-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitseinschließende Schwingungs-Isoliervorrichtung zur Verwendung in einem Motorlager oder dgl. für Kraftfahrzeuge, insbesondere eine Vorrichtung, die in der Lage ist, auf effiziente Weise Geräusche zu reduzieren, die aufgrund eines Kavitationsphänomens erzeugt werden.
-
2. Beschreibung der verwandten Technik
-
Bei einer flüssigkeitseinschließenden Isoliervorrichtung dieses Typs wird in einer primären Flüssigkeitskammer momentan ein Unterdruck entwickelt, wenn eine schwere Last einwirkt, sodass ein Kavitationsphänomen auftritt, bei dem Hydraulikflüssigkeit partiell verdampft und dann das Geräusch erzeugt wird. Im Hinblick hierauf sind verschiedene Arten von Vorrichtungen vorgeschlagen worden, um die Übertragung des Geräusches zu reduzieren. Die Vibration, die beim Platzen von Blasen durch das Kavitationsphänomen erzeugt wird, wird von einem Trennelement auf einen zweiten Metallbeschlag übertragen und wird dann von dem zweiten Metallbeschlag zur Seite des Fahrzeugkörpers übertragen, was dann als das Geräusch wahrgenommen wird.
-
Daher ist es, um dieses Geräusch zu blockieren, in der Technik bekannt, dass ein elastischer Körper zwischen einem Befestigungsbeschlag am Fahrzeugkörper und dem zweiten Metallbeschlag derart eingefügt wird, dass die gesamte flüssigkeitseinschließende Struktur an dem Fahrzeugkörper schwimmend gelagert wird, um die Übertragung der Schwingung von der Innenseite der primären Flüssigkeitskammer zum Fahrzeugkörper zu sperren (siehe z. B.
JP 2006-64069 A ). Auch ist eine Struktur bekannt geworden, bei der das Trennelement durch einen elastischen Körper schwimmend gelagert ist (siehe z. B.
JP 2004-316723 A und
JP H03-107636 A ).
-
Die
WO 2005/100 814 A1 entsprechend
US 200610022110 A1 zeigt eine flüssigkeiteinschließende Schwingungs-Isoliervorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Dort ist die metallische Membranstütze eine am Innenumfang hochgebogene ansonsten aber flache Ringscheibe. Der das Trennelement aufnehmende vertikale Wandabschnit des Isolators ist dünner als an anderen Wandabschnitten des Isolators.
-
Die
DE 42 12 190 A1 zeigt ein fluidgefülltes elastisches Lager, mit einem zwei Fluidkammern trennenden Trennelement, dessen Außenumfang über einen Ringspalt einer axialen Verlängerung vom Außenumfangsabschnitt der Membran gegenüberliegt. Das Trennelement ist mit dem Metallgehäuse des Lagers starr verbunden.
-
Falls die gesamte flüssigkeitseinschließende Struktur am Fahrzeugkörper derart schwimmend gelagert ist, wie in der obigen herkömmlichen Ausführung beschrieben, wird die Vibration auch dann nicht auf den Fahrzeugkörper übertragen, wenn in der primären Flüssigkeitskammer das Kavitationsphänomen auftritt, wodurch es möglich wird, die Entstehung des wahrnehmbaren Geräusches abzublocken. Da jedoch die gesamte flüssigkeitseinschließende Struktur einer seitlichen Bewegung unterliegt, z. B. aufgrund der Verformung des elastischen Körpers relativ zum Fahrzeugkörperbeschlag (Träger), wird die Lagerung der gesamten flüssigkeitseinschließenden Schwingungs-Isoliervorrichtung unstabil. Weil darüber hinaus die Vorrichtung groß wird und die Bauteile zunehmen, kommt es zu einem Kostenanstieg, wobei auch in dieser Hinsicht eine Verbesserung erforderlich ist.
-
Andererseits wird in dem Fall, wo nur das Trennelement schwimmend gelagert ist, ohne die gesamte Vorrichtung schwimmend zu lagern, wie oben, das Trennelement zwischen einem Abschnitt eines Isolators und einem Außenumfangsabschnitt einer Membrane gehalten, sodass – da ein schwimmend gelagerter Abschnitt in der Kompressionsrichtung einer Last unterliegt – der Federwert erhöht, sodass der Freiheitsgrad bei der Abstimmung in Bezug auf die Steifigkeitsresonanz des schwimmend gelagerten Trennelements verringert wird.
-
Wenn darüber hinaus eine starke Kraft auf die Membrane einwirkt, wird, falls das Ende des zweiten Metallbeschlags etc. verstemmt ist, der Außenumfangsabschnitt der Membrane durch Kompression stark verformt, sodass sich eine Änderung im Federwert zum schwimmenden Lagern des Trennelements entwickelt. Daher muss verhindert werden, dass während des Zusammenbaus eine merkliche Änderung der Leistungsfähigkeit auftritt. Auch die Abdichtungseigenschaften dürfen nicht beeinträchtigt werden.
-
Ferner hat die oben erwähnte
JP 2004-316723 A keine Struktur zum schwimmenden Lagern des Trennelements und den Außenumfang einer Membrane, und der metallische Sitz zum Verstemmen und Fixieren eines Rings, der integral mit dem Außenumfang der Membrane ausgebildet ist, wird durch eine dünne elastische Schicht mit einem äußeren Zylinderabschnitt vereinigt, der dem zweiten Metallbeschlag entspricht. Daher ist das Trennelement nicht in der Lage, die starre Resonanz zu erzeugen, um z. B. die Frequenzen von etwa 800–4000 Hz effektiv abzublocken, als praktisch relevanter Bereich (nachfolgend als Geräuschfrequenzbereich bezeichnet), jener Frequenz, die als Lärm wahrgenommen wird, innerhalb eines Schwingungsfrequenzbereichs, der aufgrund des Kavitationsphänomens erzeugt wird. Dementsprechend ist eine Struktur erforderlich, die in der Lage ist, den zweiten Metallbeschlag sicher zu montieren, in der Lage ist, die Entstehung des Geräusches aufgrund des Kavitationsphänomens effizient zu verhindern und darüber hinaus ind der Lage ist, die Vorrichtung kompakt zu machen, ferner in der Lage ist, den Freiheitsgrad bei der Abstimmung zu vergrößern und ferner in der Lage ist, die Änderung des Federwerts beim Zusammenbau zu verhindern.
-
Da ferner ein Ende des Rings, der in den Außenumfang der Membrane eingesetzt ist, in direktem Kontakt mit dem Trennelement steht, sodass das andere Ende des Rings stark auf das Trennelement drückt, wenn das andere Ende durch Umbiegen des metallischen Beschlags zusammengebaut und fixiert wird, besteht die Möglichkeit, dass der elastische Körper zum schwimmenden Lagern des Trennelements so weit komprimiert und verformt wird, dass eine Änderung des Federwerts auftritt. Da somit der Einsetzvorgang der Membrane während des Zusammenbaus schwierig ist, ist es erforderlich, den Montagevorgang leichter zu machen.
-
Ferner unterliegt im Beispiel der
JP H03-107636 A ein durch einen Außenumfangsabschnitt der Membrane gebildeter Dichtungsabschnitt einer elastischen Verformung, sodass der Zusammenbauvorgang zum Befestigen der Membrane unter Einhalt richtiger Abdichtungseigenschaften schwierig wird. Daher ist es erforderlich, dass der Zusammenbauvorgang leicht ausführbar wird, während die Abdichtungsqualität hoch bleibt.
-
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die obigen Probleme zu überwinden.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Zur Lösung des obigen Problems wird eine flüssigkeitseinschließende Schwingungs-Isoliervorrichtung nach Anspruch 1 angegeben.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die metallische Membranstütze einen starren Ring, der den dicken Außenumfangswandabschnitt der Membrane in den elastischen Lagerungsabschnitt an der Innenseite und einen Dichtungsabschnitt an der Außenseite unterteilt.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Doppelringe, die einwärts und auswärts mit Abstand voneinander angeordnet sind, mit dem dicken Außenumfangswandabschnitt vereinigt, und wobei der einwärtige Ring in dem elastischen Lagerungsabschnitt angeordnet ist, um das Trennelement zu stützen, und der auswärtige Ring die metallische Membranstütze bildet.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die metallische Membranstütze durch ein im Querschnitt im Wesentlichen L-förmiges Element gebildet, das mit einem Umfangsabschnitt und einem Bodenabschnitt des dicken Außenumfangswandabschnitts vereinigt ist.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der zweite metallische Beschlag einen metallischen Verbinder, der mit dem Umfangsabschnitt des Isolators vereinigt ist, sowie einen Verlängerungsabschnitt, der sich von einem Abschnitt der metallischen Membranstütze weg erstreckt, wobei der dicke Außenumfangswandabschnitt integral mit einem Hauptkörperabschnitt versehen ist, um das Trennelement zu lagern, und sich ein elastischer zylindrischen Abschnitt durchgehend von dem Hauptkörperabschnitt zu einer Querseite des metallischen Verbinders weg erstreckt, wobei der elastische zylindrische Abschnitt auf eine Außenseite des metallischen Verbinders gesetzt ist, um einen Dichtungsabschnitt zwischen einer inneren Wand des elastischen zylindrischen Abschnitts und einer äußeren Wand des metallischen Verbinders zu bilden, wobei sich ein Abschnitt der metallischen Membranstütze so erstreckt, dass er eine Außenseite des elastischen zylindrischen Abschnitts abdeckt und den Verlängerungsabschnitt bildet, und eine Endspitze des Verlängerungsabschnitts nach außen gebogen ist und mit einem Abschnitt des metallischen Verbinders, der von dem Isolator seitlich vorsteht, überlappt, um durch direkten Kontkat zwischen diesen metallischen Elementen fest kombiniert zu werden.
-
In einem hier nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel umfasst die Schwingungs-Isoliervorrichtung einen ersten Metallbeschlag, der an einem von Lagerungs-Gegenstücken anzubringen ist, einen zweiten zylindrischen Metallbeschlag, der an dem anderen der Lagerungs-Gegenstücke anzubringen ist, einen Isolator zur Verbindung zwischen den ersten und zweiten Metallbeschlägen in einem Schwingungsisolierzustand, eine primäre Flüssigkeitskammer, die den Isolator als Teil ihrer Wand verwendet und mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist, eine sekundäre Flüssigkeitskammer, die von der primären Flüssigkeitskammer durch ein Trennelement abgeteilt ist und die zumindest einen Abschnitt einer durch eine Membrane gebildeten Wand aufweist, wobei ein Drosselkanal in dem Trennelement ausgebildet ist, um zwischen der primären Flüssigkeitskammer und der sekundären Flüssigkeitskammer eine Verbindung herzustellen, und wobei das Trennelement zwischen dem Isolator und einem Außenumfangsabschnitt der Membrane gehalten wird, wobei der Isolator mit dem Außenumfangsabschnitt der Membrane verbunden ist, während der Verbindungsabschnitt zwischen dem Isolator und der Membrane durch Verformung in der Scherrichtung des Isolators gelagert wird, um das Trennelement derart schwimmend zu lagern, dass das Trennelement starr mitschwingt.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt des Ausführungsbeispiels ist der Isolator integral mit einem metallischen Verbinder versehen, der durch die Verformung in der Scherrichtung des Isolators gelagert ist, wobei sich ein Abschnitt des metallischen Verbinders von dem Isolator weg erstreckt und ein Abschnitt eines metallischen Sitzrings, der mit dem Außenumfangsabschnitt der Membrane vereinigt ist, verlängert ist, worin die Verlängerungsabschnitte des metallischen Verbinders und des Sitzrings in einer Position außerhalb von dem Außenumfangsabschnitt weg in direkter Kontaktbeziehung zwischen Metallen kombiniert sind.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt des Ausführungsbeispiels steht der Sitzring der Sitzring außerhalb des Außenumfangsabschnitts der Membrane vor, zur Kombination mit dem metallischen Verbinder in direkter Kontaktbeziehung zwischen Metallen und zur Bildung einer Dichtungsoberfläche, an der ein um das Trennelement herum angeordneter elastischer Körper haftet.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt des Ausführungsbeispiels ist der Sitzring mit einem Ringabschnitt mit angenähert L-förmigem Querschnitt sowie einem Flanschabschnitt versehen, wobei der Ringabschnitt dazu ausgelegt ist, den Außenumfangsabschnitt der Membrane im ringförmigen Zustand zu lagern, während sich der Flanschabschnitt auf dem Trennelement abstützt und dieses trägt und außerhalb des Außenumfangsabschnitts der Membrane vorsteht, zur Kombination mit dem metallischen Verbinder.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt des Ausführungsbeispiels ist ein Spielraum zwischen einem Außenumfangsabschnitt des Trennelements und einem um den Außenumfangsabschnitt herum angeordneten elastischen Körper vorgesehen.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt des Ausführungsbeispiels wird in einem Schwingungssystem, das die Masse des Trennelements und Federn des Isolators und den Außenumfangsabschnitt der Membrane zum schwimmenden Lagern des Trennelements aufweist, die Masse, die die Hydraulikflüssigkeit in der sekundären Flüssigkeitskammer und den Sitzring aufweist, zur Masse des Trennelements hinzugefügt.
-
Da gemäß der definierten Erfindung das Trennelement zwischen dem Isolator und dicken Außenumfangswandabschnitt der Membrane schwimmend gelagert ist, ist es möglich, die starre Resonanz durch das Trennelement auf zuverlässige Weise zu erzeugen. Weil dann der elastische Körper zwischen den zweiten Metallbeschlag und das Trennelement eingefügt ist, kann die Schwingungsübertragung von dem Trennelement zu dem zweiten Metallbeschlag durch diese in den elastischen Körper eingefügte Schicht in Zusammenwirkung mit der starren Resonanz durch das Trennelement abgeblockt werden. Selbst wenn daher die Schwingung aufgrund des Kavitationsphänomens in der primären Flüssigkeitskammer erzeugt wird, wird die Vibration nicht von dem zweiten Metallbeschlag zu dem Fahrzeugkörper übertragen, sodass die Erzeugung von seitens der Fahrzeugkarosserie wahrnehmbaren Geräusches verhindert werden kann. Weil ferner der elastische Lagerstützabschnitt an dem dicken Außenumfangswandabschnitt der Membrane vorgesehen ist und die starre metallische Membranstütze mit dem dicken Außenumfangswandabschnitt vereinigt ist, kann der dicke Außenumfangswandabschnitt der Membrane durch die metallische Membranstütze von dem zweiten Metallbeschlag sicher abgestützt werden, um eine zuverlässige Lagerung des Trennelements durch den elastischen Lagerungsabschnitt zu gewährleisten, wenn die metallische Membranstütze durch den zweiten Metallbeschlag in direkter Kontaktbeziehung zwischen diesen Metallelementen fixiert ist. Auch kann die Vorrichtung klein bemessen sein, und die Bauteile können herkömmlichen ähnlich sein, wodurch sich eine Kostenersparnis erzielen lässt. Wenn darüber hinaus der zweite metallische Beschlag an dem Fahrzeugkörper fest montiert ist, kann die Vorrichtung ohne seitliche Bewegung etc. stabil gelagert werden.
-
Da ferner die metallische Membranstütze von dem Trennelement entfernt angeordnet ist, wird, falls sie durch Verstemmung oder dgl. an dem zweiten Metallbeschlag fixiert wird, die durch diesen Fixierungsvorgang ausgeübte starke Kraft nicht von der metallischen Membranstütze auf das Trennelement übertragen. Daher kann eine Änderung im Federwert während des Zusammenbauvorgangs vermieden werden, sodass sich der Zusammenbauvorgang leicht durchführen lässt, und hierdurch die Arbeitseffizienz zunimmt. Weil darüber hinaus der dicke Außenumfangsabschnitt der Membran, der mit dem Dichtungsabschnitt versehen ist, starr an dem zweiten Metallbeschlag fixiert ist, kann die elastische Verformung durch die während der Fixierung ausgeübte Kraft über das Erfordernis der Abdichtung hinaus vermieden werden, um die Zuverlässigkeit der Abdichtung zu verbessern, wodurch die richtigen Abdichtungseigenschaften erhalten bleiben, während die Vibrationsübertragung durch das Trennelement abgeblockt wird.
-
Da der Spielraum zwischen dem Umfangsabschnitt des Trennelements und einem elastischen Körper vorgesehen ist, der um den Umfangsabschnitt herum angeordnet ist, damit das Trennelement leicht schwimmen kann, kann die starre Resonanz des Trennelements zuverlässig aufgebaut werden.
-
Da gemäß eines weiteren Aspekts der Dichtungsabschnitt und der elastische Lagerungsabschnitt durch die aus dem starren Ring gebildete metallische Membranstütze einwärts und auswärts getrennt sind, wird der starr zu fixierende Dichtungsabschnitt durch die Bewegung des elastischen Lagerungsabschnitts nicht beeinflusst. Auch da der Dichtungsabschnitt nicht zwischen der metallischen Membranstütze und dem Trennelement komprimiert wird, wenn die metallische Membranstütze fixiert wird, wird eine elastische Verformung des Dichtungsabschnitts während des Zusammenbaus verhindert, wodurch die Zuverlässigkeit der Abdichtung verbessert wird. Daher wird die richtige Dichtungseigenschaft beibehalten, während die Vibrationsübertragung durch das Trennelement blockiert wird. Darüber hinaus wird der elastische Lagerungsabschnitt von dem Dichtungsabschnitt durch die metallische Membranstütze getrennt, sodass die sichere Fixierung des Dichtungsabschnitts keinen Einfluss auf den Federwert des elastischen Lagerungsabschnitts ausübt.
-
Da gemäß eines weiteren Aspekts die einwärts und auswärts mit Abstand angeordneten Doppelringe mit dem dicken Außenumfangswandabschnitt vereinigt sind, kann der einwärtige Ring das Trennelement als Verstärkung des elastischen Lagerungsabschnitts sicher stützen, während der auswärtige Ring als die metallische Membranstütze an dem zweitenn Metallbeschlag fixiert werden kann. Somit können der elastische Lagerungsabschnitt und der Dichtungsabschnitt durch die zwei Rings verstärkt werden, die mit dem dicken Außenumfangswandabschnitt vereinigt sind, sodass sie sich jede Funktion untereinander aufteilen.
-
Gemäß eines weiteren Aspekts ist die metallische Membranstütze als L-förmiger Ring ausgebildet, dessen einer Abschnitt mit dem Umfangsabschnitt des dicken Außenumfangswandabschnitts vereinigt ist, sodass er durch den zweiten Metallbeschlag stabil fixiert ist, und dessen anderer Abschnitt mit dem Bodenabschnitt des dicken Außenumfangswandabschnitts vereinigt ist, um den elastischen Lagerungsabschnitt zu stützen. Somit kann die starre Lagerung des dicken Außenumfangswandabschnitts durch ein einziges Element erfolgen.
-
Gemäß eines weiteren Aspekts bildet ein Abschnitt der metallischen Membranstütze den Verlängerungsabschnitt, um als Abschnitt des zweiten Metallbeschlags zu fungieren, sodass der Verstemmungsvorgang zwischen dem verlängerte Abschnitt und dem metallischen Verbinder an der Isolatorseite und einer seitlich auswärtigen Seite des Isolators leicht ausgeführt werden kann. Auch weil ein Abschnitt des dicken Außenumfangswandabschnitts der Membrane verlängert ist, zur Bildung des elastischen zylindrischen Abschnitts, während der Dichtungsabschnitt zwischen dem elastischen zylindrischen Abschnitt und dem metallischen Verbinder ausgebildet ist, ist der Dichtungsabschnitt ausreichend weit entfernt von dem elastischen Lagerungsabschnitt angeordnet, um die Dichtungsleistung zu verbessern.
-
Da in einem nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsbeispiel die das Trennelement tragende Membrane durch die Scherverformung des Isolators abgestützt wird, wodurch das Trennelement und die Membrane durch den Isolator derart schwimmend gelagert sind, dass das Trennelement starr mitschwingt, kann die Vibration, die von der primären Flüssigkeitskammer durch das Trennelement auf den zweiten metallischen Beschlag übertragen wird, durch die starre Resonanz des Trennelements und des Isolators reduziert werden, der zwischen dem Trennelement und dem zweiten Metallbeschlag angeordnet ist. Selbst wenn daher die Schwingung aufgrund des Kavitationsphänomens in der primären Flüssigkeitskammer erzeugt wird, wird die Vibration nicht durch das Trennelement von dem zweiten Metallbeschlag auf den Fahrzeugkörper übertragen, sodass eine seitens des Fahrzeugkörpers wahrnehmbare Geräuscherzeugung vermieden werden kann.
-
Weil darüber hinaus – anders als beim Stand der Technik, wo die gesamte Vorrichtung schwimmend gelagert ist, nur das Trennelement und die Membrane schwimmend gelagert sind und nur die vergleichsweise kleine strukturelle Modifikation erforderlich ist, lässt sich die Vorrichtung kompakt machen und lassen sich Kosten einsparen. Weil darüber hinaus der zweite Metallbeschlag am Fahrzeugkörper fest montiert ist, kann die Vorrichtung ohne seitliche Bewegung dauerhaft gelagert werden. Weil darüber hinaus der Isolator den Verbindungsabschnitt mit der Membrane in der Scherrichtung abstützt, kann das Trennelement leicht schwingen, und der Federwert des schwimmenden Lagerungsabschnitts kann weithin geändert werden, wodurch es möglich wird, den Freiheitsgrad bei der Abstimmung in Bezug auf die starre Resonanz des Trennelements zu erhöhen.
-
Weil darüber hinaus gemäß dem in einem weiteren Aspekt definierten Ausführungsbeispiel der Isolator mit dem metallischen Verbinder integriert ist, der durch die Verformung in der Scherrichtung des Isolators abgestützt ist, und ein Abschnitt des metallischen Verbinders mit einem Abschnitt des metallischen Sitzrings kombiniert ist, der mit dem Außenumfangsabschnitt der Membrane vereinigt ist, in direkter Kontaktbeziehung zwischen den Metallen in einer Position auswärts von dem Außenumfangsabschnitt wird mit dieser Verbindung des Außenumfangsabschnitts der Membran, die das Trennelement schwimmend lagert, insofern nicht komprimiert, sodass keine Änderung im Federwert entwickelt, wodurch eine Änderung der Eigenschaften während des Zusammenbaus verhindert werden kann.
-
Da gemäß dem in einem weiteren Aspekt definierten Ausführungsbeispiel des Sitzring auswärts des Außenumfangsabschnitts der Membrane vorsteht, zur Kombination mit dem metallischen Verbinder, in der direkten Kontaktbeziehung zwischen Metallen und vorstehende Abschnitt als Dichtungsoberfläche fungiert, an der ein elastischer Körper, der um das Trennelement herum angeordnet ist, anhaftet, wird es möglich, die Dichtungsoberfläche stabil zu machen und die richtige Dichtleistung einzuhalten.
-
Da gemäß dem in einem weiteren Aspekt definierten Ausführungsbeispiel der Sitzring im Querschnitt angenähert L-förmig ausgebildet ist und mit dem Ringabschnitt und dem Flanschabschnitt versehen ist, kann der Ringabschnitt den Außenumfangsabschnitt der Membrane ringförmig abstützen. Auch der Flanschabschnitt auf dem Trennelement abgestützt ist und dort lagert und den Verbindungsabschnitt zwischen der Dichtungsoberfläche und dem metallischen Verbinder bildet, ist es möglich, den Dichtungsabschnitt und den Verbindungsfixierungsabschnitt in einem einzigen Element auszubilden, während der Dichtungsabschnitt und der Außenumfangsabschnitt der Membrane gleichzeitig verstärkt werden können.
-
Da gemäß dem in einem weiteren Aspekt definierten Ausführungsbeispiel der Spielraum zwischen dem Außenumfangsabschnitt des Trennelements und dem Isolator vorgesehen ist, der um den Außenumfangsabschnitt herum angeordnet ist, kann die starre Resonanz des Trennelements zuverlässig entstehen.
-
Da gemäß dem in einem weiteren Aspekt definierten Ausführungsbeispiel die Masse, die die Hydraulikflüssigkeit in der sekundären Flüssigkeitskammer und den Sitzring umfasst, zur Masse der starren Resonanz hinzugefügt wird, lässt sich die Frequenz der starren Resonanz durch die Massenerhöhung verringern, um hierdurch die Resonanzfrequenz leicht einstellen zu können.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine Querschnittsansicht eines Motorlagers gemäß der ersten Ausführung der Erfindung;
-
2 ist eine Explosionsperspektivansicht des obigen Motorlagers;
-
3 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der zweiten Ausführung der Erfindung;
-
4 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der dritten Ausführung der Erfindung;
-
5 ist ein Graph, der die Schwingungsübertragungscharakteristik zeigt;
-
6 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Motorlagers gemäß einer vierten Ausführung der Erfindung; und
-
7 ist eine Explosionsansicht des in 6 gezeigten Motorlagers.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGEN
-
Nachfolgend wird die erste Ausführung, die in einem Motorlager für Kraftfahrzeuge verkörpert ist, in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. 1 ist ein Längsquerschnitt des Motorlagers. 2 ist eine Explosionsansicht jeder Komponente. 1 ist auch ein Querschnitt der Schwingungs-Eingaberichtung Z. In der folgenden Erläuterung sind jede der Richtungen wie etwa oben und unten, links und rechts oder dgl. basierend auf dem in 1 dargestellten Zustand ausgedrückt.
-
In diesen Zeichnungen umfasst dieses Motorlager einen ersten Metallbeschlag 1, der an der Seite eines Motors (nicht gezeigt) der Schwingungsquelle anzubringen ist, einen zweiten Metallbeschlag 2, der einen fahrzeugkörperseitigen Beschlag zum Anbringen an einem Fahrzeugkörper bildet, d. h. an der Schwingungsaufnahmeseite, sowie einen Isolator 3, der dazu ausgelegt ist, diese zwei Elemente zu verbinden. Der Isolator 3 ist aus einem bekannten schwingungsisolierenden elastischen Element, wie etwa Gummi oder dgl., gebildet und ist ein elastischer Körper, der als Hauptschwingungsisolierelement in Bezug auf die Schwingung fungiert. Die Schwingung, die auf den ersten Metallbeschlag 1 in Richtung Z eingegeben wird, wird zuerst durch die elastische Verformung des Isolators 3 absorbiert.
-
Der Isolator 3 hat im Querschnitt die Form eines im Wesentlichen stumpfkonischen Trapezoids und ist an seiner Innenseite mit einem Kuppelabschnitt 4 versehen. Ein vertiefter Abschnitt, der in der Zeichnung nach unten offen ist, ist durch den Kuppelabschnitt 4 gebildet und bildet eine primäre Flüssigkeitskammer 5, die mit einer nicht komprimierbaren Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist.
-
Die primäre Flüssigkeitskammer 5 ist von der sekundären Flüssigkeitskammer 7 durch ein Trennelement 6 getrennt und steht mit der sekundären Flüssigkeitskammer 7 durch einen Drosselkanal 8 in Verbindung, der in der Form eines Bogens ausgebildet ist, bei Betrachtung in der Richtung von Z. Der Drosselkanal 8 ist so konfiguriert, dass er mit niederfrequenten Schwingungen mitschwingt, wie etwa einer Rüttelvibration von etwa 10–11 Hz etc. Die sekundäre Flüssigkeitskammer 7 ist zwischen einer Membrane 10 und dem Trennelement 6 ausgebildet, und ein Abschnitt ihrer Wand ist durch die Membrane 10 gebildet.
-
Der zweite metallische Beschlag 2 ist mit einem kreiszylinderförmigen äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 versehen. Der äußere zylindrische Metallbeschlag 11 ist nach Bedarf durch einen zylindrischen Halter oder Träger (nicht gezeigt) an der Seite des Fahrzeugkörpers sicher angebracht. Der zweite Metallbeschlag 2 enthält einen äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 und den Halter oder Träger, der nach Bedarf vorgesehen ist und der ein anderes Element zum Anbringen an der Seite des Fahrzeugkörpers ist. Der äußere zylindrische metallische Beschlag 11 bildet einen Abschnitt des fahrzeugkörperseitigen Lagerungselements 2 und fungiert als zweiter Metallbeschlag.
-
Wie in 2 gezeigt, ist eine Innenseite des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 mit einem verlängerten Abschnitt 12 des Isolators 3 vereinigt. Der verlängerte Abschnitt 12 erstreckt sich nach unten, um einen Außenumfang des Trennelements 6 zu umschließen, und bedeckt integral eine Innenwand des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11. Ein Spielraum 13 ist zwischen dem verlängerten Abschnitt 12 und dem Außenumfang des Trennelements 6 gebildet (siehe 1). Eine dickwandige Stufe 14 ist an einem oberen Ende des verlängerten Abschnitts 12 ausgebildet, das zu der primären Flüssigkeitskammer 5 weist, um die Oberwandseite des Außenumfangsendes des Trennelements 6 zu positionieren.
-
Das Trennelement 6 ist ein hohler rahmenförmiger Körper und umfasst eine obere Platte 15 und einen unteren Halter 16, die nach oben und unten getrennt sind. Die obere Platte 15 und der untere Halter 16 haben jeweils eine Steifigkeit und sind aus geeigneten steifen Materialien, wie etwa Leichtmetall, Hartkunststoff etc., gebildet. Die obere Platte 15 ist scheibenförmig ausgebildet und ist an einer Stufe an ihrer Mittelseite abgesenkt, um einen zentralen Stufenabschnitt 17 zu bilden, worin eine obere zentrale Öffnung 18 gebildet ist, die mit der primären Flüssigkeitskammer 5 in Verbindung steht. Eine nach oben offene bogenförmige Nut 22 ist am Außenumfang des unteren Halters 16 zur Bildung des Drosselkanals 8 vorgesehen. Eine nach oben offene zentrale Vertiefung 24 ist an einer Mittelseite in Bezug auf eine ringförmige Trennwand 23 ausgebildet, die eine Innenwand der Nut 22 bildet.
-
Ein Bodenabschnitt 25 ist an seiner Mittelseite zu einer Stufe erhöht, im in 1 gezeigten Zustand, zur Bildung eines Stufenabschnitts 26. Benachbart diesem Stufenabschnitt 26 und an der Außenumfangsseite davon befindet sich eine Ringnut 27. Auch ist im Mittelbereich des Bodenabschnitts 25 eine untere zentrale Öffnung 28 ausgebildet, die mit der sekundären Flüssigkeitskammer 7 in Verbindung steht.
-
Eine elastische Membrane 30 ist in einem einwärtigen Raum der ringförmigen Trennwand 23 des Trennelements 6 aufgenommen. Die elastische Membrane 30 ist aus geeignetem elastischen Material, wie etwa Gummi oder dgl., gebildet, um ein Element zum Absorbieren der Innendruckfluktuation der primären Flüssigkeitskammer 5 zu bilden, und ist integral mit einem zentralen dünnen Wandabschnitt 31 und einem Befestigungsabschnitt 32 versehen.
-
Der zentrale dünne Wandabschnitt 31 ist zwischen dem zentralen Stufenabschnitt 17 und dem am Bodenabschnitt 25 vorgesehenen Stufenabschnitt 26 aufgenommen und wird durch die Innendruckfluktuation der primären Flüssigkeitskammer 5 elastisch derart verformt, dass die elastische Verformung durch den Flüssigkeitsdruck der Hydraulikflüssigkeit erfolgt, die durch die obere zentrale Öffnung 18 und die untere zentrale Öffnung 28 hinein und hinaus fließen. Der Befestigungsabschnitt 32 ist eine dicke, starre Ringwand, die an der Umfangsseite des zentralen dünnen Wandabschnitts 31 ausgebildet ist, und ein oberer Abschnitt des Befestigungsabschnitts 32 ist durch einen Stufenabschnitt 15a positioniert, der am Außenumfang des zentralen Stufenabschnitts 17 der oberen Platte 15 angeordnet ist, während sein unterer Abschnitt dadurch positioniert ist, dass er in die Ringnut 27 eingesetzt ist, sodass er als Rückhalteabschnitt fungiert, der dadurch fixiert wird, dass er zwischen der oberen Platte 15 und dem unteren Halter 16 von den Ober- und Unterseiten her gehalten wird, um eine ringförmige Stütze für den zentralen dünnen Wandabschnitt 31 zu bilden.
-
Mit dieser Struktur unterteilt der zentrale dünne Wandabschnitt 31 den Innenraum der ringförmigen Trennwand 23 des Trennelements 6, um die Verbindung durch die obere zentrale Öffnung 18 und die untere zentrale Öffnung 28 zwischen der primären Flüssigkeitskammer 5 und der sekundären Flüssigkeitskammer 7 zu unterbrechen. Dementsprechend steht die Hydraulikflüssigkeit, die zwischen dem zentralen dünnen Wandabschnitt 31 und dem zentralen Stufenabschnitt 17 enthalten ist, durch die obere zentrale Öffnung 18 mit der primären Flüssigkeitskammer 5 in Verbindung, um die obere zentrale Öffnung 18 durch elastische Verformung des zentralen dünnen Wandabschnitts 31 in die primäre Flüssigkeitskammer 5 hinein und aus dieser heraus zu fließen. Ähnlich fließt die Hydraulikflüssigkeit, die zwischen dem zentralen dünnen Wandabschnitt 31 und dem Stufenabschnitt 26 enthalten ist, durch die untere zentrale Öffnung 28 durch die elastische Verformung des zentralen dünnen Wandabschnitts 31 in die sekundäre Flüssigkeitskammer hinein und aus dieser hinaus.
-
Die Bezugzahl 29 bezeichnet eine Öffnung des Drosselkanals 8, die in der oberen Platte 15 ausgebildet ist, um mit der primären Flüssigkeitskammer 5 in Verbindung zu stehen. Die Bezugszahl 29 bezeichnet eine Öffnung, die in der Bodenwand der bogenförmigen Nut 22 ausgebildet ist, um mit der sekundären Flüssigkeitskammer 7 in Verbindung zu stehen.
-
Ein Außenumfang des Bodenabschnitts 25 des unteren Halters 16 ist auf einem dicken Außenumfangswandabschnitt 40 der Membrane 10 abgestützt. Der dicke Außenumfangswandabschnitt 40 ist eine vergleichsweise starre Ringwand, die einen Außenumfang eines dünnen Hauptkörperabschnitts 41 umgibt, der als die Membrane 10 fungiert und integral mit dem Hauptkörperabschnitt 41 ausgebildet ist, um den Hauptkörperabschnitt 41 zu stützen.
-
Ein einwärtiger Ring 43 ist in den dicken Außenumfangswandabschnitt 40 in der Nähe des Hauptkörperabschnitts 42 eingesetzt. Der einwärtige Ring 43 ist ringförmig ausgebildet, und nur dessen obere Endwand steht in direktem Kontakt zwischen starren Elementen mit dem Bodenabschnitt 25 des unteren Halters 16, um die dauerhafte Stütze des unteren Halters 16 zu gewährleisten. Ein Außenumfang des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 ist mit einem auswärtigen Ring 44 durch Verklebung oder dgl. vereinigt. Der einwärtige Ring 43 und der auswärtige Ring 44 stellen Doppelringe dar, die einwärts und auswärts mit Abstand voneinander angeordnet sind.
-
Der auswärtige Ring 44, der einer metallischen Membranstütze in der vorliegenden Erfindung entspricht, fungiert als ein Element zum festen Sichern der Membrane 10 auf dem äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11, und ist ein Metallring, der dicker ist als der einwärtige Ring 43 und eine höhere Steifigkeit als dieser hat. Die obere Endwand des auswärtigen Rings 44 stützt sich auf der unteren Endwand des verlängerten Abschnitts 12 ab. Ein Dichtungsabschnitt 45, der mit dem Außenumfang des auswärtigen Rings 44 vereinigt ist, steht nach außen vor, um nahe und dicht an der unteren Innenwand des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 anzuhaften. Der dicke Außenumfangswandabschnitt 40 und der Dichtungsabschnitt 45 sind nämlich durch den auswärtigen Ring 44 definitiv mit Abstand voneinander angeordnet. Die untere Endoberfläche des auswärtigen Rings 44 liegt frei zur Befestigung durch einen Befestigungsabschnitt 46, der durch Einwärtsbiegen des unteren Endes des äußeren zylindrischen Metallbeschlags ausgebildet ist.
-
Der einwärtige Ring 43 und der auswärtige Ring 44 sind durch den elastischen Körper des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 einwärts und auswärts mit Abstand voneinander angeordnet, um einen derart ausreichenden Raum und Eingriffsbetrag des elastischen Körpers sicherzustellen, dass die von dem unteren Halter 16 zum einwärtigen Ring 43 übertragene Schwingung abgeblockt wird und so auf den auswärtigen Ring 44 nicht übertragen wird. Der dicke Außenwandabschnitt 40 ist mit dem Dichtungsabschnitt 45 außerhalb des auswärtigen Rings 44 und mit einem elastischen Stützabschnitt 48 innerhalb des auswärtigen Rings 44 ausgebildet. Der auswärtige Ring 44 fungiert auch als starres Trägerelement für den Dichtungsabschnitt 45.
-
Die oberen Endwand des auswärtigen Rings 44 stützt sich nur auf der unteren Endwand des verlängerten Abschnitts 12 ab und ist von dem unteren Halter 16 getrennt. Diese Trennung erfolgt mit Sicherheit dadurch, dass der Innenumfang des auswärtigen Rings 44 weiter auswärts angeordnet ist als der Spielraum 13. Der Außenumfang des verlängerten Abschnitts 12 steht radial auswärts durch den Dichtungsabschnitt 45 von dem Außenumfang des auswärtigen Rings 44 vor.
-
Das Oberende des Außenumfangs des Trennelements 6 wird bei Stufe 14 des Verlängerungsabschnitts 12 abgestützt, sodass er durch die Scher- und die Kompressionsverformung in der Nähe der Stufe 14 gestützt wird. Somit wird das Trennelement 6 von dem Verlängerungsabschnitt 12 des Isolators 3 und dem dicken Außenumfangswandabschnitt 40 schwimmend gelagert, sodass das Trennelement 6 von zwei Gummifedern gelagert wird, die den Verlängerungsabschnitt 12 und den dicken Außenumfangswandabschnitt 40 aufweisen. Der Federwert unterscheidet sich gemäß dem Material oder Volumen der Gummifedern und ist durch die Dicke einstellbar.
-
Wenn in dieser Ausführung die Dicke des auswärtigen Rings 44 als die Referenz verwendet wird, beträgt die Dicke des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 etwas das 3- bis 5-fache und bevorzugt das 3-fache, die Dicke zwischen dem auswärtigen Ring 44 und dem einwärtigen Ring 43 etwa das 1,5- bis 2-fache, und der einwärtige Ring 43 etwa die Hälfte der Dicke des auswärtigen Rings 44. Der außenumfangsseitige Abschnitt, der außerhalb des auswärtigen Rings 44 angeordnet ist, und der innenumfangsseitige Abschnitt, der einwärts des einwärtigen Rings 43 angeordnet ist, ist jeweils dünner als der einwärtige Ring 43.
-
Auch ist der Verlängerungsabschnitt 13 etwa 3 bis 4 mal, bevorzugt etwa 3 mal so dick wie der äußere zylindrische Metallbeschlag 11. Die Dicke ”d” des elastischen Lagerabschnitts 12a, der eine elastische Körperschicht von Schritt 14 zu einem verjüngten Abschnitt 12b ist, der sich oberhalb der Stufe 14 befindet, und durch radiales Einwärtsbiegen des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 verengt ist, ist etwa 2 bis 4 mal so dick wie der äußere zylindrische Metallbeschlag 11.
-
In dem Schwingungssystem, das das Trennelement 6 und jede Feder des elastischen Lagerungsabschnitts 12a umfasst, der das Trennelement schwimmend trägt, und auch des elastischen Lagerungsabschnitts 48 des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 umfasst, wird, da eine Art von dynamischem Dämpfer etabliert wird, wobei das Trennelement 6 als Masse fungiert, die Resonanzfrequenz durch Einstellung dieser Masse und des Federwerts der Stützfedern abgestimmt, in einem derartigen Zustand, dass die Resonanzspitze niedriger wird als der Frequenzbereich (Geräusch-Frequenzbereich), der als Geräusch wahrgenommen wird, innerhalb des Schwingungsfrequenzbereichs, der aufgrund des Kavitationsphänomens erzeugt wird.
-
Wenn die Resonanzfrequenz derart abgestimmt wird, wie oben erwähnt, schwingen das Trennelement 6 und die Membrane 10 in der Eigenfrequenz starr mit, welche durch jede der Federn des elastischen Lagerungsabschnitts 12a des Verlängerungsabschnitts 12 und des elastischen Lagerungsabschnitts 48 des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 bestimmt, sowie durch die Masse des Trennelements 6, sodass in einem höheren Frequenzbereich (genauer gesagt einem Frequenzbereich, der die Quadratwurzel des Zweifachen eines Eigenfrequenzwerts, der eine Spitzenfrequenz der starren Resonanz darstellt, im Wesentlichen überschreitet), nach der starren Resonanz, die Vibration des stammen Körpers zunehmender Frequenz abnimmt. Daher nimmt die Schwingung des starren Körpers aufgrund der in der Flüssigkeitskammer erzeugten Vibration ab, sodass die Schwingungsübertragung von dem starren Körper zur Außenseite abnimmt.
-
Da nämlich die Übertragung von höherer Vibration als die Frequenz der starren Resonanz durch den starren Körper blockiert wird, wird dieser Frequenzbereich als Vibrationsblockierbereich bezeichnet. Jedoch wird der Begriff ”blockieren” in der vorliegenden Erfindung nicht im strikten Wortsinne verwendet, sondern beinhaltet ”abnehmen”, sodass der ”Vibrationsblockierbereich” den Bereich bedeutet, in dem die Schwingungsübertragung im Vergleich zur eingegebenen Schwingung verringert wird, und bedeutet nicht nur den Frequenzbereich, bei dem Übertragung blockiert wird, sondern auch jenen, bei dem die Übertragung verringert wird.
-
Wenn dementsprechend der Geräuschfrequenzbereich so gesteuert wird, dass er auf den Vibrationsblockierbereich überlagert wird, kann von dem Trennelement 6 des starren Körpers durch den äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 zur Seite des Fahrzeugkörpers die Übertragung von Geräuschschwingungen blockiert werden, die in der primären Flüssigkeitskammer 5 erzeugt werden. Genauer gesagt, die Abstimmung wird derart ausgeführt, dass die Spitzenfrequenz der starren Resonanz bei einer niedrigeren Frequenz entwickelt wird als dem Geräuschfrequenzbereich.
-
In dieser Ausführung wird der Geräuschfrequenzbereich so gesetzt, dass er dem Schwingungsfrequenzbereich aufgrund des Kavitationsphänomens entspricht, das in der primären Flüssigkeitskammer auftritt, und die Abstimmung wird derart ausgeführt, dass die Frequenz unterhalb dieses Frequenzbereichs bei einer Spitze der starren Resonanz liegt, wodurch der Vibrationsblockierbereich auf den Geräuschfrequenzbereich überlagert wird. Genauer gesagt, obwohl der Frequenzbereich der Schwingung selbst, die aufgrund des Kavitationsphänomens erzeugt wird, breit ist und schwer zu identifizieren ist, ist es, wenn er z. B. 800–4000 Hz beträgt, möglich, den Vibrationsblockierbereich auf den Frequenzbereich der Schwingung aufgrund des Kavitationsphänomens zu überlagern, indem die Spitzenfrequenz der starren Resonanz auf etwa 600 Hz gelegt wird.
-
Wenn in der oben erwähnten Weise abgestimmt wird, wird die Schwingungsübertragung von dem Trennelement 6 zu dem äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 bei der Frequenz innerhalb des Vibrationsblockierbereichs der Frequenzen aufgrund des Kavitationsphänomens, das in der pimären Flüssigkeitskammer 5 auftritt, blockiert. Da somit diese Vibrationsübertragung zur Seite des Fahrzeugkörpers blockiert wird, selbst wenn in der primären Flüssigkeitskammer 5 das Kavitationsphänomen auftritt, ist das Geräusch an der Fahrzeugkörperseite nicht wahrnehmbar. Daher ist eine körperliche Empfindung des Geräusches aufgrund des Kavitationsphänomens nur schwer wahrzunehmen, sodass das Geräusch aufgrund des Kavitationsphänomens vernachlässigt werden kann. Da auch die Vibration des Trennelements 6 in dem Schwingungsblockierbereich eingeschränkt ist, und abgesehen davon der Federwert der Stützfedern zum schwimmenden Lager des Trennelements 6 viel größer ist als der Federwert des zentralen dünnen Wandabschnitts 31, wird die Abnahme der Dämpfung gestoppt, während verhindert wird, dass der Innendruck über das Erforderliche hinaus abnimmt.
-
Im Falle der Montage dieses Motorlagers, wie in 2 gezeigt, wird zuerst die Unterbaugruppe 80, in der der erste Metallbeschlag 1, der äußere zylindrische Metallbeschlag 11 und der Isolator 3 miteinander vereinigt sind, hergestellt. Dann wird die Unterbaugruppe aus dem Zustand von 1 umgedreht, und wird das Trennelement 6 in die Innenseite des verlängerten Abschnitts 12 eingesetzt, zur Positionierung durch den Schritt 14. Als Nächstes wird der dicke Außenumfangswandabschnitt 40 der Membrane 10 in die Innenseite des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 eingepresst, zur Abstützung am Außenumfang des Bodenabschnitts 25 des Trennelements 6. Dann wird ein Außenende 46a des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11, das sich vor dem Umbiegen gerade erstreckt, einwärts gebogen, um als der Fixierungsabschnitt 46 zu fungieren, wodurch das Ende des auswärtigen Rings 44 gegen das Trennelement 6 gepresst und dort fixiert wird, sodass dessen Gesamtheit zu einer Einheit montiert wird. Auf diese Weise kann das Ganze vereinigt und leicht montiert werden, wenn jedes der Bauteile der Reihe nach aufeinander gelegt wird und der Fixierungsabschnitt 46 des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 gebildet wird.
-
Wie klar in 2 gezeigt, ist eine Dichtlippe 45a einstückig mit dem Dichtungsabschnitt 45 in einem radial nach außen vorstehenden Zustand ausgebildet. Wenn er daher in die Innenumfangswand des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 im Falle der Montage eingepresst wird, wird der Außenumfangsabschnitt des Dichtungsabschnitts 45 durch die Innenumfangswand des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 zusammengedrückt, um eng an der Innenumfangswand des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 anzuhaften, um den letztendlichen Dichtungsabschnitt zwischen dem Dichtungsabschnitt 45 und der Innenumfangswand des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 zu bilden. Der letztendliche Dichtungsabschnitt ist ein Ort, der eine letztendliche Dichtung gegenüber Leckage der Hydraulikflüssigkeit bildet.
-
Ferner ist eine Ringnut 49 konzentrisch zu dem einwärtigen Ring 43 und dem auswärtigen Ring 44 an der Oberfläche vorgesehen, die sich auf dem Bodenabschnitt 25 des elastischen Lagerungsabschnitts 48 abstützt, der als elastischer Lagerungsabschnitt an der Seite des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 fungiert. Diese Nut 49 ist an einer Position angeordnet, die zum Außenumfangsende des unteren Halters 16 und dem Spielraum 16 weist (siehe 1) und ist dazu augelegt, die elastische Stütze 48, deren Form durch den einwärtigen Ring 43 beibehalten wird, von dem Dichtungsabschnitt des auswärtigen Rings 44 zu trennen, sodass die Belastung, die auf den Dichtungsabschnitt 45 und auf den elastischen Lagerungsabschnitt 48 einwirkt, durch die Nut 49 gedämpft wird, wodurch der Dichtungsabschnitt 45 und der elastische Lagerungsabschnitt 48 einander nicht beeinflussen.
-
Als Nächstes wird der Betrieb dieser Ausführung erläutert. Die Schwingung, die auf den ersten Metallbeschlag 11 in der Richtung Z eingegeben wird, wird zuerst durch den Isolator 3 absorbiert und die stärkere Schwingung wird durch die Flüssigkeitssäulenresonanz des Drosselkanals 8 und durch die elastische Verformung des zentralen dünnen Wandabschnitts 31 der elastischen Membran 30 absorbiert, wenn die Hydraulikflüssigkeit gemäß der Volumenänderung der primären Flüssigkeitskammer 5 aufgrund der Verformung des Isolators 3 fließt.
-
Wenn die Schwingung mit einer noch größeren Amplitude eingegeben wird, wird die primäre Flüssigkeitskammer 5 zuerst erheblich komprimiert, und wenn sich dann bei Umkehr der Schwingungsrichtung die primäre Flüssigkeitskammer 5 ausdehnt und ihren ursprünglichen Zustand wieder einnimmt, wird die Rückkehr der Hydraulikflüssigkeit verzögert, und die primäre Flüssigkeitskammer 5 gelangt sofort zu einem Unterdruck, sodass die Hydraulikflüssigkeit partiell verdampft, sodass das Kavitationsphänomen auftritt. Diese durch das Platzen von Blasen aufgrund des Kavitationsphänomens hervorgerufene Vibration wird auf das Trennelement 6 übertragen. Da jedoch das Trennelement 6 von dem verlängerten Abschnitt 12 und dem dicken Außenumfangswandabschnitt 40 schwimmend gelagert wird, wird die Übertragung von dem Trennelement 6 auf den äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 durch den schwimmend gelagerten elastischen Körper abgeblockt, und die Übertragung der Geräuschschwingung des Frequenzbereichs des Schwingungsblockierbereichs nach der starren Resonanz des Trennelements 6 selbst wird reduziert.
-
5 ist ein Graph, der eine Schwingungsübertragungscharakteristik zeigt, wobei die horizontale Achse eine durch Frequenzanalyse der Schwingungsübertragung erhaltene konstitutive Frequenz (Hz) zeigt, und die vertikale Achse im logarithmischen Maßstab eine Übertragungskraft (N) zeigt, die eine Größe, wenn die Vibration von dem ersten Beschlagelement 1 auf das zweite Beschlagelement 2 übertragen wird. In diesem Beispiel werden Schwingungsfrequenzen Frequenz-analysiert, im Falle der Erregung bei 13 Hz des Motorlagers gemäß dieser Ausführung, und einer herkömmlichen mit ähnlicher Konstruktion, ohne die Vibrationsblockierstruktur der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist der Übertragungszustand der Schwingungskomponente in einem weiten Frequenzbereich, was angibt, dass die Schwingung kaum übertragen wird, während die Übertragungskraft verringert wird. In diesem Graph gibt es eine merkliche Differenz in der Übertragungskraft zwischen dem herkömmlichen Beispiel ohne Vibrationsblockierstruktur der vorliegenden Erfindung, und dieser Ausführung, die die Vibrationsblockierstruktur hat, in Bezug auf die Schwingungskomponente im Frequenzbereich von etwa 800 Hz–4000 Hz. Da die Übertragungskraft in diesem Frequenzbereich in dieser Ausführung abnimmt, versteht es sich, dass die Übertragung der Schwingungskomponente in diesem Frequenzbereich blockiert wird.
-
Falls nämlich eine unspezifizierte große Anzahl von Schwingungskomponenten, die z. B. etwa 800 Hz–4000 Hz aufweisen, als der Geräuschfrequenzbereich der Frequenz aufgrund des Kavitationsphänomens, erzeugt wird, wird die Schwingungsübertragung abgeblockt, wenn die Schwingungsübertragungsrate in diesem Frequenzbereich abnimmt. Da der Graph in 5 die Abnahme der Vibrationsübertragungsrate in diesem Frequenzbereich zeigt, versteht es sich, dass die Übertragung im Geräuschfrequenzbereich von Schwingungen, die aufgrund des Kavitationsphänomens erzeugt werden, effizient abgeblockt werden. Es wird ersichtlich, dass diese Vibrationsübertragungs-Blockade durch die Blockierstruktur erfolgt, die sich von dem herkömmlichen Beispiel unterscheidet, d. h. durch die Übertragungsblockade durch den verlängerten Abschnitt 12 und den dicken Außenumfangswandabschnitt 40 der Membrane 10 und die starre Resonanz des Trennelements 6.
-
Der Frequenzbereich, in dem diese Vibrationsübertragung abgeblockt wird, ist der Bereich eines Hammertons der elastischen Membrane 30 und der Vibration aufgrund des Kavitationsphänomens. Wenn daher dieser Schall und diese Vibration nicht zum äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 übertragen werden, kann die Geräsucherzeugung verhindert werden. Somit wird der Stoß aufgrund des Kavitationsphänomens durch den äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 und den fahrzeugkörperseitige Beschlagelement 2 zur Fahrzeugkörperseite hin nicht übertragen, sodass die an der Seite des Fahrzeuginsassen nicht als Geräusche wahrgenommen würden. Selbst wenn daher das Kavitationsphänomen auftritt, ist es möglich, die Entstehung unkomfortabler Geräusche seitens des Fahrzeugkörpers zu verhindern.
-
Auch da die Fixierung des dicken Außenumfangswandabschnitts 40, der als Dichtungsabschnitt für die sekundäre Flüssigkeitskammer 7 fungiert, an dem äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 verstärkt ist, kann durch die schwimmende Lagerung das Kavitationsphänomen verhindert werden. Gleichzeitig ist es möglich, die Abdichtung des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 sicherzustellen. Auch kann die Montage an dem Fahrzeugkörper akkurat erfolgen, und die Funktion als Motorlager kann sicher erfüllt werden. Weil darüber hinaus der untere Halter 16 an dem einwärtigen Ring 43 gelagert ist, kann die Lagerung in Bezug auf den unteren Halter 16 stabilisiert werden. Darüber hinaus kann der Montagevorgang durch die Anordnung des Spielraums 13 leicht durchgeführt werden.
-
Da ferner der dicke Außenumfangswandabschnitt 40 der Membrane 10, der den Dichtungsabschnitt 45 aufweist, an dem zweiten Metallbeschlag 2 starr befestigt ist, kann die Zuverlässigkeit der Abdichtung verbessert werden, während eine elastische Verformung des Dichtungsabschnitts 45 verhindert wird, und es kann die richtige Dichtungseigenschaft beibehalten werden, während die Übertragung der Vibration durch das Trennelement abgeblockt wird. Auch wird mit den Bauteilen ähnlich den herkömmlichen die Vorrichtung kompakt gemacht, wodurch eine Kostenreduktion möglich gemacht wird. Ferner wird der zweite Metallbeschlag an der Seite des Fahrzeugkörpers fest angebracht, sodass er stabil abgestützt wird, ohne eine horizontale Bewegung etc. hervorzurufen.
-
Darüber hinaus macht es die Verwendung der gleichen Struktur unter Verwendung des Isolators 3 und der Membrane 10 wie bei der herkömmlichen Struktur einfach und die Herstellung leicht, ohne spezielle Elemente zu verwenden, die sich von der herkömmlichen unterscheiden. Auch da die gesamte Montage abgeschlossen wird, indem nur der Befestigungsabschnitt 46 durch Umbiegen des Unterendes des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 gebildet wird, kann der Zusammenbau leicht erfolgen. Ferner kann die Fixierung des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 zuverlässiger und sicherer erfolgen, durch die direkt kontaktierende Verbindung zwischen den metallischen Elementen des auswärtigen Rings 44 und des Befestigungsabschnitts 46, sodass es möglich wird, die dauerhaft am Fahrzeugkörper gelagerte flüssigkeitseinschließende Vibrations-Isoliervorrichtung zu bekommen.
-
Obwohl dann der auswärtige Ring 44 außerhalb des Trennelements 6 angeordnet ist und die Kraft derart ausgeübt wird, um ein Ende davon durch den Befestigungsabschnitt 46 unter Druck zu setzen, stützt sich das andere Ende des auswärtigen Rings 44 nicht an dem Trennelement 6 ab, sondern komprimiert nur etwas den Verlängerungsabschnitt 12, der an der Außenseite des Trennelements 6 angeordnet ist, die bei der schwimmenden Lagerung nicht teilnimmt. Auch da der elastische Lagerungsabschnitt 48 des dicken Außenumfangswandabschnitts 40, der bei der schwimmenden Lagerung teilnimmt, de Kraft von dem Fixierungsabschnitt 46 nicht ausgesetzt ist, indem der einwärtige Ring 43 vom auswärtigen Ring 44 weg angeordnet ist, unterscheiden sich der elastische Lagerungsabschnitt 48, der mit dem einwärtigen Ring 43 versehen ist, und der befestigte Abschnitt des auswärtigen Rings 44 funktionell voneinander, sodass sie einander nicht beeinflussen. Dann dient das Vorhandensein der Nut 49 dazu, diese funktionelle Unterscheidung zu begünstigen. Dementsprechend wirkt die während der Montage ausgeübte starke Kraft nicht auf das Trennelement 6, wodurch es möglich gemacht wird, bei der Montage die Fluktuation des Federwerts zu verhindern.
-
Obwohl ferner der auswärtige Ring 44 als die starre Stütze für den Dichtungsabschnitt 45 fungiert, kommt der Dichtungsabschnitt 45 in engen Kontakt mit der Innenwand des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11, sodass, selbst wenn während der Montage eine starke Kraft von dem Befestigungsabschnitt 46 auf den auswärtigen Ring 44 einwirkt, der Dichtungsabschnitt durch diese Kraft nicht elastisch verformt wird, wodurch die Verformung des Dichtungsabschnitts 45 bei der Montage verhindert werden kann. Auch wird der auswärtige Ring 44 durch den direkten Kontakt zwischen den metallischen Elementen mit dem Befestigungsabschnitt 46 sicher fixiert, wodurch es möglich gemacht wird, die richtigen Dichteigenschaften beizubehalten. Dementsprechend kann der Dichtungsabschnitt 45, der die direkte Befestigung des auswärtigen Rings 45 erfordert, und der elastische Lagerungsabschnitt 48, der den einwärtigen Ring 43 aufweist, der durch den Befestigungsabschnitt 46 nicht fixiert ist, funktionell differenziert werden, sodass der Fixierungsvorgang durch den Befestigungsabschnitt 46 leicht durchgeführt wird, um die Arbeitseffizienz durch Vereinfachung der Montagearbeit zu verbessern.
-
3 betrifft die zweite Ausführung und ist eine Querschnittsansicht im vergrößerten Maßstab ähnlich 1, und zeigt die Lagerungsstruktur des Trennelements 6. In dieser Ausführung ist nur die schwimmende Lagerungsstruktur für das Trennelement 6 im Vergleich zur vorhergehenden Ausführung ein wenig modifiziert. Daher befasst sich die Erläuterung mit dieser modifizierten Struktur und in Bezug auf die andere Struktur, die mit der vorangehenden Ausführung identisch ist, sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und die Erläuterung wird weggelassen.
-
In dieser Ausführung ist ein L-Ring 50, dessen Querschnitt die Form eines L hat, mit dem dicken Außenumfangswandabschnitt 40 vereinigt. Der L-Ring 50, der dem der metallischen Membranstütze der vorliegenden Erfindung entspricht, ist mit einem vertikalen Wandabschnitt 51 und einem Bodenabschnitt 52 versehen. Der vertikale Wandabschnitt 51 ist in den Außenumfangsabschnitt des dicken Außenumfangswandabschnitt 40 eingesetzt und ist in einem ähnlichen Zustand wie der auswärtige Ring 44 der vorangehenden Ausführung angeordnet. Der Bodenabschnitt 52 erstreckt sich von der Außenumfangsseite zur Innenumfangsseite des dicken Außenumfangswandabschnitts 40, sodass er damit vereinigt wird, und trägt den Bodenabschnitt des dicken Außenumfangswandabschnitts 40.
-
Wenn der dicke Außenumfangswandabschnitt 40 in die Innenseite des nach unten offenen Abschnitts des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 eingepresst wird, wobei die obere Endwand des vertikalen Wandabschnitts 51 auf der unteren Endwand 12c des Verlängerungsabschnitts 12 abgestützt ist, wobei die obere Endwand des dicken Außenumfangswandabschnitts 40, der an der Innenseite des vertikalen Wandabschnitts 51 angeordnet ist, auf den Außenumfangsabschnitt des Bodenabschnitts des unteren Halters 16 abgestützt ist, wobei der untere Endabschnitt des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 einwärts gebogen wird und der Befestigungsabschnitt 46 gegen einen Knieabschnitt zwischen dem vertikalen Wandabschnitt 51 und dem Bodenabschnitt 12 gepresst wird, ist das Ganze zu einer Einheit zusammengebaut.
-
Dann stützt der Bodenabschnitt 52 das Unterende des dicken Außenumfangswandabschnitts ab, um zu verhindern, dass der dicke Außenumfangswandabschnitt 40 von dem unteren Halter 16 getrennt wird, wenn dort eine schwere Last eingegeben wird, wodurch es möglich wird, den dicken Außenumfangswandabschnitt 40 sicher zu fixieren. Mit dieser Struktur wird es möglich, den einwärtigen Ring 43 der vorangehenden Ausführung wegzulassen, sodass die Anzahl der Bauteile verringert werden kann und die Struktur einfach ausgebildet sein kann.
-
4 betrifft die dritte Ausführung und zeigt eine Querschnittsansicht ähnlich 3. In dieser Ausführung ist ein starrer Ring 60 vorgesehen, um die Außenseite eines metallischen Verbinders 64 abzudecken (entsprechend dem äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 der vorher beschriebenen Ausführung), der mit dem zylindrischen Außenumfang des Isolators 3 vereinigt ist. Ein äußerer Flansch 63, der am Oberende eines vertikalen Wandabschnitts 64 des starren Rings 60 ausgebildet ist, überlappt mit einem äußeren Flansch 65 des zylindrischen Metallverbinders 60, der mit dem Außenumfang des Isolators 3 vereinigt ist. Die Endspitze des äußeren Flansches 65 wird im Wesentlichen U-förmig umgebogen, sodass es um die Endspitze des äußeren Flansches 63 herumgelegt ist, um einen Verstemmungsabschnitt 66 zu bilden. Der metallische Verbinder 64 und der starre Ring 60 werden zu einer Einheit kombiniert. Der starre Ring 60 entspricht jenem, der den vertikalen Wandabschnitt 51 des L-Rings 50 in der zweiten Ausführung verlängert und fungiert als die metallische Membranstütze der vorliegenden Erfindung. Der untere Abschnitt des vertikalen Wandabschnitts 61 wird mit dem Außenumfang des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 vereinigt, und dessen untere Endspitze wird einwärts gebogen, um einen inneren Flansch 62 zu bilden. Dieser innere Flansch 62 wird mit dem Bodenabschnitt des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 vereinigt und trägt diesen.
-
An dem dicken Außenumfangswandabschnitt 40 ist ein elastischer zylindrischer Abschnitt 67 ausgebildet, der sich integral entlang der Innenumfangswand des vertikalen Wandabschnitts 61 von dem Hauptkörperabschnitt des dicken Außenumfangswandabschnitts weg erstreckt, um das Trennelement 6 zu tragen. Dieser elastische zylindrische Abschnitt 67 fungiert auch als der elastische Lagerabschnitt in jeder der vorher beschriebenen Ausführungen und wird mit der Innenumfangswand des vertikalen Wandabschnitts 61 vereinigt, während der obere Abschnitt des elastischen zylindrischen Abschnitts 67 mit der außenseitigen Wand eines zylindrischen Abschnitts 64a des metallischen Verbinders 64 überlappt wird, sodass eine Fläche, die sich von diesem Überlappungsabschnitt zu dem Verstemmungsabschnitt 66 erstreckt, einen End-Dichtungsabschnitt bildet. Der metallische Verbinder 64 entspricht dem äußeren zylindrischen Metallbeschlag der zuvor beschriebenen Ausführungen, und der zylindrische Abschnitt 64a davon ist im Vergleich zu jenen der zuvor beschriebenen Ausführungen ziemlich verkürzt, wobei dessen Unterende oberhalt der Stufe 14 angeordnet ist, um den elastischen Lagerungsabschnitt 12a zu bilden, der ausreicht, um das Trennelement 6 schwimmend zu lagern. In dieser Ausführung stellen der metallische Verbinder 64 und der starre Ring 60 den zweiten Metallbeschlag 2 dar, und der starre Ring 60 fungiert sowohl als das Stützelement der Membrane 10 als auch der zweite Metallbeschlag 2.
-
In die dicke Wand des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 ist ein Zwischenring 68 eingesetzt, um die Form zu halten. Der Mittelabschnitt der oberen Endwand des Zwischenrings 68 ist so angeordnet, dass er zu dem Spielraum 13 weist, und die Innenumfangsseite des zentralen Abschnitts davon stützt sich auf dem Außenumfangsabschnitt des Bodenabschnitts 25 des Trennelements 6 ab, während dessen Außenumfangsseite in den dicken Wandabschnitt des elastischen zylindrischen Abschnitts 67 eingreift. Ein innenliegender oberer Abschnitt 40a des dicken Außenumfangswandabschnitts 40, der einen an der Innenumfangsseite des Zwischenrings 68 angeordneten elastischen Abschnitt bildet, ist so positioniert, dass er durch die Verstemmungsfixierung zwischen dem metallischen Verbinder 64 und dem starren Ring 60 an dem Trennelement 6 anhaftet und dieses trägt.
-
Zusätzlich hat in dieser Ausführung die elastische Membrane 30 ein Entlastungsventil 33, das einstückig mit der Außenumfangsseite des Befestigungsabschnitts 32 ausgebildet ist. Das Entlastungsventil 33 ist integral mit der Außenumfangsseite des Befestigungsabschnitts 32 ausgebildet und ist an der Seite der sekundären Flüssigkeitskammer 7 radial aufwärts geneigt, derart, dass die Hydraulikflüssigkeit leicht von der sekundären Flüssigkeitskammer 7 zur primären Flüssigkeitskammer 5 fließt. An der Seite der primären Flüssigkeitskammer 5 des Entlastungsventils 33 ist eine Nut ausgebildet, die zur primären Flüssigkeitskammer 5 offen ist. Das Entlastungsventil 33 ist so ausgelegt, dass dann, wenn die primäre Flüssigkeitskammer 5 einen Unterdruck bekommt, Hydraulikflüssigkeit von der sekundären Flüssigkeitskammer 7 zu der primären Flüssigkeitskammer 5 durch Lecklöcher 34 und 35 austritt, die in jedem Außenumfangsabschnitt der oberen Platte 15 und des unteren Halters 16 und der Innenseite der bogenförmigen Nut 22 ausgebildet sind, sodass das Auftreten des Kavitationsphänomens selbst durch Aufhebung des Unterdrucks verhindert wird.
-
Wenn dieses Motorlager zusammengebaut wird, wird das Trennelement 6 in die Innenseite eingesetzt und durch die Stufe 14 in Position fixiert. Das Trennelement 6 wird in den vormontierten Körper eingesetzt, sodass die Membrane 10 und der kontinuierlich einstückig damit ausgebildete elastische zylindrische Abschnitt 67 mit dem starren Ring 60 vereinigt werden. Der Außenumfang des Bodenabschnitts 25 des unteren Halters 16 wird auf den inseitigen oberen Abschnitt 40a angeordnet. Der vormontierte Körper, in dem der metallische Verbinder 64 und der Isolator 3 vereinigt sind, wird darauf gesetzt. Dann werden die äußeren Flansche 63 und 65 überlappt und verstemmt, sodass sie durch direkte Kontaktbeziehung zwischen diesen metallischen Elementen in dem verstemmten Abschnitt 66 vereinigt werden, wodurch der gesamte Zusammenbau abgeschlossen wird.
-
Da mit dieser Struktur der Zwischenring 68 zwischen starren Elementen in Kontakt steht, wobei der Bodenabschnitt des unteren Halters 16 und der Bodenabschnitt des elastischen Lagerungsabschnitts 48 durch den inneren Flansch 62 abgestützt ist, wird es möglich, die Anhaftung und die Lagerung des Trennelements 6 durch den innenseitigen oberen Abschnitt 40a beizubehalten. Auch da der Zwischenring 68 von der Seite des starren Rings 60, etwa des inneren Flansches 62 etc., durch den elastischen Lagerungsabschnitt 48 und en elastischen zylindrischen Abschnitt 67 getrennt ist, hat der Zwischenring 68 nur die Funktion, die Form des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 zu halten, sodass das Trennelement 6 an dem dicken Außenumfangswandabschnitt 40 der Membrane 10 in der gleichen Weise wie oben schwimmend gelagert werden kann.
-
Auch da die Verstemmungsfixierung zwischen dem metallischen Verbinder 64 und dem starren Ring 60 in einem Zustand durchgeführt wird, zur präzisen Positionierung an der Außenseite des Isolators 3, und dann keine starke Kraft auf den inneren Flansch 62 und den Zwischenring 68 ausgeübt wird, werden der elastische Lagerungsabschnitt 12a und der innenseitige obere Abschnitt 40a, die als Federabschnitt zum schwimmenden Lager des Trennelements 6 fungieren, nicht soweit komprimiert, um es möglich zu machen, den vorbestimmten Federwert beizubehalten. Daher wird die Fluktuation des Federwerts während des Zusammenbaus verhindert, um hierdurch zu erlauben, dass das Trennelement 6 die vorbestimmten flache Resonanz erzeugt, sodass Geräusche aufgrund des Kavitationsphänomens im Zusammenwirken mit der Entlastungsstruktur effizient unterbunden werden können.
-
Ferner sind die anhaftenden Wände zwischen dem elastischen zylindrischen Abschnitt 67 und dem zylindrischen Abschnitt 64a des metallischen Verbinders 64, die den End-Dichtungsabschnitt darstellen, ziemlich weit von dem elastischen Lagerungsabschnitt 12a und dem elastischen zylindrischen Abschnitt 67, die den schwimmenden Lagerungsabschnitt darstellen, angeordnet. Die Seite des elastischen Lagerungsabschnitts und die Seite des Dichtungsabschnitts sind ebenfalls durch den Zwischenring 68 getrennt. Darüber hinaus erreicht die Verstemmungskraft beim Zusammenbau den Dichtungsabschnitt nicht so, dass dieser elastisch verformt wird. Dementsprechend wird es möglich, durchgehend vor und nach dem Zusammenbau die richtigen Dichtungseigenschaften einzuhalten. Auch da der vertikale Wandabschnitt 61 die Außenseite des Dichtungsabschnitts abdeckt, kann die Verformung des Dichtungsabschnitts verhindert werden.
-
Die 6 und 7 betreffen die vierte Ausführung der vorliegenden Erfindung, worin 6 ein Längsquerschnitt eines Motorlagers ist, und 7 eine Explosionsansicht jeder der Komponenten ist. 6 ist ebenfalls ein Querschnitt, geschnitten in der Eingaberichtung Z der Hauptvibration. In dieser Ausführung sind, in Bezug auf die zu den zuvor erläuterten Ausführungen identischen Strukturen, ähnliche oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und die Erläuterung wird teilweise weggelassen. Auch wird in der folgenden Beschreibung jede der Richtungen, wie etwa oben und unten, links und rechts oder dgl., basierend auf dem dargestellten Zustand in 6 ausgedrückt.
-
Nun ist in Bezug auf die 6 und 7 ein Außenumfang des Bodenabschnitts 25 des unteren Halters 16 von einem Außenumfangsabschnitt der Membrane 10 abgestützt. Der Außenumfangsabschnitt der Membrane 10 umfasst einen dicken Außenumfangswandabschnitt 40 und einen Sitzring 50. Der dicke Außenumfangswandabschnitt 40 ist eine vergleichsweise starre Ringwand, die einen Außenumfang eines dünnen Hauptkörperabschnitts 41, der als die Membrane 10 fungiert, ist, und integral mit dem Hauptkörperabschnitt 41 ausgebildet ist. Die Dicke des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 verändert sich von dem Hauptkörperabschnitt zu einem Verbindungsabschnitt 42, und ist in dieser Ausführung 2 bis 3 mal so dick wie die normale Dicke des Hauptkörperabschnitts 41. Die Dicke des Hauptkörperabschnitts 41 ist auf einen solchen Wert gesetzt, dass dessen Federwert kaum einen signifikanten nummerischen Wert erzeugt.
-
Der Sitzring 50, der ein Metallbeschlag mit angenähert L-förmigem Querschnitt ist, ist mit der Außenumfangsseite des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 durch Einsetzgießen oder dgl. vereinigt. Ein innerer zylindrischer Abschnitt 51 ist mit der Außenumfangsseite des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 vereinigt, und seine Außenumfangswand liegt frei. Ein oberer Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts 51 ist nach außen gewendet, um einen Außenflansch 54 zu bilden, und erstreckt sich auswärts des dicken Außenumfangswandabschnitts 40. Die Dicke des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 ist so gesetzt, dass sie etwa doppelt so dick ist wie der zylindrische Abschnitt 51 (ein Abschnitt davon, der mit dem zylindrischen Abschnitt 51 in der radialen Richtung überlappt, liegt in der Höhe mit dem zylindrischen Abschnitt 51). Der äußere Flansch 54 ist bis zu einer äußeren Position in der Nähe des verlängerten Abschnitts des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 verlängert. Ein gebogener Abschnitt 53 zwischen dem zylindrischen Abschnitt 51 und dem äußeren Flansch 54 des Sitzrings 50 und die obere Endwand des dicken Außenumfangswandabschnitts 40 stehen mit dem Außenumfang des unteren Halters 16 in Kontakt.
-
Ein vertikaler Wandabschnitt 61 des starren Rings 60 wird in den Verlängerungsabschnitt 12 eingesetzt und mit diesem vereinigt. Ein unterer Abschnitt der vertikalen Wand 61 erstreckt sich von dem Verlängerungsabschnitt 12 nach unten, um einen inneren Flansch 62 mit angenähert U-förmigem Querschnitt zu bilden, der mit dem äußeren Flansch 54 in direkter Kontaktbeziehung zwischen Metallen zu vereinigen ist. An einem Außenumfangsabschnitt des unteren Abschnitts des Verlängerungsabschnitts 12 ist ein Ausschnitt 69 gebildet, der eine Außenumfangswand der unteren Seite des vertikalen Wandabschnitts 61 freilegt, sodass der Verstemmungsvorgang des Verstemmungsabschnitts 66 mit einem in den Ausschnitt eingesetzten Werkzeug ausgeführt werden kann.
-
An dem unteren Abschnitt des Verlängerungsabschnitts 12, der den Ausschnitt 69 bildet, ist ein Innenumfangsabschnitt 64b ausgebildet, der ohne Ausschnitt belassen ist, angeordnet an der Innenumfangsseite des Ringabschnitts 61. Ein unteres Ende des Innenumfangsabschnitts erstreckt sich nach unten bis zur Höhe des Bodenabschnitts des unteren Halters 16. Eine Dichtungslippe 70 (siehe 4), die an einer unteren Endwand des Innenumfangsabschnitts ausgebildet ist, haftet an der Oberfläche des äußeren Flansches 54 an, um eine Dichtung zu bilden, sodass die Oberfläche des Außenflansches 54 als Dichtungsoberfläche fungiert.
-
Der Verlängerungsabschnitt 12 zwischen dem äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 und dem Spielraum 13 ist etwa 4–5 mal so dick wie der Wandabschnitt 61. Der Innenumfangsabschnitt 64 innerhalb des Ringabschnitts 61 ist etwa 1–1,5 mal so dick wie der Wandabschnitt 61, während der Abschnitt, der an der Außenumfangsseite des Wandabschnitts 61 angeordnet ist, etwa 2–2,5 mal so dick ist wie der Wandabschnitt 61.
-
Bei der Verstemmung und Fixierung zwischen dem äußeren Flansch 54 des L-Rings 50 und des inneren Flansches 62 des starren Rings 60 in der auswärtigen Position des Trennelements 6 sind das Trennelement 6 und die Membrane 10 durch den starren Ring 60 auf dem Verlängerungsabschnitt 12 des Isolators 3 schwimmend gelagert. Die durch den Verlängerungsabschnitt 12 dargestellte Stützfeder bildet eine geeignete Feder, die durch die Scher-Verformung in Bezug auf Aufwärts- und Abwärtsbewegung des starren Rings 60 trägt. Weil dann die Dicke des Verlängerungsabschnitts 12 zwischen dem äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 und dem starren Ring 60 groß genug ist, kann die geeignete Feder aufgrund der Scher-Verformung gebildet werden.
-
Zusätzlich wird das Oberende des Außenumfangsabschnitts des Trennelements 6 durch die Kompressionsverformung der Stufe 14 des Verlängerungsabschnitts 12 abgestützt, wodurch das Trennelement 6 auf dem Verlängerungsabschnitt 12 des Isolators 3 schwimmend gelagert wird. Dementsprechend schwingen das Trennelement 6 und die Membrane 10 mit einer Eigenfrequenz starr mit, die durch die Feder des Verlängerungsabschnitts und die Masse des Schwingungsbestandteils bestimmt ist. In einem höheren Frequenzbereich (genauer gesagt einem Frequenzbereich, der die Quadratwurzel des 2-fachen eines Eigenfrequenzwerts, der eine Spitzenfrequenz der starren Resonanz darstellt, im Wesentlichen überschreitet), nach dieser starren Resonanz, nimmt die Vibration des starren Körpers mit zunehmender Frequenz ab. Daher nimmt die Vibration des starren Körpers aufgrund der in der Flüssigkeitskammer erzeugten Vibration ab, sodass die Vibrationsübertragung von dem starren Körper zur Außenseite abnimmt.
-
Weil nämlich Übertragung der höheren Vibration als der Frequenz der starren Resonanz durch die starre Resonanz abgeblockt wird, wird dieser Frequenzbereich als Vibrationsblockierbereich bezeichnet. Jedoch wird der Begriff ”blockieren” in der vorliegenden Erfindung nicht im strikten Wortsinne verwendet, sondern beinhaltet ”abnehmen”, sodass ”Vibrationsblockierbereich” den Bereich bedeutet, der die Vibrationsübertragung im Vergleich zur eingegebenen Vibration verringert, und nicht nur jenen Frequenzbereich bedeutet, in dem die Übertragung blockiert wird, sondern auch jenen, worin die Übertragung verringert wird.
-
Wenn dementsprechend der Geräuschfrequenzbereich so gesteuert wird, dass er über den Vibrationsblockierbereich überlagert wird, kann die Übertragung von Geräuschvibrationen, die in der primären Flüssigkeitskammer 5 erzeugt werden, von dem Trennelement 6 des starren Körpers durch den äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 zur Seite des Fahrzeugkörpers blockiert werden. Genauer gesagt, die Abstimmung wird derart ausgeführt, dass die Spitzenfrequenz der starren Resonanz bei einer niedrigeren Frequenz als dem Geräuschfrequenzbereich hervorgerufen wird.
-
In dieser Ausführung wird der Geräuschfrequenzbereich so gesetzt, dass er dem Schwingungsfrequenzbereich aufgrund des Kavitationsphänomens entspricht, das in der primären Flüssigkeitskammer 5 auftritt, und die Abstimmung wird derart ausgeführt, dass die Frequenz unterhalb dieses Frequenzbereichs einer Spitze der starren Resonanz liegt, wodurch der Vibrationsblockierbereich über den Geräuschfrequenzbereich überalgert wird. Genauer gesagt, obwohl der Frequenzbereich der Schwingung selbst, die aufgrund des Kavitationsphänomens erzeugt wird, breit ist und schwer zu identifizieren ist, ist es, wenn man ihn als 800–4000 Hz annimmt, möglich, den Vibrationsblockierbereich über den Frequenzbereich der Vibration aufgrund des Kavitationsphänomens zu überlagern, indem die Spitzenfrequenz der starren Resonanz auf etwa 600 Hz gesetzt wird.
-
Wenn in der oben erwähnten Weise abgestimmt wird, wird die Schwingungsübertragung der Frequenz des Vibrationsblockierbereichs von Frequenzen aufgrund des Kavitationsphänomens, das in der primären Flüssigkeitskammer 5 auftritt, von dem Trennelement 6 zu dem äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 blockiert. Weil daher diese Vibrationsübertragung zur Seite des Fahrzeugkörpers blockiert wird, selbst wenn in der primären Flüssigkeitskammer 5 das Kavitationsphänomen auftritt, ist das Geräusch seitens des Fahrzeugkörpers nicht wahrnehmbar. Daher wird das Geräusch aufgrund des Kavitationsphänomens körperlich kaum wahrgenommen, sodass das Geräusch aufgrund des Kavitationsphänomens vernachlässigt werden kann. Auch da die Vibration des Trennelements 6 auf den Vibrationsblockierbereich beschränkt wird, und darüber hinaus der Federwert der Stützfeder zum schwimmenden Lager des Trennelements 6 viel größer ist als der Federwert des zentralen dünnen Wandabschnitts 31, wird die Abnahme der Dämpfung gestoppt, während verhindert wird, dass der Innendruck über das Erforderliche hinaus abnimmt.
-
Die Masse in dem Schwingungssystem, das diese starre Resonanz durchführt, wird dargestellt durch das Trennelement 6, und zusätzlich hierzu, durch die Masse, die die Hydraulikflüssigkeit der sekundären Flüssigkeitskammer 7, der Membrane 10, des L-Rings 50 und des starren Rings 60 aufweist. Im Ergebnis wird, wenn der Federwert der schwimmenden Lagerung konstant ist, die Resonanzfrequenz mit zunehmender Masse verringert. Z. B. wird die Resonanzfrequenz 570 Hz und der Blockierbereich wird etwa 800 Hz–4000 Hz. Auch wenn man den starren Ring 60, der an dem äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 schwimmend gelagert ist, mit dem L-Ring 50 verbindet, um die sekundäre Flüssigkeitskammer 7 einschließlich der Membrane 10 schwimmend zu lagern, kann die Masse der Hydraulikflüssigkeit der sekundären Flüssigkeitskammer 7 leicht zur Masse des Schwingungssystems hinzugefügt werden. Wenn man darüber hinaus annimmt, dass die Resonanzfrequenz der starren Resonanz konstant ist, kann der Federwert erhöht werden, indem die Masse des Schwingungssystems erhöht wird, und durch diese Zunahme des Federwerts kann eine hohe Dämpfung erzielt werden. Weil dann der Federwert des Schwingungssystems aufgrund der Scherverformung des Verlängerungsabschnitts 12 definiert ist, lässt sich durch Abnahme des Federwerts etc. der Federwert leicht einstellen.
-
Im Falle der Montage dieses Motorlagers, wie in 7 gezeigt, wird zuerst der vormontierte Körper, der den ersten Metallbeschlag 1, den äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11, den Isolator 3 und den starren Ring 60 miteinander vereinigt, hergestellt und aus dem Zustand von 6 umgedreht. Hier ist der Verlängerungsabschnitt des starren Rings 60 eine gebogene Form, die einen im Wesentlichen horizontalen Stufenabschnitt 62a und einen Außenendabschnitt 62b aufweist, der im Wesentlichen rechtwinklig gebogen ist und sich in der Zeichnung nach oben erstreckt. Dann wird das Trennelement 6 in die Innenseite des Verlängerungsabschnitts 12 eingesetzt, sodass es durch die Stufe 14 positioniert wird. Als Nächstes werden der dicke Außenumfangswandabschnitt 40 der Membrane 10 und der gebogene Abschnitt 53 des Sitzrings 50 mit dem Außenumfang des Bodenabschnitts 25 des Trennelements 6 in Kontakt gebracht. Danach wird der Außenflansch 54 des Sitzrings 50 auf dem Stufenabschnitt 62a des metallischen Verbinders 60 angeordnet. Dann wird die Spitze des Spitzenabschnitts 62b einwärts geknickt, während die Dichtlippe 65 zusammengedrückt wird, zur Anhaftung an dem äußeren Flansch 54, um hierdurch den inneren Flansch 62 zu bilden (1). Durch diese Verstemmung und Fixierung wird das Ganze zu einer Einheit zusammengebaut, und die letztendliche Dichtung wird zwischen dem unteren Ende des Innenumfangsabschnitts 64b des Verlängerungsabschnitts 12 und dem äußeren Flansch 54 gebildet.
-
Wenn man einfach die Bauteile aufeinander anordnet und den L-Ring 50 und den starren Ring 60 verstemmt, kann auf diese Weise das Ganze vereinigt und leicht zusammengebaut werden.
-
Als Nächstes wird der Betrieb dieser Ausführung erläutert. Die Vibration, die auf den ersten metallischen Metallbeschlag 1 in der Richtung Z eingegeben wird, wird zuerst durch den Isolator 3 absorbiert, und die stärkere Vibration wird durch die Flüssigkeitssäulenresonanz des Drosselkanals 8 und durch die elastische Verformung des zentralen dünnen Wandabschnitts 31 der elastischen Membrane 30 absorbiert, wenn die Hydraulikflüssigkeit entsprechend einer Volumenänderung der primären Flüssigkeitskammer 5 aufgrund der Verformung des Isolators 3 fließt.
-
Wenn die Vibration mit noch größerer Amplitude eingegeben wird, wird die primäre Flüssigkeitskammer 5 zuerst erheblich komprimiert, und wenn sich dann – bei Umkehr der Vibrationsrichtung – die primäre Flüssigkeitskammer 5 ausdehnt und ihren ursprünglichen Zustand wieder einnimmt, wird die Rückkehr der Hydraulikflüssigkeit verzögert, und dann bekommt die primäre Flüssigkeitskammer 5 plötzlich einen Unterdruck, sodass Luft in der Hydraulikflüssigkeit verdampft, um das Kavitationsphänomen zu entwickeln. Diese Vibration durch platzende Blasen aufgrund des Kavitationsphänomens wird auf das Trennelement 6 übertragen.
-
Dann werden das Trennelement 6 und die Membrane 10 als ein Körper in Resonanzfrequenz versetzt, mit jener Frequenz, die der Schwingung entspricht, die durch die Feder des verlängerten Abschnitts und die Masse des schwingenden Anteils bestimmt wird und die durch das Kavitationsphänomen erzeugt wird, und danach nimmt die Vibration in dem Blockierbereich ab. Darüber hinaus sind das Trennelement 6 und die Membrane 10 durch den Verlängerungsabschnitt 12 schwimmend gelagert, sodass das Vorhandensein des Verlängerungsabschnitts 12 selbst dazu dient, die Schwingungsübertragung auf den äußeren zylindrischen Metallbeschlag 11 zu verringern.
-
Die Schwingungsübertragungscharakteristiken dieser Ausführung sind die gleichen wie in der Zeichnung von 5.
-
Auf diese Weise wird der Stoß aufgrund des Kavitationsphänomens nicht durch das fahrzeugkörperseitige Beschlagelement 2 einschließlich des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 zur Seite des Fahrzeugkörpers übertragen, sodass es seitens des Fahrzeuginsassen nicht als Geräusch wahrgenommen wird. Selbst wenn daher das Kavitationsphänomen auftritt, lässt sich verhindern, dass an der Seite des Fahrzeugkörpers unangenehme Geräusch entstehen. Darüber hinaus ist, anders als beim Stand der Technik, wo die gesamte Vorrichtung schwimmend gelagert ist, die schwimmende Lagerung nur des Trennelements 6 und der Membrane 10 erforderlich, und es ist nur die vergleichsweise geringe Modifikation der Struktur, wie etwa des metallischen Verbinders etc., erforderlich, wodurch es möglich wird, die Vorrichtung kompakt zu machen und Kosten zu sparen. Auch weil der zweite Metallbeschlag 2 einschließlich des äußeren zylindrischen Metallbeschlags 11 an der Seite des Fahrzeugkörpers fest montiert ist, sodass er keine seitliche Bewegung etc. entwickelt, kann die stabile Lagerung erzielt werden.
-
Da ferner der Verlängerungsabschnitt 12 des Isolators 3 ausgelegt ist, um den starren Ring 60 in der Schwerrichtung zu lagern, der ein Verbindungselement mit dem L-Ring 50 ist, der einstückig mit dem dicken Außenumfangswandabschnitt 40 der Membrane ausgebildet ist, kann das Trennelement 6 leicht schwingen und kann der Federwert des schwingenden Lagerungsabschnitts weit verändert werden, um zu ermöglichen, dass der Freiheitsgrad bei der Abstimmung erhöht wird.
-
Weil darüber hinaus der Spielraum zwischen dem Außenumfangsabschnitt des Trennelements 6 und dem Innenumfangsabschnitt 64b, der der um den Außenumfangsabschnitt herum angeordnete elastische Körper ist, vorgesehen ist, wird das Trennelement 6 aufgrund dieses Spielraums 13 leicht in Schwingung versetzt, um zu ermöglichen, dass die starre Resonanz des Trennelements 6 zuverlässig erfolgt. Auch weil darüber hinaus die Masse, welche die Hydraulikflüssigkeit der sekundären Flüssigkeitskammer 7, den L-Ring 50, der als das Verbindungselement fungiert, den starren Ring 60 und die Membrane 10 aufweist, zu der Masse der starren Resonanz hinzugefügt ist, lässt sich die Frequenz der starren Resonanz durch Anheben der Masse verringern, wodurch sich die Einstellung der starren Resonanz leicht durchführen lässt.
-
Weil darüber hinaus der starre Ring 60, der durch die Verformung in der Scherrichtung gelagert wird, integral an dem Verlängerungsabschnitt 12 vorgesehen ist, und der Innenflansch 62 eines Abschnitts des starren Rings 60 durch Verstemmung mit dem Außenflansch kombiniert ist, der ein Abschnitt des L-Rings 50 ist, der mit dem dicken Außenumfangswandabschnitt 40 der Membrane 10 vereinigt ist, in direkter Kontaktbeziehung zwischen Metallen in der Position außerhalb von dem Außenumfangsabschnitt des Trennelements 6 und dem dicken Außenumfangswandabschnitt 40, wird der dicke Außenumfangswandabschnitt 40 der Membrane 10, die das Trennelement 6 schwimmend trägt, aufgrund dieser Verstemmungskombination nicht so stark komprimiert, sodass eine Änderung in den Eigenschaften beim Zusammenbau verhindern lässt, da der Federwert nicht verändert wird.
-
Auch da der äußere Flansch 54 des L-Rings 50 von dem Außenumfangsabschnitt der Membrane 10 nach außen vorsteht und durch Verstemmung mit dem inneren Flansch 62 des starren Rings 60 in direkter Kontaktbeziehung zwischen Metallen kombiniert ist, und da die Oberfläche des äußeren Flansches 54 die Dichtungsoberfläche bildet, an der der untere Endabschnitt des um das Trennelement 6 herum angeordneten Innenumfangsabschnitts 64b des elastischen Körpers anhaftet, ist es möglich, Dichtungsoberflächen stabil zu machen und die richtigen Dichteigenschaften einzuhalten. Weil darüber hinaus die Haftung zwischen dem unteren Endabschnitt des Innenumfangsabschnitts 64b des Verlängerungsabschnitts 12 und dem äußeren Flansch 64 des L-Rings 50, die den letztendlichen Dichtungsabschnitt für die Flüssigkeitskammer darstellen, zuverlässig eingehalten werden kann, kann das Kavitationsphänomen durch die schwimmende Lagerung des Trennelements 6 verhindert werden, und gleichzeitig kann die Abdichtung des letztendlichen Dichtungsabschnitts zuverlässig erfolgen, wodurch es möglich wird, die Lagerungsfunktion akkurat zu erfüllen.
-
Weil darüber hinaus der L-Ring mit L-förmigem Querschnitt ausgebildet ist und mit dem vertikalen Wandabschnitt 51 und dem äußeren Flansch 54 versehen ist, kann der vertikale Wandabschnitt 51 den dicken Außenumfangswandabschnitt 40 der Membrane 10 im Zustand eines Rings abstützen. Auch da der gebogene Abschnitt 53 zwischen dem vertikalen Wandabschnitt 51 und dem äußeren Flansch 54 das Trennelement 6 in Abstützung darauf trägt und der äußere Flansch 54 den kombinierten Abschnitt zwischen dem Dichtungsabschnitt und dem metallischen Abschnitt bildet, können der Dichtungsabschnitt und der Verbindungsbefestigungsabschnitt aus einem einzelnen Element gebildet werden, und es wird möglich, gleichzeitig den Dichtungsabschnitt und den dicken Außenumfangswandabschnitt 40 der Membrane 10 zu verstärken. Weil darüber hinaus der gebogene Abschnitt 53 in Abstützung auf dem Trennelement 6 durch eine gekrümmte Oberfläche in einer gekrümmten Form ausgebildet ist, kann auch eine zu starke Befestigung vermieden werden, indem die Abstützungsposition während der Fixierung präzise eingestellt wird.
-
Während in den bevorzugten Ausführungen die Erfindung beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt ist, und dass innerhalb des Umfangs und Geistes der Erfindung Modifikationen und Anwendungen verschieden gemacht werden können. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung, abgesehen vom Motorlager, auf verschiedene Arten von Gegenständen angewendet werden, wie etwa eine Radaufhängungslagerung. Ferner sind zu verhindernde Geräusche nicht auf jene beschränkt, die aufgrund des Kavitationsphänomens erzeugt werden, sondern beinhalten verschiedene Arten von Tönen und Schwingungen, wie etwa Hammertöne der elastischen Membrane 30 etc., die innerhalb der primären Flüssigkeitskammer erzeugt werden, wenn sie im Frequenzband des vorbestimmten Bereichs liegen.
-
Um die Übertragung der Vibration aufgrund des Kavitationsphänomens, das in einer primären Flüssigkeitskammer auftritt, zur Seite des Fahrzeugkörpers zu verhindern, um die Entstehung von Geräuschen zu verhindern, um gleichzeitig die Vorrichtung kompakt zu machen und um die Passgenauigkeit zu verbessern, um die zuverlässige Positionierung erhalten, sind ein erster Metallbeschlag 1 und ein zweiter Metallbeschlag 2 durch einen Isolator 3 verbunden. Eine primäre Flüssigkeitskammer 5 und eine sekundäre Flüssigkeitskammer 7, die darin ausgebildet sind, sind durch ein Trennelement 6 voneinander getrennt und stehen durch einen Drosselkanal dazwischen miteinander in Verbindung. Das Trennelement 6 ist zwischen einem Verlängerungsabschnitt 12 des Isolators 3 und einem dicken Außenumfangswandabschnitt 40 einer Membrane 10 schwimmend gelagert, und die Abstimmung wird durchgeführt, um die starre Resonanz an der vorbestimmten Frequenz zu erzeugen. Ein äußerer Ring 44 ist in dem dicken Außenumfangswandabschnitt 40 vorgesehen, sodass er durch einen Befestigungsabschnitt 46, der durch Umbiegen eines Endes des äußeren zylindrischen Beschlags 11 gebildet ist, sicher fixiert wird. Die schwimmende Lagerungsstruktur wird nicht groß und kompliziert, da das Trennelement 6 einfach schwimmend gelagert ist.