DE3827124A1 - Stroemungsmittelgefuellte elastische montageeinheit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine strömungs­ mittelgefüllte elastische Montageeinheit, die beispielsweise für die Montage des Motors eines Kraftfahrzeuges geeignet ist. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine solche strömungsmittelgefüllte Montageeinheit, die in der Lage ist, Vibrationen in einem breiteren Frequenzbereich als die bekannten Einheiten in wirksamer Weise zu dämpfen und zu isolieren.

Elastische Montageeinheiten, beispielsweise eine Motormon­ tageeinheit für ein Kraftfahrzeug, werden benötigt, um Vibrationen in einem breiten Frequenzbereich in wirksamer Weise zu dämpfen und zu isolieren, insbesondere Vibrationen mit niedrigen Frequenzen in wirksamer Weise zu dämpfen. Um diesen Erfordernissen gerecht zu werden, ist bereits eine sogenannte strömungsmittelgefüllte elastische Montageeinheit vorgeschlagen worden, die die folgenden Bestandteile umfaßt: (a) Eine erste und ein zweite Lagereinrichtung, die in Last­ aufnahmerichtung, in der eine Vibrationslast an der elastischen Montageeinheit angreift, im Abstand voneinander angeordnet sind; (b) einen elastischen Körper, der zwischen der ersten und zweiten Lagereinrichtung angeordnet ist und die erste und zweite Lagereinrichtung elastisch miteinander verbindet; (c) ein an der zweiten Lagereinrichtung befestig­ tes Verschlußelement, das mit mindestens dem elastischen Körper zusammenwirkt und eine mit einem nicht komprimier­ baren Strömungsmittel gefüllte Strömungsmittelkammer bildet, wobei das Verschlußelement einen flexiblen Abschnitt auf­ weist; (d) eine Trenneinrichtung zum Unterteilen der Strömungsmittelkammer in eine auf der Seite der ersten Lagereinrichtung ausgebildete Druckaufnahmekammer und eine auf der Seite der zweiten Lagereinrichtung ausgebildete Gleichgewichtskammer und (e) eine Einrichtung zur Ausbildung eines gedrosselten Kanales für eine gedrosselte Strömungs­ mittelverbindung zwischen der Druckaufnahmekammer und der Gleichgewichtskammer.

Bei der in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildeten bekannten strömungsmittelgefüllten elastischen Montageein­ heit bewirken auf die Montageeinheit ausgeübte Vibrationen, daß das nicht komprimierbare Strömungsmittel zwischen der Druckaufnahmekammer und der Gleichgewichtskammer durch den Drosselkanal strömt, so daß die elastische Montageeinheit in wirksamer Weise die auftretenden Vibrationen in einem speziellen Frequenzbereich dämpfen kann, der durch die Form und die Abmessungen des Drosselkanales festgelegt wird. Üblicherweise ist der Drosselkanal auf eine bestimmte Frequenz in einem niedrigen Frequenzbereich abgestimmt, so daß Vibrationen mit niedriger Frequenz aufgrund des gedros­ selten Strömungsmittelaustauschs über den Drosselkanal in wirksamer Weise gedämpft werden können.

Obwohl die bekannte strömungsmittelgefüllte elastische Mon­ tageeinheit in wirksamer Weise Vibrationen mit niedriger Frequenz durch den Drosselkanal dämpfen kann, kann sie nicht immer auftretende Vibrationen in anderen Frequenzbereichen, insbesondere in einem höheren Frequenzbereich als dem durch den Drosselkanal festgelegten Frequenzbereich, ausreichend dämpfen und isolieren. Genauer gesagt, wenn die bekannte elastische Montageeinheit Vibrationen mit höheren Frequenzen ausgesetzt ist, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, daß das Strömungsmittel durch den Drosselkanal fließt, was zu einer reduzierten Dämpfungs- oder Isolationsfähigkeit der elastischen Montageeinheit führt.

Angesichts der vorstehend erwähnten Unvollkommenheit der be­ kannten elastischen Montageeinheit hat man bereits eine in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildete strömungs­ mittelgefüllte elastische Montageeinheit ausgebildet, die desweiteren (g) ein bewegliches Element umfaßt, das in einer Richtung verformbar oder verschiebbar gelagert ist, um eine Druckdifferenz zwischen der Druckaufnahme- und der Gleich­ gewichtskammer zu absorbieren. Bei dieser elastischen Mon­ tageeinheit können die Vibrationen in einem speziellen Frequenzbereich in wirksamer Weise isoliert werden, was auf die Verformung oder Verschiebung des beweglichen Elementes entsprechend der Größe der vorstehend erwähnten Druckdiffe­ renz zurückzuführen ist. Da der spezielle Frequenzbereich, der durch die Größe und Form des beweglichen Elementes fest­ gelegt wird, auf einen relativ hohen Frequenzbereich einge­ stellt ist, kann die elastische Montageeinheit ausgezeichne­ te Isolationseigenschaften für Vibrationen mit relativ hoher Frequenz aufweisen.

Die vorstehend beschriebene elastische Montageeinheit kann somit Vibrationen von zwei unterschiedlichen Frequenzbe­ reichen wirksam dämpfen und isolieren, nämlich einem rela­ tiv niedrigen Frequenzbereich, der durch den Drosselkanal bestimmt wird, und einen relativ hohen Frequenzbereich, der durch das bewegliche Element festgelegt wird. Die bekannte elastische Montageeinheit weist jedoch keine ausgezeichne­ ten Isolationseigenschaften für Vibrationen in einem Frequenzbereich auf, der höher liegt als der durch das be­ wegliche Element festgelegte spezielle Frequenzbereich. Genauer gesagt, die mit dem beweglichen Element versehene elastische Montageeinheit kann Vibrationen isolieren, deren Frequenzen höchstens 150-200 Hz betragen, besitzt jedoch kein ausreichendes lsolationsvermögen gegenüber Vibrationen in einem höheren Frequenzbereich als dem vorstehend wieder­ gegebenen Bereich von 150-200 Hz.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine strömungs­ mittelgefüllte elastische Montageeinheit zu schaffen, die in der Lage ist, auftretende Vibrationen in einem breiten Frequenzbereich, insbesondere in einem sehr hohen Frequenz­ bereich, zu dämpfen und zu isolieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine strömungs­ mittelgefüllte elastische Montageeinheit für eine flexible Kupplung von zwei Elementen gelöst, die die folgenden Be­ standteile umfaßt: (a) Eine erste Lagereinrichtung und eine zweite Lagereinrichtung, die in einer Lastaufnahmerichtung, in der Vibrationslasten auf die elastische Montageeinheit einwirken, im Abstand voneinander angeordnet sind, (b) einen elastischen Körper, der zwischen der ersten und zweiten Lagereinrichtung angeordnet ist und eine elastische Ver­ bindung zwischen der ersten und zweiten Lagereinrichtung bildet, (c) ein an der zweiten Lagereinrichtung befestigtes Verschlußelement, das mindestens mit dem elastischen Körper zusammenwirkt und eine mit einem nicht komprimierbaren Strömungsmittel gefüllte Strömungsmittelkammer bildet, wobei das Verschlußelement einen flexiblen Abschnitt aufweist, (d) eine Trenneinrichtung zum Unterteilen der Strömungs­ mittelkammer in eine Druckaufnahmekammer, die auf der Seite der ersten Lagereinrichtung ausgebildet ist, und in eine Gleichgewichtskammer, die auf der Seite der zweiten Lager­ einrichtung ausgebildet ist, (e) eine Einrichtung zur Aus­ bildung eines Drosselkanales für eine gedrosselte Strömungs­ mittelverbindung zwischen der Druckaufnahme- und der Gleich­ gewichtskammer, (f) ein bewegliches Element, das in einer Richtung zur Aufnahme einer Druckdifferenz zwischen der Druckaufnahme- und der Gleichgewichtskammer verformbar oder verschiebbar gelagert ist, und (g) eine Betätigungsvor­ richtung. Die Betätigungsvorrichtung umfaßt ein becherförmi­ ges Element, das eine Öffnung aufweist und von der ersten Lagereinrichtung derart fest gelagert wird, daß die Öffnung in Richtung auf die Trenneinrichtung offen ist. Das becher­ förmige Element der Betätigungsvorrichtung kann die Druck­ aufnahmekammer in einen ersten, auf der Seite der ersten Lagereinrichtung ausgebildeten und einen zweiten, auf der Seite der Trenneinrichtung ausgebildeten Abschnitt unter­ teilen und mit einer lnnenwandfläche des elastischen Körpers zusammenwirken, um einen ringförmigen Drosselabschnitt aus­ zubilden, der mit dem ersten und zweiten Abschnitt in Ver­ bindung steht. Die Betätigungsvorrichtung besitzt ferner ein elastisches Element, das von dem becherförmigen Element gelagert wird, sowie ein Resonanzelement, das vom elastischen Element elastisch gelagert wird. Das elastische Element und Resonanzelement der Betätigungsvorrichtung sind so angeordnet, daß sie die Öffnung des becherförmigen Ele­ mentes verschließen, um auf diese Weise einen Hohlraum aus­ zubilden, der einen Teil des zweiten Abschnitts darstellt. Während das Resonanzelement eine erste Verbindungsein­ richtung für eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Hohlraum und dem zweiten Abschnitt aufweist, besitzt das becherförmige Element eine zweite Verbindungseinrichtung für eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Hohlraum und dem ersten Abschnitt.

In der in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildeten strömungsmittelgefüllten elastischen Montageeinheit der Erfindung werden Vibrationen mit niedriger Frequenz in wirk­ samer Weise gedämpft, was auf den Strömungsmittelaustausch durch den Drosselkanal zurückzuführen ist, der auf einen bestimmten niedrigen Frequenzwert abgestimmt ist. Vibratio­ nen mit relativ hoher Frequenz werden auf der Basis einer Verformung oder Verschiebung des beweglichen Elementes, das in geeigneter Weise dimensioniert ist wie bei der bekannten strömungsmittelgefüllten elastischen Montageeinheit, in wirksamer Weise isoliert.

Die erfindungsgemäß ausgebildete elastische Montageeinheit besitzt einen ringförmigen Drosselabschnitt, der durch das becherförmige Element der Betätigungsvorrichtung und die Innenwandfläche des elastischen Körpers gebildet wird und mit dem ersten und zweiten Abschnitt der Druckaufnahmekam­ mer in Verbindung steht. Beim Einwirken einer Vibrations­ last auf die Montageeinheit werden die erste Lagerein­ richtung und die zweite Lagereinrichtung in Lastaufnahme­ richtung relativ zueinander bewegt, wodurch das nicht komprimierbare Strömungsmittel in der Druckaufnahmekammer zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt derselben durch den vorstehend beschriebenen ringförmigen Drosselabschnitt strömt. Daher kann die elastische Montageeinheit in wirk­ samer Weise auf der Basis der Resonanz der Strömungsmittel­ masse im Drosselabschnitt Vibrationen in einem speziellen Frequenzbereich wirksam isolieren, der durch die Form und Abmessungen des Drosselabschnitts bestimmt wird.

Desweiteren werden bei der Betätigungsvorrichtung der er­ findungsgemäß ausgebildeten elastischen Montageeinheit das elastische Element und das Resonanzelement vom elastischen Element gelagert. Wenn die Vibrationslast auf die elastische Montageeinheit einwirkt, wird das nicht komprimierbare Strömungsmittel in der Druckaufnahmekammer zwischen dem vom elastischen Element und Resonanzelement gebildeten Hohlraum und dem zweiten Abschnitt der Druckaufnahmekammer durch die im Resonanzelement ausgebildete erste Verbindungseinrichtung zum Strömen gebracht. Zur gleichen Zeit wird das von der Be­ tätigungsvorrichtung über das elastische Element gelagerte Resonanzelement zum Schwingen gebracht. Somit kann die elastische Montageeinheit in wirksamer Weise aufgrund des synergistischen Effektes der Resonanz der Strömungsmittel­ masse, die durch die erste Verbindungseinrichtung fließt, und der Resonanz des Resonanzelementes die einwirkenden Vibrationen in einem speziellen Frequenzbereich in wirksamer Weise isolieren.

Folglich kann die vorliegende elastische Montageeinheit die einwirkenden Vibrationen in vier unterschiedlichen Frequenz­ bereichen, einschließlich derer von zwei unterschiedlichen Frequenzbereichen, die durch die bekannte elastische Mon­ tageeinheit gedämpft werden können, in wirksamer Weise dämpfen und isolieren. Die erfindungsgemäß ausgebil­ dete elastische Montageeinheit besitzt somit ausgezeichnete Dämpfungs- und Isolationseigenschaften für Vibrationen in einem breiteren Frequenzbereich als die bekannte elastische Montageeinheit.

Genauer gesagt, der spezielle Frequenzwert, auf den der ringförmige Drosselabschnitt abgestimmt ist und auf den die erste Verbindungseinrichtung und das Resonanzelement abge­ stimmt sind, kann höher eingestellt werden als der Frequenz­ wert, auf den das bewegliche Element abgestimmt ist. Daher besitzt die vorliegende elastische Montageeinheit ausge­ zeichnete Isolationseigenschaften für Vibrationen in einem weitaus höheren Frequenzbereich, insbesondere für Frequenzen von mehr als 150-200 Hz, für die die bekannte Montageein­ heit mit dem beweglichen Element ein unzureichendes Iso­ lationsvermögen besitzt.

Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung umfaßt die Betätigungsvorrichtung desweiteren ein Halteelement, über das das elastische Element vom becherförmigen Element ge­ lagert wird.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung schließt die Trenneinrichtung die Einrichtung zur Ausbildung eines Drosselkanales für die gedrosselte Strömungsmittelver­ bindung zwischen der Druckaufnahmekammer und der Gleichge­ wichtskammer ein. In diesem Fall kann die Trenneinrichtung zwei Trennelemente aufweisen, die zusammenwirken und den Drosselkanal bilden. Desweiteren kann die Trenneinrichtung zwei Trennelemente besitzen, die einen allgemein flachen Raum ausbilden, in dem das bewegliche Element in Lastauf­ nahmerichtung beweglich aufgenommen ist.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung besitzt das becherförmige Element einen an der ersten Lagereinrichtung befestigten Befestigungsabschnitt, wobei von diesem Befestigungsabschnitt ein becherförmiger Ab­ schnitt gelagert wird. Der becherförmige Abschnitt weist eine Bodenwand auf, die mit dem Befestigungsabschnitt und dem elastischen Körper zusammenwirkt und den ersten Ab­ schnitt der Druckaufnahmekammer bildet. Die Bodenwand weist die zweite Verbindungseinrichtung auf.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht von einer Aus­ führungsform einer strömungsmittelge­ füllten elastischen Montageeinheit der Erfindung in der Form einer Motor­ montageeinheit für ein Kraftfahrzeug;

Fig. 2 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der absoluten Federkonstanten der Motormontageeinheit der Fig. 1 und der Frequenz der auf die Montageeinheit einwirkenden Vibrationen verdeutlicht; und

Fig. 3 ein Diagramm, das dem Diagramm der Fig. 2 entspricht und die Verhältnisse bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wiedergibt.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer strömungsmittelge­ füllten elastischen Montageeinheit nach dem Prinzip der Er­ findung dargestellt, die als Motormontageeinheit für ein Kraftfahrzeug ausgebildet ist. In der Figur sind mit 10 und 12 eine erste Lagereinrichtung in der Form einer ersten metallischen Lagereinheit und eine zweite Lagereinrichtung in der Form einer zweiten, ebenfalls aus Metall bestehenden Lagereinheit bezeichnet. Die erste metallische Lagereinheit 10 und die zweite Lagereinheit 12 sind in einer Lastauf­ nahmerichtung, in der Vibrationslasten auf die Motormontage­ einheit einwirken, in einem geeigneten Abstand voneinander und gegeneinander gerichtet angeordnet.

Die erste metallische Lagereinheit 10 besitzt zwei Ab­ schnitte, die aus einer zylindrischen Basis und einem Kegelstumpf bestehen, der sich von der Basis in Richtung auf die zweite Lagereinheit 12 erstreckt. Die erste Lagerein­ heit 10 ist so angeordnet, daß eine Deckfläche des Kegel­ stumpfes in Richtung auf die zweite Lagereinheit 12 weist. Die zweite Lagereinheit 12 besteht aus einem zylindrischen Lagerelement 14 und einem tellerförmigen Schutzelement 16, die einen beträchtlich größeren Durchmesser aufweisen als die zylindrische Basis der ersten Lagereinheit 10. Das zylindrische Lagerelement 14 besitzt an einem seiner axialen Enden einen Flansch 15, während das tellerförmige Schutz­ element 16 einen Flansch 17 aufweist, der sich von einem offenen Ende desselben radial nach außen erstreckt. Der Flansch 15 des zylindrischen Lagerelementes 14 ist strö­ mungsmitteldicht gegen den Flansch 17 des tellerförmigen Schutzelementes 16 verstemmt, so daß die beiden Elemente 14, 16 zu einer becherförmigen Einheit zusammengebaut sind, die auf der Seite des ersten Lagers 10 offen ist. Die becherför­ mige zweite Lagereinheit 12 wird koaxial zu der ersten La­ gereinheit 10 gehalten.

Die Motormontageeinheit umfaßt desweiteren einen elastischen Körper in der Form eines zylindrischen Gummiblocks 18, der zwischen der ersten Lagereinheit 10 und der zweiten Lager­ einheit 12 angeordnet ist. Der Gummiblock 18 besitzt eine obere Hälfte mit einer kegelstumpfförmigen Form im Quer­ schnitt sowie eine im wesentlichen zylindrische untere Hälfte, die einen konstanten Innendurchmesser aufweist. Die obere Hälfte des Gummiblocks 18 ist durch Vulkanisieren an ihrem Endabschnitt mit kleinem Durchmesser an der ersten Lagereinheit 10 befestigt, während die untere Hälfte eben­ falls durch Vulkanisieren an der Innenfläche des zylin­ drischen Lagerelementes 14 der zweiten Lagereinheit 12 be­ festigt ist. Somit sind die erste Lagereinheit 10 und die zweite Lagereinheit 12 über den Gummiblock 18 elastisch miteinander verbunden.

Die erste metallische Lagereinheit 10 ist mit einem Mon­ tagebolzen 20 versehen, der sich von der äußeren Endfläche der Lagereinheit 10 in einer Richtung vom Gummiblock 18 weg erstreckt, während das tellerförmige Schutzelement 16 der zweiten Lagereinheit 12 an seinem radial mittleren Teil mit einem anderen Montagebolzen 22 versehen ist, der sich vom Schutzelement 16 nach außen erstreckt. Die Motormontageein­ heit ist über den Montagebolzen 20 entweder an der Karosserie des Fahrzeuges oder der Krafteinheit des Fahr­ zeuges einschließlich eines Motors befestigt, während sie mit dem Montagebolzen 22 am anderen Teil befestigt ist. Somit kann die Motormontageeinheit den Motor oder die Krafteinheit derart an der Karosserie des Fahrzeuges mon­ tieren, daß auf den Motor oder die Krafteinheit ausgeübte Vibrationen absorbiert und gedämpft werden. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Montageeinheit desweiteren mit einem Ver­ stärkungsmetall 24 versehen, das eine sich verjüngende Ringform besitzt und in einen axialen Zwischenabschnitt des Gummiblocks 18 eingebettet ist.

Die zweite Lagereinheit 12 dient zur Lagerung eines Ver­ schlußelementes in der Form einer flexiblen Gummimembran 26. Die Membran 26 besitzt einen äußeren Umfangsabschnitt, der von den Flanschen 15, 17 des zylindrischen Lagerelementes 14 und des tellerförmigen Schutzelementes 16 ergriffen wird, wie in Fig. 1 gezeigt. Somit wirkt die Membran 26 mit der ersten Lagereinheit 10 und dem Gummiblock 18 zusammen und bildet eine Strömungsmittelkammer, die in einem strömungs­ mitteldichten Zustand gehalten wird. Die Strömungsmittel­ kammer ist mit einem geeigneten nicht komprimierbaren Strö­ mungsmittel, wie beispielsweise Wasser, Polyalkylenglycol oder Siliconöl, gefüllt. Zwischen der Membran 26 und dem tellerförmigen Schutzelement 16 ist eine Luftkammer 27 vor­ gesehen, die ermöglicht, daß sich die Membran 26 in Richtung auf das tellerförmige Schutzelement 16 ausdehnen kann.

Die zweite Lagereinheit 12 wirkt desweiteren als Lagerein­ richtung zur Halterung einer Trennvorrichtung 32, die aus einem äußeren Trennelement 28 und einem inneren Trennele­ ment 30 besteht. Die äußeren Umfangsabschnitte des äußeren und inneren Trennelementes 28, 30 werden durch die Flansche 15, 17 des zylindrischen Lagerelementes 14 und tellerför­ migen Schutzelementes 16 über den äußeren Umfangsabschnitt der Gummimenbran 26 und den unteren Endabschnitt des Gummi­ blocks 18 gehalten. Die vorstehend beschriebene Strömungs­ mittelkammer, die im wesentlichen durch die Gummimembran 26 und den Gummiblock 18 gebildet wird, wird durch die Trenn­ vorrichtung 32 in eine Druckaufnahmekammer 34 und eine Gleichgewichtskammer 36 unterteilt. Genauer gesagt, das äußere Trennelement 28 wirkt mit dem Gummiblock 18 und der ersten metallischen Lagereinheit 10 zusammen und bildet die Druckaufnahmekammer 34, während das innere Trennelement 30 mit der Gummimenbran 26 zusammenwirkt und die Gleichge­ wichtskammer 36 bildet. In einem radial äußeren Abschnitt der Trennvorrichtung 30 ist ein ringförmiger Drosselkanal 38 ausgebildet, der zwischen dem äußeren und inneren Trennele­ ment 28, 30 vorgesehen ist und eine gedrosselte Strömungs­ mittelverbindung zwischen der Druckaufnahmekammer und der Gleichgewichtskammer 34, 36 vorsieht.

Wenn Vibrationen auf die Motormontageeinheit einwirken, wird das nicht komprimierbare Strömungsmittel über den ringför­ migen Drosselkanal 38 zwischen der Druckaufnahmekammer und der Gleichgewichtskammer 34, 36 zum Fließen gebracht. Ge­ nauer gesagt, auf der Basis einer Resonanz der Masse des Strömungsmittels im ringförmigen Drosselkanal 38 ist die Motormontageeinheit in der Lage, in wirksamer Weise Vibra­ tionen in einem Frequenzbereich zu dämpfen, der durch die Form und Abmessungen des Kanales 38 bestimmt wird.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Drosselkanal 38 auf einen vorgegebenen Frequenzwert f 1 in einem niedrigen Frequenzbereich abgestimmt, um auf diese Weise wirksam Vibrationen mit niedrigen Frequenzen aufgrund einer Reso­ nanz der Masse des Strömungsmittels im Drosselkanal 38 dämpfen zu können. Somit besitzt die vorliegende Motor­ montageeinheit ausgezeichnete Dämpfungseigenschaften für Vibrationen mit niedriger Frequenz, beispielsweise ein Schütteln des Motors.

In einem radial inneren Abschnitt der Trennvorrichtung 32 ist ein allgemein flacher Raum 44 ausgebildet, der eine geeignete Dicke besitzt und eine bewegliche Platte 46 aus Gummi aufnimmt. Die bewegliche Platte 46 ist in Lastauf­ nahmerichtung verschiebbar gelagert. Der zwischen den Bodenwänden des äußeren und inneren Trennelementes 28, 30 der Trennvorrichtung 32 ausgebildete allgemein flache Raum nach 44 steht über entsprechende Sätze von Löchern 40, 42, die in den beiden Elementen 28, 30 ausgebildet sind, mit der Druckaufnahmekammer 34 und der Gleichgewichtskammer 36 in Verbindung. Die bewegliche Platte 46 ist senkrecht zur Lastaufnahmerichtung angeordnet, um eine freie Strömungs­ mittelverbindung zwischen der Druckaufnahmekammer und der Gleichgewichtskammer 34, 36 über die Löcher 40, 42 zu ver­ hindern.

Wenn eine Vibrationslast auf die Motormontageeinheit aufge­ bracht wird, entsteht eine Druckdifferenz zwischen der Druckaufnahmekammer 34 und der Gleichgewichtskammer 36, wodurch die bewegliche Platte 46 in einer Richtung zum Ausgleich der Druckdifferenz verschoben wird. Folglich fließt das nicht komprimierbare Strömungsmittel durch die im äußeren Trennelement 28 ausgebildeten Löcher 40. Auf diese Weise kann die vorliegende Motormontageeinheit in wirksamer Weise aufgrund der Resonanz der Masse des Strömungsmittels in den Löchern 40 Vibrationen in einem Frequenzbereich dämpfen, der durch die Form und Abmessungen der Löcher 40 und/oder die Größe der beweglichen Platte 46 bestimmt wird.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die bewegliche Platte 46 (die Löcher 40) auf einen vorgegebenen Frequenz­ wert f 2 in einem Zwischenfrequenzbereich abgestimmt, um in wirksamer Weise auf der Basis der Bewegung der beweglichen Platte 46 Vibrationen zu isolieren, die Zwischenfrequenzen aufweisen. Somit besitzt die vorliegende Motormontageein­ heit ausgezeichnete Isolationseigenschaften für Vibrationen im mittleren Frequenzbereich, wie sie beispielsweise im Leerlauf des Motors verursacht werden.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Motormontageeinheit be­ sitzt desweiteren eine Betätigungsvorrichtung 48, die von der ersten metallischen Lagereinheit 10 fest gelagert wird. Die Betätigungsvorrichtung 48 erstreckt sich von der Ober­ fläche des Endes mit kleinem Durchmesser der ersten Lager­ einheit 10 derart in die Druckaufnahmekammer 34, daß diese durch die Betätigungsvorrichtung 48 in einen ersten Ab­ schnitt 34 a, der auf der Seite der ersten Lagereinheit 10 ausgebildet ist, und in einen zweiten Abschnitt, der auf der Seite der Trennvorrichtung 32 ausgebildet ist, unterteilt wird. Zwischen der Betätigungsvorrichtung 48 und der Innen­ wand der Druckaufnahmekammer 34 (Innenwandfläche des Gummi­ blocks 18) ist ein ringförmiger Drosselabschnitt 50 vorge­ sehen.

Genauer gesagt, die Betätigungsvorrichtung 48 wird durch ein becherförmiges Element 54 gebildet, das eine Öffnung 52 aufweist, die in Richtung auf die Trennvorrichtung 32 offen ist. Das becherförmige Element 54 besteht aus einem Be­ festigungsabschnitt 56 a, der an seinem einen Ende an der ersten Lagereinheit 10 befestigt ist, und einem becherförmi­ gen Abschnitt 56 b, der einstückig mit dem Befestigungsab­ schnitt 56 a ausgebildet ist. Der Befestigungsabschnitt 56 a erstreckt sich von einem radial mittleren Teil einer Boden­ wand des becherförmigen Abschnittes 56 b in einer Richtung von der Trennvorrichtung 32 weg. Somit ist die Betätigungs­ vorrichtung 48 koaxial an der ersten Lagereinheit 10 be­ festigt. Bei dieser Anordnung wird die Druckaufnahmekammer 34 durch das becherförmige Element 54 der Betätigungsvor­ richtung 48 in den auf der Seite der ersten Lagereinheit 10 ausgebildeten Abschnitt 34 a und den auf der Seite der Trennvorrichtung 32 ausgebildeten zweiten Abschnitt 34 b unterteilt. Der vorstehend beschriebene ringförmige Drossel­ abschnitt 50 ist von und zwischen einer äußeren Umfangs­ fläche der zylindrischen Wand des becherförmigen Abschnit­ tes 56 a des becherförmigen Elementes 54 und einem Abschnitt der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Lagerelementes 14 der zweiten Lagereinheit 12 ausgebildet.

Bevor die Motormontageeinheit an der Fahrzeugkarosserie installiert wird, steht der becherförmige Abschnitt 56 b des becherförmigen Elementes 54 mit der Innenfläche des Gummi­ blocks 18 in Kontakt, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Wenn jedoch der Motor des Fahrzeuges über die Montageeinheit an der Fahrzeugkarosserie installiert worden ist, wird der becherförmige Abschnitt 56 b des becherförmigen Elementes 54 von der Innenfläche der oberen Hälfte des Gummiblocks 18 wegbewegt, so daß der erste und zweite Abschnitt 34 a, 34 b der Druckaufnahmekammer 34 über den vorstehend beschriebenen Drosselabschnitt 50 miteinander in Verbindung treten. Wenn der Motor installiert worden ist, bewirken die (von der Fahrzeugkarosserie) auf die Motormontageeinheit einwirken­ den Vibrationen, daß das in der Druckaufnahmekammer 34 vorhandene nicht komprimierbare Strömungsmittel zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt 34 a und 34 b durch den Drossel­ abschnitt 40 fließt. Somit ist die Motormontageeinheit in der Lage, aufgrund der Resonanz der Masse des Strömungs­ mittels in und nahe dem Drosselabschnitt 50 die einwirken­ den Vibrationen in einem Frequenzbereich zu isolieren, der durch die Abmessung des Drosselabschnitts 50 festgelegt ist.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der ringförmige Drosselabschnitt 50 auf einen vorgegebenen Frequenzwert f 3 im Bereich von 320 Hz abgestimmt. Daher besitzt die Motor­ montageeinheit aufgrund der Resonanz der Masse des Strö­ mungsmittels, das durch den Drosselabschnitt 50 fließt, ausgezeichnete Isolationseigenschaften in bezug auf die einwirkenden Vibrationen mit Frequenzen um 320 Hz, wie beispielsweise über den Motor des Fahrzeuges übertragene Geräusche.

Die Betätigungsvorrichtung 48 ist mit einem elastischen Element in der Form eines ringförmigen Gummielementes 58 versehen, wobei das Gummielement 58 vom becherförmigen Element 54 der Vorrichtung 48 gelagert wird. Genauer gesagt, das ringförmige Gummielement 58 ist mittels Preßpassung strömungsmitteldicht über einen Haltering 64, der durch Vulkanisation an der äußeren Umfangsfläche des Gummiele­ mentes 58 befestigt ist, strömungsmitteldicht im Öffnungsende des becherförmigen Elementes 54 angeordnet. An der inneren Umfangsfläche des Gummielementes 58 ist ein Metallring 62 durch Vulkanisation befestigt. Der Metallring 62, der somit elastisch vom Gummielement 58 gelagert wird, dient als Resonanzelement mit einer geeigneten Masse und besitzt ein rundes Loch 60, das auf eine vorgegebene Vibra­ tionsfrequenz abgestimmt ist. Somit wirken das ringförmige Gummielement 58 und der Metallring 62 zusammen, um die vor­ stehend beschriebene Öffnung 52 des becherförmigen Elementes 54 zu schließen, und bilden einen Hohlraum 52 a, der einen Teil des zweiten Abschnitts 34 b der Druckaufnahmekammer 34 bildet.

In der Bodenwand des becherförmigen Elementes 54 der Betä­ tigungsvorrichtung 48 ist eine Vielzahl von Durchgangs­ löchern 57 ausgebildet (von denen nur eines in Fig. 1 gezeigt ist). Die Durchgangslöcher 57 sind auf eine be­ stimmte Frequenz abgestimmt, die der Frequenz entspricht, die durch das runde Loch 60 des Metallringes 62 festgelegt wird, oder höher als diese ist. Wenn Vibrationen auf die so ausgebildete Motormontageeinheit einwirken, fließt das in der Druckaufnahmekammer 34 vorhandene nicht komprimierbare Strömungsmittel zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt 34 a, 34 b der Kammer 34 durch die Durchgangslöcher 57, den Hohlraum 52 a und das runde Loch 60 des Metallringes 62.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ruft der gedrosselte Strömungsmittelfluß durch das runde Loch 60 des Metallrings 62 ein Resonanzphänomen hervor, wobei der vom Gummielement 58 gelagerte Metallring 62 selbst als Resonanzelement dient. Mit anderen Worten, die Resonanz des Strömungsmittelflusses durch das runde Loch 60 und die Resonanz des Metallringes 62 ergeben einen synergistischen Effekt zur Isolation von einwirkenden Vibrationen, die Frequenzen in der Nähe einer Resonanzfrequenz f 4 besitzen, die durch die Resonanzfrequenzen des runden Loches 60 und des Metallringes 62 bestimmt werden. Bei dieser Ausführungsform sind das runde Loch 60 und der Metallring 62 so abgestimmt, daß sie Vibrationen bei Frequenzen in der Nähe von 200 Hz, wie beispielsweise Brummgeräusche, isolieren.

Aus der vorstehenden Erläuterung geht hervor, daß das runde Loch 60 des Metallringes 62 als erste Verbindungseinrichtung für eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Hohlraum 52 a und dem zweiten Abschnitt 34 b der Druckaufnahmekammer 34 wirkt. Demgegenüber wirkt die Vielzahl der Durchgangslöcher 57 als zweite Verbindungseinrichtung für eine Strömungs­ mittelverbindung zwischen dem Hohlraum 52 a und dem ersten Abschnitt 34 a der Druckaufnahmekammer 34.

In Fig. 1 ist mit 66 eine Gummischicht bezeichnet, die durch Vulkanisation am becherförmigen Element 54 der Be­ tätigungsvorrichtung 48 befestigt ist. Genauer gesagt, die Gummischicht 66 weist einen L-förmigen Querschnitt auf und ist an der Endfläche des becherförmigen Elementes 54 und einem Teil der äußeren Umfangsfläche derselben benachbart zur Endfläche befestigt. Bei der Motormontageeinheit der vorliegenden Ausführungsform kann die Betätigungsvorrichtung 48 ferner eine übermäßige Relativverschiebung der ersten La­ gereinheit 10 und der zweiten Lagereinheit 12 in Lastauf­ nahmerichtung aufgrund des Kontaktes zwischen der Betä­ tigungsvorrichtung 48 und dem Trennelement 32 über das Gummielement 66 verhindern.

Bei der auf diese Weise ausgebildeten Motormontageeinheit werden einwirkende Vibrationen mit Frequenzen in der Nähe des durch den ringförmigen Drosselkanal 38 bestimmten Wertes f 1, d.h. Vibrationen mit niedrigen Frequenzen, wie bei­ spielsweise Schüttelwirkungen des Motors, auf der Basis des gedrosselten Strömungsmittelflusses durch den Drosselkanal 38 in wirksamer Weise gedämpft. Gleichzeitig kann die Motor­ montageeinheit einwirkende Frequenzen in der Nähe des durch die bewegliche Platte 46 festgelegten Wertes f 2 wirksam iso­ lieren, d.h. Vibrationen mit mittleren Frequenzen, wie sie beispielsweise durch den Leerlauf des Motors verursacht werden, wobei dies auf Basis der Bewegung (Verschiebung) der beweglichen Platte 46 in Lastaufnahmerichtung geschieht. Somit kann die vorgeschlagene Motormontageeinheit Vibra­ tionsdämpfungs- und -isolationsfunktionen erfüllen, die denen der bekannten strömungsmittelgefüllten Motormontage­ einheiten entsprechen.

Desweiteren besitzt die vorliegende Ausführungsform der Er­ findung ausgezeichnete Isolationseigenschaften in bezug auf Vibrationen, wie beispielsweise Brummgeräusche, in einem Frequenzbereich in der Nähe der Resonanzfrequenz f 4 um 200 Hz, welcher Wert höher liegt als der Frequenzwert f 2, der durch die bewegliche Platte 46 bestimmt wird. Dieser Vibrationsisolationseffekt wird von der Montageeinheit auf der Basis eines synergistischen Effektes der Resonanz der Masse des durch das runde Loch 60 des Metallrings 62 fließenden Strömungsmittels und der Resonanz des Metall­ ringes 62 verwirklicht. Desweiteren kann die Montageeinheit in wirksamer Weise Vibrationen, wie beispielsweise vom Motor übertragene Geräusche, in einem Frequenzbereich in der Nähe des vorgegebenen Wertes f 3 um 320 Hz auf der Basis des ge­ drosselten Strömungsmittelflusses durch den Drosselabschnitt 50, der zwischen dem becherförmigen Element 54 der Betäti­ gungsvorrichtung 48 und der Innenwand der Druckaufnahmekam­ mer 34 ausgebildet ist, isolieren. Dabei liegt der Frequenz­ wert f 3 höher als die Resonanzfrequenz f 4.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Motormontageeinheit besitzt somit ausgezeichnete Dämpfungs- und lsolationseigenschaften für einwirkende Vibrationen in vier unterschiedlichen Frequenzbereichen, wobei sie die durch die bekannte Motor­ montageeinheit vorgegebene Vibrationsdämpfungs- oder -iso­ lationseigenschaft voll erfüllt. Die erfindungsgemäße Montageeinheit besitzt insbesondere verbesserte Isolations­ eigenschaften in bezug auf Vibrationen, deren Frequenzen höher sind als der Frequenzwert f 2, der durch die bewegliche Platte 46 festgelegt wird. Somit weist die erfindungsgemäß ausgebildete Montageeinheit im Vergleich zu der bekannten Montageeinheit weitaus bessere Vibrationsdämpfungs- und -isolationseigenschaften auf.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der absoluten Federkonstanten (Absolutwert der komplexen Federkonstanten) der Motormontageeinheit und der Frequenz der auf die Montageeinheit einwirkenden Vibrationen wieder­ gibt. Aus dem Diagramm der Fig. 2 geht hervor, daß die Motormontageeinheit der vorliegenden Ausführungsform in wirksamer Weise Vibrationen mit Frequenzen um den Wert f 3, der durch den Drosselabschnitt 50 bestimmt wird, und Vibrationen von Frequenzen um die Resonanzfrequenz f 4 herum, die durch den Metallring 62 und das runde Loch 60 des Ringes 62 bestimmt wird, isolieren kann.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist rein bei­ spielhafter Natur. Die Erfindung ist nicht auf diese Aus­ führungsform beschränkt.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Frequenzwert f 3, auf den der Drosselabschnitt 50 abgestimmt ist, so eingestellt, daß er höher liegt als die Resonanzfrequenz f 4, die auf der Basis der durch den Strömungsmittelfluß durch das runde Loch 60 des Metallrings 62 und des Metallrings 62 selbst festgelegt wird. Es ist jedoch auch möglich, die Resonanzfrequenz f 4 höher als den Frequenzwert f 3 festzu­ setzen. Fig. 3 zeigt ein Beispiel der Beziehung zwischen der absoluten Federkonstanten der Motormontageeinheit und der Frequenz der auf die Montageeinheit einwirkenden Vibrationen, wobei die Resonanzfrequenz f 4 höher ist als der Frequenzwert f 3. Aus dem Diagramm der Fig. 3 wird ohne wei­ teres deutlich, daß die vorstehend ausgebildete Motormon­ tageeinheit selbst dann, wenn die Resonanzfrequenz f 4 höher ist als der Frequenzwert f 3, ausgezeichnete Isolationseigen­ schaften in bezug auf die einwirkenden Vibrationen mit Frequenzen in der Nähe der Frequenzwerte f 3, f 4 besitzt Bei der Montageeinheit dieser Ausführungsform findet eine bewegliche Platte 46 als bewegliches Element Verwendung, wobei die Platte 46 um eine geeignete Strecke in Lastauf­ nahmerichtung verschiebbar (bewegbar) ist, um die Strömungsmitteldruckdifferenz zwischen der Druckaufnahme­ kammer 34 und der Gleichgewichtskammer 36 auszugleichen. Es ist jedoch auch möglich, hierzu ein flexibles Element, beispielsweise eine Membran, zu verwenden, die in einer solchen Richtung verformbar ist, um die vorstehend erwähnte Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern 34, 36 auszu­ gleichen.

Desweiteren ist die vorliegende Erfindung auch bei anderen Montageeinheiten als solchen für den Motor von Kraftfahr­ zeugen einsetzbar.

Erfindungsgemäß wird somit eine strömungsmittelgefüllte elastische Montageeinheit vorgeschlagen, die die folgenden Bestandteile umfaßt: Ein erstes Lagerelement und ein zweites Lagerelement, einen elastischen Körper, der zwischen dem ersten und zweiten Lagerelement angeordnet ist, ein Ver­ schlußelement zur teilweisen Ausbildung einer Strömungs­ mittelkammer, die mit einem nicht komprimierbaren Strömungs­ mittel gefüllt ist, eine Trennvorrichtung zur Unterteilung der Strömungsmittelkammer in eine Druckaufnahmekammer und eine Gleichgewichtskammer, eine Vorrichtung zur Ausbildung eines Drosselkanales für eine gedrosselte Strömungsmittel­ verbindung zwischen der Druckaufnahmekammer und der Gleich­ gewichtskammer und ein bewegliches Element, das in einer Lastaufnahmerichtung verformbar oder verschiebbar gelagert ist. Die elastische Montageeinheit besitzt desweiteren eine Betätigungsvorrichtung mit einem becherförmigen Element zur Unterteilung der Druckaufnahmekammer in einen ersten Ab­ schnitt auf der Seite des ersten Lagerelementes und einen zweiten Abschnitt auf der Seite der Trennvorrichtung. Das becherförmige Element wirkt mit dem elastischen Körper zusammen und bildet einen ringförmigen Drosselabschnitt, der mit dem ersten und zweiten Abschnitt in Verbindung steht. Das Betätigungselement weist desweiteren ein elastisches Element und ein Resonanzelement auf, das elastisch vom elastischen Element gelagert wird und ein erstes Verbin­ dungsloch besitzt.

Claims (6)

1. Strömungsmittelgefüllte elastische Montageeinheit zur flexiblen Kupplung von zwei Elementen mit (a) einer ersten Lagereinrichtung und einer zweiten Lagerein­ richtung, die in einer Lastaufnahmerichtung, in der eine Vibrationslast auf die elastische Montageeinheit einwirkt, im Abstand voneinander angeordnet sind, (b) einem elastischen Körper, der zwischen der ersten und zweiten Lagereinrichtung angeordnet ist und eine elastische Verbindung zwischen der ersten und zweiten Lagereinrichtung vorsieht, (c) einem Verschlußelement, das an der zweiten Lagereinrichtung befestigt ist und mindestens mit dem elastischen Körper zusammenwirkt, um eine mit einem nicht komprimierbaren Strömungsmittel gefüllte Strömungsmittelkammer auszubilden, wobei das Verschlußelement einen flexiblen Abschnitt aufweist, (d) einer Trenneinrichtung zum Unterteilen der Strö­ mungsmittelkammer in eine Druckaufnahmekammer, die auf der Seite der ersten Lagereinrichtung ausgebildet ist, und in eine Gleichgewichtskammer, die auf der Seite der zweiten Lagereinrichtung ausgebildet ist, (e) eine Einrichtung zur Ausbildung eines Drosselkanales für eine gedrosselte Strömungsmittelverbindung zwischen der Druckaufnahmekammer und der Gleichgewichtskammer und (f) einem beweglichen Element, das in einer Richtung zum Ausgleich einer Druckdifferenz zwischen der Druck­ aufnahmekammer und der Gleichgewichtskammer verformbar oder verschiebbar gelagert ist, gekennzeich­ net durch:
Eine Betätigungsvorrichtung (48) mit einem becherförmi­ gen Element (54), das eine Öffnung (52) aufweist und von der ersten Lagereinrichtung (10) derart fest gela­ gert wird, daß die Öffnung in Richtung auf die Trenn­ einrichtung (32) offen ist, wobei das becherförmige Element die Druckaufnahmekammer in einen ersten Ab­ schnitt (34 a), der auf der Seite der ersten Lagerein­ richtung ausgebildet ist, und einen zweiten Abschnitt (34 b) unterteilt, der auf der Seite der Trennein­ richtung ausgebildet ist, und mit einer Innenwandfläche des elastischen Körpers (18) zusammenwirkt und einen ringförmigen Drosselabschnitt (50) bildet, der mit dem ersten und zweiten Abschnitt in Verbindung steht, wobei
die Betätigungsvorrichtung desweiteren ein elastisches Element (58), das vom becherförmigen Element gelagert wird, und ein Resonanzelement (62) aufweist, das elastisch vom elastischen Element gelagert wird, wobei das elastische Element und das Resonanzelement (58, 62) die Öffnungen (52) verschließen und dadurch einen Hohl­ raum (52 a) ausbilden, der einen Teil des zweiten Ab­ schnitts bildet, wobei das Resonanzelement eine erste Verbindungseinrichtung (60) für eine Strömungsmittel­ verbindung zwischen dem Hohlraum und dem zweiten Ab­ schnitt und das becherförmige Element eine zweite Ver­ bindungseinrichtung (57) für eine Strömungsmittelver­ bindung zwischen dem Hohlraum und dem ersten Abschnitt aufweisen.

2. Montageeinheit nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (48) desweiteren ein Halteelement (64) aufweist, über das das elastische Element (58) vom becherförmigen Ele­ ment (54) gelagert wird.

3. Montageeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (32) die Einrichtung (28, 30) zur Ausbildung eines Drosselkanales für eine gedrosselte Strömungsmittelver­ bindung zwischen der Druckaufnahmekammer und der Gleichgewichtskammer (34, 36) enthält.

4. Montageeinheit nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (32) zwei Trennelemente (28, 30) aufweist, die zusammenwir­ ken und den Drosselkanal (38) ausbilden.

5. Montageeinheit nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (32) zwei Trennelemente (28, 30) aufweist, die einen allge­ mein flachen Raum (44) ausbilden, in dem das bewegliche Element (46) in der Lastaufnahmerichtung bewegbar auf­ genommen ist.

6. Montageeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das becherförmige Element (54) einen Befestigungsabschnitt (56 a), der an der ersten Lagereinrichtung (10) be­ festigt ist, und einen becherförmigen Abschnitt (56 b), der vom Befestigungsabschnitt gelagert wird, aufweist und daß der becherförmige Abschnitt eine Bodenwand be­ sitzt, die mit dem Befestigungsabschnitt und dem elastischen Körper zusammenwirkt und den ersten Ab­ schnitt (34 a) der Druckaufnahmekammer (34) bildet, wobei die Bodenwand die zweite Verbindungseinrichtung (57) enthält.