Die Erfindung betrifft ein hydro-elastisches Funktionsteil, das den Hauptfunktionsbestandteil einer hydro-elastischen Lagerung für ein Kraftfahrzeugteil, wie eine Motoreinheit, zum schwingungsdämpfenden Anbinden an die Karosserie eines Kraftfahrzeugs bildet.

Bei der Lagerung von schwergewichtigen Kraftfahrzeugteilen, wie der Motorgetriebeeinheit, kommt es darauf an, vertikal wirkende statische Lasten sowie dynamische Schwingungs- und gegebenenfalls Querlasten beispielsweise bei Kurvenfahrten zu ertragen und zu dämpfen.

Dabei ist es bekannt, die Motorgetriebeeinheit über mehrerensiastische Lager an die Kraft- fahrzeugkarosserie anzubinden. Ein Beispiel für ein derartiges elastisches Lager ist aus DE 20 2008 003 072 bekannt, gemäß dem ein elastisches Lager einen an die Motorgetriebeeinheit befestigten, starren Flansch aufweist, der die Motorgetriebeeinheit tragen soll. Des Weiteren umfasst das bekannte elastische Lager einen Tragrahmen, der an die Kraftfahrzeugkarosserie zu befestigen ist. Ein Elastomerkörper des elastischen Lagers ist vorgesehen, damit sich der Flansch an dem Tragrahmen elastisch abstützt, und definiert konstruktiv und entsprechend der Anbindung eine vertikale Hauptfederrichtung. Der Flansch erstreckt sich horizontal seitlich aus dem Tragrahmen heraus in Querrichtung, wobei ein herausragender, frei zugänglicher Abschnitt zur starren Anbindung an der Motorgetriebeeinheit dient. Es ist außerdem bekannt, für eine erhöhte Dämpfungsrate hydro-elastische Lager insbesondere bei der der Motorgetrie- beanbindung an die Karosserie einzusetzen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, insbesondere eine hydro-elastische Lagerung, insbesondere ein hydro-elastisches Funktionsteil für eine hydro-elastische Lagerung, bereitzustellen, wobei bei Wahrung der Lager-Leistungsfähigkeit ein geringeres Gewicht und Kosten für die Lagerung erreicht werden sollen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Danach ist ein hydro- elastisches Funktionsteil für eine hydro-elastische Lagerung eines Kraftfahrzeugteils, wie einer Motoreinheit oder Motorgetriebeeinheit, zum Anbinden an die Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen. Das erfindungsgemäße hydro-elastische Funktionsteil hat einen Federkörper insbesondere aus einem Elastomermaterial, wenigstens eine hydraulische Arbeitskammer, eine Einrichtung zur Befestigung des Funktionsteils an einem karosseriefesten Tragrahmen sowie einen kraftfahrzeugseitigen Flansch zum Befestigen des Funktionsteils an dem Kraftfahrzeugteil. Erfindungsgemäß ist die Arbeitskammer insbesondere ausschließlich durch die Bauteile des Funktionsteils, also insbesondere ohne die Ausnutzung der Struktur des Tragrahmens, räumlich innenseitig begrenzt. Dies bedeutet, dass die Innenseite der Arbeitskammer nicht durch Material des Tragrahmens begrenzt ist. Das Funktionsteil bildet eine Montage- und Bauteileinheit, die in den Tragrahmen wie eine„gefüllte Patrone" einsetzbar und herausnehmbar ist. Dabei ist die Befestigungs- oder Halteeinrichtung derart ausgelegt, dass das Funktionsteil von dem Tragrahmen lösbar entfernt werden kann, insbesondere ohne das Funktionsteil und/oder den Tragrahmen zu beschädigen.

Mit der er fmdungs gemäßen Maßnahme der montage- und demontagegemäßen Trennimg des karosserieseitigen Tragrahmens von einer funktionalen hydro-elastische Baugruppe als Montageeinheit ist es möglich, die hydro-elastische Lagerung für jeden Einsatzfall einzustellen. Die die Dämpfungs- und Federeigenschaften festlegende Struktur eines hydro-elastischen Lagers, nämlich der Federkörper und die Arbeitskammer mit den dort zu erreichenden Dissi- pationseffekten, ist als bauliche Einheit lösbar in den Tragrahmen einsetzbar, der karosseriefest ist. Zum Einstellen der hydro-elastischen Lagerung ist lediglich das spezifische hydro- elastische Funktionsteil als Bauteileinheit entsprechend einer Patrone einzusetzen oder gegebenenfalls gegen eine andere auszutauschen. Damit ist, in anderen Worten gesagt, erfindungsgemäß ein Patronenhydrolager realisiert, das kostengünstig und mit einem geringen Montageaufwand individuell einstellbar ist.

Es zeigte sich, dass mit dem erfindungsgemäß in den karosserieseitigen Tragrahmen einsetzbaren hydro-elastischen Funktionsteil eine hydro-elastische Lagerung erreichbar ist, welche je nach Einbausituation und Lostart optimierte Dämpfungsfunktionen aufweist, wobei aufgrund der individuellen Nutzbarkeit des Tragrahmens eine Vielzahl von unterschiedlichen Lagerungstypen kostenoptimiert bereitgestellt werden können. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Befestigungseinrichtung durch eine geschlossene, einstückige Ringstruktur gebildet, an der der Federkörper fluiddicht angeformt, insbesondere angespritzt, ist. Vorzugsweise erstreckt sich insbesondere der Federkörper kegelförmig von der Ringstruktur hin zu dem Flansch und begrenzt zu großen Teilen die Arbeitskammer.

Um die Arbeitskammer mit einem stark veränderlichen Arbeitsvolumen zu versehen, hat der Federkörper eine der Befestigungseinrichtung zugewandte und dem Flansch abgewandte Seite, die eine Innenseite der Arbeitskammer bildet.

Vorzugsweise ist innerhalb der Arbeitskammer eine Kanalplatte vorgesehen, durch die die Arbeitskammer insbesondere in zwei im Wesentlichen gleich große, hydraulische Arbeitsabteile unterteilt ist. Die hydraulischen Arbeitsabteile sind vorzugsweise miteinander durch wenigstens einen in der Kanalplatte ausgebildeten Kanal in eine hydraulische Verbindung gebracht. Der Kanal dient in erster Linie dazu und ist derart ausgeführt, insbesondere bemessen, dass eine Resonanz der Flüssigkeit innerhalb des Kanals bei bestimmter Anregungsfrequenz hervorgerufen wird, was den gewünschten Dämpfungseffekt verursacht. Zur Reduzierung der dynamischen Steifigkeit (hydraulische Verhärtung) wird vorzugsweise eine Lose in die Kanalplatte eingelegt, die bis zu einer gewissen Anregungsamplitude die Arbeitsabteile voneinander entkoppelt. Vorzugsweise ist die Entkopplungslose insbesondere aus Gummi in dem Kanal eingelegt.

Eines der hydraulischen Arbeitsabteile ist vorzugsweise dem Federkörper zugewandt, wobei das andere Arbeitsabteil von dem Federkörper abgewandt liegt.

Das von dem Federkörper abgewandte Arbeitsabteil ist teilweise von einer flexiblen Membran begrenzt, wodurch ein leicht veränderliches Arbeitsvolumen des Arbeitsabteils erreicht ist. Die flexible Membran ist an der fluiddichten Abdichtung des einen Arbeitsabteils an der Drosselplatte und/oder an einer Ringstruktur der lösbaren Befestigungseinrichtung fluiddicht befestigt. Im Hinblick auf die durch die Membran begrenzten Arbeitsabteile ist außerhalb der Membran ein Deckel vorgesehen, der die Membran vor äußeren Einflüssen schützt und/oder zur fiuid- dichten Befestigung der Membran dient.

Vorzugsweise ist die Kanalplatte an einer Innenseite einer Ringstruktur der Befestigungseinrichtung fest angebracht. Die Kanalplatte kann aus Kunststoff gespritzt sein.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Befestigungseinrichtung als lösbarer Einrastoder Einklinkmechanismus ausgeführt, um ein einfaches Montieren des hydro-elastischen Funktionsteils an dem Tragrahmen sowie ein bedienungsfreundliches Lösen davon zu gewährleisten. Vorzugsweise hat der Einrast- und Einklinkmechanismus wenigstens einen Rastoder Widerhaken, der kraft- und/oder formschlüssig mit dem Tragrahmen in Eingriff bringbar ist. Dieser wenigstens eine Rast- oder Widerhaken kann sich vorzugsweise von einer Ringstruktur, die vollständig unterbrechungsfrei umläuft, weg erstrecken. Vorzugsweise ist die Befestigungseinrichtung aus einem Stück gefertigt, insbesondere aus einem Kunststoff gespritzt.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat der Federkörper eine Kegelform an dessen zulaufendem Ende der Flansch abstützend insbesondere durch Vulkanisation angebracht ist. Die Kegelform hat ein sich weitendes Ende, an dem eine Ringstruktur der Befestigungseinrichtung abstützend insbesondere durch Vulkanisation angebracht ist. Des Weiteren hat die Kegelform eine Kegelformachse, die zur vertikalen Hauptfederdämpfungsrichtung des hydro- elastischen Funktionsteils parallel liegt, insbesondere damit im Wesentlichen zusammenfällt.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Flansch aus Aluminium oder Kunststoff gefertigt. Vorzugsweise hat der Flansch eine Aufnahme, vorzugsweise einen Durchgang, in dem ein separater Trägerarm fest eingebaut ist, an dem das Kraftfahrzeugteil angeflanscht ist. Der Trägerarm erstreckt sich im montierten Zustand der hydro-elastischen Lagerung in eine zur Fahrtrichtung senkrechte, horizontale Querrichtung über eine seitliche Abmessung der elastischen Lagerung hinaus. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung definiert das hydro-elastische Funktionsteil eine vertikale Hauptfederdämpfungsrichtung. Der Trägerarm erstreckt sich senkrecht zu der Hauptfederdämpfiingsrichtung.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist an dem Flansch wenigstens ein Begrenzungsanschlag insbesondere aus einem Elastomermaterial befestigt. Der Federkörper und vorzugsweise der wenigstens eine Wegbegrenzungsanschlag ist/sind aus einem Elastomerstück gespritzt.

Des Weiteren betriff die Erfindung eine hydro-elastische Lagerung für ein Kraftfahrzeugteil, wie eine Motoreinheit oder eine Motorgetriebeeinheit, zum schwingungs-dämpfenden Anbinden an eine Kraftfahrzeugkarosserie, wobei die hydro-elastische Lagerung einen Tragrahmen zum Montieren an die Karosserie und ein insbesondere erfindungsgemäß ausgebildetes, hydro-elastisches Funktionsteil aufweist. Das Funktionsteil hat einen Federkörper insbesondere aus einem Elastomermaterial, wenigstens eine hydraulische Arbeitskammer, eine Einrichtung zum Befestigen des Funktionsteils an dem Tragrahmen sowie einen kraftfahrzeugseiti- gen Flansch zum Befestigen des Funktionsteils bei dessen Montage in dem Tragrahmen im Wesentlichen an dem Kraftfahrzeugteil. Der Tragrahmen definiert eine Einsetzöffnung, so dass die Einsetzrichtung des Funktionsteils mit der vertikalen Hauptfederdämpfungsrichtung zusammenfällt, insbesondere so dass das Funktionsteil von einer offenen Unterseite des Tragrahmens im Wesentlichen in vertikaler Federdämpfungsrichtung eingesetzt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat der Tragrahmen im Querschnitt eine U- Form, wobei das Funktionsteil als Montageeinheit von der im Montagezustand in Vertikalrichtung nach unten offenen Seite des U-förmigen Tragrahmens eingesetzt ist und anschließend an dem Tragrahmen befestigt ist.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Montieren einer insbesondere erfindungsgemäßen, hydro-elastischen Lagerung für ein Kraftfahrzeugteil, wie eine Motoreinheit oder Motorgetriebeeinheit, zum Anbinden an die Fahrzeugkarosserie, wobei die hydro- elastische Lagerung eine vertikale Hauptfederdämpfungsrichtung, einen Tragrahmen zum Montieren an die Kraftfahrzeugkarosserie und ein insbesondere erfindungsgemäßes, hydro- elastisches Funktionsteil aufweist. Das hydro-elastische Funktionsteil hat einen Federkörper insbesondere aus einem Elastomermaterial, wenigstens eine hydraulische Arbeitskammer, eine Einrichtung zur Befestigung des Funktionsteils an dem Tragrahmen sowie einen kraft- fahrzeugseitigen Flansch zum Befestigen des Funktionsteils an dem Kraftfahrzeugteil. Der Tragrahmen wird an der Karosserie befestigt, und das hydro-elastische Funktionsteil wird für die Montage als Montageeinheit in den Tragrahmen parallel zur Hauptfederdämpfungsrich- tung der Lagerung insbesondere von unten eingesetzt.

Vorzugsweise ist das Funktionsteil für dessen Austausch lösbar in dem Tragrahmen eingesetzt. Die Arbeitskammer kann mit einem Dämpfungsfluid gefüllt sein, bevor es in den Tragrahmen eingesetzt wird.

Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen hydro-elastischen Lagerung, wobei die Schnittrichtung im Wesentlichen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs entspricht; und

Figur 2 einen Querschnitt der hydro-elastischen Lagerung gemäß Figur 1 , wobei die

Schnittrichtung der Querrichtung des Kraftfahrzeugs entspricht.

In Figuren 1 und 2 ist die erfindungsgemäße hydro-elastische Lagerung im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Die hydro-elastische Lagerung 1 hat einen Tragrahmen 3, der im Querschnitt (siehe Figur 1) eine U-Form aufweist und an dessen Unterseite 9 (Montagezustand) offen ist, um dort eine Einsetzöffnung 5 für ein hydro-elastisches Funktionsteil 7 zu bilden. Von dem Tragrahmen 3 umgriffen ist das hydro-elastische Funktionsteil 7 als Montageeinheit von unten (bezüglich Vertikallösung V) lösbar eingesetzt, wobei das hydro-elastische Funktionsteil 7 über die nach unten weisende Einsetzöffnung 5 in den Tragrahmen 3 gelangt.

Der Tragrahmen 3 hat an den Enden dessen U-Schenkel Auflagearme 11, 13, an denen Bohrungen 15 zum starren Befestigen des Tragrahmens 3 an eine nicht näher dargestellte Karosserie des Kraftfahrzeugs eingebracht sind.

Der Tragrahmen 3 umfasst eine umlaufende Rippenstruktur 17 aus wenigstens drei Verstärkungsrippen, wie in Figur 2 dargestellt ist.

Die hydro-elastische Lagerung 1 definiert eine vertikale Hauptfederdämpfungsrichtung V, die mit einer Symmetrieachse A des hydro-elastischen Funktionsteils 7 zusammenfällt. Beide im Wesentlichen vertikale U-Schenkel 21, 23 des U-förmigen Tragrahmens 3 sind durch eine horizontale Basis 25 miteinander verbunden und erstrecken sich im Wesentlichen parallel zur Hauptfederdämpfungsrichtung V.

Der U-förmige Tragrahmen 3 definiert an der Innenseite der U-Schenkel 21, 23 sowie der Basis 25 einen in Querrichtung Q begrenzten Innenraum, in dem das hydro-elastische Funktionsteil 7 eingesetzt ist, um Lastschwingen innerhalb des Tragrahmens 3 durchführen zu können.

Das hydro-elastische Funktionsteil 7 hat im Wesentlichen vier Hauptfunktionsbestandteile, nämlich: einen Flansch 31, einen kegelförmigen Stützfederkörper 33 aus Elastomermaterial, eine lösbare Befestigungseinrichtung 35 sowie eine mit einem Dämpfungsfluid (nicht näher dargestellt) gefüllte Arbeitskammer 37.

Der Flansch 31 hat einen starren Kernabschnitt 41, der einen Durchgang 42 umfasst, in dem ein Flanscharm 45 eingepresst ist, der sich in Querrichtung Q aus dem Kernabschnitt 41 über die Querrichtungsabmessung der hydro-elastischen Lagerung 1 hinaus im Wesentlichen horizontal erstreckt. Der sich darüber hinaus erstreckende Bereich des Flanscharms 45 dient zur Ankoppelung der Motoreinheit (nicht dargestellt) an dem Flansch 31 und ist mit Bezugsziffer 47 versehen. Hierfür hat der Ankopplungsbereich entsprechende Bohrungen 15 oder dergleichen.

Der Kernabschnitt 41 hat einen schwächeren oberen Abschnitt 51 und einen verstärkten, im Querschnitt im Wesentlichen dreieckigen unteren Abschnitt 53, wobei die punktsymmetrische, kegelförmige Abstützfläche 55 sowohl zur Quer-(Q) als auch zur Vertikalrichtung (V) geneigt ist.

An dem oberen Abschnitt 51 des Kernabschnitts 41 sind ein Vertikalanschlag 61 sowie zwei Queranschläge 63, 65 aus Gummi vorgesehen, welche eine Bewegungsamplitude des Kerns 41 relativ zum Tragrahmen 3 durch Anschlag an die Innenseite der U-Schenkel 21, 23 begrenzt.

Von der geneigten Abstützfläche 55 erstreckt sich formkomplementär der kegelförmige Elastomeräbstützkörper 33 weg, der im Wesentlichen rotationsförmig zur Achse A ausgeführt ist und innenseitig teilweise die Arbeitskammer 37 begrenzt.

Um das hydro-elastische Funktionsteil 7 starr mit dem Tragrahmen 3 zu koppeln, hat das hydro-elastische Funktionsteil 7 die lösbare Befestigungseinrichtung 35, die eine umlaufende Ringbasis 39 aufweist. Die Befestigungseinrichtung 35 hat zudem einen Einrast- oder Einklinkmechanismus und hierfür mehrere Einrasthaken 71, wobei auch eine umlaufende Einraststruktur vorgesehen sein kann, um eine kraftschlüssige starre Anbindung des hydro- elastischen Funktionsteils 7 an den Tragrahmen 3 zu gewährleisten.

Auch die Befestigungseinrichtung 35 hat an der Ringbasis 39 eine umlaufende kegelab- schnittsförmige, zur Achse A konzentrische Abstützfläche 75, an denen der kegelförmige Elastomerabstützkörper 33 mit Hilfe einer Vulkanisationsverbindung angebunden ist.

Durch ein radiales Auslenken der Haken 71 für die Montage des hydro-elastischen Funktionsteils nach innen (bezüglich Querrichtung Q) kann das hydro-elastische Funktionsteil 7 von den Tragrahmen 3 gelöst werden, wobei ein anderes hydro-elastisches Funktionsteil 7 anstatt- dessen eingesetzt werden kann, ohne das Funktionsteil 7 noch den Tragrahmen 3 zu beschädigen.

Wie oben ausgeführt ist, ist die Arbeitskammer 37 innenseitig an der oberen, dem Flansch zugewandten Seite durch den Stützfederkörper 33 begrenzt. Zudem ist die hydraulische Arbeitskammer 37 durch eine Kanalplatte 81 in ein oberes hydraulisches Arbeitsabteil 83 und ein unteres hydraulisches Arbeitsabteil 85 unterteilt, wobei zum Hervorrufen einer Resonanz der Flüssigkeit zur Dämpfungserhöhung mehrere Kanäle 87 in der Kanalplatte 81 vorgesehen sind, über die das Arbeitsfluid zwischen den Arbeitsabeilen 83, 85 bei Anregung hin- und her strömen kann, bei einer bestimmten Anregungsfrequenz stellt sich die Resonanz der Flüssigkeit in den entsprechend dimensioniertem Kanal ein.

An jedem Kanal 87 ist eine Entkopplungslose 89 vorgesehen, welche das Strömungsverhalten des Arbeitsfluids zwischen den Arbeitsabteilen 83, 85 beeinflussen kann, wodurch die dynamische Steifigkeit (hydraulische Verhärtung) reduziert werden kann.

Das untere Arbeitsabteil 85 ist zur Unterseite hin durch eine Membran 91 größtenteils begrenzt, wodurch das Volumen des unteren Arbeitsabteils 85 leicht veränderbar ist. Die Membran 91 ist endseitig an der Drosselplatte 81 über eine Abschlussplatte 93 eingeklemmt. Der Endrand der Abschlussplatte 93 ist gebördelt.

Je nachdem welche Betriebskräfte und Lastanregungen für die hydro-elastische Lagerung 1 zu erwarten sind, kann ein entsprechend angepasstes, hydro-elastisches Funktionsteil 7 in den vorbereiteten universalen Tragrahme 3 eingesetzt werden. Sollten die Funktionsdaten des hydro-elastischen Funktionsteils 7 nicht zur Betriebslast passen, kann dieses leicht durch ein anderes passendes Funktionsteil 7 ausgetauscht werden, indem die Befestigungseinrichtung 35 von dem Tragrahmen 3 gelöst wird und das andere Funktionsteil 7 in den Tragrahmen 3 eingesetzt wird. Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Bezugszeichenliste

1 hydro-elastisches Lagerung

3 Tragrahmen

5 Einsetzöffnung

7 hydro-elastisches Funktionsteil

9 Unterseite

11, 13 Auflagearme

15 Bohrungen

17 Rippenstruktur

21, 23 U-Schenkel

25 Basis

31 Flansch

33 kegelförmiger Stützfederkörper

35 Befestigungseinrichtung

37 Arbeitskammer

39 Ringbasis

41 Kernabschnitt

42 Durchgang

45 Flanscharm

47 Bereich des Flansches

51 oberer Abschnitt

53 unterer Abschnitt

55 Abstützflächen

61 Vertikalanschlag

63, 65 Queranschläge

71 Einrasthaken

75 umlaufende Abstützflächen

81 Kanalplatte

83 oberes Arbeitsabteil

85 unteres Arbeitsabteil

87 Kanäle Entkopplungslose

Membran

Abschlussplatte

Symmetrieachse

Hauptfederdämpfungsrichtung (V ertikalrichtung) Querrichtung