DE102004014910B4

DE102004014910B4 - Elastisches Lager

Info

Publication number: DE102004014910B4
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: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2024-03-27
Also published as: DE102004014910A1

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, wobei ein als Blechbiegeteil ausgebildetes Vorspannelement (12) am Lagerkern (15) befestigt ist, das an beiden Seiten des Lagerkerns (15) in die Tragfeder (13) eingreift, wobei das Vorspannelement (12) mit einer Zuganschlagvorrichtung (16) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganschlagvorrichtung (16) Gummipolster (21) aufweist, die mit dem Vorspannelement (12), das den Lagerkern (15) beidseitig überragt, zusammenwirken.

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches Lager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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.

Die DE 73 08 081 U offenbart ein membranförmiges Federelement, bei dem eine Tragfeder einen hülsenförmigen Bolzen abstützt. Die Tragfeder wird an ihren Aussenseiten von einem Gehäuse gehalten. In den hülsenförmigen Bolzen wird eine Schraube von unten eingeschraubt. Die Schraube befestigt eine Platte, die von der Innenseite der Tragfeder an dieser anliegt und durch ein Einschrauben der Schraube in den hülsenförmigen Bolzen in die Tragfeder hineingedrückt wird. Die Platte weist einen tellerartigen Rand auf, der bei Aufwärtsbewegung des Bolzens sich zunächst zunehmend und dann anschlagartig an die Tragfeder anlegt.

Die DE 198 40 666 A1 offenbart ein Motorlager, bei dem ein Lagerkern von einer als Dämpfungseinrichtung bezeichneten Tragfeder abgestützt wird. Die Tragfeder besteht aus einem gummielastischen Material und wird von zwei Dämpfungselementen gebildet, die die Schenkel der Tragfeder bilden. Die Tragfeder stützt sich an einer Lagerwanne ab. Weiter ist eine Abstützung offenbart, die als U-förmiges Profil ausgebildet ist. Das U-förmige Profil umfasst zwei nach oben zur Tragfeder gerichtete Stege, deren Enden an den nach unten gerichteten Seitenflächen der Tragfeder anliegen.

Ferner beschreibt die DE 44 30 940 C2 ein Motorlager mit einem Lagerkern, der von einer Tragfeder an einem Gehäuse abgestützt wird. Am Gehäuse sind Stellhebel angeordnet, die im Belastungsfall des Lagerkerns im Verformungsweg der gummielastischen Tragfeder liegen und bei Erreichen einer definierten Einfederungsbewegung die Tragfeder von unten kontaktieren.

Schliesslich offenbart die AT 201 936 B ein elastisches Lager, bei dem ein Lagerkern von einer Tragfeder abgestützt wird. Die Tragfeder wird von einem Aussengehäuse abgestützt. Zwei tellerförmige Metallplatten sind an dem inneren Metallteil befestigt und bilden Begrenzungsanschläge für den Federweg des Metallteiles in der Vertikalrichtung. Hierbei liegt der Metallteller mit seinem Rand fest an einer unteren Ringzone der Tragfeder an. Das Aussengehäuse weist eine Einschnürung auf, die mit dem Vorspannteller zusammenwirkt und somit eine Zuganschlagvorrichtung bildet. Dabei wirkt eine Auswölbung der Tragfeder im Bereich der Ringzone als Gummipolster für die Zuganschlagvorrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elastisches Lager mit einer reduzierten Resonanzerscheinung anzugeben, bei dem bei der Einstellung der Vorspannung der Tragfeder das Gummipolster der Zuganschlagvorrichtung nicht beaufschlagt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

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 Eigenre sonanzfrequenz 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 dynamische Steifigkeit aufweist, wodurch die Geräuschentwicklung reduziert wird. Das Vorspannelement kann von oben und/oder von unten in die Tragfeder eingreifen. Weiterhin zeichnet sich das erfindungsgemäße Lager durch eine Zuganschlagvorrichtung aus, deren Gummipolster mit dem Vorspannelement zusammenwirken. Hierbei ist von Vorteil, dass bei der Einstellung der Vorspannung der Tragfeder die Zuganschlagvorrichtung nicht beaufschlagt wird, da die Gummipolster der Zuganschlagvorrichtung separat ausgebildet sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

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.

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, bei 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, wobei ein als Blechbiegeteil ausgebildetes Vorspannelement (12) am Lagerkern (15) befestigt ist, das an beiden Seiten des Lagerkerns (15) in die Tragfeder (13) eingreift, wobei das Vorspannelement (12) mit einer Zuganschlagvorrichtung (16) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganschlagvorrichtung (16) Gummipolster (21) aufweist, die mit dem Vorspannelement (12), das den Lagerkern (15) beidseitig überragt, zusammenwirken.
Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (12) wenigstens einen gewölbten Bereich (12a) aufweist, der in die Tragfeder (13) eingreift.
Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (12) im Wesentlichen in der Mitte einer Innenlänge (L_i) der Tragfeder (13) in diese eingreift.