DE4123892A1 - Elastische lagerung mit einer fluidfuellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zylindrische, elasti­ sche Lagerung oder Aufhängung mit einer Fluidfüllung, die in geeigneter Weise zum Beispiel als eine Motorlagerung zur flexiblen Befestigung eines eine Brennkraftmaschine einschließenden Triebwerks an einem Kraftfahrzeug zu ver­ wenden ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine zylindrische, elastische Lagerung mit federnden Quer- und Radialwänden für gewünschte axiale und diametrale Feder­ kennwerte, wobei diese Lagerung eine gewünschte Federstei­ figkeit in der axialen Richtung bietet, ohne die Dämpfungs-/ Isoliercharakteristik mit Bezug auf in der radialen oder diametralen Richtung eingetragene Vibrationen zu verschlech­ tern, und wobei diese Lagerung so konstruiert ist, daß die diametralen und axialen Federkennwerte mit Bezug zueinander ohne Schwierigkeiten abgestimmt werden können.

Eine zylindrische, elastische Lagerung ist als eine Art einer Lagerungs- oder Aufhängevorrichtung bekannt, welche zwischen zwei Bauteile eines Schwingungssystems eingefügt ist, um diese beiden Bauteile in einer Vibrationen dämpfenden oder isolierenden Weise flexibel zu verbinden. Diese zy­ lindrische, elastische Lagerung weist einen Feder- oder Gummi­ körper, der zwischen einer Metall-Innenhülse und einer radial auswärts von dieser Innenhülse mit einem geeigneten radialen Abstand zu dieser angeordneten Metall-Außenhülse ausgestal­ tet ist, auf. Dieser elastische Körper verbindet die Innen- und Außenhülse in nachgiebiger oder federnder Weise. Eine ela­ stische Lagerung mit diesem Aufbau wird in weitem Umfang als eine Motoraufhängung oder -lagerung für ein Kraftfahrzeug ver­ wendet, da dieser Lagerung verschiedene Vorteile eigen sind, wie kompakte sowie einfache Konstruktion und verminderte Grö­ ßenabmessung wie auch eine vergleichsweise beschränkte Rela­ tivverlagerung der Innen- und Außenhülse bei Einwirken einer Schwingungsbelastung mit einer großen Amplitude.

In jüngerer Zeit wurde eine zylindrische, elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung beispielsweise durch die US-PS 47 49 173 vorgeschlagen. Eine solche elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung besitzt eine Druckaufnahme- sowie eine Aus­ gleichkammer, die zwischen der Innen- und Außenhülse ausgebil­ det und mit einem geeigneten inkompressiblen Fluid gefüllt sind. Die Ausgleichkammer wird wenigstens teilweise von einer flexiblen Membran begrenzt, so daß das Volumen der Aus­ gleichkammer veränderbar ist. Beide Kammern werden untereinan­ der durch einen Drosselkanal in Verbindung gehalten. Bei Auf­ bringen einer dynamischen Schwingungsbelastung zwischen der Innen- und Außenhülse der elastischen Lagerung ändert sich der Fluiddruck innerhalb der Druckaufnahmekammer periodisch, wodurch das Fluid zum Fließen durch den Drosselkanal zwischen den beiden Kammern hindurch gezwungen wird. Auf der Grundlage der Resonanz des durch den Drosselkanal fließenden Fluids er­ zeugt die elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung eine augezeichnete, Vibrationen dämpfende/isolierende Wirkung, die durch eine zylindrische, elastische Lagerung, welche sich al­ lein auf die Elastizität eines elastischen Körpers für die Dämpfung der eingetragenen Schwingungen verläßt, nicht er­ langt werden kann.

Bei der vorstehend beschriebenen elastischen Lagerung mit einer Fluidfüllung tritt die Verformung des elastischen Körpers pri­ mär als eine Druckverformung oder -belastung auf, wenn die Lagerung eine in der radialen oder diametralen Richtung auf­ gebrachte Schwingungsbelastung empfängt, und die Verformung tritt primär als eine Scherverformung auf, wenn die Lagerung die in der axialen Richtung aufgebrachte Schwingungsbelastung aufnimmt. Das bedeutet, daß eine erheblich verminderte Feder­ steifigkeit oder eine beträchtlich weiche Federkennlinie in der axialen Richtung im Vergleich mit der Federsteifigkeit in der diametralen Richtung vorhanden ist. Üblicherweise liegt das Verhältnis der Federsteifigkeit in der axialen Richtung zu derjenigen in der diametralen Richtung im Bereich von etwa 0,2-0,6 und kann nicht über die Obergrenze dieses Bereichs hinaus vergrößert werden.

Wenn im Bestreben, die Federsteifigkeit in der axialen Richtung zu erhöhen, der elastische Körper aus einem Gummimaterial von vermehrter Härte gebildet wird, dann neigt die Federsteifig­ keit in der diametralen Richtung dazu, übermäßig hoch zu wer­ den, was folglich einen verringerten Wert in der Druckverfor­ mung des elastischen Körpers bei Aufbringen der Schwingungen auf die Lagerung hervorruft. Das hat eine Verminderung in der Größe einer volumetrischen Änderung der Druckaufnahmekammer und folglich einen verminderten Wert in der Änderung im Fluid­ druck in der Druckaufnahmekammer zum Ergebnis, was zu einer Verminderung in der durch den Drosselkanal zum Fließen gebrach­ ten Fluidmasse führt. Somit resultiert die oben angedeutete Lösung in einer unzureichenden Fähigkeit der elastischen La­ gerung, Schwingungen zu dämpfen und/oder zu isolieren.

Die bekannte zylindrische, elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung weist also unvermeidbar den Nachteil einer un­ erwünscht niedrigen Federsteifigkeit mit Bezug auf in der axialen Richtung aufgebrachte Vibrationen auf, wenn die elastische Lagerung so eingerichtet oder ausgestaltet wird, daß sie eine ausreichend hohe Fähigkeit zur Dämpfung/Isolie­ rung von Vibrationen mit Bezug auf solche, die in der diame­ tralen Richtung einwirken, zeigt. Wenn diese bekannte elasti­ sche Lagerung als eine Motoraufhängung für ein Kraftfahrzeug verwendet wird, so neigt das Triebwerk des Fahrzeugs folglich dazu, mit Bezug zum Fahrzeugaufbau in der axialen Richtung der elastischen Lagerung in Schwingungen versetzt zu werden, wodurch der Fahrkomfort des Fahrzeugs verschlechtert wird. Der bekannten zylindrischen, elastischen Lagerung mit einer Fluidfüllung haftet folglich das oben erörterte Problem an.

Der Erfindung liegt insofern die primäre Aufgabe zugrunde, eine zylindrische, elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung zu schaffen, in welcher das Verhältnis der diametralen und axialen Federsteifigkeitswerte derart abgestimmt wird, um eine ausreichende Federsteifigkeit in der axialen Richtung zu er­ zeugen, ohne die Dämpfungs-/Isoliereigenschaft mit Bezug auf in der diametralen Richtung aufgebrachte Schwingungen zu ver­ schlechtern.

Die genannte Aufgabe kann gemäß den Grundgedanken der vorlie­ genden Erfindung gelöst werden. Hiernach wird eine zylindri­ sche, elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung für eine fle­ xible Verbindung von zwei Bauteilen geschaffen, die derart verbunden sind, daß eine statische Last von einem der beiden Bauteile in einer diametralen Statiklast-Aufnahmerichtung auf die elastische Lagerung einwirkt, wobei die elastische Lage­ rung eine an einem der beiden Bauteile befestigte Innenhülse, eine radial auswärts der Innenhülse angeordnete sowie am anderen der beiden Bauteile befestigte Außenhülse, eine mit einem inkompressiblen Fluid gefüllte Druckaufnahmekammer, die betriebsfähig ist, um bei Aufbringen einer dynamischen Schwingungsbelastung zwischen der Innen- und Außenhülse eine volumetrische Änderung sowie eine Druckänderung des darin enthaltenen Fluids durchzumachen, und eine Ausgleichkammer mit veränderlichem Volumen, die wenigstens teilweise von einem flexiblen Element begrenzt ist sowie mit der Druckauf­ nahmekammer durch einen Drosselkanal in Verbindung steht, um­ faßt. Diese elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung zeich­ net sich dadurch aus, daß die Innen- und Außenhülse durch einen ersten elastischen Körper federnd verbunden sind, welcher zwei radiale Teile hat, die sich von diametral entgegengesetz­ ten Umfangsabschnitten der Innenhülse zur Außenhülse hin in jeweiligen radialen, zu der Statiklast-Aufnahmerichtung na­ hezu rechtwinkligen Richtungen der elastischen Lagerung erstrek­ ken, daß ein Verbindungsteil sich von einem Umfangsabschnitt eines axial zwischenliegenden, in Umfangsrichtung mittig zwi­ schen den diametral entgegengesetzten Umfangsabschnitten be­ findlichen Bereichs der Innenhülse zu der Außenhülse hin er­ streckt, wobei dieses Verbindungsteil bei Betrachtung in der Statiklast-Aufnahmerichtung auf einer von diametral entgegen­ gesetzten Seiten der Innenhülse, auf welcher ein radialer Ab­ stand zwischen der Innen- sowie Außenhülse durch die stati­ sche Last vermindert wird, angeordnet ist, daß ein zweiter elastischer Körper, der zwei elastische Querwände besitzt, die von jeweils einander in einer axialen Richtung der ela­ stischen Lagerung entgegengesetzten Stirnflächen des Verbin­ dungsteils aus verlaufen, in fester Beziehung mit diesem Ver­ bindungsteil angeordnet ist, wobei die beiden elastischen Querwände, während sie sich in der axialen Richtung erstrecken, unter einem vorbestimmten Winkel in einer radial auswärtigen Richtung der Innenhülse geneigt sind, und daß der zweite ela­ stische Körper ferner zwei elastische Radialwände besitzt, die eine größere Dicke als die zwei elastischen Querwände haben sowie sich von jeweiligen Enden dieser Querwände in einer radialen, zur Statiklast-Aufnahmerichtung parallelen Richtung erstrecken, daß das Verbindungsteil sowie der zweite elastische Körper im Zusammenwirken eine von der Außenhülse zur Abgrenzung der Druckaufnahmekammer abgeschlossene Tasche bestimmen und daß die Ausgleichkammer auf der anderen der einander diametral entgegengesetzten Seiten der Innenhülse, auf welcher Seite durch die statische Last der radiale Abstand zwischen der Innen- sowie Außenhülse vergrößert wird, angeord­ net ist.

Bei der zylindrischen, elastischen Lagerung mit einer Fluidfül­ lung mit dem erfindungsgemäßen Aufbau tritt die Verformung des ersten und zweiten elastischen Körpers bei Aufbringen einer dynamischen Schwingungsbelastung auf diese in der ra­ dialen oder diametralen Statiklast-Aufnahmerichtung primär als Scherverformung oder -belastung der elastischen Querwän­ de des zweiten elastischen Körpers auf. Als Ergebnis dessen wirken die elastischen Querwände des zweiten elastischen Kör­ pers mit dem Verbindungsteil wie ein hin- und hergehender Kol­ ben zusammen, der in die und aus der Druckaufnahmekammer schwingend oder oszillierend hin- und herbewegt wird, wenn die Innenhülse radial mit Bezug zur Außenhülse bei Aufbrin­ gen der Schwingungsbelastung in der diametralen Statiklast- Aufnahmerichtung Schwingungsbewegungen ausführt. Die Hin- und Herbewegung des Verbindungsteils ruft eine periodische Ände­ rung im Fluiddruck innerhalb der Druckaufnahmekammer hervor, wodurch eine relativ große Menge des Fluids zum Fließen durch den Drosselkanal gezwungen wird. Die erfindungsgemäße ela­ stische Lagerung bringt insofern einen verbesserten, gesteiger­ ten Vibrationsdämpfungs-/-isoliereffekt auf der Grundlage der Resonanz der Fluidströmung durch den Drosselkanal hindurch hervor.

Ferner werden die Federsteifigkeitswerte der erfindungsgemäßen elastischen Lagerung mit einer Fluidfüllung in der diametra­ len sowie axialen Richtung beide primär durch den ersten ela­ stischen Körper bestimmt. Darüber hinaus macht der erste ela­ stische Körper primär eine Scherverformung durch, wenn er der Schwingungsbelastung unterworfen wird, und zwar ohne Rück­ sicht auf die Richtung, in welcher die Belastung auf die ela­ stische Lagerung aufgebracht wird, d. h., sowohl die Schwingun­ gen, die in der diametralen Richtung aufgebracht werden, als auch die in der axialen Richtung aufgebrachten Schwingungen bewirken, daß die Verformung des ersten elastischen Körpers primär in Form einer Scherverformung auftritt. Zufolge dieser Anordnung kann das Verhältnis der Federsteifigkeit in der axialen Richtung zu derjenigen in der diametralen Richtung optimal eingestellt oder justiert werden, indem die Abmessun­ gen, wie die Dicke und die axiale Breite, des ersten elasti­ schen Körpers in geeigneter Weise bestimmt werden. Der erste elastische Körper kann so abgestimmt werden, daß die Federstei­ figkeit in der axialen Richtung höher ist als die Federsteifig­ keit in der diametralen Richtung.

Die erfindungsgemäße elastische Lagerung mit einer Fluidfül­ lung bringt folglich ausgezeichnete Dämpfungs-/Isoliereigen­ schaften mit Bezug auf in der diametralen Richtung (Statik­ last-Aufnahmerichtung) aufgebrachte Schwingungen auf der Grundlage der Resonanz der Fluidströmungen durch den Dros­ selkanal hervor, während sie gleichzeitig eine ausreichend hohe Federsteifigkeit in der axialen Richtung gewährleistet, um wirksam und leistungsfähig die axiale Schwing- oder Oszillierbewegung des Triebwerks mit Bezug zum Fahrzeugauf­ bau zu minimieren und dadurch einen verbesserten Fahrkomfort für das Fahrzeug zu ermöglichen.

Im allgemeinen sind die Fluidströmungen durch den Drosselka­ nal zwischen der Druckaufnahme- und der Ausgleichkammer wirk­ sam, um die Schwingungen mit relativ niedrigen Frequenzen zwischen ein paar Hz bis zu etwa 30 Hz, typischerweise in der Nachbarschaft von 15 Hz zum Beispiel, zu dämpfen und/oder zu isolieren. Um wirksam die Schwingungen mit relativ hohen Fre­ quenzen von etwa 100 Hz bis etwa 250 Hz beispielsweise zu dämp­ fen oder zu isolieren, ist es erwünscht, Mittel vorzusehen, die sich von inneren Flächen der elastischen Radialwände des zweiten elastischen Körpers aus erstrecken, um einen Strömungs­ begrenzer oder eine Strömungsdrossel zu bestimmen, der bzw. die die Druckaufnahmekammer in der Statiklast-Aufnahmerich­ tung im wesentlichen in ein radial inneres sowie ein radial äußeres Abteil unterteilt. Gemäß dieser bevorzugten Ausfüh­ rung nach der Erfindung werden die Querschnittsfläche und an­ dere Abmessungen der Strömungsdrossel in geeigneter Weise so justiert oder abgestimmt, daß die elastische Lagerung eine ausreichend niedrige dynamische Federkonstante mit Bezug auf die hochfrequenten Schwingungen auf der Grundlage der Re­ sonanz der Fluidströmungen durch den Strömungsbegrenzer (die Strömungsdrossel) innerhalb der Druckaufnahmekammer entfaltet.

Da diese Strömungsdrossel einfach dadurch gebildet wird, daß die elastischen Radialwände mit geeigneten Einrichtungen oder Mitteln versehen werden, die sich von ihren inneren Flächen in die Druckaufnahmekammer hinein erstrecken, ist die die Strö­ mungsdrossel bestimmende Konstruktion relativ simpel und wirt­ schaftlich herzustellen, was gegensätzlich zu einem Drossel­ element ist, wie dem der bekannten elastischen Lagerung, die in der o.a. US-PS 47 49 173 offenbart ist. Dieses bekannte Drosselelement ist an einem Anschlagblock befestigt, welcher seinerseits im Preßsitz an der Innenhülse angebracht ist. Dieses Anbringen des Anschlagblocks mit Preßsitz an der In­ nenhülse muß durchgeführt werden, bevor der innere Bausatz der elastischen Lagerung mittels eines Vulkanisiervorgangs hergestellt wird, wobei der elastische Körper zwischen der Innen- und Außenhülse ausgebildet wird.

Ferner kommen die die Strömungsdrossel bestimmenden Mittel nicht in anstoßende Berührung mit den inneren Flächen der Druckaufnahmekammer, und zwar auch dann nicht, wenn die elasti­ sche Lagerung der dynamischen Schwingungsbelastung mit einer großen Amplitude ausgesetzt wird. Das bedeutet, daß das Vor­ sehen und diese Ausbildung der Strömungsdrossel nicht eine solche Möglichkeit hervorruft, wonach die Vibrationsdämpfungs­ und/oder -isolierkennwerte vermindert und die betriebliche Lebensdauer der elastischen Lagerung verschlechtert wird. Bei der bekannten elastischen Lagerung nach der o.a. US-PS kann das Drosselelement an den inneren Flächen der Druckauf­ nahmekammer anstoßen, wenn die Innenhülse übermäßig mit Be­ zug zur Außenhülse in der Axial- oder Umfangs- oder Drehrich­ tung verlagert wird.

Beispielsweise bestehen die Mittel zur Bestimmung oder Begren­ zung der Strömungsdrossel aus Ansätzen oder Vorsprüngen von starren Platten, die in die beiden elastischen Radialwände eingebettet werden, um eine Expansion dieser Radialwände in der axialen Richtung der elastischen Lagerung zu verhindern, wobei diese Expansion bei Aufbringen der dynamischen Schwin­ gungsbelastung in der Statiklast-Aufnahmerichtung auftreten würde. Die Ansätze der starren Platten erstrecken sich in der axialen Richtung von den axial entgegengesetzten Innenflächen der beiden elastischen Radialwände in die Druckaufnahmekammer, so daß die Strömungsdrossel durch einander gegenüberliegende Stirnflächen der Ansätze bestimmt wird, welche von den axial entgegengesetzten Innenflächen der beiden elastischen Radial­ wände in der axialen Richtung entfernt sind.

Bei dieser Ausgestaltung gemäß der Erfindung erfüllen die star­ ren Platten zwei Funktionen, d. h., sie verhindern die Expan­ sion der elastischen Radialwände in der axialen Richtung und sie grenzen zwischen ihren Ansätzen die Strömungsdrossel in­ nerhalb der Druckaufnahmekammer ab. Insofern wird die Strö­ mungsdrossel unter Verwendung der starren Platten oder ohne den Einsatz von besonderen Bauteilen ausgebildet. Demzufolge weist die erfindungsgemäße elastische Lagerung eine einfache Konstruktion auf, und sie ist im Vergleich mit der oben erwähn­ ten bekannten elastischen Lagerung, bei welcher das an der Innenhülse feste Drosselelement zur Anwendung kommt, ohne Schwierigkeiten sowie wirtschaftlich herzustellen.

Die Aufgabe und weitere Ziele der Erfindung wie auch deren Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Aus­ führungsformen des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer zylindrischen, elastischen Lagerung mit einer Fluidfüllung gemäß der Erfindung, die als eine Motorlagerung oder -aufhängung ausgebil­ det ist;

Fig. 2 den Axialschnitt nach der Linie 2-2 in der Fig. 1;

Fig. 3 den Querschnitt nach der Linie 3-3 in der Fig. 1;

Fig. 4 eine Stirnansicht der rechten Seite der Motorlagerung bei Betrachtung von Fig. 2;

Fig. 5 den Schnitt nach der Linie 5-5 in der Fig. 1;

Fig. 6 einen Querschnitt eines inneren Bausatzes der Lagerung von Fig. 1, welcher im Verlauf der Herstellung der Motorlagerung mittels eines Vulkanisiervorgangs gefertigt wird;

Fig. 7 den Schnitt nach der Linie 7-7 in der Fig. 6;

Fig. 8 eine Seitenansicht der rechten Seite des inneren Bau­ satzes bei Betrachtung von Fig. 6;

Fig. 9 eine Ansicht eines halbzylindrischen Drosselelements der Lagerung von Fig. 1 im abgewickelten Zustand;

Fig. 10 einen zu Fig. 2 entsprechenden Axialschnitt, der die Motorlagerung im in ein Kraftfahrzeug einge­ bauten Zustand zeigt;

Fig. 11-18 Darstellungen, die jeweils denen der Fig. 1, 2, 4, 6, 7, 8, 9 und 10 entsprechen und eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung betreffen;

Fig. 19 ein Diagramm, das gleichartige Betriebskennwerte der Motorlagerung von Fig. 11 und eines Vergleichsbeispiels darstellt, welche in einem Versuch erhalten wurden, wobei die Motorlagerung Schwingungen in einem nie­ derfrequenten Bereich ausgesetzt wurde;

Fig. 20 ein Diagramm, das unterschiedliche Betriebskennwerte der Motorlagerung von Fig. 11 und des Vergleichsbei­ spiels darstellt, welche in einem Versuch erhalten wurden, wobei die Motorlagerung Schwingungen in einem hochfrequenten Bereich ausgesetzt wurde.

Es wird zuerst auf die Fig. 1-5 Bezug genommen, in denen eine Motorlagerung 10 für ein Kraftfahrzeug in einem Aufbau gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist. Diese Lagerung 10 besitzt eine Innenhülse aus Metall 12 und eine radial auswärts der Innenhülse 12 derart angeordnete Außenhülse 14 aus Metall, daß die Achse der Innenhülse 12 mit einem geeigneten Größenwert von der Achse der Außenhülse 14 in der radialen oder diametralen Richtung, in welcher auf die Lagerung 10 eine dynamische Schwingungsbelastung aufge­ bracht wird, versetzt ist. Die Innen- und Außenhülse 12, 14 sind untereinander federnd durch einen zwischen den beiden Hülsen ausgestalteten ersten elastischen Körper 16 verbunden.

Die Motorlagerung 10 wird am Fahrzeug so eingebaut, daß die Innenhülse 12 am Fahrzeugaufbau befestigt wird, während die Außenhülse 14 an einem einen Motor enthaltenden Triebwerk des Fahrzeugs fest angebracht wird, so daß das Triebwerk mittels der Motorlagerung 10 flexibel am Fahrzeugaufbau gehalten ist. In diesem Zustand wirken die Masse (das Gewicht) des Trieb­ werks (d. h. eine statische Last) und eine dynamische Schwin­ gungsbelastung auf die Motorlagerung 10 in der diametralen Richtung, in welcher die Innen- und Außenhülse 12, 14 ex­ zentrisch zueinander versetzt sind, d. h. bei Betrachtung von Fig. 1 in der vertikalen Richtung. Diese Richtung wird im fol­ genden der Einfachheit halber als "Statiklast-Aufnahmerich­ tung", d. h. Aufnahmerichtung für eine statische Last, be­ zeichnet. Wenn die statische Last auf die Außenhülse 14 auf­ gebracht wird, dann sind die Innen- und Außenhülse 12, 14 im wesentlichen zueinander konzentrisch oder koaxial, wie in Fig. 10 dargestellt ist, welche die Motorlagerung 10 im in das Kraftfahrzeug eingebauten Zustand zeigt.

Im einzelnen ist die Innenhülse 12 ein allgemein zylindrisches Bauteil mit einer relativ großen Wandstärke. Radial außerhalb der Innenhülse 12 ist eine Zwischenhülse 18 aus Metall in ex­ zentrischer Lagebeziehung mit der Innenhülse 12 und in konzen­ trischer Lagebeziehung mit der Außenhülse 14 angeordnet. Diese Zwischenhülse 18 ist ein zylindrisches Bauteil mit relativ geringer Wandstärke und hat einen axial zwischenliegenden Ab­ schnitt mit einem relativ kleinen Durchmesser, welcher eine Ringnut 17 bestimmt. An der Außenfläche der Zwischenhülse 18 ist diese Ringnut 17 offen, und sie hat eine geeignete axiale Länge, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Der erste ela­ stische Körper 16 wird zwischen der Innenhülse 12 sowie der Zwischenhülse 18 ausgebildet. Die drei Elemente 12, 16 und 18 bilden einen inneren Bausatz 20 der Motorlagerung 10, wie in den Fig. 6-8 gezeigt ist, wobei die Innen- und Zwischen­ hülse 12, 18 untereinander nachgiebig oder federnd durch den ersten elastischen Körper 16 verbunden sind.

Wie den Fig. 1, 3 und 6 zu entnehmen ist, hat der erste ela­ stische Körper 16 eine solche Ausbildung, daß er sich von diametral entgegengesetzten Umfangsabschnitten der Innenhülse 12 in den radialen Richtungen der Lagerung 10 erstreckt, wel­ che nahezu rechtwinklig zu der Statiklast-Aufnahmerichtung liegen, in der die statischen und dynamischen Belastungen auf die Motorlagerung aufgebracht werden. Das heißt mit anderen Worten, daß die Umfangsabschnitte der Innenhülse, von welchen sich der erste elastische Körper 16 zur Zwischenhülse 18 hin erstreckt, einander in der diametralen Richtung gegenüberlie­ gen, welche im wesentlichen zur Statiklast-Aufnahmerichtung senkrecht ist.

Bei der in Rede stehenden Ausführungsform sind zwei radiale Teile 16a des ersten elastischen Körpers 16, die von den jewei­ ligen Umfangsabschnitten der Innenhülse 12 ausgehen, aufwärts (bei Betrachtung von Fig. 1 und 6) unter einem geeigneten kleinen Winkel mit Bezug zu der zur Statiklast-Aufnahmerich­ tung rechtwinkligen diametralen Richtung so geneigt, daß die radialen Enden der beiden radialen Teile 16a, mit welchen der erste elastische Körper 16 die Zwischenhülse 18 berührt, auf einer der diametral entgegengesetzten Seiten der Innen­ hülse 12 angeordnet sind, auf welcher der radial versetzte Abstand zwischen der Innen- und Zwischenhülse 12, 18 in der Statiklast-Aufnahmerichtung größer als auf der anderen Seite ist. Wenn die Lagerung 10 im Fahrzeug eingebaut ist, wobei die Masse oder statische Last des Triebwerks auf den ersten elastischen Körper 16 über die Außen- und Zwischenhülse 14, 18 wirkt, wird der erste elastische Körper 16 so verformt, daß die zwei radialen Teile 16a von diesem zwischen den zwei Hülsen 12 und 18 parallel zu der zur Statiklast-Aufnahmerich­ tung rechtwinkligen Richtung gemacht werden.

Ein Verbindungsteil in Gestalt eines mittigen Ansatzes 22 ist einstückig mit dem ersten elastischen Körper 16 so ausgestal­ tet, daß dieser mittige Ansatz 22 von einem axial mittigen Teil der Innenhülse 12 ausgeht, wie in Fig. 2 und 7 dargestellt ist. Im einzelnen erstreckt sich der mittige Ansatz 22 von einem Umfangsabschnitt der Innenhülse, welcher in Umfangsrich­ tung zwischen den zwei diametral entgegengesetzten Umfangsab­ schnitten liegt, von denen die zwei radialen Teile 16a des ersten elastischen Körpers 16 ausgehen, zur Außenhülse 14 hin. Wie in Fig. 1 und 6 gezeigt ist, befindet sich der mitti­ ge Ansatz oder Vorsprung 22 auf der einen der diametral ent­ gegengesetzten Seiten der Innenhülse 12, auf welcher der ra­ dial versetzte Abstand zwischen den zwei Hülsen 12 und 18 bei Betrachtung in der Statiklast-Aufnahmerichtung größer ist als auf der anderen Seite, d. h. auf der diametralen Seite, auf der der radiale Abstand zwischen den beiden Hülsen 12, 14 durch die Masse des Triebwerks vermindert wird. Der mittige, das Verbindungsteil darstellende Ansatz 22 hat, gemessen von der Umfangsfläche der Innenhülse 12 in der radialen Richtung, eine geeignete Höhe. Die Funktion dieses mittigen Ansatzes 22 wird noch erläutert.

Einstückig mit dem mittigen Ansatz 22 ist ein Paar von elasti­ schen Querwänden 24 ausgestaltet, die eine relativ geringe Wandstärke oder Dicke haben und aus einem elastischen Gummima­ terial gefertigt sind. Wie den Fig. 2 und 7 zu entnehmen ist, erstrecken sich diese elastischen Querwände 24 von den axial einander entgegengesetzten Stirnflächen des mittigen Ansatzes 22 im allgemeinen in entgegengesetzten axialen Richtungen der Lagerung 10, jedoch unter einem relativ kleinen Neigungswin­ kel in der radialen Auswärtsrichtung der Lagerung. Diese ela­ stischen Querwände 24 wirken mit einem Paar von elastischen Radialwänden 26 zusammen, um einen zweiten elastischen Körper 28 zu bilden. Die elastischen Radialwände 26, deren Dicke größer als diejenige der elastischen Querwände 24 ist, sind ebenfalls aus einem nachgiebigen Gummimaterial gefertigt, wobei sich die Radialwände 26 von jeweiligen axialen Enden der Querwände 24 aus erstrecken und die Innenfläche der Zwi­ schenhülse 18 berühren. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, sind die beiden elastischen Radialwände 26 voneinander in der Achsrich­ tung der Innenhülse 12 beabstandet und wirken mit dem mittigen Ansatz 22 zur Abgrenzung einer ersten Tasche 30 zusammen. Die Zwischenhülse 18 besitzt ein erstes Fenster 32, durch das die erste Tasche 30 in der Außenumfangsfläche der Hülse 18 offen ist, wie in Fig. 7 gezeigt ist.

Wenn über die Hülsen 12, 14 sowie 18, den mittigen Ansatz 22 und den ersten elastischen Körper 16 auf den zweiten elasti­ schen Körper 28 statische und dynamische Belastungen aufge­ bracht werden, so werden die Querwände 24 einer Scherkraft oder -spannung unterworfen, und sie unterliegen einer Scherver­ formung oder -belastung, während die beiden Radialwände 26 einer Kompressionskraft oder Druckspannung unterworfen wer­ den und damit eine Druckverformung oder -belastung durchma­ chen. In dieser Beziehung ist ersichtlich, daß der mittige Ansatz 22 die Funktion hat, die Innenhülse 12 und den zwei­ ten elastischen Körper 28 zu verbinden. Die radial innenlie­ genden Endflächen der elastischen Radialwände 26 bilden jewei­ lige Anschlagflächen 34, die normalerweise von der Außenum­ fangsfläche der Innenhülse in der Statiklast-Aufnahmerichtung beabstandet sind. Die Anschlagflächen 34 können an der Außen­ umfangsfläche der Innenhülse 12 bei Einwirken einer Schwin­ gungsbelastung von übermäßiger Größe anstoßen, um dadurch eine übermäßige Verformung des ersten sowie zweiten elasti­ schen Körpers 16 bzw. 28 zu verhindern. Der Einfachheit halber wird die radiale Richtung, in welcher die Anschlagflächen 34 an der Innenhülse 12 anstoßen, als die "Anprallrichtung" be­ zeichnet, während die radiale Richtung, in welcher die An­ schlagflächen 34 sich von der Innenhülse 12 wegbewegen, als "Rückprallrichtung" bezeichnet wird.

An einem Umfangsbereich der Innenfläche der Zwischenhülse 18, an welchem die radiale Versetzung zwischen den Hülsen 12 und 18 am kleinsten ist, ist ein Gummi-Anschlagblock 36 ausgestal­ tet, d. h., dieser Block befindet sich an dem Umfangsabschnitt, der demjenigen, von welchem der mittige Ansatz 22 ausgeht, diametral gegenüberliegt. Der Gummi-Anschlagblock 36 ist in der Statiklast-Aufnahmerichtung zur Innenhülse 12 beabstan­ det und für eine anstoßende Berührung mit der Innenhülse 12 bei Aufbringen einer übermäßigen Schwingungsbelastung ausge­ staltet, um dadurch eine übermäßig große Verformung des er­ sten sowie zweiten elastischen Körpers 16 und 20 in der Rück­ prallrichtung zu verhindern.

Die Zwischenhülse 18 besitzt ein Paar von in zugeordneten Um­ fangsabschnitten von dieser ausgebildeten zweiten Fenstern 38, die, bei Betrachtung in der Umfangsrichtung der Hülse 18, auf entgegengesetzten Seiten des Anschlagblocks 36 angeordnet sind, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Diese beiden Fenster 38 wer­ den durch zugehörige flexible Membranen 40 verschlossen, die von einer an einem Teil der Außenumfangsfläche der Zwischen­ hülse 18, welcher dem Anschlagblock 36 entspricht, ausgebil­ deten Gummischicht ausgehen. Die Membranen 40 und die Gummi­ schicht sind mit dem ersten sowie zweiten elastischen Körper 16, 28 und mit dem mittigen Ansatz 22 einstückig ausgestaltet und durch Vulkanisieren an der Zwischenhülse 18 fest ange­ bracht.

Die beiden Membranen 40 bestimmen ein Paar von zweiten Ta­ schen 42, die durch die jeweiligen zweiten Fenster 38 der Zwi­ schenhülse 18 hindurch offen sind, wie die Fig. 6 erkennen läßt. Diese zweiten Taschen 42 stehen untereinander durch Verbindungskehlen 44, welche innerhalb der Ringnut 17 der Zwi­ schenhülse 18 abgegrenzt sind, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, in Verbindung.

Diejenigen Teile der Zwischenhülse 18, die die Ringkehle 17 abgrenzen, bilden zwei U-förmige Lagerteile 46, welche die Umfangsenden des ersten Fensters 32 einschließen und den Um­ fangsenden der ersten Tasche 30 benachbart sind. Eines der beiden Lagerteile 46 besitzt eine Verbindungsrinne 48 für eine Fluidverbindung mit der nähergelegenen Tasche der beiden Taschen 42, wie in Fig. 6 und 8 dargestellt ist.

Der innere Bausatz 20 mit dem oben beschriebenen Aufbau wird mit einem Drosselelement 50 und der Außenhülse 14 so zusammen­ gebaut, daß das Drosselelement 50 die erste Tasche 30 ab­ schließt und die Außenhülse 14 an der Zwischenhülse 18 an­ gebracht ist, um die Außenfläche des Drosselelements 50 abzudecken.

Das Drosselelement 50 ist ein halbzylindrisches Bauteil, das am inneren Bausatz 20 so angebracht ist, daß die in Umfangs­ richtung entgegengesetzten Endstücke des Drosselelements 50 in die beiden U-förmigen Lagerteile 46 der Zwischenhülse 18 eingepaßt sind, wie in Fig. 1 gezeigt ist. In seiner Außenflä­ che weist das Drosselelement 50 eine allgemein spiralförmige Nut 52 auf, die in der Abwicklung des halbzylindrischen Bau­ teils 50 von Fig. 9 dargestellt ist. Das Drosselelement 50 ist mit einem Durchgangsloch 54 versehen, das mit dem inneren Ende der spiralförmigen Nut 52 Verbindung hat, deren äußeres Ende in einem der in Umfangsrichtung entgegengesetzten End­ stücke des Drosselelements 50 offen ist. Wenn das Drosselele­ ment 50 an der Zwischenhülse 18 des inneren Bausatzes 20 ange­ bracht ist, steht die spiralförmige Nut 52 über das Durchgangs­ loch 54 mit der ersten Tasche 30 und über die Öffnung am äuße­ ren Endstück der Nut 52 mit einer der zweiten Taschen 42 in Verbindung.

Nach dem Anbringen des Drosselelements 50 am inneren Bausatz 20 wird die Außenhülse 14 auf diesen gesetzt. Dann wird die Außenhülse 14 unter Verwendung von beispielweise acht Zieh­ matrizen, die rund um den Umfang der Außenhülse 14 angeordnet sind, radial einwärts gegen die Zwischenhülse 18 komprimiert. Auf diese Weise wird die erste Tasche 30 durch das Drossel­ element 50 abgeschlossen, wodurch eine Druckaufnahmekammer 56 gebildet wird. Ferner werden durch die Außenhülse 14 die zweiten Taschen 42 verschlossen, womit zwei Ausgleichkammern 58 gebildet werden. Die Außenhülse 14 ist an ihrer Innenum­ fangsfläche mit einer Abdicht-Gummilage bedeckt, die während des Vulkanisiervorgangs ausgestaltet wird, wobei diese Gum­ milage 62 zwischen der Zwischen- sowie Außenhülse 18 bzw. 14 eingequetscht wird und die Fluiddichtheit der Druckaufnahme- sowie Ausgleichkammern 56 bzw. 58 gewährleistet.

Die Druckaufnahme- sowie Ausgleichkammer 56 und 58 werden mit einem geeigneten inkompressiblen Fluid gefüllt, das so gewählt wird, daß es der Motorlagerung 10 eine gewünschte Dämpfungs-/Isoliereigenschaft auf der Grundlage der Fluidströ­ mungen durch einen die Druckaufnahmekammer 56 und die Ausgleich­ kammern 58 verbindenden Drosselkanal 60 hindurch verleiht. Vorzugsweise wird als das inkompressible Fluid Wasser, Alkylen­ glykol, Polyalkylenglykol, Silikonöl oder ein anderes Fluid mit einem relativ niedrigen Viskositätswert verwendet. Das Füllen der Kammern 56 und 58 wird dadurch bewirkt, daß das Drosselelement 50 und die Außenhülse 40 am inneren Bausatz 20 innerhalb einer Masse des ausgewählten, in einem geeigne­ ten Gefäß enthaltenen inkompressiblen Fluids angebracht wer­ den.

Der erwähnte Drosselkanal 60 wird so ausgebildet, daß die in der Außenfläche des Drosselelements 50 vorhandene spiral­ förmige Nut 52 durch die Außenhülse 14 fluiddicht verschlos­ sen wird. Das inkompressible Fluid hat die Möglichkeit, durch den Drosselkanal 60 zwischen der Druckaufnahmekammer 56 und den Ausgleichkammern 58 zu fließen. Wenn die Außenhülse 14 am inneren Bausatz 20 gehalten ist, werden auch die Verbin­ dungskehlen 44 abgeschlossen, um dadurch Kanäle zu erzeugen, durch die die beiden Ausgleichkammern 58 untereinander in Ver­ bindung stehen. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform, wobei der Drosselkanal 60 eine spiralförmige Gestalt von aus­ reichend großer Länge hat, können eingetragene Schwingungen mit relativ niedrigen Frequenzen, wie ein Motorrütteln und -springen, auf der Grundlage der Resonanz der durch den Drossel­ kanal 60 fließenden Fluidmassen wirksam gedämpft werden. Das bedeutet, daß die Abmessungen (Länge und Querschnittsfläche für die Fluidströmung) des Drosselkanals 60 in geeigneter Weise bestimmt oder abgestimmt werden, um einen wirksamen Dämpfungseffekt mit Bezug auf die niederfrequenten Schwingun­ gen zu erzeugen.

Die Motorlagerung 10 mit dem vorstehend beschriebenen Auf­ bau wird am Kraftfahrzeug so angebaut, daß die Innenhülse 12 am Fahrzeugaufbau und die Außenhülse 14 am Triebwerk des Fahr­ zeugs befestigt werden. In Umfangsrichtung wird die Motorla­ gerung 10 so ausgerichtet, daß die Innen- und Außenhülse 12 bzw. 14 exzentrisch in der vertikalen Richtung mit Bezug zu­ einander versetzt sind, d. h. die Lagerung 10 wird in der Um­ fangsrichtung derart positioniert, daß die Masse des Trieb­ werks auf die Lagerung 10 wirkt und eine dynamische Schwin­ gungsbelastung auf die Motorlagerung primär in der Statiklast- Aufnahmerichtung aufgebracht wird, in welcher Richtung die Innen- und Außenhülse 12, 14 exzentrisch zueinander versetzt sind. Ist die Lagerung 10 derart in das Fahrzeug eingebaut, so werden die Innen- und Außenhülse 12, 14 im wesentlichen konzentrisch oder koaxial zueinander angeordnet, wobei die statische Last des Triebwerks auf die Außenhülse 14 wirkt, wie in Fig. 10 gezeigt ist.

Wird eine dynamische Schwingungsbelastung auf die Motorlage­ rung 10 zur Einwirkung gebracht, so werden die innen- und Außenhülse 12, 14 mit Bezug zueinander in der diametralen Statiklast-Aufnahmerichtung auf Grund der elastischen Verfor­ mung des ersten und zweiten elastischen Körpers 16, 18 in Schwingungen versetzt, wodurch sich der Fluiddruck innerhalb der Druckaufnahmekammer 56 periodisch ändert, was dazu führt, daß das Fluid wegen eines Druckunterschiedes zwischen der Druckaufnahmekammer 56 und den Ausgleichkammern 58 durch den Drosselkanal 60 fließt. Auf diese Weise entfaltet die Mo­ torlagerung 10 einen wirksamen Dämpfungseffekt mit Bezug auf ein Motorrütteln und -springen oder andere Vibrationen mit relativ niedrigen Frequenzen, was auf der Resonanz der Fluid­ masse beruht, die zum Fließen durch den Drosselkanal 60 ge­ zwungen wird.

Wenn die Schwingungsbelastung auf die Druckaufnahmekammer 56 aufgebracht wird, werden die radial auswärts geneigten ela­ stischen Querwände 24, die den Bodenbereich der Druckaufnahme­ kammer 56 bestimmen, einer Scherverformung unterworfen, wäh­ rend die elastischen Radialwände 26, die die axial entgegenge­ setzten Wände der Kammer 56 bestimmen, eine Druckverformung durchmachen. Da die elastischen Querwände 24 eine erheblich geringere Dicke als die elastischen Radialwände 26 haben, fin­ det darüber hinaus die Verformung der Druckaufnahmekammer 56 primär als die Scherverformung der elastischen Querwände 24 statt. Demzufolge unterliegt der mittige Ansatz, der zwi­ schen der Innenhülse 12 und dem zweiten elastischen Körper 28 ausgebildet ist, einer Druckverformung von lediglich gerin­ ger Größe. Als Ergebnis dessen wird der mittige Ansatz 22 radial wie ein hin- und hergehender Kolben zum Schwingen oder Oszillieren in die und aus der Druckaufnahmekammer 56 ge­ bracht, wobei eine Scherverformung der elastischen Quer­ wände 24 mit einem relativ großen Wert auftritt,wenn die Innenhülse 12 mit Bezug zur Außenhülse 14 schwingt. Die hin- und hergehende Bewegung des mittigen Ansatzes 22 ist tatsäch­ lich wirksam, um die periodische Druckänderung in der Druckauf­ nahmekammer 56 herbeizuführen, wenn die Schwingungsbelastung zwischen der Innen- und Außenhülse 12 bzw. 14 aufgebracht wird.

Im Zusammenhang mit der hin- und hergehenden Bewegung des mitti­ gen Ansatzes 22 ist festzuhalten, daß die elastischen Querwän­ de 24 nahezu zur Achsrichtung der Innenhülse 12 parallel sind, wenn die Masse des Triebwerks auf die Außenhülse 14 während des Einsatzes der Lagerung 10 am Fahrzeug wirkt, wie in Fig. 10 dargestellt ist. In diesem Zustand wird eine relativ klei­ ne Amplitude der eingetragenen Schwingung dazu führen, daß der mittige Ansatz 22 die radiale Hin- und Herbewegung nach Art eines Kolbens mit Bezug zur Druckaufnahmekammer 56 be­ wirkt.

Bei der erfindungsgemäßen Motorlagerung 10, bei welcher die Verformung des zweiten elastischen Körpers 28 bei Einwirken einer dynamischen Schwingungsbelastung primär als die Scher­ belastung der dünnwandigen elastischen Querwände 24 auftritt, hat der zweite elastische Körper 28 keinen bedeutsamen Wert an Federsteifigkeit in der Statiklast-Aufnahmerichtung (dia­ metrale oder radiale Richtung), d. h., der größte Anteil der Federsteifigkeit der Lagerung 10 in der Statiklast-Aufnahme­ richtung wird durch den ersten elastischen Körper 16 gelie­ fert.

Andererseits unterliegen die beiden radialen Teile 16a des ersten elastischen Körpers 16 einer Scherverformung, wenn dieser der in der diametralen Richtung aufgebrachten Schwin­ gungsbelastung ausgesetzt wird, d. h. der Belastung in der Sta­ tiklast-Aufnahmerichtung. Die Verformung des ersten elasti­ schen Körpers 16 tritt auch als die Scherverformung auf, wenn der elastische Körper 16 eine in der Achsrichtung der Motorla­ gerung 10 aufgebrachte Schwingungsbelastung empfängt. Das bedeutet, daß das Verhältnis der Federsteifigkeit der Lage­ rung 10 in der diametralen Richtung zu derjenigen in der axia­ len Richtung ohne Schwierigkeiten auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann, indem in geeigneter Weise die Abmes­ sungen (z. B. Wandstärke und axiale Breite) des ersten ela­ stischen Körpers 16 festgelegt oder abgestimmt werden. Die in Rede stehende Ausbildung macht es somit möglich, die Motorlagerung 10 so zu konstruieren, daß die Federsteifigkeit in der axialen Richtung höher als diejenige in der diametra­ len Richtung ist, was bei der bekannten elastischen Lagerung mit einer Fluidfüllung nach der eingangs erwähnten US-PS 47 49 173 nicht möglich ist. Es besteht kein Zweifel und wurde in der Praxis bestätigt, daß bei dem Erfindungsgegenstand die Federsteifigkeit in der axialen Richtung etwa 1,2 mal größer ist als diejenige in der diametralen Richtung.

Die erfindungsgemäße Motorlagerung 10 mit dem beschriebenen Aufbau ist imstande, eine ausreichend hohe Federsteifigkeit mit Bezug auf die in der axialen Richtung eingetragenen Schwin­ gungen zu entfalten, ohne den auf der Resonanz der Fluidströ­ mungen durch den Drosselkanal 60 beruhenden Dämpfungseffekt zu opfern oder zu verlieren. Folglich minimiert die erfindungs­ gemäße Lagerung 10 die Oszillierbewegungen des Triebwerks mit Bezug zum Fahrzeugaufbau, weshalb der Fahrkomfort des Fahr­ zeugs leistungsfähig und wirksam verbessert wird.

Ferner bilden die beiden elastischen Radialwände 26, die die axial entgegengesetzten Wände der Druckaufnahmekammer 56 der erfindungsgemäßen Motorlagerung 10 sind, jeweilige Anschläge (Anschlagflächen 34) in der Anprallrichtung. Da eine übermä­ ßige, zwischen den zwei Hülsen 12 und 14 zur Wirkung gebrach­ te Schwingungsbelastung in gleicher Weise von den zwei ela­ stischen Radialwänden 26 durch diese zwei Anschläge 34 aufge­ nommen wird, wird folglich die Lebensdauer des zweiten elasti­ schen Körpers 28 gesteigert.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 11-18 wird eine abgewandelte Ausführungsform gemäß der Erfindung beschrieben, wobei für gleichartige Bauteile wie in den Fig. 1-10 gleiche Bezugs­ zeichen verwendet werden und deren Beschreibung unterbleibt.

Die Motorlagerung in der zweiten Ausführungsform verwendet eine rechteckige, starre Platte 35, die teilweise in jede der beiden elastischen Radialwände 26 des ersten elastischen Kör­ pers 28 eingebettet ist, wie den Fig. 12 und 15 deutlich zu entnehmen ist. Im einzelnen ist die starre Platte 35 in einen radial zwischenliegenden Teil einer jeden elastischen Radial­ wand 26 teilweise so eingebettet, daß die Platte 35 in der Achsrichtung der Lagerung 10 und in der im wesentlichen zur Statiklast-Aufnahmerichtung rechtwinkligen Richtung verläuft. Die starren Platten 35 werden an den zugeordneten Radialwän­ den 26 bei dem der Ausbildung des zweiten elastischen Körpers 28 dienenden Vulkanisiervorgang befestigt, und sie haben die Funktion, die Größe oder den Wert in der Expansion der ela­ stischen Radialwände 26 in der axialen Richtung der Motorla­ gerung 10 zu begrenzen.

Die beiden starren Platten 35 haben jeweils Ansätze oder Vor­ sprünge 37, die von den in axialer Richtung entgegengesetz­ ten Innenflächen der zugehörigen Radialwände 26 in die Druck­ aufnahmekammer 56 (erste Tasche) so vorragen, daß die axial gegenüberliegenden Stirnflächen der zwei Ansätze 37 zueinan­ der mit einer geeigneten Distanz in der Achsrichtung der La­ gerung 10 beabstandet sind, um innerhalb der Druckaufnahme­ kammer 56 einen Strömungsbegrenzer oder eine Strömungsdrossel 64 zu bestimmen. Die Strömungsdrossel 64 ist im axial mittigen Bereich der Druckaufnahmekammer 56 angeordnet.

Bei dieser zweiten Ausführungsform besitzt das Drosselelement 50 ein Durchgangsloch 55, das in einem in Umfangsrichtung zwischenliegenden Bereich des Elements 50 im Gegensatz zum Durchgangsloch 54 bei der ersten Ausführungsform ausgestal­ tet ist, wobei dieses Durchgangsloch 54 am inneren Ende der Nut 52 an einem Umfangsendstück des Elements 50 ausgebildet ist. Bei der zweiten Ausführungsform ist dieses Durchgangs­ loch 55 zu einem in Umfangsrichtung zwischenliegenden Teil der Druckaufnahmekammer 56 offen, wie in Fig. 11 gezeigt ist.

Die die Strömungsdrossel 64 bestimmenden beiden starren Plat­ ten 35 teilen die Druckaufnahmekammer 56 im wesentlichen in zwei Abteile, d. h. ein radial inneres sowie ein radial äuße­ res Abteil, die untereinander durch die Strömungsdrossel 64 in Verbindung stehen. Bei Aufbringen einer dynamischen Schwin­ gungsbelastung in der Statiklast-Aufnahmerichtung wird das Fluid auf Grund der elastischen, durch die Schwingungsbela­ stung hervorgerufenen Verformung des zweiten elastischen Körpers 28 zum Fließen durch die Strömungsdrossel 64 ge­ zwungen.

Da die Strömungsdrossel 64 eine ausreichend große Quer­ schnittsfläche für die Fluidströmung durch diese hindurch besitzt, zeigt die erfindungsgemäße Motorlagerung 10 eine wirksam verminderte dynamische Federkonstante mit Bezug auf Dröhngeräusche und gleichartige hochfrequente Schwingungen. Der Frequenzbereich solcher hochfrequenter Schwingungen, für welche die Lagerung 10 eine ausreichend niedrige dynami­ sche Federkonstante entfaltet, kann in geeigneter Weise ju­ stiert werden, indem die Querschnittsfläche und die radiale Abmessung der Strömungsdrossel 64, d. h. die Querschnittsflä­ che der entgegengesetzten Stirnseiten der Ansätze 37, der Abstand zwischen diesen Stirnflächen und die Dicke der Ansätze 37 in zweckentsprechender Weise festgelegt oder abgestimmt werden.

Die Motorlagerung 10 mit dem beschriebenen Aufbau in der zwei­ ten Ausführungsform bietet einen ausgezeichneten Dämpfungsef­ fekt mit Bezug auf die niederfrequenten Schwingungen auf der Grundlage der Resonanz des durch den Drosselkanal 60 fließen­ den Fluids und entfaltet eine ausreichend niedrige dynamische Federkonstante auf der Grundlage der Resonanz des durch die Strömungsdrossel 64 fließenden Fluids mit Bezug auf die hoch­ frequenten Schwingungen, die ein Fließen des Fluids durch den Drosselkanal 60 nicht hervorrufen. Demzufolge minimiert oder verhindert die durch die Platten 35 geschaffene Strömungs­ drossel 64 eine unangemessen hohe dynamische Federkonstante bei einem Aufbringen der hochfrequenten Schwingungen, so daß die Lagerung 10 ausgezeichnete Dämpfungs- und/oder Isolie­ rungseigenschaften über einen weiten Frequenzbereich von ein­ getragenen Schwingungen zur Verfügung stellt.

Da die Ansätze 37 der starren Platten 35, die die Strömungs­ drossel 64 bestimmen, von den Innenflächen der elastischen Radialwände 26, welche teilweise den Umfang der Druckaufnah­ mekammer 56 bestimmen, vorstehen, werden die Ansätze 37 nicht mit den anderen Bauteilen, z. B. dem zweiten elastischen Kör­ per 28 der Lagerung 10, ungeachtet der Richtungen, in wel­ chen die Lagerung 10 die Schwingungsbelastung empfängt, in anstoßende Berührung kommen. Das heißt mit anderen Worten, daß das Vorsehen der starren Platten 35 nicht die Möglichkeit einer Verschlechterung oder Verminderung der schwingungsdämp­ fenden und/oder -isolierenden Kennwerte sowie der Lebens­ dauer der Motorlagerung 10 in sich schließt.

Es ist auch hervorzuheben, daß das Vorhandensein der teilwei­ se in die elastischen Radialwände 26 des zweiten elastischen Körpers 28 eingebetteten starren Platten 35 die Größe in der Expansion der elastischen Radialwände 26 begrenzt oder ein­ schränkt und dadurch eine leichte Verformung der elasti­ schen Querwände 24 zuläßt, was zu einer wirksamen volumetri­ schen Änderung der Druckaufnahmekammer 56 führt. Dadurch wird eine vergrößerte Menge des Fluids zum Fließen durch den Dros­ selkanal 60 bei Aufbringen von niederfrequenten Schwingungen gezwungen, und zwangsläufig wird eine vergrößerte Menge des Fluids zum Fließen durch die Strömungsdrossel 64 bei Aufbrin­ gen von hochfrequenten Schwingungen gebracht.

Die starren Platten 35 erfüllen zwei Funktionen, d. h., sie verhindern die Expansion der elastischen Radialwände 26 in der axialen Richtung und bestimmen zwischen ihren Ansätzen 37 die Strömungsdrossel 64 innerhalb der Druckaufnahmekammer 56. Diese Strömungsdrossel 64 wird insofern allein durch Ver­ wendung der starren Platten 35 und ohne die Verwendung von besonderen Bauteilen gebildet. Folglich ist die erfindungsge­ mäße Motorlagerung in der Ausführungsform nach den Fig. 11-18 von relative einfacher Konstruktion und wirtschaftlich zu fertigen.

Die Motorlagerung 10 nach den Fig. 11-18 wurde geprüft, um den Verlustfaktor zu messen, wenn sie den niederfrequenten Schwingungen ausgesetzt wurde, und die dynamische Federkonstan­ te zu messen, wenn sie den hochfrequenten Schwingungen ausge­ setzt wurde. Die Messungen sind in den Diagrammen der Fig. 19 und 20 zusammen mit den Messungen dargestellt, welche an einem Vergleichsbeispiel vorgenommen wurden, das eine bekann­ te Motorlagerung ohne eine Strömungsdrossel innerhalb der Druckaufnahmekammer ist. Die Untersuchung wurde mit einer Mas­ se von 100 kg des Fahrzeug-Triebwerks, die auf die Außenhülse 14 in der Statiklast-Aufnahmerichtung einwirkte, durchge­ führt. Die niederfrequenten Schwingungen hatten eine Amplitu­ de von ±0,3 mm, während die hochfrequenten Schwingungen eine Amplitude von ±0,05 mm hatten.

Aus den Diagrammen der Fig. 19 und 20 wird deutlich, daß die Lagerung 10 in der zweiten Ausführungsform (Fig. 11-18) einen ausreichend hohen Dämpfungseffekt mit Bezug auf die Schwingungen, wie ein Motorrütteln und -springen, deren Fre­ quenz in der Nähe von 10 Hz liegt, bietet und gleichzeitig eine ausreichend niedrige dynamische Federkonstante mit Bezug auf die Schwingungen, wie Dröhngeräusche, deren Frequenz von etwa 100 Hz bis etwa 250 Hz reicht, entfaltet.

Wenngleich die Erfindung vorstehend im einzelnen unter Bezug­ nahme auf spezielle Einzelheiten in einem gewissen Maß erläu­ tert wurde, so dient das nur Erläuterungszwecken, und es ist selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf die beschrie­ benen und dargestellten Einzelheiten beschränkt ist, sondern auf andere Art verwirklicht werden kann.

Obwohl der erste und zweite elastische Körper 16 sowie 28 so ausgestaltet sind, daß sie etwa eine Hälfte des Umfangs der Innen- und Außenhülse 12 bzw. 14 bedecken, so können diese elastischen Körper 16, 28 auch einen größeren Teil des Umfangs der Lagerung 10 abdecken.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen sind eine Druckaufnah­ mekammer 56 und zwei Ausgleichkammern 58 so vorgesehen, daß die eine Kammer 56 mit den Kammern 58 durch den Drosselkanal 60 in Verbindung steht. Diese Anordnung kann jedoch nach Wunsch modifiziert werden. Beispielsweise kann die Motor­ lagerung eine Druckaufnahmekammer und eine Ausgleichkammer oder ein Paar von Druckaufnahmekammern oder drei oder mehr Ausgleichkammern haben.

Es ist möglich, die zwei Ausgleichkammern durch eine zweite Druckaufnahmekammer zu ersetzen, die diametral entgegengesetzt zur Kammer 56 angeordnet ist. In diesem Fall kann eine geeigne­ te Strömungdrossel auch in der zweiten Druckaufnahmekammer vorgesehen sein.

Wenngleich bei den erläuterten Ausführungsformen das Drossel­ element 50 zur Anwendung gelangt, so können irgendwelche ande­ re Arten eines Drosselelements vorgesehen sein, und der Dros­ selkanal für eine Fluidverbindung der Fluidkammern kann hinsichtlich seiner Ausgestaltung, seiner Länge und seiner Querschnittsfläche in Abhängigkeit von den geforderten schwingungsdämpfenden/-isolierenden Eigenschaften der Motorla­ gerung entsprechend den Notwendigkeiten ausgelegt werden.

Obwohl der als Verbindungsteil dienende mittige Ansatz 22, der den zweiten elastischen Körper 28 mit der Innenhülse 12 verbindet, als ein einstückiges Teil des ersten sowie zweiten elastischen Körpers 16 und 20 ausgebildet ist, kann dieses Verbindungsteil aus einem Kunstharz- oder Metallmaterial ge­ fertigt sein unter der Voraussetzung, daß dieses Verbindungsteil imstande ist, eine Schwingungsbelastung von der Innenhülse 12 auf den zweiten elastischen Körper 28 zu übertragen.

Bei der zweiten Ausführungsform werden die eine axiale Expan­ sion der elastischen Radialwände 26 verhindernden starren Platten 35 zur Abgrenzung der Strömungsdrossel 64 verwendet. jedoch kann diese Strömungsdrossel 64 durch irgendeine andere geeignete Einrichtung, wie Teile aus Metall oder Kunstharz, welche von starren Teilen getrennt sind, die dazu dienen, die axiale Expansion der elastischen Radialwände 26 zu verhin­ dern, begrenzt werden. Die elastischen Radialwände 26 müssen nicht mit solchen starren Elementen versehen sein. Die Strö­ mungsdrossel kann auch durch Ansätze an den elastischen Ra­ dialwänden, die in die Druckaufnahmekammer 56 hineinragen, bestimmt werden.

Wenn bei der dargestellten zweiten Ausführungsform zwei Ansätze 37 zur Bestimmung der Strömungsdrossel 64 zur Anwen­ dung kommen, so ist die Position und die vorspringende Rich­ tung dieser Ansätze nicht auf diejenigen der dargestellten Ausführungsform begrenzt, solange die Ansätze die Druckaufnah­ mekammer 56 im wesentlichen in zwei Abteile auf den entgegen­ gesetzten Seiten der Ansätze bei Betrachtung in der Statiklast- Aufnahmerichtung unterteilen. Ferner kann die Strömungsdrossel 64 durch ein einzelnes Teil oder drei oder mehr getrennte Teile bestimmt werden. Beispielsweise kann eine einzelne Trenn­ platte, die in ihrem mittigen Teil eine geeignete Drosselöff­ nung besitzt, an der inneren Wandfläche der Druckaufnahmekam­ mer 56 so befestigt werden, daß diese Kammer 56 durch die Trennplatte im wesentlichen in zwei Abteile geteilt wird.

Es ist auch möglich, die Druckaufnahmekammer 56 mit einem Vorsprung zu versehen, der von der Bodenfläche der Kammer 56 in die Strömungsdrossel 64 sich erstreckt, so daß die Reso­ nanzfrequenz des durch die Strömungdrossel 64 fließenden Fluids durch die Größe und Länge eines solchen Vorsprungs be­ stimmt wird.

Durch die Erfindung wird eine Lagerung oder Aufhängung mit einer Fluidfüllung offenbart, welche erste und zweite ela­ stische Körper umfaßt, die eine Innen- und eine Außenhülse nachgiebig verbinden und zum Teil eine Druckaufnahmekammer abgrenzen, die über einen Drosselkanal mit einer Ausgleich­ kammer von veränderlichem Volumen in Verbindung steht. Der erste elastische Körper besitzt zwei radiale Teile, die sich von diametral entgegengesetzten Umfangsabschnitten der Innen­ hülse aus in jeweiligen radialen Richtungen erstrecken, welche nahezu zu einer diametralen Richtung rechtwinklig sind, in welcher eine statische Last auf die Lagerung ein­ wirkt. Zwischen diesen beiden radialen Teilen geht von der Innenhülse ein Verbindungsteil aus, das auf einer der dia­ metral entgegengesetzten Seiten der Innenhülse, auf welcher der radiale Abstand zwischen den beiden Hülsen durch die sta­ tische Last vermindert wird, angeordnet ist. Der zweite ela­ stische Körper enthält zwei dünnwandige Querwände, die von jeweiligen axial entgegengesetzten Enden des Verbindungs­ teils ausgehen und in einer radial auswärtigen Richtung der Lagerung geneigt sind. Ferner umfaßt der zweite elastische Körper zwei dickwandige Radialwände, die sich von den Enden der Querwände in der besagten diametralen Richtung erstrecken.

Obgleich sich die dargestellten Ausführungsformen gemäß der Erfindung auf ein Bauteil in Gestalt einer Motorlagerung oder -aufhängung für ein Kraftfahrzeug beziehen, ist klar, daß der Grundgedanke der Erfindung in gleicher Weise auf jegli­ che anderen Lagerungs- oder Aufhängevorrichtungen, wie Differentiallagerungen und Aufhängebuchsen für ein Kraftfahr­ zeug, sowie Lagerungsvorrichtungen bei verschiedenen Appara­ ten, Anlagen und Mechanismen außer einem Kraftfahrzeug an­ wendbar ist.

Bei Kenntnis der durch die Erfindung vermittelten Lehre sind dem Fachmann Abwandlungen und Verbesserungen am Erfindungsge­ genstand nahegelegt, die jedoch als in den Rahmen der Erfin­ dung fallend anzusehen sind.

Claims (12)

1. Zylindrische, elastische Lagerung mit einer Fluidfül­ lung für eine flexible Verbindung von zwei Bauteilen derart, daß eine statische Last von einem der beiden Bauteile in einer diametralen Statiklast-Aufnahmerich­ tung auf die elastische Lagerung einwirkt, wobei die elastische Lagerung (10) eine an einem der beiden Bautei­ le befestigte Innenhülse (12), eine radial auswärts der Innenhülse angeordnete sowie am anderen der beiden Bau­ teile befestigte Außenhülse (14), eine mit einem in­ kompressiblen Fluid gefüllte Druckaufnahmekammer (56), die betriebsfähig ist, um bei Aufbringen einer dynami­ schen Schwingungsbelastung zwischen der Innen- und Außenhülse eine volumetrische Änderung sowie eine Druck­ änderung des darin enthaltenen Fluids durchzumachen, und eine Ausgleichkammer (58) mit veränderlichem Vo­ lumen, die wenigstens teilweise von einem flexiblen Element (40) begrenzt ist sowie mit der Druckaufnahme­ kammer durch einen Drosselkanal (60) in Verbindung steht, umfaßt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Innen- und Außenhülse (12, 14) durch einen ersten elastischen Körper (16) federnd verbunden sind, welcher zwei radiale Teile (16a) hat, die sich von den diametral entgegengesetzten Umfangsabschnitten der Innenhülse (12) zur Außenhülse (14) hin in jeweiligen radialen, zu der Statiklast-Aufnahmerichtung nahezu rechtwinkligen Richtungen der elastischen Lagerung (10) erstrecken,
• - daß ein Verbindungsteil (22) sich von einem Umfangsab­ schnitt eines axial zwischenliegenden, in Umfangsrich­ tung mittig zwischen den diametral entgegengesetzten Umfangsabschnitten befindlichen Bereichs der Innen­ hülse (12) zu der Außenhülse (14) hin erstreckt, wo­ bei dieses Verbindungsteil (22) bei Betrachtung in der Statiklast-Aufnahmerichtung auf einer von diametral entgegengesetzten Seiten der Innenhülse (12), auf welcher ein radialer Abstand zwischen der Innen- sowie Außenhülse durch die statische Last einer Verminderung unterliegt, angeordnet ist,
• - daß ein zweiter elastischer Körper (28), der zwei ela­ stische Querwände (24) besitzt, die von jeweils einan­ der in einer axialen Richtung der elastischen Lagerung (10) entgegengesetzten Stirnflächen des Verbindungs­ teils (22) aus verlaufen, in fester Beziehung mit diesem Verbindungsteil angeordnet ist, wobei die bei­ den elastischen Querwände (24), während sie sich in der axialen Richtung erstrecken, unter einem vorbe­ stimmten Winkel in einer radial auswärtigen Richtung der Innenhülse (12) geneigt sind, und daß der zweite elastische Körper (28) ferner zwei elastische Radialwän­ de (26) besitzt, die eine größere Dicke als die zwei elastischen Querwände (24) haben sowie sich von je­ weiligen Enden dieser Querwände in einer radialen, zur Statiklast-Aufnahmerichtung parallelen Richtung erstrecken,
• - daß das Verbindungsteil (22) sowie der zweite ela­ stische Körper (28) im Zusammenwirken eine von der Außenhülse (14) zur Abgrenzung der Druckaufnahmekammer (56) abgeschlossene Tasche (30) bestimmen und
• - daß die Ausgleichkammer (58) auf der anderen der einander diametral entgegengesetzten Seiten der In­ nenhülse (12), auf welcher Seite durch die stati­ sche Last der radiale Abstand zwischen der Innen- sowie Außenhülse eine Vergrößerung erfährt, angeord­ net ist.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke und der vorbestimmte Neigungswinkel der bei­ den elastischen Querwände (24) des zweiten elastischen Körpers (28) derart festgelegt sind, daß diese beiden Querwände primär einer Scherverformung bei Aufbringen einer dynamischen Schwingungsbelastung zwischen der Innen- und Außenhülse (12, 14) in der Statiklast- Aufnahmerichtung unterliegen.

3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke und der vorbestimmte Neigungswinkel der beiden elastischen Querwände (24) des zweiten elasti­ schen Körpers (28) derart festgelegt sind, daß Feder­ steifigkeitswerte der elastischen Lagerung (10) mit Bezug auf in der Statiklast-Aufnahmerichtung sowie der axialen Richtung aufgebrachte dynamische Schwingungs­ belastungen primär durch die Federsteifigkeitswerte des ersten elastischen Körpers (16) bestimmt sind.

4. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei radialen Teile (16a) des ersten elastischen Körpers (16) so ausgestaltet sind, daß diese radialen Teile bei Aufbringen von dy­ namischen Schwingungsbelastungen in der Statiklast­ Aufnahmerichtung sowie in der axialen Richtung der Lagerung primär einer Scherverformung unterliegen.

5. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (22) einstückig mit dem ersten und zweiten elastischen Körper (16, 28) ausgebildet ist.

6. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei elastischen Radialwände (26) des zweiten elastischen Körpers (28) jeweilige Anschlag­ flächen (34) besitzen, die im Normalzustand von der Innenhülse (12) beabstandet sind und bei Aufbringen einer übermäßigen dynamischen Schwingungsbelastung zwischen der innen- sowie der Außenhülse (12, 14) in der Statiklast-Aufnahmerichtung mit der Innenhülse in anstoßende Berührung kommen.

7. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drosselelement (50) so angeord­ net ist, um im Zusammenwirken mit dem Verbindungsteil (22) sowie dem zweiten elastischen Körper (28) die Druckaufnahmekammer (56) abzugrenzen, wobei dieses Drosselelement (50) in einer Außenfläche eine Nut (52) besitzt sowie von einem mit der Nut in Verbin­ dung stehenden Durchgangsloch (54) durchsetzt ist und die Nut (52) mit der Ausgleichkammer (58) in Verbin­ dung steht, während das Durchgangsloch (54) mit der Druckaufnahmekammer verbunden ist, und daß die Außen­ fläche des Drosselelements (50) fluiddicht von der Außenhülse (14) abgedeckt ist, wodurch der Drossel­ kanal (60) durch die Nut und die Außenhülse gebil­ det ist.

8. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der anderen der diametral entgegen­ gesetzten Seiten der Innenhülse (12) ein Anschlagblock (36) angeordnet ist, der im Normalzustand von der Innen­ hülse beabstandet ist und bei Aufbringen einer übermäßi­ gen dynamischen Schwingungsbelastung zwischen der In­ nen- sowie Außenhülse (12, 14) in der Statiklast-Aufnah­ merichtung mit der Innenhülse in anstoßende Berührung kommt.

9. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen (37), die sich von inneren Flächen der elastischen Radialwände (26) des zweiten elastischen Körpers (28) erstrecken und innerhalb der Druckaufnanmekam­ mer (56) eine Strömungsdrossel (64) derart bestimmen, daß diese Strömungsdrossel die Druckaufnahmekammer in der Statiklast-Aufnahmerichtung im wesentlichen in ein ra­ dial inneres sowie radial äußeres Abteil unterteilt.

10. Lagerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die Strömungsdrossel (64) bestimmenden Einrich­ tungen aus Ansätzen (37) von zwei in die elastischen Radialwände (26) des zweiten elastischen Körpers (28) eingebetteten, eine Expansion der beiden elastischen Ra­ dialwände in der axialen Richtung der elastischen Lage­ rung bei Aufbringen der dynamischen Schwingungsbelastung in der Statiklast-Aufnahmerichtung verhindernden star­ ren Platten (35) bestehen, wobei sich die Ansätze (37) von axial einander gegenüberliegenden inneren Flächen der beiden elastischen Radialwände in der Axialrichtung in die Druckaufnahmekammer (56) derart erstrecken, daß die Strömungsdrossel durch entgegengesetzte Endflä­ chen, welche von den axial einander gegenüberliegen­ den inneren Flächen der elastischen Radialwände in der axialen Richtung entfernt sind, begrenzt ist.

11. Lagerung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drosselkanal (60) so abgestimmt ist, um wirksam auf der Grundlage einer Resonanz von Fluid­ strömungen durch den Drosselkanal hindurch die dynami­ sche Schwingungsbelastung mit Frequenzen in der Nähe von 15 Hz zu dämpfen oder zu isolieren, während die Strömungs­ drossel so abgestimmt ist, um eine dynamische Federkon­ stante zu erzeugen, die zur Isolierung der dynamischen Schwingungsbelastung mit Frequenzen innerhalb eines Be­ reichs von etwa 100-250 Hz niedrig genug ist.

12. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (12) am Aufbau eines Kraftfahrzeugs und die Außenhülse (14) am einen Motor enthaltenden Triebwerk des Kraftfahrzeugs befestigt sind.