DE3834585A1 - Motorlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Motorlager mit zwei einander gegenüberliegenden, ausschließlich durch ein Elastomer­ teil miteinander verbundenen Auflageteilen und einer hydraulischen Dämpfungseinrichtung, welche eine ringför­ mig um das Motorlager herum verlaufende, erste Arbeits­ kammer aufweist, welche außenseitig von einer vom Atmos­ phärendruck beaufschlagten, elastischen Membran volumen­ veränderlich begrenzt ist und die über Drosselkanäle mit einer zweiten Arbeitskammer in Verbindung steht. Ein solches Motorlager ist Gegenstand der DE-OS 36 16 043.

Bei dem bekannten Motorlager sind beide Arbeitskammern ringförmig um das Motorlager herum angeordnet. Dadurch können die beiden Arbeitskammern nur ein relativ gerin­ ges Volumen aufweisen, so daß die mögliche hydraulische Dämpfung des Motorlagers relativ gering ist.

Benötigt man Motorlager mit wirkungsvollerer hydrau­ lischer Dämpfung, so muß das Volumen zumindest einer Arbeitskammer möglichst groß sein. Man ordnet deshalb in solchen Fällen die hydraulische Dämpfeinrichtung unter­ halb des eigentlichen Motorlagers an. Das führt zu groß­ volumigen Motorlagern, die aus Platzgründen oftmals in heutigen Kraftfahrzeugen nicht mehr eingebaut werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Motorlager der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es eine hydraulische Dämpfungseinrichtung mit großem Flüssig­ keitsvolumen aufweist, dennoch aber insgesamt eine mög­ lichst geringe Baugröße hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zweite Arbeitskammer innerhalb des von der ersten Arbeitskammer umschlossenen Lagerbereiches vorgesehen und von dem Elastomerteil zumindest nach einer Seite hin begrenzt ist und daß außerhalb des Elastomerteiles ein Ringkanal vorgesehen ist, der über die Drosselkanäle mit beiden Arbeitskammern Verbindung hat.

Durch diese Gestaltung sind die beiden Arbeitskammern nicht in Kraftbeaufschlagungsrichtung des Motorlagers gesehen hintereinander, sondern ineinandergeschachtelt auf einer Höhe angeordnet. Dadurch können die Arbeits­ kammern insgesamt ein großes Flüssigkeitsvolumen auf­ weisen, ohne daß das Motorlager insgesamt unerwünscht große Abmessungen erhält. Durch den erfindungsgemäßen Ringkanal ist eine optimale Strömung zwischen den beiden Arbeitskammern möglich.

Die zweite Arbeitskammer ist auf sehr einfache Weise innerhalb des Motorlagers unterhalb des Elastomerteiles vorzusehen, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Elastomerteil kegelstumpfförmig ausge­ bildet ist.

Konstruktiv besonders einfach ist das Motorlager gestal­ tet, wenn der Ringkanal zwischen zwei dichtend aufein­ andersitzenden, das Elastomerteil umgebenden, ringför­ migen Schalenkörpern gebildet ist, welche die Drossel­ kanäle aufweisen.

Die bei Zusammendrücken des Motorlagers Flüssigkeits­ volumen aus der inneren Arbeitskammer aufnehmende, erste Arbeitskammer kann sehr einfach gestaltet sein, wenn sie an der Außenseite des äußeren Schalenkörpers vorgesehen und die ihr Volumen begrenzende Membran an diesem Scha­ lenkörper befestigt ist.

Die elastische Membran kann sich in einen vor mechani­ scher Beschädigung geschützten Ausgleichsraum hinein be­ wegen, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfin­ dung die elastische Membran einen mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden, die erste Arbeitskammer umschlie­ ßenden, ringförmigen Ausgleichsraum zur ersten Arbeits­ kammer hin begrenzt.

Die Übertragung von Körperschall kann zusätzlich ge­ dämpft werden, wenn zwischen den beiden Schalenkörpern eine Ringmembran angeordnet ist, welche mit einer Seite die erste Arbeitskammer und mit ihrer anderen Seite die zweite Arbeitskammer begrenzt.

Besonders gut vermag die Ringmembran Schallschwingungen zu dämpfen, wenn sie mit axialem Spiel in einem Ringraum zwischen den Schalenkörpern angeordnet ist und je nach Beaufschlagungsrichtung dichtend gegen den einen oder anderen Schalenkörper anzuliegen vermag.

Eine Anpassung an unterschiedliche Anforderungen hin­ sichtlich des Dämpfungsverhaltens ist durch ein gestaf­ feltes Ansprechverhalten der Ringmembran möglich. Er­ reicht werden kann dieses dadurch, daß die Ringmembran einzelne, unterschiedlich gestaltete Ringsegmente auf­ weist.

Die Begrenzung des maximal möglichen Einfederungsweges des erfindungsgemäßen Motorlagers kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß das Elastomerteil einen nach innen in seinen topfförmigen Bereich hinein gerichteten Anschlagnocken aufweist.

Beim Ausfedern läßt sich ebenfalls mit einfachen Mitteln ein Anschlag erreichen, so daß es zu keiner Überbean­ spruchung des Elastomerteiles kommt, wenn in der zweiten Arbeitskammer eine tellerförmige Scheibe angeordnet ist, welche durch Auseinanderziehen der Auflageteile inner­ halb der Arbeitskammer gegen das Elastomerteil bewegbar ist. Diese Scheibe hat zugleich hinsichtlich der im akustischen Bereich auftretenden Schwingungen eine sehr gute Tilgerwirkung, so daß eine Senkung der dynamischen Federrate erreicht wird.

Die Scheibe ist auf einfache Weise im Motorlager mittels eines Bauteiles zu befestigen, welches zugleich einen Einfederanschlag bildet, wenn gemäß einer weiteren, vor­ teilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Scheibe mit­ tels einer Mutter gegen eine arbeitskammerseitige Schul­ ter des entsprechenden Auflageteiles gehalten ist und wenn diese Mutter zum anderen Auflageteil hin einen Anschlagnocken aufweist.

Wenn das Lager in unterschiedlichen, radialen Richtungen eine unterschiedliche Steifigkeit aufweisen soll, dann ist es vorteilhaft, wenn es in Tragrichtung gesehen oval ausgebildet ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfol­ gend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine halbseitig geschnitten dargestellte Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Motorlagers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine halbseitig geschnitten dargestellte Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Motorlagers nach der Erfindung.

Das in Fig. 1 gezeigte Motorlager hat ein oberes Auf­ lageteil 1 mit einem koaxialen Anschlußbolzen 2. Dieses Auflageteil 1 ist durch ein kegelstumpfförmiges Elasto­ merteil 3 mit einem unteren Auflageteil 4 verbunden, welches ebenfalls einen koaxialen Anschlußbolzen 5 auf­ weist.

Das untere Auflageteil 4 ist am Rand topfförmig hochge­ zogen und haltert außerhalb des Elastomerteiles 3 zwei dichtend aufeinanderliegende Schalenkörper 5, 6, zwi­ schen denen ein Ringkanal 7 gebildet ist. Dieser Ring­ kanal 7 hat über Drosselkanäle 8 Verbindung mit einer ersten Arbeitskammer 9, welche auf der Außenseite des äußeren Schalenkörpers 5 gebildet ist und nach außen hin von einer Membran 10 begrenzt wird, die am Schalenkörper 5 befestigt ist und sich in einen Ausgleichsraum 11 hin­ ein zu bewegen vermag, der über eine Bohrung 12 Verbin­ dung zur Atmosphäre hat.

Der Ringkanal 7 hat weiterhin über Drosselkanäle 13 Ver­ bindung zu einer großvolumigen, zweiten Arbeitskammer 14, die unterhalb des Elastomerteiles 3 gebildet ist und einerseits vom Elastomerteil 3, andererseits vom unteren Auflageteil 4 begrenzt wird.

Federt das Motorlager ein, so strömt Dämpfungsflüssig­ keit aus der zweiten Arbeitskammer 14 über den Drossel­ kanal 13 in den Ringkanal 7 und von dort über den Dros­ selkanal 8 in die erste Arbeitskammer 9. Da sich die Membran 10 ungehindert in den Ausgleichsraum 11 hinein bewegen kann, ist die erste Arbeitskammer 9 in der Lage, das aus der zweiten Arbeitskammer 14 verdrängte Volumen aufzunehmen.

Beim Ausfedern des Motorlagers wird durch den in der inneren Arbeitskammer 14 entstehenden Unterdruck über den Ringkanal 7 Dämpfungsflüssigkeit aus der ersten Ar­ beitskammer 9 angesaugt. Die durch dieses Wechselspiel entstehende Dämpfung sorgt bei großamplitudigen Anregun­ gen, wie sie bis ca 20 Hz im Fahrbetrieb auftreten, für eine gute Dämpfung des Motorlagers und führt damit zu einer deutlichen Komfortverbesserung des mit ihm ausge­ statteten Fahrzeugs.

Zur weiteren akustischen Entkopplung ist im Motorlager innerhalb eines Ringraumes 15 zwischen den Schalenkör­ pern 5, 6 mit axialem Spiel eine Ringmembran 16 vorge­ sehen. Diese Ringmembran 16 wird auf ihrer Innenseite vom Druck in der zweiten Arbeitskammer 14 und auf ihrer Außenseite vom Druck in der ersten Arbeitskammer 9 beauf­ schlagt. Je nachdem, auf welcher Seite ein höherer Druck herrscht, legt sich die Ringmembran 16 dichtend gegen die eine oder andere Seite des Ringraumes 15. Beispiels­ weise bewegt sich beim Einfedern des Motorlagers die Ringmembran 16 gegen den äußeren Schalenkörper 6, dessen Ringraumhälfte einen größeren Durchmesser als die Ring­ membran 16 hat. Hierbei muß die Ringmembran 16 gedehnt werden. Es ergibt sich ein weiches Anschlagen, wodurch Klopfgeräusche, wie sie in Hydrolagern üblicherweise auf­ treten, vermieden werden. Dicke und Härte der Ringmem­ bran 16 sowie das Membranspiel sind fahrzeugspezifisch im Versuch abzustimmen.

Der maximal mögliche Einfederweg des Motorlagers wird von einem Anschlagnocken 17 begrenzt, der vom Elastomer­ teil 3 gebildet ist und von der Seite des oberen Auflage­ teiles 1 her in die zweite Arbeitskammer 14 ragt.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen in erster Linie dadurch, daß innerhalb der zweiten Arbeitskammer 14 eine tellerför­ mige Scheibe 18 angeordnet ist. Diese Scheibe 18 ist mit­ tels einer Mutter 19 gegen eine Schulter 20 des oberen Auflageteiles 1 geschraubt. Die Mutter 19 hat zum unte­ ren Auflageteil 4 hin einen hutförmigen Anschlagnocken 21, der sich innerhalb der zweiten Arbeitskammer 14 innenseitig auf das untere Auflageteil 4 zu setzen ver­ mag, wenn man das Motorlager maximal zusammendrückt. Zieht man das Motorlager maximal auseinander, so legt sich die Scheibe 18 innerhalb des zweiten Arbeitsraumes 14 von unten her gegen das Elastomerteil 3 und bildet dadurch einen Zuganschlag. Zusätzlich hat die Scheibe 18 die Funktion einer Tilgerscheibe.

Claims (12)

1. Motorlager mit zwei einander gegenüberliegenden, aus­ schließlich durch ein Elastomerteil miteinander verbun­ denen Auflageteilen und einer hydraulischen Dämpfungs­ einrichtung, welche eine ringförmig um das Motorlager herum verlaufende, erste Arbeitskammer aufweist, welche außenseitig von einer vom Atmosphärendruck beaufschlag­ ten, elastischen Membran volumenveränderlich begrenzt ist und die über Drosselkanäle mit einer zweiten Arbeits­ kammer in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Arbeitskammer (14) innerhalb des von der ersten Arbeitskammer (9) umschlossenen Lagerbereiches vorgesehen und von dem Elastomerteil (3) zumindest nach einer Seite hin begrenzt ist und daß außerhalb des Elastomerteiles (3) ein Ringkanal vorgesehen ist, der über die Drosselkanäle (8, 13) mit beiden Arbeitskammern (9, 14) Verbindung hat.

2. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomerteil (3) kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

3. Motorlager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ringkanal (7) zwischen zwei dich­ tend aufeinandersitzenden, das Elastomerteil (3) umge­ benden, ringförmigen Schalenkörpern (5, 6) gebildet ist, welche die Drosselkanäle (8, 13) aufweisen.

4. Motorlager nach zumindest einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Arbeits­ kammer (9) an der Außenseite des äußeren Schalenkörpers (5) vorgesehen und die ihr Volumen begrenzende Membran (10) an diesem Schalenkörper (5) befestigt ist.

5. Motorlager nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Membran (10) einen mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden, die erste Arbeitskammer (9) umschließenden, ringförmigen Ausgleichsraum (11) zur ersten Arbeits­ kammer (9) hin begrenzt.

6. Motorlager nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den bei­ den Schalenkörpern (5, 6) eine Ringmembran (16) angeord­ net ist, welche mit einer Seite die erste Arbeitskammer (9) und mit ihrer anderen Seite die zweite Arbeitskammer (14) begrenzt.

7. Motorlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringmembran (16) mit axialem Spiel in einem Ringraum (15) zwischen den Schalenkörpern (5, 6) angeord­ net ist und je nach Beaufschlagungsrichtung dichtend gegen den einen oder anderen Schalenkörper (5, 6) anzu­ liegen vermag.

8. Motorlager nach den Ansprüchen 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ringmembran (16) einzelne, unter­ schiedlich gestaltete Ringsegmente aufweist.

9. Motorlager nach zumindest einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomerteil (3) einen nach innen in seinen topfförmigen Bereich hin­ ein gerichteten Anschlagnocken (17) aufweist.

10. Motorlager nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Arbeitskammer (14) eine tellerförmige Scheibe (18) ange­ ordnet ist, welche durch Auseinanderziehen der Auflage­ teile (1, 4) innerhalb der Arbeitskammer (14) gegen das Elastomerteil (3) bewegbar ist.

11. Motorlager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (18) mittels einer Mutter (19) gegen eine arbeitskammerseitige Schulter (20) des entsprechen­ den Auflageteiles (1) gehalten ist und daß diese Mutter (19) zum anderen Auflageteil (4) hin einen Anschlag­ nocken (21) aufweist.

12. Motorlager nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es in Tragrich­ tung gesehen oval ausgebildet ist.