DE10245122A1

DE10245122A1 - Pneumatisch dämpfendes Lager

Info

Publication number: DE10245122A1
Application number: DE2002145122
Authority: DE
Inventors: Manfred Hofmann; Arndt Graeve
Original assignee: Trelleborg Automotive Technical Centre GmbH
Current assignee: Trelleborg Automotive Germany GmbH
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-09-28
Also published as: DE10245122B4; AU2003277904A1; WO2004031608A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein pneumatisch dämpfendes Lager (10), insbesondere ein Motorlager für Kraftfahrzeuge, bei dem eine Arbeitskammer (11) vorgesehen ist, die von einer Tragfeder (13) aus einem elastischen Material begrenzt ist. Die Arbeitskammer (11) ist mit einem Gas, insbesondere Luft, gefüllt und mit einem Düsenkanal (19) verbunden. Die Dämpfung im Lager wird durch Reibungsdämpfung erzeugt, da die in der Arbeitskammer (11) befindliche Luft unter Überdruck durch den Düsenkanal (19) gedrückt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein pneumatisch dämpfendes Lager, insbesondere Motorlager für Kraftfahrzeuge.
Bei Kraftfahrzeugen sind zur Lagerung des Motors hydraulisch dämpfende Lager bekannt. Die bekannten Lager weisen üblicherweise eine Arbeitskammer auf, die von einer Tragfeder aus einem elastischen Material begrenzt ist und über eine Zwischenplatte von einer Ausgleichskammer getrennt sind. Die Arbeitskammer und Ausgleichskammer sind mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt und über einen in der Zwischenplatte angeordneten Überströmkanal miteinander verbunden. Die hydraulische Dämpfung wird durch die in dem Überströmkanal schwingende Flüssigkeitssäule bewirkt. Derartige hydraulisch dämpfende Lager weisen einen recht komplizierten Aufbau und somit relativ hohe Kosten auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dämpfendes Lager vorzuschlagen, das einen einfachen Aufbau aufweist und somit kostengünstig herstellbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein pneumatisch dämpfendes Lager mit einer Arbeitskammer vorgeschlagen, die von einer Tragfeder aus einem elastischen Material begrenzt ist und mit einem Gas, insbesondere Luft, gefüllt ist. Weiterhin ist ein Düsenkanal vorgesehen, der mit der Arbeitskammer verbunden ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Lager wird die Dämpfung im Lager durch eine Reibungsdämpfung erzeugt, da die in der Arbeitskammer befindliche Luft unter Überdruck durch den relativ dünnen und langen Düsenkanal gedrückt wird. Das Dämpfungslager weist einen relativ einfachen Aufbau auf, wodurch dieses kostengünstig herstellbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteilhaft ist der Düsenkanal in einer Bodenplatte vorgesehen, die die Arbeitskammer begrenzt. Der Düsenkanal kann jedoch auch in anderen Bereichen der Arbeitskammer, insbesondere in dem durch die Tragfeder abgestützten Lagerkern, angeordnet sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Ausgleichskammer vorgesehen, die von der Arbeitskammer durch eine Zwischenplatte getrennt ist. Vorteilhaft ist der Düsenkanal in der Zwischenplatte angeordnet.
Um eine hohe Reibungsdämpfung zu erhalten, kann der Düsenkanal vorteilhaft spiralförmig ausgebildet sein, wodurch sich eine große Kanallänge ergibt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß der Öffnungsquerschnitt des Düsenkanals veränderbar ist. Hierzu kann beispielsweise ein Drosselventil eingesetzt werden.
Vorteilhaft ist der Arbeitskammer und/oder der Ausgleichskammer mindestens ein Ventil zugeordnet, durch das der in der jeweiligen Kammer vorliegende Druck veränderbar ist. Hierdurch kann die Steifigkeit des Lagers eingestellt werden.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung weist der Düsenkanal einen luftdurchlässigen, geschäumten Einsatz, insbesondere aus Metallschaum, auf.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Arbeitskammer ein Lufteinlaßventil auf, über das bei dynamischer Anregung der Tragfeder die Arbeitskammer gefüllt wird. Vorteilhaft ist das Lufteinlaßventil an einem Lagerkern vorgesehen, der von der Tragfeder abgestützt wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist an der Arbeitskammer und/oder der Ausgleichskammer mindestens ein Überdruckventil vorgesehen. Hierdurch wird der statische Druck der jeweiligen Kammer begrenzt. Temperaturbedingte Veränderungen des Innendrucks werden dadurch kompensiert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt sind. Hierbei zeigen:
1 einen Vertikalschnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagers, und
2 einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagers,
3 einen Vertikalschnitt durch eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform mit verstellbaren Ventilen,
4 einen Teilschnitt durch ein weitere erfindungsgemäße Ausführungsform mit einem spiralförmigen Düsenkanal und
5 einen Teilschnitt durch eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform mit einem luftdurchlässigen, geschäumten Einsatz.
1 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein pneumatisch dämpfendes Lager (10), das als Motorlager bei einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommt. Das Lager (10) weist eine Arbeitskammer (11) auf, die durch eine Tragfeder (13) aus einem gummielastischen, vulkanisierbarem Material begrenzt ist. Die kegelstumpfförmige Tragfeder (13) stützt sich an einem aus Metall hergestellten Gehäuse (14) ab. Im Zentrum der Tragfeder (13) ist ein Lagerkern (15) angeordnet, der einen von seiner Oberseite abnagenden Befestigungsbolzen (16) aufweist. Der Befestigungsbolzen (16) ist in der Montageposition an dem nicht dargestellten Motor des Kraftfahrzeugs festgelegt. Von der Unterseite des Gehäuses (14) ragt ein Befestigungsbolzen (17) ab, der in der Montageposition des Lagers (10) mit der Karosserie verbunden ist.
Die Arbeitskammer (11) ist über eine einteilig mit dem Gehäuse (14) ausgebildete Zwischenplatte (18) von einer Ausgleichskammer (12) getrennt. In der Zwischenplatte (18) ist ein Düsenkanal (19) eingebracht, der einen geringen Öffnungsquerschnitt aufweist.
Der Lagerkern (15) weist ein federbelastetes Lufteinlaßventil (20) auf. Über das federbelastete Lufteinlaßventil (20) wird bei dynamischer Anregung der Tragfeder (13) die Arbeitskammer (11) gefüllt.
Weiterhin ist an der Arbeitskammer (11) ein Überdruckventil (21) vorgesehen, über das Luft aus der Arbeitskammer (11) nach außen strömen kann.
2 zeigt ein pneumatisch dämpfendes Lager (10), das sich lediglich hinsichtlich der Anordnung des Überdruckventils (21) von dem Lager (10) gemäß 1 unterscheidet. Das Überdruckventil (21) ist hier der Ausgleichskammer (12) zugeordnet.
Nachfolgend soll die Funktionsweise der in den 1 und 2 dargestellten Lagern (10, 10') beschrieben werden.
In der Montageposition ist das pneumatisch dämpfendes Lager (10, 10') zwischen dem Motor und der Fahrzeugkarosserie angeordnet. Eine Dämpfung der auftretenden Schwingungen wird dadurch bewirkt, daß die in der Arbeitskammer (11) befindliche Luft bei der Einfederung der Tragfeder (13) über den Düsenkanal (19) in die Ausgleichskammer (12) verdrängt wird. Hierbei wird durch den relativ dünnen langen Kanal eine Reibungsdämpfung erzeugt, die die auftretenden Schwingungen dämpft.
Bei dynamischer Anregung der Tragfeder strömt über das Lufteinlaßventil (20) Luft in die Arbeitskammer (11). Hierdurch wird ein statischer Überdruck erzeugt. Durch das Überdruckventil (21) kann der Überdruck abgelassen werden.
3 zeigt ein pneumatisch dämpfendes Lager (10''), bei dem die Ventile (20, 21) einstellbar sind. Hierdurch kann die Steifigkeit des Lagers (10'') verändert werden. Dem Düsenkanal (19) ist ein Drawelventil zugeordnet, mit dem der Öffnungsquerschnitt des Düsenkanals (19) einstellbar ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß den Ventilen (20, 21, 22) jeweils ein nicht dargestelltes Stellglied zugeordnet ist, über das die Ventile (20, 21, 22) ansteuerbar sind.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der der Düsenkanal (19) spiralförmig ausgebildet ist. Hierdurch wird bei kleinem Platzbedarf eine große Kanallänge erzielt.
5. zeigt einen Teilschnitt durch ein anderes pneumatisch dämpfendes Lager, bei dem der Düsenkanal (19) einen luftdurchlässigen, geschäumten Einsatz (23) aufweist.
Allen vorstehend beschriebenen Lagern ist gemein, daß diese einen einfachen und damit kostengünstigen Aufbau aufweisen.

10: Luftfederlager
11: Arbeitskammer
12: Ausgleichskammer
13: Tragfeder
14: Gehäuse
15: Lagerkern
16: Befestigungsbolzen
17: Befestigungsbolzen
18: Zwischenplatte
19: Düsenkanal
20: Lufteinlaßventil
21: Überdruckventil
22: Drosselventil
23: luftdurchlässiger Einsatz

Claims

Pneumatisch dämpfendes Lager, insbesondere Motorlager für Kraftfahrzeuge, mit einer Arbeitskammer (11), die von einer Tragfeder 3 (13) aus einem elastischen Material begrenzt ist und mit einem Gas, insbesondere Luft, gefüllt ist und mit einem Düsenkanal (19), der mit der Arbeitskammer (11) verbunden ist.
Pneumatisch dämpfendes Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkanal (19) in einer Bodenplatte (18) vorgesehen ist, die die Arbeitskammer (11) begrenzt.
Pneumatisch dämpfendes Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgleichskammer (12) vorgesehen ist, die von der Arbeitskammer (11) durch eine Zwischenplatte (18) getrennt ist.
Pneumatisch dämpfendes Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkanal (19) in der Zwischenplatte (18) angeordnet ist.
Pneumatisch dämpfendes Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkanal (19) spiralförmig ausgebildet ist.
Pneumatisch dämpfendes Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsquerschnitt des Düsenkanals (19) veränderbar ist.
Pneumatisch dämpfendes Lager, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkanal (19) einen luftdurchlässig, geschäumten Einsatz (23), insbesondere aus Metallschaum, aufweist.
Pneumatisch dämpfendes Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskammer (11) und/oder der Ausgleichskammer (12) mindestens ein Ventil (20, 21) zugeordnet ist, durch das der in der jeweiligen Kammer (11, 12) vorliegende Druck veränderbar ist.
Pneumatisch dämpfendes Lager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammer (11) ein Lufteinlaßventil (20) aufweist, über das bei dynamischer Anregung der Tragfeder (13) die Arbeitskammer (11) gefüllt wird.
Pneumatisch dämpfendes Lager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Lufteinlaßventil (20) an einem Lagerkern (15) vorgesehen ist, der von der Tragfeder (13) abgestützt wird.
Pneumatisch dämpfendes Lager nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Arbeitskammer (11) und/oder der Ausgleichskammer (12) mindestens ein Überdruckventil (21) vorgesehen ist.
Pneumatisch dämpfendes Lager nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ventil (20, 21) verstellbar und/oder steuerbar ausgebildet ist.