DE10252749B4

DE10252749B4 - Hydraulisch dämpfendes Gummilager

Info

Publication number: DE10252749B4
Application number: DE2002152749
Authority: DE
Inventors: Michael Schmitz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: Boge Elastmetall GmbH
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2013-09-19
Anticipated expiration: 2022-11-14
Also published as: DE10252749A1

Abstract

Hydraulisch dämpfendes Gummilager, bestehend aus einem Innenteil, einem konzentrisch oder exzentrisch dazu im Abstand angeordneten Außenteil und dazwischen eingesetztem Gummiteil, in welchem mindestens zwei dämpfungsmittelgefüllte Kammern angeordnet sind, wobei mindestens zwei Kammern über eine Strömungsverbindung miteinander verbunden sind, welche aus zumindest zwei in Reihe schaltbaren Einzelverbindungen (7a, 7b) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer der Kammern (5, 6) ein Schaltelement (8) angeordnet ist, welches eine Einzelverbindung (7a, 7b) schaltet, wobei durch eine relative radiale Verlagerung des Außenteils (3) zum Innenteil (2) eine Mündung (9) der Einzelverbindung (7a, 7b) durch das Schaltelement (8) verschließbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch dämpfendes Gummilager, bestehend aus einem Innenteil, einem konzentrisch oder exzentrisch dazu im Abstand angeordneten Außenteil und dazwischen eingesetztem Gummiteil, in welchem mindestens zwei dämpfungsmittelgefüllte Kammern angeordnet sind, wobei mindestens zwei Kammern über eine Strömungsverbindung miteinander verbunden sind.
Es sind bereits Gummilager bekannt (z. B. DE 43 32 480 C2 ), bei denen zwischen einem Innenteil und einem konzentrisch oder exzentrisch dazu im Abstand angeordneten Außenteil ein Gummiteil dazwischen eingesetzt ist, in welchem mindestens zwei dämpfungsmittelgefüllte Kammern angeordnet sind, wobei diese Kammern über eine kanal- oder drosselförmige Strömungsverbindung miteinander verbunden sind. Bei diesen hydraulisch dämpfenden Gummilagern beruht das Dämpfungsprinzip auf der Kanal- oder Drosseldämpfung, wobei konstante Kanal- oder Drosselquerschnitte verwendet werden und auch konstante Kanal-/Drossellängen. Die Lage des Dämpfungsmaximum hängt dabei von dem Kanal- oder Drosselquerschnitt bzw. der Kanal- oder Drossellänge ab. Bei Einsatz eines derartigen Gummilagers, welches Fahrwerksschwingungen sowohl bei Beschleunigung als auch beim Bremsen des Fahrzeuges dämpfen soll, besteht das Problem darin, dass das Maximum des Dämpfungsangebotes für die beiden Lastfälle (Beschleunigung, Bremsen) nicht bei der fahrzeugbedingten Anregungsfrequenz f_An, (f_An, liegt meist zwischen 11 und 16 Hz) liegen kann. Es muss ein Kompromiss erzielt werden, der für beide Belastungen einen prozentualen Anteil der maximal verfügbaren Dämpfung vorsieht.
Aus der EP 0 490 036 A2 ist eine mehrere Arbeitskammern aufweisende hydraulisch dämpfende Gummibuchse bekannt, deren Arbeitskammern über am Umfang eines Federkörpers aus Gummi verlaufende Ringkanäle verbunden sind. In den Ringkanälen sind schaltbare Ventile angeordnet, die ein Umschalten der hydraulisch dämpfenden Gummibuchse ermöglichen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein hydraulisch dämpfendes Gummilager zu schaffen, bei dem Fahrwerksschwingungen sowohl bei Beschleunigung als auch beim Bremsen mit maximaler Dämpfung gedämpft werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die Strömungsverbindung aus mindestens zwei in Reihe schaltbaren Einzelverbindungen besteht.
Vorteilhaft ist hierbei, dass zwei hintereinander angeordnete Einzelverbindungen mit den Kanallängen L1 und L2 die Gesamtströmungsverbindung bilden. Das Gummilager lässt sich nun so schalten, dass die erste Einzelverbindung so dimensioniert ist, dass das Dämpfungsmaximum bei einer Frequenz f₁ = f_An liegt.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, dass die Einzelverbindungen derart schaltbar sind, dass eine kürzere oder eine längere Strömungsverbindung schaltbar ist. Hierbei ist von Vorteil, dass das Verlängern der Strömungsverbindung durch Verschließen des Einlasses realisiert werden kann. Durch die Verlängerung der Strömungsverbindung auf eine Gesamtlänge von L1 + L2 kann das Dämpfungsmaximum von der Frequenz f₂(f₂ > f₁) auf eine Frequenz f₃, welche ungefähr f₁ entspricht, verschoben werden. In dem Zustand zwischen Beschleunigung und Bremsen des Fahrzeuges wird das Innenteil relativ zum Außenteil um einen bestimmten Weg verschoben. Dieser Zwangsweg wird genutzt, um den Kanaleinlass mittels eines Schaltelementes zu verschließen. Als Schaltelement lässt sich dabei ein kompressibler Werkstoff (z. B. Gummi) nutzen. Das Schaltelement kann sowohl am Innenteil als auch an der Strömungsverbindung angebracht werden.
Als weiteres wesentliches Merkmal ist vorgesehen, dass die Einzelverbindungen jeweils eine gleiche oder eine unterschiedliche Länge aufweisen.
Nach einem wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, dass die Einzelverbindungen jeweils einen gleichen oder einen unterschiedlichen Strömungsquerschnitt aufweisen.
Eine wesentliche Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens eine Einzelverbindung am Innenumfang des Außenteiles verlaufend angeordnet ist.
Nach einem wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, dass in mindestens einer der Kammern ein Schaltelement angeordnet ist, welches eine oder mindestens eine Einzelverbindungen schaltet.
Eine wesentliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass durch relative radiale Verlagerung des Außenteiles zum Innenteil das Schaltelement eine Mündung der Einzelverbindung schließt.
Zur Erzielung von reproduzierbaren Dämpfungswerten ist vorgesehen, dass mindestens eine der Einzelverbindungen in einem separaten Bauteil angeordnet ist.
Weitere Ausführungsformen sehen vor, dass das Außenteil einen Teil der Wandung einer Einzelverbindung bildet oder dass zwischen den Kammern ein Überdruckventil angeordnet ist.
Als weiteres Merkmal ist vorgesehen, dass mindestens eine Einzelverbindung über mehr als 90° über den Umfang des Innen- und/oder Außenteiles verläuft.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den 1 bis 7 schematisch dargestellt.
Es zeigt:
1 ein Gummilager schematisch dargestellt
2 und 3 eine konstruktive Ausführungsform des in 1 dargestellten Gummilagers
Die 4 und 5 zeigen die zwei Strömungsverbindungen als Einzelheit.
In der 1 ist in schematischer Darstellung ein Gummilager 1 dargestellt, wobei das Innenteil 2 gegenüber dem Außenteil 3 radial beweglich ist. Im Gummiteil ist einerseits die Kammer 5 sowie die Kammer 6 angeordnet. Über die Strömungsverbindung 7a und 7b setzt sich die Gesamtströmungsverbindung zusammen. Wird das Außenteil 3 radial gegenüber dem Innenteil 2 belastet, so strömt die hydraulische Dämpfungsflüssigkeit aus der Kammer 5 über den Kanal 7a in die Kammer 6, vorbei am Schaltelement 8. Da am Einlass ein Druckausgleich erfolgt, fließt keine hydraulische Dämpfungsflüssigkeit durch die Einzelverbindung 7b. Bei entsprechend starker radialer Einfederung des Außenteiles 3 gegenüber dem Innenteil 2 wird das Schaltelement 8 den Einlass 9 schließen, so dass das hydraulische Dämpfungsmittel aus der hydraulischen Kammer 5 über die Einzelverbindung 7a, anschließend über die zweite Einzelverbindung 7b dann erst in die Kammer 6 strömt. Die Strömungsverbindung setzt sich dann aus den beiden Einzelverbindungen 7a und 7b zusammen, wobei dies einer Gesamtlänge von L1 + L2 entspricht.
In den 2 und 3 ist eine konstruktive Ausführungsform eines Gummilagers 1 dargestellt, bei dem das Innenteil 2 und das Außenteil 3 durch ein dazwischen eingesetztes Gummiteil 4 verbunden sind. Die mit hydraulischer Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Kammer 5 ist über die Strömungsverbindung 7 mit der diametral gegenüberliegenden Kammer 6 verbunden. in der Kammer 6 ist das Schaltelement 8 angeordnet, so dass bei radialer Einfederung des Außenteiles 3 gegenüber dem Innenteil 2 das Schaltelement 8 den Einlass 9 verschließt. Durch das Verschließen des Einlasses 9 wird die Strömungsverbindung, 7 durch beide Einzelverbindungen 7a und 7b gebildet.
In den 4 und 5 zeigt eine Strömungsverbindung 7, bestehend aus der Einzelverbindung 7a und der zweiten Einzelverbindung 7b, wobei der Einlass 9 geöffnet oder verschließbar sein kann. Wird der Einlass 9 verschlossen, so bewegt sich die Dämpfungsflüssigkeit durch die Einzelverbindung 7a und anschließend durch die zweite Einzelverbindung 7b, so dass die Gesamtlänge der Strömungsverbindung 7 wirksam ist.
Bezugszeichenliste

1: Gummilager
2: Innenteil
3: Außenteil
4: Gummiteil
5: Kammer
6: Kammer
7: Strämungsverbindung
8: Schaltelement
9: Einlass

Claims

Hydraulisch dämpfendes Gummilager, bestehend aus einem Innenteil, einem konzentrisch oder exzentrisch dazu im Abstand angeordneten Außenteil und dazwischen eingesetztem Gummiteil, in welchem mindestens zwei dämpfungsmittelgefüllte Kammern angeordnet sind, wobei mindestens zwei Kammern über eine Strömungsverbindung miteinander verbunden sind, welche aus zumindest zwei in Reihe schaltbaren Einzelverbindungen (7a, 7b) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer der Kammern (5, 6) ein Schaltelement (8) angeordnet ist, welches eine Einzelverbindung (7a, 7b) schaltet, wobei durch eine relative radiale Verlagerung des Außenteils (3) zum Innenteil (2) eine Mündung (9) der Einzelverbindung (7a, 7b) durch das Schaltelement (8) verschließbar ist.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelverbindungen (7a, 7b) derart schaltbar sind, dass eine kürzere und/oder eine längere Strömungsverbindung (7) schaltbar ist.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelverbindungen (7a, 7b) jeweils eine gleiche oder eine unterschiedliche Länge aufweisen.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelverbindungen (7a, 7b) jeweils einen gleichen oder einen unterschiedlichen Strömungsquerschnitt aufweisen.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einzelverbindung (7a, 7b) am Innenumfang des Außenteiles (3) verlaufend angeordnet ist.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Einzelverbindungen (7a, 7b) in einem separaten Bauteil angeordnet ist.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (3) einen Teil der Wandung einer Einzelverbindung (7a, 7b) bildet.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kammern (5, 6) ein Überdruckventil angeordnet ist.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einzelverbindung (7a, 7b) über mehr als 90° über den Umfang des Innen- (2) und/oder Außenteiles (3) verläuft.