DE4438931A1 - Hydrolager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrolager mit in einem Ringraum zwischen einer Außenhülse und einer Innen­ hülse angeordneter Elastomerfeder, in der einander diametral gegenüberliegende, miteinander über eine Drosselstrecke kommunizierende Hydraulikkammern mit der einen Hülse benachbarten, zum Hülsenumfang im wesentlichen konzentrischen, membranartigen Wandteilen aus Elastomermaterial ausgebildet sind, welche im Bereich einer radialen Mittelebene des Hydrolagers an die eine Hülse angebunden sind und an den Stirnseiten des Hydro­ lagers in an die andere Hülse angebundene stirnseitige Wandteile aus Elastomermaterial übergehen.

Bei einem aus der DE 37 24 432 A1 bekannten derartigen Hydrolager sind die stirnseitigen Wandteile aus Elastomer­ material im Vergleich zu den zu den Hülsenumfängen kon­ zentrischen Wandteilen aus Elastomermaterial außerordent­ lich dick, so daß diese Wandteile die beiden Hülsen gegen­ einander auf Druck abzustützen vermögen, wenn sich die Hülsen bei Radialschwingungen relativ zueinander im Bereich einer Hydraulikkammer aneinander annähern. Im Bereich der jeweils diametral gegenüberliegenden Hydrau­ likkammern tritt dann gleichzeitig eine vergleichsweise starke Dehnung der zu den Hülsenumfängen im wesentlichen konzentrischen, membranartigen Wandteile auf. Dementsprechend werden diese membranartigen Wandteile bei Relativschwingungen zwischen den Hülsen starken Wechselbeanspruchungen unter­ worfen, die die Lebensdauer des Hydrolagers vermindern.

Eine ähnliche Konstruktion zeigt die EP 03 26 472 A1. Dort werden die Wandteile der Hydraulikkammern an den Stirnseiten des Hydrolagers durch nahezu starre Teile an der Außenhülse gebildet, so daß die aus Elastomer­ material bestehenden, zu den Hülsenumfängen konzentrischen Wandbereiche der Hydraulikkammern besonders stark auf Dehnung beansprucht werden, wenn die Hülsen Relativbe­ wegungen zueinander ausführen.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, bei einem Hydrolager der eingangs angegebenen Art eine besonders hohe Lebensdauer zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die stirnseitigen Wandteile aus Elastomermaterial ähnlich mem­ branartig wie die anschließenden, zu den Hülsenumfängen konzentrischen Wandteile der Hydraulikkammern ausgebildet sind.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, mem­ branartige Wandteile möglichst großflächig auszubilden, um die relative Dehnung der Membranen, d. h. das Verhältnis zwischen Gesamtdehnung und Fläche der Membran, bei Relativ­ bewegungen zwischen den Hülsen möglichst gering zu halten. Da im übrigen bei der erfindungsgemäßen Konstruktion die membranartigen stirnseitigen Wandteile in der Ansicht eines Axialschnittes des Hülsenlagers bogenförmig in die zu den Hülsenumfängen konzentrischen membranartigen Wand­ teile übergehen, bleibt die mögliche Dehnung der Membranen bei Relativbewegungen zwischen den Hülsen besonders gering, weil im wesentlichen nur eine Walkbewegung der Membranteile auftritt.

Gemäß der Erfindung werden also aus Elastomermaterial bestehende membranartige Wandteile nur vergleichsweise geringen Wechselbeanspruchungen bei Relativbewegungen zwischen den Hülsenteilen unterworfen, mit der Folge, daß auch bei starker Schwingungsbelastung des Hydrolagers eine hohe Lebensdauer erreichbar ist.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Be­ schreibung einer bevorzugten Ausführungsform verwiesen, die anhand der Zeichnung erläutert wird.

Dabei zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Hydro­ lagers, wobei die Schnittebene in einer radialen Mittelebene des Hydrolagers liegt,

Fig. 2 einen Axialschnitt des Hydrolagers entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Axialschnitt entsprechend der Schnitt­ linie III-III in Fig. 1.

Das dargestellte Hydrolager besitzt eine Innenhülse 1 aus Metall mit einer Axialbohrung 2 und einen auf dem Außen­ umfang ausgebildeten Ringwulst 3, welcher an zwei einander diametral gegenüberliegenden Seiten der Innenhülse 1 steg­ artig schmale Bereiche 3′ und dazwischen zwei in Axial­ richtung der Innenhülse 1 breite Bereiche 3′′ aufweist.

Konzentrisch zur Innenhülse 1 ist eine davon radial beab­ standete Außenhülse 4 angeordnet, welche ebenfalls aus Metall besteht.

Im Ringraum zwischen den Hülsen 1 und 4 ist eine Elastomer­ feder 5 angeordnet, in der zwei einander diametral gegen­ überliegende Hydraulikkammern 6 und 7 ausgespart sind, die miteinander über eine Drosselstrecke kommunizieren, die in der Innenhülse 1 als zur Axialbohrung 2 exzentrische Querbohrung 8 ausgebildet ist.

An den axial breiten Bereichen 3′′ des Ringwulstes 3 bildet die Elastomerfeder 5 kompakte Elastomerpolster 5′, durch die die Hydraulikkammern 6 und 7 voneinander in Umfangs­ richtung der Hülsen 1 und 4 abgeteilt werden.

Die Elastomerfeder 5 ist an beide Hülsen 1 und 4 anvulkani­ siert. Nahe der Außenhülse 4 kann in das Elastomerpolster 5 ein hülsenförmiger Ring 9 einvulkanisiert sein, wobei dieser Ring 9 und die Außenhülse 4 so bemessen sein können, daß das zwischen ihnen verbleibende Elastomermaterial zwischen Ring 9 und Außenhülse 4 unter radialem Druck eingespannt wird.

Im Bereich der Hydraulikkammern 6 und 7 besitzt der Ring 9 ebenso wie das Elastomermaterial der Elastomerfeder 5 den Kammern 6 und 7 entsprechende Aussparungen, so daß die Außenhülse 4 die genannten Kammern 6 und 7 nach radial außen abschließt.

An den Stirnenden des Hydrolagers und auf ihrer der Innen­ hülse 1 zugewandten Seite sind die Kammern 6 und 7 durch Membranen 5′′ aus Elastomermaterial abgeschlossen, die einstückig in die Polster 5′ übergehen bzw. an die Flanken des Ringwulstes 3 anvulkanisiert sind, derart, daß beid­ seitig der stegförmigen Bereiche 3′ des Ringwulsters 3 zwischen der Außenseite der Innenhülse 1 und der zuge­ wandten Seite der Membranen 5′′ jeweils axiale Spalte 10 verbleiben.

Innerhalb dieser Spalte 10 können Einsatzstücke 11 ange­ ordnet sein.

Das dargestellte Hydrolager funktioniert wie folgt:
Innen- und Außenhülse 1 und 4 können gegeneinander Radial­ schwingungen ausführen, wobei in Fig. 1 Schwingungen in Auf- und Abwärtsrichtung vergleichsweise große Amplituden haben können, weil in diesen Richtungen die Kammern 6 und 7 liegen. Bei derartigen Schwingungen wird zwischen den Kammern 6 und 7 über die Querbohrung 8 Hydraulikmedium unter hydraulischer Dämpfung der Schwingungen ausgetauscht. Bei diesen Schwingungen werden die Membranen 5′′ nur sehr wenig auf Dehnung beansprucht. Eine gleichwohl auftretende Gesamtdehnung verteilt sich auf große Membranflächen, so daß die relative Dehnung gering bleibt. Im wesentlichen führen die Membranen 5′′ Walkbewegungen aus, d. h. die im Schnittbild der Fig. 2 sichtbare Krümmung der Membranen 5′′ ändert sich je nach dem radialen Abstand zwischen Innen­ hülse 1 und Außenhülse 4. Insgesamt bleibt dementsprechend die Beanspruchung der Membranen 5′′ relativ gering, so daß die Lebensdauer des Hydrolagers wesentlich verlängert wird.

Durch die Größe und Form der Einsatzstücke 11 kann die Steifigkeit des Hydrolagers verändert werden. Wenn beispielsweise in Fig. 2 die Innenhülse 1 relativ zur Außenhülse 4 nach oben bewegt wird, so kommen die in Fig. 2 oberen Membranen 5′′ zur Anlage auf den oberen Einsatzstücken 11, so daß der hydraulische Druck in der Hydraulikkammer 6 einen zusätzlichen Widerstand gegen eine weitere Aufwärtsbewegung der Innenhülse 1 bewirken kann.

Claims (3)

1. Hydrolager mit in einem Ringraum zwischen einer Außen­ hülse und einer Innenhülse angeordneter Elastomerfeder, in der einander diametral gegenüberliegende, miteinander über eine Drosselstrecke kommunizierende Hydraulikkammern mit der einen Hülse benachbarten, zu den Hülsenumfängen im wesentlichen konzentrischen, membranartigen Wandteilen aus Elastomermaterial ausgebildet sind, welche im Bereich einer radialen Mittelebene des Hydrolagers an die eine Hülse angebunden sind und an den Stirnseiten des Hydro­ lagers in an die andere Hülse angebundene stirnseitige Wandteile aus Elastomermaterial übergehen, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitigen Wandteile ähnlich membranartig wie die anschließenden, zur einen Hülse (1) konzentrischen Wandteile ausgebildet sind.

2. Hydrolager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitigen Wandteile an die Außenhülse (4) und die konzentrischen Wandteile an die Innenhülse (1) angebunden sind.

3. Hydrolager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Abstandsräumen (10) zwischen den konzentrischen Wandteilen und der einen Hülse (1) Stützkörper (11) angeordnet sind.