DE68904476T2

DE68904476T2 - Aenderungen an hydraulischen antischwingungsvorrichtungen.

Info

Publication number: DE68904476T2
Application number: DE8989401578T
Authority: DE
Inventors: Alain Bellamy; Ludovic Chauvet
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 1988-06-09
Filing date: 1989-06-07
Publication date: 1993-07-29
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: EP0346227A1; EP0346227B1; FR2632696A1; US4986510A; FR2632696B1; DE68904476D1

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antischwingungsvorrichtung, die zum Zweck der Dämpfung und der Verbindung, sogar der Abstützung, zwischen zwei starren Elementen, beispielsweise einem Fahrzeugrahmen und dem Fahrzeugmotor einfügbar ist.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung, die folgende Teile enthält:
- zwei starre Armaturen, die jeweils mit einem der beiden starren Elemente verbindbar sind,
- einen Körper aus elastomeren Material, der die beiden Armaturen miteinander verbindet und wenigstens teilweise mit diesen zwei dichte und deformierbare Kammer bildet,
- einen Drosselkanal, über den die beiden Kammern ständig miteinander in Verbindung stehen,
- ein flüssiges Medium, das die beiden Kammern und den Drosselkanal ausfüllt und
- ein verformbares Ventil, das teilweise eine der beiden Kammern und entweder die andere Kammer B, oder eine dritte, ebenfalls dichte und deformierbare Kammer begrenzt, wobei das Ventil mit einer begrenzten Verformbarkeit zwischen zwei Gittern angeordnet ist.
Es ist bekannt, daß bei einer Vorrichtung dieser Art Schwingungen mit relativ großer Amplitude und kleiner Frequenz infolge von auf das Fahrzeug einwirkenden "Schlägen" durch holperige Fahrbahnen sich so auswirken, daß die Flüssigkeit durch den Drosselkanal von einer der beiden Kammern in die andere und umgekehrt gedrückt wird, wobei die so verdrängte Flüssigkeit in Resonanz gerät, wenn die Schwingungsfrequenz einen vorgegebenen Wert erreicht, der eine Funktion des Verhältnisses zwischen der axialen Länge und dem Querschnitt des Drosselkanals ist und durch diese Resonanz eine hervorragende Schwingungsdämpfung bewirkt wird. Es ist ferner bekannt, daß Schwingungen mit relativ kleiner Amplitude und relativ hoher Frequenz, die z. B. durch einen gedrosseit laufenden Motor hervorgerufen werden, zu Schwingungen des Ventils führen, die die Übertragung der in Rede stehenden Schwingungen verringert.
Bei den bekannten Antischwingungsvorrichtungen der vorgenannten Art ist der Umfang des verformbaren Ventils zwischen zwei starren Sitzen, die mit den Gittern verbunden sind, eingespannt und der mittlere Bereich des Ventils ist Verschiebungen unterworfen, wobei die Verschiebungen dadurch begrenzt werden, daß der mittlere Bereich gegen die Gitter anschlägt.
In bestimmten Fällen treten durch das aufeinanderfolgende Anschlagen des mittleren Bereiches gegen die Gitter Klappergeräusche auf.
Um diesen Nachteil zu vermeiden wurde bereits vorgeschlagen, das verformbare Ventil als ebene Scheibe mit einem freien Rand auszubilden, bei der nur die Mitte zwischen zwei Spitzen eingespannt ist, die Bestandteil von zwei Gittern sind und gegeneinander vorstehen. (vgl. japanisches Patent 62 228 726).
Diese bekannte Ausführung weist jedoch ebenfalls Nachteile auf, insbesondere hinsichtlich der Gefahr der Durchlöcherung der Mitte des Ventils durch die Spitzen, der Stärke der Verformung, der das Ventil in der Nähe der Spitzen unterliegt und der plötzlichen Anschläge des Ventils gegen die Gitter.
Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, diese verschiedenen Nachteile zu vermeiden.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, eine derartige Antischwingungsvorrichtung mit einem Ventil auszustatten, das so arbeitet und angeordnet ist, daß nur sein zentraler Bereich in ständigem Kontakt mit den beiden Gittern steht und zwischen diesen eingespannt ist, wobei erfindungsgemäß die dem Ventil zugewandten Oberflächen der beiden Gitter eben sind und das Ventil die Form einer bikonvexen Linse hat.
Die Erfindung umfaßt ausgehend von dieser hauptsächlichen Anordnung weitere Anordnungen, die vorzugsweise gleichzeitig benutzt werden und nachstehend beschrieben sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, auf die diese nicht beschränkt ist, wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine hydraulische Antischwingungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Ausschnitt des mittleren Bereiches der Vorrichtung in einem größeren Maßstab, bei dem das Ventil in seiner Ruhelage dargestellt ist und
Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt, bei dem sich das Ventil in einer der beiden möglichen verformten Endstellungen befindet.
In bekannter Weise besteht die dargestellte Antischwingungsvorrichtung aus folgenden Teilen:
- einem starren Ansatz 1, aus einem zentralen Block 1&sub1;, der nach oben in Form eines Zapfens 1&sub2; verlängert ist,
- einem starren Ring 2, der aus zwei Ringscheiben gebildet ist, die miteinander verschweißt sind, wobei beide Ringscheiben innen durch einen umgebogenen Rand begrenzt und außen durch zwei Laschen 2&sub2; verlängert sind, die Befestigungsbohrungen 2&sub3; enthalten,
- einer kegelstumpfförmigen dicken Wand 3 aus Gummi, die eine hohe Druckbeständigkeit gegenüber axialen Kräften aufweist, so daß sie die Rolle einer Abstützung spielt und die den Ansatz 1 dicht mit dem Ring 2 verbindet,
- einem dünnen und flexiblen Balg 4, der dicht mit dem Ring 2 verbunden ist, und ein abgeschlossenes Gehäuse mit dem Ring, der Wandung 3 und dem Ansatz 1 begrenzt,
- einer starren Abdeckung 5 zum Schutz des Balgs 4, dessen Umfangsrand am Ring 2 befestigt ist,
- einer starren Zwischenwand 6, die das Gehäuse in zwei Kammern unterteilt, nämlich in eine Arbeitskammer A auf der Seite der kegelstumpfförmigen Wand 3 und eine Ausgleichskammer B auf der Seite des Balges 4,
- einem Drosselkanal 7, der die beiden Kammern A und B miteinander verbindet und vorzugsweise durch eine Ausnehmung am Umfang der starren Zwischenwand 6 gebildet ist,
- einem flüssigen Medium L, das die beiden Kammern und den Drosselkanal ausfüllt, und
- einem Ventil 8, das zwischen zwei ebenen und parallelen Gittern oder ebenen und parallelen Lochplatten 9, 10 angeordnet ist, die einen Teil der Zwischenwand bilden, wobei diese so angeordnet sind, daß die Amplitude der axialen Schwingungen verschiedener Punkte des Ventils auf einen Wert unterhalb von 1 mm, vorzugsweise in der Größenordnung von 0,5 mm begrenzt wird.
Die umlaufenden Ränder des Balges 4, der Abdeckung 5 und der Zwischenwand 6 werden durch Umbiegen des Randes 2&sub1; einer der beiden Ringscheiben 2, die den Ring 2 bilden, gegen die andere Ringscheibe gegeneinander verklemmt, während der Rand 2&sub1; der anderen Ringscheibe seinerseits in die große Basis der dicken kegelstumpfförmigen Wandung eingebettet ist.
Die Erfindung betrifft insbesondere das Ventil 8. Dieses Ventil besteht aus einem verformbaren, insbesondere elastischen Material, beispielsweise aus einem Elastomer ohne oder mit Verstärkung durch ein geeignetes Gewebe.
Außerdem ist das Ventil so angeordnet, daß nur sein mittlerer Bereich in ständigem Kontakt mit den Gittern steht und zwischen diesen eingespannt oder eingeklemmt ist, während der Ventilrand freiliegt.
Zu diesem Zweck hat das Ventil die allgemeine Form einer bikonvexen Linse, wobei jede Oberfläche entsprechend einer kontinuierlichen Kurve, vorzugsweise kugelförmig gewölbt ist.
In Fig. 2 ist das Ventil 8 in seiner mittleren Ruhestellung dargestellt, während Fig. 3 eine seiner beiden verformten Endstellungen zeigt, in der es über die gesamte Länge einer seiner beiden in Querrichtung verlaufenden Oberflächen mit einer ebenen Fläche an dem entsprechenden Gitter 10 anliegt. In dieser Stellung verschließt das Ventil 8 alle Öffnungen des Gitters 10, so daß jeder Austausch zwischen den Kammern A und B durch die Gitter 9 und 10 unterbrochen ist.
Während der Funktion der Vorrichtung ist das Ventil Deformationen durch das Hin- und Zurückfließen der Flüssigkeit in axialer Richtung als Folge der zu dämpfenden Schwingungen und Vibrationen unterworfen. Diese Deformationen bewirken, daß sich das Ventil abwechselnd in extrem fortschreitender Weise gegen die beiden Gitter anlegt, die das Ventil einspannen. Das Anlegen erfolgt nach Art einer Rollbewegung und nicht dadurch, daß sich wenigstens eine gesamte Fläche des Ventils schlagartig gegen das Gitter legt. Auf diese Weise wird das Klappern und der damit verbundene Lärm reduziert, wenn nicht sogar unterdrückt.
Unabhängig von der Ausführungsform ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung, daß die Erfindung nicht auf die Anwendung und die Ausführungsbeispiele beschränkt ist, die besonders betrachtet wurden; sie umfaßt vielmehr im Gegenteil insbesondere die Varianten, bei denen
- das Ventil aus einer gewölbten Platte besteht, die nicht kreisförmig, sondern beispielsweise rechteckig oder quadratisch ist,
- das Ventil, das zwischen den beiden Gittern eingespannt ist, nicht an der Zwischenwand 6 vorgesehen ist, sondern an einer anderen Stelle der inneren Oberfläche der Arbeitskammer A und insbesondere in der Nähe des Ansatzes 1, wobei das Ventil auch die Verbindung zwischen der Kammer A und einer dritten (nicht dargestellten) Kammer steuert und die dritte Kammer ebenfalls deformierbar ist und zu diesem Zweck durch eine weitere biegsame, dichte Membran begrenzt wird, deren außerhalb der betrachteten Kammer liegende Oberfläche eine Luftkammer begrenzt, die gegebenenfalls mit einem Schaum versehen ist, oder mit der Außenluft in Verbindung steht,
- die Antischwingungsvorrichtung eine Hülse ist, die im wesentlichen in einer diametralen Richtung arbeitet und bei der die beiden starren Armaturen Rohre, vorzugsweise zylindrische Rohre sind, von denen das eine das andere umgibt und die wenigstens im belasteten Zustand koaxial zueinander angeordnet sind, oder
-der Drosselkanal in anderen Abschnitten der Vorrichtung als im Bereich des Randes der Trennwand, vorzugweise quer durch die mittlere Zone des Ventils selbst angeordnet ist.

Claims

Hydraulische Antischwingungsvorrichtung, die zwischen zwei starren Elementen einfügbar ist, mit zwei starren Armaturen (1, 2), die mit den beiden starren Elementen verbindbar sind, mit einem elastomeren Körper (3), der zwischen den beiden starren Armaturen (1, 2) eingebunden ist und mit diesen wenigstens teilweise zwei dichte und verformbare Kammern (A, B) bildet, mit einem Drosselkanal (7), der die beiden Kammern ständig miteinander verbindet, mit einer die beiden Kammern und den Drosselkanal füllenden flüssigen Masse (L), mit einem verformbaren Ventil (8), das teilweise eine (A) der beiden Kammern und entweder die andere Kammer (B) oder eine dritte, ebenfalls dichte und verformbare Kammer begrenzt, wobei das Ventil mit einer begrenzten Verformbarkeitsmöglichkeit zwischen zwei Gittern (9, 10) derart angeordnet ist, daß nur sein zentraler Bereich in ständigem Kontakt mit den Gittern steht und zwischen diesen eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ventil (8) zugewandten Oberflächen der beiden Gitter eben sind und daß das Ventil (8) sich in Form einer biconvexen Linse darstellt.