DE102007016399A1

DE102007016399A1 - Biaxial dämpfendes Hydrolager

Info

Publication number: DE102007016399A1
Application number: DE102007016399A
Authority: DE
Inventors: Hubert Siemer; Susanne Brokamp
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: Audi AG; Boge Elastmetall GmbH
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2008-10-09
Anticipated expiration: 2027-04-04
Also published as: US8056888B2; FR2914717A1; US20080246199A1; DE102007016399B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein biaxial dämpfendes Hydrolager, dessen axiale und radiale Dämpfungseigenschaften weitgehend voneinander unabhängig festgelegt werden können. Das Hydrolager besteht aus einem Gehäuse und aus einer von dem Gehäuse aufgenommenen axial sowie radial wirkenden elastomeren Dämpfungsanordnung. Die Dämpfungsanordnung weist mehrere Kammern zur Aufnahme eines hydraulischen Dämpfungsmittels auf, welche, bezogen auf die axiale und die radiale Richtung des Lagers, paarweise ausgebildet und je Kammerpaar durch mindestens einen Kanal miteinander verbunden sind. Das Gehäuseoberteil ist als ein Tragkörper ausgebildet, welcher aus einem Innenkern, einer radial zum Innenkern beabstandeten Außenwand des Gehäuseoberteils und einer mit dem Innenkern und der Außenwand durch Vulkanisation verbundenen Feder besteht. Erfindungsgemäß ist das Hydrolager modular aufgebaut, wobei die bezüglich der radialen Dämpfung wirksamen Kammern Bestandteil eines als separates Bauteil in den Tragkörper eingefügten und mit ihm kraft- und/oder formschlüssig verbundenen Buchsenlagers sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrolager, das heißt ein elastomeres Lager, welches durch die Anordnung von Kammern zur Aufnahme eines Dämpfungsmittels, von denen jeweils immer mindestens zwei durch mindestens einen Kanal miteinander verbunden sind, mit einer hydraulischen Dämpfung ausgestattet ist. Sie bezieht sich insbesondere auf ein biaxial dämpfendes Lager, durch welches sowohl axial, als auch radial in das Lager eingetragene Schwingungen gedämpft werden.
Bei der Verbindung konstruktiver Teile kommen zur Dämpfung zwischen ihnen übertragener Schwingungen elastomere Lager beziehungsweise Gummilager unterschiedlichster Bauform zum Einsatz. Entsprechende Lager werden insbesondere im Automobilbau im großen Umfang eingesetzt. Hier werden sie zum Beispiel in Form von Buchsenlagern als Lenkerlager oder zur Lagerung anderer Fahrwerksteile eingesetzt. Derartige Buchsenlager sind vornehmlich zur Dämpfung radial in sie eingetragener Schwingungen ausgebildet. Im Gegensatz dazu werden Lager mit vornehmlich axialer Dämpfung zum Beispiel als Aggregatlager zur Lagerung des Fahrzeugmotors eingesetzt. In dem Bemühen, den Fahrkomfort, insbesondere auch im Hinblick auf das Auftreten unerwünschter Schwingungen und Geräusche, immer weiter zu verbessern, hat jedoch bei den ursprünglich für eine hauptsächlich axiale Dämpfung ausgelegten Motorlagern eine gleichzeitige Dämpfung radial eingetragener Schwingungen immer mehr an Bedeutung gewonnen. Vor diesem Hintergrund wurden Biaxiallager entwickelt, welche sowohl bezüglich axialer Schwingungen, als auch radialer Schwingungen ein gutes Dämpfungsverhalten zeigen.
Insbesondere zur Dämpfung von Schwingungen mit großen Amplituden werden Elastomerlager häufig mit einer hydraulischen Dämpfung ausgestattet. Hierzu werden in dem elastomeren Lagerkörper mindestens zwei Kammern zur Aufnahme eines Dämpfungsmittels angeordnet und durch einen in dem Lager ausgebildeten Kanal miteinander verbunden. Entsprechende Kammern sind bei Buchsenlagern in den radial äußeren Bereichen des Lagerkörpers auf dessen Umfang verteilt angeordnet, während sie in axial dämpfenden Lagern, wie Motorlagern, axial übereinander angeordnet werden.
Es sind jedoch bereits auch biaxial dämpfende Hydrolager bekannt geworden, welche sowohl für die axiale Dämpfungsrichtung, als auch für die radiale Dämpfungsrichtung mit einer Hydraulikkomponente ausgestattet sind. Entsprechende biaxial dämpfende Hydrolager sind beispielsweise durch die DE 100 37 954 A1 und die DE 103 34 901 A1 bekannt geworden. Die Lager sind dadurch realisiert, dass ihre elastomere Tragfeder gleichzeitig als Teil eines axial dämpfenden Lagers sowie als Teil eines radial dämpfenden Lagers ausbildet ist. Dabei bilden sämtliche Arbeitskammern, nämlich die für das axial dämpfende Lager und die Kammern für das radial dämpfende Lager sowie die elastomere Tragfeder, ein einstückiges Bauteil aus. Dies bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass für die Funktionsgestaltung wichtige Parameter für beide Dämpfungsrichtungen (axial und radial) direkt voneinander abhängig sind. Sie können aufgrund der einstückigen Ausbildung nicht separat definiert werden. Vielmehr beeinflusst eine Änderung des elastomeren Lagerkörpers im Hinblick auf eine gewünschte Änderung des axialen Dämpfungsverhaltens eines solchen Lagers unmittelbar auch dessen radiales Dämpfungsverhalten und umgekehrt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein biaxial dämpfendes Hydrolager so auszubilden, dass dessen axiale und radiale Dämpfungseigenschaften weitgehend voneinander unabhängig, entsprechend den jeweiligen Vorgaben des Einsatzfalles festgelegt werden können.
Die Aufgabe wird durch ein biaxial dämpfendes Hydrolager mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Aus- beziehungsweise Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Biaxiallagers sind durch die Unteransprüche gegeben.
Das vorgeschlagene biaxial dämpfende Hydrolager besteht aus einem Gehäuse mit einem Gehäuseoberteil und einem mit diesem verbundenen Gehäuseunterteil und aus einer von dem Gehäuse aufgenommenen axial sowie radial wirkenden elastomeren Dämpfungsanordnung. Zur hydraulischen Unterstützung der Dämpfung sowohl in axialer als auch in radialer Richtung weist die vorgenannte elastomere Dämpfungsanordnung mehrere Kammern zur Aufnahme eines hydraulischen Dämpfungsmittels auf. Die Kammern sind, bezogen auf die axiale und die radiale Richtung des Lagers, paarweise ausgebildet und je Kammerpaar durch mindestens einen Kanal miteinander verbunden. Dabei sind die Kammern mindestens eines Kammerpaares in axialer Richtung zueinander und die Kammern mindestens eines weiteren Kammerpaares in radialer Richtung zueinander sowie in der Umfangsrichtung des Hydrolagers verteilt angeordnet.
Das Gehäuseoberteil des zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagenen Hydrolagers ist, in an sich bekannter Weise, als ein Tragkörper ausgebildet, welcher aus einem Innenkern, einer radial zum Innenkern beabstandeten Außenwand des Gehäuseoberteils und einer mit dem Innenkern und der Außenwand durch Vulkanisation verbundenen elastomeren Feder besteht. Über diese elastische Feder stützt sich der Innenkern in der axialen Richtung gegen die Außenwand des Gehäuseoberteils ab. Erfindungsgemäß ist das solchermaßen ausgebildete biaxial dämpfende Hydrolager modular aufgebaut. Dabei sind die bezüglich der radialen Dämpfung wirksamen Kammern Bestandteil vorzugsweise eines von mehreren mit dem Tragkörper kombinierbaren, als separates Bauteil in den Tragkörper eingefügten und mit ihm kraft- und/oder formschlüssig verbundenen Buchsenlagers. Das Buchsenlager besteht aus einem zylindrischen Innenteil, einem zu diesem radial beabstandet angeordneten Käfig und einem zwischen dem Innenteil und dem Käfig angeordneten und mit ihnen durch Vulkanisation verbundenen Lagerkörper. Es ist insoweit innerhalb des erfindungsgemäßen biaxial dämpfenden Hydrolagers als eine quasi eigenständige Komponente ausgebildet, deren Dämpfungsverhalten daher weitgehend unabhängig von dem axialen Dämpfungsverhalten der Gesamtanordnung eingestellt werden kann. Mit dem Tragkörper des erfindungsgemäßen Hydrolagers können dabei im Hinblick auf ihr radiales Dämpfungsverhalten zueinander unterschiedliche Buchsenlager kombiniert, das heißt kraft- und/oder formschlüssig verbunden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung wird das, entsprechend dem jeweiligen Einsatzfall und den damit verbundenen Anforderungen hinsichtlich seines radialen Dämpfungsverhaltens angepasste Buchsenlager mit dem Innenkern des Tragkörpers verbunden. Vorzugsweise sind dabei die Außenwand des Gehäuseoberteils und der Innenkern des Tragkörpers konzentrisch zueinander angeordnet. Ferner sind ebenfalls der Käfig des Buchsenlagers und sein Innenteil zueinander konzentrisch angeordnet. Entsprechend einer Variante liegen der Innenkern des axial wirkenden Lagerteils und das Innenteil des Buchsenlagers aneinander an und sind durch Vernieten und/oder Verbördeln kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden. Gemäß einer anderen Variante ragt der Innenkern des axial wirkenden Lagerteils mit einem Abschnitt sowohl in dessen Tragkörper als auch in das in diesem Falle hohlzylindrisch ausgebildete Innenteil des von dem Tragkörper aufgenommenen Buchsenlagers hinein. Die Komponenten sind auch bei dieser Variante durch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung des Innenteils des Buchsenlagers mit dem Innenkern des Tragkörpers des axial wirkenden Lagerteils zusammengefügt. Dabei sind der Innenkern und das Innenteil beispielsweise mittels einer Schraube verbunden. Dies kann dadurch realisiert sein, dass in dem vom Innenteil gebildeten Hohlzylinder des Buchsenlagers ein dessen Innenwände verbindender, sich in radialer Richtung erstreckender Steg angeordnet oder der Hohlzylinder durch eine sich radial erstreckende Zwischenebene unterbrochen ist und der Steg oder die genannte Zwischenebene eine Durchgangsbohrung aufweist, über welche der Innenkern des Tragkörpers und das Innenteil des Buchsenlagers mittels der Schraube verbunden sind. Für die Großserien- oder Massenfertigung ist jedoch einer Verbindung von Innenkern und Innenteil durch Verbördeln oder Vernieten gegenüber der zuletzt erläuterten Variante der Vorzug zu geben.
Der die radial wirkenden Kammern miteinander verbindende Kanal kann beispielsweise an der Innenfläche der Außenwand des Gehäuseoberteils beziehungsweise des Tragkörpers ausgebildet sein. Vorzugsweise ist dieser Kanal jedoch in einem Kanalträgerelement des Buchsenlagers ausgebildet. Dieses Kanalträgerelement ist entsprechend einer möglichen Ausbildungsform der Erfindung auf den, im Bereich des Außenumfangs des Buchsenlagers in den Lagerkörper einvulkanisierten Käfig aufgeklippt. Denkbar ist es aber auch, dass der den Käfig umgebende Kanalträger in der axialen Richtung zweigeteilt ausgebildet ist. Die Ausbildungsformen mit dem den Käfig umgebenden Kanalträger, aber auch die grundsätzliche Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Lagers können vorteilhaft dadurch weitergebildet sein, dass zu dem die radial wirkenden Kammern miteinander verbindenden Kanal ein zusätzlicher, als Bypass wirkender Drosselkanal ausgebildet ist. Bei der entsprechenden Ausführungsform des Lagers ist in diesem Drosselkanal ein Sperrelement angeordnet, welches den Drosselkanal im Normalbetrieb des Lagers sperrt und ihn nur freigibt, sofern die radiale Belastung der Kammern des Buchsenlagers ein vorgegebenes Belastungsmaximum übersteigt.
Zur Realisierung des axial wirkenden Hydrauliksystems sind bei einer Ausbildungsform in dem Gehäuse des Lagers zwei sich in radialer Richtung erstreckende Kanalplatten angeordnet, welche die axial wirkenden Kammern unter Ausbildung einer Arbeitskammer und einer Ausgleichskammer voreinander trennen. Aufgrund einer entsprechenden Profilierung der Außenflächen dieser Kanalplatten ist zwischen ihnen der, die axial wirkenden Kammern miteinander verbindende Kanal ausgebildet, welcher entsprechende Kanalöffnungen sowohl zur Arbeitskammer als auch zur Ausgleichskammer aufweist. Der von den Kanalplatten gebildete Kanalträger, welcher die Kammern des axial beziehungsweise, im Hinblick auf die übliche Einbaulage des Hydrolagers, vertikal wirkenden Hydrauliksystems voneinander trennt, kann gemäß einer Weiterbildung dieser Ausbildungsform einen Durchbruch aufweisen, in welchen ein zwischen den Kanalplatten gehaltenes elastomeres Element eingefügt ist. Durch eine entsprechende Materialauswahl für dieses elastomere Element wird erreicht, dass die von diesem gebildete Volumenfeder bei großen Amplituden in axialer Richtung in das Lager eingetragene Schwingungen weich federt und bei hochfrequenten Schwingungen niedriger Amplitude anschlägt, so dass die Federrate sinkt. Über die Volumennachgiebigkeit der Volumenfeder kann somit eine unterschiedliche Steifigkeit gegenüber hoch- und niederfrequenten Schwingungen beziehungsweise Schwingungen mit kleiner Amplitude einerseits und solchen mit großer Amplitude andererseits erreicht werden. Auf diese Weise lassen sich für das Lager sowohl günstige Federeigenschaften als auch eine gute akustische Entkopplung erreichen.
Entsprechend einer möglichen Ausbildungsform weist das Lager einen Drosselkanal auf, welcher einen Bypass zu dem die axial wirkenden Kammern verbindenden Kanal ausgebildet. Auch in diesem Falle ist, ebenso wie bei dem Bypass zu dem die radial wirkenden Kammern verbindenden Kanal, in dem Drosselkanal ein Sperrelement angeordnet, welches den Kanal nur freigibt, sofern die axiale Belastung des Hydrolagers ein vorgegebenes Belastungsmaximum übersteigt. Gegebenenfalls kann dabei der Bypass auch dadurch gebildet sein, dass die Volumenfeder der zuvor beschriebenen Ausbildungsform eine Schlitzung aufweist, welche erst bei einem entsprechenden Einfedern der Volumenfeder im Sinne eines Bypasses durchlässig für das Dämpfungsmittel wird.
Ferner kann das Lager so ausgebildet sein, dass seine Steifigkeit in der axialen Richtung mittels elektrischer Schaltmittel und von diesen betätigter Aktoren schaltbar ist. Mittels solcher Schaltmittel lässt sich beispielsweise ein ansonsten durch eine Membran verschlossener Bypass zu dem axial wirkenden Kanal im Bedarfsfall elektrisch betätigt beziehungsweise elektronisch gesteuert freigeben und so die Dämpfung beziehungsweise die Steifigkeit sprunghaft verändern. Ähnliches ist möglich mittels eines elektrisch betätigten Elements, welches eine Öffnung zum Entweichen beziehungsweise Einströmen von Luft aus beziehungsweise in die Ausgleichskammer wechselweise freigibt und sperrt.
Das Gehäuseunterteil des erfindungsgemäßen Hydrolagers, welches bei der Verbauung des Lagers auch zu dessen Anbindung an entsprechende Konstruktionsteile einer mit dem Lager zu versehenden Anordnung dient, ist vorzugsweise trogartig, mit einer Öffnung in Richtung des Gehäuseoberteils ausgebildet. In dem bevorzugten Fall des Einsatzes des Lagers als Motorlager wird das Lager über das solchermaßen geformte Gehäuseunterteil mit der Karosserie des Fahrzeugs verbunden, während das Gehäuseoberteil einen Tragkörper für das zu lagernde Motoraggregat ausbildet. Gemäß einer möglichen Ausbildungsform erfolgt die Verbindung von Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil dadurch, dass das Gehäuseoberteil beziehungsweise die Außenwand des Tragkörpers an ihrem dem Gehäuseunterteil zugewandten axialen Ende nach radial innen umgebogen beziehungsweise umgebördelt ist und das Gehäuseunterteil an seinem dem Gehäuseoberteil zugewandten axialen Ende eine entsprechende, den umgebördelten Abschnitt des Gehäuseoberteils hintergreifende Umbördelung beziehungsweise einen radial nach außen gerichteten Kragen aufweist.
Bei einer anderen Ausbildungsform ist die Außenwand des Tragkörpers zur Verbindung der Gehäuseteile an ihrem dem Gehäuseunterteil zugerichteten axialen Ende in ihrem Außendurchmesser erweitert, so dass hierdurch eine Stufe ausgebildet ist, welche von einem dazu mehrfach abgewinkelten Abschnitt des Gehäuseunterteils von außen umfasst wird.
Wie bereits dargestellt, liegt der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Lagers darin, dass dessen axiale Dämpfung, im Hinblick auf die Lage und den Betrag der Dämpfung, unabhängig von Lage und Betrag der Dämpfung in der radialen Richtung eingestellt werden kann und umgekehrt. Wichtige Kenngrößen, wie die Volumennachgiebigkeit, die Wirkfläche, der Kanalquerschnitt und die Kanallänge können also sowohl für die axiale als auch für die radiale Dämpfungsrichtung ohne Einfluss auf das Bauteilverhalten in der jeweils anderen Richtung festgelegt beziehungsweise verändert werden. Die Gummihärte des axial wirkenden Tragkörpers und des Buchsenlagers können dabei voneinander unabhängig so gewählt werden, dass, bezogen auf den jeweiligen Einsatzfall, für die axiale, wie für die radiale Richtung eine optimale statische Steifigkeit des Zusammenbauteils gegeben ist. Dies schließt auch die Möglichkeit ein, durch eine entsprechende Wahl der Materialien für die elastomeren Elemente und durch deren Geometrie amplitudenselektive Steifigkeitsabsenkungen in den genannten Dämpfungsrichtungen voneinander unabhängig zu realisieren. Dabei ist es selbstverständlich bezüglich des Buchsenlagers möglich, dessen radiales Dämpfungsverhalten bezogen auf die über die Kammern gegebene Dämpfung einerseits und auf die in der dazu orthogonalen radialen Richtung gegebenen Dämpfung andererseits variabel einzustellen. Entsprechend einer möglichen Ausbildungsform kann das Innenteil dazu eine von der Kreisform abweichende Querschnittsfläche aufweisen. Die besonders vorteilhafte Möglichkeit der voneinander unabhängigen Einstellung der Dämpfungskenngrößen in den Hauptbelastungsrichtungen des erfindungsgemäßen Hydrolagers ist durch dessen speziellen modularen Aufbau gegeben.
Durch die Modularisierung ergibt sich darüber hinaus der Vorteil, dass die elastomeren Teile des Lagers beziehungsweise dessen Gummibauteile eine einfache Kontur aufweisen und sich dadurch sehr prozesssicher herstellen lassen. Daraus resultierend, ist auch das komplette Lager als Zusammenbauteil durch bekannte Arbeitsschritte mit hoher Prozesssicherheit herstellbar.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels nochmals näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: Eine mögliche Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Lagers in einem axialen Schnitt;
2: Das Lager gemäß der Ausbildungsform nach 1 in einem gegenüber der 1 orthogonal geführten Axialschnitt;
3: Den Tragkörper der Ausbildungsform gemäß 1 und 2 im Axialschnitt;
4a: Das Buchsenlager gemäß 1 im Axialschnitt durch die radial wirkenden Kammern;
4b: Das Buchsenlager gemäß 4a im Axialschnitt orthogonal zu den Kammern
Die 1 zeigt eine mögliche Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Hydrolagers in einem axial durch seine radial wirkenden Kammern 9, 9' geführten Schnitt. Das Lager besteht im Wesentlichen aus dem einen Tragkörper bezüglich der axialen Richtung a ausbildenden Gehäuseoberteil 1, dem mit ihm verbundenen trogförmigen Gehäuseunterteil 2, in dem Gehäuse 1, 2 angeordneten, durch Kanalplatten 18, 18' voneinander getrennten axial wirkenden Kammern 3, 3' und dem in den Tragkörper 1 eingefügten Buchsenlager 8. Der Tragkörper 1 ist durch die Außenwand 6 des Gehäuseoberteils 1, einen in den Tragkörper 1 mit einem Abschnitt 14 hineinragenden Innenkern 5 und eine elastomere Feder 7 gebildet, welche mit dem Innenkern 5 und der Außenwand 6 des Gehäuseoberteils 1 durch Vulkanisation verbunden ist. Über die elastomere Feder 7 stützt sich der Innenkern 5 in der axialen Richtung a gegen die Außenwand 6 des Gehäuseoberteils 1 ab. Zur Armierung ist in die elastomere Feder 7 des Tragkörpers 1 ein Einlegeteil 20 einvulkanisiert.
Oberhalb der sich in der radialen Richtung r in dem Gehäuse 1, 2 erstreckenden Kanalplatten 18, 18' ist, wie auch von anderen Motorlagern des Standes der Technik her bekannt, eine Arbeitskammer 3 gebildet, welche zusammen mit der unterhalb der Kanalplatten 18, 18' angeordneten Ausgleichskammer 3' und dem die Kammern 3, 3' miteinander verbindenden Kanal 4 ein axial wirkendes hydraulisches Dämpfungssystem ausbildet. Der Kanal 4 ist durch eine entsprechende Kontur der Außenflächen der Kanalplatten 18, 18' zwischen den Kanalplatten 18, 18' ausgebildet und weist jeweils mindestens eine Kanalöffnung zur Arbeitskammer 3 und zur Ausgleichskammer 3' auf. Die Ausgleichskammer 3', in welche das hydraulische Dämpfungsmittel beim Eintrag axialer Lasten aus der Arbeitskammer 3 über den Kanal 4 verdrängt wird, ist an ihrer den Kanalplatten 18, 18' abgewandten Seite durch eine elastomere Membran 19 mit Blähverhalten begrenzt, welche von dem trogartigen Gehäuseunterteil 2 umgeben und geschützt ist. Über das Gehäuseunterteil 2 wird das Lager zudem am Einbauort angebunden.
Dem Prinzip einer modularen Ausbildung des Hydrolagers folgend, ist in dessen Tragkörper 1, als radial dämpfende Komponente ein Modul in Form eines im Grunde komplett ausgebildeten Buchsenlagers 8 eingefügt. Das Buchsenlager 8 ist ebenfalls mit einem hydraulischen System ausgestattet, welches in diesem Falle bezogen auf die radiale Richtung wirkt. Das Innenteil 11 des Buchsenlagers 8, welches darüber hinaus aus einem mit dem Innenteil 11 durch Vulkanisation verbundenen elastomeren Lagerkörper 12 und einem ebenfalls mit dem Lagerkörper 12 verbundenen äußeren Käfig 13 besteht, ist kraft- und formschlüssig mit dem Tragkörper 1 verbunden. Dazu ist in dem Innenteil 11 des Buchsenlagers 8 eine sich in radialer Richtung erstreckende Zwischenebene 15 mit einer Durchgangsbohrung 16 in der axialen Richtung a ausgebildet. Über die Durchgangsbohrung 16 wird das Innenteil 11 des Buchsenlagers 8 mit dem mit einem Abschnitt 14 sowohl in den Tragkörper 1 als auch in das Innenteil 11 des Buchsenlagers 8 hineinragenden Innenkern 5 des Tragkörpers 1 mittels einer Schraube verbunden. Der die radial wirkenden Kammern 9, 9' miteinander verbindende Kanal 10 ist bei dem Buchsenlager 8 mittels eines auf den Außenkäfig 13 aufgeklippten Kanalträgerelements 17 realisiert. Es ist unmittelbar erkennbar, dass das radiale Dämpfungsverhalten des dargestellten Hydrolagers durch Austausch seines Buchsenlagers 8 beziehungsweise dessen Ersetzung durch ein Buchsenlager mit einer anderen radialen Dämpfungscharakteristik weitgehend ohne Beeinflussung des axialen Dämpfungsverhaltens der Gesamtanordnung verändert werden kann. Dies ist der entscheidende, aus dem modularen Aufbau resultierende Vorteil des erfindungsgemäßen Hydrolagers.
Die 2 zeigt das Hydrolager gemäß der 1 ebenfalls mit einem axial geführten Schnitt, wobei hier der Schnitt orthogonal zu dem Axialschnitt der 1 geführt ist. Wie aus der Abbildung ersichtlich, ist bei der beispielhaft gezeigten Ausbildungsform das Innenteil 11 in der zu den radial wirkenden Kammern 9, 9 orthogonalen Richtung nicht über das Elastomer des Lagerkörpers 12 an den Außenkäfig 13 angebunden. Hieraus ergibt sich in dieser radialen Wirkrichtung eine sehr geringe Steifigkeit des Lagers. Selbstverständlich ist es aber, in Abhängigkeit der für den Einsatz des Lagers bestehenden Anforderungen, auch denkbar, das Lager, wie von reinen Buchsenlagern her bekannt, mit in der Umfangsrichtung u zwischen den Kammern 3, 3' angeordneten, das Innenteil 11 mit dem Außenkäfig 13 verbindenden elastomeren Stegen auszubilden.
In der 3 ist nochmals der Tragkörper 1 des Lagers gemäß 1 und 2 vor der Montage des Buchsenlagers 8 und seiner Verbindung mit dem Gehäuseunterteil 2 gezeigt. In der ebenfalls axial geschnittenen Darstellung ist erkennbar, dass sich der Innenkern 5 des Gehäuseoberteils beziehungsweise Tragkörpers 1 gegen dessen Außenwand 6 über die elastomere Feder 7 in axialer Richtung a abstützt. Wie bereits ausgeführt, sind dabei sowohl der Innenkern 5 als auch die Außenwand 6 durch Vulkanisation mit der elastomeren Feder 7 verbunden.
In den 4a und 4b ist nochmals das im Grunde als eigenständiges Bauteil ausgebildete Buchsenlager 8 des vorzugsweise als Motorlager eingesetzten Lagers gemäß 1 beziehungsweise 2 in axial geschnittener Darstellung gezeigt. Während der Schnitt in der
4a durch die von dem elastomeren Lagerkörper 12 und dem äußeren Käfig 13 eingefassten radial wirkenden Dämpfungsmittelkammern 9, 9' geführt ist, zeigt 4b das Buchsenlager 8 in einem dazu orthogonal, aber ebenfalls axial geführten Schnitt. Hier ist nochmals ersichtlich, dass bei dem Buchsenlager 8 der beispielhaft gezeigten Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Hydrolagers in der Umfangsrichtung zwischen den Kammern 9, 9' keine Stege beziehungsweise Verbindungen des Lagerkörpers 12 mit dem Käfig 13 vorhanden sind. Sowohl in der 4a, als auch in der 4b ist auch der die beiden Kammern 9, 9' miteinander verbindende, in einem aufgeklippten Kanalträgerelement 17 ausgebildete Kanal 10 zu erkennen.

1: Gehäuseoberteil, Tragkörper
2: Gehäuseunterteil
3, 3': (axial wirkende) Kammer
3: Arbeitskammer
3': Ausgleichskammer
4: Kanal
5: Innenkern
6: Außenwand
7: elastomere Feder
8: Buchsenlager
9, 9': (radial wirkende Kammer)
10: Kanal
11: Innenteil
12: elastomerer Lagerkörper
13: Käfig
14: Abschnitt
15: Steg, Zwischenebene
16: Durchgangsbohrung
17: Kanalträgerelement
18, 18': Kanalplatte
19: Membran
20: Einlegeteil
21: abgewinkelter Abschnitt
22: Kragen
a: axiale Richtung
r: radiale Richtung
u: Umfangsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10037954 A1 [0004]
- DE 10334901 A1 [0004]

Claims

Biaxial dämpfendes Hydrolager mit einem Gehäuse (1, 2) aus einem Gehäuseoberteil (1) und einem mit dem Gehäuseoberteil (1) verbundenen Gehäuseunterteil (2) und mit einer von dem Gehäuse (1, 2) aufgenommenen, axial sowie radial wirkenden elastomeren Dämpfungsanordnung, welche mindestens ein Paar in axialer Richtung (a) zueinander angeordneter, durch mindestens einen Kanal (4) miteinander verbundener Kammern (3, 3') sowie mindestens ein Paar in radialer Richtung (r) zueinander und in der Umfangsrichtung (u) des Hydrolagers verteilt angeordneter, durch mindestens einen Kanal (10) verbundener Kammern (9, 9') für ein hydraulisches Dämpfungsmittel aufweist, wobei das Gehäuseoberteil einen Tragkörper (1) ausbildet, welcher aus einem Innenkern (5), einer radial zum Innenkern (5) beabstandeten Außenwand (6) des Gehäuseoberteils (1) und einer mit dem Innenkern (5) und der Außenwand (6) durch Vulkanisation verbundenen, den Innenkern (5) in der axialen Richtung (a) gegen die Außenwand (6) abstützenden elastomeren Feder (7) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrolager modular ausgebildet ist, indem die Kammern (9, 9') Bestandteil eines als separates Bauteil in den Tragkörper (1) eingefügten und mit ihm kraft- und/oder formschüssig verbundenen Buchsenlagers (8) sind, welches aus einem Innenteil (11), einem zu diesem radial beabstandet angeordneten Käfig (13) und einem zwischen dem Innenteil (11) und dem Käfig (13) angeordneten und mit ihnen durch Vulkanisation verbunden Lagerkörper (12) mit den Kammern (9, 9') besteht.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Buchsenlager (8) mit dem Innenkern (5) des Tragkörpers (1) kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (6) des Gehäuseoberteils (1) und der Innenkern (5) sowie der Käfig (12) des Buchsenlagers (8) und dessen Innenteil (11) jeweils konzentrisch zueinander angeordnet sind und dass der Innenkern (5) und das Innenteil (11) des Buchsenlagers (8) aneinander anliegen und durch Vernieten und/oder Verbördeln kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (6) des Gehäuseoberteils (1) und der Innenkern (5) sowie der Käfig (12) des Buchsenlagers (8) und dessen Innenteil (11) jeweils konzentrisch zueinander angeordnet sind und dass der Innenkern (5) mit einem Abschnitt (14) sowohl in den Tragkörper (1), als auch in das in diesem Falle hohlzylindrisch ausgebildete Innenteil (11) des von dem Tragkörper (1) aufgenommenen Buchsenlagers (8) hineinragt und das Innenteil (11) des Buchsenlagers (8) kraft- und/oder formschlüssig mit dem Innenkern (5) verbunden ist.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem vom Innenteil (11) des Buchsenlagers (8) gebildeten Hohlzylinder ein dessen Innenwände verbindender Steg angeordnet oder der Hohlzylinder durch eine Zwischenebene (15) unterbrochen ist und das Innenteil (11) mit dem Innenkern (5) mittels einer durch eine axiale Durchgangsbohrung (16) des Stegs oder der Zwischenebene (15) geführten Schraube verbunden ist.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der die Kammern (9, 9') miteinander verbindende Kanal (10) an der Innenfläche der Außenwand (6) des das Buchsenlager (8) aufnehmenden Tragkörpers (1) ausgebildet ist.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der die Kammern (9, 9') miteinander verbindende Kanal (10) in einem Kanalträgerelement (17) des Buchsenlagers (8) ausgebildet ist.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalträgerelement (17) des Buchsenlagers (8) auf den im Bereich seines Außenumfangs in den Lagerkörper (12) einvulkanisierten Käfig (13) aufgeklippt ist.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalträgerelement (17) des Buchsenlagers (8) zweiteilig, mit einer Teilung in der axialen Richtung (a) ausgebildet ist und den im Bereich seines Außenumfangs in den Lagerkörper (12) einvulkanisierten Käfig (13) umgibt.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem ein zusätzlicher als Bypass zu dem Kanal (10) wirkender Drosselkanal ausgebildet ist, in welchem ein Sperrelement angeordnet ist, das den Drosselkanal nur freigibt, sofern die radiale Belastung der Kammern (9, 9') ein vorgegebenes Belastungsmaximum übersteigt.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (11) des Buchsenlagers (8) eine von der Kreisform abweichende Querschnittsform aufweist.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1, 2) zwei sich in radialer Richtung (r) erstreckende Kanalplatten (18, 18') angeordnet sind, welche die Kammern (3, 3') unter Ausbildung einer Arbeitskammer (3) und einer Ausgleichskammer (3') voneinander trennen und aufgrund einer entsprechenden Profilierung ihrer Außenflächen zwischen sich den die Kammern miteinander verbindenden Kanal (4) mit Kanalöffnungen zu den Kammern (3, 3') einschließen, wobei die Ausgleichskammer (3') auf ihrer den Kanalplatten (18, 18') abgewandten axialen Seite durch eine blähfähige Membran (19) begrenzt ist.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Kanalplatte (18) und die Kanalplatte (18') gebildete, die Kammern (3, 3') trennende Kanalträger (18, 18') einen Durchbruch aufweist, in welchen ein zwischen den Kanalplatten (18, 18') gehaltenes, eine Volumenfeder ausbildendes elastomeres Element eingefügt ist.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem ein zusätzlicher als Bypass zu dem Kanal (4) wirkender Drosselkanal ausgebildet ist, in welchem ein Sperrelement angeordnet ist, das den Drosselkanal nur freigibt, sofern die axiale Belastung des Hydrolagers ein vorgegebenes Belastungsmaximum übersteigt.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Steifigkeit in der axialen Richtung mittels elektrischer Schaltmittel und von diesen betätigter Aktoren schaltbar ist.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in die elastomere Feder (7) des Tragkörpers (1) ein oder mehrere Einlegeteile (20) einvulkanisiert sind.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (6) des Gehäuseoberteils (1) an ihrem dem Gehäuseunterteil (2) zugewandten axialen Ende nach radial innen abgewinkelt ist und das trogartig ausgebildete Gehäuseunterteil (2) an seinem dem Gehäuseoberteil (1) zugewandten axialen Ende einen entsprechenden, den abgewinkelten Abschnitt (21) des Gehäuseoberteils hintergreifenden radial nach außen gerichteten Kragen (22) aufweist.
Biaxial dämpfendes Hydrolager nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (6) des Gehäuseoberteils (1) an ihrem dem Gehäuseunterteil (2) zugewandten axialen Ende in ihrem Außendurchmesser unter Ausbildung einer Stufe erweitert ist, welche von einem dazu mehrfach abgewinkelten Abschnitt des Gehäuseunterteils (2) von außen umfasst wird.