DE3213588C2

DE3213588C2 - Motorlager

Info

Publication number: DE3213588C2
Application number: DE3213588A
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Tokio/Tokyo Kakimoto; Keizo Inuyama Konishi; Takao Iwakura Yamamoto; Teruo Konan Yonehama
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1981-04-15
Filing date: 1982-04-13
Publication date: 1985-11-14
Also published as: US4491304A; FR2504227B1; FR2504227A1; DE3213588A1; JPS57171136A; GB2102534A; GB2102534B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Motorlagerung aus ersten und zweiten Grundplatten, einem zwischen die erste und zweite Grundplatte fest eingehafteten elastischen Block der einen Hohlraum aufweist, und aus einer Trennplatte, die mit einer der ersten und zweiten Grundplatten verbunden und mit einer Öffnung ausgestattet ist. Ferner enthält die Motorlagerung eine Membrane, die mit einer der ersten oder zweiten Grundplatten verbunden ist und zwischen sich und der Trennplatte eine Hilfskammer begrenzt, welche mit der Fluidkammer durch die Öffnungen der Trennplatte in Verbindung steht. Die Hilfskammer und die Fluidkammer sind zumindest zum Teil mit einem Fluid gefüllt. In einem Zwischenabschnitt des elastischen Blocks ist in der Richtung, in welcher der elastische Block expandiert und kontrahiert, ein starrer Haltering vorgesehen, wobei der elastische Block und der Haltering als dynamischer Dämpfer zum Dämpfen von Vibrationen mit vorbestimmten Frequenzen dienen, so daß es entbehrlich wird, einen von der Motorlagerung unabhängigen und getrennten dynamischen Dämpfer anzuordnen.

Description

Cg

35

50 Hz </ S 400 Hz,

wobei m für die Schwungmasse (44) und c für die Federkonstante der elastischen Wandung (26) in der Richtung steht, in der sie unter aufgebrachten Schwingungen expandiert und kontrahiert, während g die Erdbeschleunigung ist.

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Die Erfindung betrifft ein Motorlager der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einem derartigen aus der FR-OS 24 35 632 bekannten Motorlager (F i g. 3) ist trotz der baulichen Vereinigung der beiden Dämpfungseinrichtungen eine funktionelle Trennung zwischen der Fluiddämpfungseinrichtung und der dynamischen Dämpfungseinrichtung dadurch vorgesehen, daß die beiden Wandungsteile durch einen oberen und unteren jeweils einen umgebogenen Rand aufweisenden Flansch der Grundplatten und durch die gegebenenfalls mit einem Fluid gelullte Kammer von der elastischen Wandung getrennt sind, die die beiden Kammern begrenzt. Die Füllung der Kammer verhält sich wie eine töte Masse, die die Aufgabe hat, Druck auf die elastische Wandung auszuüben, wenn der Abstand zwischen den Grundplatten verkleinert wird. Die Wandungsteile verformen sich auf andere Weise und in anderen Richtungen wie die Wandung unter dem Druck der Füllung. Die Fluiddämpfungseinrichtung ist von der unteren Grundplatte durch einen kreisringförmigen Federkörper abgekoppelt, so daß zwischen der Grundplatte und einem topflormigen, festen Element keine unmittelbare sondern eine federnde Verbindung besteht. Wegen des abkoppelnden Federkörpers ist das Verdrängungsclemcnl erforderlich, um einen Fluidaustausch zwischen den beiden Kammern zu erzeugen. Die Füllung der Kammer übernimmt praktisch die Aufgabe einer Bewehrung der elastischen Wandung, ohne einen Teil dieser Wandung zu bilden. Das bekannte Motorlager ist verhältn'imäßig aufwendig aufgebaut

Aus den DE-OS 30 40 396 und 27 27 244 sind Fluiddämpfungseinrichtungen bekannt, die in der elastischen Wandung der ersten Fluidkammer Bcwchrungsringe enthalten. Diese Bewehrungsringe haben aber mit Einern dynamischen Dämpfungssystem keine Verbindung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Motorlager der eingangs genannten Art baulich zv vereinfachen und ihre Abmessungen so gering zu halten, daß es auch unter beengten Platzverhältnissen eingebaut werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I angegebenen Merkmaie gelöst.

Bei dieser Ausbildung ist die die Deformation der elastischen Fluidkammerwand begrenzende Bewehrung so dimensioniert, d»3 sie als Schwungmasse der dynamischen Dämpfungseinrichtung dient. Ferner ist die elastische Wand der ersten Fluidkammer hinsichtlich des Materials und der Stärke so ausgelegt, daß sic cine Federanordnung mit gewünschten Eigenschaften für die dynamische Dämpfungseinrichtung bildet. Durch entsprechende Dimensionierung ohnedies notwendiger Teile der Fluiddämpfungseinrichtung wird gleichzeitig die dynamische Dämpfungseinrichtung gebildet, wodurch sich der Aufbau des Motorlagers vereinfacht und auch seine Dimensionen gering gehalten werden.

Eine zweckmäßige Ausfuhrungsform geht aus Anspruch 2 hervor.

Nachstehend wird anhand der Zeichnung eine Ausfuhrungsform des Erfindungsgegenatandes erläutert.

Ein Motorlager 20 enthält eine obere Grundplatte 22 und eine untere Grundplatte 24, die wechselseitig an einer nicht gezeigten Antriebseinheit, z. B. einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug, und dem nicht gezeigten Fahrzeugkörper, z. B. dem Rahmen des Fahrzeugs, befestigt sind, (z. B. Bolzen 46).

Ein tassenförmiger Körper aus einem elastischen oder elastomeren Material wie Gummi ist mit seiner elastischen Wandung 26 zwischen den Platten 22, 24 lluiddicht eingehaftet, derart daß er eine zentrale Kammer 28 begrenzt, die koaxial mit.der Längsachse des Motorlagers 20 ist. Die Grundplatts 22 enthält eine mittlere Öffnung 30, deren Form und Größe dem Querschnitt der Kammer 28 entspricht.

Eine Trennplatte 32 ist mit ihrem Umfang 32 a an der Grundplatte 22 befestigt. Die Trennplatte 32 besitzt einen vertieften Mittelabschnitt 32 b, der über einen Rand 32 c einstückig mit dem Umfang 32a verbunden ist. Der Mittelabschnitt 32 c ragt durch dic Öflnung 30 iη die Kammer 28. Die Trennplatte 32 begrenzt in der Kammer 28 eine erste mit einem Fluid gelullte I-'luidkammer 34 in der Kammer 28. Im Mittelabschnitt 32 Λ ist eine Drosselöffnung 36 vorgesehen.

Am Umfang 32a der Trennplatte 32 ist durch eine Druckplatte 40 eine Membrane 38 mit ihrem Uml'ung 38a festgelegt. Die Druckplatte 40 ist an der Grund-

platte 22 durch Nieten 42 befestigt, so daß sie die Membrane 38 und die Trennplatte 32 fluiddicht gegen die Grundplatte 22 preßt.

Die Trennplatte 32 begrenzt femer mit der Membrane 38 in der Kammer 28 eine zweite Fluidkammer 43, die mit der ersten Fluidkammer 34 über die Drosselöttnung 36 in Verbindung steht und ebenfalls mit Fluid gelullt ist. Ein Bewehrungsring 44 aus starrem Material ist so in die elastische Wandung 26 eingebettet, daß seine Außcnumfangifläche freiliegt und daß er das Ausbeulen der elastischen Wandung verhindert. Der Bewehrungsring 44 ist dabei - in axialer Richtung gesehen dort angeordnet, wo sich die elastische Wandung 26 am stärksten expandieren oder kontrahieren möchte. Der Bewehrungsring 44 ist zweckmäßigerweise angehaftet, 7_ B. durch Vulkanisation.

Die elastische Wandung 26 und der Bewehruiigsring 44 bilden ein System, dessen Eigenfrequenz in einem durch folgende Gleichungen zu ermittelnden Bereich liegt:

50 Hz S/ S 400 Hz,

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m repräsentiert die Masse des Bewehrungsringes 44, r ist die Federkonstante der elastischen Bewehrungen 26 in axialer Richtung, und g ist die Erdanziehung;

Nachstehend wird die Arbeitsweise des Motorlagers erläutert.

Wenn beim Auf- und Abschwingen des Fahrzeugkörpers niederfrequente Vibrationen auf das Motorlager 20 übertragen werden, kontrahiert und expandiert die elastische Wandung 26, wobei sie am Ausbeulen gehindert wird. Es verändert sich das Volumen der ersten FJuid-

IVdIIf IIIVI

dämpfte Schwingungen zu verspüren.

Wenn die Frequenz der aufgebrachten Schwingungen ausreichend weit über den Resonanzbereich des Systems aus elastischer Wandung 26 und Bewehrungsring 44 steigt, nimmt die Schwingungs-Amplitude des Bewehrungsringes 44 ab, wobei die Phase seiner Schwingungen außerhalb der Phase der aufgebrachten Schwingungen bleibt, so daß auf die Grundplatte 24 übertragene Schwingungen gedämpft werden. Sogar bei extrem hoher Frequenz der aufgebrachten Schwingungen und ruhiggestelltem Bewehrungsring 44 wird die Schwingungsübertragung zur Grundplatte 24 stark unterdrückt, da die Vibrationen der elastischen Wandung 26 in der Umgebung des Bewehrungsringes 44 stark gedämpft werden.

Es ist allerdings notwendig, die Eigenfrequenz wie erwähnt unter Berücksichtigung der Charakteristika des Fahrzeugkörpers, der Antriebseinheit, der Fahrzeugchassisteile u.dgl., einzustellen. Allgemein reicht es, die Eigenfrequenz in einem Bereich zwischen 100 und 200 Hz zu wählen. Vorzugsweise >.;nn die Eigenfrequenz aber zwischen 5ö bis 4üö Hz iiecen, wobei die jeweilige Einstellung im Hinblick auf die Dämpfung der Dröhngeräusche bei verhältnismäßig niedrigen Motordrehzahlen und zur Dämpfung der Verbrennungsgeräusche bei relativ hohen Motordrehzahlen gewählt wird.

Es kann der Bewehrungsring 44 auch näher zur Grundplatte 22 oder zur Grundplatte 24 hin gesetzt sein. Ferner kann zusätzlich oder alternativ der eine der beiden Teile der elastischen Wandung 26 steifer sein als der andere, iirn unterschiedliche Federkonstanten zu erreichen, durch die der Dämpfungseffekt auf einen größeren Bereich gedehnt wird.

beträchtlich. Da die Geschwindigkeit der

Volumensänderungen verhältnismäßig niedrig ist, tritt zwischen der ersten Fluidkammer 34 und der zweiten Fluidkammer43 durch die Drosselöffnung36ein Fluidaustausch auf, wobei im Bereich der Drosselöffnung 36 ein bestimmter Strömungswiderstand vorliegt, der wirkungsvoll dämpft und vom Fahrzeug herrührende Schwingungen unterdrückt.

Wenn die Antriebseinheit eine hochfrequente Schwingung auf das Motorlager ausübt, sind die VoIumensänderungen der ersten Fluidkammer 34 kleiner, während die Geschwindigkeit der Volumensänderung stark anwächst. Es findet kein nennenswerter F|uidauslausch zwischen den Fluidkammern 34 und 43 mehr statt. Vielmehr wird sich die elastische Wandung 26 expandieren und kontrahieren, wobei das System der elastischen Wandung 26 und dem Bewehrungsring 44 seinen Resonanzfrequenzbereich überschreitet, ehe die Schwingungsfrequenz in einen Frequenzbereich kommt, in dem im Fahrzeuginnenraum Dröhngeräuschc erzeugt werden. Erreicht wird dies dadurch, daß die liigen-Frcquenz des Systems aus der elastischen Wandung 26 und der Masse des Bewehrungsringes 44 entsprechend vorherbestimmt ist. Bei der Resonanz-Vibration liegt die Phase der Schwingungen des Bewehrungsringes 44 umgekehrt zur Phase der von der Antriebseinheit auf die obere Grundplatte 22 übertragenen Schwingung. Daraus resultiert, daß die von der Antriebseinheit auf das Motorlager übertragenen Schwingungen ;in der oberen Grundplatte 22 von den Schwingungen des Bewchrunjjsringes kompensiert werden. An der unteren Grundplatte 24 sind nur mehr stark ge-Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Motorlager, bestehend aus einer Fluiddämpfungseinrichtung zum Dämpfen niedrigfrequenter S Schwingungen und einer aus einer Schwungmasse und einer Federanordnung gebildeten dynamischen Dämpfungseinrichtung für hochfrequente Schwingungen, wobei die Fluiddämpfungseinrichtung eine mit einem Fluid gefüllte erste sowie eine mit dieser über eine in einer Trennplatte angeordneten Drosselöffnung in Verbindung stehende zweite Fluidkammer aufweist und die erste Fluidkammer eine elastische Wandung mit wenigstens einem deren Deformation begrenzenden Bewehrungsring be- is sitzt, und wobei in der dynamischen Dämpfungseinrichtung die ringförmige Schwungmasse in einer elastischen, die Fluiddämpfungseinrichtung konzentrisch umgebenden, und die Federanordnung bildenden Wandung gehalten wird, wobei an den axialen Endeii der Wandung eine erste und zweite Grundplatte zur Verbindung mit einem Motor und einem Fahrzeugkörper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Wandung (26) mit dem Bewehrungsring (44) der ersten Fluidkammer (34) der Fluiddämpfungseinrichtung zugleich die Federanordnung mit der Schwungmasse der dynamischen Dämpfungseinrichtung bildet.

2. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Schwungmasse (44) und die elastische Wandung (26) der ersten Fluidkammer (34/ auf eine Eigenfrequenz (/) ausgelegt sind, die sich aus folgenden Gleichungen ergibt: