DE102004008401A1

DE102004008401A1 - Pneumatically damping bearing used as an engine bearing for vehicles comprises a working chamber delimited by a bearing spring having a wide flat cross-section and filled with a gas, and a nozzle channel connected to the working chamber

Info

Publication number: DE102004008401A1
Application number: DE200410008401
Authority: DE
Inventors: Arndt Dipl.-Ing. Graeve; Manfred Dipl.-Ing. Hofmann
Original assignee: Trelleborg Automotive Technical Centre GmbH
Current assignee: Trelleborg Automotive Germany GmbH
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2005-09-08

Abstract

Pneumatically damping bearing (10) comprises a working chamber (11) delimited by a bearing spring (12) having a wide flat cross-section and filled with a gas, and a nozzle channel connected to the working chamber. The ratio of the pump surface of the bearing spring to the cross-sectional surface of the nozzle channel is 2000-4500, preferably 3300. Preferred Features: The ratio of the length to the diameter of the nozzle channel is 0.5-10, preferably 1.3. The working chamber has a volume of 20-50, preferably 42 cm3>. The nozzle channel is arranged in a base plate (13).

Description

Die Erfindung betrifft ein pneumatisch dämpfendes Lager, insbesondere Motorlager für Kraftfahrzeuge, mit einer Arbeitskammer, die von einer Tragfeder aus einem elastomeren Material begrenzt ist und mit einem Gas, insbesondere Luft, gefüllt ist, und mit einem Düsenkanal, der mit der Arbeitskammer verbunden ist.The The invention relates to a pneumatic damping bearing, in particular Engine mounts for Motor vehicles, with a working chamber, by a suspension spring is limited by an elastomeric material and with a gas, in particular Air, filled is, and with a nozzle channel, which is connected to the working chamber.

Ein derartiges Lager ist aus der DE 34 17 972 C2 bekannt. Das bekannte Lager weist eine Tragfeder aus elastomerem Material auf, die eine Arbeitskammer begrenzt. Die Arbeitskammer ist durch eine Zwischenplatte von einer Ausgleichskammer getrennt. Die eine Wölbung aufweisende Zwischenplatte begrenzt mit einer ebenfalls gewölbten Gegenplatte eine Kammer, in der eine elastische Membran aufgenommen ist. In der Membran ist eine Überstrombohrung vorgesehen. Die Kammern sind mit Luft gefüllt, wobei der Druck einstellbar ist. Zwischenplatte und Gegenplatte bilden Endabschläge für die Membran und begrenzen deren freie Verformbarkeit im Spiel der von den Schwingungen der Tragfeder hervorgerufenen Druckschwankungen nach beiden Richtungen hin.Such a bearing is from the DE 34 17 972 C2 known. The known bearing has a suspension spring made of elastomeric material, which limits a working chamber. The working chamber is separated by an intermediate plate from a compensation chamber. The one vault having intermediate plate bounded with a likewise curved counter-plate a chamber in which an elastic membrane is added. An overflow bore is provided in the membrane. The chambers are filled with air, the pressure being adjustable. Intermediate plate and counter plate form final tees for the membrane and limit their free deformability in the game caused by the vibrations of the suspension spring pressure fluctuations in both directions.

In der DE-PS 616 971 wird ein pneumatisch dämpfendes Lager beschrieben, das eine hohlzylindrische Gummi-Tragfeder aufweist, in die eine Schraubenfeder einvulkanisiert ist. Durch die Tragfeder wird eine zylinderförmige Arbeitskammer begrenzt. Endseitig ist die Tragfeder durch Druckplatten verschlossen. Hierbei weist eine der Druckplatten eine mit der Arbeitskammer verbundene Bohrung auf, der eine einstellbare Drosselvorrichtung zugeordnet ist.In DE-PS 616 971 a pneumatic damping bearing is described, which has a hollow cylindrical rubber suspension spring into which a Helical spring is vulcanised. By the suspension spring is a cylindrical Limited working chamber. End is the suspension spring by pressure plates locked. Here, one of the pressure plates has one with the working chamber connected bore on which an adjustable throttle device assigned.

Aus der DE-PS 945 899 geht ein pneumatisch dämpfendes Lager hervor, bei dem ein näherungsweise kegelstumpfförmiger Federkörper eine Arbeitskammer begrenzt. Die Arbeitskammer ist durch eine Zwischenplatte von einer Ausgleichskammer getrennt. In der Zwischenplatte ist eine Überströmbohrung vorgesehen, die durch eine Ventilklappe verschlossen ist.Out DE-PS 945 899 discloses a pneumatic damping bearing, at an approximate frustoconical spring body limited to a working chamber. The working chamber is through an intermediate plate separated from a compensation chamber. In the intermediate plate is a Überströmbohrung provided, which is closed by a valve flap.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ausreichende Dämpfung bei gleichzeitig geringem Bauraum und maximalen linearen Freiwegen zu erzielen.In front In this background, the invention is based on the object sufficient damping with at the same time small installation space and maximum linear free paths to achieve.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Lager der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Tragfeder eine breite, flache Querschnittsform aufweist, wobei das Verhältnis der Pumpfläche der Tragfeder zur Querschnittsfläche des Düsenkanals zwischen 2000 bis 4500, vorzugsweise bei 3300, liegt.to solution This object is proposed in a bearing of the type mentioned that the suspension spring has a wide, flat cross-sectional shape, wherein The relationship the pumping area of Suspension spring to the cross-sectional area of the nozzle channel between 2000 to 4500, preferably 3300.

Durch die erfindungsgemässen Merkmale ergibt sich eine optimale Wirksamkeit des pneumatisch dämpfenden Lagers, so dass die Anforderungen hinsichtlich der Dämpfung erfüllt werden können. Das erfindungsgemässe Lager zeichnet sich auf Grund der Querschnittsform der Tragfeder durch ein maximales Übersetzungsverhältnis zum Kanal aus, wodurch sich eine optimale Wirksamkeit des pneumatisch dämpfenden Lagers ergibt. Auch kann das erfindungsgemässe Lager die üblichen Bauanforderungen erfüllen.By the inventive Characteristics results in an optimal effectiveness of the pneumatic damping Bearing, so that the requirements for damping are met can. The invention Bearing is characterized by the cross-sectional shape of the suspension spring by a maximum gear ratio to Channel out, resulting in optimal effectiveness of the pneumatic absorbing Warehouse results. Also, the inventive bearing the usual Meet building requirements.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Vorteilhaft liegt das Verhältnis der Länge zum Durchmesser des Düsenkanals zwischen 0,5 bis 10, vorzugsweise bei 1,3.Advantageous is the ratio the length to the diameter of the nozzle channel between 0.5 to 10, preferably at 1.3.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung liegt der pneumatische Durchmesser des erfindungsgemässen Lagers zwischen 50 bis 100 mm, vorzugsweise bei 86 mm.In Another advantageous embodiment is the pneumatic diameter of the inventive Bearing between 50 to 100 mm, preferably at 86 mm.

In vorteilhafter Ausgestaltung beträgt die Länge des Düsenkanals zwischen 1 bis 10 mm, vorzugsweise 2 mm, und der Durchmesser des Düsenkanals zwischen 1 bis 3 mm.In advantageous embodiment the length of the nozzle channel between 1 to 10 mm, preferably 2 mm, and the diameter of the nozzle channel between 1 to 3 mm.

Vorteilhaft beträgt das Volumen der Arbeitskammer 20 bis 50 cm³, vorzugsweise 42 cm³.Advantageously, the volume of the working chamber is 20 to 50 cm ³ , preferably 42 cm ³ .

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Arbeitskammer von einer Bodenplatte begrenzt, die eine Wölbung in Richtung der Tragfeder aufweist.at an advantageous embodiment the working chamber is bounded by a bottom plate, which has a bulge in Has direction of the suspension spring.

In vorteilhafter Weiterbildung ist der Düsenkanal in der Bodenplatte eingebracht.In Advantageous development is the nozzle channel in the bottom plate brought in.

Der Düsenkanal kann alternativ in der Tragfeder und/oder einem Lagerkern, der von der Tragfeder abgestützt wird, ausgebildet sein.Of the nozzle channel Alternatively, in the suspension spring and / or a bearing core, the of supported the suspension spring will be trained.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Tragfeder randseitig an einem Flansch anvulkanisiert, der zur Festlegung des Lagers an der Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich ein besonders kostengünstiger Aufbau, da eine separate Bodenplatte durch die Einbeziehung der Fahrzeugkarosserie entbehrlich ist.at In another advantageous embodiment, the suspension spring is on the edge side Vulcanized to a flange, which determines the bearing the vehicle body is formed. This results in a especially cheaper Construction as a separate floor plate by the inclusion of the vehicle body is dispensable.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung bildet die Tragfeder eine den Flansch teilweise umgebende Dichtung aus, wodurch eine separate Dichtung entbehrlich ist.at an advantageous development, the suspension spring forms a Flange partially surrounding seal off, creating a separate Seal is dispensable.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Arbeitskammer über eine Zwischenplatte von einer Ausgleichskammer getrennt, wobei in der Zwischenplatte der Düsenkanal eingebracht ist und wobei dem Düsenkanal ein Lufteinlassventil zugeordnet ist. Durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Düsenkanal wird ein dynamischer Unterdruck erzeugt. Bei dynamischer Anregung der Tragfeder wird das System mit Luft gefüllt. Ein Austreten der Luft wird durch die Ventilfunktion verhindert.In a further advantageous Ausfüh Form of the working chamber is separated by an intermediate plate of a compensation chamber, wherein in the intermediate plate of the nozzle channel is introduced and wherein the nozzle channel is associated with an air inlet valve. Due to the high flow velocity of the air in the nozzle channel, a dynamic negative pressure is generated. With dynamic excitation of the suspension spring, the system is filled with air. Air leakage is prevented by the valve function.

In vorteilhafter Weiterbildung ist der Arbeitskammer und/oder der Ausgleichskammer ein Überdruckventil zugeordnet.In Advantageous development of the working chamber and / or the compensation chamber a pressure relief valve assigned.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die ins schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt sind. Hierbei zeigen:following The invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments which are shown in a schematic manner in the drawing. in this connection demonstrate:

1 ein Vertikalschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen pneumatisch dämpfenden Lagers; 1 a vertical section through a first embodiment of a pneumatic damping bearing according to the invention;

2 ein Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen pneumatischen dämpfenden Lagers; und 2 a vertical section through a second embodiment of an inventive pneumatic damping bearing; and

3 ein Vertikalschnitt durch eine dritte erfindungsgemässe Ausführungsform eines pneumatisch dämpfenden Lagers. 3 a vertical section through a third inventive embodiment of a pneumatic damping bearing.

1 zeigt ein Luftfederlager 10, das zur Lagerung eines nicht dargestellten Motors eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Das Lager 10 weist eine Tragfeder 12 aus einem elastomeren Material, insbesondere Gummi, auf, in die ein Lagerkern 15 einvulkanisiert ist. Von dem Lagerkern 15 ragt ein Bolzen 19 ab, der der Festlegung des Motors an dem Lager 10 dient. Die Tragfeder 12 stützt sich randseitig an einer Bodenplatte 13 ab, die in Richtung der Tragfeder gewölbt ist. 1 shows a air spring bearing 10 , which is provided for storage of an engine, not shown, of a motor vehicle. The warehouse 10 has a suspension spring 12 of an elastomeric material, in particular rubber, into which a bearing core 15 vulcanised. From the storage core 15 a bolt protrudes 19 starting from fixing the engine to the bearing 10 serves. The suspension spring 12 rests on the edge of a base plate 13 from, which is curved in the direction of the suspension spring.

Die Tragfeder 12 ist mit einer angeformten Dichtung 22 versehen, die in eine zugeordnete Aufnahme an der Bodenplatte 13 eingreift. Ein näherungsweise hohlzylinderförmiges Gehäuse 20 nimmt die Tragfeder 12 und die Bodenplatte 13 auf. Zur Festlegung an der Fahrzeugkarosserie weist das Gehäuse 20 einen abkragenden Flansch 21 auf, in dem eine Befestigungsöffnung 27 zur Festlegung des Lagers 10 an der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist.The suspension spring 12 is with a molded gasket 22 provided in an associated receptacle on the bottom plate 13 intervenes. An approximately hollow cylindrical housing 20 takes the suspension spring 12 and the bottom plate 13 on. For fixing to the vehicle body, the housing 20 a cantilevered flange 21 on, in which a mounting hole 27 to determine the camp 10 is provided on the vehicle body.

In die Bodenplatte 13 ist ein Düsenkanal 14 eingebracht, der einen Durchmesser von 1 bis 3 mm, vorzugsweise 1,5 mm aufweist. Die Länge des Kanals beträgt 1 bis 10 mm, vorzugsweise 2 mm.In the bottom plate 13 is a nozzle channel 14 introduced, which has a diameter of 1 to 3 mm, preferably 1.5 mm. The length of the channel is 1 to 10 mm, preferably 2 mm.

Die Tragfeder weist eine breite, flache Querschnittsform auf, wodurch sich ein geringes Volumen der Arbeitskammer und eine maximale Pumpfläche ergibt. Hieraus resultiert ein grosses Verhältnis der Pumpfläche der Tragfeder 13 zur Querschnittsfläche des Düsenkanals 14, das zwischen 2000 bis 4500, vorzugsweise bei 3300, liegt. Das Volumen der Arbeitskammer beträgt 20 bis 50 cm³, vorzugsweise 42 cm³.The suspension spring has a wide, flat cross-sectional shape, resulting in a small volume of the working chamber and a maximum pumping area. This results in a large ratio of the pumping area of the suspension spring 13 to the cross-sectional area of the nozzle channel 14 , which is between 2000 to 4500, preferably 3300. The volume of the working chamber is 20 to 50 cm ³ , preferably 42 cm ³ .

Die vorstehend angegebenen Kennzahlen des pneumatisch dämpfenden Lagers 10 bewirken eine gute Schwingungsdämpfung, wobei insbesondere die Anforderungen an die akustische Geräuschisolierung erfüllt werden können. Weiterhin können auch die üblichen Bauraumanforderungen erfüllt werden.The above-mentioned characteristics of the pneumatic damping bearing 10 cause a good vibration damping, in particular, the requirements for acoustic noise isolation can be met. Furthermore, the usual space requirements can be met.

Bei einer dynamischen Belastung wird die in der Arbeitskammer 11 eingeschlossene Luft durch den Düsenkanal 14 verdrängt, wodurch sich eine Schwingungsdämpfung ergibt.In a dynamic load, the in the working chamber 11 trapped air through the nozzle channel 14 displaced, resulting in a vibration damping.

Durch das geringe Arbeitskammervolumen ergibt sich ein schneller Druckaufbau. Beim Einfedern der Tragfeder 12 nährt sich die Kontur der Tragfeder asymptopisch der Kontur des gewölbten Bodenplatte 13 an.Due to the small working chamber volume results in a rapid pressure build-up. During compression of the suspension spring 12 The contour of the suspension spring nourishes asymptopically the contour of the arched base plate 13 at.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Lagers 10'. Das Lager 10' weist eine Tragfeder 12 aus einem elastomeren Material auf, in die ein Lagerkern 15 mit einem hiervon abragenden Bolzen 19 einvulkanisiert ist. Am Aussenumfang stützt sich die Tragfeder 12 an einem Flansch 21 ab, der mit Befestigungsöffnungen 27 zur Festlegung an der Fahrzeugkarosserie 17 versehen ist. Hierbei umgibt die Tragfeder 12 den Flansch 21 derart, dass eine Dichtung 22 ausgebildet wird. Hierdurch ist eine zusätzliche Abdichtung des Lagers 10' gegenüber der Fahrzeugkarosserie 12 entbehrlich. 2 shows a second embodiment of an inventive bearing 10 ' , The warehouse 10 ' has a suspension spring 12 of an elastomeric material into which a bearing core 15 with a bolt protruding therefrom 19 vulcanised. On the outer circumference, the suspension spring is supported 12 on a flange 21 off, with fixing holes 27 for fixing to the vehicle body 17 is provided. This surrounds the suspension spring 12 the flange 21 such that a seal 22 is trained. As a result, an additional seal of the bearing 10 ' opposite the vehicle body 12 dispensable.

In die Tragfeder 12 und den Lagerkern 15 ist ein Düsenkanal 14 eingebracht, der die Arbeitskammer 11 mit der Aussenluft verbindet.In the suspension spring 12 and the camp core 15 is a nozzle channel 14 introduced the working chamber 11 connects with the outside air.

Bei dem Lager 10' ist durch die Einbeziehung der Fahrzeugkarosserie 17 eine separate Bodenplatte entbehrlich. Hierdurch wird ein pneumatisch dämpfendes Lager erhalten, welches einfach herstellbar und somit kostengünstig ist. Das Lager 10' weist analoge Kennzahlen wie das in 1 dargestellte Lager 10 auf.At the warehouse 10 ' is through the inclusion of the vehicle body 17 a separate base plate dispensable. As a result, a pneumatic damping bearing is obtained, which is easy to manufacture and thus inexpensive. The warehouse 10 ' has analogous key figures like that in 1 illustrated bearings 10 on.

3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Lagers 10''. Das Luftfederlager 10'' weist eine Arbeitskammer 12 und eine Ausgleichskammer 24 auf, die durch eine Zwischenplatte 25 voneinander getrennt sind. In der Zwischenplatte 25 ist ein Düsenkanal 14 eingebracht, der die Arbeitskammer 11 mit der Ausgleichskammer 24 verbindet. Eine Tragfeder 12 stützt sich an einem Gehäuse 20 ab. In der Tragfeder 12 ist ein Lagerkern 15 einvulkanisiert, in dem ein Befestigungsbolzen 19 abragt. 3 shows a third embodiment of an inventive bearing 10 '' , The air spring bearing 10 '' has a working chamber 12 and a compensation chamber 24 on, passing through an intermediate plate 25 are separated from each other. In the intermediate plate 25 is a nozzle channel 14 introduced the working chamber 11 with the compensation chamber 24 combines. A suspension spring 12 rests on a housing 20 from. In the suspension spring 12 is a storage core 15 vulcanized in which a fastening bolt 19 protrudes.

Dem Kanal 14 ist ein federbelastetes Lufteinlassventil 23 zugeordnet. Hierbei ist die Wirkrichtung des Ventils 23 derart, dass dieses öffnet, sobald die Tragfeder 12 dynamisch angeregt wird und hierdurch durch das Überströmen der Luft im Kanal 14 ein dynamischer Unterdruck erzeugt wird. Hierdurch wird Luft aus der Umgebung angesaugt. Ein Austreten der Luft wird durch die Wirkrichtung des Ventils 23 demgegenüber verhindert. Der Arbeitskammer 11 ist ein Überdruckventil 26 zugeordnet, das einstellbar ist. Hierdurch wird der statische Druck des Lagers begrenzt. Weiterhin werden temperaturbedingte Veränderungen des Innendrucks kompensiert.The channel 14 is a spring-loaded air intake valve 23 assigned. Here is the effective direction of the valve 23 such that this opens as soon as the suspension spring 12 is dynamically excited and thereby by the overflow of air in the channel 14 a dynamic negative pressure is generated. As a result, air is sucked in from the environment. A leakage of air is due to the direction of action of the valve 23 on the other hand prevented. The working chamber 11 is a pressure relief valve 26 assigned, which is adjustable. This limits the static pressure of the bearing. Furthermore, temperature-induced changes in the internal pressure are compensated.

Allen vorstehend beschriebenen Lagern 10, 10', 10'' ist gemeinsam, dass diese einen einfachen Aufbau aufweisen und trotzdem ein gutes Schwingungsdämpfungsverhalten aufweisen. Vorteilhaft ist insbesondere die geringe Bauhöhe der Lager und die niedrige Anzahl von Bauteilen, wodurch eine kostengünstige Herstellung möglich wird.All bearings described above 10 . 10 ' . 10 '' is common that they have a simple structure and still have a good vibration damping behavior. Particularly advantageous is the low height of the bearing and the low number of components, whereby a cost-effective production is possible.

1010: LuftfederlagerAir spring camp
1111: Arbeitskammerworking chamber
1212: Tragfedersuspension spring
1313: Bodenplattebaseplate
1414: Düsenkanalnozzle channel
1515: Lagerkernbearing core
1717: Fahrzeugkarosserievehicle body
1919: Bolzenbolt
2020: Gehäusecasing
2121: Flanschflange
2222: Dichtungpoetry
2323: LufteinlassventilAir inlet valve
2424: Ausgleichskammercompensation chamber
2525: Zwischenplatteintermediate plate
2626: ÜberdruckventilPressure relief valve
2727: Befestigungsöffnungfastening opening

Claims

Pneumatically damping bearing, in particular motor bearings for motor vehicles, having a working chamber ( 11 ), by a suspension spring ( 12 ) is limited from an elastomeric material and with a gas, in particular air, is filled, and with a nozzle channel ( 14 ) connected to the working chamber ( 11 ), characterized in that the suspension spring has a wide, flat cross-sectional shape, wherein the ratio of the pumping area of the suspension spring ( 12 ) to the cross-sectional area of the nozzle channel ( 14 ) is between 2000 to 4500, preferably 3300.

Pneumatically damping bearing according to claim 1, characterized in that the ratio of the length to diameter of the nozzle channel ( 14 ) is between 0.5 to 10, preferably 1.3.

Pneumatically damping Bearing according to claim 1, characterized in that the pneumatic Diameter between 50 to 100 mm, preferably at 86 mm.

Pneumatically damping bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the length of the nozzle channel ( 14 ) between 1 to 10 mm, preferably 2 mm, and the diameter of the nozzle channel ( 14 ) is between 1 to 3 mm, preferably 1.5 mm.

Pneumatically damping bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the volume of the working chamber ( 11 ) Is 20 to 50 cm ³ , preferably 42 cm ³ .

Pneumatic damping bearing according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the working chamber ( 11 ) from a base plate ( 13 ), which is a curvature in the direction of the suspension spring ( 13 ) having.

Pneumatic damping bearing according to claim 6, characterized in that the nozzle channel ( 14 ) in the bottom plate ( 13 ) is incorporated.

Pneumatic damping bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nozzle channel ( 14 ) in the suspension spring ( 12 ) and / or a storage core ( 15 ), of the suspension spring ( 12 ) is supported is formed.

Pneumatic damping bearing according to claims 1 to 8, characterized in that the suspension spring ( 12 ) at the edge of a flange ( 21 ) vulcanized to determine the camp ( 10 ' ) on the vehicle body ( 17 ) is trained.

Pneumaticich damping bearing according to claim 9, characterized in that the suspension spring ( 12 ) one the flange ( 21 ) partially surrounding seal ( 22 ) trains.

Pneumatic damping bearing according to one of claims 1 to 10, characterized in that the working chamber ( 11 ) via an intermediate plate ( 25 ) from a compensation chamber ( 24 ) is separated, wherein in the intermediate plate ( 25 ) dr nozzle channel ( 14 ) and wherein the nozzle channel ( 14 ) an air inlet valve ( 23 ) assigned.

Pneumatically dampening bearing after Claim 11, characterized in that the working chamber ( 11 ) and / or the compensation chamber ( 24 ) a pressure relief valve ( 26 ) having.