Hydrolager sowie Kraftfahrzeug mit einem derartigen Hydrolager

Die Erfindung betrifft ein Hydrolager, aufweisend eine Arbeitskammer, die mit einer Flüssigkeit gefüllt ist und eine zu einer Längsrichtung des Hydrolagers senkrecht ausgerichtete Grundfläche aufweist, eine Tragfeder, die eine sich winklig zu der

Grundfläche erstreckende Wandung der Arbeitskammer bildet, einen an die Tragfeder anschließenden Grundkörper mit einer Trennwand, die die Grundfläche der

Arbeitskammer bildet und eine elastische Entkopplungsmembran umfasst, eine

Ausgleichskammer, und einen Drosselkanal, der die Arbeitskammer und die

Ausgleichskammer hydraulisch miteinander verbindet.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug umfassend eine Fahrzeugkarosserie, einen Motor und ein als Hydrolager ausgestaltetes Motorlager, das eine lagernde

Verbindung zwischen dem Motor und der Fahrzeugkarosserie herstellt.

Hydrolager, die auch als Hydrauliklager bezeichnet werden, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen zur elastischen Abstützung von Aggregaten, insbesondere von Kraftfahrzeugmotoren. Mit Hilfe derartiger, sich z. B. zwischen einem Motor und einem Chassis des Kraftfahrzeugs, das auch als Fahrzeugkarosserie bezeichnet wird, befindenden Hydrolager soll einerseits verhindert werden, dass sich Motorvibrationen auf das Chassis übertragen und andererseits sollen die mit dem Fahrbetrieb gegebenen Erschütterungen des Chassis nicht oder nur gedämpft vom Chassis an den Motor gelangen können. In ihrer Grundversion weisen derartige Hydrolager üblicherweise ein Gummielement als Tragfeder, die auch als Tragkörper bezeichnet wird, in Verbindung mit einem

hydraulischen Dämpfer auf. Das Gummielement ist oft als Hohl-Konus ausgebildet. Die Tragfeder kann somit eine Wandung der Arbeitskammer bilden. An der oberen, spitzen Stirnseite des Hohl-Konuses ist zumeist eine außenseitig angeordnete Abdeckung vorgesehen, an der ein Anschlusselement zur Befestigung des Motors angebracht ist. Das Anschlusselement ist für gewöhnlich ein Gewindebolzen oder ein

Schnellanschlusselement, der bzw. das mit dem Motor verbunden werden kann. Dabei umfasst der hydraulische Dämpfer bzw. das Hydrolager zumeist mindestens zwei

Kammern, nämlich die genannte Arbeitskammer und eine Ausgleichskammer. In

Längsrichtung des Hydrolagers ist die Ausgleichskammer für gewöhnlich unterhalb der Arbeitskammer angeordnet. Um die Arbeitskammer und die Ausgleichskammer voneinander zu trennen, kann zwischen der Ausgleichskammer und der Arbeitskammer eine Trennwand angeordnet sein. Die Trennwand ist einem Grundkörper zugeordnet, wobei die Trennwand an die Tragfeder angrenzt. Somit schließt der Grundköper mit der Trennwand an die Tragfeder an. Die Trennwand bildet deshalb eine Grundfläche der Arbeitskammer, wobei die Grundfläche senkrecht zu der Längsrichtung des Hydrolagers ausgerichtet ist. Die Längsrichtung ist also eine Normale der Grundfläche. Außerdem ist ein zwischen der Arbeitskammer und der Ausgleichkammer ausgebildeter Drosselkanal zum Austausch von Flüssigkeit vorgesehen. Die Arbeitskammer und die

Ausgleichskammer sind vorzugsweise mit einer Flüssigkeit gefüllt. Als Flüssigkeit wird oftmals ein Gemisch aus Glykol und Wasser eingesetzt. Die Flüssigkeit kann vorzugsweise auch eine Hydraulikflüssigkeit sein. Bei einer Belastung des Hydrolagers in Längsrichtung, die auch als die

Hauptbelastungsrichtung bezeichnet wird, wirkt eine Kraft in Längsrichtung des

Hydrolagers auf die Tragfeder, so dass sich diese elastisch verformt. Diese Verformung wird auch als Einfedern der Tragfeder bezeichnet. Bevorzugt ist die Wandung der

Arbeitskammer von der Tragfeder zumindest teilweise gebildet, und zwar besonders bevorzugt eine mantelseitige Wandung der Arbeitskammer, so dass die Arbeitskammer durch das Einfedern der Tragfeder verkleinert wird. Damit steigt der Druck in der Arbeitskammer an, woraufhin ein Teil der Flüssigkeit aus der Arbeitskammer durch den Drosselkanal in die Ausgleichskammer strömt. Die Flüssigkeit im Drosselkanal bildet gemeinsam mit der Elastizität der Tragfeder ein schwingungsfähiges Masse-Feder System und kann somit bei periodischen Anregungen in der Nähe einer Abstimmfrequenz in Resonanz geraten. Dann bildet sich eine Fluidströmung aus, die zur Bewegung der Tragfeder phasenverschoben ist, wodurch eine Gegenkraft erzeugt wird und somit Dämpfung. Die Ausgleichskammer ist bevorzugt von mindestens einer membranartig verformbaren Wandung, insbesondere einer Rollmembran, begrenzt, so dass der in die Ausgleichskammer einströmende Teil der Flüssigkeit aufgenommen werden kann.

Ein derartiges Hydrolager ist beispielsweise aus dem Dokument DE 10 2010 060 886 AI oder aus dem Dokument DE 10 2012 008 497 AI bekannt.

Die Dämpfungseigenschaften solcher Hydrolager sind aufgrund ihrer Bauweise frequenzabhängig. Statische oder quasistatische Längsbelastungen unterhalb einer

Frequenz von 5 Hz werden üblicherweise von der Tragfeder aufgenommen, die eine relativ große Steifheit aufweist.

Niederfrequente Schwingungen in Längsrichtung des Hydrolagers, d.h. Schwingungen mit Frequenzen von ca. 5 bis 20 Hz, die im Allgemeinen mit großen Amplituden auftreten, werden durch das Zusammenwirken der Arbeitskammer und der Ausgleichskammer über den Drosselkanal gedämpft, wie es zuvor erläutert wurde.

Bei hochfrequente Schwingungen in Längsrichtung des Hydrolagers, also Schwingungen im Frequenzbereich von mehr als 20 Hz bis beispielsweise 50 Hz, 100 Hz oder 200 Hz, kommt es aufgrund der Trägheit, Viskosität und Inkompressibilität zu keiner

Durchströmung des Drosselkanals mehr. Die Masse der Flüssigkeit im Drosselkanal weist eine zu hohe Massenträgheit auf, um auf die genannten höherfrequenten Schwingungen zu reagieren. Bei Anregungen mit solchen Frequenzen oder darüber findet deshalb zumindest im Wesentlichen keine Bewegung der Flüssigkeit im Drosselkanal mehr statt. Dabei kann der Drosselkanal auch als„hydraulisch geschlossen" bezeichnet werden. Zwar treten die höherfrequenten Schwingungen im Allgemeinen mit nur kleinen Amplituden auf. Sie sind aber aufgrund ihrer akustischen Wirkung von höherer Bedeutung. Zur Isolation solcher Schwingungen weist die Trennwand eine elastische, also elastisch verformbare

Entkopplungsmembran auf, die folglich mit der Arbeitskammer hydraulisch gekoppelt ist. Zum Bilden der Entkopplungsmembran kann die Trennwand zwischen Arbeitskammer und Ausgleichskammer teilweise flexibel oder mit einem Freiweg ausgebildet werden. Die Trennwand kann aber auch eine passive Membran aufweisen, die in die Trennwand eingesetzt oder integriert ist, um die genannten hochfrequenten Schwingungen zu isolieren. Alternativ kann eine aktiv gesteuerte Membran vorgesehen sein, die mittels eines Aktors auslenkbar ist, um die hochfrequenten Schwingungen zu isolieren.

Bei herkömmlichen Hydrolagern ist es für vielfach vorgesehen, die Entkopplungsmembran und den Eingang des Dämpfungskanals im Bereich der Grundfläche der Arbeitskammer anzuordnen, von der sich die von der Tragfeder gebildete Wandung der Arbeitskammer winklig, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 40 Grad und 80 Grad, weg erstreckt. Die von der Tragfeder gebildete Wandung ist beispielsweise ringförmig, kegelstumpfförmig oder kegelförmig ausgestaltet und/oder in Längsrichtung des Hydrolagers oberhalb der Grundfläche angeordnet. Für eine möglichst gute Funktion der Entkopplungsmembran und des Dämpfungskanals ist jeweils eine möglichst große Fläche der Grundfläche vorzusehen, was zu einem Zielkonflikt führt. Für den Einsatz des Hydrolagers in einem Kraftfahrzeug kann die Grundfläche der Arbeitskammer auch nicht beliebig erhöht werden. Vielfach begrenzt der verfügbare Raum eine Vergrößerung der Grundfläche der Arbeitskammer.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Hydrolager bereitzustellen, das eine möglichst große Fläche für die Entkopplungsmembran und gleichzeitig eine möglichst große Querschnittsfläche für die Öffnung des Drosselkanals bietet. Dabei soll das

Hydrolager kompakt ausgestaltet sein, um beispielsweise in einem Kraftfahrzeug mit einem begrenzten Bauraum einsetzbar zu sein. Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein Hydrolager, aufweisend eine Arbeitskammer, die mit einer Flüssigkeit gefüllt ist und eine zu einer Längsrichtung des Hydrolagers senkrecht ausgerichtete Grundfläche aufweist, eine Tragfeder, die eine sich winklig zu der Grundfläche erstreckende Wandung der Arbeitskammer bildet, einen an die Tragfeder anschließenden Grundkörper mit einer Trennwand, die die Grundfläche der Arbeitskammer bildet und eine elastische Entkopplungsmembran umfasst, eine Ausgleichskammer, und einen Drosselkanal, der die Arbeitskammer und die

Ausgleichskammer hydraulisch miteinander verbindet, wobei die Grundfläche der Arbeitskammer einen ersten Durchmesser in einer ersten Querrichtung des Hydrolagers und einen zweiten Durchmesser in einer zweiten, senkrecht zur ersten Querrichtung ausgerichteten Querrichtung des Hydrolagers aufweist, der erste Durchmesser kleiner als der zweite Durchmesser ist, der Drosselkanal einen Kanaleinlassabschnitt, einen

Kanalauslassabschnitt und einen den Kanaleinlas sab schnitt und den Kanalauslassabschnitt verbindenden Kanalhauptabschnitt aufweist, sich der Kanaleinlassabschnitt in der zweiten Querrichtung von der Arbeitskammer zu dem Kanalhauptabschnitt erstreckt, und die in der zweiten Querrichtung einander gegenüber angeordneten Wandungsabschnitte der

Tragfeder jeweils eine größere Wandstärke aufweisen, als jeweils die in der ersten

Querrichtung einander gegenüber angeordneten Wandungsabschnitte der Tragfeder.

Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, die Grundfläche der Arbeitskammer, die von der Trennwand mit der Entkopplungsmembran gebildet ist, möglichst ausschließlich für die Entkopplungsmembran vorzusehen. Die Entkopplungsmembran könnte sodann einen möglichst großen Querschnitt aufweisen, so dass die Entkopplungsmembran die Isolation von hochfrequenten Schwingungen in Längsrichtung des Hydrolagers besonders gut gewährleisten kann. Außerdem ist ein Hydrolager mit einer derartigen

Entkopplungsmembran besonders geräuscharm, da die Entkopplungsmembran als solches einen kleineren Hub in Längsrichtung ausführen muss, um die Isolationswirkung zu erreichen. Um die Grundfläche der Arbeitskammer zu einem Großteil für die

Entkopplungsmembran vorzusehen, ist es vorgesehen, dass der Kanaleinlas sab schnitt des Drosselkanals nicht in Längsrichtung durch die Trennwand führt. Vielmehr ist es vorgesehen, dass der Kanaleinlassabschnitt des Drosselkanals sich in der zweiten

Querrichtung von der Arbeitskammer zu dem Kanalhauptabschnitt des Drosselkanals erstreckt. Die Grundfläche der Arbeitskammer wird also nicht von einer Öffnung für den Kanaleinlassabschnitt unterbrochen, so dass die Öffnung den für die

Entkopplungsmembran zur Verfügung Anteil der Grundfläche der Arbeitskammer nicht mindert. Mit dem sich von der Arbeitskammer zu dem Kanalhauptabschnitt erstreckenden

Kanaleinlassabschnitt des Drosselkanals kann bei einer Anwendung einer derartigen Ausgestaltung auf kreisförmige Hydrolager mit insbesondere einer kreisförmigen

Grundfläche der Arbeitskammer das Problem bestehen, dass die Tragfeder mit ihrer winklig zu der Grundfläche der Arbeitskammer erstreckenden Wandung nicht mehr die notwendige Formstabilität aufweist. Um die für die Tragfeder notwendige Formstabilität zu gewährleisten und gleichzeitig eine im Querschnitt kompakte Ausgestaltung des Hydrolagers, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, zu bieten, ist es vorgesehen, dass die Grundfläche der Arbeitskammer in zwei senkrecht zueinander ausgerichteten Querrichtungen, die jeweils senkrecht zu der Längsrichtung des

Hydrolagers sind, unterschiedlich große Durchmesser aufweist. So ist die Grundfläche beispielsweise rechteckförmig oder ovalförmig. Dabei weisen die in der zweiten

Querrichtung einander gegenüber angeordneten Wandungsabschnitte der Tragfeder jeweils eine größere Wandstärke auf, als jeweils die in der ersten Querrichtung einander gegenüber angeordneten Wandung sab schnitte der Tragfeder. Die in der ersten Querrichtung einander gegenüber angeordneten Wandungsabschnitte der Tragfeder werden auch als Tragstollen bezeichnet, da sie zusammen beispielsweise mindestens 60 %, 70% oder 80% der auf die Tragfeder in Längsrichtung auftretenden Kräfte aufnehmen. Unter der Wandstärke ist vorzugsweise eine Erstreckung des jeweiligen Wandungsabschnitts in der zugehörigen Querrichtung zu verstehen. Mit einer rechteckförmigen Ausgestaltung der Grundfläche der Arbeitskammer erhält auch das Hydrolager zumindest im Wesentlichen eine im

Querschnitt rechteckige Form. Diese rechteckige Form lässt sich besonders gut für ein Kraftfahrzeug verwenden, da die Längserstreckung eines Fachkraftfahrzeuges zumeist deutlich größer als eine Querstreckung des Kraftfahrzeuges ist. Das Hydrolager mit einer rechteckförmigen Grundfläche der Arbeitskammer erfüllt also die Anforderung an die Kompaktheit des Hydrolagers. Analoge Merkmale, Effekte und Vorteile gelten für eine ovalförmige Ausgestaltung der Grundfläche. Indem die Wandstärke der sich in der zweiten Querrichtung einander gegenüber angeordneten Wandungsabschnitte größer ausgestaltet sind, kann der Kanaleinlassabschnitt durch eine der zuvor genannten Wandungsabschnitte führen und/oder von dem jeweiligen Wandungsabschnitt, zumindest teilweise, gebildet sein. Der genannte Wandungsabschnitt kann jeweils hohl ausgestaltet sein. Dabei kann die zugehörige Wandstärke derart ausgebildet sein, um einen möglichst großen Querschnitt für den Kanaleinlassabschnitt und/oder den Drosselkanal zu bieten. Die Formstabilität bleibt aber aufgrund der rohrförmigen Ausgestaltung des Wandungsabschnitts erhalten.

Die erfindungs gemäße Ausgestaltung des Hydrolagers gewährleistet also aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der Grundfläche der Arbeitskammer und der jeweils mit einer größeren Wandstärke ausgebildeten Wandungsabschnitte ein Vorsehen von mindestens einem Drosselkanal bzw. eines zugehörigen Kanaleinlassabschnitts mit einem besonders großen Durchlassquerschnitt, wobei die Grundfläche der Arbeitskammer von dem Drosselkanal zumindest im Wesentlichen unberührt bleibt, so dass die elastische Entkopplungsmembran der Trennwand, die die Grundfläche der Arbeitskammer bildet, besonders großflächig ausgebildet sein kann, um ein wirkungsvolles und zugleich geräuscharmes Isolieren von hochfrequenten Schwingungen zu ermöglichen.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Hydrolagers zeichnet sich dadurch aus, dass die Grundfläche der Arbeitskammer rechteckförmig mit zwei in der ersten Querrichtung des Hydrolagers einander gegenüberliegenden Längsseiten und zwei in der zweiten

Querrichtung des Hydrolagers einander gegenüberliegenden, kürzeren Querseiten ausgestaltet ist, und die an die Querseiten jeweils angrenzenden Wandungsabschnitte der Tragfeder eine größere Wandstärke aufweisen, als die jeweils an die Längsseiten angrenzenden Wandungsabschnitte der Tragfeder. Die Querseiten sind also jeweils kürzer als die Längsseiten. Dabei ist die an die kürzeren Querseiten jeweils angrenzende

Wandung der Tragfeder mit einer größeren Wandstärke versehen, als die jeweils an die längeren Längsseiten angrenzenden Wandungen der Tragfeder. Unter der Wandstärke ist vorzugsweise eine Erstreckung der jeweiligen Wandung in der zugehörigen Querrichtung zu verstehen. Mit der rechteckförmigen Ausgestaltung der Grundfläche der Arbeitskammer erhält auch das Hydrolager zumindest im Wesentlichen eine im Querschnitt rechteckige Form. Diese rechteckige Form las st sich besonders gut für ein Kraftfahrzeug verwenden, da die Längserstreckung eines Fachkraftfahrzeuges zumeist deutlich größer als eine Querstreckung des Kraftfahrzeuges ist. Das Hydrolager mit einer rechteckförmigen Grundfläche der Arbeitskammer erfüllt also die Anforderung an die Kompaktheit des Hydrolagers. Indem die Wandstärke der Wandungen, die an die Querseiten der

Grundfläche der Arbeitskammer angrenzen, größer ausgestaltet sind, kann der

Kanaleinlassabschnitt durch die zuvor genannte Wandung führen und/oder von der jeweiligen Wandung, zumindest teilweise, gebildet sein. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Hydrolagers zeichnet sich dadurch aus, dass ein Ende des Kanaleinlas sab Schnitts eine ringförmige Öffnung in der von der Tragfeder gebildeten Wandung der Arbeitskammer bildet. Die Öffnung ist also in der sich in winklig zu der Grundfläche erstreckenden Wandung der Arbeitskammer ausgebildet. Die Öffnung erstreckt sich deshalb nicht bis in den Bereich der Trennwand. Vielmehr ist die Öffnung in diesem Fall von der Trennwand in Längsrichtung beanstandeten, so dass die Grundfläche der Arbeitskammer allein für die elastische Entkopplungsmembran der Trennwand zur Verfügung steht. Die Entkopplungsmembran kann deshalb besonders großflächig ausgebildet sein. Eine bevorzugte Ausgestaltung des Hydrolagers zeichnet sich dadurch aus, dass der

Kanaleinlassabschnitt von der Tragfeder oder der Tragfeder und der Trennwand gebildet ist. Der Kanaleinlassabschnitt, der von der Arbeitskammer zu dem Kanalhauptabschnitt führt, kann also in die Tragfeder oder in die Tragfeder und die Trennwand integriert sein. Ist der Kanaleinlassabschnitt ausschließlich von der Tragfeder gebildet, so bildet die Tragfeder die zuvor erläuterte Öffnung in der sich in winklig zu der Grundfläche erstreckenden Wandung der Arbeitskammer, so dass die Grundfläche der Arbeitskammer allein für die elastische Entkopplungsmembran der Trennwand zur Verfügung steht. Indem der Kanaleinlassabschnitt sich in der zweiten Querrichtung von der Arbeitskammer weg hin erstreckt, kann sich die Entkopplungsmembran auch ungehindert über die Grundfläche der Arbeitskammer erstrecken. Sofern der Kanaleinlassabschnitt alternativ von der

Tragfeder und der Trennwand gebildet ist, wobei sich der Kanaleinlassabschnitt in der zweiten Querrichtung von der Arbeitskammer weg erstreckt, wird gewährleistet, dass die Grundfläche der Arbeitskammer nur an ihrem äußeren Rand oder in ihrem äußeren Randbereich mit dem Kanaleinlas sab schnitt in Berührung kommt. Die Grundfläche der Arbeitskammer bleibt deshalb zumindest im Wesentlichen von dem sich in die zweite Querrichtung erstreckenden Kanaleinlas sab schnitt unbeeinflusst. Die

Entkopplungsmembran kann sich deshalb in diesem Fall ebenfalls großflächig über die Grundfläche der Arbeitskammer erstrecken.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Hydrolagers zeichnet sich dadurch aus, dass der Kanaleinlassabschnitt schräg zu der Längsrichtung des Hydrolagers ausgerichtet ist. Der Kanaleinlassabschnitt führt vorzugsweise von einer von der Tragfeder gebildeten Wandung, die an eine Querseite der Grundfläche der Arbeitskammer angrenzt, in der zweiten Querrichtung zu dem Kanalhauptabschnitt. Ist der Kanaleinlassabschnitt zudem schräg zu der Längsrichtung des Hydrolagers ausgerichtet, so durchschneidet der

Kanaleinlassabschnitt nicht den Teil der Trennwand, der die Grundfläche der

Arbeitskammer bildet. Somit kann sich die Entkopplungsmembran großflächig über die Grundfläche der Arbeitskammer erstrecken.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Hydrolagers zeichnet sich dadurch aus, dass der Kanalhauptabschnitt in der ersten und/oder zweiten Querrichtung außenseitig zu der Grundfläche der Arbeitskammer und/oder der Entkopplungsmembran angeordnet ist. So kann der Kanalhauptabschnitt beispielsweise in Längsrichtung des Hydrolagers ausgerichtet sein, um von dem Kanaleinlas sab schnitt zu dem Kanalauslassabschnitt zu führen, wobei der Kanalauslassabschnitt in der Ausgleichskammer endet. Alternativ kann der Kanalhauptabschnitt ringförmig und/oder spiralförmig ausgebildet sein, wobei sich der Kanalhauptabschnitt zumindest ringabschnittsförmig um die Entkopplungsmembran herum erstreckt. Der Kanalhauptabschnitt kann also in der ersten und/oder zweiten Querrichtung außenseitig zu der Entkopplungsmembran angeordnet sein. Indem sich die

Entkopplungsmembran vorzugsweise großflächig über die Grundfläche der

Arbeitskammer erstreckt, kann sich der Kanalhauptabschnitt also auch außenseitig zu der Grundfläche der Arbeitskammer erstrecken. Dabei ist es nicht notwendig, dass der Kanalhauptabschnitt in der gleichen Querebene wie die Grundfläche der Arbeitskammer und/oder wie die Entkopplungsmembran angeordnet ist.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Hydrolagers zeichnet sich dadurch aus, dass sich die Entkopplungsmembran über mindestens 60 % der Grundfläche der Arbeitskammer erstreckt oder diese zu mindestens 60 % bildet. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Entkopplungsmembran über mindestens 70 % oder 80 % der Grundfläche der

Arbeitskammer erstreckt oder die Entkopplungsmembran bildet die Grundfläche zu mindestens 70 % oder 80 %. Unter dem Erstrecken der Entkopplungsmembran über einen bestimmten Bereich, vorzugsweise über einen großflächigen Bereich der Grundfläche der Arbeitskammer wird nicht notwendiger Weise verstanden, dass die Entkopplungsmembran die Grundfläche der Arbeitskammer bildet. So kann ein der Tragfeder zugeordnetes Gitter oder ein von der Tragfeder gebildetes Gitter zwischen der Entkopplungsmembran und der Arbeitskammer angeordnet sein. Ein derartiges Gitter hat vorzugsweise sehr große

Durchgangsöffnungen, so dass das Gitter einen sehr geringen hydrostatischen Widerstand aufweist. Da die Trennwand die Entkopplungsmembran umfasst und gleichzeitig die Grundfläche der Arbeitskammer bildet, wird deshalb von der Erstreckung der

Entkopplungsmembran über einen bestimmten Teil der Grundfläche der Arbeitskammer gesprochen. So kann die Entkopplungsmembran sich beispielsweise über mindestens 70 % der Grundfläche der Arbeitskammer erstrecken. In diesem Fall weist die

Entkopplungsmembran eine Fläche auf, die mindestens 70 % der Grundfläche der

Arbeitskammer entspricht. Dabei ist die Entkopplungsmembran vorzugsweise parallel zu der Grundfläche der Arbeitskammer angeordnet. Die Entkopplungsmembran kann aufgrund ihrer Zuordnung zu der Tragfeder in die Tragfeder eingesetzt oder von dieser gebildet sein.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Hydrolagers zeichnet sich dadurch aus, dass der Kanalhauptabschnitt von dem Grundkörper und/oder der Trennwand gebildet ist.

Zuvor wurde erläutert, dass sich die Entkopplungsmembran beispielsweise über mindestens 70 % der Grundfläche der Arbeitskammer erstreckt. Sofern sich die

Entkopplungsmembran nicht vollständig über die Grundfläche der Arbeitskammer erstreckt, kann von der Trennwand auch ein Teil des Kanalhauptabschnitts gebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann der Kanalhauptabschnitt von dem, insbesondere übrigen, Grundkörper gebildet sein. So kann es vorgesehen sein, dass der Kanalhauptabschnitt im Übergang von dem Kanaleinlas sab schnitt zunächst von der Trennwand gebildet ist und sich in der Trennwand über eine bestimmte Länge erstreckt, wonach der

Kanalhauptabschnitt dann in den Bereich des übrigen Grundkörpers übergeht, wobei sodann der Grundkörper den Kanalhauptabschnitt bildet. Anstatt den Kanalhauptabschnitt zu bilden, kann der Kanalhauptabschnitt in analoger Weise durch die Trennwand und/oder den Grundkörper führen. In diesem Fall ist der Kanalhauptabschnitt selbstständiges Bauelement ausgebildet.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Hydrolagers zeichnet sich dadurch aus, dass der Kanalhauptabschnitt durch einen von der Trennwand gebildeten Steg von

Entkopplungsmembran oder dem Teil der Trennwand getrennt und/oder beabstandet ist, der die Grundfläche der Arbeitskammer bildet. Der Kanalhauptabschnitt durchschneidet also nicht den Teil der Trennwand, der für die Entkopplungsmembran vorgesehen ist, die sich vorzugsweise großflächig über die Grundfläche der Arbeitskammer erstreckt. Damit wird die gewünschte effektive Isolation von höherfrequenten Schwingungen gewährleistet. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Hydrolagers zeichnet sich dadurch aus, dass der Kanalauslassabschnitt mit der Ausgleichskammer hydraulisch verbunden ist. Dabei endet der Kanalauslassabschnitt vorzugsweise mit einer Öffnung in einer Wandung der Ausgleichskammer. Dies stellt sicher, dass der Drosselkanal die Arbeitskammer hydraulisch mit der Ausgleichskammer verbindet, um den gewünschten Austausch von Flüssigkeit bei dem Auftreten von niederfrequenten Schwingungen zu ermöglichen.

Grundsätzlich kann das Hydrolager auch mehrere Drosselkanäle aufweisen, die jeweils analog zu dem erfindungsgemäßen Drosselkanal ausgebildet sind. Besonders bevorzugt können sich dabei, insbesondere hydraulisch voneinander getrennte,

Kanaleinlassabschnitte in entgegengesetzter Richtung erstrecken, um das Hydrolager symmetrisch auszugestalten. Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Kraftfahrzeug aufweisend eine Fahrzeugkarosserie, einen Motor und ein von einem erfindungsgemäßen Hydrolager gebildeten Motorlager, das eine lagernde Verbindung zwischen dem Motor und der Fahrzeugkarosserie herstellt. Dabei gelten Merkmale, Details und Vorteile, die im Zusammenhang mit dem erfindungs gemäßen Hydrolager beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen

Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen

Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht des Hydrolagers in einer ersten

Ausführungsform,

Fig. 2 eine weitere, schematische Schnittansicht des Hydrolagers aus Fig. 1 entlang der Schnittachse A-A,

Fig. 3 eine weitere, schematische Schnittansicht des Hydrolagers aus Fig. 1 entlang der Schnittachse B-B, und

Fig. 4 eine schematische, perspektivische Schnittansicht des Hydrolagers.

Aus der Figur 1 ist ein Hydrolager 2 zu erkennen, welches eine als Gummielement ausgestaltete Tragfeder 8 umfasst. Diese Tragfeder 8 ist für gewöhnlich als Hohlkörper ausgebildet. In Längsrichtung L des Hydrolagers 2 schießt an der Unterseite der Tragfeder 8 ein Grundkörper 12 mit einer Trennwand 14 an. Zwischen der Tragfeder 8 und der Trennwand 14 bildet sich eine Arbeitskammer 4 aus, wobei die Trennwand 14 die

Grundfläche 6 der Arbeitskammer 4 bildet. Die Grundfläche 6 ist senkrecht zur

Längsrichtung L des Hydrolagers 2 ausgerichtet. Die Längsrichtung L bestimmt sich vorzugsweise durch eine Hauptbelastungsrichtung des Hydrolagers 2. Eine an die Grundfläche 6 angrenzende, insbesondere mantelseitige Wandung 10 der Arbeitskammer 4 wird von der Tragfeder 8 gebildet. Dabei ist die Wandung 10 derart schräg zu der

Grundfläche 6 ausgerichtet, dass die Arbeitskammer 4 im Längsquerschnitt trapezförmig ist. Die Arbeitskammer 4 ist mit einer Flüssigkeit gefüllt. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um ein Gemisch aus Öl und Wasser. In Längsrichtung L unterhalb der Trennwand 14 schließt das hohlzylindrische Basisteil 48 des Grundkörpers 12 an. Der Grundkörper 12 kann dazu einteilig oder mehrteilig ausgestaltet sein. In das Basisteil 48 ist die Rollmembran 50 eingebracht, die aus elastischem Material hergestellt ist. Durch ihre Ringform ist die Rollmembran 50 mit ihren voneinander beabstandeten Kanten an der Unterseite der Trennwand 14 befestigt. Der von der Trennwand 14 und der Rollmembran 50 eingeschlossene Raum bildet die Ausgleichskammer 18 des Hydrolagers 2. Die

Ausgleichskammer 18 ist mit Flüssigkeit gefüllt, insbesondere mit einem Gemisch aus Öl und Wasser. Das Hydrolager 2 dient grundsätzlich zur Übertragung von Kräften. Dazu weist das Hydrolager 2 an der Tragfeder 8 ein erstes Befestigungselement 52 und an dem Grundkörper 12 ein zweites Befestigungselement 54 auf.

Zur Dämpfung von Schwingungen in Längsrichtung L des Hydrolagers 2, die von einem Motor über das erste Befestigungselement 52 auf die Tragfeder 8 und somit auch auf die Arbeitskammer 4 wirken, ist ein zwischen der Arbeitskammer 4 und der ersten

Ausgleichskammer 18 ausgebildeter Drosselkanal 20 vorgesehen, der zum Austausch von Flüssigkeit dient.

Wird die Tragfeder 8 durch Schwingungen in Längsrichtung L gestaucht, führt dies zumeist zu einer Verformung der Wandung 10 der Arbeitskammer 4 und damit zu einer Erhöhung des Drucks der Flüssigkeit in der Arbeitskammer 4 und/oder zu einer

Verkleinerung ihres Volumens. In beiden Fällen erfolgt ein Volumenstrom der Flüssigkeit aus der Arbeitskammer 4 durch den Drosselkanal 20 in die Ausgleichskammer 18. Der Drosselkanal 20 weist einen derart kleinen Durchmesser auf, dass Dissipation entsteht und die auf die Tragfeder 8 in Längsrichtung L einwirkenden Schwingungen gedämpft werden. Die Dämpfung mittels des Drosselkanals 20 ist jedoch nur für niederfrequentierte

Schwingungen besonders effektiv. Bei höherfrequenten Schwingungen in Längsrichtung L, so beispielsweise ab 20 Hz, werden die Schwingungen durch den Drosselkanal 20 nur gering gedämpft oder verhindert

Zur Isolierung von Schwingungen in Längsrichtung L mit einer Frequenz zwischen 20 Hz und 200 Hz weist das Hydrolager 2 eine Membran 16, die auch Entkopplungsmembran genannt wird, auf, die in Fluidverbindung mit der Arbeitskammer 4 ausgebildet ist. Die Membran 16 ist, wie aus Figur 1 ersichtlich, vorzugsweise in die Trennwand 14 eingefasst. Die Membran 16 ist vorzugsweise aus einem elastischen Werkstoff hergestellt. Werden nun - beispielsweise durch Massenkräfte des Motors - hochfrequente Schwingungen mit kleinen Amplitude angeregt, so wird die Membran 16 ebenfalls in Schwingungen versetzt. Dabei werden durch die Rückkopplung zwischen der Membran 16 und der Flüssigkeit in der Arbeitskammer 4 weitere Schwingungen angeregt, die zumindest teilweise zu einer Isolation der ursprünglichen, hochfrequenten Schwingungen führen. Um mittels der Membran 16 eine besonders gute Isolationswirkung zu erreichen, ist für die Membran 16 eine möglichst große Querschnittsfläche anzustreben. Wie zuvor erläutert, ist die Membran 16 der Trennwand 14 zugeordnet, wobei die Trennwand 14 die Grundfläche 6 der Arbeitskammer 4 bildet. Somit ist eine besonders großflächige Membran 16 dann gegeben, wenn sich die Membran 16 über einen Großteil der Grundfläche 6 der

Arbeitskammer 4 erstreckt. Dabei kann die Grundfläche 6 der Arbeitskammer 4 teilweise von der Membran 16 gebildet sein. Alternativ kann zwischen der Arbeitskammer 4 und der Membran 16 ein Gitter 56 angeordnet sein, wobei das Gitter 56 der Trennwand 14 zugeordnet ist oder von der Trennwand 14 gebildet ist. Ein entsprechender Aufbau ist der Figur 1 zu entnehmen. Das Gitter 56 weist Durchgangsöffnungen in Längsrichtung auf, so dass die Membran 16 mit der Arbeitskammer 4 in hydraulisch gekoppelt ist. Die Membran 16 erstreckt sich mindestens über 60 , vorzugsweise mindestens über 70 , 80 % oder 90 , der Grundfläche 6 der Arbeitskammer 4. Indem sich die Membran 16 derart großflächig erstreckt, ist für die angestrebte Isolationswirkung nur ein kleiner Membranhub, also eine elastische Verformung der Membran 16 in Längsrichtung L des Hydrolagers 2, notwendig. Aufgrund des kleinen Membranhubs wird die Beschleunigung der Membran 16 in ihrer Auslenkungsrichtung begrenzt bzw. klein gehalten. Dies gewährleistet, dass die Gefahr von mechanischen Geräuschen verringert ist. Denn die Membran 16 neigt nunmehr nicht zum starken Anschlagen an das Gitter 56, was andernfalls zu akustischen Phänomenen, insbesondere zu Aufprallgeräuschen wie ein Klopfen oder ein Klappern, führen könnte. Aus der Figur 2 ist eine schematische Schnittansicht des Hydrolagers aus Fig. 1 entlang der Schnittachse A-A zu erkennen, wobei insbesondere eine Ausgestaltung der Grundfläche 6 der Arbeitskammer 4 hervorgeht. Die Grundfläche 6 weist einen ersten Durchmesser Dl in einer ersten Querrichtung Ql des Hydrolagers 2 und einen zweiten Durchmesser D2 in einer zweiten, senkrecht zu der ersten Querrichtung Ql ausgerichteten Querrichtung Q2 des Hydrolagers 2 auf. Vorzugsweise ist die Grundfläche 6 ovalförmig. Die Grundfläche 6 kann aber auch eine andere Form aufweisen, sofern der erste Durchmesser Dl kleiner als der zweite Durchmesser D2 ist. So kann die Grundfläche 6 beispielsweise rechteckförmig ausgebildet sein. Wie aus der Figur 2 zu entnehmen ist, erstreckt sich die Membran 16 fast vollständig über die Grundfläche 6. Um nun zu gewährleisten, dass der Drosselkanal 20 die Arbeitskammer 4 mit der Ausgleichskammer 18 hydraulisch verbindet, ist es vorgesehen, dass ein Kanaleinlassabschnitt 22 des Drosselkanals 20 in der zweiten

Querrichtung Q2 von der Arbeitskammer 4 zu einem Kanalhauptabschnitt 26 des

Drosselkanals 20 führt bzw. sich in der zweiten Querrichtung Q entsprechend erstreckt. Dabei kann der Kanaleinlas sab schnitt 22, wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, schräg zu der Längsrichtung L des Hydrolagers 2 geneigt sein. Durch die gleichzeitige Ausrichtung des Kanaleinlassabschnitts 22 in der zweiten Querrichtung Q2 führt der Kanaleinlas sab schnitt 22 deshalb von dem Teil der Trennwand 14 weg, der für die Membran 16 vorgesehen ist. Vorzugsweise grenzt der Kanaleinlassabschnitt 22 bzw. der Drosselkanal 20 an einen radial äußeren Rand der Grundfläche 6 an, um die Grundfläche 6 im Wesentlichen für die Trennwand 14 freizugeben. In diesem Fall weist das arbeitskammerseitige Ende des Kanaleinlassabschnitts 22 eine ringförmige Öffnung 44 auf, die teilweise von der

Wandung 10 der Arbeitskammer 4 und teilweise von der Trennwand 14 gebildet ist.

Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die arbeitskammerseitige Öffnung 44 des

Kanaleinlassabschnitts 22 von der Trennwand 14 beanstandet ist. Der

Kanaleinlassabschnitt 22 und die Öffnung 44 könnten sodann von der Tragfeder 8 gebildet sein. Der obere Scheitelpunkt der Öffnung ist in beiden Alternativen in Längsrichtung L des Hydrolagers 2 von der Grundfläche 6 derart beabstandet, dass es beim Einfedern der Tragfeder 8 nicht zu einem Verschließen oder Abdecken der Öffnung 44 durch die Grundfläche kommt. Vielmehr bleibt die Öffnung 44 beim Einfedern zumindest zu 50 , vorzugsweise zu 75 % geöffnet. Ein ansonsten mit dem Abdecken oder dem Verschließen auftretendes, starkes Ansteigen des Drucks in der Arbeitskammer bei dem starken

Einfedern der Tragfeder sowie der zugehörigen Gefahr der Schädigung des Hydrolagers kann somit effektiv verhindert werden.

Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Tragfeder 8 den Kanaleinlas sab schnitt 22, zumindest teilweise, bildet, so dass das Hydrolager 2 möglichst kompakt ist. In dem Bereich, in dem der Kanaleinlassabschnitt 22 durch die Tragfeder 8 führt, entsteht in der Tragfeder ein entsprechender Hohlraum. Es ist deshalb vorgesehen, dass sich der

Kanaleinlassabschnitt 22 in die zweite Querrichtung Q2 von der Arbeitskammer 4 zu dem Kanalhauptabschnitt 26 erstreckt, da die in der zweiten Querrichtung Q2 einander gegenüberliegenden Wandungsabschnitte 28, 30 der Tragfeder 8 jeweils eine größere Wandstärke Wl aufweisen, als die jeweils in der ersten Querrichtung Ql einander gegenüber angeordneten Wandungsabschnitte 32, 34 der Tragfeder 8. Der

Kanaleinlassabschnitt 22 erstreckt sich also in den Wandungsabschnitt 28 mit der größeren Wandstärke W2. Damit ist es möglich, dass sich der Kanaleinlassabschnitt 22 ausreichend weit in die zweite Querrichtung Q2 erstreckt, um den Raum für die Membran 16 bereitzustellen, bevor der Kanaleinlassabschnitt 22 in den Kanalhauptabschnitt 26 übergeht. Aufgrund seiner hohen Wandstärke W2 weist der Wandungsabschnitt 28 der Tragfeder 8 durch die Integration des Kanaleinlassabschnitts 22 eine kaum verringerte Steifigkeit auf, so dass die Tragfeder 8 weiterhin sehr gut für den gewünschten Zweck geeignet ist.

Der Drosselkanal 20 als solches verbindet die Arbeitskammer 4 und die

Ausgleichskammer 18 hydraulisch miteinander. Dazu weist der Drosselkanal 20 den Kanaleinlassabschnitt, einen Kanalauslassabschnitt 24 und den den Kanaleinlassabschnitt 22 und den Kanalauslassabschnitt 24 verbindenden Kanalhauptabschnitt 26 auf. Der

Kanalauslassabschnitt 24 endet mit einer Öffnung zu der Ausgleichskammer 18, so dass Flüssigkeit durch den Drosselkanal 20 von der Arbeitskammer 4 in die Ausgleichskammer 18 und umgekehrt strömen kann, um die entsprechende Dämpfung der dafür ursächlichen Schwingungen herbeizuführen. Für die gewünschte Dämpfung ist vielfach eine bestimmte Länge des Drosselkanals 20 gewünscht, so dass es vorgesehen ist, dass der

Kanalhauptabschnitt 26 radial außenseitig zu der Grundfläche 6 der Arbeitskammer 4 bzw. radial außenseitig zu der Membran 16 angeordnet ist. Dazu ist der Kanalhauptabschnitt 26 durch einen Steg 46 von der Grundfläche 6 bzw. von der Membran 16 beanstandet. Der Steg 46 kann durch die Trennwand 14 und/ oder den Grundkörper 12 gebildet sein.

Deshalb ist es möglich, dass die Trennwand 14 sowohl die Membran 16 umfasst als auch zumindest einen Teil des Kanalhauptabschnitts 26 integriert hat. Der Kanalhauptabschnitt 26 erstreckt sich über einen bestimmten Winkelabschnitt, so beispielsweise über mindestens 90 Grad oder 180 Grad, um die Längsrichtung L des Hydrolagers 2.

Insbesondere bei einer Erstreckung über einen größeren Winkelabschnitt kann der

Kanalhauptabschnitt 26 sowohl in der ersten als auch in der zweiten Querrichtung Ql, Q2 außenseitig zu der Grundfläche 6 der Arbeitskammer 4 bzw. zu der Membran 16 angeordnet sein.

Aus der Figur 3 ist eine schematische Schnittansicht des Hydrolagers aus Fig. 1 entlang der Schnittachse B-B zu erkennen, wobei insbesondere eine Ausgestaltung des

Kanalhauptabschnitts 26 des Drosselkanals 20 hervorgeht. Der Kanalhauptabschnitt 26 erstreckt sich über einen Winkelabschnitt von ca. 270 Grad um die Längsachse L des Hydrolagers 2. Dabei führt der Kanalhauptabschnitt 26 von einem Übergangsbereich zu dem Kanaleinlassabschnitt 22, welcher in dem Wandungsabschnitt 28 der Wandung 10 der Tragfeder 8 angeordnet ist, zu einem weiteren Übergangsbereich zu dem

Kanalauslassabschnitt 24, welcher in eine Wandungsabschnitt 32 der Wandung 10 der Tragfeder 8 angeordnet ist. Der Kanalhauptabschnitt 26 ist durch einen Steg 46 von der Membran 16 bzw. von einem zugehörigen, von der Trennwand 14 gebildeten Gitter 58 in der ersten bzw. zweiten Querrichtung Ql, Q2 beanstandet. Das Gitter 58 ist in

Längsrichtung L unterseitig zu der Membran 16 angeordnet, um zu ermöglichen, dass sich die Membran in Längsrichtung L des Hydrolagers 2 elastisch verformen kann. Aus der Figur 4 ist das Hydrolager 2 in einer perspektivischen Schnittansicht dargestellt. Soweit es sinnvoll ist, wird auf die vorherigen Erläuterungen Bezug genommen. Die Betrachtungsrichtung entspricht zumindest im Wesentlichen der zweiten Querrichtung Q2. Deshalb ist auch die Erstreckung des Kanaleinlassabschnitts 22 in den Wandungsabschnitt 28 der Wandung 10 der Tragfeder 8 zu erkennen, der seitlich von der Grundfläche 6 der Arbeitskammer 4 weg führt. Die Grundfläche 6 der Arbeitskammer 4 ist also unbeeinflusst von dem Kanaleinlas sab schnitt 22. Deshalb kann sich die Membran 16 besonders großflächig über die Grundfläche 6 der Arbeitskammer 4 erstrecken und gleichzeitig ein besonders großer Durchlassquerschnitt für den Drosselkanal 20 erreicht werden.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

Dl erster Durchmesser

D2 zweiter Durchmesser

L Längsrichtung

Ql erste Querrichtung

Q2 zweite Querrichtung

Wl Wandstärke

W2 Wandstärke

2 Hydrolager

4 Arbeitskammer

6 Grundfläche

8 Tragfeder

10 Wandung

12 Grundkörper

14 Trennwand

16 Entkopplungsmembran

18 Ausgleichskammer

20 Drosselkanal

22 Kanaleinlas s ab schnitt

24 Kanalauslassabschnitt

26 Kanalhauptabschnitt

28 Wandungsabschnitt

30 Wandungsabschnitt

32 Wandungsabschnitt

34 Wandungsabschnitt

36 Längsseite

38 Längsseite

40 Querseite

42 Querseite Öffnung

Steg

Basisteil

Rollmembran

erstes Befestigungselement zweites Befestigungselement Gitter

Gitter