SE1251398A1 - Bussning med sidostopp - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser en bussning (1), företrädesvis avsedd för dämpning/reducering av vibrationer i ett fordon såsom en lastbil eller buss under dess användning/framdrift, innefattande minst ett elastiskt element (5) och minst ett överlastelement (8,11), varvid bussningen (1) är anordnad att monteras till ett objekt vars vibrationer skall dämpas/- isoleras. Uppfinningen uppnås genom att bussningen (1) huvudsakligen består av en inre och en yttre väsentligen cylindriskt utformad hylsa (6,7), att det elastiska elementet (5) är anordnat mellan den inre och den yttre hylsan (6,7), företrädesvis genom vulkning, att det elastiska elementet (5) har en väsentligen rotationsosymmetrisk utformning mellan den inre och den yttre hylsan (6,7) och att håligheter är anordnade att påverka styvhetsegenskaperna i bussningens axiella och vertikala led och medge att den inre hylsan (6) är begränsat rörlig i förhållande till den yttre hylsan (7) mot verkan av det elastiska elementet (5), och att minst ett överlaststopp i form av ett sidostopp (11) är integrerat i bussningen (1) och anordnat vid/mot den yttre hylsans (7) kantyta.(Figur 3)

Description

10 15 20 25 30 styvhet endast klarar av en begränsad belastning och är mindre lämpliga för att dämpa ut t.ex. kraftiga stötar som kan uppstå i ett tungt fordon. Om olika stora laster dessutom behöver tas upp i olika riktningar, och isolatorer med olika styvhet behöver användas, kombineras vanligen flera isolatorer med olika egenskaper i fordonet. Dessa isolatorer är utrustade med gummielement med olika styvhet avsedda att kunna hantera olika laster. Dessa isolatorer monteras så att olika styvhet uppnås i olika riktningar i fordonet.

För att uppnå kostnadsfördelar vid monteringen, och spara ut- rymme i fordonet, är det önskvärt att kunna påvisa och till- verka en enda isolator som kan utformas med olika styvhets- egenskaper i olika riktningar. En sådan isolator bör även upp- visa progressiva egenskaper/karaktäristik för att på ett så effektivt sätt som möjligt, och med en så kompakt enhet som möjligt, kunna minska oönskade vibrationer, rörelser och stötar och därmed öka komforten i fordonets hytt. Det är också önskvärt att åstadkomma en överlastbegränsning eller rörelse- begränsning i samma enhet för att förebygga att alltför kraftiga stötar fortplantas till chassi eller hytten och som skulle kunna resultera i skador i fordonet eller obehag för dem som vistas i fordonet. En sådan bussning/isolator bör vara placerad så nära vibrationskällan som möjligt varför det är viktigt att isolatorn är kompakt och lätt att placera i trånga utrymmen.

Det har tidigare gjorts ett flertal försök att lösa dessa problem.

Ett exempel på en isolator som uppvisar olika styvhet i olika riktningar beskrivs t.ex. i patentdokumentet EP1888938. Den däri beskrivna bussningen är avsedd för en krängningshämmare och styvheten i axiell och radiell led kan anpassas oberoende 10 15 20 25 30 av varandra. Konstruktionen består av en konventionell isola- tor där det elastiska elementet utformats som en väsentligen ringformad och rotationssymmetrisk kropp men där bussningen är försedd med ett stoppelement som begränsar fjädringsrörelsen i en sidoriktning.

I patentdokumentet US6398200 beskrivs en vibrationsdämpande isolator där ett axiellt stopp utformats med hjälp av en gummidetalj vulkad på en kragformad metalldel som t.o.m. sträcker sig utanför kanten av bussningens yttre hylsa.

Stoppet är anordnat och verksamt i bussningens axiella riktning. Konstruktionen blir relativt utrymmeskrävande och dess placering i fordonet kräver även en detalj, en stoppyta, i chassit mot vilken stoppet kan interagera med. Denna buss- ning saknar stoppfunktion i bussningens tvärled och en låg primärstyvhet går inte heller att uppnå med denna lösning p.g.a. att det elastiska elementet är väsentligen inneslutet.

Lösningen ger inte frihet att välja styvhetsegenskaper och konstruktionen kan endast begränsat ta upp laster eftersom storleken av stoppet är begränsat.

Det föreligger alltså ett behov av en ny och förbättrad lös- ning där en enda bussning/isolator löser ovan nämnda problem och i vilken sidostyvheten kan justeras. Det är också önskvärt att konstruktionen är enkel till sin konstruktion och kost- nadseffektiv att tillverka och montera men den ändå eliminerar nackdelarna med känd teknik. Det är också önskvärt att den uppfinningsenliga konstruktionen är kompakt och tar så liten plats som möjligt i fordonet men att den ändå tillhandahåller en ändamålsenlig funktion. 10 15 20 25 30 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med uppfinningen är att lösa ovan nämnda problem och att påvisa en isolator/bussning med vilken man kan elimi- nera behovet av att använda flera olika komponenter för vibra- tionsisoleringen och att, i en och samma integrerade enhet, uppnå hög vibrationsdämpning men också hög lasttålighet som åstadkoms med hjälp av en ändlägesbegränsning i form av ett overlaststopp.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att påvisa en isolator/bussning som dessutom är kompakt och därmed lätt att placera nära den fordonskomponent som vibrerar, vibrations- källan.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att påvisa en iso- lator försedd med ett överlastskydd, som arbetar åt två håll, i motsatta riktningar.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att påvisa en iso- lator med olika styvhetsegenskaper i isolatorns olika rikt- ningar, i längsled och vertikalled.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att tillverkning- en, vulkningen, av nödvändiga elastiska element i bussningen, skall kunna ske i ett enda tillverkningssteg.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att utforma urskärningar eller ursparningar i gummikroppen för att möjlig- göra och underlätta att isolatorn/bussningen kan tryckas på plats med hjälp av ett verktyg.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att dess konstruktion skall medge att den totala lasten på isolatorn kan fördelas på 10 15 20 25 30 ett optimalt sätt mellan ett överlastelement och ett isolator- element, på så sätt att den större delen av lasten och de kraftigaste vibrationerna tas upp av överlastelementet och de mindre vibrationerna tas upp av isolatorelementet i syfte att reducera påkänningen, töjningen eller deformationen i bussningens förband t.ex. har infästningen i hytten.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att isolator- elementet skall kunna utformas med olika tjocklek på olika ställen.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att konstruktionen skall kunna implementeras även på tidigare tillverkade fordon utan att omfattande ändringar av fordonets övriga komponenter skall behöva utföras.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att isolatorn/- bussningen skall vara enkel till sin konstruktion och bestå av så få funktionsdelar som möjligt och därmed vara kostnads- effektiv att tillverka, montera och underhålla.

Dessa och ytterligare ändamål och fördelar uppnås enligt upp- finningen med en isolator/bussning med de särdrag som framgår av patentkravets 1 kännetecknande del.

Uppfinningen avser alltså generellt en anordning för isole- ring/dämpning av vibrationer, och avser särskilt en konstruk- tion för att minimera/reducera vibrationer som uppstår i ett fordon under dess användning.

Uppfinningen åstadkoms genom att utforma en isolator/bussning med olika elastiskt element, dels ett isolatorelement och dels ett överlastelement, ett s.k. stopp. Båda elementen kan med fördel tillverkas av ett gummimaterial. Isolatorelementet är 10 15 20 25 30 väsentligen ringformat men är också osymmetriskt i sitt radiella plan, sett rakt från sidan, och kan utformas med olika tjocklek på olika ställen. På detta sätt kan isolatorn ges olika styvhet och lastupptagningsförmåga i olika radiella eller axiella riktningar. Isolatorn/bussningen utformas dessutom som en integrerad enhet och uppvisar alltså minst två funktioner via vilka en fördelning av den totala lasten sker.

Totallasten fördelas mellan overlastelementet och isolator- elementet och en väsentlig del av överlasten tas upp av över- lastelementet i begränsningsytan mellan en inre och en yttre stoppdel.

Genom att utforma den elastiska kroppen icke rotationssymme- trisk kan olika styvheter åstadkommas i isolatorns/bussningens olika riktningar. Detta uppnås exempelvis genom tjockleksänd- ringar på olika ställen utefter den ringformade elastiska kroppen eller i själva metalldelen. Genom att isolatorn/buss- ningen utformas med varierande tjocklek på olika ställen kan styvheten lätt anpassas till aktuella krav. Detta resulterar i att t.ex. längdstyvheten kan ökas i förhållande till vertikal- styvheten.

Genom den uppfinningsenliga konstruktionen elimineras nack- delarna med känd teknik och en mer ändamålsenlig, funktionell och underhållsfri isolator påvisas.

Vulkningsprocessen förenklas dessutom genom att det elastiska elementet har en måttlig/begränsad utsträckning i isolatorns axiella led.

Den uppfinningsenliga isolatorn kan även tänkas monteras på redan tillverkade fordon, exempelvis när underhållsåtgärder 10 15 20 25 30 35 krävs, genom att äldre gummibussningar byts ut mot uppfinn- ingsenliga motsvarigheter.

Den uppfinningsenliga lösningen ger genom sin enkla konstruk- tion effektivare vibrationsdämpning och bättre lastupptag- ningsförmåga vilket i sin tur resulterar i mindre slitage på fordonet och dess komponenter vilket reducerar behovet av underhåll samtidigt som komfortproblem i form av vibrationer och missljud minskar i fordonet och dess hytt. I föreliggande uppfinning används ett stopp på vardera sida varav ett av dem arbetar åt gången. Elastiska element i form av gummi finns alltså på båda sidor om bussningens centrala axel.

Ytterligare särdrag och fördelar med uppfinningen framgår av den följande, mer detaljerade, beskrivningen av uppfinningen samt av bifogade ritningar och övriga patentkrav.

KORTFATTAD RITNINGSFÖRTECKNING Uppfinningen beskrivs närmare nedan i några föredragna utföringsexempel, med ledning av bifogade ritningsfigurer.

Figur 1 visar från sidan, och utan skymmande plåtdetaljer, en krängningshämmarskänkel monterad i ett fordon mellan chassi och hyttstomme vari framgår en uppfinningsenlig isolator/- bussning (fordonets körriktning är markerad med en pil).

Figur 2 visar en planvy av en uppfinningsenlig isolator/- bussning varvid bl.a. bussningens inre och yttre hylsa framgår samt gummikroppens konstruktion och utformning.

Figur 3 visar den uppfinningsenliga bussningen visad i figur 2 men i ett axiellt/vertikalt snitt.

Figur 4 visar den uppfinningsenliga bussningen visad i figur 2 men i ett axiellt/horisontellt snitt. 10 15 20 25 30 35 Figur 5 visar den uppfinningsenliga bussningens yttre hylsa utan elastiskt element och hur den består av två delar.

Figur 6 visar bussningens yttre hylsa i dess sammansatta läge.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Figur 1 visar en uppfinningsenlig bussning/isolator l monterad i en skänkel 2 till en krängningshämmare (ej visad) vilken skänkel 2 i sin ena, i figuren högra, ände är infäst via en uppfinningsenlig bussning l i en hyttstomme 3 i ett fordon. ände är monterad i Skänkelns 2 andra, i figuren vänstra, fordonets chassi 4, här endast schematiskt illustrerad. Denna infästning kan utgöra en lagring för att exempelvis medge tippning av fordonets hytt. De statiska och dynamiska lasterna på bussningen l är i den aktuella placeringen osymmetriska och skiljer sig i bussningens l vertikala riktning jämfört med i dess horisontella riktning. Den vertikala lasten är krävande för bussningen i kombination med sidolasten.

I syfte att dämpa fordonets och hyttens vibrationer på ett effektivt sätt är det önskvärt att styvheten generellt sett är så låg som möjligt i bussningen l men att bussningen 1 samtidigt kan ta upp nödvändiga laster i vertikal led.

Styvheten påverkas naturligtvis av det elastiska materialets egenskaper i bussningen l men också av utformningen av det elastiska elementet 5 i bussningen l. Det elastiska elementet 5, som typiskt kan bestå av en gummiblandning som vulkats mellan bussningens l en inre och en yttre metallhylsa 6,7, kan utformas solid i en av bussningens l arbetsriktningar, t.ex. i dess vertikala riktning, och utformas med avsaknad av en del material i en annan av bussningens l arbetsriktningar, exempelvis i dess horisontella riktning. På det sättet kan bussningens l vibrationsdämpande egenskaper anpassas till aktuella behov/krav i en specifik tillämpning. 10 15 20 25 30 35 Figur 2 visar en planvy, från sidan, av den uppfinningsenliga bussningen 1 varvid bl.a. bussningens inre och yttre hylsa (6,7) elastiska kropp 5. framgår samt aven utformningen av bussningens 1 Det elastiska elementet 5 består här av en gummiblandning som vulkats både till den inre och den yttre hylsan 6,7. för att uppnå olika styvhet i bussningens 5 olika arbetsrikt- Det elastiska elementet 5 är utformat osymmetriskt ningar. I vertikal led kan exempelvis den visade bussningen 1 uppta stor laster på grund av att det elastiska elementet 5 här är väsentligen solitt och sträcker sig från den inre till den yttre hylsan 6,7 medan styvheten i bussningen 1 i horison- tell led är betydligt lägre eftersom det elastiska elementet här inte är solitt utan är utformad med håligheter och alltså delvis saknar material. Mindre vibrationer i bussningens 1 sidled dämpas därmed betydligt effektivare eftersom bussningen 1 tillåter att den inre hylsan 6 kan röra sig mer fritt i horisontell led jämfört med i vertikal led. Vid kraftigare svängningar i horisontell led aktiveras radiella stopp 8a,b anordnade mellan den inre och yttre hylsan 6,7.

De radiella stoppen 8a,b består främst av förtjockningar vid den inre och yttre hylsan vilka medför att det uppstår mekanisk kontakt mellan en inre och en yttre radiell stoppsdel 8a,b vid kraftiga svängningar eller laster i bussningens l horisontella arbetsriktning. De radiella stoppen 8a,b kan åstadkommas antingen genom att det elastiska elementet 5 utformas tjockare vid insidan av den yttre hylsan 7 och/eller vid utsidan av den inre hylsan 6. Alternativt kan materialet i själva hylsan 7, metallen, utformas med ett tjockare parti där de radiella stoppen 8a,b är anordnade.

I figuren framgår även hur fyra urtagningar 9a-d anordnats i det elastiska elementet 5 för att medge metallisk kontakt mellan bussningens yttre hylsa 7 och ett verktyg (ej visat) vilket underlättar monteringen av bussningen 1, när den skall tryckas in i sitt hus/fäste. 10 15 20 25 30 10 Det elastiska elementet 5 har i det visade utföringsexemplet utformats med inlägg av två bågformade och väsentligen horisontellt anordnade metallförstyvningar lOa,b vars främsta funktion är att bidra till ett gynnsamt förhållande mellan hög radiell styvhet tvärs plattorna och låg deformation i form av skjuvning längs plattornas yta vilket bl.a. är gynnsamt för bussningens 1 livslängd.

Figur 3 visar den uppfinningsenliga bussningen 1 enligt figur 2 men i ett axiellt vertikalt snitt A-A. Mellan den inre och den yttre hylsan 6,7 är det elastiska elementet 5 anordnat vars radiella vertikala utbredning alltså här är väsentligen solid frånsett att metallförstyvningar lOa,b är fastvulkade i det elastiska elementet 5. Genom utformningen kan bussningen 1 därför upptaga stora laster i vertikal riktning, och samtidigt ha en låg styvhet i den horisontella riktningen.

Minst ett yttre överlaststopp eller sidostopp 11 är integrerat i bussningen 1 och i det elastiska elementet 5 och anordnat vid eller mot den yttre hylsans 7 kantyta. Detta sidostopp 11 är väsentligen rotationssymmetriskt utformat och sticker ut utanför den yttre hylsans 7 kantyta och begränsar den yttre hylsans 7 rörlighet i bussningens 1 axiella led genom att sidostoppet 11 vid större rörelser är anordnat att gå i mekanisk kontakt med bussningens 1 omgivande struktur, t.ex. mot hyttstommens 3 plåt (visad streckad i figuren).

Företrädesvis anordnas sidostopp 11a,b på bussningens 1 båda sidor och är då avsedda att arbeta axiellt i bussningens 1 båda axiella arbetsriktningarna. Denna konstruktion gör det möjligt att viktoptimera den omgivande strukturen i fordonet.

Bussningarna 1 är företrädesvis också monterade parvis i hytten, en på höger och en på vänster sida och genom denna placering delas reaktionskrafterna från hyttrörelser upp 10 15 20 25 30 11 mellan bussningarna 1.

Figur 4 visar den uppfinningsenliga bussningen 1 visad i figur 2 men i ett axiellt/horisontellt snitt. Här framgår hur det elastiska elementet 5 delvis saknar material mellan den inre och yttre hylsan 6,7 och hur den yttre hylsan 7 har ett förtjockat parti i metallen som bildar det radiella stoppet 8a. Det elastiska elementet 5 har även förtjockats på den inre hylsans 6 yttre sida och bildar därvid också en del av det radiella stoppet 8b. Sidostoppens 11a,b placering vid den yttre hylsans 7 kantytor framgår också.

Figur 5 visar den uppfinningsenliga bussningens 1 yttre hylsa 7 utan det elastiska elementet 5 men med förtjockningar i materialet bildande en del av de radiella stoppen 8a. Här framgår också hur den yttre hylsan 7 kan utformas som två separata delar 7a,b vilka sedan kan sammanfogas. Detta undelättar tillverkningen av de radiella stoppen 8a.

Figur 6 visar hur bussningens 1 yttre hylsdelar 7a,b fogats samman till en yttre hylsa 7 och hur bussningens 1 inre hylsa 6 är placerad i förhållande till den yttre hylsan 7.

Beskrivningen ovan är i första hand avsedd att underlätta förståelsen för uppfinningen. Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till de ovan angivna utföringsformerna utan även andra varianter av uppfinningen är möjliga och tänkbara inom ramen för uppfinningstanken och de efterföljande patentkravens skyddsomfång.

Claims (9)

10 15 20 25 30 12 PATENTKRAV (1), av vibrationer i ett fordon såsom en lastbil eller buss under
1. l. Bussning företrädesvis avsedd för dämpning/reducering innefattande minst ett elastiskt (8,ll), dess användning/framdrift, element (5) och minst ett överlastelement varvid bussningen (l) är anordnad att monteras till ett objekt vars vibrationer skall dämpas/isoleras, kännetecknad därav (l) huvudsakligen består av en inre och en (6,7), - att bussningen yttre väsentligen cylindriskt utformad hylsa - att det elastiska elementet (5) är anordnat mellan den inre (6,7), - att det elastiska elementet (5) och den yttre hylsan företrädesvis genom vulkning, har en väsentligen rotationsosymmetrisk utformning mellan den inre och den yttre hylsan (6,7) och att håligheter är anordnade att påverka styvhetsegenskaperna i bussningens axiella och vertikala led och medge att den inre hylsan (6) är begränsat rörlig i förhållande till den yttre hylsan (7) mot verkan av det (5), - att minst ett överlaststopp i form av ett sidostopp elastiska elementet och (ll) är integrerat i bussningen (l) och anordnat vid eller mot den yttre hylsans (7) kantyta.
2. 2. Bussning (l) enligt patentkrav l, kännetecknad därav (ll) att sidostoppen bildas av en del av det elastiska elementet (5).
3. 3. Bussning (l) enligt patentkrav l eller 2, kännetecknad därav (ll) att sidostoppet är anordnat att breda ut sig i bussningens (1) axiell led utanför den yttre hylsans (7) kantyta och därmed möjliggöra mekanisk kontakt med bussningens 10 15 20 25 30 13 (1) omgivande struktur vid större rörelser i bussningens (1) axiella led.
4. 4. Bussning (1) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav (11) båda sidor att sidostopp ar anordnade på bussningens (1) vid den yttre hylsans (7) kantytor och avsedda att arbeta axiellt i bussningens (1) båda axiella riktningar.
5. 5. Bussning (1) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav överlastskydd eller radiella att minst ett, företrädesvis två, stopp (8) år anordnade mellan bussningens (1) inre och yttre hylsa (6,7) för att begransa rörelser i bussningens (1) radiella riktning.
6. 6. Bussning (1) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav att överlastskydden utgörs av en förtjockning av ytterhylsans material.
7. 7. Bussning (1) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav att det radiella stoppet (8) bildas av en förtjockning av den yttre hylsans (7) material i riktning mot bussningens (1) centrum.
8. 8. Bussning (1) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav att det radiella stoppet (8) bildas av en förtjockning av det elastiska elementet (5) anordnat vid bussningens (1) inre hylsa (6).
9. 9. Bussning (1) enligt något av föregående patentkrav, 10 15 20 25 14 kännetecknad därav att det elastiska elementet (5) företrädesvis består av ett gummimaterial. lO. Bussning (l) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav att den yttre hylsan (7) består av två eller flera delar, företrädesvis av metall, som fogats samman. ll. Bussning (l) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav att bussningen (l) utgör en integrerad och kompakt enhet som år anordnad att ta upp, dåmpa/isolera, både vibrationer och överlaster. l2. Bussning (l) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav att urtagningar (9a-d) år anordnade i det elastiska elementet (5) för att medge metallisk kontakt mellan bussningens (l) yttre hylsa (7) och ett därför avsett verktyg vid monteringen i ett fordon. l3. Fordon innefattande en bussning (1) enligt något av patentkraven 1-l2.