DE4140854C2 - Zylindrische, elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung - Google Patents
Zylindrische, elastische Lagerung mit einer FluidfüllungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine zylindrische, elastische
Lagerung mit einer Fluidfüllung gemäß dem Oberbegriff von
Patentanspruch 1.
Eine solche Lagerung ist bekannt durch die Veröffentlichung
DE 39 20 891 A1. Gleichartige Lagerungen sind auch bekannt
durch die Veröffentlichung JP 2-240 430 A in "Patent Abstracts of Japan",
Section M, Vol. 14 (1990), No. 563 (M1058) und die Veröffentlichung
WO 90/06455.
Die bekannten Lagerungen dienen dazu, den steigenden Anforderungen
für Schwingungsdämpfung oder -isolierung bei modernen
Fahrzeugen besser zu entsprechen. Beim Aufbringen einer
Schwingungsbelastung erfolgen relative Druckänderungen zwischen
den beiden Fluidkammern, wodurch das Fluid dazu gezwungen
wird, durch den zumindest einen Drosselkanal zwischen
den beiden Fluidkammern zu strömen. Aufgrund der Resonanz
der Fluidmasse in dem zumindest einen Strömungskanal
ergibt sich eine verbesserte Schwingungsdämpfung im Vergleich
zu solchen elastischen Lagerungen, bei denen zur
Schwingungsdämpfung allein die Elastizität des elastischen
Körpers ausgenützt wird.
Bei der gattungsgemäßen, durch die Veröffentlichung DE
39 20 891 A1 bekannten Lagerung ist in dem äußeren, der äußeren
Hülse zugewandten Umfangsbereich des elastischen Körpers
ein starrer Schalenabschnitt eingebettet. Radial außerhalb
des starren Schalenabschnitts sind am Außenumang des elastischen
Körpers eine Anzahl von Rippen angeformt, die eine
Anzahl von Nuten trennen. Diese Nuten sind radial durch die
äußere Hülse geschlossen und bilden gemeinsam den Drosselkanal,
durch den hindurch die zwei Fluidkammern miteinander in
Strömungsverbindung stehen.
Der starre Schalenabschnitt der bekannten Lagerung verhindert,
daß die Geometerie und somit die Drosselwirkung des
Drosselkanals sich ändert, wenn der elastische Körper unter
Last verformt wird. Nachteilig bei dieser bekannten Lagerung
ist jedoch, daß durch das Einbetten des starren Schalenabschnitts
in den elastischen Körper die Herstellung der Lagerung
vergleichsweise aufwendig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße
Lagerung dahingehend weiterzubilden, daß mit konstruktiv und
herstellungstechnisch vergleichsweise einfachen Mitteln der
Drosselkanal vor unerwünschten Veränderungen seiner Geometrie
geschützt ist.
Diese Aufgabe wird erfindunsgemäß durch die Lagerung gemäß
Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß
der wenigstens eine Drosselkanal durch einen Abschnitt des
elastischenn Körpers hindurch verläuft und daß der Drosselkanal
in seinem zur Strömungsdrosselung vorgesehenen Bereich
von dem benachbarten Hohlraum durch eine Wand getrennt ist,
die nur aus dem Werkstoff des elastischen Körpers besteht
und derart ausgebildet ist, daß sie an Verformungen des übrigen
elastischen Körpers unter Last nicht teilnimmt.
Weil sich durch den Hohlraum hindurch die im elastischen
Körper unter Last wirkenden Spannungen nicht fortpflanzen
können, schützt der Hohlraum die Wand vor Verformungen trotz
Belastung des elastischen Körpers. Dies hat zur Folge, daß
die Geometrie des Drosselkanals auch bei Last konstant
bleibt und daß diese gewünschte Wirkung nicht durch einen
starren Einsatz wie beispielsweise den starren Schalenabschnitt
der gattungsbildenden Lagerung herbeigeführt zu werden
braucht. Die konstante Geometrie des Drosselkanals führt
dazu, daß die erfindungsgemäße Lagerung stabil und konstant
die gewünschte Schwingungsdämpfungscharakteristik auf der
Grundlage einer Resonanz der durch den Drosselkanal fließenden
Fluidmasse aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer zylindrischen, elastischen Lagerung
mit einer Fluidfüllung gemäß der Erfindung
in Gestalt einer Motorlagerung oder -aufhängung;
Fig. 2 den Schnitt nach der Linie 2-2 in der Fig. 1;
Fig. 3 den Schnitt nach der Linie 3-3 in der Fig. 1;
Fig. 4 einen Querschnitt eines inneren Bausatzes der Lagerung
von Fig. 1, der in einem Vulkanisiervorgang während
der Herstellung der Motorlagerung gefertigt wird;
Fig. 5 eine Unteransicht des inneren Bausatzes bei Be
trachtung in Richtung der Pfeile 5-5 in der Fig 4;
Fig. 6 einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Lagerung;
Fig. 7 den Axialschnitt der in Fig. 6 dargestellten Lagerung.
Es wird zuerst auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen, in denen
eine Motorlagerung 16 in einer Ausführungsform gemäß der Er
findung für ein Kraftfahrzeug gezeigt ist. Die Lagerung 16
besitzt eine innere Hülse 10 aus Metall und eine äußere Hül
se 12 aus Metall, die radial auswärts der inneren Hülse 10 derart ange
ordnet ist, daß die Achse der inneren Hülse 10 um eine ge
eignete Strecke exzentrisch von der Achse der äußeren Hülse
12 in der radialen oder diametralen Richtung versetzt ist,
in welcher eine dynamische Schwingungsbelastung auf die Mo
torlagerung 16 aufgebracht wird. Die innere und äußere Hülse
10, 12 sind untereinander elastisch durch einen zwischen den
Hülsen ausgebildeten elastischen Körper 14 verbunden.
Die Motorlagerung 16 wird am Kraftfahrzeug beispielsweise derart eingebaut,
daß die innere Hülse 10 an einem Triebwerk des Fahrzeugs,
welches einen Motor enthält, befestigt wird, während die äußere
Hülse 12 mit der Karosserie fest verbunden wird, so daß
das Triebwerk mit Hilfe der Motorlagerung 16 flexibel an der
Karosserie gehalten ist. In diesem Zustand wirken die Masse
des Triebwerks, d. h. eine statische Last, und eine dynami
sche Schwingungsbelastung auf die Motorlagerung 16 in der dia
metralen Richtung, in welcher die innere und äußere Hülse
10, 12 zueinander exzentrisch sind, d. h. in der vertikalen
Richtung bei Betrachtung von Fig. 1. Diese Richtung wird im
folgenden, soweit es passend ist, als "Lastaufnahmerichtung"
bezeichnet. Bei auf die innere Hülse 10 aufgebrachter stati
scher Belastung sind die innere und äußere Hülse 10, 12 im
wesentlichen konzentrisch oder koaxial zueinander angeordnet.
Die innere Hülse 10 ist ein zylindrisches Bauteil
mit einer relativ großen Wanddicke. Ein im wesentlichen rechtecki
ges, rahmenartiges Anschlagteil 18 ist durch Schweißen an
der äußeren Fläche eines axial mittigen Teils der inneren
Hülse 10 befestigt, so daß ein erstes sowie ein zweites An
schlagstück 20 und 22 gebildet werden, die in einander ent
gegengesetzten radialen Richtungen rechtwinklig zur Achse der
Motorlagerung 16 sowie parallel zur Lastaufnahmerichtung über
geeignete Längen von der inneren Hülse 10 aus vorragen.
Radial auswärts von dieser inneren Hülse 10 ist eine Metall-Zwi
schenhülse 24 in exzentrischer Lagebeziehung zur inneren
Hülse 10 und in konzentrischer Lagebeziehung zur äußeren Hül
se 12 angeordnet. Diese Zwischenhülse 24 ist ein zylindri
sches Bauteil mit einem relativ großen Durchmesser und einer
relativ geringen Wanddicke. Die Zwischenhülse 24 besitzt ein
erstes sowie ein zweites Fenster 26 bzw. 28, die durch diame
tral einander gegenüberliegende Umfangsbereiche der Hülse hindurch aus
gebildet sind, wobei diese Umfangsbereiche einander in der
erwähnten Lastaufnahmerichtung gegenüberliegen, in welcher
die innere sowie äußere Hülse 10, 12 zueinander exzentrisch
sind. Das erste und zweite Anschlagstück 20 und 22 der inne
ren Hülse 10 ragen in der Lastaufnahmerichtung zu diesen
ersten und zweiten Fenstern 26 sowie 28 der Zwischenhülse 24
hin vor.
Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, ist der elastische Körper 14 zwi
schen der inneren Hülse 10 und der Zwischenhülse 24 ausgebil
det. Dieser Körper 14 ist ein allgemein ringförmiges Gummibau
teil mit einer relativ großen Wanddicke. Durch Vulkanisieren
ist der elastische Körper 14 mit seiner Innenumfangsfläche
an der inneren Hülse 10 und mit seiner Außenumfangsfläche an
der Zwischenhülse 24 befestigt, um einen inneren Bausatz 30
zu bilden, der in Fig. 4 gezeigt ist und aus der inneren Hül
se 10, dem elastischen Körper 14 sowie der Zwischenhülse 24
besteht.
Der elastische Körper 14 besitzt eine erste sowie eine zweite
Tasche 32 bzw. 34, die in diametral einander in Lastaufnahmerichtung gegenüberliegenden Teilen
des Körpers
ausgebildet sind. Diese
beiden Taschen 32 und 34 sind in der Außenfläche des inneren
Bausatzes 30 durch das erste bzw. zweite Fenster 26, 28 der
Zwischenhülse 24 hindurch offen. Innerhalb der ersten und zwei
ten Tasche 32, 34 sind jeweils das erste sowie zweite Anschlag
stück 20, 22 angeordnet, die von der inneren Hülse 10 vorra
gen. An den Stirnflächen des ersten und zweiten Anschlag
stücks 20, 22 sind jeweils Gummipufferlagen 36 und 38 vorhan
den, die als ein Teil des elastischen Körpers 14 ausgebildet
sind. Des weiteren besitzt der elastische Körper 14 zwei Ver
tiefungen 40 und 42 (siehe Fig. 2), die in axial einander entgegengesetzten
Endabschnitten des Körpers 14 zwischen der inneren Hülse 10
sowie der ersten und zweiten Tasche 32, 34 jeweils ausgebildet
sind. Die axialen Längen der Vertiefungen 40 und 42, gemessen
von den entgegengesetzten axialen Enden des elastischen Kör
pers 14, werden in geeigneter Weise so bestimmt, daß dem ela
stischen Körper 14 eine gewünschte Federcharakteristik vermit
telt wird. Die Vertiefungen 40 und 42 dienen nämlich dazu,
die Spannungskonzentration und Verformung des elastischen Kör
pers 14 zu mindern, wodurch die Haltbarkeit und Lebensdauer
des elastischen Körpers 14 in bedeutender Weise gesteigert
werden.
Der elastische Körper 14 hat darüber hinaus ein Paar von Ver
bindungsöffnungen 44, die in diametral entgegengesetzten Tei
len des Körpers 14, welche einander in der zur Lastaufnahme
richtung
rechtwinkligen Richtung diametral gegenüberliegen, ausgebildet sind. Diese Ver
bindungsöffnungen 44 sind nahe der oder benachbart zur Zwi
schenhülse 24 angeordnet und erstrecken sich längs der Innen
fläche der Zwischenhülse 24 durch jeweilige in axialer Richtung
mittige Teile des elastischen Körpers 14 in der Lastauf
nahmerichtung. Die Verbindungsöffnungen 44 stehen mit der
ersten sowie zweiten Tasche 32, 34 in Verbindung.
Darüber hinaus ist im elastischen Körper 14 ein Paar von
axialen Hohlräumen 46 über dessen gesamte axiale Länge zwi
schen den Verbindungsöffnungen 44 und der inneren Hülse 10
ausgebildet. Diese axialen Hohlräume 46 sind radial einwärts
von den jeweiligen Verbindungsöffnungen 44 angeordnet. Be
vorzugterweise beträgt die Länge eines jeden Hohlraumes 46
in Umfangsrichtung wenigstens die Hälfte der gesamten Länge
L der Verbindungsöffnung 44, wie in Fig. 4 dargestellt ist.
Durch die Ausbildung der Hohlräume 46 zwischen den Verbin
dungsöffnungen 44 und der inneren Hülse 10 ist der elastische
Körper 14 mit elastischen Wänden 47 versehen, die teil
weise jeweils die Öffnungen 44 begrenzen. Diese elasti
schen Wände 47 sind von den anderen Teilen mehr oder weni
ger getrennt und dazu geeignet, eine Verformung unabhängig
von den anderen Teilen durchzumachen. Insofern werden die
elastischen, die Öffnungen 44 begrenzenden Wände 47 wirksam
an einer Verformung mit den anderen Teilen gehindert, selbst
wenn bei einer Verlagerung der inneren Hülse 10 mit Bezug
zur Zwischenhülse 24 der Körper 14 elastisch verformt wird.
Die äußere Hülse 12 ist ein allgemein zylindrisches Bauteil
mit einem relativ großen Durchmesser. Bei der Herstellung
der elastischen Lagerung 16 wird diese äußere Hülse 12 rund
um den oben beschriebenen inneren Bausatz 30 herum angeord
net und der Durchmesser der Hülse 12 durch einen Ziehvorgang
unter Verwendung von beispielsweise acht Ziehmatrizen vermin
dert, so daß die Hülse 12 an der Außenfläche der Zwischen
hülse 24 fest angebracht wird. Die äußere Hülse 12 und der
innere Bausatz 30 werden somit so zusammengebaut, wie das
in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist. Durch Vulkanisieren wird eine
dünnwandige Abdicht-Gummilage 48 an im wesentlichen dem
gesamten Bereich der Innenumfangsfläche der äußeren Hülse
12 befestigt.
Wenn die äußere Hülse 12 am inneren Bausatz 30 angebracht
ist, werden die Öffnungen der ersten sowie zweiten Tasche
32, 34 des elastischen Körpers 14 durch die äußere Hülse 12
sowie die Abdicht-Gummilage 48 fluiddicht abgeschlossen.
Auf diese Weise besitzt die elastische Lagerung eine erste
und eine zweite Fluidkammer 50 bzw. 52, die jeweils der er
sten und zweiten Tasche 32, 34 entsprechen. Diese Fluidkam
mern 50 und 52 werden mit einem geeigneten inkompressiblen
Fluid, wie Wasser, Alkylenglykol, Polyalkylenglykol oder Si
likonöl, gefüllt.
Die erste und zweite Fluidkammer 50, 52 werden über die durch
den elastischen Körper 14 hindurch ausgebildeten Verbindungs
öffnungen 44 untereinander in Fluidverbindung gehalten. Da
mit wirken oder arbeiten die Verbindungsöffnungen 44 als
Drosselkanäle 54, die Strömungen des Fluids durch sie hin
durch zwischen den Fluidkammern 50 und 52 zulassen.
Wenn zwischen der inneren und äußeren Hülse 10, 12 der Mo
torlagerung 16 mit dem obigen Aufbau eine dynamische Schwin
gungsbelastung aufgebracht wird, wird das inkompressible
Fluid zum Fließen zwischen der ersten sowie zweiten Fluid
kammer 50 und 52 durch die Drosselkanäle 54 hindurch auf der
Grundlage von relativen Druckänderungen, die zwischen diesen
Fluidkammern 50 und 52 auftreten, gezwungen. Die Motorlage
rung 16 kann folglich wirksam die aufgebrachten Schwingungen
dämpfen oder isolieren, und zwar auf der Grundlage der Fluid
strömungen durch die Drosselkanäle 54 oder einer Resonanz
der Fluidmasse in diesen Drosselkanälen 54.
Die Abmessungen, wie die
Querschnittsfläche und die Länge der Drosselkanäle 54, werden so
bestimmt, daß die Motorlagerung 16 einen
gewünschten Dämpfungseffekt hat mit Bezug auf ein Rütteln
und Hüpfen des Motors oder auf andere Schwingungen mit rela
tiv niedrigen Frequenzen auf der Grundlage der Resonanz der
zum Fließen durch die Drosselkanäle 54 gebrachten Fluidmasse.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bestehen
die die Fluidkammern 50 und 52 untereinander verbinden
den Drosselkanäle aus den durch den elastischen Körper 14
hindurch ausgestalteten Verbindungsöffnungen 44. Folglich
benötigt die Motorlagerung keinerlei sonsti
ge Bauteile, die zur Ausbildung von Drosselkanälen vorgese
hen sind, was in einer verminderten Anzahl von Bauteilen und
in einer vereinfachten Konstruktion der Lagerung resultiert.
Da die Drosselkanäle 54 von den durch den elastischen Körper
14 hindurch ausgestalteten Verbindungsöffnungen 44 gebildet
werden, gibt es im wesentlichen keine Beschränkung in der
Bestimmung der Querschnittsfläche der Drosselkanäle, was
einen ausreichenden Freiheitsgrad und Spielraum in der Be
stimmung oder Abstimmung der Abmessungen der Drosselkanäle
gewährleistet. Insofern kann die Motorlage
rung auf einfache Weise und ohne jegliche Schwierigkeiten
auf eine gewünschte Federcharakteristik abgestimmt werden,
um einen ausgezeichneten schwingungsdämpfenden Effekt her
vorzurufen.
Bei der beschriebenen Motorlagerung 16 sind die axialen Hohl
räume 46 zwischen der inneren Hülse 10 und den als Drossel
kanäle 54 dienenden Verbindungsöffnungen 44 ausgestaltet.
Hierdurch werden die elastischen Wände 47 des elastischen
Körpers 14, die den zur Strömungsdrosselung vorgesehenen Bereich der Drosselkanäle 54 begrenzen,
wirksam gegenüber einem relativ radial inneren schwingungs
übertragenden Teil des elastischen Körpers 14 zwischen der
inneren und äußeren Hülse 10, 12 isoliert. Selbst wenn
der elastische Körper 14 in seinem radial innenliegenden
Teil bei einem Aufbringen oder Einwirken von Schwingungen
zwischen der inneren sowie äußeren Hülse 10, 12 teilweise
verformt wird, so werden folglich die Sollgestalt oder die
Nennabmessungen der Drosselkanäle 54 in vorteilhafter Weise
beibehalten, so daß die Motorlagerung imstande ist, stabil
und konstant ein erheblich hohes Maß an schwingungsdämpfender
Wirkung auf der Grundlage der Fluidströmung durch die Drossel
kanäle 54 hindurch zu bieten.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Kraftfahrzeug-Motorlagerung 60
in einer zweiten Ausführungsform. Zur
ersten Ausführungsform der Fig. 1 bis 5 gleiche Bezugszahlen
bezeichnen strukturell und funktionell entsprechende Teile
der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform, so daß eine Be
schreibung dieser Teile entfallen kann.
In der Motorlagerung 60 ist über die gesamte axiale Länge
des elastischen Körpers 14 zwischen der zweiten Tasche 34
und dem Anschlagteil 18 ein axialer Hohlraum 62 derart ausge
bildet, daß er sich in Umfangsrichtung längs eines die zwei
te Tasche 34 begrenzenden Teils des elastischen Körpers 14
erstreckt. Dieser axiale Hohlraum 62 wirkt dahingehend, eine
Zugspannung, die in dem elastischen Körper 14 auftreten kann,
wenn er die Masse des Triebwerks bei Einbau der Lagerung in
das Fahrzeug aufnimmt, zu mindern oder zu verhindern. Auf
diese Weise wird die Lebensdauer und Haltbarkeit der Motorla
gerung 60 erheblich gesteigert.
Durch den derart ausgebildeten axialen Hohlraum 62 wird der
elastische Körper 14 mit einem dünnwandigen, flexiblen Wand
stück 64 versehen, das eine Bodenwand der zweiten Tasche 34
bildet. Wenn die Öffnungen der ersten und zweiten Tasche 32
bzw. 34 durch die äußere Hülse 12 verschlossen sind, so bil
det bei dieser Motorlagerung 60 die erste Tasche 32 eine
druckaufnehmende Fluidkammer 66, die bei Aufbringen von Schwingungen
Druckänderungen unterliegt, während die zweite Tasche 34
eine Fluidkammer 68 mit veränderlichem Volumen bildet,
deren Volumen auf Grund einer elastischen Verformung des
flexiblen Wandstücks 64 leicht verändert werden kann.
Wie die Fig. 6 zeigt, erstreckt sich der axiale Hohlraum 62
in der Umfangsrichtung der Lagerung derart, daß die in Um
fangsrichtung entgegengesetzten Endabschnitte des Hohlraumes 62 nahe
den jeweiligen Verbindungsöffnungen 44, d. h. den Drosselkanä
len 54, die durch den elastischen Körper 14 hindurch ausge
staltet sind, angeordnet sind. Jede der Verbindungsöffnungen
44 hat einen ersten Bereich, der in Fig. 6 mit l1 bezeich
net ist, eine konstante Querschnittsfläche besitzt und dem
zugeordneten einen der in Umfangsrichtung verlaufenden Endabschnitt
des axialen Hohlraumes 62 gegenüberliegt. Ferner hat jede
Verbindungsöffnung 44 einen zweiten Bereich l2, dessen
Querschnittsfläche größer ist als diejenige des ersten
Bereichs. Insbesondere ist der zweite Bereich l2 der Ver
bindungsöffnung 44 derart erweitert, daß seine Querschnitts
fläche zur Fluidkammer 66 hin größer wird.
Die Querschnittsfläche der Öffnung 44 wird relativ
groß in deren Bereich gemacht, in dem die
Verformung des elastischen Körpers 14, wenn die Motor
lagerung die Schwingungen aufnimmt, relativ groß ist.
Die Motorlagerung 60 mit den Verbindungsöffnungen 44, von
denen jede aus den beiden Bereichen l1 und l2 besteht,
zeigt eine Schwingungsdämpfungscharakteristik, die in der
Hauptsache durch den ersten Bereich l1 mit der kleineren
Querschnittsfläche bestimmt ist, d. h., die
Motorlagerung 60 dämpft die aufgebrachten Schwingungen auf
der Grundlage der Fluidströmungen durch den ersten Bereich
l1 hindurch. Das heißt mit anderen Worten, daß der
zweite Bereich l2 nicht als ein wirksamer Teil der Dros
selkanäle 54 bei dieser Ausführungsform arbeitet, weshalb
lediglich die ersten Bereiche l1 der
Drosselkanäle 54 zur Strömungsdrosselung
vorgesehen sind.
Der elastische Körper 14 enthält elastische Wände 69, die
zwischen dem Hohlraum 62 und den ersten Bereichen l1
der Öffnungen 44 ausgebildet sind und weitgehend un
abhängig von den anderen Teilen des elasti
schen Körpers 14 sind. Insofern werden diese ela
stischen Wände 69, die teilweise die Drosselkanäle 54 be
grenzen, an einer Verformung zusammen mit einem relativ radial in
nenliegenden Teil des elastischen Körpers 14 gehindert,
selbst wenn dieser radial innenliegende Teil bei Aufbringen
von Schwingungen verformt wird. Insofern dienen die in Um
fangsrichtung einander entgegengesetzten Endabschnitte des Hohlrau
mes 62 wirksam dazu, eine unerwünschte Umformung der Dros
selkanäle 54 zu vermeiden.
Wie bei der ersten Ausführungsform sind folglich die ela
stischen Wände 69, die die Drosselkanäle 54 begrenzen, wirk
sam gegenüber dem radial innenliegenden, Schwingungen über
tragenden Teil des elastischen Körpers 14 zwischen der in
neren und äußeren Hülse 10, 12 isoliert.
Das hat zum Ergebnis, daß die Sollgestalt oder die Nennabmes
sungen der Drosselkanäle 54 auch bei einem Aufbringen von
Schwingungen auf die Motorlagerung beibehalten werden können.
Wenn die Motorlagerung Schwingungen empfängt, so wird das
inkompressible Fluid auf Grund der relativen Druckänderungen,
die zwischen den Fluidkammern 66 und 68 auftreten, gezwungen,
durch die Drosselkanäle 54 zwischen der Fluidkammer
66 und der Fluidkammer 68 zu fließen. Als Ergebnis des
sen zeigt die Motorlagerung 60 dieser Ausführungsform
stabil und konstant eine gewünschte oder beab
sichtigte Schwingungsdämpfungscharakteristik auf der Grund
lage der Resonanz der Fluidmasse in den Drosselkanälen 54
und erzeugt insofern im wesentlichen dieselben Wirkungen,
die durch die erste Ausführungsform zu erlangen sind.
Die zweiten Bereiche l2 der Verbindungsöffnungen 44 müs
sen nicht notwendigerweise kegel- oder keilförmig ausgestal
tet sein, sondern können unter der Voraussetzung, daß die
Querschnittsfläche der zweiten Bereiche l2 größer ist als die
jenige der ersten Bereiche l1,
andersartig gestaltet sein. In diesem Fall sollte
die Querschnittsfläche der zweiten Bereiche l2 so bestimmt
werden, daß die elastische Verformung des elastischen Körpers
14 bei Aufbringen der Schwingungen nicht nennenswert die
Schwingungsdämpfungscharakteristik der Lagerung, die diese
auf der Grundlage der Fluidströmung durch die Verbindungsöff
nungen 44 zeigt oder bietet, beeinträchtigt.
Bei der Motorlagerung 60 der vorstehend beschriebenen Aus
führungsform hat die Gummipufferlage 36 eine Außenumfangs
fläche 70, die über ihren gesamten Flächenbereich
gewellt ist. Diese Gummipufferlage 36 ist imstande,
die Größe einer Relativverlagerung der inneren und äußeren
Hülsen 10, 12 zu begrenzen, wobei ihre gewellte Außenfläche
70 an die innere Fläche der äußeren Hülse 12, genauer an die
Abdicht-Gummilage 48, anstößt.
Wenn die Gummipufferlage 36 gegen die Abdicht-Gummilage 48
bei Aufbringen einer erheblich großen Schwingungsbelastung
trifft, so wird der Reibungskoeffizient zwischen den anein
anderstoßenden Flächen dieser Lagen 36 und 48 in vorteilhaf
ter Weise auf Grund der gewellten Außenfläche 70 an der Puf
ferlage 36 vermindert. Nach dem Anstoßen der Gummipufferla
ge 36 an der Abdicht-Gummilage 48 und nach elastischer Ver
formung der Gummipufferlage 36 ermöglicht die gewellte
Außenfläche 70 einen leichten und günstigen Kontakt dieser
Gummilagen 36 und 48 für deren Relativverlagerung, ohne daß
ungünstige Geräusche, wie Reibungsgeräusche, hervorgerufen
werden, die ansonsten bei einer Gleitberührung zwischen die
sen Lagen 36 und 48 auftreten können.
Die Wirkung der gewellten Außenfläche 70 in bezug auf eine
Verminderung des Reibungskoeffizienten wird ferner auf Grund
des Dazwischentretens des Fluids zwischen die aneinandersto
ßenden Flächen der beiden Gummilagen 36 und 48, die beide
in der Fluidkammer 66 aufgenom
men sind, gesteigert.
Wie vorstehend erläutert wurde, ist die gewellte Außenfläche
70 dahingehend wirksam, unerwünschte Geräusche, die ansonsten
bei einer Gleitberührung zwischen den
Lagen 36 und 48 nach einem Anstoßen der Pufferlage 36 an
die Abdichtlage 48 und der elastischen Verformung der Puffer
lage 36 auftreten können, zu vermindern oder zu eliminieren.
Deshalb kann die Gummipufferlage 36 eine ausreichend große
Dicke haben, ohne ungünstigen Geräuschen ausgesetzt zu sein,
was ein hohes Maß an stoßdämpfender Wirkung gewährleistet,
wenn die Pufferlage 36 so arbeitet, daß sie die Relativverla
gerung zwischen der inneren und äußeren Hülse 10, 12 begrenzt.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf Einzelheiten
anhand ihrer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen er
läutert wurde, so ist klar, daß sie nicht auf die dargestell
ten und beschriebenen Einzelheiten beschränkt ist, sondern
in anderer Weise in die Praxis umgesetzt werden kann.
Beispielsweise kann die Motorlagerung nur einen der zwei dia
metral gegenüberliegenden Drosselkanäle 54, die zwischen den
beiden Fluidkammern ausgebildet sind, besitzen.
Obwohl bei den beschriebenen Ausführungsformen die Drosselka
näle 54 nahe der äußeren Hülse 12 aus
gebildet sind, so ist es möglich, einen Drosselkanal oder
die Drosselkanäle nahe der inneren Hülse 10 und einen Hohl
raum zwischen jedem Drosselkanal sowie der äußeren Hülse
auszugestalten. Diese Anordnung liefert nahezu dieselbe Wir
kung, wie sie den erläuterten Ausführungsformen zuzuschrei
ben ist. In dem Fall, daß die Drosselkanäle nahe der inneren
Hülse 10 vorgesehen werden, wird das Anschlagteil 18, wie
es bei den dargestellten Ausführungsformen verwendet wird,
bevorzugterweise in den elastischen Körper 14 so eingebet
tet, daß es sich in den radialen Richtungen zu den einander
entgegengesetzten Fluidkammern erstreckt. Die Drosselkanäle
werden hierbei so ausgebildet, daß sie längs des Anschlag
teils verlaufen, wodurch die Sollgestalt der Drosselkanäle
in günstiger Weise aufrechterhalten wird.
Bei den erläuterten Ausführungsformen sind die axialen Hohl
räume 46 und 62 über die gesamte axiale Länge des elastischen
Körpers 14 zwischen den Drosselkanälen 54 und der inneren
Hülse 10 ausgestaltet. Jedoch können diese Hohlräume ledig
lich in einem axialen Teil des elastischen Körpers 14, wel
cher die Drosselkanäle 54 begrenzt, so ausgestaltet werden,
daß die Hohlräume eine Lage haben, um die Erstreckung der Drossel
kanäle in Axialrichtung der Lagerung abzudecken. Diese Anordnung ist ausreichend, um die
mit der Erfindung verfolgten Ziele zu erreichen.
Wenngleich die dargestellten Ausführungsformen
die Gestalt einer Motorlagerung für ein Kraftfahr
zeug besitzen, so ist klar, daß das Prinzip der vorliegenden
Lagerung in gleicher Weise auf irgendwelche anderen Befe
stigungsvorrichtungen anwendbar ist, wie Aufhängebuchsen,
Lagerungen für Differentialgetriebe, Radaufhängungen für Kraft
fahrzeuge und Lagerungsvorrichtungen, die in verschiedenen
Anlagen und Maschinen außer Kraftfahrzeugen verwendet
werden.
Claims (11)
1. Zylindrische, elastische Lagerung mit einer Fluidfüllung
zur flexiblen Verbindung von zwei Bauteilen, mit einer am
einen der zwei Bauteile befestigten inneren Hülse (10),
einer radial außerhalb der inneren Hülse (10) angeordneten und am
anderen der zwei Bauteile befestigten äußeren Hülse (12)
und einem zwischen der inneren Hülse (10) und der äußeren
Hülse (12) angeordneten und diese Hülsen (10, 12) flexibel verbindenden,
elastischen Körper (14), der unter Last verformbar ist
und der teilweise zwei mit einem inkompressiblen Fluid gefüllte
Fluidkammern (50, 52; 66, 68) begrenzt, welche in
diametral einander gegenüberliegenden Umfangsbereichen des
elastischen Körpers (14) zwischen der inneren Hülse (10) und
der äußeren Hülse (12) ausgebildet sind,
wobei die zwei Fluidkammern (50, 52; 66, 68) durch zumindest einen
Drosselkanal (54) in Strömungsverbindung miteinander stehen,
der benachbart zu einer der zwei Hülsen (10, 12) verläuft,
und wobei der elastische Körper (14) zwischen jedem der
Drosselkanäle (54) und der anderen der zwei Hülsen (10, 12)
einen Hohlram (46, 62) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der wenigstens eine Drosselkanal (54) durch einen Abschnitt
des elastischen Körpers (14) hindurch verläuft, wobei
der Drosselkanal (54) in dem zur Strömungsdrosselung
vorgesehenen Bereich von dem benachbarten Hohlraum (46, 62)
durch eine Wand (47, 69) getrennt ist, die nur aus dem Werkstoff
des elastischen Körpers (14) besteht und derart ausgebildet
ist, daß sie an Verformungen des übrigen elastischen
Körpers (14) unter Last nicht teilnimmt.
2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
zumindest eine Hohlraum (46, 62) sich über die gesamte
axiale Länge des elastischen Körpers (14) erstreckt.
3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraum (46, 62) des zumindest einen Drosselkanals (54)
eine Länge in Umfangsrichtung hat, die wenigstens gleich der
halben Länge des Drosselkanals (54) ist.
4. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzahl der Drosselkanäle (54) und der
benachbarten Hohlräume (46) je "zwei" beträgt und daß die
zwei Drosselkanäle (54) in diametral einander gegenüberliegenden
Umfangsabschnitten des elastischen Körpers (14) zwischen
den zwei Fluidkammern (50, 52) ausgebildet sind.
5. Lagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die zwei Drosselkanäle (54) in Umfangsrichtung der Lagerung
(60) nahe der äußeren Hülse (12) erstrecken und daß
die zwei Hohlräume (46) jeweils zwischen einem der zwei
Drosselkanäle (54) sowie der inneren Hülse (10) ausgebildet
sind.
6. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzahl der Drosselkanäle (54) "zwei"
beträgt und daß die zwei Drosselkanäle (54) in diametral
einander gegenüberliegenden Umfangsabschnitten des elastischen
Körpers (14) zwischen den zwei Fluidkammern (66, 68)
ausgebildet sind, daß die Anzahl der Hohlräume (62) "eins"
beträgt und daß der eine axiale Hohlraum (62) in einem Teil
des elastischen Körpers, welches eine der Fluidkammern (68)
begrenzt, ausgebildet ist sowie einander entgegengesetzte,
in Umfangsrichtung verlaufende Endabschnitte aufweist, die
nahe den zwei Drosselkanälen (54) angeordnet sind.
7. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet
durch ein an der inneren Hülse (10) angeordnetes, in entgegengesetzten
radialen Richtungen der Lagerung (16, 60) zu
den beiden Fluidkammern (50, 52; 66, 68) hin vorragendes Anschlagteil
(18), das eine Relativverlagerung zwischen der
inneren Hülse (10) und der äußeren Hülse (12) begrenzt.
8. Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
elastische Körper (14) wenigstens eine Gummipufferlage (36,
38) aufweist, die an einer Außenfläche des Anschlagteils
(18) ausgebildet ist.
9. Lagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die wenigstens eine Gummipufferlage (36) eine gewellte Außenfläche
(70) besitzt.
10. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet
durch eine starre Zwischenhülse (24), die auf der
Außenumfangsfläche des elastischen Körpers (14) angebracht
ist, wobei der zumindest ein Drosselkanal (54) zwischen der
inneren Hülse (10) und der starren Zwischenhülse (24) angeordnet
ist.
11. Lagerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder der Drosselkanäle (54) dicht bei einem Abschnitt der
starren Zwischenhülse (24) und entlang demselben verläuft.
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