DE102016113997A1

DE102016113997A1 - Entkoppler für ein hydraulisches Motorlager

Info

Publication number: DE102016113997A1
Application number: DE102016113997.1A
Authority: DE
Inventors: Jim Chern; Mary Theresa Breida; Thomas Mathai; Margaret Brouwer
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2017-02-09
Also published as: CN106394220B; US20170036525A1; CN106394220A; RU2016129495A; US10589615B2

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Verringern von Geräusch, Vibration und Rauheit (NVH) bereitgestellt, welche aus Kollisionen zwischen inneren Komponenten eines hydraulischen Motorlagers resultieren. In einem Beispiel kann ein hydraulisches Motorlager einen Entkoppler mit einer Anzahl von Hohlräumen aufweisen, die in ihm eingeschlossen sind und sich entlang eines gemeinsamen Umfangs des Entkopplers erstrecken.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft allgemein Verfahren und Systeme für ein hydraulisches Motorlager.
Hintergrund/Kurzdarstellung
Fahrzeuge mit Brennkraftmaschinen können geräuschdämpfende Stützstrukturen, oft als Motorlager bezeichnet, aufweisen, welche den Fahrzeugantriebsstrang mechanisch mit einem Fahrzeugrahmen koppeln. Motorlager können ein starres Stützelement aufweisen, welches an einem ersten Ende mit dem Motor gekoppelt ist und an einem zweiten Ende mit einem Dämpfungselement des Motorlagers gekoppelt ist. Das Dämpfungselement kann mechanisch mit dem Fahrzeugrahmen gekoppelt sein. Schwingungen vom Motor werden über das Stützelement auf das Dämpfungselement übertragen, und die Stärke der Schwingungen wird über das Dämpfungselement verringert, wodurch Geräusch, Vibration und Rauheit (Noise, Vibration, Harshness, NVH) des Fahrzeugs verringert werden.
Ein Beispiel eines Lagers ist ein hydraulisches Motorlager, manchmal als ein hydraulisches Lager, ein Motor-Hydrolager oder Hydrolager bezeichnet. Das Dämpfungselement eines hydraulischen Lagers kann ein äußeres Gehäuse für zwei Hydraulikkammern umfassen, welche mit einem Arbeitsfluid zum Dämpfen von Schwingungen gefüllt sind. Die Hydraulikkammern innerhalb des äußeren Gehäuses können durch eine Aufteilungsstruktur getrennt sein, welche einen Drosseldurchlass aufweisen kann, der von darin enthaltenen Komponenten gebildet wird. Der Drosseldurchlass kann innerhalb einer ersten und einer zweiten Aufteilungsplatte ausgebildet sein, in denen ein fluidischer Entkoppler angeordnet ist. Der Entkoppler kann dafür ausgelegt sein, wenigstens einen Teil der Energie innerhalb des Arbeitsfluids, welches durch den Drosseldurchlass strömt, zu absorbieren und das Arbeitsfluid durch einen von einer Anzahl von Durchlasskanälen zu lenken, basierend auf der Amplitude von Schwingungen innerhalb des Fluids. Bei Vorliegen von Bedingungen, unter denen Schwingungen mit höherer Amplitude (z. B. Schwingungsamplituden innerhalb eines oder mehrerer Amplitudenbereiche oberhalb einer Schwellenwertamplitude) vorhanden sind, kann der Entkoppler jedoch mit der ersten und der zweiten Aufteilungsplatte in Kontakt kommen. Diese Fluid-Struktur Wechselwirkungen und das resultierende "Klappern" des Entkopplers können NVH verursachen, welche für den Fahrzeugführer unerwünscht sind.
Zu den anderen Versuchen, das Klappern des Entkopplers innerhalb eines hydraulischen Lagers zu verhindern, gehört das Modifizieren des Entkopplers mit dem Ziel, eine Kontaktfläche zwischen der Ober- und der Unterseite des Entkopplers und den Aufteilungsplatten zu verkleinern. Ein beispielhafter Ansatz ist in U.S. 2013/0292889 von Power dargelegt. Hierbei weist ein Entkoppler nicht ebene Seitenflächen auf, die eine Vielzahl von Spitzen und Mulden aufweisen, welche sich vom oval geformten Umfang zu einem Inneren des Körpers des Entkopplers erstrecken.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch potentielle Probleme bei derartigen Systemen erkannt. Beispielsweise kann die unregelmäßige Gestalt des Entkopplers die Herstellungskosten des hydraulischen Lagers erhöhen. Außerdem kann die Unregelmäßigkeit der Gestalt zu uneinheitlichen Betriebseigenschaften der verschiedenen Hydrolager führen, und daher sind die geräuschmindernden Wirkungen eines beliebigen speziellen Entkopplers, der die unregelmäßige Gestalt aufweist, möglicherweise nicht einheitlich und/oder vorhersagbar. Ferner haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass ein zusätzliches Klappern infolge von Resonanzschwingungen innerhalb des Entkopplers auftreten kann. Daher beseitigt die unregelmäßige Gestaltung des Entkopplers gemäß Power möglicherweise nicht alle Quellen des Klapperns des Hydrolagers.
In einem Beispiel kann den oben beschriebenen Problemen durch ein hydraulisches Motorlager begegnet werden, welches umfasst: eine Hochdruck-Arbeitskammer und eine Niederdruck-Ausgleichskammer mit einer dazwischen gekoppelten Aufteilungsstruktur, einen Drosseldurchlass, der die Arbeitskammer und die Ausgleichskammer koppelt, und einen fluidischen Entkoppler, der innerhalb des Drosseldurchlasses positioniert und zwischen der ersten und der zweiten Platte angeordnet ist und mehrere getrennte, teilringförmige Hohlräume aufweist, die darin eingeschlossen und entlang eines gemeinsamen Umfangs angeordnet sind. Auf diese Weise können NVH, die durch das Klappern des Entkopplers verursacht werden, verringert werden, während einheitliche Dämpfungswirkungen für Antriebsstranggeräusche innerhalb der Schwingungsfrequenzbereiche gehalten werden, für deren Dämpfung die hydraulischen Lager eingestellt sind.
Beispielsweise können die Hohlräume innerhalb des Entkopplers an diametral entgegengesetzten Winkelpositionen angeordnet sein. Weiterhin können bündig anliegende metallische Einsätze in jedem der Hohlräume enthalten sein, um das Vorherrschen von Klappergeräuschen weiter zu verringern (z. B. durch Erhöhen der Trägheit des Entkopplers). Außerdem können, indem der Entkoppler so modifiziert wird, dass er eine weniger gleichmäßige Massenverteilung aufweist, dabei jedoch eine kreisförmige Struktur beibehält, die resonanten Antwortreaktionen des Entkopplers verringert werden, während der Fluidstrom durch den Drosseldurchlass, welcher den Entkoppler aufweist, vorhersagbar gehalten wird.
Es ist zu beachten, dass die obige Kurzdarstellung gegeben wurde, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, welche in der ausführlichen Beschreibung näher erläutert werden. Sie soll nicht dazu dienen, Hauptmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands anzugeben, dessen Schutzbereich ausschließlich durch die Patentansprüche definiert ist, die sich an die ausführliche Beschreibung anschließen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, welche vorstehend oder an irgendeiner anderen Stelle dieser Offenbarung erwähnte Nachteile beseitigen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Fahrzeugs, das einen Fahrzeugantriebsstrang aufweist, der über eine Anzahl von hydraulischen Lagern an einem Fahrzeugrahmen befestigt ist.
2 zeigt eine Außenansicht eines hydraulischen Lagers, welches in dem Fahrzeug von 1 enthalten sein kann.
3 zeigt eine Schnittansicht des in 1 dargestellten hydraulischen Lagers, das ein Entkopplerelement aufweist.
4 zeigt eine beispielhafte perspektivische Ansicht eines Entkopplers, welcher in dem hydraulischen Lager von 3 enthalten sein kann.
5A zeigt den Entkoppler von 4, der mehrere Hohlräume aufweist, die im Körper des Entkopplers eingeschlossen sind.
5B zeigt eine Schnittansicht des Entkopplers von 4–5A.
6 zeigt ein prophetisches Beispiel der Bewegung des Entkopplers als Funktion der Schwingungsfrequenz.
2–5B sind maßstabsgetreu dargestellt, obwohl, falls gewünscht, andere relative Abmessungen verwendet werden können.
Ausführliche Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zur Verringerung von NVH eines Fahrzeugsystems. Ein Fahrzeugantriebsstrangsystem kann in einem Fahrzeug von mehreren hydraulischen Lagern (1) abgestützt werden, welche dafür ausgelegt sein können, Schwingungen zu glätten, die aus dem Motorbetrieb und den Straßenbedingungen resultieren. Das hydraulische Lager kann ein starres Stützelement, das mit dem Antriebsstrangsystem gekoppelt ist, und ein starres äußeres Gehäuse, das mit einem Fahrzeugrahmen gekoppelt ist, aufweisen (2). Innerhalb des starren äußeren Gehäuses kann das hydraulische Lager eine Anzahl von elastischen Komponenten aufweisen, die eine Hochdruckkammer und eine Niederdruckkammer bilden, die durch eine Aufteilungsstruktur fluidisch getrennt sind (3). Die Aufteilungsstruktur kann einen fluidischen Entkoppler aufweisen, welcher dafür ausgelegt ist, basierend auf der Amplitude von Schwingungen, die von dem Lager aufgenommen werden, Fluid zu lenken (4). Manche Schwingungen innerhalb bestimmter Frequenzbereiche können dazu führen, dass der Entkoppler mit der Aufteilungsstruktur kollidiert. 5 zeigt einen Entkoppler, der mehrere teilringförmige Hohlräume und metallische Einsätze, die dazu bestimmt sind, die Reaktion des Entkopplers auf Schwingungen innerhalb der bestimmten Frequenzbereiche zu ändern, aufweist. Infolgedessen kann der Entkoppler eine verringerte Reaktion auf Schwingungen aufweisen, woraus ein verringertes Geräusch in Verbindung mit einem Klappern zwischen dem Entkoppler und der Aufteilungsstruktur resultiert (6).
Es wird nun auf 1 Bezug genommen; sie zeigt schematisch ein beispielhaftes Fahrzeugsystem 100 in einer Draufsicht. Das Fahrzeugsystem 100 umfasst eine Fahrzeugkarosserie 103 mit einem vorderen Ende, das mit "VORN" bezeichnet ist, und einem hinteren Ende, das mit "HINTEN" bezeichnet ist. Das Fahrzeugsystem 100 kann mehrere Räder 135 aufweisen. Zum Beispiel kann das Fahrzeugsystem 100, wie in 1 dargestellt, ein erstes Paar Räder, das dem vorderen Ende des Fahrzeugs benachbart ist, und ein zweites Paar Räder, das dem hinteren Ende des Fahrzeugs benachbart ist, aufweisen.
Das Fahrzeugsystem 100 kann eine Brennkraftmaschine, wie etwa eine Kraftmaschine (Motor) 10, die mit einem Getriebe 137 gekoppelt ist, aufweisen. Die Kraftmaschine 10 und das Getriebe 137 können in der Kombination hier als ein Fahrzeugantriebsstrang 110 oder ein Antriebsstrang 110 bezeichnet werden. Es ist leicht einzusehen, dass andere Fahrzeugkomponenten, die mit der Kraftmaschine und/oder dem Getriebe 137 gekoppelt sind, ebenfalls im Fahrzeugantriebsstrang 110 enthalten sein können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Das Fahrzeugsystem 100 ist als ein Vorderradantriebs-(Front Wheel Drive, FWD-)Getriebe aufweisend dargestellt, wobei die Kraftmaschine 10 die Vorderräder über Halbwellen 109 und 111 antreibt. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Fahrzeugsystem 100 ein Hinterradantriebs-(Rear Wheel Drive, RWD-)Getriebe aufweisen, welches die Hinterräder über eine Antriebswelle (nicht dargestellt) und ein auf einer Hinterachse 131 angeordnetes Differential (nicht dargestellt) antreibt.
Die Kraftmaschine 10 und das Getriebe 137 können wenigstens teilweise von einem Rahmen 105 gestützt werden, welcher wiederum von mehreren Rädern 135 gestützt werden kann. Daher können Schwingungen und Bewegungen von der Kraftmaschine 10 und dem Getriebe 137 auf den Rahmen 105 übertragen werden. Der Rahmen 105 kann auch eine Abstützung für eine Karosserie des Fahrzeugsystems 100 und andere innere Komponenten gewährleisten, sodass durch den Betrieb der Kraftmaschine verursachte Schwingungen auf ein Inneres des Fahrzeugsystems 100 übertragen werden können. Um eine Übertragung von Schwingungen auf das Innere des Fahrzeugsystems 100 zu verringern, können die Kraftmaschine 10 und das Getriebe 137 über mehrere Elemente 139 mechanisch mit jeweiligen hydraulischen Lagern 133 gekoppelt sein. Wie in 4 dargestellt, sind die Kraftmaschine 10 und das Getriebe 137 an vier Stellen mit Elementen 139 und über die Elemente 139 mit vier hydraulischen Lagern 133 gekoppelt. Bei anderen, alternativen Ausführungsformen kann eine andere Anzahl von Elementen und hydraulischen Lagern verwendet werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Offenbarung zu verlassen.
Die Ansicht 150 ist eine Ansicht des Fahrzeugsystems 100, vom vorderen Ende des Fahrzeugsystems 100 aus gesehen. Wie zuvor beschrieben, kann ein Steuerungssystem 15, das eine Steuereinrichtung 12 aufweist, wenigstens teilweise die Kraftmaschine 10 sowie das Fahrzeugsystem 100 steuern. Die Steuereinrichtung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren 12 von 1 und verwendet die verschiedenen Aktuatoren 81 von 1, um basierend auf den empfangenen Signalen und den Anweisungen, die in einem Speicher der Steuereinrichtung gespeichert sind, den Kraftmaschinenbetrieb anzupassen. In dem dargestellten Beispiel kann die Steuereinrichtung 12 Eingangsdaten von einem Schwingungssensor 141 empfangen. Der Schwingungssensor 141 kann in einem Beispiel ein Beschleunigungsmesser sein. Es ist leicht einzusehen, dass das Fahrzeug 100 eine Anzahl weiterer Schwingungssensoren aufweisen kann, die am Fahrzeugrahmen 105, an der Kraftmaschine 10, am Getriebe 137, an den hydraulischen Lagern 133 usw. befestigt sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ferner können das Steuerungssystem 15 und die Steuereinrichtung 12 Steuersignale an Aktuatoren 81 senden, zu denen ein mit einem Zylinder 30 gekoppeltes Kraftstoffeinspritzventil 66 gehören kann, neben anderen Aktuatoren der Kraftmaschine 10 und des Getriebes 137, die in 1 nicht dargestellt sind. Die Steuereinrichtung 12 kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktuatoren in Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten ansteuern, basierend auf in ihr programmierten Anweisungen oder programmiertem Code entsprechend einer oder mehreren Routinen.
Was das Fahrzeugsystem 100 anbelangt, können NVH während des Betriebs der Kraftmaschine, des Betriebs des Getriebes, bei Übergängen zwischen Betriebsarten der Kraftmaschine usw. auftreten. Außerdem können NVH infolge des Fahrens über raue (z. B. unebene) Flächen auftreten. Hydraulische Lager 133 können dafür ausgelegt sein, das Fahrzeuggeräusch und Schwingungen über einem weiten Bereich von Frequenzen zu dämpfen, oder sie können stattdessen dafür ausgelegt sein, spezielle Bereiche von Schwingungsfrequenzen zu dämpfen. Auf diese Weise können NVH, die aus einer Anzahl verschiedener Ursachen entstehen, jeweils durch ein gemeinsames hydraulisches Motorlager 133 gedämpft werden. Weiterhin können hydraulische Lager 133 dafür ausgelegt sein, Schwingungen über einem Bereich von Schwingungsamplituden zu dämpfen. Beispielsweise, und wie anhand von 3 und 6 ausführlicher beschrieben wird, können hydraulische Lager 133 Schwingungen, die über einem Schwellenwert der Stärke (z. B. Schwellenwert der Amplitude) liegen, über einen ersten Dämpfungsmechanismus dämpfen, und können Schwingungen, die unter einem Schwellenwert der Stärke (z. B. Amplitude) liegen, über einen zweiten Mechanismus dämpfen. Der Schwellenwert der Stärke kann basierend auf den Eigenschaften der Komponenten innerhalb des hydraulischen Lagers bestimmt werden. Auf diese Weise können NVH verringert werden. In einigen Beispielen, und wie in Verbindung mit 3 ausführlicher erläutert wird, können jedoch Fahrzeugschwingungen innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs und oberhalb eines Schwellenwertes der Stärke Kollisionen zwischen inneren Komponenten eines hydraulischen Lagers 133 zur Folge haben.
Daher wird hier ein Fahrzeugsystem betrachtet, welches umfasst: einen Fahrzeugrahmen, mehrere Räder, einen Antriebsstrang, welcher eine Brennkraftmaschine, die dafür ausgelegt ist, chemische Energie in Drehmoment umzuwandeln, und eine Getriebeeinheit, die dafür ausgelegt ist, Drehmoment von der Brennkraftmaschine auf eine Anzahl von den mehreren Rädern zu übertragen, umfasst, und wenigstens ein hydraulisches Motorlager, das den Antriebsstrang mechanisch mit dem Fahrzeugrahmen koppelt. Wie unten beschrieben ist, kann ein fluidischer Entkoppler, der in dem hydraulischen Motorlager enthalten ist, eine Anzahl von in ihm ausgebildeten teilringförmigen Hohlräumen umfassen.
Ein Beispiel einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein hydraulisches Lager, welches Kollisionen zwischen inneren Hydrolager-Komponenten und resultierende Schwingungen derselben, hier auch als "Klappern" des Hydrolagers bezeichnet, verringert. Dementsprechend zeigen 2–3 ein bekanntes Hydrolager-Gehäuse bzw. eine Schnittansicht desselben. Als Hintergrundinformation wird das hydraulische Lager von 2–3 kurz beschrieben, obwohl für einen Fachmann auf diesem Gebiet klar ist, dass das dort dargestellte Hydrolager nur eine Bauart eines hydraulisch gedämpften Antriebsstrang-Lagers zeigt, welche die Merkmale der vorliegenden Offenbarung aufweisen kann, und dass die vorliegende Patentanmeldung nicht auf irgendeine bestimmte Bauart eines hydraulisch gedämpften Lagers beschränkt ist.
Es wird nun auf 2 Bezug genommen; sie zeigt eine Außenansicht eines beispielhaften hydraulischen Lagers 200. Zum Beispiel kann das hydraulische Lager 200 ein Beispiel des hydraulischen Lagers 133 sein, das innerhalb des Fahrzeugsystems 100 in 1 dargestellt ist. Wenn es in einem Fahrzeugsystem ausgebildet ist, welches sich auf ebenem Untergrund befindet (z. B. Fahrzeugsystem 100 in 1), kann das hydraulische Lager 200 in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung ausgerichtet sein. Bei anderen Anordnungen kann das hydraulische Lager 200 jedoch auch unter einem bezüglich der Vertikalen schrägen Winkel ausgerichtet sein. Die Begriffe "obere(r/s)" und "untere(r/s)", wie sie hier verwendet werden, können sich jedoch auf jeweilige Enden des Pfeils 298 beziehen, welcher eine für das Hydrolager spezifische Richtungsachse angibt. Das heißt, der Pfeil 298 gibt eine Bezugsrichtung für eine relative Positionierung von Komponenten an, welche das Hydrolager 200 bilden, und nicht eine Bezugsrichtung für die Ausrichtung des Hydrolagers 200 innerhalb eines Fahrzeugsystems. Außerdem kann als ein oberes Ende des Hydrolagers das Ende bezeichnet werden, das sich näher an der Spitze des Pfeils 298 befindet, und als ein unteres Ende des Hydrolagers kann das Ende bezeichnet werden, das sich näher am hinteren Ende des Pfeils 298 befindet.
Das hydraulische Lager 200 weist ein oberes äußeres Gehäuse 202 mit einer zentralen Öffnung 212 auf, die in einer Oberseite desselben ausgebildet ist. Das obere äußere Gehäuse 202 kann aus einem starren Material ausgebildet sein, wie etwa Metall oder Hartkunststoff. Die zentrale Öffnung 212 ist dafür ausgebildet, ein Befestigungselement oder einen Bolzen 206 aufzunehmen, welches bzw. welcher sich von einem Haupt-Gummielement (nicht dargestellt) aus nach außen erstreckt, zum Befestigen an einer Komponente des Fahrzeugantriebsstrangs (z. B. entweder an der Kraftmaschine 10 oder am Getriebe 137 in 1). Der Bolzen 206 kann aus einem starren Material wie etwa Stahl oder Aluminium ausgebildet sein.
Ein oberes Ende des Bolzens 206 kann dafür ausgebildet sein, um den freien Raum der zentralen Öffnung 212 zu rotieren, während das untere Ende (nicht dargestellt) in einem Haupt-Gummielement des hydraulischen Lagers angeordnet sein kann und somit das untere Ende des Bolzens im Vergleich zum oberen Ende des Bolzens relativ stationär bleiben kann. In einem anderen Beispiel kann sich der Bolzen 206 aus einem Lagerelement (nicht dargestellt), welches teilweise in dem Haupt-Gummielement des Gehäuses eingeschlossen ist, nach außen erstrecken und kann dafür ausgelegt sein, Schwingungen über das Lagerelement auf das Gummielement zu übertragen.
Der Bolzen 206 kann über ein Befestigungselement 240 mit einer starren oberen Halterung 239 gekoppelt sein. Es ist leicht einzusehen, dass die obere Halterung 239 einem Element 139 ähnlich sein kann, das oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde. Die obere Halterung 239 kann entweder aus einem Metall oder aus einem Hartkunststoff ausgebildet sein. Ein distaler Abschnitt 238 der oberen Halterung 239 kann mit einer Komponente des Fahrzeugantriebsstranges über ein Befestigungselement auf eine in der Technik allgemein bekannte Art und Weise gekoppelt sein (z. B. mit der Antriebsstrangkomponente an einem daran befestigten Flansch gekoppelt sein).
Ein unteres äußeres Gehäuse 204 kann am oberen Gehäuse 202 befestigt (z. B. mechanisch gekoppelt) sein. Das untere Gehäuse 204 kann aus einem starren Material ausgebildet sein, wie etwa Metall oder Hartkunststoff. Eine Kopplung des unteren Gehäuses mit einem Fahrzeugrahmen (z. B. 105 in 1) kann über mehrere untere Halterungen erreicht werden. Auf diese Weise kann das äußere Gehäuse strukturell starr bleiben (z. B. im Wesentlichen nicht zusammendrückbar), und beliebige Schwingungen, die vom Fahrzeugantriebsstrang oder Fahrzeugrahmen absorbiert werden, können auf ein Haupt-Gummielement innerhalb des äußeren Gehäuses übertragen werden, wobei dieses Gummielement dafür ausgelegt ist, die Schwingungen zu dämpfen.
In 2 sind eine erste untere Halterung 232 und eine zweite untere Halterung 234 dargestellt. Es ist klar, dass noch weitere Halterungen auf eine ähnliche Weise wie die Halterungen 232 und 234 an dem unteren Gehäuse 204 befestigt sein können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die unteren Halterungen können aus Metall wie etwa Stahl hergestellt sein. Es können jedoch auch andere Materialien verwendet werden, um die unteren Halterungen herzustellen, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die erste untere Halterung 232 ist als an das untere Gehäuse 204 angeformt dargestellt. Ein Bolzen (nicht dargestellt) kann die untere Halterung 232 (z. B. mechanisch) über ein Loch 282 mit einem Fahrzeugrahmen koppeln. Die zweite untere Halterung 234 ist an dem unteren Gehäuse 204 befestigt, jedoch nicht an dieses angeformt.
Somit kann ein hydraulisches Motorlager, wie hier betrachtet, wenigstens ein starres Gehäuse; ein starres Stützelement, das an einem ersten Ende mit einem außerhalb des Gehäuses befindlichen Fahrzeugantriebsstrang gekoppelt ist; und ein elastisches Stützelement innerhalb des Gehäuses, wobei dieses elastische Stützelement mit einem zweiten Ende des starren Stützelements mechanisch gekoppelt ist, aufweisen.
3 zeigt eine Schnittansicht 300 eines hydraulischen Lagers (z. B. des hydraulischen Lagers 133 in 1 oder des hydraulischen Lagers 200 in 2). Die Begriffe "obere(r/s)" und "untere(r/s)", wie sie hier verwendet werden, können sich jedoch auf jeweilige Enden des Pfeils 398 beziehen, wie in Bezug auf den Pfeil 298 in 2 beschrieben wurde. Es ist klar, dass der Pfeil 398 eine Bezugsrichtung für die relative Positionierung von Komponenten innerhalb des Hydrolagers angeben kann, wie oben im Zusammenhang mit dem Pfeil 298 beschrieben wurde.
Eine Hydrolageranordnung kann ein äußeres Gehäuse 302 (z. B. ähnlich wie 202 in 2) aufweisen, das dafür bemessen ist, eine erste oder elastisch verformbare Komponente oder ein Haupt-Gummielement 304 aufzunehmen, die bzw. das allgemein als ein Kegelstumpf geformt ist und hauptsächlich aus einem elastisch verformbaren Material wie etwa einem elastischen Gummi, wie in der Technik üblich, hergestellt ist. Eine Befestigungselement oder Bolzen 306 (z. B. ähnlich wie 206 in 2) erstreckt sich von dem Haupt-Gummielement aus nach außen, zum Befestigen am Antriebsstrang oder an der Kraftmaschine (nicht dargestellt) auf eine in der Technik allgemein bekannte Art und Weise. In dem dargestellten Beispiel ist der Bolzen 306 mit einem metallischen Lagerelement 308 versehen, von welchem wenigstens ein unterer Abschnitt innerhalb des ersten elastisch verformbaren Elements 304 eingeschlossen ist. Außerdem kann ein unterer Umfangsabschnitt des Haupt-Gummielements eine Aussteifung aufweisen, wie etwa eine metallische Aussteifung 310, die in das Haupt-Gummielement eingeformt ist, um für zusätzliche Steifigkeit und Abstützung zu sorgen.
Auf diese Weise können Schwingungen und/oder Verschiebungen vom Antriebsstrang auf das erste elastisch verformbare Element 304 des hydraulischen Lagers übertragen werden.
Wie oben in Verbindung mit 2 erläutert wurde, ist das Haupt-Gummielement innerhalb des oberen äußeren Gehäuses 302 aufgenommen, sodass sich der Bolzen 306 durch eine zentrale Öffnung 312 in dem Durchflussbegrenzer erstreckt. Die Unterseite 305 des Haupt-Gummielements 304 bildet einen Abschnitt einer ersten oder oberen Fluidkammer 316, nämlich der Hochdruckseite, des Motorlagers. Die erste Fluidkammer 316 kann mit einem Hydraulikfluid (z. B. Glykol) gefüllt sein. Der restliche Teil der ersten Fluidkammer 316 ist durch die Trägheitspfadanordnung 320 definiert, von der weitere spezielle Einzelheiten unten beschrieben werden. Es versteht sich, dass die Trägheitspfadanordnung 320 hier auch als eine Aufteilungsstruktur bezeichnet werden kann. Ein äußerer radialer Abschnitt einer Oberseite der Aufteilungsstruktur (mit dem Bezugszeichen 322 bezeichnet) steht in anliegendem und dichtem Eingriff mit dem Haupt-Gummielement 304, um die erste Fluidkammer 316 abzudichten. Ein zweiter äußerer radialer Abschnitt entlang der Unterseite, der mit dem Bezugszeichen 324 bezeichnet ist, steht in Dichteingriff mit einer Gummimanschette oder Membran 330 und insbesondere mit einem oberen Umfangsabschnitt 332 derselben. Die Unterseite 324 der Aufteilungsstruktur 320 bildet in Kombination mit der Membran 330 eine untere Hydraulikkammer 350. Die untere Hydraulikkammer 350 kann ebenfalls mit einem Hydraulikfluid (z. B. Glykol) gefüllt sein. Die Membran 330 ist durch eine Membranabdeckung 334 geschützt, die vorzugsweise aus einem steiferen Material ausgebildet ist als die elastisch verformbare Membran, und die passend in das untere äußere Gehäuse 340 eingreift (z. B. mechanisch mit diesem gekoppelt ist). Wenn das untere Gehäuse 340 an dem oberen Gehäuse befestigt ist, stehen der untere Umfangsrand des Haupt-Gummielements 304 und der Umfangsabschnitt 332 der Membran in Dichteingriff jeweils mit einer der einander gegenüberliegenden Seiten 322, 324 der Aufteilungsstruktur 320.
Es ist einzusehen, dass die Oberseite der Aufteilungsstruktur Teil einer ersten, oberen Platte 322 der Aufteilungsstruktur sein kann, und dass die Unterseite Teil einer zweiten, unteren Platte 324 der Aufteilungsstruktur sein kann. Die erste und die zweite Platte 322 und 324 können sich zusammenpassend in Eingriff befinden, um die Aufteilungsstruktur zu bilden. Außerdem ist in der Aufteilungsstruktur zwischen der ersten und der zweiten Seite 322 und 324 ein Entkoppler 360 untergebracht, welcher selektiv eine erste fluidische Kupplung zwischen der oberen und der unteren Kammer 316 und 350 abdichten kann. Als ein spezielles Beispiel kann eine zentrale Öffnung (z. B. ein kreisförmiges Loch) der Entkopplers dafür ausgebildet sein, einen zentralen Vorsprung 323 der unteren Platte aufzunehmen, und wenn die Aufteilungsstruktur 320 abgedichtet ist, kann die obere Platte 322 mit der unteren Platte über eine Raste an dem zentralen Vorsprung zusammenpassend gekoppelt sein, wodurch die Position des Entkopplers 360 in der Aufteilungsstruktur gesichert wird. Es ist jedoch einzusehen, dass, wenn der Entkoppler gesichert ist, die vertikale Position des Entkopplers nicht fixiert ist. Stattdessen kann die vertikale Position des Entkopplers so beschaffen sein, dass sie sich innerhalb eines Bereichs von vertikalen Positionen befindet, der von der Unterseite der oberen Aufteilungsplatte 322 bis zur Oberseite der unteren Platte 324 reicht, wie unten ausführlicher beschrieben wird.
Wenn Schwingungen oder Verschiebungen vom Antriebsstrang und/oder Fahrzeugrahmen im Lager aufgenommen werden, wird Fluid aus der ersten Fluidkammer 316 auf verschiedenen Wegen durch die Aufteilungsstruktur 320 gepumpt. Die Aufteilungsstruktur 320 ist zwischen der ersten oder oberen Fluidkammer 316 und der zweiten oder unteren Fluidkammer 350 angeordnet. Daher ist die obere Platte 322 der Aufteilungsstruktur der Hochdruckseite des Lagers zugeordnet. Andererseits ist die untere Platte 324 der Aufteilungsstruktur der zweiten oder unteren Fluidkammer 350 zugeordnet und wird manchmal als die Niederdruckseite des Lagers bezeichnet. Das Fluid wird von oben nach unten durch die Aufteilungsstruktur 320 gepumpt. Der Weg, den das Fluid durch die Aufteilungsstruktur hindurch nimmt, hängt von der Position des Entkopplers 360 ab.
Insbesondere ist der Entkoppler 360 vorzugsweise eine Gummischeibe oder elastisch verformbare Scheibe oder eine ähnliche strukturelle Anordnung, die zwischen der Oberseite 322 und der Unterseite 324 der Aufteilungsstruktur 320 aufgenommen ist, wie oben beschrieben. Ein zentraler Abschnitt der oberen Platte 322 weist mehrere Öffnungen oder Löcher 392 auf, um zu ermöglichen, dass Fluid aus der oberen Kammer 316 durch sie hindurch und in Richtung der unteren Kammer 350 strömt. In ähnlicher Weise weist ein zentraler Abschnitt der unteren Platte 324 mehrere Öffnungen oder Löcher 394 auf, aus welchen Fluid in die untere Kammer 350 strömen kann. In der Kombination können die Öffnungen 392 und Löcher 394 einen ersten Fluiddurchlass 390 umfassen, der die obere und die untere Kammer 316 und 350 koppelt. Der erste Fluiddurchlass 390 kann hier auch als ein erster Drosseldurchlass bezeichnet werden. Es ist einzusehen, dass dann der Entkoppler 360 innerhalb des Drosseldurchlasses 390 positioniert ist. Es ist weiterhin einzusehen, dass die mehreren Löcher im ersten Fluiddurchlass 390 einen Durchfluss mit relativ niedrigem Widerstand zwischen der Hochdruckkammer 316 und der Niederdruckkammer 350 ermöglichen (der z. B. niedriger als ein Durchflusswiderstand durch den unten beschriebenen Durchlass 398 ist).
Alternativ dazu kann Fluid zwischen den Hydraulikkammern über einen zweiten Weg 398 innerhalb der Aufteilungsstruktur strömen. Der zweite Weg 398 weist eine Öffnung 396 entlang der Oberseite der oberen Platte 322 auf. Es ist einzusehen, dass der zweite Weg 398 hier als ein zweiter Drosseldurchlass 398 bezeichnet werden kann. Insbesondere kann sich die Hochdrucköffnung 396 an einer Position radial auswärts von (d. h. nach) der radialen Erstreckung des Entkopplers 360 befinden. Die Öffnung 396 ermöglicht eine Fluidverbindung zwischen der Hochdruckkammer 328 und einem lang gestreckten (z. B. spiralförmigen oder schlangenförmigen) Durchlass 398, welcher letzten Endes mit einer Öffnung 397 durch eine Unterseite der Aufteilungsstruktur kommuniziert. Es ist einzusehen, dass die Öffnung 397 eine Fluidverbindung zwischen dem Durchlass 398 und der zweiten/unteren Fluidkammer 350 ermöglicht.
Fluid strömt jedoch nur durch diesen schlangenförmigen Weg 398, wenn der andere Weg, über den ersten Fluiddurchlass 390, blockiert ist. Wenn der erste Fluiddurchlass 390 blockiert ist, strömt Hydraulikfluid stattdessen durch den schlangenförmigen Weg 398, um durch die Öffnung 397 auszuströmen, welche mit der Niederdruckseite 350 des Lagers 300 kommuniziert. Beispielsweise kann die Druckdifferenz über der Hochdruckkammer 316 und Niederdruckkammer 350 ausreichend groß sein (z. B. über einem Schwellenwertdruck), um den Entkoppler 360 gegen die zweite Vielzahl von Löchern zu drücken, wodurch der erste Fluiddurchlass 390 abgedichtet wird. Als ein weiteres Beispiel kann der erste Fluiddurchlass 390 blockiert oder abgedichtet werden, wenn der Entkoppler 360 sich in Flächenanlagekontakt mit einer der mehreren Öffnungen 392 oder 394 innerhalb der Aufteilungsstruktur 320 befindet. Genauer, wenn die Stärke von Schwingungen, die vom Hydrolager 300 aufgenommen werden, einen Schwellenwert überschreitet (z. B. einen Schwellenwert für die Schwingungsamplitude), können Schwingungen, die vom Entkoppler absorbiert werden, bewirken, dass eine Fläche des Entkopplers gegen eines der mehreren Löcher 392 oder 394 gedrückt wird. Als ein spezielles Beispiel kann sich der Entkoppler infolge des Absorbierens der Schwingungen mit hoher Amplitude zwischen dem Herstellen eines Flächenanlagekontakts mit den zentralen Öffnungen der unteren Aufteilungsplatte 324 und dem Herstellen eines Flächenanlagekontakts mit den entsprechenden Öffnungen der oberen Aufteilungsplatte 322 hin- und herbewegen. Für höhere Eingangs-Verschiebungen kann das Fluid gezwungen sein, durch den Trägheitspfad mit niedriger Frequenz zu strömen.
Wenn sich die Bewegung des Entkopplers 360 innerhalb der Aufteilungsstruktur 320 verstärkt, können mehr Kollisionen (z. B. physischer Kontakt) zwischen dem Entkoppler und den Aufteilungsplatten auftreten. Diese Kollisionen können Geräusche zur Folge haben, die hier als Klappern oder Klappergeräusch bezeichnet werden. Solche Kollisionen können NVH des Hydrolagers erhöhen und dadurch die Benutzerzufriedenheit verringern. Außerdem kann das Klappern aufgrund der unvorhersagbaren Positionierung des Entkopplers innerhalb der Aufteilungsstruktur 320 die Dämpfungseigenschaften des Hydrolagers beeinträchtigen.
Während größere Schwingungsamplituden des Arbeitsfluids (die z. B. aus höheren Eingangs-Verschiebungen resultieren) in der Technik als eine Ursache des Klapperns von Hydrolagern angesehen werden, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung erkannt, dass insbesondere bestimmte Schwingungsfrequenzen oder Frequenzbereiche ein Klappern hervorrufen können. Das heißt, in einer Anzahl bestimmter Frequenzbereiche können Schwingungen mit einer Amplitude, die niedriger als die oben erwähnte Schwellenwertamplitude ist, ein Klappern des Hydrolagers hervorrufen. Speziell können Schwingungsfrequenzen innerhalb eines ersten und eines zweiten Resonanzbereiches des Entkopplers die Bewegung des Entkopplers 360 relativ zu den Aufteilungsplatten 322 und 324 verstärken. Beispielsweise kann die erste Schwingungsfrequenz oder der erste Frequenzbereich einer Schwingungsresonanz des Entkopplers in der Ebene entsprechen, und der zweite Bereich von Schwingungsfrequenzen kann einer Schwingungsresonanz des Entkopplers aus der Ebene hinaus entsprechen. Das Absorbieren der Schwingungen bei den Resonanzen in der Ebene und aus der Ebene hinaus kann eine erhöhte Bewegung des Entkopplers 360 zur Folge haben.
Es ist klar, dass Schwingungsresonanzen in Objekten, die im Wesentlichen symmetrisch sind (z. B. hinsichtlich der Massenverteilung), wie etwa typische Entkoppler von Hydrolagern, stärker ausgeprägt sein können. Es kann jedoch wünschenswert sein, einen symmetrischen Aufbau des Entkopplers beizubehalten, um die Gleichförmigkeit des Hydraulikflusses zwischen der Hochdruckkammer 316 und der Niederdruckkammer 350 des hydraulischen Lagers zu erhöhen. Somit zeigen 4–5 einen Entkoppler 460, der für ein verringertes Ansprechen auf Resonanzschwingungsfrequenzen ausgelegt ist, unter Beibehaltung einer im Wesentlichen symmetrischen Konstruktion.
Es wird nun auf 4 Bezug genommen; sie zeigt eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Entkopplers 460 eines Hydrolagers. Der Entkoppler 460 kann dem Entkoppler 360 in 3 im Wesentlichen ähnlich sein. Außerdem kann der Entkoppler 460 aus einem elastischen Material wie etwa Gummi hergestellt sein. Obwohl in der Ansicht 400 nur die strukturellen Einzelheiten einer ersten (z. B. vorderen) Seite 462 des Entkopplers dargestellt sind, ist es einzusehen, dass der Entkoppler 460 eine zweite Seite (z. B. Rückseite) 464 aufweisen kann, die identische strukturelle Merkmale aufweist. Es ist ebenfalls klar, dass der Pfeil 498 eine axiale Richtung des Entkopplers angibt. Genauer, die axiale Richtung 498 kann senkrecht zu der Ebene sein, die im Wesentlichen von dem Entkoppler eingenommen wird. Somit können Richtungen, die zu dem Pfeil 498 senkrecht sind, als radiale Richtungen bezeichnet werden. Wenn der Entkoppler 460 in einem hydraulischen Lager enthalten ist, kann die axiale Richtung 498 mit einer vertikalen Richtung des hydraulischen Lagers übereinstimmen (wie sie z. B. durch den Pfeil 398 in 3 angegeben ist).
Eine axiale Erstreckung des Entkopplers 460 ist bei 402 dargestellt. Es ist einzusehen, dass, wenn keine solchen strukturellen Merkmal vorhanden sind, wie die ringförmigen Wülste und radialen Knoten, die unten beschrieben sind, die axiale Erstreckung 402 über dem gesamten Entkoppler 460 einheitlich sein kann. Anders ausgedrückt, die axiale Erstreckung 402 kann eine minimale axiale Erstreckung des Entkopplers sein.
Der Entkoppler 460 weist eine kreisförmige zentrale Öffnung 406 auf. Es ist einzusehen, dass die zentrale Öffnung 406 dafür ausgebildet sein kann, eine Raste der unteren Aufteilungsplatte innerhalb einer Aufteilungsstruktur eines Hydrolagers aufzunehmen, wie oben in Verbindung mit 3 dargestellt und beschrieben wurde.
Jede Seite des Entkopplers 460 kann eine innere Vielzahl von ringförmigen Wülsten 412 aufweisen. Die ringförmigen Wülste 412 können erhabene strukturelle Merkmale sein, die mit dem Körper des Entkopplers einstückig ausgebildet sind. Indem auf jeder Seite des Entkopplers mehrere ringförmige Wülste vorgesehen werden, können verbesserte Dämpfungseigenschaften erzielt werden.
Zusätzlich zu der inneren Vielzahl von ringförmigen Wülsten (z. B. radial weiter von der zentralen Öffnung 406 des Entkopplers entfernt) ist eine Vielzahl von radialen Knoten 422 vorgesehen. Die Knoten 422 können im Wesentlichen kapselförmig sein, und die Hauptachse jedes Knotens kann in einer radialen Richtung des Entkopplers ausgerichtet sein (z. B. entlang einer Achse, die sich vom Mittelpunkt des Entkopplers zu einem Punkt auf dem Außenumfang des Entkopplers erstreckt). Es ist klar, dass die Winkelpositionen der Knoten 422 in einem gemeinsamen radialen Abstand vom geometrischen Mittelpunkt des Entkopplers 460 gleichmäßig verteilt sein können (z. B. entlang eines gemeinsamen Innenumfangs). Die Knoten 422 können die innere Vielzahl von ringförmigen Wülsten 412 von einer äußeren Vielzahl von ringförmigen Wülsten, die nachfolgend beschrieben ist, trennen. Indem auf jeder Seite des Entkopplers mehrere radiale Knoten 422 vorgesehen werden, können verbesserte Dämpfungseigenschaften erzielt werden.
Der Entkoppler 460 kann ferner eine äußere Vielzahl von ringförmigen Wülsten aufweisen, die einen äußersten ringförmigen Wulst 415 und eine restlichen Abschnitt 414 von äußeren ringförmigen Wülsten umfassen. In einem Beispiel kann, wie in 4 dargestellt, der restliche Abschnitt 414 zwei ringförmige Wülste aufweisen. In einem Beispiel kann der äußerste ringförmige Wulst 415 eine größere axiale Erstreckung als der restliche Abschnitt von Wülsten 414 aufweisen. Genauer, der restliche Abschnitt von äußeren Wülsten 414 kann dieselbe axiale Erstreckung aufweisen (z. B. die Wülste können sich von der axialen Erstreckung 402 aus um denselben Betrag erheben). Der äußerste Wulst 415 erstreckt sich entlang des äußersten Umfangs des Entkopplers 460. Es ist einzusehen, dass die funktionalen Vorteile der äußeren Vielzahl von ringförmigen Wülsten denjenigen der inneren Vielzahl von ringförmigen Wülsten 412 ähnlich sind.
Radiale Erstreckungen 417 und 419 können Trennabstände zwischen zwei Wülsten 414 bzw. zwischen dem letzten der restlichen Wülste 414 und dem äußersten ringförmigen Wulst 415 angeben. Jeder Wulst, der im restlichen Abschnitt 414 enthalten ist, kann durch die radiale Erstreckung 417 getrennt sein, und die radiale Erstreckung 419 kann den äußersten ringförmigen Wulst 415 von dem restlichen Abschnitt von ringförmigen Wülsten 414 trennen. Wie in Verbindung mit 5A und 5B ausführlicher beschrieben ist, kann der Entkoppler 460 mehrere teilringförmige Hohlräume einschließen, und die radiale Erstreckung jedes teilringförmigen Hohlraums kann die radiale Erstreckung 419 überspannen. Beispielsweise kann die radiale Erstreckung 419 2 Millimeter betragen. Somit können die mehreren teilringförmigen Hohlräume eine gemeinsame radiale Position zwischen dem äußersten Wulst (z. B. 415) und einer restlichen Anzahl der äußeren Vielzahl von ringförmigen Wülsten (z. B. 414) einnehmen.
Somit kann ein Entkoppler für ein hydraulisches Motorlager, wie hier betrachtet, eine erste und eine zweite Seite aufweisen, die jeweils umfassen: eine zentrale Öffnung, eine innere Vielzahl von ringförmigen Wülsten, eine äußere Vielzahl von ringförmigen Wülsten, wobei diese äußere Vielzahl einen äußersten Wulst an der radialen Erstreckung des Entkopplers aufweist, und eine Anzahl von in Umfangsrichtung angeordneten Knoten an einer radialen Position zwischen der inneren Vielzahl und der äußeren Vielzahl von ringförmigen Wülsten.
Es wird nun auf 5A Bezug genommen; sie zeigt eine Draufsicht eines Entkopplers 560, welche mehrere teilringförmige Hohlräume zeigt, die entlang eines gemeinsamen Umfangs des Entkopplers verteilt sind. Es ist klar, dass der Entkoppler 560 den Entkopplern 460 und 360 ähnlich sein kann. Es ist ferner klar, dass der Schnitt VB einen Blickwinkel angibt, wie in 5B dargestellt.
Wie in 5A dargestellt, können ein erster und ein zweiter teilringförmiger Hohlraum 530a und 530b des Entkopplers 560 an einer gemeinsamen radialen Position und an einer ersten und einer zweiten Winkelposition, die einander diametral gegenüberliegen, positioniert sein. Insbesondere kann jeder teilringförmige Hohlraum im Körper des Entkopplers 560 an einer gemeinsamen radialen Position 509 zwischen dem äußersten Wulst 515 und einer restlichen Anzahl der äußeren Vielzahl von ringförmigen Wülsten 514 enthalten sein. Es versteht sich, dass die radiale Erstreckung 509 am Mittelpunkt der zentralen Öffnung 506 beginnt und sich von diesem radial nach außen erstreckt.
Weiterhin kann der Entkoppler 560 in einigen Beispielen zusätzlich einen dritten teilringförmigen Hohlraum 530c an einer Winkelposition aufweisen, welche den Bogen halbiert, der sich zwischen den Positionen des ersten und des zweiten teilringförmigen Hohlraums spannt. Der dritte teilringförmige Hohlraum kann radial entlang des gemeinsamen Umfangs der Hohlräume 530a und 530b an einer Winkelposition in der Mitte zwischen dem ersten und dem zweiten teilringförmigen Hohlraum, die einander diametral gegenüberliegen, positioniert sein. Es ist klar, dass die einzelnen teilringförmigen Hohlräume 530a–c geometrisch kongruent sein können. Beispielsweise kann eine Winkelerstreckung 504 (z. B. eine Bogenlänge) jedes teilringförmigen Hohlraums denselben Betrag haben. Es ist zu beachten, dass die Flächen, die als keinen teilringförmigen Hohlraum aufweisend angegeben sind, in einem Beispiel keinen teilringförmigen Hohlraum aufweisen. Ferner weist in einem Beispiel der Entkoppler nur den ersten, zweiten und/oder dritten Hohlraum und keine weiteren Hohlräume auf. Zum Beispiel können die Hohlräume ein oder mehrere Materialien umschließen, wie etwa ein metallisches Füllmaterial, sodass keine leeren Stellen in den Hohlräumen verbleiben.
Als ein weiteres Beispiel weist der Entkoppler 560 einen kreisförmigen Körper auf, und mehrere teilringförmige Hohlräume 530a–c sind an ein und derselben radialen Position (z. B. der radialen Position 509 des Entkopplers 560) vollständig innerhalb des kreisförmigen Körpers positioniert. Insbesondere kann der Entkoppler 560 wenigstens einen ersten teilringförmigen Hohlraum 530a, der innerhalb des kreisförmigen Körpers an einer ersten Winkelposition positioniert ist, und einen zweiten teilringförmigen Hohlraum 530b, der innerhalb des kreisförmigen Körpers an einer zweiten Winkelposition positioniert ist, aufweisen, wobei die zweite Winkelposition der ersten Winkelposition diametral gegenüberliegt. In einigen Beispielen kann der Entkoppler ferner einen dritten teilringförmigen Hohlraum 530c aufweisen, wobei dieser dritte Hohlraum 530c an einer Winkelposition in der Mitte zwischen dem ersten und dem zweiten Hohlraum positioniert ist. Das heißt, der dritte Hohlraum 530c kann in einem Abstand von 90 Grad sowohl vom ersten als auch vom zweiten Hohlraum 530a und 530b positioniert sein. Auf diese Weise kann durch Einfügen eines dritten teilringförmigen Hohlraums die Schwingungsantwort auf Resonanzfrequenzen verringert werden.
Es wird nun auf 5B Bezug genommen; sie zeigt eine Schnittansicht des Entkopplers 560, und es sind die axialen und radialen Abmessungen der Hohlräume 530 dargestellt. Wie dargestellt, kann die Winkelerstreckung jedes Hohlraums 530 (z. B. wie durch den Pfeil 504 in 5A angegeben) größer als eine radiale Erstreckung 505 jedes Hohlraums sein. Als ein spezielles Beispiel kann die Winkelerstreckung oder Bogenlänge jedes Hohlraums 10 Millimeter betragen, und die radiale Erstreckung kann 2 Millimeter betragen. Jedoch können teilringförmige Hohlräume mit anderen Abmessungen und/oder Verhältnissen der Abmessungen zueinander innerhalb des Entkopplers 560 eingeschlossen sein, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die axiale Erstreckung 503 jedes teilringförmigen Hohlraums ist kleiner als die axiale Erstreckung 502 des Entkopplers. Es ist klar, dass die axiale Erstreckung 502 der axialen Erstreckung 402 des Entkopplers 460 ähnlich ist. Beispielsweise kann die axiale Erstreckung 503 einer Hälfte des Betrags der axialen Erstreckung 502 entsprechen. Als ein spezielles Beispiel kann die axiale Erstreckung 503 1,5 Millimeter betragen, und die axiale Erstreckung 502 kann 3 Millimeter betragen. Weiterhin ist, wie dargestellt, die radiale Erstreckung 505 jedes Hohlraums größer als eine axiale Erstreckung 503 jedes Hohlraums.
Es ist einzusehen, dass in einigen Beispielen die Darstellung des Entkopplers 560 in 5A–5B mehrere teilringförmige Metalleinsätze 532a–532c aufweisen kann, die bündig anliegend innerhalb jeweiliger teilringförmiger Hohlräume 530a–530c untergebracht sind. Insbesondere können die Metalleinsätze so bemessen sein, dass sie bündig anliegend innerhalb der Hohlräume 530a–530c angeordnet sind. Anders ausgedrückt, jeder Metalleinsatz kann geometrisch kongruent mit dem Raum sein, der durch einen der mehreren teilringförmigen Hohlräume 530a–530c in dem Entkoppler zur Verfügung gestellt wird. Insofern können die oben angegebenen beispielhaften Abmessungen allen Hohlräumen und allen Metalleinsätzen gemeinsam sein. Beispielsweise können die Einsätze aus Aluminium ausgebildet sein. Es ist jedoch einzusehen, dass die Einsätze 532a–532c auch aus einem anderen Material ausgebildet sein können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel kann ein Material basierend auf den geschätzten Resonanzfrequenzen des Entkopplers 560 gewählt werden.
Durch Einfügen von Metalleinsätzen 532 in die teilringförmigen Hohlräume 530 kann die Steifigkeit (z. B. Scherspannungswiderstand) des Entkopplers geändert werden. Insbesondere kann durch Einfügen der Metalleinsätze die Steifigkeit des Entkopplers erhöht werden. Durch Ändern der Steifigkeit des Entkopplers kann eine verbesserte Dämpfung erzielt werden, wodurch die Intensität von Resonanzschwingungsmoden innerhalb des Entkopplers verringert wird.
Somit kann mithilfe der oben beschriebenen Konstruktionsmerkmale des Entkopplers 560 eine Massenverteilung innerhalb des Entkopplers verändert werden, wodurch der Betrag der Antwortreaktionen des Entkopplers, die aus dem Absorbieren von Resonanzschwingungsfrequenzen resultieren, verringert wird.
Die oben genannten Vorteile hinsichtlich der Verringerung des Klapperns, die durch die Konstruktion des Entkopplers 560 erzielt werden, können durch die Kurven 610, 620 und 630 der graphischen Darstellung 600 in 6 dargestellt werden. Wie unter der graphischen Darstellung 600 angegeben ist, ist die Kurve 610 mit einer Volllinie dargestellt, die Kurve 620 mit einer gestrichelten Linie und die Kurve 630 mit einer strichpunktierten Linie. Insbesondere zeigt das Diagramm 600 in 6 ein Geschwindigkeitsspektrum des Entkopplers als eine Funktion einer Anregungsfrequenz.
Genauer, auf der X-Achse ist eine Anregungsfrequenz des Entkopplers aufgetragen (z. B. in Hertz), und die Frequenz erhöht sich in der Richtung des Pfeils. Es ist klar, dass das Anregen des Entkopplers entlang der axialen Abmessung des Entkopplers erfolgen kann, oder alternativ dazu in einer Richtung der horizontalen Ebene des Entkopplers. Als ein erstes Beispiel können die Kurven 610, 620 und 630 Geschwindigkeitsspektren darstellen, die aus der Anregung von Entkopplern resultieren, welche in ein Motorhydrolager eingebaut sind (z. B. Hydrolager 300 in 3). In dem ersten Beispiel können die Entkoppler durch Schwingungen des Arbeitsfluids angeregt werden, das in dem Hydrolager enthalten ist. Als ein zweites Beispiel können die Kurven 610, 620 und 630 Geschwindigkeitsspektren darstellen, die aus der Anregung von Entkopplern resultieren, welche isoliert sind (z. B. in einem Prüfstandversuch), und der Entkoppler kann direkt von einem speziell dafür vorgesehenen Aktuator angeregt werden. Es ist klar, dass in einem beliebigen Beispiel die Anregungsamplitude des Entkopplers über die auf der X-Achse aufgetragenen Frequenzen konstant sein kann. Als spezielle Beispiele können die Kurven 610, 620 und 630 die Geschwindigkeitsspektren von Entkopplern darstellen, die über Schwingungen mit einer Spitze-zu-Spitze-Größe von 2 Millimetern oder einer Spitze-zu-Spitze-Größe von 8 Millimetern angeregt werden.
Die Frequenzen f0 bis f5 stellen interessierende Frequenzen dar. Insbesondere kann f0 0 Hertz darstellen (z. B. keine Anregung). Die Frequenz f1 kann eine Anregungskraft mit niedriger Frequenz darstellen, welche eine Bewegung innerhalb des Entkopplers bewirkt, die außerhalb der Resonanzmoden des Entkopplers liegt. Die Frequenzen zwischen f2 und f3 können einen ersten Bereich von Resonanzfrequenzen für den Entkoppler darstellen, und die Frequenzen zwischen f4 und f5 können einen zweiten Bereich von Resonanzfrequenzen für den Entkoppler darstellen (wie durch eine Erhöhung der Geschwindigkeiten des Entkopplers innerhalb dieser Bereiche angegeben ist). Zum Beispiel können Frequenzen zwischen f2 und f3 einen Resonanzmodus niedrigerer Energie des Entkopplers erregen, und Frequenzen zwischen f4 und f5 können einen Resonanzmodus höherer Energie des Entkopplers erregen.
Ferner ist auf der Y-Achse eine Geschwindigkeit des Entkopplers dargestellt, welche aus der Anregungsfrequenz resultiert, wobei sich die Geschwindigkeit in der Richtung des Pfeils erhöht. Insbesondere kann die Geschwindigkeit des Entkopplers ein skalarer Wert sein, der den Betrag der Geschwindigkeit entlang einer bestimmten Achse angibt, und nicht die Richtung der Geschwindigkeit entlang dieser Achse. Beispielsweise kann der Entkoppler entlang seiner axialen Abmessung angeregt werden, und die Geschwindigkeiten können ein maximaler gemessener Wert von Translations- oder Rotationsgeschwindigkeiten in der horizontalen Ebene des Entkopplers sein (d. h. das Anregen des Entkopplers kann einen Resonanzmodus des Entkopplers in der Ebene erregen). In einem anderen Beispiel kann der Entkoppler in einer horizontalen Richtung angeregt werden, und die durch die Y-Achse dargestellten Geschwindigkeiten können ein maximaler gemessener Wert der Bewegung entlang der axialen Abmessung des Entkopplers sein (d. h. das Anregen des Entkopplers kann einen Resonanzmodus des Entkopplers aus der Ebene hinaus erregen). Die Geschwindigkeit kann beispielsweise in Millimetern pro Sekunde gemessen werden.
Weiterhin kann die horizontale Linie 602 eine Schwellenwertgeschwindigkeit darstellen. Insbesondere kann die Schwellenwertgeschwindigkeit 602 eine Geschwindigkeit darstellen, von der bekannt ist, dass oberhalb von ihr die Energie innerhalb des Entkopplers ein hörbares Klappern des Hydrolagers, wenn der Entkoppler mit seinem Gehäuse kollidiert (z. B. mit einer der Platten der in 3 dargestellten Aufteilungsstruktur), zur Folge hat. Gemäß einem anderen Beispiel können Geschwindigkeiten des Entkopplers über dem Schwellenwert 602 Geschwindigkeiten darstellen, bei denen ein resultierendes Klappern des Hydrolagers als unerwünscht betrachtet wird, und Geschwindigkeiten unter dem Schwellenwert 602 können Geschwindigkeiten darstellen, bei denen ein resultierendes Klappern des Hydrolagers vom Fahrgastraum eines Fahrzeugs aus nicht bemerkbar ist.
Die Kurve 610 kann das Geschwindigkeitsspektrum eines Entkopplers darstellen, welcher keine der in dieser Anmeldung beschriebenen teilringförmigen Hohlräume oder metallischen Einsätze aufweist. Anders ausgedrückt, die Kurve 610 kann das Klappern eines Entkopplers darstellen, welcher nicht gemäß der vorliegenden Erfindung modifiziert worden ist.
In einem ersten Beispiel stellt die Kurve 620 das Geschwindigkeitsspektrum eines Entkopplers dar, der einen ersten und einen zweiten teilringförmigen Hohlraum an einander diametral gegenüberliegenden Positionen aufweist (z. B. Hohlräume 530a und 530b in 5A), und die Kurve 630 weist einen dritten teilringförmigen Hohlraum an einer Winkelposition in der Mitte zwischen dem ersten und dem zweiten teilringförmigen Hohlraum auf. In diesem ersten Beispiel kann die graphische Darstellung 600 die Verringerung des Klapperns des Hydrolagers aufzeigen, welche durch Erhöhen der Anzahl teilringförmiger Hohlräume, die in dem Entkoppler eingeschlossen sind (wie z. B. oben in Verbindung mit 5A–5B beschrieben), erreicht wird.
In einem zweiten Beispiel kann die Kurve 620 das Geschwindigkeitsspektrum eines Entkopplers darstellen, der eine Anzahl teilringförmiger Hohlräume (z. B. zwei oder drei, wie in 5A positioniert) aufweist, und die Kurve 630 kann das Geschwindigkeitsspektrum des Entkopplers von Kurve 620 darstellen, der ferner bündig anliegend angeordnete Metalleinsätze innerhalb jedes der mehreren teilringförmigen Hohlräume (z. B. Einsätze 532, wie in 5A dargestellt) umfasst. In diesem zweiten Beispiel kann die graphische Darstellung 600 die Verringerung des Klapperns des Hydrolagers angeben, die durch die teilringförmigen Hohlräume bewirkt wird (z. B. die Differenz zwischen den Kurven 610 und 620), und die graphische Darstellung 600 kann die weitere Verringerung des Klapperns des Hydrolagers angeben, die durch das Einfügen metallischer Einsätze in diese Hohlräume bewirkt wird (z. B. die Differenz zwischen den Kurven 630 und 620).
Es können noch weitere Anordnungen von teilringförmigen Hohlräumen und jeweiligen metallischen Einsätzen durch jede der Kurven 620 und 630 dargestellt werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Das heißt, auch wenn dies nicht explizit bildlich dargestellt ist, können noch weitere Anordnungen einer Anzahl von Hohlräumen und von metallischen Einsätzen das Ansprechen des Entkopplers auf Resonanzfrequenzen verringern und dadurch das Klappern des Hydrolagers verringern.
Es wird nun auf die graphische Darstellung 600 Bezug genommen; die Frequenz f1 kann eine Schwingungsfrequenz darstellen, welche eine Bewegung innerhalb des Entkopplers erzeugt, ohne einen Resonanzmodus des Entkopplers zu erregen. Daher können die Spitze 611 der Kurve 610 und die Spitze 621 der Kurve 620 übereinstimmen. Das heißt, das Versehen des Entkopplers mit teilringförmigen Hohlräumen verringert möglicherweise nicht das Klappern, das mit einer Bewegung des Entkopplers verbunden ist, die durch Frequenzen außerhalb der Resonanzfrequenzbereiche des Entkopplers hervorgerufen wird. Die Spitze 631 der Kurve 630 ist jedoch als einer geringeren Geschwindigkeit entsprechend dargestellt. Beispielsweise kann eine Erhöhung der Trägheit des Entkopplers, die aus der Einfügung metallischer Einsätze in den Entkoppler resultiert, eine niedrigere Spitzengeschwindigkeit 631 bei der Anregungsfrequenz f1 zur Folge haben. Es ist klar, dass die verringerte Geschwindigkeit an der Spitze 631 noch immer über der Schwellenwertgeschwindigkeit 602 liegen kann.
Die Frequenzen zwischen der Frequenz f2 und der Frequenz f3 können einen ersten Resonanzfrequenzbereich eines kreisförmigen Entkopplers darstellen. Daher kann die Kurve 610 eine Spitze 612 aufweisen, die über der Schwellenwertgeschwindigkeit 602 liegt. Dagegen können die Kurven 620 und 630 jeweilige Spitzen 622 und 632 aufweisen, welche unter der Schwellenwertgeschwindigkeit 602 liegen. Insbesondere kann die Spitze 622 eine erste, größere Geschwindigkeit unter der Schwellenwertgeschwindigkeit 602 darstellen, und die Spitze 632 kann eine zweite, kleinere Geschwindigkeit unter der Schwellenwertgeschwindigkeit 602 darstellen. Somit gibt die Kurve 620 an, dass die Antwortreaktion des Entkopplers auf Frequenzen innerhalb des ersten Resonanzbereichs um einen ersten Betrag verringert werden kann, und die Kurve 630 gibt die um einen zweiten Betrag verringerte Reaktion des Entkopplers an. In einem Beispiel kann die Frequenz f2 200 Hertz betragen, und die Frequenz f3 kann 300 Hertz betragen.
Die Frequenzen zwischen der Frequenz f4 und der Frequenz f5 können einen zweiten Resonanzfrequenzbereich eines kreisförmigen Entkopplers darstellen. Daher kann die Kurve 610 Spitzen 614 und 616 aufweisen, die jeweils über der Schwellenwertgeschwindigkeit 602 liegen. Dagegen können die Kurven 620 und 630 jeweilige Spitzen 624, 626 und 634, 636 aufweisen, welche alle unter der Schwellenwertgeschwindigkeit 602 liegen. Somit kann durch Verändern des Entkopplers dahingehend, dass er mehrere teilringförmige Hohlräume und/oder metallische Einsätze aufweist, das Klappern des Hydrolagers in den Resonanzfrequenzbereichen des Entkopplers verringert werden. Ähnlich wie bei der Verringerung des Klapperns, die innerhalb des ersten Resonanzbereichs f2–f3 bildlich dargestellt ist, gibt die Kurve 620 einen ersten, kleineren Betrag der Verringerung des Klapperns an, und die Kurve 630 gibt einen zweiten, größeren Betrag der Verringerung des Klapperns an. In einem Beispiel kann die Frequenz f4 400 Hertz betragen, und die Frequenz f5 kann 600 Hertz betragen.
Beispielsweise kann die Verringerung der Geschwindigkeit mit einer Umverteilung von Energie über eine breitere Resonanzspitze verbunden sein. Das heißt, die integrierten Werte der Kurven 630, 620 und 610 über einen gemeinsamen Resonanzbereich des Entkopplers (z. B. einen von f2–f3 oder f4–f5) können äquivalent sein. In einem anderen Beispiel kann jedoch die Verringerung der Geschwindigkeit unter die Schwellenwertgeschwindigkeit mit einer Verringerung der Resonanzantwort über dem gesamten Resonanzbereich verbunden sein. Das heißt, der integrierte Wert jeder der Kurven 620 oder 630 über einem gemeinsamen Resonanzfrequenzbereich kann kleiner als derjenige der Kurve 610 sein.
Somit besteht die technische Wirkung des Vorsehens von teilringförmigen Hohlräumen, die in einen Entkoppler eines Hydrolagers eingeschlossen sind, darin, das Klappern zu verringern, das mit Kollisionen zwischen dem Entkoppler und einer Aufteilungsstruktur des Hydrolagers verbunden ist. Außerdem besteht die technische Wirkung des Einfügens metallischer Einsätze in die Hohlräume darin, das Klappern des Hydrolagers noch weiter zu verringern.
1–5 zeigen beispielhafte Anordnungen mit relativer Positionierung der verschiedenen Komponenten. Falls sie als einander direkt berührend oder als direkt gekoppelt dargestellt sind, können solche Elemente in wenigstens einem Beispiel als einander direkt berührend bzw. direkt gekoppelt bezeichnet sein. In ähnlicher Weise können Elemente, die als aneinander angrenzend oder benachbart dargestellt sind, in wenigstens einem Beispiel aneinander angrenzen oder benachbart sein. Beispielsweise können Komponenten, die in Flächenanlagekontakt miteinander liegen, als in Flächenanlagekontakt befindlich bezeichnet sein. Als ein weiteres Beispiel können Elemente, die voneinander entfernt mit nur einem Zwischenraum und ohne andere Komponente zwischen ihnen positioniert sind, in wenigstens einem Beispiel als solche bezeichnet sein.
In einem ersten Beispiel betrachtet die vorliegende Erfindung ein hydraulisches Motorlager, welches umfasst: eine Hochdruck-Arbeitskammer und eine Niederdruck-Ausgleichskammer mit einer dazwischen gekoppelten Aufteilungsstruktur, einen Drosseldurchlass, der die Arbeitskammer und die Ausgleichskammer koppelt, und einen fluidischen Entkoppler, der innerhalb des Drosseldurchlasses positioniert und zwischen der ersten und der zweiten Platte angeordnet ist und mehrere getrennte, teilringförmige Hohlräume aufweist, die darin eingeschlossen und entlang eines gemeinsamen Umfangs angeordnet sind. Bei einer ersten Ausführungsform ist das hydraulische Motorlager des ersten Beispiels so beschaffen, dass jeder der Anzahl von teilringförmigen Hohlräumen einen Metalleinsatz aufweist, der bündig anliegend darin angeordnet ist. Bei einer zweiten Ausführungsform, welche optional die erste Ausführungsform mit beinhaltet, ist das hydraulische Motorlager des ersten Beispiels so beschaffen, dass ferner die Aufteilungsstruktur eine erste Aufteilungsplatte, die der Arbeitskammer benachbart ist, und eine zweite Aufteilungsplatte, die der Ausgleichskammer benachbart ist, aufweist; wobei der Entkoppler zwischen der ersten und der zweiten Aufteilungsplatte über eine zentrale Öffnung des Entkopplers gesichert ist; und wobei der gemeinsame Umfang zwischen der zentralen Öffnung und einer äußersten radialen Erstreckung des Entkopplers angeordnet ist. Bei einer dritten Ausführungsform, welche optional die erste und/oder die zweite Ausführungsform mit beinhaltet, ist das hydraulische Motorlager des ersten Beispiels so beschaffen, dass ferner die Anzahl von Hohlräumen wenigstens einen ersten Hohlraum und einen zweiten Hohlraum beinhaltet, und der erste Hohlraum an einer zu dem zweiten Hohlraum diametral gegenüberliegenden Winkelposition positioniert ist. Bei einer vierten Ausführungsform, welche optional eine oder mehrere von der ersten bis dritten Ausführungsform beinhaltet, umfasst das hydraulische Motorlager des ersten Beispiels ferner einen dritten Hohlraum, der in einem Abstand von 90 Grad von dem ersten Hohlraum positioniert ist.
In einem zweiten Beispiel betrachtet die vorliegende Erfindung ein Motorlager, welches umfasst: ein starres Gehäuse; ein starres Stützelement, das an einem ersten Ende mit einem außerhalb des Gehäuses befindlichen Fahrzeugantriebsstrang gekoppelt ist; ein elastisches Stützelement innerhalb des Gehäuses, wobei dieses elastische Stützelement mit einem zweiten Ende des starren Stützelements mechanisch gekoppelt ist; eine erste Kammer, die mit einem Hydraulikfluid gefüllt ist und teilweise durch das elastische Stützelement definiert ist; eine zweite Kammer, die mit dem Hydraulikfluid gefüllt ist und teilweise durch das elastische Gehäuse definiert ist, wobei die zweite Kammer über eine Ventilanordnung in selektiver Fluidverbindung mit der ersten Kammer steht. Bei einer ersten Ausführungsform des zweiten Beispiels weist die Ventilanordnung auf: eine erste Aufteilungsplatte, welche die erste Kammer teilweise definiert, eine zweite Aufteilungsplatte, welche die zweite Kammer teilweise definiert und mechanisch mit der ersten Aufteilungsplatte gekoppelt ist, und einen Hydraulikkanal, der die erste und die zweite Kammer über die erste Aufteilungsplatte, die zweite Aufteilungsplatte und einen zwischen den Aufteilungsplatten positionierten fluidischen Entkoppler koppelt. Bei der ersten Ausführungsform weist der Entkoppler einen kreisförmigen Körper und mehrere teilringförmige Hohlräume, die an einer gemeinsamen radialen Position vollständig innerhalb des kreisförmigen Körpers positioniert sind, auf. Bei einer zweiten Ausführungsform des zweiten Beispiels, welche optional die erste Ausführungsform mit beinhaltet, umfassen die mehreren teilringförmigen Hohlräume: einen ersten teilringförmigen Hohlraum, der innerhalb des kreisförmigen Körpers an einer ersten Winkelposition positioniert ist, und einen zweiten teilringförmigen Hohlraum, der innerhalb des kreisförmigen Körpers an einer zweiten Winkelposition positioniert ist, wobei die zweite Winkelposition der ersten Winkelposition diametral gegenüberliegt. Bei einer dritten Ausführungsform des zweiten Beispiels, welche optional die erste und/oder die zweite Ausführungsform mit beinhaltet, umfassen die mehreren teilringförmigen Hohlräume ferner einen dritten teilringförmigen Hohlraum, der an einer Winkelposition in der Mitte zwischen dem ersten und dem zweiten Hohlraum positioniert ist. Bei einer vierten Ausführungsform des zweiten Beispiels, welche optional eine oder mehrere von der ersten bis dritten Ausführungsform beinhaltet, weist der Entkoppler eine erste und eine zweite Seite auf, die jeweils umfassen: eine zentrale Öffnung, eine innere Vielzahl von ringförmigen Wülsten, eine äußere Vielzahl von ringförmigen Wülsten, wobei die äußere Vielzahl einen äußersten Wulst an der radialen Erstreckung des Entkopplers aufweist, und eine Anzahl von in Umfangsrichtung angeordneten Knoten an einer radialen Position zwischen der inneren Vielzahl und der äußeren Vielzahl von ringförmigen Wülsten. Bei einer fünften Ausführungsform des zweiten Beispiels, welche optional eine oder mehrere von der ersten bis vierten Ausführungsform beinhaltet, ist das Motorlager so beschaffen, dass die mehreren teilringförmigen Hohlräume im Körper des Entkopplers an einer gemeinsamen radialen Position zwischen dem äußersten Wulst und einer restlichen Anzahl der äußeren Vielzahl von ringförmigen Wülsten enthalten sind. Bei einer sechsten Ausführungsform des zweiten Beispiels, welche optional eine oder mehrere von der ersten bis fünften Ausführungsform beinhaltet, ist das Motorlager so beschaffen, dass jeder teilringförmige Hohlraum geometrisch kongruent mit einer restlichen Anzahl von teilringförmigen Hohlräumen ist. Bei einer siebenten Ausführungsform des zweiten Beispiels, welche optional eine oder mehrere von der ersten bis sechsten Ausführungsform des zweiten Beispiels beinhaltet, ist das Motorlager ferner so beschaffen, dass eine Winkelerstreckung jedes teilringförmigen Hohlraums größer als eine radiale Erstreckung jedes Hohlraums ist, und dass die radiale Erstreckung jedes Hohlraums größer als eine axiale Erstreckung jedes Hohlraums ist. Bei einer achten Ausführungsform, welche optional eine oder mehrere von der ersten bis siebenten Ausführungsform beinhaltet, ist das beispielhafte Motorlager so beschaffen, dass die axiale Erstreckung jedes teilringförmigen Hohlraums gleich einer Hälfte einer axialen Erstreckung des Entkopplers ist. Bei einer neunten Ausführungsform, welche optional eine oder mehrere von der ersten bis achten Ausführungsform beinhaltet, umfasst das Motorlager des zweiten Beispiels ferner mehrere Metalleinsätze, die bündig anliegend innerhalb der mehreren teilringförmigen Hohlräume angeordnet sind. Bei einer zehnten Ausführungsform, welche optional eine oder mehrere von der ersten bis neunten Ausführungsform beinhaltet, ist das Motorlager des zweiten Beispiels so beschaffen, dass jeder der mehreren Metalleinsätze ein Aluminiumeinsatz ist.
In einem dritten Beispiel betrachtet die vorliegende Erfindung ein Fahrzeugsystem, welches umfasst: einen Fahrzeugrahmen; mehrere Räder; einen Antriebsstrang, welcher eine Brennkraftmaschine, die dafür ausgelegt ist, chemische Energie in Drehmoment umzuwandeln, und eine Getriebeeinheit, die dafür ausgelegt ist, Drehmoment von der Brennkraftmaschine auf eine Anzahl von den mehreren Rädern zu übertragen, umfasst; und wenigstens ein hydraulisches Motorlager, das den Antriebsstrang mechanisch mit dem Fahrzeugrahmen koppelt, wobei das hydraulische Motorlager einen fluidischen Entkoppler mit einer Anzahl von in ihm ausgebildeten teilringförmigen Hohlräumen aufweist. Bei einer ersten Ausführungsform des dritten Beispiels ist das Fahrzeugsystem ferner so beschaffen, dass das hydraulische Motorlager dafür ausgebildet ist, die Stärke der Schwingungen über einer Anzahl von diskreten Frequenzbereichen zu verringern. Bei einer zweiten Ausführungsform des dritten Beispiels, welche optional die erste Ausführungsform mit beinhaltet, ist das Fahrzeugsystem ferner so beschaffen, dass in jedem von der Anzahl von teilringförmigen Hohlräumen ein metallischer Einsatz bündig anliegend angeordnet ist. Bei einer dritten Ausführungsform des dritten Beispiels, welche optional die erste und/oder die zweite Ausführungsform mit beinhaltet, ist das Fahrzeugsystem ferner so beschaffen, dass die Anzahl von teilringförmigen Hohlräumen einen ersten und einen zweiten ringförmigen Hohlraum umfasst, die an einer gemeinsamen radialen Position und an einer ersten und einer zweiten Winkelposition, die einander diametral gegenüberliegen, positioniert sind. Bei einer vierten Ausführungsform des dritten Beispiels, welche optional eine oder mehrere von der ersten bis dritten Ausführungsform beinhaltet, ist das Fahrzeugsystem ferner so beschaffen, dass die Anzahl von teilringförmigen Hohlräumen ferner einen dritten ringförmigen Hohlraum an einer Winkelposition umfasst, welche den Bogen halbiert, der sich zwischen den Positionen des ersten und des zweiten ringförmigen Hohlraums spannt.
Es ist anzumerken, dass die hier beschriebenen beispielhaften Steuerungs- und Schätzroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerungsverfahren und Routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert werden und können von dem Steuerungssystem, das die Steuereinrichtung aufweist, in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und anderen Apparaturen der Kraftmaschine ausgeführt werden. Die hier beschriebenen speziellen Routinen können eine oder mehrere von einer Reihe von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und Ähnliches, darstellen. Hierbei können verschiedene dargestellte Aktionen, Arbeitsgänge und/oder Funktionen in der angegebenen Reihenfolge oder parallel ausgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern dient lediglich der besseren Veranschaulichung und Beschreibung. Eine(r) oder mehrere der angegebenen Aktionen, Arbeitsgänge und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der jeweils eingesetzten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Arbeitsgänge und/oder Funktionen einen in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuerungssystem einzuprogrammierenden Code grafisch darstellen, wobei die beschriebenen Aktionen ausgeführt werden, indem die Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Hardware-Komponenten der Kraftmaschine beinhaltet, in Kombination mit der elektronischen Steuereinrichtung ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen von beispielhafter Natur sind, und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne anzusehen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die obige Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Takt-Boxer- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hierin offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche heben gewisse Kombinationen und Teilkombinationen, die als neuartig und nicht offensichtlich angesehen werden, besonders hervor. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Aufnahme eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten, wobei zwei oder mehr derartige Elemente weder erforderlich sind noch ausgeschlossen werden. Andere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, gleichgültig, ob sie hinsichtlich des Schutzbereichs im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen weiter, enger, gleich oder verschieden sind, werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2013/0292889 [0004]

Claims

Hydraulisches Motorlager, welches umfasst: eine Hochdruck-Arbeitskammer und eine Niederdruck-Ausgleichskammer mit einer dazwischen gekoppelten Aufteilungsstruktur, einen Drosseldurchlass, der die Arbeitskammer und die Ausgleichskammer koppelt, und einen fluidischen Entkoppler, der innerhalb des Drosseldurchlasses positioniert und zwischen einer ersten und einer zweiten Platte angeordnet ist und mehrere getrennte, teilringförmige Hohlräume aufweist, die darin eingeschlossen und entlang eines gemeinsamen Umfangs angeordnet sind.
Hydraulisches Motorlager nach Anspruch 1, wobei jeder der mehreren teilringförmigen Hohlräume einen Metalleinsatz aufweist, der bündig anliegend darin angeordnet ist.
Hydraulisches Motorlager nach Anspruch 2, wobei die Aufteilungsstruktur eine erste Aufteilungsplatte, die der Arbeitskammer benachbart ist, und eine zweite Aufteilungsplatte, die der Ausgleichskammer benachbart ist, aufweist; wobei der Entkoppler zwischen der ersten und der zweiten Aufteilungsplatte über eine zentrale Öffnung des Entkopplers gesichert ist; und wobei der gemeinsame Umfang zwischen der zentralen Öffnung und einer äußersten radialen Erstreckung des Entkopplers angeordnet ist.
Hydraulisches Motorlager nach Anspruch 3, wobei die mehreren Hohlräume wenigstens einen ersten Hohlraum und einen zweiten Hohlraum aufweisen, und wobei der erste Hohlraum an einer zu dem zweiten Hohlraum diametral gegenüberliegenden Winkelposition positioniert ist.
Hydraulisches Motorlager nach Anspruch 4, welcher ferner einen dritten Hohlraum umfasst, der in einem Abstand von 90 Grad von dem ersten Hohlraum positioniert ist.
Motorlager, welches umfasst: ein starres Gehäuse; ein starres Stützelement, das an einem ersten Ende mit einem außerhalb des Gehäuses befindlichen Fahrzeugantriebsstrang gekoppelt ist; ein elastisches Stützelement innerhalb des Gehäuses, wobei dieses elastische Stützelement mit einem zweiten Ende des starren Stützelements mechanisch gekoppelt ist; eine erste Kammer, die mit einem Hydraulikfluid gefüllt ist und teilweise durch das elastische Stützelement definiert ist; eine zweite Kammer, die mit dem Hydraulikfluid gefüllt ist und teilweise durch das elastische Gehäuse definiert ist, wobei die zweite Kammer über eine Ventilanordnung in selektiver Fluidverbindung mit der ersten Kammer steht; wobei die Ventilanordnung aufweist: eine erste Aufteilungsplatte, welche die erste Kammer teilweise definiert, eine zweite Aufteilungsplatte, welche die zweite Kammer teilweise definiert und mechanisch mit der ersten Aufteilungsplatte gekoppelt ist, und einen Hydraulikkanal, der die erste und die zweite Kammer über die erste Aufteilungsplatte, die zweite Aufteilungsplatte und einen zwischen den Aufteilungsplatten positionierten fluidischen Entkoppler koppelt; wobei der Entkoppler einen kreisförmigen Körper und mehrere teilringförmige Hohlräume, die an einer gemeinsamen radialen Position vollständig innerhalb des kreisförmigen Körpers positioniert sind, aufweist.
Motorlager nach Anspruch 6, wobei die mehreren teilringförmigen Hohlräume umfassen: einen ersten teilringförmigen Hohlraum, der innerhalb des kreisförmigen Körpers an einer ersten Winkelposition positioniert ist; und einen zweiten teilringförmigen Hohlraum, der innerhalb des kreisförmigen Körpers an einer zweiten Winkelposition positioniert ist, wobei die zweite Winkelposition der ersten Winkelposition diametral gegenüberliegt.
Motorlager nach Anspruch 7, wobei die mehreren teilringförmigen Hohlräume ferner einen dritten teilringförmigen Hohlraum umfassen, der an einer Winkelposition in der Mitte zwischen dem ersten und dem zweiten Hohlraum positioniert ist.
Motorlager nach Anspruch 8, wobei der Entkoppler eine erste und eine zweite Seite aufweist, die jeweils umfassen: eine zentrale Öffnung, eine innere Vielzahl von ringförmigen Wülsten, eine äußere Vielzahl von ringförmigen Wülsten, wobei die äußere Vielzahl einen äußersten Wulst an der radialen Erstreckung des Entkopplers aufweist, und eine Anzahl von in Umfangsrichtung angeordneten Knoten an einer radialen Position zwischen der inneren Vielzahl und der äußeren Vielzahl von ringförmigen Wülsten.
Motorlager nach Anspruch 9, wobei die mehreren teilringförmigen Hohlräume im Körper des Entkopplers an einer gemeinsamen radialen Position zwischen dem äußersten Wulst und einer restlichen Anzahl der äußeren Vielzahl von ringförmigen Wülsten enthalten sind.
Motorlager nach Anspruch 10, wobei jeder teilringförmige Hohlraum geometrisch kongruent mit einer restlichen Anzahl von teilringförmigen Hohlräumen ist.
Motorlager nach Anspruch 11, wobei eine Winkelerstreckung jedes Hohlraums größer als eine radiale Erstreckung jedes Hohlraums ist, und wobei die radiale Erstreckung jedes Hohlraums größer als eine axiale Erstreckung jedes Hohlraums ist.
Motorlager nach Anspruch 12, wobei die axiale Erstreckung jedes ringförmigen Hohlraums gleich einer Hälfte einer axialen Erstreckung des Entkopplers ist.
Motorlager nach Anspruch 13, welches ferner mehrere Metalleinsätze umfasst, die bündig anliegend innerhalb der mehreren teilringförmigen Hohlräume angeordnet sind.
Motorlager nach Anspruch 14, wobei jeder der mehreren Metalleinsätze ein Aluminiumeinsatz ist.
Fahrzeugsystem, welches umfasst: einen Fahrzeugrahmen; mehrere Räder; einen Antriebsstrang, welcher umfasst: eine Brennkraftmaschine, die dafür ausgelegt ist, chemische Energie in Drehmoment umzuwandeln, und eine Getriebeeinheit, die dafür ausgelegt ist, Drehmoment von der Brennkraftmaschine auf eine Anzahl von den mehreren Rädern zu übertragen; und wenigstens ein hydraulisches Motorlager, das den Antriebsstrang mechanisch mit dem Fahrzeugrahmen koppelt, wobei das hydraulische Motorlager einen fluidischen Entkoppler mit einer Anzahl von in ihm ausgebildeten teilringförmigen Hohlräumen aufweist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 16, wobei das hydraulische Motorlager dafür ausgebildet ist, die Stärke der Schwingungen über einer Anzahl von diskreten Frequenzbereichen zu verringern.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 17, wobei in jedem von der Anzahl von teilringförmigen Hohlräumen ein metallischer Einsatz bündig anliegend angeordnet ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 18, wobei die Anzahl von teilringförmigen Hohlräumen einen ersten und einen zweiten ringförmigen Hohlraum umfasst, die an einer gemeinsamen radialen Position und an einer ersten und einer zweiten Winkelposition, die einander diametral gegenüberliegen, positioniert sind.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 19, wobei die Anzahl von teilringförmigen Hohlräumen ferner einen dritten ringförmigen Hohlraum an einer Winkelposition umfasst, welche den Bogen halbiert, der sich zwischen den Positionen des ersten und des zweiten ringförmigen Hohlraums spannt.