DE10237966B4 - Hydrolager mit Elastomerfeder - Google Patents
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Abstract
Hydrolager mit einer Elastomerfeder, die einen mit einem zentralen Krafteinleitungskörper und mit einem äußeren Stützring dicht verbundenen Elastomerfederkörper aufweist, mit einer zwischen der Elastomerfeder und einem antreibbaren Hydraulikkolben angeordneten, Hydraulikflüssigkeit enthaltenden Arbeitskammer, die über mindestens einen Drosselkanal im Stützring mit einem Ausgleichsraum verbunden ist, der durch einen mit dem zentralen Krafteinleitungskörper und dem Stützring dicht verbundenen Elastomerbalg abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerfederkörper (2) mit dem den Ausgleichsraum (11) abschließenden Elastomerbalg (12) und mit einer den Stützring (4) dicht mit dem Hydraulikkolben (6) verbinden Elastomermembran (15) einstückig ausgeführt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Hydrolager mit einer Elastomerfeder, die einen mit einem zentralen Krafteinleitungskörper und mit einem äußeren Stützring dicht verbundenen Elastomerfederkörper aufweist, mit einer zwischen der Elastomerfeder und einem antreibbaren Hydraulikkolben angeordneten, Hydraulikflüssigkeit enthaltenden Arbeitskammer, die über mindestens einen Drosselkanal im Stützring mit einem Ausgleichsraum verbunden ist, der durch einen mit dem zentralen Krafteinleitungskörper und dem Stützring dicht verbundenen Elastomerbalg abgeschlossen ist.
- Derartige Hydrolager dienen als federnde Lagerelemente, deren Federwirkung durch Verformungen des Elastomerfederkörpers erreicht wird. Dieser Elastomerfederkörper, der üblicherweise als großvolumiges Gummibauteil ausgeführt ist, wirkt dabei als Tragfeder und Blähfeder. Die Elastomerfeder wirkt auf die in der Arbeitskammer enthaltene Hydraulikflüssigkeit ein. Durch den mindestens einen Drosselkanal kann die Hydraulikflüssigkeit aus der Arbeitskammer in den Ausgleichsraum strömen, der durch den praktisch drucklos Volumen aufnehmenden Elastomerbalg abgeschlossen ist.
- Durch Bewegungen der Elastomerfeder wird das Volumen der Arbeitskammer vergrößert oder verkleinert. Durch den Druckaufbau in der Arbeitskammer wird einerseits der Elastomerfederkörper aufgebläht. Andererseits wird Hydraulikflüssigkeit durch den Drosselkanal in den Ausgleichsraum verschoben. Dadurch wird eine Dämpfung des schwingenden Systems erreicht.
- Durch den Hydraulikkolben, der üblicherweise durch einen Elektromagneten angetrieben wird, können Druckänderungen in der Arbeitskammer in der Weise erzeugt werden, dass die Übertragung von Schwingungen gezielt unterbunden oder zumindest weitgehend vermindert wird. Diese Hydrolager werden deshalb auch als aktive Hydrolager bezeichnet.
- Bei einem bekannten Hydrolager der eingangs genannten Gattung (
DE 39 18 753 C1 ) ist der Elastomerfederkörper an seinem äußeren Umfang an den Stützring und an seinem inneren Rand an dem Krafteinleitungskörper anvulkanisiert. Für die Abdichtung der Arbeitskammer und des Ausgleichsraums müssen gesonderte Dichtungsmaßnahmen ergriffen werden. Insbesondere ist hierbei eine Abdichtung an mehreren Verbindungsfugen des Hydrolagers erforderlich. - Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Hydrolager der eingangs genannten Gattung so auszugestalten, dass die Abdichtung der Arbeitskammer und des Ausgleichsraums hinsichtlich des Bauaufwands und des Montageaufwands wesentlich vereinfacht und sicherer gemacht wird.
- Diese Aufgabe wird bei geffingsgemäßen Hydrologer erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Elastomerfederkörper mit dem den Ausgleichsraum abschließenden Elastomerbalg und mit einer den Stützring dicht mit dem Hydraulikkolben verbindenden Elastomermembran einstückig ausgeführt ist.
- Die Herstellung der Abdichtung des Ausgleichsraums nach außen und die Herstellung der Abdichtung gegen Austreten der Hydraulikflüssigkeit in den Antriebsbereich des Hydraulikkolbens sowie der dichte Abschluss des Ausgleichsraums erfolgen durch ein einstückiges, in einem einstückigen formgebenden Prozess herzustellendes Bauteil; nämlich den Elastomerfederkörper mit dem daran einstückig anschließenden Elastomerbalg und der einstückig anschließenden Elastomermembran.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Elastomermembran am äußeren Umfang des Elastomerfederkörpers angeschlossen ist und einen arbeitskammerseitig am Stützring anliegenden Wandabschnitt aufweist, an den sich ein kreisringförmiger Membranabschnitt anschließt. Die Elastomermembran bildet zusammen mit dem Elastomerfederkörper den äußeren Abschluss der Arbeitskammer.
- Der Drosselkanal ist vorteilhafterweise als mindestens eine Drosselbohrung ausgeführt, die sich durch den Stützring und den daran anliegenden Wandabschnitt der Elastomermembran erstreckt. Die Herstellung des Drosselkanals wird dadurch wesentlich vereinfacht, weil es ausreicht, mindestens eine, vorzugsweise mehrere Drosselbohrungen auszuführen.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
- Die Erfindung wird nachfolgend aus einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
-
1 ein Hydrolager im Schnitt und -
2 die im Hydrolager gemäß1 eingesetzte Elastomerfeder im Schnitt im unverformten Zustand vor dem Einbau. - Das in
1 gezeigte Hydrolager weist eine Elastomerfeder1 auf, deren beispielsweise aus Gummi bestehender Elastomerfederkörper2 an einem zentralen, aus Metall bestehenden Krafteinleitungskörper3 und an einem umgebenden Stützring4 anvulkanisiert ist. - Unterhalb der Elastomerfeder
1 befindet sich eine mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllte Arbeitskammer5 , die nach unten durch einen scheibenförmigen Hydraulikkolben6 abgeschlossen wird. Der Hydraulikkolben6 ist über eine kreisringförmige Tellerfeder7 mit dem Stützring4 verbunden. Der Hydraulikkolben6 besteht aus ferromagnetischem Werkstoff, beispielsweise Stahl, und bildet einen Anker für eine Elektromagnetspule8 , die in einem Spulenhalter9 unterhalb des Hydraulikkolbens6 angeordnet und mit dem Stützring4 verbunden ist. - Eine Schraubendruckfeder
10 stützt den Hydraulikkolben6 gegenüber dem Spulenhalter9 ab. Der Hydraulikkolben6 wird somit durch die Tellerfeder7 und durch die Schraubendruckfeder10 in axialer Richtung positioniert. - Die von dem Elektromagneten
8 ausgeübte Magnetkraft ist im quasi statischen Fall der Summe der Federkräfte (7 ,10 ) somit gleich. - Die Vorspannung des Hydraulikkolbens
6 wird durch die Parallelschaltung der Tellerfeder7 und der Schraubendruckfeder10 bewirkt. Der Arbeitspunkt ist durch die Auslegung der Tellerfeder7 und der Schraubenfeder derart einstellbar, dass eine nahezu planare mittlere Arbeitsposition der Tellerfeder bei Bewegung des Hydraulikkolbens6 sich einstellt, und dass nahezu keine verschleißende Relativbewegung an den Rändern der Tellerfeder7 auftritt. - Oberhalb des Elastomerfederkörpers
2 ist ein ebenfalls mit Hydraulikflüssigkeit gefüllter Ausgleichsraum11 ausgebildet, der nach außen durch einen Elastomerbalg12 abgeschlossen ist, der leicht verformbar ist, so dass der Ausgleichsraum11 weitestgehend drucklos Volumen aufnehmen kann. - Wie man besonders deutlich aus
2 erkennt, ist der Elastomerkörper2 an seinem inneren, der Arbeitskammer5 abgekehrten Rand einstückig mit dem Elastomerbalg12 verbunden. An seinem Außenrand weist der den Ausgleichsraum11 abschließende Elastomerbalg12 einen Dichtwulst13 auf, der im montierten Zustand (1 ) zwischen dem Stützring4 und einem Haltering14 dicht aufgenommen ist. - Der Elastomerkörper
2 ist an seinem äußeren Umfang an dem der Arbeitskammer5 zugekehrten Rand einstückig mit einer Elastomermembran15 verbunden. Diese weist einen arbeitskammerseitig am Stützring4 anliegenden Wandabschnitt16 auf, an dem den sich ein kreisringförmiger Membranabschnitt17 anschließt, der an der arbeitskammerseitigen Fläche der Tellerfeder7 anliegt, die den Hydraulikkolben6 mit dem Stützring4 verbindet. - Der kreisringförmige Membranabschnitt
17 der Elastomermembran15 weist an seinem Innenrand einen Dichtwulst18 auf, der im montierten Zustand (1 ) zwischen dem Hydraulikkolben6 und einem Klemmring19 dicht aufgenommen ist. - Die Arbeitskammer
5 ist über einen durch mehrere Drosselbohrungen20 gebildeten Drosselkanal mit dem Ausgleichsraum11 verbunden. Die Drosselbohrungen20 erstrecken sich durch den Stützring4 und den daran anliegenden Wandabschnitt16 der Elastomermembran15 .
Claims (8)
- Hydrolager mit einer Elastomerfeder, die einen mit einem zentralen Krafteinleitungskörper und mit einem äußeren Stützring dicht verbundenen Elastomerfederkörper aufweist, mit einer zwischen der Elastomerfeder und einem antreibbaren Hydraulikkolben angeordneten, Hydraulikflüssigkeit enthaltenden Arbeitskammer, die über mindestens einen Drosselkanal im Stützring mit einem Ausgleichsraum verbunden ist, der durch einen mit dem zentralen Krafteinleitungskörper und dem Stützring dicht verbundenen Elastomerbalg abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerfederkörper (
2 ) mit dem den Ausgleichsraum (11 ) abschließenden Elastomerbalg (12 ) und mit einer den Stützring (4 ) dicht mit dem Hydraulikkolben (6 ) verbinden Elastomermembran (15 ) einstückig ausgeführt ist. - Hydrolager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomermembran (
15 ) am äußeren Umfang des Elastomerfederkörpers (2 ) angeschlossen ist und einen arbeitskammerseitig am Stützring (4 ) anliegenden Wandabschnitt (16 ) aufweist, an den sich ein kreisringförmiger Membranabschnitt (17 ) anschließt. - Hydrolager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselkanal als mindestens eine Drosselbohrung (
20 ) ausgeführt ist, die sich durch den Stützring (4 ) und den daran anliegenden Wandabschnitt (16 ) der Elastomermembran (15 ) erstreckt. - Hydrolager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der den Ausgleichsraum (
11 ) abschließende Elastomerbalg (12 ) an seinem Außenrand einen Dichtwulst (13 ) aufweist, der zwischen dem Stützring (4 ) und einem Haltering (14 ) dicht aufgenommen ist. - Hydrolager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kreisringförmige Membranabschnitt (
17 ) der Elastomermembran (15 ) an seinem Innenrand einen Dichtwulst (18 ) aufweist, der zwischen dem Hydraulikkolben (6 ) und einem Klemmring (19 ) dicht aufgenommen ist. - Hydrolager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kreisringförmige Membranabschnitt (
17 ) der Elastomermembran (15 ) an der arbeitskammerseitigen Fläche einer Tellerfeder (7 ) anliegt, die den Hydraulikkolben (6 ) mit dem Stützring (4 ) verbindet. - Hydrolager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerfederkörper (
2 ) am zentralen Krafteinleitungskörper (3 ) und am Stützring (4 ) anvulkanisiert ist. - Hydrolager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkolben (
6 ) durch die Tellerfeder (7 ) und eine dazu parallel geschaltete Druckfeder (10 ) positioniert ist.
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