DE102004014910A1

DE102004014910A1 - Elastisches Lager

Info

Publication number: DE102004014910A1
Application number: DE200410014910
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Troyke; Stephan Weyer
Original assignee: Trelleborg Automotive Technical Centre GmbH
Current assignee: Trelleborg Automotive Germany GmbH
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2024-03-27
Also published as: DE102004014910B4

Abstract

Elastisches Lager, insbesondere Getriebelager für Kraftfahrzeuge, mit einer Tragfeder (13) aus einem elastomeren Material, die zwischen einem Lagerkern (15) und einem Lagergehäuse (14) angeordnet ist. Um ein Lager mit einer reduzierten Resonanzerscheinung anzugeben, ist ein Vorspannelement vorgesehen, das in die Tragfeder (13) eingreift. Hierdurch ergibt sich eine Verschiebung der Eigenresonanzfrequenz der Tragfeder (13).

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches Lager, insbesondere ein Getriebelager für Kraftfahrzeuge, mit einer Tragfeder aus einem elastomeren Material, die zwischen einem Lagerkern und einem Lagergehäuse angeordnet ist.
Elastische Lager weisen eine Tragfeder aus einem elastomeren Material auf, die mit einem Lagergehäuse verbunden ist und einen Lagerkern abstützt. Die Tragfeder kann dabei eine dynamische Steifigkeit aufweisen, die im Zusammenspiel mit der Fahrzeugumgebung zu einer unangenehmen Geräuschentwicklung führen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein elastisches Lager mit einer reduzierten Resonanzerscheinung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch bei einem gattungsgemäßen elastischen Lager dadurch gelöst, dass ein Vorspannelement vorgesehen ist, das in die Tragfeder eingreift.

Durch das Eingreifen des Vorspannelements in die Tragfeder erreicht man eine Reduzierung der freien Gummilänge der Tragfeder, wodurch sich eine Verschiebung der Eigenresonanzfrequenz ergibt. Dadurch wird die Eigenresonanzfrequenz der Tragfeder in einen für das Fahrzeug unkritischen Bereich verschoben, wodurch die dynamische Verhärtung der Tragfeder in dem für das Fahrzeug relevanten Bereich verringert wird. Man erhält durch das erfindungsgemäße Vorspannelement ein Lager, welches eine geringere dy namische Steifigkeit aufweist, wodurch die Geräuschentwicklung reduziert wird. Das Vorspannelement kann von oben und/oder von unten in die Tragfeder eingreifen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das Vorspannelement ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung am Lagergehäuse befestigt.

In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Vorspannelement am Lagerkern festgelegt.

Vorteilhaft weist das Vorspannelement einen gewölbten Bereich auf, der in die Tragfeder eingreift. Die Formgebung kann hierbei entsprechend der jeweiligen Erfordernisse gewählt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Vorspannelement im Wesentlichen so angeordnet, dass es in der Mitte der Innenlänge der Tragfeder in die Tragfeder eingreift. Dabei ist es auch möglich, das Vorspannelement an einer anderen Stelle in die Tragfeder eingreifen zu lassen, wodurch sich eine bestimmte Verschiebung der Eigenresonanzfrequenz der Tragfeder bewirken lässt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Vorspannelement auf beiden Seiten des Lagerkerns in die Tragfeder eingreift. Somit wird ein zuverlässiges Verschieben der Eigenresonanz der Tragfeder erreicht.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Vorspannelement mit einer Zuganschlagvorrichtung gekoppelt. Dadurch wird die Bewegung des zu lagernden Teils entgegengesetzt zur Hauptbelastungsrichtung beschränkt. Bei dieser Bewegungsrichtung, beispielsweise beim Durchfahren von Schlaglöchern, schlägt das Gehäuse des Lagers aufgrund der Bewegung des Getriebes nach einem Freiweg an die Zuganschlagvorrichtung an. Somit wird die maximale Bewegung des gelagerten Getriebes begrenzt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in schematischer Weise in den Zeichnungen dargestellt sind. Hierbei zeigen:
1 eine Schnittdarstellung durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lagers mit einem Vorspannelement, das am Lagerkern befestigt ist;
2 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie II-II aus 1;
3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lagers, bei der das Vorspannelement am Lagergehäuse befestigt ist;
4a zeigt den Verlauf der Eigenresonanz bei einem elastischen Lager ohne das erfindungsgemäße Vorspannelement;
4b zeigt den Verlauf der Eigenresonanz bei einem erfindungsgemäßen Lager mit einem Vorspannelement.
In 1 ist ein elastisches Lager 10 dargestellt, das ein Lagergehäuse 14 aufweist, an dem eine Tragfeder 13 aus elastomerem Material befestigt ist. Die Tragfeder 13 nimmt einen Lagerkern 15 auf und stützt diesen ab. Der Lagerkern 15 ist an einem nicht dargestellten Getriebe eines Kraftfahrzeugs festgelegt. Das Lagergehäuse 14 ist mit der Fahrzeugkarosserie verbunden.
Das Lager 10 weist ein Vorspannelement 12 auf, das an dem Lagerkern festgelegt ist. Das Vorspannelement 12 weist einen gewölbten Bereich 12a auf, der in die Unterseite der Tragfeder 13 hineingepresst wird. Durch das Vorspannelement 12 wird die Tragfeder 13 vorgespannt. Hierdurch wird eine Verschiebung der Eigenresonanzfrequenz der Tragfeder 13 bewirkt, was eine Geräuschreduzierung und darüber hinaus auch eine Verschiebung der dynamischen Verhärtung zur Folge hat. Das Vorspannelement 12 ist mit dem gewölbten Bereich 12a im Wesentlichen in der Mitte der Innenlänge L_i der Tragfeder 13 in diese eingepresst.
Eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie II-II gemäß 1 zeigt 2. Dabei ist aus 2 ersichtlich, dass an dem Lagerkern 15 eine Zuganschlagvorrichtung 16 angeordnet ist, die Gummipolster 21 aufweist. Das als Blechbiegeteil ausgebildete Vorspannelement 12 überragt beidseitig den Lagerkern 15. Das Vorspannelement 12 hat somit die weitere Funktion, positiver Bewegung des Aggregats als Zuganschlag zu dienen. Hierdurch wird die freie Bewegung des Lagers 10 und somit auch des gelagerten Aggregats begrenzt.
3 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Lager 10, bei dem das Vorspannelement 12 an dem Lagergehäuse 14 befestigt ist. Das Vorspannelement 12 weist gewölbte Bereiche 12a auf, die in die Tragfeder 13 eingepresst sind. In funktionaler Übereinstimmung mit dem Lager 10 gemäß 1 wird hierdurch ebenfalls eine Verschiebung der Eigenresonanzfrequenz erreicht.
4a zeigt eine Kennlinie eines herkömmlichen Lagers ohne eine Verspannung der Tragfeder 13 mittels des Vorspannelements 12, die den Verlauf der dynamischen Steifigkeit des Lagers 10 gegenüber der Frequenz der auftretenden Schwingungen darstellt. An der Ordinate ist die dynamische Steifigkeit des Lager 10 und an der Abszisse die Frequenz eingetragen. Es ist deutlich sichtbar, dass die dynamische Steifigkeit des Lagers im Bereich der Eigenresonanzfrequenz der Tragfeder 13 stark ansteigt, wodurch sich die isolierende Eigenschaft des Lagers 10 verschlechtert und eine unangenehme Geräuschentwicklung auftritt.
4b zeigt im Vergleich zur in 4a dargestellten Kennlinie, eine Kennlinie der dynamischen Steifigkeit des Lagers mit einer Tragfeder 13, die mittels eines Vorspannelements 12 vorgespannt wird. Es ist deutlich zu sehen, dass durch die erfindungsgemäße Vorspannung der Tragfeder 13 die Spitze der dynamischen Verhärtung im Bereich der Eigenresonanzfrequenz der Tragfeder 13 verschoben ist, wodurch sich ein dynamisch weicheres Lager ergibt.
Die Tragfedereigenresonanz eines Lagers bewirkt eine starke Erhöhung der dynamischen Steifigkeit des Lagers. Wenn die Tragfedereigenresonanz im Bereich der Frequenzen liegt, die durch die zu dämpfenden Schwingungen auftreten, führt dies im Fahrzeug aufgrund der Verhärtung der Tragfeder 13 zu unangenehmen Geräuschen. Durch die Vorspannung der Tragfeder 13 mittels des Vorspannelements 12 wird die freie Gummilänge der Tragfeder 13 reduziert und somit die Eigenresonanzfrequenz der Tragfeder 13 verschoben. Man erhält hierdurch ein Lager 10 mit einer reduzierten dynamischen Steifigkeit im Frequenzbereich der Tragfedereigenresonanz. Gleichzeitig lässt sich die Eigenresonanzfrequenz der Tragfeder 13 aus dem Frequenzbereich der beim Fahrzeug auftretenden Schwingungen verschieben.

10: Lager
12: Vorspannelement
13: Tragfeder
14: Lagergehäuse
15: Lagerkern
16: Zuganschlagvorrichtung
21: Gummipolster

Claims

Elastisches Lager, insbesondere Getriebelager für Kraftfahrzeuge, mit einer Tragfeder (13) aus einem elastomeren Material, die zwischen einem Lagerkern (15) und einem Lagergehäuse (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorspannelement (12) vorgesehen ist, das in die Tragfeder (13) eingreift.
Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (12) am Lagergehäuse (14) befestigt ist.
Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (12) am Lagerkern (15) befestigt ist.
Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (12) wenigstens einen gewölbten Bereich (12a) aufweist, der in die Tragfeder (13) eingreift.
Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (12) im Wesentlichen in der Mitte einer Innenlänge (L_i) der Tragfeder (13) in diese eingreift.
Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (12) auf beiden Seiten des Lagerkerns (15) in die Tragfeder (13) eingreift.
Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (12) mit einer Zuganschlagvorrichtung (16) gekoppelt ist.
Lager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganschlagvorrichtung (16) ein Gummipolster (21) aufweist, das mit dem Vorspannelement (12) zusammenwirkt.