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Patent Searching and Data


Title:
HYDRAULIC DAMPING BUSH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/007988
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a hydraulic damping bush (10) with an external bearing piece (11) and an internal bearing piece (12), which are supported against each other by means of a spring body (13a) made from an elastomeric material. The spring body (13a) defines at least one working chamber (14), filled with a hydraulic fluid and connected to at least one equalisation chamber (15), by means of a damping channel (18). The working chamber (14) is provided with a decoupling membrane (16a, 16b), pressurised on both sides by the hydraulic fluid. In order to achieve a decoupling effect up to high frequencies with small physical dimensions, said decoupling membrane (16a, 16b) runs in the circumferential direction and extends radially downwards. The decoupling membrane (16a, 16b) is provided with a decoupling chamber (17a, 17b), offset in the axial direction relative to the working chamber (14). The equalisation chamber (15) runs around the external circumference of the bush (10).

Inventors:
GRAEVE ARNDT (DE)
EISEL ERIC (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/007659
Publication Date:
January 22, 2004
Filing Date:
July 15, 2003
Export Citation:
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Assignee:
TRELLEBORG AUTOMOTIVE TECH CT (DE)
GRAEVE ARNDT (DE)
EISEL ERIC (DE)
International Classes:
F16F13/14; (IPC1-7): F16F/
Foreign References:
EP0600358B11997-03-19
Attorney, Agent or Firm:
Preissner, Nicolaus (Postfach 44 03 62, München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Hydraulisch dämpfende Buchse (10) mit einem äußeren Lagerteil (11) und einem inneren Lagerteil (12), die durch einen Federkörper (13a) aus einem elastomeren Material gegeneinander abgestützt sind, wobei der Federkörper (13a) mindestens eine Arbeitskammer (14) begrenzt, die mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt ist und über einen Dämp fungskanal (18) mit mindestens einer Ausgleichskammer (15) verbun den ist, und mit einer der Ausgleichskammer (14) zugeordneten Ent kopplungsmembran (16a, 16b), die beidseits durch die hydraulische Flüssigkeit beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ent kopplungsmembran (16a, 16b) sich in Umfangsrichtung erstreckend und radial abragend ausgebildet ist, daß der Entkopplungsmembran (16a, 16b) eine bezüglich der Arbeitskammer (14) in Axialrichtung ver setzte Entkopplungskammer (17a, 17b) zugeordnet ist und daß sich die Ausgleichskammer (15) am Außenumfang der Buchse (10) in Um fangsrichtung erstreckt.
2. Hydraulisch dämpfende Buchse nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Entkopplungskammer (17a, 17b) eine Abdeckkappe (20) aus elastischem Material aufweist.
3. Hydraulisch dämpfende Buchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Entkopplungskammer (17a, 17b) eine Abdeck kappe (20) mit einem Wellenprofil aufweist.
4. Hydraulisch dämpfende Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkopplungskammer (17a, 17b) und die Ausgleichskammer (15) und/oder der Dämpfungskanal (18) durch einen Druckausgleichkanal (23) miteinander verbunden sind.
5. Hydraulisch dämpfende Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohlzylinderförmiger Buchsenkäfig (24) vorgesehen ist, der radial abragende, das äußere Lagerteil (11) abstützende Stirnwände aufweist.
6. Hydraulisch dämpfende Buchse nach einem der Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Buchsenkäfig (24) aus mindestens zwei an einander festgelegten Käfigteilen (24a, 24b) besteht.
7. Hydraulisch dämpfende Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein an dem Buchsenkäfig (24) einsetz barer Einsatz (25) vorgesehen ist, der einen Entkopplungskäfig (33) zur Aufnahme der Entkopplungsmembran (16a, 16b) aufweist.
8. Hydraulisch dämpfende Buchse nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Einsatz (25) sich segmentartig in Umfangsrichtung erstreckt und in einer am Buchsenkäfig (24) vorgesehenen Aussparung aufgenommen ist.
9. Hydraulisch dämpfende Buchse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Entkopplungskäfig (33) in Radialrichtung ver laufende beabstandete Streben (26) aufweist.
10. Hydraulisch dämpfende Buchse nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Einsatz (25) eine Umlenkung (18a) des Dämpfungskanals (18) vorgesehen ist.
11. Hydraulisch dämpfende Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskanal (18) am Außen umfang des Buchsenkäfigs (24) einvulkanisiert ist.
12. Hydraulisch dämpfende Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Axialrichtung beabstandete Entkopplungsmembranen (16a, 16b) vorgesehen sind, denen jeweils eine Entkopplungskammer (17a, 17b) zugeordnet ist.
13. Hydraulisch dämpfende Buchse nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stirnwand des Buchsenkäfigs (24) eine Öffnung (27) aufweist, die von der Abdeckkappe (20) der Entkopplungskammer (17a, 17b) abgedeckt ist.
14. Hydraulisch dämpfende Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein einteiliger Vulkanisatkörper (13) vorgesehen ist, an dem der Federkörper (13a) und/oder der Dämp fungskanal (18) und/oder die Abdeckkappe (20) ausgebildet ist..
15. Hydraulisch dämpfende Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Lagerteil (12) gegenüber dem äußeren Lagerteil (11) exzentrisch angeordnet ist.
Description:
Hydraulisch dämpfende Buchse Die Erfindung betrifft eine hydraulisch dämpfende Buchse mit einem äußeren Lagerteil und einem inneren Lagerteil, die durch einen Federkörper aus einem elastomeren Material gegeneinander abgestützt sind, wobei der Federkörper mindestens eine Arbeitskammer begrenzt, die mit einer hydraulischen Flüssig- keit gefüllt ist und über einen Dämpfungskanal mit mindestens einer Aus- gleichskammer verbunden ist, und mit einer der Arbeitskammer zugeordneten Entkopplungsmembran, die beidseits durch die hydraulische Flüssigkeit beauf- schlagt ist.

Eine derartige hydraulische Buchse ist aus der EP 0 600 358 B1 bekannt. Die bekannte Buchse weist eine obenliegende Kammer und eine untenliegende Kammer auf, die jeweils mit hydraulischer Flüssigkeit gefüllt sind. Die beiden Kammern sind durch einen am Außenumfang der Buchse verlaufenden Dämp- fungskanal miteinander verbunden. Weiterhin verbindet ein Ringraum die bei- den Kammern, in dem eine Entkopplungseinrichtung vorgesehen ist. Die Ent- kopplungseinrichtung weist einen in den Ringraum eingebrachten Einsatz auf, der eine beidseits mit der hydraulischen Flüssigkeit beaufschlagte Entkopp- lungsmembran aufnimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulisch dämpfende Buchse der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die eine Entkopplungswirkung bis zu hohen Frequenzen bei geringen baulichen Abmessungen aufweisen soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer hydraulisch dämp- fenden Buchse der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die Entkopp- lungsmembran sich in Umfangsrichtung erstreckend und radial abragend aus- gebildet ist, daß der Entkopplungsmembran eine bezüglich der Arbeitskammer in Axialrichtung versetzte Entkopplungskammer zugeordnet ist und daß sich die Ausgleichskammer am Außenumfang der Buchse in Umfangsrichtung erstreckt.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Arbeitskammer und der Aus- gleichskammer wird einerseits eine relativ große Entkopplerfläche sowie ande- rerseits ein kurzer Entkopplungskanal erzielt. Beide Maßnahmen tragen dazu bei, daß eine Entkopplungswirkung bei kleinen Amplituden bis zu hohen Fre- quenzen erreicht wird. Hierdurch wird eine geringe dynamische Steifigkeit der erfindungsgemäßen Buchse erhalten. Hierbei erstreckt sich die Entkopplungs- membran in einem Umfangssegment, wodurch sich eine große Entkopplerflä- che ergibt. Durch die weiterhin vorgesehene Funktionstrennung zwischen Ent- kopplungskammer und Ausgleichskammer kann die Entkopplungskammer ein relativ kleines Volumen aufweisen, wodurch nur ein geringer Bauraum benötigt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü- chen.

Vorteilhaft weist die Entkopplungskammer eine Abdeckkappe aus elastischem Material auf.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Entkopplungskammer eine Ab- deckkappe auf, die mit einem Wellenprofil ausgebildet ist. Hierdurch wird eine hohe Nachgiebigkeit der Entkopplungskammer erzielt.

In vorteilhafter Ausgestaltung sind die Entkopplungskammer und die Aus- gleichskammer und/oder der Dämpfungskanal durch einen Druckausgleichska-

nal miteinander verbunden, wodurch ein statischer Druckausgleich zwischen den Kammern erzielt wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist ein hohlzylinderförmiger Buchsenkäfig vorge- sehen, der radial abragende, das äußere Lagerteil abstützende Stirnwände aufweist.

Weiterhin kann vorteilhaft ein an dem Buchsenkäfig einsetzbarer Einsatz vor- gesehen sein, der einen Entkopplungskäfig zur Aufnahme der Entkopplungs- membran aufweist.

Sowohl der Buchsenkäfig und/oder der Einsatz sind vorteilhaft aus Kunststoff hergestellt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung erstreckt sich der Einsatz segmentartig in Umfangsrichtung und ist in einer am Buchsenkäfig vorgesehenen Aussparung aufgenommen.

Vorteilhaft kann der Entkopplungskäfig in Radialrichtung verlaufende beab- standete Streben aufweisen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Einsatz eine Umlenkung des Dämpfungskanals vorgesehen.

Durch unterschiedliche Einsätze können in einfacher Weise die Dämpfungsei- genschaften der erfindungsgemäßen Buchse variiert werden.

Vorteilhaft ist der Dämpfungskanal am Außenumfang des Buchsenkäfigs ein- vulkanisiert. Der Dämpfungskanal weist durch seine Anordnung am Außenum- fang des Buchsenkäfigs und durch die Umlenkung am Einsatz eine relativ gro- ße Länge auf.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zwei in Axialrichtung beabstandete Entkopplungsmembranen vorgesehen, denen jeweils eine Entkopplungskam- mer zugeordnet ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist die Stirnwand des Buchsenkäfigs eine Öffnung auf, die von der Abdeckkappe der Entkopplungskammer abge- deckt wird.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Buchse kann vorteilhaft dadurch erfol- gen, daß ein einteiliger Vulkanisatkörper vorgesehen ist, an dem der Federkör- per und/oder der Dämpfungskanal und/oder die Abdeckkappe ausgebildet ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das innere Lagerteil gegenüber dem äußeren Lagerteil exzentrisch angeordnet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher er- läutert, die in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt sind. Hierbei zeigen : Fig. 1 einen Vertikalschnitt in Axialrichtung einer ersten erfindungsge- mäßen Ausführungsform ; Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie ll-ll in Fig. 1 ; Fig. 3 eine Teildarstellung der Entkopplungskammer einer zweiten erfin- dungsgemäßen Ausführungsform ; Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des inneren Lagerteiles, des Buch- senkäfigs und des Einsatzes der Buchse gemäß Fig. 1 vor dem Einbringen des Vulkanisatkörpers ; Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Buchsenkäfigs und des Einsat- zes nach dem Einbringen des Vulkanisatkörpers ; Fig. 6 eine Seitenansicht des Einsatzes und

Fig. 7 eine Draufsicht auf den Einsatz.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte hydraulisch dämpfende Buchse 10 weist ein hohlzylinderförmiges äußeres Lagerteil 11 auf, in dem ein inneres Lagerteil 12 über einen Federkörper 13a aus einem elastomeren Material abgestützt ist. Der Federkörper 13a ist Teil eines einteiligen Vulkanisatkörpers 13, der an einem hohlzylinderförmigen Buchsenkäfig 24 angespritzt ist.

Der Vulkanisatkörper 13 weist einen Deckbereich 13b auf, der mit dem Feder- körper 13a einen Hohlraum 19 begrenzt. In dem Deckbereich 13b ist ein Dämp- fungskanal 18 eingeformt, der sich in Umfangsrichtung erstreckt. Am Außenum- fang wird der Dämpfungskanal 18 durch die Innenseite des äußeren Lagerteiles 11 begrenzt.

Der Federkörper 13a begrenzt eine Arbeitskammer 14, die über den Dämp- fungskanal 18 mit einer Ausgleichskammer 15 verbunden ist. Die Ausgleichs- kammer 15 wird an ihrer Innenseite durch den Deckbereich 13b des Vulkan- satkörpers 13 und an ihrer Außenseite durch das äußere Lagerteil 11 begrenzt.

Die Ausgleichskammer 15 erstreckt sich am Außenumfang der Buchse 10 etwa über deren halben Umfang.

Der Arbeitskammer 14 sind zwei Entkopplungsmembranen 16a, 16b zugeord- net, die in Axialrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Die Entkopp- lungsmembranen 16a, 16b sind in einem am Buchsenkäfig 24 festgelegten Einsatz 25 aufgenommen, der mit Abstand zueinander angeordnete in Radial- richtung verlaufende Streben 26 aufweist, die einen Entkopplungskäfig 33 be- grenzen. Der Einsatz 25 begrenzt die Arbeitskammer 14 an ihrer Unterseite.

Die Entkopplungsmembranen 16a, 16b erstrecken sich in Umfangsrichtung und sind radial abragend ausgebildet. Hierdurch wird eine relativ große Entkoppler- fläche erzielt.

Den Entkopplungsmembranen 16a, 16b ist jeweils eine bezüglich der Arbeits- kammer 14 in Axialrichtung versetzte Entkopplungskammer 17a, 17b zugeord- net, die an ihren Außenseiten jeweils durch eine elastische Abdeckkappe 20a, 20b begrenzt sind. Die elastische Abdeckkappe 20a, 20b ist einteilig mit dem Vulkanisatkörper 13 ausgebildet.

Die Entkopplungskammern 17a, 17b sind jeweils über einen Druckausgleichs- kanal 23 mit dem Dämpfungskanal 18,18a verbunden.

An dem äußeren Lagerteil 11 ist eine Einfüllöffnung 21 vorgesehen, über die die Buchse 10 mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt werden kann. Die Ein- füllöffnung 21 ist mit einem Verschluß 22 verschließbar.

Fig. 3 zeigt ausschnittsweise eine weitere Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Buchse, bei der die Abdeckkappen 20a, 20b jeweils ein Wellenprofil aufweisen. Hierdurch wird eine besonders große Nachgiebigkeit der Entkopp- lungskammern 17a, 17b erzielt.

Fig. 4 zeigt den Buchsenkäfig 24 und den hierin eingebrachten Einsatz 25 vor der Vulkanisation. Der Buchsenkäfig 24 ist aus Metall und der Einsatz 25 aus Kunststoff hergestellt. Der Buchsenkäfig 24 baut sich aus den Teilen 24a, 24b auf, die miteinander verbunden sind.

An dem Buchsenkäfig 24 ist eine Aussparung 27 vorgesehen, an der die Ab- deckkappe 20a, 20b anvulkanisiert wird. Weiterhin begrenzen die Teile 24a, 24b des Buchsenkäfigs 24 eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausspa- rung 28, die nach der Vulkanisation durch das Deckteil 13b des Vulkanisatkör- pers 13 abgedeckt ist. In diesem Bereich erstreckt sich die Ausgleichskammer 15.

Im Inneren des Buchsenkäfigs 24 ist das innere Lagerteil 12 aufgenommen, das sich über den Federkörper 13a an dem Buchsenkäfig 24 abstützt.

Wie weiterhin aus dieser Figur ersichtlich ist, sind die am Einsatz 25 vorgese- henen Streben 26 in Axialrichtung versetzt angeordnet, um beidseits die zwi- schenliegend aufgenommene Entkopplungsmembran 16a, 16b zu stützen.

Somit begrenzen die Streben 26 den Entkopplungskäfig 33.

Die Fig. 6 und 7 verdeutlichen den näheren Aufbau des an dem Buchsenkäfig 24 aufgenommenen Einsatzes 25. Am Innenumfang des Einsatzes 25 sind Um- lenkungen 18a, 18b für den Dämpfungskanal 18 vorgesehen. Innenseitig wer- den die Umlenkungen 18a, 18b des Dämpfungskanals 18 durch den Vulkanisa- tionskörper 13 begrenzt, der an der Außenseite der Stege 29 des Buchsenkä- figs 24 aufgebracht ist. Im Bereich der Umlenkungen 18a, 18b weist der Vulka- nisationskörper 13 radial abragende Zwischenteile 31 a, 31 b, 31 c auf. Am Bo- den der Umlenkungen 18a, 18b ist in dem Einsatz 25 der Druckausgleichkanal 23 eingebracht.

Nachdem die Entkopplungsmembranen 16a, 16b eingebracht wurden, wird der Einsatz 25 in den vulkanisierten Buchsenkäfig 24 eingepreßt. Hierbei erfolgt eine Abdichtung zwischen dem Einsatz 25 und dem Buchsenkäfig 24 an einer Zwischenwand 32 aus elastomerem Material, die einteilig mit dem Vulkanisat- körper 13 ausgebildet ist. Somit sind separate Dichtungen entbehrlich.

Nach dem Einbringen des Einsatzes 25 in den Buchsenkäfig 24 wird das zu- sammengesetzte Teil in das äußere Lagerteil 11 eingebracht.

Die vorstehend beschriebene konstruktive Ausgestaltung der Buchse 10 be- wirkt, daß eine Entkopplung bis zu hohen Frequenzen erreicht wird. Hierzu trägt einerseits die große Fläche der sich in Umfangsrichtung und in Radialrichtung erstreckenden Entkopplungsmembranen 16a, 16b und andererseits die kurzen

Entkopplungskanäle bei, die durch die Anordnung der Entkopplungskammern 17a, 17b an den Seitenenden der Arbeitskammer 14 erreicht wird.

Weiterhin ist bei der erfindungsgemäßen Buchse eine Funktionstrennung zwi- schen den Entkopplungskammern 17a, 17b und der Ausgleichskammer 15 vor- gesehen. Hierdurch können die Entkopplungskammern 17a, 17b ein relativ kleines Volumen aufweisen, wodurch die baulichen Abmessungen reduziert sind. Somit zeichnet sich die Buchse trotz großer Entkopplungsfläche durch geringe axiale Abmessungen aus.

Darüber hinaus weist der Dämpfungskanal 18, der sich am Außenumfang der Buchse 10 erstreckt, eine große Länge auf, was eine hohe Dämpfungswirkung bewirkt.

Schließlich ist die erfindungsgemäße Buchse 10 durch den einteiligen Vulkani- satkörper 13 in einfacher Weise herstellbar.

Bezugszeichenliste 10 Buchse 11 äußeres Lagerteil 12 inneres Lagerteil 13 Vulkanisatkörper 13a Federkörper 13b Deckbereich 14 Arbeitskammer 15 Ausgleichskammer 16a Entkopplungsmembran 16b Entkopplungsmembran 17a Entkopplungskammer 17b Entkopplungskammer 18 Dämpfungskanal 18a Umlenkung 19 Hohlraum 20 Abdeckkappe 21 Einfüllöffnung 22 Verschluß 23 Druckausgleichkanal 24 Buchsenkäfig 25 Einsatz 26 Strebe 27 Aussparung 28 Aussparung 29 Steg 30 Außenteil 31 Zwischenteil 32 Zwischenwand 33 Entkopplungskäfig