DE4134354A1

DE4134354A1 - Vibration damper for IC engine belt tensioning device - uses electro-rheological fluid supplied with variable field to alter viscosity characteristic

Info

Publication number: DE4134354A1
Application number: DE19914134354
Authority: DE
Inventors: Hanns Dipl Ing Seegers; Peter Dipl Ing Dr Bauer; Joachim Dipl Ing Engelmann
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1991-10-17
Filing date: 1991-10-17
Publication date: 1993-04-22

Abstract

The vibration damper uses the physical characteristics of an electro-rheological fluid, exhibiting a viscosity which is varied in dependence on the applied electrical field and contained in a sealed housing (10) together with a movable damping element (15). The electrical field is provided by a pair of electrodes (15, 16) coupled to a voltage source (19) which is controlled in dependence on the movement of the damping element (15), which acts as a flow resistance within the electrical field. Pref. the damping element (15) acts as one of the electrical field electrodes (15, 16) the other electrode (16) provided by a disc segment attached to the damper housing (10). USE - Integration in engine drive belt tensioning device.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer, insbesondere für Spanneinrichtungen für Zugmittel in Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem zur Umgebung abgedichteten mit elektrorheologischer Flüssigkeit gefüllten Gehäuse, einem darin beweglich angeordneten, mit einem Schwingungserreger gekoppelten Dämpfungselement, welches so angeordnet ist, daß es bei Bewegung eine Strömung der elektrorheologischen Flüs sigkeit hervorruft, sowie einem mit einer in Abhängigkeit vom Bewe gungszustand des Dämpfungselementes geregelten Spannungsquelle gekop pelten Elektrodenpaar zur Erzeugung eines die Viskosität der elek trorheologischen Flüssigkeit steuernden elektrischen Feldes.The invention relates to a vibration damper, in particular for Clamping devices for traction devices in internal combustion engines, consisting of one sealed to the environment with electrorheological fluid filled housing, one movably arranged therein, with a Vibrator coupled damping element, which is arranged is that there is a flow of electrorheological rivers when moving elicits one, and one with one depending on the evidence gop state of the damping element regulated voltage source pelten pair of electrodes to generate a viscosity of the elec trorheological fluid controlling electric field.

In der DE-OS 34 33 797 ist ein Schwingungsdämpfer offenbart, der als Motorlager eingesetzt werden kann. Dieser Schwingungsdämpfer besteht aus einem mittels flexibler Membranen verformbar gestalteten Gehäuse, an dem einerseits der Motor aufliegt und daß andererseits an einer Tragkonstruktion befestigt ist. Das Gehäuse ist nach außen vollständig abgedichtet und durch eine rechtwinklig zur Belastungsrichtung an geordnete Wand in zwei mit elektrorheologischer Flüssigkeit gefüllte Kammern unterteilt. Beide Kammern sind durch einen Durchlaß mitein ander hydraulisch verbunden. In diesem Durchlaß ist ein Elektrodenpaar angeordnet, das mit einer in Abhängigkeit von der Motorschwingung gesteuerten Spannungsquelle gekoppelt ist. In Abhängigkeit von der Spannung an diesem Elektrodenpaar baut sich ein elektrisches Feld auf, das die Viskosität der elektrorheologischen Flüssigkeit im Durchlaß beeinflußt. Im Betrieb wird bei Belastung das Gehäuse einseitig ver formt, so daß Flüssigkeit aus einer Kammer durch den Durchlaß in die andere Kammer verdrängt wird. Wird während dieser Phase eine Spannung an das Elektrodenpaar angelegt, nimmt die Zähigkeit der Flüssigkeit schlagartig zu. In der Flüssigkeit wird dann Energie vernichtet, mithin wird die Bewegung des Motors gedämpft. Der Durchlaß mit dem Elektrodenpaar wirkt in dieser Anordnung wie ein steuerbares Ventil.In DE-OS 34 33 797 a vibration damper is disclosed, which as Motor bearings can be used. This vibration damper is made from a housing designed to be deformable by means of flexible membranes, on which the motor rests on the one hand and that on the other hand on a Support structure is attached. The housing is complete on the outside sealed and at a right angle to the direction of loading orderly wall in two filled with electrorheological fluid Chambers divided. Both chambers are through one passage other hydraulically connected. There is a pair of electrodes in this passage arranged that with a depending on the engine vibration controlled voltage source is coupled. Depending on the Voltage on this pair of electrodes creates an electric field which is the viscosity of the electrorheological fluid in the passage influenced. During operation, the housing is unilaterally ver forms so that liquid from a chamber through the passage into the other chamber is displaced. Becomes a tension during this phase applied to the pair of electrodes, the viscosity of the liquid decreases abruptly. Energy is then destroyed in the liquid, hence the movement of the motor is damped. The passage with the In this arrangement, the pair of electrodes acts like a controllable valve.

Derartige Motorlager sind durchaus geeignet, hochsensibel auf Schwin gungen zu reagieren und diese zu dämpfen. Sein Anwendungsgebiet ist aufgrund des prinzipiellen Aufbaus mit flexiblen Membranen jedoch beschränkt. Die heute bekannte Membranwerkstoffe reagieren nämlich sehr empfindlich auf ungünstige Temperaturen und chemische Umgebungs einflüsse: Sie neigen dann zur vorzeitigen Alterung und Versprödung. Weiterhin dürfte der Einsatz derartiger Schwingungsdämpfer auf kleine Schwingungsfrequenzen und relativ große Schwingungsamplituden begrenzt sein, da die verwendeten Membranen in der Regel eine hohe Eigenstei figkeit besitzen.Such engine mounts are quite suitable, highly sensitive to Schwin responses and dampen them. Its area of application is due to the basic structure with flexible membranes limited. The membrane materials known today react namely very sensitive to unfavorable temperatures and chemical environment influences: You then tend to premature aging and embrittlement. Furthermore, the use of such vibration dampers is likely to be small Vibration frequencies and relatively large vibration amplitudes are limited be, because the membranes used usually a high inherent possess skill.

In der DE-OS 37 09 447 ist ein Stoßdämpfer offenbart, der nach einem ähnlichen "Verdrängungsprinzip" arbeitet. Bei dieser Ausführung ist in einem hohlzylindrischen Gehäuse ein über eine Kolbenstange mit dem Schwingungserreger gekoppelter Kolben längsverschieblich geführt. Das Gehäuse ist nach außen abgedichtet, so daß der Kolben den Innenraum in zwei mit elektrorheologischer Flüssigkeit gefüllte Kammern unterteilt. Beide Kammern sind durch einen im Kolben angeordneten ventilähnlichen Durchlaß, der mit einem an einer äußeren Spannungsquelle angeschlosse nen Elektrodenpaar versehen ist, hydraulisch verbunden. Bei Verschie bung des Kolbens wird durch diesen Durchlaß Flüssigkeit von einer Kammer in die andere verdrängt. Eine entsprechende Schaltung des Elektrodenpaares mit der dadurch bedingte Viskositätsänderung der elektrorheologischen Flüssigkeit führt dann zur Dämpfung der Kolbenbe wegung.In DE-OS 37 09 447 a shock absorber is disclosed, which according to one similar "displacement principle" works. This version is in a hollow cylindrical housing with a piston rod with the Vibration exciter coupled piston guided longitudinally. The Housing is sealed to the outside, so that the piston in the interior divided into two chambers filled with electrorheological fluid. Both chambers are by a valve-like arranged in the piston Passage, which is connected to an external voltage source NEN electrode pair is provided, hydraulically connected. With diff Exercise of the piston through this passage is liquid from a Chamber displaced into the other. A corresponding circuit of the Pair of electrodes with the resulting change in viscosity Electrorheological fluid then leads to damping of the piston movement.

Auch bei dieser Ausführung eines Stoßdämpfers bedarf es in der Regel eines volumenausgleichenden Elementes, das z. B. als ein durch eine Membran von der Flüssigkeit getrenntes Gaspolster in einer der Flüs sigkeitskammern ausgebildet sein kann. Die Verwendung solcher volumen ausgleichender Elemente ebenso wie der prinzipielle Aufbau nach dem "Verdrängungsprinzip" lassen erwarten, daß ein derartiger Stoßdämpfer für hochfrequente Schwingungen, wie sie beispielsweise in Transmissio nen an Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen auftreten, nicht ge eignet ist.This type of shock absorber is also usually required a volume-compensating element, the z. B. as one by one Membrane of gas separated from the liquid in one of the rivers liquid chambers can be formed. The use of such volume balancing elements as well as the basic structure after the "Displacement principle" suggests that such a shock absorber for high-frequency vibrations, such as those used in transmissions NEN occur on internal combustion engines in motor vehicles, not ge is suitable.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schwingungsdämpfer zu schaf fen, der zur Dämpfung hochfrequenter Schwingungen geeignet ist und bei thermisch und chemisch ungünstigen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden kann.The object of the invention is to create a vibration damper fen, which is suitable for damping high-frequency vibrations and at thermally and chemically unfavorable environmental conditions can be.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Dämpfungselement im Gehäuse frei geschleppt ist, so daß alleine Form- und Reibungswiderstand in der Flüssigkeit wirksam sind und daß das Dämpfungselement wenigstens teilweise im Bereich des durch das Elektrodenpaar erzeugten elektri schen Feldes angeordnet ist.This object is achieved in that the damping element in the housing is dragged freely, so that only form and friction resistance in the liquid are effective and that the damping element at least partly in the area of the electri generated by the pair of electrodes the field is arranged.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß abgesehen von der formbe dingten Verdrängung des Dämpfungselementes innerhalb des Gehäuses keine Verdrängung von Flüssigkeit erfolgt. Frei geschleppt bedeutet in diesem Zusammenhang, daß das Dämpfungselement so von der Flüssigkeit umgeben ist, daß Spaltwirkungen, Verdrängungsströme oder dergleichen verursacht durch die Bewegung des Dämpfungselementes im Gehäuse, nicht auftreten können. Bei einem derart erfindungsgemäß im Gehäuse angeord neten Dämpfungselement findet folglich keine Verdrängung der Flüssig keit im Sinne üblicher Schwingungsdämpfer statt, so daß ein Volumen ausgleich nicht notwendig ist. Eventuelle Änderungen des spezifischen Volumens der elektrorheologischen Flüssigkeit durch Temperaturein flüsse sind in der Regel sehr gering und können durch einfache Maßnah men ausgeglichen werden, die auf das Gesamtdämpfungsverhalten des Schwingungsdämpfers keinen Einfluß haben.This arrangement ensures that apart from the formbe due displacement of the damping element within the housing there is no displacement of liquid. Freely towed means in this context that the damping element so from the liquid is surrounded that gap effects, displacement currents or the like caused by the movement of the damping element in the housing, not may occur. In such an arrangement according to the invention in the housing Neten damping element consequently finds no displacement of the liquid speed in the sense of conventional vibration dampers instead, so that a volume compensation is not necessary. Any changes to the specific Volume of the electrorheological fluid by temperature Rivers are usually very low and can be done by simple measures that are based on the overall damping behavior of the Vibration damper have no influence.

Die eigentliche Dämpfung wird dadurch erreicht, daß das Dämpfungs element wenigstens teilweise im Bereich des durch das Elektrodenpaar erzeugten elektrischen Feldes angeordnet sind. Bei Erhöhung der Zähig keit der elektrorheologischen Flüssigkeit nimmt dann der Reibungs widerstand des Dämpfungselementes in der im Bereich des elektrischen Feldes befindlichen Flüssigkeit zu, so daß dort die Bewegungsenergie vernichtet und die Bewegung des Dämpfungselementes gedämpft wird.The actual damping is achieved in that the damping element at least partially in the area of the electrode pair generated electric field are arranged. When increasing the toughness The friction of the electrorheological fluid then decreases resistance of the damping element in the area of electrical Field liquid located there, so that there the kinetic energy destroyed and the movement of the damping element is damped.

Eine ideale Ausführung der Erfindung sieht deshalb vor, daß das Dämp fungselement als symmetrische, vollständig in die elektrorheologische Flüssigkeit eingetauchte Scheibe ausgebildet ist, die durch den Schwingungserreger zu einer Dreh- oder Schwenkbewegung um ihre Längs achse angeregt wird. Bei dieser Anordnung verdrängt das Dämpfungs element keinerlei Flüssigkeit, da sich sein in der Flüssigkeit befind liches Volumen während der gesamten Betriebsdauer nicht ändert. Das Gesamtraumvolumen im Gehäuse bleibt demnach konstant. Das durch das Elektrodenpaar erzeugte elektrische Feld ist günstigerweise parallel zur Drehachse des Dämpfungselementes ausgerichtet. Vorteilhafterweise ist das Dämpfungselement selbst als gegenüber der Welle und dem Gehäu se isolierte Elektrode ausgeführt, welcher wenigstens eine zweite, parallel und in axialem Abstand angeordnete gehäusefeste Elektrode gegenübersteht. Die Dämpfung durch Reibung wird noch erhöht, wenn an beiden axialen Seiten des Dämpfungselementes Elektroden angeordnet sind.An ideal embodiment of the invention therefore provides that the damper element as symmetrical, completely in the electrorheological Liquid immersed disc is formed by the Vibration exciter for a rotating or swiveling movement around its longitudinal axis is excited. With this arrangement, the damping is displaced element no liquid, as its in the liquid volume does not change during the entire operating time. The The total volume in the housing therefore remains constant. That through that Electrical field generated pair of electrodes is conveniently parallel aligned with the axis of rotation of the damping element. Advantageously is the damping element itself as opposed to the shaft and the housing insulated electrode, which has at least a second, Electrode fixed to the housing, arranged parallel and at an axial distance faces. Damping from friction is increased when on electrodes arranged on both axial sides of the damping element are.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß sowohl das als Elektrode ausgebildete Dämpfungselement als auch die Elektrode nicht als vollständige Scheibe sondern als Scheibensegmente ausgeführt sind. Dämpfungselement und Elektrode sind dann so angeordnet, daß sich ihre Flächen in axialer Richtung nicht vollständig überdecken. Durch diesen einem Drehkondensator ähnlichen Aufbau können die Kapazitäts änderungen zwischen dem Dämpfungselement und der zugeordneten Elek trode bei Verdrehung erfaßt und zur Steuerung der an die Elektroden angelegten Spannung verwendet werden.Another embodiment of the invention is that both the damping element designed as an electrode and the electrode not as a complete disc, but as disc segments are. Damping element and electrode are then arranged so that do not completely cover their surfaces in the axial direction. By this structure, similar to a variable capacitor, can be used for capacitance Changes between the damping element and the associated elec trode detected when twisted and to control the electrodes applied voltage can be used.

In einer alternativen Ausführung der Erfindung ist das Dämpfungsele ment als zylindrische oder hohlzylindrische Trommel ausgeführt, die ebenfalls vom Schwingungserreger in eine drehende oder schwenkende Bewegung versetzt wird. Das Dämpfungselement bildet wiederum selbst eine der Elektroden, die andere Elektrode wird durch einen koaxial angeordneten Hohlzylinder gebildet, wobei sich zwischen Außenmantel fläche des Dämpfungselementes und Innenmantelfläche der Elektrode das elektrische Feld aufbaut.In an alternative embodiment of the invention, the damping element ment executed as a cylindrical or hollow cylindrical drum, the also from the vibration exciter to a rotating or swiveling one Movement. The damping element in turn forms itself one of the electrodes, the other electrode is through a coaxial arranged hollow cylinder formed, between the outer jacket surface of the damping element and inner surface of the electrode electric field builds up.

In ähnlicher Weise ist eine weitere Ausführungsvariante ausgebildet, bei der das Dämpfungselement kolbenähnlich ausgebildet und in einem hohlzylindrischen Gehäuse längsverschieblich geführt ist. Die Außen mantelfläche des Kolbens und die Innenmantelfläche des Gehäuses bzw. eine dort angeordnete hohlzylindrische Elektrode bilden dabei das Elektrodenpaar. Um bei dieser Bauart eine Flüssigkeitsverdrängung zu verhindern, ist der Kolben an beiden axialen Enden mit Kolbenstangen versehen, die jeweils aus dem Gehäuse herausragen. Durch diesen sym metrischen Aufbau ändert sich auch bei einer Kolbenbewegung das vom Dämpfungselement, also Kolben und Kolbenstangen, verdrängte Flüssig keitsvolumen im Gehäuse nicht. Um weiterhin eventuell Widerstände durch Spaltwirkungen auszuschließen, ist der Abstand zwischen Kolben außenmantelfläche und Gehäuseinnenmantelfläche so gewählt, daß dort keine Spaltströmung entstehen kann. Zur Verringerung des Formwider standes des Kolbens in der Flüssigkeit sind axiale Durchgangsbohrungen vorgesehen.A further embodiment variant is designed in a similar manner, in which the damping element is piston-like and in one hollow cylindrical housing is guided longitudinally. The outside outer surface of the piston and the inner surface of the housing or a hollow cylindrical electrode arranged there form that Pair of electrodes. In order to prevent liquid displacement with this type of construction prevent, the piston is at both axial ends with piston rods provided, which each protrude from the housing. Through this sym The metric structure also changes when the piston moves Damping element, i.e. pistons and piston rods, displaced liquid volume in the housing. To continue possibly resistances The gap between pistons must be excluded by gap effects outer surface and housing inner surface selected so that there no gap flow can occur. To reduce form resistance level of the piston in the liquid are axial through holes intended.

Im folgenden ist die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:The invention is based on a few exemplary embodiments explained. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Spanneinrichtung für Zugmittel mit integriertem Schwingungsdämpfer, Fig. 1 a longitudinal section of a clamping device for pulling means with an integrated shock absorber,

Fig. 2 einen Querschnitt gemäß Linie II-II durch die Spanneinrichtung in Fig. 1 und Fig. 2 shows a cross section along line II-II through the tensioning device in Fig. 1 and

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen weiteren Schwingungsdämpfer. Fig. 3 shows a longitudinal section through a further vibration damper.

Fig. 1 zeigt eine Spanneinrichtung 1 für Zugmittel wie Riemen, Ketten oder dergleichen in Brennkraftmaschinen mit einem integrierten Schwin gungsdämpfer 2. Die Spanneinrichtung besteht aus einem Spannelement 3, das durch eine Feder 4 im Sinne einer Erhöhung der Spannung des Zug mittels, hier ein Riemen 5, vorgespannt ist. Das Spannelement 3 ist in dieser Ausführung als Spannarm 6 ausgebildet, an dessen einem Ende eine Rolle 7 drehbar angeordnet ist und die mit ihrem Außenumfang an einem Riemen 5, anliegt. Der Spannarm 6 ist am anderen Ende mit einer Welle 8 verbunden, die drehbar mittels der Lager 9 in einem Gehäuse 10 gelagert ist. Im Gehäuse 10 ist die als Spiralfeder ausgebildete Feder 4 so angeordnet und abgestützt, daß der Spannarm entsprechend vorge spannt ist. Das Gehäuse 10 ist im wesentlichen hohlzylindrisch und an seinen axialen Enden durch einen Boden 11 bzw. einen Deckel 12 ver schlossen und durch die die Welle 8 umgebenden Dichtungen 13 abgedich tet. Der Innenraum des Gehäuses 10 ist vollständig mit elektrorheolo gischer Flüssigkeit gefüllt. Mit der Welle 8 drehfest verbunden und rechtwinklig zur Wellenachse angeordnet sind zwei Dämpfungselemente 15 in axialem Abstand zueinander angeordnet. Zwischen den Dämpfungsele menten 15 und parallel zu diesen ist die gehäusefeste, ebenfalls als Scheibe ausgebildete Elektrode 16 vorgesehen. Die Elektrode 16 ist durch die Isolierung 17 gegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert. Die Dämpfungselemente 15 selbst sind elektrisch leitend ausgebildet und werden direkt als Elektrode verwendet. Die Dämpfungselemente 15 und die Elektrode 16 sind elektrisch mit der Spannungsquelle 19 verbunden. Die anliegende Spannung wird dabei abhängig von der Bewegung des Spannelementes 3 über die als Blackbox dargestellte Steuerung 20 geregelt. Fig. 1 shows a tensioning device 1 for traction means such as belts, chains or the like in internal combustion engines with an integrated vibration damper 2nd The tensioning device consists of a tensioning element 3 , which is pre-tensioned by a spring 4 in the sense of increasing the tension of the train, here a belt 5 . In this embodiment, the tensioning element 3 is designed as a tensioning arm 6 , at one end of which a roller 7 is rotatably arranged and which lies on a belt 5 with its outer circumference. The tension arm 6 is connected at the other end to a shaft 8 which is rotatably mounted in a housing 10 by means of the bearings 9 . In the housing 10 , the spring 4 designed as a spiral spring is arranged and supported so that the tensioning arm is pre-tensioned accordingly. The housing 10 is essentially hollow cylindrical and at its axial ends by a bottom 11 or a cover 12 ver closed and tet by the seals 8 surrounding the shaft 13 tet. The interior of the housing 10 is completely filled with electrorheological fluid. With the shaft 8 rotatably connected and arranged at right angles to the shaft axis, two damping elements 15 are arranged at an axial distance from one another. Between the Dämpfungsele elements 15 and parallel to this, the housing-fixed, also formed as a disc electrode 16 is provided. The electrode 16 is electrically insulated from the housing by the insulation 17 . The damping elements 15 themselves are electrically conductive and are used directly as an electrode. The damping elements 15 and the electrode 16 are electrically connected to the voltage source 19 . The applied voltage is regulated depending on the movement of the clamping element 3 via the controller 20 shown as a black box.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt der Spanneinrichtung nach Fig. 1 entsprechend der dort eingetragenen Pfeile II dargestellt. Zu erkennen ist, daß das Dämpfungselement 15 als segmentförmige Scheibe ausgebil det ist, die in axialer Richtung die ebenfalls als segmentförmige Scheibe ausgebildete Elektrode 16 teilweise überdeckt. Die Dämpfungs elemente 15 und die Elektrode 16 sind in einem Stromkreis angeordnet und bilden einen Kondensator, dessen Kapazität von ihrer Überdeckung in axialer Richtung abhängt. Bei Verdrehung der Dämpfungselemente 15 kann die Kapazitätsänderung dieses Kondensators erfaßt werden. Diese Kapazitätsänderung ist ein Maß für die Bewegung des Spannelementes 3 und kann folglich mittels der Steuerung 20 zur Regelung der Spannungs quelle 19, bzw. der an den Elektroden anliegenden Spannung verarbeitet werden. FIG. 2 shows a cross section of the tensioning device according to FIG. 1 in accordance with the arrows II entered there. It can be seen that the damping element 15 is ausgebil det as a segment-shaped disc, which in the axial direction partially covers the electrode 16 also formed as a segment-shaped disc. The damping elements 15 and the electrode 16 are arranged in a circuit and form a capacitor, the capacitance of which depends on their coverage in the axial direction. When the damping elements 15 are rotated, the change in capacitance of this capacitor can be detected. This change in capacitance is a measure of the movement of the clamping element 3 and can consequently be processed by means of the controller 20 for regulating the voltage source 19 , or the voltage applied to the electrodes.

Die Steuerung arbeitet in dieser Spanneinrichtung 1 so, daß in den Betriebsphasen, in denen die Spannung im Riemen 5 durch den Antrieb erhöht wird, sich ein elektrisches Feld zwischen den Dämpfungselemen ten 15 und der Elektrode 16 aufbaut, so daß die dort befindliche elektrorheologische Flüssigkeit ihre Zähigkeit schlagartig erhöht, mit der Folge, daß sich der Reibungswiderstand der Dämpfungselemente 15 in der Flüssigkeit vergrößert. Die durch die Spannungserhöhung des Rie mens 5 erzeugte Bewegung des Spannarmes 6 wird damit gedämpft. Im umgekehrten Fall, bei Spannungsverriegelung im Riemen wird die Span nungsquelle 19 abgeschaltet, das Feld zwischen den Elektroden baut sich ab, die Reibung der Dämpfungselemente 15 in der elektrorheologi schen Flüssigkeit verringert sich und der Spannarm 6 kann über die Feder 4 ungedämpft dem Riemen nachgeführt werden.The controller works in this tensioning device 1 so that in the operating phases in which the tension in the belt 5 is increased by the drive, an electric field between the damping elements 15 and the electrode 16 builds up, so that the electrorheological fluid there is their Toughness suddenly increased, with the result that the frictional resistance of the damping elements 15 in the liquid increases. The movement of the tensioning arm 6 generated by the increase in tension of the belt 5 is thus damped. In the opposite case, with tension locking in the belt, the voltage source 19 is switched off, the field between the electrodes is reduced, the friction of the damping elements 15 in the electrorheological fluid is reduced and the tensioning arm 6 can be adjusted via the spring 4 without damping the belt .

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt einer anderen Ausführung eines Schwingungsdämpfers 2. In einem hohlzylindrischen Gehäuse 21, das an beiden axialen Enden durch einen Boden 22 bzw. eine Deckplatte 23 verschlossen ist, ist ein Dämpfungselement 24, welches mit einer das Gehäuse 21 durchdringenden Kolbenstange 25 verbunden ist, längsver schieblich geführt. Die Führung erfolgt über die Lager 26 der Kolben stange 25. Das Dämpfungselement 24 ist als Elektrode ausgeführt, eine zweite hohlzylindrische Elektrode 27 ist an der Innenmantelfläche 28 des Gehäuses 21 angeordnet. Das Dämpfungselement 24 und die Elektrode 27 sind mit einer in Abhängigkeit von der Bewegung des Dämpfungsele mentes 24 gesteuerten Spannungsquelle 29 verbunden. Bei Anliegen einer Spannung an die Elektroden entsteht zwischen dem Außenumfang des Dämpfungselementes 24 und dem Innenumfang der Elektrode 28 ein elek trisches Feld. Da das Innere des Gehäuses vollständig mit elek trorheologische Flüssigkeit gefüllt ist, erhöht sich dann die Zähig keit der elektrorheologischen Flüssigkeit im Bereich der Elektroden. Der Reibungswiderstand des Dämpfungselementes 25 vergrößert sich und seine Bewegung wird gedämpft. Zur Verringerung des Formwiderstandes des Dämpfungselementes 24 sind in diesem axiale Durchgangsbohrungen 30 vorgesehen. Fig. 3 shows a longitudinal section of another embodiment of a vibration damper. 2 In a hollow cylindrical housing 21 , which is closed at both axial ends by a bottom 22 or a cover plate 23 , a damping element 24 , which is connected to a piston rod 25 penetrating the housing 21 , is longitudinally displaceably guided. The leadership takes place via the bearing 26 of the piston rod 25 . The damping element 24 is designed as an electrode, a second hollow cylindrical electrode 27 is arranged on the inner circumferential surface 28 of the housing 21 . The damping element 24 and the electrode 27 are connected to a voltage source 29 which is controlled as a function of the movement of the damping element 24 . When a voltage is applied to the electrodes, an electrical field arises between the outer circumference of the damping element 24 and the inner circumference of the electrode 28 . Since the interior of the housing is completely filled with electrorheological fluid, the toughness of the electrorheological fluid in the region of the electrodes then increases. The frictional resistance of the damping element 25 increases and its movement is damped. In order to reduce the dimensional resistance of the damping element 24 , axial through bores 30 are provided in it.

Es sei darauf hingewiesen, daß die dargestellten Ausführungen ledig lich Beispiele sind, mit denen keinesfalls alle erfindungsgemäßen Varianten erfaßt sind.It should be noted that the statements shown are single are examples with which by no means all of the invention Variants are recorded.

BezugszahlenlisteList of reference numbers

1 Spanneinrichtung
2 Schwingungsdämpfer
3 Spannelement
4 Feder
5 Riemen
6 Spannarm
7 Rolle
8 Welle
9 Lager
10 Gehäuse
11 Boden
12 Deckel
13 Dichtung
14 Innenraum
15 Dämpfungselement
16 Elektrode
17 Isolierung
18 Sicherungsring
19 Spannungsquelle
20 Steuerung
21 Gehäuse
22 Boden
23 Deckplatte
24 Dämpfungselement
25 Kolbenstange
26 Lager
27 hohlzylindrische Elektrode
28 Innenmantelfläche
29 Spannungsquelle
30 Durchgangsbohrung 1 tensioning device
2 vibration dampers
3 clamping element
4 spring
5 straps
6 tension arm
7 roll
8 wave
9 bearings
10 housing
11 floor
12 lids
13 seal
14 interior
15 damping element
16 electrode
17 insulation
18 circlip
19 voltage source
20 control
21 housing
22 bottom
23 cover plate
24 damping element
25 piston rod
26 bearings
27 hollow cylindrical electrode
28 inner surface
29 voltage source
30 through hole

Claims

1. Schwingungsdämpfer, insbesondere für Spanneinrichtungen (1) für Zugmittel (5) in Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem zur Umgebung abgedichteten mit elektrorheologischer Flüssigkeit gefüllten Gehäuse (10, 21), einem darin beweglich angeordneten, mit einem Schwingungs erreger gekoppelten Dämpfungselement (15, 24), welches so angeordnet ist, daß es bei Bewegung eine Strömung der elektrorheologischen Flüs sigkeit hervorruft, sowie einem mit einer in Abhängigkeit vom Bewe gungszustand des Dämpfungselementes (15, 24) geregelten Spannungs quelle (19, 29) gekoppelten Elektrodenpaar (15, 16, 24, 27) zur Erzeu gung eines die Viskosität der elektrorheologischen Flüssigkeit steu ernden elektrischen Feldes, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungs element (15, 24) im Gehäuse (10, 21) freigeschleppt ist, so daß alleine Form- und Reibungswiderstand in der Flüssigkeit wirksam sind und daß das Dämpfungselement (15, 24) wenigstens teilweise im Bereich des elektrischen Feldes angeordnet ist.1. Vibration damper, in particular for tensioning devices ( 1 ) for traction means ( 5 ) in internal combustion engines, consisting of a housing ( 10 , 21 ) filled with electrorheological fluid and sealed from the environment, a damping element ( 15 , 24 ) movably arranged therein and coupled to a vibration exciter ), which is arranged so that it causes a flow of electrorheological fluid when moving, and with a voltage source ( 19 , 29 ) coupled with a voltage source ( 19 , 29 ) which is regulated as a function of the movement state of the damping element ( 15 , 24 ), coupled electrode pair ( 15 , 16 , 24 , 27 ) for the generation of an electric field which controls the viscosity of the electrorheological fluid, characterized in that the damping element ( 15 , 24 ) in the housing ( 10 , 21 ) is dragged free, so that only the form and frictional resistance in the fluid are effective and that the damping element ( 15 , 24 ) at least partially in Area of the electric field is arranged.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Elektroden des Elektrodenpaares durch das Dämpfungselement (15, 24) gebildet ist und die andere Elektrode (16, 27) am Gehäuse (10, 21) angeordnet ist.2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that one of the electrodes of the pair of electrodes is formed by the damping element ( 15 , 24 ) and the other electrode ( 16 , 27 ) is arranged on the housing ( 10 , 21 ).

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (15) drehbar im Gehäuse angeordnet und so mit den Schwingungserreger verbunden ist, daß es Dreh- bzw. Schwenkbewe gungen ausführt.3. Vibration damper according to claim 1 or 2, characterized in that the damping element ( 15 ) is rotatably arranged in the housing and is connected to the vibration exciter that it carries out rotary or swivel movements.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (15) als vollständig in elektrorheologische Flüssig keit eingetauchte Scheibe ausgebildet ist, die drehfest mit einer vom Schwingungserreger in rotative Bewegung versetzten Welle (8) verbunden ist und daß wenigstens eine in axialer Richtung beabstandet angeord nete, gehäusefeste, als Scheibe ausgebildete Elektrode (16) vorgesehen ist.4. Vibration damper according to claim 3, characterized in that the damping element ( 15 ) is designed as a completely immersed in electrorheological liquid speed, which is rotatably connected to a shaft ( 8 ) caused by the vibration exciter in rotational movement and that at least one in the axial direction spaced apart, housing-fixed, designed as a disc electrode ( 16 ) is provided.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement als drehfest mit einer durch den Schwingungserreger in rotative Bewegung versetzten Welle verbunden und als koaxial zur Wellenachse angeordnete Trommel ausgebildet ist, die konzentrisch in einer als Elektrode ausgebildeten gehäusefesten Trommel angeordnet ist.5. Vibration damper according to claim 3, characterized in that the Damping element as non-rotatable with one by the vibration exciter rotated shaft connected and as coaxial to the Shaft axis arranged drum is formed which is concentric in a drum fixed as an electrode is.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (21) hohlzylindrisch ausgebildet ist und daß das Dämpfungs element (24) als im Gehäuse (21) längsverschieblicher Kolben ausgebil det ist, und daß die Elektroden (24, 27) so angeordnet sind, daß ein elektrisches Feld zwischen der Außenmantelfläche des Kolbens (24) und der Innenmantelfläche des Gehäuses (21) erzeugbar ist.6. Vibration damper according to claim 2, characterized in that the housing ( 21 ) is hollow cylindrical and that the damping element ( 24 ) as in the housing ( 21 ) longitudinally displaceable piston is ausgebil det, and that the electrodes ( 24 , 27 ) are arranged so are that an electric field between the outer surface of the piston ( 24 ) and the inner surface of the housing ( 21 ) can be generated.

7. Schwingungsdämpfer nach einem Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Dämpfungselement (15) mit einem Spannelement (3) gekoppelt ist, das mit einem Zugmittel (5) zusammenwirkt und durch eine Feder (4) im Sinne einer Erhöhung der Spannung des Zugmittels (5) vorgespannt ist.7. Vibration damper according to one of claims 1 to 3, characterized in that the damping element ( 15 ) is coupled to a tensioning element ( 3 ) which interacts with a traction means ( 5 ) and by a spring ( 4 ) in the sense of increasing the tension the traction means ( 5 ) is biased.

8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (15) und die gehäusefeste Elektrode (16) als Schei bensegmente ausgebildet sind, die sich in axialer Richtung teilweise überdecken und daß elektrische Elemente (20) vorgesehen sind durch die das Dämpfungselement und die gehäusefeste Elektrode kondensatorähnlich geschaltet sind, wobei die elektrischen Elemente (20) so ausgebildet sind, daß die durch Verdrehung von Dämpfungselement (15) und Elektrode (16) bedingten Kapazitätsänderungen erfaßt und zur Steuerung der an den Elektroden anliegenden Spannung verwendet werden.8. Vibration damper according to claim 3, characterized in that the damping element ( 15 ) and the housing-fixed electrode ( 16 ) are formed as Schei bensegmente, which partially overlap in the axial direction and that electrical elements ( 20 ) are provided by the damping element and the housing-fixed electrode is connected in a capacitor-like manner, the electrical elements ( 20 ) being designed such that the changes in capacitance caused by the twisting of the damping element ( 15 ) and the electrode ( 16 ) are detected and used to control the voltage applied to the electrodes.