DE102018205941A1

DE102018205941A1 - Aggregatelager mit zwei durch ein nichtelastisches Trennelement voneinander getrennten Elastomer-Elementen

Info

Publication number: DE102018205941A1
Application number: DE102018205941.1A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Schläpfer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-04-18
Filing date: 2018-04-18
Publication date: 2019-10-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Aggregatelager mit zwei durch ein nichtelastisches Trennelement voneinander getrennten Elastomer-Elementen, von denen eines an einem ersten Randelement und das andere an einem zweiten Randelement des Aggregatelagers anliegt, wobei eines der Randelemente mit einem zu lagernden Aggregat und das andere Randelement mit einer Lagerstelle für dieses Aggregat in mechanischer Verbindung steht, und wobei weiterhin am nichtelastischen Trennelement unter Zwischenschaltung von Elastomer-Material ein Massekörper befestigt ist. Es sind die beiden Randelemente zumindest annährend zylindrisch geformt und zueinander konzentrisch angeordnet, wobei die ebenso zumindest annährend zylindrisch geformten und zueinander konzentrisch angeordneten Elastomerelemente durch das ebenfalls zumindest annährend die Form einer zylindrischen Hülse aufweisende Trennelement voneinander getrennt sind und einerseits an der Zylinderaußenwand des inneren Randelements und andererseits an der Zylinderinnenwand des hülsenförmigen äußeren Randelementes anliegen. Der Massekörper ist unter Zwischenlage von Elastomer-Material an einem Endabschnitt des Trennelementes befestigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Aggregatelager mit zwei durch ein nichtelastisches Trennelement voneinander getrennten Elastomer-Elementen, von denen eines an einem ersten Randelement und das andere an einem zweiten Randelement des Aggregatelagers anliegt, wobei eines der Randelemente mit einem zu lagernden Aggregat und das andere Randelement mit einer Lagerstelle für dieses Aggregat in mechanischer Verbindung steht, und wobei weiterhin am nichtelastischen Trennelement unter Zwischenschaltung von Elastomer-Material ein Massekörper befestigt ist. Zum Stand der Technik wird neben der DE-OS 28 07 160 auf die GB 2 343 230 A verwiesen.
Einfache Aggregatelager beispielsweise für ein Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs bestehen aus einem einzigen beispielsweise annährend ringförmigen Elastomerelement, innerhalb und außerhalb dessen jeweils konzentrisch angeordnet ein sog. Randelement vorgesehen ist, über das eine Verbindung einerseits mit dem zu lagernden Aggregat, nämlich beispielsweise dem Antriebsaggregat, und andererseits mit einer Lagerstelle des Aggregats, so bspw. einem sog. Motorträger des Kraftfahrzeugs, hergestellt ist. Bekannt sind etwas komplexere Bauarten, bei denen das Elastomerelement quasi in zwei Elemente unterteilt ist, zwischen den ein nichtelastisches Trennelement, beispielsweise in einem Metallwerkstoff ausgeführt, vorgesehen ist. Damit kann beispielsweise eine bessere schwingungstechnische Isolation (hierzu gehören auch akustisch wahrnehmbare Schwingungen) des Motorträgers vom Antriebsaggregat bewerkstelligt werden, andererseits können in einem anderen Frequenzbereich unerwünschte Resonanzen auftreten. Letztere können bekanntlich durch eine zusätzliche gefederte Tilgermasse signifikant verringert werden, insbesondere wenn diese Tilgermasse unter Zwischenlage von Elastomer-Material am nichtelastischen Trennelement abgestützt oder befestigt ist.
Hiermit soll nun eine besonders kompakte und einfach zu fertigende Bauweise für ein Aggregatelager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezeigt werden (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs und ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Randelemente zumindest annährend zylindrisch geformt und zueinander konzentrisch angeordnet sind, wobei die ebenso zumindest annährend zylindrisch geformten und zueinander konzentrisch angeordneten Elastomerelemente durch das ebenfalls zumindest annährend die Form einer zylindrischen Hülse aufweisende Trennelement voneinander getrennt sind und einerseits an der Zylinderaußenwand des inneren Randelements und andererseits an der Zylinderinnenwand des hülsenförmigen äußeren Randelementes anliegen, und wobei der Massekörper unter Zwischenlage von Elastomer-Material an einem Endabschnitt des Trennelementes anliegt. Dabei kann der Massekörper kreisringförmig und in einfach umsetzbarer Weise mit Elastomer-Material umhüllt sein.
Die beigefügten Prinzipskizzen zeigen zwei Ausführungsbeispiele, aus deren Beschreibung Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung hervorgehen. In den 1a, 2a ist jeweils eine Draufsicht auf das gezeigte Aggregatelager, welches aus zumindest annährend zylindrischen und vorliegend im wesentlichen kreiszylindrischen einzelnen Bestandteilen besteht, in Richtung der (gemeinsamen) Zylinderachse betrachtet für das erste und das zweite Ausführungsbeispiel dargestellt. Die 1b, 2b zeigen die jeweilige Seitenansicht ebenso nur im Prinzip, wobei im Bereich des als Tilger wirkenden Massekörpers hierin ein Schnitt dargestellt ist. Die 3a, 3b zeigen in gleicher Darstellung ein den beiden Ausführungsbeispielen ähnliches Aggregatelager jedoch ohne erfindungsgemäßen Massekörper.
Zunächst auf die 3a, 3b Bezug nehmend ist ein zentral innenliegendes metallisches und die Gestalt eines Kreiszylinders aufweisendes Randelement 1 des gezeigten Aggregatelagers mit einer zentralen Bohrung 2 (in Richtung der Zylinderachse verlaufend) versehen, durch die eine nicht gezeigte Besfestigungsschraube zum Befestigen des Aggregatelagers an einer Lagerstelle für ein (ebenfalls nicht gezeigtes) Aggregat hindurchführbar ist. Umhüllt ist die Zylinderaußenwand dieses Randelements 1 von einem ersten im Querschnitt ringförmigen Elastomer-Element 3, das seinerseits von einem kreisringförmigen metallischen und somit nicht elastischen Trennelement 4, welches ebenfalls von kreiszylindrischer Gestalt ist, umhüllt ist. An der Zylinder-Außenwand des Trennelements 4 liegt ein weiteres, zweites und einen ringförmigen Querschnitt aufweisendes Elastomerelement 5 mit kreiszylindrischer Gestalt an, das seinerseits von einem äußeren kreiszylindrischen Randelement 6 mit ringförmigem Querschnitt, welches wieder in einem Metallwerkstoff ausgeführt ist, umschlossen ist. Dieses äußere Randelement 6 ist auf nicht dargestellte Weise kraftübertragend mit dem an der weiter oben genannten Lagerstelle zu lagernden Aggregat verbunden. Wie ersichtlich ragt das Trennelement 4 in Zylinderachsrichtung betrachtet mit seinem beiden Enden über die Elastomer-Elemente 3, 5 sowie über die Randelemente 1, 6 hinaus, so dass die beiden Endabschnitte des Trennelements 4 frei zugänglich, d.h. nicht durch andere Bestandteile des Aggregatelagers überdeckt oder blockiert sind.
Im weiteren auf das erste Ausführungsbeispiel gemäß 1a, 1b Bezug nehmend weist das hierin gezeigte Aggregatelager zunächst die gleichen Bestandteile wie das Lager aus den vorstehend erläuterten 3a, 3b auf. Zusätzlich ist hier an den beiden Endabschnitten des Trennelements 4 aussenseitig desselben unter Zwischenlage von Elastomer-Material 8 auf nicht näher dargestellte Weise ein hier kreisringförmiger Massekörper 7 befestigt. Diese Befestigung kann beispielsweise durch Stoffschluss hergestellt sein. Der Massekörper 7 dient dabei als effektiver Tilger für Resonanzschwingungen, welche sich in einem speziellen Anwendungsfall und bestimmten Randbedingungen aufgrund der physikalischen Eigenschaften und Abmessungen der Elastomerelemente 3 und 5 (ohne einen solchen Tilger) einstellen würden bzw. können. In diesem Resonanzfrequenzbereich wird durch den über das Elastomer-Material 8 federnd mit dem Trennelement 4 verbundenen Massekörper 7 die durch Resonanzen verursachte Überhöhung der dynamischen Steifigkeitslinie signifikant reduziert. Außerhalb dieses Resonanzfrequenzbereichs hingegen besitzt dieses Aggregatelager aufgrund der beiden und durch das nicht elastische Trennelement 4 voneinander getrennten Elastomerelemente 3, 5 hervorragende schwingungstechnische Isolationseigenschaften bzw. ein ausgezeichnetes Übertragungsverhalten.
Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel nach den 2a, 2b ist ein solcher Massekörper 7 unter Zwischenlage von Elastomer-Material 8 am Trennelement 4 in dessen Endbereich oder in dessen beiden Endbereichen befestigt, abweichend vom Ausführungsbeispiel nach den 1a, 1b jedoch an der Zylinder-Innenwand des hohlzylindrischen Trennelements 4. Diesen Massekörper 7 erkennt man in 2b linksseitig, da in diesem linksseitigen Endbereich (anders als im rechtsseitigen Endbereich) das Trennelement 4 aufgebrochen bzw. im Schnitt dargestellt ist. Im Übrigen gelten die vorstehenden Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel auch für das zweite Ausführungsbeispiel.
Abschließend sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass vorliegend nur eine stark vereinfachte Prinzipskizze gezeigt ist. So können - insbesondere zur Auslegung der gewünschten Isolationseigenschaft - die Elastomerelemente 3, 5 von unterschiedlichster Gestalt sein, so beispielsweise verschiedenst geformte Durchbrechungen insbesondere in Richtung der (senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden) Zylinderachse betrachtet aufweisen. Unbenommen hiervon bleibt die vorliegend äußerst einfache Gestaltung und Anbindung des Messekörpers 7 am Trennelement 4 beispielsweise durch Stoffschluss, wie bspw. Verkleben. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine kraftschlüssige (bspw. mittels Schrauben) und/oder formschlüssige Verbindung möglich. Im übrigen kann der vorzugsweise metallische Massekörper 7 der Einfachheit halber zur Darstellung des zwischen diesem und dem Trennelement 4 vorgesehenen Elastomer-Materials 8 auch mit einer relativ dicken Elastomerschicht umspritzt und damit von Elastomer-Material umhüllt sein. Ferner kann der Massekörper 7 unter Zwischenlage von Elastomer-Material 8 auch direkt an der Stirnseite des Trennelements 4 befestigt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2807160 [0001]
GB 2343230 A [0001]

Claims

Aggregatelager mit zwei durch ein nichtelastisches Trennelement (4) voneinander getrennten Elastomer-Elementen (3, 5), von denen eines an einem ersten Randelement (1) und das andere an einem zweiten Randelement (6) des Aggregatelagers anliegt, wobei eines der Randelemente (6, 1) mit einem zu lagernden Aggregat und das andere Randelement (1, 6) mit einer Lagerstelle für dieses Aggregat in mechanischer Verbindung steht, und wobei weiterhin am nicht elastischen Trennelement (4) unter Zwischenschaltung von Elastomer-Material ein Massekörper (7) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Randelemente (1, 6) zumindest annährend zylindrisch geformt und zueinander konzentrisch angeordnet sind, wobei die ebenso zumindest annährend zylindrisch geformten und zueinander konzentrisch angeordneten Elastomerelemente (3, 5) durch das ebenfalls zumindest annährend die Form einer zylindrischen Hülse aufweisende Trennelement (4) voneinander getrennt sind und einerseits an der Zylinderaußenwand des inneren Randelements (1) und andererseits an der Zylinderinnenwand des hülsenförmigen äußeren Randelementes (6) anliegen, und wobei der Massekörper (7) unter Zwischenlage von Elastomer-Material (8) an einem Endabschnitt des Trennelementes (4) befestigt ist.
Aggregatelager nach Anspruch 1, wobei der Massekörper (7) kreisringförmig und von Elastomer-Material (8) umhüllt ist.