DE3831645A1

DE3831645A1 - Hydraulisch daempfendes lager

Info

Publication number: DE3831645A1
Application number: DE19883831645
Authority: DE
Inventors: Walter Robeck; Bernd Wagner; Lothar Schaumann
Original assignee: PAHL GUMMI ASBEST
Current assignee: PAHL GUMMI ASBEST
Priority date: 1988-09-17
Filing date: 1988-09-17
Publication date: 1990-04-12
Anticipated expiration: 2008-09-18
Also published as: DE3831645C2

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch dämpfendes Lager, insbesondere zur Lagerung von Fahrzeugteilen, bestehend aus einem auf einem Bolzen oder dergleichen befestigbaren Innenteil, einem um dieses herum angeord neten Außenteil sowie einer zwischen Innen- und Außenteil vorgesehenen Gummifeder, wobei durch Aus nehmungen in der Gummifeder mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte und über Flüssigkeitsleitungen miteinander verbundene Kammern gebildet sind.

Bekannte Lager der genannten Art können zwar sowohl radiale als auch axiale Belastungen aufnehmen. Eine wirksame Dämpfung ist bei diesen bekannten Lagern jedoch immer nur entweder in radialer oder in axialer Richtung möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lager der eingangs genannten Art in der Weise weiterzuentwickeln, daß es nicht nur axiale und radiale statische Lasten aufnimmt, sondern darüber hinaus eine gute wirksame Dämpfung sowohl in radialer als auch in axialer Richtung ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest in der radialen Hauptbelastungsrichtung auf radial gegenüberliegenden Seiten Hauptkammern in der Gummifeder angeordnet sind, die über mindestens eine Radialdämpfungs-Flüsskigkeitsleitung miteinander ver bunden sind, daß in dem Innenteil mindestens eine Ausgleichskammer vorgesehen ist, die mit den Hauptkam mern über mindestens eine Axialdämpfungs-Flüssigkeits leitung in Verbindung steht, daß die Ausgleichskammer durch eine Membran in einen Flüssigkeitsaufnahmeraum, der durch Auslenkung der Membram vergrößerbar ist, und einen Ausdehnungsraum unterteilt ist und daß die Axialdämpfungs-Flüssigkeitsleitung an den Flüssigkeits aufnahmeraum der Ausgleichskammer angeschlossen ist, der bei Axialbelastung des Lagers die aus den Hauptkam mern herausgedrückte Dämpfungsflüssigkeit aufnimmt.

Das erfindungsgemäße Lager beinhaltet somit neben einer vollwertigen Radialdämpfungseinrichtung eine vollwerti ge Axialdämpfungseinrichtung. Darüber hinaus zeichnet sich das erfindungsgemäße Lager durch eine äußerst kompakte Bauweise aus.

Vorzugsweise sind die Innenwand des Außenteils und die Außenwand des Innenteils zumindest über einen Teil des Umfangs derart konisch ausgebildet, daß sich der Zwischenraum, in der die Gummifeder angeordnet ist, bei Axialbelastung des Lagers verkleinert. Dadurch werden bei Axialbelastung die Volumina der Hauptkammern reduziert und ein Teil der Dämpfungsflüssigkeit wird in die Ausgleichskammer gedrückt.

Der Ausdehnungsraum der Ausgleichskammer kann beispielsweise über eine Bohrung, die durch die Wand des Innenteils verläuft, mit der Außenatmosphäre in Verbindung stehen.

Alternativ kann der Ausdehnungsraum der Ausgleichskam mer mit variablem Druck beaufschlagbar sein. Auf diese Weise ist eine Steuerung der Kennlinie während des Betriebs möglich.

Das Innenteil ist zweckmäßig im Bereich der Ausgleichs kammer geteilt ausgebildet, wobei die Membran in sehr einfacher Weise in der Trennfuge befestigt werden kann.

Ferner kann die Gummifeder aus zwei getrennten ringför migen Teilen bestehen, wobei die Hauptkammern zwischen den beiden Gummiteilen angeordnet sind.

Das erfindungsgemäße Lager weist zweckmäßig zwei auf radial gegenüberliegenden Seiten angeordnete Hauptkam mern auf. Bei einer solchen Ausführungsform sind vorzugsweise zwei um 90° zu den Hauptkammern versetzt angeordnete Ausgleichskammern vorgesehen. Diese können über je einen Drosselkanal mit jeder der beiden Hauptkammern verbunden sein, wobei die Verbindung der beiden Hauptkammern über die Ausgleichskammern erfolgt.

Alternativ kann die eine Ausgleichskammer über je einen Drosselkanal mit jeder der beiden Hauptkammern ver bunden sein, während die andere Ausgleichskammer nur an eine Hauptkammer angeschlossen ist.

Bei beiden vorgenannten Ausführungsformen kann zusätz lich ein direkter Verbindungskanal zwischen den Haupt kammern vorgesehen sein.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Ausgleichskammern über je einen Drosselkanal mit je einer der beiden Hauptkammern verbunden sein, während zwischen den Hauptkammern ein gesonderter direkter Verbindungskanal vorgesehen ist.

Anstelle von zwei Ausgleichskammern genügt es bei bestimmten Anwendungsfällen, daß nur eine einzige Ausgleichskammer vorgesehen ist, die über je einen Drosselkanal mit jeder der beiden Hauptkammern verbun den ist, wobei die Verbindung der beiden Hauptkammern über die einzige Ausgleichskammer erfolgt.

Alternativ kann bei dem letztgenannten Ausführungs beispiel zusätzlich ein direkter Verbindungskanal zwischen den Hauptkammern vorgesehen sein.

Je nach Anordnung und Dimensionierung der Drosselkanäle kann auf sehr einfache und wirkungsvolle Weise das Verhältnis der Axialdämpfung zur Radialdämpfung einge stellt sein. Ferner ist es auch möglich, beliebige Kennlinien gezielt zu erreichen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen radialen Schnitt durch ein Aus führungsbeispiel eines hydraulisch dämpfen den Lagers entlang der Linie I-I aus Fig. 2,

Fig. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 1,

Fig. 4 bis Fig. 8 radiale Schnitte, ähnlich wie in Fig. 1, durch weitere Ausführungs beispiele des Lagers.

Das in Fig. 1 bis 3 dargestellte hydraulisch dämpfende Lager ist zur Lagerung von Fahrzeugteilen vorgesehen. Es besteht aus einem auf einem Bolzen oder dergleichen befestigbaren Innenteil 1, einem um dieses herum angeordneten Außenteil 2 sowie einer zwischen Innen- und Außenteil vorgesehenen Gummifeder 3, die vorzugs weise an das Innenteil 1 und das Außenteil 2 anvulkani siert ist. Das Innenteil 1 sowie das Außenteil 2 bestehen normalerweise aus Metall, jedoch ist es auch möglich, diese aus einem geeigneten Kunststoff zu fertigen, der eine ausreichende Festigkeit und Steifig keit aufweist. Das Material der Gummifeder besteht aus einer Gummimischung, die den Anforderungen des jeweili gen Einzelfalles entspricht. Das Außenteil 2 ist zumindest auf einem Teil des Umfangs außen mit einer Gummiverkleidung 4 versehen.

In der Gummifeder 3 sind in der radialen Haupt belastungsrichtung auf radial gegenüberliegenden Seiten Hauptkammern 5 und 6 angeordnet, die mit Dämpfungsflüs sigkeit gefüllt sind.

Die Gummifeder 3 ist in axialer Richtung in zwei Teilstücke 7 und 8 aufgeteilt. Die Hauptkammern 5 und 6 liegen dabei zwischen den beiden Teilstücken 7 und 8, wobei die Kammern dadurch gebildet werden, daß in beiden Teilstücken 7 und 8 auf den einander zugewandten Seiten entsprechende Ausnehmungen vorgesehen sind, die im zusammengesetzten Zustand der beiden Teilstücke den entsprechenden Hohlraum für die Kammern bilden. Das in der Zeichnung oben liegende Teilstück 8 ist an seinem radial außenliegenden Rand mit einem Stützblech 9 versehen, um welches der obere Rand des Außenteils 2 zur Halterung dieses Federteilstücks herumgebogen ist.

Im Inneren des im wesentlichen starren Innenteils 1 sind auf radial gegenüberliegenden Seiten, um 90° zu den Hauptkammern 5 und 6 versetzt, zwei Ausgleichskam mern 10 und 11 ausgebildet. Im Bereich der Ausgleichs kammern 10 und 11 ist das Innenteil 1 geteilt ausgebildet, wobei ein Abdeckteil 12 den oberen Abschluß sowie den seitlichen Abschluß im oberen Bereich der Ausgleichskammern 10 und 11 bildet.

Die Ausgleichskammern 10 und 11 sind durch je eine Membran 13 in einen Flüssigkeitsaufnahmeraum 14 und einen Ausdehnungsraum 15 unterteilt. Der Ausdehnungs raum 15 ist über eine Durchgangsbohrung 16 mit der Außenatmosphäre verbunden.

Die Membran 13, die aus flexiblen und gegebenenfalls auch elastischem Material besteht, ist in der Trennfuge zwischen dem Innenteil 1 und dem Abdeckteil 12 befestigt.

Bei dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungs beispiel sind die beiden Ausgleichskammern über je einen Drosselkanal 17, 18 bzw. 19, 20 mit den beiden Hauptkammern 5 und 6 verbunden, wobei dadurch gleich zeitig die Hauptkammern 5 und 6 über die Ausgleichskam mern 10 und 11 miteinander in Verbindung stehen. Die Anschlüsse der Drosselkanäle liegen jeweils am Flüssig keitsaufnahmeraum 14 der Ausgleichskammern 10 und 11.

Die Innenwand 21 des Außenteils 2 und die Außenwand 22 des Innenteils 1 sind zumindest über einen Teil ihres Umfangs derart konisch ausgebildet, daß sich der Zwischenraum, in dem die Gummifeder 3 angeordnet ist, bei Axialbelastung des Lagers verkleinert. Dadurch werden die Hauptkammern 5 und 6 komprimiert, so daß ein Teil der in den Hauptkammern 5 und 6 befindlichen Dämpfungsflüssigkeit über die Drosselkanäle 17 bis 20 in die Flüssigkeitsräume 14 der Ausgleichskammern 10 und 11 gedrückt wird. Die Flüssigkeitsräume 14 dehnen sich beim Eintritt der Dämpfungsflüssigkeit aus, indem sich die Membran 13 mehr und mehr in den Ausdehnungs raum 15 verschiebt, während gleichzeitig die Luft aus dem Ausdehnungsraum 15 über die Durchgangsbohrung 16 entweicht. Wenn die Axialbelastung unterbrochen wird, nehmen die Hauptkammern 5 und 6 durch Entspannung der Gummifeder 3 ihre ursprüngliche Größe wieder ein, so daß die Dämpfungsflüssigkeit durch die Drosselkanäle 17 bis 20 in die Hauptkammern 5 und 6 zurückgesaugt wird. Die Flüssigkeitsräume 14 in den Ausgleichskammern 10 und 11 verkleinern sich durch Verschiebung der Membranen 13, während sich gleichzeitig die Aus dehnungsräume vergrößern und Außenluft durch die Bohrungen 16 ansaugen.

An die Durchgangsbohrungen 16 kann selbstverständlich auch ein beliebiger variabler Druck angelegt werden, so daß dadurch die Dämpfungskennlinien auch im Betrieb variiert werden können.

Bei Radialbelastung wird eine der Hauptkammern komprimiert, während sich die andere Hauptkammer vergrößert. Wenn beispielsweise in Fig. 1 ein Druck von oben auf das Lager ausgeübt wird, so wird die Hauptkammer 5 komprimiert, so daß die Dämpfungsflüssig keit über die Drosselkanäle 17 und 19 in die Aus gleichskammern 10 und 11 und von dort über die Drosselkanäle 18 und 20 in die zweite Hauptkammer 6 gelangt, wodurch ein radialer Dämpfungseffekt erzielt wird. Bei Entlastung bzw. bei Radialbelastung von der gegenüberliegenden Seite strömt die Dämpfungsflüssig keit über den gleichen Weg wieder zurück und schafft eine Dämpfung in der entgegengesetzten Bewegungs richtung.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3 zwei gegenüberliegende Hauptkammern 5 und 6 sowie zwei um 90° zu diesen versetzt angeordnete Ausgleichskammern 10 und 11 vorgesehen, wobei beide Ausgleichskammern über je einen Drosselkanal 17 bis 20 mit jeder der beiden Hauptkammern 5 und 6 verbunden sind. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 zusätzlich ein direkter Verbindungskanal 23 zwischen den beiden Hauptkammern 5 und 6 vorgesehen, so daß bei radialer Belastung die Dämpfungsflüssigkeit von der einen Hauptkammer in die andere nicht nur über die Ausgleichskammern 10 und 11, sondern auch direkt über den Verbindungskanal 23 erfolgen kann.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind wiederum zwei diametral gegenüberliegende Haupt kammern 5 und 6 und zwei um 90° zu diesen versetzt angeordnete Ausgleichskammern 10 und 11 vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist aber nur die Ausgleichs kammer 11 über je einen Drosselkanal 19 bzw. 20 mit den beiden Hauptkammern 5 und 6 verbunden. Die zweite Ausgleichskammer 10 ist lediglich über einen Drossel kanal 17 mit der Hauptkammer 5 verbunden. Durch diese Maßnahme wird bestimmten Betriebsbedingungen Rechnung getragen. Bei Radialbelastung ist ein Austausch der Dämpfungsflüssigkeit zwischen den beiden Hauptkammern 5 und 6 nur über die Ausgleichskammer 11 möglich, so daß ein größerer Teil der Dämpfungsflüssigkeit in den Ausgleichskammern, und insbesondere in der Ausgleichs kammer 10 gespeichert wird. Bei Axialbelastung dieses Lagers kann nur die Hauptkammer 5 Dämpfungsflüssigkeit an beide Ausgleichskammern 10 und 11 abgeben, während die Hauptkammer 6 die Dämpfungsflüssigkeit nur an die Ausgleichskammer 11 abgibt.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind wiederum zwei diametral gegenüberliegende Haupt kammern 5 und 6 und zwei zu diesen um 90° versetzt angeordnete Ausgleichskammern 10 und 12 angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Hauptkammer nur über den Drosselkanal 19 mit der Ausgleichskammer 11 und die Hauptkammer 5 nur über den Drosselkanal 18 mit der Ausgleichskammer 10 verbunden. Eine direkte Verbindung der beiden Hauptkammern 5 und 6 über die Ausgleichskam mern 20 besteht nicht. Zur direkten Verbindung dient der bereits im Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebene Verbindungskanal 23, der unmittelbar zwischen den beiden Hauptkammern 5 und 6 verläuft.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist lediglich auf einer Seite die Ausgleichskammer 11 vorgesehen, die sowohl mit der Hauptkammer 5 über den Drosselkanal 19 als auch mit der Hauptkammer 6 über den Drosselkanal 20 in Verbindung steht. Bei Radialbe lastung erfolgt der Flüssigkeitsaustausch zwischen den Hauptkammern 5 und 6 nur über die Drosselkanäle 19 und 20 und die einzige Ausgleichskammer 11. Bei Axial belastung wird die überschüssige Dämpfungsflüssigkeit beider Hauptkammern 5 und 6 über die Drosselkanäle 19 und 20 in die einzige Ausgleichskammer 11 gedrückt.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist neben den beiden Hauptkammern 5 und 6 wiederum nur die einzige Ausgleichskammer 11 angeordnet, die über die Drosselkanäle 19 und 20 mit den beiden Hauptkammern 5 und 6 in Verbindung steht. Darüber hinaus ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein direkter Verbindungs kanal 24 zwischen den beiden Hauptkammern 5 und 6 vorgesehen.

Bezugszeichenliste

1 Innenteil
2 Außenteil
3 Gummifeder
4 Gummiverkleidung
5 Hauptkammer
6 Hauptkammer
7 Teilstück der Gummifeder
8 Teilstück der Gummifeder
9 Stützblech
10 Ausgleichskammer
11 Ausgleichskammer
12 Abdeckteil
13 Membran
14 Flüssigkeitsraum
15 Ausdehnungsraum
16 Durchgangsbohrung
17 Drosselkanal
18 Drosselkanal
19 Drosselkanal
20 Drosselkanal
21 Innenwand des Außenteils
22 Außenwand des Innenteils
23 Verbindungskanal
24 Verbindungskanal

Claims

1. Hydraulisch dämpfendes Lager, insbesondere zur La gerung von Fahrzeugteilen, bestehend aus einem auf einem Bolzen oder dergleichen befestigbaren Innen teil, einem um dieses herum angeordneten Außenteil sowie einer zwischen Innen- und Außenteil vorgese henen Gummifeder, wobei durch Ausnehmungen in der Gummifeder mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte und über Flüssigkeitsleitungen miteinander verbundene Kammern gebildet sind, dadurch gekenn zeichnet, daß zumindest in der radialen Hauptbelastungsrichtung auf radial gegenüberliegen den Seiten Hauptkammern (5, 6) in der Gummifeder (3) angeordnet sind, die über mindestens eine Radialdämpfungs-Flüssigkeitsleitung (19, 11, 20; 17, 10, 18; 23; 24) miteinander verbunden sind, daß in dem Innenteil (1) des Lagers mindestens eine Ausgleichskammer (10, 11) vorgesehen ist, die mit den Hauptkammern (5, 6) über mindestens eine Axialdämpfungs-Flüssigkeitsleitung (17, 18; 19, 20) in Verbindung steht, daß die Ausgleichskammer (10, 11) durch eine Membran (13) in einen Flüssig keitsaufnahmeraum (14), der durch Auslenkung der Membran (13) vergrößerbar ist, und einen Aus dehnungsraum (15) unterteilt ist, und daß die Axialdämpfungs-Flüssigkeitsleitung an den Flüssig keitsaufnahmeraum (14) angeschlossen ist, der bei Axialbelastung des Lagers die aus den Hauptkammern (5, 6) herausgedrückte Dämpfungsflüssigkeit auf nimmt.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Innenwand (21) des Außen teils (2) und die Außenwand (22) des Innenteils (1) zumindest über einen Teil des Umfangs derart konisch ausgebildet sind, daß sich der Zwischen raum, in dem die Gummifeder (3) angeordnet ist, bei Axialbelastung des Lagers verkleinert.

3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungs raum (15) der Ausgleichskammer (10; 11) mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht.

4. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungs raum (15) der Ausgleichskammer (10; 11) mit einem variablen Druck beaufschlagbar ist.

5. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß das Innenteil (1) im Bereich der Ausgleichskammer (10; 11) geteilt ausgebildet ist und daß die Membran (13) in der Trennfuge zwischen den beiden Teilen befestigt ist.

6. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Gummifeder (3) aus zwei getrennten ringförmigen Teilen (7, 8) besteht und daß die Hauptkammern (5, 6) zwischen den beiden Gummiteilen angeordnet sind.

7. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das zwei auf radial gegenüberliegenden Seiten angeordnete Hauptkammern aufweist, dadurch gekenn zeichnet, daß zwei um 90° zu den Hauptkam mern (5, 6) versetzt angeordnete Ausgleichskammern (10, 11) vorgesehen sind.

8. Lager nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ausgleichskammern (10, 11) über je einen Drosselkanal (17, 18; 19, 20) mit jeder der beiden Hauptkammern (5, 6) verbunden sind, wobei die Verbindung der beiden Hauptkammern (5, 6) untereinander über die Ausgleichskammern (10, 11) verläuft.

9. Lager nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die eine Ausgleichskammer (11) über je einen Drosselkanal (19, 20) mit jeder der beiden Hauptkammern (5, 6) verbunden ist, während die andere Ausgleichskammer (10) nur an eine Hauptkammer (5) angeschlossen ist.

10. Lager nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich min destens ein direkter Verbindungskanal (23) zwi schen den Hauptkammern (5, 6) vorgesehen ist.

11. Lager nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ausgleichskammern (10, 11) über je einen Drosselkanal (18, 19) mit je einer der beiden Hauptkammern (5, 6) verbunden sind und daß zwischen den Hauptkammern (5, 6) ein gesonder ter direkter Verbindungskanal (23) vorgesehen ist.

12. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das zwei auf radial gegenüberliegenden Seiten angeordnete Hauptkammern aufweist, dadurch gekenn zeichnet, daß eine um 90° zu den beiden Hauptkammern versetzt angeordnete Ausgleichskammer (11) vorgesehen ist, die über je einen Drossel kanal (19, 20) mit jeder der beiden Hauptkammern (5, 6) verbunden ist, wobei die Verbindung der bei den Hauptkammern (5, 6) über die Ausgleichskammer (11) erfolgt.

13. Lager nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß zusätzlich mindestens ein direkter Verbindungskanal (24) zwischen den Haupt kammern (5, 6) vorgesehen ist.