DE3831644C2 - Hydraulisch dämpfendes Lager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch dämpfendes Lager gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein derartiges Lager ist beispielsweise aus der JP 63-111336 A bekannt. Bei dem dort beschriebenen Lager sind die in ra­ dialer Hauptbelastungsrichtung gegenüberliegend angeordneten Hauptkammern untereinander mittels zweier Drosselkanäle über eine ringförmige Ausgleichskammer verbunden. Eine direkte Verbindung zwischen den Hauptkammern ist nicht vorgesehen. Bei Radialbelastung des Lagers wird eine der Hauptkammern kom­ primiert, die Flüssigkeit strömt durch den Drosselkanal in die Ausgleichskammer und über die Ausgleichskammer durch einen weiteren Drosselkanal in die andere Hauptkammer. Bei Axialbe­ lastung wird die Flüssigkeit aus den Hauptkammern in die Aus­ gleichskammer gedrückt, wobei die Ausgleichskammer eine elastisch verformbare Außenwand aufweist, um das aus den Hauptkammern herausgedrückte Flüssigkeitsvolumen aufnehmen zu können.

Dies ist insoweit nachteilhaft, als daß die Dämpfungs­ charakteristika des Lagers nur gemeinsam für den axialen und den radialen Belastungsfall einstellbar sind.

Ein ähnliches Lager ist aus der EP 0 042 761 A2 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt ein Motorlager, das im wesentlichen aus einem topfförmigen Gehäuse aus Stahlblech besteht, das nahezu vollständig von einer mit Kammern versehenen Gummifeder ausgefüllt ist, wobei in die Gummifeder ein Anschlußelement einvulkanisiert ist, das Befestigungsmittel für den aufzu­ hängenden Motor aufweist. Das bekannte Motorlager ist eben­ falls als Dreikammerlager ausgebildet, wobei zwei Kammern diametral gegenüberliegend in der radialen Belastungsrichtung des Lagers angeordnet sind. Die dritte Kammer ist in axialer Belastungsrichtung des Lagers angeordnet. Diese Kammer ist über einen Drosselkanal mit einer Ausgleichskammer verbunden. Die in der radialen Belastungsrichtung angeordneten Kammern sind untereinander durch einen umlaufenden Drosselkanal ver­ bunden. Die radiale und axiale Dämpfung sind bei diesem Lager zwar voneinander entkoppelt, jedoch benötigt dieses Lager mindestens drei Hauptkammern und eine zusätzliche Ausgleichs­ kammer, die so angeordnet sind, daß außerordentlich viel Konstruktionsraum beansprucht wird. Außerdem sind bei dem bekannten Lager nicht alle drei Kammern untereinander verbun­ den, so daß dem gemischten Belastungsfall aus radialer und axialer Krafteinwirkung nur ungenügend Rechnung getragen wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Lager der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß trotz ge­ ringem zur Verfügung stehendem Konstruktionsraum eine ver­ besserte Abstimmung der Dämpfungscharakteristika des Lagers bei radialer und axialer Belastung möglich ist.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Lager ist bei geringstmöglichem Raum­ angebot mit einer vollwertigen Radialdämpfungs-Einrichtung sowie mit einer bei reiner Axialbelastung unabhängig hiervon wirkenden Axialdämpfungs-Einrichtung versehen. Die beiden Hauptkammern sind sowohl über einen Radialdämpfungskanal un­ mittelbar mit der jeweils anderen Hauptkammer als auch über eine separate Axialdämpfungskammer mit der Ausgleichskammer verbunden, wodurch eine wesentlich verbesserte Abstimmung der Dämpfungscharakteristika in Radial- und Axialrichtung möglich ist. Durch die konische Ausbildung der Innenwand des Außen­ teils und der Außenwand des Innenteils wird bei Axialbelastung eine Reduzierung der Volumina der Hauptkammern bewirkt, wo­ durch im wesentlichen eine zusätzliche Kammer in der axialen Belastungsrichtung des Lagers gespart wird.

Die Ausgleichskammer ist zweckmäßig als Ringkammer ausgebil­ det. Dadurch kann auf kleinstmöglichem axialen Raum ein rela­ tiv großes Kammervolumen erzeugt werden.

Die Ausgleichskammer ist zweckmäßig über je einen Axial­ dämpfungs-Drosselkanal mit den Hauptkammern verbunden.

Um eine optimale Platzverteilung im Inneren des Lagers zu erzielen, kann die Ausgleichskammer relativ zu den Hauptkam­ mern in Axialrichtung versetzt angeordnet sein.

Zweckmäßig ist dabei die Ausgleichskammer an einem Stirnende des Lagers angeordnet. Bei dieser Konstruktion ist es auf sehr einfache Weise möglich, die stirn­ seitige Außenwand elastisch verformbar zu gestalten.

Damit die die Gummifeder bildenden Teile konstruktiv einfach gestaltet werden können, ist die Ausgleichskam­ mer vorzugsweise in einem gesonderten Gummiteil ausge­ bildet.

Vorzugsweise erstrecken sich die die Hauptkammern mit der Ausgleichskammer verbindenden Axialdämpfungs-Dros­ selkanäle in axialer Richtung durch das im wesentlichen starr ausgebildete Innenteil und weisen radiale An­ schlüsse zu den Kammern auf.

Zur Erzielung eines äußerst wirksamen Drosseleffektes können die Anschlüsse der Axialdämpfungs-Drosselkanäle an die Hauptkammern an deren der Ausgleichskammer abgewandten Enden angeordnet sein, so daß relativ lange Drosselkanäle entstehen.

Der Radialdämpfungs-Drosselkanal ist vorzugsweise durch einen in dem Innenteil ausgebildeten Ringkanal sowie Anschlußkanäle zwischen dem Ringkanal und den Hauptkam­ mern gebildet. Aufgrund dieser Konstruktionsmerkmale ist eine konstruktiv sehr vorteilhafte Kanalführung möglich.

Vorzugsweise ist der Ringkanal in Axialrichtung zu den Hauptkammern versetzt angeordnet, wobei die Anschluß­ kanäle durch in das Innenteil eingearbeitete Axialka­ näle sowie radial verlaufende Anschlüsse zwischen den Hauptkammern und den Axialkanälen gebildet sind.

Das Innenteil kann über seinen gesamten, mit den Dros­ selkanälen durchzogenen Abschnitt eine tief eingeform­ te, konzentrische Ringnut aufweisen, in die ein mit den axial verlaufenden Drosselkanälen versehenes Paßstück eingreift, wobei der Ringkanal im Nutgrund ausgebildet und durch das Stirnende des Paßstücks begrenzt ist.

Auf diese Weise kann das relativ kompliziert ausgebil­ dete Lagerteil konstruktiv äußerst einfach gestaltet werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise ver­ anschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbei­ spiel des Lagers in Höhe der Hauptkammern, und zwar entlang der Linie I-I aus Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 1 und

Fig. 4 einen Schnitt durch die Hälfte des Lagers entlang der Linie IV-IV aus Fig. 1.

Nach der Zeichnung besteht das Lager im wesentlichen aus einem Innenteil 1, einem um dieses herum angeord­ neten Außenteil 2 sowie einer zwischen Innen- und Außenteil vorgesehenen Gummifeder 3.

Das Innenteil 1 sowie das Außenteil 2 sind aus relativ steifem Material gefertigt, wie beispielsweise aus Metal 1 oder hartem Kunststoff. Die Gummifeder 3 ist zwischen die beiden Teile einvulkanisiert.

In der Hauptbelastungsrichtung ist die Gummifeder auf radial gegenüberliegenden Seiten mit je einer Haupt­ kammer 4, 5 versehen, die durch Ausnehmungen in dem Material der Gummifeder gebildet sind.

Die beiden Hauptkammern 4, 5 sind durch einen Radial­ dämpfungs-Drosselkanal 6 miteinander verbunden. Dieser besteht aus einem System mehrerer Kanalabschnitte, und zwar an einem in dem Innenteil 1 ausgebildeten Ringka­ nal 7, zwei an den Ringkanal 7 angeschlossenen, in Axialrichtung durch das Innenteil 1 verlaufende Kanal­ abschnitten 8 und 9 sowie radialen Kanalabschnitten 10 und 11, die die axialen Kanalabschnitten 8 und 9 mit der jeweiligen Hauptkammer 4 bzw. 5 verbinden.

Die im wesentlichen nierenförmig ausgebildeten Haupt­ kammern 4 und 5 sowie die die beiden Hauptkammern mit­ einander verbindenden Kanalabschnitte sind mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt. Wenn das in Fig. 1 darge­ stellte Lager beispielsweise von der rechten Seite her belastet wird, so wird das Volumen der rechten Haupt­ kammer 4 reduziert und ein Teil der Dämpfungsflüssig­ keit wird über den radialen Kanalabschnitt 10 und den sich daran anschließenden axialen Kanalabschnitt 8 in den Ringkanal 7 gedrückt, von wo aus die Flüssigkeit weiter über den zweiten axialen Kanalabschnitt 9 und den sich daran anschließenden radialen Kanalabschnitt 11 in die zweite Hauptkammer 5 gelangt.

Bei Radialbelastung des Lagers in umgekehrter Richtung wird die Hauptkammer 5 komprimiert und die Dämpfungs­ flüssigkeit wird über das beschriebene Kanalsystem in umgekehrter Richtung in die Hauptkammer 4 gedrückt.

Der Ringkanal 7 ist in Axialrichtung zu den Hauptkam­ mern 4 und 5 versetzt angeordnet, wobei die radialen Kanalabschnitte 10 und 11 in die dem Ringkanal 7 abge­ wandten Enden der Hauptkammern 4 und 5 münden. Auf diese Weise wird ein relativ langes Kanalsystem mit einer guten Drosselwirkung erzielt.

Das Innenteil 1 ist rotationssymmetrisch ausgebildet und weist eine zentrische, mehrfach abgesetzte Innen­ bohrung 12 auf, in der das Innenteil auf einem Bolzen oder dergleichen befestigt werden kann. Konzentrisch zu der Innenbohrung 12 weist das Innenteil 1 eine tief eingeformte Ringnut 13 auf, deren Grund einen Abrun­ dungsradius aufweist und den Ringkanal bildet. Begrenzt wird der Ringkanal 7 durch das Stirnende eines in die Ringnut 13 eingesetzten Paßstücks 14, in welchem gleichzeitig die axialen Kanalabschnitte 8 und 9 eingeformt sind. Die radialen Kanalabschnitte 10 und 11 verlaufen durch das Material der Gummifeder 3.

Das eingesetzte Paßstück 14 bildet etwa über die Höhe der Hauptkammern 4 und 5 die Außenwand 15 des Innenteils 1 und ist in diesem Abschnitt konisch geformt, wobei sich der konische Bereich, wie in Fig. 2 dargestellt, sich nach unten verjüngt. Oben liegt dieser Wandabschnitt an einem Absatz 16 des Innenteils 1 an. Im Bereich des Absatzes 16 ist die Gummifeder 3 geteilt. Die in Höhe des Absatzes 16 des Innenteils 1 nach oben hin offenen Hauptkammern 4 und 5 sind durch ein zweites Gummiteil 17 verschlossen. Das Gummiteil 17 weist in seinem Inneren eine ringförmige Ausgleichskam­ mer 18 auf, die eine wesentliche Rolle bei der später noch zu beschreibenden Axialdämpfung spielt. Das Gummiteil 17 ist einerseits an das Innenteil 1 anvulkanisiert und ist an der anderen Seite mit Ringblechen 19 und 20 versehen. Das obere Ringblech 20 ist zur Befestigung an dem Außenteil 2 um dieses herumgebördelt.

Die untere Wand 21 der Ausgleichskammer 18 dient als obere Abdeckung der Hauptkammern 4 und 5, während die obere Wand 22 als Außenwand elastisch verformbar ist. Auf diese Weise kann das Volumen der Ausgleichskammer 18 bei Druckbeaufschlagung vergrößert werden.

Das Außenteil 2 ist über den größten Teil seines Um­ fangs konisch ausgebildet, wobei die Konizität der In­ nenwand 23 des Außenteils etwa parallel zu dem koni­ schen Bereich 15 des Paßstücks liegt.

Bei axialer Belastung bewegen sich die konische Außenwand 15 des Paßstücks 14 und die konische Innenwand 23 des Außenteils 2 aufeinander zu und komprimieren die Volumina der beiden Hauptkammern 4 und 5. Diese sind zusätzlich über je einen Axialdämp­ fungs-Drosselkanal 24 bzw. 25 mit der ringförmigen Ausgleichskammer 18 verbunden. Die beiden Axialdämp­ fungs-Drosselkanäle 24, 25 werden im wesentlichen durch axiale Kanalabschnitte 26 bzw. 27 gebildet, die ebenfalls in dem Paßstück 14 ausgebildet sind. Die axialen Kanalabschnitte 26 und 27 sind über radiale Anschlüsse 28 bzw. 29 mit der Ausgleichskammer 18 und über weitere radiale Anschlüsse 30 bzw. 31 mit den Hauptkammern 4 bzw. 5 verbunden. Die radialen Anschlüs­ se 30 und 31 sind an den der Ausgleichskammer 18 abge­ wandten Enden der Hauptkammern 4 und 5 angeordnet, so daß relativ lange Kanalwege entstehen.

Wenn das Lager in Axialrichtung belastet wird und dabei die Hauptkammern 4 und 5 komprimiert werden, wird die Dämpfungsflüssigkeit aus den Hauptkammern 4 und 5 über die radialen Anschlüsse 30 und 31, die axialen Kanalabschnitte 26 und 27 sowie die radialen Anschlüsse 30 und 31 in die ringförmige Ausgleichskammer 18 gedrückt. Diese vergrößert dabei ihr Volumen, indem die nach außen gerichtete obere Wand 22 elastisch nach außen verformt wird.

Wenn die Axialbelastung unterbrochen wird, versucht die elastisch verformte Wand 22 der Ausgleichskammer 18 ihre ursprüngliche Form wieder einzunehmen und drückt dabei die überschüssige Dämpfungsflüssigkeit über das Axialdämpfungs-Kanalsystem wieder in die Hauptkammern 4 und 5, zurück.

Die beiden Dämpfungssysteme in axialer und radialer Richtung können bei einer Mischbelastung auch gleich­ zeitig wirksam werden, indem Dämpfungsflüssigkeit so­ wohl von einer Hauptkammer zur anderen als auch von beiden Hauptkammern 4, 5 in die Ausgleichskammer 18 strömt.

Bezugszeichenliste

1

Innenteil

2

Außenteil

3

Gummifeder

4

Hauptkammer

5

Hauptkammer

6

Radialdämpfungs-Drosselkanal

7

Ringkanal

8

axialer Kanalabschnitt

9

axialer Kanalabschnitt

10

radialer Kanalabschnitt

11

radialer Kanalabschnitt

12

Innenbohrung

13

Ringnut

14

Paßstück

15

konische Außenwand

16

Absatz

17

Gummiteil

18

Ausgleichskammer

19

Ringblech

20

Ringblech

21

untere Wand

22

obere Wand

23

Innenwand

24

Axialdämpfungs-Drosselkanal

25

Axialdämpfungs-Drosselkanal

26

axialer Kanalabschnitt

27

axialer Kanalabschnitt

28

radialer Anschluß

29

radialer Anschluß

30

radialer Anschluß

31

radialer Anschluß

Claims (11)

1. Hydraulisch dämpfendes Buchsenlager mit durchgehender In­ nenbohrung, insbesondere zur Lagerung von Fahrzeugteilen, bestehend aus einem auf einem Bolzen oder dergleichen be­ festigbaren Innenteil, einem um dieses herum angeordneten Außenteil sowie einer zwischen Innen- und Außenteil vor­ gesehenen Gummifeder, wobei durch Ausnehmungen in der Gum­ mifeder mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte und über Drosselkanäle miteinander verbundene, in der radialen Hauptbelastungsrichtung einander radial gegenüberliegende Hauptkammern angeordnet sind, die über mindestens einen Drosselkanal mit einer Ausgleichskammer verbunden sind, welche mit einer elastisch verformbaren Wand versehen ist und bei Axialbelastung des Lagers die aus den Hauptkammern herausgedrückte Dämpfungsflüssigkeit aufnimmt, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Hauptkammern (4, 5) sowohl über einen Ra­ dialdämpfungs-Drosselkanal (6) unmittelbar mit der jeweils anderen Hauptkammer (4, 5) als auch über einen separaten Axialdämpfungs-Drosselkanal (24, 25) mit der Aus­ gleichskammer (18) verbunden ist, wobei bei reiner Axial­ belastung des Lagers überwiegend der Axialdämpfungs-Dros­ selkanal (24, 25) und bei reiner Radialbelastung überwie­ gend der Radialdämpfungs-Drosselkanal (6) wirksam ist, und daß die Innenwand des Außenteils (2) und die Außenwand des Innenteils (1) zumindest über einen Teil des Umfangs der­ art konisch ausgebildet sind, daß sich der Zwischenraum, in der die Gummifeder (3) angeordnet ist, bei Axialbe­ lastung des Lagers verkleinert.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausgleichskammer (18) als Ring­ kammer ausgebildet ist.

3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausgleichskammer (18) über je einen Axialdämpfungs-Drosselkanal (24, 25) mit den Hauptkammern (4, 5) verbunden ist.

4. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskammer (18) relativ zu den Hauptkammern (4, 5) in Axialrichtung ver­ setzt angeordnet ist.

5. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskammer (18) nahe einem Stirnende des Lagers angeordnet ist.

6. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskammer (18) in einem gesonderten Gummiteil (17) ausgebildet ist.

7. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die die Hauptkammern (4, 5) mit der Ausgleichskammer (18) verbindenden Axial­ dämpfungs-Drosselkanäle (24, 25) in axialer Richtung durch das im wesentlichen starr ausgebildete Innenteil (1) er­ strecken und radiale Anschlüsse (28 bzw. 29 und 30 bzw. 31) zu den Kammern (4, 5, 18) aufweisen.

8. Lager nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die radialen Anschlüsse (30, 31) der Axialdämpfungs-Drosselkanäle (24, 25) an die Hauptkammern (4, 5) an deren der Ausgleichskammer (18) abgewandten Enden angeordnet sind.

9. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialdämpfungs-Dros­ selkanal (6) durch einen in dem Innenteil (1) ausgebilde­ ten Ringkanal (7) sowie Anschlußkanälen (8, 9) zwischen dem Ringkanal (7) und den Hauptkammern (4, 5) gebildet ist.

10. Lager nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ringkanal (7) in Axialrichtung zu den Hauptkammern (4, 5) versetzt angeordnet ist und daß die Verbindungen zu den Hauptkammern durch in das Innen­ teil (1) eingearbeitete axiale Kanalabschnitte (8, 9) sowie radial verlaufende Anschlüsse (10, 11) zwischen den Hauptkammern (4, 5) und den axialen Kanalabschnitten (8, 9) gebildet sind.

11. Lager nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Innenteil (1) über seinen ge­ samten, mit den Drosselkanälen durchzogenen Abschnitt eine tief eingeformte, konzentrische Ringnut (13) aufweist, in die ein mit den axial verlaufenden Drosselkanälen (8, 9 und 24, 25) versehenes Paßstück (14) eingreift, wobei der Ringkanal (7) im Nutgrund ausgebildet und durch das an­ grenzende Stirnende des Paßstücks begrenzt ist.