DE3909852A1 - Verspannbares, hydraulisch gedaempftes lagerelement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verspannbares, hydrau­ lisch gedämpftes Lagerelement zur elastischen Lagerung vibrierender Maschinenteile, insbesondere Motoren von Kraftfahrzeugen, mit einer äußeren Lagerhülse und einem von einem Elastomerteil im Inneren gehaltenen Lagerkern, wobei der Elastomerkörper einen sich zwischen Lagerhülse und Lagerkern erstreckenden Ringraum in zwei Kammern un­ terteilt, die mit einer hydraulischen Flüssigkeit ge­ füllt und durch mindestens einen Kanal miteinander ver­ bunden sind, und wobei der Elastomerkörper an beiden Stirnseiten Abschlußwände für die Kammern bildet und mit einer als Membran ausgebildeten Entkoppelungseinrich­ tung.

Bei verbrennungsmotorbetriebenen Kraftfahrzeugen besteht bekanntermaßen die Notwendigkeit, eine Überleitung der vom Motor ausgehenden Vibrationen und der damit verbun­ denen Geräusche auf die Fahrgastzelle nach Möglichkeit zu verhindern. Eine diesbezüglich bekannte Maßnahme be­ steht darin, den Motor auf sogenannten Hydrolagern anzu­ ordnen. Diese Hydrolager können als sogenannte Hydro- Rundbuchsen ausgebildet sein, welche gegenüber anders­ artigen Hydrolagern den Vorteil haben, daß sie auch bei engen Platzverhältnissen, wie sie speziell im Motorraum eines Personenkraftwagens, insbesondere bei frontange­ triebenen Fahrzeugen, gegeben sind, verwendet werden können.

Zu dem im vorstehenden kurz umrissener Stand der Technik sind als Druckschriften die DE 35 14 268 A1 und die DE 37 23 986 A1 zu nennen.

Die DE 35 14 268 A1 zeigt ein Lagerelement, das stirn­ seitige Kappen aus elastisch verformbarem Material auf­ weist, die zwischen sich und dem vom Innenteil ange­ nähert radial nach beiden Seiten verlaufenden Elastomer­ körper auf einer Stirnseite Kanäle amplitudenartig ver­ änderlichen Querschnittes zwischen der oberen und unte­ ren Kammer bilden. Die genannten Maßnahmen sollen zur Absenkung der dynamischen Steifigkeit des Lagerelementes dienen. Sie sind allerdings nur bei niedrigen Frequenzen wirksam und werden durch eine partielle Reduktion der Elastomer-Wandstärke der Abschlußkappen erreicht. Die partiell weiche Seitenwand kann nur in engen Grenzen variiert werden, da dies einen starken Einfluß auf das Dämpfungsverhalten der Hydrobuchse hat: Je weicher die Wand, desto geringer das Dämpfungsvermögen.

Im Bereich der Triebwerklagerung ist es aber notwendig, auf kleinen Wegen eine ausreichende Dämpfung zu reali­ sieren. Wichtig ist es bei der Lagerung von Triebwerken, vor allem im hochfrequenten Bereich wirksame Maßnahmen zur Geräuschverminderung zu treffen. Dieser Forderung wird das bekannte Lagerelement nach DE 35 14 268 A1 nicht gerecht.

Beim Gegenstand der DE 37 23 986 A1 handelt es sich um eine elastomere Dämpfungsvorrichtung der eingangs be­ zeichneten Art zum Tragen von Lasten und zum Dämpfen struktureller Einwirkungen, wie sie typischerweise als Motorhalterung in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden kann. Die bekannte Dämpfungsvorrichtung weist ein starres Außengehäuse, ein starres Innenglied und eine elastomere Scherfeder auf. Innerhalb der Scherfeder sind flüssigkeitsenthaltende Kammern ausgebildet, welche über einen beschränkten Strömungspfad miteinander verbunden sind. Um das Hochfrequenz-Verhalten einer solchen Dämp­ fungsvorrichtung zu verbessern, ist innerhalb des Ge­ häuses eine mit den Flüssigkeitskammern in Wirkverbin­ dung stehende Druckentlastungseinrichtung ausgebildet, um ausgewählt Druck abzubauen, der in den Kammern als Folge struktureller Einwirkungen auftritt. Man bezeich­ net diese Druckentlastungsmaßnahmen als "Entkoppelung", die zwischen hochfrequenten, strukturellen Einwirkungen und den normalen, üblichen Feder- und Dämpferbelastungen unterscheidet und wirksam wird, um ein verbessertes Hoch­ frequenzverhalten der gesamten Motorhalterung zu gewähr­ leisten.

Die beim Gegenstand der DE 37 23 986 A1 für eine aku­ stisch wirksame Entkoppelung vorgesehene Membran ist am Außenumfang der Kammern, d.h. unmittelbar angrenzend an die Innenwandung der äußeren Lagerhülse, angeordnet. Dies hat den Nachteil, daß die Membran bei großer Nach­ giebigkeit, wie sie im niederfrequenten Bereich auf­ tritt, gegen das Außengehäuse (Lagerhülse) schlägt und Klopfgeräusche verursacht. Zum anderen ist radial zur Innenseite des Lagers hin kein Anschlag vorhanden, so daß die weiche Membran eine große Nachgiebigkeit auf­ weist. Hierdurch wird das zur niederfrequenten Schwin­ gungsdämpfung erforderliche Dämpfungsangebot zumindest in einer Richtung stark eingeschränkt. Zwecks Erreichung einer akzeptablen Vorderbauunruhe werden Phasenwinkel größer 40 Grad benötigt. Mit dem Gegenstand nach DE 37 23 986 A1 lassen sich jedoch Phasenwinkel von nur 25 Grad erzielen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Lagerele­ ment der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es den hohen Anforderungen, die an das Geräuschisolations­ vermögen von Triebwerklagerungen in Personenkraftwagen gestellt werden, voll genügt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Membran der Entkoppelungseinrichtung einen Teilbe­ reich zumindest einer der stirnseitigen Abschlußwände jeder Kammer bildet, mit einer Seite die jeweilige Kam­ mer begrenzt, von der anderen Seite mit Atmosphärendruck beaufschlagt ist und daß Mittel zur Begrenzung der maxi­ mal möglichen Verformung der Membran zur Atmosphären­ seite hin vorgesehen sind.

Durch diese Gestaltung vermag die Membran hochfrequente Schwingungen geringer Amplitude durch eine entsprechende Schwingungsbewegung zu dämpfen. Dadurch wird eine sehr gute akustische Isolation erreicht. Bei Schwingungen mit großer Amplitude wird die Membran wirkungslos, so daß das erfindungsgemäße Lagerelement dann eine ausreichende Steifigkeit erhält. Durch die Ausbildung zumindest einer Abschlußwand als Membran ergibt sich eine ausreichend große Wirkfläche, um eine gute akustische Entkopplung zu erreichen, ohne daß das Lagerelement deshalb eine große Baugröße aufweisen muß.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Abschlußwände auf der der Kammer abge­ wandten Seite mit Abstand von der Membran zur Lagerhülse geführt sind, so daß zwischen der Membran und der je­ weiligen Abschlußwand jeweils ein luftgefüllter Raum ent­ steht, in dem mehrere Rippen vorgesehen sind, welche durch einen schmalen Luftspalt die maximal mögliche Ver­ formung der Membran begrenzen. Durch diese erfindungs­ gemäße Positionierung der Membran innen vor der stirn­ seitigen Abschlußwand des Lagerelements einerseits und durch die Rippen andererseits wird ein hartes Anschlagen der Membran auf das metallische äußere Lagergehäuse und damit schon das Entstehen störender Klopfgeräusche ver­ mieden. Des weiteren wird durch die Rippen und deren Ge­ staltung eine hohe Steifigkeit (bei leichtem Ansprechen) der Membran bei Auslenkungen, die größer oder kleiner als 0,2 mm in beiden Belastungsrichtungen sind, erzielt. Insgesamt wird durch die Erfindung eine Reduktion der dynamischen Federrate (ein Maß für das Isolationsver­ mögen) erreicht, die eine Verwendung des erfindungsge­ mäßen Lagerelements als Triebwerklagerung auch an aku­ stisch kritischen Fahrzeugen erlaubt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den An­ sprüchen 2-6 zu entnehmen.

Nach einer anderen erfindungsgemäßen Lösung, die alter­ nativ oder zusätzlich zu der obengenannten Erfindung eingesetzt werden kann, wird die gestellte Aufgabe bei einem Lagerelement der eingangs bezeichneten Gattung da­ durch gelöst, daß an einem Ende der äußeren Lagerhülse und radial außen von dieser begrenzt ein Ringkanal ausge­ bildet ist, der nicht mit den flüssigkeitsgefüllten Kammern verbunden, sondern axial innen durch eine ring­ förmige Membran von diesen abgeschlossen ist, und daß die Membran radial außen an der Lagerhülse und radial innen an der zugeordneten Abschlußwand angreift, vorzugs­ weise an letzterer anvulkanisiert ist, und daß der Ring­ kanal mit Luft gefüllt ist.

Auch durch die nach vorstehender Lösung gestaltete und angeordnete Membran läßt sich eine akustisch wirksame "Entkoppelung" erzielen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Erfindungsgedankens offenbaren die Ansprüche 8 und 9.

Nach einem weiteren Lösungsvorschlag der Erfindung ver­ mag schließlich die eingangs gestellte Aufgabe - alter­ nativ oder zusätzlich zu den beiden im vorstehenden ab­ gehandelten, erfindungsgemäßen Lösungen - bei einem Lagerelement der eingangs bezeichneten Art noch dadurch gelöst zu werden, daß der Lagerkern an mindestens einer seiner beiden an die Kammern angrenzenden Flächen eine quer zur Längsmittelachse seiner Bohrung gerichtete Ver­ tiefung aufweist, in der eine Membran angeordnet ist, dergestalt, daß die Vertiefung zur angrenzenden Kammer hin abgeschlossen und zwischen Membran und Boden der Vertiefung ein luftgefüllter Hohlraum ausgebildet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Gedankens sind den Ansprüchen 11-16 zu entnehmen.

Eine andere, ganz besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zwischen der Membran und der Kammer eine axiale Durchlässe aufweisende Strö­ mungskammer vorgesehen ist, welche eine je nach Druckbe­ aufschlagung gegen die Durchlässe der einen oder anderen Seite bewegliche Sperrmembran aufweist. Eine solche Strö­ mungskammer vermag mit ihrer Sperrmembran die Verbindung zu der äußeren Membran sowohl bei Überdruck als auch bei Unterdruck in der Kammer nach einem geringen Weg der Sperrmembran zu verschließen, so daß das Lagerelement eine ausreichende Steifigkeit aufweist. Bei Schwingungen mit geringer Amplitude schwingt die Sperrmembran in der Strömungskammer entsprechend hin und her, so daß es zu einer guten akustischen Entkopplung kommt. Auch diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß sie sehr kompakt ist, kostengünstig hergestellt werden kann und eine hohe Wirksamkeit aufweist.

Hochfrequente Schallschwingungen werden besonders wirk­ sam entkoppelt, wenn die Strömungskammer aus zwei die Durchlässe aufweisenden Anschlagplatten gebildet ist und die Sperrmembran axial frei verschieblich zwischen diesen Anschlagplatten angeordnet ist.

Für die Lagerung eines Motors eines Kraftfahrzeugs ist das Lagerelement optimal bemessen, wenn die Membran eine Fläche von mindestens 40% der Stirnfläche der zugeord­ neten Kammer aufweist.

Ein ausreichend großes Flüssigkeitsvolumen der unteren Kammer des Lagerelementes ohne Verkleinerung des Volu­ mens der oberen Kammer läßt sich erreichen, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die äußere Lagerhülse oval ist.

Zur weiteren Vereinfachung des Aufbaus des Lagerele­ mentes trägt es bei, wenn die Membran als Rollmembran ausgebildet ist, welche auf der Außenseite der äußeren Anschlagplatte einen Ausgleichsraum begrenzt.

Zur Veranschaulichung und näheren Erläuterung der Erfindung dienen Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt und nachstehend ausführlich beschrieben sind. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform eines Lagerelements nach der Erfindung, in Draufsicht be­ trachtet,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Lagerelements, in (hälftiger) Schnittdarstellung entsprechend Fig. 2,

Fig. 4 eine weitere Variante eines Lagerelements nach der Erfindung, in Darstellung ent­ sprechend Fig. 1,

Fig. 5 das Lagerelement nach Fig. 4, in Pfeil­ richtung Z (Fig. 4) betrachtet,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines Lagerele­ mentes nach der Erfindung in einer der Fig. 2 entsprechenden Schnittdarstellung,

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung eines in Fig. 6 mit VII gekennzeichneten Bereiches des Lager­ elementes.

Nach Fig. 1 und 2 bezeichnet 10 eine metallische äußere Lagerhülse, die zylinderförmig ausgebildet ist. Am Außen­ umfang der Lagerhülse 10 sind zwei laschenartige Befesti­ gungselemente 11 und 12 angepunktet, die zur Befestigung des Lagerelements an tragenden Teilen, z.B. an dem Vorderbau eines Kraftfahrzeuges, dienen. Bohrungen zum Durchstecken von geeigneten Befestigungsschrauben (nicht gezeigt) sind mit 13 und 14 beziffert.

Im Inneren der Lagerhülse 10 ist ein in seiner Längser­ streckung parallel zur Längsmittelachse 15 der Lagerhül­ se 10 gerichteter metallischer Lagerkern 16 angeordnet, der durch einen insgesamt mit 17 bezeichneten Elastomer­ körper im Zentrum der Lagerhülse 10 gehalten bzw. mit dieser elastisch verbunden ist. Der Lagerkern 16 besitzt zwei axiale Bohrungen 18 und 19, die zum Durchstecken von (nicht gezeigten) Befestigungsschrauben und damit zur Befestigung eines vibrierenden Maschinenteils, z.B. einer Verbrennungskraftmaschine, an dem Lagerelement vorgesehen sind.

Wie die Zeichnung, insbesondere Fig. 1, weiterhin erken­ nen läßt, ist der Elastomerkörper 17 in seinem Inneren an zwei etwa diametral gegenüberliegenden Bereichen hohl ausgestaltet und bildet dort zwei Kammern 20 und 21, die mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt sind. Des weiteren sind an den stirnseitigen Enden des Lagerelements bzw. der Lagerhülse 10 zwei Ringkanäle 22 und 23 ausgebildet, die ebenfalls mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt sind. Die Ringkanäle 22, 23 werden außenseitig durch die Wand der Lagerhülse 10, die stirnseitig jeweils nach innen umge­ bördelt ist, und innenseitig durch ein im Querschnitt winkelförmiges Ringelement 24 bzw. 25 gebildet. Fig. 2 macht deutlich, daß die Ringelemente 24, 25 im Elastomer­ körper 17 gehalten bzw. in diesen einvulkanisiert sind. Die Ringkanäle 22, 23 haben die Aufgabe, die beiden flüs­ sigkeitsgefüllten Kammern 20 und 21 miteinander zu ver­ binden. Entsprechende Verbindungsöffnungen im Ringkanal 23 einerseits und im Ringkanal 22 andererseits sind in Fig. 1 angedeutet und mit 26 bzw. 27 bezeichnet.

Wie des weiteren aus Fig. 2 hervorgeht, ist die flüssig­ keitsgefüllte Kammer 20 (und entsprechend auch die aus Fig. 2 nicht ersichtliche andere flüssigkeitsgefüllte Kammer 21) an beiden Stirnseiten jeweils durch eine Ab­ schlußwand 28 bzw. 29 abgeschlossen. Die Abschlußwände 28, 29 bestehen aus demselben elastomeren Material wie der Elastomerkörper 17 und sind zweckmäßigerweise ein­ stückig mit diesem ausgebildet. Fig. 2 macht des weite­ ren deutlich, daß an den beiden Stirnseiten der Kammer 20 (und ebenso auch an den beiden Stirnseiten der aus Fig. 2 nicht ersichtlichen Kammer 21), jeweils auf der Innenseite der betreffenden Abschlußwand 28 bzw. 29, eine Membran 30 bzw. 31 angeordnet bzw. ausgebildet ist, und zwar derart, daß sich zwischen Abschlußwand 28 bzw. 29 und zugeordneter Membran 30 bzw. 31 jeweils ein luft­ gefüllter Raum 32 bzw. 33 ergibt. Die Membranen bestehen aus einem elastisch verformbaren, elastomeren Material, welches identisch mit dem Material des Elastomerkörpers 17 sein kann. An ihrem Außenumfang werden die Membranen 30, 31 jeweils durch einen vor der äußeren Lagerhülse 10 gehaltenen Spannring 34 bzw. 35 mit der Lagerhülse 10 verbunden. Radial innen greifen die Membranen 30, 31 un­ mittelbar an den Abschlußwänden 28, 29 an, sind zweck­ mäßigerweise an diese anvulkanisiert bzw. mit diesen einstückig hergestellt.

Wie insbesondere aus Fig. 1 erkennbar ist, sind auf den Membranen 30, 31 jeweils mehrere parallel zueinander an­ geordnete Rippen 36 angeordnet, die als Versteifungs­ rippen fungieren. Die senkrecht oder im wesentlichen senkrecht auf der jeweiligen Membran 30 bzw. 31 angeord­ neten Rippen 36 greifen an ihren freien Enden nicht an der angrenzenden Abschlußwand 28 bzw. 29 an, sondern bilden gegenüber dieser einen schmalen Luftspalt 37. Durch die Rippen 36 werden die Membranen 30, 31 jeweils im axialen Abstand von der zugeordneten Abschlußwand 28 bzw. 29 gehalten. Die Rippen 36 bestehen zweckmäßiger­ weise ebenfalls aus demselben Material wie der Elastomer­ körper 17 und die Membranen 30, 31, wodurch eine ein­ stückige Herstellung der Rippen 36 mit den Membranen 30, 31 bzw. ein Anvulkanisieren an dieselben ermöglicht wird.

Der Luftspalt 37 zwischen den freien Enden der Rippen 36 und der angrenzenden Abschlußwand - nach Fig. 2 ist dies die Abschlußwand 29 - haben die Aufgabe, bei sehr klei­ nen Schwingungsanregungen eine hohe Nachgiebigkeit der betreffenden Membran 30 bzw. 31 zu erzielen. Zweckmä­ ßigerweise ist eine Spaltweite von ca. 0,1 bis 0,4 mm zu wählen. Das genaue Maß kann jeweils im praktischen Ver­ such ermittelt werden. Durch die genannten Maßnahmen wird bei kleinen Anregungen, wie sie im akustischen Be­ reich auftreten, verhindert, daß Hydraulikflüssigkeit von der einen Kammer 20 in die andere Kammer 21 (bzw. in umgekehrter Richtung) gepumpt werden muß, was durch die Massenträgheit der Hydraulikflüssigkeit und die Reibung im Ringkanal erschwert ist. Bei Lagerelementen ohne Ent­ koppelungseinrichtung kommt es deshalb bei hochfrequen­ ten Schwingungen zu Druckanstiegen im Lager, was einen Anstieg der dynamischen Federrate und damit ein schlech­ teres Isolationsverhalten zur Folge hat. Die erfindungs­ gemäße Druckentlastungseinrichtung verhindert diesen Druckanstieg.

Bei größeren Bewegungen der Membranen 30, 31 dagegen kommen die Rippen 36 jeweils mit der angrenzenden Ab­ schlußwand 28 bzw. 29 zur Anlage und die Hydraulik­ flüssigkeit kann infolgedessen unter Erzeugung einer hohen Dämpfung von der einen Kammer 20 in die andere Kammer 21 und umgekehrt gepumpt werden.

Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Lagerelement könnte natürlich auch an nur einer Seite mit der als Entkopp­ lungseinrichtung dienenden Membran 30 oder 31 ausgebil­ det sein.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der hier mit 38 bezeichnete obere Ringkanal andersartig ausgebildet als bei der Ausführungsform nach Fig. 1 urd 2. Der Unter­ schied besteht darin, daß der Ringkanal 38 durch eine elastische Membran 39 zur Kammer 20 hin verschlossen ist. Der Ringkanal 38 ist also nicht mit der Kammer 20 hydraulisch verbunden. Vielmehr ist im Inneren des Ring­ kanals 38 eine luftgefüllte Kammer 30 ausgebildet. Die Membran 39 ist radial innen bei 41 an die Abschlußwand 28 anvulkanisiert. Radial außen greift die ringförmige Membran 39 durch einen Stützring 42 an der äußeren Lager­ hülse 10 an. Die Membran 39 übt zusammen mit dem durch sie abgeschlossenen, luftgefüllten, ringförmigen Raum 40 eine ähnliche Funktion aus wie die beiden Membranen 30, 31 nach Fig. 1 und 2.

Der untere Ringkanal ist bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ebenso ausgebildet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 und daher entsprechend mit 22 bezif­ fert. Er ist mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt und durch eine Verbindungsöffnung (in Fig. 3 nicht gezeigt) mit der Kammer 20 verbunden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 besitzt der dort mit 43 bezeichnete Lagerkern an seiner "oberen" Längsfläche 44 eine quer zur Längsmittelachse 45 seiner Bohrung 46 gerichtete Vertiefung 47, die einen etwa quadratischen Querschnitt aufweist (s. Fig. 5). Die Ver­ tiefung 47 ist durch eine entsprechend geformte elasti­ sche Membran 48 verschlossen, so daß sich ein luftgefüll­ ter Raum 49 ergibt. Die Membran 48 ist in einem quadra­ tischen, den Außenkonturen der Vertiefung 47 entsprechen­ der Ring 50 gehalten und mittels desselben in die Ver­ tiefung 47 eingepreßt. Die Funktion von Membran 48 und luftgefülltem Raum 49 entspricht im wesentlichen wiede­ rum der Funktion der Membran 39 nach Fig. 3 bzw. der Membranen 30, 31 nach Fig. 1 und 2, jeweils im Zusammen­ wirken mit den angrenzenden, flüssigkeitsgefüllten Kammern.

Eine weitere Besonderheit der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 besteht darin, daß der Lagerkern 43 einen die Vertiefung 47 umgebenden Ausfederungsanschlag 51 aus einem dem Material des Elastomerkörpers 17 entsprechen­ den elastischen Werkstoff aufweist. Der Ausfederungsan­ schlag 51 ist seitlich an die Fläche 44 des Lagerkerns 43 angeformt. Er besitzt eine den Konturen der Vertie­ fung 47 entsprechende quadratische Ringform (vgl. Fig. 5) und kann seitlich - bei 52, 53 (s. Fig. 4) - an den Elastomerkörper 17 anvulkanisiert oder mit diesem ein­ stückig hergestellt sein. Der Ausfederungsanschlag 51 verhindert Klopfgeräusche, die bei einem starken Ausfe­ dern des Lagerkerns 43 bei möglichen Berührungen dessel­ ben mit der Innenwandung der äußeren Lagerhülse 10 ent­ stehen könnten.

Das Lagerelement nach Fig. 6 unterscheidet sich von dem nach den Fig. 1 und 2 durch eine andere Gestaltung der Entkoppelungseinrichtung. In völliger Übereinstim­ mung mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 hat das Lagerelement einen Lagerkern 16, welcher durch einen Elastomerkörper 17 mit einer äußeren Lagerhülse 10 ver­ bunden ist. Von den beiden Kammern ist in Fig. 6 die Kammer 20 zu sehen, welche stirnseitig von den Abschluß­ wänden 28, 29 begrenzt ist. Der Ringkanal 23 verbindet wiederum die Kammer 20 mit der in Fig. 6 nicht zu sehen­ den anderen Kammer 21. Bei größeren Schwingungsamplitu­ den kommt es über diesen Ringkanal 23 zu einem Flüssig­ keitsaustausch zwischen den Kammern 20 und 21. Kleinere Flüssigkeitsbewegungen können von einer Entkopplungs­ einrichtung 52 ausgeglichen werden, deren genauere Ge­ staltung der Fig. 7 zu entnehmen ist.

Die Fig. 7 läßt die Entkoppelungseinrichtung 52 gegen­ über Fig. 6 stark vergrößert erkennen. Zu sehen ist, daß diese zwischen zwei eine Strömungskammer 53 bilden­ den Anschlagplatten 54, 55 eine in axialer Richtung frei bewegliche Sperrmembran 56 aus einem elastischen, leicht verformbaren Werkstoff hat. Die Anschlagplatten 54, 55 haben axiale Durchlässe 57, 58, 59, 60. Auf der der Kammer 2 abgewandten Seite der Entkoppelungseinrichtung 52 ist eine als Rollmembran ausgebildete Membran 61 auf der entsprechenden Anschlagplatte 55 befestigt, welche einen Ausgleichsraum 62 einschließt.

Kommt es in der Kammer 20 zu Schwingungen mit geringen Amplituden, so vermag Flüssigkeit aus der Kammer 20 durch die Durchlässe 57, 58 in die Strömungskammer 53 und von dort an der Sperrmembran 56 vorbei durch die Durchlässe 59, 60 in den Ausgleichsraum 62 oder bei Unterdruck in der Kammer 20 auf umgekehrtem Wege vom Aus­ gleichsraum 62 zur Kammer 20 zu gelangen. Die als Roll­ membran ausgebildete Membran 61 vermag durch Verformung das Volumen des Ausgleichsraumes 62 entsprechend zu ver­ ändern. Die Sperrmembran 56 wirkt somit bei hochfrequen­ ten Anregungen infolge ihrer freien Beweglichkeit in der Strömungskammer 53 als Entkopplungsmembran, welche sich entsprechend der Anregungsfrequenz bewegt. Dadurch wird ein Druckanstieg in der Kammern 20, 21 auf, so daß kein Anstieg der dynamischen Federrate auftritt.

Kommt es in der Kammer 20 zu Schwingungen mit größerer Amplitude (Aufbauschwingungen des Fahrzeugs), dann legt sich die Sperrmembran 56 je nachdem, ob Unterdruck oder Überdruck auftritt, gegen die Innenseite der einen oder anderen Anschlagplatte 54, 55 und sperrt die Durchlässe 57, 58 oder 59, 60. Dadurch ist sichergestellt, daß der Flüssigkeitsaustausch der Kammer 20 mit dem Ausgleichs­ raum 62 eng begrenzt ist.

Die Fig. 6 und 7 zeigen nur die Entkoppelungseinrich­ tung 52 der Kammer 20. Natürlich ist auch in der nicht gezeigten Kammer 21 eine entsprechende Entkoppelungsein­ richtung vorgesehen.

Claims (21)

1. Verspannbares, hydraulisch gedämpftes Lagerelement zur elastischen Lagerung vibrierender Maschinenteile, insbesondere Motoren von Kraftfahrzeugen, mit einer äußeren Lagerhülse und einem von einem Elastomerteil im Inneren gehaltenen Lagerkern, wobei der Elastomerkörper einen sich zwischen Lagerhülse und Lagerkern erstrecken­ den Ringraum in zwei Kammern unterteilt, die mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt und durch mindestens einen Kanal miteinander verbunden sind, und wobei der Elastomerkörper an beiden Stirnseiten Abschlußwände für die Kammern bildet und mit einer als Membran ausgebilde­ ten Druckentlastungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (30, 31; 61) einen Teilbereich zumindest einer der stirnseitigen Abschlußwände (28, 29) jeder Kammer (20, 21) bildet, mit einer Seite die jeweilige Kammer (20, 21) begrenzt, von der anderen Seite mit Atmosphärendruck beaufschlagt ist und daß Mittel zur Begrenzung der maximal möglichen Verformung der Membran (30, 31; 61) zur Atmosphärenseite hin vorgesehen sind.

2. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwände (28, 29) auf der der Kammer (20, 21) abgewandten Seite mit Abstand von der Membran (30, 31) zur Lagerhülse (10) geführt sind, so daß zwischen der Membran (30, 31) und der jeweiligen Abschlußwand (28, 29) jeweils ein luftgefüllter Raum (32, 33) ent­ steht, in dem mehrere Rippen (36) vorgesehen sind, wel­ che durch einen schmalen Luftspalt (37) die maximal mög­ liche Verformung der Membran (30, 31) begrenzen.

3. Lagerelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (36) parallel zueinander, senkrecht auf der Membran (30, 31) angeordnet sind und am freien Ende nicht an der angrenzenden Abschlußwand (29) angreifen, sondern dort den schmalen Luftspalt (37) bilden.

4. Lagerelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltweite des Luftspaltes (37) ca 0,1 bis 0,4 mm beträgt.

5. Lagerelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (30, 31) an ihrem Außenumfang durch einen vor der äuße­ ren Lagerhülse (10) gehaltenen Spannring (34 bzw. 35) an der Lagerhülse (10) angreift.

6. Lagerelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastomer­ körper (17), die Membranen (30, 31) und Rippen (36) aus ein- und demselben Material bestehen und einstückig her­ gestellt oder durch Vulkanisieren miteinander verbunden sind.

7. Lagerelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende der äußeren Lagerhülse (10) und radial außen von dieser begrenzt ein Ringkanal (38) ausgebildet ist, der nicht mit den flüssigkeitsgefüllten Kammern (20) verbunden, sondern axial innen durch eine ringförmige Membran (39) von diesen abgeschlossen ist, und daß die ringförmige Membran (39) radial außen an der Lagerhülse (10) und radial innen an der zugeordneten Abschlußwand (28) an­ greift, vorzugsweise an letzterer anvulkanisiert ist, und daß der Ringkanal (38) mit Luft gefüllt ist (Fig. 3).

8. Lagerelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ring­ förmige Membran (39) radial außen mittels eines Stütz­ ringes (42) an der äußeren Lagerhülse (10) befestigt ist.

9. Lagerelement nach einem oder meheren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ring­ förmige Membran (39) zugleich die unmittelbare Trennwand zwischen dem betreffenden Ringkanal (38, 40) und der an­ grenzenden flüssigkeitsgefüllten Kammer (20) bildet.

10. Lagerelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkern (43) an mindestes einer (44) seiner beiden an die Kammern angrenzenden Flächen eine quer zur Längsmittel­ achse (45) seiner Bohrung (46) gerichtete Vertiefung (47) aufweist, in der eine Membran (48) angeordnet ist, dergestalt, daß die Vertiefung (47) zur angrenzenden Kammer hin abgeschlossen und zwischen Membran (48) und Boden der Vertiefung (47) ein luftgefüllter Hohlraum (49) ausgebildet ist (Fig. 4 und 5).

11. Lagerelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertie­ fung (47) und die sie abschließende Membran (48) recht­ eckförmig, vorzugsweise quadratisch, ausgebildet sind.

12. Lagerelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (48) in einem rechteckigen, vorzugsweise quadratischen Ring (50) gehalten ist, der in die Vertiefung (47) im Lagerkern (43) eingepreßt ist.

13. Lagerelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeicnnet, daß der Lagerkern (43) an mindestens einer (44) der Flächen, die nicht durch den Elastomerkörper (17) mit der äußeren Lager­ hülse (10) verbunden sind, d.h. die unmittelbar an die Kammern angrenzen, einen Ausfederungsanschlag (51) be­ sitzt (Fig. 4 und 5).

14. Lagerelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausfede­ rungsanschlag (51) bzw. die Ausfederungsanschläge aus demselben Material wie der Elastomerkörper (17) besteht (bzw. bestehen) und seitlich (bei 52, 53) an den Elasto­ merkörper (17) anvulkanisiert oder mit diesem einstückig hergestellt ist (sind).

15. Lagerelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausfede­ rungsanschlag (51) bzw. die Ausfederungsanschläge ring­ förmig, die Vertiefung(en) (47) umgebend ausgebildet bzw. angeordnet ist (sind).

16. Lagerelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausfede­ rungsanschlag (51) bzw. die Ausfederungsanschläge als rechteckige(r), vorzugsweise quadratische(r) Ring(e) aus­ gebildet ist (sind).

17. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen der Membran (61) und der Kammer (20) eine axiale Durchlässe (57-60) aufweisende Strömungs­ kammer (53) vorgesehen ist, welche eine je nach Druck­ beaufschlagung gegen die Durchlässe (57-60) der einen oder anderen Seite bewegliche Sperrmembran (56) auf­ weist.

18. Lagerelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß die Strömungskammer (53) aus zwei die Durch­ lässe (57-60) aufweisenden Anschlagplatten (54, 55) gebildet ist und die Sperrmembran (56) axial frei ver­ schieblich zwischen diesen Anschlagplatten (54, 55) an­ geordnet ist.

19. Lagerelement nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet daß die Membran (61) eine Fläche von mindestens 40% der Stirnfläche der zugeordneten Kammer (20) aufweist.

20. Lagerelement nach den Ansprüchen 17-19, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Lagerhülse (10) oval ist.

21. Lagerelement nach den Ansprüchen 17-20, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (61) als Rollmembran ausgebildet ist, welche auf der Außenseite der äußeren Anschlagplatte (55) einen Ausgleichsraum (62) begrenzt.