DE3009747C2 - Elastisches Lager, insbesondere zur Lagerung einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches Lager, insbesondere zur Lagerung einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der Hauptanmeldung ist ein elastisches Lager beschrieben, bei dem die Federkonstante einer der Tilgermasse zugeordneten Tilgerfeder veränderbar ist. indem der Druck in dem flüssigkeits- oder gasgefüllten Behalter verändert wird. Dadurch legt sich eine als Tilgerfeder dienende Membran mehr oder weniger weit an eine Anlagefläche an, wodurch die Federkonstante der Membran und damit die Tilgerfrequenz verändert wird.

Eine Eigenart des Lagers gemäß der Hauptanmeldung liegt darin, daß für die Abstimmung der Tilgerfrequenz verhältnismäßig aufwendige Einrichtungen für eine gezielte Beeinflussung des Druckes innerhalb des Behälter» notwendig sind und daß bei mit Flüssigkeit gefülltem Behälter mit jeder Druckänderung eine Änderung des Flüssigkeitsvolumens und damit der Masse des Behälters verbunden ist. welche die Tilgerfrequen? ebenfalls beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Lager zu schaffen, dessen Tilgerfrequenz in besonders einfacher Weise veränderbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dein erfindungsgemäßen elastischen Lager ist die Tilgerfeder zumindest teilweise durch die die Ausbauchungen überdeckende und die Luftvolumina begrenzende Membran gegeben. Die wirksame Räche dieser Membran kann durch den Schieber in einfacher Weise verändert werden, wodurch sich die Federkonstante der Tilgerfeder verändert

Der Anspruch 2 kennzeichnet eine besonders einfache Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagsrs.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 3 kann die to Frequenzcharakteristik des Lagers an die jeweiligen Erfordernisse angepaßt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert Es stellt dar is Fig.1 eine Prinzipikizze eines Lagers mit zwei Federn und einer Tilgermasse mit einer zusätzlichen Tilgerfeder,

F i g. 2 die Übertragungsfunktion des Lagers gemäß Fig.1.

Fig.3 ein elastisches Lager nach dem Prinzip der Fig.! mit veränderbarer Federkonstante der Tilgerfeder.

F i g. 4 einen Querschnitt durch den unteren Teil des Lagers gemäß F i g. 3 und

F i g. 5 eine Abwicklung eines Teils des Mantels des im Lager gemäß F i g. 3 verwendeten Behälters.

Gemäß F i g. 1 ist ein Lagerkern 1 über eine Schraubenfeder 3 fsit einem Widerlager 5 verbunden. An der Schraubenfeder 3 greift eine Tilgerfeder 7 an, weiche eine Tilgermasse 9 trägt

F i g. 2 zeigt die Kraftübertragungscharakteristik des Lagers gemäß Fig. I. Auf der Ordinate ist das Verhältnis zwischen auf das Widerlager 5 wirkender Kraft und Auslenkung des Lagerkems aufgetragen. Die Abszisse gibt die Frequenz an. Die gestrichelte Linie zeigt den statischen Fall für die Frequenz NuIL Hier sind die beiden Kräfte gleich groß, d.h. das Verhältnis beträgt 1.

Das Diagramm zeigt daß die Kraftübertragung bei

der Eigenfrequenz ω₀ ein Maxim.· m erreicht und bei einer oberhalb der Resonanzfrequenz ω₀ liegenden

Tilgerfrequenz α>ι zu Null wird d. h. daß bei dieser Tilgerfrequenz ω, keine Schwingungen vom Lagerkern

1 auf das Widerlager 5 übertragen werden. Der schraffierte Bereich gibt denjenigen Frequenzbereich an, in dem das Lager die Körperschallübertragung

beispielsweise von einer Brennkraftmaschine in die

Karosserie eines Kraftfahrzeugs verringert.

F i g. 3 zeigt ein nach dem Prinzip des Lagers gemäß so F i g. I arbeitendes Lager:

Der Lagerkern 1 stützt sich über konische Gummielemente M. die in ihrer Funktion der Schraubenfeder 3 der F i g. I entsprechen, auf dem Widerlager 5 ab. In die Gummielemente ist ein metallischer Ring 13 einvulkanisiert. welcher an seinem unteren Ende eine Membran 15 trägt, an welcher eine Tilgermasse 17 befestigt ist

Die Membran 15 bildet zusammen mit der Tilgermasse 17 die obere Stirnfläche eines Behälters 19 insgesamt zylindrischer Gestalt, dessen Mantel durch ein zumindesi teilweise gewellt ausgebildetes Rohr 21 gebildet ist. Zumindest über den gewellten Bereich 23 des Rohrs 21 ist eine Membran 25 gelegt, welche mit der Innenfläche des Rohrs 21 derart verbunden ist, daß zwischen ihr und dem im gewellten Bereich des Rohrs 21 vorhandenen Ausbauchungen 27 Luftvolumina 29 eingeschlossen sind. Das Innere des Behälters 19 ist mit Flüssigkeit 31 gefüllt. Am Boden 33 des Behälters 19 ist ein topfförmiger Einsatz 35 gelagert, welcher zwei sich gegenüberliegen-

dc ringsegmentfdrmiES Wände 37 aufweist, die im geringen Abstand von der Innenseite des Behälters 19 angeordnet sind. Der Einsau 35 ist mittels eines durch den Boden 33 hindurchgeführten Hebels 39 relativ zum Behälter verdrehbar.

Die Funktion der beschriebenen Anordnung ist folgende:

Die Tilgerfeder 7 gemäß Fig. 1 ist bei dem Lager gemäß F i g. 3 und 4 durch das Zusammenwirken der Elastizität der M^nbran 15 mit der Membran 25 und der Kompressibilität der Luftvolumina 29 bestimmt

Wenn der Einsatz 35 verdreht wird, verändert sich die wirksame Größe des gewählten Bereiches 23 und damit die wirksame Größe der Membran 25 bzw. der Luftvolumina 29. Damit verändert sich die Federkonstante der Tilgerfeder, über die die Tilgermasse 17 mit den Gummielementen 11 verbunden ist, wobei die Tilgerfrequenz ωι um so größer wird, je kleiner die wirksame Fläche der Membran 25 ist

Soll die Tilgerfrequenz ωι beispielsweise an die Erfordernisse der Lagerung einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug angepaßt werden, so muß die wirksame Größe der Membran 25 an die jeweilige Drehzahl der Brennkraftmaschine angepaßt werden. Etwaige Nichtlinearitäten in der Verstellung des Hebels 29 bzw. der Verdrehung des Einsatzes 35 in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine oder nichtlineare Anforderungen an die Veränderung der Tilgerfrequenz können in einfacher Weise dadurch berücksichtigt werden, daß gemäß Fig.5, die eine Abwicklung eines Teils des Rohrs 21 zeigt, die Wellungen bzw. Ausbauchungen 27 sich nicht über die gesamte Länge des Rohrs 21 erstrecken. Dies führt zu einem nichtlinearen Zusammenhang zwischen Verdrehung des Einsatzes 35 und Änderung der durch die Membran 15 und die Membran 25 gebildeten Federkonstante der Tilgerfeder.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   t. Elastisches Lager, insbesondere zur Lagerung einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug, mit einem Lagerkern, einem Widerlager und einem zwischen Lagerkern und Widerlager angeordneten Federelement, welches an einen mit Flüssigkeit und/oder Gas gefüllten Raum angrenzt, der eine Bewegungsübertragung zwischen dem Federelement und einer Tilgermasse bildet, weiche Tilgermasse an einem elastischen Element befestigt ist, welches an den mit Flüssigkeit und/oder Gas gefüllten, durch das Innere eines Behälters gebildeten Raum angrenzt, nach Patent 29 47 018, d a -durch gekennzeichnet, daß ein Teil der Wand des Behälters (19) mit Ausbauchungen (27) ausgebildet ist, die zwischen sich und einer im Inneren des Behälters angeordneten Membran (25) Luftvolumina (29) bilden, und daß im Behälter ein von außerhalb des Behälters betätigbarer Schieber (Einsatz 35/ angeordnet ist, mit welchem ein mehr oder weniger großer Teil der die Ausbauchungen überdeckenden Membran abdeckbar ist
2. 2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mantel des Behälters (19) durch ein über einen Teil seines Umfangs gewelltes Rohr (21) gebildet ist und daß im Behälter ein insgesamt topfförmiger Einsatz (35) drehbar angeordnet ist, mit welchem der gewellte Bereich des Rohrs mehr oder weniger weit überdeckbar ist
3. 3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbauchungen (27) des gewellten Rohres in axialer dichtung des Behälters unterschiedlich lang sind.