DE19612153C2 - Hydraulisch dämpfendes Zweikammer-Motorlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch dämpfendes Zweikammer-Motor­ lager, mit zwei flüssigkeitsgefüllten Kammern, die jeweils gummielasti­ sche Umfangswände aufweisen und durch eine starre Zwischenplatte voneinander getrennt sind, wobei die Kammern durch einen Kanal mit­ einander verbunden sind und in der Zwischenplatte eine stirnseitig zu­ mindest zentraloffene Membrankammer eingelassen ist, in der eine beiderseits von Flüssigkeit beaufschlagte und parallel zur Richtung ein­ geleiteter Schwingungen bewegliche Entkopplungsmembran angeord­ net ist, die einen geringeren Außendurchmesser als der Innendurch­ messer der Membrankammer aufweist, wobei der Entkopplungsmem­ bran ein Stellmittel zum Einstellen des Freiwegs und/oder der Steifig­ keit der Entkopplungsmembran zugeordnet ist, das mit der Außenseite der Entkopplungsmembran in deren Außenrandbereich zusammenwirkt.

Ein derartiges Zweikammer-Motorlager ist aus der DE 34 23 698 C2 bekannt. Das bekannte Motorlager weist durch gummielastische Um­ fangswände begrenzte, flüssigkeitsgefüllte Kammern auf. Zwischen den Kammern ist eine Zwischenplatte vorgesehen, deren beide koaxiale Teile einen Ringspalt begrenzen. In dem Ringspalt ist eine Entkopp­ lungsmembran in Axialrichtung beweglich aufgenommen. Die Entkopp­ lungsmembran weist in ihrem Zentrum eine Öffnung auf, die die beiden Kammern miteinander verbindet. Die aus magnetischem Material be­ stehende Entkopplungsmembran ist mittels Magnetspulen, denen eine Erregerschaltung zugeordnet ist, in Schwingungen versetzbar. Die bei­ den Magnetspulen sind koaxial zueinander in den Zwischenplattenteilen angeordnet. Eine präzise Einstellung des Freiwegs oder der Steifigkeit der Entkopplungsmembran ist mittels der zugeordneten Magnetspulen nur sehr schwierig durchführbar. Weiterhin ist ein Motorlager mit der­ artigen Magnetspulen relativ aufwendig in der Herstellung und besitzt darüber hinaus ein hohes Gewicht.

Aus der DE 34 21 137 C2 ist ein Hydrolager bekannt, bei dem zwei Kammern durch eine Trennwand unterteilt sind. Im Zentrum der Trennwand ist ein Ansatz vorgesehen, der vertikal von der Oberfläche der Trennwand abragt. Der Ansatz, der durch eine Öffnung in der gummielastischen Wandung der Ausgleichkammer geführt ist, ist au­ ßerhalb des Hydrolagers mit einem Flansch versehen, der einen Gum­ mischlauch aus elastomerem Material trägt. Auf der dem Flansch ab­ gewandten Seite des Schlauchs ist eine Tilgermasse befestigt, wobei ein Hohlraum begrenzt wird. Mittels Ventilen kann die Federkonstante der Tilgermasse variiert werden. Zur Einstellung des Freiwegs und/oder der Federsteifigkeit der Zwischenwand ist die offenbarte Anordnung nicht konzipiert.

In der DE 34 36 534 A1 wird ein Zweikammerlager mit einer Entkopp­ lungsmembran beschrieben, deren Freiweg manuell mittels eines Druckrings und eines Verstellrings eingestellt werden kann. Hierbei ist der Druckring außerhalb der Membrankammer an der Außenseite der gummielastischen Wandung der Ausgleichskammer angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisch dämpfendes Zweikammer-Motorlager vorzuschlagen, mit dem der Freiweg und/oder die Steifigkeit der Entkopplungsmembran präzise und auf einfache Wei­ se einstellbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem hydraulisch dämpfenden Zweikammer-Motorlager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Stellmittel innerhalb der Membrankammer ange­ ordnet und durch mindestens eine durch eine gummielastische Wand begrenzte Hohlkammer gebildet ist, die sich einerseits an der Entkopp­ lungsmembran und andererseits an der Wandung der Membrankammer abstützt und durch ein pneumatisches oder hydraulisches Steuermedi­ um beaufschlagbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Stellmittels ist eine präzise Einstellung des Freiwegs und/oder der Steifigkeit der Entkopp­ lungsmembran abhängig vom Betriebszustand möglich. Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß das Stellmittel direkt mit der Au­ ßenseite der Entkopplungsmembran zusammenwirkt, wodurch einer­ seits der Freiweg und andererseits die Steifigkeit einstellbar ist. Die Steifigkeit kann hierbei durch Einstellen des pneumatischen oder hy­ draulischen Drucks in der Hohlkammer der gummielastischen Wand den gewünschten Erfordernissen angepaßt werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Zweikammer-Motorlagers ist darin zu sehen, daß das Stellmittel relativ kostengünstig in das Motorlager integriert werden kann, wobei auf bereits im Fahrzeug vorhandene hydraulische oder pneumatische Systeme zurückgegriffen werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorteilhaft ist das Stellmittel stufenlos verstellbar.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Stellmittel in Abhängigkeit vom Betriebszustand steuerbar oder regel­ bar ausgebildet ist.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß dem Stellmittel eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, mit der in Abhängigkeit vom Be­ triebszustand der Freiweg und/oder die Steifigkeit der Entkopplungs­ membran steuerbar ist.

Bei einer weiteren Ausgestaltung wird vorgesehen, daß das Stellmittel an der Membrankammerwand festgelegt ist. Beispielsweise können in der Membrankammerwand Ringnuten eingebracht sein, in die form­ schlüssige Teile des Stellmittels eingreifen.

Bei einer weiteren Ausgestaltung kann das Stellmittel zwei gegenüber­ liegenden Außenseiten der Entkopplungsmembran zugeordnete ring­ förmige Schläuche aufweisen, deren Hohlkammer jeweils mit einem Steuermedium beaufschlagbar ist.

Um eine Feineinstellung der Federcharakteristik der Entkopplungsmem­ bran zu erzielen, kann das Stellmittel mindestens einen ringförmigen Schlauch mit mindestens zwei getrennten Hohlkammern aufweisen, die unabhängig voneinander mit einem Steuermedium beaufschlagbar sind. Hierbei sind die beiden Hohlkammern in Radialrichtung der Entkopp­ lungsmembran nebeneinanderliegend angeordnet.

Bei einer anderen Ausgestaltung kann das Stellmittel als ringförmiger Schlauch ausgebildet sein, der in einem Zwischenraum zwischen dem Außenrand der Entkopplungsmembran und der Innenwand der Mem­ brankammer angeordnet ist.

Hierbei kann der ringförmige Schlauch einerseits an der Entkopplungs­ membran und andererseits an der Innenwand der Membrankammer festgelegt sein.

Um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zu erreichen, kann die Entkopp­ lungsmembran formschlüssige Mittel aufweisen, die mit dem Stellmit­ tel zusammenwirken.

Hierbei können die formschlüssigen Mittel an der Außenseite der Ent­ kopplungsmembran aufgebracht sein.

Vorteilhaft weisen die Außenseiten der Entkopplungsmembran minde­ stens eine formschlüssige Aussparung oder Erhebung auf, die mit dem Stellmittel zusammenwirken.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann das Stell­ mittel als ringförmiger Schlauch mit mindestens einem in Radialrich­ tung verstellbaren Anschlag ausgebildet sein, der mit einer an der Ent­ kopplungsmembran angeordneten schräg verlaufenden Gleitebene zu­ sammenwirkt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen nä­ her erläutert, die in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt sind. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein erfindungsgemäßes hy­ draulisch dämpfendes Zweikammer-Motorlager;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit II in Fig. 1;

Fig. 3 bis 5 weitere Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Stellmittels in einer ähnlichen Darstellung wie Fig. 2.

Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein hydraulisch dämpfendes Zweikammer-Motorlager, das eine obere, motorseitige Arbeitskammer 10 und eine untere Ausgleichskammer 11 aufweist. Hierbei wird die Arbeitskammer 10 durch eine hohlkegelförmige Umfangswand 14 aus gummielastischem Material, die sogenannte Tragfeder, begrenzt. Die Ausgleichskammer 11 wird demgegenüber durch eine tassenförmige Umfangswand 15, die ebenfalls aus gummielastischem Material, je­ doch volumennachgiebigerem Material als die Umfangswand 14 gebil­ det ist, begrenzt. An der Umfangswand 14 wird die motorseitige La­ gerplatte 16 aufgenommen, die zur Festlegung am Motor mit einem abragenden Schraubbolzen 19 versehen ist. Zwischen der Arbeits­ kammer 10 und der Ausgleichskammer 11 ist eine Zwischenplatte 12 vorgesehen, in der ein Kanal 13 eingebracht ist. Somit sind die beiden flüssigkeitsgefüllten Kammern 10, 11 hydraulisch über den Kanal 13 miteinander verbunden. Die Zwischenplatte 12 weist ein Deckelteil 12a und ein Bodenteil 12b auf. Die Umfangswand 15 der Ausgleichskam­ mer 11 ist von einem Gehäuse 17 umgeben, an dem ein senkrecht ab­ ragender Schraubbolzen 20 zur karosserieseitigen Festlegung des Mo­ torlagers vorgesehen ist. Alle Lagerteile sind über einen umlaufenden Ringflansch 18 flüssigkeitsdicht miteinander verspannt.

Die zweiteilig aufgebaute Zwischenplatte 12 weist eine Membrankam­ mer 24 auf, in der eine plattenförmige Entkopplungsmembran 21 ein­ gebracht ist. Sowohl das Deckelteil 12a als auch das Bodenteil 12b der Zwischenplatte 12 sind hierbei mit einer in jeweiligen Kammern 10, 11 zugeordneten Öffnungen 22, 23 versehen.

Im Bereich eines Außenrandes 25 der kreisscheibenförmigen Entkopp­ lungsmembran 21 ist ein Stellmittel 26 zum Einstellen des Freiwegs der Entkopplungsmembran 21 vorgesehen. Das Stellmittel 26 weist einen ersten Doppelkammerschlauch 27a, der an der Deckelplatte 12a der Zwischenplatte 12 festgelegt ist, und einen zweiten Doppelkam­ merschlauch 27b, der an der Bodenplatte 12b festgelegt ist, auf. Die beiden Schläuche 27a, 27b sind über zugeordnete Steuerleitungen 30a, 30b mit einer Steuereinrichtung 28 verbunden. Der Steuereinrich­ tung 28 ist eine Druckluftquelle 29 zugeordnet. Über die Steuereinrich­ tung 28 kann den Doppelkammerschläuchen 27a, 27b abhängig vom Betriebszustand Druckluft zugeführt werden, wodurch der Freiweg der Entkopplungsmembran 21, innerhalb der Membrankammer 24 verstell­ bar ist. Hierdurch kann der Freiweg der Entkopplungsmembran dem jeweiligen Fahrzustand angepaßt werden. Beispielsweise kann die Ent­ kopplungsmembran im Leerlaufbetrieb nahezu völlig freigegeben wer­ den, wohingegen für andere Fahrzustände eine völlige Blockade der Entkopplungsmembran vorgesehen sein kann.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit II in Fig. 1, anhand derer die nähere Ausgestaltung der Doppelkammerschläuche 27a, 27b erläutert werden soll.

Die Doppelkammerschläuche 27a, 27b weisen jeweils zwei getrennte Hohlkammern 32a, 33a; 32b, 33b auf. Die beiden Hohlkammern 32a, 33a sind über einen Verbindungssteg 34 miteinander verbunden, von dessen Oberseite ein Ringansatz 35 abragt. Der Ringansatz 35 dient der Festlegung des Doppelkammerschlauchs 27a an der Membran­ kammerwand 36.

Die beiden Hohlkammern 32a, 33a; 32b, 33b sind jeweils getrennt mit Druckluft beaufschlagbar, wodurch eine Feineinstellung der Federcha­ rakteristik der Entkopplungsmembran 21 möglich ist.

Die Entkopplungsmembran 21 ist mit einer Beschichtung 31, bei­ spielsweise einer aufvulkanisierten Gummischicht versehen, in der den beiden Hohlkammern 32a, 33a zugeordnete formschlüssige Mittel, die als Aussparungen 37a, 37b ausgebildet sind, eingebracht. Hierdurch wird eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der Entkopplungs­ membran 21 und den Schläuchen 27a, 27b erzielt.

Fig. 3 zeigt in ähnlicher Darstellung wie Fig. 2 ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel. Das Stellmittel 38 zum Einstellen des Freiwegs der Ent­ kopplungsmembran 21 ist ebenfalls als Ringschlauch ausgebildet und weist zwei gegenüberliegend angeordnete Hohlkammern 39a, 39b auf. Zwischen den Hohlkammern 39a, 39b liegt der Außenbereich der Ent­ kopplungsmembran 21. Das schlauchförmige Stellmittel 38 weist eine näherungsweise U-förmigen Querschnitt auf und liegt außenseitig an der Membrankammerwand 36 an. Zur Stabilisierung ist in dem Stell­ mittel 38 ein metallisches Verstärkungsband 40 einvulkanisiert.

Fig. 4 zeigt ein Stellmittel 41, das als ringförmiger Schlauch ausgebil­ det ist und eine Hohlkammer 43 aufweist, die mit Druckluft beauf­ schlagbar ist. Das Stellmittel 41 ist in einem Zwischenraum 42 zwi­ schen dem Außenrand 25 der Entkopplungsmembran 21 und der Membrankammerwand 36 angeordnet.

An dem Stellmittel 41 ist eine integrierte Aufnahme 44 zur Festlegung der Entkopplungsmembran 21 vorgesehen. Weiterhin weist das Stell­ mittel 41 Ansätze 45 auf, die in zugeordnete Ringnuten in der Zwi­ schenplatte 12 eingreifen.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Stell­ mittel 46 zwar jeweils an der Membrankammerwand 36 festgelegte Schläuche 47a, 47b auf. Beide Schläuche 47a, 47b besitzen jeweils eine Hohlkammer 49a, 49b. An der Außenseite der Hohlkammern sind Ansätze 48a, 48b anvulkanisiert. Bei Beaufschlagung der Hohlkam­ mern 49a, 49b werden die Anschläge 48a, 48b in Radialrichtung ver­ setzt. Die Ansätze 48a, 48b wirken mit schräg verlaufenden Gleitflä­ chen 50a, 50b zusammen, die auf einer Beschichtung 31 der Entkopp­ lungsmembran 21 vorgesehen sind. Durch Beaufschlagung der Schläu­ che 47a, 47b mit Druckluft, die zu einer radialen Verstellung der An­ sätze 48a, 48b führt, kann somit die Einspannung der Entkopplungs­ membran 21 variiert werden.

Claims (13)

1. Hydraulisch dämpfendes Zweikammer-Motorlager, mit zwei flüs­ sigkeitsgefüllten Kammern (10, 11), die jeweils gummielastische Umfangswände (14, 15) aufweisen und durch eine starre Zwi­ schenplatte (12) voneinander getrennt sind, wobei die Kammern (10, 11) durch einen Kanal (13) miteinander verbunden sind und in der Zwischenplatte (12) eine stirnseitig zumindest zentraloffe­ ne Membrankammer (24) eingelassen ist, in der eine beiderseits von Flüssigkeit beaufschlagte und parallel zur Richtung eingelei­ teter Schwingungen bewegliche Entkopplungsmembran (21) an­ geordnet ist, die einen geringeren Außendurchmesser als der In­ nendurchmesser der Membrankammer (24) aufweist, wobei der Entkopplungsmembran (21) ein Stellmittel (26, 38, 41, 46) zum Einstellen des Freiwegs und/oder der Steifigkeit der Entkopp­ lungsmembran (21) zugeordnet ist, das mit der Außenseite der Entkopplungsmembran in deren Außenwandbereich zusammen­ wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel (26, 38, 41, 46) innerhalb der Membrankammer (24) angeordnet und durch mindestens eine durch eine gummielastische Wand begrenzte Hohlkammer (32, 33) gebildet ist, die sich einerseits an der Ent­ kopplungsmembran (21) und andererseits an der Wandung der der Membrankammer (24) abstützt und durch ein pneumatisches oder hydraulisches Steuermedium beaufschlagbar ist.

2. Zweikammer-Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Stellmittel (26, 38, 41, 46) stufenlos verstell­ bar ist.

3. Zweikammer-Motorlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Stellmittel (26, 38, 41, 46) in Abhängig­ keit vom Betriebszustand steuerbar oder regelbar ausgebildet ist.

4. Zweikammer-Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Stellmittel (26, 38, 41, 46) eine Steuereinrichtung (28) zugeordnet ist, mit der in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Freiweg und/oder die Steifigkeit der Entkopplungsmembran (21) steuerbar ist.

5. Zweikammer-Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Stellmittel (26, 38, 41, 46) an der Membrankammerwand (36) festgelegt ist.

6. Zweikammer-Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Stellmittel (26, 38, 41, 46) zwei den gegenüberliegenden Außenseiten der Entkopplungsmembran (21) zugeordnete ringförmige Schläuche (27a, 27b) aufweist, deren Hohlkammer (32a, 32b) jeweils mit einem Steuermedium beaufschlagbar ist.

7. Zweikammer-Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Stellmittel mindestens einen ring­ förmigen Schlauch (27a, 27b) mit mindestens zwei getrennten Hohlkammern (32a, 33a; 32b, 33b) aufweist, die unabhängig voneinander mit einem Steuermedium beaufschlagbar sind.

8. Zweikammer-Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das Stellmittel (41) als ringförmiger Schlauch ausgebildet ist, der in einem Zwischenraum (42) zwi­ schen dem Außenrand (25) der Entkopplungsmembran (21) und der Membrankammerwand (36) angeordnet ist.

9. Zweikammer-Motorlager nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der ringförmige Schlauch einerseits an der Ent­ kopplungsmembran (21) und andererseits an der Membrankam­ merwand (36) festgelegt ist.

10. Zweikammer-Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Entkopplungsmembran (21) formschlüssige Mittel (37, 50) aufweist, die mit dem Stellmittel zusammenwirken.

11. Zweikammer-Motorlager nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die formschlüssigen Mittel (37, 50) an der Außen­ seite der Entkopplungsmembran (21) aufgebracht sind.

12. Zweikammer-Motorlager nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der Entkopplungsmembran (21) mindestens eine formschlüssige Aussparung (37) oder Er­ hebung (50) aufweist, die mit dem Stellmittel zusammenwirkt.

13. Zweikammer-Motorlager nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel (46) als ringförmiger Schlauch (47a, 47b) mit mindestens einem in Radialrichtung verstellbaren Ansatz (48a, 48b) ausgebildet ist, der mit einer an der Entkopplungsmembran (21) angeordneten schräg verlaufen­ den Gleitebene (50a, 50b) zusammenwirkt.