DE3805763A1 - Hydraulisch daempfendes gummilager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch dämpfendes Gummilager nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Patent­ anspruchs 1.

Ein derartiges Gummilager ist aus der DE-OS 34 04 593 be­ kannt. Bei diesem Gummilager wird der Querschnitt der Drosselöffnung zwischen der Druckkammer und der Hilfs­ kammer in Abhängigkeit von einem äußeren Parameter wie einer Getriebeverstellung schrittweise verändert. Ein vollständiges Aufheben der Dämpfungswirkung ist bei diesem Gummilager nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gummilager der gattungsbildenden Art derart weiterzubilden, daß die Dämpfungswirkung des Lagers durch äußeren Eingriff konti­ nuierlich bis zur völligen Aufhebung, also bis zur Ent­ koppelung des Lagers, verändert werden kann.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Gummilager wird mit der Einführung von Druckluft in die Druckkammer zwischen der Membran und dem gummielastischen Federelement mit der daran angeschlossenen Stirnwand eine Luftkammer auf­ gebaut, wobei die Membran mit größer werdender Luftkammer nach und nach von der Stirnwand und dem Federelement ab­ hebt. Da die kompressible Luft in der Luftkammer so gut wie keine Dämpfungskraft zwischen der Dämpfungsflüssigkeit einerseits und der Stirnwand sowie dem Federelement andererseits übertragen kann, werden Dämpfungskräfte nur noch in dem Bereich des Federelements auf dieses über­ tragen, in dem die Membran auf dem Federelement aufliegt. Bei vollständig vom Federelement abgehobener Membran werden somit keine Dämpfungskräfte mehr übertragen, das Gummilager ist abgekoppelt. Bei dem erfindungsgemäß aus­ gebildeten Gummilager läßt sich somit durch das einfache Zuführen von Druckluft von außen die günstigste Dämpfungs­ kraft kontinuierlich genau bis zur Aufhebung der Dämpfung einstellen.

Im Patentanspruch 2 sind verschiedene Parameter angegeben, in deren Abhängigkeit eine Anpassung der Dämpfungskräfte wünschenswert und mit dem erfindungsgemäßen Gummilager auf einfache Weise erreichbar ist.

Der im Patentanspruch 3 angegebene Anschlagkörper be­ grenzt einerseits die größtmögliche Ausdehnung der Membran und dient andererseits der Stabilisierung und der kontrollierten Bewegung der Membran.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert.

Ein Gummilager 1 weist an seinen beiden axialen Enden Stirnwände 2, 3 auf, die jeweils mit zwei zueinander schwingenden Bauteilen wie einem Motor und einem durch den Motor antreibbaren Kraftfahrzeug fest verbunden sind. Mit der in der Zeichnung unteren Stirnwand 2 ist kraft­ übertragend und flüssigkeitsdicht ein im wesentlichen ring­ förmiges gummielastisches Federelement 4 verbunden, das in seinem radial äußeren Bereich ebenso mit einer Ring­ wand 5 und diese wiederum ebenso mit der in der Zeichnung oberen Stirnwand 3 verbunden ist. Der von den beiden Stirnwänden 2, 3, dem Federelement 4 und der Ringwand 5 umschlossene Raum ist durch eine Trennscheibe 6 unter­ teilt, die in einer innenliegenden umlaufenden Nut 7 der Ringwand 5 mit Spiel gelagert ist. Der umschlossene Raum umfaßt somit eine Druckkammer 8 unterhalb der Trenn­ scheibe 6 und eine Hilfskammer 9 oberhalb der Trenn­ scheibe 6, die wiederum durch einen zwischen der oberen Stirnwand 3 und der Ringwand 5 eingespannten Faltenbalg 10 von einem Ausgleichsraum 11 getrennt ist, der an die obere Stirnwand 3 grenzt und über eine Öffnung 12 in dieser mit der Umgebungsluft in Verbindung steht. Die Druckkammer 8 und die Hilfskammer 9 sind mit Dämpfungsflüssigkeit ge­ füllt, die über das Spiel zwischen der Trennscheibe 6 und der Nut 7 sowie über einen Kanal 13 in der Ringwand 5 mit­ einander in Verbindung steht. Die Länge des Kanals 13 ent­ spricht etwa dem Außenumfang der Ringwand 5. Die radial äußere Wand des Kanals 13 wird durch eine Membran 14 gebildet, die auf ihrer Rückseite durch eine Flüssigkeit, die über die Öffnung 15 zuführbar ist, beaufschlagbar ist, so daß der Querschnitt des Kanals 13 über im wesentlichen seine gesamte Länge veränderbar ist. Damit sind auch die Größen der Kanalwandung und die im Kanal befindliche Flüssigkeitsmenge veränderbar, so daß hinsichtlich Fre­ quenz und Dämpfungskraft eine Anpassung an die erforderliche Dämpfungscharakteristik möglich ist. Ähnliches läßt sich durch eine Veränderung der Kanallänge erreichen. Jedoch ist eine Abkoppelung des Lagers nicht möglich.

Um letzteres zu ermöglichen, ist in der Druckkammer 8 eine mit ihrem Rand zwischen dem Federelement 4 und der Ringwand 5 eingespannte Membran 16 angeordnet. Diese über­ trägt bei Anlage an der Stirnwand 2 und dem Federelement 4 die Dämpfungskräfte vollständig zwischen diesen und der Dämpfungsflüssigkeit in der Druckkammer 8. Wird nun über eine Leitung 17 in der Stirnwand 2 bzw. dem Federelement 4 Druckluft auf die Rückseite der Membran 16 gebracht, so bildet sich zwischen dieser und der Stirnwand 2 sowie dem Federelement 4 eine Luftkammer 18, die die Membran 16 von diesen abhebt. Je nach der Menge der zugeführten Druck­ luft und damit der Größe der Luftkammer 18 hebt die Membran über einen mehr oder weniger großen Bereich ab. Da die Luft in der Luftkammer 18 kompressibel ist, können Dämpfungs­ kräfte nur in den Bereichen übertragen werden, in denen die Membran 16 an der Stirnwand 2 und dem Federelement 4 anliegt. Bei vollständig abgehobener Membran, wie in der Zeichnung gestrichelt dargestellt, ist eine Übertragung von Dämpfungskräften ausgeschlossen, das Lager ist abge­ koppelt. Eine Übertragung von Tragkräften findet dann praktisch dämpfungsfrei nur noch über das Federelement 4 statt.

An der Membran 16 ist an der der Stirnwand 2 abgewandten Seite ein tellerförmiger Anschlagkörper 19 befestigt, der einerseits der Stabilisierung und der kontrollierten Be­ wegung der Membran 16 dient und andererseits die Aus­ lenkung der Membran 16 durch Anschlag an einem Vorsprung der Ringwand 5 begrenzt.

Die Zuführung der Druckluft zur Luftkammer 18 kann über ein Mehrwegeventil 20 gesteuert werden, das von einer Pumpe 21 über einen Vorratsbehälter 22 mit Druckluft ver­ sorgt wird. Das Mehrwegeventil 20 wird elektrisch ver­ stellt in Abhängigkeit von in einem Steuergerät 23 ver­ arbeiteten Signalen, die das Schwingungsverhalten des Motors oder des Fahrgestells oder bestimmte Betriebszu­ stände des Motors wie den Start- oder Abstellvorgang oder die Beschaffenheit des vom Kraftfahrzeug zu befahrenden Untergrundes als Maß für das folgende Schwingungsverhalten des Fahrgestells darstellen, um die Dämpfcharakteristik des Lagers auf bestimmte Schwingungen einzustellen, bevor diese Schwingungen überhaupt auftreten.

Claims (3)

1. Hydraulisch dämpfendes Gummilager, insbesondere Motorlager für Kraftfahrzeuge, mit zwei in Axialrichtung einander gegenüberliegenden Stirnwänden und zwei als Druckkammer und Hilfskammer ausgebildeten, eine Dämpfungs­ flüssigkeit enthaltenden Kammern, die durch eine Drossel­ öffnung miteinander verbunden sind, mit einem an die Druck­ kammer angrenzenden, an einer Stirnwand befestigten ring­ förmigen gummielastischen Federelement und mit einer an die Hilfskammer angrenzenden, von dieser durch einen Falten­ balg abgetrennten Ausgleichskammer, wobei die Dämpfungs­ charakteristik des Gummilagers durch Eingriff von außen ver­ änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckkammer (8) eine Membran (16) dicht einge­ spannt ist, die auf der einen Seite von der Dämpfungs­ flüssigkeit beaufschlagt und auf der anderen Seite von von außen zuführbarer Druckluft beaufschlagbar ist, und daß bei Beaufschlagung der Membran (16) mit Druckluft eine Luftkammer (18) zwischen der Membran (16) und dem Feder­ element (4) unter teilweisem oder vollständigem Abheben der Membran (16) von dem Federelement (4) gebildet wird.

2. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmenge in der Luftkammer (18) abhängig ist vom Schwingungszustand des Motors und/oder des motor­ nahen Kraftfahrzeugbereichs und/oder der Beschaffenheit des vom Kraftfahrzeug zu befahrenden Untergrundes.

3. Gummilager nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen tellerförmigen Anschlagkörper (19), der auf der flüssigkeitsbeauf­ schlagten Seite der Membran (16) an dieser befestigt ist.