DE10325720B4

DE10325720B4 - Hydraulisch dämpfendes Motorlager

Info

Publication number: DE10325720B4
Application number: DE2003125720
Authority: DE
Inventors: Heinrich Meyer; Marc Stira; Karl-Ernst Poss
Original assignee: ZF Boge Elastmetall GmbH
Current assignee: Boge Elastmetall GmbH
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2023-06-07
Also published as: DE10325720A1

Abstract

Hydraulisch dämpfendes Motorlager mit
– zumindest teilweise von elastischen Wänden begrenzten, fluidgefüllten Kammern und
– einer die Kammern trennenden, begrenzt auslenkbaren Membran,
– mindestens einem die Kammern verbindenden Kanal, wobei die Lagercharakteristik durch die Änderung der Steifigkeit einer in einer der Kammern im Wesentlichen senkrecht angeordneten flexiblen Wand einstellbar ist, die bei geringer Steifigkeit gegen ein in einem Zwischenraum eingeschlossenes Gasvolumen arbeitet und die bei hoher Steifigkeit zumindest teilweise in Anlage an einen Anschlag kommt, wobei zur Belüftung des Zwischenraumes ein Schalter eine Strömungsverbindung zur Atmosphäre oder einem Druckspeicher freigibt und die Entlüftung des Zwischenraumes über ein Ventil in der Strömungsverbindung erfolgt, wobei als Ventil ein Rückschlagventil im Bereich der Außenwand vorgesehen ist, welches über die flexible Wand durch die Zug- und Druckbewegungen des Motorlagers beaufschlagbar ist, so dass der Zwischenraum durch die Pumparbeit der elastischen Wände über das Rückschlagventil leerpumpbar ist,
dadurch gekennzeichnet,...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch dämpfendes Motorlager mit zumindest teilweise von elastischen Wänden begrenzten, fluidgefüllten Kammern und einer die Kammern trennenden, begrenzt auslenkbaren Membran, mit mindestens einem die Kammern verbindenden Kanal, wobei die Lagercharakteristik durch die Änderung der Steifigkeit einer in einer der Kammern im Wesentlichen senkrecht angeordneten flexiblen Wand einstellbar ist, die bei geringer Steifigkeit gegen ein in einem Zwischenraum eingeschlossenes Gasvolumen arbeitet und die bei hoher Steifigkeit zumindest teilweise in Anlage an einen Anschlag kommt, wobei zur Belüftung des Zwischenraumes ein Schalter eine Strömungsverbindung zur Atmosphäre oder einem Druckspeicher freigibt und die Entlüftung des Zwischenraumes über ein Ventil in der Strömungsverbindung erfolgt, wobei als Ventil ein Rückschlagventil im Bereich der Außenwand vorgesehen ist, welches über die flexible Wand durch die Zug- und Druckbewegungen des Motorlagers beaufschlagbar ist, so dass der Zwischenraum durch die Pumparbeit der elastischen Wände über das Rückschlagventil leerpumpbar ist.

Es sind bereits schaltbare hydraulische Motorlager bekannt (z.B. DE 34 46 725 C2 , DE 34 47 950 C2 , DE 39 26 696 A1 ).

Darüber hinaus sind hydraulisch dämpfende Gummilager mit zumindest teilweise von elastischen Wänden begrenzten, fluidgefüllten Kammern bekannt ( DE 42 38 752 C1 ), bei denen die Lagercharakteristik durch die Änderung der Steifigkeit einer in einer der Kammern angeordneten flexiblen Wand einstellbar ist, die bei geringer Steifigkeit gegen ein in einem Zwischenraum befindliches Gasvolumen mit Verbindung zur Atmosphäre arbeitet. Es wird dabei als Ventil ein Rückschlagventil im Bereich der Außenwand vorgesehen, welches über die flexible Wand durch die Zug- und Druckbewegung des Motorlagers beaufschlagbar ist, so dass der Zwischenraum durch die Pumparbeit der elastischen Wände über das Rückschlagventil leerpumpbar ist. Nachteilig ist hierbei, dass der Magnetanker mit einer Feder beaufschlagt ist, so dass der Magnetanker die Strömungsverbindung schließen soll. Durch Schwingungen im Fahrzeug wird auch der Magnetanker zum Schwingen angeregt, so dass eine Abdichtung der Strömungsverbindung nicht unter allen Betriebsbedingungen gewährleistet ist.

Des Weiteren weist die EP 0 595 591 A1 ein hydraulisch dämpfendes Motorlager auf mit teilweise von elastischen Wänden begrenzten fluidgefüllten Kammern und einer begrenzt auslenkbaren Membran mit einem horizontalen Bereich, sowie einem die Kammern verbindenden Kanal. Dabei ist die Lagercharakteristik durch die Änderung der Steifigkeit in einem senkrechten, flexiblen Wandbereich der Membran so einstellbar, dass der von diesem Wandbereich gebildete Zwischenraum mit einem Gasvolumen füllbar, leerpumpbar, und über Ventile regelbar ist. Nachteilig an dieser Ausführung ist dabei der aufwendige Aufbau des Kanalträgers mit der hierin angeordneten Membran. Eine Entkopplung der beiden Kammern ist zudem nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es ein hydraulisch dämpfendes Motorlager zu schaffen, welches wahlweise hart oder weich gesteuert werden kann, dabei soll die Dämpfung abschaltbar sein, um Leerlaufgeräusche und Vibrationen zu isolieren, also im Fahrzustand soll das Lager lediglich als hydraulisch dämpfendes Motorlager wirken und abhängig vom Fahrzustand schaltbar sein und dass die Dämpfung im unbestromten Zustand (Rückschlag aktiv) des Schalters wirksam ist.

Durch Richtungsumkehr des Magneten ist auch die Umkehr möglich (unbestromter Zustand entspricht weichem Zustand).

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die flexible Wand einen horizontal verlaufenden Bereich aufweist, mit dem die Membran zusammenwirkt, wobei die flexible Wand, ein Entkopplungsbereich und eine Trennwand des Kanals als einteiliges Bauteil ausgebildet ist. Hierbei ist von Vorteil, das das einteilige Bauteil mit einer Dreifachfunktion versehen ist und durch seine einteilige Gestaltung problemlos herstellbar ist und montierbar ist.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der horizontal verlaufende Bereich durch ein Kanalpaket hindurch verläuft und den Kanal zumindest teilweise begrenzt. Mit Vorteil ist dabei vorgesehen, dass das Kanalpaket aus zwei Teilen besteht und der horizontale Bereich den Kanal in einen Zu- und Ablauf unterteilt, wobei eine Ausnehmung die Verbindung von Zu- und Ablauf herstellt.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Kanalpaket mit mindestens einer Öffnung versehen ist, so dass im Bereich dieser Öffnung der horizontale Bereich die Kammern voneinander trennt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass als Ventil eine Feder vorgesehen ist. Vorteilhaft ist dabei, dass als Feder eine Federblatt vorgesehen ist. Hierbei ist von Vorteil, dass die Ausbildung des Rückschlagventils als einfaches, dünnes Federblatt eine geringe Masse aufweist, und dabei unempfindlich gegen Schwingungserregungen im Fahrzeug ist. In unbestromtem Zustand des Ventils hält dabei die Feder die Strömungsverbindung geschlossen und wird durch die Pumpleistung der flexiblen Wände nur in einer Richtung geöffnet (Rückschlagventilfunktion).

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Ventil von einem Elektromagneten beaufschlagt wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigt:
1 einen Schnitt durch ein hydraulisch dämpfendes Motorlager
2 einen weiteren Schnitt mit einer Ansicht des Entkopplungsbereiches
3 ein hydraulisch dämpfendes Motorlager in Explosionsdarstellung
4 eine Membran als Einzelheit in Explosionsdarstellung
5 eine Membran als Einzelheit, geschnitten
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hydraulisch dämpfenden Motorlagers.
Das in 1 dargestellte hydraulisch dämpfende Motorlager besteht im wesentlichen aus den Befestigungsteilen 14 und 15, der elastischen Wand 16, wobei die beiden mit Dämpfungsmittel gefüllten Kammern 7 und 8 durch ein Kanalpaket 3 getrennt sind. Die Verbindung der beiden Kammern 7 und 8 erfolgt über den Kanal 4.
Das Kanalpaket 3 besitzt, wie in 2 ersichtlich ist, Öffnungen 6, in denen der horizontal verlaufende Bereich 2 direkt von den Kammern 7 und 8 beaufschlagt wird, so dass ein Entkopplungsbereich 9 entsteht.
Im radialen Randbereich ist eine flexible Wand 1 vorgesehen, die einen Zwischenraum 17 abtrennt, wobei der Zwischenraum 17 über eine Strömungsverbindung mit der Atmosphäre verbunden ist. Diese Strömungsverbindung ist mit einem Ventil 11 versehen. Das Ventil 11 besteht aus einer Feder 12 und einem Elektromagneten 13, so dass ein Rückschlagventil gebildet wird. Ohne Beaufschlagung des Elektromagneten 13 verschließt die Feder 12 die Strömungsverbindung zur Atmosphäre, während bei Strombeaufschlagung des Elektromagneten die Feder 12 die Strömungsverbindung zur Atmosphäre hin freigibt.
Im radial inneren Bereich ist die Trennwand mit den Kanälen 4 versehen, wobei die Kanäle 4 gegeneinander durch die Trennwand 10 voneinander getrennt sind. Es entsteht hierdurch aus der Kammer 7 ein erster Teil eines ringförmig verlaufenden Kanals, der in einem Bereich der Trennwand 10 mit einer Aus nehmung 5 versehen ist, so dass anschließend ein zweiter Teil eines ringförmigen Kanals 4 in die Kammer 8 verläuft. Die Kammer 8 ist mit einer Membran 18 versehen und dient als Ausgleichsraum für die Kammer 7, die als Druckraum ausgebildet ist.
Aus der 2 ist als Einzelheit zu entnehmen, dass die flexible Wand 1 einen horizontal verlaufenden Bereich 2 aufweist, welcher aus dem Entkopplungsbereich 9 und der Trennwand 10 des Kanals 4 besteht. Hierdurch lässt sich die flexible Wand 1 als einteiliges Bauteil ausbilden, so dass eine einwandfreie Herstellung und einfache Montage gewährleistet sind.
Aus der 3 ist in explosionsartiger Darstellung das hydraulisch dämpfende Motorlager dargestellt, bestehend aus den Befestigungsteilen 14 und 15, der elastischen Wand 16 sowie den Gehäuseteilen 19 und 20.
Das Kanalpaket 3 ist in den 4 und 5 als Einzelteil dargestellt. Im unteren Bereich ist die Membran 18 zur Bildung eines Ausgleichsraumes dargestellt, während ein Elektromagnet 13 die Feder 12 zur Schaltung einer Strömungsverbindung beaufschlagt.
Aus der 4 und 5 ist das Kanalpaket als Einzelheit dargestellt, wobei die flexible Wand 1 mit einem horizontal verlaufenden Bereich 2 ausgebildet ist. Das Kanalpaket 3 ist aus zwei Teilen zusammengesetzt, wobei der obere Bereich 3a und der untere Bereich 3b mit Öffnungen 6a und 6b für den Entkopplungsbereich 9 versehen sind. Der radial innere Bereich 10 dient der Trennung des Kanals 4, wobei ein Zulauf 21 und der Ablauf 22 über eine Ausnehmung 5 im horizontal verlaufenden Bereich 2 die beiden Hälften des Kanals 4 miteinander verbinden. Das Element 23 beinhaltet die Strömungsverbindung vom Zwischenraum 17 zur Atmosphäre und gleichzeitig den Sitz der Feder 12 zur Bildung des Ventils 11.
Aus der 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hydraulisch dämpfenden Motorlagers gezeigt, bei dem wiederum die mit Dämpfungsmittel gefüllten Kammern 7 und 8 durch ein Kanalpaket 3 voneinander getrennt sind. Die Verbindung der beiden Kammern 7 und 8 erfolgt über den Kanal 4. Dieses Motorlager ist ohne einen Entkopplungsbereich ausgebildet.
Im radialen Randbereich ist wiederum eine flexible Wand 1 vorgesehen, die einen Zwischenraum 17 über eine Strömungsverbindung mit der Atmosphäre verbindet. Die Strömungsverbindung ist mit einem Ventil versehen, das ein Verschlussteil 24 aufweist, in der Form, dass durch einen Elektromagneten das Verschlussteil 24 die Strömungsverbindung und damit den Zwischenraum 17 zur Atmosphäre hin verschließen kann. Ansonsten sind die übrigen Bauteile dieses Motorlagers mit den Bauteilen gemäß 1 vergleichbar.
Im Falle, dass das Verschlussteil 24 die Strömungsverbindung zum Zwischenraum 17 hin nicht verschließt, ist das hydraulisch dämpfende Motorlager mit einer geringen Steifigkeit versehen. Wird dagegen die Strömungsverbindung durch das Verschlussteil 24 verschlossen, so wird der Zwischenraum 17 abgedichtet, jedoch geringfügig komprimierbar, so dass das Motorlager mit einer hohen Steifigkeit versehen ist, da der Zwischenraum 17 als Luftfeder wirkt.

1: flexible Wand
2: horizontal verlaufender Bereich
3: Kanalpaket
4: Kanal
5: Ausnehmung
6: Öffnung
7: Kammer
8: Kammer
9: Entkopplungsbereich
10: Trennwand (des Kanals)
11: Ventil
12: Feder
13: Elektromagnet
14: Befestigungsteile
15: Befestigungsteile
16: elastische Wand
17: Zwischenraum
18: Membran
19: Gehäuseteil
20: Gehäuseteil
21: Zulauf
22: Ablauf
23: Element
24: Verschlussteil

Claims

Hydraulisch dämpfendes Motorlager mit – zumindest teilweise von elastischen Wänden begrenzten, fluidgefüllten Kammern und – einer die Kammern trennenden, begrenzt auslenkbaren Membran, – mindestens einem die Kammern verbindenden Kanal, wobei die Lagercharakteristik durch die Änderung der Steifigkeit einer in einer der Kammern im Wesentlichen senkrecht angeordneten flexiblen Wand einstellbar ist, die bei geringer Steifigkeit gegen ein in einem Zwischenraum eingeschlossenes Gasvolumen arbeitet und die bei hoher Steifigkeit zumindest teilweise in Anlage an einen Anschlag kommt, wobei zur Belüftung des Zwischenraumes ein Schalter eine Strömungsverbindung zur Atmosphäre oder einem Druckspeicher freigibt und die Entlüftung des Zwischenraumes über ein Ventil in der Strömungsverbindung erfolgt, wobei als Ventil ein Rückschlagventil im Bereich der Außenwand vorgesehen ist, welches über die flexible Wand durch die Zug- und Druckbewegungen des Motorlagers beaufschlagbar ist, so dass der Zwischenraum durch die Pumparbeit der elastischen Wände über das Rückschlagventil leerpumpbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Wand (1) einen horizontal verlaufenden Bereich (2) aufweist, mit dem die Membran zusammenwirkt, wobei die flexible Wand (1), ein Ent kopplungsbereich (9) und eine Trennwand (10) des Kanals (4) als einteiliges ungehaftetes Bauteil ohne Metall oder Kunststoffeinlagen ausgebildet ist.
Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ventil (11) eine Feder (12) vorgesehen ist.
Motorlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Feder (12) ein Federblatt vorgesehen ist.
Motorlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (11) von einem Elektromagneten (13) beaufschlagt wird.
Motorlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (11) von einem ziehenden Magneten (13) geöffnet wird.
Motorlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (11) durch eine permanentwirkende Feder (12) in Offenstellung gehalten wird und durch einen drückenden Magneten (13) geschlossen wird.