der Verformung, Vulkanisation und nach dem Einsetzen des Körpers 3, der an den beiden Armaturen 1 und 2 befestigt ist.
Das Einsetzen des Ringes 9 in das Lager erfolgt in einfacher Weise, indem der Ring unter Kraftaufwand in das Innere der Armatur über die Ausnehmung 13 eingeschoben wird, wobei die gewünschte Dichtigkeit selbsttätig durch das Einschieben sichergestellt wird. In gleicher Weise wird die axiale Sicherung des Ringes in seiner Endstellung aufgrund von Reibungen sichergestellt, die durch das Zusammendrücken der elastischen Teile erzeugt werden.
Es ist daher möglich, in das gleichen Lager, je nach Wunsch Ringe 9 einzusetzen, die Rinnen 8 mit sehr unterschiedlichen Abmessungen (Querschnitt und Länge) enthalten, wodurch es leicht möglich ist, für jeden Fall den Wert der Frequenz der Schwingungen einzustellen, die durch das Lager am besten gedämpft werden.
Die vorgeschlagene Lösung macht es gegebenenfalls auch möglich, den Ring 9 durch einen anderen zu ersetzen und damit je nach Wunsch die Abmessungen des verengten Kanals 7 und der entsprechenden Resonanzfrequenz zu ändern.

Claims

1. Hydraulische Antischwingungsvorrichtung, die aus zwei starren, rohrförmigen Armaturen (1, 2) besteht, von denen die eine die andere umgibt und die miteinander durch einen Körper (3) aus elastomerem Material verbunden sind, der so ausgebildet ist, daß er mit diesen wenigstens zwei dichte Taschen (A, B) bildet, die sich diametral gegenüberliegen und untereinander über einen verengten Durchgang (7) miteinander verbunden sind, wobei die Taschen und der Kanal gemeinsam mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt sind und der verengte Durchgang (7) außen durch die innere, zylindrische Oberfläche (10) eines Abschnittes der inneren, rohrförmigen Armatur (1) der zwischen den beiden axialen Enden liegt und innen durch eine Rinne (8) begrenzt wird, die in der äußeren, zylindrischen Oberfläche eines Ringes ausgenommen ist, der wenigstens teilweise dicht in den erwähnten Abschnitt eingesetzt ist, die Rinne zwei radiale Öffnungen (11) miteinander verbindet, die in der Armatur ausgenommen sind und die Armatur einen axialen Zugang (13) aufweist, der ausreichend groß ist, um den Ring (9) einzusetzen und der selbst nach der Verformung des Körpers aus elastomerem Material freibleibt, dadurch gekennzeichnet, daß die innere, rohrförmige Armatur (1) darüber hinaus am Boden des axialen Zugangs (13) ein zylindrisches Lager (10) aufweist, das den hier durchgehenden Ring (9) dicht durch Einsetzen unter Kraftaufwand aufnimmt, wobei der Boden des zylindrischen Lagers durch einen ringförmigen, in Querrichtung verlaufenden einspringenden Flansch (12) begrenzt wird, der einen axialen Anschlag für den Ring (1) bildet.

2. Antischwingungslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische innere Oberfläche des Lagers (10), die dazu dient, den Ring (9) dicht aufzunehmen, mit einer Schicht (14) aus einem elastomerem Material bedeckt ist, das vorzugsweise gleichzeitig mit dem Körper (3) aus elastomerem Material, der die beiden Armaturen verbindet, durch Verformung hergestellt ist.

3. Antischwingungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (9) selbst aus einem nachgiebigen, insbesondere elastomerem Material besteht.

4. Antischwingungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (9) durch eine starre, zylindrische Armatur (15) verstärkt ist, die in das nachgiebige Material eingebettet ist.