DE2937052A1

DE2937052A1 - Daempfungslager zur aufhaengung eines schwingenden koerpers an einer traegerstruktur, insbesondere zur aufhaengung des motors im rahmen eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE2937052A1
Application number: DE19792937052
Authority: DE
Inventors: Corrado Tavella
Original assignee: Societa Applicazioni Gomma Antivibranti SAGA SpA
Current assignee: Societa Applicazioni Gomma Antivibranti SAGA SpA
Priority date: 1979-02-09
Filing date: 1979-09-13
Publication date: 1980-08-14
Also published as: IT1110771B; ES483522A1; FR2448664B1; GB2041488B; IT7920034A0; GB2041488A; FR2448664A1

Description

DIPL-PHYS. 79 Ulm/Donau E«inge«»r.21,T.I.6494Ä 2937052

S.A.G.A.

SOCIETA¹ APPLICAZTONI GOMMA ANTIVIBRANTI S.p. A.

Via Ripamonti 88

20141 Mailand 7900 Ulm, h. Sept. 1979

Akte PG/5132 hö

Dämpfungslager zur Aufhängung eines schwingenden Körpers an einer Trägerstruktur, insbesondere zur Aufhängung des Motors im Rahmen eines Kraftfahrzeuges.

Die Erfindung betrifft ein Dämpfungslager zur Aufhängung eines schwingenden Körpers an einer Trägerstruktur, insbesondere zur Aufhängung des Motors am Rahmen eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einem röhrenförmigen Stiltzkörper zur Befestigung an der Träger struktur, einem Befestigungselement, das einerseits zur Befestigung am schwingenden Körper dient und andererseits mit Hilfe eines Ringelementes aus elastomerem Material, insbesondere aus Gummi, konzentrisch mit dem röhrenförmigen Stützkörper verbunden ist, wobei das Ringelement mit der Außenfläche am röhrenförmigen Körper und mit der Innenfläche am Befestigungselement befestigt ist, und aus einem hydraulischen Schwingungsdämpfer zur Dämpfung der Schwingungen zwischen dem Befestigungselement und dem

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röhrenförmigen Stützkörper.

Dämpfungslager dieser Art ermöglichen die Dissipation eines Teiles der vom schwingenden Körper abgegebenen Energie und folglich eine ausreichende Dämpfung der Vibration zur Vermeidung von zu großen Schwingungsamplituden, die beispielsweise dann auftreten könnten, wenn die Vibrationsfrequenz der schwingenden Masse nahe ihrer Eigenfrequenz liegen würde. In einigen Fällen ist einerseits bei Schwingungen mit großer Amplitude - also bei niedrigen Schwingungsfrequenzen - eine starke Dämpfung und andererseits bei Schwingungen kleiner Amplitude also bei hohen Schwingungsfrequenzen - eine äußerst geringe Dämpfung wünschenswert. Insbesondere sind bei der Motoraufhängung eines Kraftfahrzeuges entsprechende Dämpfungslager vorzusehen, die einerseits bei niedrigen Tourenzahlen des Fahrzeugmotors oder bei plötzlicher Anregung des Fahrzeuges durch Straßenunebenheiten eine entsprechend wirksame Dämpfung der auftretenden Motorschwingungen erzielen müssen, wohingegen bei hohen Motordrehzahlen diese Lager eine möglichst geringe Dämpfungscharakteristik aufweisen müssen, um so eine Isolierung zwischen Fahrzeugmotor und -rahmen herzustellen und einen guten Fahrkomfort zu gewährleisten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Ausführung eines Dämpfungslagers, dessen hydrodynamisches Dämpfungselement nur dann in Wirkung tritt, wenn die Schwingungsamplituden des sich bewegenden Körpers einen gewissen Wert überschreiten, und das besonders robust, zuverlässig sowie leistungsfähig ist.

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgercäß ein Dämpfungslager der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement aus dem Ringelement aus elastomerem Material auf einer Seite des Ringelementes in Axialrichtung herausragt, daß der röhrenförmige Stützkörper eine quer angeordnete Wandung in Form einer elastischen Membran aufweist, welche sich auf derjenigen Seite des Ringelementes befindet, die seiner Seite mit dem hereusragenden Befestigungselement gegenüber liegt, wobei die elastische Membran und das Ringelement zwischen sich im Inneren des röhrenförmigen Stützkörpers eine Kammer bilden, die mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist, daß eine in Querrichtung angeordnete Scheidewand die Kammer in zwei Teilkammern unterteilt und einen starren und an der Innenfläche des röhrenförmigen Stützkörpers befestigten Randbereich sowie einen verformbaren Zentralbereich aus elastomerem Material aufweist, der eine zentrale öffnung besitzt, über welche die beiden Teilkammern miteinander in Verbindung stehen, und daß der röhrenförmige Stützkörper Anschlagelemente trägt, die die Verformung des Zentralbereiches der quer angeordneten Scheidewand aus einer Ruhestellung axial in beiden Richtungen begrenzen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die einzige Figur zeigt im Axialschnitt ein Dämpfungslager zur Aufhängung des Motors im Rahmen eines Kraftfahrzeuges. Darin kennzeichnet die Ziffer 10 einen röhrenförmigen Stützkörper aus Metall, der am einen End-

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bereich einen Ringflansch 12 aufweist, welcher mit Hilfe axial angeordneter Schraubenbolzen 16 zur Befestigung des Stützkörpers am Fahrzeugrahmen dient, von dem ein Teil bei 14 angedeutet ist. Die Ziffer 18 kennzeichnet ein Befestigungselement aus Metall, das zur Befestigung am nicht dargestellten Fahrzeugmotor dient und vom röhrenförmigen Stützkörper 10 an Jenem Ende getragen wird, das sich gegenüber dem mit dem Ringflansch 12 bestückten Ende des Stützkörpers 10 befindet. Das Befestigungselement 18 besteht aus einer Hülse, die eine im wesentlichen stumpfkegelige Profilform aufweist und deren Außenfläche koaxial mit der Innenseite eines Ringelementes 20 aus elastomerem Material verschweißt ist, an dessen Außenfläche ein Bundring 22 aus Metall befestigt ist, welcher starr in einer innenliegenden Ringnut 24 im Endbereich des röhrenförmigen Stützkörpers 10 eingespannt ist. Das Ringelement 20 besteht aus einem Elastomer mit sehr niedriger Eigendämpfungscharakteristik, d.h. mit einer Elastizitätshysteresis von sehr niedrigem Wert, und weist eine konkave Oberwandung 26 sowie eine konkavkonvexe Unterwandung 28 auf.

Das Befestigungselement 18 ist einerseits an die Unterwandung 28 des Ringelementes 20 angeschlossen, während es mit seinem anderen Ende aus dem röhrenförmigen Stützkörper 10 herausragt. Das Befestigungselement 18 weist eine Axialbohrung 30 auf, die im außenliegenden Endbereich ein Gewinde besitzt und mit ihrem innenliegenden Endbereich in einen Gewindedurchgang 32 mündet, in welchen eine Verschlußschraube 34 eingreift.

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Die Ziffer 38 kennzeichnet eine quer angeordnete, elastische Membrane aus elastomerem Material, deren periphere Oberfläche mit der Innenfläche einer Metallhülse 40 verschweißt ist, die mit Hilfe einer Rundgummidichtung 42 koaxial dichtend auf der dem Ringelement gegenüberliegenden Seite im Inneren des röhrenförmigen Stutzkörpers 10 eingespannt ist. Die Membrane 38 weist einen zylinderförmigen Zentralbereich 44 auf, dessen Stirnflächen einerseits zu einer oberen konkaven Ringfläche 46 und andererseits zu einer unteren konkaven Ringfläche 48 auslaufen. In seiner Unterseite enthält der zylindrische Zentralbereich 44 eine Versteifungsscheibe 50 aus Metall.

Die Ziffer 52 kennzeichnet eine quer verlaufende Scheidewand, die im röhrenförmigen Stützkörper 10 zwischen dem Ringelement 20 und der Membrane 38 angeordnet ist. Diese Scheidewand 52 weist einen starren Flachring 54 auf, der an seiner inneren Umfangsfläche eine ringförmige Rippe 56 besitzt, welche ihrerseits konzentrisch einen Elastomer-Ring 58 trägt. Die innere Umfangsfläche des Elastomer-Ringes 58 weist eine Ringnut 60 auf, in die ein ringförmiger Endflansch 62 einer starren Buchse 64 eingreift. Der Hohlraum der Buchse 64 besteht aus einem koaxial zum röhrenförmigen Stützkörper 10 verlaufenden Durchgangsloch 66. Die Scheidewand 52 weist außerdem ein Paar starre Ringe 68, 70 auf, die jeweils auf sich gegenüber liegenden Seiten des Flachringes 54 koaxial angeordnet sind. Die peripheren Bereiche des Flachringes 54 und der Ringe 68 und 70 sind an der Innenfläche des röhrenförmigen Stützkörpers 10 zwischen den einander gegenüber liegenden Flächen des Bundringes 22 und der Metallhülse 40 axial eingespannt.

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Der Elastomer-Ring 58 besitzt eine kleinere Axialabmessung als der starre Flachring 54, so daß der Elastomer-Ring sich elastisch verformen kann und dadurch in Axialrichtung eine Abfederung von Buchse 64 ermöglicht. Die elastische Verformung des Elastomer-Ringes 58 wird in beiden Axialrichtungen durch die starren Ringe 68, 70 begrenzt, deren Innenränder sich koaxial auf etwa gleichem Durchmesser wie der Innenrand des Elastomer-Ringes 58 befinden.

Außerdem weisen die starren Ringe 68, 70 eine Reihe von konzentrisch angeordneten Axialbohrungen 72, 74 auf, die zueinander in einem gewissen Winkelabstand und in der Nähe des Außenrandes des Elastomer-Ringes 58 angeordnet sind.

Im Ergebnis bildet im inneren des röhrenförmigen Stützkörpers 10 die quer angeordnete Scheidewand 52 mit dem Ringelement 20 einerseits und mit der elastischen Membrane 38 andererseits je eine Teilkammer 76 bzw. 78 von variablem Volumen, wobei die Teilkammern über das Durchgangsloch 66 miteinander in Verbindung stehen. Die beiden Teilkammern 76, 78 werden über den Einlauf 32 im Befestigungselement 18 mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt.

Zum Gebrauch wird das Dämpfungslager in der beschriebenen Weise im Fahrzeugrahmen montiert. Der mit dem Gewinde bestückte Teil der Bohrung 30 des Befestigungselementes 18 dient zur Aufnahme eines entsprechenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Gewindeteiles, das fest

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mit dem Fahrzeugmotor verbunden ist. Während des Betriebes des Fahrzeugmotors und/oder der Fahrt des Kraftfahrzeuges ermöglicht das Lager eine elastische Dämpfung sowohl der längs der Achse des röhrenförmigen Stutzelementes, 10 als auch senkrecht dazu gerichteten Motorschwingungen. Außerdem bewirkt das Dämpfungslager einerseits eine starke Dämpfung im Falle von Motorschwingungen mit großer Schwingungsamplitude - etwa bei niedriger Tourenzahl des Fahrzeugmotors oder wenn das Fahrzeug plätzlichen Stoßen aufgrund von Unebenheiten des Bodens unterliegt - und andererseits eine minimale Dämpfung im Falle von Schwingungen mit kleiner Schwingungsamplitude - etwa bei hohen Tourenzahlen des Fahrzeugmotors. Denn im ersten Fall bewirkt die elastische Verformung des Ringelementes 20 eine deutliche Volumenänderung der Teilkammer 76, wodurch zunächst eine elastische Verformung des Elastomer-Ringes 58 der Scheidewand 52 bis zum Anschlag am Ring 70 entsteht. Danach verhält sich der Elastomer-Ring 58 wie ein starres Element und eine weitere Volumenänderung der Teilkammer 76 bewirkt ein Abfließen von Dämpfungsflüssigkeit über die Bohrung 66 aus der Teilkammer 76 in die Teilkammer 78. Die elastische Verformung der Membrane 38 ermöglicht während dieses Abfließens von Flüssigkeit in die Teilkammer 78 eine entsprechende Ausdehnung dieser Teilkammer 78. In umgekehrter Richtung ist der Funktionsablauf entsprechend, so daß die Flüssigkeit über die Bohrung 66 zwischen den Teilkammern 76, 78 hin- und herfließt und im Ergebnis eine Flüssigkeitsdämpfung bewirkt wird.

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Im Falle geringer Schwingungsamplituden - bei denen eine Volumenänderung der Teilkammer 76 durch in beiden Richtungen stattfindende elastische Verformungen des Elastomer-Ringes 58 vollständig aufgefangen wird - findet dagegen kein wesentliches überströmen von Flüssigkeit zwischen den beiden Teilkammern 76, 78 und damit keine nennenswerte Flüssigkeitsdämpfung statt.

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L e e r s e i t e

Claims

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Ansprüche

Dämpfungslager zur Aufhängung eines schwingenden Körpers in einer Trägerstruktur, insbesondere zur Aufhängung des Motors am Rahmen eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einem röhrenförmigen Stützkörper zur Befestigung an der Trägerstruktur, einem Befestigungselement, das einerseits zur Befestigung am schwingenden Körper dient und andererseits mit Hilfe eines Ringelementes aus elastomerem Material, insbesondere aus Gummi, konzentrisch mit dem röhrenförmigen Stützkörper verbunden ist, wobei das Ringelement mit der Außenfläche am röhrenförmigen Stützkörper und mit der Innenfläche am Befestigungselement befestigt ist, und aus einem hydraulischen Schwingungsdämpfer zur Dämpfung der Schwingungen zwischen dem Befestigungselement und dem röhrenförmigen Stützkörper, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (18) an einer Seite des Ringelementes (20) in Axialrichtung herausragt, daß der röhrenförmige Stützkörper (10) eine quer angeordnete Wandung in Form einer elastischen Membran (38) aufweist, die sich auf derjenigen Seite des Ringelementes (20) befindet, die seiner Seite mit dem herausragenden Befestigungselement (18) gegenüberliegt, wobei die elastische Membran (38) und das Ringelement (20) zwischen sich im Inneren des röhrenförmigen Stützkörpers (10) eine Kammer bilden, die mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist, daß eine in Querrichtung angeordnete

ORIGINAL INSPECTED

Scheidewand (52) die Kammer in zwei Teilkammern (76, 78) unterteilt und einen starren und an der Innenfläche des röhrenförmigen Stutzkörpers (10) befestigten Randbereich (54) sowie einen verformbaren Zentralbereich (58) aus elastomerem Material aufweist, der eine zentrale Öffnung (66) besitzt, über welche die beiden Teilkammern (76, 78) miteinander in Verbindung stehen, und daß der röhrenförmige Stützkörper (10) Anschlagelemente trägt, die die Verformung des Zentralbereiches (58) der quer angeordneten Scheidewand (52) aus einer Ruhestellung axial in beiden Richtungen begrenzen.
2. Dämpfungslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die quer angeordnete Scheidewand (52) einen axial im röhrenförmigen Stützkörper (10) befestigten starren Flachring (54), einen im Inneren des Flachringes (54) angeordneten Elastomer-Ring (58) mit kleinerer axialer Dicke als der starre Flachring (54), eine Buchse (64), die koaxial im Inneren des Elastomer-Ringes (58) gehalten ist, und außerdem zwei starre Ringe (68, 70) aufweist, die axial im röhrenförmigen Stützkörper (10) befestigt und beidseits des Flachringes (54) angeordnet sind, wobei der innere Rand der beiden starren Ringe (68, 70) im wesentlichen gleichen Durchmesser wie der innere Rand des Elastomer-Ringes (58) besitzt und die beiden starren Ringe (68, 70) mit ihrem Innenrand die Anschlagelemente bilden.

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3. Dämpfungslager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden starren Ringe (68, 70) eine Reihe von Axialbohrungen (72, 74) aufweisen, die konzentrisch mit jenen des jeweils anderen Ringes angeordnet sind, einen bestimmten Winkelabstand voneinander aufweisen und sich in Nähe des äußeren Randes des Elastomer-Ringes (58) befinden.

h. Dämpfungslager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (18) aus einer Buchse mit einer Axialbohrung (30) besteht, die an ihrem innenliegenden Endbereich (32) ein Gewinde und eine herausnehmbare Verschlußschraube zum Einfüllen von Dämpfungsflüssigkeit in die beiden Teilkammern (76, 78) des röhrenförmigen Stützkörpers (10) aufweist.

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