DE2932478A1

DE2932478A1 - Hydrolager

Info

Publication number: DE2932478A1
Application number: DE19792932478
Authority: DE
Inventors: Hubert Pletsch
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1979-08-10
Filing date: 1979-08-10
Publication date: 1981-02-26
Also published as: JPS5628018A; US4432537A; JPS6052337B2

Description

RECHTSANWALT DIPLOM-INGENIEUR KLAUS MIERSWA

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G8GO MANNHEIM, den Tullaetraße 19

(hinter aem Rosengarten}

Telefon O6 21 / AO 75 94

3. August 1979

Anmelder:

Firma Carl Freudenberg, 6940 Weinheim/Bergstraße

Bezeichnung: Hydroiager

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Konten: Deutsche Bank Mannheim Kto.-Nr. O309344, Stacftsparkaeee Mannheim Kto.-Nr. 100 504 Postscheckkonto Karleruhe O3330-750

ORIGINAL INSPECTED

Die Erfindung betrifft ein Hydrolager, insbesondere zur Lagerung und Dämpfung von Motoren für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem gummielastischen Hohlkörper, der einerseits an seinem oberen Ende längs des Umfangs mit einem metallischen Ring haftend verbunden ist, der mittels einem stirnseitig angeordneten Deckel nach oben verschlossen ist, der ein Widerlager aufweist und andererseits auf seinem äußeren Mantel im Bereich des unteren Endes mit einem weiteren metallischen Widerlager haftend verbunden ist, wobei der Hohlkörper mittels eines Dusensystems in zwei miteinander verbundene Kammern geteilt ist.

Es sind eine Reihe von derartigen Hydro!agern oder Flüssigkeits-Hohlfedern bekannt. Die DE-PS 9 45 899 betrifft eine Flüssigkeits-Hohlfeder mit Eigendämpfung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die zwei Kammern aufweist, welche mit einem Strömungsmittel gefüllt sind und derart miteinander in Verbindung stehen, daß der normalerweise gedrosselte Verbindungsquerschritt der Kammern sich bei Belastung der Federung selbsttätig vergrößert. Dabei besteht die Hauptkammer aus einem hohlen, als Energiespeicher wirkenden Federkörper aus in sich elastischem Werkstoff und die zweite oder Dehnungskammer wird durch eine Membran aus in sich elastischem Werkstoff gebildet. Dabei ist es bekannt, daß die Membran innerhalb einem topfartigen Aufbau angeordnet ist, der jedoch die ausweichende Bewegung der Membran nicht begrenzt.

Durch die DE-OS 27 13 008 ist ein flüssigkeitsgefülltes gummi el astisches Motorlager, insbesondere für Kraftfahrzeuge bekannt geworden, bei dem der gummi el astische Hohlkörper in seinem oberen, die obere Kammer umschließenden Bereich

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trichterförmig oder tellerförmig ausgebildet ist, wobei das untere metallische Widerlager innerhalb der Wandung des Hohlkörpers eingebettet ist. Dieses Motorlager ist stirnseitig durch zwei nachgiebige Deckel verschlossen. Ähnliche gummielastische Motorlager beinhalten die DE-OS 27 18 121 und die DE-GM 78 17 348 und 78 19 607.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hydrolager der eingangs genannten Gattung baulich zu verbessern, daß dieses in einfachster und kostengünstiger Weise hergestellt werden kann. Dabei sollen die Anzahl der Metallteile minimi siert werden un der Vulkanisationsvorgang zur Herstellung des Hydrolagers in nur einem einzigen Arbeitsgang durchführbar sein.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß der gummi el astische Hohlkörper an seinem unteren, dem Deckel gegenüberliegenden Ende einen einstückig angeformten elastischen Topf aufweist, der die zweite Kammer des Hydrolagers umschließt und daß über den Topf das zweite Widerlager gestülpt ist, das die Form eines Zylinders aufweist, dessen oberes Ende mit der die erste Kammer umschließende Wandung des gummi el astischen Hohlkörpers verbunden ist und dessen unteres Ende verschlossen ist, wobei der lichte Durchmesser des Zylinders unter Bildung eines freien Ringraumes größer als der Außendurchmesser des Topfes ist. ·■«*'

In einer bevorzugten Ausgestaltung vorliegender Erfindung kann das obere Ende des Zylinders konisch sich verjüngend ausgebildet und in der Wandung des gummi el astischen Hohlkörpers eingebettet sein, wobei der Topf und das Düsensystem im Innern des Zylinders angeordnet sind.

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ORIGINAL INSPECTED

Das erfindungsgemäße Hydrolager besitzt einige hervorstechende Vorteile gegenüber vergleichbaren Lagern des Standes der Technik. Zum einen besitzt das Hydroiager nur noch zwei Metallteile, die in einer Form in einem einzigen Arbeitsgang vulkanisiert werden. Es müssen somit vor der Vulkanisation nur noch zwei Metallteile vorbehandelt werden, nämlich der Ring und der Zylinder, der das zweite Widerlager bildet. Des weiteren ist beim erfindungsgemäßen Hydrolager der Progressivanschlag einstellbar, indem die Größe und Tiefe der Verschlußkappe des zweiten Widerlagers variiert werden kann. Dadurch kann das Volumen der zweiten Kammer und somit die Dämpfung verändert werden.

Des weiteren besitzt das erfindungsgemäße Hydrolager nur noch eine einzige Abdichtstelle, nämlich zwischen dem Deckel und dem Ring. Des weiteren gibt es keine Berührungen von Metall auf Metall innerhalb des Hydro!cgers, so daß schädliche Wirkungen durch Entstehung einei chemischen Elementes ausgeschlossen sind. Denn auch die Innenwandung des Umbördelungsrandes des Ringes ist mit einer dünnen Material schicht des Hohlkörpers überzogen) welches ein Elastomer sein kann.

Des weiteren ist die Düse leicht auswechselbar, wodurch die Dämpfung und der Frequenzgang oder die Steifigkeit des Hydrolagers beliebig variiert werden kann. Zwischen der oberen und der unteren Kammer ist bei kleinem Hub ein großer Volumenaustausch möglich, da c.ie Wandung des Hohlkörpers der oberen Kammer nach innen gewölbt ist.

Des weiteren wird die Ausdehnung des Topfes durch das zylindrische Widerlager und die Verschlußkappe bei einer bestimmten Maximal dehnung unterbunden, wenn nämlich der Topf in seiner Ausdehnung den gesamten freien Raum innerhalb

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des zylindrischen Widerlagers und der Verschlußkappe ausgefüllt hat.

Ein sicherlich entscheidender Vorteil liegt im einfachen und billigen Aufbau des Hydrolagers und in dessen einfacher Herstellung nur in einem einzigen Vulkanisations-Arbeitsgang.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Innenwandung und die Außenwandung des Zylinders über dessen innerhalb der Wandung des Hohlkörpers eingebettetes Ende hinaus mit einer dünnen Materialschicht des Hohlkörpers überzogen sein. Das freie Ende des Zylinders kann mit einer Verschlußkappe verschlossen sein. Des weiteren können am freien Ende des Zylinders Befestigungsflansche angeformt sein zur Gegenbefestigung des Hydrolagers.

Der mit dem gummi el astischen Hohlkörper verbundene Ring kann des weiteren denselben überragen unter Bildung eines Umbördelungsrandes, wobei derselbe auf der Innenseite mit einer dünnen Material schicht des Hohlkörpers überzogen ist.

Des weiteren kann die Wandung des gummielastiSchen Hohlkörpers im Bereich der oberen Kammer nach innen gewölbt sein.

In weiterer, höchst vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann über dem Ende des Zylinders innen eine umlaufende Verdickung des Elastomers des Hohlkörpers angeordnet sein, die den Anschlag für den Deckel bei maximaler Einfederung bildet. Dadurch kann in vorteilhafter Weise gleichzeitig der Federweg begrenzt werden. Des weiteren kann die Wandung des Hohlkörpers im Bereich zwischen dem Ring und dem Metallkörper auf dem Umfang verteilt dick- und dünnwandig ausgeführt sein.

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Des weiteren können an die Wandung des Hohlkörpers im Bereich des Ringes Anschläge anvulkanisiert sein, die zur seitlichen Verschiebungsbegrenzung des Hydrolagers dienen.

Des weiteren können für das Hydrolager verschiedene Verschlußkappen verwendet werden, wodurch verschiedene Kennungen erreicht werden. Dadurch kann das erfindungsgemäße Hydrolager für verschiedene Anwendungszwecke eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Hydrolager kann sowohl für Kraftfahrzeuge, für Bootsmotoren, für stationäre Anlagen, für Generatoranlagen oder für Karrosserieanlagen oder ähnliches zur Abfederung in vorteilhafter Weise eingesetzt werden.

Des weiteren kann das erfindungsgemäße Hydrolager außerhalb der Dämpfungsflüssigkeit fertiggestellt werden. Das bedeutet, daß das Hydrolager nicht mehr untergetaucht innerhalb der Dämpfun sflüisigkeit verschlossen werden muß, sondern außerhalb d< r Dämpfungsflüssigkeit verschlossen werden kann.

Die Erfindung ist mit weiteren Einzelheiten und Vorteilen in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Labei zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eir Hydrolager und Fig. 2 eine Teildraufsicht auf Fig. 1 und eine Teilansicht von unten auf Fig. 1.

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Das erfindungsgemäße Hydrolager besteht aus einem Gummi körper 1, an dessen oberes Ende längs des Umfangs ein Ring 2 anvulkanisiert ist und in dessen Innenwandung 11 ein zylindrischer Metallkörper 3 einvulkanisiert ist. Das Hydrolager kann rotationssymmetrisch sein. Der Gummi körper ist in seinem oberen Bereich trichterförmig ausgebildet und weist hier eine dicke Wandstärke 11 auf. Unterhalb des trichterförmigen Bereichs des Gummikörpers schließt sich ein einstückig mit demselben verbundener Topf 13 an, der eine dünnere Wandung aufweist. Der Topf kann dabei im wesentlichen zylindrisch geformt sein. Der gummielastische Hohlkörper 1 ist mittels einer Düse 24, die eine Durchtrittsöffnung 25 aufweist, in zwei Kammern und 26 geteilt, wobei die Düse am Ende des trichterförmigen Bereichs des Hohlkörpers angeordnet ist. Das Düsensystem trennt somit das Volumen des trichterförmigen Bereichs vom Volumen des Topfes.

AiTi oberen Ende des Hohlkörpers ist längs des Umfanges desselben der Ring 2 anvulkanisiert, wobei dieser Ring einen oberen Teil 7 besitzt, der über die Wandung 11 des trichterförmigen Bereichs des Hohlkörpers hinausragt und einen Umbördelungsrand bildet. Der Ring 2 ist in seiner Hauptebene - oder stirnse"tig zum Hydrolager - mittels einem Deckel 4 verschlossen, wobei der obere Teil 7 des Ringes um den Deckelrand flüssigkeitsdicht umgebördelt ist. Der Deckel 4 weist eine Befestigungsschraube 5 auf, die als Widerlager dient. Das Material des Hohlkörpers ist in einer dünnen Schicht 27 auch auf die Innenwandung des UmbÖrdelungsrandes 7, 9 aufgetragen, so daß zwischen dem Ring 2 und dem Deckel 4 keine Metal!berührung besteht.

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Die Unterseite des Deckels 4 kann zusätzlich mit einem isolierenden Lack, z.B. einem Kunstharzlack, versehen sein.

Das zweite Widerlager, welches durch den Metallkörper 3 gebildet wird und welches die Form eines Zylinders-aufweist, ist nun über den Topf 13 gestülpt, wobei das obere Ende des Zylinders mit der die erste Kammer umschließende Wandung des Hohlkörpers verbunden ist. Vorzugsweise ist dieses Ende 14 des Zylinders in die Wandung 11 des Hohlkörpers eingebettet bzw. die Wandung 11 des Hohlkörpers ist auf das Ende 14 des Zylinders aufvulkanisiert. Das Ende 14 des Hohlkörpers kann dabei leicht konisch sich nach oben verjüngend geformt sein. Dabei kann das Ende 14 des Zylinders über den Topf 13 und die Düse 24 hinausjagen, so daß beide Teile vollständig innerhalb des Zylinders liegen. Der lichte Durchmesser des Zylinders ist größer, als der Außendurchmesser des Topfes, so daß zwischen der Innenwandung des Zylinders und der Außenwandung des Topfes ein Abstand gegeben ist. Der Zylinder 14 besitzt an seinem unteren Ende innen eine umlaufende Schulter 18, in die eine Verschlußkappe 20 eingesetzt ist. Der Rand 21 der Verschlußkappe 20 ist nach außen gebogen, eine umlaufende Umbördelung im Bereich der Schulter 18 ist über den Rand 21 der Verschlußkappe 20 umgebördelt, wodurch diese fest mit dem Zylinder verbunden ist. Die Tiefe der Verschlußkappe kann beliebig gewählt werden, so daß zwischen dem Topf und der Innenwandung des Zylinders und der Verschlußkappe 20 ein in seinem Volumen veränderbarer Raum 22 gegeben ist. Die Innenwandung und die Außenwandung des Zylinders 14 sind über dessen in der Wandung 11 eingebettetes Ende hinaus mit einer dünnen

+) und der Durchmesser

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Material schicht 12 bzw. 28 überzogen.

An das untere Ende des Zylinders 14 sind des weiteren Flanschbefestigungen 15 angeformt, die Durchgangslöcher aufweisen zur Befestigung des Lagers beispielsweise an einem Karosserieteil.

Das erfindungsgemäße Hydrolager zeichnet sich insbesondere durch seinen einfachen Aufbau aus und die Tatsache, daß das gesamte Hydrolager nur noch aus sechs Teilen besteht. Die Metallteile, der Ring und das zylindrische Widerlager 14, werden in einem einzigen Arbeitsgang vulkanisiert, wobei während dieses Arbeitsganges der gummielastische Hohlkörper mitsamt dem Topf hergestellt wird. Danach wird das Lager mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt und der Deckel aufgesetzt, wonach der obere Teil 7 des Ringes 2 umgebördelt wird. Das untere Ende des zylindrischen Widerlagers 14 wird mit der Verschlußkappe 20 versehen, die ebenfalls festgebördelt werden kann. Die Verschlußkappe 20 bestimmt das maximale Volumen der unteren Kammer und begrenzt die Volumenausdehnung des Topfes. Gleichzeitig diert die Verschlußkappe 20 zum Schutz des Topfes 13 gegen Verletzungen.

Im Bereich des trichterförmigen Teils der Wandung 11 des gummi el astischen Hohlkörpers ist die Wandung auf der Innenseite nach innen gewölbt, so daß im Schnitt eine gewölbte oder bauchige Kontur 23 entsteht. Dadurch kann zusätzlich die Dämpfung korrigiert und beeinflußt werden.

Das erfindungsgemäße Hydrolager zeichnet sich des weiteren durch eine große Anwendungsbreite aus. Denn in den gummi-

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elastischen Körper 1 können verschiedene Düsensysteme eingesetzt werden. Eei der Herstellung kann innerhalb der Kammern irr- unbelasteten Zustand ein Unterdruck erzeugt werden oder auch ein Vordruck, wodurch eine beliebige Drucksteuerung möglich ist. Dadurch kann in vielfältiger Weise die Dämpfung eingestellt werden. Bei der Vorbehandlung der Teile und bei der Herstellung des Hydrolagers zeichnet sich dasselbe durch eine große Unempfindlichkeit aus.

In Fig. 1 ist des weiteren über dem Lnde 30 des Zylinders 14, welches in die Wandung 11 eingebettet ist, innen eine umlaufende Verdickung 31 des Elastomers des Hohlkörpers 1 angeordnet, die einen Anschlag für den Deckel 4 bei maximaler Einfederung bildet. Dadurch ist es möglich, den Federweg zu begrenzen.

Des weiteren kann die Wandung 11 des Hohlkörpers 1 im Bereich des Ringes 2 Anschläge 32 anvulkanisiert besitzen, die zur seitlichen Verschiebungsbegrenzung des Hydrolagers dienen. Diese Anschläge 32 bestehen aus dem gleichen Elastomer wie der Hohlkörper und werden in dem einzigen Vulkanisations-Arbeitsgang angeformt.

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Liste der Bezugszeichen

1 Gummi körper

2 Ring

3 Metallkörper

4 Deckel

5 Befestigungsschraube

6 obere FTüssigkeitskammer

7 oberer Teil des Ringes

8 Vulkanisations-Ringflache des Ringes

9 Umbördelung des Ringes

10 gummifreie Oberfläche des Ringes

11 Trichterförmige Wandung

12 dünnwandiger Ringteil des Gummi körpers

13 Topf

14 konischer Zylinder

15 Flansch

16 gummifreie Oberfläche des Metall körpers

17 Durchgangsbohrung

18 Schulter

19 Umbördelung

20 Verschlußkappe

21 nach außen gebogener Rand der Verschlußkappe

22 freier Raum zwischen Toff 13 und Verschlußkappe

23 Innenkontur der trichterförmigen Wandung

24 Düse

25 Durchgangsöffnung der Düse

26 untere Flüssigkeitskammer

27 dünne Material schicht des Hohlkörpers auf der Innenseite des oberen Teils 7 des Ringes

28 dünne Material schicht des Hohlkörpers auf der Innenseite des Zylinders

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29 Ri ngraum

30 Ende des Zylinders

31 Verdickung des Hohlkörpers

32 Anschlag

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

fly Hydro lager, insbesondere zur Lagerung und Dämpfung von Motoren für Kraftfahrzeuge» bestehend aus einem gummi el astischen Hohlkörper, der einerseits an seinem oberen Ende längs des Umfangs mit einem metallischen Ring haftend verbunden ist, der mittels einem stirnseitig angeordneten Deckel nach oben verschlossen ist, der ein Widerlager aufweist und andererseits auf seinem äußeren Mantel im Bereich des unteren Endes mit einem weiteren metallischen Widerlager haftend verbunden ist, wobei der Hohlkörper mittels eines Düsensystems in zwei miteinander verbundene Kammern geteilt ist, dadurch gekennzeichnet,

daß der gummi el astische Hohlkörper (1) an seinem unteren dem Deckel (4) gegenüberliegenden Ende einen einstückig angeformten Topf (13) aufweist, der die zweite Kammer (26) des Hydrolagers umschließt und daß über den Topf das zweite Widerlager (3) gestülpt ist, das die Form eines Zylinders (14) aufweist, dessen oberes Ende mit der die erste Kammer (6) umschließende Wandung (11) des gummielastischen Hohlkörpers verbunden ist und dessen unteres Ende verschlossen ist, wobei der lichte Durchmesser des Zylinders unter Bildung eines freien Ringraumes (29) größer als der Außendurchmesser des Topfes ist.
2. Hydro!ager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (30) des Zylinders (14) konisch sich verjüngend ausgebildet und in der Wandung (11) des gummi el astischen Hohlkörpers (1) eingebettet ist, wobei der Topf (13) und das Düsensystem (24) im Innern des Zylinders angeordnet sind.

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3. Hydroiager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung und die Außenwandung des Zylinders (14) über dessen innerhalb der Wandung (11) des Hohlkörpers (1) eingebettetes Ende hinaus mit einer dünnen Elastomerschicht (12, 28) des Hohlkörpers überzogen sind.
4. Hydrolager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das freie Ende des Zylinders (14) mit einer Verschlußkappe (20) verschlossen ist.
5. Hydrolager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Zylinders (14) Befestigungsflansche (15) angeformt sind.
6. Hydrolager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der mit dem gummi el astischen Hohlkörper (1) verbundene Ring (2) denselben überragt unter Bildung eines Umbördelungsrandes (7, 9), wobei derselbe auf der Innenseite mit einer dünnen Elastomerschicht (27) des Hohlkörpers überzogen ist.
7. Hydrolager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (11) des gjmmiel astischen Hohlkörpers (1) im Bereich der oberen Kammer (6) nach innen gewölbt ist.
8. Hydrolager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß über dem im Hohlkörper (1) eingebetteten Ende (30) des Zylinders (14) eine umlaufende Verdickung (31) des Elastomers des Hohlkörpers angeordnet ist, die den Anschlag für den Deckel (4) bei maximaler Einfederung bildet.

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9. Hydro!ager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendung (11) des Hohlköroers (1) im Bereich zwischen dem Ring (2) und dem Metallkörper (3) auf dem Umfang verteilt dick- und dünnwandig ausgeführt ist.
10. Hydrolager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Wandung (11) des Hohlkörpers (1) im Bereich des Ringes (2) Anschläge (32) anvulkanisiert sind, die zur seitlichen Verschiebungsbegrenzung des Hydro!agers dienen.

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