DE3246205A1 - Hydraulisch daempfendes gummilager - Google Patents

Hydraulisch daempfendes gummilager

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DE3246205A1 DE19823246205 DE3246205A DE3246205A1 DE 3246205 A1 DE3246205 A1 DE 3246205A1 DE 19823246205 DE19823246205 DE 19823246205 DE 3246205 A DE3246205 A DE 3246205A DE 3246205 A1 DE3246205 A1 DE 3246205A1
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    • F16F13/06—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/08—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/10—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper the wall being at least in part formed by a flexible membrane or the like
    • F16F13/105—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper the wall being at least in part formed by a flexible membrane or the like characterised by features of partitions between two working chambers

Description

418 st-hb - 4 - 13.12.1982
Hydraulisch dämpfendes Gummilager
Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch dämpfendes Gummilager, insbesondere Motorlager für Kraftfahrzeuge, mit zwei in Axial richtung einander gegenüberliegenden starren Stirnwänden und wenigstens zwei axial hintereinander angeordnenten, Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Kammern, von denen mindestens eine eine als gummielastisches Federelement ausgebildete Umfangswand aufweist und wobei die Kammern über mindestens eine in einer Trennwand angeordnete Drosselstelle miteinander in Verbindung stehen.
Derartige Gummilager dienen der Lagerung von Antriebsaggregaten in Fahrzeugen aller Art. Bei der Lagerung von Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen ist einerseits zur Vermeidung der Geräuschübertragung eine möglichst weiche Lagerung mit geringer Eigendämpfung erforderlich, die jedoch die von der Fahrbahn angeregten Motorbewegungen sehr groß werden und fast ausschwingen läßt. Andererseits können die großen Motorbewegungen durch harte Lagerungen bzw. separate Schwingungsdämpfer verringert werden, was jedoch wieder zu erheblichen Geräuschübertragungen auf die Karosserie führt.
Gummilager dieser Art sind bekannt (z.B. EP-OS 27 751, EP-OS 12 638), bei denen im Bereich niedriger Frequenzen eine gute Dämpfung vorhanden ist. Nachteilig ist jedoch, daß oberhalb einer bestimmten Schwingungsamplitude oder einer bestimmten Frequenz Kavitation in der Kammer auftritt,
418 st-hb - 5 - 13.12.1982
die zur unerwünschten Geräuschbildung führt. Eine derartige Kavitation erfolgt immer dann, wenn bei großen Ausschlägen die DämfpungsfTüssigkeit von der einen Kammer in die andere Kammer strömt und sich vor der DrosselstelIe ein Vakuum bildet, da der Flüssigkeits-Ausgleich nicht schnell genug erfolgen kann.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein einfaches und wirksames Gummilager zu schaffen, welches Kavitationserscheinungen, die mit störenden Geräuschen verbunden sind, im niederfrequenten Bereich bei großen Amplituden, hervorgerufen durch Motorerregungen durch die Fahrbahn oder in der Anlaß- und Abstel1 phase, vermeidet und bei dem auch eine optimale Isolierung der Geräuschübertragung vom Motor auf die Karosserie im hochfrequenten Bereich mit kleinen Amplituden nicht beeinträchtigt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Trennwand im Einspannbereich auf der dem gummielastischen Federelement zugewandten Seite eine zwischen einem Widerlager und der Trennwand unter Vorspannung, im Bereich des Außenumfanges verlaufende Feder aufweist und daß auf der dem Federelement entgegengesetzten Seite die Trennwand eine über den Umfang verlaufende, mit einer Dichtungsfläche der Stirnwand zusammenarbeitende Dichtung angeordnet ist, die die Kammer gegenüber einem radial zwischen Trennwand und der Umfangswand der Kammer angeordneten Ringraum abdichtet, wobei die Feder oder das Widerlager Ausnehmungen aufweist, die eine ständige Verbindung zwischen der Kammer und dem Ringraum bilden.
Vorteilhaft ist hierbei, daß im normalen Arbeitsbereich des Lagers keine Beeinflussung der Funktionen, Geräuschisolation und Dämpfung auftritt, jedoch bei großen Amplituden, bei denen Kavitation auftritt, ein Flüssigkeitsaustausch als Bypass zum Dämpfungskanal erzielt wird.
BAD ORIGINAL
418 st-hb - 6 - 13.12.1982
Derartige Situationen treten oftmals in der Anlaß- und Abstellphase eines Motors sowie bei starker Erregung durch die Straße auf. Der durch die Kavitation entstehende Unterdruck in der Kammer wirkt entgegengesetzt der Vorspannungskraft der Feder, so daß die Trennwand mit ihrer Dichtung von der Dichtungsfläche abhebt und einen Fllissigkeitsaustausch vorbei an dieser Dichtung durch den Ringraum und die Ausnehmungen ermöglicht. Durch den axialen Weg, den die Trennwand zurücklegt, wird nicht nur ein Flüssigkeitsaustausch möglich, sondern zusätzlich ändern sich noch die Volumina der beiden Kammern. Von Vorteil ist dabei, daß das Volumen der unter Unterdruck stehenden Kammer verkleinert wird, so daß hierdurch ebenfalls der Kavitation entgegegengewirkt wird, Bei Umkehr der Bewegung entspannt sich die Feder und schließt den Bypass.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Trennwand radial innerhalb eines Stützringes angeordnet ist und daß die Feder aus Gummi oder einem anderen Elastomer an den Einspannring anvulkanisiert ist.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Feder einen L-oder T-förmigen Querschnitt aufweist und die Ausnehmungen in dem unter Vorspannung stehenden und sich am Widerlager abstützenden Schenkel angeordnet sind. Die Ausnehmungen werden so gewählt, daß bei öffnen des Bypasses genügend Flüssigkeit über den Ringraum durch die Ausnehmungen f 1 ießen kann.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung weist die Dichtung einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf und ist mit dem Stützring fest verbunden. Zur einwandfreien Funktion ist diese Dichtung der Trennwand zugeordnet und mit dieser fest verbunden. Es wäre jedoch auch denkbar, daß die Dichtung Bestandteil der gegenüberliegenden Seite und der Teil der Trennwand als Dichtungssitz ausgebildet wird.
3248205
418 st-hb - 7 - 13.12.1982
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Dichtung mindestens einen in Richtung der Dichtungsfläche verlaufenden als Dichtlippe ausgebildeten, über den gesamten Umfang verlaufenden Vorsprung aufweist. Hierbei können vorteilhaft und in einfacher Weise diese Dichtungslippen als z.B. halbrunde Vorsprünge ausgebildet werden, so daß am Dichtungssitz eine Linienberührung erfolgt, die eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet, so daß durch die aufgebrachte Vorspannung im normalen Arbeitsbereich kein Flüssigkeitsaustausch durch den Ringraum stattfinden kann, der die Dämpfeigenschaften des Gummilagers negativ beeinflussen kann.
Um eine einfache Fertigung und Herstellung des Systems zu gewährleisten, ist gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung vorgesehen, daß als Widerlager und/oder als Dichtungsfläche ein in den Einspannbereich fixierter starrer Ringkörper vorgesehen ist. Bei einer solchen Ausführung ist es ohne weiteres möglich, daß die Ringkörper zusammen mit der Trennwand als separates Bauteil hergestellt werden und als Einheit in das Lager eingesetzt werden können.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß das Widerlager Bestandteil des Verbindungsflansches oder des Ringkörpers ist. Dabei ist die Abstützung der Feder direkt ohne zusätzliche Teile möglich.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung näher erläutert.
E s ζ e i g t:
418 st-hb - 8 - 13.12.1982
Figur 1 einen axialen Längsschnitt eines Mtorlagers
Figur 2 eine Draufsicht der Dichtung
Figur 3 eine Ansicht als Gummifeder ausgebildete Feder
Das Motorlager nach der Figur 1 besitzt zwei in axialer Richtung einander gegenüberliegende Stirnwände 1 und 2. Die Stirnwand 1 istzu ihrer Befestigung entweder mit einer Gewindebohrung 3 oder mit einem nicht gezeichneten Gewindestift versehen. Entsprechend trägt die als Deckplatte ausgebildete Stirnwand 2 einen Befestigungsstift 4.
An die kegelig ausgebildete Mantelfläche der Stirnwand 1 ist eine als gummielastisches Federelement 5 ausgebildete Umfangswaod anvulkanisiert, die in ihrer· der Stirnwand 1 abgewandten Anschlußfläche mit einem Verbindugsf1ansch 6 vereinigt ist. Der Verbindungsflansch 6 umfaßt ferner eine Bördelung 8, die die Trennwand 15, einen Faltenbalg 10 und die als Deckplatte ausgebildete Stirnwand 2 aufnimmt.
Das Motorlager besitzt somit zwei durch die Trennwand 15 voneinander getrennte, Dämpfungsflüssigkeit enthaltende Kammern 11 und 12, in denen die Kammer 11 als Druckkammer und die Kammer 12 als annähernd drucklos volumenaufnehmende Ausgleichskammer ausgebildet ist. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß in der Stirnwand 2 mindestens eine Entlüftungsöffnung 13 vorgesehen ist. Als Drosselstelle in der Trennwand ist entweder ein ringförmiger Durchtrittskanal 14 und/oder eine oder mehrere Durchgangsbohrungen 9 vorgesehen. Diese Drosselstelle wirkt im normalen Arbeitsbereich des Lagers.
32Λ6205
418 st-hb - 9 - 13.12.1982
Die Trennwand 15 ist in Einspannstelle 20 über den Stlitzring (19), die Gummifeder 18 und die Dichtung 21 aufgenommen. Der Ringkörper 16 dient dabei als Widerlager 7 für die Gummifeder 18, wobei der Ringkörper 17 als Dichtungsfläche 17a mit der Dichtung 21 zusammenarbeitet. Um eine einwandfreie Abdichtung zu gewährleisten, sind halbkreisförmige Vorsprünge 22 auf der Oberfläche der Dichtung 21 vorgesehen. Der Ringraum 23 zusammen mit den Ausnehmungen 24 der Gummifeder 18 dient als Durchflußkanal für die Dämpfungsflüssigkeit bei einem Flüssigkeitsaustausch von der Ausgleichskammer 12 zur Druckkammer Dieser FVüssigkei tsaustausch findet immer dann statt, wenn in der Druckkammer 11 ein Unterdruck herrscht, der die Vorspannung der Gummifeder 18 aufhebt, so daß die Dichtung 21 von ihrer Dichtungsfläche 17a abhebt. Nach dem auf diese Weise erfolgten Druckausgleich wird die Vorspannung der Gummifeder 18 wieder wirksam und nach Abdichten der Dichtung 21 an der Dichtfläche 17a stellt sich der normale Arbeitsbereich des Lagers wieder ein.
In der Figur 2 ist eine Dichtung 21 als Einzelteil gezeigt, auf deren Oberseite die Vorsprünge 22 als Dichtungslippen hervorstehen.
In der Figur 3 ist in Ansicht eine Gummifeder 18 dargestellt, mit den über den Umfang verteilten Ausnehmungen 24 und der dadurch verbleibenden Abstützschenkel 25.
418 st-hb
13.12.1982
Bezugszeichenliste
17 17a -
Stirnwand
Stirnwand (Deckplatte)
Gewindebohrung
Befestigungsstift
gummielastisches Federelement
Verbindungsf1ansch
Widerlager
Börde!ung
Durchgangsbohrung
Faltenbalg
Kammer (Druckkammer)
Kammer (Ausgleichskammer)
Entlüftungsöffnung
ringförmiger Durchtrittskanal
Trennwand
Ringkörper
Ringkörper
Dichtfläche
Feder
Stützring
Einspannbereich
Dichtung
Vorsprung
Ri ngraum
Ausnehmungen
Abstutzschenkel

Claims (7)

  1. BÖGE GMBH - / - 13. Dezember 1982
    Bogestraße 50 PRP 418
    ETtorf ' St"hb
    Patentansprüche
    'Hydraulisch dämpfendes Gummi!ager, insbesondere Motorlager für Kraftfahrzeuge, mit zwei in Axial richtung einander gegenüberliegenden starren Stirnwänden und wenigstens zwei axial hintereinander angeordneten, Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Kammern, von denen mindestens eine eine als guniniiel asti sches Federelement ausgebildete Umfangswand aufweist und wobei die Kammern über mindestens eine in einer Trennwand angeordnete Drosselstel1e miteinander in Verbindung stehen,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Trennwand (15) im Einspannbereich (20) auf der dem gummielastischen Federelement (5) zugewandten Seite eine zwischen dem Widerlager (7) und der Trennwand (15) unter Vorspannung stehende, im Bereich des Außenumfangs verlaufende Feder (18) aufweist und daß auf der dem Federelement (5) entgegengesetzte Seite die Trennwand (15) eine über den Umfang verlaufende, mit einer Dichtungsfläche (17a) der Stirnwand (2) zusammenarbeitende Dichtung (21) angeordnet ist, die die Kammer (12) gegenüber einem radial zwischen Trennwand (15) und der Umfangswand der Kammer (11) angeordneten Ringraum (23) abdichtet, wobei die Feder (18). oder das Widerlager (7) Ausnehmungen (24) aufweist, die eine ständige Verbindung zwischen der Kammer (11) und dem Ringraum (23) bilden.
    st-hb - t - 13.12.1982
  2. 2. Hydraulisch dämpfendes Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Trennwand (15) radial innerhalb eines Stützringes (19) angeordnet ist und daß die Feder (18) aus Gummi oder einem anderen Elastomer an den Stützring (19) anvulkanisiert ist.
  3. 3. Hydraulisch dämpfendes Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Feder (18) einen L-oder T-förmigen Querschnitt aufweist und die Ausnehmungen (24) in dem unter Vorspannung stehenden und sich am Widerlager (7) abstützenden Schenkel angeordnet sind.
  4. 4. Hydraulisch dämpfendes Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Dichtung (21) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist und mit dem Stützring (19) verbunden ist.
  5. 5. Hydraulisch dämpfendes Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Dichtung (21) mindestens einen in Richtung der Dichtungsfläche (17a) verlaufenden als Dichtlippe ausgebildeten, über den gesamten Umfang verlaufenden Vorsprung (22) aufweist.
    st-hb - 3 - 13.12.1982
  6. 6. Hydraulisch dämpfendes Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß als Widerlager (7) und/oder als Dichtungsfläche (17a) der Einspannbereich (20) ein fixierter starrer Ringkörper (16 bzw. 17) vorgesehen ist.
  7. 7. Hydraulisch dämpfendes Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Widerlager (7) Bestandteil des Verbindungsflansches (6) oder des Ringkörpers (16) ist.
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