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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf hydroelastische Halterungen.
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Diese
hydroelastischen Halterungen werden hauptsächlich für die Aufhängung von Verbrennungsmotoren
in Fahrzeugen verwendet, können
jedoch auch allgemein verwendet werden, wo immer es notwendig ist,
ein Zwischenglied zwischen einem Vibrationselement und einer von
diesem Element zu isolierenden Struktur vorzusehen.
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Hydroelastische
Halterungen dieses Typs umfassen im Wesentlichen einen tragenden
Körper, der
eine Masse von Flüssigkeit
(die als Flüssigkeitssäule bekannt
ist) einschließt,
deren Resonanzfrequenz auf die charakteristische Resonanzfrequenz des
zu dämpfenden
Schwingungsmodus abgestimmt ist. Diese Flüssigkeitssäule geht zwischen zwei Räumen hin
und her, die als Arbeitsraum und Expansionsraum bekannt sind, und
die Flüssigkeitssäule wird
in der Wand, welche die beiden Räume
trennt, gebildet. Ein Hochfrequenz-Entkopplungsventil kann in dieser Wand
zwischen den beiden Räumen
eingefügt
sein.
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Bei
den meisten herkömmlichen
Motorhalterungen ist das Ventil unterhalb des Arbeitsraums und oberhalb
des Expansionsraums angeordnet. Eine einzelne Membran schränkt die
Bewegung des Fluids auf Höhe
des Arbeitsraums ein. Diese Membran ist im Allgemeinen im unteren
Teil der Motorhalterung angeordnet. Eine Anordnung dieses Typs ist
beispielsweise aus den Patenten FR-2 467 724 und FR-2 810 712 bekannt.
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Motorhalterungen,
bei denen das Ventil einem Raum zugewandt ist, der mit dem Arbeitsraum in
Verbindung steht, sind andererseits aus den Patenten FR-2 796 113
und FR-2 796 114 bekannt.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine hydroelastische
Halterung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Eine
hydroelastische Halterung dieses Typs ist aus der US-A-5 961 103
und der US-A-5 549
283 bekannt.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer hydroelastischen
Halterung, die einfach und kostengünstig herzustellen ist und
die auch eine bausteinartige Struktur aufweist, welche an die Art
von Vibrationselement, das zu tragen ist, angepasst werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Halterung, wie sie in den Ansprüchen
definiert ist, erfüllt.
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Eine
bevorzugte, jedoch nicht einschränkend gedachte
Ausführungsform
der Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen
beschrieben, wobei:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Halterung ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht der Halterung der 1 ist, und
zwar betrachtet in Richtung des mit II bezeichneten Pfeils;
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3 ein
Längsschnitt
durch die Halterung der 2 ist, und zwar entlang der
Richtung des Pfeils III-III in dieser Zeichnung;
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4 ein
Querschnitt durch die Halterung der 2 ist, und
zwar entlang der Richtung des Pfeils IV-IV in dieser Zeichnung;
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5 eine
Explosionsdarstellung der Halterung der 1 ist;
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6 eine
Explosionsdarstellung eines Elements der erfindungsgemäßen Halterung
ist, welches in 5 durch den Pfeil VI angezeigt
wird;
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7 eine
Unteransicht eines Elements der Halterung ist, welches in 6 durch
den Pfeil VII angezeigt wird;
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8 eine
Seitenansicht des Elements der 7 ist, und
zwar entlang der Richtung des Pfeils VIII in dieser Zeichnung;
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9 eine
Ansicht eines Details des Elements der 6 ist, das
in dieser Zeichnung durch den Pfeil IX angezeigt wird und sich in
einem Zustand vor der Montage befindet;
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10 eine
Ansicht des Details der 9 in einem Montagezustand ist;
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11 eine
Unteransicht eines zweiten Elements der Halterung ist, das in 5 durch
den Pfeil XI angezeigt wird;
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12–14 Draufsichten
auf das Element der 11 sind; und
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15 eine
Ansicht eines Details der 14 ist,
das durch den Pfeil XV angezeigt wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 1, 2 und 5 umfasst
eine erfindungsgemäße Halterung zum
Beispiel für
einen Verbrennungsmotor im Wesentlichen einen Körper 10, eine Befestigungsbasis oder
Basisbox 20, einen Verbindungsarm 30 und einen
doppelt knieförmigen
schwingungsbeschränkenden
Bügel 40;
all dies wird nachstehend beschrieben.
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Unter
Bezugnahme auf 6 umfasst der Körper 10 zwei
metallene Verstärkungskerne
(die vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium gefertigt sind), das
heißt,
einen unteren Hauptkern 110 und einen oberen rohrförmigen Zusatzverbindungskern 150.
Eine elastomere Masse 50 (siehe insbesondere 3)
ist zwischen den Kernen 110 und 150 eingefügt und verbindet
diese.
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Der
untere Kern 110 (6) umfasst
eine Platte 110a, die mit einem vertikalen Ring 111 in
annähernd
zentraler Position versehen ist. Der Ring 111 ist nach
unten gewendet und besitzt einen teilweise kegelstumpfförmigen Teil 112.
Diese Konfiguration ermöglicht
der elastomeren Masse 50, am kegelstumpfförmigen Teil 112 innen
anzuhaften (3 und 4) und erfüllt eine
tragende Funktion. Wie untenstehend beschrieben, ist in diesem Bereich
ein Hohlraum gebildet, der einen eine Flüssigkeit enthaltenden Arbeitsraum 60 bildet
(3 und 4).
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Der
kegelstumpfförmige
Teil 112 weist eine zylindrische Verlängerung 113 auf, welche
bis in eine größere Tiefe
in die Basisbox 20 eindringen kann.
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Ein
Flansch 114 zum Halten eines Ventils 502 (3)
und ein Flansch 115 zum Halten von zumindest einer Membran
erstrecken sich, wie untenstehend erläutert, horizontal von gegenüberliegenden
Seiten des vertikalen Rings 111.
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Der
Flansch 114 weist ein Loch 116 auf, welches den
Sitz für
das Ventil 502 bildet. Die Form dieses Lochs 116 ist
solcherart berechnet, um einen Querschnitt zu schaffen, der eine
Verringerung der Steifigkeit bei der akzeptablen Vibrationsfrequenz
erzielen kann.
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Der
Flansch 114 umfasst auch einen Vorsprung 117.
Dieser Vorsprung 117 weist ein Durchgangsloch oder eine Öse 118 auf,
das bzw. die das Vernieten eines Bolzens 214 ermöglicht (in 12–14),
der in der Basisbox 20 integriert ist, wie weiter untenstehend
beschrieben wird.
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Die
horizontale Platte 110a kann auch eine (nicht dargestellte)
Mehrzahl von Durchgangslöchern aufweisen.
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Der
andere diametral entgegengesetzte Flansch 115 des Hauptkerns 110 umfasst
zwei Streifen 119 und 120, die lotrecht zur Basisbox 20 hin
gebogen sind. Diese Streifen weisen Öffnungen 121 und 122 auf.
Eine Vertiefung 123 ermöglicht
das Einführen
einer (nicht dargestellten) Befestigungsschraube zum Befestigen
der Halterung an einer tragenden Struktur wie z.B. am Aufbau oder
an der Karosserie eines Fahrzeugs.
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Alle
Oberflächen
des Hauptkerns 110 sind mit einem Elastomer bedeckt, um
die endgültige
Undurchlässigkeit
der Einheit sowie Korrosionsbeständigkeit
sicherzustellen.
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Wie
untenstehend beschrieben, ist ein durch Ziehen des Hauptkerns 110 hergestellter
und der Basis 20 zugewandter Streifen 124 (6)
dazu bestimmt, einen Puffer 505 zur Einschränkung von Transversalschwingungen
des Fahrzeugmotors zu tragen (4).
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Dieser
Streifen 124 schränkt
auch die vertikalen Bewegungen des Arms 30 ein, indem er
den Belastungen eines mit dem oberen Hohlkern 150 verbundenen
Puffers 509 standhält
(4).
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Der
rohrartige Verbindungskern 150 ermöglicht das Verbinden der elastomeren
Masse 50 mit einem Element, das von der restlichen Struktur,
insbesondere vom Motor, zu isolieren ist. Dieser aus Stahl, Gusseisen
oder Aluminium gefertigte Hohlkern 150 weist eine Parallelepipedform
auf. Er ist mit Elastomermaterial bedeckt und trägt schwingungsbeschränkende Puffer 506–508,
die untenstehend detaillierter beschrieben werden.
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Die
Außenfläche 151 dieses
Kerns 150 ist dazu bestimmt, den Puffer 506 in
Bezug auf eine Vorwärtsbewegung
z.B. des Fahrzeugs festzuhalten; die Vorderseite 152 soll
den Puffer 507 für
eine Rückwärtsbewegung
festhalten; die obere Fläche 153 des Kerns
ist dazu bestimmt, den Puffer 508 zwecks einer Einschränkung vertikaler
Streckschwingungen festzuhalten.
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Der
Hohlkern 150 kann auch einen zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Fortsatz 154 aufweisen.
Dieser Fortsatz 154 ist unterhalb des Kerns 150 angeordnet
und kann durch Schweißen
an diesem angebracht oder durch Ziehen hergestellt werden. Der Fortsatz 154 hat
die Funktion, die Steifigkeit des Körpers 10 in Hinblick
auf Scherspannungen zu erhöhen.
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Ein
im Kern 150 definiertes zentrales Rohr 155 ermöglicht eine
Verkoppelung mit dem Verbindungsarm 30. Diese Verkoppelung
ist starr. Das Rohr 155 kann während der Überformung des Kerns 150 mit
Elastomermaterial ausgekleidet werden.
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Die
elastomere Masse 50 verbindet den unteren Kern 110 mit
dem Hohlkern 150 und erfüllt dabei eine tragende Funktion,
filtert Vibrationen und stellt die Dichtheit der hydroelastischen
Halterung sicher.
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Die
tragende Funktion wird aufgrund eines konischen Teils 501 der
elastomeren Masse 50 erzielt, welcher den unteren Kern 110 mit
dem oberen Kern 150 verbindet. Dieser Teil 501 ist
hohl und hilft dabei, in seinem Inneren den Arbeitsraum 60 abzugrenzen,
der untenstehend detaillierter beschrieben wird.
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Der
untere Kern 110 ist vollständig mit Elastomermaterial
bedeckt. Seitlich von diesem Kern, der den Flansch 114 aufweist,
befindet sich ein (beispielsweise in 7 gezeigtes)
Ventil 502, das innerhalb des Sitzes 116 angeordnet
ist. Das Ventil 502 ist durch eine elastomere Masse gebildet,
deren Dicke gemäß der erforderlichen
Druckdichtung bestimmt wird. An seiner Oberseite hat das Ventil
relativ zur Außenfläche der
auf der horizontalen Platte 110a angeordneten elastomeren
Schicht eine Vertiefung, die eine Tiefe von etwa 1 mm aufweist.
Somit ist ein Betriebsspielraum geschaffen. Der Querschnitt des Ventils 502 ist
solcherart, dass das Produkt dieses Querschnitts und des Spielraums
etwas geringer ist als das Produkt des Querschnitts des Kolbens,
der dem Körper 10 entspricht,
und der Erregungsamplitude im Vibrationsfrequenzbereich, in dem
die dynamische Steifigkeit zu reduzieren ist.
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Seitlich
vom Kern 110, der den Flansch 115 aufweist, befinden
sich Membrane 503 und 503, die durch Formung hergestellt
wurden. Diese Membrane sind einem Expansionsraum 70 zugewandt
(der untenstehend beschrieben wird) und weisen eine gewellte Form
auf, die sich entfalten kann, ohne die Steifigkeit der Druckdichtung
zu erhöhen,
wenn die Flüssigkeit
vom Arbeitsraum 60 in den Expansionsraum 70 wechselt.
Gemäß dem Typ
der zu isolierenden Struktur kann sogar eine einzige Membran mit
einem größeren Querschnitt
genügen.
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Die
Membrane 503 und 504 sind in den Sitzen 121 und 122 des
unteren Kerns 110 angeordnet.
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Ein
Puffer 505 für
Transversalschwingungen ist über
den Streifen 124 geformt. Die Form dieses Puffers 505 ist
hinsichtlich der gewünschten
Flexibilitätskurve
angepasst. Im Allgemeinen wird diese Form festgelegt, um die Transversalschwingungen des
Motors auf etwa 10 mm einzuschränken.
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Der
rohrförmige
Verbindungskern 150 trägt weitere
Puffer. Der Bereich 151 trägt den Puffer 506 für eine Vorwärtsbewegung,
und der Bereich 152 trägt
den Puffer 507 für
eine Rückwärtsbewegung. Der
obere Bereich 153 trägt
andererseits den Puffer 508 für eine Rückstoß- oder Streckbewegung.
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Im
Allgemeinen beschränken
sich die Schwingungen der Motoren auf Ebenen, die nicht Querebenen
sind, auf etwa 20 mm.
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Ein
kompressionsbeschränkender
Puffer 509 wird durch Formung in einer vertikalen Anordnung
gebildet (die beispielsweise in 9 dargestellt ist),
um seine Formung zu erleichtern. Er ist am Hohlkern 150 befestigt,
und zwar mittels eines biegsamen Streifens 510 dieses Kerns.
Nach der Montage des Verbindungsarms 30 im Kern 150 wird
der Puffer 509 in einer (in 10 gezeigten)
horizontalen Position angeordnet und besitzt aufgrund des Zusammendrückens der
elastomeren Masse 509 zwischen dem horizontalen Metallteil
des Streifens 124 und der unteren Fläche des Verbindungsarms 30 eine
dämpfende Wirkung
(siehe 4).
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Der
Ring 111 ist ebenfalls mit einer Beschichtung aus Elastomermaterial
bedeckt, die einen (beispielsweise in 3 und 4 gezeigten)
Kanal 80, der innerhalb der Basisbox 20 gebildet
ist, definiert und lecksicher macht. Dieser Kanal 80 verbindet
die Räume 60 und 70.
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Wie
in den 7 und 8 gezeigt, umfasst diese Beschichtung
einen dickeren Teil 511, der einen Abschnitt von etwa drei
Vierteln des Umfangs des Rings 111 bedeckt, und einen dem
Ventil 502 zugewandten gerieften Abschnitt 512.
Der Bereich 511 (4) grenzt
das obere Ende des Kanals 80 ab, und zwar in einem Pfad,
der sich entlang zweier horizontaler Ebenen, d.h. einer oberen Ebene 514 und einer
unteren Ebene 515, erstreckt.
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Wie
untenstehend detaillierter erläutert, zwingt
ein durch Formung hergestellter, aus Elastomermaterial gefertigter
Zahn 516 (8) das durch den Kanal 80 zirkulierende
Fluid zu einem Wechsel der Ebene oder Stufe während seiner Bewegung im Inneren
der Basisbox 20. Eine Vertiefung 517 des aus Elastomermaterial
gefertigten Teils 511 bildet das untere Ende eines vertikalen
Abschnitts des Kanals 80 und den Eingang zu einem unteren
horizontalen Abschnitt dieses Kanals. Die Vertiefung 517 ist im
Bereich einer vertikalen Rille 207 der Box 20 angeordnet
(14 und 15).
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Die
Kontinuität
des Fluidkanals wird somit durch Montage des Körpers 10 an der Befestigungsbasis 20 erzielt.
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Ein
vertiefter Abschnitt 518 (8) der elastomeren
Beschichtung des Rings 111 ermöglicht einen gleichmäßigen Fluidfluss
vom Arbeitsraum 60 zu einem unterhalb des Ventils 502 angeordneten
Raum 212, was untenstehend detaillierter beschrieben wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 5 und 11–15 kann
die Befestigungsbasis 20 durch Formen oder Gießen aus
Aluminium oder aus einem spritzgegossenen thermoplastischen Material
gefertigt werden. Die Basis weist eine Parallelepipedform auf und
besitzt an ihren Enden Durchgangslöcher 201, 202 und 203 für Schrauben
zum Befestigen der Halterung an einer tragenden Struktur.
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Die
Basis oder Box 20 umfasst in ihrem Zentrum ein Gehäuse 204 für den zentralen
Teil 111 des Befestigungskörpers 10.
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Der
Expansionsraum 70 ist an einem Ende der Basis 20 gebildet
und mit dem Arbeitsraum 60 verbunden, und zwar mittels
einer Öffnung 205,
die in der Seitenwand des Gehäuses 204 und
angrenzend an ein Ende eines gebogenen Bords 206 gebildet
ist, welches, wie aus der nachfolgenden Beschreibung klarer hervorgeht,
bei der Abgrenzung des Kanals 80 mitwirkt.
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Der
Querschnitt und die Länge
des Kanals 80 können
an die Dämpfungs-
und Frequenzanforderungen angepasst werden, welche notwendig sind, um
Schwingungsarten oder Bewegungen zu verhindern, die durch das Flattern
des Motors hervorgerufen werden.
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Der
Kanal 80 (3 und 4) ist durch den
Abschnitt 511 der elastomeren Beschichtung am oberen Ende
und an der radial inneren Seite abgegrenzt und durch die Basis oder
Box 20 am unteren Ende und an der radial äußeren Seite
abgegrenzt.
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Wenn
das Fluid den Expansionsraum 70 verlässt, kann es durch die Öffnung 205 in
den Kanal 80 treten und strömt dann entlang des Bords 206 einen im
Wesentlichen halbkreisförmigen,
gebogenen Pfad entlang, bevor es durch die vertikale Rille 207 (welche
den vertikalen Abschnitt des Kanals 80 abgrenzt) in eine
untere Rille hinabströmt,
die in der Basis 20 gebildet ist und den unteren horizontalen
Abschnitt des Kanals 80 abgrenzt. Die Flüssigkeit
kann dann durch das Ausgangsende 209 der Rille 208 in
den Arbeitsraum 60 treten.
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Das
Bord 206 und die Rille 208 sind im Bereich der
Rille 207 miteinander verbunden, und an dieser Stelle ist
der elastomere Zahn 516 (7, 14 und 15)
in Kontakt mit einem Lager 215 angeordnet, welches sich
auf einer Seite der Rille 207 befindet.
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In
der Basiswand des Gehäuses 204 der
Basis 20 ist ein sich nach außen erstreckender Vorsprung 211 gebildet,
der an der Seite, die dem Raum 60 zugewandt ist, einen
Kanal 210 definiert, welcher dem Fluid das freie Zirkulieren
zwischen dem Raum 60 und dem Raum 212 ermöglicht.
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Der
Raum 212, der sich unterhalb des Ventils 502 befindet,
wird untenstehend als Ventil- oder Entkopplungsraum bezeichnet.
In diesem Raum oder Hohlraum können
sich (nicht dargestellte) vertikale kerzenartige Vorsprünge zum
Einschränken
der Abwärtsbewegungen
des Ventils 502 befinden, welche während der Formung der Box 20 hergestellt
werden. Die Anzahl und der Querschnittsbereich eines jeden solchen
Vorsprungs hängen
von der Steifigkeit des Ventils 502 ab.
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Um
das Gehäuse 204 herum,
das in der Basis 20 für
den Ring 111 des Hauptkerns 110 vorgesehen ist,
befinden sich Klammerabschnitte 216 (12).
Diese Abschnitte, von denen es in der dargestellten Ausführungsform
vier an der Zahl gibt, ragen in Bezug auf die Oberseite der Basis
oder Box 20 hervor. Im Allgemeinen kann die Anzahl der
Abschnitte in Abhängigkeit
von der Kraft festgelegt werden, die zum Festklemmen des Körpers 10 an
der Basis oder Box 20 erforderlich ist.
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Der
obere Bereich der Box 20 umfasst einen vertieften Abschnitt 213,
welcher der Form des Umfangsflansches 114 der Platte 110a des
Körpers 10 entspricht.
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Ein
Nietbolzen 214 (oder eine Öse) kann außerhalb des Ventilraums 212 in
der Basis 20 vorgesehen sein (14 und 15).
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Der
Expansionsraum 70 ist in der Box 20 an der dem
Ventilraum 212 gegenüberliegenden
Seite definiert. Der Raum 70 erstreckt sich zwischen dem Gehäuse 204 für den Ring 111 und
dem Befestigungsloch 201. Genutete Führungen 217 und 218 können die
Streifen 119 und 120 der Platte 110a,
welche die Membranen 503 und 504 tragen, beherbergen.
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Die
Form der Führungen 217, 218 entspricht daher
jener der gummierten Streifen 119, 120. Ein Überschuss
an Elastomer und eine Verjüngung
der Führungen
ermöglichen,
dass in der letzten Montagestufe Dichtheit erzielt wird.
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In
der Basis oder Box 20 befindet sich auch ein weiterer Nietbolzen 219,
der dem bereits beschriebenen ähnelt
und ebenfalls dabei helfen kann, Dichtheit zu gewährleisten.
Ebenso können
lokal angeordnete Klemmrippen vorhanden sein.
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Wenn
die Basis 20 aus thermoplastischem Material besteht, können (nicht
dargestellte) Metallklammern vorgesehen sein, um beim Aufschrauben der
Halterung auf die zu isolierende, tragende Struktur Dichtheit zu
gewährleisten.
Diese Klammern oder Ringe können
darübergeformt
oder durch Ultraschall oder andere Techniken montiert werden.
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Nietringe 220, 221 und 222,
die an den Befestigungslöchern 201–203 der
Halterung zentriert und durch Formung hergestellt werden, ragen
aus der Oberseite der Box 20.
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Deren
Höhe ist
geringer als die Dicke der Platte 110a, die den unteren
Kern 110 des Körpers der
Motorhalterung bildet, oder entspricht dieser.
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Unter
Bezugnahme auf 2 ist der Verbindungsarm 30 beispielsweise
ein aus Formstahl oder Gusseisen, gezogenem Blech oder Aluminium
gefertigtes Metallteil und umfasst einen Abschnitt 301 zur Fixierung
am Motor und einen Abschnitt 302, der dafür geeignet
ist, am rohrförmigen
Verbindungskern 150 der Halterung angekoppelt oder darin
eingebaut zu werden.
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Das
Festklemmen des Kerns 150 am zapfenartigen Abschnitt 302 des
Verbindungsarms 30 stellt sicher, dass der Abschnitt 302 in
der richtigen Position gehalten wird. Der an der Innenseite des
Hohlkerns 150 geformte Gummi nimmt Herstellungstoleranzen
des zapfenartigen Abschnitts 302 des Arms 30 auf.
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Im
Abschnitt 301 des Arms 30 sind Befestigungslöcher 303, 304, 305 vertikal
gebildet. Anzahl und Größe dieser
Löcher
hängen
von den Abmessungen der Befestigungsschrauben und von den Belastungen,
denen standzuhalten ist, ab.
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Ein
(in 4 dargestellter) vertikaler Vorsprung 306,
der sich unterhalb des Arms 30 im Befestigungsbereich erstreckt,
schränkt
die Querbewegungen des Motors ein und überträgt dabei die Belastungen auf
den elastomeren Puffer 505.
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Zähne 307 (2),
die durch Formen oder Ziehen im Arm 30 hergestellt werden,
gewährleisten die
Querpositionierung des Arms 30 im Hohlraum 150.
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Unter
Bezugnahme auf die 1, 2 und 5 ist
der schwingungsbeschränkende
Bügel 40 beispielsweise
ein aus gezogenem Stahl oder geformtem Aluminium gefertigtes Element.
Dessen Funktion besteht darin, den Belastungen des Antriebsmoments
während
einer Vorwärts-
oder Rückwärtsbewegung
mit Hilfe der elastomeren Puffer 506 und 507 sowie
vertikalen (nach oben gerichteten) Streckschwingungen mit Hilfe
des elastomeren Puffers 508 standzuhalten. Dieser Bügel besitzt
Durchgangslöcher
für Schrauben,
welche denen der Basis 20 entsprechen.
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Der
Bügel 40 schränkt die
Aufwärtsschwingungen
des Ventils 502 ein (3) und kann
eine lokale Verformung des Bereichs 46, auf dem das Ventil aufruht,
aufweisen (gezeigt in 3), um eine fortschreitende
Bewegung zu ermöglichen.
Diese Verformung kann direkt durch Ziehen erzeugt werden.
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Zur
Sicherstellung einer Belastungsresistenz umfasst der Bügel 40 vorzugsweise
Verstärkungsflansche 44 und 45 (5),
die an seinen Seitenkanten anstoßen.
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Der
Bügel 40 kann
auch (nicht dargestellte) geschweißte Befestigungsmuttern umfassen,
deren Anzahl von den Designcharakteristika des Fahrzeugs abhängt.
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Unter
Bezugnahme auf die 5 und 6 sieht
die Herstellung der erfindungsgemäßen Halterung anfänglich die
Herstellung des Körpers 10 der Motorhalterung
durch Überformen
eines Elastomers vor, welches dazu gebracht wird, am unteren Kern 110 und
am Hohlkern 150 anzuhaften. Der Körper 10 der Halterung
wird danach mit der Basis 20 verkoppelt, wobei die Bolzen 214 und
die Löcher 118 des unteren
Kerns 110 als Führungs- und Nietelemente verwendet
und die Klammerabschnitte 216 an der Oberseite der Platte 110a des
Körpers 10 zusammengefaltet
werden. Dieser Arbeitsvorgang kann untergetaucht ausgeführt werden
(durch eine sogenannte Montage in einem Bassin) oder durch Entleeren der
Hohlräume
und anschließendes
Einsaugen des Fluids in diese, und zwar aufgrund des verringerten
Drucks, der somit erzeugt wurde, wobei eine Dichtungskugel oder
-niete hinzugefügt
wird, um die Dichtung zu vervollständigen.
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Der
schwingungsbeschränkende
Bügel 40 wird
danach an der Körper-Box-Einheit 10–20 platziert,
indem die Ringe 220, 221 und 222 der
Basis 20 dazu gebracht werden, sich mit den Löchern 41, 42 und 43 des
Bügels 40 zu
decken, und die Ringe 220, 221 und 222 werden
solcherart vernietet oder konisch erweitert, um die beiden Bestandteile
aneinander festzuklammern. Der Zusammenbau ist rein für den Transport
und für
die verschiedenen Arbeitsgänge
vor dem Einbau im Fahrzeug erforderlich. Schließlich sorgt das Anschrauben
am Aufbau des Fahrzeugs für
das Festklemmen des Bügels 40 an
der Körper-Box-Einheit 10–20,
und der Verbindungsarm 30 wird im Inneren des rohrförmigen Verbindungskerns 150 befestigt.
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Eine
alternative Lösung
kann das direkte Überformen
des elastomeren Materials am Verbindungsarm 30 vorsehen,
welcher direkt die schwingungsbeschränkenden Puffer in Bezug auf
eine Vorwärtsbewegung,
Rückwärtsbewegung,
Kompression und Verstreckung trägt.
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Infolge
von Vibrationen fließt
die Flüssigkeit in
der Halterung im Allgemeinen zwischen dem Arbeitsraum 60 und
dem Expansionsraum 70 hin und her, und zwar in Abhängigkeit
von der Erregung, die vom Motor übermittelt
wird.
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Nun
werden insbesondere zwei verschiedene Situationen beschrieben.
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Die
erste Situation bezieht sich auf eine typische Betriebsart des Motors
an seinen Halterungen. Die Erregungsamplitude liegt in der Größenordnung von
einem Millimeter und wird von der Straße übertragen. Der entsprechende
Kolben, der durch den konischen Abschnitt des elastomeren Körpers 10,
der zwischen dem rohrförmigen
Verbindungskern 150 und dem unteren Kern 110 angeordnet
ist, gebildet wird, bewirkt die Übertragung
eines Flüssigkeitsvolumens
vom Arbeitsraum 60 in den Expansionsraum 70 und
umgekehrt durch den Kanal 80. Dieses Volumen entspricht
dem Querschnitt, der zu dem Kolben äquivalent ist, welcher durch
den Körper 10 gebildet wird,
multipliziert mit der Erregungsamplitude. Dieses übertragene
Volumen ist viel größer als
jenes, das vom Ventil 502 angenommen wird und dem Querschnitt
des Ventil, multipliziert mit dessen möglicher Bewegung (übereinstimmend
mit dessen Spielraum), entspricht. Das Ventil kommt daher an der
Innenseite des Abschnitts 46 des Bügels 40 zu liegen,
und die Flüssigkeitssäule füllt folglich
den Hohlraum 212.
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Die
Dämpfungsresonanz
kann durch Anpassung der Länge
und des Querschnitts des Kanals 80 verringert werden. Anders
ausgedrückt,
die Masse 50, die sich in Bewegung befindet, wird verändert, wobei
berücksichtigt
wird, dass es keinen Fluidfluss mehr gibt, wenn die Resonanz erreicht
wird. Dies führt
zu einer Erhöhung
der Steifigkeit des Aufbaus, um eine Steifigkeit zu erzielen, die
der tragenden Steifigkeit entspricht, welche um die druckabdichtende
Steifigkeit des Mantels des Arbeitsraums erhöht ist.
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Die
zweite Situation bezieht sich auf den „Brumm"-Zustand. In diesem Fall ist die Erregungsamplitude
schwächer,
und zwar solcherart, dass die Bewegung bei einer Frequenz von 80
bis 200 Hz beispielsweise etwa ± 0,1 mm beträgt. Es handelt
sich dabei um die stationäre
Antriebserregung ohne plötzliche
Veränderungen
der Belastung. Wenn die Resonanz des Kanals, die in einer Größenordnung
von 9–11
Hz liegt, passiert wurde, ist diese Resonanz nicht mehr aktiv, da
es keinen Fluidfluss mehr gibt. Andererseits wird das Fluid durch
den Kolben stets in kleinsten Volumen übertragen. Für diesen
Betriebsbereich wird sichergestellt, dass das übertragene Volumen geringer
ist als jenes, das aufgrund des Spielraums des Ventils 502 zulässig ist.
Somit wird im Bereich leiser Motorengeräusche eine hydraulische Entkopplung,
das heißt,
eine Verringerung der auf den Aufbau (das Fahrgestell) übertragenen
Steifigkeit, erzielt.
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Da
die Membrane 503, 504 und das Ventil 502 in
der elastomeren Masse, welche den Dämpfungskörper 10 überzieht,
integriert sind, ist die Anzahl der Bestandteile, wie zu erkennen
ist, wesentlich reduziert, und da dieser Körper alle Räume und die in der Basisbox 20 gebildeten
Verbindungsrohre verschließen
kann, ist es möglich,
die Körper-Basis-Box-Einheit 10–20 mit
Fluid zu füllen
und hermetisch zu verschließen,
bevor die Montage der Motorhalterung beendet ist. Diese Charakteristika
erleichtern die Automatisierung des Herstellungsprozesses und senken
folglich dessen Kosten.
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Da
die Hauptbestandteile der Motorhalterung separat hergestellt werden
können,
da sie strukturell getrennt sind, wird überdies gemäß der Erfindung eine bausteinartige
Struktur erzielt, welche leicht an den Typ des zu tragenden Motors
angepasst werden kann.