DE69909019T2

DE69909019T2 - Hydroelastisches Lager für die Lagerung einer Antriebseinheit in einer Fahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE69909019T2
Application number: DE69909019T
Authority: DE
Inventors: Marcel Le Fol
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2019-04-24
Also published as: FR2778716B1; FR2778716A1; EP0957286A1; ES2201643T3; EP0957286B1; DE69909019D1

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein hydroelastisches Lager, das dazu bestimmt ist, zwischen zwei relativ zueinander zu lagernden Elementen angeordnet zu werden, insbesondere zur Aufhängung einer Triebwerksgruppe oder eines Motors in einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs.
Hydroelastische Lager umfassen allgemein ausgedrückt einen durch eine Masse aus Elastomerwerkstoff gebildeten Körper, der eine an dem einem Element befestigte obere Bewehrung und eine an dem anderen Element befestigte untere Bewehrung miteinander verbindet, und eine Arbeitskammer, die durch die genannte Masse aus Elastomerwerkstoff und durch eine Querwand begrenzt ist.
Außerdem umfasst diese Lagerart eine Ausdehnungskammer, die durch die Querwand und durch eine biegsame untere Membran begrenzt ist.
Die Ausdehnungskammer ist durch einen Verbindungskanal mit der Arbeitskammer verbunden, und die Kammern sind mit einer Flüssigkeit, zum Beispiel einem Frostschutzmittel, gefüllt.
Ein solches Lager wurde in der Druckschrift FR-A-2 726 339 beschrieben.
In dieser Druckschrift ist die Ausdehnungskammer bezüglich der Arbeitskammer seitlich angeordnet und die biegsame Membran, die die Ausdehnungskammer zum Teil verschließt, ist durch eine Verlängerung der Elastomerwerkstoffmasse des Körpers gebildet.
Die obere Bewehrung des Körpers ist durch ein rohrförmiges Organ zylindrischen Querschnitts gebildet, das sich senkrecht zur Hauptachse des Lagers erstreckt, und die Einheit, die die Elastomerwerkstoffmasse und die beiden Bewehrungen sowie die Arbeitskammer und die Ausdehnungskammer umfasst, ist im Inneren eines Gehäuses angeordnet.
Eine solche Art von hydroelastischem Lager ist aufgrund ihrer Konfiguration kompliziert und hat große Abmessungen, und der Aufwand zu ihrer Herstellung und Montage ist hoch.
Ziel der Erfindung ist es, diese Mängel zu vermeiden, indem ein kompaktes hydroelastisches Lager mit vereinfachter Montagemöglichkeit vorgeschlagen wird, das wirksam die verschiedenen Funktionen sicherstellt, insbesondere die Lagerung der Triebwerksgruppe, die Filterung von Schwingungen und die Begrenzung des Durchfederungswegs.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein hydroelastisches Lager, das dazu bestimmt ist, zwischen zwei relativ zueinander zu lagernden Elementen angeordnet zu werden, insbesondere zur Aufhängung einer Triebwerksgruppe oder eines Motors in einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, wobei das Lager folgende Merkmale aufweist:

– einen durch eine Masse aus Elastomerwerkstoff gebildeten Körper, der eine an dem einem Element befestigte obere Bewehrung und eine an dem anderen Element befestigte untere Bewehrung miteinander verbindet, wobei die obere Bewehrung durch ein rohrförmiges Organ gebildet ist, das sich senkrecht zur Hauptachse des Lagers erstreckt,
– eine Arbeitskammer, die durch die Masse aus Elastomerwerkstoff und durch eine Querwand begrenzt ist und mit einer Flüssigkeit gefüllt ist,
– eine Ausdehnungskammer, die mit einer Flüssigkeit gefüllt ist und mit der Arbeitskammer verbunden ist,
– und ein an der unteren Bewehrung des Körpers befestigtes und den Körper bedeckendes Gehäuse, das an zwei entgegengesetzten Seiten jeweils eine Öffnung aufweist, in deren Bereich je ein Ende des rohrförmigen Organs mündet, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnungskammer durch die Querwand und eine biegsame untere Membran, die unterhalb der Wand angeordnet und an der unteren Bewehrung des Körpers befestigt ist, begrenzt ist, wobei die Ausdehnungskammer durch einen Verbindungskanal mit der Arbeitskammer verbunden ist, dass eine der Öffnungen durch ein Fenster gebildet ist, dessen Querschnitt komplementär zum Querschnitt des entsprechenden Endes des rohrförmigen Organs ist, und dass die Masse aus Elastomerwerkstoff Anschlagorgane aufweist, die mit den Wänden des Gehäuses zusammenwirken, um sicherzustellen, dass Kräfte in allen Belastungsrichtungen des Lagers aufgenommen werden.

Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung:

– weist das rohrförmige Organ einen quaderförmigen Querschnitt auf,
– weist die Masse aus Elastomerwerkstoff ein Anschlagorgan zur Aufnahme der Arbeitskräfte auf, das durch einen Höcker gebildet ist, der an der Unterseite des im Fenster des Gehäuses mündenden Endes des rohrförmigen Organs ausgebildet ist und dazu bestimmt ist, mit dem unteren Rand des Fensters zusammenzuwirken,
– weist die Masse aus Elastomerwerkstoff ein Anschlagorgan zur Aufnahme der Rückstellkräfte auf, das durch einen Höcker gebildet ist, der an der Oberseite des rohrförmigen Organs ausgebildet ist und dazu bestimmt ist, mit der oberen Wand des Gehäuses zusammenzuwirken,
– weist die Masse aus Elastomerwerkstoff seitliche Anschlagorgane auf, die durch zwei Höcker gebildet sind, die an je einer Seitenfläche des rohrförmigen Organs ausgebildet sind und dazu bestimmt sind, mit je einer Seitenwand des Gehäuses zusammenzuwirken,
– ist das Gehäuse durch ein tiefgezogenes Werkstück aus Stahl oder durch ein gegossenes Werkstück aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus nachstehender Beschreibung näher hervor, die beispielshalber gegeben wird und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt; darin zeigt
1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen hydroelastischen Lagers in einem axialen Schnitt,
2 eine Schnittansicht entlang der in 1 eingetragenen Linie 2-2,
3 eine schematische perspektivische Ansicht des Gehäuses des erfindungsgemäßen hydroelastischen Lagers,
4 eine schematische perspektivische Ansicht des Körpers des erfindungsgemäßen hydroelastischen Lagers.
Das in den 1 und 2 dargestellte hydroelastische Lager ist dazu ausgebildet, zwischen zwei relativ zueinander zu lagernden Elementen angeordnet zu werden, und insbesondere dazu, zwischen einer Triebwerksgruppe und den übrigen Bauteilen oder der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet zu werden.
Das hydroelastische Lager hat einen Körper 10, der durch eine Masse 11 aus Elastomerwerkstoff gebildet ist, die eine obere Bewehrung 12 aus Stahl oder Aluminium einerseits mit einer unteren Bewehrung 13 aus Stahl andererseits verbindet.
Die obere Bewehrung 12 ist durch ein rohrförmiges Organ gebildet, das sich senkrecht zur Hauptachse XX des Lagers erstreckt und eine axiale Durchbrechung 14 aufweist, durch die ein (nicht dargestelltes) Organ zur Verbindung mit dem zu lagernden Element, wie zum Beispiel der Triebwerksgruppe eines Kraftfahrzeugs, hindurchtreten kann.
Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel hat das rohrförmige Organ 12 vorzugsweise einen quaderförmigen Querschnitt.
Die untere Bewehrung 13 hat einen unteren Rand 15, der nach außen abgebogen ist, und einen oberen Rand 16, der mit Fahnen 17 zur Befestigung an der Karosserie des Fahrzeugs, wie zum Beispiel einem Längsträger, versehen ist.
Der Körper 10 wird durch Umgießen und Verkleben des Elastomers an den Bewehrungen 12 und 13 hergestellt.
Die Masse 11 aus Elastomerwerkstoff begrenzt in ihrem unteren Bereich zum Teil eine Arbeitskammer 20.
Diese Arbeitskammer 20 ist ferner durch eine Querwand begrenzt, die als Ganzes mit der Bezugsziffer 21 bezeichnet ist und sich aus einem ersten Teil 21a und einem zweiten Teil 21b zusammensetzt, wobei die Teile 21a und 21b zueinander symmetrisch sind.
Zwischen den beiden Teilen 21a und 21b der Querwand 21 ist eine Klappe 22 zur hydraulischen Entkopplung angeordnet, und der erste Teil 21a ist mit einem axialen Durchbruch 23 versehen, der es der Klappe 22 ermöglicht, den Flüssigkeitsdruck zu empfangen, der in der Arbeitskammer 20 entsteht.
Ebenso weist der zweite Teil 21b der Querwand 21 einen axialen Durchbruch 24 auf.
Die einander zugewandten Flächen der beiden Teile 21a und 21b weisen jeweils eine Verengung auf, die einen Kanal 25 festlegt, dessen Länge im Vergleich zu seinem Durchmesser groß ist und der mit der Arbeitskammer 20 durch eine im ersten Teil 21a ausgebildete Öffnung 26 und mit einer Ausdehnungskammer 30 durch eine im zweiten Teil 21b der Querwand 21 ausgebildete Öffnung 27 verbunden ist.
Die Ausdehnungskammer 30 ist durch eine biegsame untere Membran 31 aus Elastomer begrenzt.
Diese biegsame Membran 31 hat einen abgebogenen Umfangsrand 32, der in einer äußeren Bewehrung 33 befestigt ist, deren oberer Teil mit einem abgebogenen Rand 33a zur Verbindung mit dem Rand 15 der unteren Bewehrung 13 des Körpers 10 versehen ist.
Das hydroelastische Lager weist ferner ein den Körper 10 beherbergendes Gehäuse 40 auf, das mittels Fahnen 40a an der unteren Bewehrung 17 befestigt ist.
Das Gehäuse 40 ist durch ein tiefgezogenes Werkstück aus Stahl oder durch ein Werkstück gebildet, das aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gegossen ist.
Das in 3 genauer dargestellte Gehäuse 40 hat eine Oberseite, die durch eine volle Wand 41 gebildet ist, und vier Seitenflächen, wobei zwei gegenüberliegende Seitenflächen Vollwände 42 bzw 43 bilden und die beiden anderen gegenüberliegenden Seitenflächen jeweils eine Öffnung 44 bzw 45 aufweisen.
Wie in 2 dargestellt, mündet das Ende 12a des rohrförmigen Organs 12 in der Öffnung 44, und das entgegengesetzte Ende 12b des rohrförmigen Organs 12 mündet in der Öffnung 45.
Die Öffnung 44 ist durch ein Fenster gebildet, dessen Querschnitt komplementär zum Querschnitt des Endes 12a des rohrförmigen Organs 12 ist, und dieses Fenster weist einen quaderförmigen Querschnitt auf (3).
Hingegen erstreckt sich die Öffnung 45 über die gesamte Höhe des Gehäuses 40.
Allgemein ausgedrückt umfasst die aus Elastomerwerkstoff bestehende Masse 11 des Körpers 10 Anschlagorgane, die mit den Wänden des Gehäuses 40 zusammenwirken, um die Aufnahme der Kräfte in allen Belastungsrichtungen des Lagers sicherzustellen, d.h. um eine Filterung der hohen und tiefen Dröhnfrequenzen zu gewährleisten, Ausschläge bei Angriff und Wegfall von Kräften zu begrenzen und Beschleunigungs- und Bremskräfte aufzunehmen.
Zu diesem Zweck umfasst die Masse 11 aus Elastomerwerkstoff, wie in 4 näher dargestellt, ein Anschlagorgan 50 zur Aufnahme der Arbeitskräfte, das durch einen Höcker gebildet ist, welcher an der Unterseite des im Fenster 44 mündenden Endes 12a des rohrförmigen Organs 12 ausgebildet ist und dazu bestimmt ist, mit dem unteren abgebogenen Rand 44a des Fensters zusammenzuwirken.
Das Anschlagorgan 50 ist dazu ausgebildet, mit dem Rand 44a in Berührung zu treten und dabei die Bewegung der oberen Bewehrung 12 zur unteren Bewehrung 13 zu begrenzen.
Die Masse 11 aus Elastomerwerkstoff umfasst ferner ein Anschlagorgan 51 zur Aufnahme der Rückstellkräfte, das durch einen Höcker gebildet ist, welcher an der Oberseite des rohrförmigen Organs 12 ausgebildet ist und dazu bestimmt ist, mit der oberen Wand 41 des Gehäuses 40 zusammenzuwirken.
Das Anschlagorgan 51 ist dazu ausgebildet, mit der oberen Wand 41 in Berührung zu treten und dabei die Bewegung der oberen Bewehrung 12 zu begrenzen, wenn diese sich von der unteren Bewehrung 13 wegbewegt.
Schließlich umfasst die Masse 11 aus Elastomerwerkstoff ferner seitliche Anschlagorgane 52 und 53, die durch zwei Höcker gebildet sind, welche an je einer Seitenfläche des rohrförmigen Organs 12 ausgebildet sind und dazu bestimmt sind, mit je einer Seitenwand 42 bzw 43 des Gehäuses 40 zusammenzuwirken.
Die Anschlagorgane 50, 51, 52 und 53 können in einem Doppelinjektionsverfahren aus einem Elastomerwerkstoff verwirklicht werden, der sich von dem die Masse 11 des Körpers 10 bildenden Werkstoff unterscheidet.
Die Anschlagorgane 52 und 53 sind dazu ausgebildet, mit den Wänden 42 und 43 des Gehäuses 40 in Berührung zu treten, wenn die obere Bewehrung 12 in eine Richtung verschoben wird, die zur Achse XX des hydroelastischen Lagers im wesentlichen senkrecht ist.
Folglich gewährleisten die Anschlagorgane 50, 51, 52 und 53, die an der Masse 11 aus Elastomerwerkstoff ausgebildet sind und mit den zugehörigen Wänden des Gehäuses 40 zusammenwirken, die Aufnahme der Kräfte in allen Belastungsrichtungen des Lagers.
Der Zusammenbau des hydroelastischen Lagers, der automatisch, halbautomatisch oder manuell erfolgen kann, geschieht auf folgende Weise.
Zuerst wird der Körper 10 in einer Stellung, die umgekehrt zu der in den 1 und 2 dargestellten Lage ist, auf eine Unterlage gelegt.
Danach werden die verschiedenen Bauteile, die durch den ersten Teil 21a der Querwand 21, die Klappe 22 und den zweiten Teil 21b der Querwand 21 gebildet sind, auf den Körper 10 gelegt.
Die untere Membran 31 wird auf dem zweiten Teil 21b der Querwand 21 positioniert, und der Rand 33a der äußeren Bewehrung 33 wird auf den Rand 15 der unteren Bewehrung 13 des Körpers 10 gefalzt, wie in den 1 und 2 dargestellt.
Die Kammern 20, 25 und 30 werden mit Flüssigkeit gefüllt, entweder durch Eintauchen oder durch Befüllung unter Vakuum.
Schließlich wird das Gehäuse 40 an der unteren Bewehrung 13 des Körpers 10 befestigt, und das Gehäuse 40 bedeckt nur den oberen Teil des hydroelastischen Lagers.
Und zwar befindet sich die Gesamtanordnung des unteren Teils des Körpers 10, an dem die weiteren Bauteile, d. h. die Querwand 21 und die biegsame Membran 31, befestigt sind, außerhalb des Gehäuses 40, was die Montage dieser Bauteile unabhängig vom Gehäuse 40 erlaubt.
Das erfindungsgemäße hydroelastische Lager bietet den Vorteil, kompakt zu sein und eine vereinfachte Konstruktion zu besitzen, die es ermöglicht, die Kosten der gesamten Anordnung und der Montage zu senken.
Die an der oberen Bewehrung des Körpers verteilten Anschlagorgane, die mit den Wänden des Gehäuses zusammenwirken, gewährleisten somit die Aufnahme der Kräfte in allen Belastungsrichtungen des Lagers, und aufgrund der Quaderform der oberen Bewehrung ist der Angriff der Anschlagorgane an den Wänden des Gehäuses freier.
Das erfindungsgemäße hydroelastische Lager bietet ferner den Vorteil, keinerlei Anschlagorgan im Inneren der aus Elastomerwerkstoff bestehenden Masse des Körpers aufzuweisen, und dadurch kann vermieden werden, Anschlagorgane auf zusätzliche Werkstücke zu verlagern, die am Längsträger des Kraftfahrzeugs befestigt sind.

Claims

Hydroelastisches Lager, das dazu bestimmt ist, zwischen zwei relativ zueinander zu lagernden Elementen angeordnet zu werden, insbesondere zur Aufhängung einer Triebwerksgruppe oder eines Motors in einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, wobei das Lager folgende Merkmale aufweist: – einen durch eine Masse (11) aus Elastomerwerkstoff gebildeten Körper (10), der eine an dem einem Element befestigte obere Bewehrung (12) und eine an dem anderen Element befestigte untere Bewehrung (13) miteinander verbindet, wobei die obere Bewehrung durch ein rohrförmiges Organ (12) gebildet ist, das sich senkrecht zur Hauptachse des Lagers erstreckt, – eine Arbeitskammer (20), die durch die Masse (11) aus Elastomerwerkstoff und durch eine Querwand (21) begrenzt ist und mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, – eine Ausdehnungskammer (30), die mit einer Flüssigkeit gefüllt ist und mit der Arbeitskammer (20) verbunden ist, – und ein an der unteren Bewehrung (13) des Körpers (10) befestigtes und den Körper bedeckendes Gehäuse (40), das an zwei entgegengesetzten Seiten jeweils eine Öffnung (44, 45) aufweist, in deren Bereich je ein Ende des rohrförmigen Organs (12) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnungskammer (30) durch die Querwand (21) und eine biegsame untere Membran (31), die unterhalb der Wand (21) angeordnet und an der unteren Bewehrung (13) des Körpers (10) befestigt ist, begrenzt ist, wobei die Ausdehnungskammer (30) durch einen Verbindungskanal (25, 26, 27) mit der Arbeitskammer (20) verbunden ist, dass eine der Öffnungen durch ein Fenster (44) gebildet ist, dessen Querschnitt komplementär zum Querschnitt des entsprechenden Endes (12a) des rohrförmigen Organs (12) ist, und dass die Masse (11) aus Elastomerwerkstoff Anschlagorgane (50, 51, 52, 53) aufweist, die mit den Wänden des Gehäuses, zusammenwirken, um sicherzustellen, dass Kräfte in allen Belastungsrichtungen des Lagers aufgenommen werden.
Hydroelastisches Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Organ (12) einen quaderförmigen Querschnitt aufweist.
Hydroelastisches Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse (11) aus Elastomerwerkstoff ein Anschlagorgan (50) zur Aufnahme der Arbeitskräfte aufweist, das durch einen Höcker gebildet ist, der an der Unterseite des im Fenster (44) des Gehäuses (40) mündenden Endes (12a) des rohrförmigen Organs (12) ausgebildet ist und dazu bestimmt ist, mit dem unteren Rand (44a) des Fensters (44) zusammenzuwirken.
Hydroelastisches Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse (11) aus Elastomerwerkstoff ein Anschlagorgan (51) zur Aufnahme der Rückstellkräfte aufweist, das durch einen Höcker gebildet ist, der an der Oberseite des rohrförmigen Organs (12) ausgebildet ist und dazu bestimmt ist, mit der oberen Wand (41) des Gehäuses (40) zusammenzuwirken.
Hydroelastisches Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse (11) aus Elastomerwerkstoff seitliche Anschlagorgane (52, 53) aufweist, die durch zwei Höcker gebildet sind, die an je einer Seitenfläche des rohrförmigen Organs (12) ausgebildet sind und dazu bestimmt sind, mit je einer Seitenwand (42, 43) des Gehäuses (40) zusammenzuwirken.
Hydroelastisches Lager nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagorgane (50, 51, 52, 53) durch ein Doppelinjektionsverfahren aus einem Elastomerwerkstoff verwirklicht sind, der sich von dem die Masse (11) des Körpers (10) bildenden Werkstoff unterscheidet.
Hydroelastisches Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (40) durch ein tiefgezogenes Werkstück aus Stahl oder durch ein gegossenes Werkstück aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet ist.