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Die
Erfindung betrifft eine hydraulisch gedämpftes Aggregatlager
zur Lagerung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gemäß der
im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.
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Hydraulisch
gedämpfte Aggregatlager zur Lagerung einer Brennkraftmaschine/eines
Motors eines Kraftfahrzeugs sind hinreichend bekannt und zeichnen
sich dadurch aus, dass eine Übertragung von Schwingungen,
Geräuschen und Bewegungen des Motors auf die Karosserie
verhindert wird, so dass der Innenraum des Kraftfahrzeugs von störenden
Geräuschen und Vibrationen weitgehend entkoppelt ist.
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Ein
derartiges gattungsgemäßes hydraulisches Aggregatlager
ist in der
DE
10 2004 015 036 B4 offenbart. Das Aggregatlager umfasst
im Wesentlichen einen mit dem Aggregat verbindbaren Lagerkern und
ein karosseriefestes, becherförmiges Lagergehäuse,
sowie zwei zwischen dem Lagerkern und dem Lagergehäuse
angeordnete und funktionell von einander getrennte, gummielastische
Lagerkörper, an die sich zwei durch einen Düsenkörper
unterteilte und mit Hydraulikflüssigkeit befüllte
Hydraulickammern anschließen. Aufgrund der Anforderungen an
die gummielastischen Lagerkörper in Motorlagern bezüglich
Temperatur und mechanischer Belastung müssen hoch entwickelte
Elastomermischungen verwendet werden, deren chemische Beständigkeit
gegenüber Hydraulikflüssigkeit ungenügend
ist. Die Folge davon ist, dass ein vorzeitiger Verschleiß der gummielastischen
Lagerkörper zu beobachten ist.
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Ein
hydraulisches Aggregatlager bei dem ein Kontakt zwischen Lagerkörper
und Hydraulikflüssigkeit ausgeschlossen ist, ist aus der
EP 145 068 B1 bekannt.
Das hydraulische Aggregatlager umfasst im Wesentlichen ein Traglager
und ein Auflager, die durch einen Federkörper aus gummielastischem Werkstoff
aufeinander abgestützt sind. Der aus einem Silikon-Elastomer
bestehende Federkörper begrenzt einen mit einer Dämpfungs-
bzw. Hydraulikflüssigkeit gefüllten Arbeitsraum.
Zur Verhinderung des Kontaktes zwischen Federkörper und
Hydraulikflüssigkeit weist der Federkörper auf
seiner dem Arbeitsraum zugewandten Seite eine Schutzschicht aus
einem gegen die Dämpfungs- bzw. Hydraulikflüssigkeit
resistenten und von der Dämpfungs- bzw. Hydraulikflüssigkeit
undurchdringbaren Werkstoff auf.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisch gedämpftes
Aggregatlager zur Lagerung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gemäß der
im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art unter Vermeidung
der genannten Nachteile derart weiter zu bilden, dass eine längere
Lebensdauer des gummielastischen Lagerkörpers gewährleistet
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1
in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
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Die
Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die chemische Beständigkeit
der aus Elastomermischungen bestehenden elastischen Tragkörpern
gegenüber den verwendeten Dämpferflüssigkeiten
ungenügend ist und daher ein direkter Kontakt zwischen
Tragkörper und Dämpferflüssigkeit zu
vermeiden ist.
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Hierzu
umfasst das hydraulisch gedämpfte Aggregatlager zur Lagerung
einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs einen Lagerkern zur
Aggregatanbindung, mindestens einen in radialer Richtung betrachtet
zwischen einem oberen Gehäuseteil und dem Lagerkern angeordneten
Tragkörper, sowie ein unteres Gehäuseteil zur
Karosserieanbindung und einen in axialer Richtung betrachtet zwischen
dem Tragkörper und dem unteren Gehäuseteil ausgebildeten,
mit einer Dämpferflüssigkeit gefüllten
Arbeitsraum. Erfindungsgemäß ist der Arbeitsraum
und die darin befindliche Dämpferflüssigkeit gegenüber
dem Tragkörper durch eine druckweich, gasdicht und dämpferflüssigkeitsresistent
ausgebildete erste Membran begrenzt, so dass zwischen der ersten Membran
und dem Tragkörper eine erste Kammer ausgebildet ist. Die
zwischen Tragkörper und erster Membran ausgebildete erste
Kammer ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, gegenüber
der der Tragkörper resistente Werkstoffeigenschaften aufweist.
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Durch
die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist nunmehr
zwischen Tragkörper und Arbeitsraum ein hydraulisches Zwischenvolumen
ausgebildet. Dieses Zwischenvolumen übernimmt zwei Funktionen:
Zum einen schottet es den Tragkörper vor der aggressiven
Dämpferflüssigkeit ab und zum anderen dient es
der Druckübertragung von dem Arbeitsraum zum Tragkörper
bzw. vice versa. D. h. das durch die erfindungsgemäßen
Maßnahmen eine in das Aggregatlager integrierte Medientrennung
realisiert ist. Da durch diese Medientrennung ein direkter Kontakt
zwischen Tragkörper und Dämpferflüssigkeit
nunmehr ausgeschlossen ist, ist in vorteilhafter Weise ein vorzeitiger
Verschleiß des Tragkörpers ausgeschlossen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in axialer Richtung
betrachtet unterhalb der ersten Membran eine zweite druckweich,
gasdicht und dämpferflüssigkeitsresistent ausgebildete Membran
angeordnet. Somit ist der mit Dämpferflüssigkeit
gefüllte Arbeitsraum zwischen den beiden Membranen ausgebildet,
und zwischen zweiter Membran und unteren Gehäuseteil ist
eine zweite Kammer vorhanden.
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Um
die Funktion einer Ausgleichskammer zu erfüllen, ist die
zweite Kammer in vorteilhafter Weise mit einem unter Druck stehenden
Gas gefüllt. Zur Schaffung eines ggf. Zuschaltbaren Zusatzvolumens kann
die zweite Kammer bzw. die Ausgleichskammer über eine Leitung
mit einem unter Druck stehenden Vorratsbehälter in Wirkverbindung
stehen.
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Vorzugsweise
ist die erste und/oder zweite Membran jeweils flüssigkeitsdicht
zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseteil befestigt. Durch
die Anordnung der beiden Membranen in der durch beiden Gehäuseteile
gebildeten Teilungsebene ist in vorteilhafter Weise eine konstruktiv
einfach zu realisierende Möglichkeit einer flüssigkeitsdichten Befestigung
der Membranen zur Verfügung gestellt.
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Um
eine gezielte Abstimmung der Steifigkeit des Aggregatlagers zu ermöglichen,
steht gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung der Arbeitsraum über einen Anschluss mit
einer hydraulischen Druckmittelquelle in Wirkverbindung. Aufgrund
der erfindungsgemäß im Aggregatlager realisierten
Medientrennung kann hierbei in vorteilhafter Weise als Druckmittelquelle
auf einen bestehenden Hydraulikkreislauf im Kraftfahrzeug zurückgegriffen
werden.
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Vorzugsweise
ist die erste Kammer mit Glykol gefüllt. Die Verwendung
von Glykol erweist sich als vorteilhaft, da es kostengünstig
in der Beschaffung und leicht handhabbar ist. Zudem weisen die für die
Tragkörper verwendeten Elastomermischungen eine gute chemische
Beständigkeit gegenüber Glykol auf.
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Vorzugsweise
sind die erste und zweite Membran aus FVNQ (Fluorsilikon-Kautschuk)
oder HNBR (Hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschukhergestellt.
Die Herstellung der Membranen aus FVNQ bzw. HNBR erweist sich als
vorteilhaft, da diese Kautschuke ein gutes Temperaturverhalten (–60°C
bis 175°C bzw. –30°C bis 150°C)
aufweisen. Zudem ist HNBR sehr beständig gegen Hydrauliköle,
wie z. B. das häufig verwendete Pentosin.
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Da
aufgrund der im Aggregatlager erfindungsgemäß vorgesehenen
Medientrennung ein Kontakt zwischen Dämpferflüssigkeit
und Tragkörper ausgeschlossen ist, ist der Arbeitsraum
vorzugsweise mit Hydrauliköl als Dämpferflüssigkeit
gefüllt. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft,
wenn das Aggregatlager über einen Anschluss mit einem bestehenden
Hydraulikkreislauf des Kraftfahrzeugs in Wirkverbindung steht, da
in derartigen Kreisläufen vorzugsweise Hydrauliköl
mit definierten Eigenschaften zur Schmierung und Korrosionsschutz
verwendet wird.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung
mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden an Hand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
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In
der Beschreibung, in den Patentansprüchen, in der Zusammenfassung
und in den Zeichnungen werden die in der unten aufgeführten
Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordnete Bezugszeichen
verwendet. In der Zeichnung bedeuten:
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1 eine
schematische Darstellung eines Längsschnitt einer ersten
Ausführungsform des er findungsgemäßen
hydraulisch gedämpften Aggregatlagers, und
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2 eine
schematische Darstellung eines Längsschnitt einer zweiten
Ausführungsform.
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In
der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren werden zur Vermeidung
von Wiederholungen gleiche Bauteile und Komponenten mit gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet, sofern keine weitere Differenzierung
erforderlich oder sinnvoll ist.
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In 1 ist
mehr oder minder schematisch ein Längsschnitt eines insgesamt
mit der Bezugsziffer 10 bezeichneten hydraulisch gedämpften
Aggregatlagers zur Lagerung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
dargestellt.
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Das
Aggregatlager 10 umfasst einen Lagerkern 12 zur
Anbindung an eine Brennkraftmaschine sowie einen in radialer Richtung
r betrachtet zwischen einem oberen Gehäuseteil 14 und
dem Lagerkern 12 angeordneten Tragkörper 16.
Zudem umfasst das Aggregatlager 10 ein unteres Gehäuseteil 18 zur
Anbindung an die Karosserie des Kraftfahrzeugs und einen in axialer
Richtung a betrachtet zwischen dem Tragkörper 16 und
dem unteren Gehäuseteil 18 ausgebildeten Arbeitsraum 20.
Der Arbeitsraum 20 ist vorliegend mit Hydrauliköl 22 gefüllt.
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Auf
eine Darstellung der Brennkraftmaschine und der Karosserie sowie
eine Darstellung einer konkreten Ausgestaltung der Anbindung zwischen
Lagerkern 12 und Brennkraftmaschine bzw. unteres Gehäuseteil 18 und Fahrzeugkarosserie
wurde vorliegend aus Gründen der Übersichtlichkeit
verzichtet.
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Der
Arbeitsraum 20 und das darin befindliche Hydrauliköl 22 sind
gegenüber dem Tragkörper 16 durch eine
druckweich, gasdicht und ölresistent ausgebildete erste
Membran 24 begrenzt, d. h. der Arbeitsraum 20 ist
durch das untere Gehäuseteil 18 und der ersten
Membran 24 gebildet.
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Die
erste Membran 24 ist in axiale Richtung a betrachtet beabstandet
zum Tragkörper 16 angeordnet, sodass zwischen
erster Membran und Tragkörper 16 eine erste Kammer 26 ausgebildet
ist. Die erste Kammer 26 ist dabei mit einer Flüssigkeit 28, vorliegend
Gykol, gefüllt, gegenüber der der Tragkörper 16 resistente
Werkstoffeigenschaften aufweist.
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Um
eine einfache, flüssigkeitsdichte Befestigung der ersten
Membran 24 und damit ein Vermischen von Hydrauliköl 22 und
Glykol 28 auszuschließen, ist die erste Membran
zwischen dem oberen und unteren Gehäuseteil 14, 18 festgelegt.
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Zudem
weist der untere Gehäuseteil 18 einen Druckanschluss 30 auf, über
den der Arbeitsraum 20 mit Drucköl gespeist wird.
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Der
in dem Arbeitsraum 20 herrschende Druck stützt
sich über die erste Membran 24 und der in der
ersten Kammer 26 befindlichen Flüssigkeit 28. Auf
diese Weise kann der Zuleitungsdruck auf den Lagerkern 12 und
die Trag körper 16 weitergeleitet werden, ohne
dass das Hydrauliköl 22 mit dem Tragkörper 16 in
Kontakt kommt.
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Entsprechend
dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das Aggregatlager 10 um eine gasgefüllte zweite
Kammer 32 erweitert.
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Hierzu
ist in axiale Richtung a betrachtet unterhalb der ersten Membran 24 eine
zweite Membran 34 angeordnet, sodass der mit Hydrauliköl 22 gefüllte Arbeitsraum 20 zwischen
den beiden Membranen 24, 34 und die zweite Kammer 32 zwischen
dem unteren Gehäuseteil 18 und der zweite Membran 34 ausgebildet
ist.
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- 10
- Aggregatlager
- 12
- Lagerkern
- 14
- oberer
Gehäuseteil
- 16
- Tragkörper
- 18
- unterer
Gehäuseteil
- 20
- Arbeitsraum
- 22
- Dämpferflüssigkeit/Hydrauliköl
- 24
- erste
Membran
- 26
- erste
Kammer
- 28
- Flüssigkeit/Glykol
- 30
- Anschluss
- 32
- zweite
Kammer
- 34
- zweite
Membran
- a
- axiale
Richtung
- r
- radiale
Richtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004015036
B4 [0003]
- - EP 145068 B1 [0004]