DE4137692C1 - Hydraulically damping support mounting with outer and inner portions - has wall part sealing bead between two chambers filled with damping medium. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch dämpfendes Lager mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Ein Lager dieser Art ist aus der DE 38 10 309 A1 bereits be­ kannt. Auch bei dieser bekannten Lösung ist zwischen den Kam­ mern ein Überströmkanal vorgesehen, der in Abhängigkeit von Druckunterschieden in den Kammern öffnet, um bei Schwingungen mit großen Amplituden zu große Druckunterschiede, und mit die­ sen korrespondierende Lagerverhärtungen zu vermeiden. Der Über­ strömkanal ist hierzu durch ein Sperrglied in Form eines Dicht­ wulstes gesteuert.

Liegt dabei, wie in einer ersten Ausführungsform vorgeschlagen, der Überströmkanal zwischen Elastomerkörper und äußerem Lager­ teil, so liegt die als Sperrglied verwendete Dichtlippe unter radialer Vorspannung am Innenumfang des äußeren Lagerteils an. Bei entsprechenden Druckdifferenzen wird die Dichtlippe in Er­ streckungsrichtung des Überströmkanales ausgelenkt. Ihre Rück­ kehr in die ursprüngliche Sperrlage ist aufgrund der radialen Vorspannung nicht eindeutig reproduzierbar, zumal auch radiale Auslenkungen des Lagers senkrecht zum Überströmkanal den Grad der Vorspannung beeinflussen.

Erstreckt sich der Überströmkanal, wie in einer weiteren Aus­ führungsform vorgeschlagen, tangential zum inneren Lagerteil quer durch den Elastomerkörper, so ergeben Radialauslenkungen des Lagers senkrecht zum Überströmkanal Unterschiede in der Vorspannung mit der Folge entsprechender Schwankungen der Schließkraft des als Dichtlippe verwendeten Sperrgliedes.

Bei einer weiteren bekannten Konstruktion (US-PS 48 83 260) sind die einander gegenüberliegenden Kammern durch Teile eines Elastomerkörpers gebildet, die gegenüber dem Lagerinnenteil die Kammern verbindende Drosselkanäle begrenzen. In dem Elastomer­ körper sind parallel zu den Drosselkanälen verlaufende, mit der Atmosphäre verbundene Ausnehmungen vorgesehen, so daß die dem Lagerinnenteil gegenüberliegenden Drosselkanalwandungen gegen Atmosphärendruck radial verformbar sind. Der Drosselweg ist dadurch druckabhängig und zusätzlich auch in Abhängigkeit von der belastungsabhängigen Lage der Lagerteile zueinander quer­ schnittsveränderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lager der ein­ gangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Schließkraft des als Sperrglied verwendeten Dichtwulstes von Lagerauslenkungen im wesentlichen unabhängig und reproduzier­ bar festlegbar ist.

Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht, da über einen vorgegebenen Gasdruck das Ansprechver­ halten des Sperrgliedes entsprechend gesteuert werden kann und damit lageunabhängig ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Lagers dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt des Lagers, entlang der Linie I-I der Fig. 2 gesehen,

Fig. 2 einen Querschnitt des Lagers, entlang der Linie II-II der Fig. 1 gesehen und um 90° gedreht, wo­ bei sich das Sperrglied des Überströmkanals in seiner Schließstellung befindet,

Fig. 3 einen Längsschnitt des Lagers, entlang der Linie III-III der Fig. 2 gesehen,

Fig. 4 einen Ausschnitt der Fig. 2, wobei das Sperrglied des Überströmkanals in eine Offenstellung zu­ rückgedrückt ist,

Fig. 5 und 6 jeweils einen Ausschnitt des Lagers ähnlich Fig. 4, zur Veranschaulichung von Konstruktions­ varianten,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 6 und

Fig. 8 einen Teillängsschnitt durch ein Lager ähnlich Fig. 3 zur Veranschaulichung einer Konstrukti­ onsvariante des im Gummikörper vorgesehenen Kanals zur Beaufschlagung des Dichtwulstes.

Das gezeigte Lager weist einen äußeren, hohlzylindrischen La­ gerteil 10 und einen inneren, hülsenförmigen Lagerteil 12 auf, der mit seinen Endstücken vorzugsweise über die Stirnenden des äußeren Lagerteils 10 übersteht.

Zwischen beide Lagerteile 10 und 12 ist ein Gummikörper 14 einvulkanisiert. In diesen sind, einander diametral gegenüber­ liegend, vorzugsweise von dessen Außenumfang her, zwei Vertie­ fungen eingeformt, die zusammen mit dem sie überdeckenden, äu­ ßeren Lagerteil 10 nach außen abgeschlossene Kammern 16 und 18 bilden.

Wie Fig. 1 zeigt, sind die jeweils einer Lagerstirnseite zuge­ kehrten Kammerwände 20 und 22 vorzugsweise rollbalgartig bzw. teilringförmig nach außen ausgewölbt ausgebildet.

Die sich zwischen diesen Kammerwänden 20 und 22 befindenden Mantelabschnitte 12′, 12′′ des inneren Lagerteils 12 sind in Richtung auf die jeweils benachbarte Kammer 16 bzw. 18 gewölbt, wodurch auch die mit diesen Mantelabschnitten 12′, 12′′ verbun­ denen Kammerböden 24 bzw. 26 in das Kammerinnere eingewölbt sind. Diese bilden hierbei zugleich auf dem inneren Lagerteil 12 sitzende, am äußeren Lagerteil 10 anschlagbare Anschlagpuf­ fer, die in der die Kammern 16 und 18 enthaltenden Querebene a-a die möglichen Radialwege zwischen beiden Lagerteilen 10 und 12 begrenzen.

Beide Kammern 16 und 18 sind über einen Drosselkanal 28 mitein­ ander verbunden, der, zur Erzielung einer entsprechend großen Kanallänge, zwischen dem äußeren Lagerteil 10 und einem in den Gummikörper 14 koaxial einvulkanisierten Zwischenrohr 30, gemäß Fig. 2, senkrecht zur Zeichenebene beispielsweise mäanderförmig verläuft. Die einzelnen Kanalabschnitte sind mit 28′ bezeichnet. Im Bereich der beiden Kammern 16 und 18 ist das Zwischenrohr 30 mit fensterartigen Ausnehmungen 32 und 34 aus­ gestattet.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, bildet der Gummikörper 14 zwi­ schen beiden Kammern 16 und 18 sich zwischen innerem Lagerteil 12 und Zwischenrohr 30 bzw. zwischen letzterem und äußerem La­ gerteil 10 erstreckende Verbindungsstege 14′ und 14′′.

Die im vorstehenden Umfang beschriebene Lagerkonstruktion er­ möglicht durch die nach außen gewölbte Gestaltung ihrer lager­ stirnseitigen Kammerwände 20 und 22 eine entsprechend große Axialnachgiebigkeit, indem sich diese Kammerwände 20 und 22 bei entsprechenden Relativverlagerung beider Lagerteile 10 und 12 zueinander rollbalgartig verhalten und somit Rückstellkräfte lediglich durch die dabei auf Schub beanspruchten Verbindungs­ stege 14′, 14′′ des Gummikörpers 14 aufgebracht werden.

Zugleich ermöglicht die Ausbildung der Kammerwände 20 und 22 eine verhältnismäßig große kardanische Lagerbeweglichkeit in der die Kammern 16 und 18 enthaltenden Lager-Quermittenebene über einen Winkelbereich α (siehe Fig. 1).

Wie aus den Fig. 2 und 7 zu ersehen ist, sind beide Kammern 16 und 18 noch über einen verhältnismäßig breiten Überströmkanal 36 miteinander verbindbar, der sich, dem Drosselkanal 28 dia­ metral gegenüberliegend, zwischen dem äußeren Lagerteil 10 und einem Mantelabschnitt 30′ des Zwischenrohres 30 in Lagerum­ fangsrichtung erstreckt.

Innerhalb des Überströmkanals 36 ist ein quer zu dessen Längs­ erstreckung bewegliches Sperrglied, in Form eines den Überströmkanal 36 verschließenden, leistenartigen Dichtwulstes 38 angeordnet, der vorzugsweise teilkreisförmigen Querschnitt hat.

Dieser Dichtwulst 38 ist an einen vorzugsweise radial nach au­ ßen gewölbten Wandteil 40 einer in den Gummikörper 14 einge­ formten Ausnehmung angeformt und wird unter entsprechender Vorspannung in seiner Schließstellung gehalten. Die Ausnehmung bildet im vorliegenden Fall beispielsweise einen im Querschnitt flach-ovalen Kanal 42, der den Gummikörper 14 bzw. dessen Ver­ bindungssteg 14′′ zwischen äußerem Lagerteil und Zwischenrohr 30 in Lagerachsrichtung durchsetzt. Alternativ könnte die Ausnehmung aber auch eine gasgefüllte Kammer bilden.

Eine solche Kammer kann geschlossen ausgebildet sein. Eine vor­ teilhafte Weiterbildung kann dabei, gemäß Fig. 8, darin beste­ hen, der mit 48 bezeichneten Kammer über eine in den Gummikör­ per 14 dichtend eingepreßte oder ggfs. eingeklebte Leitung 50 ein Druckmedium vorzugsweise Druckluft, zuzuführen. Dies kann vorteilhaft in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters eines Fahrzeuges selbsttätig erfolgen, so daß die Vorspannung des Dichtwulstes 38 entsprechenden Fahrzuständen oder Geschwin­ digkeitsbereichen angepaßt wird.

Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, überspannt der den Dichtwulst 38 tragende Wandteil 40 eine in den Mantelabschnitt 30′ des Zwi­ schenrohres 30 eingeformte, bettartige Vertiefung 44, die den Kanal 42 aufnimmt.

Die Anordnung des mit einem als Ventilglied arbeitenden Dicht­ wulst 38 ausgestatteten Überströmkanals 36 stellt sicher, daß sich bei Schwingungen mit großer Amplitude, bzw. bei Über­ schreiten des Innendruckes einer der beiden Kammern 16 oder 18 über einen bestimmten Schwellenwert, eine unzulässig große dy­ namische Lagerverhärtung aufgrund eines entsprechend vergrö­ ßerten Flüssigkeitsaustausches zwischen den Kammern 16 und 18 nicht einstellen wird.

Des weiteren bewirkt ein sich durch Lagererwärmung erhöhender Kammerdruck ein selbsttätiges Öffnen des Überströmkanals 36 zwecks eines Druckausgleichs, woraus wiederum eine entspre­ chende Verminderung der Lagertemperatur resultiert.

Die bettartige Vertiefung 44 des Zwischenrohr-Mantelabschnittes 30′ stützt dabei den den Dichtwulst 38 tragenden, den weiteren Kanal 42 begrenzenden, membranartigen Wandteil 40 seitlich derart ab, daß dieser bei einem wirksam werdenden, den Dicht­ wulst 38 in Öffnungsrichtung zurückdrückenden Kammerdruck ver­ stärkt vorgespannt wird.

Wie Fig. 5 zeigt, lassen sich dabei unterschiedliche Öffnungs­ drücke der Kammern 16 und 18 einfach und vorteilhaft durch entsprechende, außermittige Anordnung des Dichtwulstes 38 zur bettartigen Vertiefung 44 erreichen.

Die Vorspannung des Dichtwulstes 38 zu dessen selbsttätiger Rückstellung in die Schließlage läßt sich, wie die Fig. 6 und 7 zeigen, vorteilhaft verstärken durch ein in den Wandteil 40 einvulkanisiertes, beispielsweise durch eine Blattfeder gebil­ detes Federelement 46. Alternativ hierzu könnte dasselbe auch auf die rückseitige Fläche des membranartigen Wandteils 40 wirken, wozu es in den Kanal 42 einzusetzen oder an die rückseitige Wandteilfläche anzuvulkanisieren wäre.

Claims (7)

1. Hydraulisch dämpfendes Lager, mit einem äußeren Lagerteil, einem inneren Lagerteil, einem zwischen beiden angeordneten Elastomerkörper, mit mindestens zwei im Elastomerkörper ausge­ bildeten, in bezug auf eine Quermittenebene einander gegen­ überliegenden Kammern, die über wenigstens einen Drosselkanal miteinander verbunden und mit einem Dämpfungsmittel gefüllt sind, mit einem die Kammern miteinander verbindenden Über­ strömkanal, der sich zwischen dem äußeren Lagerteil und einem Mantelabschnitt eines in den Elastomerkörper integrierten und im Bereich beider Kammern in dessen Mantel eingeformte, fen­ sterartige Ausnehmungen aufweisenden Zwischenrohres in Lager­ umfangsrichtung erstreckt und in welchem ein in Abhängigkeit vom hydraulischen Druck der beaufschlagten Kammer öffnendes, als Dichtwulst ausgebildetes Sperrglied angeordnet ist, das an einen elastomeren Wandteil des Überströmkanales angeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der den Dichtwulst (38) tragende Wandteil eine in einer bettartigen Vertiefung (44) des Zwischenrohr-Mantelabschnittes (30′) liegende, gasgefüllte Ausnehmung begrenzt.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Dichtwulst (38) tragende Wandteil (40) mittels ei­ nes in den Elastomerkörper (14) integrierten Federelementes (46) in Schließrichtung vorgespannt ist.

3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung eine in den Elastomerkörper (14) eingeform­ te, geschlossene gasgefüllte Kammer ist.

4. Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (48) mit einer Druckquelle verbindbar ist.

5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammerdruck parameterabhängig veränderbar ist.

6. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung ein den Elastomerkörper (14) in Lagerachs­ richtung durchsetzender Kanal (42) ist.

7. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtwulst (38) mit Bezug auf die gasgefüllte Ausneh­ mung bzw. die bettartige Vertiefung (44) außermittig angeordnet ist.