DE4143080C2 - Fluidgefülltes Elastiklager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein fluidgefülltes, zylindrisches Elastiklager zur flexiblen Verbindung von zwei Bauteilen.

Dieses Elastiklager bietet auf der Grundlage von Strömungen einer in dieser enthaltenen Flüssigkeit einen schwingungsdämpfenden oder -isolierenden Effekt, so daß in der axialen Richtung des Lagers aufgebrachte Schwingungen isoliert werden. Ein derartiges elastisches Lager wird beispielsweise als ein oberes Lager in einem Aufhängesystem eines Kraftfahrzeugs oder als Montageelement für Hauptteile eines solchen Fahrzeugs verwendet.

Ein derartiges zylindrisches Elastiklager ist eine Befestigungsvorrichtung, die zwischen zwei Bauteile eines Schwingungssystems eingesetzt wird, um diese beiden Bauteile in einer Schwingungen isolierenden Weise flexibel zu verbinden. Ein solches zylindrisches Elastiklager besitzt einen elastischen oder aus Gummi bestehenden Körper, der zwischen einer inneren Metallhülse oder -muffe sowie einer äußeren Metallhülse, welche um die innere Metallhülse mit einem geeigneten radialen Abstand zu dieser angeordnet ist, ausgebildet ist. Dieser elastische Körper verbindet die beiden Hülsen federnd oder elastisch miteinander. Ein Elastiklager mit einem derartigen Aufbau ist imstande, in der Hauptsache zwischen der inneren und äußeren Hülse in Achsrichtung der Lagerung aufgebrachte Schwingungen zu isolieren. Beispielsweise wird das Elastiklager dieser Art weitgehend als ein oberes Lager in einem Aufhängesystem, als ein Druckstabpuffer oder als ein Montageelement für Teile eines Motorfahrzeugs verwendet.

Um ansteigende Anforderungen für gesteigerte schwingungsdämpfende Kennwerte oder Eigenschaften bei neueren Hochleistungsfahrzeugen zu erfüllen, ist ein zylindrisches Elastiklager mit einer Fluidfüllung bekannt, das eine zwischen der inneren und äußeren Hülse in Umfangsrichtung verlaufende und mit einem inkompressiblen Fluid gefüllte Fluidkammer besitzt. Ferner enthält diese elastische Lagerung ein auskragendes Flügel- oder Ringelement, das von der inneren oder äußeren Hülse in der Fluidkammer zur anderen Hülse hin vorsteht, um die Fluidkammer im wesentlichen in zwei Abteile zu unterteilen. Das Flügel- oder Ringelement hat eine radiale Stirnfläche, die mit einer radial gegenüberliegenden Wand der Fluidkammer zusammenwirkt, um dazwischen einen gedrosselten Kanal abzugrenzen, welcher die beiden Abteile untereinander verbindet.

Bei einem Einwirken von Schwingungen zwischen der inneren und äußeren Hülse in der axialen Richtung der Lagerung wird das Ringelement in der Fluidkammer axial verlagert, wodurch das Fluid zu einem Fließen durch den gedrosselten Kanal hindurch zwischen den zwei Abteilen gebracht wird. Demzufolge erzeugt dieses Elastiklager mit einer Fluidfüllung einen Schwingungen isolierenden Effekt auf der Grundlage der Fluidströmung, die durch den gedrosselten Kanal hindurch stattfindet.

Bei einem solchen Elastiklager wird die Fluidkammer in axialer Richtung durch jeweilige elastische Wände begrenzt, die als Teil des oben erwähnten elastischen Körpers, welcher die innere und äußere Hülse verbindet, ausgebildet sind. Bei einem Aufbringen oder Einwirken von Schwingungen zwischen der inneren und äußeren Hülse werden die axial gegenüberliegenden Wände der Fluidkammer durch die innere oder äußere Hülse in derselben axialen Richtung gedehnt oder verformt, in der sich auch das Flügel- oder Ringelement in der Fluidkammer verlagert. Eine derartige Verformung der axial gegenüberliegenden Wände der Fluidkammer hat eine Verminderung des tatsächlichen Betrages der axialen Verlagerung des auskragenden Ringelements in der Fluidkammer zur Folge. Daraus folgt wiederum eine kleinere volumetrische Änderung zwischen den beiden Abteilen der Kammer. Letztlich kann weniger Dämpfungsflüssigkeit durch den gedrosselten Kanal hindurchfließen, was eine Verschlechterung in der schwingungsdämpfenden oder -isolierenden Wirkung des Lagers zum Ergebnis hat.

Bei dem aus der EP 0 255 434 A bekannten Elastiklager sind die innere Hülse und die äußere Hülse über einen die innere Hülse umgebenden, elastischen Körper verbunden. Der elastische Körper bildet eine Fluidkammer, die durch ein Ringelement in axialer Richtung zweigeteilt ist. Das Ringelement ist zwischen zwei Einlagehälften eingeklemmt, die auf die innere Hülse aufgesetzt sind. Bei der Montage dieses Elastiklagers müssen gleichzeitig sowohl beide Einlagehälften auf der inneren Hülse verstemmt als auch auf die richtige Position des dazwischen eingeklemmten Ringelements geachtet werden. Die EP 0 385 416 A1 zeigt ein fluidgefülltes, zylindrisches Elastiklager mit hinsichtlich der Befestigung des Ringelements an der inneren Hülse denselben Aufbau wie die EP 0 255 434 A1.

Die DE 30 28 631 A1 zeigt ein fluidgefülltes, zylindrisches Elastiklager mit mehreren Befestigungsmöglichkeiten des Ringelements an der äußeren Hülse. Die Montage erfolgt jeweils durch Aufschieben von Baugruppen auf die verbleibenden Bauteile des Elastiklagers, woraus Dichtigkeitsprobleme folgen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein fluidgefülltes, zylindrisches Elastiklager zur flexiblen Verbindung von zwei Bauteilen zu schaffen, das einfach zu montieren ist und dessen Fluidkammer zuverlässig abgedichtet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.

Die äußere Hülse ist durchgehend als Rohrfortsatz des Teiles ausgebildet, an dem ein Teil des elastischen Körpers angebracht ist, und weist einen axialen Absatz auf. Das Ringelement ist in die äußere Hülse bis zu diesem axialen Absatz einschiebbar und daran abstützbar.

Das Elastiklager gewährleistet, daß eine ausreichend große Menge an Fluid zum Fließen durch einen gedrosselten Kanal hindurch bei Einwirken von axial gerichteten Schwingungen gebracht wird, so daß ein verbesserter und gesteigerter schwingungsdämpfender oder -isolierender Effekt auf der Grundlage der durch den gedrosselten Kanal hindurch fließenden Fluidströmung sichergestellt wird.

Wenigstens eine der in axialer Richtung gegenüberliegenden und die Fluidkammer begrenzenden Wände oder wenigstens ein radialer Teil der Kammer, welcher konzentrisch oder radial ausgefluchtet zum gedrosselten Kanal liegt, bildet eine im wesentlichen starre Wand, die den radialen, starren Ansatz oder Vorsprung einschließt. Bei Einwirken einer Schwingungsbelastung in der axialen Richtung des Lagers wird insofern das in der Fluidkammer befindliche Flügel- oder Ringelement wirksam zu der starren Wand oder den starren Wänden hin und von dieser oder diesen weg bewegt, wodurch ein ausreichender Wert an relativen volumetrischen Änderungen zwischen den zwei Abteilen der Fluidkammer und demzufolge ein erhöhter Wert einer Fluidströmung zwischen den beiden Abteilen durch den gedrosselten Kanal hindurch gewährleistet werden.

Aufgrund der Vergrößerung in der durch den gedrosselten Kanal fließenden Fluidmenge zeigt das zylindrische Elastiklager mit einer Fluidfüllung gemäß der Erfindung einen ganz bedeutend gesteigerten Effekt in bezug auf ein Dämpfen oder Isolieren von Schwingungen auf der Grundlage der Resonanz der durch den gedrosselten Kanal fließenden Fluidmasse.

Die Erfindung wird aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt eines Lagers gemäß der Erfindung in Gestalt eines oberen, in einem Aufhängesystem für ein Kraftfahrzeug verwendeten Lagers;

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie 2-2 in der Fig. 1;

Fig. 3 einen Axialschnitt eines inneren Bausatzes des Lagers von Fig. 1, welcher durch Vulkanisieren eines Gummimaterials für einen ersten Gummikörper erhalten wird;

Fig. 4 einen Axialschnitt eines zweiten Gummikörpers des Lagers von Fig. 1;

Fig. 5 ein schematisches Diagramm eines Teils des oberen Lagers von Fig. 1;

Fig. 6 ein schematisches Diagramm eines zu Fig. 5 entsprechenden Teils eines oberen Lagers nach dem Stand der Technik zum Vergleich mit dem erfindungsgemäßen oberen Lager;

Fig. 7 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen schwingungsisolierenden Kennwerten oder Eigenschaften des Lagers von Fig. 1 und Frequenzen von auf diese wirkenden Schwingungen;

Fig. 8 eine Kurvendarstellung zur Beziehung zwischen schwingungsisolierenden Kennwerten oder Eigenschaften des bekannten oberen Lagers von Fig. 6 und Frequenzen von auf diese wirkenden Schwingungen.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform gemäß der Erfindung in Gestalt eines oberen, in einem Aufhängesystem eines Kraftfahrzeugs verwendeten Lagers 16, das eine innere Metallhülse 10 sowie eine äußere Metallhülse 12, welche radial auswärts der inneren Hülse 10 angeordnet ist, umfaßt. Die innere und äußere Hülse 10, 12 sind untereinander durch einen ersten sowie einen zweiten Gummikörper 14 bzw. 15, die zwischen die Hülsen eingefügt sind, verbunden. Das obere Lager 16 wird am Fahrzeug so montiert, daß die innere Hülse 10 mit einem Stoßdämpfer des Aufhängesystems fest verbunden wird, während die äußere Hülse 12 am Fahrzeugaufbau befestigt wird. Auf diese Weise ist das obere Lager 16 imstande, den Stoßdämpfer und den Fahrzeugaufbau elastisch in einer schwingungsdämpfenden oder -isolierenden Weise zu verbinden.

Im einzelnen ist die innere Hülse 10 ein relativ dickwandiges, allgemein zylindrisches Metallteil, das eine axial mittige Stufe 17 und einen Abschnitt 18 mit großem Durchmesser sowie einen Abschnitt 20 mit kleinem Durchmesser, die auf in axialer Richtung entgegengesetzten Seiten der Stufe 17 angeordnet sind, wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt. Die innere Hülse 10 ist einstückig mit einem ersten starren Ansatz 22 in Form eines Auswärts-Ringbundes, welcher radial auswärts von einem offenen Ende des Abschnitts 18 mit großem Durchmesser vorsteht, ausgebildet.

Die äußere Hülse 12 ist ein relativ dünnwandiges, allgemein zylindrisches Metallteil mit einem axial mittigen Absatz 24 und ist koaxial zu sowie radial außerhalb der inneren Hülse 10 angeordnet, wobei zwischen beiden Hülsen ein geeigneter radialer Abstand besteht. Die Anordnung ist so getroffen, daß ein Abschnitt mit kleinem Durchmesser der äußeren Hülse 12 dem Abschnitt 18 mit großem Durchmesser 18 der inneren Hülse 10 in der radialen Richtung gegenüberliegt.

Bei der Anordnung der inneren und äußeren Hülse 10, 12, wie sie vorstehend beschrieben wurde, ist der erste Gummikörper 14 von ringförmiger Gestalt zwischen dem Abschnitt 18 mit großem Durchmesser der inneren Hülse 10 und den Abschnitt mit kleinem Durchmesser der äußeren Hülse 12 so eingesetzt, daß er die beiden Hülsen 10, 12 an ihren übereinstimmenden Endabschnitten elatisch verbindet. Demzufolge wird zwischen der inneren und äußeren Hülse 10, 12 ein Ringraum 28 gebildet, wie in Fig. 3 gezeigt ist, welcher an den anderen axialen Enden der Hülsen 10 und 12, die vom ersten Gummikörper 14 entfernt sind, offen ist. Der erste Gummikörper 14 ist folglich an seiner Innenumfangsfläche fest am Abschnitt 18 mit großem Durchmesser der inneren Hülse 10 und an seiner Außenumfangsfläche fest am Abschnitt mit kleinem Durchmesser der äußeren Hülse 12 durch Vulkanisieren eines Gummimaterials für den Körper 14 angebracht. Auf diese Weise wird der in Fig. 3 gezeigte innere Bausatz 30 gebildet, bei welchem die innere und äußere Hülse 10, 12 als eine Einheit mit dem ersten Gummikörper 14 ausgestaltet sind. Bei diesem inneren Bausatz 30 ist der erste starre Ansatz (Auswärts-Ringbund) 22 der inneren Hülse 10 mit einer vorgegebenen radialen Erstreckung in den ersten Gummikörper 14 so eingebettet, daß er den Betrag der Verformung eines radial inneren Teils des ersten Gummikörpers 14 begrenzt.

Der innere Bausatz 30 mit dem obigen Aufbau wird mit dem zweiten Gummikörper 15 so vereinigt, daß dieser Gummikörper 15 zwischen den axialen Endabschnitten der inneren und äußeren Hülse 10 sowie 12, an welchen der Ringraum 28 offen ist, angeordnet wird. Wie die Fig. 4 zeigt, hat der zweite Gummikörper 15 eine allgemein ringförmige Gestalt und ist an seinen radial innen- sowie außenliegenden Teilen mit einem inneren Träger 32 bzw. einem äußeren Träger 34 durch Vulkanisieren fest verbunden. Die beiden Träger 32 und 34 bestehen aus Metall und haben eine allgemein zylindrische Gestalt. Wie die Fig. 4 zeigt, besitzt der innere Träger 32 einen zweiten starren Ansatz 36, welcher ein erstes, von einem axialen Ende des Ansatzes 36 radial auswärts verlaufendes Teil 36a und ein zweites, vom radialen Ende des ersten Teils 36a axial einwärts sich erstreckendes Teil 36b besitzt. Somit hat der innere Träger 32 als Ganzes einen U-förmigen Querschnitt, wie der Fig. 4 zu entnehmen ist. Das erste Teil 36a des zweiten starren Ansatzes 36 des inneren Trägers 32 ist mit einer vorgegebenen radialen Erstreckung in den zweiten Gummikörper 15 eingebettet, um den Betrag der Verformung des radial inneren Teils des zweiten Gummikörpers 15 zu begrenzen.

Der innere Gummikörper 15 mit dem inneren sowie äußeren Träger 32, 34 wird am inneren Bausatz 30 angebracht. Im einzelnen wird der innere Träger 32 mit Preßsitz an der inneren Hülse 10 befestigt, während der äußere Träger 34 in einen Abschnitt mit großem Durchmesser der äußeren Hülse 12 eingesetzt und in seiner Lage durch Verstemmen eines axialen Endstücks der äußeren Hülse 12 befestigt wird. Wenn der zweite Gummikörper 15 derart am inneren Bausatz 30 angebracht ist, wird die Öffnung des Ringraumes 28 durch den Gummikörper 15 fluiddicht verschlossen, wodurch innerhalb des Raumes 28 eine ringförmige Fluidkammer 38 erzeugt wird, welche mit einem geeigneten inkompressiblen Fluid, wie Wasser, Alkylenglykol, Polyalkylenglykol, Silokonöl und Mischungen dieser, gefüllt wird.

Innerhalb der Fluidkammer 38 ist ein Flügel- oder Ringelement in Gestalt eines auskragenden, plattenförmigen Ringes aufgenommen, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Der auskragende Ring 40 hat einen Innendurchmesser, der um einen gegebenen Wert größer als der Außendurchmesser des Abschnitts 18 mit großem Durchmesser der inneren Hülse ist, und einen Außendurchmesser, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Abschnitts mit kleinem Durchmesser der äußeren Hülse 12 ist. Der auskragende Ring 40 wird in den Ringraum 28 des inneren Bausatzes 30 vor dem Anbringen des zweiten Gummikörpers 15 an diesem Bausatz eingesetzt. Dann wird der Ring an seinem radialen Außenumfangsbereich in axialer Richtung durch den und zwischen dem Absatz 24 der äußeren Hülse 12 sowie dem äußeren Träger 34, der am zweiten Gummikörper 15 sitzt, eingeklemmt. Auf diese Weise wird der auskragende Ring 40 durch die äußere Hülse 12 an einem axial zwischenliegenden Teil der Fluidkammer 38 fest gelagert.

Der auskragende Ring 40 kann die Fluidkammer 38 im wesentlichen in zwei Ringabteile 42 teilen, die auf axial entgegengesetzten Seiten des Rings 40 angeordnet sind. Zwischen der Innenumfangsfläche des Rings 40 und der radial gegenüberliegenden Wand der Fluidkammer 38 wird ein gedrosselter Ringkanal 44 mit einer radialen Abmessung "a" (Fig. 1) gebildet, der sich kontinuierlich rund um die innere Hülse 10 in der Umfangsrichtung erstreckt. Der gedrosselte Ringkanal 44 verbindet die beiden Abteile 42 der Fluidkammer 38 derart, daß das Fluid zwischen diesen Abteilen 42 fließen kann. Die axiale Länge, die Querschnittsfläche und andere Abmessungen des gedrosselten Ringkanals 44 werden so bestimmt, daß das obere Lager 16 eine verminderte dynamische Federkonstante in bezug auf hochfrequente Schwingungen, wie Brummgeräusche, auf der Grundlage einer Resonanz der durch den gedrosselten Ringkanal 44 fließenden Fluidmasse zeigt.

Die radiale Abmessung "a" des gedrosselten Ringkanals 44 wird gegenüber den radialen Längen "b" und "c" (Fig. 1) der jeweiligen ersten und zweiten Ansätze 22 sowie 36, die in den ersten bzw. zweiten Gummikörper 14 und 15 eingebettet sind, kleiner - gemessen von der Innenumfangswand der Fluidkammer 38, die dem Ring radial gegenüberliegt - festgesetzt. Das heißt mit anderen Worten, daß der erste und zweite Ansatz 22, 36 radial von der Innenumfangswand der Kammer 38 um die jeweiligen radialen Längen "b" und "c" vorragen, die größer sind als die radiale Abmessung "a" des gedrosselten Kanals 44. Aus der obigen Beschreibung folgt, daß die Fluidkammer 38 oder wenigstens ein radial innerer, den gedrosselten Kanal 44 einschließender Teil in axialer Richtung durch starre Wände begrenzt ist, die im wesentlichen durch den ersten sowie zweiten starren Ansatz 22 und 36 gebildet werden, womit die Beträge der aixalen Verformung der radial inneren Teile des ersten und zweiten Gummikörpers 14, 15 durch die jeweiligen starren Ansätze 22 und 36 begrenzt werden. Die starren Ansätze 22, 36 wirken insofern als starre Wände, die im wesentlichen die in axialer Richtung äußeren Enden von jeweiligen radialen Abschnitten der Fluidkammer-Ringabteile 42 begrenzen, welche in radialer Richtung mit dem gedrosselten Ringkanal 44 ausgefluchtet oder konzentrisch sind.

An der auf diese Weise erhaltenen Baugruppe, die die inneren und äußeren Hülsen 10, 12 sowie den ersten und zweiten Gummikörper 14, 15 umfaßt, werden ein unterer Montageträger 50 und ein oberer Montageträger 52 so angebracht, daß diese Träger in axialer Richtung einander überlagern, wobei die Baugruppe zwischen diese eingefügt ist. Jeder Montageträger 50, 52 hat an einem seiner axial entgegengesetzten offenen Enden einen Außenflansch 46, 46′ und einen Innenflansch 48, 48′ am anderen axialen offenen Ende. Wenn die Außenflansche 46, 46′ übereinanderliegen und aneinander befestigt sind, werden die Montageträger 50 und 52 fest an der äußeren Hülse 12 angebracht. In diesem Zustand liegen die Innenflansche 48, 48′ der Montageträger 50 und 52 jeweils dem ersten starren Ansatz 22 der inneren Hülse 10 und dem zweiten starren Ansatz 36 des inneren Trägers 32 in der axialen Richtung des oberen Lagers 16 mit geeigneten Abständen gegenüber. An den axialen Stirnflächen des ersten sowie zweiten Ansatzes 22 sowie 36 sind jeweilige Gummianschläge 54, 54′ als Teil des ersten und zweiten Gummikörpers 14, 15 so ausgebildet, daß diese Gummianschläge 54, 54′ zu den Innenflanschen 48, 48′ des unteren bzw. oberen Montageträgers 50 bzw. 52 hin vorstehen. Bei Aufbringen von Schwingungen auf das obere Lager 16 werden insofern die Beträge einer Relativverlagerung der inneren und äußeren Hülse 10, 12 wie auch die Beträge einer Verformung des ersten und zweiten Gummikörpers 14, 15 durch die Anschlagberührung zwischen den ersten und zweiten starren Ansätzen 22, 36 sowie den Innenflanschen 48, 48′ der Montageträger 50, 52 über die Gummianschläge 54 begrenzt.

Wenn bei dem oberen Lager mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau zwischen der inneren und äußeren Hülse 10, 12 eine Vibration in der Achsrichtung des Lagers (vertikale Richtung in Fig. 1) aufgebracht wird, so wird das auskragende Ring- oder Flügelelement 40 in der Fluidkammer 38 als ein Teil zusammen mit der äußeren Hülse 12 verlagert, so daß relative volumetrische Änderungen zwischen den zwei Abteilen 42 der Fluidkammer 38 auftreten. Als Ergebnis dessen wird das Fluid zum Fließen zwischen den zwei Abteilen 42 durch den gedrosselten Ringkanal 44 hindurch gezwungen, so daß das obere Lager 16 eine erheblich verminderte dynamische Federkonstante in bezug auf hochfrequente Schwingungen, wie Brummgeräusche, auf der Grundlage der Resonanz der durch den Drosselkanal 44 fließenden Fluidmasse zeigt. Insbesondere ist die Fluidkammer 38 oder wenigstens deren radial innerer, den gedrosselten Kanal enthaltender Teil in axialer Richtung im wesentlichen durch die starren Wände begrenzt, die den ersten und zweiten starren Ansatz 22 und 36 umfassen. Wenn das obere Lager 16 die hochfrequenten Schwingungen aufnimmt, werden die mit der inneren Hülse 10 einstückigen ersten und zweiten starren Ansätze 22, 36 relativ zum Ringelement 40 verlagert, so daß die Volumina der zwei Abteile 42 in sehr wirksamer Weise relativ zueinander verändert werden, womit wirksame Fluidströmungen durch den gedrosselten Kanal 44 hindurch hervorgerufen werden.

Die Fig. 5 zeigt schematisch einen Teil des oberen Lagers 16. Wenn die innere und äußere Hülse 10, 12 relativ zueinander bei Aufbringen einer Schwingungsbelastung um eine axiale Strecke δ verlagert werden, wird der Betrag der relativen volumetrischen Änderungen (als schraffierte Bereiche in Fig. 5 dargestellt) pro Längeneinheit zwischen den zwei Abteilen 42 allgemein durch die folgende Formel (1) dargestellt:

δh1 + (1/2) δh2 (1)

worin
h1 = die radiale Länge "b" des ersten starren Ansatzes 22 = die radiale Länge "c" des zweiten Ansatzes 36 und
h2 = h - h1
sind, wobei
h = die radiale Länge der axial einander entgegengesetzten Wände der Fluidkammer 38
ist.

Die Fig. 6 zeigt schematisch ein Beispiel eines bekannten oberen Lagers mit einer Fluidkammer 64, die axial durch in axialer Richtung einander gegenüberliegende Wände 62 begrenzt ist, welche gänzlich aus Gummikörpern bestehen, d. h. in den axial einander gegenüberliegenden Wänden 62 sind keine starren Bauteile oder Ansätze vorhanden. Wenn die innere und äußere Hülse 56, 58 des bekannten oberen Lagers gegeneinander in axialer Richtung bei Aufbringen einer Schwingungsbelastung um die axiale Strecke δ verlagert werden, so wird der Wert der relativen volumetrischen Änderungen (durch schraffierte Flächen in Fig. 6 dargestellt) pro Längeneinheit zwischen den Abteilen 60 allgemein durch die folgende Formel (2) dargestellt:

(1/2) δ (h1 + h2) (2)

Aus den Fig. 5 und 6 wird deutlich, daß das obere Lager 16 gemäß der Erfindung einen größeren Betrag von relativen volumetrischen Änderungen zwischen den beiden Abteilen 42, d. h. eine größere Menge an durch den gedrosselten Kanal 44 strömendem Fluid als das bekannte obere Lager gewährleistet. Der Unterschied im Betrag der relativen volumetrischen Änderungen zwischen dem erfindungsgemäßen und dem bekannten oberen Lager wird durch die folgende Formel (3) wiedergegeben:

[δh1 + (1/2) δh2] - [(1/2) δ (h1 + h2)] = (1/2) δh1 (3)

Folglich erzeugt das erfindungsgemäße obere Lager 16 eine erheblich verminderte dynamische Federkonstante auf der Grundlage der Resonanz der Fluidmasse in dem gedrosselten Kanal 44.

Das erfindungsgemäß aufgebaute obere Lager 60 wurde in bezug auf seine schwingungsisolierenden Eigenschaften im Hinblick auf die Frequenz von auf diese aufgebrachten Schwingungen untersucht. Das Untersuchungsergebnis ist in Fig. 7 dargestellt. Die Fig. 8 zeigt das Ergebnis derselben Untersuchung, die an dem beschriebenen bekannten oberen Lager durchgeführt wurde, welche keine axial einander gegenüberliegenden starren Wände wie den ersten und zweiten Ansatz 22, 36 hat. Aus den Fig. 7 und 8 wird deutlich, daß der Phasenwinkel des oberen Lagers 16 gemäß der Erfindung, der den Grad der schwingungsisolierenden Wirkung aufgrund der in dem Lager enthaltenen Flüssigkeit wiedergibt, etwa doppelt so groß wie der des bekannten oberen Lagers ist. Ferner zeigt das erfindungsgemäße obere Lager 16 eine erheblich herabgesetzte absolute dynamische Federkonstante in bezug auf Schwingungen, die nicht höher als 500 Hz sind, welche vor allem im praktischen Einsatz des oberen Lagers isoliert werden müssen.

Die Erfindung wurde anhand ihrer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform lediglich zu Erläuterungszwecken beschrieben, und es ist klar, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Einzelheiten beschränkt ist, sondern auf andere Weise verwirklicht werden kann.

Bei der beschriebenen Ausführungsform enthalten die axial einander entgegengesetzten Wände der Fluidkammer 38 die jeweiligen starren Ansätze 22 und 36, um eine axiale Verformung der Wände zu vermeiden. Jedoch kann lediglich eine dieser axial entgegengesetzten Wände einen solchen starren Ansatz enthalten.

Die Ausbildung der starren Ansätze ist in keiner Weise auf diejenige der dargestellten Ausführungsform begrenzt unter der Voraussetzung, daß der Ansatz als von der Hülse 10, 12 in der radialen Richtung des Lagers vorstehend ausgebildet ist.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist eine einzige ringförmige Fluidkammer 38 über den gesamten Umfang hinweg zwischen der inneren und äußeren Hülse 10, 12 ausgestaltet. Es ist jedoch möglich, zwischen der Innen- und Außenhülse mehrere Fluidkammern so auszubilden, daß diese in der Umfangsrichtung des Lagers voneinander beabstandet sind.

Ferner kann das an einer aus der inneren und äußeren Hülse 10, 12 fest angebrachte auskragende Ringelement mit dem oder den fest an der anderen Hülse 12, 10 befestigten starren Ansatz oder Ansätzen zusammenwirken, um Anschläge zu bilden, die eine übermäßige Relativverlagerung zwischen der inneren und äußeren Hülse 10, 12 in der axialen Richtung des Lagers verhindern, indem es zu einem Anstoßen zwischen dem auskragenden Ringbauteil und dem Ansatz oder den Ansätzen kommt.

Wenngleich die erläuterte Ausführungsform gemäß der Erfindung als ein oberes Lager zur Verwendung in einem Aufhängesystem eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, so ist klar, daß das Prinzip der Erfindung in gleicher Weise auf irgendwelche andere Lagerungs- oder Befestigungsvorrichtungen, wie einen Druckstabpuffer oder ein Montageelement für ein Kraftfahrzeug, und Lagerungsvorrichtungen, die in verschiedenen Anlagen und maschinellen Ausrüstungen anderer Art als ein Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen, Anwendung finden kann.

Claims (8)

1. Fluidgefülltes, zylindrisches Elastiklager zur flexiblen Verbindung von zwei Bauteilen mit einer inneren Hülse (10), an der eines der Bauteile befestigt ist und die über einen die innere Hülse (10) umgebenden, elastischen Körper (14, 15) innerhalb einer mit dem anderen Bauteil verbundenen äußeren Hülse (12) gehalten ist, wobei der elastische Körper (14, 15) eine durch ein Ringelement (40) in axialer Richtung zweigeteilte Fluidkammer (38) bildet, das an der äußeren Hülse (12) angebracht ist und mit seiner freiliegenden Mantelfläche einen Drosselkanal (44) mit einer vorbestimmten Radialabmessung bildet, wobei die äußere Hülse (12) durchgehend als Rohrfortsatz des Teiles der äußeren Hülse (12) ausgebildet ist, an dem ein Teil (14) des elastischen Körpers (14, 15) angebracht ist, und einen axialen Absatz (24) aufweist, bis zu dem das Ringelement (40) in die äußere Hülse (12) einschiebbar und daran abstützbar ist.

2. Elastiklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerer Träger (34) an der äußeren Hülse (12) befestigbar ist, der das Ringelement (40) gegen den axialen Absatz (24) klemmt.

3. Elastiklager nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein starrer Ansatz (22, 36) von der inneren Hülse (10) mit einer Radialabmessung (b, c) vorsteht, die größer als die Radialabmessung (a) des Drosselkanals (44) ist, und in radial innere Abschnitte des elastischen Körpers (14, 15) eingebettet ist.

4. Elastiklager nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zwei starre Ansätze (22, 36) an axial gegenüberliegenden Enden der inneren Hülse (10).

5. Elastiklager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper (14, 15) zwei ringförmige Gummikörper (14, 15) umfaßt, die an in axialer Richtung entgegengesetzten Endabschnitten des Lagers angeordnet sind, wobei die Fluidkammer (38) durch die zwei Gummikörper (14, 15) abgegrenzt ist.

6. Elastiklager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Bausatz (15, 32, 34) bestehend aus einem der Gummikörper (15), einem inneren Träger (32) und dem äußeren Träger (34) unter Zwischenlage des am axialen Absatz (24) abgestützten Ringelements (40) in einen zweiten Bausatz (30) bestehend aus der inneren Hülse (10), an der der andere Gummikörper (14) angebracht ist, der wiederum mit der äußeren Hülse (12) verbunden ist, einsetzbar ist, so daß der innere Träger (32) an der inneren Hülse (10) und der äußere Träger (34) an der äußeren Hülse (12) befestigbar ist.

7. Elastiklager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der starren Ansätze (22, 36) an dem inneren Träger (32) vorgesehen ist.

8. Elastiklager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülse (12) über einen zweiteiligen Montageträger (50, 52) an einem der Bauteile befestigbar ist.