DE3618767C2

DE3618767C2 - Engine mounts with hydraulic damping

Info

Publication number: DE3618767C2
Application number: DE19863618767
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr Ing Bukovics; Hartmut Dr Ing Bathelt
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1986-06-04
Filing date: 1986-06-04
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2006-06-05
Also published as: DE3618767A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Motorlager mit hydraulischer Dämpfung mit zwei in Z-Richtung hintereinanderliegenden und durch einen Drosselkanal miteinander verbundenen Kammern, das ein Gummielement enthält, welches bei Belastung in Z-Richtung auf Druck bzw. Zug und in X- und Y-Richtung durch Scherkräfte bean sprucht wird.The invention relates to an engine mount with hydraulic Damping with two in the Z direction and one behind the other a throttle channel interconnected chambers that a Contains rubber element, which on loading in the Z direction Push or pull and bean in the X and Y direction by shear forces is spoken.

Ein solches Motorlager ist aus EP 0 042 761 A2 bekannt. Aller dings ist bei dem darin offenbarten Motorlager die hydraulische Dämpfung in Y-Richtung, das heißt quer zur Fahrtrichtung, nicht wirksam.Such an engine mount is known from EP 0 042 761 A2. Everything However, the engine mount disclosed therein is hydraulic Damping in the Y direction, i.e. not across the direction of travel effective.

Zur Erhöhung der Dämpfung in X-Richtung sind zwei durch einen Drosselkanal miteinander verbundene, flüssigkeitsgefüllte Kammern vorgesehen. Die Steifigkeit in Y-Richtung ist jedoch groß, da die Trennwände zwischen diesen Kammern sehr breit ausgeführt sind. Eine Abkoppelungseinrichtung für hochfrequente Schwingungen in X-Richtung ist nicht vorgesehen.To increase the damping in the X direction, two are by one Throttle channel interconnected, liquid-filled chambers intended. However, the rigidity in the Y direction is great, because the partitions between these chambers are very wide are. A decoupling device for high-frequency vibrations in the X direction is not provided.

Beispielsweise aus der DE 34 02 715 A1 bekannte Motorlager weisen in Z-Richtung, also im wesentlichen in senkrechter Richtung, eine große, durch das als Tragfeder dienende Gummielement bewirkte Steifigkeit und ein spezifisches Dämpfungsverhalten auf, das durch ein Hydrauliksystem erzeugt wird. In der X-Richtung, die normalerweise der Längsrichtung des Fahrzeuges entspricht, sowie in der Y-Richtung, die normalerweise quer zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft, ist das Hydrauliksystem nicht wirksam und die Dämpfung nur durch das Gummiverhalten bestimmt, was zwar vom akustischen Standpunkt her vorteilhaft ist, jedoch dazu führt, daß es beispielsweise bei Lastwechseln übermäßige Schwingungen des Motoraggregates in Y-Richtung zuläßt.Known for example from DE 34 02 715 A1 Engine mounts point in the Z direction, i.e. essentially in vertical direction, a large one, through which as a suspension spring serving rubber element caused rigidity and a specific Damping behavior generated by a hydraulic system becomes. In the X direction, which is usually the longitudinal direction of the Vehicle, as well as in the Y direction, which is normal The hydraulic system is transverse to the vehicle's longitudinal direction not effective and the damping only through the rubber behavior determines what is advantageous from an acoustic point of view is, however, that it leads, for example, to load changes allows excessive vibrations of the motor unit in the Y direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Motorlager der angegebenen Art zu schaffen, das ein optimales Steifigkeits- und Dämpfungsverhalten sowohl in Z-Richtung als auch in X- und Y-Richtung aufweist.The invention has for its object an engine mount specified type to create an optimal stiffness and Damping behavior both in the Z direction and in X and Y direction.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. The object is achieved by the im Features specified claim 1 solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Motorlager wird die Steifig keit in Z-Richtung durch die in den Kammern einge schlossene Flüssigkeit verstärkt, so daß die Steifig keit des Gummielementes in der Z-Richtung zur Erzielung des gleichen Effekts verringert werden kann, was sich in einer verringerten Steifigkeit des kegelstumpfförmigen Teils des Gummielements in X- und Y-Richtung auswirkt. Die angestrebte hohe Steifigkeit in X-Richtung wird nun dadurch erzielt, daß der radiale Flansch, der sich an der Umfangswand des äußeren Halteflansches abstützt, in der X-Richtung verhältnismäßig steif ist, wobei eine Dämpfung von Schwingungen in X-Richtung dadurch bewirkt wird, daß die beiden Kammern durch einen Drosselkanal miteinander verbunden sind und Flüssigkeit gedrosselt von der einen Kammer in die andere Kammer strömen kann. In Y-Richtung jedoch besitzt das Motorlager eine ge ringe Steifigkeit und dadurch eine hohe akustische Isolation, da einerseits der Flansch in Y-Richtung weniger steif ist und andererseits auch die Trennwände durch die gekrümmte Ausbildung keine große Steifigkeit in dieser Richtung erzeugen. Die unterschiedliche Stei figkeit des Flansches in X- und Y-Richtung wird durch eine entsprechende Form des Flansches, also z. B. durch eine unterschiedliche Dicke oder eine unterschiedliche Abknickung, erreicht. In the engine mount according to the invention, the stiffness speed in the Z direction through the in the chambers closed liquid strengthened, so that the stiff speed of the rubber element in the Z direction to achieve this the same effect can be reduced to what is in a reduced stiffness of the truncated cone Part of the rubber element affects in the X and Y directions. The desired high rigidity in the X direction is now achieved in that the radial flange attached supports the peripheral wall of the outer retaining flange, is relatively stiff in the X direction, with one This dampens vibrations in the X direction is that the two chambers through a throttle channel are connected and throttled liquid can flow from one chamber into the other chamber. In the Y direction, however, the engine mount has a ge rings rigidity and therefore a high acoustic Isolation because the flange is in the Y direction is less rigid and on the other hand also the partitions no great stiffness due to the curved design generate in this direction. The different Stei ability of the flange in the X and Y directions is determined by a corresponding shape of the flange, e.g. B. by a different thickness or a different Kink, reached.

Die in Y-Richtung verlaufenden Trennwände können mit Spiel in Umfangsrichtung zwischen Anschläge am Halteflansch eingreifen. Dadurch wird ein Abkoppelungseffekt für hochfrequente Schwingungen in X-Richtung bewirkt, da die hierbei auftretenden kleinen Relativbewegungen keine Anlage der Trennwände an den Anschlägen zur Folge haben.The dividing walls running in the Y direction can with play in Intervene in the circumferential direction between the stops on the retaining flange. This creates a decoupling effect for high-frequency Vibrations in the X direction causes, because the occurring here small relative movements no contact of the partitions on the Result in attacks.

In Z-Richtung ist die übliche hydraulische Dämpfung vorgesehen, die dadurch bewirkt wird, daß zwei flüssigkeitsgefüllte Kammern in dieser Z-Richtung übereinander angeordnet und durch einen verhältnismäßig langen Drosselkanal miteinander verbunden sind, wie dies aus der genannten DE 34 02 715 A1 bekannt ist.The usual hydraulic damping is provided in the Z direction, which is caused by two liquid-filled chambers arranged in this Z direction one above the other and by one relatively long throttle channel are interconnected, as is known from the aforementioned DE 34 02 715 A1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt An embodiment of the invention is described below Described with reference to the drawings. It shows

Fig. 1a einen Teilschnitt entlang Linie 1a-1a in Fig. 2, FIG. 1a is a partial section taken along line 1a-1a in Fig. 2,

Fig. 1b einen Teilschnitt entlang Linie 1b-1b in Fig. 2, und Fig. 1b is a partial section along line 1b-1b in Fig. 2, and

Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie 2-2 in Fig. 1a und 1b. Fig. 2 shows a section along line 2-2 in Fig. 1a and 1b.

Das dargestellte Motorlager weist ein kegelstumpfför miges Gummielement 1 auf, das zwischen einem inneren Lagerkern 2 und einem äußeren Halteflansch 3 angeord net ist. Im eingebauten Zustand wird der Halteflansch 3 an der Fahrzeugkarosserie und der Lagerkern 2 am Mo torblock bzw. an einer Motorstütze befestigt. Mit Z-Z ist die Senkrechte, mit X-X die Fahrzeug-Längsrichtung und mit Y-Y die Fahrzeug-Querrichtung bezeichnet. Die Steifigkeit in Z-Richtung wird in erster Linie durch das als Tragfeder wirkende Gummielement 1 bewirkt. Ei ne Dämpfung der Schwingungen in Z-Richtung wird dadurch erreicht, daß zwei mit Flüssigkeit gefüllte Kammern 4 und 5 vorgesehen sind, die durch einen langen Drossel kanal 6 miteinander verbunden sind. Ein Abkoppelungs effekt für hochfrequente Schwingungen wird dadurch er zielt, daß in der die beiden Kammern 4 und 5 voneinan der trennenden Platte 7 ein Raum 8 vorgesehen ist, der eine Membran 9 enthält und durch Öffnungen 10 bzw. 11 mit der Kammer 4 bzw. 5 in Verbindung steht. Beim Auf treten von hochfrequenten Schwingungen in der Z-Rich tung legt sich die Membran 9 abwechselnd an die eine und an die andere Wand der Kammer 8 an, und die da durch eintretende geringfügige Veränderung des Volumens der Kammern 4 und 5 bewirkt, daß diese hochfre quenten Schwingungen nur durch das Gummielement 1, nicht aber über das Hydraulik-System von dem Lagerkern 2 auf den Halteflansch 3 übertragen werden.The engine mount shown has a truncated cone-shaped rubber element 1 , which is net angeord between an inner bearing core 2 and an outer retaining flange 3 . In the installed state, the holding flange 3 is fastened to the vehicle body and the bearing core 2 to the engine block or to an engine support. ZZ denotes the vertical, XX the longitudinal direction of the vehicle and YY the transverse direction of the vehicle. The stiffness in the Z direction is primarily caused by the rubber element 1 acting as a suspension spring. Egg ne damping of the vibrations in the Z direction is achieved in that two liquid-filled chambers 4 and 5 are provided, which are connected to each other by a long throttle channel 6 . A decoupling effect for high-frequency vibrations is he aims that in the two chambers 4 and 5 from one another of the separating plate 7, a space 8 is provided, which contains a membrane 9 and through openings 10 and 11 with the chamber 4 and 5th communicates. On occurrence of high-frequency vibrations in the Z-Rich device, the membrane 9 alternately puts on one and the other wall of the chamber 8 , and the resulting slight change in the volume of the chambers 4 and 5 causes them to be highly fre quent vibrations are only transmitted through the rubber element 1 , but not via the hydraulic system from the bearing core 2 to the retaining flange 3 .

An seinem oberen Ende ist das kegelstumpfförmige Gummi element 1 mit einem radialen Flansch 12 versehen, der an die topfförmige Umfangswand 13 des Halteflansches 3 anvulkanisiert ist. Dieser Flansch 12 begrenzt zusammen mit der Umfangswand 13 und der Kegelstumpf-Außenfläche 14 des Gummielements 1 einen Ringraum 15, der, wie aus Fig. 2 ersichtlich, durch in Y-Richtung verlaufende, gekrümmte Trennwände, die mit dem Gummielement 1 einstückig sind, in zwei flüssigkeitsgefüllte Kammern 17 und 18 aufge teilt ist, die durch einen verhältnismäßig langen Drossel kanal 19 in der Umfangswand 13 des Halteflansches 3 mit einander verbunden sind. Mit dem Lagerkern 2 ist eine Scheibe 21 verbunden, deren Breite in X-Richtung wesent lich größer ist als in Y-Richtung.At its upper end, the frustoconical rubber element 1 is provided with a radial flange 12 which is vulcanized onto the cup-shaped peripheral wall 13 of the holding flange 3 . This flange 12 , together with the peripheral wall 13 and the truncated cone outer surface 14 of the rubber element 1, defines an annular space 15 which, as can be seen in FIG. 2, by curved dividing walls running in the Y direction, which are integral with the rubber element 1 , in two liquid-filled chambers 17 and 18 is divided, which are connected by a relatively long throttle channel 19 in the peripheral wall 13 of the retaining flange 3 with each other. With the bearing core 2 , a disc 21 is connected, the width in the X direction is Lich Lich greater than in the Y direction.

Der Flansch 12 weist über seinem Umfang Sektoren mit unterschiedlicher Steifigkeit auf. Im Bereich der Sektoren A, welche die Y-Achse einschließen, ist der Flansch 12, wie aus Fig. 1a ersichtlich ist, verhältnismäßig dünn und an seinem Außenumfang verhältnismäßig stark abge bogen, so daß das Motorlager in Y-Richtung eine relativ geringe Steifigkeit und somit eine hohe akustische Isolationsfähigkeit aufweist. Da die Trennwände 16 ge krümmt sind, können sie sich bei Schwingungen in Y-Rich tung umbiegen und sie haben daher in dieser Richtung eine sehr geringe Steifigkeit. In X-Richtung dagegen, d. h. im Bereich der Sektoren B in Fig. 2, hat der Flansch 12 eine erheblich größere Dicke, wie aus Fig. 1b hervorgeht, und er stützt sich im wesentlichen rechtwinklig an der Umfangswand 13 des Halteflansches 3 ab, so daß das Motorlager in X-Richtung, also in Fahr zeuglängsrichtung, eine verhältnismäßig hohe Steifig keit aufweist. Diese unterschiedliche Steifigkeit des Flansches 12 wird noch dadurch unterstützt, daß sich der Flansch 12 im Bereich der Sektoren A nur gering fügig, im Bereich der Sektoren B jedoch über einen be trächtlichen Teil seiner Breite an der Scheibe 21 ab stützt. Dadurch kann der Flansch 12 im Bereich A aus knicken, während im Bereich B durch die Scheibe 21 ein Ausknicken verhindert ist und damit die Steifigkeit er höht wird.The flange 12 has sectors with different stiffness over its circumference. In the area of sectors A, which include the Y axis, the flange 12 , as can be seen from Fig. 1a, is relatively thin and relatively strongly bent on its outer circumference, so that the motor bearing in the Y direction has a relatively low rigidity and thus has a high acoustic insulation ability. Since the partitions 16 are curved, they can bend in the direction of vibrations in the Y direction and therefore have a very low rigidity in this direction. In contrast, in the X direction, ie in the area of sectors B in FIG. 2, the flange 12 has a considerably greater thickness, as can be seen in FIG. 1b, and it is supported essentially at right angles on the peripheral wall 13 of the holding flange 3 , so that the engine mount in the X direction, i.e. in the longitudinal direction of the vehicle, has a relatively high stiffness speed. This different stiffness of the flange 12 is further supported by the fact that the flange 12 is only slightly pliable in the area of sectors A, but is supported in the area of sectors B over a considerable part of its width on the disk 21 . As a result, the flange 12 can buckle in area A, while buckling is prevented in area B by the disk 21 and thus the rigidity is increased.

Schwingungen in X-Richtung werden dadurch gedämpft, daß Flüssigkeit zwischen den Kammern 17 und 18 durch den Drosselkanal 19 strömen kann. Zusätzlich wird eine Ab koppelung von hochfrequenten Schwingungen in X-Rich tung dadurch erreicht, daß die Enden der Trennwände 16 mit Spiel in Umfangsrichtung zwischen Anschlägen 20 liegen, so daß bei Auftreten von hochfrequenten Schwingungen in X-Richtung eine geringfügige Verschie bung des Halteflansches 3 relativ zum Lagerkern 2 ein treten kann, ohne daß diese Schwingungen von dem einen auf das andere Teil übertragen werden.Vibrations in the X direction are damped by the fact that liquid can flow between the chambers 17 and 18 through the throttle channel 19 . In addition, a coupling of high-frequency vibrations in the X-Rich direction is achieved in that the ends of the partitions 16 are with play in the circumferential direction between stops 20 , so that when high-frequency vibrations occur in the X-direction a slight displacement of the retaining flange 3 relative to the bearing core 2 can occur without these vibrations being transmitted from one part to the other.

Das in den Kammern 17 und 18 eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen erhöht die Steifigkeit des Motorlagers in Z-Richtung. Demzufolge kann das kegelstumpfförmige Gummielement 1 zur Erzielung der gleichen Gesamtsteifig keit des Motorlagers in Z-Richtung weniger steif ausge führt werden, was die Verringerung der Steifigkeit in Y-Richtung begünstigt.The volume of liquid enclosed in the chambers 17 and 18 increases the rigidity of the engine mount in the Z direction. Accordingly, the frustoconical rubber element 1 to achieve the same total stiffness speed of the engine mount in the Z direction can be performed less stiff, which favors the reduction in stiffness in the Y direction.

Claims

1. Motor bearing with hydraulic damping with two chambers ( 4 , 5 ) lying one behind the other in the Z direction and connected to one another by a first throttle channel ( 6 ), which has a rubber element ( 1 ) between an inner bearing core ( 2 ) and an outer retaining flange ( 3 ) which is subjected to pressure or tension when loaded in the Z direction and by shear forces when loaded in the X or Y direction, and where:

a) the truncated cone-shaped outer surface ( 14 ) having rubber element ( 1 ) at the upper, tapered end of the truncated cone has a radial flange ( 12 ) which is vulcanized to a cup-shaped peripheral wall ( 13 ) of the holding flange ( 3 ) and is formed in such a way, that its rigidity is high in the X direction and low in the Y direction in order to achieve a high insulation capacity,
b) the frustoconical outer surface ( 14 ) of the rubber element ( 1 ), the cup-shaped peripheral wall ( 13 ) of the retaining flange and the flange ( 12 ) of the rubber element limit an annular space ( 15 ) filled with liquid and
c) the annular space ( 15 ) is divided into two chambers ( 17, 18 ) by partitions ( 16 ) of low rigidity running in the Y direction, which are connected to one another by a second throttle channel ( 19 ).

2. Motor bearing according to claim 1, characterized in that the thickness of the radial flange ( 12 ) in the X-axis enclosing Sekto ren (B) is greater than in the sectors including the Y-axis (A).

3. Motor bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the radial flange ( 12 ) in the sectors including the Y axis (A) from the flange plane on its outer circumference kinked sharply in the sectors including the X axis (B) However, it is only slightly bent and is axially supported in the sectors (B) enclosing the X axis over a considerable part of its width axially on a disk ( 21 ) attached to the bearing core ( 2 ).

4. Motor bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the partitions ( 16 ) engage with play in the circumferential direction between stops ( 20 ) on the holding flange ( 3 ).