DE2906179A1 - Rubber bearing with hydraulic damping - has rubber walls of main and auxiliary chambers in one piece - Google Patents
Rubber bearing with hydraulic damping - has rubber walls of main and auxiliary chambers in one pieceInfo
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Abstract
Description
Hydraulisch dämpfendes Gummilager Hydraulically damping rubber mount
Die Erfindung betrifft ein hydraulisch dämpfendes Gummilager mit einer an eine metallische Stirnwand angeschlossenen Hauptkammer und einer hydraulisch mit dieser über eine Trennwand mit Drosselstelle verbundenen Nebenkammer in Form einer balgartigen Membrane aus gummielastischem Werkstoff. The invention relates to a hydraulically damping rubber mount one main chamber connected to a metal end wall and one hydraulic with this secondary chamber connected via a partition with a throttle point in the form a bellows-like membrane made of rubber-elastic material.
Aus der DE-PS 945 899 ist eine Flüssigkeits-HiLSeder mit Eigendämpfung, insbesondere für Fahrzeuge, bekannt. Diese Flüssigkeits-Hohlfeder weist eine Haupt- und Dehnungskammer auf, welche mit einem Strömungsmittel gefüllt sind und über oeffnungen einer am Federungshub nicht teilnehmenden als Widerlager dienenden Zwischenwand miteinander in Verbindung stehen. Dabei stellt die Hauptkammer einen hohlen, als Energiespeicher wirkenden Federkörper aus Gummi und die Dehnungskammer eine topfförmige Membran dar. Nachteilig ist, daß dies aus mehreren separat voneinander herzustellenden Gummiteilen aufgebaute hydraulisch dämpfende Gummilager bei einer weichen Einstellung der Federoharakteristik eine geringe Dämpfung aufweist. Dies beruht wesentlich auf der Form der gummielastischen Umfangswände, welche sich bei einer axialen Belastung nach außen wölben und damit keine definierte hydraulische Pumpwirkung erzeugen können. Bei einer weichen Grundeinstellung der Federcharakteristik wird im Belastungsfall wenig Flüssigkeitsvolumen über die Drosselstelle verdrängt. Die Belastung wird durch die volumenelastische Verformung der sich nach außen wölbendenKammer-Umfangewände aufgefangen. In nachteiliger Weise führt dies zu einer phasenverschobenen Reaktionskraft. DE-PS 945 899 is a liquid HiLSeder with self-damping, especially for vehicles. This hollow liquid spring has a main and expansion chambers, which are filled with a fluid and have openings an intermediate wall that does not participate in the suspension stroke and serves as an abutment are related to each other. The main chamber is hollow, as Energy storage acting spring body made of rubber and the expansion chamber a cup-shaped Diaphragm. The disadvantage is that this must be produced from several separately from each other Hydraulically damping rubber bearings built on rubber parts with a soft setting the spring characteristic has a low damping. This is essentially based on the shape of the rubber-elastic circumferential walls, which change when an axial load is applied bulge outwards and thus cannot generate a defined hydraulic pumping effect. With a soft basic setting of the spring characteristics, in the case of load little volume of liquid displaced via the throttle point. The burden is going through the volume-elastic deformation of the outwardly bulging chamber circumferential walls caught. Disadvantageously, this leads to a phase-shifted reaction force.
In der Praxis ist es insbesondere in der Anwendung von hydraulisch dämpfenden Gummilagern an Kraftfahrzeugen erizünscht/ bei weicher Federrate gleichzeitig eine hohe Dämpfung zu erhalten. Im Gegensatz zu der rein degressiven Federcharakteristik des Standes der Technik ist ferner eine linear bis progressiv verlaufende Rederkennlinie erwünscht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes hydraulisch dämpfendes Gummilager zu entwickeln/ welches auch bei einer vorgegebenen weichen in ihrer Kennlinie progressiv bis linear verlaufenden Federcharakteristik eine hohe Dämpfung aufweist.In practice it is especially in the application of hydraulic damping rubber mounts on motor vehicles required / with a soft spring rate at the same time to obtain a high level of damping. In contrast to the purely degressive spring characteristic the prior art is also a linear to progressive speaking characteristic curve he wishes. The invention is therefore based on the object of a simply constructed to develop hydraulic damping rubber mounts / which also for a given give way to spring characteristics that are progressive to linear in their characteristic curve has a high attenuation.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Kombination die gummielastische Unifangswand der Hauptkammerim Bereich zwischen Stirnwand und Trennwand äußere und innere, einander im wesentlichen parallele Begrenzungsflächen aufweist, die nach innen gewölbt ausgebildet und bei axialer Belastung volumenelastisch in den Kammerinnenraum hinein verformbar sind, daß die gummielastischen Umfangswände der Nebenkammer einstückig mit denen der Haupt kammer ausgebildet und mit der metallischen Stirnwand sowie einem anzuschließenden Wider lager verknöprt sind, und daß die Trennwand in eine Ringausnehmung der gummielastischen Wände im Übergangsbereich zwischen den Kammern fest oder axial beweglich eingeknöpft ist.The object is achieved according to the invention in that in combination the rubber-elastic university wall of the main chamber in the area between the front wall and Partition wall outer and inner, mutually essentially parallel boundary surfaces has, which are curved inward and elastic in volume under axial load are deformable into the chamber interior that the rubber-elastic peripheral walls the secondary chamber formed integrally with those of the main chamber and with the metallic Front wall and a counter to be connected camp are buttoned, and that the partition in an annular recess of the rubber-elastic walls in the transition area between the Chambers is firmly or axially movably buttoned.
Dies Gummilager ist einfach dadurch herzustellen, daß nur ein einstückig ausgebildeter Gummihohlkörper geformt werden muß, welcher ohne haftende Verbindung mit sämtlichen Metallteilen verknöpfbar ist. Eine progressive bis lineare Federrate kann mit weicher Grundcharakteristik vorgesehen werden, da eine hohe Dämpfung durch die Innenwölbung der gummielastischen Umfangswand der Haupt kammer erzielt wird.This rubber mount is easy to manufacture that only one piece trained rubber hollow body must be formed, which without adhesive connection can be buttoned with all metal parts. A progressive to linear spring rate can be provided with a soft basic characteristic, as there is a high level of attenuation the inner curvature of the rubber-elastic peripheral wall of the main chamber is achieved.
Verschiedenen Platzverhältnissen im Einbaubereich kann ohne Abkehr von der Lehre der Erfindung dadurch Rechnung getragen werden, daß die Stirnwand klein oder groß im Vergleich zur Trennwand ausgebildet ist und folglich die nach innen gewölbte Umfangswand der Hauptkammer von oben nach unten divergent oder konvergent gebildet ist.Different spatial conditions in the installation area can be used without turning away be taken into account by the teaching of the invention that the end wall is formed small or large compared to the partition and consequently the after inside curved peripheral wall of the main chamber divergent or convergent from top to bottom is formed.
Eine wesentliche weitere Verbesserung des Gesamtverhaltens des Gummilagers der Erfindung wird gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt, daß die balgartig geformten gummielastischen Umfangswände der Nebenkammer beispielsweise durch Verwendung eines Abstütztopfes oder Bügels aDgestützt sind. Der rein degressive Anteil einer freibeweglichen Membran als Nebenkammer an der Gesamtfederrate wird damit beseitigt. Die Einstellung einer progressiven bis linearen Charakteristik wird erleichtert. Damit ist eine gezielte Anpassung beispielsweise an das Arbeitsverhalten einer Verbrennungskraftmaschine in dem Sinne möglich, daß zunächst ein steiler progressiver Verlauf der Kennlinie erzeugt wird> bei weiterer Verformung dann ein linearer Verlauf eingestellt wird, der sich gegen Ende des Federweges wieder verhärtet. Hierzu ist es vorteilhaft, die balgartig geformten gummielastischen Umfangswände der Nebenkammer mit einem nach innen gewölbten Bereich zu versehen, der bei vorbestimmten axialen Belastungen bis zu einer Wölbung nach außen verformt wird, die durch fortschreitendes Anlegen der Umfangswände an der Abstützung begrent wird. Mit diesem Umklappeffekt einer vorgegebenen Innenwölbung in einer Außenwölbung läßt sich jede gewünschte Federrate im Arbeitsbereich beiscielsweise einer Verbrennungskraftmaschine einstellen.A significant further improvement in the overall behavior of the rubber mount the invention is according to an expedient embodiment of the invention thereby achieved that the bellows-like shaped rubber-elastic peripheral walls of the secondary chamber are supported for example by using a support pot or bracket aD. The purely degressive part of a freely movable membrane as a secondary chamber in the This eliminates the overall spring rate. Setting a progressive to linear Characteristic is facilitated. This is a targeted adjustment, for example on the working behavior of an internal combustion engine in the sense that possible first a steep progressive course of the characteristic is generated> with further Deformation is then set to a linear course, which is towards the end of the spring travel hardened again. For this purpose it is advantageous to use the bellows-like, rubber-elastic To provide the peripheral walls of the secondary chamber with an inwardly curved area, which deforms up to an outward curvature under predetermined axial loads is limited by the progressive application of the peripheral walls to the support will. With this flip-over effect of a given inner curvature in an outer curvature Any desired spring rate can be set in the working range of an internal combustion engine, for example to adjust.
Als zusätzlicher Vorteil des hohen Anteils der axialen Federrate der lTebenkammer an der Gesamtfederrate des erfindungsgemäßen Gummilagers ergibt sich, daß die Federcharakteristik in Querrichtung oder bei kardanischer Belastung ebenfalls weich ist, was sich günstig zum Abfangen von Einbautoleranzen sowie zur Aufnahme des Anlaßschüttelns von Verbrennungskraftmazchinen auswirkt.As an additional advantage of the high proportion of the axial spring rate The secondary chamber at the total spring rate of the rubber mount according to the invention results that the spring characteristics in the transverse direction or with cardanic loading also is soft, which is favorable for absorbing installation tolerances and for inclusion of starting shaking of internal combustion engines.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der Ausführungsformen eins gummielastischen Zweikammer-5dotorlagers der Erfindung schematisch dargestellt sind.Further details, features and advantages of the subject matter of the invention result from the following description of the associated drawing in which Embodiments of a rubber-elastic two-chamber 5dotorlager of the invention schematically are shown.
In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 ein hydraulisch dämpfendes Gummilager mit einstückigem Gummihohlkörper im Schnitt, Fig. 2 eine zweite Ausführungsfor.meines hydraulisch dämpfenden Gummilagers im Schnitt, Fig. 3 eine dritte Ausführungsform eines hydraulisch dämpfenden Gummilagers, teilweise im Schnitt, teilweise in Ansicht und Fig. 4 einen Gummi-Hohlkörper für ein hydraulisch dämpfendes Gummilager, teilweise im Schnitt.The drawing shows: FIG. 1 a hydraulically damping rubber mount with a one-piece hollow rubber body in section, Fig. 2 shows a second Ausführungsfor.meines hydraulically damping rubber mount in section, Fig. 3 shows a third embodiment of a hydraulically damping rubber mount, partly in section, partly in view and FIG. 4 shows a hollow rubber body for a hydraulically damping rubber mount, partially on average.
Das Gummilager 1 weist einen einteiligen Gummi-Hohlkörper 2 auf, der an seiner Oberseite zur Entformung beim Herstellungsvorgang sowie zum Einknöpfen einer Trennwand 5 und einer mgtorseitigen metallischen Stirnwand 4 mit einer Öffnung 5 versehen ist. An dieser ist zentrisch ein Schraubbolzen 6 befestigt, der zur Verbindung mit einem nicht dargestellten Motorgehäuse geeignet ist.The rubber mount 1 has a one-piece hollow rubber body 2, which on its upper side for demolding during the manufacturing process and for buttoning a partition wall 5 and a metal end wall 4 on the mgtorseiten with an opening 5 is provided. A screw bolt 6 is attached centrally to this, which is used for connection is suitable with a motor housing, not shown.
Die metallische Stirnwand 4 besteht im wesentlichen aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten Scheiben 7, 8, zwischen deren umgebördelten Enden der die Öffnung 5 umgebende Ringbuna 9 des Gummi-Hohlkörpers 2 als Knöpfverbindung gehalten ist.The metallic end wall 4 consists essentially of two spaced apart mutually arranged disks 7, 8, between the flanged ends of the Ringbuna 9 of the hollow rubber body 2 surrounding the opening 5 is held as a button connection is.
Die Trennwand 5 ist als starre, mit einer mittigen Drosselöffnung 10 versehene Platte ausgebildet, welche in einer inneren Ringausnehmung 11 des Gummi-Hohlkörpers 2 gehalten ist. Die Ringausnehmung 11 ist in einem Übergangsbereich des Gummi-Hohlkörpers 2 zwischen den zwei Kammern angeordnet, welche durch das Einknöpfen der Trennwand 3 gebildet werden. Die obere Kammer wird nachfolgend Hauptkammer 12 genannt und weist äußere und innere, einander im wesentlichen parallele Begrenzungsflächen 1D, 14 einer gummielastischer Umftnswand 15 auf, die durch den oberen Teil des Gummi-HohlSörpers 2 gebildet ist. Kennzeichen dieser gummielastischen Umfangswand 15 der Hauptkammer 12 ist eine nach innen in die Kammer hinein gewölbte Form, aufgrund derer sich die Umfangswand 15 bei axialer Belastung volumenelastisch in den Kammerinnenraum hinein verformt. "Volumenelastischt' bedeutet dabei die Verformung unter VolumenveranderunO, welche zu einer zusätzlichen Verdrängung der in der Kammer 12 befindlichen hydraulischen Flüssigkeit durch die Drosselöfnnung-10 der Trennwand 3 führt.The partition wall 5 is rigid, with a central throttle opening 10 provided plate formed, which in an inner annular recess 11 of the rubber hollow body 2 is held. The annular recess 11 is in a transition area of the hollow rubber body 2 arranged between the two chambers, which by buttoning the partition 3 are formed. The upper chamber is hereinafter referred to as the main chamber 12 and has outer and inner, essentially parallel boundary surfaces 1D, 14 a rubber-elastic Umftnswand 15, which through the upper part of the Hollow rubber body 2 is formed. Characteristics of this rubber-elastic peripheral wall 15 of the main chamber 12 is an inwardly curved shape into the chamber, due to which the Circumferential wall 15 into the chamber interior in a volume-elastic manner under axial load deformed. "Volume elastic" means the deformation with a change in volume, which leads to an additional displacement of the hydraulic located in the chamber 12 Liquid through the throttle opening 10 of the partition 3 leads.
Durch die nach innen gewölbte Umfangswand 15 der Hauptkammer 12 wird hydraulischer Druck im Belastungsfall erzeugt und Teilfederlast aufgenornmen, welche zum Teil aus der Gummi federung und zum Teil aus dem hydraulischen Gegendruck auf die Umfangswand 15 und die starre Stirnwand 4 besteht.Due to the inwardly curved peripheral wall 15 of the main chamber 12 hydraulic pressure generated in the case of load and partial spring load absorbed, which partly from the rubber suspension and partly from the hydraulic counter pressure the peripheral wall 15 and the rigid end wall 4 consists.
Etwas unterhalb der Trennwand 5 ist im Gummi-Hohlkörper 2 eine äußere Ringausnehmung 16 ausgebildet, in die ein entsprechender Ringvorsprung eines metallischen Wider lagers 17 eingeknöpft ist, welches mit einem nicht dargestellten Motorrahmen verbindbar ist.Somewhat below the partition wall 5 is an outer one in the hollow rubber body 2 Ring recess 16 formed into which a corresponding ring projection of a metallic Against the bearing 17 is buttoned, which is connected to a motor frame, not shown is connectable.
Das Widerlager 17 endet in einem hochgezogenen Ringflansch 1ö, der mit dem umgebördelten Teil der Scheibe 8 der Stirnwand 4 zusammenwirkt, um die gummielastische Umfangswand 15 zu stützen.The abutment 17 ends in a raised annular flange 1ö, the cooperates with the flanged part of the disc 8 of the end wall 4 to the rubber-elastic To support peripheral wall 15.
Die zweite Kammer des Gummilagers 1 ist als Nebenkammer 19 bezeichnet. Der unterhalb der Trennwand 3 gelegene Teil des Gummihohlkörpers 2 stellt die gummielastische Umfangswand 20 der Nebenkammer 19 dar. Sie hat die Form eines dehnbaren Gummibalks, der durch hydraulischen Druck, welcher in der Hauptkammer 12 durch Einfederung derselben erzeugt wird, ausgedehnt wird und Teilfeaerlast aufnimmt. Zur Abstützung der gummielastischen Umfan-gswand20 ist unter dieser ein Abstütztopf 21 angeordnet, der mit seinem Rand am Widerlager 17 befestigt ist. Gestalt und Wanddicke der Nebenkammer 19 ist derart, daß in Verbindung mit dem Abstütztopf 21 ein linearer bis progressiver Verformungswiderstand erzeugt wird.The second chamber of the rubber mount 1 is referred to as the secondary chamber 19. The part of the hollow rubber body 2 located below the partition 3 represents the rubber-elastic one Circumferential wall 20 of the secondary chamber 19. It has the shape of a stretchable rubber bar, that by hydraulic pressure, which in the main chamber 12 by compression of the same is generated, is expanded and takes up partial fiber load. To support the rubber-elastic Umfan-gswand20 is arranged below this a support pot 21, which with its edge is attached to the abutment 17. The shape and wall thickness of the secondary chamber 19 is such that in connection with the support pot 21 a linear to progressive deformation resistance is produced.
Zur Einstellung der Federrate kann der Hohlraum des Abstütztopfes 21 wahlweise belüftet oder geschlossen sein. Im Fall seiner Belüftung herrscht außerhalb der Umfangswand 20 nur atmosphärischer Gegendruck. Der Gegendruck im geschlossenen Zustand kann beispielsweise durch eine Vorspannung mit Stickstoff als "Gasfeder", die einen Teil der Lasten übernimmt, beeinflusst werden.The cavity of the support pot can be used to adjust the spring rate 21 optionally ventilated or closed. In the case of its ventilation prevails outside the peripheral wall 20 only atmospheric back pressure. The back pressure in the closed The state can, for example, be preloaded with nitrogen as a "gas spring", which takes over some of the loads.
Die in Fig. 2 der Zeichnung dargestellte Ausführungsform eines Gummilagers unterscheidet sich von der obenbeschriebenen im Prinzip durch die zur Trennwand hin konvergent ausgebildete gummielastische Umfangswand 22 der Hauptkammer 2), was dadurch erzielt wird, daß der äußere Durchmesser der Stirnwand 24 dieses Gummilagers im Durchmesser größer ausgeführt ist als der vom Wider lag er 25 umschlossene Trennwandbereich.The embodiment of a rubber mount shown in FIG. 2 of the drawing differs from the one described above in principle by the partition wall towards convergent rubber-elastic peripheral wall 22 of the main chamber 2) what is achieved in that the outer diameter of the end wall 24 of this rubber mount is made larger in diameter than that of the opponent he was 25 enclosed partition area.
Ferner ist unterschiedlich zur vorbeschriebenen Ausführungsform> daß die Trennwand als in einem Käfig 26 axial beweglich angeordnete Platte 26 mit einer mittigen Drosselöffnung 27 und seitlichen Überströmkanälen 28 ausgebildet ist.Furthermore, it differs from the embodiment described above that the partition wall as a plate 26 arranged axially movable in a cage 26 a central throttle opening 27 and lateral overflow channels 28 are formed is.
Die Ausführungsform der Fig. 3 der Zeichnung weist als Besonderheit eine balgartige Nebenkammer 29 auf, deren gummielastische UmSangswand mit einer Innenwölbung 30 versehen ist. Dies hat zur Folge, daß bei einer axialen Belastung die aus der Hauptkammer verdrängte hydraulische Flüssigkeit in der Nebenkammer 29 einen Innendruck aufbaut, dem sich mit zunächst hohem Widerstand die nach inen gewölbt gummielastische UmSangswand unter Herbeiführung einer progressiven Federkennung widersetzt. Bei Erreichen des Übergangs von der Innenwölbung zur Außenwölbungwird ein vergleichsweise weiches Verhalten erzielt, welches der bekannten degressiven Kennlinie einer Membran-Nebenkammer entspricht. Bei weiter ansteigender 3elastung legt sich die nun nach außen gewölbte gummielastische Umfangswand fortschreitend an den Abstütztopr 32 an, der das ;ila3 der Wölbung nach außen begrent. Jede gewünschte Federrate der aNebenkammer läßt sich damit einstellen.The embodiment of FIG. 3 of the drawing has a special feature a bellows-like secondary chamber 29, the rubber-elastic UmSangswand with a Inner arch 30 is provided. This has the consequence that with an axial load the hydraulic fluid displaced from the main chamber in the secondary chamber 29 an internal pressure builds up, which initially bulges inwards with high resistance Rubber-elastic UmSangswand with the creation of a progressive spring characteristic opposes. Upon reaching the transition from the inner curve to the outer curve a comparatively soft behavior achieved, which is the known degressive Characteristic curve of a membrane secondary chamber corresponds. If the load increases further The rubber-elastic peripheral wall, which is now curved outwards, gradually settles on the Abstützopr 32, which limits the; ila3 of the bulge to the outside. Any desired The spring rate of the ancillary chamber can be adjusted with it.
Anstelle einer seitlich umlaufenden Innenwölbung ist bei der Ausführungsform der wig. 4, welche allein einen einstückigen Gur.mi-EohlRörper 33 zeigt, eine zentrische Innenwölbung 4 vorgesehen, die gemeinsam mit einem nicht dargestellten Abstütztopf ein gleiches Verhalten mit Umklappeffekt der Federrate zeigt.Instead of a laterally encircling inner curvature, in the embodiment the wig. 4, which shows only a one-piece Gur.mi-Eohl body 33, a centric one Inner vault 4 is provided, which is shared with a support pot, not shown shows the same behavior with the flip-over effect of the spring rate.
Insgesamt wird mit sämtlichen Ausführungsformen der hydraulisch dämpfendnGummilager ein wirtschaftlich durch die Einteiligkeit des Gummi-Hohlkörpers herstellbares Motorlager ohne haftende Verbindung mit Metallteilen geschaffen, dessen Federkennlinie und Dämpfung den Forderungen der Automobilindustrie gut anpaßbar ist.Overall, with all embodiments of the hydraulically damping rubber mount an economical engine mount due to the one-piece construction of the hollow rubber body created without an adhesive connection with metal parts, its spring characteristic and Damping is well adaptable to the requirements of the automotive industry.
3 e z u g s z e i c h e n 1 i s t e 1 Gummi lager 2 Gummi-Hohlörper 3 Trennwand 4 Stirnwand 5 Öffnung 6 Bolzen 7 Scheibe 8 Scheibe 9 Ringbund 10 Drosselöffnung 11 Ringausnehmung 12 Hauptkammer 15 Begrenzungsfläche 14 Begrenzungsfläche 15 Umfangswand 16Ringausnehmung 17 Wider lager 18 Ringflansch 19 Nebenkammer 20 Umfangswand 21 Abstütztopf 22 Umfangswand 23 Haupt kammer 24 Stirnwand 25 Widerlager 26 Platte 27 Drossalöffnung 28Überströmkanal 29 Nebenkammer 30 Innenwölbung 31 Hauptkammer 32 Abstütztopf 33 Gummi-Hohlkörper 34 Innenwölbung Leerseite3 e d a l a c h e n 1 i s t e 1 rubber bearing 2 hollow rubber body 3 Partition wall 4 Front wall 5 Opening 6 Bolt 7 Washer 8 Washer 9 Ring collar 10 Throttle opening 11 annular recess 12 main chamber 15 boundary surface 14 boundary surface 15 peripheral wall 16Ring recess 17 abutment 18 annular flange 19 secondary chamber 20 peripheral wall 21 Support pot 22 peripheral wall 23 main chamber 24 end wall 25 abutment 26 plate 27 Throttle opening 28 Overflow channel 29 Secondary chamber 30 Inner curvature 31 Main chamber 32 Support pot 33 Hollow rubber body 34 Inside curvature Blank page
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |