DE102021004366A1

DE102021004366A1 - Hydrolager

Info

Publication number: DE102021004366A1
Application number: DE102021004366.9A
Authority: DE
Inventors: Waldemar Hermann; Bulut Ciftci
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2021-08-25
Filing date: 2021-08-25
Publication date: 2023-03-02
Also published as: US12123461B2; US20230064766A1; CN115727090A

Abstract

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Hydrolager (1) bereitgestellt, aufweisend einen Innenkern (2), eine Außenhülse (3), welche den Innenkern (2) radial umgibt, einen Elastomerkörper (4), welcher den Innenkern (2) und die Außenhülse (3) elastisch miteinander verbindet, um eine relative Verlagerung zwischen dem Innenkern (2) und der Außenhülse (3) zuzulassen, eine erste Arbeitskammer (5) und eine zweite Arbeitskammer (6), die über einen Arbeitskanal fluidisch miteinander verbunden sind, eine Ausweichkammer (8), die über einen ersten Ausweichkanal (9) mit der ersten Arbeitskammer (5) verbunden ist, wobei die erste Arbeitskammer (5) und die zweite Arbeitskammer (6) derart konfiguriert sind, dass ein Betrag einer Volumenveränderung bei einer Verlagerung des Innenkerns (2) relativ zur Außenhülse (3) in einer vorbestimmten radialen Richtung für die erste Arbeitskammer (5) größer ist als für die zweite Arbeitskammer (6).

Description

Die vorliegende Erfindung betriff ein Hydrolager, insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug. Das Hydrolager kann beispielsweise zur Lagerung eines Achsträgers oder eines Radlenkers, insbesondere eines Querlenkers, eingesetzt werden. Zudem kann das Hydrolager als Lagerung für Aggregate, beispielsweise für einen Motor, eingesetzt werden. Ferner kann das Hydrolager zur elastischen Lagerung einer Kabine einer Bau- oder Landwirtschaftsmaschine Anwendung finden.
Ein Hydrolager kommt im Allgemeinen zum Einsatz, wenn eine Relativbewegung eines schwingungsbelasteten Bauteils, wie eines Kraftfahrzeugbauteils, zur Karosserie zugelassen und gedämpft werden soll. Das Hydrolager stellt aufgrund des Einsatzes von Elastomermaterial rückstellende Federkräfte sowie aktiv mittels Dissipationsverlusten in dem Lager erzeugte Dämpfungskräfte bereit.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Hydrolager bereitzustellen, welches eine hohe Dämpfungsleistung in einem breiten Frequenzbereich ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Hydrolager mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Hydrolager bereitgestellt, welches einen Innenkern und eine den Innenkern radial umgebende Außenhülse umfasst. Das erfindungsgemäße Hydrolager weist zudem einen Elastomerkörper auf, der den Innenkern und die Außenhülse elastisch miteinander verbindet, um eine relative Verlagerung zwischen dem Innenkern und der Außenhülse zuzulassen. Ferner weist das Hydrolager eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer auf, die über einen Arbeitskanal fluidisch miteinander verbunden sind. Zudem umfasst das Hydrolager eine Ausweichkammer, die über einen ersten Ausweichkanal mit der ersten Arbeitskammer verbunden ist. Die erste Arbeitskammer und die zweite Arbeitskammer sind derart konfiguriert, dass ein Betrag einer Volumenveränderung bei einer Verlagerung des Innenkerns relativ zur Außenhülse in einer vorbestimmten radialen Richtung für die erste Arbeitskammer größer ist als für die zweite Arbeitskammer.
Die erfindungsgemäße Konfiguration ermöglicht auf vorteilhafte Weise, dass bei einer Verlagerung des Innenkerns relativ zur Außenhülse in der vorbestimmten radialen Richtung nicht nur ein Fluidaustausch zwischen der ersten Arbeitskammer und der zweiten Arbeitskammer über den Arbeitskanal stattfindet, sondern auch ein Fluidaustausch zwischen der ersten Arbeitskammer und der Ausweichkammer über den ersten Ausweichkanal. Durch geeignetes Einstellen der jeweiligen Konfigurationen des Arbeitskanals und des ersten Ausweichkanals können Dämpfungsspitzen in zwei verschiedenen Frequenzbereichen erzielt werden, was eine verbesserte Einstellbarkeit der Dämpfungsleistung des Hydrolagers über die erwartete Anregungsfrequenz, insbesondere über einen breiten Frequenzbereich, ermöglicht. Das Hydrolager kann auch als hydraulisch dämpfendes Lager bezeichnet werden.
Die Ausweichkammer kann fluidisch oder druckübertragend über den ersten Ausweichkanal mit der ersten Arbeitskammer verbunden sein. „Fluidisch verbunden“ kann im Rahmen der vorliegende Anmeldung bedeuten, dass ein Fluid, beispielsweise Glykol, von der ersten Arbeitskammer über den ersten Ausweichkanal in die Ausweichkammer strömen kann und umgekehrt. Demgegenüber kann „druckübertragend verbunden“ im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bedeuten, dass eine Druckänderung innerhalb der ersten Arbeitskammer von der ersten Arbeitskammer über den ersten Ausweichkanal in die Ausweichkammer übertragen wird, ohne dass ein Fluidaustausch zwischen der ersten Arbeitskammer und der Ausweichkammer stattfindet. Gleiches gilt analog in umgekehrter Richtung. Beispielsweise kann bei einer druckübertragenden Verbindung durch eine elastische Verformung oder Verlagerung bzw. Schwingung eines sich im ersten oder zweiten Ausweichkanals angeordneten Entkopplungselements, wie einer Entkopplungsmembran oder eines Entkopplungsplättchens, ein Hin- und Herströmen bzw. Schwingen des im entsprechenden Ausweichkanal befindlichen Fluides stattfinden, ohne dass ein Fluidaustausch zwischen der entsprechenden Arbeitskammer und der entsprechenden Ausweichkammer stattfindet.
Bei einer Relativbewegung des Innenkerns zur Außenhülse wird das Volumen der ersten Arbeitskammer und der zweiten Arbeitskammer verringert oder vergrößert. Die unterschiedlichen Volumenänderungen in der ersten Arbeitskammer und in der zweiten Arbeitskammer führen zu unterschiedlichen Druckänderungen in der ersten Arbeitskammer und in der zweiten Arbeitskammer. Infolge der Druckänderungen in den beiden Arbeitskammern fließt das sich in den Arbeitskammern befindliches Fluid über den Arbeitskanal in Abhängigkeit der unterschiedlichen Drücke in den beiden Arbeitskammern von einer der beiden Arbeitskammern in die andere der beiden Arbeitskammern über den Arbeitskanal, wobei Dissipationsverluste entstehen. Mit anderen Worten, bei Relativbewegungen zwischen dem Innenkern und der Außenhülse dämpft das Fluid Schwingungen, wobei in Abhängigkeit von der Konfiguration des Arbeitskanals, wie beispielsweise der Querschnitt und/oder die Länge des Arbeitskanals, eine Dämpfungsspitze in einem (ersten) Frequenzbereich auftreten kann.
Die Relativbewegungen zwischen dem Innenkern und der Außenhülse können im Betrieb des Hydrolagers auch in einem zweiten Frequenzbereich auftreten, welcher sich von dem ersten Frequenzbereich unterscheidet. Es kann gewünscht sein, Schwingungen zusätzlich zum ersten Frequenzbereich auch in einem solchen zweiten Frequenzbereich hinreichend zu dämpfen. Bei herkömmlichen Hydrolagern, bei denen die erste Arbeitskammer lediglich mit der zweiten Arbeitskammer über den Arbeitskanal verbunden ist, kann die Dämpfungsleistung in dem zweiten Frequenzbereich unzureichend sein. Es kann sogar sein, dass im zweiten Frequenzbereich der Arbeitskanal aufgrund seiner Konfiguration blockiert, so dass kein Fluidaustausch zwischen der ersten Arbeitskammer und der zweiten Arbeitskammer stattfinden kann bzw. kein Fluid mehr in dem Arbeitskanal strömen kann, und somit auch keine Dämpfung mehr stattfinden kann und sich die Steifigkeit des Hydrolagers in diesem Frequenzbereich erhöht. Erfindungsgemäß ist daher die erste Arbeitskammer zusätzlich über den ersten Ausweichkanal mit der Ausweichkammer verbunden, und ein Betrag einer Volumenveränderung bei einer Verlagerung des Innenkerns relativ zur Außenhülse in der vorbestimmten radialen Richtung ist für die erste Arbeitskammer größer als für die zweite Arbeitskammer. Die Volumenänderung kann insbesondere bei einer Verlagerung um die Nulllage bestimmt werden. Mit anderen Worten ist die aktive bzw. wirksame Kolbenfläche bei der relativen Verlagerung für die erste Arbeitskammer größer als für die zweite Arbeitskammer. Es ist also sichergestellt, dass bei einer Verlagerung des Innenkerns relativ zur Außenhülse in der vorbestimmten radialen Richtung die Volumenänderung in der ersten Arbeitskammer nicht allein durch die Volumenänderung in der zweiten Arbeitskammer aufgenommen werden kann, so dass eine Fluid- und/oder Druckübertragung zwischen der ersten Arbeitskammer und der Ausweichkammer über den ersten Ausweichkanal stattfindet. Die Fluid- und/oder Druckübertragung zwischen der ersten Arbeitskammer und der Ausweichkammer über den ersten Ausweichkanal findet insbesondere auch dann statt, wenn der Arbeitskanal bei der betreffenden Anregungsfrequenz nicht blockiert. Durch Einstellen der Konfiguration des Ausweichkanals, wie beispielsweise des Querschnitts und/oder der Länge des Ausweichkanals, kann daher erreicht werden, dass eine zusätzliche Dämpfungsspitze in einem (zweiten) Frequenzbereich auftritt, wodurch die Dämpfungsleistung des Hydrolagers über die erwartete Anregungsfrequenz verbessert werden kann. Zudem kann die dynamische Steifigkeit des Hydrolagers verringert werden.
Zur Verbesserung der Verständlichkeit der vorliegenden Erfindung wird folgendes erklärt: Im Rahmen dieser Anmeldung beziehen sich alle Richtungsangaben wie „oben“, „unten“, „longitudinal“ bzw. „längs“, „transversal“ bzw. „quer“, „horizontal“ und „vertikal“, wenn nichts anderes explizit bestimmt ist, auf ein mit der Außenhülse verhaftetes dreidimensionales kartesisches Bezugskoordinatensystem. Das Bezugskoordinatensystem ist so orientiert, dass eine x-Achse (Längsachse) des dreidimensionalen kartesischen Bezugskoordinatensystems durch einen Mittelpunkt der Außenhülse verläuft. Die Außenhülse kann eine in Bezug auf die x-Achse im Wesentlichen rotationssymmetrische Form aufweisen. Mithin kann die Außenhülse eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen und kann sich ausgehend von einem Nullpunkt des kartesischen Bezugskoordinatensystem sowohl in negativer als auch in positive x-Richtung erstrecken, wobei die Außenhülse in negativer als auch in positive x-Richtung die gleiche Länge aufweisen kann. Mit anderen Worten bildet der Nullpunkt des kartesisches Bezugskoordinatensystem den Mittelpunkt der Außenhülse. Die Angaben „oben“, „unten“ und „vertikal“ beziehen sich auf eine z-Achse des Bezugskoordinatensystems, wohingegen sich die Angabe „longitudinal“ bzw. „längs“ auf die x-Achse des kartesisches Bezugskoordinatensystems und die Angabe „transversal“ bzw. „quer“ auf eine y-Achse des kartesischen Bezugskoordinatensystems bezieht. Die vorbestimmte radiale Richtung kann insbesondere die z-Richtung sein. Die Außenhülse kann Teil eines ersten Bauteils sein, dass mit dem Hydrolager verbunden ist oder wird. Alternative kann die äußere Umfangsfläche der Außenhülse als Montagefläche dienen, um das Hydrolager mit dem ersten Bauteil zu verbinden.
Die erste Arbeitskammer kann gegenüber der zweiten Arbeitskammer insbesondere ein größeres Volumen aufweisen und kann sich in negativer z-Richtung befinden. Demgegenüber kann sich die zweite Arbeitskammer in positiver z-Richtung befinden. Das Volumen der ersten Arbeitskammer kann etwa 5-100%, bevorzugt etwa 10-50%, am meisten bevorzugt etwa 30% größer als das Volumen der zweiten Arbeitskammer sein. Die erste Arbeitskammer und/oder die zweite Arbeitskammer können in der yz-Ebene einen im Wesentlichen kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisen.
Der Innenkern kann derart ausgestaltet sein, dass dieser im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zur xz-Ebene des Bezugskoordinatensystems ausgebildet ist. Genauer kann der Innenkern in der yz-Ebene des Bezugskoordinatensystems einen im Wesentlichen keilförmigen Querschnitt oder einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Im Wesentlichen keilförmig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Querschnitt des Innenkerns in der yz-Ebene ein erstes stumpfes Ende in negativer z-Richtung und ein zweites stumpfes Ende in positiver z-Richtung aufweist, wobei das erste stumpfe Ende in transversaler Richtung eine gegenüber dem ersten stumpfen Ende größere Breite aufweisen kann. Das erste stumpfe Ende kann der ersten Arbeitskammer zugewandt sein. Der Querschnitt des Innenkerns in der yz-Ebene kann im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Trapezes ausweisen. Das erste stumpfe Ende und/oder das zweite stumpfe Ende können auch abgerundet ausgestaltet sein. Der Innenkern kann eine Längsachse aufweisen, die im Wesentlichen mit der Längsachse der Außenhülse übereinstimmt oder parallel zu dieser verläuft. Insbesondere kann der Innenkern im Wesentlichen konzentrisch zur Außenhülse angeordnet sein. Der Innenkern kann eine Montageausnehmung bzw. Montagebohrung aufweisen, die sich entlang der Längsachse des Innenkerns durch den Innenkern erstreckt, wobei das Hydrolager mittels eines Montageelements, beispielsweise einer Schraube, die durch die Montageausnehmung geführt wird, mit einem zweiten Bauteil verbunden werden kann. Die axiale Erstreckung des Innenkerns kann im Wesentlichen der axialen Erstreckung der Außenhülse entsprechen. Der Elastomerkörper kann an den Innenkern angespritzt bzw. anvulkanisiert sein.
Alternativ können die erste Arbeitskammer und die zweite Arbeitskammer in der yz-Ebene, d.h. im radialen Querschnitt, eine im Wesentlichen symmetrische Gestalt aufweisen und sich lediglich in Bezug auf ihre Länge bzw. Erstreckung in x-Richtung, d.h. der Axialrichtung, voneinander unterscheiden. Gemäß dieser Ausgestaltung wird ein unterschiedliches Volumen der beiden Arbeitskammern und eine unterschiedliche Kolbenfläche der entsprechenden Kolben durch die unterschiedlichen Längen der beiden Arbeitskammern in x-Richtung realisiert. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass am Elastomerkörper vorgesehene Stützarme gleich lang und gleich dick ausgestaltet werden können, wodurch der Elastomerkörper einfacher zu fertigen ist und eine verbesserte Robustheit aufweist. Zudem kann gemäß dieser Ausgestaltung gewährleistet werden, dass bei Schwund des Elastomerkörpers in z- und y-Richtung eine „Null-Position“ des Elastomerkörpers beibehalten wird.
Die erste Arbeitskammer und die zweite Arbeitskammer können durch die Außenhülse, den Innenkern und den Elastomerkörper begrenzt sein. Alternativ kann der Elastomerkörper den Innenkern derart umschließen, dass der Elastomerkörper und die Außenhülse die erste Arbeitskammer und die zweite Arbeitskammer begrenzen. Zwischen dem Elastomerkörper und der Außenhülse können sich in radialer Richtung auch weitere Bauteile befinden. Beispielsweise kann zwischen dem Elastomerkörper und der Außenhülse ein Außenkäfig angeordnet sein, welcher den Innenkern radial umgibt. Der Außenkäfig kann eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen. Die axiale Erstreckung des Außenkäfigs kann im Wesentlichen der axialen Erstreckung der Außenhülse und/oder des Innenkerns entsprechen. Der Außenkäfig kann zumindest teilweise in dem Elastomerkörper eingebettet sein. Der Elastomerkörper kann an dem Innenkern und den Außenkäfig angespritzt sein bzw. anvulkanisiert sein. Der Außenkäfig kann mit der Außenhülse über eine Pressverbindung bzw. Presspassung verbunden sein, wobei Material des Elastomerkörpers zumindest teilweise zwischen dem Außenkäfig und der Außenhülse angeordnet sein kann. Alternativ kann der Außenkäfig auch an die Innenumfangsfläche der Außenhülse geklebt oder anderweitig befestigt sein.
Der Elastomerkörper kann in der yz-Ebene einen im Wesentlichen x-förmigen Querschnitt aufweisen. Genauer kann der Elastomerkörper derart ausgestaltet sein, dass dessen Querschnitt in der yz-Ebene vier sich vom Innenkern zur Außenhülse bzw. zum Außenkäfig erstreckende Stützarme aufweist. Es ist auch denkbar, dass der Elastomerkörper lediglich zwei Stützarme aufweist. Die Stützarme können auch als Federarme bezeichnet werden.
Der die erste Arbeitskammer und die zweite Arbeitskammer verbindende Arbeitskanal kann sich zumindest teilweise entlang einer äußeren Umfangsfläche des Elastomerkörpers erstrecken. Genauer kann der Elastomerkörper entlang seiner äußeren Umfangsfläche eine Vertiefung bzw. Rille aufweisen, welche des Arbeitskanal bildet. Die Innenumfangsfläche der Außenhülse kann den Arbeitskanal radial nach außen begrenzen bzw. abdichten. Im Falle der Verwendung des optionalen Außenkäfigs kann der Außenkäfig entlang seiner äußeren Umfangsfläche eine Vertiefung bzw. Rille aufweisen, die den Arbeitskanal bildet, wobei die Vertiefung von einer Schicht des Materials des Elastomerkörpers bedeckt sein kann oder auch nicht. Der Arbeitskanal kann sich ausgehend von der ersten Arbeitskammer in Umfangsrichtung kreisbogenförmig zur zweiten Arbeitskammer hin erstrecken, kann jedoch auch Abschnitte umfassen, in denen er sich beispielsweise in axialer Richtung entlang der Umfangsfläche des Elastomerkörpers bzw. des Außenkäfigs erstreckt. Der Arbeitskanal kann auch teilweise in einem Einlegeteil ausgebildet sein, der die erste Arbeitskammer radial nach außen zumindest teilweise verschließt.
Die Länge des Arbeitskanals und/oder dessen Querschnitt können die Dämpfungseigenschaften des Hydrolagers beeinflussen. Die Länge des Arbeitskanals kann vergrößert werden, indem der Arbeitskanal einen geschwungenen Verlauf bzw. Zick-Zack-Verlauf aufweist. Genauer kann der Arbeitskanal mehrere kreisbogenförmige Teilabschnitte aufweisen, welche in x-Richtung parallel zueinander angeordnet sind. Der Arbeitskanal kann zumindest abschnittsweise einen im Wesentlichen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt mit einer Querschnittsfläche von etwa 2 mm² bis etwa 150 mm², bevorzugt von etwa 5 mm² bis etwa 100 mm², am meisten bevorzugt von etwa 10 mm² bis etwa 50 mm², aufweisen.
Der die erste Arbeitskammer und die Ausweichkammer verbindende erste Ausweichkanal kann sich zumindest teilweise entlang einer äußeren Umfangsfläche des Elastomerkörpers erstrecken. Genauer kann der Elastomerkörper entlang seiner äußeren Umfangsfläche eine Vertiefung bzw. Rille aufweisen, welche den Ausweichkanal bildet. Die Innenumfangsfläche der Außenhülse kann den Ausweichkanal radial nach außen begrenzen bzw. abdichten. Im Falle der Verwendung des optionalen Außenkäfigs kann der Außenkäfig entlang seiner äußeren Umfangsfläche eine Vertiefung bzw. Rille aufweisen, die den Ausweichkanal bildet, wobei die Vertiefung von einer Schicht des Materials des Elastomerkörpers bedeckt sein kann oder auch nicht. Der Ausweichkanal kann auch teilweise oder vollständig in einem Einlegeteil ausgebildet sein, der die erste Arbeitskammer radial nach außen zumindest teilweise verschließt.
Die Länge des Ausweichkanals und/oder dessen Querschnitt können die Dämpfungseigenschaften des Hydrolagers beeinflussen. Die Länge des Ausweichkanals kann vergrößert werden, indem der Ausweichkanal einen geschwungenen Verlauf bzw. Zick-Zack-Verlauf aufweist. Der Ausweichkanal kann zumindest abschnittsweise einen im Wesentlichen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt mit einer Querschnittsfläche von etwa 5 mm² bis etwa 200 mm², bevorzugt von etwa 10 mm² bis etwa 150 mm², am meisten bevorzugt von etwa 20 mm² bis etwa 100 mm², aufweisen.
Vorzugsweise weist das Hydrolager ein erstes Abdichtungselement auf, welches an einem ersten axialen Ende des Hydrolagers angeordnet ist, um die Ausweichkammer in axialer Richtung zumindest teilweise zu begrenzen.
Vorteilhafterweise kann durch Vorsehen des ersten Abdichtelements ein Freiraum zwischen der Außenhülse und dem Innenkern auf einfache Weise als Ausweichkammer genutzt werden.
Das erste Abdichtelement kann zumindest teilweise aus einem Kunststoff, insbesondere einem elastischen Kunststoff wie einem Elastomer, gefertigt sein. Das erste Abdichtelement kann im Wesentlichen scheibenförmig sein und radial innenseitig mit einem ersten axialen Ende des Innenkerns und radial außenseitig mit einem ersten axialen Ende der Außenhülse und/oder des Außenkäfigs verbunden sein, beispielsweise durch eine Presspassung und/oder Verklebung. Das erste Abdichtelement kann hierzu an seinem radialen Außenende einen Außenbefestigungsring und/oder an seinem radialen Innenende einen Innenbefestigungsring aufweisen, wobei Außenbefestigungsring und/oder Innenbefestigungsring aus Metall oder Kunststoff geformt sein können. Das erste Abdichtelement kann zumindest teilweise membranartig und/oder balgförmig ausgestaltet sein. Dies bietet den Vorteil, dass das erste Abdichtelement eine widerstandsarme Volumenänderung der Ausweichkammer ermöglicht. Insbesondere kann eine Wandstärke des ersten Abdichtelements, gemessen am dünnsten Punkt, wesentlich dünner sein als eine Wandstärke der Teile des Elastomerkörpers, welche die erste Arbeitskammer oder die zweite Arbeitskammer begrenzen, gemessen am dünnsten Punkt, beispielsweise weniger als etwa 20%, weniger als etwa 10% oder weniger als etwa 5%.
In diesem Zusammenhang umfasst das Hydrolager bevorzugt ein zweites Abdichtungselement, welches an einem zweiten axialen Ende des Hydrolagers angeordnet ist, um die Ausweichkammer in axialer Richtung zumindest teilweise zu begrenzen. Optional weist der Elastomerkörper zumindest eine sich in axialer Richtung erstreckende Durchgangsaussparung auf, welche einen Teil der Ausweichkammer bildet.
Mit einer derartigen Ausgestaltung kann ein Hydrolager mit besonders großer Ausweichkammer bereitgestellt werden, die sich insbesondere über die gesamte axiale Länge zwischen den axialen Enden des Hydrolagers erstreckt. Das zweite Abdichtelement kann analog zum ersten Abdichtelement ausgestaltet sein, wobei die obigen Ausführungen zum ersten Abdichtelement entsprechend für das zweite Abdichtelement gelten können, insbesondere im Hinblick auf das zweite axiale Ende. Dies ermöglicht eine besonders große widerstandsarme Volumenänderung der Ausweichkammer.
Vorzugsweise ist die Ausweichkammer zusätzlich über einen ersten Ausweichnebenkanal mit der ersten Arbeitskammer verbunden.
Die obige Konfiguration bietet den Vorteil, dass die Dämpfungseigenschaften des Hydrolagers über die Anregungsfrequenz noch besser einstellbar sind. Insbesondere kann durch Einstellen der Konfiguration des ersten Ausweichnebenkanals, also beispielsweise der Anordnung, Querschnittsgröße und/oder Länge des ersten Ausweichnebenkanals, ein weiterer (dritter) Frequenzbereich vorgesehen werden, in dem eine weitere Dämpfungsspitze auftritt. Der erste Ausweichnebenkanal ist insbesondere anders konfiguriert als der erste Ausweichkanal.
Weiter bevorzugt ist die Ausweichkammer über einen zweiten Ausweichkanal mit der zweiten Arbeitskammer verbunden.
Dies bietet den Vorteil einer weiteren Einstellmöglichkeit der Dämpfungseigenschaften des Hydrolagers über die Anregungsfrequenz. Insbesondere kann durch Einstellen der Konfiguration des zweiten Ausweichkanals, also beispielsweise der Anordnung, Querschnittsgröße und/oder Länge des zweiten Ausweichkanals, ein weiterer (vierter) Frequenzbereich vorgesehen werden, in dem eine weitere Dämpfungsspitze auftritt.
Der zweite Ausweichkanal kann eine zum ersten Ausweichkanal analoge Gestalt aufweisen. Es ist auch denkbar, dass der zweite Ausweichkanal beispielsweise in Bezug auf seine Konfiguration, beispielsweise seiner Länge, seiner Querschnittsfläche und/oder seine Querschnittsform, sich vom ersten Ausweichkanal unterscheidet.
In diesem Zusammenhang ist die Ausweichkammer bevorzugt zusätzlich über einen zweiten Ausweichnebenkanal mit der zweiten Arbeitskammer verbunden.
Die obige Konfiguration bietet den Vorteil, dass die Dämpfungseigenschaften des Hydrolagers über die Anregungsfrequenz noch weiter eingestellt werden können. Insbesondere kann durch Einstellen der Konfiguration des zweiten Ausweichnebenkanals, also beispielsweise der Anordnung, Querschnittsgröße und/oder Länge des zweiten Ausweichnebenkanals, ein weiterer (fünfter) Frequenzbereich vorgesehen werden, in dem eine weitere Dämpfungsspitze auftritt. Der zweite Ausweichnebenkanal ist insbesondere anders konfiguriert als der zweite Ausweichkanal.
Die Ausweichkanäle und Ausweichnebenkanäle können jeweils ausgebildet sein, dass sie sich zumindest teilweise im Wesentlichen in Axialrichtung bzw. x-Richtung des Lagers erstrecken, oder dass sie sich zumindest teilweise im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Lagers erstrecken, oder sich sowohl teilweise im Wesentlichen in x-Richtung als auch teilweise im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Lagers erstrecken. Die Ausweichkanäle und Ausweichnebenkanäle können jeweils radial nach außen durch die Außenhülse begrenzt sein. Beispielsweise ist eine Konfiguration denkbar, in welcher der zweite Ausweichkanal im Wesentlichen in x-Richtung verläuft, während sich der zweite Ausweichnebenkanal im Wesentlichen in Umfangsrichtung, d.h. innerhalb der yz-Ebene, erstreckt. Analoges kann für den ersten Ausweichkanal und den ersten Ausweichnebenkanal gelten. Eine umgekehrte Konfiguration ist ebenfalls denkbar.
Bevorzugt ist die Ausweichkammer in eine erste Unterausweichkammer und eine zweite Unterausweichkammer unterteilt. Die erste Unterausweichkammer kann über den ersten Ausweichkanal und/oder den ersten Ausweichnebenkanal (falls vorgesehen) mit der ersten Arbeitskammer verbunden sein. Die zweite Unterausweichkammer kann über den zweiten Ausweichkanal und/oder den zweiten Ausweichnebenkanal (falls vorhanden) mit der zweiten Arbeitskammer verbunden sein.
Die obige Konfiguration bietet den Vorteil, dass zwei getrennte Ausweichkammern bereitgestellt werden können, die jeweils über den ersten Ausweichkanal und/oder den ersten Ausweichnebenkanal (falls vorgesehen) mit der ersten Arbeitskammer verbunden und über den zweiten Ausweichkanal und/oder den zweiten Ausweichnebenkanal (falls vorhanden) mit der zweiten Arbeitskammer verbunden sind, wodurch eine präzisere Einstellung der Dämpfungseigenschaften über die Anregungsfrequenz ermöglicht wird. Die erste Unterausweichkammer und die zweite Unterausweichkammer können durch eine Trennwand getrennt sein, wobei die Trennwand ein Teil des Elastomerkörpers sein kann. Die Trennwand kann derart konfiguriert sein, dass im Wesentlichen kein Druckaustausch zwischen der ersten Unterausweichkammer und der zweiten Unterausweichkammer über die Trennwand stattfindet. Beispielsweise kann sich die Trennwand im Wesentlichen in der yz-Ebene oder parallel dazu erstrecken, die erste Unterausweichkammer kann in axialer Richtung nach außen durch das erste Abdichtungselement zumindest teilweise begrenzt sein und die zweite Unterausweichkammer kann in axialer Richtung nach außen durch das zweite Abdichtungselement zumindest teilweise begrenzt sein. Alternativ dazu kann sich die Trennwand auch im Wesentlichen in der xy-Ebene oder parallel dazu erstrecken.
Vorzugsweise ist in dem ersten Ausweichkanal und/oder in dem ersten Ausweichnebenkanal und/oder in dem zweiten Ausweichkanal und/oder in dem zweiten Ausweichnebenkanal ein Entkopplungselement angeordnet. Mit anderen Worten, die vorstehend genannten Kanäle können jeweils mit oder ohne Entkopplungselement ausgeführt werden. Beispielsweise kann nur im ersten Ausweichkanal ein Entkopplungselement angeordnet sein, während der zweite Ausweichkanal sowie die Ausweichnebenkanäle, falls vorhanden, frei von Entkopplungselementen sein können. Es können aber beispielsweise auch der erste und der zweite Ausweichkanal sowie der erste und der zweite Ausweichnebenkanal, falls vorhanden, jeweils ein Entkopplungselement aufweisen.
Das Vorsehen eines oder mehrerer Entkopplungselemente verbessert die Einstellbarkeit der Dämpfungseigenschaften des Hydrolagers noch weiter. Insbesondere kann mittels eines Entkopplungselements gezielt die dynamische Steifigkeit des Hydrolagers bei einer bestimmten Frequenz bzw. in einem bestimmten Frequenzbereich herabgesetzt werden. Das Entkopplungselement kann als frei schwingbares Entkopplungsplättchen, dass sowohl eine Fluid- als auch Druckübertragung ermöglicht, oder als Entkopplungsmembran, die abdichtend angeordnet ist und lediglich eine Druckübertragung ermöglicht, konfiguriert sein. Das Entkopplungselement und der entsprechende Kanal können derart konfiguriert werden, dass das Entkopplungselement in einem bestimmten Frequenzbereich der Anregung hin- und herschwingt und somit ein Dämpfungs-erzeugendes Hin- und Herfließen des Fluids im Kanal ohne oder ohne nennenswerten Fluidaustausch zwischen den entsprechenden Kammern ermöglicht.
Bevorzugt umfasst das Hydrolager ein erstes Einlegeteil, das zwischen dem Elastomerkörper und der Außenhülse angeordnet ist und die erste Arbeitskammer teilweise begrenzt, wobei der erste Ausweichkanal zumindest teilweise in dem ersten Einlegeteil angeordnet ist. Optional ist der erste Ausweichnebenkanal zumindest teilweise in dem ersten Einlegeteil angeordnet.
Die obige Konfiguration ermöglicht ein einfaches Bereitstellen des ersten Ausweichkanals und/oder des ersten Ausweichnebenkanals. Die radiale Innenfläche des ersten Einlegeteils kann zudem als erster radialer Anschlag für den Innenkern dienen.
Vorzugsweise weist das Hydrolager in diesem Zusammenhang ein zweites Einlegeteil auf, welches zwischen dem Elastomerkörper und der Außenhülse angeordnet ist und die zweite Arbeitskammer teilweise begrenzt, wobei der zweite Ausweichkanal zumindest teilweise in dem ersten Einlegeteil angeordnet ist. Optional ist der zweite Ausweichnebenkanal zumindest teilweise in dem ersten Einlegeteil angeordnet.
Die obige Konfiguration ermöglicht ein einfaches Bereitstellen des zweiten Ausweichkanals und/oder des zweiten Ausweichnebenkanals. Die radiale Innenfläche des zweiten Einlegeteils kann zudem als zweiter radialer Anschlag für den Innenkern dienen. Das erste Einlegeteil und das zweite Einlegeteil können im Wesentlichen an diametralen Positionen des Hydrolagerns angeordnet sein.
Alternativ zum Anordnen in dem ersten und/oder zweiten Einlegeteil kann das Entkopplungselement auch an einem axialen Ende der Außenhülse angeordnet sein. Insbesondere kann das Entkopplungselement zwischen dem Außenbefestigungsring des Abdichtelements und einem axialen Endabschnitt des Außenkäfigs eingespannt sein, sich beispielsweise im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckend. Das Entkopplungselement kann auch in einem Entkopplungselement-Befestigungsring angeordnet bzw. eingespannt sein, sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckend, wobei der Entkopplungselement-Befestigungsring in die Außenhülse eingepresst ist und/oder zwischen dem Außenbefestigungsring des Abdichtelements und einem axialen Endabschnitt des Außenkäfigs eingeklemmt ist.
Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang das jeweilige Entkopplungselement in dem ersten Einlegeteil und/oder in dem zweiten Einlegeteil angeordnet.
Die obige Konfiguration ermöglicht ein einfaches Anordnen des jeweiligen Entkopplungselements in dem ersten Einlegeteil und/oder in dem zweiten Einlegeteil. Insbesondere kann das erste Einlegeteil und/oder das zweite Einlegeteil mehrteilig ausgebildet sein, beispielsweise zweiteilig ausgebildet sein, und das entsprechende Entkopplungselement im Inneren einschließen.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Figuren im Detail beschrieben. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass einzelne Merkmale, welche im Rahmen der vorliegenden Beschreibung offenbart sind, zu weiteren Ausführungsformen kombiniert werden können.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Hydrolagers gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 eine schematische Darstellung eines weiteren Querschnitts des Hydrolagers gemäß der ersten Ausführungsform;
3 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Hydrolagers gemäß einer zweiten Ausführungsform;
4 eine schematische Darstellung eines weiteren Querschnitts des Hydrolagers gemäß der zweiten Ausführungsform;
5 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Hydrolagers gemäß einer dritten Ausführungsform;
6 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Hydrolagers mit einem Elastomerkörper mit zwei Stützarmen;
7 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Hydrolagers mit einem Elastomerkörper mit vier Stützarmen;
8 eine schematische Darstellung eines Querschnitts des Hydrolagers gemäß der ersten Ausführungsform mit Kennzeichnung verschiedener Kanäle und Fluidflussrichtungen; und
9 eine schematische Darstellung eines Querschnitts des Hydrolagers gemäß der zweiten Ausführungsform mit Kennzeichnung verschiedener Kanäle und Fluidflussrichtungen.

1 zeigt einen Querschnitt eines Hydrolagers 1 in einer yz-Ebene eines mit einer Außenhülse 3 des Hydrolagers 1 verhafteten kartesischen Bezugskoordinatensystems, dessen Nullpunkt mit einem Mittelpunkt der Außenhülse 3 übereinstimmt.
Wie aus 1 ersichtlich, umfasst das Hydrolager 1 neben der Außenhülse 3 einen Innenkern 2, einen Außenkäfig 7 und einen sich zwischen dem Innenkern 2 und der Außenhülse 3 erstreckenden Elastomerkörper 4. Die Außenhülse 3 weist eine zylindrische Form auf und umschließt den Innenkern 2 in radialer Richtung. Die Außenhülse 3 ist vorliegend aus einem Metall gefertigt, kann jedoch auch zumindest abschnittsweise Kunststoff, insbesondere faserverstärkten Kunststoff, umfassen.
Der Innenkern 2 umfasst ein rohrförmiges Innenelement mit kreisförmigem Querschnitt in der yz-Ebene, welches sich in x-Richtung erstreckt, und einen sich um das Innenelement in radialer Richtung erstreckenden Kolben. Der Kolben besitzt in der yz-Ebene eine im Wesentlichen keilförmige Gestalt und weist ein erstes stumpfes Ende und ein zweites stumpfes Ende auf. Das sich in negativer z-Richtung befindliche erste stumpfe Ende besitzt in transversaler Richtung eine gegenüber dem sich in positiver z-Richtung befindlichen zweiten stumpfen Ende größere Breite. Transversale Flanken des Kolbens sind abgerundet ausgestaltet. Der Kolben kann aus Kunststoff geformt sein und an das Innenelement, das aus Metall geformt sein kann, angespritzt sein.
Der Elastomerkörper 4 verbindet den Innenkern 2 und die Außenhülse 3 bzw. den Außenkäfig 7 elastisch miteinander, dergestalt, dass der Innenkern 2 relativ zur Außenhülse 3 bzw. relativ zum Außenkäfig 7 bewegbar ist. Der Elastomerkörper 4 besitzt in der yz-Ebene eine im Wesentlichen x-förmige Gestalt mit vier sich vom Innenkern 2 in Richtung der Außenhülse 3 erstreckenden Stützarmen. Der Elastomerkörper 4 kann an den Außenkäfig 7 und an den Innenkern 2 angespritzt bzw. anvulkanisiert sein. Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, umschließt der Elastomerkörper 4 im Wesentlichen den Innenkern 2 in radialer Richtung.
Das Hydrolager 1 weist zudem eine erste Arbeitskammer 5 und eine zweite Arbeitskammer 6 auf, welche über einen Arbeitskanal (nicht dargestellt) fluidisch miteinander verbunden sind. Wie aus 1 und 2 ersichtlich, befindet sich die erste Arbeitskammer 5 in negativer z-Richtung. Demgegenüber befindet sich die zweite Arbeitskammer in positiver z-Richtung. Zwischen dem Elastomerkörper 4 und der Außenhülse 2 ist in negativer z-Richtung ein erstes Einlegeteil 16 angeordnet. Zudem ist in positiver z-Richtung zwischen dem Elastomerkörper 4 und der Außenhülse 3 ein zweites Einlegteil 17 angeordnet. Die erste Arbeitskammer 5 ist folglich durch den Elastomerkörper 4 und das erste Einlegeteil 16 begrenzt. Demgegenüber ist die zweite Arbeitskammer 6 durch den Elastomerkörper 4 und das zweite Einlegeteil 17 begrenzt.
Der Außenkäfig 7 besitzt eine im Wesentlichen rohrförmige Gestalt mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt. Der Außenkäfig 7 weist an zwei radial außenliegenden Bereichen zwei Aussparungen auf, wobei in eine der beiden Aussparungen das erste Einlegteil 15 und in die andere der beiden Aussparungen das zweite Einlegeteil 17 derart passgenau einsetzbar ist, dass sich die Einlegeteile zumindest mittelbar über den Elastomerkörper 4 an dem Außenkäfig 7 abstützen können.
Der vorliegend als Spritzgussteil gefertigte und den Kolben des Innerkerns 2 umschließende Elastomerkörper 4 weist im Bereich des ersten stumpfen Endes des Kolbens des Innenkerns 2 eine erste Kolbenfläche auf. Demgegenüber besitzt der Elastomerkörper 4 im Bereich des zweiten stumpfen Endes des Kolbens des Innenkerns eine zweite Kolbenfläche. Mit anderen Worten stellen die erste Kolbenfläche und die zweite Kolbenfläche des Elastomerkörpers 4 jeweils eine Verlängerung des Kolbens des Innenkerns 2 dar. Bei einer Relativbewegung des Innenkerns 2 zur Außenhülse 3, insbesondere in z-Richtung, verändern die erste Kolbenfläche und die zweite Kolbenfläche, je nach Bewegungsrichtung des Innenkerns 2 und/oder der Außenhülse 3, das Volumen der ersten Arbeitskammer 5 und der zweiten Arbeitskammer 6. Beispielsweise wird bei einer Verschiebung des Innenkerns 2 in positiver z-Richtung die zweite Kolbenfläche des Elastomerkörpers 4 zusammen mit der ersten Kolbenfläche des Elastomerkörpers 4 in positiver z-Richtung verschoben. Infolgedessen wird das Volumen der zweiten Arbeitskammer 6 verringert, wohingegen das Volumen der ersten Arbeitskammer 5 vergrößert wird, wobei ein Betrag der entsprechenden Volumenänderung für die erste Arbeitskammer 6 größer ist als für die zweite Arbeitskammer 6. Mit anderen Worten, bei besagter Verschiebung des Innenkerns 2 wird das Volumen der ersten Arbeitskammer 6 mehr vergrößert als das Volumen der zweiten Arbeitskammer verringert wird. Analoges gilt bei einer Verschiebung des Innenkerns 2 in negativer z-Richtung.
Die unterschiedlichen Volumenänderungen in der ersten Arbeitskammer 5 und in der zweiten Arbeitskammer 6 führen zu unterschiedlichen Druckänderungen in der ersten Arbeitskammer 5 und in der zweiten Arbeitskammer 6. Infolge der Druckänderungen in den beiden Arbeitskammern 5, 6 fließt ein sich in den Arbeitskammern 5, 6 befindliches Fluid, über den Arbeitskanal in Abhängigkeit der unterschiedlichen Drücke in den beiden Arbeitskammern 5, 6 von einer der beiden Arbeitskammern 5, 6 in die andere der beiden Arbeitskammern 6, 5. Beim Fließen des Fluids von der einen in die andere Arbeitskammer über den Arbeitskanal entstehen Dissipationsverluste im Arbeitskanal, die eine Dämpfung beispielsweise von Relativbewegungen bzw. Schwingungen zwischen einem an dem Hydrolager 1 befestigten nicht dargestellten Aggregat eines Fahrzeugs und einer ebenfalls mit dem Hydrolager 1 gekoppelten nicht dargestellten Karosserie des Fahrzeugs bewirken. Die Dämpfungsleistung kann bei einer bestimmten Frequenz bzw. in einem ersten Frequenzbereich eine Dämpfungsspitze aufweisen.
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, ist das Hydrolager 1 gemäß der ersten Ausführungsform derart ausgestaltet, dass zwischen der Innenumfangsfläche der Außenhülse 3, dem Käfig 7 sowie dem ersten Einlegeteil 16 ein erster Ausweichkanal 9 angeordnet ist. Zudem ist zwischen der Innenumfangsfläche der Außenhülse 3, dem Käfig 7 sowie dem zweiten Einlegeteil 14 ein zweiter Ausweichkanal 14 angeordnet.
Der erste Ausweichkanal 9 und der zweite Ausweichkanal 14 verlaufen im Wesentlichen in positiver x-Richtung und münden in eine sich in positiver x-Richtung befindliche Ausweichkammer 8.
Die Ausweichkammer 8 wird in positiver x-Richtung durch einen sich an einem ersten axialen Ende 11 des Hydrolagers 1 angeordneten ersten Abdichtelement 10 begrenzt. Das einen elastischen Kunststoff bzw. Elastomer umfassende erste Abdichtelement 10 ist balgförmig ausgestaltet, sodass eine widerstandsarme Volumenänderung der Ausweichkammer durch eine Verformung des ersten Abdichtelements 10 ermöglicht wird. An einem dem ersten axialen Ende 10 des Hydrolagers 1 gegenüberliegenden zweiten axialen Ende 13 des Hydrolagers 1 befindet sich ein vorliegend ebenfalls balgförmig ausgestaltetes zweites Abdichtelement 12, welches ebenfalls einen elastischen Kunststoff bzw. Elastomer umfasst.
Das erste Einlegeteil 16 weist mindestens eine sich in z-Richtung erstreckende Aussparung bzw. Ausnehmung auf, welche die erste Arbeitskammer 5 und den ersten Ausweichkanal 9 miteinander verbindet. Das erste Einlegeteil 16 kann insbesondere zwei, drei, oder wie vorliegend, vier Aussparungen aufweisen. Gemäß der ersten Ausführungsform befindet sich innerhalb der vier Aussparungen ein Entkopplungselement 15, welches als flexible Entkopplungsmembran ausgestaltet ist und die erste Arbeitskammer 5 fluidisch von der Ausweichkammer 8 trennt. Die erste Arbeitskammer 5 und die A 8 sind jedoch weiterhin über den ersten Ausweichkanal 9 druckübertragend miteinander verbunden. Das zweite Einlegeteil 17 ist analog zum ersten Einlegeteil 16 ausgestaltet und weist ebenfalls ein Entkopplungselement 15 auf, welches die zweite Arbeitskammer 6 fluidisch von der Ausweichkammer 8 getrennt. Die zweite Arbeitskammer 6 ist jedoch weiterhin mit der Ausweichkammer 8 über den zweiten Ausweichkanal 14 druckübertragend verbunden. Die Konfiguration der Einlegeteile 16, 17, der Ausweichkanäle9, 14 und der Entkopplungselemente15, 16 kann je nach Anforderung bzw. vorhandenem Bauraum variiert werden. Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, sind im vorliegenden Fall die beiden Einlegeteile 16, 17 jeweils zweiteilig ausgestaltet, sodass das jeweilige in die Einlegeteile 16, 17 eingesetzte Entkopplungselement 15 leicht eingesetzt bzw. gewechselt werden kann.
Die 3 und 4 zeigen ein erfindungsgemäßes Hydrolager 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das Hydrolager 1 gemäß der zweiten Ausführungsform stimmt in einem Wesentlichen Teil der Ausgestaltung mit der Ausgestaltung des Hydrolagers 1 gemäß der ersten Ausführungsform überein. Daher werden nachfolgend lediglich die zwischen den beiden Ausführungsformen bestehenden Unterschiede näher erläutert.
Anders als das Hydrolager 1 gemäß der ersten Ausführungsform weist das Hydrolager 1 gemäß der zweiten Ausführungsform lediglich ein Einlegeteil 17 auf. Zudem ist die Ausweichkammer 8 gemäß der zweiten Ausführungsform lediglich über den ersten Ausweichkanal 9 mit der ersten Arbeitskammer 5 verbunden. Anders als beim Hydrolager 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist bei dem Hydrolager 1 gemäß der zweiten Ausführungsform die zweite Arbeitskammer 6 nicht mit der Ausweichkammer 8 verbunden. Mithin besitzt das Hydrolager 1 gemäß der zweiten Ausführungsform keinen zweiten Ausweichkanal 14.
Die Dämpfung von Schwingungen mit dem ersten Frequenzbereich verläuft gemäß der zweiten Ausführungsform analog zur ersten Ausführungsform mittels des zwischen der ersten Arbeitskammer 5 und der zweiten Arbeitskammer 6 über den Arbeitskanal strömbaren Fluids. Demgegenüber werden Schwingungen im zweiten Frequenzbereich lediglich über das im ersten Ausweichkanal 9 strömende Fluid gedämpft. Eine derartige Ausgestaltung ist durch seine einfache Bauart vorteilhaft.
5 zeigt ein Hydrolager 1 gemäß einer dritten Ausführungsform, bei welcher die erste Arbeitskammer 5 und die zweite Arbeitskammer 6 in der yz-Ebene, d.h. im radialen Querschnitt im Mittelpunkt des Hydrolagers, eine im Wesentlichen symmetrische Gestalt aufweisen und sich lediglich in Bezug auf ihre Länge bzw. Erstreckung in x-Richtung voneinander unterscheiden. Gemäß dieser Ausgestaltung wird ein unterschiedliches Volumen der beiden Arbeitskammern 5,6 durch die unterschiedlichen Längen bzw. Erstreckungen der beiden Arbeitskammern 5, 6 in x-Richtung realisiert. Wie aus 5 ersichtlich, ist der Außenkäfig 7 gemäß dieser Ausführungsform radial innenliegend und radial außenliegend zumindest abschnittsweise vom Elastomerkörper 4 umgeben bzw. ummantelt. Die im Wesentlichen symmetrische Ausgestaltung der Arbeitskammern 5,6 im radialen Querschnitt bietet den Vorteil, dass die im Elastomerkörper 4 vorgesehenen Stützarme ebenfalls im Wesentlichen symmetrisch, insbesondere im Wesentlichen gleich lang und gleich dick, ausgestaltet werden können, wodurch der Elastomerkörper 4 einfacher zu fertigen ist und eine verbesserte Robustheit aufweist. Zudem kann gemäß dieser Ausgestaltung gewährleistet werden, dass bei Schwund des Elastomerkörpers 4 in z- und y-Richtung eine „Null-Position“ des Elastomerkörpers 4 beibehalten wird.
Die 6 und 7 zeigen jeweils in vereinfachter Form, wie der Elastomerkörper 4 des Hydrolager 1 in Bezug auf seine Stützarme gemäß der dritten Ausführungsform im radialen Querschnitt ausgestaltet sein kann. In vereinfachter Form bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Außenkäfig 7 und bestimmte Abschnitte des Elastomerkörpers 4 nicht dargestellt sind.
Wie aus 6 ersichtlich, kann der Elastomerkörper 4 lediglich zwei sich gegenüberliegende Stützarme im Wesentlichen gleicher Dicke und gleicher Breite aufweisen, sodass die erste Arbeitskammer 5 und die zweite Arbeitskammer 6 in der yz-Ebene symmetrisch zueinander ausgestaltet sind.
Wie aus 7 hervorgeht, kann der Elastomerkörper 4 jedoch auch vier Stützarme aufweisen, welche in der yz-Ebene x-förmig ausgebildet sind, wobei die vier Stützarme im Wesentlichen jeweils eine identische Dicke und identische Breite aufweisen und so angeordnet sind, dass die erste Arbeitskammer 5 und die zweite Arbeitskammer 6 in der yz-Ebene symmetrisch zueinander ausgestaltet sind.
8 zeigt das Hydrolager 1 gemäß der ersten Ausführungsform mit gekennzeichneten Fluidflussrichtungen. Wie aus 8 ersichtlich, sind die erste Arbeitskammer 5 und die zweite Arbeitskammer 6 fluidisch miteinander verbunden, sodass zwischen beiden Arbeitskammern 5, 6 ein Fluidaustausch stattfinden kann und Schwingungen des Hydrolagers 1 in einem ersten Frequenzbereich während des Betriebs gedämpft werden können. Demgegenüber sind die erste Arbeitskammer 5 und die zweite Arbeitskammer 6 jeweils druckübertragend über einen Ausweichkanal 9, 14 mit der Ausweichkammer 8 verbunden. Hierbei kann die Ausweichkammer 8 in eine erste Unterausweichkammer und in eine zweite Unterausweichkammer unterteilt sein, dergestalt, dass die erste Unterausweichkammer und die zweite Unterausweichkammer durch eine Wandung, welche sich im Wesentlichen in der xy-Ebene ausgehend von Innenkern 2 in y-Richtung erstreckt, voneinander abgetrennt sind. Verformungen oder Schwingungen des im ersten Einlegeteil 16 angeordneten Entkopplungselements 15, aufgrund von Druckänderungen in der ersten Arbeitskammer 5, führen dazu, dass das sich im ersten Ausweichkanal 9 befindliche Fluid innerhalb des ersten Ausweichkanals 9 hin und her schwingt bzw. strömt, sodass Schwingungen des Hydrolagers 1 in einem zweiten Frequenzbereich gedämpft werden können. Verformungen oder Schwingungen des im zweiten Einlegeteil 17 angeordneten Entkopplungselements 15, aufgrund von Druckänderungen in der zweiten Arbeitskammer 6, führen dazu, dass das im zweiten Ausweichkanal 14 befindliche Fluid innerhalb des zweiten Ausweichkanals 14 hin und her schwingt bzw. strömt, sodass Schwingungen des Hydrolagers 1 in einem weiteren Frequenzbereich gedämpft werden können. Insbesondere können der erste Ausweichkanal 9 und der zweite Ausweichkanal 14 und/oder das Entkopplungselement 15 des ersten Ausweichkanals 9 und das Entkopplungselement 15 des zweiten Ausweichkanals 14 verschieden konfiguriert sein, um die jeweiligen Frequenzbereiche einzustellen.
9 zeigt das Hydrolager 1 gemäß der zweiten Ausführungsform mit gekennzeichneten Fluidflussrichtungen. Wie aus 9 ersichtlich, sind die erste Arbeitskammer 5 und die zweite Arbeitskammer 6 fluidisch miteinander verbunden, sodass zwischen beiden Arbeitskammern 5, 6 ein Fluidaustausch stattfinden kann und Schwingungen des Hydrolagers 1 in einem ersten Frequenzbereich während des Betriebs gedämpft werden können. Demgegenüber ist die erste Arbeitskammer 5 druckübertragend mit der Ausweichkammer 8 verbunden. Verformungen oder Schwingungen des im ersten Einlegeteils 16 angeordneten Entkopplungselements 15, aufgrund von Druckänderungen in der ersten Arbeitskammer 5, führen dazu, dass das sich im ersten Ausweichkanal 9 befindliche Fluid innerhalb des ersten Ausweichkanals 9 hin und her schwingt bzw. strömt, sodass Schwingungen des Hydrolagers 1 in einem zweiten Frequenzbereich gedämpft werden können.
Bezugszeichenliste

1: Hydrolager
2: Innenkern
3: Außenhülse
4: Elastomerkörper
5: erste Arbeitskammer
6: zweite Arbeitskammer
7: Außenkäfig
8: Ausweichkammer
9: erster Ausweichkanal
10: erstes Abdichtungselement
11: erstes axiales Ende des Hydrolagers
12: zweites Abdichtungselement
13: zweites axiales Ende des Hydrolagers
14: zweiter Ausweichkanal
15: Entkopplungselement
16: erstes Einlegeteil
17: zweites Einlegeteil

Claims

Hydrolager (1), aufweisend: einen Innenkern (2), eine Außenhülse (3), die den Innenkern (2) radial umgibt, einen Elastomerkörper (4), der den Innenkern (2) und die Außenhülse (3) elastisch miteinander verbindet, um eine relative Verlagerung zwischen dem Innenkern (2) und der Außenhülse (3) zuzulassen, eine erste Arbeitskammer (5) und eine zweite Arbeitskammer (6), die über einen Arbeitskanal miteinander fluidisch verbunden sind, eine Ausweichkammer (8), die über einen ersten Ausweichkanal (9) mit der ersten Arbeitskammer (5) verbunden ist, wobei die erste Arbeitskammer (5) und die zweite Arbeitskammer (6) derart konfiguriert sind, dass ein Betrag einer Volumenveränderung bei einer Verlagerung des Innenkerns (2) relativ zur Außenhülse (3) in einer vorbestimmten radialen Richtung für die erste Arbeitskammer (5) größer ist als für die zweite Arbeitskammer (6).
Hydrolager (1) nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein erstes Abdichtungselement (10), wobei das erste Abdichtungselement (10) an einem ersten axialen Ende (11) des Hydrolagers (1) angeordnet ist, um die Ausweichkammer (8) in axialer Richtung zumindest teilweise zu begrenzen.
Hydrolager (1) nach Anspruch 2, ferner aufweisend ein zweites Abdichtungselement (12), wobei das zweite Abdichtungselement (12) an einem zweiten axialen Ende (13) des Hydrolagers angeordnet ist, um die Ausweichkammer (8) in axialer Richtung zumindest teilweise zu begrenzen, wobei der Elastomerkörper (4) optional zumindest eine sich in axialer Richtung erstreckende Durchgangsaussparung aufweist, welche einen Teil der Ausweichkammer (8) bildet.
Hydrolager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ausweichkammer (8) zusätzlich über einen ersten Ausweichnebenkanal mit der ersten Arbeitskammer verbunden ist.
Hydrolager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ausweichkammer (8) über einen zweiten Ausweichkanal (14) mit der zweiten Arbeitskammer (6) verbunden ist.
Hydrolager (1) nach Anspruch 5, wobei die Ausweichkammer (8) zusätzlich über einen zweiten Ausweichnebenkanal mit der zweiten Arbeitskammer (6) verbunden ist.
Hydrolager (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Ausweichkammer (8) in eine erste Unterausweichkammer und eine zweite Unterausweichkammer unterteilt ist, wobei die erste Unterausweichkammer über den ersten Ausweichkanal (9) und/oder den ersten Ausweichnebenkanal mit der ersten Arbeitskammer (5) verbunden ist, und die zweite Unterausweichkammer über den zweiten Ausweichkanal (14) und/oder den zweiten Ausweichnebenkanal mit der zweiten Arbeitskammer (6) verbunden ist.
Hydrolager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in dem ersten Ausweichkanal (9) und/oder in dem ersten Ausweichnebenkanal und/oder in dem zweiten Ausweichkanal (14) und/oder in dem zweiten Ausweichnebenkanal ein Entkopplungselement (15) angeordnet ist.
Hydrolager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein erstes Einlegeteil (16), das zwischen dem Elastomerkörper (4) und der Außenhülse (3) angeordnet ist und die erste Arbeitskammer (5) teilweise begrenzt, wobei der erste Ausweichkanal (9) zumindest teilweise in dem ersten Einlegeteil (16) angeordnet ist, und wobei optional der erste Ausweichnebenkanal zumindest teilweise in dem ersten Einlegeteil (16) angeordnet ist.
Hydrolager (1) nach Anspruch 9, ferner aufweisend ein zweites Einlegeteil (17), das zwischen dem Elastomerkörper (4) und der Außenhülse (3) angeordnet ist und die zweite Arbeitskammer (6) teilweise begrenzt, wobei der zweite Ausweichkanal (14) zumindest teilweise in dem zweiten Einlegeteil (17) angeordnet ist, und wobei optional der zweite Ausweichnebenkanal zumindest teilweise in dem zweiten Einlegeteil (17) angeordnet ist.
Hydrolager (1) nach Anspruch 9 oder 10, rückbezogen auf Anspruch 8, wobei das jeweilige Entkopplungselement (15) in dem ersten Einlegeteil (16) und/oder in dem zweiten Einlegeteil (17) angeordnet ist.