DE19902494A1 - Umschaltbares Zweikammerstützlager mit hydraulischer Dämpfung - Google Patents
Umschaltbares Zweikammerstützlager mit hydraulischer DämpfungInfo
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Abstract
Umschaltbares Zweikammerstützlager (1) mit hydraulischer Dämpfung, insbesondere Motorlager in Kraftfahrzeugen, mit einer Arbeitskammer (3) und einer Ausgleichskammer (4), die durch eine Trennwand (5) voneinander getrennt sind, hydraulisch jedoch über einen Dämpfungskanal (6) und gegebenenfalls weitere Schwingungen dämpfende Einrichtungen miteinander kommunizieren, wobei die Trennwand (5) in ihrer Mitte mit einer über ein Stellglied (8) verschließbaren Durchtrittsöffnung (7) versehen ist und die Außenwand der Ausgleichskammer (4) durch einen elastischen Balg (9) gebildet ist, wobei das Stellglied (8) mit dem elastischen Balg (9) ein integrales Bauteil (10) bildet und durch einen Elektromotor (13) über eine Stellmechanik verstellt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein umschaltbares Zweikammerstützlager mit hydrauli
scher Dämpfung insbesondere Motorlager in Kraftfahrzeugen mit einer Arbeits
kammer und einer Ausgleichskammer, die durch eine Trennwand voneinander
getrennt sind, hydraulisch jedoch über einen Dämpfungskanal und gegebenen
falls weitere Schwingungen dämpfende Einrichtungen miteinander kommunizie
ren, wobei die Trennwand in ihrer Mitte mit einer über ein Stellglied verschließ
baren Durchtrittsöffnung versehen ist, und die Außenwand der Ausgleichs
kammer durch einen elastischen Balg gebildet ist.
Ein umschaltbares Lager der hier zur behandelnden Art, ist beispielsweise aus
der DE-PS 41 41 332 bekannt. Auf die in der genannten Patentschrift darge
stellte Wirkungsweise eines solchen Lagers wird bezug genommen. Lager die
ser Art haben sich sehr gut bewährt bei der Dämpfung sowohl von tieffrequen
ten Schwingungen als auch bei hochfrequenten Schwingungen. Wenn die
Durchtrittsöffnung in der Trennwand geschlossen ist, werden hochfrequente
Schwingungen mit kleinen Amplituden durch die Ausgestaltung der Trennwand
und darin angeordneten Membranen gedämpft. Sobald die Durchtrittsöffnung in
der Trennwand geöffnet ist, werden niederfrequente Schwingungen gedämpft.
Die Durchtrittsöffnung in der Trennwand wird durch einen Kolben verschlossen,
der von einer Steuerdruckdose betätigt wird. Die Steuerdruckdose wird pneu
matisch betätigt und zwar vorzugsweise mit Unterdruck beaufschlagt, wenn die
Durchtrittsöffnung geschlossen werden soll.
In der Automobilindustrie werden Entwicklungen verfolgt, bei denen die bisher
verwendeten Unterdruckpumpen jedoch wegfallen, so daß die umschaltbaren
Stützlager nicht mehr mit Unterdruckkammern ausgestattet werden können. Es
wird folglich nach Lösungen gesucht, bei denen trotz Wegfall der Unterdruck
kammer die Umschaltbarkeit des Stützlagers beibehalten werden kann. Dabei
soll die Verstellmöglichkeit einfach im Aufbau sein, möglichst wenig Raum ein
nehmen und eine hohe Robustheit besitzen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einem umschaltbaren Zweikam
merstützlager mit hydraulischer Dämpfung der eingangs genannten Art erfin
dungsgemäß dadurch erreicht, daß das Stellglied mit dem elastischen Balg ein
integrales Bauteil bildet und durch einen Elektromotor über eine Stellmechanik
verstellt wird. Der Elektromotor ist besonders günstig, da alle pneumatischen
Zuleitungen zu einer eventuellen Steuerdruckdose wegfallen können. Das gilt
gleichermaßen für die Steuerdruckdose selbst. Eine sehr einfache Lösung sieht
vor, daß die Stellmechanik eine mit dem Wellenende des Elektromotors ver
bundene Exzenterscheibe ist. Die Exzenterscheibe greift an dem als Stößel
ausgebildeten äußeren Ende des Stellgliedes an. Das Stellglied wird durch die
in der Ausgleichskammer befindliche, unter leichten Druck stehende
Fluidmenge mit ihrem Stößel auf die Exzenterscheibe gedrückt. Dadurch wird
gewährleistet, daß der Stößel in jeder Betriebsstellung an der Exzenterscheibe
anliegt. Um die Reibung zwischen Stößel und Exenterscheibe gering zu halten,
kann an deren Kontaktflächen eine Kugel angeordnet sein.
Der die Ausgleichskammer einfassende elastische Balg wird bevorzugt als
Rollbalg ausgebildet. In die Mitte dieses Rollbalgs ist das Stellglied eingefügt.
Dieses kann dadurch erreicht werden, daß das Stellglied ein eigenes Teil ist,
welches mit dem Rollbalg verschweißt wird. Es ist aber auch möglich, den Roll
balg selbst so auszuführen, daß er in der Mitte mit einem nach innen gerichte
ten Schließkolben und daran anschließenden nach außen gerichteten Stößel
versehen ist. Der Rollbalg kann darüber hinaus so ausgestaltet sein, daß er
eine nach außen gerichtete Vorspannung hat und allein durch diese Vorspan
nung schon den Stößel nach außen zu drücken versucht, wodurch der Stößel
sicher zur Anlage an der Exzenterscheibe kommt.
Es ist günstig, wenn zwischen Elektromotor und Exzenterscheibe ein Getriebe
eingefügt ist. Dieses ermöglicht die Verwendung von Elektromotoren mit höhe
ren Drehzahlen.
Um die Stabilität der Einrichtung zu sichern, ist es günstig, wenn der Elektromo
tor wenigstens teilweise in einem Gehäuse angeordnet ist, das seinerseits in
nerhalb eines am Stützlager angebrachten Lagerdeckels plaziert werden kann.
Die Verwendung von Kleinstmotoren wird auf diese Weise begünstigt.
In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das aus dem Ge
häuse vorstehende Ende des Elektromotors und/oder die Getriebeummante
lung von einem Gleitlager eingefaßt, auf dem die Exzenterscheibe drehbar ge
lagert ist. Das Gleitlager seinerseits wird am Gehäuse befestigt. Hierdurch wird
erreicht, daß die vom Stellglied ausgehenden Kräfte biegemomentfrei auf das
Gehäuse übertragen werden. Darüber hinaus wird auch das Wellenende des
Getriebes entlastet, was sich sehr kostengünstig auswirkt.
Zur Befestigung der Exzenterscheibe an der Getriebewelle ist die Exzenter
scheibe mit einem nabenartigen Teil versehen, das an der Getriebewelle be
festigt wird. Exzenterscheibe und nabenartiges Teil bilden eine Einheit.
Um die Exzenterscheibe an einem Verdrehen bei ausgeschaltetem Motor zu
hindern, kann sie mit Einkerbungen versehen sein, in die entsprechend aus
gebildete Rundungen des Stößels einrasten.
Das gesamte Ensemble von Lagerdeckel, Gehäuse für den Elektromotor, der
Elektromotor, das Getriebe und die aufgesetzte Exzenterscheibe werden als
Modul hergestellt und mit dem hydraulischen Teil des Hydrolagers verbunden.
In Fortführung dieses Gedankens ist es auch möglich Module herzustellen, die
an bereits bestehende Hydrolager angefügt werden können, so daß z. B. die
oben beschriebene Stelleinrichtung mit der Steuerdruckdose durch das vorlie
gende Modul ausgetauscht werden kann.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die
Erfindung näher erläutert.
In der Figur ist ein umschaltbares Zweikammerstützlager 1 mit hydraulischer
Dämpfung dargestellt, das mit einem Verstellmodul 2 versehen ist. Der hydrau
lische Teil 26 des Lagers 1 hat eine Arbeitskammer 3 und die Ausgleichskam
mer 4. Beide sind durch die Trennwand 5 voneinander getrennt. Arbeitsraum 3
und Ausgleichsraum 4 sind über den Dämpfungskanal 6 miteinander verbun
den. In der Mitte der Trennwand 5 befindet sich die Durchtrittsöffnung 7, die
durch das Stellglied 8 in der eingezeichneten Lage verschlossen ist. Die Au
ßenwand 9 der Ausgleichskammer 4 ist als Rollbalg 9 ausgebildet. Rollbalg 9
und Stellglied 8 bilden das integrale Bauteil 10. Das Stellglied 8 ist in den Roll
balg 9 eingeklebt oder mit ihr verklemmt und mit dem Stößel 11 versehen. Der
Stößel 11 ragt nach außen über den Rollbalg 9 hinaus und liegt an der Exzen
terscheibe 12 an. Die Exzenterscheibe 12 bildet eine Stellmechanik, die vom
Elektromotor 13 aus verstellt wird. Die Stellmechanik kann direkt mit dem Elek
tromotor 13 verbunden sein. Im vorliegenden Fall ist jedoch der Elektromotor
13 mit einem Getriebe 14 versehen, an welches die Exzenterscheibe 12 ange
schlossen ist. Der Anschluß erfolgt über ein topfartiges Teil 15 am Wellenende
16 des Getriebes 14.
Der Elektromotor 13 ist in das Gehäuse 17 eingefügt und darin drehfest ange
ordnet. Das Gehäuse 17 selbst ist am Lagerdeckel 18 durch die Verschrau
bung 19 fixiert. Der Lagerdeckel 18 ist am hydraulischen Teil 26 des Stützla
gers 1 angebracht. Im vorliegenden Beispiel durch Umbördeln der Ränder 20
des hydraulischen Teils 26. Hier kann jedoch auch eine andere Verbindung
gewählt werden.
Elektromotor 13 und Getriebe 14 sind in ihren äußeren Abmessungen gleich
und direkt miteinander gekoppelt. Auf dem hervorstehenden Ende 21 des
Elektromotors 13 ist ein Gleitlager 22 aufgesetzt, auf dem die Exzenterscheibe
12 drehbar gelagert ist. Das Gleitlager 22 ist am Gehäuse 17 befestigt und er
streckt sich teilweise auch über die Getriebeummantelung des Getriebes 14.
Auf der Exzenterscheibe 12 sind die Einkerbungen 23 angebracht, in welche
das Ende des Stößels 11 leicht einrastet. Bei ausgeschaltetem Motor wird so
der Stößel 11 sicher in seiner vorgegebenen Lage gehalten.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel schließt das Stellglied 8 die Öffnung 7 ab.
Claims (9)
1. Umschaltbares Zweikammerstützlager mit hydraulischer Dämpfung, ins
besondere Motorlager in Kraftfahrzeugen, mit einer Arbeitskammer und
einer Ausgleichskammer, die durch eine Trennwand voneinander ge
trennt sind, hydraulisch jedoch über einen Dämpfungskanal und gege
benenfalls weitere Schwingungen dämpfende Einrichtungen miteinander
kommunizieren, wobei die Trennwand in ihrer Mitte mit einer über ein
Stellglied verschließbaren Durchtrittsöffnung versehen ist und die Au
ßenwand der Ausgleichskammer durch einen elastischen Balg gebildet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (8) mit dem elastischen
Balg (9) ein integrales Bauteil (10) bildet und durch einen Elektromotor
(13) über eine Stellmechanik verstellt wird.
2. Stützlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellme
chanik eine mit dem Wellenende des Elektromotors (13) verbundene Ex
zenterscheibe (12) ist.
3. Stützlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stellglied (8) mit einem vorstehenden Stößel (11) versehen ist.
4. Stützlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der elastische Balg (9) eine Vorspannkraft auf das Stellglied (8) in
Richtung auf die Exzenterscheibe (12) ausübt.
5. Stützlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Kontaktfläche zwischen Stößel (11) und Exenterscheibe (12)
eine Kugel angeordnet ist.
6. Stützlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Elektromotor (13) und Exzenterscheibe (12) ein Getriebe
(14) eingefügt ist.
7. Stützlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Elektromotor (13) wenigstens teilweise in einem Gehäuse (17)
angeordnet ist, das innerhalb eines hydraulischen Teils des Stützlagers
(1) angebrachten Lagerdeckels (18) plaziert ist.
8. Stützlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das aus dem Gehäuse (18) hervorstehende Ende (21) des Elektro
motors (13) und/oder die Getriebeummantelung von einem Gleitlager
(22) eingefaßt ist/sind, auf dem die Exzenterscheibe (12) drehbar gela
gert ist.
9. Stützlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß alles zur Verstellung des Stellglieds (8) erforderlichen Teile, wie
Elektromotor (13), Gehäuse (17), Getriebe (14), Exzenterscheibe (12)
und Lagerdeckel (18) zu einem vorgefertigten Modul zusammengefaßt
sind.
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