-
Für die Anmeldung wird die Priorität der am 28. September 2010 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr.
10-2010-93745 , veröffentlicht als
KR 10 2012 0 032 219 A , beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
-
Die Erfindung betrifft ein Hydrolager, das Vibrationen von Antriebskomponenten, wie eines Motors, eines Antriebsstranges, eines Getriebes und dergleichen, eines Fahrzeuges absorbiert und vermindert, und insbesondere ein Hydrolager des Buchsentyps mit Dreipunktauflage, bei dem innere Rohre in Horizontalrichtung eines Fahrzeugrahmens angeordnet sind.
-
Im Allgemeinen dienen Aufhängungsteile eines Fahrzeuges zur Steuerung der Verschiebung und Durchführung eines vibrationsfreien Betriebs eines Antriebsaggregats mit einem Motor und einem Getriebe.
-
Die Vibrationserscheinungen des Fahrzeuges umfassen das Rütteln einer Fahrzeugkarosserie beim Starten und Stoppen des Motors, die Vibration der Fahrzeugkarosserie im Leerlauf, die Vibration der Fahrzeugkarosserie bei hoher Drehzahl des Motors, die Vibration durch eine Erschütterung, das Rütteln der Fahrzeugkarosserie bei hoher Belastung, einen Stoß bei plötzlicher Änderung der Beschleunigung oder beim Schalten, eine Störung und einen Bruch durch übermäßige Verschiebung, usw.
-
Die Ursprünge der Vibration umfassen eine Drehmomentschwankung bei niedriger Motordrehzahl, die Vibration eines Antriebsaggregats durch Trägheitskraft und Kupplungskraft von der Drehbewegung einer Kurbelwelle bei niedriger Motordrehzahl, und die Vibration eines Antriebsaggregats durch Kupplungskraft und Druckkraft von einem Gelenkwinkel des Antriebssystems usw. in einem Niedrigfrequenzbereich (30Hz oder weniger).
-
Außerdem umfassen die Ursprünge der Vibration die Vibration eines Antriebsaggregats durch Trägheitskraft und Kupplungskraft von der Drehbewegung der Kurbelwelle bei hoher Motordrehzahl, die Vibration durch den Eingriff von Zahnrädern in dem Getriebe, die Vibration eines Zylinderblocks bei der Verbrennung, die Vibration durch die Bewegung des Ventilsystems eines Motors, die Durchbiegung einer Kurbelwelle, die Vibration durch Torsion, und die Biegung eines Antriebsaggregats usw. in einem Hochfrequenzbereich (30Hz oder mehr).
-
Die Vibration verursacht Geräusche, die über die Fahrzeugkarosserie in das Innere des Fahrzeuges übertragen werden und eine Hauptursache bei der Verschlechterung des Fahrkomforts darstellen.
-
Daher wird bei der Montage der Antriebskomponenten, wie des Motors, des Antriebsstranges, des Getriebes und dergleichen, in einen Motorraum ein Lager montiert, das die Antriebskomponenten abstützen kann, während es den Gewichten der Antriebskomponenten standhält und die Vibration absorbiert und vermindert, so dass eine minimale Vibration an die Fahrzeugkarosserie übertragen wird.
-
Da das Lager die Vibrationen der Antriebskomponenten absorbieren und vermindern und den Gewichten der Antriebskomponenten standhalten soll, werden die Montagestellen sowie die Anzahl und die Strukturen der Lager unter Berücksichtigung der Gewichte und der Strukturen der Antriebselemente, des Fahrgestells und der Karosserie gestaltet.
-
Wenn die Lager den Motor, den Antriebsstrang und das Getriebe abstützen, werden die Lager als Motorlager, Antriebsstranglager und Getriebelager bezeichnet. Der Motor und das Getriebe des Fahrzeuges sind über die Lager mit unteren und seitlichen Rahmen der Fahrzeugkarosserie verbunden.
-
Die Struktur des Lagers ist in ein Gummilager und ein Hydrolager (Hydrauliklager) unterteilt.
-
Das Gummilager hat eine Struktur, bei der elastischer Gummi zwischen einer oberen Platte und einer unteren Platte angeordnet ist und Vibrationen und Geräusche mittels des elastischen Gummis gedämpft werden.
-
Das Hydrolager weist einen Fluidkammerabschnitt und einen Raumabschnitt einer Membran auf und hat eine Struktur, bei der eine Fluidkammer des Fluidkammerabschnitts gedrückt wird, um das Fluid in der Membran über eine Öffnung zu speichern, und Vibrationen und Geräusche durch das Fluid gedämpft werden.
-
Ein Lager, das insbesondere für ein Getriebe verwendet wird, ist an der Fahrzeugkarosserie in einer Vierpunkt- oder Dreipunkt-Trägheitsauflage montiert. Bei dem in Vierpunkt-Trägheitsauflage montierten Lager ist die Montagerichtung eines inneren Rohres des Lagers eine Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges, während, wie in den 1A, 1B und 2 gezeigt, bei einer Dreipunkt-Trägheitsauflage die Richtung eines inneren Rohres 102 des an einem Fahrzeugrahmen 100 montierten Lagers 101 eine Horizontalrichtung des Fahrzeugrahmens 100 ist, um die Geräusche und Vibrationen zu verbessern und die Gummimenge in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zu erhöhen, wenn das Fahrzeug beschleunigt wird. Daher muss, da das Dreipunktlager eine Montagestelle weniger als das Vierpunktlager hat, die Struktur des Dreipunkt-Getriebelagers als Hydrolagerstruktur gestaltet werden, um den Fahrkomfort zu verbessern, wenn die Bewegung des Getriebes größer wird.
-
Jedoch wird, wenn die Richtung des inneren Rohres des Hydrolagers als Horizontalrichtung des Fahrzeuges gestaltet wird, da das innere Rohr keinen übermäßigen Antriebskräften in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges standhalten kann, die durch eine dünne Schicht mit einer geringen Härte gebildete Membran, die in dem Lager vorgesehen ist, infolge fehlender Widerstandsfähigkeit gebrochen, und infolgedessen kann das Hydrolager seine Wirkung verlieren.
-
-
Mit der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einem Hydrolager geschaffen, bei dem innere Rohre in einer Horizontalrichtung eines Fahrzeugrahmens angeordnet sind.
-
Dies wird gemäß der Erfindung durch ein Fahrzeug mit einem Hydrolager nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 erreicht. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist in dem Unteranspruch beschrieben.
-
Gemäß der Erfindung weist ein Hydrolager des Buchsentyps mit Dreipunktauflage eine Membraneinheit, die eine Membran aufweist, die durch ein Gummivulkanisationsverfahren in einem inneren Abschnitt eines hülsenförmigen äußeren Rohres geformt ist, ein Hauptgummiteil, das ein inneres Rohr, das durch das Gummivulkanisationsverfahren in einem inneren Abschnitt eines hülsenförmigen Sattelnahtabschnitts geformt und in die Membraneinheit eingepresst ist, und eine Hauptfluidkammer aufweist, und eine Membranabdeckung auf, die zwischen der Hauptfluidkammer und der Membran eingebunden ist, um die Membran zu schützen und eine Öffnung zu bilden, die eine Fluidströmung ermöglicht.
-
Die Wirkungen des Hydrolagers gemäß der Erfindung sind wie folgt.
-
Erstens ist eine Membran, die ein Fluidspeicher des Hydrolagers gemäß der Erfindung ist, an einem unteren Abschnitt einer Hauptfluidkammer positioniert, und eine Membranabdeckung ist zwischen dem unteren Abschnitt der Hauptfluidkammer und der Membran angeordnet, so dass durch die Membranabdeckung eine Anschlagfunktion geschaffen wird, um eine große Verschiebung des Hauptgummiteils zu steuern, und die als bekanntes Problem aufgezeigte Möglichkeit des Bruches der Membran des Hydrolagers durch eine Vorwärts- und Rückwärtsbelastung wird erheblich reduziert, um die Membran zu schützen.
-
Zweitens ist bei dem Hydrolager gemäß der Erfindung Gummi in beide Raumabschnitte an einem oberen Abschnitt der Hauptfluidkammer gefüllt, um Durchdringungsgeräusche und einen Stoß oder Ruck zu reduzieren, wenn das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert wird.
-
Drittens wird durch Platzieren einer Öffnung, die von der Membranabdeckung des Hydrolagers gemäß der Erfindung in Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges exzentrisch gebildet wird, in Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges, wo die eine große Beschleunigungsverschiebung auftritt, ein Raum sichergestellt, um eine Gummimenge zu erhöhen, so dass eine Struktur geschaffen wird, welche die Vibrationsdämpfungswirkung weiter verbessert.
-
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1A und 1B Ansichten eines montierten herkömmlichen Lagers mit Dreipunktauflage;
- 2 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Lagers mit Dreipunktauflage;
- 3 eine perspektivische Explosionsansicht eines Hydrolagers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 4 eine perspektivische Ansicht der Unterseite des Hydrolagers aus 3;
- 5 einen Schnitt des Hydrolagers aus 3;
- 6 eine perspektivische Ansicht einer Sattelnahteinheit des Hydrolagers aus 3;
- 7 eine perspektivische teilweise weggebrochene Ansicht des Hydrolagers aus 3;
- 8 ein Diagramm, welches das Vertikaldämpfungsverhalten eines Hydrolagers gemäß der Erfindung im Vergleich zu dem eines herkömmlichen Gummilagers darstellt; und
- 9 ein Diagramm, welches die statische Federcharakteristik eines Hydrolagers gemäß der Erfindung in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges im Vergleich zu der eines herkömmlichen Gummilagers darstellt.
-
Nachfolgend wird mit Bezug auf die Zeichnung die Konfiguration eines Hydrolagers des Buchsentyps mit Dreipunktauflage gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
-
Mit Bezug auf die 3 und 4 weist ein Hydrolager 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Membraneinheit 10 mit einer Membran 12, die durch ein Gummivulkanisationsverfahren in einem äußeren Rohr 11 gebildet wird, das eine zylindrische Hülsenform mit einem offenen oberen und unteren Abschnitt hat, und ein Hauptgummiteil 20 mit einem inneren Rohr 22 auf, das durch ein Gummivulkanisationsverfahren in einem hülsenförmigen Sattelnahtabschnitt 21 gebildet wird.
-
Die Konfiguration des Hydrolagers gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der Konfiguration eines herkömmlichen Hydrolagers dadurch, dass bei dem herkömmlichen Hydrolager der Gummi in dem äußeren Rohr nicht vulkanisiert ist und die Membran einstückig mit dem Hauptgummiteil vulkanisiert ist, um dieselbe Härte und dasselbe Material wie das Hauptgummiteil zu haben.
-
Ferner weist das Hydrolager gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Membranabdeckung 30 auf, die zwischen einem unteren Abschnitt des Sattelnahtabschnitts 21 und der Membran 12 angebracht ist, um eine Öffnung 60 zu bilden, die eine Fluidströmung ermöglicht, während die Membran 12 geschützt wird.
-
Die Membraneinheit 10 und das Hauptgummiteil 20 werden jeweils gefertigt, die Membranabdeckung 30 wird mit einem unteren Abschnitt des Gummihauptteils 20 verbunden und mit Fluid befüllt, und das Hauptgummiteil 20 wird in die Membraneinheit 10 eingepresst, um das Hydrolager gemäß der Erfindung zu montieren. In diesem Falle kann zur Verbesserung der Funktion, wie der Verhinderung von Fluidleckage oder der Erhöhung der Haltbarkeit, nach der Montage ein Verpressungsprozess durchgeführt werden.
-
In diesem Falle können sich die Membraneinheit 10 und das Hauptgummiteil 20 im Material und in der Härte des verwendeten Gummis voneinander unterscheiden.
-
Wie in 5 gezeigt, unterscheidet sich das Hydrolager gemäß der Erfindung in der Struktur von dem herkömmlichen Hydrolager.
-
Das heißt, bei dem herkömmlichen Hydrolager ist die Fluidkammer in einem unteren Abschnitt einer Buchse oder Hülse positioniert, und die Membranen sind an zwei Stellen, wie an einem linken und rechten Teil eines oberen Abschnitts der Buchse, positioniert, während bei dem Hydrolager gemäß der Erfindung die untere Fluidkammer des herkömmlichen Hydrolagers in zwei Kammern geteilt ist und die obere Kammer als ein Hauptfluidkammerabschnitt dient, wobei die Membranabdeckung 30 die Funktion eines Anschlages zur Steuerung einer großen Verschiebung des Hauptgummiteils, um die Haltbarkeit zu verbessern, die Funktion eines Schutzes der Membran, und die Funktion einer Konfiguration der Öffnung 60 hat, die in der Mitte davon ausgebildet ist.
-
Das Hauptgummiteil 20 des Hydrolagers gemäß der Erfindung weist eine Hauptfluidkammer 40 auf, die an einem unteren Abschnitt des inneren Rohres 22 durch das Gummivulkanisationsverfahren gebildet wird. Daher ist die bei dem herkömmlichen Hydrolager am oberen linken und rechten Ende des inneren Rohres positionierte Membran 12 bei dem Hydrolager gemäß der Erfindung in einem unteren Abschnitt der Hauptfluidkammer 40 positioniert, und die Öffnung 60 mit einer vorbestimmten Länge ist zwischen der Hauptfluidkammer 40 und der Membran 12 vorgesehen.
-
Ferner ist Gummi, der eine Pufferungsrolle beim Beschleunigen oder Abbremsen des Fahrzeuges spielt, in beide Raumabschnitte 50 und 50' des inneren Rohres 22 an einem oberen Abschnitt der Hauptfluidkammer 40 gefüllt, so dass die Durchdringungsgeräusche und der Stoß und Ruck beim Beschleunigen vermindert werden.
-
Mit Bezug auf die 6 und 7 weist der hülsenförmige Sattelnahtabschnitt 21 eine erste Durchgangsöffnung 21a, die in der einen Seitenfläche ausgebildet ist, und eine zweite Durchgangsöffnung 21b auf, die von der anderen Seitenfläche zu der Unterseite des Sattelnahtabschnitts 21 ausgebildet ist.
-
Ferner ist die Membranabdeckung 30 an einem unteren Abschnitt der zweiten Durchgangsöffnung 21b angebracht, um die Öffnung 60 zu schaffen, die einen Fluidpfad zwischen der Hauptfluidkammer 40 und der Membran 12 bildet.
-
In diesem Falle ist in Anbetracht dessen dass die großen Verschiebungen durch die meisten Bewegungen in Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges stattfinden, wenn das Fahrzeug betrieben wird und die aus der Beschleunigung resultierenden Stöße und Durchdringungsgeräusche erzeugt werden, die Öffnung 60 in Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges exzentrisch angeordnet, um eine Struktur wiederzugeben, bei welcher der Gummi vor allem in einen Abschnitt in Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges gefüllt ist.
-
Mit Bezug auf 8 wird graphisch das Vertikaldämpfungsverhalten des Hydrolagers gemäß der Erfindung mit dem des herkömmlichen Gummilagers verglichen. Ein Wert von tanδ, der die Dämpfungskraft des Lagers darstellt, ist bei dem herkömmlichen Gummilager in einem Resonanzpunkt P1 etwa 0,1, während er bei dem Hydrolager gemäß der Erfindung bei etwa 0,44 liegt. Daher hat das Hydrolager gemäß der Erfindung eine etwa viermal höhere Dämpfungscharakteristik als das herkömmliche Gummilager, und die hohe Dämpfungscharakteristik zeigt, dass das Hydrolager gemäß der Erfindung die Vibration bei Resonanz der Kurbelwelle dämpfen und den Fahrkomfort verbessern kann.
-
Mit Bezug auf 9 wird graphisch die statische Federcharakteristik des Hydrolagers gemäß der Erfindung in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges mit der des herkömmlichen Gummilagers verglichen. Das Hydrolager gemäß der Erfindung hat die kleinere Verschiebung (horizontale Achse des Diagramms) im Vergleich zu dem herkömmlichen Gummilager bei derselben Belastung (vertikale Achse des Diagramms). Zum Beispiel ist, wenn die Belastung 1177 N (120kgf) ist, die Verschiebung des Hydrolagers gemäß der Erfindung 6mm im Punkt Q1, während die Verschiebung des herkömmlichen Gummilagers 7mm im Punkt Q2 ist. Daher ist, da die Verschiebung des Hydrolagers gemäß der Erfindung unter derselben Belastung kleiner als die Verschiebung des herkömmlichen Gummilagers ist, die Vibrationsdämpfungswirkung größer, und die als bekanntes Problem aufgezeigte Möglichkeit des Brechens der Membran des Hydrolagers durch eine Vorwärts- und Rückwärtsbelastung wird erheblich reduziert.
-
Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „oben“, „unten“, „vorn“, „hinten“, „innen“, „außen“ usw. verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsform in Bezug auf deren Positionen in den Figuren zu beschreiben.
