DE3408003A1

DE3408003A1 - Stossdaempfende stuetze fuer die aufhaengung eines koerpers an einer tragkonstruktion

Info

Publication number: DE3408003A1
Application number: DE19843408003
Authority: DE
Inventors: Fiorenzo Asti Alciati
Original assignee: Siettespa; SIETTE SpA; SIETTE SpA Florenz/firence
Current assignee: ITT Industrie Riunite SpA
Priority date: 1983-03-15
Filing date: 1984-03-03
Publication date: 1984-09-27
Also published as: ES278180Y; US4572490A; ES281149Y; IT8367289A0; IT1159378B; FR2542832A1; ES281149U; ES278180U

Description

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Stoßdämpfende Stütze für die Aufhängung eines Körpers an einer Tragkonstruktion

Die Erfindung bezieht sich auf eine stoßdämpfende elastische Stütze für die Aufhängung eines Körpers an einer Tragkonstruktion, insbesondere für die Aufhängung von Kraftfahrzeugmotoren, Lastwagenkabinen und ähnlichem, mit einem ersten, an der Tragkonstruktion befestigbaren und einem zweiten, an dem aufzuhängenden Körper anbringbaren Verankerungselement, mit einem aus einem Elastomeren bestehenden Körper, der die beiden Verankerungselemente miteinander verbindet, mit einer von dem ersten Verankerungselement getragenen elastischen Membran, die zusammen mit dem elastomeren, flexiblen Körper einen geschlossenen, mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllten Hohlraum begrenzt, und mit einer im Inneren des geschlossenen Hohlraums angeordneten Trennwand, die den Hohlraum in zwei Kammern mit veränderlichen Volumina unterteilt und die mindestens einen Durchgang für den Durchtritt der viskosen Flüssigkeit von der einen in die andere Kammer bei Verschiebung bzw. Änderung der relativen Lage zwischen dem ersten und dem zweiten Verankerungseleuient aufweist.

S.I.E.T.T.E. S.P.A,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elastische Stütze dieser Art zu schaffen, die relativ einfach ausgebildet ist, kostengünstig hergestellt werden kann, zuverlässig arbeitet und die außerdem selbst Schwingungen großer Ausschlagweite und geringer Frequenz, d.h. starke Relativbewegungen zwischen dem aufgehängten Körper und der Tragkonstruktion, wirksam begrenzt.

Es hat sich nun herausgestellt, daß diese Aufgabe mit einer Stütze der eingangs genannten Art gelöst werden kann, deren Weiterbildung darin besteht, daß die elastische Membran mit ihrer dem geschlossenen, flüssigkeitsgefüllten Hohlraum gegenüberliegenden Fläche eine dritte Kammer begrenzt, die ein veränderliches Volumen besitzt, mit Druckgas gefüllt ist und die zumindest teilweise das Gewicht des aufgehängten Körpers abstützt, und daß Ventileinrichtungen vorhanden sind, mit denen der Gesamtquerschnitt des die beiden Kammern miteinander verbindenden Durchgangs bei Realtivverschiebungen geringer Frequenz und großer Schwingungsweite zwischen den beiden Verankerungselementen variierbar ist.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung sind die vorgenannten Ventileinrichtungen in der Lage, beim Auftreten von Relatiwerschiebungen mit geringer Frequenz und großer Weite den Gesamtquerschnitt des Durchgangs zu verringern, durch den die erste und die zweite Kammer miteinander in Verbindung stehen. Auf diese Weise wird eine Dämpfung und Begrenzung solcher Relatiwerschiebungen, nicht dagegen der Verschiebungen mit geringer Amplitude, erzielt.

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In einer anderen Ausführungsart werden je nach Richtung der Relatiwerschiebung zwischen dem aufgehängten Körper und der Tragkonstruktion unterschiedliche Dämpfungswirkungen mit den Ventileinrichtungen erreicht.

Eine Reihe weiterer, besonders günstiger Ausführungsarten der Erfindung sind in den beigefügten Unteransprüchen beschrieben.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten Abbildungen hervor, die mit Fig. 1 bis Fig.' 5 bezeichnet sind und die in der Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, fünf verschiedene Ausführungsarten der stoßdämpfenden elastischen Stütze nach vorliegender Erfindung wiedergeben.

Fig. 1 veranschaulicht eine für Kraftfahrzeugmotoren vorgesehene stoßdämpfende elastische Stütze, die ein erstes Verankerungselement 1 aus Metall besitzt, das zur Befestigung am Tragrahmen des Fahrzeugmotors bestimmt ist. Dieses Verankerungselement 1 ist in Form eines zylindrischen Gehäuses ausgebildet, das in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel an einem Ende mit einem durch Formstanzung hergestellten Flansch la zur Verankerung am Tragrahmen des Motors versehen ist. Der Flansch könnte auch angeschweißt sein.

Über ein verformbares, aus einem Elastomeren bestehendes ringförmiges Element 2 ist das Verankerungselement 1 mit inem zweiten, ebenfalls metallischen Verankerungselement

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3 verbunden, welches am Motor des Kraftfahrzeuges befestigt wird. Das Verankerungselement 3 besitzt zur Befestigung des Motors einen Gewindezapfen 4. Stattdessen könnte auch eine Gewindebohrung verwendet werden, in die dann ein entsprechender am Motor angebrachter Zapfen eingreifen müßte.

Mit 5 ißt eine elastische, aus einem Elastomeren bestehende Membran bezeichnet, die zusammen mit den Elementen 1 und 2 einen mit einer viskosen Flüssigkeit, wie Öl, gefüllten Hohlraum begrenzt. Dieser Hohlraum ist durch eine in ihrer Gesamtheit mit 8 bezifferte Trennwand in zwei Kammern 6,7 unterteilt, die veränderliche Volumina aufweisen.

An dem ersten Verankerungselement 1 ist unter Einfügung einer Dichtung 9 ein Deckel 10 befestigt, der gemeinsam mit der elastischen Membran 5 eine dritte, mit einem Druckgas gefüllte Kammer 11 veränderlichen Volumens begrenzt, die die Aufgabe hat, zumindest teilweise das Gewicht des Kraftfahrzeugmotores abzustützen.

Die Trennwand 8 verfügt über zwei Metallscheiben 12,13, die miteinander verbunden sind und ein einziges, in der Mitte an dem Verankerungselement 3 befestigtes und mit einer oder mit mehreren Bohrungen 14 versehenes ringförmiges Element bilden, wobei die Bohrung oder Bohrungen 14 den Durchtritt der viskosen Flüssigkeit von der einen zu der anderen der beiden Kammern 6,7 infolge von ReIatiwerschiebungen bzw. Lageänderungen des Motors gegenüber seinem Tragrahmen ermöglichen. Der Rand am Umfang des durch die beiden Metallscheiben 12,13 gebildeten

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ringförmigen Elementes ist durch eine verformbare Membran 15, die ebenfalls aus einem elastomeren Werkstoff besteht, mit einer rohrförmigen metallischen Armierung 16 verbunden, die im Inneren des mit der viskosen Flüssigkeit gefüllten Hohlraums angeordnet ist. Die Armierung 16 ist an einem Ende an dem Verankerungselement 1 befestigt. An der Armierung 16 ist außerdem der äußere Rand der flexiblen Membran 5 angebracht.

Mit 17 und 18 sind zwei elastische Metallscheiben bezeichnet, die parallel zu den Metallscheiben 12,13 und neben den beiden gegenüberliegenden Seitenflächen dieser Scheiben angeordnet und in der Mitte an dem Verankerungselement 3 befestigt sind. Zwei Ringe 19,20 halten die elastischen Scheiben 17,18 normalerweise auf Abstand zu den Metallscheiben 12,13.

Bei relativ starken und langsamen Verschiebungen des Motors gegenüber seinem Tragrahmen ergibt sich, eine Dämpfungswirkung durch den Durchtritt der viskosen Flüssigkeit, nämlich des Öls, durch die Bohrungen 14. Bei derartigen Relatiwerschiebungen gelangt eine der beiden Metallscheiben 17 oder 18 mit ihrem äußeren Randbereich an der entsprechenden Austrittsöffnung der Bohrung 14 zur Anlage, verschließt dadurch diese Bohrung und verhindert so den Druchtritt von Öl durch diese Bohrung. Auf diese Weise werden derartige Relatiwerschiebungen gedämpft.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsart der Erfindung unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, daß die beschriebene Metallarmierung 16

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fehlt und daß die Trennwand 8 in Form einer Metallscheibe 21 ausgebildet ist, die in der Mitte an dem Verankerungselement 3 befestigt und gleitend sowie mit Hilfe einer Dichtung 22 flüssigkeitsdicht im Inneren des ersten Verankerungselementes 1 angebracht ist. Die Metallscheibe 21 besitzt eine oder mehrere kalibrierte Bohrungen 23, durch die die viskose Flüssigkeit in jedem Betriebszustand frei hindurchtreten kann. Darüber hinaus sind Bohrungen 24 und 25 vorhanden, die nur dann viskose Flüssigkeit hindurchtreten lassen, wenn die Relatiwerschiebungen des Motors gegenüber dem Tragrahmen verhältnismüßig stark sind. Zu diesem Zweck ist die Metallscheibe 21 auf ihren beiden gegenüberliegenden Flächen mit zwei elastischen Scheiben 26,27 versehen, die normalerweise auf der entsprechenden Fläche der Scheibe 21 aufliegen und die sich von dieser Fläche als Folge einer relativ starken Relatiwerschiebung des Verankerungselementes 3 entfernen. Diese elastischen MetalIscheiben 26,27 besitzen unterschiedliche Abmessungen, so daß der Dämpfungseffekt verschieden ist, je nachdem, ob sich der Motor gegenüber seinem Tragrahmen nach oben oder nach unten verschiebt. Die Scheibe 27 ist außerdem mit Öffnungen versehen, die den Durehtritt des Öles bzw. der viskosen Flüssigkeit durch die Bohrungen 25 freigeben, wenn sich die Scheibe 26 von der Scheibe 21 entfernt.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsart der Erfindung unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 dadurch, daß hier die Trennwand 8 in Form einer Metallscheibe 28 ausgebildet ist, die durch die Membran 15 mit der Metallarmierung 16 verbunden ist. Die Trennwand besitzt eine oder mehrere Bohrungen 29, durch die die viskose

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Flüssigkeit bei Relatiwerschiebung des Motors gegenüber seinen Tragarmen frei hindurchtreten kann. Das Verankerungselement 3 ist mit einem Stopfen 30 versehen, durch den ein innerer Hohlraum 31 ausgebildet ist, der über Kanäle 32,33 mit den Kammern 6 bzw. 7 in Verbindung steht.

Im Inneren des Hohlraumes 31 ist ein Kugelverschluß 34 eingefügt. Durch ihr Eigengewicht ruht die Kugel auf einer auf dem Boden des Hohlraumes 31 angeordneten Schraubenfeder 35. Die Kugel des .Kugelverschlusses 34 wirkt mit zwei durch konische Flächen 36,37 gebildeten Ventilsitzen zusammen.

Bei geringfügiger Verschiebung des Motors in Relation zum Tragrahmen kann die viskose Flüssigkeit von der Kammer 6 frei in die Kammer 7 und umgekehrt durch die Bohrungen 29 und durch den von dem Hohlraum 31 und von den Kanälen 32,33 gebildeten Durchgang hindurchfließen. Bei starken Relatiwerschiebungen unterbricht der Kugelverschluß 34 die Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Kammern über den Hohlraum 31, so daß auf diese Weise die beabsichtigte Schwingungsbegrenzung erreicht wird.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsart der Erfindung fehlt wiederum im Vergleich zu Fig. 1 die Armierung 16. Die Trennwand 8 ist in Fig. 4 in Form eines Metallringes 38 ausgebildet, der gleitend und infolge der eingefügten Dichtung 39 flüssigkeitsdicht im Inneren des Verankerungselementes 1 angeordnet ist. Der innere Rand des Metallringes 38 ist über einen Ring 40, der aus einem elastomeren Werkstoff besteht, mit einem an dem

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Verankerungselement 3 befestigten Metallring 45 verbunden. Im mittleren Bereich des Metallringes 38 sind mit Hilfe von Wulsten 38a zwei elastische Metallringe 42 verankert, die die gleiche Funktion wie die Scheiben 17 und 18 in der Ausfuhrungsart nach Fig. 1 besitzen und die mit Bohrungen 43 des Metallringes 38 zusammenwirken.

In dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist im Gegensatz zur Stütze nach Fig. 4 der Metallring, der hier mit 41 bezeichnet ist, gleitend und durch Einlegung einer Dichtung 44 flüssigkeitsdicht an dem Verankerungselement 3 angebracht. Der Rand am äußeren Umfang der Scheibe 38 ist dagegen an einer Metallarmierung, wie sie anhand der Fig. 1 beschrieben wurde, befestigt.

- Leerseite -

Claims

S.I.E.T.T.E. S.p.A. 28. Februar 1984

Florenz/Italien ZL/KDB/ro

1158P

F. Alciati -14

Stoßdämpfende elastische Stütze für die Aufhängung eines Körpers an einer Tragkonstruktion, insbesondere für die Aufhängung von Kraftfahrzeugmotoren, Lastwagenkabinen und ähnlichem, mit einem ersten, an der Tragkonstruktion befestigbaren und einem zweiten, an dem aufzuhängenden Körper anbringbaren Verankerungselement (1 bzw. 3), mit einem aus einem Elastomeren bestehenden Körper (2), der die beiden Verankerungselemente (1,3) miteinander verbindet, mit einer von dem ersten Verankerungselement (1) getragenen elastischen Membran (5), die zusammen mit dem elastomeren, flexiblen Körper (2) einen geschlossenen, mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllten Hohlraum begrenzt, und mit einer im Inneren des geschlossenen Hohlraums angeordneten Trennwand (8), die den Hohlraum in zwei Kammern (6,7) mit veränderlichen Volumina unterteilt und die mindestens einen Durchgang für den Durchtritt der viskosen Flüssigkeit von der einen in die andere Kammer bei Verschiebung bzw. Änderung der relativen Lage zwischen dem ersten und dem zweiten Verankerungselement (1,3) aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die elastische Membran (5) mit ihrer dem geschlossenen, flüssigkeitsgefüllten Hohlraum gegenüberliegenden Fläche eine dritte Kammer (11) begrenzt, die ein veränderliches Volumen besitzt, mit Druckgas gefüllt ist und die zumindest teilweise das Gewicht des aufgehängten Körpers abstützt, und daß

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Ventileinrichtungen (17,18;26,27;34;42) vorhanden sind, mit denen der Gesamtquerschnitt des die beiden Kammern (6,7) miteinander verbindenden Durchgangs bei Relativverschiebungen geringer Frequenz und großer Schwingungsweite zwischen den beiden Verankerungselementen (1,3) variierbar ist.
2. Stütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventileinrichtungen (17, 18;34;42) bei Relatiwerschiebungen geringer Frequenz und großer Weite zwischen den beiden Verankerungselementen (1,3) den Gesamtquerschnitt des Durchgangs, der die beiden Kammern (6,7) miteinander verbindet, verringern.
3. Stütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventileinrichtungen (26, 27) je nach Richtung der Lageänderung zwischen dem aufgehängten Körper und der Tragkonstruktion unterschiedliche Dämpfungswirkungen hervorrufen.
4. Stütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennwand (8) an dem zweiten Verankerungselement (3) befestigt ist und zwei parallele, in geringem Abstand von den beiden gegenüberliegenden Seitenflächen der Trennwand (8) angeordnete und in der Mitte an dem zweiten Verankerungselement (3) befestigte flexible Scheiben (17, 18) besitzt, die bei starker Relativbewegung zwischen den Verankerungselementen (1,3) zur Trennwand (8) hin biegbar sind und dadurch den Durchgang durch die Trennwand zeitweise verschließen.

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5. Stütze nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Rand am Umfang der Trennwand (8) durch eine elastische, ringförmige Membran (15) mit einer rohrförmigen metallischen Armierung (16) verbunden ist, die im Inneren des mit der viskosen Flüssigkeit gefüllten Hohlraums angeordnet und an dem ersten Verankerungselement (1) befestigt ist.
6. Stütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die mit Gas gefüllte Kammer (11) durch einen an dem ersten Verankerungselement (1) befestigten Deckel (10), der aus Metall besteht, abgeschlossen ist.
7. Stütze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennwand (8) in Form einer Metallscheibe (21) ausgebildet ist, die an dem zweiten Verankerungselement (3) befestigt und gleitend sowie flüssigkeitsdicht an dem ersten Verankerungselement (1) angebracht ist, und daß die Metallscheibe (21) auf ihren beiden gegenüberliegenden Flächen je eine flexible Scheibe (26,27) unterschiedlichen Durchmessers besitzt, die in der Mitte an dem zweiten Verankerungselement (3) befestigt und derart angeordnet sind, daß sie normalerweise auf der Metallscheibe (21) aufliegen und Durchtrittsbohrungen (24,25) für die viskose Flüssigkeit verschließen.

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8. Stütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventileirrichtungen (34) im Inneren des zweiten Verankerungselementes (3) angeordnet ist.
9. Stütze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventileinrichtung als Kugelverschluß (34) ausgebildet ist.
10. Stütze nach Anspruch 2, dadurch ge k e η η zeichnet , daß die Trennwand (8) in Form eines ringförmigen Metallelementes (38) ausgebildet ist, das gleitend und flüssigkeitsdicht im Inneren des ersten Verankerungs.elementes (1) angeordnet und über einen elastischen Ring (40) mit dem zweiten Verankerungselement (3) verbunden ist, und daß das ringförmige Metallelement (38) auf seinen beiden gegenüberliegenden Flächen mit flexiblen Scheiben (42) versehen ist, die beim Auftreten von starken ReIatiwerschiebungen zwischen dem aufgehängten Körper und der Tragkonstruktion die Durchtrittsöffnungen (43) für die viskose Flüssigkeit verschließen.
11. Stütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennwand (8) in Form eines ringförmigen Metallelementes (38) ausgebildet ist, dessen an seinem äußeren Umfang befindlicher Rand an einer rohrförmigen Armierung (16) befestigt ist, die mit dem ersten Verankerungselement (1) verbunden und im Inneren des mit Viskoseflüssigkeit gefüllten Hohlraums angeordnet ist und dessen an sei-

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nem inneren Umfang befindlicher Rand über einen ela stomeren Ring (40) mit einem gleitend und flüssigkeitsdicht an dem zweiten Verankerungselement (3) angebrachten Metallring (41) verbunden ist.