DE4411710B4

DE4411710B4 - Elastomerstoßdämpfer

Info

Publication number: DE4411710B4
Application number: DE4411710A
Authority: DE
Inventors: Marek Bruski; Andrzej Chmielewski; Józef Kędzior; Antoni Kubicki; Kazimierz Milczarski; Wojcieçh Popławski; Eugeniusz Strzyż
Original assignee: Fabryka Urzadzen Mechanicznych Kamax SA
Current assignee: Kamax Sp zoo
Priority date: 1993-04-28
Filing date: 1994-04-05
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2014-04-06
Also published as: FR2704613B1; PL298757A1; GB2277571B; US5495923A; FR2704613A1; DE4411710A1; GB9400975D0; PL170036B1; GB2277571A

Abstract

Elastomerstoßdämpfer bestehend aus einem mit einem zusammendrückbaren Elastomer gefüllten Behälter (1) und einem in das Elastomer eingetauchten Schaft (5), dessen Kopf (6) Durchgänge aufweist, welche die Räume vor und hinter dem Schaftkopf (6) verbinden, sowie bestehend aus einem zwischen einer Kopfstirnfläche und einem Bewegungsbegrenzer (13) angeordnetem beweglichen Element (12), das die Mündung der Durchgänge (14) in einer Bewegungsrichtung des Schaftes (5) verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche (18) des Behälters (1) mindestens eine Ausnehmung ausgeführt ist, die zusammen mit der Zylinderfläche (17) des Schaftkopfes (6) eine Durchflußkammer bildet, und daß die Durchgänge im Schaftkopf (6) derart aus axial angeordneten, die Räume vor und hinter dem Schaftkopf (6) verbindenden Durchgängen (14) sowie aus radial angeordneten, in den Bereich zwischen der Zylinderfläche (17) des Schaftkopfes (6) und der Innenfläche (18) des Behälters (1) mündenden Kanälen (16) gestaltet sind, daß der Energieabsorbtionskoeffizient des Elastomerstoßdämpfers ohne Verminderung seiner Beständigkeit in einem großen Bereich modifizierbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Elastomerstoßdämpfer.

Aus der DE 30 41 549 A1 ist ein Elastomer-Stoßdämpfer, bestehend aus einem mit zusammendrückbarem Elastormer angefüllten Behälter und einem und der Wirkung von Außenkräften darin eintauchenden Schaft bekannt.

Aus der DE 29 23 381 A1 ist eine Elastomerstoßdampfeinrichtung, die aus einem mit einem Elastomer gefüllten Behälter und einem verschiebbaren, in einer den Behälter verschließenden Führung geführten Schaft besteht, wobei der Behälter seitens der Führung des Schaftes einen durch die Mantellinie bestimmten veränderlichen Innendurchmesser bestimmt ist, wobei die Mantellinie durch eine konvexe oder konkave Kurve oder eine zur Längsachse der Kammer nicht parallele Gerade bestehen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Möglichkeit Charakteristiken von bekannten Stoßdämpfern zu erweitern und insbesondere den Bereich des Energieabsorptionskoeffizienten unter Erhaltung einer hohen Beständigkeit zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch einen Elastomerstoßdämpfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß an der Innenfläche des Behälters mindestens eine Ausnehmung ausgeführt ist, die zusammen mit der Zylinderfläche des Schaftkopfes eine Durchflußkammer bildet, und daß die Durchgänge im Schaftkopf derart aus axial angeordneten, die Räume vor und hinter dem Schaftkopf verbindenden Durchgängen sowie aus radial angeordneten, in den Bereich zwischen der Zylinderfläche des Schaftkopfes und der Innenfläche des Behälters mündenden Kanälen gestaltet sind, daß der Energieabsorptionskoeffizient des Elastomerstoßdämpfers ohne Verminderung seiner Beständigkeit in einem großen Bereich modifizierbar ist.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß man durch Auswahl des Querschnitts der Durchgänge und des diese Durchgänge mit der Zylinderfläche des Schaftkopfes verbindenden Kanales sowie durch Änderung der Gestalt der Durchflußkammer die Charakteristik des Stoßdämpfers im weiten Umfang ändern kann.

Vorteilhafte Ausführungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Nachstehend wird der Gegenstand der Erfindung anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Stoßdämpfer gemäß der Erfindung in zusammengedrücktem Zustand, wobei der Stoßdämpfer mit zwei Durchflusskammern versehen ist, wovon eine Kammer die Form eines Torusteiles und andere die Form eines Ringes aufweist, im Längsschnitt;
2 ein Fragment eines Stoßdämpfers mit einer Durchflußkammer in Form eines Hohlkegels, im Querschnitt;
3 ein Fragment eines Stoßdämpfers mit einer anders gestalteten Durchflußkammer im Querschnitt;
4 einen Stoßdämpfer mit Durchflußkammern in Form von Rillen und mit Kanälen in Form von strahlenförmigen Kerben, im Längsschnitt;
5 den Stoßdämpfer in 4 im Halbquerschnitt längs Linie A-A.
Der in der 1 dargestellte Elastomerstoßdämpfer besteht aus einem zylindrischen Behälter 1, der an einer Seite mit einem Boden 2 und an der anderen Seite mit einer Stopfbuchse 3 dicht verschlossen ist. Der Behälter 1 enthält im Inneren eine mit einem zusammendrückbaren Elastomer ausgefüllte Kammer 4, in der sich ein mit einem Kopf 6 versehener Schaft 5 befindet, der nach außen durch die mit Gleitelementen 7 und Dichtungselementen 8 versehene Stopfbuchse 3 hinausgeführt ist. Im inneren des Behälters 1 ist der Schaft 5 schiebbeweglich in eine mit Durchlaßöffnungen 10 versehene und außerhalb des Wirkbereichs des Schaftkopfes 6 angeordnete Führung 9 eingesetzt.
In der zur Führung 9 gerichteten Fläche des Schaftkopfes 6 ist eine Aussparung in Form einer Nische 11 ausgeführt, in der ein bewegliches Element 12 in Ringform eingesetzt und durch einen Bewegungsbegrenzer 13 eingeschlossen ist.
Überdies sind im Schaftkopf 6 Durchgänge 14 ausgeführt, die die Nische 11 mit der zweiten Stirnfläche des Kopfes 6 verbinden und an der Seite der Stopfbuchse 3 mit einer Durchlaßverengung 15 versehen sind. Die Durchgänge 14 sind mittels eines Kanales 16 mit der Zylinderfläche 17 des Schaftkopfes 6 verbunden. Der Behälter 1 weist an seiner Innenfläche 18 zwei im Bereich der Endlagen des Schaftkopfes 6 gebildete Durchflußkammern 19, 20 auf, eine in Ringform und die andere in Torusform. In der in 2 dargestellten Variante des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers ist an der Innenfläche 18 des Behälters 1 eine sich an die Stopfbuchse anschließende Durchflußkammer 21 in Form eines Hohlkegels ausgeführt.
An der Innenfläche 18 des Behälters 1 kann bei der in 3 dargestellten Stoßdämpfervariante gemäß der Erfindung eine Ausnehmung als Durchflußkammer 22 ausgeführt sein, die aus zwei durch einen Ring verbundenen Hohlkegeln besteht. Überdies werden die die Räume vor und hinter dem Schaftkopf 6 verbindenden Durchgänge 14 an einem Ende an die Berührungsstelle der Zylinderfläche 17 mit der Stirn des Schaftkopfes 6 an der Seite der Stopfbuchse hinausgeführt.
In einer anderen in 4 und 5 dargestellten Stoßdämpfervariante gemäß der Erfindung ist die Durchflußkammer 23 in Form von mindestens einer Rille an der Innenfläche 18 des Behälters 1 gebildet.
Eine dieser Rillen befindet sich über der Mündung eines die Durchgänge 14 mit der Zylinderfläche 17 des Schaftkopfes verbindenden Kanales 24. Der Kanal 24 hat die Form einer an der Stirnfläche 17 des Schaftkopfes 6 seitens der Stopfbuchse 3 ausgeführten Radialkerbe.
Der Elastomerstoßdämpfer gemäß der Erfindung wirkt wie folgt: In dem mit vorgespanntem Elastomer gefüllten Behälter 1 befindet sich ein von keiner äußeren Kraft belasteter Schaft 5 in einer Anfangslage. Das Eindringen des Schaftes 5 in die Tiefe des Innenraums des Behälters 1 erfolgt durch das Übersteigen einer äußeren auf den Schaft 5 wirkenden Kraft um einen bestimmten Wert und er rückt mit der Zunahme der Kraft solange weiter vor, bis der Schaft 5 die Endlage erreicht. In der Lösung gemäß der Erfindung erfolgt beim Rückgang des Schaftes 5 in die Anfangslage eine bestimmte Strömung des Elastomers aus dem einen Raum der Kammer 4 in den zweiten Raum durch die Durchgänge 14, wobei die Strömung durch die Durchflußverengung 15 beschränkt ist. Gleichzeitig erfolgt ein Durchfluß des Elastomers durch die jeweilig durch eine Umfangsausnehmung an der Innenfläche 18 des Behälters 1 gebildete Durchflußkammer 19, 20, 21 oder 22 oder durch die Durchflußkammer 24, die in Form einer Rille an der Innenfläche 18 des Behälters 1 ausgeführt ist. Das Elastomer erreicht die Durchgänge 14 direkt oder in einer anderen Ausführung gemäß der Erfindung auch durch den Kanal 16. In der Bewegungsphase des Schaftes 5 tritt das Elastomer aus den Durchgängen 14 in die Nische 11 heraus, fließt um das bewegliche Element 12 und von hier in den Restteil der Behälterkammer.
Am Anordnungsplatz der jeweiligen Durchflußkammer wird eine Verminderung der Durchflußwiderstände bei Erhaltung des bisherigen Durchflußwiderstandes im Restteil 4 des Behälters 1 erreicht.
Während der Schaft 5 sich nach innen in den Stoßdämpfer bewegt, erfolgt unter dem Einfluß des Elastomerdrucks ein Preßdruck auf das bewegliche Element 12 und bewegt dies vor die Mündung der Durchgänge 14 und verschließt diese, so daß kein Durchfluß des Elastomers erfolgt.
Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer ist durch eine vergrößerte Dämpfung bei Erhaltung der höchsten zulässigen Rückkehrkraft gekennzeichnet.

Claims

Elastomerstoßdämpfer bestehend aus einem mit einem zusammendrückbaren Elastomer gefüllten Behälter (1) und einem in das Elastomer eingetauchten Schaft (5), dessen Kopf (6) Durchgänge aufweist, welche die Räume vor und hinter dem Schaftkopf (6) verbinden, sowie bestehend aus einem zwischen einer Kopfstirnfläche und einem Bewegungsbegrenzer (13) angeordnetem beweglichen Element (12), das die Mündung der Durchgänge (14) in einer Bewegungsrichtung des Schaftes (5) verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche (18) des Behälters (1) mindestens eine Ausnehmung ausgeführt ist, die zusammen mit der Zylinderfläche (17) des Schaftkopfes (6) eine Durchflußkammer bildet, und daß die Durchgänge im Schaftkopf (6) derart aus axial angeordneten, die Räume vor und hinter dem Schaftkopf (6) verbindenden Durchgängen (14) sowie aus radial angeordneten, in den Bereich zwischen der Zylinderfläche (17) des Schaftkopfes (6) und der Innenfläche (18) des Behälters (1) mündenden Kanälen (16) gestaltet sind, daß der Energieabsorbtionskoeffizient des Elastomerstoßdämpfers ohne Verminderung seiner Beständigkeit in einem großen Bereich modifizierbar ist.
Elastomerstoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgänge (14) eine Durchlaßverengung (15) aufweisen, wobei der Querschnitt der Kanäle (16) größer ist, als der der Durchlaßverengungen (15) der Durchgänge (14).
Elastomerstoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgänge (14) im Berührungsbereich der Zylinderfläche (17) und der zur Stopfbuchse (3) gerichteten Schaftkopfstirnfläche münden.
Elastomerstoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußkammer (19; 20; 22) in Form eines Drehkörpers oder eines Teiles davon ausgebildet ist.
Elastomerstoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußkammer (23) die Form einer in Axialrichtung verlaufenden Rille aufweist.