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Die
Erfindung betrifft ein Momentenstützlager nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Herkömmliche
Momentenstützlager
sind überwiegend
als Pendelstützenlager
ausgebildet und umfassen aggregat- und karosserieseitig je ein Lager,
die ihrerseits vermittels einer starren Stange, auch als Pendelstützenstange
bezeichnet, miteinander verbunden sind. Durch ein derartiges Lager
können
sowohl Kräfte
im Zug- als auch im Schubbetrieb aufgenommen werden. In der Praxis
sind jedoch häufig
akustische Probleme zu verzeichnen, die insbesondere aus einer Zwischenmassenresonanz
besagter Pendelstützenstange
resultieren.
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Ferner
wird mit der
EP 1 300
272 B1 ein sogenannter Bewegungsbegrenzer für einen
Fahrzeugmotor offenbart, der seinerseits durch eine an der Fahrzeugstruktur
festgelegte Elastomerhalterung gebildet und über ein flexibles Kabel mit
dem Fahrzeugmotor verbunden ist. Sicherlich sind vermittels eines solchen
Bewegungsbegrenzers Zwischenmassenresonanzen vermeidbar und können Bewegungen
des Fahrzeugmotors infolge des erzeugten Drehmomentes in Zugrichtung
des flexiblen Kabels elastisch begrenzt werden. Eine etwaige Motorbewegung
in entgegengesetzter Richtung infolge beispielsweise einer Rückwärtsfahrt
oder einer negativen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs kann allein
vermittels dieses Bewegungsbegrenzers nicht unterbunden werden,
da entsprechende Mittel zur Aufnahme von Schubkräften nicht vorgeschlagen sind.
Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.
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Aufgabe
der Erfindung ist es demgemäß, ein verbessertes
Momentenstützlager
zur Momentenabstützung
eines Aggregats, insbesondere eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs,
zu schaffen, welches geeignet ist, Bewegungen des Aggregats sowohl
in Richtung der Drehmomentenwirkung als auch in dazu entgegengesetzter
Richtung aufzunehmen. Ferner soll das Momentenstützlager einfach in der Herstellung
und kostengünstig
sein.
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Ausgehend
von einem Momentenstützlager zur
Momentenabstützung
eines Aggregats, insbesondere eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs,
mit zumindest einem elastischen Entkopplungselement, welches an
einem tragenden Bauteil befestigt ist, wird die Aufgabe nunmehr
dadurch gelöst,
dass das zumindest eine Entkopplungselement vermittels zumindest
eines in Richtung der Drehmomentenwirkung des Antriebsaggregats
ausgerichteten langgestreckten und flexiblen Elementes gegen das
tragende Bauteil vorgespannt ausgebildet ist, wobei an dem gespannten
flexiblen Element ein weitestgehend starres und mit dem Aggregat
verbindbares Befestigungselement derart festgelegt ist, dass durch
das Momentenstützlager
sowohl Bewegungen des Aggregats in Zugrichtung des flexiblen Elementes
als auch in Schubrichtung desselben elastisch aufnehmbar sind. In
erfinderischer Fortbildung ist die Vorspannung des zumindest einen
Entkopplungselements derart gewählt,
dass während
jeder beliebigen Bewegung des Aggregats ein weitestgehend gespanntes
flexibles Element gewährleistet
ist. Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen,
dass das flexible Element einerends das zumindest eine Entkopplungselement
durch eine Öffnung
hindurch wenigstens teilweise durchdringt und an demselben abgestützt ist sowie
anderenends derart mit dem Befestigungselement fest verbunden ist,
dass sich dieses unmittelbar am Entkopplungselement abstützt. Das
Entkopplungselement kann dabei ein- oder zweiteilig ausgebildet
sein. Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass das flexible Element einerends ein erstes Entkopplungselement
durch eine Öffnung
hindurch wenigstens teilweise durchdringt und an demselben abgestützt ist und
anderenends an einem gegenüberliegenden
und ebenfalls am tragenden Bauteil befestigten zweiten Entkopplungselement
weitestgehend gleicher Bauart abgestützt ist, wobei das Befestigungselement
in einem zwischen den beiden Befestigungspunkten liegenden Bereich
des gespannten flexiblen Elementes an demselben festgelegt ist.
Wie die Erfindung noch vorsieht, kann im Hinblick auf die zweite
Ausgestaltung das Befestigungselement zwei Druckplatten aufweisen,
die ihrerseits zu je einem einen Endanschlag definierenden elastischen
Pufferelement korrespondieren. Die elastischen Pufferelemente können dabei
zweckmäßigerweise
durch die Entkopplungselemente selbst gebildet oder als separate
Bauteile ausgebildet sein. Was das flexible Element anbelangt, kann
dieses als Drahtseil oder Band aus Stahl und/oder Kunststoff ausgebildet
sein. Das Entkopplungselement besteht seinerseits vorzugsweise aus
einem Elastomer, kann jedoch auch durch eine oder mehrere an sich
bekannte Druckfedern gebildet sein.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiele
nähere
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäß ausgebildetes Momentenstützlager
in einer ersten bevorzugten Ausgestaltung,
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2 eine
Abwandlung des Momentenstützlagers
nach 1, und
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3 ein
erfindungsgemäß ausgebildetes Momentenstützlager
in einer anderen Ausgestaltung.
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1 zeigt
ein Momentenstützlager 1 zur Momentenabstützung eines
Aggregats, insbesondere eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs
und weist ein elastisches Entkopplungselement 2 auf, welches
an einem tragenden Bauteil 3 befestigt ist. Vorliegend
ist das tragende Bauteil 3 durch ein Aufnahmeblech gebildet,
welches vermittels Verschraubungen 4 beispielsweise an
die Fahrzeugkarosserie bzw. an einen Achskörper angeschlossen werden kann.
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In
einer einfachen und kostengünstigen
Ausführungsform
ist das elastische Entkopplungselement 2 aus einem an sich
bekannten geeigneten Elastomer gebildet und als einteiliges Bauteil
formschlüssig
am tragenden Bauteil 3 befestigt, indem dieses in eine
Bohrung 5 oder auch Schlitzaufnahme des tragenden Bauteils 3,
Hinterschneidungen ausbildend, eingegossen respektive einvulkanisiert
oder eingefädelt
ist. Selbstverständlich
sind auch andere Befestigungsmaßnahmen
denkbar, wie beispielsweise Verklebungen. Die geometrische Ausführung des Entkopplungselementes 2 kann
weitestgehend beliebig gewählt
sein, wobei lediglich durch den zur Verfügung stehenden Bauraum und/oder
durch definierte Funktionsanforderungen bestimmte Grenzen und Vorgaben
gesetzt werden.
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Das
Entkopplungselement 2 weist fernerhin zwei Funktionsabschnitte 2a, 2b auf,
die ihrerseits beidseitig über
die Ebene des tragenden Bauteils 3 in Form des Aufnahmebleches
hinausragen und deren Funktion im Einzelnen unten näher beschrieben
ist.
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Das
Entkopplungselement 2 zeichnet sich im Hinblick auf herkömmliche
nunmehr dadurch aus, dass dieses vermittels eines in Richtung der
Drehmomentenwirkung des nicht näher
gezeigten Aggregates (Antriebsaggregat) ausgerichteten langgestreckten
und flexiblen Elementes 6 gegen das tragende Bauteil 3 vorgespannt
ausgebildet ist, wobei an dem flexiblen Element 6 ein weitestgehend
starres und mit dem Aggregat verbindbares Befestigungselement 7 derart
festgelegt ist, dass durch das Momentenstützlager 1 sowohl Bewegungen
des Aggregats in Zugrichtung des flexiblen Elementes 6 als
auch in Schubrichtung desselben elastisch aufnehmbar sind. Besagtes
flexibles Element 6 ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
durch ein Stahlseil respektive Kabel gebildet, jedoch kann es auch
angezeigt sein, stattdessen ein Stahlband zu verwenden. Ebenso ist es
denkbar, dass das Seil oder das Band aus einem anderen geeigneten
Werkstoff, beispielsweise aus Kunststoff bestehen.
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Wie
der 1 weiter zu entnehmen ist, wird das Entkopplungselement 2 durch
eine Öffnung 8 in demselben
hindurch, welches eine Bohrung oder auch ein Längsschlitz sein kann, von dem
flexiblen Element 6 durchdrungen.
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Des
Weiteren ist das flexible Element 6 einerends durch beispielsweise
Materialpressung mit einer Druckplatte 9 fest verbunden
und stützt
sich stirnseitig des Funktionsabschnittes 2a des Entkopplungselementes 2 über besagte
Druckplatte 9 und ein konisch ausgebildetes Zwischenelement 10 am
Entkopplungselement 2 ab.
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Denkbar
ist es jedoch auch und wird durch die Erfindung mit erfasst, dass
das flexible Element 6 das Entkopplungselement 2 nicht
vollständig
durchdringt, sondern die Druckplatte 9 mit angeschlossenem
Endabschnitt des flexiblen Elementes 6 beabstandet zum
tragenden Bauteil 3 vom Material des Entkopplungselementes 2 formschlüssig aufgenommen
bzw. in dasselbe eingegossen ist, woraus insbesondere Montageerleichterungen
und demgemäß Kostenersparnisse
resultieren (nicht näher
dargestellt).
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Anderenends
ist das flexible Element 6 mit dem weitestgehend starren
Befestigungselement 7, welches seinerseits vorliegend mittels
Verschraubungen 11 mit dem Aggregat verbindbar ist, beispielsweise
ebenfalls durch Materialpressung fest verbunden.
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Die
Verbindung zwischen dem flexiblen Element 6 und dem Befestigungselement 7 ist
gemäß dieser
ersten Ausführungsform
derart ausgebildet, dass sich das Befestigungselement 7 unmittelbar
am zweiten Funktionsabschnitt 2b des Entkopplungselementes 2 abstützt. Das
flexible Element 6 ist sozusagen zwischen dem Funktionsabschnitt 2a des
Entkopplungselementes 2 und dem Befestigungselement 7 gespannt. Nachfolgend
wird die Erfindung in ihrer Funktion näher beschrieben.
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Das
Momentenstützlager 1 ist,
wie oben bereits dargetan, zweckmäßigerweise derart angeordnet,
dass das langgestreckte und flexible Element 6 in Richtung
der Drehmomentenwirkung des Antriebsaggregat ausgerichteten ist.
D. h., im Normalbetrieb des Antriebsaggregates wird Bezug nehmend
auf 1 das flexible Elemente 6 auf Zug beansprucht und
die Kraftwirkung ist in diesem Fall nach links gerichtet.
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Zur
Momentenabstützung
werden demgemäß im Zugbetrieb
die Kräfte über das
flexible Element 6 auf den Funktionsabschnitt 2a des
Entkopplungselementes 2 übertragen und von diesem elastisch
aufgenommen.
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Sind
dagegen infolge beispielsweise einer Rückwärtsfahrt oder einer negativen
Beschleunigung des Kraftfahrzeugs Kräfte in entgegengesetzter Richtung,
demgemäß in Schubrichtung
(gem. 1 nach rechts) zu verzeichnen, werden diese über eine Druckplatte 12 des
Befestigungselementes 7 auf den Funktionsabschnitt 2b des
Entkopplungselementes 2 übertragen und durch diesen
elastisch aufgenommen, welcher somit sozusagen als elastischer Puffer bzw.
Anschlag fungiert.
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Fernerhin
ist als vorteilhaft herauszustellen, dass Verspannungen des Entkopplungselementes 2, welche
herkömmlich
z. B. durch einen Fehlverbau desselben hervorgerufen werden können, sowie nachteilige
Zwischenresonanzen durch das flexible Element 6 wirkungsvoll
vermieden sind.
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Vorliegend
ist das Entkopplungselement 2, bestehend aus den beiden
Funktionsabschnitten 2a, 2b einteilig ausgebildet.
Selbstverständlich
kann dasselbe auch, wie in 2 gezeigt,
zweiteilig ausgebildet sein, wobei die Funktionsabschnitte 2a, 2b entweder
kraftschlüssig
oder stoffschlüssig
z. B. durch Vulkanisation in ihrer bestimmungsgemäßen Position fixiert
werden. Bezogen auf den Funktionsabschnitt 2b besteht ferner
die Möglichkeit,
denselben entweder am tragenden Bauteil 3 oder wie vorliegend
an der Druckplatte 10 des Befestigungselementes 9 durch
Klebung zu fixieren.
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In
umfangreichen Versuchen hat es sich des Weiteren als vorteilhaft
erwiesen, die Vorspannung des Entkopplungselementes 2 respektive
der beiden Funktionsabschnitte 2a, 2b desselben
derart zu wählen,
dass während
jeder beliebigen Bewegung des Aggregats, insbesondere in Zug- und
Schubrichtung, ein weitestgehend gespanntes flexibles Element 6 gewährleistet
ist. Durch diese Maßnahme
werden insbesondere auf das Entkopplungselement 2 und das
Aggregat einwirkende nachteilige Kraftspitzen, die aus einem etwaigen "Durchhängen" des flexiblen Elementes 6 resultieren
und sich durch sogenannte "Schläge" bemerkbar machen
können,
vermieden.
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Das
Ausführungsbeispiel
nach 3 unterscheidet sich zu den vorstehenden im Wesentlichen dadurch,
dass das langgestreckte flexible Element 6 zwischen zwei
gegenüberliegend
angeordneten elastischen Entkopplungselementen 6, d. h.,
zwischen einem ersten und einem zweiten Entkopplungselemente 6 weitestgehend
gleicher Bauart gespannt ist, wobei auch hier das flexible Element 6 in Richtung
der Drehmomentenwirkung des Aggregats (Antriebsaggregats) ausgerichtet
ist.
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Weiterhin
ist das mit dem Aggregat verbindbare Befestigungselement 7 nunmehr
in einem zwischen den Befestigungspunkten des flexiblen Elementes 6 liegenden
Bereich an demselben festgelegt.
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Durch
diese Maßnahme
ist in vorteilhafter Weise die Möglichkeit
einer feineren Abstimmung der elastischen Abfederung des Aggregats
sowohl in Zug- als auch in Schubrichtung durch beispielsweise unterschiedliche
Federkennlinien der verwendeten Elastomere gegeben.
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Fernerhin
kann das Befestigungselement 7 zwei Druckplatten 12a, 12b aufweisen,
die ihrerseits zur Begrenzung der maximalen Auslenkung des Aggregats
zu je einem einen Endanschlag definierenden elastischen Pufferelement 13a, 13b korrespondieren.
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Vorliegend
sind die Pufferelemente 13a, 13b in Anlehnung
an die oben beschriebene erste Ausführungsform eines Entkopplungselementes 2 einteilig
mit demselben respektive durch die Entkopplungselemente 2 selbst
ausgebildet. Denkbar ist es jedoch auch, dass diese als separate
Bauteile ausgebildet und am tragenden Bauteil 3 befestigt
sind (nicht näher
gezeigt).
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Die
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
stellen im Wesentlichen auf Entkopplungselemente 2 ab,
die durch ein Elastomer, demgemäß einen
geeigneten elastischen Kunststoff bzw. einen natürlichen oder synthetischen
Kautschuk gebildet sind.
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Derartige
Elastomere sind sicherlich einfach in der Herstellung und kostengünstig. Ungeachtet dessen,
können
diese auch durch nicht näher
dargestellte, jedoch an sich bekannte Federelemente, vorzugsweise
Druckfedern, ersetzt sein, um den gewünschten Effekt der elastischen
Momentenabstützung
zu erzielen und sind somit durch die Erfindung mit erfasst.
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- 1
- Momentenstützlager
- 2
- Entkopplungselement
- 2a
- Funktionsabschnitt
- 2b
- Funktionsabschnitt
- 3
- tragendes
Bauteil
- 4
- Verschraubungen
- 5
- Bohrung
(tragendes Bauteil 4)
- 6
- langgestrecktes
flexibles Element
- 7
- Befestigungselement
- 8
- Öffnung (Entkopplungselement 2)
- 9
- Druckplatte
- 10
- Zwischenelement
- 11
- Verschraubungen
- 12
- Druckplatte
(Befestigungselement 7)
- 12a
- Druckplatte
(Befestigungselement 7)
- 12b
- Druckplatte
(Befestigungselement 7)
- 13a
- Pufferelement
- 13b
- Pufferelement