DE10018185A1

DE10018185A1 - Hydraulisch dämpfendes Motorlager

Info

Publication number: DE10018185A1
Application number: DE10018185A
Authority: DE
Inventors: Freddy Vermaerke; Heinrich Meyer
Original assignee: Mannesmann Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2001-10-25
Also published as: JP2001304328A; US20010030390A1

Abstract

Hydraulisch dämpfendes Motorlager mit zumindest teilweise von elastischen Wänden begrenzten, fluidgefüllten Kammern und einer die Kammern trennenden, begrenzt auslenkbaren Membran, mit mindestens einem die Kammern verbindenden Kanal, wobei die Lagercharakteristik durch die Änderung der Steifigkeit eines in einer der Kammern angeordneten flexiblen Teiles einstellbar ist, die bei geringer Steifigkeit gegen ein in einem Zwischenraum einschließbares Gasvolumen arbeitet und die bei hoher Steifigkeit zumindest teilweise in Anlage an einen Anschlag kommt, wobei zur Belüftung des Zwischenraumes ein Schalter eine Strömungsverbindung zur Atmosphäre oder einem Druckspeicher freigibt und die Entlüftung des Zwischenraumes über ein Ventil in der Strömungsverbindung erfolgt, dabei ist als Ventil ein Rückschlagventil im Bereich der Außenwand vorgesehen, welches durch die Zug- und Druckbewegungen des Motorlagers beaufschlagbar ist, so daß der Zwischenraum durch die Pumparbeit der elastischen Wände über das Rückschlagventil leerpumpbar ist, wobei die begrenzt auslenkbare und flexible Membran zusammen mit dem für die Einspannung der Membran notwendigen Bereich den für das Gasvolumen benötigten Zwischenraum bildet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch dämpfendes Motorlager mit zu mindest teilweise von elastischen Wänden begrenzten, fluidgefüllten Kammern und einer die Kammern trennenden, begrenzt auslenkbaren Membran, mit min destens einem die Kammern verbindenden Kanal, wobei die Lagercharakteristik durch die Änderung der Steifigkeit eines in einer der Kammern angeordneten flexiblen Teiles einstellbar ist, die bei geringer Steifigkeit gegen ein in einem Zwischenraum einschließbare Gasvolumen arbeitet und die bei hoher Steifigkeit zumindest teilweise in Anlage an einen Anschlag kommt, wobei zur Belüftung des Zwischenraumes ein Schalter eine Strömungsverbindung zur Atmosphäre oder einem Druckspeicher freigibt und die Entlüftung des Zwischenraumes über ein Ventil in der Strömungsverbindung erfolgt, dabei ist als Ventil ein Rück schlagventil im Bereich der Außenwand vorgesehen, welches durch die Zug- und Druckbewegungen des Motorlagers beaufschlagbar ist, so daß der Zwi schenraum durch die Pumparbeit der elastischen Wände über das Rückschlag ventil leerpumpbar ist.

Derartige Motorlager sind bereits bekannt (z. B. DE 42 38 752 C1), bei denen zwischen den beiden Kammern eine Trennwand angeordnet ist und eine der Kammern eine ringförmig an der Außenwand verlaufende elastische Membran aufweist, dabei ist der von der elastischen Membran mit der starren Außenwand gebildete Zwischenraum zur Erzielung einer hohen Steifigkeit des Motorlagers mit einem Rückschlagventil versehen. Der Zwischenraum, der zur Beeinflussung der Federeigenschaften dient kann für den Fall, daß das Lager hart geschaltet werden soll, ohne Fremdhilfe entlüftet werden. Während des Lagerbetriebes erfolgt ein Pumpen durch die Zug- und Druckbewegungen, so daß der auf die flexible Wand wirkende Innendruck den Zwischenraum über das Rückschlag ventil bis zur Anlage der flexiblen Wand an dem starren Bauteil entleert. Für die Belüftung des Zwischenraumes ist der Schalter zu öffnen, so daß der Zwischen raum mit der Atmosphäre verbunden wird und die flexible Wand in ihre Grund position gebracht wird. Es handelt sich demnach um ein einfaches, sicheres Prinzip der Steuerung, indem die elastischen Wände durch ihre Pumparbeit den Zwischenraum über das Rückschlagventil freipumpen, während bei der Betäti gung des Schalters Gas von der Atmosphäre oder einem Druckspeicher in den Zwischenraum strömt.

Die Verwendung einer seitlich angeordneten flexiblen Wand erfordert allerdings eine relativ große Bauhöhe.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein hydraulisch dämpfendes Motorlager zu schaf fen, welches wahlweise hart oder weich gesteuert werden kann, wobei nicht nur ein großer Bauaufwand vermieden werden soll, sondern auch erreicht werden soll, daß eine einfache und sichere Steuerung in unmittelbarer Nähe des Motor lagers lange Leitungswege vermeidet, wobei eine kurzbauende, kompakte Ein heit erzielt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die begrenzt auslenkbare und flexible Membran zusammen mit dem für die Einspannung der Membran notwendigen Bereich, den für das Gasvolumen benötigten Zwischen raum bildet.

Vorteilhaft ist hierbei, daß die schaltbare Nachgiebigkeit waagerecht ausgebil det wird und dabei gleichzeitig als Entkopplungsmembran dient, so daß ein kompaktes hydraulisch dämpfendes Motorlager erzielt werden kann.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die flexible Membran kreisringförmig um die Achse des Motorlagers verläuft oder daß die Membran kreisförmig ausgebildet ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Zwischenraum als Kugelabschnitt und die Membran kreisförmig ausgebildet ist. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, daß die schaltbare Nachgiebigkeit und die Entkopp lungsmembran kreisförmig ausgebildet ist und der die beiden Kammern verbin dende Dämpfungskanal radial außen angeordnet ist. Der Kanal kann dabei spi ralförmig um die Lagerachse verlaufen, wobei ein entsprechender Querschnitt für eine gedrosselte Strömung zwischen den beiden fluidgefüllten Kammern dient.

Eine günstige Ausgestaltung sieht vor, daß der Zwischenraum als Toroidab schnitt und die Membran kreisringförmig ausgebildet ist. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, daß der die fluidgefüllten Kammern verbindende Kanal ebenfalls außen angeordnet sein kann, während im Bereich der Mittenachse des Motorlagers zusätzlich noch ein Bypaß vorgesehen werden kann, der bei entsprechenden Druckspitzen einen Druckausgleich gewährleisten kann.

Die Wirkung der Membran als Entkopplungsmembran wird noch zusätzlich ver stärkt, indem die Membran mit mindestens einer Erhöhung versehen ist, so daß bei Anliegen der Membran am Zwischenraum noch weitere elastische Rest nachgiebigkeiten gewährleistet sind. Vorteilhaft ist hierbei desweiteren, daß auch bei anliegender Membran an der entsprechenden benachbarten Wand des Zwischenraumes durch geeignete Erhöhungen auf der Membran eine entkop pelnd wirkende Restnachgiebigkeit der Zwischenräume zwischen den Erhöhun gen auf der Membran gewährleistet ist.

Aus bestimmten Einbaugründen kann es erforderlich sein, daß das Ventil quer oder parallel zur Längsachse verlaufend angeordnet ist.

Desweiteren ist vorgesehen, daß die Rückschlagventilfunktion und Schaltfunkti on von einem Magnetventil übernommen werden kann.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß das Gasvolumen in einer Ventil stellung permanente Verbindung zur Atmosphäre hat.

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

Es zeigt:

Fig. 1 ein Motorlager im Schnitt mit einer kreisringförmig verlaufenden flexiblen Membran, im Schnitt

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines Motorlagers mit einer kreisförmigen Membran, im Schnitt.

Das in Fig. 1 dargestellte hydraulisch dämpfende Motorlager besteht im we sentlichen aus den Befestigungsteilen 8 und 9, der gummielastischen Umfangs wand 10, wobei die beiden mit Dämpfungsmittel gefüllten Kammern 11 und 12 durch eine Trennwand 13 getrennt sind. Die Verbindung der beiden Kammern 11 und 12 erfolgt über den Kanal 14. Die auslenkbare Membran 1 dient der Ent kopplung von hochfrequenten Schwingungen mit kleinen Amplituden.

Die Membran bildet zusammen mit dem Bereich 2 für die Einspannung der Membran 1 einen Zwischenraum 3 in den ausgehend vom Ventil 7 eine Strö mungsverbindung 15 verläuft. Im Ventil 7 ist wohl ein Rückschlagventil wie auch ein Schalter zum Verschließen bzw. Öffnen der Strömungsverbindung 15 vorge sehen.

Die Trennwand 13 zeigt desweiteren im Bereich der Achse 4 des Motorlagers 5 einen zusätzlichen Bypaß 16, der bei Druckspitzen ab einem vorgegebenen Überdruck öffnet.

Durch die Pumpwirkung der gummielastischen Umfangswand 10 erfolgt zu nächst bei geschlossener Strömungsverbindung 15 ein Entlüften des Zwischen raumes 3 durch die Membran 1, indem bei Druckspitzen das im Ventil 7 vorge sehene Rückschlagventil öffnet. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange bis der Zwischenraum 3 entlüftet und die Membran 1 an der Wandung des Zwischen raumes 3 zur Anlage kommt. Wird bei Bedarf der Schalter im Ventil 7 geöffnet, so strömt wiederum Gas aus der Atmosphäre durch die Strömungsverbindung 15 in den Zwischenraum 3 ein, so daß sich die Membran 1 in die gezeichnete Position bewegt.

Aus der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel zu entnehmen, bei dem die Trenn wand 13 eine kreisförmige Membran 1 aufweist und die Strömungsverbindung 15 in etwa im Bereich der Lagerachse 4 in den Zwischenraum 3 mündet. Die Wirkungsweise entspricht der in Fig. 1 bereits dargestellten.

Die Membran 1 gemäß der Fig. 2 zeigt auf ihrer der Wandung des Zwischen raumes 3 zugewandten Seite Erhöhungen 6. Diese Erhöhungen 6 dienen einer weiteren Nachgiebigkeit zur Entkopplung von hochfrequenten Schwingungen bei kleinen Amplituden, wenn die Membran 1 bereits an der Wandung des Zwi schenraumes 3 anliegt, so daß je nach Anordnung der Erhöhungen auch bei anliegender Membran 1 kleine Zwischenräume zwischen den Erhöhungen 6 zurückbleiben, die eine weitere entkoppelnd wirkende Restnachgiebigkeit der Membran 1 gewährleisten.

In den Fig. 1 und 2 ist somit eine Membran 1 dargestellt, die einerseits die Lagercharakteristik des Motorlagers 5 durch die Änderung der Steifigkeit ein stellbar ist und andererseits gleichzeitig als Entkopplungsmembran arbeitet. Durch die waagerechte Anordnung und der Tatsache, daß zwei Funktionen gleichzeitig durch die Membran 1 erfüllt werden, läßt sich ein kleines kompaktes Motorlager 5 herstellen.

Bezuaszeichenliste

1

Membran

2

Bereich für Einspannung

3

Zwischenraum

4

Achse

5

Motorlager

6

Erhöhung

7

Ventil

8

Befestigungsteil

9

Befestigungsteil

10

gummielastische Umfangswand

11

Kammer

12

Kammer

13

Trennwand

14

Kanal

15

Strömungsverbindung

16

Bypaß

Claims

1. Hydraulisch dämpfendes Motorlager mit zumindest teilweise von elastischen Wänden begrenzten, fluidgefüllten Kammern und einer die Kammern trennen den, begrenzt auslenkbaren Membran, mit mindestens einem die Kammern verbindenden Kanal, wobei die Lagercharakteristik durch die Änderung der Steifigkeit eines in einer der Kammern angeordneten flexiblen Teiles einstell bar ist, die bei geringer Steifigkeit gegen ein in einem Zwischenraum ein schließbares Gasvolumen arbeitet und die bei hoher Steifigkeit zumindest teilweise in Anlage an einen Anschlag kommt, wobei zur Belüftung des Zwischenraumes ein Schalter eine Strömungsverbindung zur Atmosphäre oder einem Druckspeicher freigibt und die Entlüftung des Zwischenraumes über ein Ventil in der Strömungsverbindung erfolgt, dabei ist als Ventil ein Rückschlagventil im Bereich der Außenwand vorgesehen, welches durch die Zug- und Druckbewegungen des Motorlagers beaufschlagbar ist, so daß der Zwischenraum durch die Pumparbeit der elastischen Wände über das Rück schlagventil leerpumpbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die begrenzt auslenkbare und flexible Membran (1) zusammen mit dem für die Einspannung der Membran (1) notwendigen Bereich (2), den für das Gasvolumen benötigten Zwischenraum (3) bildet.

2. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Membran (1) kreisringförmig um die Achse (4) des Motorla gers (5) verläuft.

3. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (1) kreisförmig ausgebildet ist.

4. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (3) als Kugelabschnitt (3a) und die Membran (1) kreisförmig ausgebildet ist.

5. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (3) als Toroidabschnitt (3b) und die Membran (1) kreisringförmig ausgebildet ist.

6. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (1) mit mindestens einer Erhöhung (6) versehen ist, so daß bei Anliegen der Membran (1) am Zwischenraum (3) noch weitere elastische Restnachgiebigkeiten gewährleistet sind.

7. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (7) quer oder parallel zur Längsachse (4) verlaufend ange ordnet ist.

8. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventilfunktion und Schaltfunktion von einem Magnetventil übernommen werden kann.

9. Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasvolumen (3) in einer Ventilstellung permanente Verbindung zur Atmosphäre hat.