DE4103028A1 - Elastisches gummilager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Gummilager, bestehend aus einem Tragkörper, mindestens einem starren Zwischenkörper und einem Stützkörper, bei dem jeweils zwischen zwei benachbarten Körpern ein Federelement angeordnet ist, wobei die Federelemente unterschiedliche Federcharakteristiken in radialer und axialer Richtung sowie unterschiedliche Dämpfung aufweisen, die über eine steuerbare Schaltvorrichtung einstellbar sind.

Es sind bereits elastische Gummilager bekannt (z. B. DE-OS 29 57 757), bei denen an der einen Lagermontierhilfe ein steuerbarer Magnet befestigt ist, der über ein von ihm durch einen Spalt beabstandetes, insbesondere ferromagnetisches Ankerteil mit der anderen Lagermontierhilfe in Wirkverbindung steht. Die Wirkverbindung zwischen dem Magneten und der anderen Lagermontierhilfe wird danach von einem magnetisierbaren Metallpulver in dem Spalt vermittelt. Sobald dieses Metallpulver von dem Magneten magnetisiert wird, wird es in sich verfestigt und bildet eine starre Brücke zwischen dem Magneten und der anderen Lagermontierhilfe, also im Ergebnis zwischen den beiden Lagermontierhilfen. Auf diese Weise kann die Charakteristik des gesamten Lagers verändert werden.

Darüber hinaus sind Motorlager bekannt (z. B. DE-PS 34 03 002), bei denen ein Traglager und ein Auflager durch ein erstes Federelement miteinander verbunden sind, sowie einem zweiten Federelement, daß bei bestimmten Betriebsbedingungen dem ersten Federelement zuschaltbar ist. Die Funktion beruht auf dem Zusammenwirken der beiden Federelemente mit einer Schaltkupplung. Diese ist mit dem relativ härteren, zweiten Federelement in Serie geschaltet, und die aus dem zweiten Federelement und der Schaltkupplung gebildete Einheit ist parallel zu dem ersten Federelement zwischen dem Traglager und dem Auflager angeordnet. Hierdurch wird bei unbetätigter Schaltkupplung die Federcharakteristik des Motorlagers ausschließlich durch diejenige des relativ weichen, ersten Federelementes bestimmt, bei betätigter Schaltkupplung ergibt sich hingegen eine Gesamtfederungscharakteristik, die die Federungscharakteristik des ersten Federelementes und des zweiten Federelementes gemeinsam umschließt. Durch die Hintereinanderschaltung von zwei Gummifedern ergeben sich zwar definierte Federraten, jedoch ist es von Nachteil, daß keine definierten Dämpfungswerte erzielbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein konventionelles Gummilager derart zu steuern, daß unterschiedliche Federraten und unterschiedliche Dämpfungen in axialer und radialer Belastungsrichtung gezielt einstellbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Schaltvorrichtung derart verstellbar ist, daß jeweils eine der Anzahl der Federelemente entsprechende Anzahl von Lagern durch Form- und/oder Kraftschluß starr miteinander verbindbar sind, so daß jeweils ein Federelement eingeschaltet wird und alle übrigen Federelemente ausgeschaltet werden.

Vorteilhaft ist bei dieser Ausbildung, daß entweder das eine Federelement oder ein anderes Federelement ausschließlich im Eingriff steht, so daß sowohl eine definierte Federrate als auch eine definierte Dämpfung erzielbar ist.

Nach einer weiteren wesentlichen Ausführungsform ist vorgesehen, daß als Schaltvorrichtung eine hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung oder ein mechanisches Getriebe oder eine elektromagnetische Vorrichtung vorgesehen ist.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Schaltvorrichtung innerhalb mindestens zweier Federelemente angeordnet.

Bei Verwendung einer hydraulischen Kolben-Zylinder- Anordnung ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß mindestens ein Element der Kolben-Zylinder-Anordnung bei hydraulischer Druckbeaufschlagung axial bewegbar ist und einen Kraftschluß zwischen zwei Lagern erzeugt. Dabei ist der Kolben mit Vorteil mit einer Kolbenstange verbunden, wobei der Zylinder in vorteilhafter Weise mit radialen Anschlägen versehen werden kann. Des weiteren zentriert die Kolbenstange das Lager.

Nach einer weiteren wesentlichen Ausführungsform, bei der als Schaltvorrichtung ein mechanisches Getriebe vorgesehen ist, lassen sich Zahnräder als Antrieb vorsehen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 ein elastisches Gummilager im Schnitt, welches über eine Kolben-Zylinder-Anordnung beaufschlagt ist,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines elastischen Lagers mit mindestens einer Kolben-Zylinder-Anordnung, die auf der Außenseite des Lagers angeordnet ist,

Fig. 3 ein elastisches Lager im Schnitt, bei dem als Schaltvorrichtung ein mechanisches Getriebe verwendet wird.

Fig. 4 ein elastisches Gummilager im Schnitt, mit einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung als Schaltvorrichtung.

Das in Fig. 1 dargestellte elastische Gummilager besteht aus einem Tragkörper 1, einem Zwischenkörper 2, und einem Stützkörper 3. Zwischen dem Traglager 1 und dem Zwischenkörper 2 ist ein erstes Federelement 4 vorgesehen, während zwischen dem Zwischenkörper 2 und dem Stützkörper 3 das zweite Federelement 5 angeordnet ist. Als Schaltvorrichtung 6 ist bei dieser Ausführungsform eine Kolben-Zylinder-Anordnung vorgesehen, bei der eine Kolbenstange 11 mit einem Kolben 7 versehen ist und wobei die mit dem Zwischenkörper 2 verbundenen Abdichtelemente 13a und 13b auf jeder Seite des Kolbens 7 einen Ringraum 14a und 14b zusammen mit der Kolbenstange 11 bilden. Über die Druckanschlüsse 15 läßt sich der jeweilige Ringraum 14a oder 14b mit Flüssigkeit oder einem Gas beaufschlagen, so daß die Kolbenstange über den Kolben 7 axial bewegbar und fixierbar ist.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführung ist die Kolbenstange 11 in der unteren Position, so daß der Zwischenkörper 2 und der Stützkörper 3 mechanisch überbrückt werden, so daß lediglich das Federelement 4 beaufschlagbar ist. Wird die Kolbenstange 11 durch Druckbeaufschlagung des Ringraumes 14b in die entgegengesetzte Richtung gebracht, so wird der Tragkörper 1 mit dem Zwischenkörper 2 mechanisch überbrückt und das Federelement 5 befindet sich dann ausschließlich im Einsatz. Die abgeschrägten Endbereiche der Kolbenstange 11 dienen als radiale Führung, so daß jeweils beim Eintauchen in den Tragkörper 1 oder den Stützkörper 3 eine entsprechende Zentrierung gesichert ist.

Das in Fig. 2 dargestellte elastische Gummilager besteht wiederum aus einem zwischen dem Tragkörper 1 und dem Zwischenkörper 2 angeordneten Federelement 4, sowie einem zweiten Federelement 5, welches zwischen dem Zwischenkörper 2 und dem Stützkörper 3 angeordnet ist. Die Schaltvorrichtung 6 ist koaxial um die Federelemente 4 und 5 angeordnet und besteht im wesentlichen aus zwei ringförmigen Kolben 7a und 7b sowie entsprechenden ringförmigen Zylindern 8a und 8b. Durch entsprechende Anschlüsse läßt sich im ringförmigen Hohlraum zwischen dem Kolben 7 und dem Zylinder 8 jeweils ein Druck hydraulisch, pneumatisch oder hydropneumatisch erzeugen, so daß bei axialer Auslenkung einer der Kolben 7 das entsprechend zugehörige Federelement 4 oder 5 außer Kraft gesetzt werden kann. In der dargestellten Form der Fig. 2 ist der Kolben 7b beaufschlagt und somit das Federelement 5 außer Betrieb. Die Federung und Dämpfung wird in der gezeichneten Darstellung durch das Federelement 4 erfüllt.

In der Fig. 3 ist ein elastisches Gummilager dargestellt, bestehend aus dem Tragkörper 1, dem Zwischenkörper 2 sowie dem Stützkörper 3. Zwischen den einzelnen Körpern sind die Federelemente 4 und 5 angeordnet. Die Schaltvorrichtung 6 ist als mechanisches Gestänge 9 ausgebildet und wird über Zahnräder 10 in Kraft gesetzt. Im oberen Bereich der Zeichnung ist das mechanische Gestänge 9 in Form eines Zapfens 9a und einem quer zur Längsachse des Lagers angeordneten Längsnocken 9b ausgebildet. Diese Position des mechanischen Getriebes 9 läßt axiale Bewegung des Federelementes 4 zu, während im unteren Bereich der Zeichnung das mechanische Getriebe 9 derart geschaltet ist, daß der Längsnocken 9b axial sperrend angeordnet ist. In dieser Position übernimmt das Federelement 4 die Dämpfung und die Federung. Bei Umschalten durch die Zahnräder 10 lassen sich die jeweiligen Längsnocken des mechanischen Getriebes 9 in eine entgegengesetzte Position bringen, so daß dann das Federelement 4 ausgeschaltet und das Federelement 5 eingeschaltet werden kann.

In der Fig. 4 ist ein Gummilager gezeigt, bei dem der Tragkörper 1, der Zwischenkörper 2 und der Stützkörper 3 mit dem Federelement 4 und dem Federelement 5 versehen sind. Die Schaltvorrichtung 6 ist dabei im Bereich des Tragkörpers 1 angeordnet. Im einzelnen ist dabei das Federelement 4 zwischen dem Zwischenkörper 2 und dem Stützkörper 3 angeordnet und über ein ringförmiges Element 16 mit der Schaltvorrichtung verbunden. Das ringförmige Element 16 besitzt zwei einzelne mit dem ringförmigen Element 16 fest verbundene Ringe 17, die als Kolben in dem Zylinder 8 angeordnet sind. Beide Teilräume werden über die Verbindungsleitung 18 miteinander verbunden und über ein Absperrventil 19 gesteuert. Solange das Absperrventil 19 in der Verbindungsleitung 18 geöffnet ist, können die Ringe 17 als Kolben die Flüssigkeit von einem Raum in den anderen Raum bewegen und das Federelement 4 wird somit ausgeschaltet. Wird das Absperrventil 19 geschlossen, so ist über die Verbindungsleitung 18 kein Flüssigkeitsaustausch möglich und das Federelement 4 kann axial ausgelenkt werden. Beim Federelement 4 kann es sich um eine ringförmige Feder oder auch einzelne rechteckige Federn handeln.

Das Federelement 5 dagegen ist über die Kolbenstange 11 mit dem Kolben 7 verbunden. Der Zylinder 8 wird durch den Kolben in zwei Teilräume unterteilt, die ebenfalls über eine Verbindungsleitung 20 miteinander verbunden und über das Absperrventil 21 trennbar sind. Auch hier kann eine axiale Bewegung des Federelementes 5 so lange nicht erfolgen, wie das Absperrventil 21 geöffnet und die Flüssigkeit im Zylinder 8 von einem Teilraum in den anderen Teilraum gelangen kann. Wird das Absperrventil 21 geschlossen, so wird das Federelement 5 in Funktion gesetzt. Durch die parallele Anordnung der Federelemente 4 und 5 ist sowohl ein einzelnes unabhängig voneinander einschaltbares Federelement wirksam, wie auch beide Federn gemeinsam.

Bezugszeichenliste

 1 Tragkörper
 2 Zwischenkörper
 3 Stützkörper
 4 Federelement
 5 Federelement
 6 Schaltvorrichtung
 7 Kolben
 8 Zylinder
 9 mechanisches Getriebe
10 Zahnräder
11 Kolbenstange
12 radiale Anschläge
13 Abdichtelemente
14 Ringraum
15 Druckanschlüsse
16 ringförmiges Element
17 Ringe
18 Verbindungsleitung
19 Absperrventil
20 Verbindungsleitung
21 Absperrventil

Claims (10)

1. Elastisches Gummilager, bestehend aus einem Tragkörper, mindestens einem starren Zwischenkörper und einem Stützkörper, bei dem jeweils zwischen zwei benachbarten Körpern ein Federelement angeordnet ist, wobei die Federelemente unterschiedliche Federcharakteristiken in radialer und axialer Richtung sowie unterschiedliche Dämpfung aufweisen, die über eine steuerbare Schaltvorrichtung einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (6) derart verstellbar ist, daß jeweils einer der Anzahl der Federelemente (4) entsprechende Anzahl von Lagern (1, 2, 3) durch Form- und/oder Kraftschluß starr miteinander verbindbar sind, so daß jeweils ein Federelement (4, 5) eingeschaltet wird und alle übrigen Federelemente (4, 5) ausgeschaltet werden.

2. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltvorrichtung (6) eine hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung (7, 8) vorgesehen ist.

3. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (6) innerhalb mindestens zweier Federelemente (4, 5) angeordnet ist.

4. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltvorrichtung (6) ein mechanisches Getriebe (9) vorgesehen ist.

5. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltvorrichtung (6) eine elektromagnetische Vorrichtung vorgesehen ist.

6. Gummilager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Element der Kolben-Zylinder- Anordnung (7, 8) bei hydraulischer Druckbeaufschlagung axial bewegbar ist und einen Kraftschluß zwischen zwei Lagern (1, 2, 3) erzeugt.

7. Gummilager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Getriebe (9) über Zahnräder (10) angetrieben wird.

8. Gummilager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) mit einer Kolbenstange (11) verbunden ist.

9. Gummilager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange das Lager zentriert.

10. Gummilager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (11) mit radialen Anschlägen (12) versehen ist.