DE4120970A1 - Elastische lagerung mit einer fluidfuellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine elasti­ sche Lagerung mit einer Fluidfüllung zur Dämpfung oder Isolie­ rung von Vibrationen auf der Grundlage von Strömungen eines in der Lagerung enthaltenen inkompressiblen Fluids. Insbe­ sondere bezieht sich die Erfindung auf eine derartige elasti­ sche Lagerung oder Aufhängung mit einer Fluidfüllung, die einen einfachen Aufbau aufweist und imstande ist, unterschied­ liche Schwingungsdämpfungs- oder -isolierungskennwerte zu entfalten, und zwar in Abhängigkeit von der Art der auf die Lagerung einwirkenden Vibrationen auf der Grundlage von Fluid­ strömungen durch unterschiedlich abgestimmte Drosselkanäle hindurch.

Eine elastische Lagerung ist als eine zwischen zwei Bau­ teile eines Schwingungssystems eingefügte, Vibrationen dämpfende Vorrichtung, um diese beiden Bauteile flexibel zu verbinden, bekannt. Als eine Art einer solchen elasti­ schen Lagerung ist durch die JP-Patent-OS Nr. 55 - 1 07 142 eine sog. elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung be­ kanntgeworden. Diese elastische Lagerung umfaßt ein erstes sowie ein zweites Lagerelement, die voneinander in einer Lastaufnahmerichtung beabstandet und untereinander durch einen zwischengefügten elastischen Körper verbunden sind. Ferner umfaßt diese elastische Lagerung ein vom zweiten La­ gerelement derart getragenes Trennglied, daß sich dieses in einer im wesentlichen zur Lastaufnahmerichtung rechtwinkli­ gen Richtung erstreckt. Auf der einen Seite des Trennglie­ des ist eine Druckaufnahmekammer ausgebildet, welche teil­ weise von dem elastischen Körper begrenzt ist, während auf der anderen Seite des Trenngliedes eine Ausgleichkammer von veränderlichem Volumen ausgestaltet ist, die teilweise von einer flexiblen Membran begrenzt ist. Die Druckaufnahme- und die Ausgleichkammer sind mit einem geeigneten, inkompressiblen Fluid gefüllt und stehen untereinander durch einen Drossel­ kanal in Verbindung. Bei einem Einwirken von Schwingungen in der Lastaufnahmerichtung ändert sich auf Grund einer ela­ stischen Verformung des elastischen Körpers der Druck des Fluids in der Druckaufnahmekammer. Diese elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung dämpft oder isoliert die eingetragenen Schwingungen auf der Grundlage der Resonanz der durch den Drosselkanal fließenden Fluidmasse wirksamer als eine elasti­ sche Lagerung, die allein auf die elastische Eigenschaft des elastischen Körpers für ein Dämpfen der eingetragenen Schwingungen vertraut. Aus diesem Grund wird die elastische Lagerung dieser Art in weitem Umfang beispielsweise bei Kraftfahrzeugen als eine Lagerung oder Aufhängung für den Motor an der Karosserie verwendet.

Wird die elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung als eine Lagerung oder Aufhängung für einen Kraftfahrzeugmotor verwen­ det, so wird im allgemeinen gefordert, daß sie einen hohen Grad an Dämpfungsvermögen mit Bezug auf relativ niederfre­ quente Schwingungen, wie ein Motorrütteln und -hüpfen, bie­ tet sowie eine ausreichend niedrige dynamische Federkon­ stante mit Bezug auf relativ hochfrequente Schwingungen, wie Motor-Leerlaufschwingungen sowie Brumm- und Dröhngeräusche, aufweist. Jedoch kann eine Verbesserung in der Funktion der Dämpfung oder Isolierung von Vibrationen für die Lagerung auf der Grundlage der Resonanz der durch den Drosselkanal fließenden Fluidmasse nur im Hinblick auf diejenigen Vibra­ tionen bewirkt werden, deren Frequenzen in der Nachbarschaft der Frequenz liegen, auf welche der Drosselkanal abgestimmt ist. Wenn der Drosselkanal so abgestimmt ist, daß die Lage­ rung eine hohe Dämpfungswirkung mit Bezug auf die niederfre­ quenten Vibrationen beispielsweise bietet, dann arbeitet der Drosselkanal, wenn die Lagerung Vibrationen aufnimmt, deren Frequenzen höher sind als die abgestimmte Frequenz des Drosselkanals, so, als ob der Kanal im wesentlichen geschlos­ sen ist. Als Ergebnis dessen tritt bei der elastischen Lage­ rung der Nachteil einer in unerwünschter Weise erhöhten dyna­ mischen Federkonstanten und der Nachteil einer erheblichen Verschlechterung in der Isolierungsfunktion mit Bezug auf die hochfrequenten Schwingungen auf.

Um das oben beschriebene, der bekannten elastischen Lagerung mit einer Fluidfüllung anhaftende Problem zu beseitigen, wur­ de vorgeschlagen, zwei voneinander unabhängige Drosselkanä­ le vorzusehen, von denen der eine so abgestimmt ist, daß eine ausreichend verminderte dynamische Federkonstante er­ reicht wird, um die hochfrequenten Schwingungen zu isolie­ ren, und der andere so abgestimmt ist, um wirksam die nieder­ frequenten Schwingungen zu dämpfen.

Der oben erwähnte eine Drosselkanal aus den zwei unterschied­ lich abgestimmten Drosselkanälen ist so abgestimmt, daß die Resonanzfrequenz der durch diesen strömenden Fluidmasse hö­ her ist als diejenige der durch den anderen Drosselkanal flie­ ßenden Fluidmasse, und derart abgestimmt, daß der Strömungs­ widerstand für das Fluid in dem einen Drosselkanal geringer ist als derjenige für das Fluid in dem anderen Drosselkanal. Deshalb neigt bei Aufbringen einer Schwingungsbelastung das die elastische Lagerung füllende Fluid dazu, nur durch den oben erwähnten einen Drosselkanal mit dem kleineren Strömungs­ widerstand zwischen der Druckaufnahme- und der Ausgleichkam­ mer zu fließen, d. h. durch den Drosselkanal, der zur Isolie­ rung der hochfrequenten Vibrationen bestimmt ist. Demzufol­ ge ist es ziemlich schwierig, eine ausreichende Menge an durch den anderen Drosselkanal fließendem Fluid sicherzustel­ len, um die niederfrequenten Schwingungen wirksam zu dämpfen.

Im Hinblick auf den oben geschilderten Nachteil der bekannten elastischen Lagerung mit einer Fluidfüllung hat die Anmelde­ rin eine weitere solche Lagerung vorgeschlagen, die in der JP-Patent-OS Nr. 60 - 2 20 239 offenbart ist und ein Regelven­ til für ein ausgewähltes Öffnen sowie Schließen des erwähn­ ten einen Drosselkanals, der auf die höhere Resonanzfrequenz abgestimmt ist, und einen Stellantrieb zur Betätigung die­ ses Regelventils umfaßt. Das Regelventil wird durch den Stell­ antrieb so betätigt, daß der erwähnte eine Drosselkanal auto­ matisch in Abhängigkeit von der Art der eingetragenen Schwin­ gung geöffnet und geschlossen wird, um der elastischen Lage­ rung die Möglichkeit zu bieten, auf der Grundlage des durch den einen ausgewählten Drosselkanal der beiden Drosselkanä­ le fließenden Fluids unterschiedliche Schwingungsämpfungs­ und -isolierungskennwerte zu entfalten.

Bei der elastischen Lagerung mit einer Fluidfüllung, die den oben beschriebenen Aufbau aufweist, resultiert jedoch das Vorsehen des in dem betroffenen Drosselkanal angeordneten Regelventils zusammen mit dem in der elastischen Lagerung befindlichen Stellantrieb in einer erhöhten baulichen Kompliziertheit sowie einer vergleichsweise großen Abmessung der elastischen Lagerung. Demzufolge werden unvermeidlich die Herstellungskosten der elastischen Lagerung erhöht und ihr Raumbedarf vergrößert.

Es ist deshalb die primäre Aufgabe der Erfindung, eine ela­ stische Lagerung mit einer Fluidfüllung zu schaffen, welche von einfachem Aufbau und imstande ist, selektiv unterschied­ liche Schwingungsdämpfungs- und -isolierungskennwerte auf der Grundlage von Strömungen eines inkompressiblen Fluids durch einen ausgewählten von zwei unterschiedlich abgestimm­ ten Drosselkanälen in Abhängigkeit von der Art der eingetra­ genen Schwingung zu bieten.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Prinzip der vorliegenden Erfin­ dung gelöst, wonach eine elastische Lagerung mit einer Fluid­ füllung geschaffen wird, um zwei Bauteile flexibel zu ver­ binden, welche umfaßt: (a)ein erstes Lagerelement und ein zweites Lagerelement, die jeweils an einem der beiden flexi­ bel zu verbindenden Bauteile angeschlossen sowie voneinander in einer Lastaufnahmerichtung, in welcher Vibrationen auf­ die elastische Lagerung einwirken, beabstandet sind, (b) einen zwischen das erste sowie zweite Lagerelement einge­ fügten, diese beiden Lagerelemente nachgiebig verbindenden elastischen Körper, (c) ein vom zweiten Lagerelement abge­ stütztes Trennglied, das sich in einer im wesentlichen zur Lastaufnahmerichtung rechtwinkligen Richtung erstreckt, (d) eine im elastischen Körper wenigstens teilweise abge­ grenzte Druckaufnahmekammer, die auf der dem ersten Lager­ element zugewandten Seite der einander entgegengesetzten Seiten des Trenngliedes angeordnet sowie mit einem inkompres­ siblen Fluid gefüllt ist, wobei sich ein Druck des Fluids in der Druckaufnahmekammer auf Grund einer elastischen Ver­ formung des elastischen Körpers bei Einwirken von Vibratio­ nen in der Lastaufnahmerichtung ändert, (e) Einrichtungen, die eine erste, auf der anderen, von der Druckaufnahmekammer abgewandten Seite des Trenngliedes angeordnete, mit dem in­ kompressiblen Fluid gefüllte Ausgleichkammer begrenzen, wobei diese die Ausgleichkammer begrenzenden Einrichtungen eine erste flexible Membran einschließen, welche elastisch verformbar ist und eine volumetrische Änderung der ersten Ausgleichkammer zuläßt, um eine Änderung im Druck des Fluids innerhalb der ersten Ausgleichkammer zu absorbieren, (f) Ein­ richtungen, die einen ersten Drosselkanal abgrenzen, der mit der Druckaufnahmekammer sowie der ersten Ausgleichkammer in Verbindung steht und ein Fließen des Fluids zwischen die­ sen beiden Kammern erlaubt, (g) ein mit der ersten flexiblen Membran zusammenwirkendes und mit dieser eine erste Luftkam­ mer, die durch die erste flexible Membran von der ersten Ausgleichkammer getrennt ist sowie eine elastische Verfor­ mung der ersten flexiblen Membran zuläßt, abgrenzendes Ele­ ment, (h) Druckregeleinrichtungen, die einen ausgewählten Druck von zwei unterschiedlichen Drücken an entweder der ersten flexiblen Membran oder dem mit dieser zusammenwirken­ den Element aufbringen, um selektiv die elastische Verformung der ersten flexiblen Membran zuzulassen bzw. zu unterbinden, (i) Einrichtungen, die eine zweite, auf der anderen, von der Druckaufnahmekammer abgewandten Seite des Trenngliedes angeord­ nete sowie unabhängig von der ersten Ausgleichkammer ausge­ bildete, mit dem inkompressiblen Fluid gefüllte Ausgleich­ kammer begrenzen, wobei diese begrenzenden Einrichtungen eine zweite flexible Membran einschließen, welche elastisch ver­ formbar ist und eine volumetrische Änderung der zweiten Aus­ gleichkammer zuläßt, um eine Änderung im Druck des Fluids innerhalb der zweiten Ausgleichkammer zu absorbieren, und (j) Einrichtungen, die einen zweiten Drosselkanal abgrenzen, der mit der Druckaufnahmekammer über den ersten Drosselkanal in Verbindung steht sowie mit diesem zusammenwirkt, um ein Fließen des Fluids zwischen der Druckaufnahmekammer sowie der zweiten Ausgleichkammer zuzulassen.

Bei der elastischen Lagerung mit einer Fluidfüllung gemäß der Erfindung, die den oben beschriebenen Aufbau besitzt, werden die Druckregeleinrichtungen so betrieben, daß ein aus­ gewählter von zwei unterschiedlichen Drücken an der ersten flexiblen Membran oder dem mit der ersten flexiblen Membran für ein Abgrenzen der ersten Luftkammer zusammenwirkenden Element aufgebracht wird. Als Ergebnis dessen wird in ausge­ wählter Weise die elastische Verformung der ersten flexiblen Membran ermöglicht bzw. unterbunden, um zu bewirken, daß das inkompressible Fluid durch den ersten und/oder zweiten Dros­ selkanal fließt. Der erste und zweite Drosselkanal werden üblicherweise auf unterschiedliche Frequenzbereiche von Schwingungen abgestimmt. Somit können die Schwingungsdämp­ fungs- oder -isolierungskennwerte der erfindungsgemäßen ela­ stischen Lagerung in Abhängigkeit von der Art der eingetrage­ nen Schwingungen durch Auswählen des Drosselkanals, durch welchen das Fluid in der Hauptsache fließt, verändert wer­ den. Da die Druckregeleinrichtungen nahezu vollständig außenseitig des Hauptteils oder Körpers der elastischen La­ gerung angeordnet sind, weist diese eine erheblich vereinfach­ te Konstruktion auf, wobei es nicht erforderlich ist, in die elastische Lagerung ein Regelventil, einen Stellantrieb sowie andere Vorrichtungen einzubauen oder einzugliedern.

Die erfindungsgemäße elastische Lagerung mit einer Fluidfül­ lung, die einen einfachen Aufbau aufweist, ist imstande, unterschiedliche Schwingungsdämpfungs-und -isolierungseffek­ te für die eingetragenen Schwingungen mit verschiedenen Fre­ quenzbereichen auf der Grundlage der Resonanz des durch den ausgewählten von zwei unterschiedlich abgestimmten Drossel­ kanälen fließenden Fluids zu bieten oder zu erzeugen.

Die Aufgabe und weitere Ziele wie auch die Merkmale und Vor­ teile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeich­ nungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh­ rungsformen des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es­ zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt einer elastischen Lagerung mit einer Fluidfüllung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform als MotorIagerung oder -aufhängung für ein Kraftfahrzeug;

Fig. 2 einen AxiaIschnitt der erfindungsgemäßen Motorlage­ rung im in das Fahrzeug eingebauten Zustand, wobei eine erste Luftkammer der Lagerung der Atmosphäre ausgesetzt ist;

Fig. 3 einen abgebrochenen Axialschnitt der Lagerung, wobei die erste Luftkammer mit einer Unterdruckquelle verbunden ist;

Fig. 4 und 5 Diagramme von Meßergebnissen zu den Schwingungs­ dämpfungs-/-isolierungskennwerten der in Fig. 1 dar­ gestellten Motorlagerung, wenn sie der Unterdruckquel­ le bzw. der Atmosphäre ausgesetzt ist;

Fig. 6 einen abgebrochenen Axialschnitt einer zweiten Aus­ führungsform einer erfindungsgemäßen Lagerung, wobei eine Luftdruck-Aufnahmekammer der Lagerung der At­ mosphäre ausgesetzt ist;

Fig. 7 einen zu Fig. 6 gleichartigen Schnitt, wobei die Luftdruck-Aufnahmekammer der Lagerung mit einer Unterdruckquelle verbunden ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Motorlagerung für ein Kraftfahrzeug in einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein erstes starres Lagerelement 10 und ein zweites starres Lagerelement 12. Diese beiden Lagerelemente 10, 12 sind einander entgegen­ gesetzt und mit einem geeigneten Abstand voneinander in einer Lastaufnahmerichtung, in welcher von der Lagerung Schwingungen aufgenommen werden, getrennt. Zwischen dem ersten und zweiten Lagerelement 10 bzw. 12 ist ein elasti­ scher Körper 14 ausgebildet, welcher die beiden Lagerelemen­ te nachgiebig untereinander verbindet. Die Motorlagerung wird an einem Kraftfahrzeug so angebracht, daß das erste La­ gerelement 10 an der Motoreinheit oder dem Motorblock des Fahrzeugs befestigt wird, während das zweite Lagerelement 12 am Fahrzeugaufbau fest angebracht wird, wodurch die Mo­ toreinheit flexibel am Fahrzeugaufbau in einer Schwingungen dämpfenden oder isolierenden Weise gehalten wird. Wenn die Motorlagerung am Fahrzeug an ihrem Platz montiert ist, wirkt die Masse der Motoreinheit auf die Lagerung in der Richtung, in welcher das erste und zweite Lagerelement 10, 12 einan­ der entgegengesetzt sind, so daß der elastische Körper 14 nachgiebig verformt oder zusammengedrückt wird, wodurch das erste und zweite Lagerelement 10, 12 aus ihren Positionen vor dem Einbau auf einer geeigneten Strecke in der oben ange­ gebenen Richtung zueinander hin bewegt werden, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Die erfindungsgemäße Motorlagerung ist imstande, die eingetragenen Vibrationen, die primär in der Richtung, in welcher das erste und zweite Lagerelement 10 bzw. 12 ein­ ander entgegengesetzt sind oder gegenüberliegen (vertikale Richtung bei Betrachtung von Fig. 1), d. h. in der erwähnten Lastaufnahmerichtung, zu dämpfen oder zu isolieren.

Im einzelnen ist das erste Lagerelement 10 ein metallisches Bauteil mit einer allgemein kegelstumpfförmigen Gestalt. An dem ersten Lagerelement 10 ist ein Befestigungsbolzen 16 so ausgebildet, daß er sich von einem mittigen Teil der Stirn­ fläche mit großem Durchmesser des Tragelements 10 axial in der Lastaufnahmerichtung von der Motorlagerung auswärts er­ streckt. Durch den mit der Lagerung einstückig ausgestalte­ ten Befestigungsbolzen 16 wird die Lagerung an der Motorein­ heit fest angebracht.

Das zweite Lagerelement 12 ist dagegen ein allgemein topf­ förmiges Metallteil, das aus einem Bodenwandstück 22 am einen axialen Ende, einem offenen Endstück 20 am anderen axialen Ende und einem Zylinderwandstück 18 zwischen dem offenen Endstück 20 sowie dem Bodenwandstück 22 besteht. Das of­ fene Endstück 20 hat gegenüber dem Zylinderwandstück 18 einen größeren Durchmesser. Am zweiten Lagerelement 12 ist einstückig ein Befestigungsbolzen 24 so ausgebildet, daß er sich von einem mittigen Teil des Bodenwandstücks 22 axial nach außen von der Motorlagerung weg erstreckt, wobei die Lagerung am Fahrzeugaufbau mittels des Befestigungsbolzens 24 fest angebracht wird.

Das erste und zweite Lagerelement 10 bzw. 12 sind konzen­ trisch oder koaxial zueinander angeordnet, wobei zwischen den Elementen ein geeigneter axialer Abstand vorgesehen ist. Das topfförmige zweite Lagerelement 12 ist mit seinem offenen Endstück 20 dem ersten Lagerelement 10 zugewandt angeordnet. Zwischen den beiden Lagerelementen 10 und 12 ist durch Vul­ kanisation der erwähnte elastische Körper 14 ausgebildet.

Dieser elastische Körper 14 hat eine allgemein kegelstumpf­ förmige Gestalt und ist mit einer Höhlung oder Vertiefung 26 versehen, die an der Stirnfläche mit großem Durchmesser, welche dem zweiten Lagerelement 12 benachbart ist, offen ist. Durch Vulkanisieren ist der elastische Körper 14 an seiner Stirnfläche mit kleinem Durchmesser mitder Außenfläche des ersten zylindrischen Lagerelements 10 haftend verbunden. An der Außenumfangsfläche des großkalibrigen Teils des ela­ stischen Körpers 14 ist durch Vulkanisieren ein abgestuftes oder abgewinkeltes zylindrisches Halteglied 28 aus Metall befestigt. Insofern sind das erste Lagerelement 10, der ela­ stsiche Körper 14 und das Halteglied 28 zu einer einstückigen Einheit durch Vulkanisieren zusammengefügt.Das Halteglied 28 und der großkalibrige Endabschnitt des elastischen Kör­ pers 14 werden im zweiten Lagerelement 12 so aufgenommen, daß das offene Endstück 20 dieses Lagerelements 12 gegen und über das Halteglied 28 verstemmt wird. Dadurch wird der elastische Körper 14 zwischen das erste und zweite Lagerele­ ment 10 bzw. 12 so eingefügt, daß diese Lagerelemente 10, 12 untereinander nachgiebig oder federnd verbunden sind.

Im unteren Teil des zweiten Lagerelements 12 sind ein dick­ wandiges, starres, Drosselkanäle bestimmendes Element (Dros­ selkanalelement) 30 von als Ganzes allgemein scheibenförmi­ ger Gestalt und eine dünnwandige Trennscheibe 32, die auf der oberen Fläche des Drosselkanalelements 30 aufliegt, auf­ genommen. Das Drosselkanalelement 30 und die Trennscheibe 32 werden zwischen dem Halteglied 28 sowie dem Bodenwand­ stück 22 des zweiten Tragelements 12 in der axialen Rich­ tung der Lagerung klemmend so gehalten, daß diese beiden Bauteile 30 und 32 ortsfest in dem zweiten Tragelement 12 festgelegt sind.

Bei dieser Anordnung ist die Trennscheibe 32 in einem axial mittigen Bereich des Inneren des zweiten Tragelements 12 an­ geordnet und erstreckt sich in einer im wesentlichen recht­ winkligen Richtung mit Bezug zu der Richtung, in welcher das erste und zweite Tragelement 10, 12 einander entgegengesetzt sind, d. h. rechtwinklig zur Lastaufnahmerichtung der Lage­ rung. Die Trennscheibe 32 teilt insofern das Innere des zwei­ ten Lagerelements 12 in einen oberen Abschnitt auf der Seite des offenen Endstücks 20 und einen unteren Abschnitt auf der Seite des Bodenwandstücks 22.

Der obere Abschnitt im Inneren des zweiten Lagerelements 12 wird teilweise durch die Innenwand des elastischen Körpers 14, welche die Vertiefung 26 bestimmt, begrenzt, so daß auf der einen der einander entgegengesetzten Seiten der Trenn­ scheibe 32, d. h. auf der zum ersten Lagerelement 10 gerich­ teten Seite, eine Druckaufnahmekammer 34 gebildet wird, welche mit einem geeigneten inkompressiblen Fluid, wie Wasser, Alky­ lenglykol, Polyalkylenglykol oder Silikonöl, gefüllt wird. Wenn zwischen dem ersten und zweiten Lagerelement 10, 12 Schwingungen zur Wirkung kommen oder aufgebracht werden, ändert sich ein Druck des Fluids in der Druckaufnahmekammer 34 als Ergebnis einer volumetrischen Änderung der Kammer 34, die auf eine elastische Verformung des elastischen Körpers 14 zurückzuführen ist.

Das Drosselkanalelement 30 ist im unteren Abschnitt des Inne­ ren des zweiten Lagerelements 12 auf der dem Bodenwandstück 22 zugewandten Seite aufgenommen. In diesem Drosselkanalele­ ment 30 ist eine erste Ausnehmung oder Vertiefung 36 ausge­ bildet, welche in einem mittigen Teil der axialen Stirnflä­ che des Elements 30, über welcher die Trennscheibe 32 liegt, offen ist. Durch das Abschließen der Öffnung der ersten Aus­ nehmung 36 mittels der Trennscheibe 32 wird zwischen dem Drosselkanalelement 30 und der Trennscheibe 32 ein abge­ schlossener Raum bestimmt. Innerhalb der ersten Ausnehmung 36 ist eine erste flexible Membran 40 aus Gummi vorgesehen, die den abgeschlossenen Raum in ein oberes Abteil auf der Seite der Trennscheibe 32 und ein unteres Abteil auf der Seite der Bodenwand der Ausnehmung 36 teilt. Ein ringförmi­ ges Halteelement 44 dient dazu, den Außenumfang der ersten Membran 40 gegen die Bodenwand der ersten Ausnehmung 36 zu pressen, um einen fluiddichten Abschluß zwischen der Membran 40 sowie dem Drosselkanalelement 30 zu gewährleisten.

Das erwähnte obere Abteil der ersten Ausnehmung 36 auf der Seite der Trennscheibe 32 dient als eine erste Ausgleich­ kammer 46 mit veränderlichem Volumen, die mit dem oben ge­ nannten inkompressiblen Fluid gefüllt wird. Bei Aufbringen von Schwingungen auf die elastische Lagerung wird die erste Ausgleichkammer 46 keine Druckänderung durchmachen, da die Druckänderung durch eine volumetrische Änderung der Kammer 46, die auf Grund der elastischen Verformung oder Verlage­ rung der ersten Membran 40 auftritt, absorbiert wird.

Das untere Abteil der ersten Ausnehmung 36 auf der Seite deren Bodenwand dient als eine erste Luftkammer 48, deren Funktion es ist, eine Verformung der ersten Membran zu­ zulassen, wenn ein Fluiddruck auf die erste Ausgleichkammer 46 aufgebracht wird. Bei der in Rede stehenden Ausführungs­ form wird die erste Luftkammer 48 zwischen der ersten flexiblen Membran 40 und einem starren Bauteil in Gestalt des Drosselkanalelements 30 sowie durch diese Teile 40 und 30 abgegrenzt.

Die erste Luftkammer 48 steht mit einer Luftleitung 53 durch einen durch das Drosselkanalelement 30 hindurch ausgebildeten Luftkanal 50 sowie ein in einen offenen Endabschnitt dieses Luftkanals 50 eingeschraubtes Anschlußstück 52 in Verbindung. Wenn die Motorlagerung an ihrem Platz eingebaut ist, wie in Fig. 2 angedeutet ist, hat die Luftleitung 53 Verbindung an ihrem einen Ende mit dem Anschlußstück 52 und an ihrem anderen Ende über ein Umschaltventil 55 Verbindung mit einer Unterdruckquelle 57, die dazu dient, einen unteratmosphäri­ schen Druck zu erzeugen, der niedriger ist als der Atmosphä­ rendruck. Das Umschaltventil 55 wird in ausgewählter Weise in eine erste Stellung geschaltet, um die erste Luftkammer 48 mit der Atmosphäre zu verbinden, und in eine zweite Stel­ lung geschaltet, um die Luftkammer 48 mit der Unterdruckquelle 57 zu verbinden, so daß ein ausgewählter Druck, d. h. der At­ m osphärendruck oder der unteratmosphärische Druck, an der ersten Luftkammer 48 zur Wirkung gebracht wird.

Wenn sich das Umschaltventil 55 in der ersten Stellung befin­ det, d. h., wenn die erste Luftkammer 48 zur Atmosphäre offen ist, dann ist die flexible Membran 40 in einer wirksamen La­ ge, in welcher die Luftkammer 48 die elastische Verformung der ersten Membran 40 zuläßt, um dadurch die volumetrische Änderung in der ersten Ausgleichkammer 46 aufzunehmen. Befin­ det sich das Umschaltventil 55 in der zweiten Stellung, d. h., die erste Luftkammer ist mit der Unterdruckquelle 57 verbun­ den, so wird die erste Membran 40 an die Innenfläche der Bo­ denwand der ersten Ausnehmung 36 gezogen oder gesaugt, wo­ durch die erste Luftkammer 48 im wesentlichen beseitigt ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist. ln dieser unwirksamen Lage wird die erste Membran 40 an einer freien Verformung, um die volumetrische Änderung in der ersten Ausgleichkammer 46 aufzunehmen, gehindert. Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, daß bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Lagerung der Luftkanal 50, das Anschlußstück 52, die Luft­ leitung 53, das Umschaltventil 55 und die Unterdruckquelle 57 Regeleinrichtungen bilden, um einen ausgewählten aus zwei unterschiedlichen Drücken an die erste Luftkammer zu legen und durch den ausgewählten Druck auf die flexible Mem­ bran 40 einzuwirken, so daß die elastische Verformung der ersten Membran 40 selektiv ermöglicht bzw. unterbunden wird.

Im DrosselkanaIelement 30 ist ferner eine erste Rinne oder Kehle 38 rund um die erste Ausnehmung 36 so ausgebildet, daß sie sich in der Umfangsrichtung über eine Länge erstreckt, die nicht länger ist als ein einziger Umkreis des Elements 30. Durch das Verschließen der Öffnung der ersten Rinne 38 mittels der Trennscheibe 32 wird ein erster Drosselkanal 54 begrenzt, der an seinem einen Ende mit der Druckaufnahmekam­ mer 34 und an seinem anderen Ende mit der ersten Ausgleich­ kammer 46 in Verbindung steht. Der erste Drosselkanal 54 hält somit eine Fluidverbindung zwischen den beiden Kammern 34 und 46 aufrecht.

Im Drosselkanalelement 30 ist des weiteren eine zweite Aus­ nehmung oder Vertiefung 56 ausgebildet, die in einem mitti­ gen Teil der axialen Stirnfläche des Elements 30, welche mit dem Bodenwandstück 22 des zweiten Lagerelements 12 in Berührung ist, offen ist. Durch das Verschließen der zweiten Ausnehmung 56 mittels des Bodenwandstücks 22 des zweiten La­ gerelements 12 wird ein abgeschlossener Raum zwischen dem Drosselkanalelement 30 und dem Bodenwandstück 22 begrenzt. Innerhalb der zweiten Ausnehmung 56 ist eine dünnwandige, zweite flexible Membran 58 aus Gummi untergebracht, die den abgeschlossenen Raum in ein oberes Abteil auf der Seite der die Ausnehmung 56 oben abschließenden Wand und in ein unteres Abteil auf der Seite des Bodenwandstücks 22 teilt. Die zweite Membran 58 wird an ihrem Außenumfang durch einen Abschnitt des Drosselkanalelements 30, wel­ cher die Öffnung der zweiten Ausnehmung 56 umgrenzt, und dem entsprechenden Abschnitt des Bodenwandstücks 22 klemmend erfaßt und gehalten.

Das erwähnte obere Abteil der zweiten Ausnehmung 56 auf der Seite der diese oben abschließenden Wand dient als eine zweite Ausgleichkammer 60 von veränderlichem Volumen, die mit dem inkompressiblen Fluid gefüllt ist. Die zweite Aus­ gleichkammer 60 wird bei einem Einwirken von Vibrationen auf die elastische Lagerung eine Druckänderung nicht durchmachen, da die Druckänderung durch eine volumetrische Änderung der Kammer 60, welche auf Grund der elastischen Verformung oder Verlagerung der zweiten Membran 58 auftritt, absobiert wird. Das untere Abteil der zweiten Ausnehmung 56 auf der Seite des Bodenwandstücks 22 dient als eine zweite Luftkammer 62, die die Funktion hat, eine Verformung der zweiten Membran 58 zuzulassen, wenn auf die zweite Ausgleichkammer 60 ein Fluiddruck wirkt.

Im Drosselkanalelement 30 ist ferner eine zweite Rinne oder Kehle 64 rund um die zweite Ausnehmung 56 so ausgebildet, daß sie sich in einer allgemein spiraligen Weise über wenig­ stens einen Umkreis des Drosselkanalelements 30 erstreckt, wobei diese zweite Rinne 64 an der Außenumfangsfläche des Drosselkanalelements 30 offen ist. Diese Öffnung der zwei­ ten Rinne 64 wird durch eine auf das Drosselkanalelement 30 gesetzte dünnwandige Hülse 66 verschlossen, wodurch ein zweiter Drosselkanal 68 gebildet wird, der an seinem einen Ende mit einem offenen Endabschnitt des ersten Drosselkandals 54, welcher zur ersten Ausgleichkammer 56 offen ist, und an seinem anderen Ende mit der zweiten Ausgleichkammer 60 in Verbindung steht. Der zweite Drosselkanal 68 ist insofern über den ersten Drosselkanal 54 mit der zweiten Ausgleich­ kammer 60 verbunden.

Da der zweite Drosselkanal 68 mit dem ersten Drosselkanal 54 an dessen zur ersten Ausgleichkammer 46 offenem Ab­ schnitt in Reihe verbunden ist, arbeitet der zweite Dros­ selkanal 68 mit dem ersten Drosselkanal 54 zusammen, um eine Fluidverbindung zwischen der Druckaufnahmekammer 34 sowie der zweiten Ausgleichkammer 60 zu erzielen, was bedeu­ tet, daß das Fluid in der elastischen Lagerung die Möglich­ keit hat, zwischen der Druckaufnahmekammer 34 und der zweiten Ausgleichkammer 60 durch den ersten sowie zweiten Drossel­ kanal 54, 68 zu fließen.

Wie aus den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, hat der zweite Drosselkanal 68 eine kleinere Querschnittsfläche und eine längere Umfangslänge als der erste Drosselkanal 54, d. h., das Verhältnis der Querschnittsfläche zur Länge des zwei­ ten Drosselkanals 68 ist kleiner als das Verhältnis der Querschnittsfläche zur Länge des ersten Drosselkanals 54. Demzufolge wird die Resonanzfrequenz des durch den zweiten Drosselkanal 68 fließenden Fluids kleiner bestimmt als die Resonanzfrequenz des durch den ersten Drosselkanal 54 flie­ ßenden Fluids. Insbesondere ist bei der erfindungsgemäßen Lagerung der erste Drosselkanal 54 so abgestimmt, daß die Motorlagerung eine ausreichend herabgesetzte dynamische Feder­ konstante mit Bezug auf die eingetragenen Schwingungen in einem relativ hohen Frequenzbereich, wie Motor-Leerlauf­ vibrationen, auf der Grundlage einer Resonanz einer durch den ersten Drosselkanal 54 fließenden Fluidmasse zeigt. Andererseits wird der zweite Drosselkanal 68 derart abge­ stimmt, daß die Motorlagerung imstande ist, die eingetragenen Vibrationen in einem relativ niedrigen Frequenzbereich, wie ein Motorrütteln oder -schütteln, auf der Grundlage der Resonanz einer durch den zweiten Drosselkanal 68 fließenden Fluidmasse wirksam zu dämpfen.

Wenn die Motorlagerung mit dem beschriebenen Aufbau an ihrem Ort eingebaut ist, wie in Fig. 2 angedeutet ist, wird bei einem Aufbringen von Schwingungen zwischen dem ersten sowie zweiten Lagerelement 10 bzw. 12 das inkompressible Fluid gezwungen, zwischen der Druckaufnahmekammer 34 und der ersten sowie zweiten Ausgleichkammer 46 sowie 60 durch den ersten sowie zweiten Drosselkanal 54 sowie 68 hindurch auf der Grundlage eines Druckunterschieds zwischen der Druckaufnah­ mekammer 34 und den beiden Ausgleichkammern 46 sowie 60 zu fließen. Bei dem Erfindungsgegenstand wird das Fluid zwangs­ weise zum Fließen durch entweder den ersten Drosselkanal 54 allein oder den ersten sowie zweiten Drosselkanal 54 sowie 68 gebracht, indem das Umschaltventil 55 selektiv in die erste Stellung, in welcher die erste Luftkammer 48 zur Atmo­ sphäre offen ist, und in die zweite Stellung, in welcher die Luftkammer 48 mit der Unterdruckquelle 57 verbunden ist, ge­ schaltet wird. Für die niederfrequenten Schwingungen ist die Resonanz der Fluidmasse im ersten Drosselkanal 54 nahezu zu vernachlässigen, und der Dämpfungs- oder Isoliereffekt für die niederfrequenten Vibrationen hängt in hohem Maß von der Resonanz der Fluidmasse im zweiten Drosselkanal 68 ab. Inso­ fern zeigt die erfindungsgemäße Motorlagerung gewünschte Schwingungsdämpfungs- oder -isolierungskennwerte in Abhän­ gigkeit von der Art der auf diese einwirkenden Schwingungen, und zwar auf der Grundlage der Resonanz der Fluidmasse im ersten oder zweiten Drosselkanal 54 oder 68.

Im einzelnen wird, wenn die Lagerung hochfrequente Schwingun­ gen, wie Motor-Leerlaufvibrationen, empfängt, welche durch das durch den ersten Drosselkanal 54 fließende Fluid iso­ liert werden sollen, das Umschaltventil 55 zur ersten Stellung hin betätigt, um die erste Luftkammer 48 der Atmosphäre auszusetzen, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Das hat zum Ergeb­ nis, daß die erste Luftkammer 48 imstande ist, die elasti­ sche Verformung der ersten Membran 40 zuzulassen, um dadurch eine volumetrische Änderung in der ersten Ausgleichkammer 46 zu ermöglichen, so daß wirksame Strömungen des Fluids zwischen der Druckaufnahme- sowie der ersten Ausgleichkammer 34, 46 durch den ersten Drosselkanal 54 hindurch auftreten. Folglich zeigt die Motorlagerung eine ausreichend herabge­ setzte dynamische Federkonstante mit Bezug auf die hochfre­ quenten Schwingungen auf der Grundlage der Resonanz des durch den ersten Drosselkanal 54 fließenden Fluids. In diesem Zu­ stand kann auch eine volumetrische Änderung in der zweiten Ausgleichkammer 60 durch die elastische Verformung der zwei­ ten Membran 58 ermöglicht werden. Jedoch wird das Fluid we­ gen eines relativ großen Widerstandes gegenüber Fluidströ­ mungen durch den zweiten Drosselkanal 68, dessen Verhältnis von Querschnittsfläche zu Länge geringer ist als dasjenige des ersten Drosselkanals 54, mit geringerer Wahrscheinlich­ keit fließen. Im wesentlichen bewirken die hochfrequenten Schwingungen, daß das Fluid wirksam nur durch den ersten Drosselkanal 54 zwischen der Druckaufnahme und der ersten Ausgleichkammer 34 sowie 46 fließt.

Wenn andererseits die Motorlagerung niederfrequente Schwin­ gungen, wie ein Motorrütteln oder -hüpfen, die durch Fluid­ strömungen durch den zweiten Drosselkanal 68 gedämpft wer­ den sollen, aufnimmt, so wird das Umschaltventil 55 zur zweiten Stellung hin betrieben, um die erste Luftkammer 48 mit der Unterdruckwelle 57 zu verbinden. Als Ergebnis dessen wird die erste Membran 48 an die Bodenfläche der ersten Ausnehmung 36 gezogen, wie in Fig. 3 gezeigt ist, weshalb sie an einer freien Verformung, um eine volumetrische Än­ derung in der ersten Ausgleichkammer 46 aufzunehmen, ge­ hindert ist. Das bedeutet, daß eine Druckänderung in der ersten Ausgleichkammer 46 nicht durch die elastische Ver­ formung der ersten Membran 48 absorbiert wird. Folglich wird das von der Druckaufnahmekammer 34 in den ersten Drosselkanal 54 eingeführte Fluid gezwungen, durch den zweiten Drossel­ kanal 68 in die zweite Ausgleichkammer 60 zu fließen. Auf diese Weise finden wirksame Strömungen des Fluids zwi­ schen der Druckaufnahmekammer 34 und der zweiten Ausgleich­ kammer 60 durch den ersten sowie zweiten Drosselkanal 54 und 68 hindurch statt. Dadurch ist also die Motorlagerung im­ stande, wirksam die niederfrequenten Schwingungen auf der Grundlage der Resonanz des durch den zweiten Drosselkanal 68 fließenden Fluids zu dämpfen.

Auf die oben beschriebene Weise kann die erfindungsgemäße elastische Lagerung unterschiedliche Schwingungendämpfungs­ oder -isolierungskennwerte in Abhängigkeit von der Art der eingetragenen Vibrationen entfalten, indem einfach das Um­ schaltventil 55 entsprechend dem Zustand des Fahrzeugs ge­ schaltet wird. Im einzelnen wird das Umschaltventil 55 so geschaltet, daß die erste Luftkammer 48 mit der Unterdruck­ quelle 57 verbunden ist, während das Fahrzeug fährt, und so geschaltet, daß die erste Luftkammer 48 gegenüber der At­ mosphäre offen ist, während das Fahrzeug bei leerlaufendem Motor stillsteht. Durch diese Ausbildung bietet die Motorla­ gerung einen ausreichend hohen Dämpfungseffekt mit Bezug auf das Motorrütteln und andere niederfrequente Vibrationen, die üblicherweise während eines Fahrens des Fahrzeugs erzeugt werden, und zwar auf der Grundlage der Resonanz der durch den zweiten Drosselkanal 68 fließenden Fluidmasse. Ferner entwickelt die elastische Lagerung eine ausreichend niedri­ ge dynamische Federkonstante mit Bezug auf Motor-Leerlaufvi­ brationen, die bei geparktem Fahrzeug und leerlaufendem Motor erzeugt werden, und zwar auf der Grundlage der Resonanz der durch den ersten Drosselkanal 54 fließenden Fluidmasse. Die Motorlagerung gewährleistet insofern einen erheblich gesteigerten Fahrkomfort des Fahrzeugs.

In den Diagrammen der Fig. 4 und 5 sind einige Meßergebnisse der Schwingungsdämpfungs- und -isolierungskennwerte mit Be­ zug auf die Motorlagerung mit der oben beschriebenen Konstruk­ tion gezeigt, wobei diese Kennwerte selektiv durch Betäti­ gen des Umschaltventils 55 geboten werden. Aus den Ergebnis­ sen wird deutlich, daß die erfindungsgemäße Motorlagerung in ausgewählter Weise einen erheblich hohen Dämpfungseffekt für die eingetragenen Vibrationen in einem relativ niedrigen Frequenzbereich um 12 Hz, wie ein Motorrütteln, und eine wirksam veringerte dynamische Federkonstante für die einge­ tragenen Vibrationen in einem relativ hohen Frequenzbereich um 25-30 Hz herum, wie Motor-Leerlaufvibrationen, bewirken kann.

Bei der erfindungsgemäßen Motorlagerung wird insbesondere das inkompressible Fluid in dieser gezwungen, in ausgewählter Weise durch den ersten Drosselkanal 54 allein oder den ersten sowie zweiten Drosselkanal 54 und 68 zu fließen, indem lediglich das Umschaltventil 55 zur Änderung des Drucks in der ersten Luftkammer 48 betätigt wird. Demzufolge ist die erfindungs­ gemäße Motorlagerung in ihrem Aufbau vergleichsweise einfach, da die Druckregeleinrichtungen 52, 53, 55 und 57 für ein Auf­ bringen eines ausgewählten Drucks aus zwei unterschiedlichen Drücken auf die erste Luftkammer 48, um die beiden verschie­ denartigen betrieblichen Eigenschaften hervorzurufen, nahezu vollständig außenseitig des Hauptteils oder Körpers der Motor­ lagerung angeordnet sind. Das bedeutet, daß es nicht notwendig ist, die Lagerung mit einem Regelventil für ein selektives Offnen und Schließen des betroffenen Drosselkanals und mit einem Stellantrieb zur Betätigung des Regelventils auszu­ statten, wobei das Regelventil und der Stellantrieb in den Aufbau oder die Konstruktion der Motorlagerung einzuglie­ dern sind.

Wenn der Grundgedanke der Erfindung auf eine Motorlagerung für ein Kraftfahrzeug wie bei der dargestellten Ausführungs­ form Anwendung findet, so kann der Ansaugdruck des Motors ohne Schwierigkeiten als der an die erste Luftkammer 48 angelegte Unterdruck benutzt werden.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 wird eine weitere Aus­ führungsform gemäß der Erfindung erläutert, die im wesentli­ chen der vorherigen Ausführungsform mit der Ausnahme gleich ist, daß sich die Anordnung für ein selektives Ermöglichen und Unterbinden der elastischen Verformung der ersten flexiblen Membran zur ersten Ausführungsform unterscheidet. Der Kürze halber werden zur ersten Ausführungsform gleiche Bezugszahlen verwendet, um baulich und/oder funktionell einander entspre­ chende Bauteile zu bezeichnen.

Bei dieser Motorlagerung kommt ein federndes Bauteil in Ge­ stalt einer dünnwandigen Kegelscheiben- oder -tellerfeder (Belleville-Feder) 70 zur Anwendung, die in der ersten Aus­ nehmung 36 des Drosselkanalelements 30 angeordnet ist. Diese Kegelfeder 70 hat eine erste Lage oder Stellung für eine Be­ rührung mit der unteren Fläche der ersten flexiblen Membran 40, wobei sie der Bodenfläche der Ausnehmung 36 gegenüber­ liegt, wie in Fig. 6 gezeigt ist, und eine zweite Lage oder Stellung, in welcher die Feder 70 von der Membran 40 ent­ fernt ist, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Die Kegelfeder 70 wird zusammen mit der ersten Membran 40 an ihren Umfangsbe­ reichen fluiddicht zwischen dem Halteelement 44 sowie dem Drosselkanalelement 30 festgeklemmt.

Die Gestalt der Kegelfeder 70 ist sphärisch, so daß sie nor­ malerweise zur ersten Membran 40 hin gewölbt ist. Wenn die Kegelfeder 70 in der Motorlagerung an ihrem Ort eingebaut ist, folgt die Wölbung der Feder 70 exakt derjenigen der ersten Membran 40, wobei die obere Fläche der Feder 70 mit der unteren Fläche der Membran 40 in Berührung ist, wie in Fig. 6 gezeigt ist.

Das Drosselkanalelement 30 ist mit einem (nicht dargestell­ ten) Durchgangsloch versehen, das mit dem äußeren Raum der Lagerung sowie der Grenzfläche zwischen der Tellerfeder 70 und der ersten Membran 40 in Verbindung steht, so daß die Grenzfläche ständig zur Atmosphäre oder Umgebung im äußeren Raum frei ist. Wenn in diesem Zustand die Kegelfeder 70 ver­ formt und gegen ihre eigene Vorspannkraft in die zweite Lage verlagert wird, wie die Fig. 7 zeigt, wird ein geeignetes Volumen eines Raumes zwischen der ersten Membran 40 und der Feder 70 gebildet, wobei dieser Raum mit der Atmosphäre oder Umgebung in Verbindung steht und als die erste Luftkammer 48 dient, die die elastische Verformung der ersten Membran 40 zuläßt.

Werden die Kegelfeder 70 und die erste Membran 40 in enger Berührung miteinander gehalten, wobei sich die Feder 70 in der ersten, in Fig. 6 gezeigten Lage befindet, wird eine luftdichte Luftdruck-Aufnahmekammer 42 zwischen der Feder 70 und der Bodenfläche der ersten Ausnehmung 36 abgegrenzt. Diese Luftdruck-Aufnahmekammer 72 wird über das Umschaltven­ til 55 in ausgewählter Weise mit der Atmosphäre bzw. der Un­ terdruckquelle 57 verbunden, was von der Schaltstellung des Umschaltventils 55 abhängt. Das bedeutet, daß gemäß der Er­ findung ein ausgewählter Druck aus dem Atmosphärendruck und dem unteratmosphärischen Druck von der Unterdruckquelle 57 durch die Luftdruck-Aufnahmekammer 72 auf die elastische Kegelfeder 70 wirkt, um diese zwischen der ersten (s. Fig. 6) und der zweiten (s. Fig. 7) Lage zu bewegen, wodurch die elastische Verformung der ersten flexiblen Mem­ bran 40 verhindert bzw. ermöglicht wird.

Bei der erfindungsgemäßen Motorlagerung mit dem oben be­ schriebenen Aufbau wird die Kegelfeder 70, während die Luft­ druck-Aufnahmekammer 72 der Atmosphäre ausgesetzt ist, in enger Berührung mit der ersten Membran 40 gehalten, wodurch die erste Luftkammer 48 im wesentlichen beseitigt ist, d. h., das Volumen der ersten Luftkammer 48 wird zu Null gemacht, wie die Fig. 6 zeigt. In diesem Zustand verhindert die Kegel­ feder 70 eine freie Verformung der ersten Membran 40 zur Aufnahme von Druckänderungen des Fluids in der ersten Aus­ gleichkammer 46. Wird die Luftdruck-Aufnahmekammer 72 mit der Unterdruckquelle 57 verbunden, so wird jedoch die Kegel­ feder 70 gegen die Bodenfläche der ersten Ausnehmung 36 ge­ zogen, wie in Fig. 7 dargestellt ist, und zwischen der er­ sten Membran 40 sowie der Kegelfeder 70 wird die Luftkammer 48 mit einem geeigneten Volumen gebildet, so daß die ela­ stische Verformung der ersten Membran 40 ermöglicht wird.

Die derart konstruierte Motorlagerung ist folglich imstande, selektiv die elastische Verformung der ersten Membran 40 zu­ zulassen bzw. zu unterbinden, indem das Umschaltventil 55 betätigt wird, um einen ausgewählten Druck aus dem atmo­ sphärischen und unteratmosphärischen Druck an die Druckluft- Aufnahmekammer 72 zu legen. Mit dieser Regelung der ersten Membran 40 ist die erfindungsgemäße Motorlagerung wie bei der ersten Ausführungsform in der Lage, selektiv zwei unter­ schiedliche betriebliche Charakteristika zu bieten, d. h. einen hohen schwingungsisolierenden Effekt auf der Grundlage von Fluidströmungen durch den ersten Drosselkanal 54 und einen hohen schwingungsdämpfenden Effekt auf der Grundlage von Fluidströmungen durch den zweiten Drosselkanal 68.

Wenn bei der erläuterten Ausführungsform die Luftdruck- Aufnahmekammer 72 denn unteratmosphärischen Druck von der Un­ terdruckquelle ausgesetzt ist, so wird vor allem die elasti­ sche Verformung der ersten Membran 40 zugelassen, um die Druckänderung des Fluids in der ersten Ausgleichkammer 46 zu absorbieren, so daß die Lagerung auf der Grundlage von Fluidströmungen durch den ersten Drosselkanal 54 hindurch wirksam die Motor-Leerlaufvibrationen isolieren kann. Das ist zur Anordnung bei der ersten Ausführungsform, wobei der unteratmosphärische Druck dazu dient, die elastische Verformung der ersten Membran 40 zu unterbinden, gegensätz­ lich. Deshalb ist die zweite Ausführungsform von Vorteil insofern, als ein relativ hoher Ansaugdruck des Fahrzeug­ motors, der während des Leerlaufzustandes erzeugt wird, wirksam als der unteratmosphärische Druck verwendet werden kann, der an die Luftdruck-Aufnahmekammer 72 zu legen ist. Insofern benötigt diese Motorlagerung keinen groß bemesse­ nen Druckspeicher od. dgl., um den unteratmosphärischen Druck zu erzeugen.

Wenngleich die Erfindung anhand ihrer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen mit einer gewissen Ausführlichkeit be­ schrieben wurde, so dient das lediglich Erläuterungszwek­ ken, und es ist selbstverständlich, daß die Erfindung keines­ wegs auf die Einzelheiten der dargestellten Ausführungsfor­ men beschränkt ist, sondern auf andere Weise verwirklicht werden kann.

Beispielsweise sind die Bauarten und Ausgestaltungen des ersten sowie zweiten Drosselkanals 54 bzw. 68 keineswegs auf diejenigen der beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern können in geeigneter Weise entsprechend den gefor­ derten schwingungsdämpfenden oder schwingungsisolierenden Kennwerten der elastischen Lagerung abgewandelt werden.

Bei den dargestellten Ausführungsformen ist der zweite Dros­ selkanal 68 unmittelbar mit dem offenen Endabschnitt des ersten Drosselkanals 54, welcher zur ersten Ausgleichkammer 46 offen ist, verbunden. Jedoch kann der zweite Drosselkanal 68 mit dem ersten Drosselkanal 54 durch die erste Aus­ gleichkammer 46 verbunden werden.

Ferner ist bei der erläuterten Ausführungsform der zweite Drosselkanal 68 in geeigneter Weise so abgestimmt, daß die Motorlagerung wirksam die eingetragenen Vibrationen auf der Grundlage der Resonanz der durch den zweiten Drosselkanal 68 fließenden Fluidmasse dämpfen kann, wenn das Fluid in der Lagerung zum Fließen zwischen der Druckaufnahmekammer 34 und der zweiten Ausgleichkammer 60 gezwungen wird. Jedoch können das Verhältnis der Querschnittsflächen des ersten sowie zwei­ ten Drosselkanals und die Art der Verbindung dieser Drossel­ kanäle derart bestimmt werden, daß der erste und zweite, hintereinander geschaltete Drosselkanal als ein einziger Drosselkanal wirken können, durch welchen das Fluid zum Fließen zwischen der Druckaufnahmekammer 34 und der zweiten Ausgleichkammer 60 bei Einwirken von niederfrequenten Schwin­ gungen gezwungen wird. In diesem Fall ist die elastische La­ gerung imstande, wirksam die niederfrequenten Schwingungen auf der Grundlage der Resonanz der durch den vorstehend ge­ nannten einzigen Drosselkanal fließenden Fluidmasse zu dämp­ fen.

Wenngleich bei den dargestellten Ausführungsformen die Druck­ regeleinrichtungen imstande sind, den Druck in der Luftkammer 48 oder in der Luftdruck-Aufnahmekammer 72 zu verändern, um die Membran 40 oder die Feder 70 zu bewegen, indem die betreffende Kammer 48 bzw. 72 selektiv mit der Atmosphäre oder der Unterdruckquelle 57 verbunden wird, so können die Druckregeleinrichtungen gemäß der Erfindung eine Druckquelle verwenden, um zusätzlich zur Unterdruckquelle einen Druck aufzubringen, der höher als der Atmosphärendruck ist. Bei der ersten Ausführungsform kann beispielsweise die erste Luftkammer 48 mit der genannten Druckquelle verbunden wer­ den, statt sie der Atmosphäre auszusetzen, so daß ein Druck von vorbestimmtem Wert, der höher als der Atmo­ sphärendruck ist, an der Luftkammer 48 aufgebracht wird. Alternativ kann die erste Luftkammer 48 fluiddicht abge­ schlossen werden derart, daß der Druck in der Luftkammer im wesentlichen dem Atmosphärendruck gleich ist. In dem vorstehend genannten beiden Fällen erlaubt die Komprimie­ rung der in der ersten Luftkammer 48 vorhandenen Luft die elastische Verformung der ersten flexiblen Membran 40.

Es ist auch möglich, zusätzlich zu den oben genannten Druck­ regeleinrichtungen für die erste flexible Membran 40 andere Druckregeleinrichtungen vorzusehen, um selektiv die ela­ stische Verformung der zweiten flexiblen Membran 58, wel­ che eine Volumenänderung der zweiten Ausgleichkammer zuläßt, zu ermöglichen bzw. zu unterbinden. In diesem Fall wird die elastische Verformung der zweiten Membran 58 verhin­ dert, wenn die eingetragenen Schwingungen auf der Grundlage von Fluidströmungen durch den ersten Drosselkanal 54 iso­ liert werden sollen, so daß eine ausreichende Fluidmenge zum Fließen zwischen der Druckaufnahmekammer 34 und der ersten Ausgleichkammer 46 gezwungen wird, was eine ausreichend herab­ gesetzte dynamische Federkonstante der Lagerung auf der Grundlage von Fluidströmungen durch den ersten Drosselkanal 54 gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird somit eine elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung geschaffen, die ein erstes sowie ein zwei­ tes Lagerelement, welche voneinander in einer Lastaufnahme­ richtung beabstandet sind, einen diese beiden Lagerelemente nachgiebig verbindenden elastischen Körper und ein vom zweiten Lagerelement abgestütztes Trennglied umfaßt. Die elastische Lagerung besitzt eine von dem elastischen Körper teilweise abgegrenzte Druckaufnahmekammer und eine erste sowie eine zweite Ausgleichkammer, die jeweils zum Teil durch eine erste sowie zweite flexible Membran begrenzt sind. Ferner besitzt die elastische Lagerung ein Bauteil, das mit der ersten Membran zur Abgrenzung einer ersten, von der ersten Ausgleichkammer durch die Membran getrennten Luft­ kammer zusammenwirkt, und Druckregeleinrichtungen, um einen ausgewählten Druck aus zwei unterschiedlichen Drücken an die erste Mem­ bran oder das genannte Bauteil zu legen, so daß eine ela­ stische Verformung der ersten flexiblen Membran selektiv zu­ gelassen bzw. unterbunden wird. Ein inkompressibles Fluid in der Lagerung fließt zwischen der Druckaufnahme- sowie der ersten Ausgleichkammer durch einen ersten Drosselkanal hin­ durch und zwischen der Druckaufnahme- sowie der zweiten Aus­ gleichkammer durch einen zweiten Drosselkanal wie auch den ersten Drosselkanal hindurch.

Die dargestellten Ausführungsformen gemäß der Erfindung dienen als Motorlagerungen für ein Kraftfahrzeug. Jedoch ist das Prinzip der Erfindung in gleicher Weise auf irgendwel­ che elastische Lagerungen mit einer Fluidfüllung neben Mo­ torlagerungen anwendbar, beispielsweise auf eine Karosserie­ lagerung u. dgl. für ein Kraftfahrzeug, und ebenfalls auf Schwingungen dämpfende und/oder isolierende Bauelemente, die für verschiedenartige Vorrichtungen oder Anlagenteile außer für Kraftfahrzeuge Verwendung finden.

Es ist klar, daß dem Fachmann bei Kenntnis der durch die Er­ findung vermittelten Lehre Abwandlungen, Abänderungen und mögliche Verbesserungen an den beschriebenen Ausführungsfor­ men nahegelegt sind, die jedoch als in den Rahmen der Erfin­ dung fallend anzusehen sind.

Claims (13)

1. Elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung zur fle­ xiblen Verbindung von zwei Bauteilen, die umfaßt:

• - ein erstes Lagerelement (10) und ein zweites Lager­ element (12), die jeweils an einem der beiden flexibel zu verbindenden Bauteile angeschlossen sowie voneinan­ der in einer Lastaufnahmerichtung, in welcher Vibratio­ nen auf die elastische Lagerung einwirken, beabstandet sind,
• - einen zwischen das erste sowie zweite Lagerelement (10, 12) eingefügten, diese Lagerelemente nachgiebig verbin­ denden elastischen Körper (14),
• - ein vom zweiten Lagerelement (12) abgestütztes Trenn­ glied (32), das sich in einer im wesentlichen zur Last­ aufnahmerichtung rechtwinkligen Richtung erstreckt,
• - eine im elastischen Körper (14) wenigstens teilweise abgegrenzte Druckaufnahmekammer (34), die auf der dem ersten Lagerelement (10) zugewandten Seite der ein­ ander entgegengesetzten Seiten des Trenngliedes (32) angeordnet sowie mit einem inkompressiblen Fluid ge­ füllt ist, wobei sich ein Druck des Fluids in der Druck­ aufnahmekammer auf Grund einer elastischen Verformung des elastischen Körpers (14) bei Einwirken von Vibra­ tionen in der Lastaufnahmerichtung ändert,
• - Einrichtungen (30, 32, 40, 44), die eine erste, auf der anderen, von der Druckaufnahmekammer (34) abgewandten Seite des Trenngliedes (32) angeordnete, mit dem inkom­ pressiblen Fluid gefüllte Ausgleichkammer (46) begren­ zen, wobei diese begrenzenden Einrichtungen eine erste flexible Membran (40) einschließen, welche ela­ stisch verformbar ist und eine volumetrische Änderung der ersten Ausgleichkammer (46) zuläßt, um eine Ände­ rung im Druck des Fluids innerhalb der ersten Ausgleich­ kammer zu absorbieren,
• - Einrichtungen (30, 32), die einen ersten Drosselkanal (54) abgrenzen, der mit der Druckaufnahmekammer (34) sowie der ersten Ausgleichkammer (46) in Verbindung steht und ein Fließen des Fluids zwischen diesen bei­ den Kammern erlaubt,
• - ein mit der ersten flexiblen Membran (40) zusammenwir­ kendes und mit dieser eine erste Luftkammer (48), die durch die erste flexible Membran von der ersten Aus­ gleichkammer (46) getrenntist sowie eine elastische Ver­ formung der ersten flexiblen Membran zuläßt, abgrenzen­ des Element (30, 70),
• - Druckregeleinrichtungen (50, 52, 53, 55, 57), die einen ausgewählten Druck von zwei unterschiedlichen Drücken an entweder der ersten flexiblen Membran (40) oder dem mit dieser zusammenwirkenden Element (30, 70) aufbrin­ gen, um selektiv die elastische Verformung der ersten flexiblen Membran zuzulassen und zu unterbinden,
• - Einrichtungen (30, 58), die eine zweite, auf der ande­ ren, von der Druckaufnahmekammer (34) abgewandten Seite des Trenngliedes (32) angeordnete sowie unabhängig von der ersten Ausgleichkammer (46) ausgebildete, mit dem inkompressiblen Fluid gefüllte Ausgleichkammer (60) begrenzen, wobei diese begrenzenden Einrichtungen eine zweite flexible Membran (58) einschließen, wel­ che elastisch verformbar ist und eine volumetrische Änderung der zweiten Ausgleichkammer (60) zuläßt, um eine Änderung im Druck des Fluids innerhalb der zweiten Ausgleichkammer zu absorbieren, und Einrichtungen (30, 66), die einen zweiten Drosselkanal (68) abgrenzen, der mit der Druckaufnahmekammer (34) über den ersten Drosselkanal (54) in Verbindung steht sowie mit diesem zusammenwirkt, um ein Fließen des Fluids zwischen der Druckaufnahmekammer sowie der zweiten Ausgleichkammer (60) zuzulassen.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Drosselkanal (54) ein Verhältnis von seiner Querschnittsfläche zu seiner Länge hat, das größer ist als dasselbe Verhältnis des zweiten Drosselkanals (68).

3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der ersten flexiblen Membran (40) zusammenwir­ kende Element aus einem starren Element (30) besteht und die Druckregeleinrichtungen ein Umschaltelement (55) ein­ schließen, das zwischen einer ersten Stellung zum Aufbrin­ gen von einem der beiden unterschiedlichen Drücke an der ersten Luftkammer (48), um die erste flexible Membran (40) in eine wirksame, deren elastische Verformung er­ möglichende Position zu verlagern, und einer zweiten Stel­ lung zum Aufbringen des anderen der beiden unterschiedli­ chen Drücke an der ersten Luftkammer (48), um die erste flexible Membran in eine unwirksame, deren elastische Ver­ formung unterbindende Position zu verlagern, umschaltbar ist, wobei der erstgenannte eine Druck höher als der letzt­ genannte andere Druck ist und das inkompressible Fluid im wesentlichen ausschließlich durch den ersten Dros­ selkanal (54) fließt, wenn das Umschaltelement (55) in seiner ersten Stellung ist, und durch den zweiten Dros­ selkanal (68) fließt, wenn das Umschaltelement in seiner zweiten Stellung ist.

4. Lagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckregeleinrichtungen eine Unterdruckquelle (57) einschließen, die an der ersten Luftkammer (48) einen unteratmosphärischen Druck als den anderen Druck aufbringt, wenn das Umschaltelement (55) in seiner zweiten Stellung ist, wobei die erste Luftkammer mit einer auf Atmosphä­ rendruck als dem einen Druck befindlichen Umgebung in Verbindung bleibt, wenn das Umschaltelement in seiner ersten Stellung ist.

5. Lagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der ersten flexiblen Membran (40) zusammenwirken­ de Element (30) einen mit der ersten Luftkammer (48) in Verbindung stehenden Luftkanal (50) aufweist und die Druckregeleinrichtungen eine Luftleitung (53) ein­ schließen, die mit dem Luftkanal zum Aufbringen des aus­ gewählten Drucks aus den beiden unterschiedlichen Drücken an der ersten Luftkammer verbunden ist.

6. Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitung (53) mit dem Luftkanal (50) durch ein Anschlußstück (52) verbunden ist, von dem ein Endab­ schnitt in den Luftkanal eingebaut ist.

7. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der ersten flexiblen Membran (40) zusammenwirkende Element ein federndes Element (70) umfaßt, das in einer ersten Lage mit der ersten flexiblen Membran, um deren elastische Verformung zu unterbinden, in Berührung ist, und die Druckregeleinrichtungen ein Umschaltelement (55) einschließen, das zwischen einer ersten Stellung zum Aufbringen von einem der beiden unterschiedlichen Drücke an dem federnden Element (70), um dieses Element in die erste Lage zu verlagern, und einer zweiten Stellung zum Aufbringen des anderen der beiden unterschiedlichen Drücke an dem federnden Element, um dieses Element in eine zweite, von der ersten flexiblen Membran beabstan­ dete Lage gegen seine eigene Vorspannkraft zu verlagern, in welcher es mit der ersten flexiblen Membran (40) zur Abgrenzung der ersten, die elastische Verformung der er­ sten flexiblen Membran zulassenden Luftkammer (48) zusam­ menwirkt, umschaltbar ist, wobei der erstgenannte eine Druck höher als der letztgenannte andere Druck ist und das inkompressible Fluid im wesentlichen ausschließlich durch den ersten Drosselkanal (54) fließt, wenn das Um­ schaltelement (55) in seiner zweiten Stellung ist, und durch den zweiten Drosselkanal (68) fließt, wenn das Um­ schaltelement in seiner ersten Stellung ist.

8. Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Druck ein atmosphärischer Druck der Umgebung und der andere Druck ein gegenüber dem atmosphärischen Druck niedrigerer unteratmosphärischer Druck ist.

9. Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Luftkammer (48) der Umgebung ausgesetzt ist.

10. Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element (70) aus einer Kegelscheibenfeder besteht.

11. Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element (70) eine Luftdruck-Aufnahmekammer (72), welche mit den Druckregeleinrichtungen (50, 52, 53, 55, 57) verbunden ist, zum Teil begrenzt.

12. Lagerung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein starres Element (30), das mit dem federnden Element (70) zur Abgrenzung der Luftdruck-Aufnahmekammer (72) zwi­ schen diesen beiden Elementen zusammenwirkt sowie einen mit der Luftdruck-Aufnahmekammer in Verbindung stehenden Luftkanal (50) besitzt, wobei die Druckregeleinrichtun­ gen eine Luftleitung (53) einschließen, die mit dem Luft­ kanal zum Aufbringen des ausgewählten Drucks aus den bei­ den unterschiedlichen Drücken an der Luftdruck-Aufnahmekam­ mer verbunden ist.

13. Lagerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwei­ te Luftkammer (62), die von der zweiten Ausgleichkammer (60) durch die zweite flexible Membran (58) getrennt ist sowie eine elastische Verformung der zweiten fle­ xiblen Membran erlaubt, abgrenzende Einrichtungen und durch weitere Druckregeleinrichtungen, die einen ausge­ wählten Druck aus den beiden unterschiedlichen Drücken an der zweiten Luftkammer aufbringen, um selektiv die elastische Verformung der zweiten flexiblen Membran zuzu­ lassen und zu verhindern.