DE3210731A1

DE3210731A1 - Elastisches lager mit hydraulischer daempfung

Info

Publication number: DE3210731A1
Application number: DE19823210731
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Dr Eberhard; Juergen Dipl Ing Heitzig
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1982-03-24
Filing date: 1982-03-24
Publication date: 1983-10-06
Also published as: DE3210731C2

Description

Elastisches Lager mit hydraulischer Dämpfung
Die Erfindung bezieht sich auf elastische Lager mit hydraulischer Dämpfung, insbesondere für den Antriebsmotor in Exaftfahrzeugen, mit zwei mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllten und über eine Drosselvorrichtung untereinander verbundenen Kammern, wobei die in Belastungsrichtung untere Kammer von einer durch Druckänderungen der Dämpfungsflüssigkeit verformbaren Membran nach außen abgeschlossen ist.
In bekannten Motorlagern werden die aus Erschütterungen im Fahrbetrieb und auch schon aus Unwuchten des Motors angeregten Schwingungen durch das gedrosselte Überströmen der Dämpfungsflüssigkeit aus der einen in die andere Kammer im Bereich der Eigenfrequenz des Schwingungssystems Motor-Karosserie gedämpft, wodurch die dem Fahrkomfort abträgliche Vorderbau-Unruhe unterbunden werden kann. Ein Nachteil dieser Lager ist aber die mit dem Einbeziehen einer Dämpfungseinrichtung verbundene verstärkte Geräuschübertragung. Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, die Sperrwirkung solcher Motorlager gegen Körperschallübertragung so zu verbessern, daß das akustische Niveau herkömmlicher ungedämpfter Lager zumindest erreicht oder noch übertroffen wird, ohne damit andererseits aber Beeinträchtigungen der erwünschten Dämpfungseigenschaften hinnehmen zu müssen.
Nach der Erfindung ist in Lagern der eingangs geschilderten Gattung die den Verformungen unterworfene Membran als biegsame Trennwand zwischen der mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten unteren Kammer und einer mit einem Druckmittel von im Vergleich zur Außenatmosphäre erhöhtem Druck, vorteilhaft mit Druckluft änderbaren Druckes beaufschlagbaren Steuerkammer angeordnet. In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Steuerkammer dabei mit einem Anschluß zum Zuführen von Druckluft von außerhalb des Lagers regelbarem Druck versehen sein. Nach einer Variante der Erfindung kann die Steuerkammer stattdessen aber auch mit einem Anschluß zum Zuführen von Druckluft im wesentlichen gleichbleibenden Druckes und mit einer in Abhängigkeit von den Verformungen der Membran betätigten, den Innenraum der Steuerkammer wechselweise mit dem Druckluftanschluß und der Außenatmosphäre verbindenden Druck-Regelvorrichtung versehen sein, wobei die Druckregelvorrichtung zweckmäßig ein in den Druckluftanschluß eingesetztes wegeabhängig von der Membran betätigtes Absperrventil und eine im Abrollbereich der Membran in der Wandung der Steuerkammer angebrachte Entlüftungsbohrung aufweist.
Die Erfindung verbindet die Vorteile hydraulisch gedämpfter Motorlager mit denen bekannter luftdruckunterstützter Lagerungen in einer glücklichen Kombination. Die neuartige Anordnung der Membran als biegsame Trennwand zwischen Dämpfungsflüssigkeit und Druckmittel ermöglicht einen lageunabhängigen Einbau der Lager, während das Druckmittelpolster selbst eine erheblich niedrigere Abstimmung als mit einer reinen Gummifederung gestattet. Die Folge hieraus ist ein deutlich verbessertes akustisches Verhalten der Lager. Die Gefahr starken Aufschaukelns in der Resonanz wiederum, der reine Luftlager immer ausgesetzt sind, wird mit Hilfe der Dämpfungseinrichtung ausgeschlossen.
Die Frequenzlage der Dämpfung ist dabei durch die Bemessung der Drosselbohrung und über die Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit einstellbar. Die Dämpfungsflüssigkeit selbst bleibt dabei von unerwünschten Eingriffen anderer Koppelelemente aus- genommen und in den beiden Kammern für sich abgeschlossen, so daß keine mit etwa einer direkten Ankoppelung der Gas feder verbundene nachteilige Schaumbildung auftreten kann. Da die Dämpfungseinrichtung nicht direkt, sondern über die flüssigkeitsverdrängende Gummifeder mit der Eingangsbewegung gekoppelt wird, weist der Verlauf der Dämpfung über der Schwingungsfrequenz in den neuartigen Lagern unter allen Bedingungen stets ein Maximum auf, ohne mit zunehmender Frequenz noch anzusteigen.
Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung zweier Ausführungsbeispiele in der Zeichnung verdeutlicht. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Motorlager und Fig. 2 das für die Erfindung wesentliche Teilstück eines Motorlagers in anderer Ausführungsform ebenfalls im Querschnitt.
Das in Fig. 1 gezeichnete Lager ist zweigeteilt aus einem topfartigen Gehäuse 3 und einem über ein hohlkegeliges Gummifederelenent 4 gegen dieses abgestützten oberen Auflagereinsatz 5 aufgebaut. Das als Blechformteil hergestellte Gehäuse 3 ist nach oben von einer in der flanschartig umgebördelten Randeinfassung dichtend eingespannten Gummimembran 6 abgeschlossen und kann mit Hilfe einer druckdicht eingesetzten, zu dem weiter unten beschriebenen Zweck hohl gebohrten Kopfschraube 7 an einem nicht gezeichneten Karosserieteil des Kraftfahrzeugs befestigt werden, während der Auflagereinsatz 5 zum Anbringen an einer ebenfalls nicht dargestellten Motorhalterung vorgesehen und hierzu mit einer Stiftschraube 8 ausgestattet ist. Eine dichtend in der Randeinfassung des Gehäuses 3 verklammerte Trennwand 9 mit einer durchgehenden Drosselbohrung 19 teilt den nach außen abgeschlossenen Freiraum zwischen dem Federelement 4 und der Membran 6 in eine obere Verdrängungskammer 10 und eine untere Ausgleichskammer 11, die beide, wie in der Zeichnung angedeutet, mit einer Dämpfungsflüssigkeit vollständig angefüllt sind. Durch dynamische Belastung hervorgerufene Formanderungen des Gummi-Federelementes 4 haben aufgrund der an sich bekannten beschriebenen Anordnung gleichlaufende Verschiebungen einer Flüssigkeitssäule durch die Drosselbohrung 19 in der Trennwand 9 in Richtung nach der Ausgleichskammer 11 und umgekehrt zur Folge, was wiederum entsprechende Bewegungen der mit einem Randwulst auf der Innenwandung des Gehäuses 3 abrollenden Membran 6 nach sich zieht.
In der gezeichneten erfindungsgemäßen Anordnung wird die Membran 6 auf ihrer der Dämpfungsflüssigkeit bzw. der Ausgieichskammer 11 abgekehrten Seite mit einem durch die hohlgebohrte Kopfschraube 7 zugeführten Druckmittel (Pfeil PR) beaufschlagt.
Das kapselartig in sich geschlossene, von der Membran 6 dichtend überspannte Gehäuse 3 bildet im Rahmen dieser Funktion eine Steuerkammer 12, deren Innenraum über einen mit der Kopfschraube 7 zusammenhängenden Schlauch- oder Rohranschlußstutzen 17 z.B. Druckluft unter einem außerhalb des Lagers änderbaren Druck zugeführt wird. Durch Änderungen des auf diese Weise in die Steuerkammer 12 eingesteuerten Luftdruckes ist es möglich, das Federungssystem und indirekt damit das Schwingungsverhalten des Lagers nach Belieben zu beeinflussen und auf die jeweils vorherrschenden Betriebsbedingungen abzustimmen.
Die Darstellung in Fig. 2 beschränkt sich der Übersichtlichkeit halber auf die Steuerkammer 12 mit Kopfschraube 7 und Anschlußstutzen 17 und die mit Vollinien in unbelasteter Stellung, gestrichelt dagegen im abwärts durcheebogenen Zustand 6a gezeichnete Membran 6. In dieser Ausfährungsform der Erfindung ist in den Anschlußstutzen 17 ein Absperrventil 18 eingebaut, das normalerweise z.B. unter der Wirkung des Leitungsdruckes oder/und einer Rückstellfeder den Durchgang durch die Hohlbohrung der Kopfschraube 7 schließt, dagegen nach Absinken der Membran 6 in die gestrichelt angedeutete untere Stellung durch Niederdrükken einer Druckscheibe 38 mit Betätigungsspindel 28 von seinem Sitz abgehoben wird und den Durchgang freigibt. In der letzteren Stellung der Membran 6 ist gleichzeitig eine nach außen führende Entlüftungsbohrung 13 in der Wand der Steuerkammer 12 überdeckt, so daß sich ein höherer Druck in der Steuerkammer aufbauen kann. Sobald mit steigendem Druck die Membran sich wieder nach ihrer oberen Stellung hin zurückbewegt, wird die Entlüftungsbohrung 13 freigegeben, und gleichzeitig schließt das Absperrventil 18. Die auf diese Weise wegabhängige Druckregelung ermö6licht es, der Steuerkammer 12 Druckluft konstanten Druckes (Pfeil P const.) von außerhalb des Lagers zuzuführen.
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Claims

Patentansprüche: 1. Elastisches Lager mit hydraulischer Dämpfung, insbesondere für den Antriebsmotor in Kraftfahrzeugen, mit zwei mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllten und über eine Drosselvorrichtung untereinander verbundenen Kammern, wobei die in Belastungsrichtung untere Kammer von einer durch Druckänderungen der Dämpfungsflüssigkeit verformbaren Membran nach außen abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (6) als biegsame Trennwand zwischen der unteren Kammer (11) und einer mit einem Druckmittel von im Vergleich zur Außenatmosphäre erhöhtem Druck beaufschlagbaren Steuerkammer (12) angeordnet ist.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (12) mit Druckluft änderbaren Druckes beaufschlagbar ist.
3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (12) mit einem Anschluß (7, 17) zum Zuführen von Druckluft von außerhalb des Lagers regelbarem Druck (PR) versehen ist.
4. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (12) mit einem Anschluß (7, 17) zum Zuführen von Druckluft im wesentlichen gleichbleibenden Druckes (P const.) und einer in Abhängigkeit von den Verformungen der Membran (6) betätigten, den Innenraum der Steuerkammer wechselweise mit dem Druckluftanschluß und der Außenatmosphäre verbindenden Druckregelvorrichtung versehen ist.
5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckregelvorrichtung ein in den Druckluftanschluß (7, 17) eingesetztes wegabhängig von der Membran (6) betätigtes Absperrventil (18) und eine im Abrollbereich der Membran in der Wandung der Steuerkammer angebrachte Entlüftungsbohrung (13) aufweist.