DE10225755A1

DE10225755A1 - Shaft bearing has elastic damping element with minimal radial clearance between it and bearing support, allowing small rotation of damping element in relation to bearing support to effect change in spring characteristic

Info

Publication number: DE10225755A1
Application number: DE2002125755
Authority: DE
Inventors: Michael Schuetz
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Vibracoustic SE
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2022-06-11
Also published as: DE10225755B4

Abstract

The shaft bearing (1) has an elastic damping element (4) connected to a bearing support (5) with form-locking, and a minimal radial clearance exists between the damping element and bearing support and allows a small rotation of the damping element in relation to the bearing support and this effects a change in the spring characteristic in the neutral point region. The spring characteristic changes in the neutral point region from a degressive character to a progressive character.

Description

Technical area

Die Erfindung betrifft ein Wellenlager mit einem elastischen Dämpfungselement, insbesondere als Zwischenwellenlager für Antriebswellen im Automobilbau, aus einem auf die Welle aufgesetzten Wälzlager, das von dem elastischen Dämpfungselement umfasst ist, das seinerseits von einem Lagerträger gehalten wird. The invention relates to a shaft bearing with an elastic damping element, in particular as an intermediate shaft bearing for drive shafts in the automotive industry, from a mounted on the shaft bearings, the elastic Damping element is included, which in turn held by a bearing carrier becomes.

Derartige Wellenlager werden beispielsweise zur Abstützung von mit hohen Drehzahlen rotierenden Wellen benutzt, um die dabei entstehenden Schwingungen zu dämpfen und auch um den Geräuschpegel zu senken. Such shaft bearings, for example, to support with high Speeds rotating waves used to create the resulting To dampen vibrations and also to lower the noise level.

State of the art

Durch die DE 28 47 566 A1 ist ein Wellenlager bekannt geworden, bei dem zwischen dem äußeren Laufring des Wälzlagers und einem rohrförmigen Bauteil ein Dämpfungselement eingesetzt ist. Dabei wird das elastische Dämpfungselement mit relativ hoher Vorspannung in das rohrförmige Bauteil, welches als Lagerträger dient, eingebaut. Gleichgültig ob das Dämpfungselement formschlüssig oder durch Kleben, Vulkanisieren oder dergleichen fest mit dem rohrförmigen Bauteil verbunden ist, wird in jedem Fall in das elastische Dämpfungselement bei seiner Montage eine hohe Vorspannung eingebracht um dadurch eine dauerhafte Verbindung zwischen der Hülse und dem elastischen Dämpfungselement zu erreichen. Die zu einem solchen Aufbau zugehörige Federkennlinie ist von Anfang an, progressiv. From DE 28 47 566 A1 a shaft bearing has become known in which between the outer race of the rolling bearing and a tubular Component is used a damping element. This is the elastic Damping element with a relatively high bias in the tubular member, which serves as a bearing carrier, installed. No matter if that Damping element form-fitting or by gluing, vulcanizing or the like is firmly connected to the tubular member, in any case in the elastic damping element during its assembly a high Preload introduced thereby a permanent connection between to reach the sleeve and the elastic damping element. The one to one such structure associated spring characteristic is from the beginning, progressive.

Eine andere Konstruktion für ein Wellenlager zeigt die DE 199 50 731 C1. Dort wird zwischen einem Wälzlager und dem zugehörigen Trägerteil ein Aufnahmeraum frei gelassen, in den Elastomermaterial eingepresst wird. Durch eine entsprechende Ausgestaltung des Trägerteils zum Beispiel mit Bohrungen, kann Elastomermaterial in die Bohrungen eingepresst werden. Hierdurch wird erreicht, dass das Wellenlager größere axiale Kräfte zwischen den Maschinenteilen übertragen kann. Die Federkennlinie ist jedoch auch hier von Anfang an progressiv. Another construction for a shaft bearing shows the DE 199 50 731 C1. There is between a rolling bearing and the associated support part Reception room left free, is pressed into the elastomeric material. By a corresponding embodiment of the support member, for example, with holes, elastomeric material can be pressed into the holes. This will ensures that the shaft bearing greater axial forces between the Can transfer machine parts. However, the spring characteristic is also from here Progressive at the beginning.

Presentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Wellenlager mit einem elastischen Dämpfungselement zu schaffen, bei dem die Federkennlinie in ihrem Nullpunktbereich keine beziehungsweise eine minimale Steifigkeit aufweist, nach geringem Federweg jedoch progressiv wird. Eine solche Lagerung der Welle ist dann günstig, wenn hohe Frequenzen und kleine Amplituden durch die Welle eingeleitet werden. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer der Bauteile und erhöht den Komfortbereich durch Absenkung des Geräuschpegels. The invention is based on the object, a shaft bearing with a To provide elastic damping element, wherein the spring characteristic in their zero point range no or a minimum rigidity has, after a small travel but progressive. Such Storage of the shaft is then favorable when high frequencies and small Amplitudes are initiated by the wave. This increases the Life of the components and increases the comfort range by lowering the noise level.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei einem Wellenlager der eingangs genanten Gattung erfindungsgemäß dadurch, dass das Dämpfungselement mit dem Lagerträger formschlüssig verbunden ist und dass zwischen dem Dämpfungselement und dem Lagerträger ein radiales Spiel vorhanden ist, welches eine geringe Verdrehung des Lagerträgers gegenüber dem Dämpfungselement zulässt. Bei einer solchen Ausbildung des Wellenlagers bewirkt die Verdrehung des Lagerträgers gegenüber dem Dämpfungselements eine Veränderung der Federkennlinie in deren Nullpunktbereich. Diese Veränderung wird bevorzugt so ausgebildet, dass die Federkennlinie in Nullpunktbereich aus einem degressiven Verlauf in einen progressiven Verlauf übergeht. Die formschlüssige Verbindung zwischen Dämpfungselement und Lagerträger ist derart gestaltet, dass der degressive Abschnitt der Federkennlinie auf einen sehr geringen Teil der gesamten Federkennlinie beschränkt ist. Auch wird das elastische Material für das Dämpfungselement und die formschlüssige Verbindung zwischen Lagerträger und Dämpfungselement so ausgewählt, dass der degressive Abschnitt der Federkennlinie im Vergleich zu dem progressiven Abschnitt der Federkennlinie eine sehr geringe Steifigkeit aufweist. The solution of the task is carried out at a shaft bearing of the beginning Genus genus according to the invention in that the damping element with the bearing carrier is positively connected and that between the Damping element and the bearing carrier a radial clearance is present, which a slight rotation of the bearing carrier relative to the Damping element allows. In such a design of the shaft bearing causes the rotation of the bearing carrier relative to the damping element a change of the spring characteristic in its zero point range. This Change is preferably formed so that the spring characteristic in Zero point range from a degressive course to a progressive course passes. The positive connection between the damping element and Bearing carrier is designed such that the degressive section of Spring characteristic on a very small part of the entire spring characteristic is limited. Also, the elastic material for the damping element and the positive connection between the bearing carrier and Damping element selected so that the degressive section of the Spring characteristic in comparison to the progressive portion of the spring characteristic has a very low rigidity.

Um eine gute Beweglichkeit von Lagerträger und Dämpfungselement gegeneinander zu erreichen, kann die das Dämpfungselement umfassende Innenfläche des Lagerträgers geglättet sein, gegebenenfalls ist zusätzlich noch eine Versiegelung der Innenfläche des Lagerträgers möglich. To ensure good mobility of bearing bracket and damping element to achieve against each other, the comprehensive the damping element Smoothed inside surface of the bearing carrier, if necessary, is also still a sealing of the inner surface of the bearing carrier possible.

Die formschlüssige Verbindung zwischen dem Lagerträger und dem Dämpfungselement wird bevorzugt durch auf dem Außenumfang des Dämpfungselements angeordnete Vorsprünge gebildet, die in entsprechender Ausnehmungen oder Taschen im Lagerträger eingreifen. The positive connection between the bearing carrier and the Damping element is preferably by on the outer circumference of the Damping element arranged projections formed in the corresponding Recesses or pockets in the bearing carrier engage.

Brief description of the drawing

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. Reference to an embodiment shown in the drawing, the Invention explained in more detail below.

Es zeigt: It shows:

Fig. 1 das hälftige Wellenlager im Längsschnitt und Fig. 1, the half-shaft bearing in longitudinal section and

Fig. 2 die Federkennlinie als resultierende von Kraft- und Federwege. Fig. 2, the spring characteristic as a result of force and spring travel.

Embodiment of the invention

Das Wellenlager 1 nach der Fig. 1, besteht im wesentlichen aus dem auf der Welle 2 aufgesetzten Wälzlager 3, dass von dem elastischen Dämpfungselement 4 eingefasst ist und dem Lagerträger 5. Das Dämpfungselement 4 ist auf seinem Außenumfang mit mehreren Ausnehmungen 6 in Form von Bohrungen versehen, in welche die am Dämpfungselement 4 vorhandenen Vorsprünge 7 eingreifen. Auf diese Weise entsteht eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Dämpfungselement 4 und dem Lagerträger 5. Die bisher übliche Verbindung zwischen Lagerträger 5 und Dämpfungselement 4 durch Kleben beziehungsweise Vulkanisation wird nicht eingesetzt. Zwischen dem Dämpfungselement 4 und dem Lagerträger 5 besteht vielmehr ein minimales radiales Spiel, so dass eine geringe Verdrehung des Dämpfungselements 4 gegenüber dem Lagerträger 5 möglich ist. Die Drehbewegung wird lediglich durch den formschlüssigen Verbund zwischen Dämpfungselement 4 und Lagerträger 5, durch die in die Ausnehmung 6 eingesetzten Vorsprünge 7 begrenzt. Da die Vorsprünge 7 aus einem elastischen Material vorzugsweise dem gleichen Material, wie dass des Dämpfungselements 4 besteht, kann die geringfügige Verdrehung der Teile zueinander erfolgen. The shaft bearing 1 according to FIG. 1, consists essentially of the mounted on the shaft 2 rolling bearing 3 that is bordered by the elastic damping element 4 and the bearing support. 5 The damping element 4 is provided on its outer circumference with a plurality of recesses 6 in the form of bores, in which engage the projections 7 present on the damping element 4 . In this way, a positive connection between the damping element 4 and the bearing carrier. 5 The previously customary connection between the bearing carrier 5 and damping element 4 by gluing or vulcanization is not used. Between the damping element 4 and the bearing bracket 5 is rather a minimal radial clearance, so that a small rotation of the damping element 4 relative to the bearing bracket 5 is possible. The rotational movement is limited only by the positive connection between the damping element 4 and the bearing carrier 5 , by the projections 7 inserted into the recess 6 . Since the protrusions 7 made of an elastic material preferably consist of the same material as that of the damping element 4 , the slight rotation of the parts can take place relative to one another.

Die Verdrehmöglichkeit der Teile zueinander kann dadurch unterstützt werden, dass die das Dämpfungselement 4 umfassende Innenfläche 8 des Lagerträgers 5 geglättet ist, gegebenenfalls kann diese Innenfläche 8 auch versiegelt sein. The possibility of twisting the parts relative to one another can be assisted by the fact that the inner surface 8 of the bearing support 5 which surrounds the damping element 4 is smoothed, if appropriate this inner surface 8 can also be sealed.

Durch die Möglichkeit einer geringfügigen Verdrehung des Dämpfungselements gegenüber dem Lagerträger 5, wird eine Veränderung der Federkennlinie 10 wie sie in der Fig. 2 gezeigt ist, erreicht werden. In Nullbereich 11 der Federkennlinie, welcher mit einem Kreis angezeigt ist, findet hierdurch ein Wechsel im Verlauf der Federkennlinie 10 statt und zwar von einem degressiven Verlauf 12 in einen progressiven Verlauf 13. Der degressive Verlauf 12 der Federkennlinie 10 findet solange statt, wie die Drehbewegung der Teile zueinander erfolgt, ermöglicht durch die formschlüssige elastische Verbindung zwischen dem Dämpfungselement 4 und dem Lagerträger 5. Nach Beendigung dieser Drehbewegung tritt die Federwirkung des Dämpfungselements 4 ein und ergibt den progressiven Verlauf 13 der Federkennlinie 10. Im gewählten Beispiel beträgt der Weg der Drehbewegung 0,1 bis 0,2 mm bei einer Kraft von 30 N. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, ist der degressive Abschnitt 12 der Federkennlinie 10 auf einen nur geringen Teil der gesamten Federkennlinie 10 beschränkt. Auch wird noch bemerkt, dass der degressive Abschnitt 12 der Federkennlinie 10 im Vergleich zu dem progressiven Abschnitt 13 eine sehr geringe Steifigkeit aufweist. Due to the possibility of a slight rotation of the damping element relative to the bearing carrier 5 , a change of the spring characteristic 10 as shown in FIG. 2, can be achieved. In the zero range 11 of the spring characteristic, which is indicated by a circle, this results in a change in the course of the spring characteristic 10 instead of from a degressive curve 12 in a progressive curve 13th The degressive course 12 of the spring characteristic curve 10 takes place as long as the rotational movement of the parts takes place relative to one another, made possible by the form-fitting elastic connection between the damping element 4 and the bearing carrier 5 . After completion of this rotational movement, the spring action of the damping element 4 occurs and gives the progressive curve 13 of the spring characteristic 10th In the example chosen, the path of the rotational movement amounts to 0.1 to 0.2 mm with a force of 30 N. As can be seen from FIG. 2, the declining-section 12 of the spring characteristic 10 is limited to only a small part of the entire spring characteristic 10 . It is also noted that the degressive portion 12 of the spring characteristic 10 has a very low rigidity compared to the progressive portion 13 .

Claims

1. shaft bearing with an elastic damping element, in particular intermediate shaft bearing for drive shafts in the automotive industry, from a mounted on the shaft bearing, which is covered by the elastic damping element, which in turn is held by a bearing carrier, characterized in that the damping element ( 4 ) with the Bearing carrier ( 5 ) is positively connected and that between the damping element ( 4 ) and the bearing support ( 5 ) a minimal radial clearance is present, which allows a slight rotation of the damping element ( 4 ) relative to the bearing support ( 5 ).

2. Shaft bearing according to claim 1, characterized in that the rotation of the damping element ( 4 ) relative to the bearing carrier ( 5 ) causes a change in the spring characteristic ( 10 ) in the zero point range ( 11 ).

3. Shaft bearing according to one of claims 1 or 2, characterized in that the spring characteristic ( 10 ) in the zero point range ( 11 ) from a degressive curve ( 12 ) merges into a progressive curve ( 13 ).

4. Shaft bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the degressive portion ( 12 ) of the spring characteristic ( 10 ) is limited to a very small part of the entire spring characteristic ( 10 ).

5. Shaft bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the degressive portion ( 12 ) of the spring characteristic ( 10 ) compared to the progressive portion ( 13 ) has a very low rigidity.

6. Shaft bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that the damping element ( 4 ) comprehensive inner surface ( 8 ) of the bearing carrier ( 5 ) is smoothed.

7. Shaft bearing according to one of claims 1 to 6, characterized in that the damping element ( 4 ) comprising the inner surface ( 8 ) of the bearing support ( 5 ) is sealed.

8. Shaft bearing according to one of claims 1 to 7, characterized in that the positive connection ( 6 , 7 ) between the bearing carrier ( 5 ) and the damping element ( 4 ) by on the outer circumference of the damping element ( 4 ) arranged projections is formed, the engage in corresponding recesses ( 6 ) or pockets in the bearing carrier ( 5 ).