DE4426588C2 - Querweiche Tragfeder für ein Hydrolager - Google Patents
Querweiche Tragfeder für ein HydrolagerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydrolager zur dämpfenden
Anordnung schwingender Massen mit einem gummielastischen
Tragkörper, in den eine Aufnahmevorrichtung mit einer Bohrung zur
Verbindung des Lagers mit der schwingenden Masse hineinragt und in
diesen einvulkanisiert ist, und mit einem Gehäuse, das den Tragkörper
kraftschlüssig an einer Anordnungsvorrichtung abstützt.
Derartige Lager werden überall dort eingesetzt, wo es erforderlich ist,
die Schwingungen schwingender Massen klein zu halten, das heißt, also
deren Schwingungsamplituden zu dämpfen. Gleichzeitig müssen diese
Lager dazu in der Lage sein, das durch die Schwingungen bewegter
Massen aufgrund der Übertragung der Körperschwingungen an die
umgebende Luft verursachte Geräuschprofil zu beeinflussen.
Ein typischer Anwendungsfall derartiger dämpfender Lager ist der
Bereich des Kraftfahrzeugbaus, bei dem die Merkmale des
Benutzungskomforts eine zunehmend bedeutsamere Rolle spielen.
Derartige Lager werden dabei häufig als Motorlager eingesetzt, wobei
sie sowohl statische als auch dynamische Lasten in die Karosserie des
Kraftfahrzeuges einleiten.
Hierbei rührt die statische Belastung von der Eigenmasse des Motors
her, während die dynamische Belastung durch Motorschwingungen in
vielfacher Hinsicht induziert wird. So führt beispielsweise das Starten
des Motors oder aber die Fahrt des Fahrzeuges über große
Bodenunebenheiten zu niederfrequenten Schwingungen mit großen
Störamplituden, während der Lauf des Motors bei hohen Drehzahlen zu
hochfrequenten Schwingungen mit kleinen Störamplituden führt.
Aufgrund der bereits angeführten hohen Anforderungen an den
Benuntzungskomfort ist es erforderlich, dass derartige Lager
Schwingungsamplituden bedämpfen, die im Lager zu Kraftverläufen in
allen drei möglichen Raumrichtungen führen.
Diese Schilderung macht es deutlich, dass die Kennlinien derartiger
Motorlager nach Möglichkeit unabhängig voneinander einstellbar sein
sollten bezüglich der Dämpfungswirkung des Lagers im Falle einer in
Lageraxiallängsrichtung verlaufenden Belastung und einer quer zur
Axiallängsrichtung des Lagers verlaufenden Belastung, also einer in
Lagerradialrichtung verlaufenden Last.
Als ein solches diese Anforderungen erfüllendes Motorlager ist ein
hydraulisch bedämpftes Motorlager, ein sogenanntes Hydrolager mit
Zwischenring bekannt. Es bedeutet dies, dass der gummielastische
Tragkörper dieses bekannten Lagers im Bereich seiner sich
kegelstumpfförmig nach außen gerichtet erstreckenden Basis eine
vorzugsweise metallische Einlage aufweist, die sich quer zur
Kraftflussrichtung im Tragkörper erstreckt und ein Knicken oder Bauchen
der sich nach außen gerichtet erstreckenden Basis des Tragkörpers
verhindern soll. Hierdurch wird erreicht, dass sich unterschiedliche
Kennlinienverläufe des bekannten Lagers in axialer und radialer
Richtung des Lagers einstellen lassen, wobei diese bekannten Lager
auch ein relativ gutes akustisches Verhalten, also eine niedrige
dynamische Federrate aufweisen, aber mit dem Problem behaftet sind,
dass zwischen dem regelmäßig aus Gummi bestehenden Tragkörper
und dem metallischen Zwischenring eine stoffschlüssige Verbindung in
Form eines aufwendigen Vulkanisierungsvorgangs stattfinden muss, was
zu einer nicht unerheblichen Kostenbelastung führt. Es ist dies deshalb
von großer Bedeutung, da derartige Lager im Falle des Einsatzes in
Kraftfahrzeugen dem Preisdruck eines Massenproduktes unterliegen und
deshalb oftmals nur in Hochpreisprodukten eingesetzt werden.
Auch weisen diese bekannten Lager den Nachteil auf, dass im Bereich
der Trennfläche zwischen dem gummielastischen Tragkörper und dem
metallischen Zwischenring hohe Kerbspannungen, also Scher- bzw.
Schubspannungen auftreten, die zu einem Ausfall des bekannten Lagers
führen und damit zu einer reduzierten Dauerfestigkeit.
Das Weglassen des Zwischenrings beseitigt zwar dieses Problem der
Scherspannungen und führt auch zu niedrigeren Herstellungskosten,
bedingt aber gleichzeitig den Nachteil, dass ein derartiger Tragkörper
ohne Zwischenring ein unabänderliches Kennlinienverhältnis in axialer
und radialer Richtung aufweist. Dies führt letztlich auch zu einer
erhöhten Geräuschbelastung beispielsweise im Fahrzeuginnenraum, da
der Tragkörper dieses Lagers auf die maximal möglichen Belastungen
und damit Störschwingungen ausgelegt werden muss, so dass er nicht
mehr dazu in der Lage ist, kleine Störamplituden wirksam zu bedämpfen,
so dass sich die hieraus ergebende Geräuschbelastung nahezu
unvermindert in den Fahrzeuginnenraum fortpflanzen kann.
Die DE 69 00 858 U1 offenbart eine elastische Lagerung zur Anordnung
schwingender Massen mit einem gummielastischen Tragkörper, einem
den Tragkörper abstützenden Widerlager sowie einer
Aufnahmevorrichtung, die in den gummielastischen Tragkörper
hineinragt. Der Tragkörper ist im Wege der Haftvermittlung,
beispielsweise durch Vulkanisieren, mit dem Widerlager einerseits sowie
mit der Aufnahmevorrichtung andererseits verbunden und weist
nierenförmige Ausnehmungen auf, die so zueinander angeordnet sind,
dass eine leichte Einstellung oder Anpassung einer gewünschten
Federkonstante erzielt werden kann, wobei die kugelsymmetrischen
Eigenschaften des Tragkörpers erhalten bleiben. Die Federkonstante
der hier offenbarten Lagerung ist somit in allen Raumrichtungen gleich.
Die DE-PS 974 889 beschreibt ein Gummimetallbauteil mit zwei parallelen
Metallplatten, zwischen denen ein gummielastischer Tragkörper
angeordnet ist. Um die für eine zweckgemäße Formarbeit notwendige
Gummimasse zu verringern, sind in dem Tragkörper in axialer Richtung
zuckerhutförmige Ausnehmungen vorgesehen. Zur möglichst
symmetrischen Federung sind diese Hohlräume gleichmäßig über den
Gummikörperquerschnitt verteilt.
Die DE 40 25 284 A1 offenbart ein Radialbuchsenlager mit einer
zylindrischen Außenhülle, einem zentralen als Widerlager dienenden
Buchsenkern und einem dazwischenliegenden gummielastischen
Tragkörper, der Hohlkanäle mit venturiartigen Verengungen und
anschließenden Erweiterungen auf den Ursprungsquerschnitt aufweist.
Diese Hohlkanäle sind um den zentralen Buchsenkern herum
asymmetrisch angeordnet, so dass dieser Verteilung entsprechende,
unterschiedliche Steifigkeiten in radialer sowie in axialer Richtung
einstellbar sind.
Die DE 30 47 160 C2 offenbart ein elastisches Lager mit einem
zentralen zylinderförmigen Anschlussstück sowie einer diesem als
Widerlager dienenden Scheibe, die einen becherförmigen Abschnitt mit
einer zentralen Durchgangsöffnung aufweist. In dieser
Durchgangsöffnung ist das Anschlussstück mittels eines elastomeren
Tragkörpers federnd gelagert. Der elastomere Tragkörper weist
asymmetrisch um das zylinderförmige Anschlussstück angeordnete
Ausnehmungen auf, die sich im Wesentlichen parallel sowohl zum
Anschlussstück als auch zum becherförmigen Abschnitt der Scheibe
erstrecken. Nachteilig bei dem hier gezeigten Lager ist, dass auf Grund
einer fehlenden Stabilisierung des elastomeren Tragkörpers die
Ausnehmungen bei hohen Beanspruchungen so zusammengedrückt
werden, dass deren sich gegenüberliege Wandungen aneinander
anschlagen, wodurch das Lagerverhalten sprunghaft und damit in
unvorteilhafter Weise verändert wird.
Die DE 33 42 300 C2 offenbart ein Hydrauliklager mit zwei Kammern,
die durch eine Zwischenplatte mit einer Drossel voneinander getrennt
sind. Eine dieser Kammern ist widerlagerseitig durch einen
gummielastischen Tragkörper begrenzt, der zur Veränderung der
radialen Steifigkeit des Lagers Ausnehmungen aufweist.
Ein ähnliches Hydrauliklager ist in der DE 34 40 054 A1 beschrieben.
Das gezeigte Hydrauliklager verfügt über ein Anschlussstück sowie
einen Widerlageranschluss, zwischen denen zwei Dämpfungsflüssigkeit
enthaltene Kammern vorgesehen sind. Eine dieser Kammern weist eine
Begrenzungswand auf, die von einem gummielastischen Tragkörper
ausgebildet wird. In dem Tragkörper sind Materialaussparungen
vorgesehen, die sich von einer Stirnseite des Tragkörpers her in
Richtung der gegenüberliegenden Stirnseite des Tragkörpers
erstrecken. Auf Grund der fehlenden Stabilisierung kann es jedoch auch
hier bei hohen Belastungen zum Anschlag sich gegenüberliegender
Wandungen der Materialaussparung kommen.
Der vorliegenden Erfindung liegt zur Beseitigung der geschilderten
Nachteile die Aufgabe zugrunde, ein Lager zur dämpfenden Anordnung
schwingender Massen zu schaffen, mit dem es möglich ist, sowohl das
akustische als auch das Festigkeitsverhalten in radialer und axialer
Richtung unabhängig voneinander einzustellen, wobei das zu
schaffende Lager kostengünstig sein und zudem eine hohe
Dauerfestigkeit aufweisen soll.
Das zur Lösung dieser Aufgabe geschaffene Lager weist die im
Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen
hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß ist ein Lager zur dämpfenden Anordnung
schwingender Massen vorgesehen mit einem gummielastischen
Tragkörper, einer an und/oder in den Tragkörper angeordneten
Aufnahmevorrichtung zur Verbindung des Lagers mit der schwingenden
Masse und einem Gehäuse, das den Tragkörper kraftschlüssig an einer
Anordnungsvorrichtung abstützt, bei dem der Tragkörper mit mindestens
einer sich weitgehend in Tragkörperaxialrichtung erstreckender
Materialaussparung versehen ist derart, dass die Außenwandungen der
Aussparung bei statischer Belastung des Lagers zueinander
beabstandet verlaufen.
Hierdurch wird in vorteilhafter Weise die Einstellbarkeit der sich bei
axialer bzw. radialer Belastung des Lagers ergebenden Kennlinie
erreicht, da bei statischer Belastung dieses Lagers
ein in Lagerlängsrichtung weiches Lager geschaffen ist, wobei
sich der gummielastische Tragkörper auch in seiner radialen
Richtung leicht verformen kann, so daß er in dieser Richtung
in Form von Schwingungen auftretende Belastungen gut bedämpfen
kann und die Kennlinien sich aufgrund der Größe und Form der
sich in weitgehend Tragkörperaxialrichtung erstreckender Mate
rialaussparungen beeinflussen lassen.
Gemäß der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß die Materialaus
sparungen von weitgehend kreiszylindrischen Hohlräumen gebil
det sind, die sich von einer Deckseite des Tragkörpers in
Richtung der gegenüberliegenden Deckseite erstrecken und dabei
um die Aufnahmevorrichtung angeordnet sind. Es bedeutet dies
mit anderen Worten, daß durch die Anordnung und die Lage der
einzelnen kreiszylindrischen Hohlräume um die Aufnahmevorrich
tung herum sowohl die axiale als auch die radiale Steifigkeit
des Lagers unabhängig voneinander einstellbar sind, da hierzu
beispielsweise bei einem kreiszylindrischen Tragkörper derar
tige Hohlräume im Bereich einer Axiallängsschnittebene des
Tragkörpers angeordnet sind, während im Bereich einer auf die
ser Axiallängsschnittebene senkrechten Axialschnittebene ein
durchgehender Tragkörper gewählt ist, also ein Tragkörper ohne
Hohlräume. Dies führt dazu, daß das mit diesem Tragkörper ge
bildete Lager in Richtung der mit Hohlräumen versehenen
Axiallängsschnittebene weicher ausgebildet ist als in Richtung
derjenigen Axiallängsschnittebene, die keine Hohlräume auf
weist.
Hierbei können in vorteilhafter Weise die Hohlräume entlang
eines Teilkreisumfanges an und/oder in dem Tragkörper vorgese
hen sein, das heißt also beispielsweise konzentrisch um die
Aufnahmevorrichtung des Lagers herum, aber lediglich entlang
eines Teiles des Umfanges dieses zur Aufnahmevorrichtung kon
zentrischen Kreises.
In Fortführung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß sich
die Hohlräume entlang ihrer Längserstreckung an ihrem Außenum
fang berühren oder einander schneiden. Hierdurch wird es er
möglicht, daß die unterschiedlichsten Formen von Materialaussparungen
im Tragkörper gebildet werden, je nachdem welche
Kennlinieneigenschaften des so gebildeten Lagers in axialer
und radialer Richtung erforderlich sind.
In Weiterbildung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß an
derjenigen Deckseite des Tragkörpers, die der Deckseite des
Tragkörper mit sich in Tragkörperaxialrichtung erstreckenden
Materialaussparungen gegenüberliegt, mindestens eine sich nach
radial auswärts gerichtete erstreckende Materialaussparung an
geordnet ist derart, daß diese radiale Materialaussparung in
Axiallängsrichtung des Tragkörpers winkelig versetzt ist zu
denjenigen Materialaussparungen, die in Axiallängsrichtung des
Tragkörpers verlaufen.
Es bedeutet dies mit anderen Worten, daß ein Tragkörper vorge
sehen ist, der Materialaussparungen aufweist, die sich entlang
seiner Längsrichtung erstrecken und dabei beispielsweise von
einer Deckseite des Tragkörpers in den Tragkörper nach innen
gerichtet entlang seiner Längsrichtung verlaufen und aber
nicht bis in den Bereich der dieser Deckseite gegenüberliegen
den Deckseite erstrecken. Im Bereich unterhalb der Endab
schnitte dieser in Tragkörperaxiallängsrichtung sich er
streckender Materialaussparungen ist dann eine sich quer zu
diesen längs verlaufenden Materialaussparungen verlaufende
weitere Materialaussparung vorgesehen, die winkelig versetzt
verläuft zu den in Tragkörperaxiallängsrichtung verlaufenden
Materialaussparungen und daher nicht direkt unterhalb der
längs verlaufenden Materialaussparungen vorgesehen ist.
Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß bei dem
bereits angesprochenen Belastungsfall der in Axiallängsrich
tung als auch in radialer Richtung zum Tragkörper auftretender
Schwingungsbelastungen, beispielsweise im Fall einer Pendella
gerung und damit auftretender Radialkräfte, die sich hieraus
ergebenden Radialbewegungen nicht zu Überdehnungen und damit
zu überhöhten Zugspannungen im Tragkörper führen. Durch diese
radial verlaufende Materialaussparung wird dem Tragkörper eine
in radialer Richtung vergrößerte Nachgiebigkeit zuteil, die zu
einer Abnahme der Neigung des Tragkörpers zur Verhärtung und
damit zur Steifigkeit führt, wodurch in vorteilhafter Weise
bei dynamischer Beanspruchung eine niedrige dynamische Feder
rate erreicht wird aufgrund des sich so ergebenden vergrößer
ten Federweges, wodurch letztlich ein gutes akustisches Isola
tionsverhalten und damit eine hohe Geräuschdämpfungsfähigkeit
dieses Lagers erreicht wird.
In Fortführung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß die ra
diale Materialaussparung derart ausgebildet ist, daß sie sich
von nahe der Aufnahmevorrichtung an und/oder im Tragkörper
nach radial außen gerichtet bis nahe einer Außenfläche des
Tragkörpers erstreckt, wobei ihre radial innenliegende Wandung
die gleiche oder eine andere Höhenerstreckung aufweist als die
radial außenliegende Wandung. Es kann also auch ein Tragkörper
vorgesehen sein, dessen radial verlaufende Materialaussparung
symetrisch zu einer Axiallängsschnittmittelebene des Tragkör
pers ist, sich also im Bereich einer Deckseite des Tragkörpers
weitgehend über den Bereich des gesamten Durchmessers des
Tragkörpers erstreckt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise
erreicht, daß selbst bei unterschiedlichsten Tragkörper
ausbildungen die Einstellbarkeit der Kennlinie des so gebilde
ten Lagers in radialer Richtung ermöglicht ist.
Dabei kann die radiale Materialaussparung nahe der Aufnahme
vorrichtung die gleiche oder eine andere Aussparungsquer
schnittsfläche aufweisen als nahe der Außenfläche des Tragkör
pers. Hierdurch wird ermöglicht, daß beispielsweise eine pro
gressive oder degressive Kennlinie des somit gebildeten Lagers
bei Belastung dieses Lagers in radialer Richtung erreichbar
ist.
Schließlich kann gemäß der Erfindung der Tragkörper ein Trag
körper eines hydraulisch bedämpften Lagers sein, also die
Tragfeder eines sogenannten Hydrolagers.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher er
läutert. Diese zeigt in
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Tragkörper im Axial
schnitt und
Fig. 2 in Draufsicht in einer ersten Ausführungsform
sowie
Fig. 3 in einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 4 das Lager in einem Teilaxialschnitt und
Fig. 5 das Lager nach Fig. 4 in Draufsicht sowie
Fig. 6 ein Hydrolager mit dem Tragkörper teilweise ge
schnitten.
Wie aus Fig. 1 der Zeichnung, einer schematischen Axial
schnittdarstellung eines Lagers, ersichtlich ist, weist das
Lager 1 in der dargestellten Ausführungsform im wesentlichen
einen gummielastischen Tragkörper 2 auf, welcher konzentrisch
zu einer innerhalb des Tragkörpers 2 angeordneten Aufnahmevor
richtung 3 vorgesehen ist. Die Aufnahmevorrichtung 3 ist dabei
aus einem metallischen Werkstoff gefertigt und besitzt eine
mit einem Innengewinde 4 versehene Bohrung 5 und dient der An
ordnung einer schwingenden Masse, die im dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel eine nicht dargestellte Verbrennungskraftma
schine sein kann.
Wie leicht ersichtlich, sind im Tragkörper 2 des Lagers 1 im
Bereich nahe der Aufnahmevorrichtung 3 Materialaussparungen in
Form von bohrungsähnlichen kreiszylindrischen Hohlräumen vor
gesehen, die von der oberen Deckseite 6 des Tragkörpers in
Richtung der dieser Deckseite 6 gegenüberliegend angeordneten
Deckseite 7 des Tragkörpers verlaufen.
Wie näher aus Fig. 2 der Zeichnung ersichtlich, sind die von
kreiszylindrischen Hohlräumen 8 gebildeten Materialaussparun
gen entlang eines Teilkreisumfanges eines sich um die Bohrung
5 erstreckenden konzentrischen Kreises im Bereich zweier
Kreissektoren von jeweils etwa 60° Zentriwinkel äquidistant
angeordnet. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht,
daß der Tragkörper 2 bei Belastung in seiner Axiallängsrich
tung eine gewisse Weichheit aufweist, die er in ähnlicher
Weise auch bei einer radialen Belastung in Richtung der mit
Hohlräumen 8 versehenen Axiallängsschnittmittelebene besitzt,
während der Tragkörper 2 in Richtung der Ebene, die senkrecht
zur vorerwähnten Axiallängsschnittmittelebene liegt, steifer
ausgebildet ist.
Die Steifigkeit des den Tragkörper 2 aufweisenden Lagers 1
kann weiter variiert werden - wie leicht aus Fig. 3 der Zeich
nung ersichtlich - wenn die Hohlräume 8 derart angeordnet
sind, daß sie sich schneiden oder ineinander übergehen, so daß
beidseits radial der Bohrung 5 eine Materialaussparung durch
den sich somit ergebenden Hohlraum 8 gebildet ist, während das
Lager in Richtung einer Belastung senkrecht zur Ebene, in der
diese Hohlräume 8 liegen, steifer ausgebildet ist.
Fig. 4 der Zeichnung zeigt ein Lager in einer weiteren Ausfüh
rungsform, wobei sich diese Ausführungsform von den vorerwähn
ten dadurch unterscheidet, daß im Tragkörper 2 des Lagers 1
nach Fig. 4 eine zusätzliche Materialaussparung 9 vorgesehen
ist, die sich ganz allgemein im Tragkörper 2 in radialer Rich
tung erstreckt, also in einer Richtung von nahe der Aufnahme
vorrichtung 3 weg nach außen gerichtet zum Außenumfang des
Tragkörpers 2 hin.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist dabei die radiale
Aussparung im Bereich ihrer inneren Erstreckung, also nahe der
Aufnahmevorrichtung 3 eine geringere lichte Höhe auf, als im
Bereich ihrer radial äußeren Erstreckung, also nahe dem Außen
umfang des Tragkörpers 2. Hierdurch ist erreicht, daß das den
Tragkörper 2 aufweisende Lager 1 bei Belastungen in radialer
Richtung, das heißt also in einer Richtung quer zur Axial
längsrichtung des Tragkörpers 2 eine von einem linearen Ver
lauf abweichende Kennlinie besitzt, die einerseits ein gutes
Dämpfungsverhalten zuläßt und andererseits auch eine bei
größeren Störamplituden, beispielsweise bei in Laufrichtung
des Fahrzeugs auftretender Längsschwingungen durch Boden
unebenheiten und damit erhöhter dynamischer Belastungen ein
Aufschaukeln verhindert.
Zudem wirkt die radiale Materialaussparung 9 bei sich somit
ergebenden Radialbewegungen partiellen Überdehnungen des Trag
körpers 2 und sich daraus andernfalls ergebender überhöhter
Zugspannungen entgegen und wirkt insofern als Entlastungsnut,
die einer die Dauerfestigkeit des Lagers 1 beeinflussender
Überbeanspruchung entgegenwirkt.
In Richtung des Betrachters des Lagers 1 nach Fig. 1 hinter
halb der radialen Materialaussparung 9 sind dabei die Kennli
nie des Lagers 1 beeinflussende axiale Hohlräume 8 vorgesehen,
die aufgrund der gewählten Darstellung in dem gezeigten Teil
axiallängsschnitt des Lagers 1 nicht sichtbar sind.
Fig. 5 der Zeichnung zeigt das Lager 1 in der Ausführungsform
nach Fig. 4 in einer Draufsicht. Die radiale Materialausspa
rung 9 weist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5
eine sich im Bereich ihrer gesamten radialen Erstreckung
gleichbleibende Breite auf, besitzt aber aufgrund der unter
schiedlichen Höhenerstreckungen der radialen Materialausspa
rung 9 an ihrem Innenumfang bzw. Außenumfang eine vom Innenum
fang zum Außenumfang der radialen Materialaussparung 9 stetig
zunehmende Querschnittsfläche.
Fig. 6 der Zeichnung schließlich zeigt ein die Tragfeder 2
aufweisendes Lager 1, das als hydraulisch bedämpftes Motorla
ger, also als sogenanntes Hydrolager ausgebildet ist.
Das Lager 1 nach Fig. 6 weist eine insgesamt rotationssymme
trische Struktur auf und besitzt eine einem nicht dargestell
ten Motor zugewandte Aufnahmevorrichtung 3, die vom Tragkörper
2 umgeben wird, der wiederum in einem mehrteiligen topfförmi
gen mit einem Anschlußflansch 10 versehenen Gehäuse 11 vorge
sehen ist.
Im Raum innerhalb des Gehäuses 11 unterhalb des Tragkörpers 2
ist eine Arbeitskammer 12 ausgebildet, in der ein Fluid ange
ordnet sein kann.
Die Arbeitskammer 12 wird von einer ebenfalls im Gehäuse 11
gebildeten Ausgleichskammer 13 getrennt, wobei als trennende
Einrichtung eine Vorrichtung 14 vorgesehen ist, die Durchfluß
einrichtungen, beispielsweise in Form eines Ringkanals mit
Durchlaßsteuerventilen und dergleichen aufweisen kann derart,
daß bei einer Belastung des Lagers 1 eine Verformung des Trag
körpers 2 zu einem Druckanstieg des in der Arbeitskammer 12
angeordneten Fluids führt, der einen Ausgleich dadurch findet,
daß das Fluid durch den in der Vorrichtung 14 gebildeten Ring
kanal in die Ausgleichskammer 13 strömt, in welcher der da
durch bedingte Druckanstieg durch eine Verformung der die Aus
gleichskammer 13 nach außen abschließenden Membran 15 ausge
glichen wird.
Unterhalb des Tragkörpers 2 ist dabei eine Verdrängerscheibe
16 angeordnet, die zu einer Erhöhung der gewünschten Dämp
fungsarbeit führt, da sie innerhalb der fluidgefüllten Ar
beitskammer 12 angeordnet ist, wodurch bei Bewegung der Ver
drängerscheibe 16 Reibungsarbeit verrichtet wird. Wie leicht
aus Fig. 6 der Zeichnung ersichtlich, ist im Bereich der der
Deckseite 6 gegenüberliegenden Deckseite 7 des Tragkörpers 2
eine radiale Materialaussparung 9 vorgesehen, die als Entla
stungsnut wirkend dafür sorgt, daß das den Tragkörper 2 auf
weisende Lager 1 eine hohe Dauerfestigkeit aufweist, da parti
elle Überdehnungen und damit überhöhte Zugspannungen des Trag
körpers 2 bei radialer Belastung des Lagers 1 vermieden sind.
Das den Tragkörper 2 aufweisende Lager 1 weist den Vorteil
auf, daß durch die sich in Axiallängsrichtung des Tragkörpers
2 verlaufenden Hohlräume und den sich quer dazu, das heißt
also weitgehend in radialer Richtung des Tragkörpers 2 er
streckenden radialen Materialaussparungen eine Einstellbarkeit
der axialen und radialen Kennungen dieses Lagers 1 ermöglicht
ist, ohne daß es der Anordnung eines Zwischenringes bedarf,
wie dies bei den bekannten Lagern erforderlich ist. Durch
diese ganz besondere Ausgestaltung ist es möglich, jede mögli
che Federkennung in radialer/axialer Richtung einzustellen.
Aufgrund dieser Anordnung wird auch der Zwischenring nach den
bekannten Anordnungen vermieden, so daß ein insgesamt niedri
ges Spannungsniveau erreicht wird, da es nicht mehr zu hohen
Scherspannungen am Zwischenring kommen kann.
Die Anordnung der in Axiallängsrichtung des Tragkörpers 2 ver
laufenden Hohlräume 8 führt zu einer abnehmenden Neigung zum
Blähen des Tragkörpers 2, wodurch eine insgesamt höhere Ver
lustarbeit erreichbar ist. Das Weglassen des Zwischenrings
führt zu einer vorteilhaften Verschiebung der Eigenfrequenz
des Tragkörpers zu hohen Frequenzen hin, wodurch es bei
niederfrequenten Störamplituden nicht mehr zu einem Ankoppeln
und damit einer zum Resonieren neigenden Schwingung des
Schwingungssystems Motor und Motorlager kommen kann, wodurch
eine nachhaltige Zerstörung des erfindungsgemäßen Lagers si
cher vermieden ist.
Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter
Merkmale der Erfindung wird im übrigen ausdrücklich auf die
Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.
Claims (5)
1. Hydrolager zur dämpfenden Anordnung schwingender Massen mit
einem gummielastischen Tragkörper, in den eine
Aufnahmevorrichtung mit einer Bohrung zur Verbindung des Lagers
mit der schwingenden Masse hineinragt und in diesem
einvulkanisiert ist, und mit einem Gehäuse, das den Tragkörper
kraftschlüssig an einer Anordnungsvorrichtung abstützt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Tragkörper (2) mindestens eine axiale Materialaussparung
(8) aufweist, die auf einem zur Bohrung (5) der
Aufnahmevorrichtung (3) konzentrischen Kreissegment angeordnet
ist und sich axial von einer Stirnseite (6) des Tragkörpers (2) her in
Richtung zur gegenüberliegenden Stirnseite (7) des Tragkörpers (2)
erstreckt und dabei die Aufnahmevorrichtung (3) (Fig. 1-3 und Fig.
6) an der Stirnseite (6) so durchsetzt, daß die Wandflächen der
mindestens einen Aussparung unter statischer Vorlast zueinander
beabstandet bleiben.
2. Hydrolager nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialaussparungen (8) weitgehend kreiszylindrisch
ausgebildet sind.
3. Hydrolager nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet
daß sich die Konturen der Materialaussparungen (8) axial an ihrem
Außenumfang berühren oder einander unter Bildung von
Ringspaltsektoren durchdringen.
4. Hydrolager nach 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet
daß an der Stirnseite (7) des Tragkörpers (2) mindestens eine sich
nach radial auswärts erstreckende Materialaussparung (9) so
vorgesehen ist, daß die mindestens eine radiale
Materialaussparung (9) in Axialrichtung des Tragkörpers (2) zu der
mindestens einen axialen Materialaussparung (8) in der
Radialebene winkelig versetzt angeordnet ist.
5. Hydrolager nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet
daß sich die radiale Materialaussparung (9) von nahe der
Aufnahmevorrichtung (3) im Tragkörper (2) her nach radial außen
erstreckt und so ausgebildet ist, daß ihre radial innenliegende
Wandfläche und ihre radial außenliegende Wandfläche axial
unterschiedliche Höhen haben.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4426588A DE4426588C5 (de) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Querweiche Tragfeder für ein Hydrolager |
US08/480,749 US5700000A (en) | 1994-07-27 | 1995-06-07 | Transversely compliant body spring for a hydraulic bearing |
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