DE3239963C2

DE3239963C2 -

Info

Publication number: DE3239963C2
Application number: DE19823239963
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl.-Ing. 3000 Hannover De Heitzig; Guenter Dr. 3007 Gehrden De Eberhard
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1982-09-09
Filing date: 1982-10-28
Publication date: 1987-08-13
Also published as: DE3239963A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf hydraulisch gedämpfte elastische Lager, insbesondere für den Antriebsmotor in Kraftfahrzeugen, mit einem ringförmigen Gummi-Federelement, das ein die Dämpfungsflüssigkeit enthaltendes topfförmiges Gehäuse abschließt und an einem das Federelement in haftender Verbindung zentrisch durchsetzenden starrren Anschlußteil eine in die Dämpfungsflüssigkeit eintauchende Dämpfungsscheibe aus einem starren Werkstoff trägt, wobei die Dämpfungsscheibe über eine zentrische Bohrung auf einem an dem Anschlußteil angeordneten Schaftteil zwischen Anschlagflächen axial beweglich geführt und an ihren mit den Anschlagflächen zusammenwirkenden Flächenbereichen mit mindestens einer Überströmöffnung für die Dämpfungsflüssigkeit versehen ist und wobei die Dämpfungsscheibe in Radialrichtung formschlüssig auf dem Schaftteil geführt ist und die Anschlagflächen nach außen gegenüber der Dämpfungsscheibe stetig zurückspringend verlaufen, nach Patent 32 33 456.

Bei Lagern dieser Art ist die Dämpfungsscheibe mit Axialspiel zentrisch an einem Schaftteil gelagert, wodurch kurzhubige Ein- und Ausfederbewegungen ohne Beteiligung der in der Dämpfungsflüssigkeit gebremsten Dämpfungsscheibe ungedämpft ablaufen, während die Scheibe nach Überschreiten einer wählbaren Schwingungsamplitude angestoßen und mitgenommen wird, wodurch sie größere Auslenkungsbewegungen dämpft. Dabei wird die Entstehung von Anschlaggeräuschen beim Anstoßen der Dämpfungsscheibe an die ihr Axialspiel begrenzenden Anschlagflächen im Normalbetrieb des Lagers durch die im Hauptpatent vorgeschlagenen Maßnahmen wirksam verhindert, womit entsprechende Nachteile älterer, beispielsweise in der DE-AS 13 00 367 beschriebener Lager vermieden werden.

Obwohl die Lager gemäß dem Hauptpatent die in sie gesetzten Erwartungen im allgemeinen vollständig erfüllten, traten an ihnen unter besonderen Umständen - insbesondere bei extrem schnellen Auslenkungsbewegungen - unerwartet Störungen in der Form auf, daß ihr Dämpfungsverhalten sich plötzlich und ohne ersichtlichen Grund grundlegend änderte, und diese Erscheinung war häufig mit dem gleichzeitigen Auftreten verschiedenartiger Geräusche verbunden.

Untersuchungen ergaben, daß diese Störungen von Kavitationserscheinungen im Bereich der Dämpfungsscheibe begleitet waren, die sich in unregelmäßig entstehenden und wieder zusammenbrechenden Dampfblasen im Bereich der Oberflächen der von der Dämpfungsflüssigkeit umströmten Dämpfungsscheibe zeigten und die allem Anschein nach ursächlich für die vorstehend geschilderten Störungen waren.

Es stellte sich daher die Aufgabe, die Dämpfungseinrichtung des im Hauptpatent vorgeschlagenen Lagers so weiterzubilden, daß die besagten Kavitationserscheinungen verhindert und die beschriebenen Störungen des Dämpfungsverhaltens sowie die in diesem Zusammenhang auftretenden Geräusche beseitigt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der vorliegenden Erfindung überraschenderweise dadurch, daß die Dämpfungsscheibe Ausnehmungen aufweist, durch die sich die bei schnellen Auslenkungen an den beiden Oberflächen der Dämpfungsscheibe entstehenden unterschiedlichen Drücke ausgleichen können. Vorzugsweise ist die Dämpfungsscheibe mit einer über ihre gesamte Fläche verteilten Vielzahl von Überströmöffnungen für die Dämpfungsflüssigkeit ausgebildet, und insbesondere weisen diese Überströmöffnungen in der Richtung von der Mitte zum Außenumfang der Dämpfungsscheibe zunehmende lichte Weite auf.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sind die Ausnehmungen als mehrere über den Umfang der Dämpfungsscheibe verteilte kreissegmentförmige Ausschnitte ausgebildet, so daß die Dämpfungsscheibe aus dem die zentrische Bohrung enthaltenden Mittelteil und einer entsprechenden Anzahl sternförmig radial von dem Mittelteil abstehender Flügelarme besteht, die vorzugsweise aus der Ebene der Dämpfungsscheibe heraus in sich verdreht sind.

Eine andere Möglichkeit zur Verhinderung von Kavitationserscheinungen im Bereich der Dämpfungsscheibe besteht erfindungsgemäß darin, die Dämpfungsscheibe etwa schüsselförmig mit im wesentlichen in Richtung ihrer Flächennormalen umgebördelter Randkante auszubilden. Dabei ist es vorteilhaft, die Randkante um ein Mehrfaches der Wandstärke der Dämpfungsscheibe umzubördeln, und zwar vorzugsweise in der dem Federelement des Lagers abgekehrten Richtung.

Die praktische Ausführung des Erfindungsgedankens bestätigte die Richtigkeit des damit beschrittenen Weges. Es zeigte sich, daß die Ursache der zuvor im Dämpfungsmechanismus des Lagers aufgetretenen Störungen tatsächlich im plötzlichen Entstehen und Zusammenbrechen von Dampfblasen an den Oberflächen der von der Dämpfungsflüssigkeit umspülten Dämpfungsscheibe zu sehen war, wofür die Voraussetzungen immer dann erfüllt waren, wenn der von der herrschenden Temperatur bestimmte Sattdampfdruck der Dämpfungsflüssigkeit örtlich unter- bzw. überschritten wurde.

Bei den festgestellten Geräuschen handelte es sich zum einen um sogenannte und als solche bekannte Kavitationsgeräusche, und zum anderen waren sie offenbar auf mechanisches Klappern der Dämpfungsscheibe an den ihr zugeordneten Lagerungs- und Anschlagteilen zurückzuführen; denn die bei Lagern gemäß dem Hauptpatent im Bereich der Lagerungs- und Anschlagteile auftretenden Strömungs- und Verdrängungskräfte der Dämpfungsflüssigkeit, die dort normalerweise eine Polsterwirkung erzeugen und ein hartes Aufeinanderprallen metallischer Flächen verhindern, konnten nicht mehr entstehen, sobald die Dämpfungsflüssigkeit im Bereich der Dämpfungsscheibe infolge von Kavitation sich weitgehend in Dampfblasen aufgelöst und somit ihre ursprüngliche Konsistenz und Viskosität verloren hatte.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 ein hydraulisch gedämpftes elastisches Motorlager im Längsschnitt;

Fig. 1a die in dem Lager nach Fig. 1 verwendete Dämpfungsscheibe in Draufsicht;

Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Dämpfungsscheibe, ebenfalls in Draufsicht;

Fig. 2a die Dämpfungsscheibe nach Fig. 2 in Seitenansicht und

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Dämpfungsscheibe im Axialschnitt.

Das in Fig. 1 gezeichnete Motorlager entspricht weitgehend dem Gegenstand des Hauptpatents. Es besteht aus einem topfförmigen Blechgehäuse 2 mit abgewinkeltem Befestigungsflansch 21 und einem in seinen oberen Bereich eingepreßten und formschlüssig darin gehalterten, gleichzeitig auch den oberen Abschluß bildenden ringförmigen Gummi-Federelement 3. Ein metallischer Anschlußteil 4 ist in das Federelement 3 eingesetzt und in dessen oberem Bereich mit haftender Bindung an diesem befestigt, über seinen größeren unteren Längsabschnitt dagegen mit Radialspiel in ihm beweglich. Über eine durch einen Stopfen 5 verschließbare Füllbohrung ist das Gehäuse 2 mit einer Dämpfungsflüssigkeit 6 aufgefüllt. Der nicht weiter dargestellte aufgelagerte Motor stützt sich auf den zum Anbringen von Befestigungsmitteln mit einer Gewindebohrung 41 versehenen Anschlußteil 4 ab.

Die von der Dämpfungsflüssigkeit 6 benetzte untere Stirnfläche des Anschlußteiles 4 ist stumpfkegelig nach außen abfallend abgeschrägt, und mit der gleichen Kegelform ist auch die dieser zugekehrte Innenfläche des Kopfes 71 einer in eine Gewindebohrung 42 in dem Anschlußteil eingedrehten Kopfschraube 7 ausgebildet. Die Kopfschraube 7 dient zum Anbringen der Dämpfungsscheibe 8, zu welchem Zweck sie über dem Kopf 71 einen schulterartigen Bund 72 aufweist. Die gezeichnete Anordnung gibt der Dämpfungsscheibe 8 eine begrenzte axiale Beweglichkeit zwischen den Kegelflächen der Teile 4 und 71. An der Innenbohrung der Dämpfungsscheibe vorgesehene offene Ausnehmungen 81 ermöglichen ein gedrosseltes Überströmen von Dämpfungsflüssigkeit.

Abweichend von dem im Hauptpatent beschriebenen Lager ist die Dämpfungsscheibe 8 gemäß der Darstellung in Fig. 1 und 1a mit einer über ihre gesamte Fläche verteilten Vielzahl von Überströmöffnungen 82 für die Dämpfungsflüssigkeit 6 ausgebildet. Mit Hilfe dieser zusätzlich zu den Ausnehmungen 81 der zentrischen Bohrung d vorgesehenen Überströmöffnungen 82 werden die aufgrund schneller Verschiebungen der Scheibe in der Dämpfungsflüssigkeit auf der strömungsabgewandten Scheibenoberfläche sich ausbildenden Unterdruckspitzen noch im Entstehen abgebaut oder immerhin so weit vermindert, daß das Auftreten von Dampfblasen unterbleibt. Dabei empfiehlt es sich, den Überströmöffnungen 82 in ihrer radialen Aufeinanderfolge mit wachsendem Abstand vom Scheibenmittelpunkt eine entsprechend wachsende lichte Weite zu geben.

Die gleiche kavitationsstabilisierende Wirkung ergibt sich mit der in Fig. 2 und 2a dargestellten Ausbildung der Dämpfungsscheibe 8 etwa in Sternform mit drei in gegenseitigen Winkelabständen über ihren Umfang verteilten, nach Art von abgestumpften Kreissegmenten gestalteten und aus der Scheibenebene heraus in sich verdrehten Flügelarmen 83.

Eine weitere Variante der Erfindung ist in Fig. 3 gezeichnet. In diesem Falle ist die Dämpfungsscheibe 8 etwa schüsselförmig mit im wesentlichen axial umgebördelter Randkante 84 ausgebildet. Die Schnittzeichnung zeigt die Dämpfungsscheibe in ihrer zweckmäßigen Einbauausrichtung in Relation zu dem Lager nach Fig. 1, wobei die umgebördelte Randkante 84 dem Federelement 3 abgekehrt ist.

Claims

1. Hydraulisch gedämpftes elastisches Lager, insbesondere für den Antriebsmotor in Kraftfahrzeugen, mit einem ringförmigen Gummi-Federelement, das ein die Dämpfungsflüssigkeit enthaltendes topfförmiges Gehäuse abschließt und an einem das Federelement in haftender Verbindung zentrisch durchsetzenden starren Anschlußteil eine in die Dämpfungsflüssigkeit eintauchende Dämpfungsscheibe aus einem starren Werkstoff trägt, wobei die Dämpfungsscheibe über eine zentrische Bohrung auf einem an dem Anschlußteil angeordneten Schaftteil zwischen Anschlagflächen axial beweglich geführt und an ihren mit den Anschlagflächen zusammenwirkenden Flächenbereichen mit mindestens einer Überströmöffnung für die Dämpfungsflüssigkeit versehen ist und wobei die Dämpfungsscheibe in Radialrichtung formschlüssig auf dem Schaftteil geführt ist und die Anschlagflächen nach außen gegenüber der Dämpfungsscheibe stetig zurückspringend verlaufen nach Patent 32 33 456, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsscheibe (8) zur Verhinderung von Kaviationserscheinungen Ausnehmungen aufweist.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsscheibe (8) mit einer über ihre gesamte Fläche verteilten Vielzahl von Überströmöffnungen (82) für die Dämpfungsflüssigkeit (6) ausgebildet ist.

3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmöffnungen (82) in der Richtung von der Mitte zum Außenumfang der Dämpfungsscheibe (8) zunehmende lichte Weite aufweisen.

4. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen als mehrere über den Umfang der Dämpfungsscheibe (8) verteilte kreissegmentförmige Ausschnitte ausgebildet sind, so daß die Dämpfungsscheibe (8) aus dem die zentrische Bohrung (d) enthaltenden Mittelteil und einer entsprechenden Anzahl sternförmig radial von dem Mittelteil abstehender Flügelarme (83) besteht.

5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelarme (83) aus der Ebene der Dämpfungsscheibe (8) heraus in sich verdreht sind.

6. Hydraulisch gedämpftes elastisches Lager, insbesondere für den Antriebsmotor in Kraftfahrzeugen, mit einem ringförmigen Gummi-Federelement, das ein die Dämpfungsflüssigkeit enthaltendes topfförmiges Gehäuse abschließt und an einem das Federelement in haftender Verbindung zentrisch durchsetzenden starren Anschlußteil eine in die Dämpfungsflüssigkeit eintauchende Dämpfungsscheibe aus einem starren Werkstoff trägt, wobei die Dämpfungsscheibe über eine zentrische Bohrung auf einem an dem Anschlußteil angeordneten Schaftteil zwischen Anschlagflächen axial beweglich geführt und an ihren mit den Anschlagflächen zusammenwirkenden Flächenbereichen mit mindestens einer Überströmöffnung für die Dämpfungsflüssigkeit versehen ist und wobei die Dämpfungsscheibe in Radialrichtung formschlüssig auf dem Schaftteil geführt ist und die Anschlagflächen nach außen gegenüber der Dämpfungsscheibe stetig zurückspringend verlaufen nach Patent 32 33 456, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsscheibe (8) zur Verhinderung von Kavitationserscheinungen etwa schüsselförmig mit im wesentlichen in Richtung ihrer Flächennormale umgebördelter Randkante (84) ausgebildet ist.

7. Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Randkante (84) um ein Mehrfaches der Wandstärke der Dämpfungsscheibe (8) umgebördelt ist.

8. Lager nach den Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Randkante (84) der Dämpfungsscheibe (8) in der dem Federelement (3) abgekehrten Richtung umgebördelt ist.