DE102019001198A1 - camp - Google Patents
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Abstract
Ein Lager (1), insbesondere zum Lagern von Kraftfahrzeugmotoren, aufweisend: ein Gehäuse (2) zum Verbinden des Lagers (1) mit einem ersten Bauteil, einen Kern (4) zum Verbinden des Lagers (1) mit einem zweiten Bauteil, ein Paar Befestigungselemente (6a, 6b), die an das Gehäuse (2) befestigbar sind, und ein Federelement (7) zum elastischen Verbinden des Kerns (4) und des Gehäuses (2) miteinander, wobei das Federelement (7) ein Paar Tragfederabschnitte (8a, 8b) und einen Druckfederabschnitt (10) aufweist, wobei sich die Tragfederabschnitte (8a, 8b) jeweils zwischen dem Kern (4) und einem der Befestigungselemente (6a, 6b) im Wesentlichen entlang einer Längsrichtung und/oder Vertikalrichtung des Lagers (1) erstrecken, wobei sich der Druckfederabschnitt (10) im Wesentlichen in einer Querrichtung des Lagers (1) von dem Kern (4) zu dem Gehäuse (2) erstreckt, wobei im befestigten Zustand der Befestigungselemente (6a, 6b) an dem Gehäuse (2) der Druckfederabschnitt (10) mittels der Tragfederabschnitte (8a, 8b) gegen einen Stützabschnitt (12) des Gehäuses (2) gepresst ist, wodurch der Druckfederabschnitt (10) vorgespannt ist.A bearing (1), in particular for mounting motor vehicle engines, comprising: a housing (2) for connecting the bearing (1) to a first component, a core (4) for connecting the bearing (1) to a second component, a pair Fastening elements (6a, 6b) which can be fastened to the housing (2), and a spring element (7) for elastically connecting the core (4) and the housing (2) to one another, the spring element (7) having a pair of bearing spring sections (8a , 8b) and a compression spring section (10), the bearing spring sections (8a, 8b) each extending between the core (4) and one of the fastening elements (6a, 6b) essentially along a longitudinal direction and / or vertical direction of the bearing (1) extend, wherein the compression spring section (10) extends essentially in a transverse direction of the bearing (1) from the core (4) to the housing (2), wherein in the fastened state the fastening elements (6a, 6b) on the housing (2) the compression spring section (10) by means of the Tragfederabsc cut (8a, 8b) is pressed against a support section (12) of the housing (2), whereby the compression spring section (10) is pretensioned.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lager, insbesondere zum Lagern von Kraftfahrzeugmotoren. Derartige Lager müssen hohen Belastungen in verschiedenen räumlichen Richtungen standhalten. Zum einen müssen sie robust genug sein, die Masse eines Kraftfahrzeugmotors in Vertikalrichtung sowie bei Fahrt auch in Längs- und Querrichtung zu stützen, und zum anderen müssen sie die Übertragung von Vibrationen im Betrieb des Kraftfahrzeugmotors auf den Fahrzeugrahmen eines Kraftfahrzeuges dämpfen. Herkömmliche Motorlager mit in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteten V-Federn bzw. Stadionfedern, wie sie beispielsweise im Stand der Technik CN204077341 beschrieben werden, haben das Problem, dass die Dämpfungseigenschaften, insbesondere die Steifigkeiten in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs sowie in Vertikalrichtung zwar gut eingestellt werden können, es jedoch sehr schwierig ist, die Dämpfungseigenschaften bzw. Steifigkeiten in Querrichtung des Kraftfahrzeugs wie gewünscht bereitzustellen. Dadurch kann es im Betrieb des Kraftfahrzeugs zu einer erheblichen Beeinträchtigung des Fahrkomforts sowie zu einem erhöhten Verschleiß des Lagers kommen. Durch eine zu geringe Quersteifigkeit kann es nämlich zu einer großen Relativbewegung in Querrichtung kommen, welche zusätzlich durch eine Aufweitung des Rahmens in Querrichtung verstärkt werden kann. Dies führt zu einer zusätzlichen Zugbelastung an den herkömmlicherweise verwendeten Elastomerfedern in betreffenden Lagern, was sich negativ auf die Lebensdauer der Elastomerfedern auswirkt. Ferner können bei herkömmlichen Lagern die Eigenresonanzen in Querrichtung (sog. Querschütteln) nicht hinreichend genau eingestellt werden.The invention relates to a bearing, in particular for mounting motor vehicle engines. Such bearings have to withstand high loads in different spatial directions. On the one hand, they must be robust enough to support the mass of a motor vehicle engine in the vertical direction as well as in the longitudinal and transverse direction when driving, and on the other hand they must dampen the transmission of vibrations during operation of the motor vehicle engine to the vehicle frame of a motor vehicle. Conventional engine mounts with V-springs or stadium springs aligned in the longitudinal direction of the vehicle, as described for example in the prior art CN204077341, have the problem that the damping properties, in particular the stiffnesses in the longitudinal direction of the motor vehicle and in the vertical direction, can be adjusted well, but it can it is very difficult to provide the damping properties or rigidity in the transverse direction of the motor vehicle as desired. This can result in a considerable impairment of driving comfort and increased wear on the bearing when the motor vehicle is in operation. If the transverse rigidity is too low, this can lead to a large relative movement in the transverse direction, which can additionally be increased by widening the frame in the transverse direction. This leads to an additional tensile load on the elastomer springs conventionally used in the relevant bearings, which has a negative effect on the service life of the elastomer springs. Furthermore, in conventional bearings, the natural resonances in the transverse direction (so-called transverse shaking) cannot be set with sufficient accuracy.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lager bereitzustellen, das einerseits kostengünstig in der Herstellung ist und es andererseits ermöglicht, den Fahrkomfort zu erhöhen und gleichzeitig den Verschleiß zu senken.It is therefore an object of the present invention to provide a bearing which, on the one hand, is inexpensive to manufacture and, on the other hand, enables driving comfort to be increased and, at the same time, reduced wear.
Die obige Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The above problem is solved by the independent claim. Preferred embodiments emerge from the dependent claims.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Lager, insbesondere zum Lagern von Kraftfahrzeugmotoren, aufweisend: ein Gehäuse zum Verbinden des Lagers mit einem ersten Bauteil, einen Kern zum Verbinden des Lagers mit einem zweiten Bauteil, ein Paar Befestigungselemente, die an das Gehäuse befestigbar sind, und ein Federelement zum elastischen Verbinden des Kerns und des Gehäuses miteinander, wobei das Federelement ein Paar Tragfederabschnitte und einen Druckfederabschnitt aufweist, wobei sich die Tragfederabschnitte jeweils zwischen dem Kern und einem der Befestigungselemente im Wesentlichen entlang einer Längsrichtung und/oder Vertikalrichtung des Lagers erstrecken, wobei sich der Druckfederabschnitt im Wesentlichen in einer Querrichtung des Lagers von dem Kern zu dem Gehäuse erstreckt, wobei im befestigten Zustand der Befestigungselemente an dem Gehäuse der Druckfederabschnitt mittels der Tragfederabschnitte gegen einen Stützabschnitt des Gehäuses gepresst ist, wodurch der Druckfederabschnitt vorgespannt ist.One aspect of the present invention is a bearing, in particular for supporting motor vehicle engines, comprising: a housing for connecting the bearing to a first component, a core for connecting the bearing to a second component, a pair of fastening elements which can be fastened to the housing, and a spring element for elastically connecting the core and the housing to one another, the spring element having a pair of suspension spring sections and a compression spring section, the suspension spring sections each extending between the core and one of the fastening elements essentially along a longitudinal direction and / or vertical direction of the bearing, wherein the compression spring section extends essentially in a transverse direction of the bearing from the core to the housing, wherein in the fastened state of the fastening elements on the housing the compression spring section is pressed by means of the suspension spring sections against a support section of the housing, whereby the compression spring r section is biased.
Vorteilhafterweise ermöglicht das erfindungsgemäße Lager mittels der Vorspannung die Bereitstellung einer beliebig einstellbaren, hohen Steifigkeit des Lagers in Querrichtung. In einer Querrichtung kann eine auf den Kern wirkende Querkraft in Richtung des Stützabschnitts des Gehäuses durch den Druckfederabschnitt aufgenommen werden, der sich am Stützabschnitt des Gehäuses abstützt, und in der entgegengesetzten Querrichtung kann eine auf den Kern wirkende Querkraft weg von dem Stützabschnitt durch die Tragfederabschnitte aufgenommen werden, die dann als Schubfedern wirken. Durch die Vorspannung kann zudem verhindert werden, dass sich der Druckfederabschnitt von dem Stützabschnitt des Gehäuses löst, wenn eine Querkraft auf den Kern in einer Richtung weg vom Stützabschnitt wirkt, wodurch der Fahrkomfort weiter erhöht und der Verschleiß gesenkt werden kann.Advantageously, the bearing according to the invention enables the provision of an arbitrarily adjustable, high rigidity of the bearing in the transverse direction by means of the preload. In a transverse direction, a transverse force acting on the core in the direction of the support section of the housing can be absorbed by the compression spring section, which is supported on the support section of the housing, and in the opposite transverse direction, a transverse force acting on the core away from the support section can be absorbed by the suspension spring sections which then act as thrust springs. The preload can also prevent the compression spring section from becoming detached from the support section of the housing when a transverse force acts on the core in a direction away from the support section, as a result of which driving comfort can be further increased and wear can be reduced.
Mit anderen Worten können vorteilhafterweise durch einen separat ausgeführten Druckfederabschnitt bei Querbelastung bzw. bei einer Aufweitung des Fahrzeugrahmens keine Zugbelastungen im Druckfederabschnitt auftreten, und in den Tragfederabschnitten treten vorwiegend Schubspannungen als Reaktion auf die Querbelastung auf. Durch die Vorspannung kann einerseits die Quersteifigkeit des Druckfederabschnitts beliebig erhöht bzw. eingestellt werden. Andererseits kann hierdurch ein Abheben des Druckfederabschnitts von dem Stützabschnitt des Gehäuses bzw. von der Gehäuserückwand vermieden werden, wenn die Vorspannung derart gewählt ist, dass die maximale Relativbewegung in Querrichtung kompensiert wird.In other words, with a separately designed compression spring section, no tensile loads can occur in the compression spring section when transversely loaded or when the vehicle frame is widened, and shear stresses predominantly occur in the suspension spring sections as a reaction to the transverse loading. On the one hand, the preload allows the transverse rigidity of the compression spring section to be increased or adjusted as desired. On the other hand, lifting of the compression spring section from the support section of the housing or from the housing rear wall can be avoided if the preload is selected such that the maximum relative movement in the transverse direction is compensated.
Zudem können die Eigenfrequenzen in Querrichtung beliebig eingestellt werden, um beispielsweise ein sogenanntes „Querschütteln“ im Betrieb zu reduzieren bzw. zu vermeiden. Die Eigenfrequenzen können beispielsweise in Bereichen größer als 7 Hz liegen, was für den Fahrkomfort vorteilhaft ist. Insbesondere kann die Einstellbarkeit in Querrichtung im Wesentlichen unabhängig von den Steifigkeiten in Längs- und Vertikalrichtung sein, was durch die zueinander senkrechten Erstreckungsrichtungen des Druckfederabschnitts und der Tragfederabschnitte bedingt sein kann. In anderen Worten kann das Lager derart konfiguriert sein, dass die Steifigkeit des Lagers in Querrichtung bzw. die Eigenresonanz in Querrichtung im Wesentlichen unabhängig von den Steifigkeiten in Längs- und/oder Vertikalrichtung einstellbar ist.In addition, the natural frequencies in the transverse direction can be set as desired, for example to reduce or avoid so-called “transverse shaking” during operation. The natural frequencies can, for example, be in ranges greater than 7 Hz, which is advantageous for driving comfort. In particular, the adjustability in the transverse direction can be essentially independent of the stiffnesses in the longitudinal and vertical directions, which can be caused by the mutually perpendicular directions of extension of the compression spring section and the bearing spring sections. In other words, the bearing can be configured such that the rigidity of the bearing in the transverse direction or the natural resonance in the transverse direction is essentially independent of the Rigidity is adjustable in the longitudinal and / or vertical direction.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bezeichnet der Begriff „Verbinden“, wenn nichts Näheres bestimmt ist, das mechanische oder chemische Verbinden zweier Komponenten, so dass sich die Komponenten relativ zueinander nicht mehr bewegen können. Insbesondere meint der Begriff „Verbinden“, dass zwei Komponenten mithilfe von Schrauben und/oder einer Klebeschicht miteinander verbunden sein können. Ferner können zwei Komponenten durch Verstemmen oder Verschweißen miteinander verbunden sein. Weiterhin bezeichnet im Rahmen dieser Anmeldung der Begriff „im befestigten Zustand“ den Zustand, in dem die Befestigungselemente, insbesondere in einer Soll-Lage, an dem Gehäuse befestigt sind.In the context of the present application, the term “connecting” denotes, if nothing further is specified, the mechanical or chemical connection of two components so that the components can no longer move relative to one another. In particular, the term “connect” means that two components can be connected to one another with the aid of screws and / or an adhesive layer. Furthermore, two components can be connected to one another by caulking or welding. Furthermore, in the context of this application, the term “in the fastened state” denotes the state in which the fastening elements, in particular in a desired position, are fastened to the housing.
Weiterhin beziehen sich im Rahmen dieser Anmeldung die Richtungsbezeichnungen „Längsrichtung“, „Vertikalrichtung“ und „Querrichtung“ auf Richtungen relativ zu dem beanspruchten Lager. In einem montierten Zustand des Lagers in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Lastkraftfahrzeug, können die Längsrichtung, Vertikalrichtung und Querrichtung des Lagers jeweils mit der Längsrichtung, Vertikalrichtung und Querrichtung des Kraftfahrzeugs übereinstimmen. Wenn im Rahmen dieser Anmeldung das Lager im Bezug auf allgemeine Richtungen oder Richtungen des Kraftfahrzeugs beschrieben wird, ist dies im Hinblick auf den montierten Zustand des Lagers zu verstehen.Furthermore, in the context of this application, the direction designations “longitudinal direction”, “vertical direction” and “transverse direction” refer to directions relative to the claimed bearing. In a mounted state of the bearing in a motor vehicle, in particular a truck, the longitudinal direction, vertical direction and transverse direction of the bearing can each coincide with the longitudinal direction, vertical direction and transverse direction of the motor vehicle. If, in the context of this application, the bearing is described in relation to general directions or directions of the motor vehicle, this is to be understood with regard to the assembled state of the bearing.
Unter „Vorspannen“ oder „Vorspannung“ wird im Rahmen dieser Anmeldung das Einbringen einer mechanischen Spannung in das beanspruchte Federelement ohne äußere Belastung des Lagers verstanden. Ein Maß für den Grad der Vorspannung kann im Rahmen dieser Anmeldung der sogenannte Vorspannweg darstellen. Der Vorspannweg ist die Distanz, um die einer der Federabschnitte aus einem Zustand ohne äußere Belastung (nicht vorgespannter Zustand) in einen vorgespannten Zustand ausgelenkt wird.In the context of this application, “prestressing” or “prestressing” is understood to mean the introduction of mechanical stress into the stressed spring element without external loading of the bearing. In the context of this application, the so-called preload travel can represent a measure of the degree of preload. The preload travel is the distance by which one of the spring sections is deflected from a state without any external load (non-preloaded state) into a preloaded state.
Das Lager kann ein Motorlager, insbesondere ein Motorlager für ein Kraftfahrzeug wie beispielsweise ein Lastkraftfahrzeug sein. Das Lager kann in einer sog. 4-Punkt-Lagerung des Motors eingesetzt werden. Es ist jedoch nicht hierauf beschränkt.The bearing can be an engine mount, in particular an engine mount for a motor vehicle such as a truck. The bearing can be used in a so-called 4-point bearing of the motor. However, it is not limited to this.
Das Gehäuse kann aus einem metallischen Werkstoff oder aus einem Kunststoff geformt sein. Beispielsweise kann es durch ein Druckgussverfahren geformt werden. Bei einem metallischen Werkstoff kann das Gehäuse zum Beispiel durch Aluminiumdruckguss oder Eisenguss geformt sein. Das Gehäuse kann in einem Querschnitt quer zur Längsrichtung im Wesentlichen L-förmig ausgebildet sein und kann in einem Querschnitt quer zur Querrichtung im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sein. Der Kern, das Federelement und das Paar Befestigungselemente können als Federeinheit ausgebildet sein. Insbesondere kann das Federelement an den Kern und an das Paar Befestigungselemente angespritzt sein oder anderweitig mit diesen verbunden sein. Das Gehäuse kann eine Aufnahme aufweisen, in welche die Federeinheit eingesetzt werden kann. Die Aufnahme kann vertikal nach unten durch einen Bodenabschnitt des Gehäuses, in Längsrichtung durch ein Paar Längswandabschnitte des Gehäuses und in einer Querrichtung durch einen Seitenwandabschnitt des Gehäuses begrenzt sein. Der Seitenwandabschnitt umfasst den Stützabschnitt, wobei dieser insbesondere in einem oberen Abschnitt des Seitenwandabschnitts vorgesehen ist. Der Seitenwandabschnitt kann eine oder mehrere Befestigungsausnehmungen umfassen, die sich in der Querrichtung durch den Seitenwandabschnitt erstrecken, mittels derer das Gehäuse an einen Fahrzeugrahmen als Beispiel des ersten Bauteils verbunden, insbesondere verschraubt, werden kann. Auch anderen Verbindungsarten wie Nieten, Verstemmen, Kleben, etc. sind möglich.The housing can be formed from a metallic material or from a plastic. For example, it can be formed by a die casting process. In the case of a metallic material, the housing can be formed, for example, by die-casting aluminum or cast iron. The housing can be formed essentially L-shaped in a cross section transverse to the longitudinal direction and can be formed essentially U-shaped in a cross section transverse to the transverse direction. The core, the spring element and the pair of fastening elements can be designed as a spring unit. In particular, the spring element can be injection-molded onto the core and onto the pair of fastening elements or connected to them in some other way. The housing can have a receptacle into which the spring unit can be inserted. The receptacle can be delimited vertically downwards by a bottom section of the housing, in the longitudinal direction by a pair of longitudinal wall sections of the housing and in a transverse direction by a side wall section of the housing. The side wall section comprises the support section, this being provided in particular in an upper section of the side wall section. The side wall section can comprise one or more fastening recesses which extend in the transverse direction through the side wall section, by means of which the housing can be connected, in particular screwed, to a vehicle frame as an example of the first component. Other types of connection such as riveting, caulking, gluing, etc. are also possible.
Der Kern kann aus einem metallischen Werkstoff oder einem Kunststoff geformt sein. Der Kern kann in Vertikalrichtung zumindest in einem oberen Abschnitt des Federelements angeordnet sein. Der Kern ist insbesondere derart ausgebildet, dass er Kräfte gleichmäßig in die Tragfederabschnitte und in den Druckfederabschnitt einbringen kann. Der Kern kann hierzu Krafteinbringungsflächen aufweisen, die jeweils im Wesentlichen senkrecht zu der Haupterstreckungsrichtung der Tragfederabschnitte und des Druckfederabschnitts stehen. Der Kern kann eine oder mehrere Montageausnehmungen aufweisen, die sich in der Vertikalrichtung erstrecken, mittels derer der Kern mit einem Kraftfahrzeugmotor als Beispiel des zweiten Bauteils verbunden, insbesondere verschraubt werden kann. Der Kern kann ferner einen oder mehrere Montagezapfen aufweisen, die sich von dem Kern in der Vertikalrichtung nach oben erstrecken, die als Positionierungshilfe für die Montage des Kraftfahrzeugmotors dienen können.The core can be formed from a metallic material or a plastic. The core can be arranged in the vertical direction at least in an upper section of the spring element. The core is designed in particular in such a way that it can introduce forces uniformly into the bearing spring sections and into the compression spring section. For this purpose, the core can have force application surfaces which are each essentially perpendicular to the main direction of extent of the bearing spring sections and the compression spring section. The core can have one or more assembly recesses, which extend in the vertical direction, by means of which the core can be connected, in particular screwed, to a motor vehicle engine as an example of the second component. The core can furthermore have one or more mounting pins, which extend upwardly from the core in the vertical direction, which can serve as a positioning aid for the mounting of the motor vehicle engine.
Das Paar Befestigungselemente kann jeweils plättchenförmig ausgebildet sein und insbesondere an einem unteren Abschnitt des Gehäuses an das Gehäuse befestigbar sein. Ein Befestigungselement kann einen Flächenabschnitt und an einem Ende des Flächenabschnitts einen etwa rechtwinklig abgebogenen Abschnitt aufweisen, wobei der abgebogene Abschnitt eine Befestigungsbohrung aufweisen kann, mittels der das Befestigungselement mit dem Gehäuse verbunden, insbesondere verschraubt, werden kann. Das Gehäuse kann in dem unteren Abschnitt des Gehäuses ein Paar Befestigungsgewindebohrungen aufweisen, die sich im Wesentlichen in Querrichtung durch das Gehäuse, insbesondere durch den Bodenabschnitt und/oder durch die Längswandabschnitte, erstrecken. Ein unteres Ende eines Tragfederabschnitts kann mit dem Flächenabschnitt des Befestigungselements verbunden sein, insbesondere an diesen angespritzt bzw. anvulkanisiert oder angeklebt sein. Das Befestigungselement bzw. der Flächenabschnitt davon kann auch in dem unteren Ende des entsprechenden Tragfederabschnitts eingebettet sein. Das Gehäuse kann in dem unteren Abschnitt pro Befestigungselement jeweils ein Paar Führungsnuten aufweisen, die sich im Wesentlichen in der Querrichtung erstrecken und die die Seitenkanten des Flächenabschnitts des entsprechenden Befestigungselements beim Einsetzen der Federeinheit in die Aufnahme des Gehäuses führen. Im befestigten Zustand verläuft eine Flächennormale eines Flächenabschnitts in der Längsrichtung und/oder Vertikalrichtung, insbesondere schräg in der Längsrichtung und Vertikalrichtung. Die Richtung der Flächennormale eines Flächenabschnitts kann im Wesentlichen der Erstreckungsrichtung des entsprechenden Tragfederabschnitts entsprechen.The pair of fastening elements can each be designed in the shape of a plate and in particular can be fastened to the housing at a lower section of the housing. A fastening element can have a surface section and at one end of the surface section a section bent approximately at right angles, wherein the bent section can have a fastening bore by means of which the fastening element can be connected, in particular screwed, to the housing. The housing may have a pair of threaded mounting holes in the lower portion of the housing that substantially converge in the transverse direction through the housing, in particular through the bottom section and / or through the longitudinal wall sections. A lower end of a suspension spring section can be connected to the surface section of the fastening element, in particular injection-molded or vulcanized or glued onto it. The fastening element or the surface section thereof can also be embedded in the lower end of the corresponding suspension spring section. In the lower section, the housing can have a pair of guide grooves for each fastening element which extend essentially in the transverse direction and which guide the side edges of the surface section of the corresponding fastening element when the spring unit is inserted into the receptacle of the housing. In the fastened state, a surface normal of a surface section runs in the longitudinal direction and / or vertical direction, in particular obliquely in the longitudinal direction and vertical direction. The direction of the surface normal of a surface section can essentially correspond to the extension direction of the corresponding suspension spring section.
Das Federelement erstreckt sich zwischen dem Paar Befestigungselemente und dem Kern sowie, im befestigten Zustand, zwischen dem Kern und dem Stützabschnitt des Gehäuses. Das Federelement ist insbesondere aus einem Elastomermaterial geformt. Das Federelement kann in einem in Vertikalrichtung unteren Abschnitt des Federelements das Paar Tragfederabschnitte aufweisen, während das Federelement in einem in Vertikalrichtung oberen Abschnitt des Federelements den Druckfederabschnitt aufweisen kann. Hierbei können die Tragfederabschnitte zueinander dachförmig, V-förmig oder keilförmig ausgebildet sein. Die Tragfederabschnitte können auch als V-Federn bezeichnet werden. Beispielsweise kann das Paar Tragfederabschnitte durch eine Keilfeder realisiert sein. Der Druckfederabschnitt hingegen kann durch eine Druckfeder realisiert sein, die in Querrichtung von dem Kern weg zulaufend ausgebildet sein kann. Das Paar Tragfederabschnitte und der Druckfederabschnitt können einteilig ausgebildet sein, können aber auch getrennt voneinander ausgebildet sein und insbesondere aus verschiedenen Materialien ausgebildet sein. Auch in einer einteiligen Ausführungsform können das Paar Tragfederabschnitte und der Druckfederabschnitt mittels Mehrkomponentenspritzguss aus verschiedenen Materialien ausgebildet sein. Das Paar Tragfederabschnitte erstreckt sich im Wesentlichen in einem Bereich des Gehäuses unterhalb des Kerns. Der Druckfederabschnitt dagegen kann mit dem Kern verbunden sein in Querrichtung von dem Kern vorspringen. Der Druckfederabschnitt kann jedoch auch mit dem Gehäuse verbunden sein, und von dem Gehäuse entgegen der Querrichtung zum Kern vorspringen. Alternativ kann der Druckfederabschnitt auch als separates Bauteil ausgebildet sein, der vor dem Befestigen der Befestigungselemente zwischen dem Kern und dem Stützabschnitt des Gehäuses angeordnet wird.The spring element extends between the pair of fastening elements and the core and, when fastened, between the core and the support section of the housing. The spring element is in particular formed from an elastomer material. The spring element can have the pair of bearing spring sections in a section of the spring element that is lower in the vertical direction, while the spring element can have the compression spring section in a section of the spring element that is upper in the vertical direction. Here, the suspension spring sections can be roof-shaped, V-shaped or wedge-shaped to one another. The suspension spring sections can also be referred to as V-springs. For example, the pair of suspension spring sections can be implemented by a wedge spring. The compression spring section, on the other hand, can be implemented by a compression spring which can be designed to taper away from the core in the transverse direction. The pair of suspension spring sections and the compression spring section can be constructed in one piece, but can also be constructed separately from one another and in particular can be constructed from different materials. Also in a one-piece embodiment, the pair of suspension spring sections and the compression spring section can be formed from different materials by means of multi-component injection molding. The pair of suspension spring sections extend substantially in a region of the housing below the core. The compression spring section, however, can be connected to the core and protrude in the transverse direction from the core. However, the compression spring section can also be connected to the housing and protrude from the housing counter to the transverse direction to the core. Alternatively, the compression spring section can also be designed as a separate component which is arranged between the core and the support section of the housing before the fastening elements are fastened.
Durch das Befestigen der Befestigungselemente an dem Gehäuse kann im Wesentlichen ein in Vertikalrichtung unterer Teil der Tragfederabschnitte gegen die Rückstellkräfte des Federelements um einen Betrag A in Querrichtung in das Gehäuse hin zum Stützabschnitt des Gehäuses geschoben werden, wodurch der Druckfederabschnitt gegen den Stützabschnitt des Gehäuses gedrückt wird und dadurch ein in Vertikalrichtung oberer Teil der Tragfederabschnitte relativ zu deren unteren Teil in einer Querrichtung weg vom Stützabschnitt elastisch verlagert wird. In anderen Worten kann durch das Befestigen der Befestigungselemente an dem Gehäuse der Druckfederabschnitt gegen die Tragfederabschnitte vorgespannt werden. Die resultierenden Rückstellkräfte, insbesondere Schubkräfte, der Tragfederabschnitte drücken den Druckfederabschnitt gegen den Stützabschnitt des Gehäuses, so dass der Druckfederabschnitt um einen Betrag S komprimiert und so vorgespannt wird. In anderen Worten drücken im befestigten Zustand, d. h. im vorgespannten Zustand, die Tragfederabschnitte und der Druckfederabschnitt gegeneinander. Die Vorspannungskraft kann von den Befestigungselementen im Wesentlichen über Schub in die Tragfederabschnitte eingebracht werden, wogegen die Gegenkraft von dem Stützabschnitt des Gehäuses im Wesentlichen über Druck in den Druckfederabschnitt eingebracht werden kann. Der Betrag S ergibt sich im Kräftegleichgewicht der Tragfederabschnitte und des Druckfederabschnitts aus
Das Vorspannen der Tragfederabschnitte gegen den Druckfederabschnitt ermöglicht es, die Feder- bzw. Dämpfungseigenschaften des Lagers in Querrichtung im Wesentlichen unabhängig von den übrigen Raumrichtungen (Längs- und Vertikalrichtung) gezielt und präzise einstellen zu können.The preloading of the suspension spring sections against the compression spring section enables the spring and damping properties of the bearing to be set in a targeted and precise manner in the transverse direction essentially independently of the other spatial directions (longitudinal and vertical direction).
Das oben beschriebene Lager kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug zweimal paarweise (vier Lager pro Fahrzeug), insbesondere spiegelsymmetrisch bezüglich einer Längsachse des Kraftfahrzeugs zueinander, angeordnet werden, um eine Asymmetrie in den Feder- bzw. Dämpfungseigenschaften des Lagers in Querrichtung, die sich durch die asymmetrische Ausbildung des Lagers in Querrichtung ergeben kann, auszugleichen.The bearing described above can, for example, be arranged twice in pairs in a motor vehicle (four bearings per vehicle), in particular mirror-symmetrically with respect to a longitudinal axis of the motor vehicle, in order to avoid an asymmetry in the spring or damping properties of the bearing in the transverse direction the asymmetrical formation of the bearing in the transverse direction can result to compensate.
Die Steifigkeit des Lagers in Querrichtung kann im Wesentlichen unabhängig von den Steifigkeiten in Längs- und/oder Vertikalrichtung einstellbar sein.The stiffness of the bearing in the transverse direction can be adjusted essentially independently of the stiffness in the longitudinal and / or vertical direction.
Im befestigten Zustand der Befestigungselemente kann an dem Gehäuse ein vorbestimmter oder vorbestimmbarer Vorspannweg der Tragfederabschnitte im Wesentlichen in Querrichtung überbrückt sein. „Überbrückt“ kann bedeuten, dass im befestigten Zustand der Befestigungselemente an dem Gehäuse die Befestigungselemente bzw. das mit den Befestigungselementen verbundene Ende der Tragfederabschnitte um den Vorspannweg des Betrages A in das Gehäuse bzw. die Aufnahme hinein geschoben sind.When the fastening elements are fastened, a predetermined or predeterminable pretensioning path of the suspension spring sections can be bridged essentially in the transverse direction on the housing. “Bridged” can mean that, when the fastening elements are fastened to the housing, the fastening elements or the end of the suspension spring sections connected to the fastening elements are pushed into the housing or the receptacle by the pretensioning path of the amount A.
Die Befestigungselemente können jeweils eine Ausnehmung aufweisen, durch die das entsprechende Befestigungselement mittels einer Schraube an das Gehäuse befestigt werden kann, und die Tragfederabschnitte jeweils gegen den Druckfederabschnitt mittels Einschrauben der Schraube durch die Ausnehmung des entsprechenden Befestigungselements in das Gehäuse vorgespannt werden können. Die Befestigungselemente können aber auch mithilfe von Stiften oder Nieten, die von dem Gehäuse vorspringen, über die die Ausnehmungen geführt werden und anschließend umgebogen bzw. verstemmt werden, befestigt werden.The fastening elements can each have a recess through which the corresponding fastening element can be fastened to the housing by means of a screw, and the bearing spring sections can each be prestressed against the compression spring section by screwing the screw through the recess of the corresponding fastening element into the housing. The fastening elements can, however, also be fastened with the aid of pins or rivets which protrude from the housing, over which the recesses are guided and then bent or caulked.
Die Tragfederabschnitte können im befestigten Zustand der Befestigungselemente an dem Gehäuse überwiegend durch Schubkräfte bzw. Scherkräfte entlang der Querrichtung vorgespannt sein und der Druckfederabschnitt kann überwiegend durch Druck entlang der Querrichtung vorgespannt sein. Das heißt, dass die Rückstellkräfte, die im befestigten Zustand der Befestigungselemente von den Tragfederabschnitten aufgebracht werden, überwiegend Schubkräfte bzw. Scherkräfte sein können, die einer Schiefstellung der Tragfederabschnitte in Querrichtung entgegenwirken. Die Rückstellkraft, die von dem Druckfederabschnitt aufgrund des Vorspannens der Tragfederabschnitte aufgebracht wird, können überwiegend Druckkräfte in Querrichtung sein. Die Druckkraft des Druckfederabschnitts rührt daher, dass das Vorspannen der Tragfederabschnitte den Druckfederabschnitt in Querrichtung gegen den Stützabschnitt des Gehäuses presst.In the fastened state of the fastening elements on the housing, the suspension spring sections can be pretensioned predominantly by thrust or shear forces along the transverse direction and the compression spring section can be pretensioned predominantly by pressure along the transverse direction. This means that the restoring forces which are exerted by the suspension spring sections in the fastened state of the fastening elements can predominantly be thrust forces or shear forces which counteract an inclined position of the suspension spring sections in the transverse direction. The restoring force that is applied by the compression spring section due to the pretensioning of the suspension spring sections can predominantly be compressive forces in the transverse direction. The compressive force of the compression spring section arises from the fact that the pretensioning of the bearing spring sections presses the compression spring section in the transverse direction against the support section of the housing.
Die Tragfederabschnitte und der Druckfederabschnitt können einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Die Tragfederabschnitte und der Druckfederabschnitt können als ein einzelnes Bauteil ausgebildet sein. Die Tragfederabschnitte und der Druckfederabschnitt können wiederum als zwei oder auch mehr getrennte Bauteile ausgebildet sein. Ferner können die Tragfederabschnitte zusammen mit dem Druckfederabschnitt aus einem Zwei-Komponenten-Spritzguss geformt sein.The suspension spring sections and the compression spring section can be formed in one piece or in several pieces. The suspension spring sections and the compression spring section can be designed as a single component. The suspension spring sections and the compression spring section can in turn be designed as two or more separate components. Furthermore, the suspension spring sections together with the compression spring section can be formed from a two-component injection molding.
Das Federelement kann um den Druckfederabschnitt herum ein Paar Queranschläge in der Querrichtung aufweisen. Diese Queranschläge können bei einer vorbestimmten Querauslenkung des Federelements an dem Seitenwandabschnitt bzw. dem Stützabschnitt des Gehäuses anschlagen und somit ein übermäßiges Komprimieren des Druckfederabschnittes in Querrichtung verhindern. Sie dienen ferner als Wegbegrenzung, damit die Federeinheit, umfassend den Druckfederabschnitt, die Tragfederabschnitte und den Kern, nicht zu viel Relativbewegung aufweist und es eventuell zu einer Kollision mit anderen angrenzenden Bauteilen kommt. Die Queranschläge können aus einem Elastomermaterial und/oder aus einem anderen Material als das Federelement selbst geformt sein. Die Queranschläge können in dem in Vertikalrichtung oberen Abschnitt des Federelements oder in dem in Vertikalrichtung unteren Abschnitt des Federelements angeordnet sein. Die Queranschläge können einteilig mit dem Druckfederabschnitt und/oder den Tragfederabschnitten ausgebildet sein. Das Paar Queranschläge kann in Längsrichtung beidseitig von dem Druckfederabschnitt ausgebildet sein.The spring element can have a pair of transverse stops in the transverse direction around the compression spring section. In the event of a predetermined transverse deflection of the spring element, these transverse stops can strike the side wall section or the support section of the housing and thus prevent the compression spring section from being excessively compressed in the transverse direction. They also serve as a travel limit so that the spring unit, including the compression spring section, the bearing spring sections and the core, does not have too much relative movement and a collision with other adjacent components may occur. The transverse stops can be formed from an elastomer material and / or from a different material than the spring element itself. The transverse stops can be arranged in the upper section of the spring element in the vertical direction or in the lower section of the spring element in the vertical direction. The transverse stops can be formed in one piece with the compression spring section and / or the bearing spring sections. The pair of transverse stops can be formed in the longitudinal direction on both sides of the compression spring section.
Die Tragfederabschnitte und der Druckfederabschnitt können aus demselben Elastomermaterial oder aus verschiedenen Elastomermaterialien geformt sein.The suspension spring sections and the compression spring section can be formed from the same elastomer material or from different elastomer materials.
In einem nicht vorgespannten Zustand können die Tragfederabschnitte in Querrichtung hin zu dem Stützabschnitt des Gehäuses ausgelenkt sein und die Tragfederabschnitte können in einem vorgespannten Zustand im Wesentlichen keine Auslenkung in Querrichtung aufweisen. In anderen Worten können die Tragfederabschnitte im nicht vorgespannten Zustand vorgeneigt bzw. vorgestellt sein, so dass im vorgespannten Zustand diese Neigung ausgeglichen ist und sich die Tragfederabschnitte im Wesentlichen entlang der Längsrichtung und/oder Vertikalrichtung erstrecken. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Tragfederabschnitte im vorgespannten Zustand optimal Kräfte aufnehmen können, die in Vertikalrichtung und/oder in Längsrichtung auf den Kern wirken.In a non-pretensioned state, the suspension spring sections can be deflected in the transverse direction towards the support section of the housing, and in a pretensioned state the suspension spring sections can have essentially no deflection in the transverse direction. In other words, the suspension spring sections can be inclined or advanced in the non-pretensioned state, so that in the pretensioned state this inclination is compensated and the suspension spring sections extend essentially along the longitudinal direction and / or vertical direction. In this way it can be ensured that the bearing spring sections in the pretensioned state can optimally absorb forces which act on the core in the vertical direction and / or in the longitudinal direction.
Der Druckfederabschnitt kann in Querrichtung von dem Kern zu dem Stützabschnitt des Gehäuses zulaufend vorspringen. Mit anderen Worten kann sich der Druckfederabschnitt in Querrichtung von dem Kern zu dem Stützabschnitt des Gehäuses verjüngen. Beispielsweise kann sich der Druckfederabschnitt kegelförmig bzw. konisch, pyramidal oder keilförmig verjüngen.The compression spring section can protrude in the transverse direction from the core to the support section of the housing. In other words, the compression spring section can taper in the transverse direction from the core to the support section of the housing. For example, the compression spring section can taper conically or conically, pyramidal or wedge-shaped.
Das erste Bauteil kann ein Rahmen eines Lastkraftfahrzeuges oder eine Hilfsrahmen sein und das zweite Bauteil kann ein Motor eines Lastkraftfahrzeuges, ein Adapterelement, ein Tragarm oder ein Hilfsrahmen sein. The first component can be a frame of a truck or an auxiliary frame and the second component can be an engine of a truck, an adapter element, a support arm or an auxiliary frame.
Die Steifigkeit des Lagers in Querrichtung kann im Wesentlichen unabhängig von den Steifigkeiten in Längs- und/oder Vertikalrichtung einstellbar sein.The stiffness of the bearing in the transverse direction can be adjusted essentially independently of the stiffness in the longitudinal and / or vertical direction.
Im Folgenden werden die Figuren beschrieben, die zur beispielhaften Verdeutlichung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegenstands dienen sollen. Es versteht sich, dass der erfindungsgemäße Gegenstand nicht auf die im Folgenden beschriebene Ausführungsform beschränkt ist. Einzelmerkmale können zu weiteren Ausführungsformen kombiniert werden.In the following, the figures are described which are intended to serve to illustrate an embodiment of the subject matter of the invention by way of example. It goes without saying that the subject matter according to the invention is not limited to the embodiment described below. Individual features can be combined to form further embodiments.
Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des Lagers, wobei das Gehäuse ausgeblendet ist. -
2 eine perspektivische Darstellung des Lagers aus1 aus einem anderen Blickwinkel. -
3 Querschnittsansicht des Lagers senkrecht zur Vertikalrichtung mit angedeutetem Kern und Druckfeder. -
4a Querschnittsansicht des Lagers senkrecht zur Vertikalrichtung zur Verdeutlichung der Vorspannung der Tragfederabschnitte. -
4b Querschnittsansicht des Lagers senkrecht zur Vertikalrichtung zur Verdeutlichung der Vorspannung der Druckfeder mit angedeutetem Kern und Druckfeder.
-
1 a perspective view of an embodiment of the bearing, wherein the housing is hidden. -
2 a perspective view of thebearing 1 from a different angle. -
3 Cross-sectional view of the bearing perpendicular to the vertical direction with an indicated core and compression spring. -
4a Cross-sectional view of the bearing perpendicular to the vertical direction to illustrate the preload of the suspension spring sections. -
4b Cross-sectional view of the bearing perpendicular to the vertical direction to illustrate the preload of the compression spring with the core and compression spring indicated.
Der Kern
Des Weiteren sind in
Alle in den
Wie in
Ferner zeigt
Die
Wie bereits erwähnt kann durch die Vorspannung der Tragfederabschnitte
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Lagercamp
- 22
- Gehäusecasing
- 44th
- Kerncore
- 6a, 6b6a, 6b
- BefestigungselementeFasteners
- 77th
- FederelementSpring element
- 8a, 8b8a, 8b
- TragfederabschnitteSuspension spring sections
- 1010
- DruckfederabschnittCompression spring section
- 1212
- StützabschnittSupport section
- 14a, 14b14a, 14b
- AusnehmungenRecesses
- 16a, 16b, 16c16a, 16b, 16c
- QueranschlägeCross stops
- 17a, 17b17a, 17b
- LängsanschlägeLongitudinal stops
- 1818th
- MontagezapfenMounting stud
- 20a, 20b20a, 20b
- MontageausnehmungenMounting recesses
- 22a, 22b, 22c22a, 22b, 22c
- VertikalanschlägeVertical stops
- 24a, 24b24a, 24b
- BefestigungsgewindebohrungenFixing tapped holes
- 26a, 26b26a, 26b
- EinschiebevertiefungenInsertion indentations
- 28a, 28b28a, 28b
- MetallplättchenMetal plate
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