DE3246587A1 - Hydraulisch daempfendes gummilager - Google Patents
Hydraulisch daempfendes gummilagerInfo
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- F16F13/04—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
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Description
PRP 417 - St/do - 2 - 9.12.1982
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 angeordneten, Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden
Kammern, von denen mindestens eine eine als gummielastijsches Federelement ausgebildete Umfangswand aufweist, wobei die
Kammern miteinander durch einen in einer im wesentlichen radialen Ebene ringförmig um die zentrale Lagerachse verlaufenden
und in einer starren Trennwand aufgenommenen Durchtrittskanal, wobei die Eintritts- und Austrittsöffnung auf jeweils einer Stirnseite angeordnet ist, verbundensind.
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 ungedämpft ausschwingen läßt. Andererseits können die großen Motorbewegungen durch harte Lagerungen
bzw. separate Stuckerdämpfer verringert werden, was jedoch wieder zu erheblichen Geräuschübertragungen
auf die Karosserie führt.
BAD ORIGINAL
PRP 417 - St/do.;. ..- r.A.r . . ■ 9.12.1982
Gummilager dieser Art sind bekannt (z.B. EP-OS 27 751), bei denen von Nachteil ist, daß das Lager eine ungenügende
oder schmal bandige Dämpfung und eine ungenügende dynamische Entkopplung der kleinen Motorschwingungen aufweist.
Die im Verhältnis zum Außendurchmesser kleine Entkopplungsflache
bewirkt eine ungenügende dynamische Federrate, bei der noch innerhalb des für die Geräuschübertragung
wichtigen Bereiches starke Überhöhungen auftreten. Es kann daher keine optimale Isolierung der Geräuschübertragung
vom Motor auf die Karosserie im Bereich von ca. 2o bis 2oo Hz erreicht werden.
Darüber hinaus sind Motorlager bekannt (z.B. EP-PS 12 638),
bei denen die Kammern konzentrisch zueinander angeordnet sind und die zwar im Bereich niedriger Frequenzen eine
besonders gute Dämpfung aufweisen. Nachteilig ist jedoch, daß sich bei höheren Schwingungsfrequenzen eine dynamische
Verhärtung des bekannten Motorlagers einstellt. Es besitzt daher kaum eine Isolierfähigkeit gegenüber den hochfrequenten
Geräuschschwingungen, welche somit in nachteiliger Weise vom Motor auf die Fahrzeugkarosserie übertragen werden,
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein einfaches und wirksames Gummilager zu schaffen, welches nicht
nur die durch die Fahrbahn angeregte und vom Motor beim An- und Abstellen ausgehende Motorschwingungen im Bereich
der Motoreigenfrequenz klein hält und genügend dämpft unter
Vermeidung von Stoßderäuschen beim Einsetzen der Dämpfung, sondern bei dem auch eine optimale Isolierung der Geräuschübertragung
vom Motor auf die Karosserie im Bereich von ca. 2o bis 2oo Hz erreicht wird, wobei in diesem Frequenzbereich
eine lineare dynamische Federrate vorhanden sein soll.
■ BAD ORIGINAL
PRP 417 - St/do -'- V- 9.12.1982
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß die den Durchtrittskanal aufweisende starre Trennwand radial innerhalb einer elastischen, axial beweglichen und
an ihrem äußeren Umfang fest und dicht eingespannten Membran angeordnet ist.
Vorteilhaft ist hierbei, daß die Trennwand durch die axial
bewegliche Membran gehalten ist, so daß auf besonders einfache Weise eine Entkopplung der hochfrequenten Geräuschschwingungen mit kleinen Amplituden möglich ist. Außerdem
dient die eine der beiden Kammern im Arbeitsbereich als nahezu drucklos volumenaufnehmender elastisch verformbarer Ausgleichsraum,
wobei die Umfangswand der als Ausgleichsraum aus gebildeten Kammer nicht wie die andere Kammer als gummielastisches
Federelement, sondern als Faltenbalg ausgebildet ist. Die Trennwand zusammen mit der Membran arbeitet als
Entkopplungsmembran, welche mit dem eine besonders gute
Dämpfungswirkung ergebenden ringförmigen Durchtrittskanal
kombiniert ist, so daß der wesentliche Vorteil darin zu sehen ist, daß mit besonders einfachen Mitteln eine Kombination
einer hohen Dämpfungswirkung im gewünschten Bereich niedriger Frequenzen und großen Schwingungsamplituden und
einer guten Geräuschisolation bei hohen Schwingungsfrequenzen und kleinen Amplituden erreicht wird. Die im Verhältnis zum
Außendurchmesser des Lagers große Entkopplungsfläche der
starren Trennwand gewährleistet eine lineare dynamische
Federrate auf niedrigem Niveau.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß der Außenumfang der Trennwand die Membran auf ihrer
Unter- und/oder Oberseite mindestens teilweise überdeckt und daß ausgehend von der Einspannstelle der Abstand der
Wegbegrenzungsfläche zur Membran sich radial nach außen
vergrößert. Von Vorteil ist bei dieser AusfUhrungsform, daß durch die sich allmählich voneinander entfernenden
Wegbegrenzungsflächen sowohl bei der Membran zur Aufhängung
der Entkopplung als auch bei der zentralen starren Trennwand gewährleistet ist, daß beim Einsetzen der Dämpfung
BAD ORIGINAL
PRP 417 - St/do ■'■ -'--'- ·ϊ-6:·- "-·'-- 9.12.1982
bei größeren Amplituden Stoßgeräusche vermieden werden.
Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung weist die Wegbegrenzungsfläche einen kurvenförmigen
oder einen aus einer Kurve und einer Geraden zusammengesetzten oder einen geraden Verlauf auf.
Gemäß einer anderen ebenfalls vorteilhaften Ausführung der
Erfindung weist die Trennwand über den Umfang gleichmäßig verteilte Vorsprünge auf. Durch diese Vorsprünge ergeben
sich an der Außenkontur der Trennwand Unterbrechungen, ggf. in- Verbindung mit einer rill enförmi gen Struktur auf der
korrespondierenden Fläche der Membran wird erreicht, daß der Verlauf der dynamischen Federrate über der Frequenz
begradigt wird, denn es werden schädliche Flüssigkeitsverdrängungs-
und Flüssigkeitsansaugeeffekte vermieden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen,
daß die Abmessungen des ringförmigen Durchtrittskanals entsprechend der nachstehenden Beziehung gewählt sind:
L/VT £ 2o, worin bedeuten L = Länge des Durchtrittskanals,
F= Querschnittsfläche des Durchtrittskanals.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der äußere Umfang der Membran im Verbindungsflansch
der Kammern eingespannt. Mit Vorteil ist die Membran mit ihrem äußeren Umfang mit einem an dem Verbindungsflansch
fest eingespannten starren Einspannring dichtend verbunden, wobei die Membran den Einspannring
an dessen beiden Stirnflächen unter Bildung von axialen
Wülsten umgreift. Hierdurch ergibt sich bei einfachem Aufbau eine zweckmäßige Gestaltung der den ringförmigen
Durchtrittskanal enthaltenden, axial beweglichen Trennwand.
Es versteht sich, daß dabei die starre Trennwand und die Membran derart aufeinander abgestimmt sind, daß die hoch- '■<
frequenten Geräuschschwingungen mit kleinen Amplituden optimal entkoppelt werden.
BAD ORIGINAL
PRP 417 - St/dc ■ . ■ :- 7 ■- - 9.12.
Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der
Erfindung ist die starre Trennwand mittig radial geteilt, und zur dichtenden Aufnahme der Membran weisen
die Wegbegrenzungsflächen eine innere Erweiterung zur
formschlüssigen Aufnahme der Membran an der Einspannstelle
auf. Die Membran kann im Bereich der Einspannstelle mit einem Armierungsring versehen werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
in der Zeichnung näher erläutert..
Es zeigt:
Figur 1 einen axialen Längsschnitt eines Motorlagers
Figur 2 eine Draufsicht der starren Trennwand des
Motorlagers nach Figur 1 /
Das Motorlager nach den Figuren 1 und 2 besitzt zwei in axialer Richtung einander gegenüberliegende Stirnwände
1 und 2. Die Stirnwand 1 ist zu 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 ist eine als gummielastisches Federelement 5 ausgebildete
Umfangswand anvulkanisiert, die in ihrer der Stirnwand
abgewandten Anschlußfläche mit einem Verbindungsflansch 6 "''■ "'
vereinigt ist. Der Verbindungsflansch 6 um- .=,,
faßt ferner eine Bördelung 8, die eine Membran 18, einen Faltenbalg 1o und die als Deckplatte ausgebildete Stirnwand
2 aufnimmt.
BAD ORIGINAL
PRP 417 - St/do : " -:8 - 9.12.1982
Das Motorlager besitzt somit zwei durch die Membran 18 und die Trennwand 15 voneinander getrennte, Dämpfungsflüssigkeit
enthaltene Kammern 11 und 12, in denen die Kammer 11 als Druckkammer und die Kammer 12 als drucklos
volumenaufnehmender Ausgleichsraum ausgeb.il det. ist.
Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß in der Stirnwand 2 eine Entlüftungsöffnung 13 vorgesehen ist.
Die Membran 18 ist derart ausgebildet, daß sie zusammen
mit der starren Trennwand 15 während des Lagerbetriebs axiale Bewegungen ausführen kann, wobei die möglichen
leichtgängigen Axial bewegungen der Membran 18 den relativ kleinen Amplituden der u.a. auf das Lager einwirkenden
hochfrequenten Geräuschschwingungen entsprechen. Letztere werden somit vom Lager entkoppelt, so daß sich eine gute
Geräuschisolation ergibt.
Die starre Trennwand 15 enthält in einer radialen Ebene ringförmig um die zentrale Lagerachse verlaufenden Durchtrittskanal
14, welcher die beiden Kammern 11 und 12 miteinander verbindet. Der ringförmige Durchtrittskanal
14 weist eine derartige Länge und Querschnittsfläche auf, daß die Resonanzfrequenz der während des dämpfenden Lagerbetriebs
im ringförmigen Durchtrittskanal 14 verschobenen Flüssigkeitsmasse im Zusammenwirken mit den Elastizitäten,
des gummielastischen Federelementes 5 und der flexiblen Membran 18 im wesentlichen der Resonanzfrequenz des Fahl—
zeugmotors auf dessen Aufhängung entspricht.
Die an ihrem äußeren Umfang fest eingespannte Membran ist an ihrer Einspannstelle 2o mit der starren Trennwand
15 verbunden. In der starren Trennwand 15 befindet sich der ringförmige Durchtrittskanal 14, wobei die Ein- bzw.
Austrittsöffnung 16 und 17 in je eine Stirnfläche mündet. Der äußere Umfang der Membran 18 ist mit einem Einspann-
BAD ORIGINAL
PRP 417 - St/do - -:_9 - " 9. U-. 1-982
ring 19 dichtend verbunden. Der Einspannring 19 seinerseits ist zwischen den Kammern 11 und 12.eingespannt.
An der Verbindungsstelle zwischen der Membran 18 und dem
Einspannring 19 umgreift die Membran 18 die beiden Stirnflächen des Einspannring.es 19 unter Bildung von axialen
Wülsten 9. Andererseits weist die starre Trennwand 15 an ihrem äußeren Rand beidseitig Wegbegrenzungsflächen 23
gegenüber den Wülsten 9 der Membran 18 auf. Hierdurch ergibt sich eine elastische Begrenzung der möglichen Axialbewegungen
der Trennwand 15. Die Kontur der Membran ergibt in Verbindung mit den Wegbegrenzungsflächen 23 einen
sanften Obergang zwischen dem Entkopplungs- und Dämpfbereich
unter Vermeidung von Stoßgeräuschen beim Einsetzen der Dämpfung.
Die Trennwand 15 ist mittig radial geteilt und weist an ihrem Umfang an der Einspannstelle 2o eine innere Erweiterung
zur formschlüssigen Aufnahme der Membran 18 auf.
Je nach Bedarf kann die Membran 18 im Bereich der Einspannstelle 2o mit einem inneren starren Armierüngsring
22 versehen werden.
In der Figur 2 ist die Trennwand 15 als Einzelteil dargestellt, wobei der ringförmige Durchtrittskanal 14 mit
seinen Öffnungen 16 und 17 ausgebildet ist, die auf je
eine Stirnseite münden. Der äußere Rand der Trennwand 15 ist mit Vorsprüngen 24 in Form von rechteckigen
oder dreieckförmiger Ausbildung versehen.
BAD ORiGiNAL
PRP 417 - St/do '/It' 9.12.1982
1 - Stirnwand
2 - Stirnwand (Deckplatte)
3 - Gewindebohrung
4 - Befestigungsstift
5 - gummielastisches Federelement
6 - Verbindungsflansch
8 - Bördelung
9 - Wülste
10 - Faltenbalg
11 - Kammer (Druckkammer)
12 - Kammer (Ausgleichsraum)
13 - Entlüftungsöffnung
14 - ringförmiger Durchtrittskanal
15 - starre Trennwand
16 - Ein- bzw. Austrittsöffnung
17 - Ein- bzw. Austrittsöffnung
18 - Membran
19 - Einspannring
20 - Einspannstelle
21 - Anschlag
22- Armierungsring
23 - Wegbegrenzungsfläche
24 - Vorsprünge
Claims (1)
- Böge GmbH ~-4— PRP 417Bogestr. 5o St/do52o8 Eitorf 9. Dezember 1982PatentansprücheJ Hydraulisch dämpfendes Gummilager, 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 gummielastisches Federelement ausgebildete Umfangswand aufweist, wobei die Kammern miteinander durch einen in einer im wesentlichen radialen Ebene ringförmig um die zentrale Lagerachse verlaufenden und in einer starren Trennwand aufgenommenen Durchtrittskanal , wobei die Eintritts- und Austrittsöffnung auf jeweils einer Stirnseite angeordnet ist, verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,daß die den Durchtrittskanal (14) aufweisende starre Trennwand (15) radial innerhalb einer elastischen, axial beweglichen und an ihrem äußeren Umfang fest und dicht eingespannten Membran (18) angeordnet ist.Gummilager nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß der Außenumfang der Trennwand (15) die Membran (18) auf ihrer Unter- und/oder Oberseite mindestens teilweise überdeckt und daß ausgehend v'on der Einspannstelle (2o) der Abstand der Wegbegrenzungsfläche (23) zur Membran (18) sich radial nach außen vergrößert.PRP 417 - St/do' -:--?.- 9.12.19823. Gummilager nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß die Wegbegrenzungsfläche (23) einen kurvenförmigen oder einen aus einer Kurve und einer Geraden zusammengesetzten oder einen geraden Verlauf aufweist.4. Gummilager nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß die Trennwand (15) über den Umfang gleichmäßig vei— teilte Vorsprünge (24) aufweist.5. Gummilager nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß die Abmessungen des ringförmigen Durchtrittskanales (14) entsprechend der nachstehenden Beziehung gewählt sind: L/vT"^ 2o, worin bedeuten L = Länge des Durchtrittskanals, F - Querschnittsfläche des Durchtrittskanals..6. Gummilager nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß der äußere Umfang der Membran (18) im Verbindungsflansch der Kammern (1, 2) eingespannt ist.7. Gummilager nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß die Membran (18) mit ihrem äußeren Umfang mit einem an einem Widerlager (7) fest eingespannten starren Einspannring (19) dichtend verbunden ist, wobei die Membran (18) den Einspannring (19) an dessen beiden Stirnflächen unter Bildung von axialen Wülsten (9) umgreift.BAD ORIGINAL
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BOGE AG, 5208 EITORF, DE |
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8331 | Complete revocation |