DE10225755B4 - Shaft bearing with an elastic damping element - Google Patents

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Abstract

Wellenlager mit einem elastischen Dämpfungselement, insbesondere Zwischenwellenlager für Antriebswellen im Automobilbau, mit einem Innenring ausgebildet als ein auf die Welle aufgesetztes Wälzlager, das von dem elastischen Dämpfungselement unverdrehbar umfasst ist, das seinerseits mit einem Lagerträger formschlüssig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dämpfungselement (4) und dem Lagerträger (5) in Axial- und Umfangsrichtung Formschluss besteht und ein minimales radiales Spiel vorhanden ist, welches eine geringe Verdrehung des Dämpfungselements (4) gegenüber dem Lagerträger (5) zulässt, und dass die Verdrehung des Dämpfungselements (4) gegenüber dem Lagerträger (5) eine Veränderung der Federkennlinie (10) im Nullpunktbereich (11) bewirkt.shaft bearing with an elastic damping element, in particular intermediate shaft bearings for drive shafts in the automotive industry, formed with an inner ring as a mounted on the shaft Rolling bearings, the from the elastic damping element includes non-rotatable, which in turn positively connected to a bearing carrier is, characterized in that between the damping element (4) and the bearing bracket (5) in the axial and circumferential direction is positive fit and a minimum radial clearance is present, which is a slight twist of the damping element (4) opposite the bearing carrier (5) and that the twisting of the damping element (4) opposite the bearing carrier (5) a change the spring characteristic (10) in the zero point range (11) causes.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die Erfindung betrifft ein Wellenlager mit einem elastischen Dämpfungselement, insbesondere als Zwischenwellenlager für Antriebswellen im Automobilbau, mit einem Innenring ausgebildet als ein auf die Welle aufgesetztes Wälzlager, das von dem elastischen Dämpfungselement unverdrehbar umfasst ist, das seinerseits mit einem Lagerträger formschlüssig verbunden ist.The 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, formed with an inner ring as a mounted on the shaft Roller bearing, that of the elastic damping element includes non-rotatable, which in turn positively connected to a bearing carrier is.

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 at high speeds rotating waves used to the resulting vibrations to dampen and also about the noise level to lower.

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.By the DE 28 47 566 A1 a shaft bearing has become known in which a damping element is inserted between the outer race of the rolling bearing and a tubular member. In this case, the elastic damping element is installed with a relatively high bias in the tubular member which serves as a bearing carrier. Regardless of whether the damping element is positively connected or by gluing, vulcanizing or the like firmly connected to the tubular member, a high bias voltage is introduced in each case in the elastic damping element during its assembly to thereby achieve a permanent connection between the sleeve and the elastic damping element. The associated to such a structure 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, a receiving space is left free between a roller bearing and the associated carrier part, is pressed into the elastomeric material. By an appropriate design of the support member, for example, with holes, elastomeric material can be pressed into the holes. This ensures that the shaft bearing can transmit greater axial forces between the machine parts. However, the spring characteristic is also progressive from the start.

Darstellung der Erfindungpresentation 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 der Komfortbereich durch Absenkung des Geräuschpegels.Of the Invention is based on the object, a shaft bearing with a elastic damping element to create, where the spring characteristic in its zero point range has no or a minimum rigidity, after a low However, travel becomes progressive. Such storage of the shaft is then cheap, when high frequencies and small amplitudes are introduced through the wave. This increases the life of the components and the comfort range by lowering the Noise.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei einem Wellenlager der eingangs genanten Gattung erfindungsgemäß dadurch, dass zwischen dem Dämpfungselement und dem Lagerträger in Axial- und Umfangsrichtung Formschluss besteht und ein minimales radiales Spiel vorhanden ist, welches eine geringe Verdrehung des Dämpferelements gegenüber dem Lagerträger zulässt und dass die Verdrehung des Dämpferelements gegenüber dem Lagerträger eine Veränderung der Federkennlinie im Nullpunktbereich bewirkt. 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 the task is carried out at a shaft bearing of the beginning genus genus according to the invention thereby, that between the damping element and the bearing carrier in the axial and circumferential direction is positive fit and a minimum radial clearance is present, which is a slight twist of the damper element across from the bearing carrier allows and that the twisting of the damper element across from the bearing carrier a change the spring characteristic in the zero point causes. This change is preferably formed so that the spring characteristic in zero point range from a degressive course to a progressive one. The positive connection between damping element and bearing carrier is designed such that the degressive portion of the spring characteristic is limited to a very small part of the entire spring characteristic. Also is the elastic material for the damping element and the form-fitting Connection between bearing carrier and damping element so selected that the degressive section of the spring characteristic compared to the progressive section of the spring characteristic a very small Having stiffness.

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.Around a good mobility of bearing carrier and damping element against each other To achieve that, the damping element comprehensive inner surface of the bearing carrier smoothed be, if necessary, in addition 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 preferred by on the outer circumference of the damping element arranged projections formed, which engage in corresponding recesses or pockets in the bearing carrier.

Kurzbeschreibung der ZeichnungSummary the drawing

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.Based an embodiment shown in the drawing, the invention below explained.

Es zeigt:It shows:

1 das hälftige Wellenlager im Längsschnitt und 1 the half shaft bearing in longitudinal section and

2 die Federkennlinie als resultierende von Kraft- und Federwege. 2 the spring characteristic as resulting of power and suspension travel.

Ausführung der ErfindungExecution of the invention

Das Wellenlager 1 nach der 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. Der Lagerträger 5 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 after 1 , essentially consists of the on the shaft 2 mounted rolling bearings 3 in that of the elastic damping element 4 is bordered and the bearing carrier 5 , The bearing carrier 5 is on its outer circumference with multiple recesses 6 provided in the form of holes, in which the on the damping element 4 existing projections 7 intervention. In this way, a positive connection between the damping element 4 and the bearing carrier 5 , The usual connection between bearing carrier 5 and damping element 4 by gluing or vulcanization is not used. Between the damping element 4 and the bearing carrier 5 rather there is a minimal radial play, so that a slight rotation of the damping element 4 opposite the bearing carrier 5 is possible. The rotational movement is only by the positive connection between the damping element 4 and bearing carrier 5 through which into the recess 6 inserted projections 7 limited. Because the projections 7 of an elastic material, preferably the same material as that of the damping element 4 exists, the slight rotation of the parts can be done to each other.

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 to each other can be supported by the fact that the damping element 4 comprehensive inner surface 8th of the bearing carrier 5 smoothed, if necessary, this inner surface 8th 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 2 gezeigt ist, erreicht. 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 0,2mm bei einer Kraft von 30 N. Wie aus der 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 , will change the spring characteristic 10 as they are in the 2 shown is achieved. In zero range 11 The spring characteristic, which is indicated by a circle, thus finds a change in the course of the spring characteristic 10 instead of a degressive course 12 in a progressive course 13 , The degressive course 12 the spring characteristic 10 takes place as long as the rotational movement of the parts takes place with each other, made possible by the positive elastic connection between the damping element 4 and the bearing carrier 5 , After completion of this rotation, the spring action of the damping element occurs 4 and gives the progressive course 13 the spring characteristic 10 , In the example chosen, the path of the rotational movement is 0.1 to 0.2 mm at a force of 30 N. As from the 2 can be seen, is the degressive section 12 the spring characteristic 10 on only a small part of the entire spring characteristic 10 limited. It is also noted that the degressive section 12 the spring characteristic 10 compared to the progressive section 13 has a very low rigidity.

Claims (7)

Wellenlager mit einem elastischen Dämpfungselement, insbesondere Zwischenwellenlager für Antriebswellen im Automobilbau, mit einem Innenring ausgebildet als ein auf die Welle aufgesetztes Wälzlager, das von dem elastischen Dämpfungselement unverdrehbar umfasst ist, das seinerseits mit einem Lagerträger formschlüssig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dämpfungselement (4) und dem Lagerträger (5) in Axial- und Umfangsrichtung Formschluss besteht und ein minimales radiales Spiel vorhanden ist, welches eine geringe Verdrehung des Dämpfungselements (4) gegenüber dem Lagerträger (5) zulässt, und dass die Verdrehung des Dämpfungselements (4) gegenüber dem Lagerträger (5) eine Veränderung der Federkennlinie (10) im Nullpunktbereich (11) bewirkt.Shaft bearing with an elastic damping element, in particular intermediate shaft bearing for drive shafts in the automotive industry, formed with an inner ring as a mounted on the shaft bearings, which is non-rotatably surrounded by the elastic damping element, which in turn is positively connected to a bearing carrier, characterized in that between the damping element ( 4 ) and the bearing carrier ( 5 ) in the axial and circumferential direction is positive fit and a minimal radial clearance is present, which is a slight rotation of the damping element ( 4 ) relative to the bearing carrier ( 5 ), and that the rotation of the damping element ( 4 ) relative to the bearing carrier ( 5 ) a change in the spring characteristic ( 10 ) in the zero point range ( 11 ) causes. Wellenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkennlinie (10) im Nullpunktbereich (11) aus einem degressiven Verlauf (12) in einen progressiven Verlauf (13) übergeht.Shaft bearing according to claim 1, characterized in that the spring characteristic ( 10 ) in the zero point range ( 11 ) from a degressive course ( 12 ) into a progressive course ( 13 ) passes over. Wellenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der degressive Abschnitt (12) der Federkennlinie (10) auf einen sehr geringen Teil der gesamten Federkennlinie (10) beschränkt ist.Shaft bearing according to one of claims 1 to 2, characterized in that the degressive section ( 12 ) of the spring characteristic ( 10 ) to a very small part of the entire spring characteristic ( 10 ) is limited. Wellenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der degressive Abschnitt (12) der Federkennlinie (10) im Vergleich zu dem progressiven Abschnitt (13) eine sehr geringe Steifigkeit aufweist.Shaft bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the degressive section ( 12 ) of the spring characteristic ( 10 ) compared to the progressive section ( 13 ) has a very low rigidity. Wellenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die das Dämpfungselement (4) umfassende Innenfläche (8) des Lagerträgers (5) geglättet ist.Shaft bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the damping element ( 4 ) extensive inner surface ( 8th ) of the bearing carrier ( 5 ) is smoothed. Wellenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die das Dämpfungselement (4) umfassende Innenfläche (8) des Lagerträgers (5) versiegelt ist.Shaft bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that the damping element ( 4 ) extensive inner surface ( 8th ) of the bearing carrier ( 5 ) is sealed. Wellenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung (6, 7) zwischen dem Lagerträger (5) und dem Dämpfungselement (4) durch auf dem Außenumfang des Dämpfungselements (4) angeordnete Vorsprünge gebildet ist, die in entsprechende Ausnehmungen (6) oder Taschen im Lagerträger (5) eingreifen.Shaft bearing according to one of claims 1 to 6, 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 ) is arranged, which in corresponding recesses ( 6 ) or pockets in the bearing carrier ( 5 ) intervene.
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