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Die Erfindung betrifft ein Hydrolager mit zumindest teilweise von elastischen Wänden begrenzten und mit Flüssigkeit gefüllten Flüssigkeitskammern, mindestens einem die Flüssigkeitskammern miteinander verbindenden Flüssigkeitskanal, durch welchen hindurch Flüssigkeit zwischen den Flüssigkeitskammern austauschbar ist, einer geschlossenen und mit Luft gefüllten Luftkammer und einer die Luftkammer von einer ersten der Flüssigkeitskammern trennenden Entkopplungsmembran.
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Derartige Hydrolager werden z.B. als hydraulische Motorlager in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Wenigstens eine der elastischen Wände begrenzt dabei die erste Flüssigkeitskammer und wirkt als Beulfeder, die mit der ebenfalls als Feder wirkenden und gegen das in der Luftkammer eingeschlossene Luftvolumen arbeitenden Entkopplungsmembran in Reihe geschaltet ist. Die Elastizität des Motorlagers ist dabei durch diese Reihenschaltung bestimmt oder zumindest mitbestimmt. In der Regel ist die Entkopplungsmembran an ihrem äußeren Umfang dichtend zwischen der ersten Flüssigkeitskammer und der Luftkammer festgelegt, sodass die Flüssigkeitskammer von der Luftkammer separiert ist. Bei abrupten Druckänderungen, z.B. aufgrund von in das Hydrolager eingeleiteten Stößen, besteht jedoch die Gefahr, dass Luft aus der Luftkammer an der Abdichtung der Entkopplungsmembran vorbei in die Flüssigkeit entweicht. Im Extremfall kann die Luftkammer bei solchen abrupten Druckänderungen sogar leer gepumpt werden. Dadurch ändert sich aber die voreingestellte Federcharakteristik der Entkopplungsmembran, was unerwünscht ist.
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Lediglich ergänzend wird darauf hingewiesen, dass bei vielen herkömmlichen Motorlagern die Entkopplungsmembran zwischen den Flüssigkeitskammern sitzt und beidseitig von Flüssigkeit umgeben ist. Bei diesen Lösungen ist die dynamische Steifigkeit des Motorlagers aber höher als bei der eingangs genannten Lösung, bei der die Entkopplungsmembran gegen ein geschlossenes Luftvolumen bewegbar ist, sodass insbesondere eine Luftfeder erzeugt wird.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hydrolager der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass in das Hydrolager eingeleitete stoßartige Belastungen besser aufgefangen werden können. Insbesondere sollen ferner auf Temperaturänderungen zurückzuführende Druckänderungen in der Luftkammer reduziert werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Hydrolager nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gegeben.
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Das erfindungsgemäße Hydrolager weist zumindest teilweise von elastischen Wänden begrenzte und mit Flüssigkeit gefüllte Flüssigkeitskammern, mindestens einen die Flüssigkeitskammern miteinander verbindenden Flüssigkeitskanal, durch welchen hindurch Flüssigkeit zwischen den Flüssigkeitskammern austauschbar ist, eine geschlossene und mit Luft gefüllte Luftkammer, eine die Luftkammer von einer ersten der Flüssigkeitskammern trennende Entkopplungsmembran und einen durch ein elastisches Dichtelement verschlossenen Luftdurchgang zwischen der Luftkammer und der Umgebung auf.
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Werden stoßartige Belastungen in das Hydrolager eingeleitet, erhöht sich der Druckunterschied zwischen der Luftkammer und der Umgebung. Diese Erhöhung des Druckunterschieds führt zu einer elastischen Verformung des elastischen Dichtelements und somit zu einer Änderung des für die in der Luftkammer eingeschlossene Luft zur Verfügung stehenden Volumens. Somit können Druckspitzen aufgrund stoßartiger Belastungen des Hydrolagers aufgefangen werden. Insbesondere sind ferner auf Temperaturänderungen zurückzuführende Druckänderungen der in der Luftkammer eingeschlossenen Luft durch elastische Verformung des elastischen Dichtelements reduzierbar. Bevorzugt ist der Luftdurchgang durch das elastische Dichtelement dicht oder luftdicht verschlossen.
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Theoretisch könnten die Druckspitzen auch abgefangen werden, wenn der Luftdurchgang nicht verschlossen wäre und bei stoßartigen Belastungen einen Luftaustauch zwischen der Luftkammer und der Umgebung zuließe. Ein nicht verschlossener Luftdurchgang wäre aber anfällig gegenüber Verschmutzung oder könnte durch kondensiertes Wasser verschlossen werden. Ferner müsste der wirksame Strömungsquerschnitt des nicht verschlossenen Luftdurchgangs sehr genau eingestellt werden, da bei zu großem Strömungsquerschnitt ein Luftaustausch auch bei nicht-stoßartigen Belastungen erfolgen würde und bei zu kleinem Strömungsquerschnitt selbst bei stoßartigen Belastungen kein Luftaustausch erfolgen würde. Diese hohen Anforderungen an die Genauigkeit des wirksamen Strömungsquerschnitts des Luftdurchgangs würden die Herstellungskosten des Hydrolagers aber nicht unerheblich erhöhen. Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind diese hohen Anforderungen an die Genauigkeit des wirksamen Strömungsquerschnitts des Luftdurchgangs hingegen nicht gegeben, sodass das Hydrolager kostengünstiger hergestellt werden kann.
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Dem Hydrolager ist bevorzugt eine axiale Richtung zugeordnet. Vorzugsweise werden bestimmungsgemäße Belastungen des Hydrolagers in axialer Richtung in das Hydrolager eingeleitet. Eine oder jedwede quer zur axialen Richtung verlaufende Richtung wird insbesondere als radiale Richtung bezeichnet.
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Die oder eine andere der Flüssigkeitskammern wird insbesondere als zweite Flüssigkeitskammer bezeichnet. Die Anzahl der Flüssigkeitskammern beträgt vorzugsweise zwei oder wenigstens zwei. Bevorzugt sind die beiden Flüssigkeitskammern in der oder einer axialen Richtung hintereinander und/oder übereinander und/oder im Abstand zueinander angeordnet.
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Die elastischen Wände bestehen bevorzugt aus einem elastomeren Material. Beispielsweise bestehen die elastischen Wände aus Gummi. Vorzugsweise sind die elastischen Wände umlaufend ausgebildet. Eine erste elastische Wand der elastischen Wände begrenzt insbesondere die erste Flüssigkeitskammer. Vorteilhaft ist die erste elastische Wand umlaufend ausgebildet. Bevorzugt bildet die erste elastische Wand eine Beulfeder. Eine zweite elastische Wand der elastischen Wände begrenzt insbesondere die zweite Flüssigkeitskammer. Vorteilhaft ist die zweite elastische Wand umlaufend und/oder als Balg oder Faltenbalg ausgebildet.
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Die Entkopplungsmembran ist bevorzugt scheibenförmig oder im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet. Insbesondere ist die Entkopplungsmembran, vorzugsweise in axialer Richtung und/oder zwischen der ersten Flüssigkeitskammer und der Luftkammer, begrenzt bewegbar und/oder begrenzt auslenkbar und/oder schwingfähig. Bevorzugt ist mittels der Entkopplungsmembran Volumennachgiebigkeit erzielbar, insbesondere in Bezug auf die erste Flüssigkeitskammer. Die Entkopplungsmembran ist vorzugsweise elastisch und/oder besteht bevorzugt aus einem elastischen und/oder elastomeren Material, wie z.B. Gummi. Vorteilhaft bildet die Entkopplungsmembran zusammen mit der Luftkammer eine Entkopplungsfeder, die insbesondere eine Luftfeder ist. Die Entkopplungsfeder ist vorzugsweise mit der Beulfeder in Reihe geschaltet.
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Gemäß einer Ausgestaltung umfasst die Entkopplungsmembran einen Entkopplungsmembran-Mittelbereich und einen diesen umgebenden oder umringenden Entkopplungsmembran-Außenbereich, mit welchem der Entkopplungsmembran-Mittelbereich durch einen Entkopplungsmembran-Zwischenbereich verbunden ist, der insbesondere den Entkopplungsmembran-Mittelbereich umgibt oder umringt. Bevorzugt ist der Entkopplungsmembran-Mittelbereich, insbesondere in axialer Richtung und/oder zwischen der ersten Flüssigkeitskammer und der Luftkammer, durch den Entkopplungsmembran-Zwischenbereich schwingfähig und/oder begrenzt bewegbar und/oder begrenzt auslenkbar an dem Entkopplungsmembran-Außenbereich aufgehängt. Vorzugsweise besteht der Entkopplungsmembran-Zwischenbereich aus einem elastischen und/oder elastomeren Material, wie z.B. Gummi. Ferner besteht der Entkopplungsmembran-Außenbereich bevorzugt aus einem elastischen und/oder elastomeren Material, wie z.B. Gummi. Beispielsweise besteht der Entkopplungsmembran-Mittelbereich aus einem elastischen und/oder elastomeren Material, wie z.B. Gummi. Alternativ kann der Entkopplungsmembran-Mittelbereich aber auch aus einem starren oder steifen Material bestehen.
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Gemäß einer Weiterbildung bildet das elastische Dichtelement eine Membran (Abdicht-Membran). Insbesondere ist das elastische Dichtelement scheibenförmig ausgebildet. Bevorzugt ist ein das elastische Dichtelement umfassender, insbesondere elastischer, Dichtkörper vorgesehen. Beispielsweise bildet das elastische Dichtelement den Dichtkörper und/oder der Dichtkörper bildet das elastische Dichtelement. Vorzugsweise bildet das elastische Dichtelement einen Bereich oder Dichtbereich des Dichtkörpers. Beispielsweise bildet der Dichtkörper einen einseitig offenen, hohlzylindrischen Körper mit einer geschlossenen Stirnseite, die durch das elastische Dichtelement gebildet ist oder das elastische Dichtelement bildet. Der Dichtkörper ist z.B. scheibenförmig, topfförmig oder hutförmig ausgebildet.
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Bevorzugt ist der Luftdurchgang dauerhaft durch das elastische Dichtelement, insbesondere dicht oder luftdicht, verschlossen und/oder abgedeckt, wobei der Luftdurchgang durch das Abdecken insbesondere verschlossen ist. Vorteilhaft sitzt das elastische Dichtelement, vorzugsweise zum Verschließen des Luftdurchgangs, insbesondere dauerhaft, auf einer der endseitigen Öffnungen und/oder auf einem der Enden des Luftdurchgangs. Bevorzugt ist eine der endseitigen Öffnungen und/oder eines der Enden des Luftdurchgangs, vorzugsweise zum Verschließen des Luftdurchgangs, durch das elastische Dichtelement, insbesondere dicht oder luftdicht, vorzugsweise dauerhaft, abgedeckt. Vorteilhaft ist der Luftdurchgang durch das elastische Dichtelement dadurch verschlossen, dass eine der endseitigen Öffnungen und/oder eines der Enden des Luftdurchgangs durch das elastische Dichtelement, insbesondere dicht oder luftdicht, vorzugsweise dauerhaft, abgedeckt ist. Bevorzugt ist das elastische Dichtelement relativ zu dem Luftdurchgang, insbesondere dauerhaft, unverschiebbar und/oder unverdrehbar, vorzugsweise an dem Hydrolager und/oder an einem Bauteil des Hydrolagers, festgelegt. Insbesondere ist der Luftdurchgang, beispielsweise mittels des elastischen Dichtelements, nicht freigebbar. Das elastische Dichtelement besteht bevorzugt aus einem elastischen und/oder elastomeren Material, wie z.B. Gummi. Ferner besteht der Dichtkörper bevorzugt aus einem elastischen und/oder elastomeren Material, wie z.B. Gummi. Insbesondere besteht der Dichtkörper aus demselben Material wie das elastische Dichtelement. Bevorzugt ist der Dichtkörper einstückig und/oder materialhomogen mit dem elastischen Dichtelement ausgebildet.
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Beispielsweise ist die luftkammerseitige Öffnung und/oder das luftkammerseitige Ende des Luftdurchgangs, vorzugsweise zum Verschließen des Luftdurchgangs, insbesondere dauerhaft, durch das elastische Dichtelement, vorzugsweise dicht oder luftdicht, verschlossen und/oder abgedeckt und/oder das elastische Dichtelement deckt, vorzugsweise zum Verschließen des Luftdurchgangs, die der Luftkammer zugewandte endseitige Öffnung des Luftdurchgangs, insbesondere dauerhaft, vorzugsweise dicht oder luftdicht, ab, wodurch insbesondere der Luftdurchgang durch das elastische Dichtelement, vorzugsweise dauerhaft, verschlossen ist. Bevorzugt ist aber das umgebungsseitige Ende des Luftdurchgangs, vorzugsweise zum Verschließen des Luftdurchgangs, insbesondere dauerhaft, durch das elastische Dichtelement, vorzugsweise dicht oder luftdicht, verschlossen und/oder abgedeckt und/oder das elastische Dichtelement deckt, vorzugsweise zum Verschließen des Luftdurchgangs, die der Umgebung zugewandte endseitige Öffnung des Luftdurchgangs, insbesondere dauerhaft, vorzugsweise dicht oder luftdicht, ab, wodurch insbesondere der Luftdurchgang durch das elastische Dichtelement, vorzugsweise dauerhaft, verschlossen ist. Somit kann ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in den Luftdurchgang vermieden werden, der andernfalls durch in ihn eindringende Partikel aus der Umgebung verstopft werden könnte.
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Gemäß einer Weiterbildung weist das elastische Dichtelement Luft-Permeabilität und/oder Permeations-Eigenschaften in Bezug auf Luft auf. Dies ist besonders günstig, um Druckunterschiede zwischen der Luftkammer und der Umgebung ausgleichen zu können. Solche Druckunterschiede können z.B. auf witterungsbedingte und/oder klimazonenbedingte Änderungen des Umgebungsdrucks und/oder der Umgebungstemperatur und/oder durch betriebsbedingte Änderungen des Drucks und/oder der Temperatur der in der Luftkammer eingeschlossenen Luft zurückzuführen sein. Ferner können solche Druckunterschiede auf statische Vorbelastungen des Motorlagers zurückzuführen sein. Ohne Luft-Permeabilität könnte sich die dynamische Steifigkeit des Hydrolagers in Abhängigkeit von der Witterung und/oder der Klimazone und/oder des Betriebs oder der Betriebsdauer des Hydrolagers und/oder der statischen Vorbelastung ändern, was in der Regel unerwünscht ist. Vorteilhaft wird die Permeation durch die Formel V = Q·A·Δp/d beschrieben, wobei V für das durch das elastische Dichtelement hindurchtretende Luft-Volumen, A für die Durchtrittsfläche des elastischen Dichtelements, d für die Dicke des elastischen Dichtelements, Δp für die Druckdifferenz zwischen der Luftkammer und der Umgebung und Q für einen Permeationskoeffizienten stehen, der durch das Material des elastischen Dichtelements bestimmt ist. Die Permeation läuft relativ langsam ab, insbesondere im Vergleich zu stoßartigen Belastungen des Hydrolagers. In einem Normalzustand ist der Druckunterschied zwischen der Luftkammer und der Umgebung vorzugsweise Null. Der Normalzustand ist beispielsweise dann gegeben und/oder stellt sich beispielsweise dann ein, wenn das Hydrolager über einen längeren Zeitraum keine Belastungsänderung erfährt. Der längere Zeitraum ist insbesondere durch diejenige Zeitspanne gegeben, die vergeht, bis zwischen der Luftkammer und der Umgebung durch das luftpermeable Dichtelement hindurch ein Druckausgleich erfolgt ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung ist ein die Flüssigkeitskammern voneinander trennender Trennkörper vorgesehen. Bei dem Trennkörper handelt es sich bevorzugt um einen formstabilen und/oder starren und/oder steifen Körper. Vorteilhaft ist der Trennkörper scheibenförmig oder im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet. Insbesondere besteht der Trennkörper aus Kunststoff oder aus Metall. Beispielsweise ist der Trennkörper einteilig oder mehrteilig ausgebildet. Vorzugsweise umfasst der Trennkörper einen durch die Entkopplungsmembran verschlossenen Kammerdurchgang zwischen der ersten Flüssigkeitskammer und Luftkammer. Der Kammerdurchgang ist insbesondere mittig in dem Trennkörper vorgesehen. Beispielsweise ist der Kammerdurchgang durch eine in dem Trennkörper vorgesehene Trennkörper-Ausnehmung gebildet, die insbesondere mittig in dem Trennkörper vorgesehen ist. Bevorzugt sitzt die Entkopplungsmembran in dem oder an einem Ende des Kammerdurchgangs. Vorteilhaft ist die Entkopplungsmembran mit ihrem äußeren Rand, vorzugsweise dichtend, an dem Trennkörper festgelegt. Insbesondere umfasst der Trennkörper die Luftkammer. Beispielsweise ist die Luftkammer durch die oder eine in dem Trennkörper vorgesehene Trennkörper-Ausnehmung gebildet, die insbesondere mittig in dem Trennkörper vorgesehen ist. Bevorzugt umfasst der Trennkörper den Luftdurchgang. Der Luftdurchgang ist beispielsweise in Form eines Lochs, einer Bohrung oder eines Kanals in dem Trennkörper ausgebildet. Bevorzugt ist das elastische Dichtelement, insbesondere dauerhaft, unverschiebbar und/oder unverdrehbar an dem Trennkörper festgelegt. Vorteilhaft umfasst der Trennkörper den Flüssigkeitskanal.
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Gemäß einer Weiterbildung umfasst der Trennkörper zwei, insbesondere fest oder starr, miteinander verbundene und/oder aufeinander sitzende, vorzugsweise scheibenförmige, Trennkörperteile. Bevorzugt ist in jedem der Trennkörperteile eine, insbesondere mittige, Trennkörperteil-Ausnehmung vorgesehen ist. Die Trennkörperteil-Ausnehmungen begrenzen und/oder definieren vorzugsweise den Kammerdurchgang. Insbesondere bilden die Trennkörperteil-Ausnehmungen zusammen die Trennkörper-Ausnehmung und/oder den Kammerdurchgang und/oder die Luftkammer. Vorteilhaft ist die Entkopplungsmembran mit ihrem äußeren Rand, vorzugsweise dichtend, zwischen den Trennkörperteilen festgelegt. Bevorzugt ist die Entkopplungsmembran mit ihrem Entkopplungsmembran-Außenbereich an oder in dem Trennkörper, insbesondere zwischen den Trennkörperteilen, festgelegt. Ein erster der Trennköperteile ist insbesondere der ersten Flüssigkeitskammer zugewandt und/oder begrenzt insbesondere die erste Flüssigkeitskammer. Ein zweiter der Trennköperteile ist insbesondere der zweiten der Flüssigkeitskammern zugewandt und/oder begrenzt insbesondere die zweite Flüssigkeitskammern. Bevorzugt ist der Kammerdurchgang in einem der Trennkörperteile, vorgesehen. Insbesondere ist der Kammerdurchgang in dem ersten Trennkörperteil vorgesehen und/oder durch die Trennkörperteil-Ausnehmung des ersten Trennkörperteils gebildet. Vorzugsweise ist die Luftkammer in einem oder in einem anderen der Trennkörperteile, vorgesehen. Insbesondere ist die Luftkammer in dem zweiten Trennkörperteil vorgesehen und/oder durch die Trennkörperteil-Ausnehmung des zweiten Trennkörperteils gebildet. Bevorzugt umfasst der zweite Trennkörperteil den Luftdurchgang. Der Luftdurchgang ist beispielsweise in Form eines Lochs, einer Bohrung oder eines Kanals in dem zweiten Trennkörperteil ausgebildet und vorzugsweise durchgehend. Bevorzugt ist das elastische Dichtelement, insbesondere dauerhaft, unverschiebbar und/oder unverdrehbar an dem zweiten Trennkörperteil festgelegt. Insbesondere bestehen die Trennkörperteile jeweils aus Kunststoff oder aus Metall. Beispielsweise besteht der erste Trennkörperteil aus Kunststoff oder aus Metall. Ferner besteht beispielsweise der zweite Trennkörperteil aus Kunststoff oder aus Metall.
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Bevorzugt ist und/oder verläuft der Flüssigkeitskanal teilringförmig, ringförmig oder schraubenförmig. Insbesondere verläuft der Flüssigkeitskanal im Innern des Trennkörpers. Bevorzugt umfasst der Trennkörper zwei Kanalöffnungen, wobei der Flüssigkeitskanal durch eine erste der Kanalöffnungen mit der ersten Flüssigkeitskammer und durch eine zweite der Kanalöffnungen mit der zweiten Flüssigkeitskammer verbunden ist. Vorteilhaft ist der Flüssigkeitskanal zwischen den Trennkörperteilen eingeschlossen und/oder vorgesehen. Insbesondere umfasst jeder der Trennkörperteile eine der Kanalöffnungen. Beispielsweise umfasst der erste Trennkörperteil die erste Kanalöffnung und der zweite Trennkörperteil die zweite Kanalöffnung. Vorzugsweise läuft der Flüssigkeitskanal um die Entkopplungsmembran und/oder um den Kammerdurchgang und/oder um die Trennkörper-Ausnehmung, insbesondere im Abstand, herum.
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Bevorzugt ist der Trennkörper in axialer Richtung zwischen den Flüssigkeitskammern angeordnet. Vorteilhaft sind die Trennkörperteile in axialer Richtung hintereinander und/oder übereinander und/oder aufeinander angeordnet. Bevorzugt erstreckt sich der Kammerdurchgang und/oder die Trennkörper-Ausnehmung in axialer Richtung. Vorzugsweise erstreckt sich der Luftdurchgang, insbesondere in dem Trennkörper, in axialer Richtung. Vorteilhaft erstreckt sich der Luftdurchgang in axialer Richtung durch den zweiten Trennköperteil hindurch. Bevorzugt erstreckt sich der Kammerdurchgang und/oder die Trennkörperteil-Ausnehmung des ersten Trennkörperteils in axialer Richtung durch den ersten Trennköperteil hindurch.
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Gemäß einer Ausgestaltung ist ein die erste Flüssigkeitskammer umfassender, insbesondere elastischer, Tragkörper vorgesehen. Der Tragkörper besteht bevorzugt aus einem elastomeren Material. Beispielsweise besteht der Tragkörper aus Gummi. Der Tragkörper kann z.B. auch als elastomerer Tragkörper bezeichnet werden. Insbesondere ist der Tragkörper, vorzugsweise fest, mit dem Trennkörper verbunden. Bevorzugt ist ein die zweite Flüssigkeitskammer umfassender, insbesondere elastischer, Dichtungsbalg vorgesehen. Der Dichtungsbalg besteht bevorzugt aus einem elastomeren Material. Beispielsweise besteht der Dichtungsbalg aus Gummi. Insbesondere ist der Dichtungsbalg, vorzugsweise fest, mit dem Trennkörper verbunden, bevorzugt auf einer dem Tragkörper gegenüberliegenden Seite. Der Tragkörper und der Dichtungsbalg umfassen vorzugsweise die elastischen Wände. Bevorzugt umfasst der Tragkörper eine oder wenigstens eine die erste Flüssigkeitskammer begrenzende Wand der elastischen Wände und/oder die erste elastische Wand. Vorteilhaft umfasst der Dichtungsbalg eine oder wenigstens eine die zweite Flüssigkeitskammer begrenzende Wand der elastischen Wände und/oder die zweite elastische Wand. Insbesondere begrenzen der Tragkörper und der Dichtungsbalg zusammen mit dem Trennkörper die Flüssigkeitskammern. Bevorzugt begrenzt der Tragkörper zusammen mit dem Trennkörper die erste Flüssigkeitskammer. Insbesondere begrenzt der Dichtungsbalg zusammen mit dem Trennkörper die zweite Flüssigkeitskammer. Vorteilhaft ist der Dichtungsbalg, insbesondere unter Zwischenschaltung des Trennkörpers, mit dem Tragkörper, vorzugsweise fest, verbunden.
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Das elastische Dichtelement ist beispielsweise ein separates Dichtelement und/oder bildet ein separates Bauteil und/oder der Dichtkörper ist beispielsweise ein separater Dichtkörper und/oder bildet ein separates Bauteil. Bevorzugt ist das elastische Dichtelement und/oder der Dichtkörper aber in den Dichtungsbalg integriert oder durch diesen gebildet. Hierdurch können insbesondere der Montageaufwand und/oder die Bauteileanzahl für das Hydrolager reduziert werden. Insbesondere umfasst der Dichtungsbalg das elastische Dichtelement und/oder den Dichtkörper. Bevorzugt ist das elastische Dichtelement und/oder der Dichtkörper einstückig und/oder materialhomogen mit dem Dichtungsbalg ausgebildet.
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Gemäß einer Weiterbildung umfasst der Tragkörper eine oder wenigstens eine elastische Wand der elastischen Wände, die zusammen mit dem Trennkörper die erste Flüssigkeitskammer begrenzt. Diese eine oder wenigstens eine elastische Wand ist oder umfasst insbesondere die erste elastische Wand. Bevorzugt ist der Tragkörper und/oder diese eine oder wenigstens eine elastische Wand zwischen zwei Anschlusselemente geschaltet. Insbesondere ist eines oder ein erstes der Anschlusselemente, vorzugsweise fest, mit dem Tragkörper verbunden oder in diesen integriert ist. Vorteilhaft ist ein anderes oder ein zweites der Anschlusselemente, vorzugsweise fest, mit dem Tragkörper und/oder dem Trennkörper verbunden, insbesondere im Abstand und/oder axialem Abstand zu dem ersten Anschlusselement. Die Anschlusselemente bilden bevorzugt jeweils einen formstabilen und/oder starren Körper. Insbesondere bestehen die Anschlusselemente jeweils aus Metall oder aus Kunststoff. Beispielsweise besteht das erste Anschlusselement aus Metall oder aus Kunststoff. Ferner besteht beispielsweise das zweite Anschlusselement aus Metall oder aus Kunststoff.
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Gemäß einer Ausgestaltung ist der Dichtkörper und/oder das elastische Dichtelement, insbesondere dauerhaft, vorzugsweise unverschiebbar und/oder unverdrehbar, mittels einer Dichtelementhalterung an dem Hydrolager und/oder an dem oder einem Bauteil des Hydrolagers festgelegt und/oder festgeklemmt. Bevorzugt ist der Dichtkörper und/oder das elastische Dichtelement, vorzugsweise an seinem Außenumfang, durch die oder eine Dichtelementhalterung, insbesondere dauerhaft, vorzugsweise unverschiebbar und/oder unverdrehbar, an dem Trennkörper und/oder an der oder einer der ersten Flüssigkeitskammer abgewandten Außenseite des Trennkörpers und/oder an dem zweiten Trennkörperteil und/oder an der oder einer der ersten Flüssigkeitskammer abgewandten Außenseite des zweiten Trennkörperteils, insbesondere in axialer Richtung, festgelegt und/oder festgeklemmt. Vorzugsweise sitzt das elastische Dichtelement, insbesondere an seinem Außenumfang und/oder in axialer Richtung, zwischen der Dichtelementhalterung und dem Trennkörper und/oder der der ersten Flüssigkeitskammer abgewandten Außenseite des Trennkörpers und/oder dem zweiten Trennkörperteil und/oder der der ersten Flüssigkeitskammer abgewandten Außenseite des zweiten Trennkörperteils. Bevorzugt ist das elastische Dichtelement, insbesondere an seinem Außenumfang und/oder in axialer Richtung, zwischen der Dichtelementhalterung und dem Trennkörper und/oder der der ersten Flüssigkeitskammer abgewandten Außenseite des Trennkörpers und/oder dem zweiten Trennkörperteil und/oder der der ersten Flüssigkeitskammer abgewandten Außenseite des zweiten Trennkörperteils eingeklemmt. Vorteilhaft liegt ein den Luftdurchgang verschließender und/oder abdeckender Bereich des elastischen Dichtelements, vorzugsweise auf seiner dem Luftdurchgang und/oder dem Trennkörper abgewandten Seite, zur Umgebung hin frei. Dadurch ist insbesondere sichergestellt, dass sich das elastische Dichtelement bei einem Überdruck in der Luftkammer gegenüber der Umgebung zur Umgebung hin ausbeulen kann. Insbesondere ist die Dichtelementhalterung mit dem Trennkörper und/oder mit dem zweiten Trennkörperteil und/oder mit dem zweiten Anschlusselement, vorzugsweise fest und/oder starr, verbunden. Vorteilhaft ist die Dichtelementhalterung an dem Trennkörper und/oder dem zweiten Trennkörperteil und/oder dem zweiten Anschlusselement befestigt, insbesondere zumindest mittelbar.
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Bevorzugt ist in der Dichtelementhalterung eine, insbesondere durchgehende, Dichtelementhalterungs-Ausnehmung vorgesehen, die vorzugsweise zur Umgebung hin offen ist und/oder sich in axialer Richtung erstreckt. Beispielsweise ist die Dichtelementhalterung ein Rohr oder Rohrstück, welches sich insbesondere in axialer Richtung erstreckt. Die Dichtelementhalterungs-Ausnehmung ist in diesem Fall bevorzugt durch den Rohrinnenraum des Rohrs oder Rohrstücks gebildet. Insbesondere liegt der oder ein den Luftdurchgang verschließender und/oder abdeckender Bereich des elastischen Dichtelements, insbesondere auf seiner dem Luftdurchgang und/oder dem Trennkörper abgewandten Seite, auf Höhe und/oder im Bereich und/oder innerhalb der Dichtelementhalterungs-Ausnehmung. Bevorzugt liegt der oder ein den Luftdurchgang verschließender und/oder abdeckender Bereich des elastischen Dichtelements, vorzugsweise auf seiner dem Luftdurchgang und/oder dem Trennkörper abgewandten Seite, zur Dichtelementhalterungs-Ausnehmung hin frei. Dadurch ist insbesondere sichergestellt, dass sich das elastische Dichtelement bei einem Überdruck in der Luftkammer gegenüber der Umgebung zur Umgebung hin und/oder in die Dichtelementhalterungs-Ausnehmung hinein ausbeulen kann. Vorzugsweise ist die Dichtelementhalterungs-Ausnehmung auf ihrer dem elastischen Dichtelement abgewandten Seite zur Umgebung hin offen.
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Mit der Dichtelementhalterungs-Ausnehmung ist der Vorteil verbunden, dass in diese der Aktor eines schaltbaren Hydrolagers eingebracht werden kann. Das Hydrolager ist somit wahlweise als erfindungsgemäßes Hydrolager oder als schaltbares Hydrolager ausbildbar.
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Gemäß einer Weiterbildung ist ein, vorzugsweise deckelförmiges, Gehäuse vorgesehen, mittels welchem bevorzugt der Dichtungsbalg und/oder die zweite elastische Wand, insbesondere zumindest bereichsweise, abgedeckt ist. Beispielsweise ist der Dichtungsbalg und/oder die zweite elastische Wand und/oder die zweite Flüssigkeitskammer in dem Gehäuse angeordnet. Vorteilhaft umschließt das oder ein, vorzugsweise deckelförmiges, Gehäuse den Dichtungsbalg und/oder die zweite elastische Wand und/oder die zweite Flüssigkeitskammer, insbesondere zumindest teilweise. Bevorzugt ist der Dichtungsbalg und/oder die zweite elastische Wand und/oder die zweite Flüssigkeitskammer, insbesondere in axialer Richtung, zwischen dem oder einem, vorzugsweise deckelförmigen, Gehäuse und dem Trennkörper und/oder dem zweiten Trennkörperteil angeordnet und/oder eingeschlossen. Vorzugsweise ist der Dichtungsbalg und/oder die zweite elastische Wand an seinem oder ihrem Außenumfang durch das Gehäuse an dem Trennkörper und/oder dem zweiten Trennkörperteil und/oder dem zweiten Anschlusselement festgelegt. Das Gehäuse wird beispielsweise als Dichtungsbalggehäuse bezeichnet. Insbesondere dient das Gehäuse zum Schutz des Dichtungsbalgs. Vorzugsweise ist das Gehäuse topfförmig und/oder glockenförmig und/oder kuppelförmig ausgebildet. Insbesondere ist das Gehäuse mit dem Trennkörper und/oder mit dem zweiten Trennkörperteil und/oder mit dem zweiten Anschlusselement, vorzugsweise fest, verbunden. Vorteilhaft ist das Gehäuse an dem Trennkörper und/oder dem zweiten Trennkörperteil und/oder dem zweiten Anschlusselement befestigt.
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Das Gehäuse ist bevorzugt mit der Dichtelementhalterung fest verbunden und/oder einstückig ausgebildet. Vorzugsweise ist das Gehäuse von der Dichtelementhalterung, insbesondere mittig und/oder in axialer Richtung, durchsetzt. Bevorzugt ist das Gehäuse in Form eines Topfes und/oder einer Glocke und/oder einer Kuppel ausgebildet.
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Das Hydrolager ist insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgesehen. Bevorzugt ist oder bildet das Hydrolager ein Motorlager, insbesondere ein hydraulisch dämpfendes Motorlager. Vorteilhaft ist das Hydrolager zwischen einen Fahrzeugmotor und ein Fahrzeugchassis oder einen Fahrzeugaufbau geschaltet, insbesondere mittels der Anschlusselemente. Vorzugsweise ist das erste Anschlusselement mit dem oder einem Fahrzeugmotor verbunden. Vorteilhaft ist das zweite Anschlusselement mit dem oder einem Fahrzeugchassis oder Fahrzeugaufbau verbunden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
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1 einen Längsschnitt durch ein Hydrolager gemäß einer Ausführungsform und
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2 eine vergrößerte Ansicht des in 1 mit A gekennzeichneten Ausschnitts.
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Aus 1 ist ein Längsschnitt durch ein Hydrolager 1 gemäß einer Ausführungsform ersichtlich, welches einen elastischen Tragkörper 2, einen elastischen Dichtungsbalg 3 und einen zwischen dem Tragkörper 2 und dem Dichtungsbalg 3 angeordneten Trennkörper 4 aufweist, der sowohl mit dem Tragkörper 2 aus auch mit dem Dichtungsbalg 3 verbunden ist. Der Dichtungsbalg 3, der Trennkörper 4 und der Tragkörper 2 sind in dieser Reihenfolge in einer dem Hydrolager 1 zugeordneten axialen Richtung 5 hintereinander angeordnet. In den aus Gummi bestehenden Tragkörper 2 ist ein erstes Anschlusselement 6 eingebettet, welches vorzugsweise aus Metall besteht und zum Anschluss des Hydrolagers 1 an einen Fahrzeugmotor eines Kraftfahrzeugs dient. Das erste Anschlusselement 6 ist, insbesondere durch Vulkanisation, stoffschlüssig mit dem Tragkörper 2 verbunden. Ferner ist das erste Anschlusselement 6 formschlüssig in dem Tragkörper 2 festgelegt. Der Tragkörper 2 und das erste Anschlusselement 6 bilden somit ein einheitliches Bauteil aus. Der Trennkörper 4 ist scheibenförmig ausgebildet und aus zwei in axialer Richtung 5 aufeinander sitzenden scheibenförmigen Trennkörperteilen 7 und 8 zusammengesetzt, die jeweils aus einem, insbesondere starren oder steifen, Kunststoff bestehen. In dem Tragkörper 2 ist eine erste Flüssigkeitskammer 9 vorgesehen, die durch den Tragkörper 2 und durch den Trennkörper 4 begrenzt ist. Da der Tragkörper 2 aus Gummi besteht, bildet er eine die erste Flüssigkeitskammer 9 begrenzende elastische Wand 29 (erste elastische Wand). Ferner ist in dem aus Gummi bestehenden Dichtungsbalg 3 eine zweite Flüssigkeitskammer 10 vorgesehen, die durch den Dichtungsbalg 3 und durch den Trennkörper 4 begrenzt ist. Da der Dichtungsbalg 3 aus Gummi besteht, bildet er eine die zweite Flüssigkeitskammer 9 begrenzende elastische Wand 30 (zweite elastische Wand).
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Die beiden Flüssigkeitskammern 9 und 10 sind durch einen in dem Trennkörper 4 vorgesehenen Flüssigkeitskanal 11 miteinander verbunden, durch welchen hindurch in die Flüssigkeitskammern 9 und 10 eingebrachte Flüssigkeit zwischen den Flüssigkeitskammern 9 und 10 austauschbar ist. Eine vergrößerte Ansicht des in 1 mit A gekennzeichneten Ausschnitts ist aus 2 ersichtlich.
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In dem Trennkörper 4 ist eine mittige Trennkörper-Ausnehmung 12 vorgesehen, in der eine Entkopplungsmembran 13 angeordnet ist. Die aus Gummi bestehende Entkopplungsmembran 13 ist an ihrem Außenumfang zwischen den Trennkörperteilen 7 und 8 dichtend festgelegt und untereilt die Trennkörper-Ausnehmung 12 in eine mit Luft gefüllte Luftkammer 14 und einen durch die Entkopplungsmembran 13 verschlossenen Kammerdurchgang 15 zwischen der ersten Flüssigkeitskammer 9 und der Luftkammer 14. Die Trennkörper-Ausnehmung 12 umfasst dabei eine mittig in dem ersten Trennkörperteil 7 vorgesehene und den Kammerdurchgang 15 bildende erste Trennkörperteil-Ausnehmung und eine mittig in dem zweiten Trennkörperteil 8 vorgesehene und die Luftkammer 14 bildende zweite Trennkörperteil-Ausnehmung. Somit ist der Kammerdurchgang 15 in dem ersten Trennkörperteil 7 und die Luftkammer 14 in dem zweiten Trennkörperteil 8 vorgesehen.
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Auf ihrer der ersten Flüssigkeitskammer 9 zugewandten Seite steht die Entkopplungsmembran 13 in Kontakt mit der in der ersten Flüssigkeitskammer 9 vorhandenen Flüssigkeit. Auf ihrer der Luftkammer 14 zugewandten Seite steht die Entkopplungsmembran 13 hingegen in Kontakt mit der in der Luftkammer 14 vorhandenen Luft. In dem Trennkörper 4 ist ein in die Luftkammer 14 einmündendes Loch 16 vorgesehen, welches an seinem der Luftkammer 14 abgewandten Ende zur Umgebung 17 hin durch ein elastisches Dichtelement 18 in Form einer scheibenförmigen Membran (Abdicht-Membran) abgedeckt ist, die gemäß der Ausführungsform aus Gummi besteht und insbesondere eine definierte Luft-Permeabilität aufweist. Das Loch 16 bildet somit einen durch das elastische Dichtelement 18 verschlossen Luftdurchgang zwischen der Luftkammer 14 und der Umgebung 17. Das Loch 16 ist dabei als Durchgangsloch in dem zweiten Trennkörperteil 8 vorgesehen. Das Dichtelement 18 bildet die geschlossene Stirnseite eines einseitig offenen, hohlzylindrischen Dichtkörpers 31, der hier aus Gummi besteht. Gemäß der Ausführungsform ist der das elastische Dichtelement 18 aufweisende Dichtkörper 31 durch einen mittigen Bereich des Dichtungsbalgs 3 gebildet ist. Alternativ kann das elastische Dichtelement 18 und/oder der Dichtkörper 31 aber auch ein separates Bauteil bilden.
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Das Dichtelement 18 ist durch eine in den Dichtkörper 31 eingreifende Dichtelementhalterung 19 in Form eines Rohrs an einer der ersten Flüssigkeitskammer 9 abgewandten Seite des Trennkörpers 4 festgelegt. Dazu ist das Dichtelement 18 randseitig zwischen der Dichtelementhalterung 19 und der der ersten Flüssigkeitskammer 9 abgewandten Seite des Trennkörpers 4 derart festgelegt und/oder eingeklemmt, dass der das Loch 16 abdeckende Bereich des Dichtelements 18 auf Höhe des Rohrinnenraum 20 angeordnet ist, der auf seiner dem Trennkörper 4 abgewandten Seite zur Umgebung 17 hin offen ist. Der das Loch 16 abdeckende Bereich des Dichtelements 18 liegt somit auf seiner dem Trennkörper 4 abgewandten Seite zur Umgebung 17 hin frei. Dadurch ist sichergestellt, dass sich das Dichtelement 18 bei einem Überdruck in der Luftkammer 14 gegenüber der Umgebung 17 zur Umgebung hin ausbeulen kann. Der Rohrinnenraum 20 bildet dabei eine in der Dichtelementhalterung 19 vorgesehene und sich in axialer Richtung 5 erstreckende Dichtelementhalterungs-Ausnehmung. Bei einem Unterdruck in der Luftkammer 14 gegenüber der Umgebung 17 zieht sich das Dichtelement 18 insbesondere zusammen und/oder beult sich z.B. in das Loch 16 hinein.
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Die Dichtelementhalterung 19 ist fest mit einem an dem Trennkörper 4 festgelegten Dichtungsbalggehäuse 21 verbunden, in welchem der Dichtungsbalg 3 angeordnet ist. Das Dichtungsbalggehäuse 21 umfasst eine Kuppel 22, die mittig von der Dichtelementhalterung 19 durchsetzt ist, welche den Dichtungsbalg 3 im Bereich des Dichtelements 18 gegen den Trennkörper 4 drückt. Die zweite Flüssigkeitskammer 10 umringt dabei die Dichtelementhalterung 19. Ferner ist der Dichtungsbalg 3 an seinem Außenumfang durch das Dichtungsbalggehäuse 21 an dem Trennkörper 4 festgelegt.
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Die Entkopplungsmembran 13 umfasst bevorzugt einen Entkopplungsmembran-Mittelbereich 23 und einen diesen umringenden Entkopplungsmembran-Außenbereich 24, der durch einen den Entkopplungsmembran-Mittelbereich 23 umringenden Entkopplungsmembran-Zwischenbereich 25 mit dem Entkopplungsmembran-Mittelbereich 23 verbunden ist. Der Entkopplungsmembran-Mittelbereich 23 ist dabei durch den Entkopplungsmembran-Zwischenbereich 25 in axialer Richtung 5 begrenzt bewegbar an dem Entkopplungsmembran-Außenbereich 24 festgelegt. Ferner ist die Entkopplungsmembran 13 mit ihrem Entkopplungsmembran-Außenbereich 24 dichtend zwischen den Trennkörperteilen 7 und 8 festgelegt.
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An seinem dem Trennkörper 4 zugewandten Ende ist der Tragkörper 2 fest mit einem Anschlussstück 26 verbunden, welches ringförmig ausgebildet ist und hier aus Kunststoff besteht. Alternativ kann das Anschlussstück 26 z.B. aber auch aus Metall bestehen. Das Anschlussstück 26 ist, insbesondere durch Vulkanisation, stoffschlüssig mit dem Tragkörper 2 verbunden. Ferner ist das Anschlussstück 26 formschlüssig in dem Tragkörper 2 festgelegt. Der Tragkörper 2 und das Anschlussstück 26 bilden somit ein einheitliches Bauteil aus. An dem Anschlussstück 26 ist ein zweites Anschlusselement 27 befestigt, welches vorzugsweise aus Metall besteht zum Anschluss des Hydrolagers 1 an ein Fahrzeugchassis des oder eines Kraftfahrzeugs dient. Ferner sind der Trennkörper 4 und das Dichtungsbalggehäuse 21 an dem zweiten Anschlusselement 27 befestigt.
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Dem Hydrolager 1 ist eine sich in axialer Richtung 5 erstreckende Längsmittelachse 28 zugeordnet. Der in der Zeichnung dargestellte Längsschnitt des Hydrolagers 1 ist insbesondere ein Schnitt entlang der Längsmittelachse 28. Bevorzugt sind der Tragkörper 2 und/oder der Dichtungsbalg 3 und/oder der Trennkörper 4 und/oder die Entkopplungsmembran 13 und/oder das elastische Dichtelement 18 und/oder die Dichtelementhalterung 19 und/oder das Dichtungsbalggehäuse 21 und/oder die erste Flüssigkeitskammer 9 und/oder die zweite Flüssigkeitskammer 10 und/oder die Trennkörper-Ausnehmung 12 und/oder der Kammerdurchgang 15 und/oder die Luftkammer 14 bezüglich der Längsmittelachse 28 rotationssymmetrisch oder im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hydrolager
- 2
- Tragkörper
- 3
- Dichtungsbalg
- 4
- Trennkörper
- 5
- axiale Richtung
- 6
- erstes Anschlusselement
- 7
- erster Trennkörperteil
- 8
- zweiter Trennkörperteil
- 9
- erste Flüssigkeitskammer
- 10
- zweite Flüssigkeitskammer
- 11
- Flüssigkeitskanal
- 12
- Trennkörper-Ausnehmung
- 13
- Entkopplungsmembran
- 14
- Luftkammer
- 15
- Kammerdurchgang
- 16
- Loch/Luftdurchgang
- 17
- Umgebung
- 18
- elastisches Dichtelement
- 19
- Dichtelementhalterung
- 20
- Dichtelementhalterungs-Ausnehmung/Rohrinnenraum
- 21
- Dichtungsbalggehäuse
- 22
- Kuppel des Dichtungsbalggehäuses
- 23
- Entkopplungsmembran-Mittelbereich
- 24
- Entkopplungsmembran-Außenbereich
- 25
- Entkopplungsmembran-Zwischenbereich
- 26
- Anschlussstück
- 27
- zweites Anschlusselement
- 28
- Längsmittelachse
- 29
- erste elastische Wand
- 30
- zweite elastische Wand
- 31
- Dichtkörper