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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung einer Brennkraftmaschine
an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs nach der im Oberbegriff
von Anspruch 1 näher
definierten Art. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug
mit einer Karosserie und mit einer Brennkraftmaschine.
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Aus
der
DE 34 41 592 C2 ist
ein hydraulisch gedämpftes,
elastisches Lager bekannt, mit welchem eine Brennkraftmaschine innerhalb
einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs gelagert werden kann. Meist werden
bei einer Brennkraftmaschine zwei oder mehr solcher sogenannter
Motorlager auf zwei Seiten derselben eingesetzt, um das Drehmoment
der Brennkraftmaschine abzustützen
und um zu verhindern, dass die von der Brennkraftmaschine ausgehenden
Schwingungen auf die Karosserie des Kraftfahrzeugs übertragen
werden. Bei dem dort beschriebenen Lager ist eine Möglichkeit
geschaffen, zwei unterschiedliche Betriebszustände zu erzeugen, nämlich alternativ
den Betrieb mit oder ohne hydraulische Schwingungsdämpfung,
wobei das Lager in letzterem Fall wie ein reines Gummilager wirkt.
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Die
DE 41 28 761 A1 und
die
DE 41 30 362 A1 beschreiben
jeweils Verfahren zur Variation der Federsteifigkeit eines Elastomerlagers,
wobei zwei in Reihe oder parallel geschaltete Federkörper vorgesehen
sind, um die Dämpfung
des Lagers abhängig von
vorgegebenen Betriebsparametern variieren zu können.
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Derartige
Lager werden üblicherweise
auf den niedrigen Frequenzbereich bis 100 Hz ausgelegt, um das aus
Brennkraftmaschine und Karosserie bestehende Schwingungssystem zu
dämpfen.
Im höheren
akustischen Frequenzbereich wird die Steifigkeit der Lager möglichst
gering gehalten, um die Einleitung von im Innenraum hörbaren Motorgeräuschen auf
die Karosserie zu vermeiden.
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Es
bestehen jedoch bezüglich
der akustischen Abstimmung von Kraftfahrzeugen, insbesondere von
sportlichen Kraftfahrzeugen, zunehmend die Anforderungen, in dem
akustisch relevanten Frequenzbereich von 100 Hz bis 1.000 Hz die
von der Brennkraftmaschine erzeugten Geräusche in den Innenraum zu übertragen,
um dem Fahrer ein unmittelbareres Gefühl seines Fahrzeugs und eine
damit verbundene Rückkopplung
zu übermitteln.
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Hierzu
beschreibt die
DE
102 33 783 A1 eine Steuerung für Lagerelemente zur Lagerung
von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen, bei welcher ein Steuergerät den aktuellen
Fahrstil des Fahrers oder dessen verkehrssituationsbedingtes Handeln erfasst
und abhängig
hiervon ein Muster zur Ansteuerung des Lagerelements auswählt. Hierdurch
wird unter anderem das Innengeräusch
des Kraftfahrzeugs an die Fahrweise angepasst, so dass die von der
Brennkraftmaschine erzeugten Geräusche
und Schwingungen im Innenraum des Kraftfahrzeugs deutlicher wahrzunehmen
sind als dies üblicherweise der
Fall ist. Um die beschriebene Anpassung erreichen zu können, ist
jedoch ein sehr hoher steuerungstechnischer Aufwand erforderlich
und die Steuerung kann lediglich bei einer Drehmomentstütze angewandt
werden.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur
Lagerung einer Brennkraftmaschine an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs
zu schaffen, bei welcher eine vom Lastzustand der Brennkraftmaschine
abhängige Übertragung
bestimmter Schwingungsfrequenzen der Brennkraftmaschine auf die
Karosserie möglich
ist, wobei die Vorrichtung möglichst einfach
und kompakt aufgebaut sein soll, um für die Serienfertigung geeignet
zu sein.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Durch
das erfindungsgemäße Verringern des
freien Querschnitts der Öffnung
in dem Trennelement zwischen den beiden Fluidkammern in Abhängigkeit
der durch die Brennkraftmaschine auf das Stellelement aufgebrachten
Last wird eine Versteifung der gesamten Vorrichtung in dem akustisch
relevanten Frequenzbereich, insbesondere in einem Bereich zwischen
100 und 1.000 Hz, erreicht, wodurch in diesem Frequenzbereich die
Schwingungen der Brennkraftmaschine in erheblich stärkerem Maße auf die
Karosserie des Kraftfahrzeugs übertragen werden
als dies bei einer geringen Last der Brennkraftmaschine der Fall
ist. Auf diese Weise erhält
der Fahrer des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten
Kraftfahrzeugs eine unmittelbare Rückmeldung über den Lastzustand der Brennkraftmaschine,
was insbesondere bei sportlichen Fahrzeugen erwünscht ist.
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Ein
besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass sämtliche
für die Funktion
der Vorrichtung erforderlichen Bauteile in einem einzigen Lagergehäuse integriert
sind, wodurch sich eine äußerst kompakte
Bauweise ergibt und in dem Motorraum des Kraftfahrzeugs nur ein
sehr geringer Bauraum beansprucht wird. Dennoch handelt es sich
um eine verhältnismäßig unkomplizierte
Konstruktion, die insbesondere ohne elektronische Steuer- und Regelbauteile
auskommen und daher relativ kostengünstig hergestellt werden kann.
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Die
Steifigkeitskennlinie der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich
zusätzlich
beeinflussen, wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
zwischen dem Lagergehäuse
und der Karosserie oder der Brennkraftmaschine eine Federeinrichtung
angeordnet ist, welche mit dem Lagergehäuse ein Feder-Masse-System bildet.
Dadurch ist eine verbesserte, einfachere Abstimmung der Vorrichtung auf
die Charakteristik der zu lagernden Brennkraftmaschine möglich, da
mehr Freiheitsgrade zur Verfügung
stehen.
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Hierbei
kann vorgesehen sein, dass die Federeinrichtung eine progressive
Steifigkeitskennlinie aufweist. Durch diese progressive Kennlinie
der zusätzlichen
Federeinrichtung ist eine hochfrequente Entkopplung der Vorrichtung
möglich,
d.h. es wird erreicht, dass bei höheren Frequenzen die Schwingungen
der Brennkraftmaschine in erheblich geringerem Maße auf die
Karosserie übertragen
werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass nur die Schwingungen
mit den tatsächlich
erwünschten
Frequenzanteilen von der Brennkraftmaschine auf die Karosserie übertragen
werden.
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Ein
Kraftfahrzeug mit einer Karosserie und mit einer Brennkraftmaschine,
welche mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an der Karosserie gelagert
ist, ist in Anspruch 13 an e eben.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
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Dabei
zeigen:
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1 ein
Kraftfahrzeug mit einer Karosserie und einer mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
an der Karosserie gelagerten Brennkraftmaschine;
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2 eine
erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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3 ein
Diagramm, in dem die Übertragungssteifigkeiten
der erfindungsgemäßen Vorrichtung über der
Frequenz aufgetragen ist;
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4 eine
zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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5 eine
dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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6 eine
vierte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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7 eine
fünfte
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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8 eine
sechste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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9 eine
siebte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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10 eine
achte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Ein in 1 sehr schematisch dargestelltes Kraftfahrzeug 1 weist
eine Karosserie 2 auf, an welcher eine Brennkraftmaschine 3 gelagert
ist. An die Brennkraftmaschine 3 ist im vorliegenden Fall
ein Getriebe 4 angeflanscht. Die Brennkraftmaschine 3 ist
mittels zweier nachfolgend detailliert beschriebener Vorrichtungen 5 und 5', die sich an
im wesentlichen gegenüberliegenden
Positionen der Brennkraftmaschine 3 befinden, an der Karosserie 2 gelagert.
Selbstverständlich
können
zur Lagerung der Brennkraftmaschine 3 an der Karosserie 2 mehr
als die dargestellten beiden Vorrichtungen 5 und 5' vorgesehen
sein und es ist außerdem
möglich,
die Brennkraftmaschine 3 mittels weiterer Elemente, beispielsweise
mittels einer sogenannten Drehmomentstütze, an der Karosserie 2 zu
lagern.
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In 2 ist
die Vorrichtung 5 in einer ersten Ausführungsform detaillierter dargestellt.
Die Vorrichtung 5 weist ein Lagergehäuse 6 auf, in welchem
sich insgesamt drei Fluidkammern befinden, nämlich eine obere Fluidkammer 7,
eine mittlere Fluidkammer 8 und eine untere Fluidkammer 9.
Die Begriffe "obere", "mittlere" und "untere" der Fluidkammern 7, 8 und 9 beziehen
sich auf die dargestellte und nachfolgend detaillierter beschriebene
Anordnung der Vorrichtung 5, die auch um 180° gedreht
sein könnte,
so dass die obere Fluidkammer 7 unten und die untere Fluidkammer 9 oben
angeordnet wäre.
Die obere Fluidkammer 7 wird nach oben durch ein gegenüber dem
Lagergehäuse 6 bewegliches
und mittels einer Tragfeder 10 an demselben angebrachtes
Stellelement 11 begrenzt, welches mit der Last der Brennkraftmaschine 3 beaufschlagt
ist und diese auf die obere Fluidkammer 7 weitergibt. Zwischen
der oberen Fluidkammer 7 und der mittleren Fluidkammer 8 befindet sich
ein Trennelement 12, welches ebenfalls mittels einer Tragfeder 13 an
dem Lagergehäuse 6 angebracht
ist. Ein weiteres Trennelement 14 trennt die mittlere Fluidkammer 8 von
der unteren Fluidkammer 9, welche gegenüber der Atmosphäre von einer
elastischen und weich abgestimmten Membran 15 begrenzt
ist.
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Die
Verbindung zwischen der oberen Fluidkammer 7 und der mittleren
Fluidkammer 8 wird durch einen in der dargestellten Ausführungsform
außerhalb
des Lagergehäuses 6 verlaufenden
Ringkanal 16 hergestellt, wohingegen sich zur Verbindung der
mittleren Fluidkammer 8 mit der unteren Fluidkammer 9 in
dem plattenförmigen
Trennelement 14 eine Öffnung 17 befindet.
Die drei Fluidkammern 7, 8 und 9 sind
somit in Reihe geschaltet und im Ruhezustand der Vorrichtung 5 miteinander
verbunden. Bis zu einer gewissen Frequenz der von der Brennkraftmaschine 3 übertragenen
Schwingungen und somit auch des Stellelements 11 kann das
nicht dargestellte, sich in den drei Fluidkammern 7, 8 und 9 befindliche
hydraulische Fluid ungehindert innerhalb des Lagergehäuses 6 strömen und
gegen die weiche Membran 15 pumpen, um die seitens der
Brennkraftmaschine 3 über
das Stellelement 11 in die Vorrichtung 5 eingeleiteten
Schwingungen zu entkoppeln.
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Die
Tragfedern 10 und 13 dienen zur Aufnahme der statischen
Vorlast der Brennkraftmaschine 3 und bilden somit die Grundsteifigkeit
der Vorrichtung 5.
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Ab
einer bestimmten, relativ niedrigen Frequenz, der sogenannten Stuckerfrequenz,
die sich in einem Bereich zwischen 10 und 16 Hz befinden kann, gerät das Fluid
innerhalb des Ringkanals 16 aufgrund dessen großer Länge bei
gleichzeitig geringem Durchmesser in Resonanz und es kann durch den
Ringkanal 16 kein hydraulisches Fluid mehr strömen, so
dass dieser als hydraulisch dicht betrachtet werden kann und keine
Fluidströmung
zwischen der oberen Fluidkammer 7 und der mittleren Fluidkammer 8 mehr
möglich
ist. Die Tragfedern 10 und 13, welche vorzugsweise
ringförmig
ausgeführt
sind, blähen
sich zu einem gewissen Grad auf, wenn durch das hydraulische Fluid
Kraft auf dieselben aufgebracht wird, und versteifen sich dadurch.
Auf diese Weise wird ab dieser Frequenz eine höhere Übertragungssteifigkeit der
Vorrichtung 5 erreicht.
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Die
Vorrichtung 5 ist jedoch auch in der Lage, ihre Übertragungssteifigkeit
in Abhängigkeit
vom Lastzustand der Brennkraftmaschine 3 zu verändern, und
zwar durch ein Verringern des freien Querschnitts der Öffnung 17 in
Abhängigkeit
der von der Brennkraftmaschine 3 auf das Stellelement 11 aufgebrachten
statische Last. Diese statische Last, die in 2 mittels
des mit "F" bezeichneten Pfeils
angedeutet ist und bei der Vorrichtung 5 gemäß 2 eine
Eindrückung
darstellt, bewegt das Stellelement 11 in die obere Fluidkammer 7 hinein.
Dadurch wird das mittels der Tragfeder 13 an dem Lagergehäuse 6 befestigte
Trennelement 14 ebenfalls in Richtung des Pfeiles F bewegt,
wodurch das hydraulische Fluid durch die Öffnung 17 in die untere
Fluidkammer 9 strömt.
Dies führt
wiederum zu einer Dehnung der elastischen Membran 15, wodurch
ein an der elastischen Membran 15 angebrachtes Verschlussele ment 18 ebenfalls
in Richtung des Pfeils F bewegt und der freie Querschnitt der Öffnung 17 in
Abhängigkeit
der auf das Stellelement 11 aufgebrachten statische Last
verringert. Zwar ist diese Bewegung nicht derart ausgeprägt, dass
die Öffnung 17 vollständig verschlossen
wird, sie kann jedoch, ähnlich wie
oben auf den Ringkanal 16 bezogen beschrieben wurde, als
hydraulisch dicht angesehen werden, sodass keine Strömung mehr
zwischen der mittleren Fluidkammer 8 und der unteren Fluidkammer 9 möglich ist.
Auf diese Weise wird die Steifigkeit der Vorrichtung 5 erheblich
erhöht,
was dazu führt,
dass bestimmte Frequenzen aus dem Klangbild der Brennkraftmaschine 3 abhängig vom
Lastzustand der Brennkraftmaschine 3 auf die Karosserie 2 übertragen
werden.
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Die
beschriebene statische Last der Brennkraftmaschine 3 kann
beispielsweise bei einem Beschleunigungsvorgang entstehen, so dass
der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 die beim Beschleunigen
auftretenden Schwingungen unmittelbar spüren kann, was insbesondere
bei sportlichen Fahrzeugen gewünscht
ist. Nimmt die von der Brennkraftmaschine 3 auf die Vorrichtung 5 wirkende
Last ab, so wird das Verschlusselement 18 durch die Elastizität der Membran 15 wieder
in seine geöffnete
Position bewegt, so dass das hydraulische Fluid wieder zwischen
der unteren Fluidkammer 9 und der mittleren Fluidkammer 8 strömen kann.
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Zwischen
dem Lagergehäuse 6 und
der Karosserie 3 ist eine weitere Federeinrichtung 19 angebracht,
welche mit dem Lagergehäuse 6 ein
Feder-Masse-System bildet. Durch eine entsprechende Auslegung der
eine nachgiebige Lagerung mit einer definierten Nachgiebigkeit bildenden
Federeinrichtung 19 kann die in dem Diagramm gemäß 3 dargestellte Übertragungssteifigkeit
der Vorrichtung 5 zusätzlich
beeinflusst werden. Da die Tragfedern 10 und 13 ebenfalls
federnde Bauteile darstellen, handelt es sich im Prinzip um ein
Feder-Masse-Feder-System.
Insbesondere wenn die Federeinrichtung 19 eine progressive
Kennlinie aufweist, kann hierdurch über einen rela tiv großen Frequenzbereich eine
hohe, lastabhängige
Steifigkeit der Vorrichtung 5 erzielt werden.
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In
dem Diagramm gemäß 3 ist
die Übertragungssteifigkeit
der Vorrichtung 5 in N/m über der Frequenz in Hz aufgetragen.
Hierbei stellt die mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnete
Kurve die Übertragungssteifigkeit
der Vorrichtung 5 im Lastbetrieb dar, wohingegen mit dem
Bezugszeichen 21 die Übertragungssteifigkeit
der Vorrichtung 5 im Normalbetrieb bezeichnet ist, die als vollkommen
identisch zu einem aus dem Stand der Technik bekannten Motorlager
anzusehen ist. Obwohl die dargestellten Kurven 20 und 21 als
rein beispielhaft anzusehen sind, wird aus dem Diagramm deutlich,
dass bei einer Frequenz zwischen 200 und 400 Hz die Steifigkeit
im Lastbetrieb gegenüber
derjenigen im Normalbetrieb erheblich erhöht ist, wohingegen bei höheren Frequenzen
die Steifigkeit der Vorrichtung im Lastbetrieb sogar unter diejenige
im Normalbetrieb absinkt. Dieses Absinken der Kurve 20 unter
die Kurve 21 wird durch die oben beschriebene progressive
Kennlinie der Federeinrichtung 19 erreicht, die dafür sorgt, dass
die Nachgiebigkeit im Lastbetrieb der Brennkraftmaschine 3 wirksam
wird und die erhöhte
Steifigkeit der Vorrichtung 5 durch das Verschließen der Öffnung 17 mehr
als ausgleicht. Dagegen ergibt sich die erhöhte Steifigkeit in dem Bereich
um 200 Hz durch das Verringern des freien Querschnitts der Öffnung 17 mittels
des Verschlusselements 18. Der hohe Steifigkeitsunterschied
zwischen dem Last- und dem Normalbetrieb ist an der großen Fläche zwischen
den beiden Kurven 20 und 21 insbesondere im Bereich
zwischen 200 und 400 Hz zu erkennen. Die angegebenen Frequenzen
hängen
stark von der Bauweise und Auslegung und der sich hierdurch ergebenden
Motorordnungen der Brennkraftmaschine 3 ab, weshalb der
Bereich zwischen 200 und 400 Hz, in der die erhöhte Steifigkeit erreicht wird,
als rein beispielhaft anzusehen ist.
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Zum
Erreichen einer progressiven Kennlinie der Federeinrichtung 19 können bekannte
Maßnahmen
eingesetzt werden, bei spielsweise eine entsprechende Wicklung der
einzelnen oder gegebenenfalls auch mehreren um den Umfang des Lagergehäuses 6 verteilten
Federn. Eine weitere Möglichkeit
besteht in einer Anordnung mehrerer Federn zwischen dem Lagergehäuse 6 und
der Karosserie 2, welche eine unterschiedliche Höhe aufweisen,
so dass bei stärkerer
Eindrückung
eine größere Anzahl
an Federn wirksam wird. Selbstverständlich könnte die Federeinrichtung 19 auch
als Gummielement oder ähnliches ausgebildet
sein, dessen Kennlinie durch aus dem Stand der Technik bekannte
Maßnahmen
progressiv gestaltet werden kann. In diesem Zusammenhang ist es
auch möglich,
die Tragfedern 10 und 13 unabhängig von der Federeinrichtung 19 ebenfalls
mit einer progressiven Kennlinie auszuführen.
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In 4 ist
eine mit dem Bezugszeichen 5' bezeichnete
zweite Ausführungsform
der Vorrichtung dargestellt, deren Wirkungsweise sehr ähnlich zu
der in 2 dargestellten Vorrichtung 5 ist. Der
Unterschied besteht darin, dass die in 4 dargestellte Vorrichtung 5' an der Stelle
zwischen der Brennkraftmaschine 3 und der Vorrichtung 5' eingesetzt
wird, an der sich im Lastzustand der Brennkraftmaschine 3 der
Abstand derselben von der Karosserie 2 erhöht. Dies
ist durch den wiederum mit "F" bezeichneten Pfeil
dargestellt, der in diesem Fall jedoch von dem Lagergehäuse 6 weg
weist. Des weiteren besitzen die Öffnung 17 und das
mit derselben zusammen arbeitende Verschlusselement 18 eine
gegenüber
der Ausführungsform
von 2 umgekehrte Konizität, da das Verschlusselement 18 ebenfalls
in Richtung des Pfeils F bewegt wird. In diesem Fall wird nämlich das
Stellelement 11 durch die Last der Brennkraftmaschine 3 aus
der oberen Fluidkammer 7 herausgezogen, so dass in der
oberen Fluidkammer 7 und in der mittleren Fluidkammer 8 eine
Saugwirkung entsteht, welche die elastische Membran 15 in
Richtung des Pfeiles F bewegt und damit für eine Verringerung des freien
Querschnitts der Öffnung 17 durch
das sich mit der elastischen Membran 15 mit bewegende Verschlusselement 18 sorgt.
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Des
weiteren ist es bei dieser Ausführungsform
auch erforderlich, eine andere Federeinrichtung 19 einzusetzen,
da sich, wie oben beschrieben, die Richtung der Kraft F umkehrt.
Die erhöhte
Dämpfung bei
Stuckerfrequenzen mittels des hydraulischen Verschließens des
Ringkanals 16 ist identisch zu der in 2 dargestellten
Ausführungsform.
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Bei
der alternativen Ausführungsform
der Vorrichtung 5 gemäß 5 bildet
das von der Last der Brennkraftmaschine 3 beaufschlagte
Stellelement 11 gleichzeitig das Trennelement 12 zwischen der
oberen Fluidkammer 7 und der mittleren Fluidkammer 8.
Die obere Fluidkammer 7 ist mittels eines Abschlusselements 22 nach
oben abgeschlossen. Um eine Bewegung des Stellelements 11 gegenüber dem
Abschlusselement 22 zu ermöglichen, ist in das Abschlusselement 22 eine
Rollmembran 23 integriert, die für eine Beweglichkeit des Stellelements 11 und
eine Abdichtung der oberen Fluidkammer 7 sorgt. Dabei ist
das Abschlusselement 22 über die Tragfeder 10,
das Stellelement über
die Tragfeder 13 mit dem Lagergehäuse 6 verbunden.
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Im
Unterschied zu der Ausführungsform
gemäß 2 wirkt
das Stellelement 11 hier direkt auf die mittlere Fluidkammer 8,
um bei Erreichen einer bestimmten Last die freie Querschnittsfläche der Öffnung 17 durch
das Verschlusselement 18 so zu verringern, dass ab einer
bestimmten Frequenz kein hydraulisches Fluid mehr durch die Öffnung 17 strömen kann,
wodurch, wie oben erläutert,
die Steifigkeit der Vorrichtung 5 in diesem Frequenzbereich
erhöht wird.
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Diese
in 5 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 5 bezieht
sich wiederum auf diejenige Vorrichtung 5, die durch die
Brennkraftmaschine 3 mit einer Druckkraft belastet wird.
Mit den oben unter Bezugnahme auf die Vorrichtung 5' gemäß 4 beschriebenen Änderungen
könnte
die in 5 dargestellte Vorrichtung 5 problemlos
auch für
den Einsatz an derjenigen Stelle zwischen der Brennkraftmaschine 3 und
der Karosserie 2 ausgeführt
werden, an der die Brennkraftmaschine 3 eine Zugkraft ausübt. Dies gilt
im übrigen
für sämtliche
hierin beschriebenen Vorrichtungen 5.
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Eine
vierte Ausführungsform
der Vorrichtung 5 ist in 6 dargestellt.
Hierbei ist, im Unterschied zu den oben beschriebenen Ausführungsformen,
der Ringkanal 16 in das sich zwischen der oberen Fluidkammer 7 und
der mittleren Fluidkammer 8 befindliche Trennelement 12 integriert.
Das Trennelement 12 weist in diesem Fall einen Außenring 12a und
ein Mittelteil 12b auf, welche über die Tragfeder 13 miteinander
verbunden sind. Durch die Integration des Ringkanals 16 in
das Trennelement 12 kann die Baugröße der Vorrichtung 5 verringert
werden, wobei die Funktionsweise im Prinzip identisch ist.
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In 7 ist
eine Kombination der Ausführungsformen
der Vorrichtung 5 gemäß der 5 und 6 dargestellt.
Hierbei ist wiederum in den Außenring 12a des
Trennelements 12 der Ringkanal 16 integriert und
das Stellelement 11 ist über die Tragfedern 13 mit
dem Außenring 12a verbunden.
Diese Ausführungsform
vereint somit die Vorteile der Ausführungsformen von 5 und 6.
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Bei
der Ausführungsform
der Vorrichtung 5 gemäß 8 ist
der Ringkanal 16 wiederum in den Außenring 12a des Trennelements 12 integriert,
an dem Trennelement 12 ist jedoch keine Tragfeder 13 angebracht,
sondern innerhalb des Außenrings 12a befindet
sich eine elastische Membran 12c. Die elastische Membran 12c ist
ebenfalls in der Lage, den durch das Stellelement 11 auf
die obere Fluidkammer 7 aufgebrachten Druck auf die mittlere
Fluidkammer 8 und durch die Öffnung 17 in die untere
Fluidkammer 9 und somit auf die elastische Membran 15 zu übertragen,
sodass die oben beschriebene Funktionalität der Vorrichtung 5 erhalten
bleibt.
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In 9 ist
eine Ausführungsform
der Vorrichtung 5 dargestellt, bei welcher das Verschlusselement 18 starr
an dem die mittlere Fluidkammer 8 von der unteren Fluidkammer 9 abtrennenden
Trennelement 14 angebracht ist. Die Öffnung 17 befindet
sich in diesem Fall innerhalb des Stellelements 11, welches ähnlich zu
der Ausführungsform
gemäß der 5 und 7 gleichzeitig
das Trennelement 12 zwischen der oberen Fluidkammer 7 und
der mittleren Fluidkammer 8 bildet. Das Stellelement 11 ist wiederum
mittels der Rollmembran 23 innerhalb des die obere Fluidkammer 7 nach
oben begrenzenden Abschlusselements 22 gelagert. Des weiteren
befindet sich bei dieser Ausführungsform
der Ringkanal 16 in dem unteren Trennelement 14 zwischen
der mittleren Fluidkammer 8 und der unteren Fluidkammer 9.
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Hierbei
wird die Verringerung des freien Querschnitts der Öffnung 17 unmittelbar
durch die Bewegung des Stellelements 11 gegenüber dem
Verschlusselement 18 ausgelöst, wobei die Wirkungsweise
dieser in 9 dargestellten Vorrichtung 5 sehr ähnlich zu
den oben beschriebenen ist. Die Versteifung der Vorrichtung 5 im
Bereich der Stuckerfrequenz von ca. 10 bis 12 Hz wird auch in diesem
Fall durch den Ringkanal 16 erreicht.
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Die
Ausführungsform
der Vorrichtung 5 gemäß 10 zeigt
eine zusätzliche
Fluidkammer 24, welche über
eine Leitung 25 mit der mittleren Fluidkammer 8 verbunden
ist. Die Leitung 25 hat einen hohen Strömungswiderstand, der über ihre
Länge und Durchmesser
und der damit verursachten Wandreibung oder durch nicht dargestellte
poröse,
quer zur Strömungsrichtung
eingebrachte Materialien bzw. Elemente eingestellt werden kann.
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In
der sich anschließenden
Fluidkammer 24, welche ein zusätzliches Volumen darstellt,
ist eine nachgiebige Membran 26 mit einer sich dahinter
befindlichen Luftkammer 27 angeordnet, die ihrerseits über eine Öffnung 28 mit
der Umgebung in Verbindung steht. Weist die Membran 26 eine
niedrigere Steifigkeit auf als die Membran 15, strömt die Hydraulikflüssigkeit zeitverzögert von
der Fluidkammer 9 über
die Fluidkammer 8 und die Leitung 25 in die Fluidkammer 24.
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Auf
diese Weise wird sichergestellt, dass die oben beschriebene Versteifung
der Vorrichtung 5 nur für
eine gewisse Zeit anhält
und der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 nicht über einen
längeren
Zeitraum den verstärkten
Schwingungen der Brennkraftmaschine 3 ausgesetzt ist. Die
zusätzliche
Fluidkammer 24 könnte
an einem beliebigen anderen Ort, vorzugsweise auch innerhalb des
Lagergehäuses 6 angeordnet sein.
Außerdem
ist es prinzipiell möglich,
die zusätzliche
Fluidkammer 24 einer beliebigen der Fluidkammer 7, 8 und 9 zuzuordnen.
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Eine
weitere, in den Figuren nicht dargestellte Ausgestaltung der Vorrichtung 5 könnte darin
bestehen, dass vorzugsweise das Trennelement 12 zwischen
der oberen Fluidkammer 7 und der mittleren Fluidkammer 8 mit
einer sogenannten Klappenmembran versehen ist, welche bei sehr großen Auslenkungen
der Brennkraftmaschine 3 gegenüber der Karosserie 2,
beispielsweise beim Durchfahren von Schlaglöchern, für eine direkte Durchströmung zwischen
den beiden Fluidkammern 7 und 8 sorgen könnte.
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Des
weiteren könnte
das Verschlusselement 18 mit einer Rückstellfeder versehen sein,
die das Verschlusselement 18 in seinen offenen Zustand
zurückführt und
gleichzeitig auch zur Führung
desselben dient.
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Neben
der in den Ausführungsbeispielen
beschriebenen mechanischen Ansteuerung des Verschlusselements 18 könnte dies
beispielsweise auch elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch durch
die von der Brennkraftmaschine 3 auf die Vorrichtung 5 wirkende
Last gesteuert werden. Des weiteren wäre auch eine radial bewegliche
Ausführungsform
des Verschlusselements 18 in der Art einer Blende, einer Klappe
oder eines Schiebers denkbar. Ebenso lässt sich das Verschlusselement 18 anstatt an
die Membran 15 in nicht dargestellter Weise mechanisch
an das Stellelement 11 oder das Trennelement 12 anbinden.
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Alle
der oben genannten Ausführungsformen der
Vorrichtung 5 bzw. 5' können untereinander praktisch
beliebig kombiniert werden, falls nicht besondere, die spezifische
Ausführungsform
betreffende Gründe
dagegen sprechen. Des weiteren ist es, wie bereits oben kurz erwähnt, auch
möglich,
das Lagergehäuse 6 umzudrehen,
d.h. das Stellelement 11 mit der Karosserie 3 und
die Federeinrichtung 19 mit der Brennkraftmaschine 3 zu
verbinden. Das Stellelement 11 wäre auch in diesem Fall mit
der Last der Brennkraftmaschine 3 beaufschlagt.