DE3736162A1 - Huelsengummifeder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hülsengummifeder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine solche Hülsengummifeder ist aus der DE-OS 35 31 182 bekannt. Die damit erzielte Isolierung motorerregter, hoch­ frequenter Schwingungen ist wenig befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Hül­ sengummifeder derart weiterzuentwickeln, daß sich bei Ge­ währleistung einer guten Dämpfung niederfrequente Schwin­ gungen bis zu maxiamal 30 Hz eine verbesserte Isolierung hochfrequenter Schwingungen von wenigstens 50 Hz ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestal­ tungen nehmen die Unteransprüche bezug.

Bei der erfindungsgemäßen Hülsengummifeder ist die Stirn­ wand durch eine membranartige Ausbildung leicht beweglich gestaltet und so dimensioniert, daß sich bei Einleitung von Schwingungen einer Frequenz von wenigstens 50 Hz keine nennenswerte Veränderung des Druckes in der Kammer ergibt. Die bei Einleitung entsprechender Schwingungen auf das Fun­ dament übertragenen Kräfte sind daher ausgeglichen und die Schwingungen als solche hier nicht spürbar. Sie können sich daher auch nicht nachteilig in angeschlossenen Aggregaten bemerkbar machen, beispielsweise im Bereich der Innenaus­ stattung eines Kraftfahrzeuges.

Schwingungen einer niedrigeren Frequenz sind demgegenüber von einer vergleichsweisen größeren Amplitude der Relativ­ verlagerungen des Innenrohres in bezug auf das Außenrohr begleitet.

Die Veränderung der Volumina der beiden Kammern ist dement­ sprechend groß und erreicht bereits bei Einleitung von Schwingungen einer Frequenz von weniger als 30 Hz und ins­ besondere von weniger als 20 Hz eine Größenordnung, die sich nicht mehr unter Vermeidung eines Druckaufbaues in den Kam­ mern durch einfache Verschiebung von deren Stirnwand druck­ los kompensieren läßt. Die Folge ist eine alternative Ver­ lagerung von Flüssigkeitsbestandteilen aus der jeweiligen Kammer höheren in die jeweilige Kammer niedrigeren Druckes durch die beide Kammern verbindende Öffnung. Diese ist so gestaltet, daß sich hierbei eine Dispersion von Energie er­ gibt und insbesondere eine gute Dämpfungswirkung. Die Öff­ nung kann dementsprechend als Drosselöffnung gestaltet sein, zweckmäßiger in den meisten Fällen hingegen als Kanal, in welchem die enthaltene Flüssigkeitssäule im Bereich der zu dämpfenden Schwingungen in eine Resonanzbewegung gerät.

Zur Gewährleistung einer entsprechenden Beweglichkeit der Stirnwand soll diese im schwingungsfreien und statisch be­ stimmungsgemäß belasteten Zustand der Hülsengummifeder ein in axialer Richtung leicht nach außen gewölbtes Profil auf­ weisen. Dieses läßt sich bei Einleitung hochfrequenter Schwingungen leicht bis zum Erreichen eines halbkreisförmig gewölbten Profiles aufbauchen, ohne daß es dazu eines beson­ deren Kraftaufwandes bedarf. Die erzielte Isolierung ent­ sprechender Schwingungen ist dementsprechend ausgezeichnet.

Der äußere Umriß des axial verlagerbaren Teils der Stirn­ wand kann an sich beliebig und beispielsweise kreisförmig gestaltet sein. In Hinblick auf die Überlegung, die Stirn­ wand einstückig mit dem Federkörper auszubilden, hat es sich hingegen als zweckmäßig bewährt, den Umriß unter Ver­ meidung scharfkantiger Ecken möglichst groß zu wählen und der Stirnwand einen nierenförmigen Umriß zu geben.

In axialer Richtung ist die erfindungsgemäße Hülsengummi­ feder zweckmäßig zumindest was die gummielastischen Tei­ le angeht, spiegelbildlich ausgebildet. Die betriebsbedingt eingeleiteten Kräfte werden dadurch im Bereich der beiden Stirnseiten der Hülsengummifeder von den dort angebrachten elastischen Teilen in gleicher Weise aufgefangen, was be­ triebsbedingte Verkantungserscheinungen des Innenrohres in bezug auf das Außenrohr weitestgehend ausschließt und es vereinfacht, die Hülsengummifeder in sachgerechter Weise zu montieren. Auch können sich bei einer beiderseits über­ einstimmenden Ausbildung der elastischen Teile der Hülsen­ gummifeder gewisse Vereinfachungen hinsichtlich deren Her­ stellbarkeit ergeben.

Im allgemeinen gelangt die Hülsengummifeder in Anwendungs­ fällen zur Anwendung, bei denen eine gewisse statische Vor­ last aufzunehmen ist. Ein solcher Anwendungsfall ist bei­ spielsweise in bezug auf die Lagerung eines Verbrennungs­ motors gegeben, und möglichst groß ausgebildete Stirnwände von nierenförmigem Umriß sollten in diesem Falle zweckmäßig im Bereich der oberen Kammer angeordnet sein. Als Folge der statischen Vorlast ergibt sich in diesem Falle eine ge­ wisse Abflachung des herstellungsbedingt konvex nach außen vorspringenden Profils der Stirnwände. Diese kann indessen unter Vermeidung von inneren Zugspannungen der Stirnwände von dem sie bildenden Werkstoffkörper aufgefangen werden, was für die Dauerhaltbarkeit der Hülsengummifeder von ent­ scheidendem Vorteil ist. Zugleich ergibt sich die Möglich­ keit, die axial bewegliche Stirnwand, bezogen auf die Ge­ samtgröße der Hülsengummifeder, äußerst groß zu gestalten und hierdurch eine befriedigende Isolierung hochfrequenter Schwingungen zu erzielen.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der als Anlage beigefügten Zeichnung weiter erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Hülsengummifeder der erfindungsgemäßen Art in längsgeschnittenem, umbelasteten Zustand.

Fig. 2 die Hülsengummifeder gemäß Fig. 1 in quergeschnit­ tener Darstellung entlang der Ebene A-A.

Fig. 3 die in Fig. 1 gezeigte Hülsengummifeder in einer Seitenansicht.

Die in Fig. 1 gezeigte Hülsengummifeder umfaßt das Außen­ rohr 1 und das Innenrohr 2, die durch einen Federkörper 3 aus gummielastischem Werkstoff aufeinander abgestützt sind. Der Federkörper 3 weist zwei in Richtung der eingeleiteten Schwingungen hintereinanderliegende Kammern 4, 5 auf, die durch eine Öffnung 6 untereinander verbunden und mit Flüs­ sigkeit gefüllt sind, beispielsweise mit einem Gemisch aus Glykol und Wasser.

Die obere Kammer 4 ist in axialer Richtung beiderseits durch einstückig mit dem Federkörper 3 ausgebildete, axial verschiebbare Stirnwände 7 begrenzt. Diese sind durch eine membranartige Ausbildung leicht beweglich gestaltet und so dimensioniert, daß sich bei Einleitung von Schwingungen einer Frequenz von wenigstens 50 Hz keine nennenswerte Ver­ änderung des Druckes in den Kammern 4, 5 ergibt.

Werden demgegenüber in die gezeigte Hülsengummifeder Schwin­ gungen einer Frequenz von weniger als 50 Hz und insbesondere einer Frequenz von weniger als 30 Hz eingeleitet, dann wird die Verformbarkeitsgrenze der Stirnwände 7 überschritten und es ergibt sich ein Differenzdruck zwischen den Kammern 4, 5.

Dieser führt zur Hindurchpressung von Flüssigkeitsbestand­ teilen durch die kanalartig ausgebildeten Öffnungen 6, was mit einer großen Dämpfungswirkung verbunden ist. Resonanz­ überhöhungen des auf der Hülsengummifeder gelagerten Motors werden hierdurch wirksam unterdrückt.

Fig. 2 zeigt die vorstehend beschriebene Hülsengummifeder in quergeschnittener Darstellung. Es ist zu ersehen, daß die die beiden Kammern 4, 5 verbindende Öffnung 6 kanalar­ tig ausgebildet ist. Der Querschnitt ist dabei so bemessen, daß die enthaltene Flüssigkeitssäule bei Einleitung von Schwingungen einer Frequenz von 5 bis 20 Hz in eine Reso­ nanzbewegung gerät. Hierdurch ergibt sich eine gute Dämp­ fungswirkung in bezug auf die Einleitung entsprechender Schwingungen.

Fig. 3 zeigt die vorstehend beschriebene Hülsengummifeder in einer seitlichen Ansicht. Es ist zu ersehen, daß die Stirnwand 7 bei einem im wesentlichen nierenförmigen Umriß und einer im wesentlichen konzentrischen Zuordnung in der Zwischenzone zwischen dem Außenrohr 1 und dem Innenrohr 2 angeordnet ist. Die von der Umrißlinie umschlossene Fläche ist dementsprechend groß und erübrigt die Verwendung von Verstärkungseinlagen in der Stirnwand. Diese kann einstückig mit dem Federkörper 3 erzeugt werden und dementsprechend auf eine besonders wirtschaftliche Weise.

Claims (3)

1. Hülsengummifeder zur Lagerung eines Verbrennungsmotors, umfassend ein Außen- und ein Innenrohr, die durch einen Federkörper aus gummielastischem Werkstoff auf­ einander abgestützt sind, wobei der Federkörper zwei in Richtung der eingeleiteten Schwingungen hinterein­ anderliegende Kammern enthält, die durch eine Öffnung verbunden und mit Flüssigkeit gefüllt sind und wobei wenigstens eine der Kammern in wenigstens einem Teil­ bereich ihrer axialen Begrenzung durch eine einstückig mit dem Federkörper ausgebildete, axial verschiebbare Stirnwand begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (7) durch eine membranartige Ausbildung leicht beweglich gestaltet und so dimensioniert ist, daß sich bei Einleitung von Schwingungen einer Frequenz von wenigstens 50 Hz keine nennenswerte Veränderung des Druckes in der Kammer (4, 5) ergibt.

2. Hülsengummifeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stirnwand (7) im schwingungsfreien und sta­ tisch bestimmungsgemäß belasteten Zustand ein leicht nach außen gewölbtes Profil aufweist.

3. Hülsengummifeder nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stirnwand (7) einen nierenförmigen Umriß hat.