DE102004027565A1 - Hydrolager, vorzugsweise für eine Zugstrebe in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Ein Hydrolager (2) in Gestalt eines Radiallagers weist ein als Stützkörper dienendes Lagerinnenrohr (4) auf, das über ein als Tragfeder dienendes Elastomerteil (6) mit einem das Innenrohr (4) und das Elastomerteil (6) umgebenden, als äußerer Stützkörper dienenden Außenrohr (8) verbunden ist. Von vier, teilweise von dem Elastomerteil (6) begrenzte und mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Kammern (10, 12, 14 und 16) sind jeweils zwei über jeweils einen Dämpfungskanal (18, 20) wechselweise volumenveränderlich miteinander verbunden. Ein erstes Lagerelement (10/12) wird von einer ersten Arbeitskammer (10) und einer ersten Ausgleichskammer (12) gebildet; ein zweites Lagerelement (14/16) wird von einer zweiten Arbeitskammer (14) und einer zweiten Ausgleichskammer (16) gebildet. Die beiden Lagerelemente (10/12), (14/16) wirken in unterschiedlichen Kraftrichtungen (F1) und (F2). DOLLAR A Bei Vorlast weisen die beiden Lagerelemente (10/12) und (14/16) in unterschiedlichen Richtungen unterschiedliche Dämpfungscharakteristiken auf. DOLLAR A Vorzugsweise sind die Dämpfungskanäle (18, 20) und/oder die Ausgleichskammern (12, 16) der beiden Lagerelemente (10/12), (14/16) unterschiedlich dimensioniert. DOLLAR A Die beiden Ausgleichskammern (12, 16) können über einen Verbindungskanal (24) miteinander verbunden sein. DOLLAR A Insbesondere zur Anwendung im Bereich der Fahrwerks-/Aggregatelagerung.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Hydrolager in Gestalt eines Radiallagers, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Radiallager sind Hydrolager (auch Hydrobuchsen genannt), welche in radialer Richtung, d. h. jeweils senkrecht zu ihrer Längsachse belastbar sind.
• Radiallager weisen ein als innerer Stützkörper dienendes Lagerinnenrohr, bzw. einen Lagerinnenbolzen, und ein als äußerer Stützkörper dienendes Außenrohr auf. Beide Stützkörper sind durch ein als Tragfeder dienendes Elastomerteil miteinander verbunden. Radiallager weisen üblicherweise mindestens eine Arbeitskammer und mindestens eine Ausgleichskammer auf, die mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt sind, und die durch einen Überströmkanal miteinander verbunden sind.
• Zur Dämpfung von Fahrwerksanregungen werden bislang entweder Hydrobuchsen mit einer Arbeitskammer und ein oder zwei Ausgleichskammern eingesetzt oder es werden zwei Kammern eingesetzt, die je nach Fahrbetrieb doppeltwirkend sind, d. h. sowohl als Arbeits- oder als Ausgleichskammer wirken können.
• Eine gattungsgemäße, hydraulisch gedämpfte Lagerbuchse ist z. B. aus der DE 38 04 123 A1 bekannt. Die dort in 1a/b dargestellte Ausführungsform weist ein Innenrohr und ein dieses umfassendes Außenrohr sowie einen zwischen Innen- und Außenrohr angeordneten, die beiden Rohre radial gegeneinander abstützenden gummielastischen Federkörper auf. Zwischen Innen- und Außenrohr werden zwei mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllte und durch mindestens einen Drosselkanal miteinander verbundene Hydraulikkammern gebildet. Zur Dämpfung kleiner Amplituden weisen die Hydraulikkammern membranartige, in Richtung ihrer jeweiligen Flächennormalen innerhalb eines vorgegebenen Freiweges verformbare Wandungsteile auf.
• Mit der Ausführungsform gemäß 1a/b der DE 38 04 123 A1 können unterschiedliche Beschleunigungsrichtungen nicht separat berücksichtigt werden.
• Die Ausführungsform gemäß 2 der vorbekannten Schrift weist insgesamt vier Quadranten mit jeweils einer Hydraulikkammer auf. Damit soll in allen radialen Belastungsrichtungen etwa gleiches Dämpfungsverhalten erzielt werden. Eine in verschiedenen Richtungen unterschiedliche Abstimmmöglichkeit ist nicht gegeben. Deshalb stellt die Ausführungsform gemäß 2 lediglich einen Kompromiss im Hinblick auf die unterschiedlichen Anforderungen an das Dämpfungsverhalten im Fahr- und Bremsbetrieb dar.
• Aufgabe der Erfindung
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine als Radiallager ausgebildete Hydrobuchse zu schaffen, die bei Vorlast in unterschiedlichen Richtungen separat abgestimmte Dämpfungscharakteristiken realisieren kann.
• Lösung und Vorteile
• Die Lösung dieser Aufgabe ist im Wesentlichen mit Anspruch 1 gegeben.
• Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung und Kombination von Arbeitskammer, Dämpfungskanal und Ausgleichskammer ist es erstmals möglich, in unterschiedlichen Kraftrichtungen (F1) und (F2) unterschiedliche Abstimmungen des Dämpfungsgrades und dessen Frequenzmaximums vorzunehmen.
• Bei Vorlast in einer ersten Kraftrichtung (F1) kann eine untere Kammer als pumpende Arbeitskammer wirken. Dabei wird Hydraulikflüssigkeit über einen Dämpfungskanal in eine links angeordnete Ausgleichskammer gefördert. Bei Vorlast in einer zweiten Kraftrichtung (F2) kann eine obere Kammer als pumpende Arbeitskammer wirken. Dabei wird Hydrau likflüssigkeit über einen Dämpfungskanal in eine rechts angeordnete Ausgleichskammer gefördert.
• Aufgrund dieser Push-Pull-Wirkung ergibt sich eine Dämpfung in beiden Richtungen. Da die beiden Systeme im Wesentlichen getrennt voneinander wirken, kann auch hier die jeweilige Dämpfung individuell eingestellt werden.
• Vorzugsweise sind beide Ausgleichskammern über einen Kanal miteinander verbunden. Dadurch wird ein Volumenausgleich zwischen beiden Systemen erzielt.
• Durch die – verglichen mit herkömmlichen Radiallagern – größere Funktionalität ist das erfindungsgemäße Lager vielseitig einsetzbar.
• Es kann vorteilhaft insbesondere im Bereich der Fahrwerks-/Aggregatelagerung Anwendung finden.
• Zeichnungen
• Anhand der beigefügten Zeichnungen wird das erfindungsgemäße Radiallager näher beschrieben. Es zeigt:
• 1 den Querschnitt durch ein Radiallager entlang der Linie BB (2);
• 2 den Längsschnitt durch dasselbe Radiallager entlang der Linie AA (1); und
• 3 die Gesamtansicht eines aufgeschnittenen Lagers, in perspektivischer Darstellung.
• Beschreibung
• Das in 1 und 2 in Quer- und Längsschnitt dargestellte Lager 2 besteht aus einem Lagerinnenrohr (innerer Stützkörper) 4, das über ein Elastomerteil (Tragfeder) 6 mit einem Außenrohr (äußerer Stützkörper) 8 verbunden ist. Außerdem weist das Lager 2 vier, mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Kammern 10, 12, 14 und 16 auf, und zwar zwei Arbeits- 10, 14 und zwei Ausgleichskammern 12, 16: Eine „untere", als pumpende Arbeitskammer dienende Kammer 10 ist mit einer „linken" Ausgleichskammer 12 wechselweise volumenver änderlich über einen ersten Dämpfungskanal 18 verbunden; eine „obere", ebenfalls als pumpende Arbeitskammer dienende Kammer 14 ist mit einer „rechten" Ausgleichskammer 16 wechselweise volumenveränderlich über einen zweiten Dämpfungskanal 20 verbunden. Die Dämpfungscharakteristiken der beiden Dämpfungskanäle (Überströmkanäle) sind durch ihren jeweiligen Querschnitt und ihre jeweilige Länge festgelegt. Um die Maßhaltigkeit der Dämpfungskanäle zu gewährleisten, ist ein aus Hartkunststoff oder Metall bestehender Stützkäfig 24a, 24b in das Elastomerteil 6 einvulkanisiert.
• Die dargestellte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lagers 2 weist zusätzlich ein mit einem Verbindungskanal 26 ausgestattetes Einlegeteil 22 auf (siehe auch 3). Dieser Verbindungskanal 26 verbindet die beiden Ausgleichskammern 12, 16 miteinander.

2

Hydrolager, Radial-Lager, Lager

4

Lagerinnenrohr, innerer Stützkörper

6

Elastomerfeder, Elastomerteil, Tragfeder

8

Außenrohr, äußerer Stützkörper

10

„untere" Kammer, (erste) pumpende Arbeitskammer

12

„linke" Ausgleichskammer

14

„obere" Kammer, (zweite) pumpende Arbeitskammer

16

„rechte" Ausgleichskammer

10/12

(erstes) Lagerelement

14/16

(zweites) Lagerelement

18

(erster) Dämpfungskanal (zwischen erster Arbeitskammer 10 und „linker" Ausgleichskammer 12)

20

(zweiter) Dämpfungskanal (zwischen zweiter Arbeitskammer 14 und „rechter" Ausgleichskammer 16)

22

Einlegeteil mit Verbindungskanal 26

24a, 24b

Stützkäfig

26

Verbindungskanal zwischen „linker" 12 und „rechter" Ausgleichskammer 16

Claims (6)

1. Hydrolager (2) in Gestalt eines Radiallagers, – mit einem als innerer Stützkörper dienenden Lagerinnenrohr (4), das über ein als Tragfeder dienendes Elastomerteil (6) mit einem das Innenrohr (4) und das Elastomerteil (6) umgebenden, als äußerer Stützkörper dienenden Außenrohr (8) verbunden ist, und – mit vier, teilweise von dem Elastomerteil (6) begrenzte und mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Kammern (10, 12, 14 und 16), von denen jeweils zwei über jeweils einen Dämpfungskanal (18, 20) wechselweise volumenveränderlich miteinander verbunden sind, wobei ein erstes Lagerelement (10/12) von einer ersten Arbeitskammer (10) und einer ersten Ausgleichskammer (12), und wobei ein zweites Lagerelement (14/16) von einer zweiten Arbeitskammer (14) und einer zweiten Ausgleichskammer (16) gebildet wird, und wobei die beiden Lagerelemente (10/12), (14/16) in unterschiedlichen Kraftrichtungen (F1) und (F2) wirken, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerelemente (10/12), (14/16) unterschiedliche Dämpfungs-Charakteristiken aufweisen.
2. Hydrolager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungskanäle (18, 20) der beiden Lagerelemente (10/12), (14/16) zur unterschiedlichen Einstellung der Frequenzen maximalen Dämpfungsgrades unterschiedlich dimensioniert sind.
3. Hydrolager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichskammern (12, 16) der beiden Lagerelemente (10/12), (14/16) unterschiedliche Größe und/oder unterschiedliche Wandungen der Ausgleichsmembranen aufweisen.
4. Hydrolager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, – dass die eine (10) der beiden Arbeitskammern (10, 14) unterhalb des Elastomerteils (6) angeordnet und mit einer seitlich im Lager (2) angeordneten ersten Ausgleichskammer (12) über einen ersten Dämpfungskanal (18) wechselweise volumenveränderlich verbunden, und – dass die andere (14) der beiden Arbeitskammern (10, 14) oberhalb des Elastomerteils (6) angeordnet und mit einer an der der ersten Ausgleichskammer (12) gegenüberliegenden Seite im Lager (2) angeordneten zweiten Ausgleichskammer (16) über einen zweiten Dämpfungskanal (20) wechselweise volumenveränderlich verbunden ist.
5. Hydrolager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ausgleichskammern (12, 16) über einen Verbindungskanal (24) miteinander verbunden sind.
6. Hydrolager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der die beiden Ausgleichskammern (12, 16) verbindende Kanal (24) in einem Einlegeteil (22) integriert ist.