DE4139049C2 - Elastisches Motorlager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Motorla­ ger mit einem hohlzylindrischen Federkörper aus einem Elastomer, der zwischen einer oberen und einer unteren Lagerplatte eingespannt ist, und mit einer hydrauli­ schen Dämpfungsvorrichtung mit einer flüssigkeitsge­ füllten Hohlkammer, die sich an die Unterseite der un­ teren Lagerplatte anschließt und von dieser durch eine flexible Gummiwandung abgegrenzt ist, wobei der elasto­ mere Federkörper und die Dämpfungsvorrichtung über einen axial beweglichen Bolzen miteinander gekoppelt sind und die flexible Gummiwandung mit diesem Bolzen und der Kammerwandung fest verbunden ist.

Ein derartiges Motorlager ist aus der FR 25 33 506 be­ kannt. Dabei ist jedoch ein massiver hohlzylindrischer Federkörper vorgesehen, der nur eine geringe Dämmung für hochfrequente Schwingungen aufweist. Darüberhinaus besteht die Dämpfungsvorrichtung nur aus einem sog. Verdrängerlager, d. h. in in der flüssigkeitsgefüllten Kammer ist eine horizontale Platte vorgesehen, die bei entsprechender Schwingungseinleitung durch die Flüssig­ keit bewegt wird und einen Teil der Flüssigkeit ver­ drängt, so daß dadurch ein Dämpfungseffekt erreicht wird, der jedoch nur sehr unzureichend ist.

Darüberhinaus ist aus der DE 33 30 462 C2 ein hydrau­ lisch dämpfendes Motorlager in Form eines modifizierten Hydrolagers bekannt, bei dem zwei miteinander in Ver­ bindung stehende Flüssigkeitskammern vorgesehen sind, der axial bewegliche, am oberen Elastomerkörper festge­ legte Bolzen die Querwandungen der Dämpfungsvorrichtung jedoch erst nach einem gewissen Freiweg mitnimmt und erst dann eine Dämpfung bewirkt.

Schließlich ist aus der DE 40 02 357 C1 ein sog. Soft­ lager mit in mehreren Ebenen verlaufenden, zumindest einseitig offenen Kanälen wechselnden Querschnittes vorgesehen, mit dem eine sehr gute Dämmung im akusti­ schen Bereich möglich ist und durch die entsprechende Gestaltung der eingeformten Kanäle ein sanfter Übergang zu höheren Federsteifigkeiten gewährleistet ist.

Wegen der relativen Weichheit derartiger Federblöcke weisen diese zwar eine optimale Dämmwirkung für Körper­ schall auf, bewirken jedoch praktisch keine Dämpfung für niederfrequente Schwingungen. Eine derartige Dämp­ fung wird jedoch für Hochleistungs- und Dieselfahrzeuge benötigt und zwar zur Dämpfung des Notorstuckerns bei 7 Hz sowie von Lastwechseln bei etwa 2 bis 3 Hz.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Auf­ gabe zugrunde, ein derartiges elastisches Motorlager so auszugestalten, daß einmal eine optimale Dämmwirkung für Körperschall erzielt und darüberhinaus auch eine Dämpfung sehr niederfrequenter Schwingungen zwischen 2 und 7 Hz bewirkt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgese­ hen, daß der Federkörper in mehreren Ebenen Scharen von jeweils innerhalb einer jeweiligen Ebene parallelen und zumindest einseitig offenen Kanälen wechselnden Quer­ schnittes aufweist, daß die Hohlkammer durch eine wei­ tere, zwischen dem Bolzen und der Kammerwandung fest eingespannten Membran in zwei Kammern unterteilt ist, die durch einen Überströmkanal in der Kammerwandung hydraulisch miteinander verbunden sind und daß die obere Lagerplatte und die Membran über den axialen Bol­ zen starr miteinander verbunden sind.

Durch eine solche Gestaltung wird der hochdämmende Fe­ derkörper um ein hydraulisch dämpfendes Zweikammer-Mo­ torlager ergänzt, so daß das Lager jetzt sowohl eine optimale Dämmung für Körperschall als auch eine hohe Dämpfung für niederfrequente Schwingungen großer Ampli­ tude aufweist.

Zweckmäßig ist es dabei, wenn die Gummiwandung einen verdickten, mittleren und am Bolzen festgelegten Be­ reich und im radial äußeren Bereich eine flexible, aus­ wölbbare, dünnere Wandung aufweist.

Zur Erleichterung der Montage des Dämpfungsteils ist es zweckmäßig, wenn der Gehäusezylinder aus drei Ringseg­ menten zusammengesetzt ist, wobei zwischen den beiden oberen Ringsegmenten der Außenumfang der Gummiwandung und zwischen den beiden unteren Ringsegmenten der Außenumfang der Membran eingespannt ist.

Dabei kann der Überströmkanal durch Ringnuten am Innen­ umfang der beiden unteren Ringsegmente gebildet sein, wobei die nach innen gewandte offene Seite der Ring­ nuten durch Hülsensegmente verschlossen ist.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn auf der Innenseite der unteren Stirnwand des Gehäuses ein Axialanschlag in Form einer federnden Auflage für den Bolzen angeordnet ist.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Er­ findung erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur einen Längsschnitt durch ein solches Lager mit kombiniertem hydraulischem Dämpferteil.

Wie aus der Figur ersichtlich, weist das Motorlager einen hohlzylindrischen Federkörper 21 aus einem Elasto­ mer auf, der in mehreren Ebenen Scharen von jeweils in­ nerhalb einer jeweiligen Ebene parallelen und zumindest einseitig offenen Kanälen 22 bzw. 23 wechselnden Quer­ schnittes aufweist. Durch diesen wechselnden Quer­ schnitt mit sanftem Übergang von einem Querschnitt zum nächsten kommen beim Zusammenpressen des Federkörpers 21 in axialer Richtung nacheinander zunehmend gegen­ überliegende Wandungen eines Kanals miteinander in Be­ rührung, so daß damit ein sanfter Anstieg der Feder­ kennlinie gegeben ist.

Dieser Federkörper 21 ist zwischen einer oberen Lager­ platte 24 mit einem zentralen Gewindebolzen 25 zur Festlegung am Motor und einer unteren Lagerplatte 26 eingespannt.

Ein solches Lager besitzt eine sehr hohe Dämmung für Körperschall, d. h. akustische Schwingungen, jedoch kei­ nerlei Dämpfung niederfrequenter Schwingungen großer Amplitude.

Um ein solches Lager auch für eine derartige Dämpfung zu ertüchtigen, schließt sich an die untere Lagerplatte 26 ein abgewandeltes hydraulisch dämpfendes Zweikammer- Motorlager an, dessen Aufbau im folgenden beschrieben wird.

Koaxial zum Federkörper 21 ist ein zylindrisches Gehäuse 27 an der unteren Lagerplatte 26 befestigt. Von der oberen Lagerplatte 24 ragt mittig ein Bolzen 28 durch den Innenraum 29 des hohlzylindrischen Federkörpers 21 und tritt - im vorliegenden Beispiel verlängert durch einen Schraubbolzen 01 - durch eine zentrale Ausnehmung 30 der unteren Lagerplatte 26 in den Innenraum 31 des Gehäuses 27, wobei die zentrale Ausnehmung 30 eine Axi­ albewegung des Bolzen 28 relativ zur unteren Lager­ platte 26 zuläßt. Unterhalb der unteren Lagerplatte 26 durchsetzt der Bolzen 28 eine flexible Gummiwandung 02, wobei die Gummiwandung zentral am Bolzen 28 und mit ihrem Außenumfang an der Innenwandung des Gehäuses 27 eingespannt ist. Unter Zwischenschaltung einer Distanz­ scheibe 04 durchsetzt der Bolzen 28 mit seinem unteren Ende den zentralen Bereich einer Membran 08, wobei die Membran 08 mittels der Distanzscheibe 04, einer Klemm­ scheibe 10 und einer Sechskantschraube 11 am Ende des Bolzens 28 und der Außenumfang der Membran 08 an der Innenwandung des Gehäuses 27 eingespannt sind, so daß die Membran 08 den von der Gummiwandung 02 begrenzten unteren Innenraum des Gehäuses 27 in eine obere Kammer 32 und eine untere Kammer 33 teilt, die mit Flüssigkeit gefüllt sind. Ferner verläuft in der Wandung des Gehäu­ ses 27 ein ringförmiger Überströmkanal 34 von einer Durchtrittsöffnung 35 in der unteren Kammer 33 zu einer nicht näher dargestellten Durchtrittsöffnung in der oberen Kammer 32.

Vorteilhaft weist die Gummiwandung 02 einen verdickten, mittleren Bereich, der am Bolzen 28 festgelegt ist und eine flexible auswölbbare, dünnere Wandung im radial äußeren Bereich auf.

Das Gehäuse 27 ist nach dem vorliegenden Ausführungs­ beispiel aus drei Ringsegmenten 03, 05 und 07 zusammen­ gesetzt, wobei zwischen den beiden oberen Ringsegmenten 03 und 05 der Außenumfang der Gummiwandung 02 und den den beiden unteren Ringsegmenten 05 und 07 die Membran 08 eingespannt ist. Der Überströmkanal 34 kann durch Ringnuten am Innenumfang der beiden unteren Ringseg­ mente 05 und 07 gebildet sein, wobei die innenliegende offene Seite der Ringnuten durch Hülsen 06 bzw. 09 ver­ schlossen ist.

Das untere Ringsegment 07 ist einstückig mit der Boden­ platte 36 des Gehäuses 27 ausgebildet. Sie dient zur Festlegung des Motorlagers an der Karosserie des Fahr­ zeugs. Ferner kann die dem unteren Bolzenende gegen­ überliegende Stirnwand der Bodenplatte 36 mit einem die Axialbewegung des Bolzens 28 nach unten begrenzenden Axialanschlag in Form einer federnden Auflage 37 verse­ hen sein.

Wenn nunmehr niederfrequente Schwingungen großer Ampli­ tude auf die obere Lagerplatte 24 einwirken, wird der Bolzen 28 und damit die Membran 08 nach unten gedrückt, so daß Flüssigkeit von der unteren Kammer 33 über den Überströmkanal 34 in die obere Kammer 32 strömt und durch Reibungsverluste während dieses Übertrittes eine entsprechende Dämpfung erfolgt. Bei Zugbelastungen auf die obere Lagerplatte 24 erfolgt dann ein Rückströmen von der oberen Kammer 32 in die untere Kammer 33.

Insgesamt ergibt sich somit ein Motorlager, das neben einer optimalen Dämmung von Körperschall auch eine gute Dämpfung niederfrequenter Schwingungen aufweist, wie sie von einem herkömmlichen hydraulisch dämpfenden Mo­ torlager oder einem Softlager allein nicht bewerkstel­ ligt werden können.

Claims (5)

1. Elastisches Motorlager mit einem hohlzylindrischen Federkörper aus einem Elastomer, der zwischen einer oberen und einer unteren Lägerplatte eingespannt ist, und mit einer hydraulischen Dämpfungsvorrich­ tung mit einer flüssigkeitsgefüllten Hohlkammer, die sich an die Unterseite der unteren Lagerplatte anschließt und von dieser durch eine flexible Gum­ miwandung abgegrenzt ist, wobei der elastomere Fe­ derkörper und die Dämpfungsvorrichtung über einen axial beweglichen Bolzen miteinander gekoppelt sind und die flexible Gummiwandung mit diesem Bolzen und der Kammerwandung fest verbunden ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Federkörper (21) in mehreren Ebenen Scharen von jeweils innerhalb einer jeweili­ gen Ebene parallelen und zumindest einseitig offe­ nen Kanälen (22, 23) wechselnden Querschnittes auf­ weist, daß die Hohlkammer durch eine weitere, zwischen dem Bolzen (01, 28) und der Kammerwandung fest eingespannte Membran (08) in zwei Kammern (32, 33) unterteilt ist, die durch einen Überströmkanal (34) in der Kammerwandung hydraulisch mitein­ ander verbunden sind, und daß die obere Lagerplatte (24) und die Membran (08) über den axialen Bolzen (01, 28) starr miteinander verbunden sind.

2. Elastisches Motorlager nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gummiwandung (02) einen ver­ dickten, mittleren, am Bolzen (01, 28) festgelegten Be­ reich und im radial äußeren Bereich eine flexible, auswölbbare, dünnere Wandung aufweist.

3. Elastisches Motorlager nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Gehäusezylinder (27) aus drei Ringsegmenten (03, 05, 07) zusammengesetzt ist, wobei zwischen den beiden oberen Ringsegmenten (03, 05) der Außenumfang der Gummiwandung (02) und zwischen den beiden unteren Ringsegmenten (05, 07) der Außenumfang der Membran (08) eingespannt sind.

4. Elastisches Motorlager nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Überströmkanal (34) durch Ringnuten am Innenumfang der zwei unteren Ringseg­ mente (05, 07) gebildet ist, wobei die nach innen gewandte offene Seite der Ringnuten durch Hülsen­ segmente (06, 09) verschlossen ist.

5. Elastisches Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innen­ seite der unteren Stirnwand (36) des Gehäuses (27) ein Axialanschlag (37) in Form einer federnden Auf­ lage für den Bolzen (01, 28) angeordnet ist.