Die Erfindung betrifft ein hydraulisch dämpfendes Motorlager mit wenig
stens zwei flüssigkeitsgefüllten Kammern, die jeweils zumindest teilweise
elastisch verformbare Wandungen aufweisen und durch eine Zwischen
platte voneinander getrennt sind, wobei in der Zwischenplatte ein die
Kammern verbindender Kanal und eine Membrankammer vorgesehen sind,
die zu den Kammern offen ist und in der eine beiderseits von Flüssigkeit
beaufschlagte Entkopplungseinrichtung angeordnet ist, deren Freiweg
innerhalb der Membrankammer einstellbar ist, wobei die Entkopplungsein
richtung als fluidbeaufschlagter Hohlkörper ausgebildet ist, dessen geo
metrische Form und/oder Abmessungen über eine Einrichtung zur Fluid
beaufschlagung veränderbar ist und wobei die Entkopplungseinrichtung
einen Hohlraum aufweist, der durch eine Wand aus elastischem Material
begrenzt ist.
Ein derartiges Motorlager ist aus der US 5 314 173 bekannt. Dieses
Lager weist eine druckaufnehmende Kammer, eine Gleichgewichtskam
mer und eine Ausgleichskammer auf. Die druckaufnehmende Kammer und
die Gleichgewichtskammer bilden zusammen die Arbeitskammer, die über
einen Überströmkanal mit der Ausgleichskammer verbunden ist. Die
Gleichgewichtskammer wird durch zwei Membranen von der druckaufnehmenden
Kammer und der Ausgleichskammer getrennt, deren Zwi
schenraum mit Luftdruck beaufschlagbar ist. In Abhängigkeit von dem
Druck in dem Zwischenraum wird die Wölbung der oberen Membran
verändert. Hierdurch läßt sich der Freiweg dieser Membran einstellen und
die geometrische Form sowie die Abmessung der aus den beiden Mem
branen bestehenden Entkopplungseinrichtung verändern. Es ist ausdrück
lich ausgeführt, daß der Zwischenraum zwischen den beiden Membranen
auf Null reduziert werden soll. Bei dem bekannten Motorlager besteht
somit die Gefahr, daß die beiden Membranen miteinander verkleben und
bei Druckbeaufschlagung nicht schnell genug voneinander getrennt wer
den.
In der DE 196 12 153 A1 der Anmelderin wird vorgeschlagen, daß in der
Membrankammer ein Stellmittel angeordnet ist, um den Freiweg und/oder
die Steifigkeit der Entkopplungsmembran einzustellen. Bei diesem bekann
ten Motorlager ist das Stellmittel insbesondere als ein schlauchartiger
fluidbeaufschlagter Hohlkörper ausgebildet, der mit der Außenseite der
Entkopplungsmembran zusammenwirkt. Durch das zusätzliche Stellmittel
weist jedoch das bekannte Motorlager einen recht komplizierten Aufbau
auf.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein hydraulisch dämp
fendes Motorlager anzugeben, das bei einem konstruktiv einfachen Auf
bau eine zuverlässige Variation des Entkopplungsfreiwegs der Entkopp
lungseinrichtung zuläßt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem hydraulisch dämpfenden
Motorlager der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß zusätzlich in
dem Hohlraum eine das Zusammenfallen des Hohlraums hemmende
Distanzeinrichtung vorgesehen ist
Durch die Fluidbeaufschlagung des Hohlraums wird die geometrische
Form der Entkopplungseinrichtung verändert, wodurch auch die dynami
sche Steifigkeit des Lagers beeinflußt werden kann. Prinzipiell kann die
Fluidbeaufschlagung auf pneumatischem oder hydraulischem Wege
erfolgen. Durch Anlegen eines Vakuums können die Abmessungen der
Entkopplungseinrichtung verkleinert werden, während das Anlegen eines
Überdrucks zu einer Vergrößerung der Entkopplungseinrichtung führt.
Durch die Ansteuerung der Entkopplungseinrichtung von außen kann
somit die dynamische Steifigkeit des Motorlagers gesteuert werden.
Selbst bei Anlegen eines Vakuums wird aufgrund der Distanzeinrichtung
eine minimale Dicke der Entkopplungseinrichtung erreicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Un
teransprüchen.
Bei einer weiteren Ausgestaltung ist die Distanzeinrichtung in Form von
im wesentlichen einander gegenüberliegenden noppenartigen Vorsprüngen
ausgebildet. Alternativ kann die Distanzeinrichtung auch die Wandungen
des Hohlraums koppelnd verbinden, beispielsweise in Form eines Verbin
dungsstegs. Diese Koppelung kann sowohl elastisch als auch unelastisch
vorgesehen sein.
Vorteilhaft weist die Membrankammer zumindestens einen Steg auf, der
bezüglich der Distanzeinrichtung versetzt angeordnet ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die
Entkopplungseinrichtung zumindestens zwei unabhängig voneinander
fluidbeaufschlagbare Hohlräume aufweist. Vorteilhaft können diese Hohl
räume konzentrisch zueinander angeordnet sein. Bei dieser Ausgestaltung
kann die Entkopplungseinrichtung beispielsweise in einem mittleren
Bereich stärker und in einem Randbereich weniger stark oder gar mit
Unterdruck beaufschlagt werden. Hierdurch läßt sich eine Vielzahl von
Parametern einstellen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist die Entkopp
lungseinrichtung ringförmig ausgebildet. Zweckmäßig kann die Entkopp
lungseinrichtung in Form eines Flachschlauchs ausgebildet sein.
Um eine lokale oder gerichtete Verformung der Entkopplungseinrichtung
zu ermöglichen, kann diese in einer weiteren Ausgestaltung Wandungs
abschnitte mit geringerer Dicke oder Steifigkeit aufweisen.
Bei einer weiteren Ausgestaltung kann die Entkopplungseinrichtung balg
artige Seitenwandabschnitte aufweisen. Bei dieser Ausgestaltung ist es
möglich, die verbleibenden Wandungsabschnitte als starre Plattenelemen
te auszubilden, wobei die entsprechende Einstellbarkeit der Entkopplungs
einrichtung dadurch erreicht wird, daß die balgartigen Seitenwände durch
das Steuerfluid kompimiert oder expandiert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert, die in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt sind.
Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein hydraulisch dämpfendes
Zweikammer-Motorlager einer ersten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 2 eine analoge Ansicht zu Fig. 1 einer weiteren Ausführungs
form des erfindungsgemäßen Motorlagers; und
Fig. 3 eine analoge Ansicht zu Fig. 1 einer weiteren Ausführungs
form des erfindungsgemäßen Motorlagers.
Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein erfindungsgemäßes hydrau
lisch dämpfendes Zweikammer-Motorlager, das eine Arbeitskammer 10
und eine Ausgleichskammer 11 aufweist, welche mit einem üblichen
hydraulischen Fluid gefüllt sind. Die Arbeitskammer 10 wird durch eine
kegelförmige Wandung 14 aus gummielastischem Material, der sogenann
ten Tragfeder, begrenzt. Die Ausgleichskammer 11 wird durch eine
tassenförmige Wandung 15, die ebenfalls aus gummielastischem Material
besteht, nach unten hin begrenzt. An der Umfangswand 14 wird die
motorseitige Lagerplatte 16 aufgenommen, die zur Festlegung am Motor
mit einem abragenden Schraubbolzen 19 versehen ist. Zwischen der
Arbeitskammer 10 und der Ausgleichskammer 11 ist eine Zwischenplatte
12 angeordnet, in der eine Membrankammer 24 zur Aufnahme einer
Entkopplungseinrichtung 50 vorgesehen ist. In der Zwischenplatte 12 ist
ein Kanal 13 eingebracht, welcher die beiden flüssigkeitsbefüllten Kam
mern 10, 11 hydraulisch verbindet. Die Umfangswand 15 der Ausgleichs
kammer 11 ist von einem zylinderförmigen Gehäuse 17 umgeben, an dem
ein senkrecht abragender Schraubbolzen 20 zur karosserieseitigen Festle
gung des Motorlagers vorgesehen ist. Sämtliche Lagerteile sind über
einen umlaufenden Ringflansch 18 flüssigkeitsdicht miteinander ver
spannt, der endseitig die Tragfeder abstützt.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Zwischenplatte 12 zweiteilig
ausgebildet und umfaßt einen oberen Deckelteil 12a und einen unteren
Bodenteil 12b. Im wesentlichen mittig in der Zwischenplatte 12 ist die
Membrankammer 24 ausgebildet, welche zur Aufnahme einer Entkopp
lungseinrichtung 50 vorgesehen ist. Die Entkopplungseinrichtung 50 wird
in der gezeigten Ausführungsform zwischen dem oberen Deckelteil 12a
und dem unteren Bodenteil 12b randseitig eingespannt. Die Entkopplungsmembran
50 ist in Axialrichtung beweglich in der Membrankammer
24 angeordnet. Die käfigartige Membrankammer 24 weist beabstandete
Stege 21 auf, zwischen denen Öffnungen 22, 23 in dem oberen Deckel
teil 12a bzw. unterem Bodenteil 12b ausgebildet sind. Die Öffnungen 22,
23 ermöglichen eine Einwirkung des Fluids auf die Entkopplungseinrich
tung 50.
Die Entkopplungseinrichtung 50 ist aus gummielastischem Material her
gestellt und in Form einer doppelwandigen Membran ausgebildet. Durch
die oberen und unteren Wandungsabschnitten 52 und 54 wird ein Hohl
raum 60 gebildet, welcher über eine Steuerleitung 30a und eine Steuer
einrichtung 28 mit einer Druckfluidquelle 29 verbunden ist.
Die in dieser Ausführungsform als doppelwandige Membran ausgebildete
Entkopplungseinrichtung 50 liegt in der dargestellten Ansicht in einer
Ausgangslage, d. h. bei Umgebungs- oder Normaldruck vor. Somit wird in
dem gezeigten Zustand die Entkopplungseinrichtung 50 wie eine her
kömmliche Entkopplungsmembran wirken.
Wenn es nun jedoch gewünscht ist, die Wirkung der Entkopplungseinrich
tung aktiv aufzuheben oder den Entkopplungsfreiweg zu verändern, kann
der Hohlraum 60 über die Steuerleitung 30a und die Steuerung 28 mittels
eines Fluids, beispielsweise Druckluft, druckbeaufschlagt werden. Da die
Entkopplungseinrichtung 50 elastisch ausgebildet ist, werden sich die
Wandungsabschnitte 52 und 54 nach außen wölben, um schließlich
mit den Wänden der Membrankammer 24 zu in Anlage kommen.
Somit werden bei entsprechender Fluidbeaufschlagung die Öffnungen 22,
23 in der Aufnahmeeinrichtung 12 dichtend versperrt, so daß die Ent
kopplungswirkung vollständig aufgehoben wird. Auch bei einer weniger
starken Fluidbeaufschlagung läßt sich somit zum einen der freiweg der
Entkopplungseinrichtung steuer- oder regelbar einstellen.
Innenseitig weist die Entkopplungseinrichtung 50 noppenförmige Vor
sprünge 58 an den Wandungsabschnitten 52, 54 auf. Die noppenartigen
Vorsprünge 58 sind gegenüberliegend zueinander angeordnet und dienen
dazu, ein Zusammenfallen des Hohlraumes 60 zu verhindern.
In Fig. 2 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Motorlagers dargestellt, welches mit Ausnahme der Ausge
staltung der Zwischenplatte 12 und der Entkopplungseinrichtung 50 im
Aufbau im wesentlichen dem in Fig. 1 gezeigten Motorlager entspricht.
Zur Beschreibung werden die bereits eingeführten Bezugszeichen, Ver
gleiche oder funktionsgleiche Bauteile verwendet. Bei dem in Fig. 2
dargestellten Motorlager weist die Zwischenplatte 12, die durch das
Deckelteil 12a und das Bodenteil 12b gebildet wird, randseitig eine ring
förmige Membrankammer 24 auf. Über Öffnungen 22, 23 ist die Mem
brankammer 24 hydraulisch mit der Arbeitskammer 10 und der Aus
gleichskammer 11 verbünden. In der Membrankammer 24 ist eine Ent
kopplungseinrichtung 50 aufgenommen, die als ringförmiger Schlauch mit
einer Hohlkammer 60 ausgebildet ist. In die Hohlkammer 60 ragen nop
penartige Vorsprünge 28 ein, die ein Zusammenfallen der Hohlkammer 60
verhindern sollen. Über eine Steuerleitung 30a ist die Entkopplungsein
richtung 50 mit einer Druckluftquelle 29 verbunden. Hierdurch kann der
Entkopplungsfreiweg der Entkopplungseinrichtung 50 gesteuert werden.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Motorlagers, bei welchem die Entkopplungseinrichtung 50 balgartige
Seitenwände 51 aufweist, die relativ steife Wandungsabschnitte 22, 54
verbindet. In die Hohlkammer 60 ragen noppenartige Vorsprünge 58 ein,
die ein Zusammenfallen der Hohlkammer 60 verhindern. Die Entkopp
lungseinrichtung 50 ist über eine Steuerleitung 30a mit einer Druckluft
quelle 29 verbunden.
Die Entkopplungseinrichtung 50 liegt in einer Membrankammer 24 ein,
die an der Zwischenplatte 12 ausgebildet ist. Die Membrankammer 24 ist
über Öffnungen 22, 23 einerseits mit der Arbeitskammer 10 und anderer
seits mit der Ausgleichskammer 11 verbunden. Am Außenumfang der
Membrankammer 24 ist an der Zwischenplatte 12 ein spiralförmiger
Überströmkanal 13 vorgesehen.
Allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam,
daß durch die fluidbeaufschlagbare Entkopplungseinrichtung eine vielsei
tige Einstell- und Steuermöglichkeit des Entkopplungsfreiwegs gegeben
ist.