DE3643556A1 - Hydraulisch daempfendes motorlager - Google Patents
Hydraulisch daempfendes motorlagerInfo
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- F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
- 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
- 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
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch dämpfendes
Motorlager mit einer Arbeitskammer, die eine kegelmantel
förmige, gummielastische Wandung mit einer metallischen
Lagerplatte an der Spitze aufweist und die über eine
Überströmöffnung in einer die andere Stirnseite der Ar
beitskammer begrenzenden starren Zwischenplatte mit einer
Ausgleichskammer in Verbindung steht.
Ein derartiges Motorlager ist beispielsweise aus der
DE-OS 32 44 296 bekannt. Wesentlich für ein solches Lager
ist einmal die Dämpfung großer Amplituden niedriger Fre
quenz, die im allgemeinen durch Größe und Anordnung der
Überströmöffnung bestimmt wird, sowie der Verlauf der dy
namischen Steifigkeit, um eine möglichst gute Isolierung
akustischer Schwingungen zu erreichen. Für den Verlauf
der dynamischen Steifigkeit ist dabei einmal die Geome
trie des Lagers verantwortlich und zum anderen innerhalb
des Arbeitsraumes angeordnete Entkopplungsmembranen, mit
denen hochfrequente Schwingungen kleiner Amplitude ent
koppelt werden können. Damit wird im allgemeinen eine Ab
senkung der dynamischen Steifigkeit über ein gewisses
Frequenzband erreicht. Ab bestimmten Frequenzen ist mit
einer derartigen Entkopplungsmembran eine weitere Absen
kung oder Niedrighalten der dynamischen Steifigkeit je
doch nicht mehr zu erreichen, sondern diese steigt dann
steil an.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine An
ordnung zu schaffen, mit der die dynamische Steifigkeit
über einen weiteren Frequenzbereich abgesenkt und niedrig
gehalten werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß in der Arbeitskammer parallel zur Zwischenplatte eine
starre, kreisscheibenförmige Platte geringeren Durch
messers als den der Arbeitskammer angeordnet ist und daß
diese Platte starr mit der Lagerplatte verbunden ist.
Durch diese Anordnung einer synchron mit der Lagerplatte
schwingenden zweiten Platte innerhalb des Arbeitsraumes
wird zwischen den Außenumfang dieser Platte und der
lnnenwandung der Wandung der Arbeitskammer ein ringförmi
ger, zusätzlicher Überströmkanal einstellbarer Größe ge
bildet, mit dem das dynamische Verhalten des Lagers be
einflußt und insbesondere die dynamische Steifigkeit über
ein weiteres Frequenzband abgesenkt werden kann.
Zweckmäßigerweise ist die Platte über einen vertikalen
Bolzen mit der Lagerplatte verbunden.
Bei einer hängenden Anordnung des Lagers und damit von
einer starren Umfangswand aus in die Arbeitskammer stirn
seitig von unten hineinragenden kegelmantelförmigen Wan
dung ist dabei die Platte zweckmäßigerweise unmittelbar
auf der Lagerplatte befestigt.
Vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesser der Platte min
destens die Hälfte des Durchmessers der Arbeitskammer und
ihre Dicke etwa 1/100 bis 1/5 ihres Durchmessers beträgt.
Damit kann die Größe des zusätzlich gebildeten Überström
kanals zweckmäßig entsprechend den jeweiligen Anforderun
gen eingestellt werden.
Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wir
kungsweise von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung
näher erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Motorlager mit zu
sätzlicher umströmter Platte
Fig. 2 ein gleichwirkendes Motorlager in hängender An
ordnung und
Fig. 3 ein Diagramm über den Verlauf der dynamischen
Steifigkeit.
Wie man aus Fig. 1 ersieht, weist das hydraulisch dämp
fende Motorlager in herkömmlicher Weise eine kegelmantel
förmige Wandung 1 aus einem gummielastischen Material
auf, die an ihrer Spitze von einer metallischen Lager
platte 2 mit einem Bolzen 3 zur Befestigung des nicht nä
her dargestellten Motors abgeschlossen und an ihrer Basis
an einen ringförmigen Metallflansch 4 anvulkanisiert ist.
Die somit gebildete Arbeitskammer 5 wird an ihrer unteren
Stirnseite von einer im Metallflansch 4 gehalterten
Zwischenplatte 6 mit einer Überströmöffnung 7 abge
schlossen, an die auf der Unterseite die von einem fle
xiblem Balg 8 begrenzte Ausgleichskammer 9 anschließt.
Über ein topfförmiges Befestigungsteil 10 kann dann das
Lager über einen weiteren Bolzen 11 an der Karosserie
oder einem entsprechenden Befestigungsteil festgeschraubt
werden.
ln der Arbeitskammer 5 ist nunmehr parallel zur Zwischen
platte 6 eine kreisscheibenförmige Platte 12 angeordnet,
die über einen vertikalen Bolzen 13 starr mit der oberen
Lagerplatte 2 verbunden ist. Durch diese Platte 12 wird
nunmehr die Arbeitskammer 5 in zwei Teilkammern 15 und 16
unterteilt, die über einen zwischen dem Außenumfang der
Platte 12 und der lnnenwandung des Flansches 4 gebil
deten ringförmigen Überströmkanal 17 miteinander in Ver
bindung stehen.
Bei einer Relativbewegung von Lagerplatte 2 und kreis
scheibenförmiger Platte 12 gegenüber dem Befestigungs
flansch 4 und der Zwischenplatte 6 verändern sich die
beiden Teilkammern 15 und 16 in ihrem Volumen, so daß ein
Flüssigkeitsaustausch - unabhängig von dem über die
Überströmöffnung 7 - zwischen den Teilkammern 15 und 16
stattfindet.
Durch diese Flüssigkeitsbewegung werden im Lager zusätz
liche Trägheits- und Dämpfungseffekte hervorgerufen, die
das dynamische Verhalten des Lagers bei wechselnden Fre
quenzen festlegen.
Wesentlich für das dynamische Verhalten ist dabei die
Geometrie des zusätzlichen ringförmigen Überströmkanals
17, der durch seine Breite und Höhe bestimmt wird. Dabei
hat es sich als besonders vorteilhaft ergeben, wenn der
Durchmesser d i der Platte 12 mindestens die Hälfte des
Durchmessers d a der Arbeitskammer 5 beträgt, d. h. wenn
ist, und wenn die Dicke der Platte 1/100 bis 1/5 ihres
Durchmessers beträgt und damit die Relation
erfüllt ist.
Zusätzlich kann mit entsprechender Auslegung und Dimen
sionierung der Überströmöffnung 7 in entsprechender Ab
stimmung auf die Geometrie des Überströmkanals 17 das dy
namische Verhalten des Lagers auf die speziellen Anwen
dungsfälle abgestimmt werden.
ln dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist ein derartiges
hydraulisch dämpfendes Motorlager in hängender Anordnung
dargestellt. Dazu ist die Arbeitskammer 20 von dem zu
nächst zylindrisch ausgebildeten Befestigungsflansch 21
umgeben, auf dessen unterem, nach innen eingezogenen Ende
22 sich die Basis der kegelmantelförmigen Tragfeder 23
abstützt und damit in den Arbeitsraum 20 hineinragt. Die
Kegelspitze dieser Tragfeder 23 ist dabei ebenfalls von
der Motorlagerplatte 24 abgeschlossen, an der über einen
Bolzen 25 der abzustützende Motor angehängt ist. Über
eine Überströmöffnung 26 in der Zwischenplatte 27 steht
die Arbeitskammer 20 mit der von einem flexiblen Balg 28
umschlossenen Ausgleichskammer 29 in Verbindung.
Bei einer derartigen Ausbildung des Motorlagers kann die
kreisscheibenförmige Platte 30 unmittelbar auf der Lager
platte 24 befestigt sein. Auch hiermit ergibt sich ober
halb und unterhalb der Platte 30 eine Teilkammer 31 und
32, die über eine ringförmige Überströmöffnung 33 am
äußeren Umfang der Platte 30 miteinander in Verbindung
stehen.
Die Wirkungsweise eines derart ausgebildeten Lagers ist
die gleiche, wie die des in Fig. 1 beschriebenen.
In dem Diagramm nach Fig. 3 ist schließlich der Verlauf
der dynamischen Steifigkeit gezeigt. Dabei ist über der
Frequenz in Hz die dynamische Steifigkeit in N/mm aufge
tragen. Der Verlauf der dynamischen Steifigkeit eines
herkömmlichen, hydraulisch dämpfenden Motorlagers, bei
spielsweise mit einer Entkopplungsmembran, ist durch die
strichpunktierte Kurve 35 dargestellt, während der Ver
lauf der dynamischen Steifigkeit eines erfindungsgemäßen
Lagers entsprechend der ausgezogenen Kurve 36 verläuft.
Daraus ersieht man, daß durch die Schaffung des zweiten
Überströmkanals und der entsprechenden Flüssigkeitsbewe
gungen innerhalb der Arbeitskammer der Anstieg der dyna
mischen Steifigkeit zu einer höheren Frequenz verschoben
wird und daß gleichzeitig der Wert der dynamischen Stei
figkeit bis zu einer höheren Frequenz weiter absinkt, so
daß damit eine verbesserte akustische Entkopplung möglich
ist.
Es ist dabei aber auch möglich, in herkömmlicher Weise
gesonderte Entkopplungsmembranen z. B. in der Zwischen
platte anzuordnen.
Claims (5)
1. Hydraulisch dämpfendes Motorlager mit einer Ar
beitskammer, die eine kegelmantelförmige gummielastische
Wandung mit einer metallischen Lagerplatte an der Kegel
spitze aufweist und die über eine Überströmöffnung in
einer die andere Stirnseite der Arbeitskammer begrenzen
den starren Zwischenplatte mit einer Ausgleichskammer in
Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ar
beitskammer (5, 20) parallel zur Zwischenplatte (6, 27)
eine starre, kreisscheibenförmige Platte (12, 30) geringe
ren Durchmessers als den der Arbeitskammer angeordnet
ist, und daß diese Platte (12, 30) starr mit der Lager
platte (2, 24) verbunden ist.
2. Hydraulisch dämpfendes Motorlager nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (12) über einen
vertikalen Bolzen (13) mit der Lagerplatte (2) verbunden
ist.
3. Hydraulisch dämpfendes Motorlager nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß bei hängender Anordnung
und von einer starren Umfangswand (21) aus in die Ar
beitskammer (20) stirnseitig von unten hineinragenden ke
gelmantelförmigen Wandung (23) die Platte (30) unmittel
bar auf der Lagerplatte (24) befestigt ist.
4. Hydraulisch dämpfendes Motorlager nach Anspruch
2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der
Platte (12,30) mindestens die Hälfte des Durchmessers der
Arbeitskammer (5,20) beträgt.
5. Hydraulisch dämpfendes Motorlager nach Anspruch
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Platte
(12,30) 1/100 bis 1/5 ihres Durchmessers beträgt.
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