-
Hintergrund
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsisolator, der ein
inneres zylindrisches Metallelement, ein äußeres zylindrisches Metallelement,
das in einer radialen Richtung außerhalb des inneren zylindrischen
Metallelements angeordnet ist, und ein gummielastisches Element
enthält,
das zwischen dem inneren und dem äußeren zylindrischen Metallelement
angeordnet ist, um diese Metallelemente elastisch zu verbinden,
und das von einem Metallträgerteil
gehalten ist, das in ein axiales Loch des inneren zylindrischen
Metallelementes gezwängt und
fixiert ist.
-
Diese
Art von Schwingungsisolator ist als Differenzialaufhängevorrichtung
bekannt, wie sie in den 11 und 12 dargestellt
ist. Dieser Schwingungsisolator enthält: Ein inneres zylindrische Metallelement 1;
ein gummielastisches Element 2, das mit einer äußeren Umfangsfläche des
inneren zylindrischen Metallelementes 2 durch Vulkanisationsadhäsion verbunden
ist und einen Querschnitt etwa in Form eines Kreuzes hat; ein äußeres zylindrisches
Metallelement 3, das außen auf das gummielastische
Element 2 aufgesetzt und befestigt ist; und ein freitragendes
Metallträgerelement 4,
das in ein axiales Loch des inneren zylindrischen Metallelementes 1 gezwängt und
fixiert ist und einen Bolzenteil hat, der an einer Endseite in die
Außenseite
vorsteht. Durch Zwängen
des Metallträgerelelementes 4 in
das axiale Loch des inneren zylindrischen Metallelementes 1 wird
das Metallträgerelement 4 fest
an dem inneren zylindrischen Metallelement 1 befestigt, und
seine Zugkraft (Entnahmekraft) ist im wesentlichen dieselbe wie
eine Preßsitzkraft.
Das äußere zylindrische
Metallelement 3 wird in eine Halterung eines Differenzialgetriebegehäuses (nicht
dargestellt) gezwängt
und fixiert. Der Bolzenteil des Metallträgerelementes 4 wird
in ein Befestigungsloch eines Karosserieunterrahmens (nicht dargestellt)
eingesetzt und außerdem
wird eine Mutter in den entfernten Endabschnitt des Metallträgerteils 4 geschraubt,
wodurch das Metallträgerteil 4 wie
ein Auslegerträger mit
dem Karosserieunterrahmen verbunden ist.
-
Bei
dem obigen Vibrationsisolator wurde versucht, ein Stopperelement 5 zu
befestigen, das sich in einer Vibrationsinputrichtung an der axialen
Mitte des inneren zylindrischen Metallelements erstreckt, um eine
Vibrationsamplitude auf eine geeignete Amplitude bezüglich eines übermäßigen Vibrationsinputs
zu dämpfen,
wie aus einem vergleichenden Beispiel zu sehen ist, das in den 9 und 10 gezeigt
ist. Das Stopperelement kann aus einem Kunstharz oder Metall bestehen,
wobei im Hinblick auf eine Gewichtsreduzierung des Vibrationsisolators
ein Stopperelement aus Kunstharz bevorzugt ist.
-
Der
Preßsitz
des Metallträgerelementes
in dem axialen Loch des inneren zylindrischen Metallelementes wird
jedoch ausgeführt,
nachdem das Stopperelement an dem inneren zylindrischen Metallelement
befestigt ist; aus diesem Grund ist das innere zylindrische Metallelement
in seinem Durchmesser vergrößert. Als
Folge hiervon wird eine große
Druckkraft auf das Stopperelement ausgeübt. Wenn ein Stopperelement
aus Kunstharz verwendet wird, ist der Kunstharz für eine Zugspannung
brüchig,
aus diesem Grund wird eine Belastung, die auf das Stopperelement
einwirkt, groß durch
die oben erwähnte Vergrößerung des
Durchmessers des inneren zylindrischen Metallelementes durch einen
Klemmsitzvorgang. Daher besteht ein Problem darin, daß das Stopperelement
in seiner Festigkeit unzureichend ist und es ihm an Haltbarkeit
fehlt. Wenn zudem ein metallisches Stopperelement verwendet wird,
das integral mit dem inneren zylindrischen Metallelement durch Schmieden
geformt ist, oder durch Schmieden oder dergleichen geformt und in
das innere zylindrische Metallelement gezwängt wird, wenn das Metallträgerelement
in das innere zylindrische Metallelement gezwängt wird, dann wird ein Abschnitt
des inneren zylindrischen Metallelements, der keinen Stopper hat,
elastisch verformt, wohingegen ein Abschnitt, der einen Stopper
hat, plastisch verformt wird, da ein Widerstand in dem Klemmsitz
groß wird. Wie
oben beschrieben, existiert ein Abschnitt, der plastisch verformt
wird; aus diesem Grund ist die Zugkraft des Metallträgerelementes
etwa auf die Hälfte
einer Preßsitzkraft
reduziert. Im Ergebnis gibt es einen Faktor, der eine Funktion des
stabilen Lagerns des inneren zylindrischen Metallelementes des Metallträgerelementes
verliert.
-
Als
Vibrationsisolator mit derselben Struktur gibt es einen Vibrationsisolator,
der ein gummielastisches Element enthält, das durch Vulkanisationsformen
zwischen dem inneren und dem äußeren zylindrischen
Metallelement ausgebildet ist. Das gummielastische Element ist mit
einem sogenannten ringähnlichen
hohlen Aussparungsabschnitt versehen, der sich um eine vorbestimmte
Dimension in einer axialen Richtung entlang der Nähe einer
inneren Wand des äußeren zylindrischen
Metallelementes von beiden Enden der axialen Richtung erstreckt
und über
die gesamte Umfangsrichtung. Um die Vibrationsamplitude auf eine
geeignete Amplitude im Hinblick auf einen übermäßigen Vibrationsinput zu dämpfen, wird
auf ähnliche
Weise bei dem Vibrationsisolator ein ringähnliches Stopperelement, das sich
in einer Durchmesserrichtung erstreckt, an dem inneren zylindrischen
Metallelement an beiden Endseiten der axialen Richtung befestigt.
In diesem Fall jedoch tritt daßelbe
Problem wie oben durch den Preßsitz
des Metallträgerementes
in dem axialen Loch des inneren zylindrischen Metallelementes auf.
EP 0 723 091 beschreibt
eine fluidgefüllte
elastische Buchse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs
1.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das obige Problem zu lösen. Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Vibrationsisolator
anzugeben, der eine Beschädigung
eines Stopperelementes durch einen Klemmsitz eines Metallträgerelementes
in einem axialen Loch eines inneren zylindrischen Metallelementes
zu verhindern, an dessen äußerer Umfangsfläche das
Stopperelement befestigt ist und das eine geeignete Zugkraft des
Metallträgerelementes
gewährleistet.
-
Zur
Lösung
der obigen Aufgabe sieht die Erfindung einen Vibrationsisolator
vor, der enthält:
ein äußeres zylindrisches
Metallelement, das außerhalb eines
inneren zylindrischen Metallelementes mit einem Stopperelement in
einer radialen Richtung angeordnet ist, und ein gummielastisches
Element, das zwischen dem inneren zylindrischen Metallelement und
dem äußeren zylindrischen
Metallelement angeordnet ist, um das innere zylindrische Metallelement mit
dem äußeren zylindrischen
Metallelement zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß das innere
zylindrische Metallelement auf eine Weise geformt ist, daß axial
ein Abschnitt eines metallischen Rohres koaxial in eine radiale
Richtung zu einem axial anderen Abschnitt ausgebaucht ist, und der
axial eine Abschnitt ein Abschnitt großen Durchmessers ist, dessen
innerer und äußerer Durchmesser
etwas größer als
der Innendurchmesser und der Außendurchmesser
des anderen Abschnitts ist, daß das
Stopperelement an einer äußeren Umfangsfläche des
Abschnitts großen
Durchmessers befestigt ist und in einer radialen Richtung vorsteht
und daß der
Vibrationsisolator durch ein Metallträgerelement lagerbar ist, das
in ein axiales Loch des inneren zylindrischen Metallelements gezwängt ist.
-
Die
Position des Abschnitts großen
Durchmessers des inneren zylindrischen Metallelements kann ein axialer
Zwischenabschnitt sein. Die Position des Abschnitts großen Durchmessers
kann zudem an beiden axialen Endabschnitten liegen. Ein Material
zum Ausbilden des Stopperelementes kann ein Kunstharz sein.
-
Bevor
das Metallträgerelement
in das axiale Loch des inneren zylindrischen Metallelements gezwängt wird,
wird ein axialer Abschnitt des inneren zylindrischen Metallelements,
der einen Abschnitt enthält,
an dem das Stopperelement angeordnet wird, in einen Abschnitt großen Durchmessers
geformt, dessen Innen- und Außendurchmesser
etwas größer ist
als der Innen- und
Außendurchmesser
eines anderen Abschnitts. Wenn daher das Metallträgerelement
in das axiale Loch des inneren zylindrischen Metallelements gezwängt wird,
wird ein anderer Abschnitt mit Ausnahme des Abschnitts großen Durchmessers
des inneren zylindrischen Metallelementes etwas in seinem Durchmesser
vergrößert, jedoch
der Abschnitt großen
Durchmessers erhält
keinen Einfluß durch
den Preßsitz
des Metallträgerelementes.
-
In
dem Fall, in dem das Stopperelement aus einem Kunstharz besteht,
ist es daher möglich,
eine Zuverlässigkeit
zu gewährleisten,
ohne daß eine Festigkeit
des Stopperelementes durch den Preßsitz des Metallträgerelementes
verringert wird, und außerdem
eine Zugkraft des Metallträgerelementes aufrecht
zu erhalten. In dem Fall, in dem das Stopperelement aus Metall besteht,
wird dann, wenn das Metallträgerelement
in das axiale Loch des inneren zylindrischen Metallelements gezwängt wird,
nur der Teil kleinen Durchmessers, anders als der Abschnitt großen Durchmessers
des inneren zylindrischen Metallelements elastisch verformt, und
der Abschnitt großen
Durchmessers, der das Stopperelement festlegt, empfängt nahezu
keinen Einfluß.
Deshalb kann eine Zugkraft des Metallträgerelementes beibehalten werden,
ohne verringert zu werden.
-
Ein
abgestufter Abschnitt des Abschnitts großen Durchmessers des inneren
zylindrischen Metallelements und anderer Abschnitte davon ist eine
geneigte Fläche,
wodurch der Durchmesser des inneren zylindrischen Metallelementes
glatt vergrößert wird.
Außerdem
ist eine Kraftsitztoleranz des Metallträgerelementes und des inneren
zylindrischen Metallelementes auf einen Bereich von 0,05 bis 0,5
mm in einer Durchmesserdimension festgesetzt, wodurch es möglich ist,
eine Zugkraft des Metallträgerelementes
genau zu gewährleisten.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 zeigt
einen mit Flüssigkeit
gefüllten
Vibrationsisolator (in einem Zustand, in dem ein Metallträgerteil
daran gezwängt
ist) gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und ist eine Querschnittsansicht entlang
einer Linie I-I in 2;
-
2 ist
eine Querschnittsdarstellung, die den flüssigkeitsgefüllten Vibrationsisolator
zeigt, entlang einer Linie II-II in 3;
-
3 ist
eine linke Seitenansicht, die den flüssigkeitgefüllten Vibrationsisolator zeigt;
-
4 zeigt
ein Modifikationsbeispiel des Vibrationsisolators und ist eine Querschnittsdarstellung entlang
einer Linie IV-IV in 5,
-
5 ist
eine Querschnittsdarstellung die den Vibrationsisolator zeigt, entlang
einer Linie V-V in 4;
-
6 ist
ein Axialschnitt, der einen Vibrationsisolator gemäß einer
weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
-
7 ist
eine Querschnittsdarstellung, die den Vibrationsisolator zeigt,
entlang einer Linie VII-VII gemäß 6,
-
8 ist
eine Querschnittsdarstellung, die einen Zustand zeigt, in dem ein
Metallträgerelement in
dem Vibrationsisolator gezwängt
ist;
-
9 zeigt
ein vergleichendes Beispiel des Vibrationsisolators und ist eine
Querschnittsdarstellung entlang einer Linie IX-IX in 10;
-
10 ist
eine Querschnittsdarstellung, die den Vibrationsisolator entlang
einer Linie X-X in 9 zeigt;
-
11 zeigt
in einer Seitenansicht, teilweise geschnitten, einen herkömmlichen
Vibrationsisolator und
-
12 ist
eine Querschnittsdarstellung, die den herkömmlichen Vibrationsisolator
entlang einer Linie XII-XII in 1 1 zeigt.
-
Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
-
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Die 1 bis 3 zeigen
einzeln einen mit Flüssigkeit
gefüllten
Vibrationsisolator für
eine Differentialaufhängung
eines Fahrzeugs (in einem Zustand, in dem ein Metallträgerelement
daran gezwängt
ist) gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und 1 ist eine
Querschnittsdarstellung im rechten Winkel zu der Achse, 2 ist
eine Querschnittsdarstellung in einer axialen Richtung, und 3 ist
eine Seitenansicht.
-
Der
mit Flüssigkeit
gefüllte
Vibrationsisolator ist mit einem inneren zylindrischen Metallelement 10 versehen,
das ein rohrähnliches
gerades Element ist. Das innere zylindrische Metallelement 10 hat
einen Abschnitt 11 großen
Durchmessers, in dem ein axialer Zwischenabschnitt koaxial und in
einer radialen Richtung etwas ausgebaucht ist. Der innere und äußere Durchmesser
des Abschnitts 11 großen
Durchmessers sind etwas größer geformt
als diejenigen seiner anderen Abschnitte. Jede Grenze zwischen dem
Abschnitt 11 großen
Durchmessers und seinen beiden Endabschnitten ist ein geneigter
Abschnitt 12, wobei ein axial geringer Abschnitt beide
Seiten der verschiedenen Durchmesser verbindet. Der Abschnitt großen Durchmessers 11 ist
durch die folgende Ausbauchungsformungsmethode (Durchmesservergrößerungsmethode)
oder dergleichen ausgebildet. Während
der Ausbauchungsformungsmethode werden beiden Seitenabschnitte eines
rohrähnlichen Elementes,
das in seinem Durchmesser nicht vergrößert ist, von einem feststehenden
Futter in einem Zustand gehalten, in dem seine äußere Umfangsfläche überdeckt
ist, und dann wird in einem Zustand, in dem nur der zu vergrößernde Zwischenabschnitt
freiliegt, eine Hochdruckflüssigkeit
in das Rohr injiziert, so daß nur
der Zwischenabschnitt koaxial zur Außenseite in der radialen Richtung
durch den Flüssigkeitsdruck
ausgebaucht wird. Der Zwischenabschnitt des Abschnitts großen Durchmessers 11 ist
fest mit einem Stopperelement 13 versehen, das von beiden diametralen
Seiten vorsteht, die eine Hauptvibrationseingangsrichtung ist (vertikale
Richtung in den Figuren).
-
Das
Stopperelement 13 besteht aus einem Kunstharz und ist bevorzugt
aus einem Material geformt, das eine große Härte hat, durch Hinzufügen einer
Glasfaser zu einem Polyamid-basierten Kunstharz wie Nylon 6-6 mit
etwa 15% bis 45%. Wie in 1 gezeigt ist, hat das Stopperelement 13 eine Form
eines Kreuzquerschnitts im rechten Winkel zu der Achse, die symmetrisch
oben und unten und rechts und links in 1 ist. Außerdem ist
bei dem Stopperelement 13 der obere und der untere Abschnitt
ein dicker Wandabschnitt 14;14 einer im wesentlichen
Kreisringform, und der rechte und der linke Abschnitt sind dünne Wandabschnitte 15,15 von
im wesentlichen ein viertel Kreisringform. Die dicken und die dünnen Wandabschnitte 14 und 15 sind
integral geformt, so daß der
jeweilige äußere Rand
verbunden ist wie eine Kurve an einem Grenzabschnitt in der Umfangsrichtung.
Wie zudem 2 zeigt, hat das Stopperelement 13 einen
axialen Abschnitt mit einer im wesentlichen rechteckigen Form, die
mit ihrem oberen und unteren Teil und mit ihrem rechten und linken
Teil in 2 symmetrisch ist. Außerdem ist
das Stopperelement 13 mit einem Nutabschnitt 14a versehen,
der sich entlang einer Umfangsrichtung an der axialen Mitte des
dicken Wandabschnitts 14,14 erstreckt. Der Nutabschnitt 14a ist
geformt, um eine Verbindungsfestigkeit eines gummielastischen Elementes 20 zu
verbessern, was weiter unten beschrieben wird.
-
Das
Stopperelement 13 ist an der äußeren Umfangsfläche des
inneren zylindrischen Metallelements 10 durch integrales
Kunstharzgießen
geformt. Daher wird das Stopperelement 13 mit einer hohen Produktivität hergestellt
und ist billig erhältlich.
In diesem Fall wird die äußere Umfangsfläche des
inneren zylindrischen Metallelementes 10, die das Stopperelement 13 festlegt,
vorher einem Rändeln
unterworfen, so daß die
Oberfläche
rauh wird, wodurch es möglich
ist, eine dichte Adhäsion
mit einem Kunstharz zu verbessern. Die Verbesserung des Stopperelementes 13 an
dem inneren zylindrischen Metallelement ist jedoch nicht auf das
obige beschränkt, sondern
ein zuvor geformtes Stopperelement 13 kann an der äußeren Umfangsfläche des
Abschnitts 11 großen
Durchmessers des inneren zylindrischen Metallelements 10 angesetzt
und befestigt werden.
-
Ein
zylindrisches Zwischenmetallelement 16 ist koaxial an der äußeren Umfangsseite
des inneren zylindrischen Metallelements 10 einschließlich des Stopperelements 13 angeordnet.
Das innere zylindrische Metallelement 10 und das Stopperelement 13 sind
durch ein gummielastisches Element 20 verbunden, was weiter
unten beschrieben wird.
-
Das
Zwischenmetallelement 16 ist auf eine Weise geformt, daß eine metallische
dünne Platte
einem Stanzen und Biegen ausgesetzt wird. Wie die 1 und 2 zeigen,
enthält
das Zwischenmetallelement 16: ein Paar Ringabschnitte 17 und
ein Paar langer, plattenähnlicher
Verbindungsabschnitte 18. Spezieller ist das Paar Ringabschnitte 17 koaxial
an beiden Seiten in der axialen Richtung positioniert und hat eine
vorbestimmte Breite, und das Paar Verbindungsabschnitte 18 ist
zwischen den beiden Ringabschnitten 17 an einer Position
parallel in der axialen Richtung und symmetrisch in einer radialen
Richtung angeordnet und verbindet integral diese beiden Ringabschnitte 17.
Das Paar Verbindungsabschnitte 18 hat einen leicht reduzierten
Durchmesser gegenüber dem
Ringabschnitt 17 und teilt zwischen den zwei Ringabschnitten 17 auf,
um zwei Fensterabschnitte zwischen den Ringabschnitten in der Umfangsrichtung
zu bilden. Das Zwischenmetallelement 16 ist so angeordnet,
daß beide
Verbindungsabschnitte 18 an beiden Seiten in der radialen
Richtung senkrecht zu einer vorstehenden Richtung des Stopperelements 13 angeordnet
sind.
-
Wie
in den 1 und 2 gezeigt, enthält ein gummielastisches
Element 20 ein Paar Seitenwandabschnitte 21;21 und
ein Paar Armabschnitte 22,22. Spezieller hat das
Paar Seitenwandabschnitte 21 eine dicke Wand, die zwischen
dem Ringabschnitt 17 und dem inneren zylindrischen Metallelement 10 über den
gesamten Umfang hin der vertikalen Richtung verbindet, und das Paar
Armabschnitte 22 ist eine flache Platte, die sich in der
axialen Richtung zwischen dem Paar Seitenwandabschnitte erstreckt und
zwischen dem Paar Verbindungsabschnitten 18 und dem inneren
zylindrischen Metallelement 10 verbindet. Der Seitenwandabschnitt 21;21 hat
eine gekrümmte
Fläche,
so daß beide
Außenseiten
in axialer Richtung leicht konkav sind. Wie in den 2 und 3 gezeigt,
ist der Seitenwandabschnitt 21;21 außerdem mit
einem Aussparungsabschnitt 21a;21a geformt, der
einen halbkreisförmigen
Bogen hat und so das innere zylindrische Metallelement 10 an
einer vertikal symmetrischen Position der gekrümmten Fläche von der gekrümmten Fläche bis
zu der Nähe
des Stopperelementes 13 umgibt. Der Aussparungsabschnitt 21a; 21a hat
eine zweistufige Tiefe in Richtung der axialen Mitte, so daß sein mittiger
Abschnitt sich dem Stopperelement 13 von dem Umfang beider Außenseitenabschnitte
nähert.
-
Außerdem ist
ein Paar stoßdämpfender
konvexer Abschnitte 23 vorgesehen, das sich von dem Armabschnitt 2 erstreckt
und in einer Hauptvibrationseingangsrichtung vorsteht, um den dicken Wandabschnitt 14 des
Stopperelementes 13 zu überdecken.
Der stoßdämpfende
konvexe Abschnitt 23 absorbiert einen Aufprall, wenn das
Stopperelement 13 mit einem äußeren zylindrischen Metallelement 28 kollidiert,
was weiter unten beschrieben wird. Ein dünnwandiger Gummiabschnitt 24 ist
an jeder Außenfläche des
Ringabschnitts 17;17 und dem Verbindungsabschnitt 18;18 befestigt.
Außerdem
ist der dünnwandige
Gummiabschnitt 24, der an einem Verbindungsabschnitt 18 befestigt
ist, mit einem Nutabschnitt 24a geformt, der alle Gummiabschnitte
in der Umfangsrichtung an einer Zwischenposition in der axialen
Richtung eliminiert und als eine Öffnung 27 wirkt, was
später
beschrieben wird und in 1 gezeigt ist.
-
Das
gummielastische Element 20 ist durch Vulkanisierungsformen
ausgebildet, und dies geschieht auf die folgende Weise. Das innere
zylindrische Metallelement 10, auf dem das Stopperelement 13 fixiert
ist, und das Zwischenmetallelement 16 werden in einer Form
angeordnet (nicht dargestellt) und dann wird in diesem Zustand die
Vulkanisierungsformung ausgeführt,
wodurch das gummielastische Element 20 integral als ein
Teil eines Gummivulkanisierungsgießprodukts (nicht dargestellt)
geformt wird, was ein Zwischenprodukt ist. Das Gummivulkanisierungsformprodukt,
das so ausgebildet wird, wird in das äußere zylindrische Metallelement 28 eingesetzt und
befestigt.
-
Das äußere zylindrische
Metallelement 28 ist ein dünnwandiges metallisches Rohr
großen
Durchmessers und wird dann auf die folgende Weise zu einem Teil
eines Vibrationsisolators. Das äußere zylindrische
Metallelement 28 wird an einem Außenumfang des Gummivulkanisierungsformprodukts über den
dünnwandigen
Gummiabschnitt 24 angebracht und wird danach einem Ziehen
ausgesetzt, um so zu dem Gummivulkanisierungsformprodukt befestigt
zu werden. Hierdurch wird ein Raum, der durch das Paar von Seitenwandabschnitten 21 und Armabschnitten 22 umgeben
ist, flüssigkeitsdicht
geschlossen, und ein Paar Flüssigkeitskammern
R1 ist dadurch ausgebildet. Außerdem
ist eine Öffnung 27, die
die zwei Flüssigkeitskammern
R1 verbindet, zwischen einer inneren Umfangsfläche des äußeren zylindrischen Metallelements 28 und
dem Nutabschnitt 24a ausgebildet. Wasser ist in den zwei
Flüssigkeitskammern
R1 und der Durchgangsöffnung 27 als
eine Flüssigkeit
eingeschlossen. In diesem Fall wird ein Verfahren zum Einschließen des
Wassers auf die folgende Weise ausgeführt. Das Gummivulkanisierungsformprodukt
und das äußere zylindrische
Metallelement 28 werden in einen Flüssigkeitstank eingetaucht,
der mit Wasser gefüllt
wird, und in diesem Zustand wird das Gummivulkanisierungsformprodukt in
das äußere zylindrische
Metallelement 28 eingesetzt und das äußere zylindrische Metallelement
wird einem Nachglühen
(drawing) unterworfen. In diesem Fall wird Wasser als einzuschließende Flüssigkeit verwendet,
jedoch ist die Flüssigkeit
nicht auf Wasser beschränkt.
Beispielsweise kann ein anderes inkompressibles Fluid wie Alkylenglykol
und Silikonöl
eingeschlossen werden. Der dünnwandige
Gummiabschnitt 24 kann an einer Innenwandfläche des äußeren zylindrischen
Metallelementes 28 befestigt werden, anstatt an der äußeren Umfangsfläche des
Zwischenmetallelementes 16.
-
Ein
Metallträgerelement 30 zum
freitragenden Lagern wird durch einen Klemmsitz in dem axialen Loch
des inneren zylindrischen Metallelements 10 des Vibrationsisolators
befestigt, auf dem das äußere zylindrische
Metallelement 28 befestigt ist. Das Metallträgerelement 30 hat
einen eingebauten Abschnitt 31, der in das axiale Loch
gezwängt
ist und einen Trägerabschnitt 33,
der koaxial mit der anderen Endseite des eingesetzten Abschnitts 31 über einen Flanschabschnitt 32 verbunden
ist. Der eingesetzte Abschnitt 31 hat einen Außendurchmesser,
der etwas größer ist
als ein Durchmesser des axialen Lochs des inneren zylindrischen
Metallelements 10, und hat ferner eine axiale Länge, die
etwas länger
ist als eine Länge
des inneren zylindrischen Metallelements 10. Der Trägerabschnitt 33 hat
einen Durchmesser, der kleiner als der eingesetzte Abschnitt 31 ist
und eine axiale Länge,
die mit einer Dimension eines Karosserieunterrahmens übereinstimmt,
in den der Trägerabschnitt
eingesetzt wird, und ist mit einem Bolzenabschnitt 34 an
seiner entfernten Endseite versehen.
-
Der
eingesetzte Abschnitt 31 des Metallträgerelementes 30 ist
in das axiale Loch des inneren zylindrischen Metallelements 10 gezwängt, wodurch das
innere zylindrische Metallelement 10 in seinem Durchmesser
vergrößert wird,
und somit ist der eingesetzte Abschnitt 31 fest eingesetzt
und in dem inneren zylindrischen Metallelement 10 fixiert.
In diesem Fall ist eine Kraftsitztoleranz (vergrößerter Durchmesser) an beiden
Endseiten des inneren zylindrischen Metallelements 10 durch
den Kraftsitz des Metallträgerelementes 30 auf
einen Bereich von 0,05 bis 0,5 mm festgesetzt. Hierdurch wird das
Metallträgerelement 30 fest
an dem inneren zylindrischen Metallelement 10 befestigt
und die Zugkraft wird im wesentlichen dieselbe wie eine Klemmsitzkraft.
Im Falle des Zwängens
des Metallträgerelements 30 in
das innere zylindrische Metallelement 10 ist eine Grenze
zwischen dem Abschnitt großen Durchmessers 11 und
den beiden seitlichen Endabschnitten ein schräger Abschnitt 12;12,
wodurch es möglich
ist, den Durchmesser des inneren zylindrischen Metallelements 10 glatt
zu vergrößern und eine
Kraft (press) sitzarbeit glatt auszuführen.
-
Der
Zwischenabschnitt einschließlich
eines Abschnitt zum Anordnen des Stopperelementes 13 des
inneren zylindrischen Metallelements 10 ist zu einem Abschnitt
großen
Durchmessers 11 geformt, der etwas größer ist als der innere und
der äußere Durchmesser
der anderen Abschnitte, und dadurch wird nur der andere Abschnitt
ohne den Abschnitt 11 großen Durchmessers durch den
Einfluß des
Preßsitzes elastisch
verformt, wenn das Metallträgerelement 30 in
das axiale Loch des inneren zylindrischen Metallelements 10 gezwängt wird,
und dann in seinem Durchmesser vergrößert, wodurch ein Zwischenraum 11a zwischen
der inneren Umfangsfläche
des Abschnitts großen
Durchmessers 11 und der äußeren Umfangsfläche des
inneren zylindrischen Metallelements 10 gebildet wird.
Als Folge hiervon erfährt der
Abschnitt großen
Durchmessers 11 keinen Einfluß durch den Preßsitz. Spezieller
empfängt
das Kunstharzstopperelement 13 keine radiale Außenkraft
und somit ist es ohne Verringerung der Festigkeit des Stopperelementes 13 möglich, eine
Zuverlässigkeit
des Stopperelementes 13 über eine lange Zeitspanne zu
gewährleisten.
Außerdem
nimmt das Metallträgerelement 30 eine
elastische Reaktionskraft von dem inneren zylindrischen Metallelement 10 auf,
wodurch die Zugkraft so sichergestellt ist, daß sie der Preßsitzkraft
entspricht, ohne verringert zu werden.
-
Der
mit Flüssigkeit
gefüllte
Vibrationsisolator, der wie oben konstruiert ist, wird in einer
Weise befestigt, daß in
einem Zustand, in dem das Stopperelement 13 vertikal positioniert
ist, das äußere zylindrische
Metallelement 28 in ein Einsetzloch eines Differentialgetriebegehäuses (nicht
dargestellt) gezwängt
wird. Andererseits wird der Trägerabschnitt 33 des
Metallträgerelementes 20 in
einem Karosserieunterrahmen eingesetzt, und dann wird eine Mutter in
den Bolzenabschnitt 34 geschraubt, wodurch das Metallträgerelement 30 an
dem Karosserieunterrahmen befestigt ist, während der mit Flüssigkeit
gefüllte Vibrationsisolator
an einer Fahrzeugkarosserieseite freitragend gelagert ist.
-
Wenn
ein vertikaler Vibrationsinput des Fahrzeugs einwirkt, fließt die Flüssigkeit
in der Flüssigkeitskammer
R1 in die Durchgangsöffnung 27 und fließt dann
glatt zwischen den zwei Flüssigkeitskammern
R1 und R2. Auf diese Weise findet eine Flüssigkeitssäulenresonanzwirkung in dem
Auslaß 27 wirkungsvoll
statt, so daß der
vertikale Vibrationsinput gedämpft
werden kann. Wenn der vertikale Vibrationsinput groß wird,
stößt das Stopperelement 13 gegen
die Innenwandfläche
des äußeren zylindrischen
Metallelements 28 über
den konvexen Stoßdämpfungsabschnitt 23,
wodurch eine Vibrationsamplitude gedämpft wird; dadurch kann die
Vibrationsdämpfungswirkung
des Vibrationsisolator verbessert werden. Spezieller kann der Vibrationsisolator
eine Vibration nicht nur bei einem normalen Vibrationsinput dämpfen (Schließgeräusche etc.),
sondern auch bei einem großen
Vibrationsinput anormale Schleifgeräusche usw.). In diesem Fall
ist die Haltbarkeit des Stopperelements 13 sichergestellt,
ohne eine geringere Festigkeit durch den Preßsitz des Metallträgerelements 30 in
dem inneren zylindrischen Metallelement 10 zu verursachen,
weshalb es möglich
ist, sicher eine Vibration durch den oben erwähnten übermäßigen Vibrationsinput über eine
lange Zeitspanne zu dämpfen.
-
Die
obige Ausführungsform
wurde für
den Fall erläutert,
daß das
Stopperelement aus einem Kunstharz besteht. Das Stopperelement kann
aus Metall bestehen. In diesem Fall ist das innere zylindrische
Metallelement 10 mit dem Abschnitt großen Durchmessers 11 versehen,
weshalb ein Abschnitt kleinen Durchmessers des inneren zylindrischen
Metallelementes 10 mit Ausnahme des großen Durchmessers 11 durch
Zwängen
des Metallträgerelementes 30 in
das innere zylindrische Metallelement 10 elastisch deformiert
wird, wobei der Abschnitt 11 großen Durchmessers nahezu keinen
Einfluß erfährt. Wie
oben beschrieben, wird der Abschnitt kleinen Durchmessers des inneren
zylindrischen Metallelements 10 elastisch verformt, wodurch
eine elastische Reaktionskraft von dem inneren zylindrischen Metallelement 10 auf
das Metallträgerelement 30 einwirkt. Dadurch
wird die Zugkraft des Metallträgerelement 30 nicht
reduziert, weshalb eine Haltefunktion des Metallträgerelements 30 gewährleistet
ist.
-
Als
nächstes
folgt mit Bezug auf die 4 und 5 eine Beschreibung
eines modifizierten Beispiels der obigen Ausführungsform, für den Fall, in
dem die vorliegende Erfindung auf einen Vibrationsisolator angewendet
wird, der nicht mit einer Flüssigkeit
gefüllt
ist.
-
Ein
inneres zylindrisches Metallelement 40 hat dieselbe Form
wie das obige innere zylindrische Metallelement 10, und
ein Stopperelement 42 ist an einem Abschnitt großen Durchmessers 41 des
inneren zylindrischen Metallelements 40 befestigt. Das Stopperelement 42 hat
einen Querschnitt im rechten Winkel zu der Achse von einer länglichen
Ringform, und seine oberen und unteren Abschnitte sind dickwandige
Abschnitte 43;43, und seine rechten und linken Abschnitte
sind dünnwandige
Abschnitte 44;44. Außerdem hat das Stopperelement 42 einen
axialen Abschnitt einer im wesentlichen rechteckigen Form, die oben
und unten und rechts und links symmetrisch ist. Beide Seiten des
dickwandigen Abschnitts 43;43 in der axialen Richtung
sind mit einem Anschnitt in einem Winkel von 45° versehen.
-
Ein
gummielastisches Element 46 ist auf einer äußeren Umfangsfläche des
inneren zylindrischen Metallelements 40 einschließlich des
Stopperelements 42 angeordnet, um das innere zylindrische Metallelement 40 und
ein äußeres zylindrisches
Metallelement 50 elastisch zu verbinden. Das gummielastische
Element 46 ist mit einem Paar plattenähnlicher Armabschnitte 47;47 und
einem konvexen stopdämpfenden
Abschnitt 48;48 geformt. Spezieller erstreckt
sich der Armabschnitt 47 in der axialen Richtung entlang
des inneren zylindrischen Metallelements 40 an der Seite
des dünnwandigen
Abschnitts 44;44 des Stopperelements 42,
um so zwischen dem äußeren zylindrischen
Metallelement 50 und dem inneren Metallelement 40 zu
verbinden. Der konvexe stoßdämpfende
Abschnitt 48 erstreckt sich von dem Armabschnitt 47;47 und überdeckt
den dickwandigen Abschnitt 43;43 des Stopperelements 42,
und steht ferner vertikal so vor, daß sein freier Endabschnitt das äußere zylindrische
Metallelement 50 berührt. Das
obige Metallträgerteil 30 wird
durch einen Kraftsitz in das innere zylindrische Metallelement 40 eingesetzt.
-
Mit
dem modifizierten Beispiel, das wie oben konstruiert ist, kann dieselbe
Wirkung wie bei der obigen Ausführungsform
erhalten werden.
-
Als
nächstes
wird eine weitere Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
-
Die 6 und 7 sind
ein axialer Schnitt durch einen Vibrationsisolator dieser Ausführungsform
und ein Querschnitt durch denselben. 8 ist eine
axiale Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in dem das Metallträgerelement
in den Vibrationsisolator gezwängt
ist.
-
Der
Vibrationsisolator ist mit einem inneren zylindrischen Metallelement 61 versehen,
das ein rohrähnliches,
gerades Metallelement ist. In dem inneren zylindrischen Metallelement 61 sind
im wesentlichen 1/3 axiale Abschnitte von beiden Enden zwei Abschnitte
großen
Durchmessers 62;62, die koaxial in radialer Richtung
etwas ausgebaucht sind im Vergleich zu einem im wesentlichen 1/3
Zwischenabschnitt. Spezieller sind ein innerer und ein äußerer Durchmesser
der Abschnitte großen
Durchmessers 62;62 etwas größer als der Innendurchmesser
und der Außendurchmesser
des Zwischenabschnitts 63, der sich zwischen den Abschnitten
großen
Durchmessers 62;62 befindet. An jeder Grenze zwischen dem
Abschnitt großen
Durchmessers 62;62 und dem Zwischenabschnitt 63 befindet
sich ein axial kleiner Abschnitt in Form eines schrägen Abschnitts 64;64, der
die beiden Seiten unterschiedlicher Durchmesser verbindet. Der Abschnitt
großen
Durchmessers 62;62 ist durch eine Ausbauchungsbildungsmethode (Durchmesservergrößerungsmethode)
auf dieselbe Weise wie bei der obigen Ausführungsform gebildet. Ein ringähnliches
Stopperelement aus Kunstharz 65,65 ist zwischen
einer axialen Zwischenposition jedes Abschnitts großen Durchmessers 62;62 und
einer Position nahe dem Zwischenabschnitt 63 fixiert. Das
Stopperelement 65 steht in einer radialen Richtung entlang
des gesamten Verhältnisses
der äußeren Umfangsfläche des
Abschnitts großen
Durchmessers vor.
-
Ein äußeres zylindrisches
Metallelement 66, das ein dünnwandiges zylindrisches Rohr
ist, ist koaxial an einer Außenumfangsseite
des inneren zylindrischen Metallelements 61 einschließlich des
Stopperelementes 65;65 angeordnet. Ein gummielastisches
Element 68 ist integral über dem gesamten Zustand zwischen
dem äußeren und
dem inneren zylindrischen Metallelement 66 und 61 durch
Vulkanisationsformung gebildet und verbindet elastisch beide Metallelemente 66 und 61.
Wie in den 6 und 7 gezeigt,
ist das gummielastische Element 68 mit einem Paar Aussparungsabschnitten 69;69 geformt.
Der Aussparungsabschnitt 69;69 erstreckt sich von
axial beiden Enden zu beiden Endpositionen nahe dem Zwischenabschnitt 63 zwischen
einer inneren Wandfläche
des äußeren zylindrischen
Metallelements 66 und einem Außenumfang des Stopperelementes 65,65 und
ist ein ringähnlicher
Zwischenraumabschnitt, der sich über
die gesamte Umfangsrichtung erstreckt.
-
Wie
in 8 gezeigt, ist bei dem oben beschriebenen Vibrationsisolator
ein eingesetzter Abschnitt 72 eines Metallträgerelementes 71 derselben Struktur
wie derjenigen des Metallträgerelementes 30 in
ein axiales Loch 61a des inneren zylindrischen Metallelements 61 über seine
gesamte Länge
gezwängt,
wodurch der Zwischenabschnitt 63 des inneren zylindrischen
Metallelements 61 in einer radialen Richtung in seinem
Durchmesser vergrößert ist
und somit der eingesetzte Abschnitt 72 fest eingesetzt und
an dem inneren zylindrischen Metallelement 61 befestigt
ist. In diesem Fall sind beide Endseiten des inneren zylindrischen
Metallelements 61 einschließlich eines festlegenden Abschnitts
des Stopperelements 65;65 zu Abschnitten großen Durchmessers 62;62 geformt,
der etwas größer ist
als der innere und der äußere Durchmesser
des Zwischenabschnitts 63, der zwischen den Endseiten gehalten
ist. Wenn deshalb das Metallträgerelement 71 in
das axiale Loch 61a des inneren zylindrischen Metallelements 61 gezwängt wird,
wird nur der Zwischenabschnitt 63 durch den Einfluß des Kraftsitzes
elastisch verformt und dann im Durchmesser vergrößert, und somit ist ein kleiner
Zwischenraum zwischen dem Innenumfang des Abschnitts großen Durchmessers 62;62 und einem
Außenumfang
des eingesetzten Abschnitts 72 des Metallträgerelementes 71 gebildet.
Dies hat zur Folge, daß das
Stopperelement 65;65, das aus einem Kunstharz
besteht, keine nach außen
gerichtete Kraft in einer radialen Richtung empfängt, weshalb es möglich ist,
eine Festigkeit des Stopperelementes 65 über eine
lange Zeitspanne ohne Verringerung zu gewährleisten. Außerdem empfängt das
Metallträgerelement 71 eine
elastische Reaktionskraft von dem Zwischenabschnitt 63 des
inneren zylindrischen Metallelements 61, weshalb es möglich ist,
eine Zugkraft genau zu gewährleisten,
die mit der Preßsitzkraft ohne
Verringerung übereinstimmt.
-
Die
Befestigung des Vibrationsisolators, in den das Metallträgerelement 71 gezwängt ist,
an einem Fahrzeug ist dieselbe wie im Fall des Vibrationsisolators der
obigen Ausführungsform.
Der Vibrationsisolator wird an dem Fahrzeug befestigt und dadurch
wird dieselbe Vibrationsdämpfungs-
und Trägerwirkung
wie bei der obigen Ausführungsform
erhalten. Außerdem
ist die Haltbarkeit des Stopperelements 65,65 ohne
Verringerung der Festigkeit durch Zwängen des Metallträgerelementes 71 in
das innere zylindrische Metallelement 61 gewährleistet,
weshalb es möglich
ist, sicher eine Vibration durch einen exzessiven Vibrationsinput über eine
lange Zeitspanne zu dämpfen.
-
Bei
der weiteren Ausführungsform
hat das Stopperelement eine Ringform, die über den gesamten Umfang des
inneren zylindrischen Metallelements 61 angeordnet ist,
und ferner ist der Aussparungsabschnitt 69 des gummielastischen
Elements 68 wie ein Ring über den gesamten Umfang entsprechend
dem Stopperelement 65 geformt, wodurch der Vibrationsisolator
dieselbe Vibrationsdämpfungseigenschaft
an allen Abschnitten der Umfangsrichtung aufweist. Daher wird der
Vibrationsisolator an dem Metallträgerelement 71 ungeachtet
seiner Richtung befestigt, so daß die Montagearbeit des Vibrationsisolators
leicht durchgeführt
werden kann. Jedoch kann das Stopperelement in einer speziellen
Richtung vorstehen, und ein Aussparungsabschnitt kann nur in dem
gummielastischen Element entsprechend der vorstehenden Richtung
vorgesehen sein. Dies hat zur Folge, daß eine Vibrationsdämpfungsrichtung auf
eine feststehende Richtung eingestellt wird. In dem Fall, in dem
das Stopperelement aus Metall anstatt aus einem Kunstharz besteht,
wird dieselbe Wirkung wie bei der obigen Ausführungsform erhalten.
-
Die
obigen Ausführungsformen
sind für
den Fall erläutert
worden, in denen der Vibrationsisolator als eine Differentialbefestigung
verwendet wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen
Ausführungsformen
beschränkt
und auch auf andere, ähnliche
Fälle anwendbar.
Zudem wird der Vibrationsisolator als eine Differentialbefestigung
verwendet, und deswegen ist das Metallträgerelement zur freitragenden
Lagerung verwendet worden. Die Struktur kann so verwendet werden,
daß das
Metallträgerelement an
beiden Enden gelagert ist. Außerdem
zeigen die obigen Ausführungsformen
ein Beispiel des Vibrationsisolators, wobei verschiedene Modifikationen ausgeführt werden
können,
die im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.