DE3339054C1 - Elastisches Lager mit hydraulischer Dämpfung - Google Patents

Description

• Mit der Ausge.taltung gemäß dem Anspruch 5 ist einc Verbindung zwischen den Kanälen und der Ausnch- mung in jeder Drehlage des Kolbens gesichert, so daß auf eine besondere Verdrehsicherung verzichtet werden kann.
• Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Lager für eine Brennkraftmaschine mit hydraulischer Dämpfung und F i g. 2 einen Teilquerschnitt durch das Lager nach der Linie ll-ll der F i g. 1.
• Die nicht dargestellte Brennkraftmaschine ist an einem Kern 1 befestigt, der über einen ringförmigen Tragkörper 2 aus elastomerem Werkstoff mit einem Außenmantel 3 verbunden ist. An dieser ist fest eine Schale 4 angeflanscht, die über Flansche 5 mit der nicht dargestellten Karosserie eines Kraftfahrzeuges verschraubbar ist. Zwischen dem Tragkörper 2 und der Schale 4 sind sowohl eine nachgiebige Membrane 6 aus elastomerem Werkstoff und eine starre, im wesentlichen scheibenförmige Trennwand 7 eingeklemmt. In diese ist mittig ein Zylinder 8 mit einem Kolben 9 eingesetzt.
• Der Raum innerhalb des Lagers ist vollständig mit Flüssigkeit gefüllt. Er wird durch die Trennwand 7 mit dem Zylinder 8 und dem Kolben 9 in eine obere Kammer 10 und eine untere Kammer 11 unterteilt, wobei neben der Trennwand 7, dem Zylinder 8 und dem Kolben 9 der Kern 1, der Tragkörper 2 und der Außenmantel 3 die obere Kammer 10 und die Membran 6 die untere Kammer 11 begrenzen.
• In den Zylinder 9, der eine Wandstärke von fast einem Drittel seines Außendurchmessers aufweist, sind, gleichmäßig über den Umfang verteilt, vier Paare von Kanälen 12, 13 als Bohrungen eingearbeitet. Die beiden Kanäle 12, 13 eines Paares sind gegenläufig unter einem Winkel von etwa 45C gegen die Zylinderachse angeordnet, wobei sie einerseits in den Stirnseiten 14, 15 des Zylinders in dessen radial äußerem Bereich und andererseits axial dicht übereinander in der Bohrung 16 des Zylinders, in die der Kolben 9 eingesetzt ist, münden.
• Die Kanten an den Mündungen der Kanäle 12, 13 sowohl an den Stirnseiten 14, 15 wie auch an der Bohrung 16 des Zylinders sind abgerundet, so daß die die Kanäle 12, 13 durchströmende Flüssigkeit abrißfrei ein- und ausströmen kann.
• Im Kolben 9 sind in dessen Längsmitte vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Ausnehmungen 17 eingcarbeitet, von denen jede in der dargestellten Ausgangsstellung des Kolbens 9 zwei zueinander gehörige Kanäle 12, 13 ohne Änderung des Durchflußquerschnitts miteinander verbindet. In dieser Kolbenstellung kann somit die Flüssigkeit von der Kammer 12 in die Kammer 13 oder umgekehrt mit nur geringem Widerstand strömen.
• Dies ist insbesondere bei dem Lager aufgeprägten Schwingungen mit kleiner Amplitude der Fall, so daß diese Schwingungen nur wenig gedämpft werden.
• Dagegen bildet sich bei Schwingungen mit größerer Amplitude eine Druckdifferenz in den beiden Kammern 10, 11, die den Kolben 9 infolge der unterschiedlichen Drücke auf seine Stirnseiten gegen eine Federbelastung axial im Zylinder 8 verschiebt. Zu diesem Zweck ist der über den Zylinder 8 hinaus in die Kammern 10, 11 hineinragende Kolben 9 an seinen Stirnseiten mit je einem Bund 18, 19 versehen, zwischen dem und der zugewandten Stirnseite 14, 15 des Zylinders 8 eine Schraubendruckfeder 20, 21 eingespannt ist. Die Verschiebung des Kolbens 9 bewirkt eine Verkleinerung des Durchflußquerschnitts zwischen den Kanälen 12, 13 und den Ausnehmungen 17, so daß die Flüssigkeitsströmung in den Kanälen 12, 13 gedrosselt und die Schwingung gedämpft wird. Übersteigt die Druckdifferenz in den Kammern 10, 11 ein bestimmtes Maß, so wird der Kolben 9 bis zum Anschlag verschoben, wodurch jeweils einer der Kanäle 12 oder 13 vollständig vom Zylinder 9 verdeckt wird. Ein Überströmen von Flüssigkeit wird damit verhindert es cntsteht ein hydraulischer Anschlag, der ein weiteres Einfedern des Lagers verhindert Um die Zuordnung der Kanäle 12, 13 zu den Ausnehmungen 17 in Umfangsrichtung zu gewährleisten, ist zwischen dem Zylinder 8 und dem Kolben 9, wie in F i g. 2 dargestellt, eine Verdrehsicherung 22 vorgesehen.
• - Leerseite -

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Elastisches Lager, insbesondere Motorlager, mit hydraulischer Dämpfung mit zwei flüssigkeitsgefüllten größenveränderlichen, durch eine Trennwand, in der ein senkrecht zu ihrer Ebene verschiebbarer federbelasteter Körper gelagert ist, voneinander gctrennten Kammern mit Begrenzungsflächen, die zumindest teilweise elastisch nachgiebig sind, wobei in je eine Kammer mündende Kanäle vorgesehen sind, die in einer Ausgangsstellung des Körpers offen sind, und wobei der als Drosselöffnung ausgebildete Durchflußquerschnitt sich mit zunehmender Verschiebung des Körpers verringert, d a d u r c h g e kennzeichnet, daß in die Trennwand (7), die starr ausgebildet ist, ein Zylinder (8) eingesetzt ist, in dem der senkrecht zur Trennwand (7) verschiebbare, als Kolben (9) ausgebildete Körper gelagert ist und in dem die Kanäle (12, 13) schräglaufend angeordnet sind, die in der Ausgangsstellung des Kolbens (9) durch eine Ausnehmung (17) in diesem verbunden sind, und daß der Durchflußquerschnitt durch den Verbindungsquerschnitt gebildet ist.
2. 2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (9) mit beiden Längsenden über den Zylinder (8) hinaus in die Kammern (10, 11) hineinragt und daß er an diesen Längsenden je einen Bund (18, 19) aufweist mit je einer zwischen diesem und dem Zylinder (8) eingespannten Feder (20, 21).
3. 3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsränder der Kanäle (12, 13) in die Kammern (10, 12) und im Verbindungsquerschnitt zu der Ausnehmung (17) abgerundet sind.
4. 4. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilte Paare von Kanälen (12, 13).
5. 5. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet. daß die Ausnehmung (17) ringförmig im Kolben (9) ausgebildet ist.

   Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Lager, insbesondere Motorlager, mit hydraulischer Dämpfung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

   Bei einem derartigen, aus der DE-PS 29 05 090 bekannten Lager ist in die Trennwand, die aus einem gummielastischen Werkstoff besteht, der Körper invulkanisiert. Der Durchflußquerschnitt der Drosselöffnung, die durch die Trennwand und ringförmig umlaufende Anschläge gebildet ist, verringert sich, ausgehend von einer Mittellage, mit zunehmender Verschiebung der Trennwand, so daß der Dämpfungsgrad von in das Lager eingeleiteten Schwingungen in Abhängigkeit von ihrer Frequenz und Amplitude veränderlich ist. Die Elastizitäts- und Federeigenschaften der gummielastischen Trennwand sind jedoch zumindest in der Serienfertigung nicht so genau festlegbar, daß eine Schwingung bestimmter Frequenz und Amplitude bei jedem dieser Lager die gleiche Verschiebung der Trennwand und damit die gleiche Dämpfungskraft zur Folge hat.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Lager der cingangs genannten Art mit geringem Aufwand so zu vcrbessern, daß für allc Lager der crfindungsgemäßen Art die Schwankungsbreite in der (;größe der Dämpfungskraft bei dem Lager aufgeprägten Schwingungen bestimmter Frequenz und Amplitude geringer ist als bei dem bekannten Lager.

   Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

   Die in dem erfindungsgemäß ausgebildeten Lager durch aufgeprägte Schwingungen erzeugten Druckdifferenzcn in den Flüssigkeiten der beiden Kammern bewirken Flüssigkeitsströmungen durch die Kanäle sowie axiale Vcrschiebungen des Kolbens gegen die Federbelastung. Mit zunehmender Amplitude der Schwingungen wird die Druckdifferenz und damit die Verschiebung des Kolbens größer, so daß dieser zunehmend den Durchflußquerschnitt der Kanäle sperrt. Die damit bewirkte ansteigende Drosselung des Flüssigkeitsstroms erzcugt eine ansteigende Dämpfungskraft. Für die verschiedenen Funktionen der Trennung der Kammern, der Bildung des Durchflußquerschnitts und der Federbelastung des Kolbens sind verschiedene, für ihre Aufgabe speziell ausgebildete Teile vorgesehen. Eine gummielastische Trennwand wird nicht benötigt. Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß auf einfache Weise durch eine ausreichende Verschiebung des Kolbens eine völlige Sperrung des Durchflußquerschnitts und damit ein hydraulischer Anschlag erreichbar ist und daß eine Flüssigkeitsströmung durch Kanäle weniger Geräusche erzeugt als eine Strömung durch Öffnungen mit geringer Längserstreckung.

   Aus der DE-OS 25 03 247 ist ein Stoßdämpfer bekannt, dessen Zylinderkammern mit starren Außenwänden durch einen von einer Stange axial zwangsgeführten Außenkolben getrennt sind, in dem ein federbelasteter Innenkolben geführt ist. Im Innen- und Außenkolben oder im Innenkolben und der Stange sind Ausnehmungen derart angebracht, daß sich ein Querschnitt für den Durchfluß von Flüssigkeit von einer Kammer in die andere ergibt, der sich mit zunehmender Verschiebung des Innenkolbens verkleinert. Die Flüssigkeit wird hier mehrmals an Kanten scharf umgelenkt. Dies fördert die Entstehung von Geräuschen sowie die Bildung von Schaum in der Flüssigkeit, wodurch die Dämpfereigenschaften verschlechtert werden.

   Mit der Ausgestaltung gemäß dem Anspruch 2 ist auf sehr einfache Weise eine symmetrische Federbelastung des Kolbens erreichbar. Gleichzeitig dient der Bund als Endanschlag bei den Axialbewegungen des Kolbens.

   Aus der DE-PS 8 02 211 ist ein Flüssigkeitsstoßdämpfer insbesondere für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem Stoßdämpferkolben und -zylinder einerseits sowie ein Schieber andererseits, der der Drosselung von in Bohrungen zwischen den Zylinderhälften übergeschobener Flüssigkeit in Abhängigkeit von Schwingungsfrequenzen und Amplituden dient, räumlich voneinander getrennt. Der Schieber ist nur einseitig durch eine außen an einem Bund anliegende Feder belastet, so daß die Verschiebung des Schiebers unsymmetrisch erfolgt.

   Die Ausgestaltung gemäß dem Anspruch 3 verbessert weiterhin die Strömungsverhältnisse der Flüssigkeit und vermindert damit weiter die Gefahr der Entstehung von Geräuschen und der Schaumbildung.

   Die Ausbildung gemäß dem Anspruch 4 setzt die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ohne Vergrößcrung der Kanaldurchmesser herab. Außerdem wird der Kolben scitlich gleichmäßig belastet, so daß er nicht verkanten kann.