DE10256580A1 - Support arm for engine, for example, has outer first mounting and inner second mounting for fastening of respective machine elements, with both mountings flexibly interconnected by spring component of elastomer - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Tragarm, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung, umfassend einen ersten Halter, der an einem ersten Maschinenelement festlegbar ist und einen zweiten Halter, der an einem zweiten Maschinenelement festlegbar ist.The invention relates to a support arm, and a method for its production, comprising a first Holder which can be fixed on a first machine element and a second holder that can be fixed to a second machine element is.
Stand der TechnikState of technology
Derartige Tragarme sind allgemein bekannt und gelangen beispielsweise als Motortragarme zur Anwendung. Die vorbekannten Tragarme bestehen aus metallischen Werkstoffen und sind einteilig ausgebildet.Such arms are general known and are used for example as motor support arms. The known support arms are made of metallic materials and are made in one piece.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tragarm der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass dieser zur Reduzierung akustisch störender Schwingungen beiträgt. Außerdem sollen auf den Tragarm einwirkende Belastungsspitzen besser abgebaut werden können, sodass der Tragarm dadurch eine verbesserte Haltbarkeit aufweist. Der Tragarm soll trotzdem einfach und kostengünstig herstellbar sein.The invention is based on the object to further develop a support arm of the type mentioned at the outset, that this contributes to the reduction of acoustically disturbing vibrations. In addition, should load peaks acting on the support arm are better reduced can, so that the support arm has an improved durability. The support arm should still be easy and inexpensive to manufacture.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Tragarm gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst. Auf eine vorteilhafte Ausgestaltung des Tragarms nehmen die auf Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüche, auf eine Weiterbildung des Verfahrens der auf Anspruch 7 rückbezogene Anspruch Bezug.This object is achieved by a Support arm according to claim 1 and by a method according to claim 7 solved. On an advantageous embodiment of the arm take on Claim 1 related Expectations, to a further development of the method which refers back to claim 7 Claim related.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Tragarm vorgesehen, umfassend einen ersten Halter, der an einem ersten Maschinenelement festlegbar ist und einen zweiten Halter, der an einem zweiten Maschinenelement festlegbar ist, wobei der erste und der zweite Halter mittels eines Federkörpers aus elastomerem Werkstoff elastisch nachgiebig miteinander verbunden sind. Ein solcher Tragarm kann als Motortragarm zur Anwendung gelangen, wobei in einem solchen Fall beispielsweise der erste Halter mit der Kurbelwand einer Verbrennungskraftmaschine und der zweite Halter mit einem hydraulisch dämpfenden Lager verbunden ist. Durch dieses Lager ist die Verbrennungskraftmaschine mit dem Tragarm verbunden. Der Tragarm bildet ein Verbindungsteil zwischen der Kurbelgehäusewand der Verbrennungskraftmaschine und dem Lager, auf dem die Verbrennungskraftmaschine abgestützt ist. Der erste und der zweite Halter sind durch den Federkörper aus elastomerem Werkstoff schwingungsentkoppelt miteinander verbunden, sodass während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Tragarms hochfrequente Schwingungen, die beispielsweise durch den Antrieb des Ventiltriebs oder den Antrieb von Nebenaggregaten entstehen, isoliert werden. Der erfindungsgemäße Tragarm trägt wesentlich zur Reduzierung unerwünschter Geräusche bei.A bracket is used to solve the task provided comprising a first holder attached to a first machine element is fixable and a second holder on a second machine element is fixable, the first and the second holder by means of a spring body made of elastomeric material, flexibly connected are. Such a support arm can be used as a motor support arm, in such a case, for example, the first holder the crank wall of an internal combustion engine and the second holder with a hydraulically damping Camp is connected. The internal combustion engine is through this bearing connected to the support arm. The support arm forms a connecting part between the crankcase wall the internal combustion engine and the bearing on which the internal combustion engine supported is. The first and the second holder are made of the spring body elastomeric material vibration-decoupled, so while the intended use the support arm high-frequency vibrations, for example, by the drive of the valve train or the drive of auxiliary units arise, be isolated. The support arm according to the invention is essential to reduce unwanted Sounds at.
Durch die elastische Verbindung der beiden Halter mittels des Federkörpers, weist der Tragarm auch bei Einwirkung hoher mechanischer Belastungen eine gute Haltbarkeit auf. Hohe mechanische Belastungen können beispielsweise dadurch auf den Tragarm einwirken, dass bei Verwendung des Tragarms als Motortragarm Kräfte eines Unfalls auf diesen einwirken. Durch die Verbindung des ersten und des zweiten Halters mittels des Federkörpers werden Belastungsspitzen durch Verformung des Federkörpers deutlich reduziert; die Gefahr eines Bruchs des Tragarms unter hoher mechanischer, beispielsweise stoßartiger Belastung, ist durch die mehrteilige Konstruktion und die Anordnung des Federkörpers zwischen dem ersten und dem zweiten Halter minimiert.Due to the elastic connection of the two holders by means of the spring body, shows the support arm even when exposed to high mechanical loads good durability. For example, high mechanical loads act on the support arm that when using the support arm forces as motor arm of an accident. By connecting the first and the second holder by means of the spring body become load peaks by deformation of the spring body significantly reduced; the danger of the support arm breaking under high mechanical, for example impact load, is due the multi-part construction and the arrangement of the spring body between the first and the second holder minimized.
Eine kompakte Bauform des Tragarms stellt sich dann ein, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erste Halter als äußerer und der zweite Halter als innerer Halter ausgebildet ist, wobei der äußere Halter den inneren Halter teilweise umschließt. Zwischen den jeweiligen Befestigungspunkten der Halter, ist der Tragarm zweischalig ausgebildet, unter Zwischenfügung des Federkörpers.A compact design of the support arm occurs when according to a advantageous embodiment of the first holder as an outer and the second holder is designed as an inner holder, the outer holder partially encloses the inner holder. Between each Fastening points of the holder, the support arm is constructed with two shells, with interposition of the spring body.
Die für einen Schwingungstilger erforderliche Tilgermasse wird durch den zweiten Halter gebildet. Die entkoppelnde Wirkung des Tragarms erfolgt beispielsweise quer zur Längsrichtung des Tragarms, wobei die Längsrichtung des Tragarms beispielsweise der Fahrtrichtung entspricht.The absorber mass required for a vibration damper is formed by the second holder. The decoupling effect the support arm takes place, for example, transversely to the longitudinal direction of the support arm, wherein the longitudinal direction of the support arm corresponds, for example, to the direction of travel.
Während des Betriebs der an dem inneren Halter angeschlossenen Maschine mittels eines elastisch nachgiebigen Lagers, wirkt der innere Halter schwingungstechnisch als Sperrmasse und hat eine andere Phasenlage, während der erste Halter und das starr damit verbundene erste Maschinenelement und das zweite Maschinenelement schwingen.While the operation of the machine connected to the inner holder by means of an elastically flexible bearing, the inner holder acts in terms of vibration as a barrier mass and has a different phase position, while the first holder and the rigidly connected first machine element and the second machine element swing.
Durch die unterschiedliche Abstimmung des Federkörpers zwischen dem ersten und dem zweiten Halter und des elastisch nachgiebigen Lagers, das mit dem zweiten Halter verbunden ist, ergibt sich insgesamt eine breitbandige Isolierung akustisch störender, höherfrequenter Schwingungen.Because of the different coordination of the spring body between the first and the second holder and the resilient Bearing, which is connected to the second holder, results overall broadband isolation of acoustically disturbing, higher-frequency vibrations.
Der zweite Halter ist als Tilgermasse ausgebildet.The second holder is as an absorber mass educated.
Bevorzugt ist der Federkörper als Gummistrumpf ausgebildet und ungebunden zwischen dem ersten und dem zweiten Halter angeordnet. Der Federkörper kann beispielsweise aus Silikonkautschuk oder einem Elastomerschaum bestehen, wobei die Dicke des Federkörpers bevorzugt 1 bis 8, weiter bevorzugt 3 bis 6 mm beträgt.The spring body is preferred as Rubber stocking formed and unbound between the first and arranged the second holder. The spring body can be made, for example Silicone rubber or an elastomer foam, the thickness of the spring body is preferably 1 to 8, more preferably 3 to 6 mm.
Durch die ungebundene Anordnung des Federkörpers zwischen den beiden Haltern werden Gebrauchsdauer verringernde Schrumpfspannungen vermieden und die Kosten der Herstellung reduziert. Durch die Vermeidung von Schrumpfspannungen weist der Tragarm insgesamt eine sehr gute Haltbarkeit während einer langen Gebrauchsdauer auf.Due to the unbound arrangement of the spring body Shrinkage stresses reducing the service life are avoided between the two holders and reduced the cost of manufacture. By avoiding The support arm has a very good durability as a result of shrinkage stresses while a long service life.
Vorteilhaft für ein definiertes Verspannen des äußeren und des inneren Halters ist, den Federkörper an seinen tragenden Flächen mit einem Profil zu versehen. Durch eine gezielte Vorspannung und die Profilgestaltung können die für die Isolationsfunktion notwendigen Federraten eingestellt werden.Advantageous for a defined bracing of the outer and inner holder is to provide the spring body with a profile on its supporting surfaces. The spring rates required for the insulation function can be set by means of a specific preload and the profile design.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Tragarms ist darin zu sehen, dass er durch den Federkörper als Wärmeisolator zwischen den abzustützenden Maschinenelementen wirkt. Gelangt der Tragarm beispielsweise als Motortragarm zur Anwendung und das erste Maschinenelement besteht aus der Kurbelgehäusewand einer Verbrennungskraftmaschine und das zweite Maschinenelement aus einem schwingungsdämpfenden Lager, wird die vom ersten Maschinenelement entwickelte Wärme nur in sehr geringem Maße über den Tragarm auf das zweite Maschinenelement übertragen. Speziell dann, wenn das zweite Maschinenelement ein hydraulisch dämpfendes Lager ist, ist die Wärmeisolierung von Vorteil; das hydraulisch dämpfende Lager weist dadurch, weitgehend unabhängig von der Wärmeentwicklung des ersten Maschinenelements gleichbleibend gute Gebrauchseigenschaften während einer langen Gebrauchsdauer auf. Im Hinblick auf die in zunehmendem Maße immer stärker gekapselten Motorräume ist die Wärmeisolierung von hervorzuhebendem Vorteil.Another advantage of the support arm according to the invention can be seen in the fact that it acts as a heat insulator between the supports due to the spring body Machine elements work. For example, if the support arm reaches Motor support arm for use and the first machine element consists of the crankcase wall an internal combustion engine and the second machine element a vibration damping Bearing, the heat developed by the first machine element is only to a very small extent over the Transfer the support arm to the second machine element. Especially if the second machine element is a hydraulically damping bearing, is the thermal insulation advantageous; the hydraulically damping Bearing thus shows, largely independent of the heat development of the first machine element consistently good usage properties while a long service life. With regard to increasing Dimensions always stronger encapsulated engine compartments is the thermal insulation a noteworthy advantage.
Der zweite Halter und der Federkörper können eine vormontierbare Einheit bilden, die mittels einer Halteeinrichtung mit dem ersten Halter verbunden ist. Die Herstellung und Montage des Tragarms ist dadurch insgesamt sehr vereinfacht.The second holder and the spring body can be one form pre-assembled unit by means of a holding device is connected to the first holder. The manufacture and assembly the support arm is therefore very simplified overall.
Der elastomere Werkstoff des Federkörpers wird unmittelbar auf den zweiten Halter aufgespritzt, und zwar ohne die Verwendung von Bindemitteln. Wie zuvor bereits ausgeführt, wird durch die ungebundene Zuordnung des Federkörpers zum zweiten Halter Schrumpf des elastomeren Werkstoffs bei dessen Verfestigung und Erkaltung vermieden; der gebrauchsfertige Federkörper weist dadurch keine die Gebrauchsdauer verringernden inneren Schrumpfspannungen auf.The elastomeric material of the spring body is sprayed directly onto the second holder, without the Use of binders. As previously stated, due to the unbound assignment of the spring body to the second holder shrink of the elastomeric material as it solidifies and cools avoided; the ready-to-use spring body does not have any Internal shrinkage stresses.
Die Einheit, bestehend aus dem zweiten Halter und dem Federkörper, wird kraft- und/oder formschlüssig mit dem ersten Halter verbunden. Die Verbindung der vormontierten Einheit mit dem ersten Halter kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Einheit durch die Halteeinrichtung mit dem ersten Halter verbunden wird.The unit consisting of the second Holder and the spring body, becomes non-positive and / or positive connected to the first holder. The connection of the pre-assembled Unity with the first holder can take place, for example, that the unit through the holding device with the first holder is connected.
Im Anschluss an die Montage der vormontierten Einheit in den ersten Halter ist der Federkörper bevorzugt unter elastischer Druck-Vorspannung innerhalb seines Einbauraums gehalten.Following the assembly of the pre-assembled Unit in the first holder, the spring body is preferably under elastic Pressure preload is kept within its installation space.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Tragarms
wird nachfolgend anhand der
In
Der Tragarm umfasst im Wesentlichen
vier Teile, die einander ungehaftet und mit Ausnahme der Halteeinrichtung
Die Halteeinrichtung
Durch die, im Längsschnitt betrachtet, konische
Gestalt zumindest einer Begrenzungswandung des zweiten Halters
In
Die Befestigung der Einheit
In
Der Federkörper
Der zweite Halter
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