DE4238752C1

DE4238752C1 - Hydraulisch dämpfendes Motorlager

Info

Publication number: DE4238752C1
Application number: DE4238752A
Authority: DE
Inventors: Joern-Rainer Quast
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF BOGE ELASTMETALL GMBH, 49448 LEMFOERDE, DE
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2012-11-18
Also published as: DE59306257D1; JP2799448B2; JPH07305739A; EP0598188A1; US5386977A; EP0598188B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch dämpfen des Motorlager mit zumindest teilweise von elastischen Wänden begrenzten, fluidgefüllten Kammern und einer die Kammern trennenden, begrenzt auslenkbaren Membran, mit mindestens einem die Kammern verbindenden Kanal, wobei die Lagercharakteristik durch die Änderung der Steifig keit einer in einer der Kammern angeordneten flexiblen Wand einstellbar ist, die bei geringer Steifigkeit gegen ein in einem Zwischenraum eingeschlossenes Gasvolumen arbeitet und die bei hoher Steifigkeit zumindest teil weise in Anlage an einen Anschlag kommt, wobei zur Belüftung des Zwischenraumes ein Schalter eine Strömungsverbindung zur Atmosphäre oder einem Druckspeicher freigibt und die Entlüftung des Zwischenraumes über ein Ventil in der Strömungsverbindung erfolgt.

Derartige Motorlager sind bereits bekannt (z. B. DE 34 46 725 C2), bei denen zwischen den beiden Kammern eine Trennwand angeordnet ist und eine Kammer eine ringförmig an der Außenwand verlaufende elastische Membran aufweist, wobei der von der elastischen Membran mit der starren Außenwand gebildete Zwischenraum zur Erzielung einer hohen Steifigkeit des Motorlagers mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist. Soll das Lager im Fahrbetrieb hart geschaltet werden, ist es notwendig, einen Unterdruck an den Zwischenraum zu legen, so daß sich die elastische Wand direkt an die Außenwand des Lagers anlegt. Bei dieser Ausführung ist von Nachteil, daß die Unterdruckversorgung des Zwischenraumes Probleme bereitet, denn es sind starre Leitungen erforderlich, da flexible Zuleitungen bei Auflegung eines Unterdruckes zusammenklappen. Ein Anzapfen der Bremsleitung ist aus sicherheitsrelevanten Gründen nicht möglich. Darüber hinaus bringt eine lange Zuleitung auch in starrer Bau weise den Nachteil mit sich, daß die flexible Wand sich erst am starren Anschlag anlegt, wenn die Restluft aus der Unterdruckleitung ebenfalls abgesaugt ist. Alle diese Nachteile zeigen, daß die Beaufschlagung des Zwischenraumes mit einem Unterdruck für die Praxis nicht geeignet ist.

Weiter sind Motorlager bekannt (z. B. DE 34 47 950 C2, DE 39 26 696 A1), deren Kammern von elastischen Wänden begrenzt sind, wobei eine quer zur Längsachse verlaufen de Membran zusammen mit einem weiteren Bauteil des Motorlagers einen Zwischenraum bildet. Dieser Zwischen raum ist über eine Strömungsverbindung entlüftbar bzw. die Strömungsverbindung ist über ein Ventil und einen Schalter beaufschlagbar. Das Ventil und der Schalter sind allerdings mit einer extern angeordneten Vakuum pumpe verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein hydraulisch dämpfendes Motorlager zu schaffen, welches wahlweise hart oder weich gesteuert werden kann, wobei nicht nur ein großer Bauaufwand vermieden werden soll, sondern auch erreicht werden soll, daß eine einfache und sichere Steuerung in unmittelbarer Nähe des Motorlagers lange Leitungswege vermeidet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorge sehen, daß als Ventil ein Rückschlagventil im Bereich der Außenwand vorgesehen ist, welches über die flexible Wand durch die Zug- und Druckbewegungen des Motorlagers beaufschlagbar ist, so daß der Zwischenraum durch die Pumparbeit der elastischen Wände über das Rückschlag ventil leerpumpbar ist.

Hierbei ist von Vorteil, daß der Zwischenraum, der zur Beeinflussung der Federeigenschaften dient, für den Fall, daß das Lager hart geschaltet werden soll, ohne Fremdhilfe entlüftet werden kann. Während des Lager betriebes erfolgt ein Pumpen durch die Zug- und Druck bewegungen, so daß der auf die flexible Wand wirkende Innendruck den Zwischenraum über das Rückschlagventil bis zur Anlage der flexiblen Wand an den starren Bauteil entleert. Für die Belüftung des Zwischenraumes ist der Schalter zu öffnen, so daß der Zwischenraum mit der Atmosphäre verbunden wird und die flexible Wand in ihre Grundposition gebracht wird. Es handelt sich demnach um ein einfaches, sicheres Prinzip der Steuerung, indem die elastischen Wände durch ihre Pumparbeit den Zwischenraum über das Rückschlagventil freipumpen, während bei Betätigung des Schalters Gas von der Atmosphäre oder einem Druckspeicher in den Zwischenraum strömt.

Nach einem wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß der Schalter manuell, elektromagnetisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigbar ist.

Eine fertigungstechnisch günstige Ausführungsform sieht vor, daß die mit dem Zwischenraum verbundene Strömungs verbindung in zwei einzelne Strömungsverbindungen aufgeteilt ist. Hierbei ist die gemeinsame Strömungs verbindung Bestandteil vom Motorlager, während die beiden einzelnen Strömungsverbindungen, die mit dem Schalter und dem Rückschlagventil versehen sind, außer halb des Motorlagers angeordnet werden können.

Nach einem wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß das Rückschlagventil im Schalter integriert ist.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei Verwendung eines elektromagnetischen Schalters der Magnetanker direkt oder indirekt als Schalter ausge bildet ist. Hierbei ist mit Vorteil vorgesehen, daß der Magnetanker in Schließrichtung des Schalters, durch Beaufschlagung einer Feder, als Rückschlagventil ausge bildet ist.

Ein wesentliches Merkmal sieht vor, daß der Querschnitt der den Schalter enthaltenden Strömungsverbindung so gestaltet ist, daß eine ungedrosselte Gaszufuhr zum Zwischenraum gewährleistet ist.

Eine günstige Ausgestaltung sieht vor, daß der Schalter abhängig von der Motordrehzahl eines Kraftfahrzeuges steuerbar ist. Hierdurch kann die Charakteristik des Lagers gezielt, abhängig von der Motordrehzahl, beein flußt werden.

Zur Vermeidung von Setzungsverhalten der flexiblen Wand nach längerer Stehzeit des Motors ist vorgesehen, daß eine Steuerung automatisch nach längerer Stehzeit eine Belüftung des Zwischenraumes vornimmt. Diese Steuerung braucht lediglich den Schalter kurzzeitig zu bestromen, so daß der Schalter öffnet, während im stromlosen Zustand der Schalter über eine Feder in Schließstellung gebracht wird.

Eine weitere Beeinflussung der Federeigenschaften des Lagers läßt sich erzielen, indem die Strömungsver bindungen mit einem Druckspeicher verbunden sind. Der Druckspeicher läßt sich problemlos dem Rückschlagventil nachschalten, so daß eine Belüftung des Zwischenraumes anschließend nur über den Schalter möglich ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 ein Motorlager im Schnitt mit einem Rückschlag ventil und einem Schalter,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines Motorlagers, bei dem das Rückschlagventil im Schalter integriert ist,

Fig. 3 eine Variante, bei der in der Strömungsver bindung ein Druckspeicher angeordnet ist.

Das in Fig. 1 dargestellte hydraulisch dämpfende Motor lager besteht im wesentlichen aus den Befestigungsteilen 8 und 9, der gummielastischen Umfangswand 10, wobei die beiden mit Dämpfungsmittel gefüllten Kammern 11 und 12 durch eine Trennwand 13 getrennt sind. Die Verbindung der beiden Kammern 11 und 12 erfolgt über den Kanal 14. Die auslenkbare Membran 15 dient der Entkopplung von hochfrequenten Schwingungen mit kleinen Amplituden.

Im radialen Randbereich ist eine flexible Wand 16 vorge sehen, die einen Zwischenraum 1 abtrennt, wobei der Zwischenraum 1 über eine Strömungsverbindung 2 einer seits mit einem Rückschlagventil 3 und andererseits mit dem Schalter 4 in Verbindung steht. Zur einwandfreien Funktion des Lagers ist die flexible Wand 16 weicher ausgebildet als die Membran 15, damit durch die Pump wirkung der gummielastischen Umfangswand 10 zunächst die flexible Wand 16 zur Anlage gelangt, bevor die Membran 15 die entsprechenden Schwingungen entkoppelt.

Durch die Pumpwirkung der gummielastischen Umfangswand 10 erfolgt zunächst bei geschlossenem Schalter 4 ein Entlüften des Zwischenraumes 1 durch die flexible Wand 16, indem bei Druckspitzen das Rückschlagventil 3 öffnet. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange bis der Zwischenraum 1 entlüftet und die flexible Wand 16 an der metallischen Seitenwandung zur Anlage kommt. In diesem Ausführungsbeispiel entweicht das Gas des Zwischenraumes 1 über das Rückschlagventil 3 in die Atmosphäre. Wird bei Bedarf der Schalter 4 geöffnet, so strömt wiederum Gas aus der Atmosphäre am Schalter 4 vorbei in den Zwischenraum 1, so daß sich die flexible Wand 16 in die gezeichnete Position bewegt.

In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches im Prinzip dem in Fig. 1 bereits gezeigten entspricht. Der Schalter 4 wird dabei von einem Elektro magneten beaufschlagt, dessen Magnetanker 5 gegen eine Feder 6 abgestützt ist. Im stromlosen Zustand hält die Feder 6 über den Schalter 4 die Strömungsverbindung 2 geschlossen, wobei die Feder 6 derart gestaltet ist, daß über die Pumpwirkung der gummielastischen Umfangswand 10 und der flexiblen Wand 16 ein Abheben des Schalters 4 gegen die Feder 6 möglich ist, so daß der Zwischenraum 1 entlüftet werden kann. Wird der Elektromagnet bestromt, so wird über den Magnetanker 5 der Schalter 4 gegen die Kraft der Feder 6 geöffnet, so daß eine Belüftung des Zwischenraumes 1 aus der Atmosphäre erfolgen kann.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist der Zwischenraum 1 größenmäßig derart gestaltet, daß eine möglichst schnelle Entlüftung erfolgen kann, wozu auch eine möglichst kurze Strömungsverbindung 2 benötigt wird.

In der Fig. 3 ist eine Variante des Motorlagers darge stellt, indem die das Rückschlagventil 3 aufweisende Strömungsverbindung 2a sowie die über den Schalter ver bundene Strömungsverbindung 2b mit einem Druckspeicher 7 versehen sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird durch einen entsprechenden Druck im Druckspeicher 7 bei geöffnetem Schalter 4 der Zwischenraum 1 entsprechend druckbeaufschlagt, so daß die Lagercharakteristik ent sprechend beeinflußt werden kann. Ansonsten arbeitet auch bei diesem Ausführungsbeispiel die gummielastische Umfangswand 10 über das Rückschlagventil 3 auf den Druckspeicher 7 zur Entleerung des Zwischenraumes 1.

Bezugszeichenliste

1 - Zwischenraum
2 - Strömungsverbindung
3 - Rückschlagventil
4 - Schalter
5 - Magnetanker
6 - Feder
7 - Druckspeicher
8 - Befestigungsteil
9 - Befestigungsteil
10 - gummielastische Umfangswand
11 - Kammer
12 - Kammer
13 - Trennwand
14 - Kanal
15 - Membran
16 - flexible Wand

Claims

1. Hydraulisch dämpfendes Motorlager mit zumindest teilweise von elastischen Wänden begrenzten, fluid gefüllten Kammern und einer die Kammern trennenden, begrenzt auslenkbaren Membran, mit mindestens einem die Kammern verbindenden Kanal, wobei die Lager charakteristik durch die Änderung der Steifigkeit einer in einer der Kammern angeordneten flexiblen Wand einstellbar ist, die bei geringer Steifigkeit gegen ein in einem Zwischenraum eingeschlossenes Gasvolumen arbeitet und die bei hoher Steifigkeit zumindest teilweise in Anlage an einen Anschlag kommt, wobei zur Belüftung des Zwischenraumes ein Schalter eine Strömungsverbindung zur Atmosphäre oder einem Druckspeicher freigibt und die Entlüftung des Zwischenraumes über ein Ventil in der Strömungsverbindung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventil ein Rückschlagventil (3) im Bereich der Außenwand vorgesehen ist, welches über die flexible Wand (16) durch die Zug- und Druckbe wegungen des Motorlagers beaufschlagbar ist, so daß der Zwischenraum (1) durch die Pumparbeit der elastischen Wände über das Rückschlagventil (3) leerpumpbar ist.

2. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (4) manuell, elektromagnetisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigbar ist.

3. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Zwischenraum (1) verbundene Strömungsverbindung (2) in zwei einzelne Strömungs verbindungen (2a, 2b) aufgeteilt ist.

4. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (3) im Schalter (4) inte griert ist.

5. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines elektromagnetischen Schalters (4) der Magnetanker (5) direkt oder indirekt als Schalter (4) ausgebildet ist.

6. Motorlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (5) in Schließrichtung des Schalters (4) durch Beaufschlagung einer Feder (6) als Rückschlagventil (3) ausgebildet ist.

7. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der den Schalter (4) ent haltenden Strömungsverbindung (2) so gestaltet ist, daß eine ungedrosselte Gaszufuhr zum Zwischenraum (1) gewährleistet ist.

8. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (4) abhängig von der Motordrehzahl eines Kraftfahrzeuges steuerbar ist.

9. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung automatisch nach längerer Steh zeit eine Belüftung des Zwischenraumes (1) vor nimmt.

10. Motorlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverbindungen (2a, 2b) mit einem Druckspeicher (7) verbunden sind.