DE60020323T2

DE60020323T2 - Schwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE60020323T2
Application number: DE60020323T
Authority: DE
Inventors: Shigeki Sagamihara-shi Okai; Kazutaka Ohtsu
Original assignee: Bridgestone Corp; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Corp; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 2000-11-01
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2020-11-02
Also published as: EP1098105B1; EP1098105A3; EP1098105A2; US6361029B1; DE60020323D1; JP2001132785A

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer zur Verwendung in Fahrzeugen und insbesondere einen Schwingungsdämpfer, der auf einem freitragenden Zapfen gelagert ist.
In letzter Zeit werden immer mehr Fahrzeuge mit geringerer Masse, Höhe und kleinerem Motorraum ausgelegt. Um mit dieser Tendenz Schritt zu halten, weisen die hauptsächlich als Motoraufhängung verwendeten Schwingungsdämpfer gleichfalls eine Tendenz zur Verkleinerung auf, da sie in derartigen engeren Motorräumen zu installieren sind. Besonders mit der Tendenz zu einem engeren Motorraum werden in immer mehr Fahrzeugen freitragende Motoraufhängungen eingeführt. Andererseits ist in der Kraftfahrzeugindustrie eine leichtere Installation der Motoraufhängung zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem Motor für eine verbesserte Produktivität erwogen worden. Bisher hat sich erwiesen, daß die freitragenden Motoraufhängungen am leichtesten einzubauen sind. Um einen schweren Motor zu tragen, sollte ein großer freitragender Zapfen verwendet werden.
1 zeigt einen Querschnitt einer herkömmlichen freitragenden Motoraufhängung, und 2 zeigt einen Schnitt der Motoraufhängung entlang der Linie B-B in 1. Wie dargestellt, weist die herkömmliche freitragende Motoraufhängung typischerweise auf: innere und äußere Zylinder 21 und 22, einen elastischen Gummikörper 23, der aus einem zwischen dem inneren und dem äußeren Zylinder 21 und 22 eingefüllten unvulkanisierten Kautschuk geformt wird, der dann vulkanisiert wird, um die Zylinder zusammenzufügen, und einen in Preßpassung in den inneren Zylinder 21 eingepaßten Zapfen 24. Da der Zapfen 24 das Gewicht des schweren Motors zu tragen hat, muß er einen großem Durchmesser aufweisen. Der Durchmesser des inneren Zylinders 21, in den der Zapfen 24 in Preßpassung eingepaßt wird, sollte entsprechend groß sein.
Während die Motoraufhängung aus dem oben erwähnten Grund vorzugsweise eine kleinere Konstruktion aufweisen sollte, muß ihr innerer Zylinder 21 einen großen Durchmesser aufweisen. Um die erstere Bedingung zu erfüllen, muß der zwischen den inneren und äußeren Zylindern 21 und 22 vorhandene elastische Gummikörper 23 ein kleineres Volumen aufweisen, und die Armlänge des Gummis muß ebenfalls verkürzt werden, die möglicherweise die Haltbarkeit der Motoraufhängung vermindert. Der größere Durchmesser des inneren Zylinders 21 steht der Forderung nach geringerem Gewicht und kleinerer Größe der Teile entgegen. Wenn die Motoraufhängung kleiner ausgelegt werden soll, muß die Armlänge des elastischen Gummikörpers 23 entsprechend verkürzt werden. Daher ist es wünschenswert, die Motoraufhängung ohne geringere Haltbarkeit kleiner auszulegen.
US-A-2 362 008 offenbart ein elastisches Lager, in dem ein massiver Gummikörper zwischen einem äußeren Zylinderelement und einem inneren Zylinderelement formgepreßt wird und mit beiden Elementen über deren gesamten inneren und bzw. äußeren Umfang in Kontakt ist. Der Gummikörper wird während des Formpreß- und Vulkanisationsvorgangs fest mit dem zylinderförmigen Element verbunden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben erwähnten Nachteile des Standes der Technik durch Bereitstellen eines freitragenden Schwingungsdämpfers zu überwinden, der eine neuartige Struktur aufweist.
Die obige Aufgabe kann durch Bereitstellen eines Schwingungsdämpfers gelöst werden, der als freitragende Motoraufhängung in einem Fahrzeug eingesetzt wird, wie in Anspruch 1 dargelegt.
In einem erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer werden ein äußerer Zylinder, der den Mantel des Schwingungsdämpfers bildet, und ein freitragender Zapfen zur Lagerung eines Motors durch Vulkanisation eines zwischen dem äußeren Zylinder und dem freitragenden Zapfen eingefügten schwingungsdämpfenden Gummis direkt miteinander kombiniert. Daher wird der innere Zylinder des herkömmlichen Schwingungsdämpfers in einem Schwingungsdämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung weggelassen, in dem folglich die freie Länge des elastischen Gummikörpers sogar bei vergrößertem Innendurchmesser des freitragenden Zapfens sichergestellt werden kann. Da der innere Zylinder folglich weggelassen wird, kann auch der Schwingungsdämpfer leichter sein, und zusätzlich können die Fertigungskosten des Produkts gesenkt werden, da der Einpreßvorgang des Zapfens in den inneren Zylinder nicht erforderlich ist.
Der hierin erwähnte elastische Gummikörper kann ein gewöhnlicher Gummi sein. Um eine Fluiddämpfungswirkung bereitzustellen, kann in dem elastischen Gummikörper ein Fluid eingeschlossen sein.
Zu beachten ist, daß die vorliegende Erfindung insofern vorteilhaft ist, als der freitragende Zapfen ein Doppelzapfen sein kann, der mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet ist. Der Zapfen könnte in einem herkömmlichen Produkt nicht verwendet werden, da der Zapfen in Preßpassung in der inneren Zylinder eingepaßt werden muß. Das heißt, das Weglassen des inneren Zylinders hat folglich zu der Verbesserung des Schwingungsdämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung beigetragen.
Genauer gesagt, wenn der Durchmesser in einem Mittelabschnitt des Zapfens, der mit dem elastischen Gummikörper im Kontakt ist, größer ist als der Durchmesser an den gegenüberliegenden Enden des Zapfens, dann kann ein Herausrutschen des Zapfens aus dem elastischen Gummikörper verhindert werden. Ferner trägt die Welligkeit des Mittelabschnitts des Zapfens dazu bei, die Kontaktfläche mit dem elastischen Gummikörper zu vergrößern und damit die Haftfestigkeit an dem elastischen Gummikörper zu erhöhen.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich. Zu beachten ist, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist, sondern frei modifiziert werden kann, ohne von dem in den weiter unten angegebenen Patentansprüchen definierten Umfang der Erfindung abzuweichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt einen Querschnitt eines herkömmlichen Schwingungsdämpfers;
2 zeigt eine Schnittansicht des herkömmlichen Schwingungsdämpfers entlang der Linie B-B in 1;
3 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers;
4 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 3;
5 zeigt eine Draufsicht eines freitragenden Schwingungsdämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung, der als Motoraufhängung verwendet wird;
6 zeigt eine Seitenansicht des freitragenden Schwingungsdämpfers gemäß 5;
7 zeigt eine Vorderansicht des freitragenden Schwingungsdämpfers gemäß 5;
8 zeigt eine halbseitig geschnittene Vorderansicht einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers; und
9 zeigt einen Querschnitt des Schwingungsdämpfers gemäß 8.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 3 ist in Querschnittsform ein Schwingungsdämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, der als freitragende Motoraufhängung verwendet wird. 4 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 3. Wie erkennbar ist, weist der Schwingungsdämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung keinen inneren Zylinder auf, der in dem herkömmlichen Schwingungsdämpfer verwendet wird, sondern nur einen freitragenden Zapfen 1, einen äußeren Zylinder 2, der den Zapfen 1 enthält, und einen elastischen Gummikörper 3, der aus einem zwischen dem Zapfen 1 und dem äußeren Zylinder 2 eingefüllten unvulkanisierten Kautschuk geformt und dann vulkanisiert wird, um den Zapfen 1 und den äußeren Zylinder 2 miteinander zu vereinigen.
Der Zapfen 1 weist einen Vorsprung 1a auf, der in Preßpassung in eine Halterung am Motor eingepaßt werden muß. Wie dargestellt, weist der elastische Gummikörper 3 an seinem oberen und unteren Ende ausgebildete axiale Hohlräume 4 und 5 auf. Der äußere Zylinder 2 ist normalerweise zylinderförmig und muß an einer Halterung am Fahrzeug montiert werden. Der Zapfen 1 ist horizontal einzubauen. Die axialen Hohlräume 4 und 5 sind parallel zum Zapfen 1 in dem elastischen Gummikörper 3 ausgebildet. Folglich ist der Zapfen um die Höhe der axialen Hohlräume 4 bzw. 5 elastisch nach oben bzw. unten verschiebbar. Ein durch ein Bezugszeichen 3b bezeichneter Teil des elastischen Gummikörpers 3 unter dem Zapfen 1 muß dem Gewicht und der Vibration des Motors widerstehen können. Daher hat der Abschnitt 3b ein größeres Volumen als ein Abschnitt 3a des elastischen Gummikörpers 3 oberhalb des Zapfens 1. Das heißt, die freie Länge H ist auf der Seite des Abschnitts 3b größer.
5 zeigt eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen freitragenden Schwingungsdämpfers, der als Motoraufhängung verwendet wird, 6 zeigt eine Seitenansicht des freitragenden Schwingungsdämpfers von 5, und 7 zeigt eine Vorderansicht des freitragenden Schwingungsdämpfers von 5. Das Fahrzeug, in dem der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer verwendet wird, ist mit dem Bezugszeichen A bezeichnet. Das Fahrzeug A weist eine Halterung 11 auf, in die der äußere Zylinder 2 des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers einzusetzen und dort zu fixieren ist, wobei der Zapfen 1 horizontal gehalten wird. Außerdem ist eine Halterung 12 in Preßpassung auf den Vorsprung 1a des Zapfens 1 aufzusetzen. Ein Bolzen 13 wird in die Halterung 12 eingeschraubt, um einen mit dem Bezugszeichen B bezeichneten Motor anzuheben. Der Bolzen 13 ist normalerweise nach unten gerichtet. Das Fahrzeug A ist mit mehreren Schwingungsdämpfern auszustatten. Für den Einbau des Motors B in den Motorraum des Fahrzeugs wird der Motor B allmählich von unten angehoben, der Bolzen 13 wird in eine Montagebohrung im Motor B eingesetzt, und auf den Bolzen 13 wird eine Mutter 14 aufgeschraubt. Danach wird der Motor B durch Anziehen der Mutter 14 auf dem Bolzen 13 fixiert.
8 zeigt eine halbseitig geschnittene Vorderansicht einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen freitragenden Schwingungsdämpfers, und 9 zeigt einen Schnitt des Schwingungsdämpfers von 8. Diese Ausführungsform ist ein sogenannter Gummidämpfer mit eingeschlossenem Fluid für eine Motoraufhängung. Wie dargestellt, weist der Zapfen 1 an einem durch das Bezugszeichen 1b bezeichneten Abschnitt des Zapfens, der mit dem elastischen Gummikörper 3 in Kontakt ist, einen vergrößerten Durchmesser auf. Der Zapfen 1 wird durch Vulkanisieren mit dem elastischen Gummikörper 3 integriert, wodurch der Gummidämpfer gebildet wird. Der Zapfen 1 weist gleichfalls den Vorsprung 1a auf, der in Preßpassung in eine Halterung (nicht dargestellt) einzupassen ist, wodurch der freitragende Schwingungsdämpfer entsteht. Wie dargestellt, sind in dem Dämpfer Hohlräume 31 und 32, eine Öffnung 33 für den Durchgang des Fluids, eine Gummimembran 34 und ein äußerer Zylinder 35 ausgebildet.
Ebenso wie oben kann, wenn der Durchmesser in einem Mittelabschnitt (1b) des Zapfens 1, der sich im Kontakt mit dem elastischen Gummikörper 3 befindet, größer ist als der Durchmesser an gegenüberliegenden Enden des Zapfens 1, das Herausrutschen des Zapfens 1 aus dem elastischen Gummikörper 3 verhindert werden. Ferner trägt eine Welligkeit (nicht dargestellt) eines Mittelabschnitts des Zapfens 1 zur Vergrößerung der Kontaktfläche mit dem elastischen Gummikörper 3 bei und erhöht damit das Haftvermögen des Zapfens 1 an dem elastischen Gummikörper 3.

Claims

Als freitragende Motoraufhängung in einem Fahrzeug verwendeter Schwingungsdämpfer, der aufweist: einen äußeren Zylinder (2; 35), der auf einer Stütze (11) am Fahrzeug montiert ist; einen innerhalb des äußeren Zylinders (2; 35) angeordneten freitragenden Zapfen (1), wobei ein Endabschnitt (1a) des freitragenden Zapfens (1) über ein Ende des äußeren Zylinders (2; 35) hinausragt und in Presspassung in eine Stütze (12) am Motor eingepasst wird; und einen vulkanisierten elastischen Gummikörper (3), der zwischen dem äußeren Zylinder (2; 35) und dem freitragenden Zapfen (1) angeordnet ist, wobei nur ein Teil des äußeren Umfangs des elastischen Gummikörpers (3) im Kontakt mit dem äußeren Zylinder (2; 35) ist; dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Gummikörper (3) mit dem freitragenden Zapfen (1) in Kontakt ist, wobei der äußere Zylinder (2; 35), der freitragende Zapfen (1) und der elastische Gummikörper (3) mit einer Haftfestigkeit miteinander kombiniert sind, die der elastische Gummikörper (3) aufweist, wenn er vulkanisiert ist, wobei der Abschnitt (3b) des elastischen Gummikörpers unter dem Zapfen (1) ein größeres Volumen als der Abschnitt (3a) über dem Zapfen (1) aufweist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, wobei auf einem Längenabschnitt des Zapfens (1), der sich im Kontakt mit dem elastischen Gummikörper (3) befindet, der Zapfen in seinem Mittelabschnitt (1b) einen größeren Durchmesser aufweist als an den gegenüberliegenden Enden.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, wobei auf einem Längenabschnitt des Zapfens (1), der sich im Kontakt mit dem elastischen Gummikörper (3) befindet, die Außenfläche eines Mittelabschnitts des Zapfens gewellt ist.