DE10213627B4

DE10213627B4 - Hydraulisch dämpfendes Gummilager

Info

Publication number: DE10213627B4
Application number: DE2002113627
Authority: DE
Inventors: Michael Schmitz; Gerd Gäb
Original assignee: ZF Boge Elastmetall GmbH
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2012-04-05
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: DE10213627A1

Abstract

Hydraulisch dämpfendes Gummilager, bestehend aus einem Innenteil, einem konzentrisch oder exzentrisch dazu im Abstand angeordneten Außenteil und dazwischen eingesetztem Gummiteil, in welchem mindestens zwei dämpfungsmittelgefüllte Kammern angeordnet sind, wobei mindestens zwei Kammern über eine Strömungsverbindung miteinander verbunden sind, wobei die Strömungsverbindung aus mindestens zwei Einzelverbindungen besteht, von denen mindestens eine Einzelverbindung zu- bzw. abschaltbar ist und wobei eine Einzelverbindung (7, 8) am Innenumfang des Außenteils (3) verlaufend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch relative radiale Verlagerung des Außenteiles (3) zum Innenteil (2) das Schaltelement (9) eine Mündung der Einzelverbindung (7, 8) schließt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch dämpfendes Gummilager, bestehend aus einem Innenteil, einem konzentrisch oder exzentrisch dazu im Abstand angeordneten Außenteil und dazwischen eingesetztem Gummiteil, in welchem mindestens zwei dämpfungsmittelgefüllte Kammern angeordnet sind, wobei mindestens zwei Kammern über eine Strömungsverbindung miteinander verbunden sind, wobei durch relative radiale Verlagerung des Außenteiles zum Innenteil das Schaltelement eine Mündung der Einzelverbindung schließt, wobei die Strömungsverbindung aus mindestens zwei Einzelverbindungen besteht, von denen mindestens eine Einzelverbindung zu- bzw. abschaltbar ist und wobei eine Einzelverbindung am Innenumfang des Außenteils verlaufend angeordnet ist.
Es sind bereits Gummilager bekannt (z. B. DE 43 32 480 C2 ), bei denen zwischen einem Innenteil und einem konzentrisch oder exzentrisch dazu im Abstand angeordneten Außenteil ein Gummiteil dazwischen eingesetzt ist, in welchem mindestens zwei dämpfungsmittelgefüllte Kammern angeordnet sind, wobei diese Kammern über eine kanal- oder drosselförmige Strömungsverbindung miteinander verbunden sind. Bei diesen hydraulisch dämpfenden Gummilagern beruht das Dämpfungsprinzip auf der Kanal- oder Drosseldämpfung, wobei konstante Kanal- oder Drosselquerschnitte verwendet werden und auch konstante Kanal-/Drossellängen. Die Lage des Dämpfungsmaximum hängt dabei von dem Kanal- oder Drosselquerschnitt bzw. der Kanal- oder Drossellänge ab. Bei Einsatz eines derartigen Gummilagers, welches Fahrwerksschwingungen sowohl bei Beschleunigung als auch beim Bremsen des Fahrzeuges dämpfen soll, besteht das Problem darin, dass das Maximum des Dämpfungsangebotes für die beiden Lastfälle (Beschleunigung, Bremsen) nicht bei der fahrzeugbedingten Anregungsfrequenz von 16 Hz liegen kann. Es muss ein Kompromiss erzielt werden, der für beide Belastungen einen prozentualen Anteil der maximal verfügbaren Dämpfung vorsieht.
Aus der DE 40 15 528 C2 ist ein Gummilager bekannt, bei dem der Kanal aus zwei Einzelkanälen besteht, von denen ein Kanal schaltbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein hydraulisch dämpfendes Gummilager zu schaffen, bei dem Fahrwerksschwingungen sowohl bei Beschleunigung als auch beim Bremsen mit maximaler Dämpfung gedämpft werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass durch relative radiale Verlagerung des Außenteiles zum Innenteil das Schaltelement eine Mündung der Einzelverbindung schließt.
Vorteilhaft ist hierbei, dass zwei parallel wirkende hydraulische Kanäle mit entsprechenden Kanalquerschnitten vorgesehen sind, wobei durch Reduzierung des Gesamtkanalquerschnittes bei einer bestimmten Betriebsbedingung eine oder mehrere Frequenzen optimal dämpfbar sind, dies erfolgt durch Verschließen von einem der beiden Einzelverbindungen der Gesamtströmungsverbindung.
Vorteilhaft ist hierbei, dass ein mit dem Innenteil oder dem Außenteil verbundenes Schaltelement in Form eines Gummipaketes oder dergleichen bei Verlagerung des Innenteils relativ zum Außenteiles sich auf die Mündung der entsprechenden Einzelverbindung legt und damit den Durchfluss des Dämpfungsmittels in diesem Kanal verhindert. Es lässt sich allerdings auch eine der flexiblen Kammerseitenwände für die Verschließung der Einzelverbindung heranziehen, wenn eine entsprechende geometrische Ausgestaltung vorgesehen ist. Dabei müsste bei radialem Einfedern die elastische Seitenwand der Kammer sich derart verformen, dass die Mündung einer der Einzelverbindungen verschlossen wird.
Als ein weiteres wesentliches Merkmal ist vorgesehen, dass die Einzelverbindungen jeweils eine gleiche oder unterschiedliche Länge aufweisen oder dass die Einzelverbindungen jeweils einen gleichen oder unterschiedlich großen Strömungsquerschnitt aufweisen können. Die Einzelverbindungen sind dabei derart dimensioniert, dass das Dämpfungsmaximum im Lastfall Beschleunigung” bei Durchströmen der gesamten Strömungsverbindung (Einzelverbindung 7 und 8) bei 16 Hz liegt, während beim Lastfall Bremsen” das Dämpfungsmaximum bei 20 Hz liegt. Durch Veränderung der Kanalquerschnitte bzw. der Kanallänge im Lastfall „Bremsen” wird das Dämpfungsmaximum von 20 Hz nach 16 Hz vorverlegt.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass mindestens eine Einzelverbindung am Innenumfang des Außenteiles verlaufend angeordnet ist.
Nach einem wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, dass in einer der Kammern ein Schaltelement angeordnet ist, welches eine der Einzelverbindungen schaltet bzw. ein Schalten ermöglicht. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Reduzierung des Kanalquerschnittes bzw. der Kanallänge und damit der Verlagerung des Dämpfungsmaximums durch Verschließen von einer der beiden Einzelverbindungen erfolgen kann. Danach ist nur noch die andere Einzelverbindung für die Durchströmung des Dämpfungsmittels von einer Kammer in die andere Kammer geöffnet.
Zur Erzielung von reproduzierbaren Dämpfungswerten ist vorgesehen, dass mindestens eine der Einzelverbindungen in einem separaten Bauteil angeordnet ist. Hierbei ist mit Vorteil gewährleistet, dass sowohl die Länge der Einzelverbindung als auch der Querschnitt der Einzelverbindung während des Betriebes des Gummilagers nicht verändert werden kann.
Weitere Ausführungsformen sehen vor, dass das Innen- und/oder Außenteil einen Teil der Wandung einer Einzelverbindung bildet oder dass zwischen den Kammern ein Überdruckventil angeordnet ist.
Die Länge der Strömungsverbindung sowie einer jeder Einzelverbindung ist dadurch variierbar, dass mindestens eine Einzelverbindung über mehr als 360° über den Umfang des Innen- und/oder Außenteiles verläuft. Vorteilhaft ist hierbei, dass die jeweilige Einzelverbindung über den Umfang des Gummilagers verlaufend angeordnet ist, dabei lassen sich auch mehrere Umdrehungen vorsehen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den 1 bis 5 schematisch dargestellt.
Aus der 1 ist ein hydraulisch dämpfendes Gummilager 1 zu entnehmen, welches im wesentlichen aus dem Innenteil 2, dem Außenteil 3 und einem dazwischen eingesetzten Gummiteil 4 besteht. Im Gummiteil 4 sind zwei diametral gegenüberliegende Kammern 5 und 6 angeordnet, welche mit Dämpfungsmittel gefüllt sind und über die Einzelverbindungen 7 und 8 miteinander verbunden sind. Die Einzelverbindungen 7 und 8 bilden die Strömungsverbindung, so dass bei entsprechender Belastung des Gummilagers 1 Dämpfungsmittel von einer der Kammern 5 oder 6 über die Einzelverbindungen 7 und 8 in die andere Kammer 6 oder 5 strömen kann.
Die Einzelverbindung 7 kann im Vergleich zur Einzelverbindung 8 mit einer anderen Länge versehen werden und wird darüber hinaus noch von dem Schaltelement 9 beaufschlagt, so dass bei relativer Verschiebung des Außenteiles 3 gegenüber dem Innenteil 2 die Mündung der Einzelverbindung 7 geschlossen wird und danach nur noch die Einzelverbindung 8 das Dämpfungsmittel zwischen den Kammern 5 und 6 strömen lässt.
Die Einzelverbindungen 7 und 8 sind in diesem Ausführungsbeispiel in einem separaten Bauteil 10 angeordnet, wobei dieses separate Bauteil 10 aus einem nicht elastischen Werkstoff hergestellt ist, so dass damit bei Betrieb des Gummilagers weder Veränderungen im Querschnitt als auch Veränderungen in der Länge der Strömungsverbindung auftreten können.
In der 2 ist das in 1 dargestellte Gummilager 1 dargestellt, aus dieser Schnittdarstellung ist das Innenteil 2, das Außenteil 3 sowie das dazwischen eingesetzte Gummiteil 4 zu entnehmen. Die Kammern 6 und 5 sind über die Strömungsverbindung miteinander verbunden, wobei das Schaltelement 9 vom Zu- und Abschalten der Einzelverbindung 7 vorgesehen ist.
3 zeigt das in 1 dargestellte Gummilager im Längsschnitt, zwischen dem Innenteil 2 und dem Außenteil 3 ist sowohl das Gummiteil 4 als auch das separate Bauteil 11 angebracht. Im separaten Bauteil 11 ist die Einzelverbindung 7 als auch die andere Einzelverbindung 8 angeordnet.
Die 4 zeigt das separate Bauteil 10, wobei auf der Außenfläche dieses separaten Bauteiles 10 einerseits die Einzelverbindung 7 und andererseits die andere Einzelverbindung 8 eingebracht ist. Es ist dabei zu erkennen, dass die Einzelverbindung 7 in ihrer Länge kürzer als die Einzelverbindung 8 ausgebildet ist.
Aus der 5 ist in Ansicht das separate Bauteil 10 zu entnehmen, wobei wiederum die Einzelverbindung 7 sowie die andere Einzelverbindung 8 auf der äußeren Umfangsfläche des separaten Bauteiles 10 angeordnet ist, so dass zusammen mit dem nicht dargestellten Außenteil 3 eine entsprechende Strömungsverbindung zwischen den Kammern hergestellt ist.
Bezugszeichenliste

1: Gummilager
2: Innenteil
3: Außenteil
4: Gummiteil
5: Kammer
6: Kammer
7: Einzelverbindung
8: Einzelverbindung
9: Schaltelement
10: separates Bauteil
11: separates Bauteil

Claims

Hydraulisch dämpfendes Gummilager, bestehend aus einem Innenteil, einem konzentrisch oder exzentrisch dazu im Abstand angeordneten Außenteil und dazwischen eingesetztem Gummiteil, in welchem mindestens zwei dämpfungsmittelgefüllte Kammern angeordnet sind, wobei mindestens zwei Kammern über eine Strömungsverbindung miteinander verbunden sind, wobei die Strömungsverbindung aus mindestens zwei Einzelverbindungen besteht, von denen mindestens eine Einzelverbindung zu- bzw. abschaltbar ist und wobei eine Einzelverbindung (7, 8) am Innenumfang des Außenteils (3) verlaufend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch relative radiale Verlagerung des Außenteiles (3) zum Innenteil (2) das Schaltelement (9) eine Mündung der Einzelverbindung (7, 8) schließt.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelverbindungen (7, 8) jeweils eine gleiche oder unterschiedliche Länge aufweisen.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelverbindungen (7, 8) jeweils einen gleichen oder unterschiedlich großen Strömungsquerschnitt aufweisen.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der Kammern (5) ein Schaltelement (9) angeordnet ist, welches eine der Einzelverbindungen (7, 8) schaltet.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Einzelverbindungen (7, 8) in einem separaten Bauteil (10) angeordnet ist.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (3) einen Teil der Wandung einer Einzelverbindung (7, 8) bildet.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kammern (5, 6) ein Überdruckventil angeordnet ist.
Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einzelverbindung (7, 8) über mehr als 90° über den Umfang des Innen-(2) und/oder Außenteiles (3) verläuft.