DE3403002A1

DE3403002A1 - Motorlager

Info

Publication number: DE3403002A1
Application number: DE19843403002
Authority: DE
Inventors: Tillmann 6108 Weiterstadt Freudenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: FREUDENBERG, TILL, 6109 MUEHLTAL, DE
Priority date: 1984-01-28
Filing date: 1984-01-28
Publication date: 1985-08-08
Also published as: GB8424532D0; GB2153485B; FR2558913B1; FR2558913A1; IT8447919A1; DE3403002C2; US4687171A; IT8447919A0; GB2153485A; IT1177606B

Description

Dr. H. Weissenfeld-Richters - .-..· -.

3 Telex 4 65 531

13. Januar 1984

M 305/Deu

Anmelder: Tillmann Freudenberg, 6108 Weiterstadt

Motorlager

Die Erfindung betrifft ein Motorlager, bestehend aus einem Traglager und einem Auflager, die durch ein erstes und ein zweites Federelement verbunden sind sowie aus einer Dämpfungseinrichtung zur Unterdrückung großer Relativbewegungen zwischen dem Traglager und dem Auflager.

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Ein solches Motorlager ist aus der DE-OS 26 18 333 bekannt. Es ist bestimmt für die Lagerung eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug und soll die Übertragung störender Schwingungen von dem Motor auf die Karosserie verhindern.

Die in die Lagerung eines Verbrennungsmotors eingeleiteten Schwingungen entstammen zwei unterschiedlichen Gattungen.

Eine erste Art von Schwingungen ist in einem Frequenzbereich oberhalb von ca. 30 Hz angesiedelt und wird vom Motor selbst erregt. Diese Schwingungen haben nur eine sehr kleine Amplitude von wenigen Zehntelmillimeter und äußern sich als Dröhnschwingungen. Sie sollen von der Karosserie möglichst ferngehalten werden, d.h. ohne Überleitung von Kräften auf das Traglager isoliert werden.

Die zweite Art von Schwingungen ist in einem Frequenzbereich bis maximal 12 Hz angesiedelt und tritt beim Überfahren von Bodenunebenheiten auf. Diese Schwingungen können bei ungünstiger Erregung zu Schüttelbewegungen des Motors führen und Amplituden bis zu ca. 10 cm erreichen. Derartige Ausschläge sind beispielsweise bei einem PKW-Motor nicht tolerierbar. Sie müssen deshalb unterdrückt werden, beispielsweise unter Zuhilfenahme einer Dämpfungseinrichtung, die sich an einer steifen Feder abstützt, welche mit der relativ starren Karosserie verbunden ist.

Der Vorgang setzt jedoch eine dynamische Versteifung der Verbindung zwischen Motor und Karosserie voraus, d.h. eine bei starken Ausschlägen des schwingenden Motors wirksam werdende-Verhärtung von dessen elastischer Lagerung.

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Eine Beeinträchtigung der Isolierwirkung ist hiervon die Folge und damit die Übertragung von Dröhnschwingungen auf die Karosserie. Eine optimale Abstimmung zwischen dem Wunsch nach einer Unterdrückung der Schaukelbewegungen des Motors und nach einer Unterdrückung von störenden Dröhnschwingungen ist nicht ohne weiteres möglich, weil beide Eigenschaften von der Dimensionierung der Konstruktionsteile und voneinander abhängen. Modifizierungen setzen maßlich veränderte Konstruktionsteile und insofern einen großen Aufwand voraus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Motorlager der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß bei Gewährleistung einer guten Isolierwirkung störende Schaukelbewegungen des Motors weitestgehend unterbunden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Motorlager der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Dämpfungseinrichtung aus einer signalbetätigten Schaltkupplung besteht, daß die Schaltkupplung in Serie mit dem zweiten Federelement verbunden ist, das die aus dem zweiten Federelement und der Schaltkupplung bestehende Einheit das Traglager und das Auflager parallel zu dem ersten Federelement verbinden, daß eine Meßeinrichtung für die Relativbewegungen zwischen dem Traglager und dem Auflager vorgesehen ist, die bei Überschreitung eines Schwellwertes ein Signal abgibt, und daß der Signalgeber der Meßeinrichtung und die Schaltkupplung signalleitend verbunden sind.

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-A- ο

Die Funktion des vorgeschlagenen Motorlagers beruht auf dem Zusammenwirken der beiden Federelemente mit der Schaltkupplung. Diese ist mit dem zweiten Federelement in Serie geschaltet, und die aus dem zweiten Federelement und der Schaltkupplung gebildete Einheit ist parallel zu dem ersten Federelement zwischen dem Traglager und dem Auflager angeordnet. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das zweite Federelement eine härtere Federcharakteristik aufweist als das erste Federelement. Figur 5 zeigt das zugehörige mechanische Ersatzschaltbild.

Zur Darlegung der Funktionsweise betrachtet man die Vergrößerungsfunktion der Amplitude δ des aus dem Motor und dem Motorlager gebildeten Schwingungssystems und die Vergrößerungsfunktion der Lagerfußkraft F. . Figur 2 zeigt die Verschiebung der Amplitude § des Motors und die Amplitude der Lagerfußkraft F. in Abhängigkeit von der erregenden Frequenz f für zwei unterschiedliche

Federsteifigkeiten f_v und f_v

^KI ^KI+II

Man stelle sich zunächst zur Vereinfachung vor, daß die Kupplungskräfte zu jeder Zeit größer seien als die auftretenden Federkräfte. Das bedeutet, daß die Federelemente I und II starr gekoppelt wären, somit parallel geschaltet. Die Federsteifigkeiten addieren sich dann zu f., . Zusätzlich stelle man sich eine Erreger-

^KI + II
frequenz f vor, die langsam von 0 Hz zu größeren

Frequenzen wächst. Zu dieser Erregerfrequenz gehört die konstante Amplitude y.

Da die Federelemente I und II parallel geschaltet sind, bewegt man sich auf dem aufsteigenden Ast der Uergroßerungsfunktion mit der kritischen Eigenfrequenz f., , bis man mit genügendem Abstand die Eigenfrequenz

f., , die sich aus der Motormasse und der Elastizität ^KI

des Federelementes I ergibt, überschritten hat. Nun stelle man sich zur Vereinfachung vor, daß die Kräfte der Schaltkupplung sehr klein würden, so daß das Federelement II praktisch nicht mehr mit dem Motor gekoppelt ist. Der Motor ist dann nur noch auf dem Federelement I gelagert und man befindet sich mit weiterwachsender Erregerfrequenz f des Motors auf dem abfallenden Ast der Uergroßerungsfunktion mit der kritischen Eigenfrequenz f_v . Hier befindet man sich in einem nicht

^KI
kritischen Bereich, wodurch klar wird, daß man auf diese Weise durch starres An- und Abkoppeln eines zweiten Federelementes die beiden kritischen Eigenfrequenzen der beiden Federn umgehen kann, wenn diese genügend weit auseinanderliegen. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausführung eines Motorlagers wird eine starre Verbindung der Federn nicht angestrebt, da hierfür sehr große Kräfte nötig wären und ein stetiger Übergang von der einen Charakteristik auf die andere schwerlich möglich wäre.

Zudem ist es für die Funktion des Motorlagers vorteilhaft, wenn die Federelemente nicht in beliebiger Lage gegeneinander verspannt werden, sondern immer so, daß für beide Federelemente beiderseits der statischen Ruhelage genügend Federweg zur Verfügung steht. Eine Überlastung des einzelnen Federkörpers wird hierdurch zuverlässig vermieden.

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. "^#" 40

Der Zweck läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß die Haltekraft der verwendeten Schaltkupplung stets kleiner ist als die maximal zulässige Federkraft der Federelemente, so daß sich ab einer bestimmten Auslenkung des Traglagers in bezug auf das Auflager die beiden Hälften der Schaltkupplung gegeneinander verschieben und dabei eine mögliche Verspannung der Federelemente gegeneinander abbauen.

Da die Masse der relativ beweglichen Teile des Motorlagers relativ klein ist in bezug zu der Masse des gelagerten Motors, auf die die Elastizität der verwendeten Federelemente ausgelegt ist, müssen die Federelemente I und II in Phase schwingen, auch wenn relative Verlagerungen innerhalb der Schaltkupplung auftreten. Diese sind im allgemeinen mit einem gewissen Dämpfungseffekt verbunden. Die folgenden Überlegungen für ein starres An- und Abkoppeln gelten jedoch im Prinzip auch für diesen Fall. Allerdings verläßt man dann die Vergrößerungsfunktion des ungedämpften Systems, etwa auf der strichpunktierten Linie in Figur 2, bis die relativen Verschiebungen innerhalb der Schaltkupplung aufhören und sich das System Motor-Motorlager wie ein ungedämpftes Schwingungssystem mit der kritischen Eigenfrequenz f., verhält.
^KI

Die Erfindung betrifft außerdem ein Motorlager, bestehend aus einem Traglager, einer Zwischenplatte und einem Auflager, bei dem zwischen dem Traglager und der Zwischenplatte ein erstes Federelement und zwischen der Zwischenplatte und dem Auflager ein zweites Federelement angeordnet ist sowie aus einer Dämpfungseinrichtung zur Unterdrückung großer Relativverlagerungen zwischen dem Traglager und dem Auflager.

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—f ·

A4

Auf ein solches Motorlager nimmt die DE-OS 26 16 258 Bezug. Es sind dabei grundsätzlich dieselben Schwierigkeiten und Nachteile vorhanden wie bei der Ausführung nach der DE-OS 26 18 333. Insbesondere beim Auftreten größerer Schaukelbewegungen des abgestützten Motors treten in der Karosserie störende Dröhnschwingungen auf, was sich durch einfache Modifizierungen der einzelnen Teile solcher Motorlager nicht ohne weiteres beseitigen läßt. Auch hinsichtlich dieser Schwierigkeiten schafft die vorliegende Erfindung Abhilfe. Die dazu vorgeschlagene Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement aus einer signalbetätigten Schaltkupplung besteht, daß die Schaltkupplung parallel zu dem ersten Federelement zwischen dem Traglager und der Zwischenplatte angeordnet ist, daß eine Meßeinrichtung für die Relativbewegungen zwischen dem Traglager und dem Auflager vorgesehen ist, die bei Überschreiten eines Schwellwertes ein Signal abgibt und daß die Meßeinrichtung und die Schaltkupplung signalleitend verbunden sind.

Das mechanische Ersatzschaltbild zu einem solchen Motorlager ist in Figur 11 dargestellt. Es umfaßt zwischen dem Traglager und dem Auflager eine Zwischenplatte, die einerseits durch das Federelement „ mit dem Auflager

^KII und andererseits durch das Federelement ., und die

^KI Schaltkupplung mit dem Traglager verbunden ist. Das Federelement ., weist auch in diesem Falle zweckmäßiger-

^KII

weise eine härtere Federcharakteristik auf als das Federelement .,
^KI

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/ft

Die vorherigen Überlegungen gelten im übrigen auch für dieses System, wenn man berücksichtigt, daß die niedrige Eigenfrequenz der Reihenschaltung der beiden Federelemente ν und _v entspricht und die höhere Eigenfrequenz

T TT

derjenigen des Federelementes „ , weil das Federelement

II

., in der entsprechenden Betriebssituation durch die ^KI
betätigte Schaltkupplung gewissermaßen überbrückt ist.

Da die erregenden Frequenzen, die vom Motor her kommen, höher liegen, gelingt es, die beiden in Figur 2 gezeigten Eigenfrequenzen des Schwingungssystems aus Motor und Motorlager weit tiefer zu legen als die Frequenzen, die motorseitig erregt werden und auf das Motorlager einwirken. Die Karosserie des Kraftfahrzeuges ist dadurch unabhängig von der Größe der Haltekräfte der Schaltkupplung immer ausgezeichnet gegen Dröhnschwingungen isoliert. Dennoch brauchen starke Schaukelbewegungen des Motors beim Überfahren von Bodenunebenheiten nicht in Kauf genommen zu werden und das Durchlaufen kritischer Eigenfrequenzen wird vermieden.

Figur 1 zeigt das vorgeschlagene Motorlager mit einer möglichen elektronischen Peripherie als Blockschaltbild.

Im Motorlager ist ein 5igna]geber integriert, der die Verschiebungsgeschwindigkeit s. erfaßt. Das Signal ist im allgemeinen eine Überlagerung verschiedener Frequenzen. Dieses Signal wird zunächst vorverstärkt und passiert dann einen Filter. Der Filter ist nur für tiefe Frequenzen durchlässig. Treten also, wie z.B. beim Fahren auf einer glatten, ebenen Fahrbahn, nur hohe Frequenzen auf, die vom Motor erregt sind, so ist nach dem Filter kein Signal mehr zu finden.

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Niedrige Frequenzen, die zu Stuckerbewegungen des Motors führen können, passieren den Filter, u/erden gleichgerichtet und verstärkt.

Hinter dem Leistungsverstärker herrscht eine Gleichspannung, die der Amplitude der Verschiebungsgeschwindigkeit im Motorlager proportional ist. Mit dieser Gleichspannung wird die Schaltkupplung betätigt, die mit einem elektromagnetischen Antrieb versehen ist.

Die Schaltkupplung wird nur beim Auftreten von Stuckerbewegungen betätigt. Sie ist im übrigen unbetätigt. Das System verbraucht aus diesem Grunde nur wenig Strom, nämlich dann, wenn niedrige Frequenzen und große Amplituden auftreten.

Neben einer hochgradigen Isolierung von Dröhnschwingungen lassen sich mit dem vorgeschlagenen Motorlager Stuckerbewegungen des Motors zuverlässig unterdrücken. Der Dämpfungseffekt kann ohne Veränderung von Konstruktionsteilen an kritische Betriebssituationen angepaßt und auf optimale Werte eingestellt werden, beispielsweise auf eine völlige Unterdrückung der Dämpfungswirkung in einem Frequenzbereich und eine extrem starke Dämpfungswirkung in einem anderen Frequenzbereich.

Die Federelemente und die Schaltkupplung des vorgeschlagenen Motorlagers üben aufeinander keinerlei Reaktionskräfte aus, was für den gesamten Frequenzbereich der eingeleiteten Schwingungen gültig ist. Sowohl die Federkörper als auch die Dämpfungseinrichtung können dadurch in Abhängigkeit von ihrer eigentlichen Aufgabe optimal gestaltet werden, was beispielsweise bei der hydraulischen Dämpfungseinrichtung des eingangs angesprochenen Motorlagers nicht möglich war.

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AH

Die Herstellung ist bei großer Robustheit relativ einfach und es können über eine lange Zeitspanne absolut gleichbleibende Isolier- und Dämpf ungsu/irkungen erzielt werden.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Anlage beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figuren 3, 4

ein Motorlager mit zwei zwischen dem Auf- und dem Traglager parallel zueinander angeordneten Federelementen, von denen das eine durch eine elektromechanisch betätigte Lamellenkupplung überbrückbar ist.

Figur 6

speziell ausgebildete Lamellen zur Verwendung in einem Motorlager nach den Figuren 3 und 4.

Figuren 7, 8

ein Motorlager ähnlich der Ausführung nach den Figuren 3, 4, bei dem die Schaltkupplung aus einer elektromagnetisch angetriebenen Spannzange besteht, die einen sich parallel zur Bewegungsrichtung erstreckenden, säulenförmigen Körper umfaßt.

Figur 9

ein Motorlager ähnlich der Ausführung nach nach den Figuren 3, 4, bei dem die Dämpfungseinrichtung aus einer elektromagnetisch angetriebenen Spannhülse besteht, die gegen einen sich parallel zur Bewegungsrichtung erstreckenden Zylinder preßbar ist.

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Figur 10 eine Ausführung, bei der die Schaltkupplung parallel zu dem ersten Federelement zwischen dem Traglager und einer Zwischenplatte angeordnet ist und bei dem das zweite Federelement zwischen der Zwischenplatte und dem Auflager angeordnet ist. Die Schaltkupplung besteht auch in diesem Falle aus einer elektromagnetisch angetriebenen Spannhülse, die an einen mit dem Traglager verbundenen Zylinder anpreßbar ist.

Figur 12 eine Schaltkupplung für ein Motorlager nach den Figuren 9 oder 10, wobei der Elektromagnet eine Flüssigkeit verdrängt, die ihrerseits eine Spannhülse gegen den Zylinder drückt.

Figur 13 eine besondere Ausführung einer Spannhülse zur Verwendung in einer Schaltkupplung nach Figur 12.

Figur 14 eine Spannhülse ähnlich der in Figur 12 gezeigten, wobei jedoch die hydraulische Flüssigkeit in einer geschlossenen Kunststoffkammer enthalten ist.

Figur 15 die Teildarstellung einer Reibhülse zur Verwendung in einer Spannhülse nach den Figuren 12 und 14.

Das Motorlager nach Figur 3 enthält ein Auflager 1 aus Stahlblech von zylindrischer Gestalt und mit einem Flansch zur Festlegung an der Karosserie.

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Das Motorlager enthält im oberen Bereich ein Traglager 2, welches als rotationssymmetrischer Metallkörper ausgebildet ist, sowie einen Gewindebolzen 5 zur Befestigung des Motors. Trag- und Auflager sind durch einen Federkörper 3 aus gummielastischem Werkstoff verbunden. Am unteren Ende trägt das Auflager 1 das harte Federelement 4, das den Boden 9 hält. Der Boden 9 und das Traglager 2 sind durch die abwechselnd ineinander gesteckten Bodenlamellen 10 und die Traglagerlamellen 11 verbunden. Die Lamellen sind jeweils starr am Boden 9 und an dem Traglager 2 fixiert und können im Überlappungsbereich ineinandergleiten. Zusätzlich ist am Boden 9 mit dem Halter 8 ein Elektromagnet, bestehend aus dem Magnetkern 6 und der Wicklung 7 so befestigt, daß das Lamellenpaket in dem Spalt des Elektromagneten liegt. Die Polflächen des Magnetkerns 6 liegen an den Bodenlamellen an. Die Lamellen sind längsgeschlitzt, um einen magnetischen Kurzschluß zu vermeiden. Sie bilden zusammen mit dem Elektromagneten eine signalbetätigbare Schaltkupplung 35.

Figur 4 zeigt das gleiche Motorlager wie Figur 3, jedoch in einem anderen Schnitt. In dem Motorlager befindet sich ein induktiver Signalgeber, welcher die Relativgeschwindigkeit von dem Traglager 2 zu dem Auflager 1 mißt. Der Signalgeber besteht aus dem an dem Traglager befestigten Signalgeberkern 12 und der Signalgeberspule 13, die mit dem Signalgeberhalter 14 am Auflager befestigt ist.

Der Signalgeber ist an eine nicht dargestellte elektronische Steuerung angeschlossen, deren Ausgang in Abhängigkeit von der Verschiebungsgeschwindigkeit des Auflagers zu dem Traglager und deren Frequenz die Wicklung 7 des Elektromagneten mit Strom Speist, so daß diese die Lamellen in seinen Spalt einklemmt.

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^Al·

Figur 6 zeigt eine spezielle Gestaltung der Lamellen für ein Motorlager nach den Figuren 3 und 4. Die Bodenlamellen 10 und die Traglager-Lamellen 11 sind mit gegeneinander geneigten Flächen versehen, \i/odurch die Lamellen in einer mittleren Lage genau ineinander passen. Die Lamellen können bei nicht betätigtem Elektromagneten leicht ineinander gleiten, wobei die Pole des Elektromagneten ihren Abstand verändern. Die Anordnung stellt eine Zwischenlösung von ReibschluG und Formschluß dar.

Das Motorlager nach Figur 7 enthält ein Auflager 1 aus Stahlblech von zylindrischer Gestalt mit einer Zu/ischenplatte 18 und einem Flansch zur Verbindung mit der Karosserie. Das Motorlager enthält im oberen Bereich ein Traglager 2 und einen Gewindebolzen zur Befestigung des Motors. Das Auflager 1 und das Traglager 2 sind durch das Federelement 3 verbunden, das eine besonders u/eiche Federcharakteristik aufweist. Am unteren Ende trägt das Auflager ein Federelement 4 von härterer Federcharakteristik, das den Boden 9 hält.

Im Inneren des Motorlagers befindet sich das zangenartig ausgebildete Klemmteil der Dämpfungseinrichtung. Dieses besteht aus zwei Magnetkernen 6, zwei Wicklungen 7, zwei Klemmklötzen 20 und einer Federplatte 21, die das Scharnier bildet. Der eine Klemmklotz 20 ist mit dem Boden 9 fest vernietet. Der andere Schenkel des Klemmteils der Dämpfungseinrichtung ist um das Scharnier frei beweglich. Die Klemmklötze 20 u/irken auf den säulenförmigen Körper 16, der am Traglager 2 fixiert ist und stellen so eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Traglager 2 und dem Boden 9 her. Der säulenförmige Körper 16 wird nachfolgend auch als Reibzylinder bezeichnet.

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Am oberen Teil des Reibzylinders ist ein Dauermagnetring 15 befestigt, der in die Signalgeberspule 13 eintaucht, die vom Signalgeberhalter 14 fixiert ist. Signalgeber, Steuerung 17 und Elektromagnet wirken wie bei dem Motorlager nach Figuren 3 und 4 zusammen, jedoch ist bei den Motorlagern nach Figuren 7 und 8 mit Hilfe der Weggeberspule 19, in die der Reibzylinder eintaucht, die Möglichkeit gegeben, zusätzlich die Verschiebung von
Traglager 2 und Boden 9 zu messen und so das weiche
Federelement 3 und das harte Federelement 4 in einer
bestimmten gegenseitigen Zuordnung zu koppeln.

Das Motorlager nach Figur 9 unterscheidet sich prinzipiell nur durch eine besondere Ausbildung der Schaltkupplung von den Ausführungen nach den Figuren 3 und 7.

Die Schaltkupplung besteht aus dem ringförmigen Elektromagneten 7 und dem Eisenring 22, die bei nicht betätigter Schaltkupplung einen axialen Abstand haben. Die beiden Teile umschließen den mit dem Traglager verbundenen,
Reibzylinder in einem gleichmäßigen Abstand und weisen diesem zugewandte, sich in radialer Richtung erstreckende Stützflächen auf. Die Stützflächen dienen zugleich der axialen Festlegung der Spannhülse 24, die in dem Spalt zwischen den beiden Teilen und dem Reibzylinder angeordnet ist. Die Spannhülse hat eine mäanderartig profilierte Wandung. Sie liegt auf der Außenseite an der
Innenfläche der Gleithülse 26 an, und kann dadurch bei Einleitung einer axial gerichteten Druckkraft über die Stirnflächen in radialer Richtung nach außen nicht
ausweichen.

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-W-

Die Einleitung einer entsprechend gerichteten Druckkraft führt dadurch zu einer Anpressung der Spannhülse an die Oberfläche des Reibzylinders, was im Rahmen der vorliegenden Anmeldung zur Ankopplung des unteren Federelementes bei betätigter Schaltkupplung ausgenutzt wird. Die Wirkung des unteren und die Wirkung des oberen Federelementes ergänzen sich dann im Sinne einer Parallelschaltung. Das aus dem Motorlager und dem Motor gebildete Schwingungssystem hat dadurch eine deutlich verlagerte Eigenfrequenz. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach Figur 9 wird der Magnetkern durch den Haltestift 23 gehalten und geführt. Die Anschlagscheibe 25 bildet einen u/eichen Anschlag.

Fließt ein Strom durch die Wicklung 7, so zieht der Elektromagnet den Eisenring 22 an und drückt dadurch die Spannhülse 24 zusammen, wodurch der Reibzylinder festgeklemmt wird. Der Signalgeber und die Steuerung sind nicht dargestellt.

Das Motorlager nach Figur 10 enthält ein Auflager 1 aus Stahlblech von ringförmiger Gestalt mit einem Flansch zur Verbindung des Motorlagers an der Karosserie. In dem Auflager 1 sitzen konzentrisch der Zwischenring 27 und ganz innen der Reibzylinder. Letzterer dient zugleich als Traglager 2, und ist mit dem Gewindebolzen 5 zum Anschluß des Motors verbunden. Das Auflager 1 und der Zwischenring 27 sind durch das Federelement 4 verbunden. Dieses hat eine besonders harte Federungscharakteristik. Der Zwischenring 27 ist mit dem Kupplungsgehäuse verbunden. Dieses umschließt die beiden axial verpreßbaren Teile eines kreisringförmig ausgebildeten Elektromagneten mit der darin gelagerten Spannhülse 24.

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Die Funktion ist ähnlich wie unter Figur 9 beschrieben. Aus einer Betätigung der Schaltkupplung resultierte indessen nicht eine Zuschaltung der Wirkung des zweiten Federelementes zu derjenigen des ersten Federelementes, sondern eine Überbrückung, d.h. eine Ausschaltung der Wirkung des zweiten Federelementes, Die Resonanzfrequenz ist dadurch ebenfalls verlagert. Das zweite Federelement hat im allgemeinen eine wesentlich weichere Federungscharakteristik als das erste Federelement. Signalgeber und Steuerung sind nicht dargestellt.

Figur 12 zeigt eine Schaltkupplung, die elektrohydraulisch arbeitet. Der Magnetkern 6, der Eisenring 22 und der Reibzylinder bilden wie bei dem Motorlager nach den Figuren und 10 einen Spalt und eine Ringkammer. Der Raum von Spalt und Ringkammer ist mit einer weitgehend inkompressiblen Flüssigkeit gefüllt. Zum Reibzylinder hin ist der Raum durch die Membran 31 abgedichtet und zwischen dem Eisenring 22 und dem Magnetkern 6 sitzt eine Gleitdichtung 30. Fließt durch die Wicklung 7 ein Strom, dann wird der Eisenring 22 angezogen und verdrängt die Flüssigkeit, die über die Membran 31 die Reibhülse 32 gegen den Reibzylinder preßt.

Figur 13 zeigt den Dichtkörper 33, der statt der Gleitdichtung 30 nach Figur 12 den Spalt zwischen dem Eisenring 22 und dem Magnetkern 6 abdichtet. Der Dichtkörper 33 besteht aus zwei starren Ringen, die in den Eisenring 22 und den Magnetkern 6 fest eingepaßt sind. Die Ringe sind durch einen nach innen zum Spalt zu gewölbten, gummielastischen Ringkörper verbunden.

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" 14

Zieht der Elektromagnet den Eisenring 22 an, so wölbt sich der Ringkörper noch weiter nach innen.

Figur 14 zeigt den Aufbau der Ringkammer einer elektrohydraulischen Schaltkupplung, die ähnlich aufgebaut ist wie diejenige nach Figur 12. Bei dieser Ausführung befindet sich eine Reibhülse 32, eine biegey/eiche Kammerwand 34, die die Flüssigkeit umschließt, sowie eine Gleithülse in der Ringkammer. Zieht der Elektromagnet den Eisenring 22 an, so drücken die zur Kammer hin gewölbten Flächen des Eisenrings 22 und des Magnetkerns 6 auf die biegeweiche Kammerwand 34, so daß die Reibhülse 32 auf den Reibzylinder 16 gedrückt wird.

Figur 15 zeigt die Reibhülse 32 nach Figur 14 im Detail, Die Reibhülse 32 ist mit Längsschlitzen versehen, damit sie sich ohne großen Widerstand an den Reibzylinder 16 anpressen läßt.

Fertigt man die Reibhülse 32 aus PTFE, so muß man zwar einen kleinen Reibbeiwert μ in Kauf nehmen, vermeidet jedoch den ungünstigen stick-slip-Effekt, da dieses Material keinen unstetigen Sprung zwischen Haft- und Gleitreibbeiwert kennt.

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Claims

AnSprüche

1. Motorlager, bestehend aus einem Traglager und einem Auflager, die durch ein erstes und ein zweites Federelement verbunden sind, so\i/ie aus einer Dämpfungseinrichtung zur Unterdrückung großer Relativbewegungen zwischen dem Traglager und dem Auflager, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung aus einer signalbetätigten Schaltkupplung (35) besteht, daß die Schaltkupplung in Serie mit dem zweiten Federelement (4) verbunden ist, daß die aus dem zweiten Federelement und der Schaltkupplung bestehende Einheit das Traglager (2) und das Auflager (1) parallel zu dem ersten Federelement (3) verbindet, daß eine Meßeinrichtung (12) für die Relativbewegungen zwischen dem Traglager und dem Auflager vorgesehen ist, die bei Überbrückung eines Schwellwertes ein Signal abgibt, und daß die Meßeinrichtung (12) und die Schaltkupplung (35) signalleitend verbunden sind .

2. Motorlager, bestehend aus einem Traglager, einer Zwischenplatte und einem Auflager, bei dem zwischen dem Traglager und der Zwischenplatte ein erstes Federelement und zwischen der Zwischenplatte und dem Auflager ein zweites Federelement angeordnet ist sowie aus einer Dämpfungseinrichtung zur Unterdrückung großer Relativbewegungen zwischen dem Traglager und dem Auflager, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement aus einer signalbetätigten Schaltkupplung (35) besteht, daß die Schaltkupplung parallel zu dem ersten Federelement (3) zwischen dem Trag lager (2) und ti er Zwischenplatte (27) angeordnet ist, daß eine Meßeinrichtung für die

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Relativbewegungen zwischen dem Traglager (2) und dem Auflager (1) vorgesehen ist, die bei Überschreiten eines Schwellwertes ein Signal abgibt, und daß die Meßeinrichtung und die Schaltkupplung (34) signalleitend verbunden sind.

3. Motorlager nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung (35) eine maximale Haltekraft aufweist, die kleiner ist als die maximal zulässige Federkraft des ersten Federelementes (3).

4. Motorlager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft des ersten Federelementes (3) kleiner ist als die Federkraft des zweiten Federelementes (4).

5. Motorlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus der Federkraft des zweiten Federelementes (4) und der Federkraft des ersten Federelementes (3) 2-4 beträgt.

6. Motorlager nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung (35) eine mit einem Antrieb (6) versehene Lamellenkupplung ist, und daß sich die Lamellen (10, 11) der Lamellenkupplung in Bewegungsrichtung erstrecken.

7. Motorlager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (10, 11) wenigstens eine Lamelle umfassen, die in Bewegungsrichtung im mittleren Bereich ihre Anlagefläche an der Nachbarlamelle einen sich quer zur Bewegungsrichtung erstreckenden Vorsprung aufweist, und daß die Nachbar lamelle im mittleren Bereich ihre Anlagefläche an der Lamelle

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eine dem Vorsprung maßlich entsprechende Eintiefung aufweist.

8. Motorlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung und die Eintiefung in Bewegungsrichtung beiderseits durch eine schiefe Ebene mit entgegengesetzter Neigung begrenzt sind und daß die schiefe Ebene mit der Bewegungsrichtung einen flachen Neigungswinkel einschließt.

9. Motorlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel 5 - 15 ° umfaßt.

10. Motorlager nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung (34) aus einem säulenförmigen Körper (16) besteht, der wenigstens zwei sich parallel zur Bewegungsrichtung erstreckende, einander gegenüberliegende Reibflächen aufweist, sowie aus einer mit einem Antrieb (6) versehenen Spannzange, die an dem relativ bewegten Maschinenteil festgelegt ist und die den Körper 16 im mittleren Teil seiner Erstreckung in Bewegungsrichtung mit Reibplatten umfaßt.

11. Motorlager nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung (35) aus einem säulenförmigen Körper (16) besteht, der wenigstens zwei sich parallel zur Bewegungsrichtung erstreckende, einander gegenüberliegende Reibflächen aufweist, sowie eine an dem relativ bewegten Maschinenteil festgelegte, mit einem Antrieb (6) versehene Spannhülse (24), die im mittleren Teil der Erstreckung in Bewegungsrichtung mit wenigstens einer Reibplatte an den Reibflächen anliegt.

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12. Motorlager nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (6) einen signalbetätigten Elektromagneten (7) oder eine signalbetätigte, volumenveränderliche Kammer (36) für ein druckbeaufschlagbares Arbeitsmedium umfaßt.

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