Beschreibung

Bypass-schaltbares Hydrolager mit Entkopplungsmembran

Die Erfindung betrifft ein als Hydrolager ausgebildetes Motorlager, wobei einem Dämpferkanal ein schaltbarer Bypass und eine Entkopplungsmembran parallelgeschaltet sind, - gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur federnd-elastischen Abstützung des Motors in einem Kraftfahrzeug weist ein Hydrolager üblicherweise einen Tragkörper aus elastomerem Material auf. Dieser Tragkörper befindet sich zwischen abstandsvariabel zueinander angeordneten Befestigungsmitteln. Der Innenraum des Lagers ist durch eine starre Platte in zwei volumenveränderliche Kammern - eine Arbeitskammer und eine Ausgleichskammer - geteilt. Zur Bedämpfung tieffrequenter Schwingungen sind die beiden Kammern über einen Dämpferkanal (Drosselkanal) miteinander verbunden.

Gattungsgemäße Weiterentwicklungen von Hydrolagern umfassen außer einen elastischen Tragkörper und einen Dämpferkanal zudem einen steuerbaren Bypass und eine Entkopplungsmembran.

Als Beispiele von Hydrolagern, die sowohl einen steuerbaren Bypass als auch eine (nicht steuerbare) Entkopplungsmembran aufweisen, seien die folgenden Schriften genannt:

1. EP 142 66 51 Al,

2. DE 41 41 332 C2 und 3. DE 20 2004 008 231 Ul.

Gemäß EP 142 66 51 Al ist der diesbezügliche Bypasskanal mittels eines elektromagnetischen Ventils verschließbar. Dieses elektromagnetische Ventil weist einen

mit Querbohrung versehenen, transversal betätigbaren Schieber auf, dessen Antrieb ein Linearantrieb ist, bei dem die Lorentz-Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter in einem Magnetfeld benutzt wird. Bei Fluchten der Querbohrung mit der Bypass-öffnung ist der Bypass durchlässig. Der Verschlussmechanismus ist relativ kompliziert und damit aufwendig in der Herstellung.

Die DE 41 41 332 C2 beschreibt ebenfalls ein gattungsgemäßes Hydrolager mit einem in einer Trennwand eingelassenen Bypass. Die Bypass-öffnung ist mit Hilfe einer komplizierten druckmittelbatätigbaren Stelleinrichtung verschließbar, dessen Stellglied ein axial bewegbarer Kolben ist. Das Schalten erfolgt hierbei mit einer kompliziert aufgebauten Steuerdruckdose.

Bei dem in der DE 202004 008 231 Ul beschriebenen Lager begrenzt eine nachgiebige Wand zwei Ausgleichskammern B und E, wovon die Ausgleichskammer E über einen Bypassdurchlass D mit einer Arbeitskammer A in Verbindung steht. Um den Bypass unwirksam zu machen, kann der Mittelteil der nachgiebigen Wand mit Hilfe von Unterdruck gegen die Seitenwand eines starren Bechers gedrückt werden. In diesem

Betriebszustand läuft alles so ab, als ob der Bypass geschlossen wäre. Eine ringförmig in eine Trennplatte eingelassene Entkopplungsmembran ist ein separates Bauteil.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Hydrolager zu beschreiben, das eine Entkopplungsmembran und einen schaltbaren Bypass aufweist, wobei der Teil des Hydrolagers, der die Entkopplungsmembran und den Bypass umfasst, einfach und unkompliziert aufgebaut ist und wobei die Entkopplungsmembran präzise und durchrutschsicher positioniert ist.

Lösung und Vorteile

Bei der erfindungsgemäßen Weiterentwicklung eines gattungsgemäßen Hydrolagers ist der Verschluss des Bypasses und die Entkopplungsmembran als ein einziges Bauteil ausgebildet. D. h.: Es müssen nicht viele verschiedene Einzelteile hergestellt werden. Die

Montage des Hydrolagers gestaltet sich entsprechend einfach. Eine Reparaturanfälligkeit, wie sie bei einer aus zahlreichen Einzelteilen bestehenden Konstruktion zu erwarten ist, ist nicht gegeben. Insgesamt ist das erfindungsgemäße Lager bedeutend kostengünstiger als vergleichbare Exemplare.

Die sackförmige Ausbildung des Membran-Mittelteils stellt eine Bypass- Ausgleichsmembran dar, die eine separate Ausgleichskammer abschließt.

Wie aus der beigefügten Zeichnung ersichtlich, kann der in der Trennplatte befindliche Bypass als düsenförmig geformter Durchlasskanal statt als einfaches Loch ausgebildet sein. Dadurch ergibt sich ein zusätzlicher Tilgereffekt mit verbesserter Isolations Wirkung.

Die Materialauswahl der Entkopplungsmembran als flexible Platte ermöglicht eine akustische Entkopplung im Bereich der Entkopplungsfläche. Die Flexibilität des sackförmigen Mittelteils ermöglicht ein dichtendes Anlegen an die Zylinderinnenwand bei Evakuierung des Topfes.

In jedem Fall kann die Dämpfungsfunktion wahlweise abgeschaltet werden.

Die Erfindung ist nicht nur für Motorlager sondern auch auf andere Buchsen im Fahrwerks- und Aggregatelagerungsbereich anwendbar.

Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hydrolagers wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 den Längsschnitt durch ein solches Hydrolager, Bypass geöffnet; und Fig. 2 den Längsschnitt durch dasselbe Hydrolager, Bypass geschlossen.

Beschreibung

Das als Hydrolager ausgebildete Motorlager 2 weist einen Tragkörper (Federkörper) 4 aus elastomerem Material auf, an dem zwei abstandsvariabel zueinander angeordnete Befestigungsmittel 6, 7 angebracht sind. Das eine 6 der beiden Befestigungsmittel 6, 7 ist ein am Motorblock anbringbares Traglager 6. Das andere 7 der beiden Befestigungsmittel 6, 7 ist ein am Lager-Gehäuse 8 fest angeordneter und mit Bohrung 7a versehener Flansch.

Darüber hinaus weist das Hydrolager 2 ein Hydraulikvolumen 10 auf, das mittels einer zweischaligen (12a, 12b) Trennplatte 12 in drei wechselweise volumen veränderliche

Kammern 10a, 10b und 10c - eine Arbeitskammer 10a und zwei Ausgleichskammern 10b, 10c - unterteilt ist. Die Arbeitskammer 10a ist über einen Dämpfungskanal (Drosselkanal) 14 mit einer 10b der beiden Ausgleichskammern 10b, 10c verbunden. Im Wesentlichen erstreckt sich dieser Dämpfungskanal 14 im Tragkörper 4, wobei eines 14a seiner Enden 14a, 14b in die Arbeitskammer 10a und das andere Ende 14b in die Ausgleichskammer 10b mündet. Damit die Ausgleichskammer 10b beim Einfederungsvorgang aus der Arbeitskammer 10a weitere, durch den Dämpfungskanal 14 gedrückte Hydraulikflüssigkeit 10 aufnehmen kann, ist die Ausgleichskammer 10b unterwärts mit einer nachgiebigen flexiblen Ausgleichsmembran 16 abgeschlossen.

Als weitere Funktionseinheiten weist das Hydrolager 2 eine Entkopplungsmembran 18 und einen schaltbaren Bypass 20 auf. Diese beiden Funktionseinheiten sind in erfindungsgemäßer Weise in die zweischalige Trennplatte 12 integriert. Beide Teile 12a, 12b der Trennplatte 12 weisen Bohrungen 22a, 22b auf, die eine siebförmige Struktur bilden. Im Bereich dieser Bohrungen 22a, 22b sind beide Schalen 12a, 12b der Trennplatte 12 durch einen Zwischenraum voneinander beabstandet. Dieser Zwischenraum dient zur Aufnahme der Entkopplungsmembran 18, die sich um einen geringen Frei weg - ähnlich einer Mikrofonmembran - axial bewegen kann.

In dem der Arbeitskammer 10a zugewandten Teil 12a der Trennplatte 12 ist mittig ein als Bypass wirkender, axial ausgerichteter Durchlasskanal 20 integriert. Der der

Ausgleichkammer 10b zugewandte Teil 12b der Trennplatte 12 ist topfförmig ausgebildet, wobei das Innere dieses Topfes 24 das sackförmig ausgebildete Mittelteil 18a der Entkopplungsmembran 18 aufnimmt.

Der Rand dieses sackförmig ausgebildeten Mittelteils 18a der Membran 18 ist zwischen der Unterseite des oberen Teils 12a der Trennplatte 12 und dem oberen Rand des Topfes 24 fest eingespannt. Auf diese Weise kann die Membran 18 ihre Position in radialer Richtung nicht verändern. Außerdem wird damit ein Durchrutschen der Entkopplungsmembran 18 durch die siebförmigen Bohrungen 22a, 22b der Trennplatten- Hälften 12a, 12b zuverlässig verhindert.

Der Boden des Topfes 24 weist einen Rohrstutzen 26 auf, der sowohl die Ausgleichsmembran 16 als auch den Boden des Gehäuses 8 durchdringt. Dieser Rohrstutzen 26 ist an eine Vakuumpumpe (nicht dargestellt) anschließbar. Wird der Rohrstutzen 26 mit Unterdruck beaufschlagt, so dehnt sich das sackförmige Mittelteil 18a der Entkopplungsmembran 18 aus und legt sich dichtend an die zylindrische Wandung des Topfes (Vakuumkammer) 24 an (siehe Fig. 2). D. h.: Das „Bypass- Verschlusselement" 18a legt sich gegen die Innenwand des topfförmigen Bereichs der Kammer 10c an und verschließt auf diese Weise indirekt die Bypass- Verbindung zwischen den Kammern 10a und 10c, denn somit kann das Fluid 10 nicht mehr durch den als Bypass ausgebildeten

Durchlasskanal 20 sondern nur noch durch den Dämpferkanal 14 strömen. Damit befindet sich das Lager 2 für den Fahrbetrieb im „gedämpften" Zustand.

Wird das Vakuum (der Unterdruck) entfernt, dann ist die Bypass-Ausgleichsmembran 18a beweglich; das Fluid 10 kann durch den Bypass 20 strömen und somit ist das Lager 2 für den Leerlaufbetrieb im „weichen" Zustand. Zusätzlich ergibt sich durch eine düsenförmige Auslegung des Bypasses 20 ein Tilgereffekt.

Bezugszeichenliste

2 Hydrolager, Motorlager, Lager

4 Tragkörper, Federkörper 6, 7 Befestigungsmittel

6 Traglager

7 Flansch

7 a Bohrung

8 Gehäuse, Lager-Gehäuse 10 Hydraulikvolumen, Hydraulikflüssigkeit, Fluid

10a, 10b, 10c Hydraulikkammer(n)

10a Arbeitskammer

10b, 10c Ausgleichskammer(n)

12 (zweischalige) Trennplatte 12a, 12b „obere", „untere" Schale der Trennplatte, Teile der Trennplatte

14 Dämpfungskanal, Dämpferkanal, Drosselkanal

14a, 14b Enden des Dämpfungskanals

16 Ausgleichsmembran

18 Entkopplungsmembran 18a sackförmiges Mittelteil der Entkopplungsmembran, Bypass-Ausgleichsmembran, Verschlus selement

20 Bypass, Durchlasskanal

22a Bohrungen in der „oberen" Schale 12a der Trennplatte 12

22b Bohrungen in der „unteren" Schale 12b der Trennplatte 12 24 Topf, topfförmiger Mittelbereich der Trennplatte (12), Vakuumkammer

26 Rohrstutzen