-
Vorliegende Erfindung betrifft ein Hydrolager. Das Hydrolager wird insbesondere zur Lagerung eines radführenden Elements in einem Fahrwerk eingesetzt. Bei dem radführenden Element handelt es sich beispielsweise um einen Lenker.
-
Bei Fahrzeugen kommen unterschiedliche radführende Elemente in einem Fahrwerk zum Einsatz. Beispielsweise werden Querlenker und Zugstreben genutzt, um den Radträger mit einem Hilfsrahmen oder einer Karosserie zu verbinden. Insbesondere an solchen radführenden Elementen werden Gummilager und in bestimmten Anwendungsfällen hydraulisch dämpfende Gummilager eingesetzt. Diese hydraulisch dämpfenden Gummilager werden auch als Hydrolager bezeichnet. Je nach Einbaulage und Problemstellung werden die Hydrolager auf unterschiedliche Frequenzen abgestimmt. Für einen möglichst hohen Fahrkomfort beispielsweise erfolgt eine Abstimmung des Hydrolagers im Bereich des Fahrwerks auf die Radlängsresonanz, beispielsweise im Bereich von 10 bis 20 Hz. Bei den üblichen Bauarten der Hydrolager ist jedoch eine Abstimmung der hydraulisch bewirkten Dämpfung (in einer Wirkrichtung) lediglich auf eine Frequenz möglich.
-
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Hydrolager, insbesondere zur Lagerung eines radführenden Elements, anzugeben, das auf zumindest zwei Frequenzbereiche abstimmbar ist. Insbesondere soll das Hydrauliklager in einer Fahrwerksanordnung den sicheren und komfortablen Betrieb eines Fahrzeugs ermöglichen.
-
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.
-
Die Erfindung zeigt ein Hydrolager. Dieses wird insbesondere zur Lagerung eines radführenden Elements eingesetzt. Das radführende Element ist dabei insbesondere Teil einer Fahrwerksanordnung in einem Fahrzeug, insbesondere PKW.
-
Das Hydrolager umfasst einen Innenträger und einen Außenträger. Der Außenträger umgibt den Innenträger radial und ist vom Innenträger beabstandet, so dass sich zwischen Außenträger und Innenträger ein Freiraum ergibt. Der Innenträger erstreckt sich entlang einer Längsachse. Senkrecht dazu ist eine Radialachse definiert. Insbesondere erstreckt sich der Innenträger in Richtung der Längsachse über den Außenträger hinaus, so dass der überstehende Anteil des Innenträgers zur Anbindung des Hydrolagers genutzt werden kann. Alternativ ist der Innenträger vorzugsweise entlang der Längsachse hohl ausgebildet, so dass ein entsprechender Bolzen durch den Innenträger steckbar ist. Der Außenträger ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet und kann dadurch in eine entsprechende Lageraufnahme eingesteckt werden.
-
Zwischen dem Innenträger und dem Außenträger ist ein Verbindungskörper angeordnet, der den Innenträger mit dem Außenträger verbindet. Der Verbindungskörper ist elastisch ausgebildet. Insbesondere handelt es sich hierbei um einen gummielastischen Körper. Der Verbindungskörper unterteilt den Raum zwischen Innenträger und Außenträger in zwei Arbeitskammern. Beide Arbeitskammern sind mit Flüssigkeit gefüllt. Dabei handelt es sich insbesondere um Hydrauliköl, insbesondere Glykol. Die hier betrachtete Arbeitsrichtung des Hydrolagers erstreckt sich parallel zur Radialachse und insbesondere senkrecht zum Verbindungskörper. Bei dieser Arbeitsrichtung bewegen sich Innenträger und Außenträger parallel zur Radialrichtung relativ zueinander Dabei verändern sich aufgrund des elastischen Verbindungskörpers die Volumina der beiden Arbeitskammern.
-
Die beiden Arbeitskammern sind über zwei Kanäle fluidleitend verbunden, die sich in ihrer Länge und/oder ihrem Querschnitt unterscheiden. Durch die bewusste Anpassung der beiden Kanäle in Länge und/oder Querschnitt ist es möglich, das Hydrolager auf zwei unterschiedliche Frequenzen abzustimmen. Dabei handelt es sich insbesondere um zwei unterschiedliche Frequenzen im Bereich von 1 Hz bis 100 Hz. Zusätzlich zu den beiden hier beschriebenen Kanälen, können die beiden Arbeitskammern auch über weitere Kanäle verbunden sein, die sich alle im Querschnitt und/oder Länge unterscheiden, so dass entsprechend eine Abstimmung auf mehr als zwei unterschiedliche Frequenzen möglich ist. Der Einfachheit halber werden im Folgenden meist zwei Kanäle beschrieben, die sich in Länge und/oder Querschnitt voneinander unterscheiden und die beiden Arbeitskammern miteinander verbinden. Dabei ist jedoch stets vorgesehen, dass mehr als zwei Kanäle die beiden Arbeitskammern miteinander verbinden, wobei alle Kanäle sich im Querschnitt und/oder Länge unterscheiden. Des Weiteren ist auch stets vorgesehen, dass mehr als zwei Kanäle die beiden Arbeitskammern miteinander verbinden, wobei zumindest zwei, nicht zwangsläufig alle, Kanäle sich im Querschnitt und/oder in ihrer Länge voneinander unterscheiden.
-
Die zumindest zwei Kanäle sind vorzugsweise in oder am Außenträger angeordnet. Dabei können die Kanäle vollständig oder teilweise im Außenträger, insbesondere im Inneren des Außenträgers, verlaufen. Wenn die Kanäle zumindest teilweise am Außenträger angeordnet sind, so befinden sie sich vorzugsweise an einer radialen Innenseite des Außenträgers. Die Kanäle können zumindest teilweise im Verbindungskörper verlaufen.
-
Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung und Anordnung der beiden Kanäle ist vorzugsweise vorgesehen, dass sich die beiden Kanäle in ihrer Breite, gemessen parallel zur Radialrichtung, und/oder in ihrer Höhe, gemessen parallel zur Längsachse, unterscheiden. Dadurch weisen die beiden Kanäle einen unterschiedlichen Querschnitt auf.
-
Zusätzlich oder alternativ zum unterschiedlichen Querschnitt können die beiden Kanäle unterschiedliche Längen aufweisen. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass in den beiden Arbeitskammern die jeweiligen Kanalmündungen, also die Verbindungen zwischen den beiden Kanälen und der jeweiligen Arbeitskammer, versetzt zueinander angeordnet sind. Durch diese versetzte Anordnung liegen die Kanalmündungen nicht genau gegenüber, wodurch sich unterschiedliche Längen der beiden Kanäle ergeben.
-
Gemäß einer Variante ist vorgesehen, dass die beiden Kanäle an gegenüberliegenden Seiten des Hydrolagers angeordnet sind, wobei sich der Innenträger zwischen den beiden Kanälen befindet. In einer alternativen Variante verlaufen die beiden Kanäle parallel zueinander auf einer Seite des Hydrolagers. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die beiden Kanäle bezüglich einer zur Längsachse parallelen Richtung übereinander angeordnet sind, so dass der Außenträger in Radialrichtung möglichst dünn bleibt. Bei dieser parallelen Anordnung der beiden Kanäle sind diese vorzugsweise durch einen entsprechenden Steg voneinander getrennt. Insbesondere ist bei dem parallelen Verlauf vorgesehen, dass die beiden Kanäle die gleiche Länge und unterschiedlichen Querschnitt aufweisen. Der unterschiedliche Querschnitt wird dabei insbesondere erreicht, indem sich die beiden Kanäle in ihrer Höhe, gemessen parallel zur Längsachse, unterscheiden. Vorzugsweise weisen die beiden Kanäle dabei die gleiche Breite, gemessen in Radialrichtung, auf.
-
Für einen signifikanten Unterschied in den beiden Frequenzen ist bevorzugt vorgesehen, dass der kleinste Querschnitt des einen Kanals um zumindest 5% größer ist als der kleinste Querschnitt des anderen Kanals. Zusätzlich oder alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die Länge des einen Kanals um zumindest 5% größer ist als die Länge des anderen Kanals.
-
Die beiden Arbeitskammern des Hydrolagers sind vorzugsweise beide gleich groß. Dadurch ergibt sich ein symmetrisches Verhalten in beide Arbeitsrichtungen.
-
Vorzugsweise ist das Hydrolager möglichst einfach aufgebaut und weist außer den beiden beschriebenen Arbeitskammern keine weiteren fluidgefüllten Kammern auf, insbesondere keine weiteren Arbeitskammern oder Ausgleichskammern.
-
Die Länge und/oder der Querschnitt der beiden Kanäle ist vorzugsweise unveränderbar. Besonders bevorzugt weist das Hydrolager weder an den Kanälen noch in den Kanälen und vorzugsweise auch an sonstiger Stelle keinerlei steuerbare Elemente, wie beispielsweise Ventile, auf.
-
Die Erfindung umfasst ferner eine Fahrwerksanordnung. Die Fahrwerksanordnung umfasst zumindest ein radführendes Element und zumindest eines der beschriebenen Hydrolager. Das radführende Element ist insbesondere ein Lenker, beispielsweise ein Querlenker oder eine Zugstrebe. Das radführende Element ist dabei mit dem Hydrolager gelagert. Es können auch mehrere der Hydrolager an einem radführenden Element verwendet werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Hydrolager mit seinem Außenträger oder seinem Innenträger am radführenden Element befestigt ist. Die Fahrwerksanordnung ist insbesondere Bestandteil eines Fahrzeugs, insbesondere PKWs.
-
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Hydrolagers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 2 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Hydrolagers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
- 3 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Hydrolagers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
- 4 den in 3 gekennzeichneten Schnitt A:A, und
- 5 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fahrwerksanordnung mit erfindungsgemäßem Hydrolager gemäß allen Ausführungsbeispielen.
-
Im Folgenden wird anhand der 1 bis 4 ein Hydrolager 1 in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen beschrieben. Das Hydrolager 1 gemäß allen Ausführungsbeispielen kann bei einer Fahrwerksanordnung 100 gemäß 5 verwendet werden. Hierzu zeigt 5, dass die Fahrwerksanordnung 100 zumindest ein radführendes Element 101 in Form eines Lenkers aufweist, in dem zumindest ein Hydrolager 1 steckt.
-
In allen Ausführungsbeispielen weist das Hydrolager 1 einen Innenträger 2, einen Außenträger 3 und einen Verbindungskörper 4 auf. Der Innenträger 2 erstreckt sich entlang einer Längsachse 5 und ist vom zylindrischen Außenträger 3 umgeben. Der Verbindungskörper 4 als gummielastisches Element verbindet den Innenträger 2 mit dem Außenträger 3.
-
Senkrecht zur Längsachse 5 ist eine Radialachse 6 definiert. Entlang der Radialachse 6, insbesondere senkrecht zum Verbindungskörper 4, erstrecken sich die beiden hier relevanten Arbeitsrichtungen des Hydrolagers 1; bezüglich der 1, 2 und 3 nach links und rechts.
-
Der Verbindungskörper 4 unterteilt den Raum zwischen Innenträger 2 und Außenträger 3 in zwei gleich große Arbeitskammern 7. Die Arbeitskammern 7 sind mit Flüssigkeit gefüllt.
-
Die beiden Arbeitskammern 7 sind fluidleitend über einen ersten Kanal 8 und einen zweiten Kanal 9 miteinander verbunden. Jeder Kanal 8, 9 ist über eine Kanalmündung 13 mit beiden Arbeitskammern 7 verbunden. Im Bereich dieser Kanalmündung 13 kann eine Trennwand 14 vorgesehen sein, die die beiden Kanäle 8, 9 im Bereich der jeweiligen Kanalmündung 13 voneinander trennt.
-
In 1 weist der erste Kanal 8 einen kleineren Querschnitt auf, als der zweite Kanal 9. Die beiden gegenüberliegenden Kanalmündungen 13 sind nicht versetzt zueinander und somit genau gegenüberliegend angeordnet. Dadurch ergibt sich, dass beide Kanäle 8, 9 die gleiche Länge 10 aufweisen.
-
Zum Erreichen der unterschiedlichen Querschnitte gemäß 1 weisen die beiden Kanäle 8, 9 eine zumindest unterschiedliche Breite 11 auf. Diese Breite 11 ist parallel zur Radialachse 6 definiert.
-
2 zeigt eine Ausführungsform, bei der sich die beiden Kanäle 8, 9 in ihrer Länge 10 unterscheiden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass beide Kanäle 8, 9 den gleichen Querschnitt aufweisen.
-
Wie 2 zeigt, sind die beiden Kanalmündungen 13 versetzt und somit nicht genau gegenüberliegend angeordnet. Dadurch ergibt sich, dass der erste Kanal 8 kürzer ist als der zweite Kanal 9.
-
3 mit zugehörigem Schnitt A:A in 4 zeigt unterschiedliche Querschnitte der beiden Kanäle 8, 9.
-
In den 1 und 2 verlaufen die beiden Kanäle 8, 9 an gegenüberliegenden Seiten des Hydrolagers 1. Demgegenüber zeigt 3, dass die beiden Kanäle 8, 9 auch parallel auf einer Seite des Hydrolagers 1 verlaufen können. Insbesondere der Schnitt in 5 verdeutlicht eine Anordnung der beiden Kanäle 8, 9, die mit unterschiedlichem Querschnitt parallel zueinander verlaufen.
-
Um hier den unterschiedlichen Querschnitt zu erreichen, unterscheiden sich die beiden Kanäle 8, 9 in ihrer Höhe, definiert parallel zur Längsachs 5.
-
Die in den 1 bis 4 gezeigten Varianten zur Ausgestaltung unterschiedlicher Kanäle 8, 9 in dem Hydrolager 1 können miteinander ohne weiteres kombiniert werden. So ist es insbesondere bei den Ausführungsbeispielen nach 1 und 3 möglich, die Mündungen 13 zueinander zu versetzen, so dass sich unterschiedliche Längen 10 der Kanäle 8, 9 ergeben. Des Weiteren ist es beispielsweise möglich, in dem Ausführungsbeispiel nach 2 den Querschnitt der beiden Kanäle 8, 9 zu verändern, beispielsweise wie anhand der 1 und 3 verdeutlicht.
-
Des Weiteren kann beispielsweise im Ausführungsbeispiel gemäß 3 nicht nur auf einer Seite des Hydrolagers 1, sondern auf beiden gegenüberliegenden Seiten eine parallele Ausgestaltung beider Kanäle 8, 9 konstruiert werden. Dementsprechend gibt es dann zwei erste Kanäle 8 und zwei zweite Kanäle 9, wobei jeweils ein erster Kanal 8 mit einem zweiten Kanal 9 parallel verläuft.
-
5 zeigt in der Fahrwerksanordnung 100, wie eines der Hydrolager 1 gemäß einem beliebigen Ausführungsbeispiel in einem radführenden Element 101 steckt. Dabei ist das Hydrolager 1 über den Außenträger 3 mit dem radführenden Element 101 verbunden. Alternativ ist es auch möglich, das radführende Element 101 mit dem Innenträger 2 zu verbinden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Hydrolager
- 2
- Innenträger
- 3
- Außenträger
- 4
- Verbindungskörper
- 5
- Längsachse
- 6
- Radialachse
- 7
- Arbeitskammern
- 8
- erster Kanal
- 9
- zweiter Kanal
- 10
- Länge
- 11
- Breite
- 12
- Höhe
- 13
- Kanalmündungen
- 14
- Trennwände
- 100
- Fahrwerksanordnung
- 101
- radführendes Element
