DE3008168C2 - Elastisches Lager, insbesondere für den Antriebsmotor in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Lager, insbesondere für den Antriebsmotor in Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Derartige Motorlager sind beispielsweise aus der FR-PS 14 11 104 bekannt. Sie haben die Aufgabe, sowohl die Relativbewegungen der gegeneinander abgestützten Teile abzufedern und unkontrolliertes Aufschaukeln von Schwingungen zu unterdrücken als auch die Fahrzeugkarosserie gegen die vom Motor als Körperschall ausgehenden Geräusche zu isolieren. Beide Forderungen widersprechen sich zum Teil; denn während das dynamische Verhalten eine möglichst harte, stark gedämpfte Lagerung erfordert, ist eine wirksame Geräuschisolierung nur mit einer möglichst weichen, ungedämpften Federung zu erzielen. Praktisch ausgeführte Motorlager unterliegen daher aufgrund der vorgegebenen Ausgangsdaten, nämlich der Federsteifigkeit auf der einen und der Dämpfung auf der anderen Seite, dem Zwang zu Kompromissen, wobei sich die Bewertungskriterien je nach den vorliegenden maßgeblichen Parametern wie z. B. Störschwingungen des Motors und des tragenden Fahrzeugunterbaues, Eingangsimpedanz der Karosserie, vorhandene Dämpfung u. dgl. mehr zu der einen oder der anderen Seite mit mehr oder weniger ausgeprägter Vernachlässigung einer der beiden wesentlichen Forderungen verschieben. Das Konfliktproblem verschärft sich noch durch den allgemein zunehmenden Zug zu Gewichtseinsparungen im Fahrzeugbau, der die gleichzeitige Berücksichtigung der beiden gegensätzlichen Forderungen mit den herkömmlichen reinen Gummilagerungen ohne aufwendige zusätzliche Maßnahmen immer schwieriger macht. Es sind daher Motorlager vorgeschlagen worden, in denen die Verformungsbewegungen ihre Gummiteile durch integrierte hydraulische oder pneumatische Dämpfungseinrichtungen ergänzt wurden (z. B. CH-PS 4 79 822, DE-OS 25 12 727, DE-AS 26 21 725, US-PS 25 82 998), und diese Lager besaßen - ebenso wie das Lager gemäß der eingangs genannten FR-PS 14 11 104 - zum Teil auch Begrenzungsanschläge in Form von progressiv wirkenden Federkörpern, mit denen auftretende große Schwingungsamplituden abgefangen werden konnten. Dabei wiesen die bekannten Begrenzungsanschläge jedoch den Mangel auf, daß ihre progressiv abfedernde Wirkung erst nach Durchlaufen eines verhältnismäßig langen Freiweges kurz vor dem Maximum großer Auslenkungsamplituden einsetzte, und dieser Freiweg war jeweils beim Zurückschwingen aus einer großen Auslenkung besonders lang.
• Es stellte sich daher die Aufgabe, ein Motorlager zu schaffen, das auf hochfrequente Schwingungen, die im allgemeinen mit kleinen Amplituden auftreten, weich - d. h. mit geringer Dämpfung - anspricht, während es langsameren Auslenkungen mit großen Amplituden eine starke Dämpfung sowie aus jedem Auslenkungszustand progressiv wirksam werdende Anschläge entgegensetzt.
• Diese Aufgabe wird durch ein gattungsgemäßes Motorlager gelöst, das nach der vorliegenden Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Es ist zwar - wie oben ausgeführt - bekannt, elastische Lagerungen nach bestimmten Amplituden an starre Begrenzungsanschläge anlaufen zu lassen. In praktisch ausgeführten Lagerungen wird diese Art Beeinflussung aber entweder aufgrund übermäßiger Freiwege unwirksam oder sie unterliegt den Nachteilen mit der Zeit nachlassender Isolation, Setzen des Systems und auch Wärmedehnungen. Die Erfindung führt dagegen ein selbsttätiges Nachstellen der Kontaktaufnahme an den Anschlägen ein, womit einmal die angestrebte Beeinflussung der Federsteifigkeit ohne Rücksicht auf die Häufigkeit und die Richtung der Federausschläge jederzeit voll wirksam erhalten bleibt und andererseits die Nachteile der bekannten Lagerungen vermieden sind. Langsamen Federbewegungen folgend, verdrängen die an die Anschläge anlaufenden Federelemente die Dämpfungsflüssigkeit aus dem jeweils betroffenen Hohlraum, so daß bis zur Wiederherstellung der Druckgleichheit in beiden Hohlräumen die Federelemente sich gegeneinander innerhalb der Lagerung verschieben und die Freiwege sich infolgedessen selbsttätig stets auf das Ursprungsmaß einregeln. Die besondere Form der Vorsprünge an den Stirnflächen der Federelemente ist dabei für das erwünschte weiche, progressive Anlaufen von großer Bedeutung. Schnellen Federausschlägen mit weiter Amplitude setzt sich jedoch aus dem dann behinderten Druckausgleich schon zu Beginn die volle Federsteifigkeit als Widerstand entgegen.
• Es liegt im Rahmen der Erfindung, die neuartigen Lager als selbständiges Element beispielsweise als Drehmomentstütze oder aber in unmittelbarer Verbindung mit die statische Last mindestens zur Hauptsache aufnehmenden zusätzlichen Federelementen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen einzusetzen, vorteilhaft derart, daß der Träger von den mit haftender Bindung zwischen den Federelementen angebrachten, vorwiegend auf Schub beanspruchten zusätzlichen Federn in Querrichtung zwischen den Anschlägen gehalten ist.
• Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung verdeutlicht. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch ein neuartiges Motorlager.
• Das gezeigte Lager enthält in einem die starren Anschläge 1, 2 bildenden bügelförmig in sich geschlossenen metallischen Ringkörper 3 einen ebenfalls metallischen Träger 4, der über schräg seitlich mit haftender Bindung angebrachte aus Gummi bestehende Federn 5 sich gegen die unteren Seitenarme des Ringkörpers 3 abstützt und nach Maßgabe der elastischen Verformbarkeit dieser Federn 5 innerhalb des Ringkörpers und relativ zu diesem beweglich ist. Der Ringkörper 3 ist mit Hilfe einer fest eingesetzten Kopfschraube 13 an einem nicht gezeichneten Karosserieteil befestigt, während der Träger 4 in durchgehenden Bohrungen 14 Befestigungsschrauben od. dgl. zum Anbringen nicht weiter dargestellter Motorhalterungen aufnehmen kann.
• Auf die den Anschlägen 1 und 2 des Ringkörpers 3 zugekehrten oberen und unteren Außenflächen des Trägers 4 sind Federelemente 6, 7 aufgesetzt, und zwar so, daß sie nur an ihren schrägen Randkanten haftend mit den unter gleichem Winkel schräggestellten Außenkanten des Trägers verbunden sind, während sie dagegen in ihrem Mittelteil frei beweglich bleiben und sich unter Aufwölbung von dem Träger abheben können und dann mit diesem Hohlräume 16, 17 einschließen. Die Hohlräume 16, 17 stehen über eine Drossel-Überströmbohrung 9 untereinander in ständiger Verbindung. Sie werden durch eine gemeinsame Füllbohrung 8 mit einer Dämpfungsflüssigkeit aufgefüllt, wobei sich unter dem statischen Druck der Flüssigkeit gleichzeitig die Gebrauchsform der Hohlräume herausbildet. Die Füllbohrung 8 wird nach dem Einbringen der Flüssigkeit nach außen durch einen nicht gezeichneten Pfropfen verschlossen.
• Die den Anschlägen 1, 2 zugekehrten Stirnflächen der Federelemente 6 und 7 sind mit lippenförmigen Vorsprüngen 26, 27 ausgebildet, so daß der Anlaufvorgang in beiden Richtungen mit zunehmender Verformung der Vorsprünge weich und progressiv abläuft.
• Wenn im Gebrauch des Motorlagers der Träger 4 unter dem Einfluß einer Störkraft nach oben oder unten auswandert, legt sich das betroffene Federelement 6 oder 7 unter zunehmender Verformung seiner Vorsprünge 26 bzw. 27 verstärkt an den zugekehrten Anschlag des Ringkörpers 3, so daß in dem ihm zugeordneten Hohlraum ein Überdruck entsteht, der sich über die Drosselüberströmbohrung 8 nach dem anderen Hohlraum hin auszugleichen sucht. Mit dem Abbau der Druckdifferenz hebt sich der Puffer aber auch von dem zugekehrten Anschlag ab und stellt sich wieder auf seine Anfangslage zu diesem mit dem ursprünglichen Freiweg zurück. Dieser Mechanismus wird jedoch im Falle schnell ablaufender Aus- oder Einfederungen nicht wirksam, weil dann die Drosselwirkung der Überströmbohrung 8 dem schnellen Druckausgleich entgegensteht.

Claims (3)

1. Elastisches Lager, insbesondere für den Antriebsmotor in Kraftfahrzeugen, mit einem zwischen zwei Anschlägen beweglich geführten und mittels beiderseits aufgesetzter Federelemente aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen elastisch dagegen abgestützten, lastübertragenden Träger, wobei die Federelemente an ihren den Anschlägen zugekehrten Stirnseiten angeformte Vorsprünge aufweisen, die an den Anschlägen progressiv verformbar sind und der Träger von mit haftender Bindung an ihm angebrachten, vorwiegend auf Schub beanspruchten zusätzlichen Federn aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen in Querrichtung in seiner Lage zwischen den Anschlägen gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Träger (4) aufgesetzten Federelemente (6, 7) zusammen mit von ihnen überdeckten Flächenbereichen des Trägers (4) nach außen geschlossene Hohlräume (16, 17) umschließen, die mit einer Dämpfungsflüssigkeit oder -masse gefüllt sind, wobei die beiden Hohlräume (16, 17) durch eine verengte Überströmbohrung (8) in dem Träger (4) untereinander verbunden sind.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (6, 7) im spannungsfreien Zustand einen Abstand von den zugeordneten Anschlägen (1, 2) aufweisen.

3. Lager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (26, 27) der Federelemente (6, 7) als die Stirnflächen einfassende lippenartige Randkanten ausgebildet sind.