DE3246587A1 - Hydraulisch daempfendes gummilager - Google Patents

Hydraulisch daempfendes gummilager

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DE3246587A1 DE19823246587 DE3246587A DE3246587A1 DE 3246587 A1 DE3246587 A1 DE 3246587A1 DE 19823246587 DE19823246587 DE 19823246587 DE 3246587 A DE3246587 A DE 3246587A DE 3246587 A1 DE3246587 A1 DE 3246587A1
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    • F16F13/04Units 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
    • F16F13/06Units 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
    • F16F13/08Units 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
    • F16F13/10Units 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
    • F16F13/105Units 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

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Description

PRP 417 - St/do - 2 - 9.12.1982
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 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
Bezugszeichenliste
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)

  1. Böge GmbH ~-4— PRP 417
    Bogestr. 5o St/do
    52o8 Eitorf 9. Dezember 1982
    Patentansprüche
    J 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' -:--?.- 9.12.1982
    3. 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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