DE4216185C2

DE4216185C2 - Elastisches Gummilager

Info

Publication number: DE4216185C2
Application number: DE4216185A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Brenner; Heinrich Meyer
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2012-05-16
Also published as: DE59300880D1; JPH06109061A; EP0569676A1; US5386973A; EP0569676B1; DE4216185A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Gummi lager, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens zwei sich horizontal gegenüberliegenden Befestigungs teilen, die über eine Elastomerfeder miteinander ver bunden sind, und mit einer in Richtung der vertikalen Cz-Koordinatenachse wirkenden und mindestens einer in horizontaler Richtung wirkenden hydraulischen Dämp fungsvorrichtung, wobei die horizontal wirkende Dämpfungsvorrichtung aus mindestens zwei, in hori zontaler Richtung einander gegenüberliegenden, in die Elastomerfeder eingeformten und mit Dämpfungs flüssigkeit gefüllten Kammern und mindestens einem die Kammern verbindenden Kanal besteht und die vertikal wirkende Dämpfungsvorrichtung in Richtung der Cz-Koordinatenachse hintereinanderliegend angeordnete und über einen Kanal miteinander verbundene Kammern umfaßt und wobei die Kammern der horizontalen Dämpfungs vorrichtung nach unten durch ein Wandungsteil gegenüber der oberen Kammer der vertikalen Dämpfungsvorrichtung getrennt sind.

Es sind bereits elastische Gummilager bekannt (z. B. DE-PS 30 24 090), bei denen die Befestigungsteile über eine Elastomerfeder miteinander verbunden sind und zu sätzlich eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung auf weisen. Die Elastomerfeder ist dabei in eine äußere, ein- oder mehrteilige Schubfeder und in eine innere sich über einen Grundkörper am Befestigungsteil abstützende, ringförmige Gummifeder aufgeteilt. Durch diese Aus bildung wird von der inneren ringförmigen Gummifeder nur ein geringer Anteil der Lagerlast aufgenommen, wobei eine Dämpfung der niederfrequenten Schwingungen in Hoch richtung erreicht wird. Nachteilig ist bei einem der artigen Lager, daß in der weichen Schubrichtung keine Dämpfung erfolgen kann, so daß durch die weichen kleinen Federkonstanten der Elastomerfeder große ungedämpfte Bewegungen möglich sind, so daß ein Aufschaukeln bei Resonanz auftreten kann.

Darüber hinaus sind Gummilager bekannt (z. B. EP-PS 0 042 761), bei denen die Befestigungsteile über eine Elastomerfeder miteinander verbunden sind. Dieses Gummilager zeigt in Fig. 4 Kammern einer horizontalen Dämpfungsvorrichtung, die nach unten durch ein Wandungs teil begrenzt sind. Das Wandungsteil trennt diese Kammern gegenüber einer weiteren Kammer, wobei unterhalb des Wandungsteils eine zweite in Vertikalrichtung wirkende Dämpfungsvorrichtung vorgesehen ist, deren Kammern in Richtung der Cz-Koordinatenachse hinter einanderliegend angeordnet sind und über einen Kanal verbunden sind. Nachteilig ist die einfache Aus führungsform, die eine geringe Wirkungsweise erwarten läßt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elastisches Gummilager so zu verbessern, daß die Übertragung von Schwingungen in vertikaler und in mindestens einer horizontalen Richtung wirkungsvoll gedämpft werden kann, wobei die horizontale Dämpfung entweder in Fahrzeuglängsrichtung, z. B. Fahrwerkslagerungen, und/oder in Fahrzeugquer richtung, z. B. Motorlagerungen, erforderlich sein kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorge sehen, daß die in die Elastomerfeder eingeformten Kammern der horizontalen Dämpfungsvorrichtung nach unten offen sind, daß der die Kammern verbindende Kanal von unten in das Befestigungsteil teilweise eingelassen ist und daß zwischen den Kammern der horizontalen Dämpfungs vorrichtung und der oberen Kammer der vertikalen Dämp fungsvorrichtung ein Trennteil vorgesehen ist, das die nach unten offenen Kammern abschließt und zugleich als Wandung den in das Befestigungsteil eingelassenen Kanal nach unten hin begrenzt.

Bei dieser Ausbildung ist von Vorteil, daß das Lager bei Verwendung von zwei Kammern als Fahrwerkslager hohe Seitenführungskräfte in Richtung Cy, ferner die Aufnahme großer Vertikalkräfte und Dämpfung von vertikalen Schwingungen gewährleistet und dabei gleichzeitig in Fahrzeuglängsrichtung durch eine weiche Federkennlinie Cx und Dämpfung hoher Abrollkomfort erzielt wird. Bei Verwendung des Lagers als Motorlager, mit ebenfalls zwei Kammern, können in Richtung Cz hohe Traglasten aufge nommen und Schwingungen gedämpft werden, in Richtung Cx können große Bremskräfte abgefangen werden, und in Richtung Cy kann bei weicher Federkennlinie das Quer schütteln des Motors wirkungsvoll gedämpft werden.

Darüber hinaus ist von Vorteil, daß die Dämpfvorrichtung für vertikale Dämpfung im Bereich der Lagerachse unter halb der Elastomerfeder und des Trennteiles angeordnet werden kann.

In wesentlicher Ausgestaltung der Erfindung ist vorge sehen, daß das Gummilager in einer horizontalen Ko ordinatenachse eine weiche Schubkennlinie und in der anderen horizontalen Koordinatenachse eine harte Kenn linie aufweist, und daß die horizontale Dämpfungs vorrichtung in Richtung der weichen Schubkennlinie angeordnet ist.

Bei Verwendung von mehr als zwei Kammern in Verbindung mit mindestens einem Dämpfungskanal läßt sich nach Be lieben eine Dämpfung in mehreren Querrichtungen erzielen.

In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist das Gummilager als Rundlager oder als Rechtecklager ausge bildet.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die einen Kammern und/oder die anderen Kammern der horizontalen Dämpfungsvorrichtung in der Elastomerfeder diametral einander gegenüberliegend am Umfang des Befestigungs teils angeordnet sind. Mit Vorteil können dabei jeweils zwei Kammern über jeweils einen Kanal miteinander verbunden werden.

Nach einer günstigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Trennteil mit einem Axialanschlag versehen ist.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die untere Kammer der vertikalen Dämpfungsvorrichtung als volumenausgleichen der Ausgleichsraum ausgebildet. Hierbei läßt sich in vorteilhafter Weise eine Schutzkappe vorsehen, wobei gegebenenfalls die Schutzkappe mit einer Entlüftungs bohrung zum Druckausgleich gegenüber dem Ausgleichsraum versehen ist.

Anstatt geradliniger Bohrungen zwischen den einzelnen Kammern ist nach einem weiteren wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß mindestens einer der Kanäle der horizontalen und vertikalen Dämpfungsvorrichtung als ringförmig um die Lagerachse verlaufender Dämpfungskanal ausgebildet ist. Mit Vorteil ist dabei der Kanal der vertikalen Dämpfungsvorrichtung in einer die Kammern trennenden Trennwand angeordnet. Diese Trennwand läßt sich zusätzlich noch mit einer Entkopplungsmembran versehen.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist mindestens eine Kammer mit einer Entkopplungsmembran versehen und/oder parallel zum Dämpfungskanal mindestens ein Bypassventil zwischen den Kammern der vertikalen Dämpfungsvorrichtung oder den Kammern der horizontalen Dämpfungsvorrichtung angeordnet.

Eine günstige Ausführungsform sieht vor, daß in dem Trennteil eine Öffnung für den Druckausgleich zwischen den Kammern und den Kammern vorgesehen ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 ein als Motorlager ausgebildetes elastisches Gummilager, teils geschnitten.

Fig. 2 eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Gummilagers.

Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Gummilagers teils geschnitten.

Fig. 4 ein Gummilager im Prinzip wie in Fig. 1 bereits dargestellt, jedoch als Rundlager ausgebildet.

Fig. 5-7 weitere Ausführungsformen eines Gummilagers mit vier Kammern.

Das in Fig. 1 dargestellte elastische Gummilager be steht im wesentlichen aus zwei Befestigungsteilen 7 und 8, die über eine Elastomerfeder 6 miteinander verbunden sind, wobei innerhalb des elastischen Gummilagers zwei unabhängig voneinander arbeitende Dämpfungsvorrichtungen angeordnet sind. Das elastische Gummilager weist in Richtung der Achse Cx eine verhältnismäßig straffe Schub-Druckkennlinie auf. Diese Achse Cx verläuft senk recht zur Zeichenebene.

Die Elastomerfeder 6 ist mit zwei Kammern 3a und 3b ver sehen, welche über einen Kanal 4 hydraulisch miteinander in Verbindung stehen. Der Kanal 4 ist im Befestigungs teil 7 teilweise eingelassen und wird durch das Trenn teil 5 geschlossen. Durch diese Dämpfvorrichtung wird in der Achse Cy eine hydraulische Dämpfung mittels der Kammern 3a und 3b und dem Kanal 4 erzielt.

Das Befestigungsteil 8 ist mit einer Trennwand 10 und einem Faltenbalg 12 versehen, so daß die Kammern 1a und 1b über einen in der Trennwand 10 verlaufenden Kanal 2 miteinander in hydraulischer Verbindung stehen. Durch diese Dämpfungsvorrichtung wird in der Achse Cz eine hydraulische Dämpfung erreicht. Gegenüber einem zu starken vertikalen Einfedern des Befestigungsteiles 7 ist das Trennteil 5 mit einem Anschlag 9 versehen, der mit der Trennwand 10 zusammen arbeitet.

Die Trennwand 10 ist zusätzlich mit einer Entkopplungs membran 11 versehen.

Die Kammer 1b und der Faltenbalg 12 sind gegen die Atmosphäre durch eine Schutzkappe geschützt.

Im Trennteil 5 ist die im Durchmesser kleine Öffnung 15 für den Druckausgleich zwischen den Kammern 3a, 3b und der Kammer 1a vorgesehen.

Die Fig. 2 zeigt in Draufsicht, daß die Befestigungs teile 7 und 8 in etwa rechteckig angeordnet sind, so daß die Schubfeder 6 im wesentlichen an der Längsseite des Gummilagers verläuft, während die Schubfeder 6 im Bereich der Stirnseiten mit den Kammern 3a und 3b mit einer entsprechenden hydraulischen Dämpfvorrichtung ver sehen ist.

Aus der Fig. 3 ist in der Seitenansicht zu entnehmen, daß das Trennteil 5 den Kanal 4 im Befestigungsteil 7 gegenüber der Kammer 1a abgrenzt. Die Kammer 1b dient als volumenausgleichender Ausgleichsraum, während zu einem einwandfreien Druckausgleich in der Schutzkappe 13 eine Entlüftungsbohrung 14 angeordnet ist.

Aus der Fig. 4 ist ein elastisches Gummilager in Form eines Rundlagers dargestellt, wobei wiederum im wesent lichen die Befestigungsteile 7 und 8 zu entnehmen sind, wobei die Kammer 3a über den Kanal 4 mit der Kammer 3b (nicht dargestellt, da die linke Seite um 90 Grad ver setzt gezeichnet ist) in Verbindung steht. Die Kammern 1a und 1b sind über den Kanal 2 hydraulisch miteinander in Verbindung. Die Elastomerfeder 6 verläuft kegelförmig um das Befestigungsteil 7 und ist mit den Kammern 3a und 3b versehen.

In der Fig. 5 und der zugehörigen Draufsicht der Fig. 6 bzw. der Fig. 7 ist ein Gummilager dargestellt, bei dem in zwei horizontalen Achsen Kammern 3a, 3b, 3c, 3d in der Elastomerfeder 6 eingebracht sind. Durch eine Verbindung zweier Kammern oder aller Kammern über einen Kanal 4 läßt sich eine Dämpfung in einer oder mehreren Querrichtungen erzielen. Die Kammern 3a, 3b, 3c, 3d lassen sich dabei gemäß Fig. 6 oder gemäß Fig. 7 anordnen, so daß gegebenenfalls in einem bestimmten Bereich eine harte Schub-Druckkennlinie in einer horizontalen Richtung erreicht werden kann.

Bezugszeichenliste

1a Kammer
1b Kammer
2 Kanal
3a Kammer
3b Kammer
3c Kammer
3d Kammer
4 Kanal
5 Trennteil
6 Elastomerfeder
7 Befestigungsteil
8 Befestigungsteil
9 Anschlag
10 Trennwand
11 Entkopplungsmembran
12 Faltenbalg
13 Schutzkappe
14 Entlüftungsbohrung
15 Öffnung.

Claims

1. Elastisches Gummilager, insbesondere für Kraftfahr zeuge, mit mindestens zwei sich horizontal gegen überliegenden Befestigungsteilen, die über eine Elastomerfeder miteinander verbunden sind, und mit einer in Richtung der vertikalen Cz-Koordinaten achse wirkenden und mindestens einer in hori zontaler Richtung wirkenden hydraulischen Dämp fungsvorrichtung, wobei die horizontal wirkende Dämpfungsvorrichtung aus mindestens zwei, in hori zontaler Richtung einander gegenüberliegenden, in die Elastomerfeder eingeformten und mit Dämpfungs flüssigkeit gefüllten Kammern und mindestens einem die Kammern verbindenden Kanal besteht und die vertikal wirkende Dämpfungsvorrichtung in Richtung der Cz-Koordinatenachse hintereinanderliegend ange ordnete und über einen Kanal miteinander verbundene Kammern umfaßt und wobei die Kammern der hori zontalen Dämpfungsvorrichtung nach unten durch ein Wandungsteil gegenüber der oberen Kammer der vertikalen Dämpfungsvorrichtung getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Elastomerfeder (6) eingeformten Kammern (3a; 3b; 3c; 3d) der horizontalen Dämpfungsvorrichtung nach unten offen sind, daß der die Kammern (3a, 3b; 3c, 3d) verbindende Kanal (4) von unten in das Befestigungsteil (7) teilweise ein gelassen ist und daß zwischen den Kammern (3a, 3b; 3c, 3d) der horizontalen Dämpfungsvorrichtung und der oberen Kammer (1a) der vertikalen Dämpfungs vorrichtung ein Trennteil (5) vorgesehen ist, das die nach unten offenen Kammern (3a, 3b; 3c, 3d) abschließt und zugleich als Wandung den in das Befestigungsteil (7) eingelassenen Kanal (4) nach unten hin begrenzt.

2. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummilager in einer horizontalen Ko ordinatenachse eine weiche Schubkennlinie und in der anderen horizontalen Koordinatenachse eine harte Kennlinie aufweist, und daß die horizontale Dämpfungsvorrichtung in Richtung der weichen Schub kennlinie angeordnet ist.

3. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummilager als Rechtecklager ausgebildet ist.

4. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummilager als Rundlager ausgebildet ist.

5. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Kammern (3a, 3b) und/oder die anderen Kammern (3c, 3d) der horizontalen Dämpfungsvorrichtung in der Elastomerfeder (6) diametral einander gegenüber liegend am Umfang des Befestigungsteils (7) ange ordnet sind.

6. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (3a, 3b) und die Kammern (3c, 3d) über jeweils einen Kanal (4) miteinander verbunden sind.

7. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil (5) mit einem Axialanschlag (9) versehen ist.

8. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kammer (1b) der vertikalen Dämpfungsvorrichtung als volumenausgleichender Aus gleichsraum ausgebildet ist.

9. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kanäle (2, 4) der horizontalen und vertikalen Dämpfungsvorrichtung als ringförmig um die Lagerachse verlaufender Dämpfungskanal ausgebildet ist.

10. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (2) der vertikalen Dämpfungs vorrichtung in einer die Kammern (1a und 1b) trennenden Trennwand (10) angeordnet ist.

11. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (10) mit einer Entkopplungs membran (11) versehen ist.

12. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Kammer (1a, 1b, 3a, 3b, 3c, 3d) mit einer Entkopplungsmembran (11) versehen ist.

13. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Kanälen (2 und 4) mindestens ein Bypassventil zwischen den Kammern (1a, 1b) der vertikalen Dämpfungsvorrichtung oder den Kammern (3a, 3b, 3c, 3d) der horizontalen Dämpfungs vorrichtung angeordnet ist.

14. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Trennteil (5) eine Öffnung (15) für den Druckausgleich zwischen den Kammern (3a, 3b) und den Kammern (1a, 1b) vorgesehen ist.