DE10327957B4

DE10327957B4 - Hydrolager mit niedriger Bauhöhe

Info

Publication number: DE10327957B4
Application number: DE2003127957
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Troyke; Michaela Sommer; Stefan Weyer
Original assignee: Trelleborg Automotive Germany GmbH
Current assignee: Trelleborg Automotive Germany GmbH
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2023-06-21
Also published as: DE10327957A1

Abstract

Hydraulisch dämpfendes Lager mit einer Arbeitskammer (12) und einer ersten und einer zweiten Ausgleichskammer (13, 14), die horizontal zur Arbeitskammer (12) angeordnet sind, wobei die Ausgleichskammern (13, 14) über jeweils einen Überströmkanal (22, 23) mit der Arbeitskammer (12) verbunden sind, und die Ausgleichskammern (13, 14) die Arbeitskammer (12) und die Überströmkanäle (22, 23) mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichskammern (13, 14), ein Kanal (22) und die Arbeitskammer (12) in einer Gehäuseschale (15) ausgebildet sind, dass die Arbeitskammer (12), die Ausgleichskammern (13, 14) und der Kanal (22) von einer einteiligen Abdeckung aus elastischem Material abgedeckt sind, die sich aus einer Tragfeder (17) und den Ausgleichskammerabdeckungen (19) für die Ausgleichskammern (13, 14) zusammensetzt, wobei die Tragfeder (17) einen Lagerkern (18) aufnimmt und dass der Kanal (22) durch eine Trenneinlage (21) in zwei separate Überströmkanäle (22, 23) unterteilt ist, die jeweils eine der Ausgleichskammern (13, 14) mit der Arbeitskammer...

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch dämpfendes Lager mit einer Arbeitskammer und einer ersten und einer zweiten Ausgleichskammer, die horizontal zur Arbeitskammer angeordnet sind, wobei die Ausgleichskammern über jeweils einen Überströmkanal mit der Arbeitskammer verbunden sind, und die Ausgleichskammern, die Arbeitskammer und die Überströmkanäle mit einer Flüssigkeit gefüllt sind.
Derartige hydraulisch dämpfende Lager werden insbesondere im Automobilbau verwendet und auch als Hydrolager bezeichnet. Die Hydrolager werden zwischen Motor und Karosserie angeordnet, um Schwingungen zwischen Motor und Karosserie zu dämpfen. Dabei wird die Dämpfung durch die Trägheitswirkung der Flüssigkeitssäule in dem Überströmkanal erreicht. Die Geometrie des Überströmkanals, insbesondere dessen Länge und Volumen, bestimmen dabei, welche Schwingungsfrequenzen gedämpft werden.
Beim Betrieb und im Leerlauf eines Fahrzeugs entstehen Schwingungen mit den unterschiedlichsten Frequenzen. Die Lager müssen auf diese vielen Frequenzen abgestimmt werden, um eine ausreichende Dämpfung bereitzustellen. Eine weiter erschwerende Bedingung bei der Ausgestaltung von Hydrolagern wird durch den eingeschränkten Montageraum zwischen Motor oder Getriebe und Karosserie gebildet.
Aus der US 4,262,886 A ist ein hydraulisch dämpfendes Lager bekannt, das eine Arbeitskammer und zwei im wesentlichen horizontal zur Arbeitskammer angeordnete Ausgleichskammern aufweist. Die Ausgleichskammern sind über Überströmkanäle mit der Arbeitskammer verbunden. Die Ausgleichskammern und die Arbeitskammer sind in einem elastischen Gummiblock ausgebildet, der von einer oberen und einer unteren im wesentlichen ebenen Abdeckplatte begrenzt wird. Die Arbeitskammer wird nach oben hin von der oberen Abdeckplatte begrenzt, in der ein lagerkernartiger Bolzen fixiert ist. Die Funktion der Tragfeder wird von dem elastischen Gummiblock übernommen, dessen Seitenwände im wesentlichen die Arbeitskammern begrenzen.
Die DE 37 03 820 C2 offenbart ein hydraulisch dämpfendes Gummilager, das eine Arbeitskammer und eine Ausgleichskammer aufweist, die im wesentlichen vertikal zueinander angeordnet sind. Die Arbeitskammer wird von einer Tragfeder und einem Lagerkern begrenzt. Zwischen Ausgleichskammer und Arbeitskammer ist eine elastisch aufgehängte Zwischenplatte angeordnet, die als starres Bauteil bezeichnet wird. Die Zwischenplatte weist einen ringförmigen Durchtrittskanal auf. Dieser als Überströmkanal dienende Durchtrittskanal ist mittels einer Trenneinlage in zwei einzelne Kanalabschnitt aufgeteilt. Das Trennelement wird zur Verdopplung der Länge des Durchtrittskanals verwendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisch dämpfendes Lager anzugeben, das ein großes Flüssigkeitsvolumen bereitstellt und gleichzeitig eine niedrige Bauhöhe aufweist und in seinem Dämpfungsverhalten einfach abstimmbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem hydraulisch dämpfenden Lager der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Ausgleichskammern, ein Kanal und die Arbeitskammer in einer Gehäuseschale ausgebildet sind, dass die Arbeitskammer, die Ausgleichskammern und der Kanal von einer einteiligen Abdeckung aus elastischem Material abgedeckt sind, die sich aus einer Tragfeder und den Ausgleichskammerabdeckungen für die Ausgleichskammern zusammensetzt, wobei die Tragfeder einen Lagerkern aufnimmt, und dass der Kanal durch eine Trenneinlage in zwei separate Überströmkanäle unterteilt ist, die jeweils seine der Ausgleichskammern mit der Arbeitskammer verbinden.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ein Hydrolager erhalten, dass aufgrund der zwei Ausgleichkammern ein ausreichend großes Flüssigkeitsvolumen zur Dämpfung bereitstellt. Aufgrund der horizontalen Anordnung der Ausgleichskammern zu der Arbeitskammer bleibt die Bauhöhe des Hydrolagers gering. Die zwei Ausgleichskammern sind über jeweils einen Überströmkanal mit der Arbeitskammer verbunden, wodurch sich durch das Vorsehen unterschiedlicher Längen für die Überströmkanäle das Dämpfungsverhalten der einzelnen Ausgleichskammern gezielt abstimmen lässt. Durch die Trenneinlage wird der Kanal in zwei separate Überströmkanäle unterteilt, die zuverlässig voneinander abgedichtet sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Trenneinlage aus Kunststoff ausgebildet. Durch die Verwendung einer Trenneinlage aus Kunststoff lässt sich die Trenneinlage leicht variieren, wodurch das Volumen in den Überströmkanälen verändert werden kann, ohne dass der in der Gehäuseschale ausgebildete Kanal in seiner Geometrie verändert werden muss. Dies ermöglicht bei der Herstellung des Lagers, durch Verwendung von unterschiedlichen Trenneinlagen, Hydrolager mit unterschiedlichen Dämpfungsbereichen herzustellen, die für unterschiedliche Einsatzzwecke ausgelegt sind, ohne dass die eigentliche Form des Lagers verändert werden muss.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Trenneinlage im wesentlichen horizontal angeordnet und bildet zwei übereinander verlaufende Überströmkanäle.
In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Trenneinlage im wesentlichen vertikal angeordnet und bildet zwei nebeneinander verlaufende Überströmkanäle.
Vorteilhaft weist das Lager ein Zugband auf, welches als Zugbegrenzung entgegengesetzt zu einer Wirkrichtung des Lagers dient. Das Lager wird in seiner Hauptfunktion zusammengepresst. Aufgrund von Fahrbahnunebenheiten kann jedoch auch eine Belastung oder Auslenkung des Lagers entgegengesetzt dieser zusammenpressenden Wirkrichtung auftreten. Eine zu starke Auslenkung kann das Lager zerstören. Um diese Auslenkung zu begrenzen, ist das Zugband angeordnet, welches bei Auftreten von derartigen Auslenkungen Kräfte aufnehmen kann und somit einer Zerstörung des La gers entgegenwirkt. Dazu ist vorteilhafterweise an der Ausgleichsabdeckung und/oder dem Lagerkern eine Halterung und eine Führung für das Zugband vorgesehen.
Zusätzlich kann in der Halterung des Zugbandes ein Gummipolster vorgesehen sein. Dieses Gummipolster bewirkt eine Progression in Zugrichtung und unterstützt somit die Zugbegrenzung.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in den Zeichnungen in schematischer Weise dargestellt ist. Es zeigen:
1 einen Vertikalschnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Lagers;
2 eine Ansicht von oben auf eine Gehäuseschale des Lagers gemäss 1 und
3 einen weiteren Vertikalschnitt durch das Lager gemäss Linie III in 1.
1 zeigt einen Vertikalschnitt in y-Richtung durch ein erfindungsgemässes Hydrolager, das als Getriebelager konzipiert ist. Eine Arbeitskammer 12 und eine erste und zweite Ausgleichskammer 13, 14 sind in der Gehäuseschale 15 ausgebildet, wobei in dieser Gehäuseschale 15 auch ein Kanal 22 ausgebildet ist. Die Arbeitskammer 12 wird von oben durch eine Tragfeder 17 begrenzt, die in ihrer Mitte einen Lagerkern 18 aufnimmt. Die aus elastischem Material bestehende Tragfeder 17 ist mit einer Ausgleichskammerabdeckung 19 verbunden. Die Ausgleichskammerabdeckung 19 weist im Bereich der Ausgleichskammer 13 und 14 volumenweiche Membranen 20 auf. Die Ausgleichskammern 13, 14 sind in der Gehäuseschale 15 neben oder horizontal zu der Arbeitskammer 12 ausgebildet, wodurch eine besonders niedrige Bauhöhe bei einer vertikalen Wirkrichtung des Hydrolagers 10 erreicht wird.
Aus 1 ist ferner ersichtlich, dass Überströmkanäle 22 und 23 durch eine im wesentlichen horizontal angeordnete Trenneinlage 21 unterteilt sind. Durch die Trenneinlage 21 wird von dem ersten Überströmkanal 22, der die Arbeitskammer 12 mit der ersten Ausgleichskammer 13 verbindet, der zweite Überströmkanal 23, der die Arbeitskammer 12 und die zweite Ausgleichskammer 14 miteinander verbindet, abgeteilt. Mit der Dicke oder Wandstärke der Trenneinlage 21 und/der ihrer Position kann das Volumen der Überströmkanäle 22, 23 verändert werden.
2 zeigt eine Ansicht von oben auf die Gehäuseschale 15, die als Druckgussteil ausgebildet ist. In dieser Gehäuseschale 15 sind die Arbeitskammer 12 und die erste und die zweite Ausgleichskammer 13, 14 eingeformt. Der erste Überströmkanal 22 führt an der zweiten Ausgleichskammer 14 vorbei und wird weiter um die Arbeitskammer 12 zur ersten Ausgleichskammer 13 herumgeführt, wobei der durch die nicht dargestellte Trenneinlage gebildete erste Überströmkanal 22 ein wesentlich grösseres Volumen aufweist, als der kürzere und damit auch im Volumen kleinere zweite Überströmkanal 23, der in dieser Ansicht ebenfalls nicht dargestellt ist. Die Überströmkanäle 22, 23 können dabei auch unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Dadurch dämpfen die in den Überströmkanälen 22, 23 schwingenden Flüssigkeitssäulen Schwingungen in unterschiedlichen Frequenzbereichen.
3 zeigt einen Vertikalschnitt senkrecht zu dem Vertikalschnitt gemäss 1 durch ein erfindungsgemässes Hydrolager 10 entlang der Schnittlinie III, Hierbei sind Halterungen 24 zur Befestigung eines Zugbandes 25 zu erkennen. Das Zugband 25 wird beidseitig in die Halterungen 24 eingehängt, in denen eine Gummipolsterung 29 angeordnet ist, und über die am Lagerkern 18 befestigte Führung 26 geführt. Die Führung 26 ist mit einem Gummipolster 27 beschichtet, so dass eine gewisse Nachgiebigkeit bei Zugbelastung entsteht. Laschen 28, die zur Fixierung des Zugbandes 25 umgelegt werden, weisen eine Verstärkung 30 auf, die in die Tragfeder 17 hineinragt. Durch das Zugband 25 werden Auslenkungen entgegengesetzt zur zusammen pressenden Wirkrichtung des Hydrolagers 10 begrenzt, wobei ein Zusammenpressen des Hydrolagers 10 in seiner vertikalen Wirkrichtung jedoch nicht beeinträchtigt wird.

10: Hydrolager
12: Arbeitskammer
13: erste Ausgleichskammer
14: zweite Ausgleichskammer
15: Gehäuseschale
17: Tragfeder
18: Lagerkern
19: Ausgleichsabdeckung
20: Membranen
21: Trenneinlage
22: erster Überströmkanal
23: zweiter Überströmkanal
24: Halterung
25: Zugband
26: Führung
27: Gummipolster
28: Laschen
29: Gummipolster
30: Verstärkung

Claims

Hydraulisch dämpfendes Lager mit einer Arbeitskammer (12) und einer ersten und einer zweiten Ausgleichskammer (13, 14), die horizontal zur Arbeitskammer (12) angeordnet sind, wobei die Ausgleichskammern (13, 14) über jeweils einen Überströmkanal (22, 23) mit der Arbeitskammer (12) verbunden sind, und die Ausgleichskammern (13, 14) die Arbeitskammer (12) und die Überströmkanäle (22, 23) mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichskammern (13, 14), ein Kanal (22) und die Arbeitskammer (12) in einer Gehäuseschale (15) ausgebildet sind, dass die Arbeitskammer (12), die Ausgleichskammern (13, 14) und der Kanal (22) von einer einteiligen Abdeckung aus elastischem Material abgedeckt sind, die sich aus einer Tragfeder (17) und den Ausgleichskammerabdeckungen (19) für die Ausgleichskammern (13, 14) zusammensetzt, wobei die Tragfeder (17) einen Lagerkern (18) aufnimmt und dass der Kanal (22) durch eine Trenneinlage (21) in zwei separate Überströmkanäle (22, 23) unterteilt ist, die jeweils eine der Ausgleichskammern (13, 14) mit der Arbeitskammer (12) verbinden.
Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinlage (21) aus Kunststoff ausgebildet ist.
Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinlage (21) im wesentlichen horizontal angeordnet ist und zwei übereinander verlaufende Überströmkanäle (22, 23) bildet.
Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinlage (21) im wesentlichen vertikal angeordnet ist und zwei nebeneinander verlaufende Überströmkanäle bildet.
Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zugband (25) als Zugbegrenzung entgegengesetzt zu einer Wirkrichtung des Lagers (10) vorgesehen ist.
Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseschale (15) und/oder der Lagerkern (18) eine Halterung (24) und eine Führung (26) für das Zugband (25) aufweisen, wobei Laschen (28) das Zugband (25) fixieren.
Lager nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gummipolster (29) in der Halterung (24) und/oder in der Führung (26) des Zugbandes (25) vorgesehen ist, um eine Progression in Zugrichtung zu bewirken.