-
Die Erfindung betrifft ein Motorlager mit einem Elastomerkörper, einem Kernelement und einer Hülle.
-
Mehrere Arten von Motorlagerungen, welche ein Fahrgestell eines Kraftfahrzeugs mit einem Motor koppeln, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sämtliche bisher bekannten Ausgestaltungen von Lagerungen sind jedoch nicht imstande, eine Lagerung bereitzustellen, welche eine hohe radiale Steifigkeit sowie eine hohe axiale Steifigkeit aufweist.
-
JP 2015 -
105 727 A beschreibt eine Buchse für ein Fahrzeug und eine Fahrgestellrahmen-Tragstruktur, die in der Lage ist, die Betriebsstabilität eines Fahrzeugs zu verbessern, ohne die Funktionsfähigkeit bei der Montage zu beeinträchtigen.
JP 2018 -
194 159 A beschreibt eine Buchse, die die Neigung einer elastischen Hauptwelle stark sichern kann, ohne die Form eines äußeren Zylinderelements zu komplizieren.
JP H08-105 477 A beschreibt eine Vorrichtung zur Schwingungskontrolle bei der ein äußerer oder innerer Zylinder in eine Richtung verschiebbar ist, wobei die Richtung eine Welle im rechten Winkel kreuzt, ohne zusätzlich zu den inneren und äußeren Zylindern und einem elastischen Element ein anderes Element hinzuzufügen, wenn der innere oder der äußere Zylinder axial verschoben ist. JP H08- 177 917 A beschreibt eine zylindrische vibrationsfeste Halterung, die in der Lage ist, in Bezug auf ein inneres Wellenelement leicht und hochpräzise einen inneren Seitenvorsprung zu bilden, der gegenüber einem äußeren Seitenvorsprung angeordnet ist, der vorstehend auf der inneren Umfangsfläche einer äußeren zylindrischen Metallarmatur vorgesehen ist und die Kraftkomponente durch die schräge Oberfläche gegenüber dem äußeren Seitenvorsprung zeigt.
-
Die Erfindung beruht auf der Zielsetzung, ein Motorlager bereitzustellen, welches eine hohe radiale Steifigkeit aufweist und zudem eine hohe axiale Steifigkeit bereitstellt.
-
Dieses Ziel wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 erreicht. Weitere Aspekte der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
-
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Motorlager auf: ein Kernelement, eine Hülle und einen Elastomerkörper, wobei das Kernelement ein Paar erster Kernvorsprünge, welche entlang einer ersten radialen Richtung radial nach außen vorstehen, und ein Paar zweiter Kernvorsprünge aufweist, welche entlang einer zweiten radialen Richtung radial nach außen vorstehen, wobei die Hülle ausgelegt ist, das Kernelement in einer radialen Richtung zu umhüllen, wobei die Hülle ein Paar erster Hüllvorsprünge, welche entlang der ersten radialen Richtung nach innen vorstehen, und ein Paar zweiter Hüllvorsprünge aufweist, welche entlang der zweiten radialen Richtung nach innen vorstehen, wobei das Kernelement und die Hülle durch den Elastomerkörper gekoppelt sind, wobei der Elastomerkörper ein Paar erster Arme, ein Paar zweiter Arme und ein Paar dritter Arme aufweist, wobei jeder des Paars erster Arme einen des Paars erster Kernvorsprünge mit einem entsprechenden des Paars erster Hüllvorsprünge koppelt, jeder des Paars zweiter Arme einen des Paars zweiter Kernvorsprünge mit einem Entsprechenden des Paars zweiter Hüllvorsprünge koppelt und jeder des Paars dritter Arme zumindest einen Abschnitt des Kernelements, welcher weder die ersten Kernvorsprünge noch die zweiten Kernvorsprünge ist, mit zumindest einem Abschnitt der Hülle koppelt, welcher weder die ersten Hüllvorsprünge noch die zweiten Hüllvorsprünge ist.
-
Durch Bereitstellen des Motorlagers mit einer Vielzahl von Kernvorsprüngen und einer Vielzahl von Hüllvorsprüngen und Koppeln der Vorsprünge durch ein Paar erster Arme und ein Paar zweiter Arme des Elastomerkörpers sowie ferner durch Bereitstellen eines Paars dritter Arme, welche Abschnitte des Kerns und Abschnitte der Hülle koppeln, welche nicht die Vorsprünge sind, kann sowohl in der radialen Richtung als auch in der axialen Richtung eine hohe Steifigkeit erzielt werden. Zum Beispiel kann die axiale Steifigkeit ungefähr 50 Prozent oder mehr der radialen Steifigkeit betragen.
-
Im Rahmen dieser Anmeldung kann die axiale Richtung der Längsachse oder Längsrichtung des Motorlagers, des Kernelements und/oder der Hülle entsprechen. Die radiale Richtung verläuft senkrecht zu der axialen Richtung.
-
Das Kernelement kann als hohler, im Wesentlichen zylinderförmiger Körper konstruiert sein. Durch Auswählen einer solchen Formgestaltung kann das Kernelement einen Bolzen oder jedwede andere längliche Haltevorrichtung tragen, welche eingerichtet ist, um das Kernelement mit einem Motor oder einer Karosserie zu koppeln, wobei die Haltevorrichtung durch das hohle Kernelement eingeführt sein kann. Das im Wesentlichen zylinderförmige Kernelement kann innerhalb der Hülle konzentrisch angeordnet sein. Das Kernelement kann aus einem starren Material wie etwa Metall, insbesondere Stahl oder Aluminium gebildet sein. Die Hülle kann als hohler, im Wesentlichen zylinderförmiger Körper ausgebildet sein. Die Hülle kann aus einem starren Material wie etwa Metall, insbesondere Stahl oder Aluminium gebildet sein. Die Hülle kann mit der anderen der Komponenten, welche mit dem Motorlager zu koppeln ist, d.h. der Karosserie oder dem Motor gekoppelt sein, sodass der Motor durch das Motorlager an der Karosserie montiert sein kann.
-
Das Kernelement weist auf ein Paar erster Kernvorsprünge, welche entlang einer ersten radialen Richtung nach außen vorstehen, und ein Paar zweiter Kernvorsprünge, welche entlang einer zweiten radialen Richtung nach außen vorstehen. Das Paar erster Kernvorsprünge und das Paar zweiter Kernvorsprünge können auf einer Außenumfangsfläche des Kernelements angeordnet sein oder von der Außenumfangsfläche des Kernelements her radial nach außen vorstehen. Folglich kann das Motorlager insbesondere entlang der ersten und der zweiten radialen Richtung spezielle Abschnitte aufweisen, in denen der radiale Abstand zwischen dem Kernelement und der Hülle durch die ersten und/oder die zweiten Kernvorsprünge verkürzt ist. Die erste radiale Richtung, die zweite radiale Richtung und auch die dritte und die vierte radiale Richtung, welche an anderer Stelle erwähnt werden, umfassen sämtliche radialen Richtungen oder Achsen, welche entlang der axialen Richtung des Motorlagers, des Kernelements und/oder der Hülle parallel angeordnet sind. Mit anderen Worten können die erste radiale Richtung, die zweite radiale Richtung, die dritte radiale Richtung und die vierte radiale Richtung aus einer Draufsicht, d.h. bei Betrachtung in der axialen Richtung des Motorlagers, des Kernelements und/oder der Hülle, als erste radiale Achse, zweite radiale Achse, dritte radiale Achse und vierte radiale Achse bezeichnet werden. Die erste und die zweite radiale Richtung können orthogonal zueinander angeordnet sein. Die dritte und die vierte Richtung, welche an andere Stelle erwähnt werden, können orthogonal zueinander angeordnet sein. Jeder des Paars erster Kernvorsprünge und/oder jeder des Paars zweiter Kernvorsprünge kann eine Kraftübertragungsfläche zum Tragen des entsprechenden Arms des Elastomerkörpers aufweisen. Die Kraftübertragungsfläche kann in Bezug auf die axiale Richtung schräg oder im Wesentlichen senkrecht angeordnet sein. Die Kraftübertragungsfläche kann zumindest teilweise eine im Wesentlichen flache Fläche sein.
-
Das Kernelement des Motorlagers ist ausgelegt, das Kernelement in einer radialen Richtung zu umhüllen oder zu umgeben. Die Hülle kann als hohler, im Wesentlichen zylinderförmiger Körper mit einer Innenumfangsfläche ausgebildet sein. Die Hülle weist auf ein Paar erster Hüllvorsprünge, welche entlang der ersten radialen Richtung nach innen vorstehen, und ein Paar zweiter Hüllvorsprünge, welche entlang der zweiten radialen Richtung nach innen vorstehen. Erste und zweite Hüllvorsprünge können auf der Innenumfangsfläche angeordnet sein oder von der Innenumfangsfläche her radial nach innen vorstehen. Folglich kann das Motorlager insbesondere entlang der ersten und der zweiten radialen Richtung spezielle Abschnitte aufweisen, in denen der radiale Abstand zwischen dem Kernelement und der Hülle durch die ersten und/oder die zweiten Hüllvorsprünge verkürzt ist. Jeder des Paars erster Hüllvorsprünge und/oder jeder des Paars zweiter Hüllvorsprünge kann eine Kraftübertragungsfläche zum Tragen des entsprechenden Arms des Elastomerkörpers aufweisen. Die Kraftübertragungsfläche kann in Bezug auf die axiale Richtung schräg oder im Wesentlichen senkrecht angeordnet sein. Die Kraftübertragungsfläche kann zumindest teilweise eine im Wesentlichen flache Fläche sein. Jeder des Paars erster Hüllvorsprünge kann in Bezug auf den Entsprechenden des Paars erster Kernvorsprünge axial verlagert sein. Die Kraftübertragungsfläche jedes des Paars erster Hüllvorsprünge kann im Wesentlichen parallel zu der Kraftübertragungsfläche des Entsprechenden des Paars erster Kernvorsprünge liegen.
-
Das Kernelement und die Hülle sind durch den Elastomerkörper, insbesondere durch das Paar erster Arme, das Paar zweiter Arme und das Paar dritter Arme gekoppelt. Jeder des Paars erster Arme koppelt einen des Paars erster Kernvorsprünge, insbesondere die Kraftübertragungsfläche davon, mit einem Entsprechenden des Paars erster Hüllvorsprünge, insbesondere der Kraftübertragungsfläche davon. Jeder des Paars zweiter Arme koppelt einen des Paars zweiter Kernvorsprünge, insbesondere die Kraftübertragungsfläche davon, mit einem Entsprechenden des Paars zweiter Hüllvorsprünge, insbesondere der Kraftübertragungsfläche davon. Jeder des Paars dritter Arme koppelt zumindest einen Abschnitt des Kernelements, welcher weder die ersten Kernvorsprünge noch die zweiten Kernvorsprünge ist, mit zumindest einem Abschnitt der Hülle, welcher weder die ersten Hüllvorsprünge noch die zweiten Hüllvorsprünge ist. Der Abschnitt des Kernelements, welcher mit jedem des Paars dritter Arme gekoppelt ist, kann sich im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Kernelements oder im Wesentlichen über eine axiale Länge des Kernelements zwischen dem Paar erster Kernvorsprünge und dem Paar zweiter Kernvorsprünge erstrecken. Der Abschnitt der Hülle, welcher mit jedem des Paars dritter Arme gekoppelt ist, kann sich im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Hülle oder im Wesentlichen über eine axiale Länge der Hülle zwischen dem Paar erster Hüllvorsprünge und dem Paar zweiter Hüllvorsprünge erstrecken. Der Abschnitt des Kernelements, welcher mit jedem des Paars dritter Arme gekoppelt ist, kann zumindest teilweise eine im Wesentlichen flache Fläche sein, welche eine Flächennormale aufweisen kann, welche sich im Wesentlichen in der radialen Richtung, insbesondere im Wesentlichen in der dritten radialen Richtung erstreckt. Das Paar dritter Arme kann derart eingerichtet sein, dass es im Wesentlichen nicht mit dem Paar erster Kernvorsprünge, dem Paar zweiter Kernvorsprünge, dem Paar erster Hüllvorsprünge und/oder dem Paar zweiter Hüllvorsprünge in Kontakt gelangt. Jeder des Paars erster, zweiter, dritter und/oder vierter Arme, welche an anderer Stelle erwähnt werden, können in Bezug auf den anderen des Paars Arme im Wesentlichen identisch oder symmetrisch ausgebildet sein. Das Kernelement und die Hülle können mittels des Elastomerkörpers vermittels Spritzgießen gekoppelt sein. Der Elastomerkörper kann an das Kernelement und/oder die Hülle anvulkanisiert sein.
-
Das Paar erster Hüllvorsprünge kann an im Wesentlichen einem der axialen Enden der Hülle angeordnet sein und das Paar erster Kernvorsprünge kann an im Wesentlichen dem axialen Ende des Kernelements angeordnet sein, welches dem Paar erster Hüllvorsprünge gegenüberliegt. Das Paar zweiter Hüllvorsprünge kann an im Wesentlichen dem Anderen der axialen Enden der Hülle angeordnet sein und das Paar zweiter Kernvorsprünge kann an im Wesentlichen dem anderen axialen Ende des Kernelements angeordnet sein, welches dem Paar zweiter Hüllvorsprünge gegenüberliegt.
-
Jeder des Paars erster Arme kann sich in Bezug auf die axiale Richtung zumindest teilweise schräg erstrecken oder zumindest teilweise im Wesentlichen entlang der axialen Richtung erstrecken. Jeder des Paars zweiter Arme kann sich in Bezug auf die axiale Richtung zumindest teilweise schräg erstrecken oder zumindest teilweise im Wesentlichen entlang der axialen Richtung erstrecken. Dadurch kann die axiale Steifigkeit wirksam erhöht werden. Die Erstreckungsrichtung eines Arms kann als Erstreckung auf einer radialen Ebene von dem Kernelement zu der Hülle definiert sein, wobei die radiale Ebene eine Symmetrieebene des jeweiligen Arms sein kann. Jeder des Paars erster Arme, zweiter Arme, dritter Arme und/oder vierter Arme kann im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet sein, wobei die Symmetrieachse mit der Erstreckungsrichtung des jeweiligen Arms übereinstimmen kann.
-
Das Kernelement kann als hohler, im Wesentlichen zylinderförmiger Körper mit einer Außenumfangsfläche sowie einem ersten axialen Ende und einem zweiten axialen Ende ausgebildet sein und das Paar erster Kernvorsprünge kann auf der Außenumfangsfläche an dem ersten axialen Ende des Kernelements angeordnet sein und das Paar zweiter Kernvorsprünge kann auf der Außenumfangsfläche an dem zweiten axialen Ende des Kernvorsprungs angeordnet sein.
-
Das Kernelement kann als im Wesentlichen zylinderförmiger Körper mit einer Außenumfangsfläche sowie einem ersten axialen Ende und einem zweiten axialen Ende ausgebildet sein, das Kernelement kann einen an dem ersten axialen Ende angeordneten ersten Montageabschnitt und einen an dem zweiten axialen Ende angeordneten zweiten Montageabschnitt aufweisen, wobei der erste und der zweite Montageabschnitt ausgelegt sein können, von der Hülle her axial vorzustehen, und das Paar erster Kernvorsprünge kann auf der Außenumfangsfläche des Kernelements benachbart zu dem ersten Montageabschnitt angeordnet sein und das Paar zweiter Kernvorsprünge kann auf der Außenumfangsfläche des Kernelements benachbart zu dem zweiten Montageabschnitt angeordnet sein.
-
Das Motorlager kann somit mit einem Kernelement mit dem ersten und dem zweiten Montageabschnitt versehen sein. Die Montageabschnitte können jeweils eine Öffnung aufweisen. Die Öffnungen können eingerichtet sein, um das Kernelement an einem Montageteil (ähnlich der länglichen Haltevorrichtung, welche in dem axialen Hohlraum des oben beschriebenen hohlen Kernelements montiert sein kann) des Motors oder der Karosserie zu montieren. Ferner können die Öffnungen die Montageabschnitte in einer radialen Richtung durchdringen. Dementsprechend kann das Kernelement ohne axialen Hohlraum stabil konstruiert sein und dennoch eingerichtet sein, um an dem Motor oder der Karosserie montiert zu sein. Daher können die Montageteile des Motors oder der Karosserie eher in einer radialen Richtung als in einer axialen Richtung angeordnet sein.
-
Die Kernvorsprünge des Paars erster Kernvorsprünge können an diametral gegenüberliegenden Seiten des Kernelements angeordnet sein und/oder die Kernvorsprünge des Paars zweiter Kernvorsprünge können an diametral gegenüberliegenden Seiten des Kernelements angeordnet sein.
-
Analog dazu können die Hüllvorsprünge des Paars erster Hüllvorsprünge an diametral gegenüberliegenden Seiten auf der Innenumfangsfläche der Hülle angeordnet sein und/oder die Hüllvorsprünge des Paars zweiter Hüllvorsprünge können an diametral gegenüberliegenden Seiten auf der Innenumfangsfläche der Hülle angeordnet sein.
-
Vorteilhafterweise können durch Anordnen des Paars erster Kernvorsprünge diametral entlang der ersten radialen Richtung beide ersten Kernvorsprünge eine axial wirkende Kraft an das Kernelement derart übertragen, dass das Kernelement nicht um dessen Längsachse nickt. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn beide ersten Kernvorsprünge symmetrisch eingerichtet sind. Mit anderen Worten kann die radiale Erstreckung und/oder Form eines Kernvorsprungs des Paars erster Kernvorsprünge gleich dem Entsprechenden des Paars erster Kernvorsprünge sein. Dasselbe gilt - in entsprechender Anwendung - für das Paar zweiter Kernvorsprünge. Mit anderen Worten ist es weniger wahrscheinlich, dass eine axial auf das Kernelement und/oder die Paare erster und zweiter Kernvorsprünge einwirkende Kraft das Kernelement von dessen vorheriger axialer Richtung weg bewegt, da die Kraft mittels der Paare erster und zweiter Kernvorsprünge eher gleichmäßig über den Umfang verteilt ist.
-
Die radiale Erstreckung jedes des Paars erster Kernvorsprünge kann sich von der radialen Erstreckung jedes des Paars zweiter Kernvorsprünge unterscheiden.
-
Dementsprechend können die Paare erster und zweiter Kernvorsprünge einen unterschiedlichen radialen Abstand zu der Hülle und/oder jeweils den Paaren erster und zweiter Hüllvorsprünge aufweisen. Das Kernelement kann mindestens ein Paar erster und/oder zweiter Kernvorsprünge aufweisen, welches eingerichtet ist, um einen des Paars erster oder zweiter Hüllvorsprünge in der axialen Richtung zu unterschneiden. Somit kann der Elastomerkörper, welcher die Hülle und das Kernelement koppelt, mindestens ein Paar erster oder zweiter Arme aufweisen, welches sich im Wesentlichen in der axialen Richtung erstreckt, wohingegen sich die anderen Paare Arme schräg erstrecken können. Folglich kann die axiale Steifigkeit des Motorlagers in Abhängigkeit der Ausrichtung der axialen Bewegung des Kernelements in Bezug auf die Hülle je nach Bedarf variiert werden. Insbesondere kann sich die axiale Steifigkeit in einer Richtung von der axialen Steifigkeit in der entgegengesetzten Richtung unterscheiden.
-
Die Hülle kann als hohler, im Wesentlichen zylinderförmiger Körper mit einer Innenumfangsfläche sowie einem ersten axialen Ende und einem zweiten axialen Ende ausgebildet sein und das Paar erster Hüllvorsprünge kann auf der Innenumfangsfläche an dem zweiten axialen Ende der Hülle angeordnet sein und das Paar zweiter Hüllvorsprünge kann auf der Innenumfangsfläche an dem ersten axialen Ende der Hülle angeordnet sein, wobei das erste axiale Ende der Hülle gegenüber dem zweiten axialen Ende des Kernelements angeordnet ist und umgekehrt.
-
Eines des Paars erster oder zweiter Arme kann sich im Wesentlichen entlang der axialen Richtung erstrecken, wohingegen sich das andere Paar in Bezug auf die axiale Richtung schräg erstrecken kann.
-
Bei einer derartigen Ausgestaltung kann die axiale Steifigkeit des Motorlagers in Abhängigkeit der Ausrichtung der axialen Bewegung des Kernelements in Bezug auf die Hülle je nach Bedarf variiert werden.
-
Die Hülle kann ein Paar dritter Hüllvorsprünge aufweisen, welche entlang einer dritten radialen Richtung radial nach innen vorstehen.
-
Das Paar dritter Hüllvorsprünge kann in einem axial mittigen Bereich der Hülle auf der Innenumfangsfläche angeordnet sein, sodass die Hülle mit den Paaren erster und zweiter Hüllvorsprünge an beiden axialen Enden der Hülle versehen sein kann. Jeder des Paars dritter Arme des Elastomerkörpers kann in einem Abschnitt, in dem sich einer des Paars dritter Hüllvorsprünge befindet, mit der Hülle gekoppelt sein. Die Hülle kann mit einem Paar vierter Hüllvorsprünge versehen sein, welche entlang einer vierten radialen Richtung radial nach innen vorstehen.
-
Die Abschnitte der Hülle, welche durch das Paar dritter Arme mit dem Kemelement gekoppelt sind, können das Paar dritter Hüllvorsprünge aufweisen und die Abschnitte des Kernelements, welche durch das Paar dritter Arme mit der Hülle gekoppelt sind, können zumindest zwischen dem Paar erster Kernvorsprünge und dem Paar zweiter Kernvorsprünge in der Umfangsrichtung angeordnet sein.
-
Durch Versehen des Motorlagers mit dem Paar dritter Arme, welche wie oben beschrieben das Kernelement mit der Hülle koppeln, kann das Motorlager mit einer erhöhten radialen Steifigkeit versehen werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn sich jeder dritte Arm des Paars dritter Arme im Wesentlichen über die axiale Erstreckung des Kernelements erstreckt. Die dritten Hüllvorsprünge ermöglichen es ferner, die axiale Steifigkeit des Paars dritter Arme und somit des Motorlagers zu erhöhen.
-
Der Elastomerkörper kann ferner ein Paar vierter Arme aufweisen. Die Paare erster, zweiter, dritter und vierter Arme können in im Wesentlichen gleichen Abständen entlang des Umfangs der Hülle verteilt sein.
-
Die Hülle kann mit einem Paar vierter Hüllvorsprünge versehen sein, welche entlang einer vierten radialen Richtung radial nach innen vorstehen, und das Paar vierter Arme kann mit einem Abschnitt der Hülle gekoppelt sein, in dem das Paar vierter Hüllvorsprünge angeordnet ist. Die vierten Hüllvorsprünge können in einem mittigen Bereich und/oder mittleren Abschnitt der Hülle zwischen den ersten und den zweiten Hüllvorsprüngen in einer axialen Richtung angeordnet sein. Die vierten Hüllvorsprünge ermöglichen es ferner, die axiale Steifigkeit des Paars dritter Arme und somit des Motorlagers zu erhöhen.
-
Der Abschnitt des Kernelements, welcher mit jedem des Paars vierter Arme gekoppelt ist, kann sich im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Kernelements oder im Wesentlichen über eine axiale Länge des Kernelements zwischen dem Paar erster Kernvorsprünge und dem Paar zweiter Kernvorsprünge erstrecken. Der Abschnitt der Hülle, welcher mit jedem des Paars vierter Arme gekoppelt ist, kann sich im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Hülle oder im Wesentlichen über eine axiale Länge der Hülle zwischen dem Paar erster Hüllvorsprünge und dem Paar zweiter Hüllvorsprünge erstrecken. Der Abschnitt des Kernelements, welcher mit jedem des Paars vierter Arme gekoppelt ist, kann zumindest teilweise eine im Wesentlichen flache Fläche sein, welche eine Flächennormale aufweisen kann, welche sich in der radialen Richtung, insbesondere in der vierten radialen Richtung erstreckt. Das Paar vierter Arme kann derart eingerichtet sein, dass es im Wesentlichen nicht mit dem Paar erster Kernvorsprünge, dem Paar zweiter Kernvorsprünge, dem Paar erster Hüllvorsprünge und/oder dem Paar zweiter Hüllvorsprünge in Kontakt gelangt. Das Paar vierter Arme kann in Bezug auf das Paar dritter Arme im Wesentlichen identisch oder rotationssymmetrisch ausgebildet sein.
-
Vorteilhafterweise kann durch Bereitstellen des Motorlagers mit den Paaren erster, zweiter, dritter und vierter Arme, welche in im Wesentlichen gleichen Abständen entlang des Umfangs der Hülle verteilt sind, eine hohe radiale Steifigkeit erzielt werden. Zum Beispiel kann ein derartiges Motorlager eine axiale Steifigkeit von 50% oder mehr seiner radialen Steifigkeit aufweisen.
-
Diese hohen Steifigkeitswerte können durch Anordnen der ersten radialen Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der zweiten radialen Richtung und durch Anordnen der dritten radialen Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der vierten radialen Richtung erzielt werden. Ein Raum zwischen den Paaren erster, zweiter, dritter und vierter Arme kann frei gehalten werden. Dementsprechend kann ein Querschnitt des Motorlagers/ Elastomerkörpers in einer im Wesentlichen sternförmigen Weise ausgebildet sein, wobei die Arme in Bezug aufeinander um einen Winkelgrad von im Wesentlichen 45° verlagert sind. Folglich ist das Kraftaufnahmevermögen des Motorlagers über den Umfang gleichmäßig verteilt.
-
Die Paare erster und zweiter Arme können eingerichtet sein, um im Wesentlichen axiale Steifigkeit bereitzustellen, wohingegen die Paare dritter und vierter Arme eingerichtet sein können, um im Wesentlichen radiale Steifigkeit bereitzustellen.
-
Der Elastomerkörper kann ferner Anschlagselemente aufweisen, welche sich im Wesentlichen radial erstrecken können und auf den ersten und den zweiten Kernvorsprüngen und/oder auf den ersten und den zweiten Hüllvorsprüngen ausgebildet sind.
-
Die Anschlagselemente können auf Abschnitten der ersten und der zweiten Kernvorsprünge und/oder auf Abschnitten der ersten und der zweiten Hüllvorsprünge, welche nicht die Kraftübertragungsflächen davon sind, insbesondere axial nach außen von den Kraftübertragungsflächen davon aus bereitgestellt sein.
-
Im Folgenden werden einige Ausführungsformen der Erfindung auf Grundlage der beigefügten Figuren weiter beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist und dass einzelne Merkmale der Ausführungsformen im Rahmen der beigefügten Ansprüche in weiteren Ausführungsformen kombiniert werden können. Dargestellt sind:
- 1 eine perspektivische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Motorlagers;
- 2 eine perspektivische Ansicht eines Kernelements der ersten Ausführungsform;
- 3 eine perspektivische Ansicht einer Hülle der ersten Ausführungsform;
- 4 eine Draufsicht in einer axialen Richtung auf eine zweite Ausführungsform eines Motorlagers;
- 5 eine Schnittansicht des Schnitts A-A aus 4;
- 6 eine Schnittansicht des Schnitts B-B aus 4;
- 7 eine Schnittansicht des Schnitts C-C aus 4;
- 8 eine perspektivische Ansicht des Motorlagers aus 4;
- 9 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Motorlagers
- 10 eine perspektivische Ansicht eines Kernelements der dritten Ausführungsform.
-
1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Motorlagers 10, aufweisend ein Kernelement 12, eine Hülle 14 und einen Elastomerkörper 16. Der Elastomerkörper 16 ist eingerichtet, um das Kernelement 12 mit der Hülle 14 zu koppeln, insbesondere in einer elastischen oder federnden Weise.
-
Das Kernelement 12 kann als hohler, im Wesentlichen zylinderförmiger Körper mit einem Paar erster Kernvorsprünge 18 und einem Paar zweiter Kernvorsprünge 20 konstruiert sein. Das Paar erster Kernvorsprünge 18 kann sich entlang einer ersten radialen Richtung 22 nach außen erstrecken. Das Paar zweiter Kernvorsprünge 20 kann sich entlang einer zweiten radialen Richtung 24 nach außen erstrecken. Die erste und die zweite radiale Richtung 22, 24 können im Wesentlichen orthogonal zueinander auf der Außenumfangsfläche des Kernelements 12 angeordnet sein. Jeder Kernvorsprung 18, 20 kann eine Kraftübertragungsfläche 26 aufweisen.
-
Das Kernelement 12 des Motorlagers 10 kann durch die Hülle 14 umhüllt sein. Dementsprechend kann die Hülle 14 als hohler, im Wesentlichen zylinderförmiger Körper ausgebildet sein. Auf dessen Innenumfangsfläche weist die Hülle 14 auf ein Paar erster Hüllvorsprünge 30, welche sich entlang der ersten radialen Richtung 22 nach innen erstrecken, und ein Paar zweiter Hüllvorsprünge 28, welche sich entlang der zweiten radialen Richtung 24 nach innen erstrecken. Jeder Hüllvorsprung 28, 30 kann eine Kraftübertragungsfläche 32 aufweisen.
-
Die Kraftübertragungsflächen 26 und 32 können in Bezug auf eine axiale Richtung 34 schräg angeordnet sein. Die Kraftübertragungsflächen 26 und 32 können eine im Wesentlichen flache Fläche sein. Die Kraftübertragungsflächen 26 der Kernvorsprünge 18, 20 und die Kraftübertragungsflächen 32 der Hüllvorsprünge 28, 30 können sich ferner im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken.
-
Zwischen den Kraftübertragungsflächen 26 und 32 kann der Elastomerkörper 16 die Hülle 14 mit dem Kernelement 12, insbesondere durch Bereitstellen eines Paars erster Arme 36 und eines Paars zweiter Arme 38 koppeln. Genauer gesagt kann sich das Paar erster Arme 36 zwischen der Kraftübertragungsfläche 26 des ersten Kernvorsprungs 18 und der Kraftübertragungsfläche 32 des ersten Hüllvorsprungs 30 erstrecken oder dazwischen angeordnet sein und das Paar zweiter Arme 38 kann sich zwischen der Kraftübertragungsfläche 26 des zweiten Kernvorsprungs 20 und der Kraftübertragungsfläche 32 des zweiten Hüllvorsprungs 28 erstrecken oder dazwischen angeordnet sein. Dementsprechend können die Kraftübertragungsflächen 26, 32 eingerichtet sein, um die entsprechenden Arme 36, 38 des Elastomerkörpers 16 zu tragen und insbesondere um zu ermöglichen, dass eine Kraft zwischen dem Kernelement 12 und der Hülle 14 übertragen werden kann.
-
Wie aus 2 ersichtlich kann das Paar erster Kernvorsprünge 18 an einem ersten axialen Ende 40 des Kernelements 12 angeordnet sein und das Paar zweiter Kernvorsprünge 20 kann an einem zweiten axialen Ende 42 des Kernelements 12 angeordnet sein. Im Folgenden wird das erste axiale Ende 40 auch als das erste axiale Ende des Motorlagers 10 und/oder das erste axiale Ende der Hülle 14 bezeichnet. Ferner kann das zweite axiale Ende 42 als das zweite axiale Ende des Motorlagers 10 und/oder das zweite axiale Ende der Hülle 14 bezeichnet werden.
-
Die Paare erster und zweiter Kernvorsprünge 18, 20 können jeweils an diametral gegenüberliegenden Seiten des Kernelements 12 angeordnet sein. Ferner kann sich die radiale Erstreckung oder radiale Vorsprungslänge jedes des Paars erster Kernvorsprünge 18 von der radialen Erstreckung oder radialen Vorsprungslänge jedes des Paars zweiter Kernvorsprünge 20 unterscheiden. Folglich können wie aus 1 ersichtlich beim Koppeln des Kernelements 12 mit der Hülle 14 vermittels des Elastomerkörpers 16 mit dem Paar erster Arme 36 und dem Paar zweiter Arme 38 die Paare Arme 36, 38 in Bezug auf die axiale Richtung 34 eine unterschiedliche Ausrichtung oder Erstreckungsrichtung aufweisen. Insbesondere kann sich das Paar zweiter Arme 38 in Bezug auf die axiale Richtung 34 schräg erstrecken. Andererseits kann sich das Paar erster Arme 36 im Wesentlichen entlang der axialen Richtung, mit anderen Worten im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung erstrecken. In anderen Ausführungsformen kann diese Anordnung wie erforderlich verändert werden, was eine Variation der axialen Steifigkeit des Motorlagers 10 zur Folge hat.
-
3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Hülle 14, wobei in einem axial mittigen Bereich der Hülle 14 ein Paar dritter Hüllvorsprünge 44 angeordnet ist. Das Paar dritter Hüllvorsprünge 44 kann auf der Innenumfangsfläche der Hülle 14 angeordnet sein und sich entlang einer dritten radialen Richtung 46 nach innen erstrecken. Ferner zeigt 3 ein Paar vierter Hüllvorsprünge 48. Das Paar vierter Hüllvorsprünge 48 kann auf der Innenumfangsfläche der Hülle 14 angeordnet sein und sich entlang einer vierten radialen Richtung 50 nach innen erstrecken. Die dritte radiale Richtung 46 und die vierte radiale Richtung 50 sind in 2 und 3 als Pfeile dargestellt.
-
Der Elastomerkörper 16 weist ferner ein Paar dritter Arme 52 und ein Paar vierter Arme 54 auf, welche eingerichtet sind, um in den jeweiligen Abschnitten, in denen die dritten Hüllvorsprünge 44 und die vierten Hüllvorsprünge 48 angeordnet sind, die Hülle jeweils mit entsprechenden Abschnitten 56, 58 des Kernelements 12 zu koppeln. Mit anderen Worten ist das Paar dritter Arme 52 eingerichtet, um in den Abschnitten, in denen die dritten Hüllvorsprünge 44 angeordnet sind, die Hülle 14 mit den Abschnitten 56 des Kernelements 12 zu koppeln und das Paar vierter Arme 54 ist eingerichtet, um in den Abschnitten, in denen die vierten Hüllvorsprünge 48 angeordnet sind, die Hülle 14 mit den Abschnitten 58 des Kernelements 12 zu koppeln. Das Paar dritter Arme 52 und das Paar vierter Arme 54 können sich im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Hülle 14 erstrecken. Die Abschnitte 56, 58 des Kernelements 12 können sich im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Kernelements 12 erstrecken. Die Paare dritter und vierter Arme 52, 54 können insbesondere eingerichtet sein, um dem Motorlager 10 radiale Steifigkeit sowie zusätzliche axiale Steifigkeit bereitzustellen. Die dritten und die vierten Hüllvorsprünge 44, 48 können es ferner ermöglichen, die axiale Steifigkeit des Paars dritter und vierter Arme 52, 54 zu erhöhen.
-
4 zeigt eine Draufsicht in der axialen Richtung 34 auf eine zweite Ausführungsform des Motorlagers 10. Das Kernelement 12 ist durch den Elastomerkörper 16 mit der Hülle 14 gekoppelt, wobei der Elastomerkörper 16 das Paar erster Arme 36, das Paar zweiter Arme 38, das Paar dritter Arme 52 und das Paar vierter Arme 54 bereitstellt. Jeder des Paars Arme kann in Bezug auf jeweils die zwei benachbarten Arme einen Winkel von ungefähr 45 Grad aufweisen. Somit kann eine auf das Motorlager 10 einwirkende axiale und/oder radiale Kraft über den Umfang des Motorlagers 10 einheitlich elastisch gedämpft werden. Die axiale Kraft kann vermittels der oben beschriebenen Kraftübertragungsflächen 26, 32 (siehe 1) an den Elastomerkörper übertragen werden. Ferner verschafft 4 einen Überblick darüber, wie die Paare Arme an diametral gegenüberliegenden Positionen des Kernelements 12 angeordnet sind, wobei sich das Paar erster Arme 36 entlang der ersten radialen Richtung 22 erstreckt (siehe auch Schnittansicht B-B in 6), sich das Paar zweiter Arme 38 entlang der zweiten radialen Richtung 24 erstreckt (siehe auch Schnittansicht A-A in 5), sich das Paar dritter Arme 52 entlang der dritten radialen Richtung 46 erstreckt (siehe auch Schnittansicht C-C in 7) und sich das Paar vierter Arme 54 in der vierten radialen Richtung 50 erstreckt.
-
5 zeigt die Schnittansicht A-A aus 4. Jeder Arm des Paars zweiter Arme 38 kann sich in Bezug auf die axiale Richtung 34 im Wesentlichen parallel erstrecken oder kann sich in Bezug auf die axiale Richtung 34 schräg erstrecken. Der Erstreckungswinkel jedes Arms des Paars zweiter Arme 38 in Bezug auf die axiale Richtung 34 kann in einem Bereich von zwischen ungefähr 0 Grad bis ungefähr 70 Grad oder in einem Bereich von zwischen ungefähr 10 Grad bis ungefähr 45 Grad festgelegt sein. In der in 4 bis 8 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich jeder Arm des Paars zweiter Arme 38 in Bezug auf die axiale Richtung 34 schräg. Jeder Arm des Paars zweiter Arme 38 kann jeweils durch Kraftübertragungsflächen, namentlich eine Kraftübertragungsfläche 26 eines des Paars zweiter Kernvorsprünge 20 und eine Kraftübertragungsfläche 32 des Paars zweiter Hüllvorsprünge 28 getragen werden. Jede Kraftübertragungsfläche 26, 32 kann in Bezug auf die axiale Richtung schräg angeordnet sein, kann jedoch im Vergleich mit dem Erstreckungswinkel des Paars zweiter Arme 38 in Bezug auf die axiale Richtung 34 einen unterschiedlichen Winkel aufweisen. Jeder des Paars zweiter Arme 38 kann zusätzlich dazu, durch die Kraftübertragungsflächen 26, 32 getragen zu werden, ferner durch einen radialen Außenflächenteil der zweiten Kernvorsprünge 20 getragen werden, welcher sich im Wesentlichen in der axialen Richtung 34 erstreckt, wodurch ein Anschlagselement 60 an dem radialen Außenumfang des zweiten Kernvorsprungs 20 geschaffen wird. Das Anschlagselement 60 kann eingerichtet sein, um eine Beschädigung des Motorlagers 10 im Fall einer starken radialen Verlagerung zwischen der Hülle 14 und dem Kernelement 12 zu verhindern.
-
6 zeigt die Schnittansicht B-B aus 4. Jeder Arm des Paars erster Arme 36 kann sich in Bezug auf die axiale Richtung 34 im Wesentlichen parallel erstrecken oder kann sich in Bezug auf die axiale Richtung 34 schräg erstrecken. Der Erstreckungswinkel jedes Arms des Paars erster Arme 36 in Bezug auf die axiale Richtung 34 kann in einem Bereich von zwischen ungefähr 0 Grad bis ungefähr 70 Grad oder in einem Bereich von zwischen ungefähr 10 Grad bis ungefähr 45 Grad festgelegt sein. In der in 4 bis 8 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich jeder Arm des Paars erster Arme 36 in Bezug auf die axiale Richtung 34 im Wesentlichen parallel. Jeder Arm des Paars erster Arme 36 kann jeweils durch Kraftübertragungsflächen, namentlich eine Kraftübertragungsfläche 26 eines des Paars erster Kernvorsprünge 18 und eine Kraftübertragungsfläche 32 eines des Paars erster Hüllvorsprünge 30 getragen werden. Jede Kraftübertragungsfläche 26, 32 kann in Bezug auf die axiale Richtung schräg angeordnet sein. Jeder des Paars erster Arme 36 kann zusätzlich dazu, durch die Kraftübertragungsflächen 26, 32 getragen zu werden, ferner durch einen radialen Außenflächenteil der ersten Kernvorsprünge 18 getragen werden, welcher sich im Wesentlichen in der axialen Richtung 34 erstreckt, wodurch ein Anschlagselement 60 an dem radialen Außenumfang des ersten Kernvorsprungs 18 geschaffen wird. Die Innenumfangsfläche der Hülle 14, insbesondere der Teil davon, welcher den ersten Kernvorsprüngen 18 und/oder den zweiten Kernvorsprüngen 20 zugewandt ist, kann außerdem zumindest teilweise von einem Teil des Elastomerkörpers 16 bedeckt sein, sodass sie als radialer Stopper fungiert. Eine oder beide axiale Endflächen der Hülle 14 können außerdem zumindest teilweise von einem Teil des Elastomerkörpers 16 bedeckt sein, sodass es/sie als axialer Stopper fungiert/fungieren, was die Hülle vor mechanischer Spannung in der axialen Richtung 34 schützt. Die axiale Länge des Kernelements 12 kann länger als die axiale Länge der Hülle 14 sein und das Kernelement 12 kann von beiden axialen Enden der Hülle 14 her axial vorstehen.
-
7 zeigt die Schnittansicht C-C aus 4. Das Paar dritter Arme 52 unterscheidet sich von dem Paar erster und zweiter Arme 36, 38 insbesondere dahingehend, dass sich jeder Arm des Paars dritter Arme 52 im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Innenumfangs der Hülle 14 erstrecken kann, wobei jeder Arm 52 jeweils einen des Paars dritter Hüllvorsprünge 44 umhüllen kann. Ferner kann sich jeder Arm des Paars vierter Arme 54 im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Innenumfangs der Hülle 14 erstrecken, wobei jeder Arm 54 jeweils einen des Paars vierter Hüllvorsprünge 48 umhüllen kann. 8 zeigt einen perspektivischen Überblick des Motorlagers aus 4.
-
9 zeigt eine dritte Ausführungsform des Motorlagers 10, wobei im Unterschied zu der ersten und der zweiten Ausführungsform das Kernelement 12 als im Wesentlichen zylinderförmiger Körper mit einem ersten Montageabschnitt 62 und einem zweiten Montageabschnitt 63 ausgebildet ist, welche an den axialen Enden 40, 42 des Kernelements 12 angeordnet sind. Der erste und der zweite Montageabschnitt 62, 63 sind ausgelegt, von der Hülle 14 aus auf beiden axialen Seiten der Hülle 14 axial vorzustehen. Jeder Montageabschnitt 62, 63 weist eine Öffnung 64 auf, welche den Montageabschnitt 62, 63 in einer radialen Richtung, z.B. der zweiten radialen Richtung 24 durchdringt.
-
10 zeigt das Kernelement 12 der dritten Ausführungsform mit den Montageabschnitten 62, 63, wobei das Paar erster Kernvorsprünge 18 auf der Außenumfangsfläche des Kernelements 12 benachbart zu dem ersten Montageabschnitt 62 angeordnet und das Paar zweiter Kernvorsprünge 20 auf der Außenumfangsfläche des Kernelements 12 benachbart zu dem zweiten Montageabschnitt 63 angeordnet ist.
-
Bezugszeichen
- 10
- Motorlager
- 12
- Kernelement
- 14
- Hülle
- 16
- Elastomerkörper
- 18
- erste Kernvorsprünge
- 20
- zweite Kernvorsprünge
- 22
- erste radiale Richtung
- 24
- zweite radiale Richtung
- 26
- Kraftübertragungsflächen der Kernvorsprünge
- 28
- zweite Hüllvorsprünge
- 30
- erste Hüllvorsprünge
- 32
- Kraftübertragungsflächen der Hüllvorsprünge
- 34
- axiale Richtung
- 36
- Paar erster Arme
- 38
- Paar zweiter Arme
- 40
- erstes axiales Ende
- 42
- zweites axiales Ende
- 44
- dritte Hüllvorsprünge
- 46
- dritte radiale Richtung
- 48
- vierte Hüllvorsprünge
- 50
- vierte radiale Richtung
- 52
- Paar dritter Arme
- 54
- Paar vierter Arme
- 56
- Kernabschnitte für dritte Arme
- 58
- Kernabschnitte für vierte Arme
- 60
- Anschlagselement
- 62
- erster Montageabschnitt
- 63
- zweiter Montageabschnitt
- 64
- Öffnung
