WO2011085743A1 - Hydro-elastisches funktionsteil für eine lagerung, hydro-elastische lagerung und verfahren zum montieren der hydro-elastischen lagerung - Google Patents

Hydro-elastisches funktionsteil für eine lagerung, hydro-elastische lagerung und verfahren zum montieren der hydro-elastischen lagerung Download PDF

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functional part
support frame
motor vehicle
hydro
elastic
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Waldemar Hermann
Dmitry Khlistunov
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Definitions

  • the invention relates to a hydro-elastic functional part, which forms the main functional component of a hydro-elastic bearing for a motor vehicle part, such as a motor unit, for vibration damping binding to the body of a motor vehicle.
  • an elastic bearing has a fixed to the motor gear unit, rigid flange, which is to carry the motor gear unit.
  • the known elastic bearing comprises a support frame which is to be fastened to the motor vehicle body.
  • An elastomeric body of the elastic bearing is provided so that the flange is elastically supported on the support frame, and constructively and according to the connection defines a vertical main spring direction.
  • the flange extends horizontally laterally out of the support frame in the transverse direction, with an outstanding, freely accessible portion for rigid connection to the motor gear unit is used.
  • hydro-elastic bearings particularly in the case of the motor-driven connection to the bodywork.
  • This object is solved by the features of claim 1. Thereafter, a hydro-elastic functional part for a hydro-elastic mounting of a motor vehicle part, such as a motor unit or motor gear unit, provided for attachment to the vehicle body.
  • the hydro-elastic functional part according to the invention has a spring body, in particular made of an elastomeric material, at least one hydraulic working chamber, a device for fastening the functional part to a body-mounted support frame and a motor vehicle side flange for securing the functional part to the motor vehicle part.
  • the working chamber is delimited spatially on the inside, in particular exclusively by the components of the functional part, that is to say in particular without the use of the structure of the support frame. This means that the inside of the working chamber is not limited by material of the support frame.
  • the functional part forms an assembly and component unit, which can be inserted and removed in the support frame like a "filled cartridge.”
  • the fastening or holding device is designed such that the functional part can be detachably removed from the support frame, in particular without the functional part and / or damage the support frame.
  • the fastening device is formed by a closed, one-piece ring structure on which the spring body is molded in a fluid-tight manner, in particular molded on.
  • the spring body preferably extends conically from the ring structure towards the flange and limits to a large extent the working chamber.
  • the spring body has a side facing the fastening device and the flange facing away from the side, which forms an inner side of the working chamber.
  • a channel plate is provided within the working chamber, through which the working chamber is divided in particular into two substantially equal, hydraulic working compartments.
  • the hydraulic working compartments are preferably brought together by at least one channel formed in the channel plate in a hydraulic connection.
  • the channel serves primarily and is designed in such a way, in particular dimensioned, that a resonance of the liquid within the channel at a certain excitation frequency is caused, which causes the desired damping effect.
  • the decoupling pad is inserted in particular of rubber in the channel.
  • One of the hydraulic working compartments is preferably facing the spring body, the other working compartment facing away from the spring body.
  • the work compartment facing away from the spring body is partially bounded by a flexible membrane, whereby a slightly variable working volume of the working compartment is achieved.
  • the flexible membrane is fluid tightly attached to the fluid tight seal of the one working compartment on the throttle plate and / or to a ring structure of the releasable attachment means.
  • a cover is provided outside the membrane, which protects the membrane from external influences and / or serves for fiuid-tight fastening of the membrane.
  • the channel plate is fixedly mounted on an inner side of a ring structure of the fastening device.
  • the channel plate can be injection molded from plastic.
  • the fastening device is designed as a releasable latching or Einklinkmechanismus to ensure easy mounting of the hydro-elastic functional part of the support frame and a user-friendly release thereof.
  • the latching and latching mechanism has at least one latch or barb, which is frictionally and / or positively engageable with the support frame engageable. This at least one latch or barbs may preferably extend away from a ring structure which completely revolves without interruption.
  • the fastening device is made of one piece, in particular molded from a plastic.
  • the spring body has a conical shape at the tapered end of the flange supporting particular by vulcanization is attached.
  • the conical shape has a widening end, to which a ring structure of the fastening device is attached in a supporting manner, in particular by vulcanization.
  • the conical shape has a conical form axis, which is parallel to the vertical main spring damping direction of the hydro-elastic functional part, in particular substantially coincident with it.
  • the flange is made of aluminum or plastic.
  • the flange has a receptacle, preferably a passage in which a separate support arm is fixedly mounted, on which the motor vehicle part is flanged.
  • the support arm extends in the assembled state of the hydro-elastic bearing in a direction perpendicular to the direction of travel, horizontal transverse direction beyond a lateral dimension of the elastic bearing out.
  • the hydro-elastic functional part defines a vertical main spring damping direction. The support arm extends perpendicular to the Hauptfederdämpfiingsraum.
  • At least one limit stop in particular made of an elastomeric material, is attached to the flange.
  • the spring body and preferably the at least one travel limiting stop is / are molded from an elastomeric piece.
  • the invention relates to a hydro-elastic bearing for a motor vehicle part, such as a motor unit or a motor gear unit, for vibration-damping binding to a motor vehicle body, wherein the hydro-elastic bearing a support frame for mounting to the body and a particular inventively trained, hydro -elastic functional part has.
  • the functional part has a spring body, in particular made of an elastomeric material, at least one hydraulic working chamber, a device for fastening the functional part to the support frame and a motor vehicle side flange for fastening the functional part when it is mounted in the support frame essentially on the motor vehicle part.
  • the support frame defines an insertion opening so that the insertion direction of the functional part coincides with the vertical main spring damping direction, in particular so that the functional part is inserted from an open underside of the support frame substantially in the vertical spring damping direction.
  • the support frame in cross section has a U-shape, wherein the functional part is used as a mounting unit of the vertically downward in the mounted state in the vertical direction side of the U-shaped support frame and is then attached to the support frame.
  • the invention relates to a method for mounting a particular invention, hydro-elastic bearing for a motor vehicle part, such as a motor unit or motor gear unit, for attachment to the vehicle body, the hydro-elastic bearing a vertical main spring damping direction, a support frame for mounting to the vehicle body and a particular invention, hydro- having elastic functional part.
  • the hydro-elastic functional part has a spring body, in particular made of an elastomer material, at least one hydraulic working chamber, a device for fastening the functional part to the support frame, and a motor vehicle-side flange for fastening the functional part to the motor vehicle part.
  • the support frame is attached to the body, and the hydro-elastic functional part is used for mounting as a mounting unit in the support frame parallel to the Hauptfederdämpfungsrich- storage direction, especially from below.
  • the functional part is releasably inserted in the support frame for its replacement.
  • the working chamber may be filled with a damping fluid before it is inserted into the support frame.
  • Figure 1 shows a longitudinal section of a hydro-elastic bearing according to the invention, wherein the cutting direction substantially corresponds to the direction of travel of the motor vehicle;
  • Figure 2 shows a cross section of the hydro-elastic bearing according to Figure 1, wherein the
  • Cutting direction corresponds to the transverse direction of the motor vehicle.
  • the hydro-elastic bearing according to the invention is generally provided with the reference numeral 1.
  • the hydro-elastic bearing 1 has a support frame 3, which has a U-shape in cross-section (see Figure 1) and on the underside 9 (mounting state) is open to form there an insertion opening 5 for a hydro-elastic functional part 7.
  • the hydro-elastic functional part 7 Surrounded by the support frame 3, the hydro-elastic functional part 7 as a mounting unit from below (with respect to vertical solution V) releasably inserted, wherein the hydro-elastic functional part 7 passes through the downwardly facing insertion opening 5 in the support frame 3.
  • the support frame 3 has at the ends of the U-leg support arms 11, 13, in which bores 15 are introduced for rigid attachment of the support frame 3 to a body, not shown, of the motor vehicle.
  • the support frame 3 comprises a circumferential rib structure 17 of at least three reinforcing ribs, as shown in FIG.
  • the hydro-elastic bearing 1 defines a vertical main spring damping direction V, which coincides with an axis of symmetry A of the hydro-elastic functional part 7.
  • Both substantially vertical U-legs 21, 23 of the U-shaped support frame 3 are interconnected by a horizontal base 25 and extend substantially parallel to the main spring damping direction V.
  • the U-shaped support frame 3 defines on the inside of the U-legs 21, 23 and the base 25 a limited in the transverse direction Q interior space in which the hydro-elastic functional part 7 is used to perform load swinging within the support frame 3 can.
  • the hydro-elastic functional part 7 has essentially four main functional components, namely: a flange 31, a conical support spring body 33 made of elastomeric material, a detachable fastening device 35 and a working chamber 37 filled with a damping fluid (not shown in greater detail).
  • the flange 31 has a rigid core portion 41 which includes a passage 42 in which a flange arm 45 is press-fitted which extends in the transverse direction Q from the core portion 41 substantially horizontally beyond the transverse dimension of the hydro-elastic bearing 1.
  • the beyond extending portion of the Flanscharms 45 serves for Coupling of the motor unit (not shown) to the flange 31 and is provided with reference numeral 47.
  • the coupling region has corresponding holes 15 or the like.
  • the core portion 41 has a weaker upper portion 51 and a reinforced, substantially triangular, bottom section 53, the point symmetrical tapered support surface 55 being inclined to both the transverse (Q) and vertical (V) directions.
  • a vertical stop 61 and two transverse stops 63, 65 are provided rubber, which limits a movement amplitude of the core 41 relative to the support frame 3 by abutment against the inside of the U-legs 21, 23.
  • inclined support surface 55 extends complementary shape of the conical Elastomeräbstützmaschine 33 away, which is designed substantially rotationally to the axis A and the inner side partially limits the working chamber 37.
  • the hydro-elastic functional part 7 has the releasable fastening device 35, which has a circumferential annular base 39.
  • the fastening device 35 also has a latching or latching mechanism and for this purpose a plurality of latching hooks 71, wherein a circumferential latching structure may be provided to ensure a non-positive rigid connection of the hydro-elastic functional part 7 to the support frame 3.
  • the fastening device 35 also has on the ring base 39 a circumferential conical section-shaped support surface 75 which is concentric with the axis A and to which the conical elastomer support body 33 is connected by means of a vulcanization connection.
  • the hydro-elastic functional part 7 of the support frame 3 can be solved, wherein another hydro-elastic functional part 7 can be used instead, without damaging the functional part 7 nor the support frame 3.
  • the working chamber 37 is bounded on the inside by the support spring body 33 on the upper side facing the flange.
  • the hydraulic working chamber 37 is divided by a channel plate 81 into an upper hydraulic working compartment 83 and a lower hydraulic working compartment 85, a plurality of channels 87 being provided in the channel plate 81 for causing a resonance of the fluid for damping increase, through which the working fluid is interposed between the working members 83, 85 can flow back and forth upon excitation, at a certain excitation frequency, the resonance of the liquid in the appropriately sized channel adjusts.
  • a decoupler 89 is provided, which can influence the flow behavior of the working fluid between the working compartments 83, 85, whereby the dynamic rigidity (hydraulic hardening) can be reduced.
  • the lower working compartment 85 is largely limited to the bottom by a membrane 91, whereby the volume of the lower working compartment 85 is easily changed.
  • the membrane 91 is clamped at the end to the throttle plate 81 via a closure plate 93.
  • the end edge of the end plate 93 is crimped.
  • hydro-elastic functional part 7 can be used in the prepared universal support frame 3. If the functional data of the hydro-elastic functional part 7 does not match the operating load, this can easily be replaced by another suitable functional part 7, in that the fastening device 35 is released from the supporting frame 3 and the other functional part 7 is inserted into the supporting frame 3.

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Abstract

Bei einem hydro-elastischen Funktionsteil (7) für eine Lagerung (1) eines Kraftfahrzeugteils, wie einer Motoreinheit, an dessen Karosserie, umfassend einen Federkörper insbesondere aus einem Elastomermaterial, wenigstens eine hydraulische Arbeitskammer (37), eine Einrichtung zum Befestigen des Funktionsteils an einem karosseriefesten Tragrahmen (3) sowie einen kraftfahrzeugseitigen Flansch (31) zum Befestigen des Funktionsteils an dem Kraftfahrzeugteil, ist vorgesehen, dass die hydraulische Arbeitskammer durch Bauteile des Funktionsteils ohne den Tragrahmen begrenzt ist und das Funktionsteil eine Bauteileinheit bildet, die in den Tragrahmen einsetzbar ist, wobei die Befestigungseinrichtung (35) dazu ausgelegt ist, das an dem Tragrahmen befestigte Funktionsteil wieder davon zu lösen.

Description

-elastisches Funktionsteil für eine Lagerung, hydro-elastische Lagerung und Verfahren zum Montieren der hydro-elastischen Lagerung
Die Erfindung betrifft ein hydro-elastisches Funktionsteil, das den Hauptfunktionsbestandteil einer hydro-elastischen Lagerung für ein Kraftfahrzeugteil, wie eine Motoreinheit, zum schwingungsdämpfenden Anbinden an die Karosserie eines Kraftfahrzeugs bildet.
Bei der Lagerung von schwergewichtigen Kraftfahrzeugteilen, wie der Motorgetriebeeinheit, kommt es darauf an, vertikal wirkende statische Lasten sowie dynamische Schwingungs- und gegebenenfalls Querlasten beispielsweise bei Kurvenfahrten zu ertragen und zu dämpfen.
Dabei ist es bekannt, die Motorgetriebeeinheit über mehrerensiastische Lager an die Kraft- fahrzeugkarosserie anzubinden. Ein Beispiel für ein derartiges elastisches Lager ist aus DE 20 2008 003 072 bekannt, gemäß dem ein elastisches Lager einen an die Motorgetriebeeinheit befestigten, starren Flansch aufweist, der die Motorgetriebeeinheit tragen soll. Des Weiteren umfasst das bekannte elastische Lager einen Tragrahmen, der an die Kraftfahrzeugkarosserie zu befestigen ist. Ein Elastomerkörper des elastischen Lagers ist vorgesehen, damit sich der Flansch an dem Tragrahmen elastisch abstützt, und definiert konstruktiv und entsprechend der Anbindung eine vertikale Hauptfederrichtung. Der Flansch erstreckt sich horizontal seitlich aus dem Tragrahmen heraus in Querrichtung, wobei ein herausragender, frei zugänglicher Abschnitt zur starren Anbindung an der Motorgetriebeeinheit dient. Es ist außerdem bekannt, für eine erhöhte Dämpfungsrate hydro-elastische Lager insbesondere bei der der Motorgetrie- beanbindung an die Karosserie einzusetzen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, insbesondere eine hydro-elastische Lagerung, insbesondere ein hydro-elastisches Funktionsteil für eine hydro-elastische Lagerung, bereitzustellen, wobei bei Wahrung der Lager-Leistungsfähigkeit ein geringeres Gewicht und Kosten für die Lagerung erreicht werden sollen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Danach ist ein hydro- elastisches Funktionsteil für eine hydro-elastische Lagerung eines Kraftfahrzeugteils, wie einer Motoreinheit oder Motorgetriebeeinheit, zum Anbinden an die Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen. Das erfindungsgemäße hydro-elastische Funktionsteil hat einen Federkörper insbesondere aus einem Elastomermaterial, wenigstens eine hydraulische Arbeitskammer, eine Einrichtung zur Befestigung des Funktionsteils an einem karosseriefesten Tragrahmen sowie einen kraftfahrzeugseitigen Flansch zum Befestigen des Funktionsteils an dem Kraftfahrzeugteil. Erfindungsgemäß ist die Arbeitskammer insbesondere ausschließlich durch die Bauteile des Funktionsteils, also insbesondere ohne die Ausnutzung der Struktur des Tragrahmens, räumlich innenseitig begrenzt. Dies bedeutet, dass die Innenseite der Arbeitskammer nicht durch Material des Tragrahmens begrenzt ist. Das Funktionsteil bildet eine Montage- und Bauteileinheit, die in den Tragrahmen wie eine„gefüllte Patrone" einsetzbar und herausnehmbar ist. Dabei ist die Befestigungs- oder Halteeinrichtung derart ausgelegt, dass das Funktionsteil von dem Tragrahmen lösbar entfernt werden kann, insbesondere ohne das Funktionsteil und/oder den Tragrahmen zu beschädigen.
Mit der er fmdungs gemäßen Maßnahme der montage- und demontagegemäßen Trennimg des karosserieseitigen Tragrahmens von einer funktionalen hydro-elastische Baugruppe als Montageeinheit ist es möglich, die hydro-elastische Lagerung für jeden Einsatzfall einzustellen. Die die Dämpfungs- und Federeigenschaften festlegende Struktur eines hydro-elastischen Lagers, nämlich der Federkörper und die Arbeitskammer mit den dort zu erreichenden Dissi- pationseffekten, ist als bauliche Einheit lösbar in den Tragrahmen einsetzbar, der karosseriefest ist. Zum Einstellen der hydro-elastischen Lagerung ist lediglich das spezifische hydro- elastische Funktionsteil als Bauteileinheit entsprechend einer Patrone einzusetzen oder gegebenenfalls gegen eine andere auszutauschen. Damit ist, in anderen Worten gesagt, erfindungsgemäß ein Patronenhydrolager realisiert, das kostengünstig und mit einem geringen Montageaufwand individuell einstellbar ist.
Es zeigte sich, dass mit dem erfindungsgemäß in den karosserieseitigen Tragrahmen einsetzbaren hydro-elastischen Funktionsteil eine hydro-elastische Lagerung erreichbar ist, welche je nach Einbausituation und Lostart optimierte Dämpfungsfunktionen aufweist, wobei aufgrund der individuellen Nutzbarkeit des Tragrahmens eine Vielzahl von unterschiedlichen Lagerungstypen kostenoptimiert bereitgestellt werden können. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Befestigungseinrichtung durch eine geschlossene, einstückige Ringstruktur gebildet, an der der Federkörper fluiddicht angeformt, insbesondere angespritzt, ist. Vorzugsweise erstreckt sich insbesondere der Federkörper kegelförmig von der Ringstruktur hin zu dem Flansch und begrenzt zu großen Teilen die Arbeitskammer.
Um die Arbeitskammer mit einem stark veränderlichen Arbeitsvolumen zu versehen, hat der Federkörper eine der Befestigungseinrichtung zugewandte und dem Flansch abgewandte Seite, die eine Innenseite der Arbeitskammer bildet.
Vorzugsweise ist innerhalb der Arbeitskammer eine Kanalplatte vorgesehen, durch die die Arbeitskammer insbesondere in zwei im Wesentlichen gleich große, hydraulische Arbeitsabteile unterteilt ist. Die hydraulischen Arbeitsabteile sind vorzugsweise miteinander durch wenigstens einen in der Kanalplatte ausgebildeten Kanal in eine hydraulische Verbindung gebracht. Der Kanal dient in erster Linie dazu und ist derart ausgeführt, insbesondere bemessen, dass eine Resonanz der Flüssigkeit innerhalb des Kanals bei bestimmter Anregungsfrequenz hervorgerufen wird, was den gewünschten Dämpfungseffekt verursacht. Zur Reduzierung der dynamischen Steifigkeit (hydraulische Verhärtung) wird vorzugsweise eine Lose in die Kanalplatte eingelegt, die bis zu einer gewissen Anregungsamplitude die Arbeitsabteile voneinander entkoppelt. Vorzugsweise ist die Entkopplungslose insbesondere aus Gummi in dem Kanal eingelegt.
Eines der hydraulischen Arbeitsabteile ist vorzugsweise dem Federkörper zugewandt, wobei das andere Arbeitsabteil von dem Federkörper abgewandt liegt.
Das von dem Federkörper abgewandte Arbeitsabteil ist teilweise von einer flexiblen Membran begrenzt, wodurch ein leicht veränderliches Arbeitsvolumen des Arbeitsabteils erreicht ist. Die flexible Membran ist an der fluiddichten Abdichtung des einen Arbeitsabteils an der Drosselplatte und/oder an einer Ringstruktur der lösbaren Befestigungseinrichtung fluiddicht befestigt. Im Hinblick auf die durch die Membran begrenzten Arbeitsabteile ist außerhalb der Membran ein Deckel vorgesehen, der die Membran vor äußeren Einflüssen schützt und/oder zur fiuid- dichten Befestigung der Membran dient.
Vorzugsweise ist die Kanalplatte an einer Innenseite einer Ringstruktur der Befestigungseinrichtung fest angebracht. Die Kanalplatte kann aus Kunststoff gespritzt sein.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Befestigungseinrichtung als lösbarer Einrastoder Einklinkmechanismus ausgeführt, um ein einfaches Montieren des hydro-elastischen Funktionsteils an dem Tragrahmen sowie ein bedienungsfreundliches Lösen davon zu gewährleisten. Vorzugsweise hat der Einrast- und Einklinkmechanismus wenigstens einen Rastoder Widerhaken, der kraft- und/oder formschlüssig mit dem Tragrahmen in Eingriff bringbar ist. Dieser wenigstens eine Rast- oder Widerhaken kann sich vorzugsweise von einer Ringstruktur, die vollständig unterbrechungsfrei umläuft, weg erstrecken. Vorzugsweise ist die Befestigungseinrichtung aus einem Stück gefertigt, insbesondere aus einem Kunststoff gespritzt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat der Federkörper eine Kegelform an dessen zulaufendem Ende der Flansch abstützend insbesondere durch Vulkanisation angebracht ist. Die Kegelform hat ein sich weitendes Ende, an dem eine Ringstruktur der Befestigungseinrichtung abstützend insbesondere durch Vulkanisation angebracht ist. Des Weiteren hat die Kegelform eine Kegelformachse, die zur vertikalen Hauptfederdämpfungsrichtung des hydro- elastischen Funktionsteils parallel liegt, insbesondere damit im Wesentlichen zusammenfällt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Flansch aus Aluminium oder Kunststoff gefertigt. Vorzugsweise hat der Flansch eine Aufnahme, vorzugsweise einen Durchgang, in dem ein separater Trägerarm fest eingebaut ist, an dem das Kraftfahrzeugteil angeflanscht ist. Der Trägerarm erstreckt sich im montierten Zustand der hydro-elastischen Lagerung in eine zur Fahrtrichtung senkrechte, horizontale Querrichtung über eine seitliche Abmessung der elastischen Lagerung hinaus. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung definiert das hydro-elastische Funktionsteil eine vertikale Hauptfederdämpfungsrichtung. Der Trägerarm erstreckt sich senkrecht zu der Hauptfederdämpfiingsrichtung.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist an dem Flansch wenigstens ein Begrenzungsanschlag insbesondere aus einem Elastomermaterial befestigt. Der Federkörper und vorzugsweise der wenigstens eine Wegbegrenzungsanschlag ist/sind aus einem Elastomerstück gespritzt.
Des Weiteren betriff die Erfindung eine hydro-elastische Lagerung für ein Kraftfahrzeugteil, wie eine Motoreinheit oder eine Motorgetriebeeinheit, zum schwingungs-dämpfenden Anbinden an eine Kraftfahrzeugkarosserie, wobei die hydro-elastische Lagerung einen Tragrahmen zum Montieren an die Karosserie und ein insbesondere erfindungsgemäß ausgebildetes, hydro-elastisches Funktionsteil aufweist. Das Funktionsteil hat einen Federkörper insbesondere aus einem Elastomermaterial, wenigstens eine hydraulische Arbeitskammer, eine Einrichtung zum Befestigen des Funktionsteils an dem Tragrahmen sowie einen kraftfahrzeugseiti- gen Flansch zum Befestigen des Funktionsteils bei dessen Montage in dem Tragrahmen im Wesentlichen an dem Kraftfahrzeugteil. Der Tragrahmen definiert eine Einsetzöffnung, so dass die Einsetzrichtung des Funktionsteils mit der vertikalen Hauptfederdämpfungsrichtung zusammenfällt, insbesondere so dass das Funktionsteil von einer offenen Unterseite des Tragrahmens im Wesentlichen in vertikaler Federdämpfungsrichtung eingesetzt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat der Tragrahmen im Querschnitt eine U- Form, wobei das Funktionsteil als Montageeinheit von der im Montagezustand in Vertikalrichtung nach unten offenen Seite des U-förmigen Tragrahmens eingesetzt ist und anschließend an dem Tragrahmen befestigt ist.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Montieren einer insbesondere erfindungsgemäßen, hydro-elastischen Lagerung für ein Kraftfahrzeugteil, wie eine Motoreinheit oder Motorgetriebeeinheit, zum Anbinden an die Fahrzeugkarosserie, wobei die hydro- elastische Lagerung eine vertikale Hauptfederdämpfungsrichtung, einen Tragrahmen zum Montieren an die Kraftfahrzeugkarosserie und ein insbesondere erfindungsgemäßes, hydro- elastisches Funktionsteil aufweist. Das hydro-elastische Funktionsteil hat einen Federkörper insbesondere aus einem Elastomermaterial, wenigstens eine hydraulische Arbeitskammer, eine Einrichtung zur Befestigung des Funktionsteils an dem Tragrahmen sowie einen kraft- fahrzeugseitigen Flansch zum Befestigen des Funktionsteils an dem Kraftfahrzeugteil. Der Tragrahmen wird an der Karosserie befestigt, und das hydro-elastische Funktionsteil wird für die Montage als Montageeinheit in den Tragrahmen parallel zur Hauptfederdämpfungsrich- tung der Lagerung insbesondere von unten eingesetzt.
Vorzugsweise ist das Funktionsteil für dessen Austausch lösbar in dem Tragrahmen eingesetzt. Die Arbeitskammer kann mit einem Dämpfungsfluid gefüllt sein, bevor es in den Tragrahmen eingesetzt wird.
Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen hydro-elastischen Lagerung, wobei die Schnittrichtung im Wesentlichen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs entspricht; und
Figur 2 einen Querschnitt der hydro-elastischen Lagerung gemäß Figur 1 , wobei die
Schnittrichtung der Querrichtung des Kraftfahrzeugs entspricht.
In Figuren 1 und 2 ist die erfindungsgemäße hydro-elastische Lagerung im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Die hydro-elastische Lagerung 1 hat einen Tragrahmen 3, der im Querschnitt (siehe Figur 1) eine U-Form aufweist und an dessen Unterseite 9 (Montagezustand) offen ist, um dort eine Einsetzöffnung 5 für ein hydro-elastisches Funktionsteil 7 zu bilden. Von dem Tragrahmen 3 umgriffen ist das hydro-elastische Funktionsteil 7 als Montageeinheit von unten (bezüglich Vertikallösung V) lösbar eingesetzt, wobei das hydro-elastische Funktionsteil 7 über die nach unten weisende Einsetzöffnung 5 in den Tragrahmen 3 gelangt.
Der Tragrahmen 3 hat an den Enden dessen U-Schenkel Auflagearme 11, 13, an denen Bohrungen 15 zum starren Befestigen des Tragrahmens 3 an eine nicht näher dargestellte Karosserie des Kraftfahrzeugs eingebracht sind.
Der Tragrahmen 3 umfasst eine umlaufende Rippenstruktur 17 aus wenigstens drei Verstärkungsrippen, wie in Figur 2 dargestellt ist.
Die hydro-elastische Lagerung 1 definiert eine vertikale Hauptfederdämpfungsrichtung V, die mit einer Symmetrieachse A des hydro-elastischen Funktionsteils 7 zusammenfällt. Beide im Wesentlichen vertikale U-Schenkel 21, 23 des U-förmigen Tragrahmens 3 sind durch eine horizontale Basis 25 miteinander verbunden und erstrecken sich im Wesentlichen parallel zur Hauptfederdämpfungsrichtung V.
Der U-förmige Tragrahmen 3 definiert an der Innenseite der U-Schenkel 21, 23 sowie der Basis 25 einen in Querrichtung Q begrenzten Innenraum, in dem das hydro-elastische Funktionsteil 7 eingesetzt ist, um Lastschwingen innerhalb des Tragrahmens 3 durchführen zu können.
Das hydro-elastische Funktionsteil 7 hat im Wesentlichen vier Hauptfunktionsbestandteile, nämlich: einen Flansch 31, einen kegelförmigen Stützfederkörper 33 aus Elastomermaterial, eine lösbare Befestigungseinrichtung 35 sowie eine mit einem Dämpfungsfluid (nicht näher dargestellt) gefüllte Arbeitskammer 37.
Der Flansch 31 hat einen starren Kernabschnitt 41, der einen Durchgang 42 umfasst, in dem ein Flanscharm 45 eingepresst ist, der sich in Querrichtung Q aus dem Kernabschnitt 41 über die Querrichtungsabmessung der hydro-elastischen Lagerung 1 hinaus im Wesentlichen horizontal erstreckt. Der sich darüber hinaus erstreckende Bereich des Flanscharms 45 dient zur Ankoppelung der Motoreinheit (nicht dargestellt) an dem Flansch 31 und ist mit Bezugsziffer 47 versehen. Hierfür hat der Ankopplungsbereich entsprechende Bohrungen 15 oder dergleichen.
Der Kernabschnitt 41 hat einen schwächeren oberen Abschnitt 51 und einen verstärkten, im Querschnitt im Wesentlichen dreieckigen unteren Abschnitt 53, wobei die punktsymmetrische, kegelförmige Abstützfläche 55 sowohl zur Quer-(Q) als auch zur Vertikalrichtung (V) geneigt ist.
An dem oberen Abschnitt 51 des Kernabschnitts 41 sind ein Vertikalanschlag 61 sowie zwei Queranschläge 63, 65 aus Gummi vorgesehen, welche eine Bewegungsamplitude des Kerns 41 relativ zum Tragrahmen 3 durch Anschlag an die Innenseite der U-Schenkel 21, 23 begrenzt.
Von der geneigten Abstützfläche 55 erstreckt sich formkomplementär der kegelförmige Elastomeräbstützkörper 33 weg, der im Wesentlichen rotationsförmig zur Achse A ausgeführt ist und innenseitig teilweise die Arbeitskammer 37 begrenzt.
Um das hydro-elastische Funktionsteil 7 starr mit dem Tragrahmen 3 zu koppeln, hat das hydro-elastische Funktionsteil 7 die lösbare Befestigungseinrichtung 35, die eine umlaufende Ringbasis 39 aufweist. Die Befestigungseinrichtung 35 hat zudem einen Einrast- oder Einklinkmechanismus und hierfür mehrere Einrasthaken 71, wobei auch eine umlaufende Einraststruktur vorgesehen sein kann, um eine kraftschlüssige starre Anbindung des hydro- elastischen Funktionsteils 7 an den Tragrahmen 3 zu gewährleisten.
Auch die Befestigungseinrichtung 35 hat an der Ringbasis 39 eine umlaufende kegelab- schnittsförmige, zur Achse A konzentrische Abstützfläche 75, an denen der kegelförmige Elastomerabstützkörper 33 mit Hilfe einer Vulkanisationsverbindung angebunden ist.
Durch ein radiales Auslenken der Haken 71 für die Montage des hydro-elastischen Funktionsteils nach innen (bezüglich Querrichtung Q) kann das hydro-elastische Funktionsteil 7 von den Tragrahmen 3 gelöst werden, wobei ein anderes hydro-elastisches Funktionsteil 7 anstatt- dessen eingesetzt werden kann, ohne das Funktionsteil 7 noch den Tragrahmen 3 zu beschädigen.
Wie oben ausgeführt ist, ist die Arbeitskammer 37 innenseitig an der oberen, dem Flansch zugewandten Seite durch den Stützfederkörper 33 begrenzt. Zudem ist die hydraulische Arbeitskammer 37 durch eine Kanalplatte 81 in ein oberes hydraulisches Arbeitsabteil 83 und ein unteres hydraulisches Arbeitsabteil 85 unterteilt, wobei zum Hervorrufen einer Resonanz der Flüssigkeit zur Dämpfungserhöhung mehrere Kanäle 87 in der Kanalplatte 81 vorgesehen sind, über die das Arbeitsfluid zwischen den Arbeitsabeilen 83, 85 bei Anregung hin- und her strömen kann, bei einer bestimmten Anregungsfrequenz stellt sich die Resonanz der Flüssigkeit in den entsprechend dimensioniertem Kanal ein.
An jedem Kanal 87 ist eine Entkopplungslose 89 vorgesehen, welche das Strömungsverhalten des Arbeitsfluids zwischen den Arbeitsabteilen 83, 85 beeinflussen kann, wodurch die dynamische Steifigkeit (hydraulische Verhärtung) reduziert werden kann.
Das untere Arbeitsabteil 85 ist zur Unterseite hin durch eine Membran 91 größtenteils begrenzt, wodurch das Volumen des unteren Arbeitsabteils 85 leicht veränderbar ist. Die Membran 91 ist endseitig an der Drosselplatte 81 über eine Abschlussplatte 93 eingeklemmt. Der Endrand der Abschlussplatte 93 ist gebördelt.
Je nachdem welche Betriebskräfte und Lastanregungen für die hydro-elastische Lagerung 1 zu erwarten sind, kann ein entsprechend angepasstes, hydro-elastisches Funktionsteil 7 in den vorbereiteten universalen Tragrahme 3 eingesetzt werden. Sollten die Funktionsdaten des hydro-elastischen Funktionsteils 7 nicht zur Betriebslast passen, kann dieses leicht durch ein anderes passendes Funktionsteil 7 ausgetauscht werden, indem die Befestigungseinrichtung 35 von dem Tragrahmen 3 gelöst wird und das andere Funktionsteil 7 in den Tragrahmen 3 eingesetzt wird. Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste
1 hydro-elastisches Lagerung
3 Tragrahmen
5 Einsetzöffnung
7 hydro-elastisches Funktionsteil
9 Unterseite
11, 13 Auflagearme
15 Bohrungen
17 Rippenstruktur
21, 23 U-Schenkel
25 Basis
31 Flansch
33 kegelförmiger Stützfederkörper
35 Befestigungseinrichtung
37 Arbeitskammer
39 Ringbasis
41 Kernabschnitt
42 Durchgang
45 Flanscharm
47 Bereich des Flansches
51 oberer Abschnitt
53 unterer Abschnitt
55 Abstützflächen
61 Vertikalanschlag
63, 65 Queranschläge
71 Einrasthaken
75 umlaufende Abstützflächen
81 Kanalplatte
83 oberes Arbeitsabteil
85 unteres Arbeitsabteil
87 Kanäle Entkopplungslose
Membran
Abschlussplatte
Symmetrieachse
Hauptfederdämpfungsrichtung (V ertikalrichtung) Querrichtung

Claims

Ansprüche
1. Hydro-elastisches Funktionsteil (7) für eine Lagerung (1) eines Kraftfahrzeugteils, wie einer Motoreinheit, an die Karosserie des Kraftfahrzeugs, umfassend einen Federkörper insbesondere aus einem Elastomermaterial, wenigstens eine hydraulische Arbeitskammer (37), eine Einrichtung zum Befestigen des Funktionsteils (7) an einem karosseriefesten Tragrahmen (3) sowie einen kraftfahrzeugseitigen Flansch (31) zum Befestigen des Funktionsteils (7) an dem Kraftfahrzeugteil, wobei die hydraulische Arbeitskammer (37) durch Bauteile des Funktionsteils (7) ohne den Tragrahmen (3) begrenzt ist und das Funktionsteil (7) eine Bauteileinheit bildet, die in den Tragrahmen (3) einsetzbar ist, wobei die Befestigungseinrichtung (35) dazu ausgelegt ist, das an dem Tragrahmen (3) befestigte Funktionsteil (7) wieder davon zu lösen.
2. Funktionsteil (7) nach Anspruch 1, bei dem die Befestigungseinrichtung (35) durch eine geschlossene Ringstruktur gebildet ist, an der der Federkörper fluiddicht angeformt, insbesondere angespritzt, ist, wobei sich insbesondere der Federkörper kegelförmig von der Ringstruktur hin zu dem Flansch (31) erstreckt.
3. Funktionsteil (7) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Federkörper eine der Befestigungseinrichtung (35) zugewandte und dem Flansch (31) abgewandte Seite aufweist, die eine Innenseite der Arbeitskammer (37) bildet.
4. Funktionsteil (7) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Kanalplatte (81) innerhalb der Arbeitskammer (37) angeordnet ist und die Arbeitskammer (37) in zwei hydraulische Arbeitsabteile unterteilt, die miteinander durch wenigstens einen in
362 - der Kanalplatte (81) ausgebildeten Kanal, in dem vorzugsweise eine Lose (89) insbe- sondere aus Gummi eingelegt ist, in hydraulischer Verbindung stehen und von denen eine dem Federkörper zugewandt und eine von dem Federkörper abgewandt ist, wobei insbesondere das von dem Federkörper abgewandte Arbeitsabteil teilweise von einer flexiblen Membran (91) begrenzt ist, die vorzugsweise an der Kanalplatte (81) und/oder einer Ringstruktur der Befestigungseinrichtung (35) befestigt ist.
5. Funktionsteil (7) nach Anspruch 4, bei dem die Kanalplatte (81) an einer Innenseite einer Ringstruktur der Befestigungseinrichtung (35) befestigt und/oder aus einem Kunststoff gespritzt ist.
6. Funktionsteil (7) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Befestigungseinrichtung (35) als lösbarer Einrast- oder Einklinkmechanismus ausgeführt ist, der insbesondere wenigsten einen Rast- oder Widerhaken aufweist, der kraft- und/oder formschlüssig mit dem Tragrahmen (3) in Eingriff bringbar ist und/oder der sich von einer Ringstruktur der Befestigungseinrichtung (35) weg erstreckt, und/oder bei dem die Befestigungseinrichtung (35) aus einem Stück gefertigt, vorzugsweise aus einem Kunststoffstück gespritzt, ist.
7. Funktionsteil (7) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Federkörper eine Kegelform aufweist, an dessen zulaufendem Ende der Flansch (31) abstützend insbesondere durch Vulkanisation angebracht ist und/oder an dessen sich weitenden Ende eine Ringstruktur der Befestigungseinrichtung (35) abstützend insbesondere durch Vulkanisation angebracht ist und/oder dessen Kegelformachse zu einer vertikalen Hauptfederdämpfungsrichtung (V) parallel liegt, insbesondere damit im wesentlichen zusammenfällt.
8. Funktionsteil (7) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Flansch (31) aus Aluminium oder Kunststoff gefertigt ist und/oder eine Aufnahme, vorzugsweise einen Durchgang (42), aufweist, in dem ein separater Trägerarm fest eingebaut ist, an dem das Kraftfahrzeugteil angeflanscht ist.
9. Funktionsteil (7) nach einem der vorstehenden Ansprüche, das eine vertikale Hauptfederdämpfungsrichtung (V) definiert, wobei sich der Trägerarm im wesentlichen senkrecht zur Hauptfederdämpfungsrichtung (V) insbesondere über eine seitliche Abmes- sung des Funktionsteils (7) in einer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs senkrecht liegenden horizontalen Querrichtung hinaus erstreckt.
10. Funktionsteil (7) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem an dem Flansch (31) wenigstens ein Wegbegrenzungsanschlag insbesondere aus einem Elastomermaterial befestigt ist und/oder der Federkörper und vorzugsweise der wenigstens eine Wegbegrenzungsanschlag aus einem Stück gespritzt ist/sind.
11. Hydro-elastische Lagerung (1) für ein Kraftfahrzeugteil, wie eine Motoreinheit, zum Anbinden an eine Kraftfahrzeug-Karosserie, umfassend einen Tragrahmen (3) zum Montieren an die Karosserie und ein insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildetes hydro-elastisches Funktionsteil (7) mit einem Federkörper insbesondere aus einem Elastomermaterial, wenigstens einer hydraulischen Arbeitskammer (37), einer Einrichtung zum Befestigen des Funktionsteils (7) an dem Tragrahmen (3) sowie einem kraftfahrzeugseitigen Flansch (31) zum Befestigen des Funktionsteils (7) an dem Kraftfahrzeugteil, wobei der Tragrahmen (3) eine Einsetzöffnung (5) derart definiert, dass die Einsetzrichtung des Funktionsteils (7) in den Tragrahmen mit der vertikalen Hauptfederdämpfungsrichtung (V) zusammenfällt, insbesondere dass das Funktionsteil (7) von einer offenen Unterseite des Tragrahmens (3) in vertikaler Hauptfederdämpfungsrichtung (V) eingesetzt wird.
12. Lagerung (1) nach Anspruch 11, bei der der Tragrahmen (3) im Querschnitt eine U- Form aufweist, wobei das Funktionsteil (7) als Montageeinheit von der offenen Seite der U-Form eingesetzt ist und an dem Tragrahmen (3) befestigt ist.
13. Verfahren zum Montieren einer insbesondere nach Anspruch 11 oder 12 ausgebildete hydro-elastischen Lagerung (1) für ein Kraftfahrzeugteil, wie eine Motoreinheit, zum Anbinden an die Karosserie, wobei die Lagerung (1) eine vertikale Hauptfederdämpfungsrichtung (V), einen Tragrahmen (3) zum Montieren an die Karosserie eines Kraftfahrzeugs und ein insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildetes hydro-elastisches Funktionsteil (7) mit einem Federkörper insbesondere aus einem Elastomermaterial, wenigstens einer hydraulischen Arbeitskammer (37), einer Einrichtung zum Befestigen des Funktionsteils (7) an dem Tragrahmen (3) sowie einem kraftfahrzeugseitigen Flansch (31) zum Befestigen des Funktionsteils (7) an dem Kraftfahrzeugteil aufweist, wobei (1) der Tragrahmen (3) an der Karosserie befestigt wird und (2) das hydro-elastische Funktionsteil (7) als Montageeinheit in den Tragrahmen (3) parallel zur Hauptfederdämpfungsrichtung (V) eingesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Funktionsteil (7) zu dessen Austausch lösbar in den Tragrahmen (3) eingesetzt ist.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, das die Arbeitskammer (37) mit einem Dämpfungsfluid befüllt wird, bevor es in den Tragrahmen (3) eingesetzt wird.
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