DE19718678A1 - Hydraulisch dämpfendes Aggregatlager - Google Patents

Hydraulisch dämpfendes Aggregatlager

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DE19718678A1
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Horst Flechtner
Norbert Peters
Karl Roetsch
Felix Schramm
Rainer Pollhammer
Thomas Kaefer
Steffen Loeschner
Hans Heltmann
William Mark Horne
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch dämpfendes Aggregatelager, insbe­ sondere für das Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeuges, sowie auf ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines solchen Aggregatelagers.
Aus der DE 40 21 039 C2 ist ein hydraulisch dämpfendes Aggregatelager bekannt, mit einer oberseitigen Arbeitskammer und einer unten liegenden Ausgleichskam­ mer. Die Arbeitskammer wird von einer Tragfeder umschlossen, die das Gewicht des Antriebsaggregates aufnimmt. Die beiden Kammern sind durch eine Wand mit einem Ringkanal voneinander getrennt. Über den Ringkanal kann die Hydraulik­ flüssigkeit von der Arbeitskammer in die Ausgleichskammer überströmen, wenn das Aggregatelager belastet wird. Umgekehrt erfolgt bei einer Entlastung des Aggregatelagers eine Rückströmung der Hydraulikflüssigkeit. Hierdurch wird zu­ sätzlich zur inneren Reibung der Tragfeder eine hydraulische Dämpfung des Ag­ gregatelagers erreicht. Insbesondere kann der Ringkanal so ausgelegt werden, daß sich eine Schwingung der Flüssigkeitssäule im Ringkanal ausbildet, die gezielt auf eine bestimmte niederfrequente Schwingung des Antriebsaggregates (Hubeigenfrequenz) abgestimmt ist. In diesem Bereich der maximalen Dämpfung wirkt die im Ringkanal hin- und herbewegte Flüssigkeitssäule als Tilger. Hiermit soll fahrbahnerregten Vertikalschwingungen des Antriebsaggregates in seiner Eigen­ frequenz (sogenannten Stucker-Schwingungen) entgegengewirkt werden.
Nachteilig bei dem bekannten Aggregatelager ist, daß die hydraulische Dämpfung nicht veränderbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine grundsätzlich andere Ausgestaltung eines hy­ draulisch dämpfenden Aggregatelagers aufzuzeigen, bei dem die hydraulische Dämpfungswirkung und damit der Tilgereffekt veränderbar ist. Insbesondere soll es auch möglich sein, aktiv Lagerkräfte aufzubauen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Ansprüche 12 bis 16 beschreiben Verfahren zur Beeinflussung der hydraulischen Dämpfung eines erfindungsgemäßen Aggregatelagers.
Anspruch 1 beschreibt ein Aggregatelager mit einem neuartigen Wirkprinzip: Der Durchlaß zwischen den beiden Kammern ermöglicht nicht nur einen Austausch der Hydraulikflüssigkeit, sondern treibt auch einen bevorzugt scheibenförmigen Rotor an, indem mit der durchströmenden Flüssigkeit eine Kraftkomponente in Umfangs­ richtung auf den Rotor wirkt. So strömt bei einer Kompression des Aggregatelagers Flüssigkeit aus der Arbeitskammer in die Ausgleichskammer, wodurch der Rotor in Drehung versetzt wird. Diese Beschleunigung des Rotors entnimmt der in das Ag­ gregatelager eingeleiteten Bewegung Energie. Bei einer nachfolgenden Entlastung des Aggregatelagers strömt die Flüssigkeit infolge des sich ausbildenden Unter­ drucks in der Arbeitskammer in diese zurück. Hierdurch wird der Rotor in entge­ gengesetzter Richtung angetrieben und dämpft wiederum die Bewegung des sich am Aggregatelager abstützenden Antriebsaggregates. Somit wird die Energie aus der Vertikalschwingung des Antriebsaggregats in Rotationsenergie umgewandelt.
Durch die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ergibt sich ein entschei­ dender Vorteil, da die hydraulische Dämpfungswirkung des Aggregatelagers aktiv beeinflußt werden kann. Durch Erhöhung oder Verringerung der Rotationsge­ schwindigkeit des Rotors kann das Dämpfungsverhalten des Aggregatelagers ver­ ändert werden, was insbesondere im Bereich der Hubeigenfrequenz des Antriebs­ aggregates von Vorteil ist.
Bevorzugt wird auf den Rotor elektromagnetisch eingewirkt (Anspruch 3), um ihn abzubremsen oder anzutreiben. Durch ein stillstehendes (Generator-Prinzip) bzw. ein rotierendes Magnetfeld (Elektromotor-Prinzip) ist es möglich, berührungslos, d. h. ohne äußeren Eingriff in das Aggregatelager, auf den Rotor einzuwirken. Hier­ durch ergibt sich ein einfacher und störungsunanfälliger Aufbau des Aggregatela­ gers. Außerdem zeichnet sich das elektromagnetische Prinzip durch eine hohe Regel- bzw. Steuergeschwindigkeit aus. Somit kann das Dämpfungsverhalten und der Resonanzbereich des als Tilger wirkenden Motorlagers dynamisch an die je­ weiligen Bedingungen angepaßt werden.
Auch kann der Rotor mit einem magnetischen Wechselfeld, das im sich drehenden metallischen Rotor Wirbelströme erzeugt, abgebremst werden. Das Wirbelstrom­ prinzip (Anspruch 4) zeichnet sich durch geringen baulichen Aufwand aus, da am Rotor keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich sind. Ein aktives Antreiben des Rotors ist hierbei nicht möglich.
Anspruch 5 beschreibt ein Aggregatelager mit einer gegenüber Anspruch 2 grund­ sätzlich andersartigen Möglichkeit zur Veränderung der hydraulischen Dämpfung. Durch Veränderung des Querschnitts des Durchlasses kann der Flüssigkeitsaus­ tausch zwischen den beiden Kammern des Aggregatelagers reguliert werden. Ins­ besondere ist es möglich, den Durchlaß komplett zu öffnen bzw. zu verschließen. Dies kann durch alle hierfür geeigneten Einrichtungen, wie beispielsweise Schie­ ber, Klappen, Drosseln, etc. erfolgen.
Die Weiterbildung nach Anspruch 6 gibt eine bevorzugte Ansteuerungsart an, die berührungslos arbeitet und somit keine Eingriffe in das Aggregatelager erfordert.
Das Öffnen und Schließen des Durchlasses kann auch fliehkraftgesteuert erfolgen, beispielsweise, um selbsttätig eine Drehzahlbegrenzung des Rotors zu erreichen, indem der Durchlaß mit steigender Drehzahl zunehmend verschlossen wird.
Auch die magnetorheologisch wirkende Einrichtung nach Anspruch 7 arbeitet be­ rührungslos. Hierbei wird als Lagerflüssigkeit ein magnetorheologisches Fluid (z. B. "nanorheologisches Fluid" der Fa. BASF) verwendet. Durch Anlegen eines Magnetfeldes im Durchlaß wird das Fluid von der flüssigen in die feste Phase überführt und somit der Durchlaß verschlossen. Besonders vorteilhaft ist, daß die­ ses "Ventil" ohne bewegliche Bauteile und somit völlig verschleißfrei arbeitet. Der Sperrabschnitt im Durchlaß ist dabei bevorzugt so gestaltet, daß das Magnetfeld auf einen kleinen Bereich fokussiert wird, so daß schon bei geringer eingebrachter magnetischer Energie eine Sperrwirkung durch die Verfestigung des magneto­ rheologischen Fluids eintritt.
Durch unterschiedlich geneigte Durchlässe (Anspruch 8) können unterschiedliche Drehrichtungen des Rotors erreicht werden. Vorzugsweise sind zusätzlich Einrich­ tungen zum bedarfsweisen Verschließen der einzelnen Durchlässe vorgesehen.
Der Durchlaß ist beispielsweise als einfache Durchgangsbohrung im Rotor ausge­ bildet. Nach Anspruch 9 kann alternativ in den Rotor ein Rohr eingesetzt sein, das eine entsprechende Neigung in Umfangsrichtung aufweist. Dies ist insbesondere bei solchen Rotoren von Vorteil, deren radial innenliegender Bereich dünnwandig ausgeführt ist, mit einer Massenkonzentration am äußeren Umfang zur Erzeugung eines entsprechenden Trägheitsmomentes. Über das eingesetzte Rohr wird eine entsprechend lange Schrägfläche bereitgestellt, auf die der Flüssigkeitsstrom wir­ ken kann.
Durch die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 10 wird die Förderleistung des Rotors deutlich erhöht. Die Schaufeln (oder sonstige Fördereinrichtungen) sind insbesondere bei glattflächigen scheibenförmigen Rotoren mit einfachen Durch­ gangsbohrungen (ohne eingesetzte Rohre) von Vorteil.
Gemäß Anspruch 11 ist in das Aggregatelager eine Einrichtung zur Dämpfung höherfrequenter Schwingungen integriert. Derartige Einrichtungen sind an sich bekannt. Sie sind zwischen den beiden flüssigkeitsgefüllten Kammern des Aggre­ gatelagers angeordnet und bestehen beispielsweise aus zwei lochblechartigen Scheiben mit dazwischenliegender Membran, die die Kammern gegeneinander abdichtet. Die Membran, die zu den Lochblechen beabstandet ist, kann auch bei Anregung durch höherfrequente Schwingungen dieser Schwingungsanregung fol­ gen, während der Durchlaß im Rotor bei einer Schwingungsanregung oberhalb der Eigenfrequenz der erfindungsgemäßen Tilgereinrichtung für die Lagerflüssigkeit sperrt. Somit können z. B. die motorerregten Schwingungen (infolge der Gas- und Massenkräfte der Brennkraftmaschine) gegenüber der Karosserie des Fahrzeugs gedämpft werden.
Die Einrichtung gemäß Anspruch 11 kann in den Rotor integriert oder radial außer­ halb des Rotors feststehend angeordnet sein.
Bei einer Belastungsänderung des Aggregatelagers wird, wie bereits oben geschil­ dert, der Rotor in Drehung versetzt. Hierdurch kommt ein Dämpfungs- bzw. Til­ gungseffekt zustande. Dem Verfahren nach Anspruch 12 liegt nunmehr der Kern­ gedanke zugrunde, dieses Dämpfungs- oder Tilgungsverhalten zu beeinflussen, indem der Rotor zusätzlich angetrieben oder gegenläufig zur Drehung des Rotors abgebremst wird. Hiermit kann die Charakteristik des Aggregatelagers verändert werden. Insbesondere kann durch entsprechendes Abbremsen des Rotors ein zusätzlicher Energieabbau in der Kompressionsphase des Aggregatelagers erzielt werden.
Gemäß Anspruch 13 ist es besonders wirkungsvoll, den Rotor in der richtigen Pha­ senlage abzubremsen. Hierdurch wird ein maximaler Energieabbau in den Um­ kehrpunkten der Schwingbewegung des Antriebsaggregates erreicht, ohne daß eine stoßartige Krafteinleitung in das Lager erfolgt, was eine Übertragung von Kör­ perschall in die Karosserie zur Folge hätte. Durch das erfindungsgemäße Verfah­ ren wird exakt zu den Zeitpunkten der Schwingung, zu denen der Geschwindig­ keitsverlauf des Antriebsaggregats einen Nulldurchgang aufweist, der Rotor maxi­ mal abgebremst, so daß er danach durch die Bewegung des Antriebsaggregats wieder maximal beschleunigt werden muß. Durch Anwendung des hochdynami­ schen elektromagnetischen Prinzips zur Verzögerung (oder auch Beschleunigung) des Rotors ist hierbei eine phasenrichtige Energie-Entnahme (bzw. Energie-Ein­ bringung) innerhalb enger Zeitfenster möglich.
Das beschriebene Verfahren läßt sich nicht nur zur Beeinflussung dynamischer Schwingungsvorgänge einsetzen. Auch sich langsam ändernde Belastungen ("statische bzw. quasistatische Belastungsfälle"), wie beispielsweise die Drehmo­ mentabstützung des Antriebsaggregates bei einer Laständerung oder die flieh­ kraftbedingte Abstützung des Antriebsaggregats bei einer Kurvenfahrt des Kraft­ fahrzeugs können gemäß Anspruch 14 beeinflußt werden. Durch aktives Antreiben des Rotors wird beispielsweise aus der Ausgleichskammer zusätzlich Hydrau­ likflüssigkeit in die Arbeitskammer gepumpt, wodurch sich eine Versteifung des Aggregatelagers ergibt, mit der Folge einer geringeren Nachgiebigkeit unter der Last des Antriebsaggregates. Damit kann die Lageveränderung des Antriebsag­ gregates bei einem Lastwechsel oder unter Fliehkrafteinfluß kompensiert werden.
Gemäß Anspruch 15 wird die Dämpfung des Aggregatelagers durch eine Verände­ rung des Durchlaßquerschnittes beeinflußt. Selbstverständlich kann die Verände­ rung des Durchlaßquerschnittes auch kombiniert werden mit einer Steuerung oder Regelung der Drehgeschwindigkeit des Rotors.
Durch entsprechendes wechselseitiges Öffnen und Schließen der Durchlässe ge­ mäß Anspruch 16 kann erreicht werden, daß der Rotor nicht nur während des Kompressionshubes, sondern auch während der Entlastung des Aggregatelagers mit gleichbleibendem Drehsinn angetrieben wird. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß durch die gleichbleibende Drehrichtung des Rotors (ohne Abbremsung in den Umkehrpunkten der eingeleiteten Schwingbewegung) der Rotor stets ohne Pha­ senverschiebung Energie aufnehmen kann. Zwar ist bei einer Drehrichtungsum­ kehr des Rotors das Energieaufnahmevermögen entsprechend höher, jedoch ist hierfür eine exakte Steuerung erforderlich, da durch den Abbremsvorgang zur Drehrichtungsumkehr eine Phasenverschiebung eintreten kann, mit der Folge einer Beeinträchtigung des Tilgereffektes.
Durch die in beiden Lastrichtungen erfolgende gleichsinnige Beschleunigung des Rotors dreht sich dieser stets mit relativ hoher Drehzahl und speichert somit kineti­ sche Energie, die bei Bedarf nachfolgend abgerufen werden kann. Ein möglicher Anwendungsfall hierfür ist beispielsweise eine gewünschte Verhärtung des Ag­ gregatelagers bei einer Laständerung des Antriebsaggregats, die z. B. durch Öff­ nen oder Schließen des entsprechend geneigten Durchlasses erreicht werden kann, wodurch die Hydraulikflüssigkeit gezielt umgepumpt wird.
Durch das Verfahren nach Anspruch 16 kann also aktiv auf das Aggregatelager eingewirkt werden, ohne daß zusätzliche Mittel (z. B. elektromagnetische Mittel) zur Beeinflussung der Drehgeschwindigkeit des Rotors erforderlich sind.
In besonderer Weise bietet sich die Kombination mit einer Wirbelstrombremse (vergleiche Anspruch 4) an, da der Rotor hierdurch mit geringem Aufwand zusätz­ lich abgebremst werden kann.
Das Öffnen und Schließen der betreffenden Durchlässe in einer Weise, daß der Rotor unabhängig von der Richtung der auf das Aggregatelager einwirkenden Be­ lastung jeweils mit gleichbleibendem Drehsinn beschleunigt wird, kann zum Bei­ spiel selbsttätig durch Rückschlagventile in den Durchlässen erfolgen.
Mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Aggregatelager in teilweiser Schnittdarstellung,
Fig. 2 den Rotor eines erfindungsgemäßen Aggregatelagers in der Draufsicht,
Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Schnittverlaufslinie III-III in Fig. 2 und
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rotors in einer der Fig. 2 ent­ sprechenden Darstellung.
Fig. 1 zeigt ein Aggregatelager 1, das über einen oberen Gewindebolzen 2 ein nicht dargestelltes Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeuges aufnimmt. Unterseitig stützt sich das Aggregatelager 1 über einen Gewindebolzen 3 an der Karosserie des Fahrzeugs, beispielsweise an einem Längsträger, ab. Der Bolzen 2 ist an einer Tragfeder 4 aus einem Elastomerwerkstoff angeordnet. Der untere Gewindebolzen 3 stützt sich über ein Bodenteil 5 und ein Gehäuseteil 6 gegenüber der Tragfeder 4 ab.
Das Innere des Aggregatelagers 1 ist in eine Arbeitskammer 7 und eine Aus­ gleichskammer 10 unterteilt, die beide mit einer Hydraulikflüssigkeit 8 befüllt sind. Ein Zwischenelement in Form eines scheibenförmigen Rotors 9 trennt die beiden Kammern 7 und 10 voneinander, wobei die Arbeitskammer 7 oberseitig von der Tragfeder 4 umschlossen wird. Die Ausgleichskammer 10 ist über einen Rollbalg 11 abgedichtet.
Der Rotor 9 ist über ein reibungsarm arbeitendes Wälzlager 12 um die Hochachse 13 des Aggregatelagers 1 drehbar gelagert und weist vier Durchlaßöffnungen 14 auf (siehe auch Fig. 2), über die ein Austausch der Hydraulikflüssigkeit 8 zwi­ schen den beiden Kammern 7 und 10 erfolgen kann. Das Wälzlager 12 ist in einem Gehäuse 19 angeordnet, das radial außenliegend mit dem Gehäuseteil 6 verbun­ den ist. Das Gehäuse 19 ist in Richtung der Hochachse 13 des Aggregatelagers 1 für die Hydraulikflüssigkeit 8 durchlässig (weitmaschige Gitterstruktur oder derglei­ chen) und optimiert darüber hinaus die Abdichtung im Bereich des umlaufenden Spaltes 15 entlang des Außenumfangs des Rotors 9.
Das Aggregatelager 1 ist auf Höhe des Rotors 9 von einer ringförmigen Elektroma­ gnetanordnung 16 umgeben. Die Elektromagnetanordnung 16 ist als separates Bauteil ausgebildet und wirkt berührungslos mit dem Rotor 9 zusammen. Der äußere Randbereich des Rotors 9 seinerseits ist als Permanentmagnet ausgebil­ det, mit mehreren aufeinanderfolgenden Abschnitten unterschiedlicher Polarität. Der Elektromagnet 16 ist mit einer Steuer- oder Regeleinrichtung 17 verbunden. Die Steuer- oder Regeleinrichtung 17 wird ihrerseits mit verschiedenen Eingangs­ signalen 18 gespeist, die beispielsweise von Sensoren stammen, die Beschleuni­ gungswerte des Fahrzeugs, des Antriebsaggregats, etc. erfassen.
In den Fig. 2 und 3 ist der Rotor 9 näher dargestellt. Der Rotor 9 ist symme­ trisch aufgebaut, wobei die Durchlaßöffnungen 14 jeweils um 90° gegeneinander versetzt sind. Die Öffnungen 14 sind in Umfangsrichtung des Rotors 9 gegenüber der Hochachse 13 des Aggregatelagers 1 geneigt, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht (Neigungswinkel γ). Zusätzlich können die Durchlaßkanäle 14 über Dreh- oder Längsschieber 20 bzw. 21 ganz oder teilweise verschlossen werden. Die Betätigung der Schieber 20, 21 erfolgt bevorzugt elektromagnetisch und gegen die Kraft von Rückstellfedern 22, wobei die Betätigungs- und Rückstellkräfte so festzulegen sind, daß auch unter dem Fliehkrafteinfluß des sich drehenden Rotors 9 eine einwandfreie Funktion der Steuerung des Durchlaßquerschnitts gegeben ist.
Der Durchmesser der Durchlässe 14 ist so bemessen, daß bei langsamen Be­ lastungsänderungen (niederfrequente Schwingungen) der Rotor 9 nicht in nen­ nenswertem Maße angetrieben wird. Auch bei höherfrequenten Schwingungen (im akustischen Bereich) reagiert der Rotor 9 zu träge, wohingegen im Bereich der Hubeigenfrequenz des Antriebsaggregats eine maximale Bedämpfung der Aggre­ gateschwingungen erreicht wird.
Nachfolgend ist die Wirkungsweise des Aggregatelagers 1 näher erläutert:
Bei einer Belastung F in Richtung der Hochachse 13 wird die Tragfeder 4 zusam­ mengedrückt, so daß sich das Volumen der Arbeitskammer 7 verringert. Hierdurch tritt Hydraulikflüssigkeit 8 aus der Arbeitskammer 7 in die Ausgleichskammer 10 über, wobei aufgrund der Neigung der Durchlässe 14 die hindurchströmende Hy­ draulikflüssigkeit 8 den Rotor 9 in Drehung versetzt (Drehpfeil 26). Umgekehrt wird bei einer Entlastung des Aggregatelagers 1 (Pfeil E) Hydraulikflüssigkeit 8 aus der Ausgleichskammer 10 über die Durchlässe 14 nach oben gesaugt, wodurch der Rotor 9 in entgegengesetzter Richtung (Drehpfeil 27) angetrieben wird.
Durch entsprechende Ansteuerung bzw. Regelung des Elektromagneten 16 kann die Drehbewegung des Rotors 9 unterstützt oder behindert werden, um das Dämpfungsverhalten des Aggregatelagers 1 zu beeinflussen. Des weiteren kann das Dämpfungsverhalten ebenso durch Verstellen der Ventile 20, 21 an den Durchlässen 14 verändert werden.
Auch kann der Rotor 9 bei langsam verlaufenden Belastungsänderungen am Ag­ gregatelager 1 aktiv angetrieben werden, beispielsweise, um Hydraulikflüssigkeit 8 von der Ausgleichskammer 10 in die Arbeitskammer 7 zu pumpen und hierdurch eine Verhärtung des Lagers 1 zu bewirken. Zur Erhöhung der Förderleistung des Rotors 9 sind hierzu an seiner Unterseite schaufelförmige Einrichtungen 25 vorge­ sehen. Die Schaufeln 25 können auch lageveränderbar (zwischen einer Ruhe- und einer Wirkstellung) ausgeführt sein.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rotors 30 dargestellt. Der Rotor 30 setzt sich aus einem dünnwandigen Mittenbereich 31 sowie einem außenliegenden Ring 32 mit entsprechender großer Materialstärke zusammen. Die Durchlässe werden von in den Mittenbereich 31 eingesetzten Rohrabschnitten 33 gebildet.

Claims (16)

1. Hydraulisch dämpfendes Aggregatelager, mit zwei flüssigkeitsgefüllten Kammern, die voneinander durch ein Zwischenelement getrennt sind, das wenigstens einen Durchlaß aufweist, der einen Flüssigkeitsaustausch zwi­ schen den beiden Kammern ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement als um die Hochachse (13) des Aggregatelagers (1) drehbarer Rotor (9) ausgebildet ist, mit wenig­ stens einem Durchlaß (14), dessen Mittellinie (M) - bezogen auf die Hoch­ achse (13) des Aggregatelagers (1) - in Umfangsrichtung des Rotors (9) ge­ neigt ist (Neigungswinkel γ).
2. Aggregatelager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (16) zum Antreiben bzw. zum Abbrem­ sen des Rotors (9) vorgesehen sind.
3. Aggregatelager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (16) ein veränderbares Magnetfeld erzeugen, das mit einer magnetischen Einrichtung am Rotor (9) zusam­ menwirkt.
4. Aggregatelager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel ein veränderbares Magnetfeld erzeu­ gen, durch das der Rotor nach dem Wirbelstromprinzip abgebremst werden kann.
5. Aggregatelager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Verändern des Quer­ schnitts des Durchlasses (14) vorgesehen ist.
6. Aggregatelager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung magnetisch betätigbar ist.
7. Aggregatelager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung magnetorheologisch wirkt.
8. Aggregatelager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zweiter Durchlaß mit - bezogen auf den ersten Durchlaß (14) - gegensinniger Neigung in Umfangsrichtung des Rotors (9) vorgesehen ist.
9. Aggregatelager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (14) von einem rohrförmigen Element (33) gebildet wird, das in den Rotor (30) eingesetzt ist.
10. Aggregatelager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich wenigstens eines Endabschnittes des Durchlasses (14) eine schaufelförmige Einrichtung (25) vorgesehen ist.
11. Aggregatelager nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Dämpfung höherfrequen­ ter Schwingungen vorgesehen ist.
12. Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines hydraulisch dämpfenden Ag­ gregatelagers nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9), der sich infolge einer Bela­ stungsänderung des Aggregatelagers (1) um die Hochachse (14) des Aggre­ gatelagers (1) dreht, verzögert oder beschleunigt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer auf das Aggregatelager (1) einwir­ kenden schwingungsförmigen Belastung die Winkelgeschwindigkeit des Ro­ tors (9) jeweils im Bereich der Umkehrpunkte der Schwingungsbewegung maximal verringert wird.
14. Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines hydraulisch dämpfenden Ag­ gregatelagers nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer quasistatischen Belastung des Ag­ gregatelagers (1) der Rotor (9) angetrieben wird, um die Flüssigkeit (8) zwi­ schen den beiden Kammern (7 bzw. 10) des Aggregatelagers (1) umzupum­ pen.
15. Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines hydraulisch dämpfenden Ag­ gregatelagers nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Durchlasses (9) verändert wird.
16. Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines hydraulisch dämpfenden Ag­ gregatelagers nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit wenigstens einem zweiten Durchlaß, mit - bezogen auf den ersten Durchlaß - gegen­ sinniger Neigung in Umfangsrichtung des Rotors, dadurch gekennzeichnet, daß bei Be- und Entlastung des Aggregatelagers (1) wechselweise ein Öffnen bzw. Schließen der Durchlässe derart erfolgt, daß in beiden Belastungsrichtungen des Aggregatelagers (1) der Rotor (9) durch den Flüssigkeitsaustausch zwischen den beiden Kammern (7 bzw. 10) gleichsinnig angetrieben wird.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10229774C1 (de) * 2002-07-03 2003-12-04 Contitech Vibration Control Motorlager mit schaltbarem Bypass
EP1493941A1 (de) * 2003-07-02 2005-01-05 Peugeot Citroen Automobiles S.A. Schwingungsdämpfungseinrichtung
DE102011054814B4 (de) 2010-11-30 2019-01-10 Hyundai Motor Company Dämpfungssteuervorrichtung, die mit magnetorheologischem Fluid gefüllt ist, und Motorlager mit derselben
DE102020207437A1 (de) 2020-06-16 2021-12-16 Robel Bahnbaumaschinen Gmbh Vorrichtung zur Gleisbearbeitung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3508823A1 (de) * 1985-03-13 1986-09-18 Josef Adolf 5410 Höhr-Grenzhausen Knopp Duesenplatte fuer hydrolager, hydrobuchsen und aehnliche daempfungsteile
DE3703188C2 (de) * 1986-02-03 1988-08-25 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, Jp
DE3705579A1 (de) * 1987-02-21 1988-09-01 Bosch Gmbh Robert Verstellbares motorlager
DE3719677C2 (de) * 1986-06-12 1990-06-13 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, Jp
US4981286A (en) * 1989-02-01 1991-01-01 Tokai Rubber Industries, Ltd. Apparatus using a fluid whose viscosity varies with electric current applied thereto
DE3743555C2 (de) * 1987-12-22 1992-02-27 Adam Opel Ag, 6090 Ruesselsheim, De
DE4021039C2 (de) * 1990-07-02 1992-04-23 Metzeler Gimetall Ag, 8000 Muenchen, De

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3508823A1 (de) * 1985-03-13 1986-09-18 Josef Adolf 5410 Höhr-Grenzhausen Knopp Duesenplatte fuer hydrolager, hydrobuchsen und aehnliche daempfungsteile
DE3703188C2 (de) * 1986-02-03 1988-08-25 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, Jp
DE3719677C2 (de) * 1986-06-12 1990-06-13 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, Jp
DE3705579A1 (de) * 1987-02-21 1988-09-01 Bosch Gmbh Robert Verstellbares motorlager
DE3743555C2 (de) * 1987-12-22 1992-02-27 Adam Opel Ag, 6090 Ruesselsheim, De
US4981286A (en) * 1989-02-01 1991-01-01 Tokai Rubber Industries, Ltd. Apparatus using a fluid whose viscosity varies with electric current applied thereto
DE4021039C2 (de) * 1990-07-02 1992-04-23 Metzeler Gimetall Ag, 8000 Muenchen, De

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10229774C1 (de) * 2002-07-03 2003-12-04 Contitech Vibration Control Motorlager mit schaltbarem Bypass
EP1493941A1 (de) * 2003-07-02 2005-01-05 Peugeot Citroen Automobiles S.A. Schwingungsdämpfungseinrichtung
FR2857072A1 (fr) * 2003-07-02 2005-01-07 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif anti-vibratoire
DE102011054814B4 (de) 2010-11-30 2019-01-10 Hyundai Motor Company Dämpfungssteuervorrichtung, die mit magnetorheologischem Fluid gefüllt ist, und Motorlager mit derselben
DE102020207437A1 (de) 2020-06-16 2021-12-16 Robel Bahnbaumaschinen Gmbh Vorrichtung zur Gleisbearbeitung

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