DE2950109A1

DE2950109A1 - Elastisches lager

Info

Publication number: DE2950109A1
Application number: DE19792950109
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Phys. Peter 3000 Hannover Johannsen
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1979-12-13
Filing date: 1979-12-13
Publication date: 1981-07-02
Also published as: JPS5694047A; GB2068079B; DE2950109C2; FR2472116B3; FR2472116A1; GB2068079A; JPH025936B2

Description

Continental Gummi-Werke Aktiengesellschaft« 3000 Hannover Elastisches Lager

Die Erfindung bezieht sich auf elastische Lager insbesondere für Antriebsmotoren in Kraftfahrzeugen, mit zwischen starren Anschlußteilen mit haftender Bindung an diese eingesetzten Federelementen aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff, einer Dämpfungsvorrichtung in Form eines von einem äußeren Anschlußteil und den Feder- elementen begrenzten, wenigstens zum Teil mit einer Dämpfungsflüssigkeit oder -masse gefüllten, durch Uberströmbohrungen in einem inneren Anschlußteil offenen Hohlraumes und einer den Hohlraum überspannenden, unter der Druckwirkung der Dämpfungsflüssigkeit verformbaren biegsamen Membrane.

Motorlager dieser Art, die ha'uflg auch doppftlt-symmetriech alt zwei in Gegenüberstellung zueinander zwischen zwei äußeren Anschlußteilen angeordneten Sätzen Federelementen ausgeführt werden« sind beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster 7 6i6 276 bekannt. Die Membranen sind dabei auf der einen Seite von dem Dämpfungsmedium, meistens Wasser oder einer anderen Flüssigkeit mit zusätzlichem Frostschutzmittel, und auf der anderen Seite von einem Luftpolster beaufschlagt. Zum Abfedern und Dämpfen niederfrequenter Schwingungen mit verhältnismäßig weiten Amplituden ha- ben sich die bekannten Lagerkonstruktionen im allgemeinen zwar gut bewährt. Es zeigte sich aber, daß sie gegenüber hochfrequenten Schwingungen und auch nur kleinen Schwingungsamplituden eich in unerwünschtem Maße verhärten; denn in diesem Falle hat die hohe Drosselwirkung der Uberströmbohrungen für die Dämpfungsflüs- sigkeit zur Folge, daß sich die Luftpolster der Gesamtgummifeder

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parallel zuschalten und dadurch das Federungsverhalten des Lagersystems in diesem begrenzten Bereich ungünstig beeinflussen. Der Erfindung liegt demgegenüber als Aufgabe zugrunde, die Beeinflussung des Federungsverhaltens elastischer Motorlagerungen durch die Dämpfung im Bereiche der für den normalen Fahrbetrieb typischen geringen Schwingungsamplituden auszuschalten und die erwünschte hohe Federweichheit ohne die sonst unvermeidlichen Verhärtungserscheinungen praktisch ungedämpft zu erhalten.

f'ech der Erfindung ist in plastischen Lagern der eingangs geschilderten Gattung der Membrane auf ihrer dem Dämpfur.gsnedium 8bpek*hrt«»n Seit*» eine mit im verformten Zustand der Membrane von dieser dichtend abgeschlossenen Durchbrechungen versehene starre Anschlagplatte zugeordnet. Αΐε Anschlagplatte kann dabei ein ohnehin vorhandenes äußeres Anschlußteil dienen. Es liegt im Rahmen der Erfindung, im Falle der in der Praxis häufigen Ausführung des Lagers als Doppelelement mit zwei in Gegenüberstellung zueinander zwischen zwei äußeren Anschlußteilen angeordneten Sätzen von Gummifedern beide äußeren AnechluEteile jeweils einer Membrane zuzuordnen. Es wird dann mit jeder Halbschwingung in einer Richtung Druck auf die Dämpfungsflüssigkeit ausgeübt und infolgedessen das Auftreten von Unterdruck mit dor FodTwi rkunp; nbtrüp;! icher Dnmpf- odrr Vakuumechaumbildung vermieden. Unter den Voraussetzungen der Doppelausführung dee Lagers kann auch gemäß einer Variante der Erfindung nur eine einzige Membrane vorgesehen und diese mittig zwischen den beiden Sätzen Gummifedern angeordnet und ihr beiderseits jeweils eine starre Anschlagplatte zugeordnet sein.

Die Erfindung schafft mit überraschend einfachen Mitteln eine reziprok amplitudenabhängige Dämpfung, die die Nachteile der mit Luftoder Flüssigkeitsströmungen arbeitenden bekannten Systeme - Verdichtung der Luft vor engen Dämpfungsdüsen und dadurch hervorgerufene Verhärung, Vakuumbildung über Flüssigkeiten beim Ausfedern, Erzeugung zusätzlicher Schwingungen und Geräusche durch besondere Flatterventile u. dig. - nicht aufweist. Da die auf einer Seite von dem Dämpfungsmedium beaufschlagte Membrane sich in Abkehr von den bekannten Motorlagern nicht gegen ein Luftpolster stützt, sondern infolge der in der zugeordneten Anschlagplatte vorhandenen

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Durchbrechungen sich frei verformen und einem entstehenden Druckgefälle anfänglich ungehindert bis zum Anschlag an <3ie starre Platte ausweichen kenn, ist die Dämpfungswirkung in dem kritischen Anplitudenbereich zunächst aufgehoben, und dementsprechend erfährt das Gesamt feflersystem auch keine störende Verhärtung. Die damit erfaHte Schwi ngunpswei te hängt vor. dem Abstand der t->mbrsrie im spannungsfreien Zustand von der Anschlagpla tte ab und kann daher von vornherein sehr ffnau, beispielsweise in einer Großer. Ordnung von eitiP" oder wenipen Millimetern, eingestellt werden. Eret wenn diese vorgegebene Meßgröße überschritten wird und die Membrane ganzflächig die Anschlagplatte überdeckt, setzt die Dämpfung ein und wirkt dann zusätzlich zu der Federung des Lagers. Die Elastizität der Membranen macht den Übergang zu den größeren gedämpften Amplituden stoßfrei und läßt keine störenden Geräusch? aufkcntr.en.

Mit Rücksicht auf die beim Anliegen an die durchbrochenen Anschlagplatten örtlich erzeugten hohen Spannungen empfiehlt es sich, die Membranen mit textlien Verstärkungseinlagen auszustatten.

Die Erfindung ist nicht allein auf das elaetische Lagern der Antriebseinheiten in Kraftfahrzeugen beschränkt, sondern sie ist mit Vorteil auch in anderen Gebieten der Schwingungs- und Lagerungstechnik anwendbar, beispielsweise zum Auflagern von ortnff-nten Maschinensätzen und Motoraggregaten aller Art und für ähnliche Zwecke.

Zum Verdeutlichen der Erfindung sind zwei Ausführungsbeispiele in der Zeichnung echematisch dargestellt. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 ein abgewinkelter Axialschnitt durch ein Motorlager doppelt-symmetrischer Ausbildung mit zwei Membranen und

Fig. 2 ein abgewinkelter Axialschnitt durch ein Motorlager gleichartiger Ausbildung mit nur einer einzigen Membrane in mittiger Anordnung.

Das in Fig. 1 gezeichnete Lager enthält zwei topf- oder glocken-

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förrrige äußere metallische Anschlußteile 3, ^» die mit ihren öffnungen einander zugekehrt mittels Distanzhülsen 5 und nicht weiter dargestellter Verbindunfrsschrsuben in feststehendem gegenseitigen Abstand untereinander verspannt und über hohlkegelstumpfförtnige Gummi-Federplerrente 6, 7 elastisch gegen zwei geom^tri sch ähnlich gestaltete, aber kleinere innere Anschlußteile 8, 9 abgestützt sind. Die inneren Anschlußteile 8, 9 liegen mit ihren Rnndkanten unmittelbar aneinander an und bilden eine zusBnmenh^:inrer>de bauliche Einheit, die wiederum über seitliche Ansätze i8, 19 und einen bügelartig gekröpften Tragarm 20 an dem nicht gezeichneten Fahrgestellt eines Kraftfahrzeuges befestigt ist. Der aus Gründen besserer Übersichtlichkeit ebenfalls nicht gezeichnete Motor stützt sich auf den oberen äußeren Anschlußteil 3 ab, und zum Sichern des Zusammenhanges ist dieser Anschlußteil mit einen Befestigungsbolzen 10 versehen. Die Gummi-Federelemente 6, 7 sind in stoffschlüssiger Bindung mit den metallischen Anschlußteilen 3t ^ und 8, 9 zusammenvulkanisiert. Ihre Federwerte in den drei verschiedenen Schwingungsrichtungen können durch ihre Gestaltung, durch die Einstellung der Gummimischung und durch gezieltes Anbringen von Aussparungen in der gewünschten Weise beeinflußt werden.

Aufbau, Anbringung und Wirkungsweise solcher Motorlager sind an sich bekannt, und es kann daher auf die Darstellung weiterer nicht zur Erfindung gehöriger Einzelheiten und ausführlichere Erläuterungen verzichtet werden.

Die zwischen der Innenseite der äußeren Anschlußteile 3» ** und der muldenartig vertieften Oberfläche der Federelemente 6, 7 gebildeten Hohlräume 13» Ι**· sind mit einer flüssigen oder plastischen Dämpfungsmasse gefüllt, die im Verlaufe der Federbewegungen durch vergleichsweise enge, ständig offene Uberströmbohrungen 28, 29 in den inneren Anschlußteilen 8, 9 in den zwischen diesen eingeschlossenen Verdrängungsraum 11 übertreten kann. In geringem Abstand etwa in einer Größenordnung von 1 mm von der Innenfläche der äußeren Anschlußteile überspannt jeden der Hohlräume 13» ^k je eine mit Textileinlagen verstärkte biegsame Gummimembrane 30, 31.

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In dem gezeichneten spennungsfr^ien Ruhezustand befinden sich die Membranen übT ihre ganze flachebene wirksame Fläche in gleichmäßiger Entfernung parallel zu den mit jeweils mehreren vergleichsweise weiten Durchbrechungen 23, 2k versehenen Anschlußteilen 3, k, Sobald sich dagegen beim Einfedern die inneren Anschluilteile 8, 9 relativ zu der äußeren Anschlußeinheit 3, k aufwärts bewegen, erhöht sich mit den dadurch hervorgerufenen Volumenänderungen der statische Druck der Dämpfungsflüssigkeit in dem oberen Kohlraum auf die Membrane 30» die infolge fehlenden Gegendruckes auf ihrer Gegenseite ungehindert ausweichen und sich bis zum Auflegen auf die Innenfläche des Anschlußteiles 3 durchbiegen kann. Erst nach Erreichen dieses Zustandes setzt dann die Dämpfungswirkung ein. Umgekehrt vermag sich auch die untere Membrane 31 den durch die Drosselwirkung der Uberströmbohrung 29 verzögerten Druckausgleich unter dem Einfluß des auf ihrer Gegenseite ruhenden Atmosphären druckee ohne weiteres anzupassen, so daß das nachteilige Entstehen von Unterdruck in dem unteren Hohlraum 1*t von vornherein vermieden ist.

Kit dem Umkehren des Bewegungsablaufes beim Ausfedern kehren sich im Wechselspiel auch die beschriebenen Vorgänge um.

Dee in Flg. 2 gezeichnete Motorlager ist in seinen wesentlichen Teilen in gleicher Weise wie das vorstehend beschriebene Lager aufgebaut, und insofern gelten auch die gleichen Bezugszeichen. In Unterschied dazu sind jedoch in diesem Falle die inneren Anschluß teile 8, 9 mit Durchbrechungen 28, 29 für den ungedrosselten Durchgang der Dämpfungsflüssigkeit versehen, und anstelle zweier Membranen erstreckt sich eine einzige Membrane 50 in symmetrischmittiger Anordnung durch den als Verdrängungsraum dienenden Hohlraum 11. Die Membrane 50 ist beiderseits in geringem Abstand von wiederum mit Durchbrechungen 53, 5^ versehenen starren Anschlagplatten 51t 52 eingefaßt. Eine die örtlich zusammengeführten Teile 50, 51» 52 durchbrechende enge Uberströmbohrung 55 stellt die gsiroeselte Verbindung zwischen den Teilräumen 11 beiderseits der Membrane 50 für den Übergang der Dämpfungsflüssigkeit im Ablauf der Federbewegungen her.

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Die Wirkungsweise dieser Variante der Erfindung ist analog der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen. Je nach der dichtung des Federweges legt eich die Membrane 50 wechselweise an eine der etarren Anschlagplatten 51» 52 an, wobei die in diesen vorgesehenen Durchbrechungen 53» 5*+ ihr freies, von störenden Luft- oder Flüssigkeitspoletern ungehindertes Durchbiegen nach beiden Richtungen ermöglichen.

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L e e r s e i t e

Claims

-JT- Pa tentansprüche:

1. Elastisches Lager insbesondere für Antriebsrotoren in Kraftfahrzrugen, mit zwischen starren Anschlußteilen mit haftender Bindung an diese eingesetzten Federelementen aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff, einer Dämpfungsvorrichtung in Form eines von einem äußren Anschlußteil und den Federelerr.enten begrenzten, wenigstens zum Teil mit einer Dämpfungsflüssigkeit oder -masse gefüllten, durch u'berstrombohrungen in einem inneren Anschluilteil offenen Hohlraumes und einer den Kohlraum überspannenden, unter der Druckwirkung der Dämpfungsflüssigkeit verformbaren biegsamen Membrane, dadurch gekennzeichnet, daß der Membrane (30, 31» 50) auf ihrer der Dämpfungsflüssigkeit abgekehrten Seite eine mit im verformten Zustand der Membrane von dieser dichtend abgeschlossenen Durchbrechungen (23t 2*+; 53i 5Ό versehene starre Anschlagplatte (3, ^; 51, 52) zugeordnet ist.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagplatte ein äußeres Anschlußteil (3» Ό ist.

3. Lager nach Anspruch 2, mit zwei in Gegenüberstellung zueinander zwinchen zw«»i äuß^r^n Anechl ußt^ilen «npeordnrten Sätzen Federelementen, dadurch gekennzeichnet, daß beide äußeren Anschlußteile (3, Ό jeweils einer Membrane (30, 3*) zugeordnet sind.

h. Lager nach Anspruch 1, mit zwei in Gegenüberstellung zueirander zwischen zwei äußeren Anschlußteilen angeordneten Sätzen ^Tederelementen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membrane (50) tnittig zwischen den beiden Sätzen Federelementen (6, 7) angeordnet und ihr beiderseits eine Anechlagplatte (51» 52) zugeordnet ist.

5. Lager nach Anspruch k_t gekennzeichnet durch die Membrane (50) und die beiden Anschlagplatten (51» 52) durchbrechende ständig offene Uberströmbohrungen (55)·

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6. Lager nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen im nichtverformten Zustand in einem nur geringen Abstand in einer Größenordnung von einem oder wenigen Killime- tern vor den Anachlagplatten angeordnet eind.

7. Lager nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, die Membranen mit textlien Verstärkungseinlagen versehen sind.

Hannover, den 11. Dezember 1979
79-62 P/Sü Sü/Lo

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