DE19828311A1

DE19828311A1 - Hydraulisch dämpfendes Motorlager

Info

Publication number: DE19828311A1
Application number: DE19828311A
Authority: DE
Inventors: Ernst Bungart; Joern-Rainer Quast; Heinrich Meyer
Original assignee: Mannesmann Boge GmbH
Current assignee: ZF BOGE ELASTMETALL GMBH, 49448 LEMFOERDE, DE
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 2000-01-13
Anticipated expiration: 2018-06-26
Also published as: FR2780471B1; US6375172B1; GB2338771B; FR2780471A1; JP2000018310A; GB9914527D0; DE19828311C2; GB2338771A

Abstract

Hydraulisch dämpfendes Motorlager mit zumindest teilweise von elastischen Wänden begrenzten, fluidgefüllten Kammern trennenden, begrenzt auslenkbaren Membran, mit mindestens einem die Kammern verbindenden Kanal, wobei die Lagercharakteristik durch eine Vorkehrung einstellbar ist, wobei die Vorkehrung aus einer Zusatztragfeder besteht, welche mit der Wandung einer der Kammern eine Zusatzkammer bildet, wobei eine der Kammern mit der Zusatzkammer über eine steuerbare Strömungsverbindung verbindbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch dämpfendes Motorlager mit zu mindest teilweise von elastischen Wänden begrenzten, fluidgefüllte Kammern trennende, begrenzt auslenkbaren Membran, mit mindestens einem die Kam mern verbindenden Kanal, wobei die Lagercharakteristik durch eine Vorkehrung einstellbar ist.

Es sind bereits Motorlager bekannt, (z. B. DE 34 46 725 C2) bei denen zwischen den beiden Kammern eine Trennwand angeordnet ist und eine Kammer eine ringförmig an der Außenwand verlaufende elastische Membran aufweist, wobei der von der elastischen Membran mit der starren Außenwand gebildete Zwi schenraum zur Erzielung einer hohen Steifigkeit des Motorlagers mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist. Soll das Lager im Fahrbetrieb hart geschaltet werden, ist es notwendig, einen Unterdruck an den Zwischenraum zu legen, so daß sich die elastische Wand direkt an der Außenwand des Lagers anlegt.

Desweiteren sind Motorlager bekannt (z. B. DE 42 38 752 C1), bei denen die über eine Membran abgetrennten Kammern zur Änderung der Lagercharak teristik mit einer, in einer der Kammern angeordneten flexiblen Wand versehen sind. Die Lagercharakteristik wird dadurch geändert, daß mindestens eine der hydraulischen Kammern bei geringer Steifigkeit des Lagers gegen ein in einem Zwischenraum eingeschlossenen Gasvolumen arbeitet, wobei die flexible Wand bei hoher Steifigkeit des Lagers zumindest teilweise in Anlage an einen An schlag kommt, wobei zur Belüftung des Zwischenraumes ein Schalter eine Strömungsverbindung zur Atmosphäre oder einen Druckspeicher freigibt und die Entlüftung des Zwischenraumes über ein Ventil in der Strömungsverbindung erfolgt. Bei einer derartigen Konstruktion ist die flexible Wand direkt Bestandteil des kompletten Gummilagers.

Darüber hinaus sind Gummilager bekannt, (z. B. DE 41 14 879 A1, DE 41 20 841 C1, DE 41 30 362 C2 und DE 41 03 028 C2) welche zwar steifigkeitssteuerbar ausgebildet sind und sich auf konventionelle Lager beziehen, die jedoch jeweils eine Zusatzenergie in Form von Luftdruck oder hydraulischem Druck benötigen. Die Fig. 4 der DE 41 30 362 C2 ist mit einer mechanischen Verstellung ver sehen.

Ein hydraulisch dämpfendes Motorlager mit einer in Reihe geschalteten kon ventionellen Tragfeder (z. B. Wo 96/17184) ist ebenfalls bekannt. Die konven tionelle Tragfeder ist jedoch in der harten Position außer Kraft gesetzt. Es wird hierzu außer einem aufwendigen Schaltmodul auch eine Zusatzenergie in Form von Druck benötigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein hydraulisch dämpfendes Motorlager zu schaf fen, welches steuerbar ist und die Motoranregungen, insbesondere im Leerlauf, isoliert und wobei eine zusätzliche schaltbare Absenkung des statischen und dynamischen Steifigkeitsniveaus gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Vor kehrung aus einer Zusatztragfeder besteht, welche mit der steuerbaren Strö mungsverbindung eine geschlossene bzw. offene Zusatzkammer bildet, wobei diese Zusatzkammer mit der Kammer verbindbar ist.

Hierbei ist von Vorteil, daß durch die Zusatztragfeder das Motorlager zusammen mit den eigentlichen elastischen Wänden eine Reihenschaltung ausführt. Die Zusatztragfeder enthält eine Zusatzkammer, welche über die Strömungsver bindung mit einer der Kammern verbunden ist. Im geöffneten Zustand der Strö mungsverbindung wird die Dämpfungsflüssigkeit ohne dynamischen Widerstand aus der Zusatzkammer in die Kammer gepumpt und auch wieder zurück gepumpt, so daß die statische Federrate der Zusatztragfeder zur Wirkung kommt. Es entsteht die Position weich.

Wird die Strömungsverbindung geschlossen, so wirkt die wesentlich größere Blähfederrate der Zusatzfeder und es wird die Position hart eingenommen.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß eine der Kam mern eine Ausgleichsmembran aufweist. Vorteilhaft ist hierbei, daß bei ent sprechender Anordnung der Zusatzkammer und der als Arbeitskammer ausge bildeten Kammern zu beiden Seiten der die Ausgleichsmembran aufweisende Kammer eine Konstruktion entsteht, in der die Ausgleichskammer für beide Kammern wirksam wird.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die mit der Zusatzkammer zusam menarbeitende Kammer die Ausgleichsmembran aufweist.

Eine fertigungstechnisch einfache Ausführungsform entsteht, wenn die die Zu satzkammer von der benachbarten Kammer trennende Wandung die Strö mungsverbindung aufweist. Mit Vorteil ist dabei die Strömungsverbindung durch mindestens zwei relativ zueinander bewegbarer Teile in ihrem Querschnitt ver änderbar.

Eine weitere günstige Ausführung sieht vor, daß die bewegbaren Teile schei benförmig ausgebildet und mit miteinander korrespondierenden Öffnungen ver sehen sind.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Strömungsver bindung über eine außerhalb des Motorlagers angeordnete Steuervorrichtung beeinflußbar ist. Hierbei ist in vorteilhafter Weise als Steuervorrichtung ein Stellmotor vorgesehen.

Zur Beeinflussung der Strömungsverbindung ist nach einer günstigen Aus führungsform vorgesehen, daß der Stellmotor über einen Drehantrieb min destens eines der bewegbaren Teile relativ zum anderen Teil bewegt wird.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß die Zusatztragfeder im Vergleich zur elastischen Wand der Kammern eine unterschiedliche Steifigkeit aufweist. Hierbei ist von Vorteil, daß in Axial- und Radialrichtung durch die Reihen schaltung bei der Tragfeder eine weiche Gesamtfederrate zur Wirkung kommt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen sche matisch dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 ein Motorlager im Schnitt mit einer Zusatztragfeder

Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte Motorlager mit einem Querschnitt durch die die Ausgleichsmembran enthaltene Kammer.

Das in Fig. 1 dargestellte hydraulisch dämpfende Motorlager besteht im wesentlichen aus den Befestigungsteilen 12 und 13, die über den Umfang sich erstreckende elastische Wand 11, wobei die beiden mit Dämpfungsmittel ge füllten Kammern 2 und 3 durch eine Trennwand 14 voneinander getrennt sind. Diese Trennwand 14 kann optional eine Entkopplungsmembran 16 enthalten. Die Verbindung der beiden Kammern 2 und 3 erfolgt über den Drosselkanal 15. Die mittlere Kammer 2 ist als Ausgleichsraum ausgebildet, indem über dem Umfang verlaufend eine Ausgleichsmembran 6 vorgesehen ist.

Diese vorbeschriebenen Elemente stellen ein herkömmliches hydraulisch dämpfendes Motorlager dar.

Die Kammer 2 ist auf der als Arbeitskammer ausgebildeten Kammer 3 ent gegengesetzten Seite mit einer Zusatzkammer 4 versehen. Die Zusatzkammer 4 wird einerseits durch die Zusatztragfeder 1 und andererseits durch die be wegbaren Teile 7 begrenzt. Zwischen der Kammer 2 und der Zusatzkammer 4 ist eine Strömungsverbindung 5 vorgesehen. Diese Strömungsverbindung 5 wird durch Öffnungen 8a und 8b in dem beweglichen Teil 7a und der eingespannten Platte 7b realisiert.

In diesem Ausführungsbeispiel lassen sich die bewegbaren Teile 7a und 7b ge geneinander verdrehen, so daß die Öffnungen 8a und 8b in Form einer Loch blende den Querschnitt der Strömungsverbindung 5 von "ganz geschlossen" bis "ganz geöffnet" variieren können. In der Position ganz geöffnet wird bei einem Dämpfungsmittelausgleich zwischen der Zusatzkammer 4 und der Kammer 2 praktisch keine Dämpfung bzw. dynamische Verhärtung erzeugt.

Bei geöffneter Strömungsverbindung 5 wird bei Einleitung von hochfrequenten Schwingungen im Befestigungsteil 12 über die Ausgleichsmembran 6 eine Ent kopplung das heißt Abbau der hochfrequenten Schwingungen in der Kammer 2 vorgenommen, ohne daß Dämpfungsflüssigkeit über den Drosselkanal 15 in die Kammer 3 gelangt.

Bei Einleitung von niederfrequenten Schwingungen über das Befestigungsteil 12 wird die Dämpfungsflüssigkeit aus der Zusatzkammer 4 über die Kammer 2 und den Drosselkanal 15 in die Kammer 3 gepumpt und wieder zurück.

Bei geschlossener Strömungsverbindung 5 steht das Dämpfungsmittel aus der Zusatzkammer 4 nicht mehr zu Verfügung und die Kammer 2 und 3 arbeiten im Prinzip wie ein herkömmlich hydraulisch dämpfendes Motorlager.

Die Steuerung der Strömungsverbindung 5 erfolgt in diesem Ausführungs beispiel über die Steuervorrichtung 9, welche über einen Drehantrieb 10 den Stift 16 in Umfangsrichtung bewegt und so die beiden bewegbaren Teile 7a und 7b relativ gegeneinander bewegt.

Aus der Fig. 2 ist zu entnehmen, daß der Stift 16 über einen Mitnehmer 17 vom Drehantrieb 10 beaufschlagt wird, wobei die Ausgleichsmembran 6 zwischen Stift 16 und Mitnehmer 17 hindurch verläuft. Es entfällt damit eine zusätzlichen Abdichtung zwischen dem Stift 16 und der Atmosphäre.

Bezugszeichenliste

1

Zusatztragfeder

2

Ausgleichskammer

3

Kammer

4

Zusatzkammer

5

Strömungsverbindung

6

Ausgleichsmembran

7

abewegbares Teil

7

beingespannte Platte

8

Öffnungen

9

Steuervorrichtung

10

Drehantrieb

11

elastische Wand

12

Befestigungsteil

13

Befestigungsteil

14

Trennwand

15

Drosselkanal

16

Stift

17

Mitnehmer

18

Entkopplungsmembran

Claims

1. Hydraulisch dämpfendes Motorlager mit zumindest teilweise von elastischen Wänden begrenzten, fluidgefüllte Kammern trennende, begrenzt auslenkba ren Membran, mit mindestens einem die Kammern verbindenden Kanal, wo bei die Lagercharakteristik durch eine Vorkehrung einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkehrung aus einer Zusatztragfeder (1) besteht, welche mit der steuerbaren Strömungsverbindung (5) eine geschlossene bzw. offene Zu satzkammer (4) bildet, wobei diese Zusatzkammer (4) mit der Kammer (2) verbindbar ist.

2. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kammern (2, 3) eine Ausgleichsmembran (6) aufweist.

3. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Zusatzkammer (4) zusammenarbeitende Kammer (2) die Ausgleichsmembran (6) aufweist.

4. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zusatzkammer (4) von der benachbarten Kammer (2) trennende Wandung die Strömungsverbindung (5) aufweist.

5. Motorlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverbindung (5) durch mindestens zwei relativ zueinander bewegbarer Teile (7a, 7b) in ihrem Querschnitt veränderbar ist.

6. Motorlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbaren Teile (7a, 7b) scheibenförmig ausgebildet und mit mit einander korrespondierenden Öffnungen (8a, 8b) versehen sind.

7. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverbindung (5) über eine außerhalb des Motorlagers an geordnete Steuervorrichtung (9) beeinflußbar ist.

8. Motorlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuervorrichtung (9) ein Stellmotor vorgesehen ist.

9. Motorlager nach Anspruch 8 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor über einen Drehantrieb (10) mindestens eines der beweg baren Teile (7a) relativ zum anderen Teil (7b) bewegt wird.

10. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatztragfeder (1) im Vergleich zur elastischen Wand (11) der Kammern (2, 3) eine unterschiedliche Steifigkeit aufweist.