DE1455607A1

DE1455607A1 - Elastisches Motorlager

Info

Publication number: DE1455607A1
Application number: DE19641455607
Authority: DE
Inventors: Joern Dipl-Ing Raoul
Original assignee: Metzeler AG
Current assignee: Metzeler AG
Priority date: 1964-03-10
Filing date: 1964-03-10
Publication date: 1969-06-19
Also published as: NL6501001A; FR1423391A; SE324109B; CH462552A; BE659765A

Description

1455SÖ7

METZKLER AKTIENGESELLSCHAFT MÜNCHEN

Elastisches Motorlager

14. November 1968

PA 10247/Loe/De

(M 60 229 XII/4?a, 17)

Die Erfindung betrifft ein elastisches Motorlager für Antriebsmotoren für Straßen-, Schienen-, Wasser- und Luftfahrzeuge, bei dem zwischen einem inneren keilförmigen Metallkörper und einem äußeren trogartigen, mit Befestigungsflanschen versehenen Metallteil Körper aus Gummi oder einem anderen elastischen Werkstoff festhaftend eingearbeitet, z. B. einvulkanisiert sind.

Es sind elastische, aus aneinandergehaftetem Gummi und Metall gefertigte Motorlager bekannt, bei denen ein mittlerer keilförmiger Metallkörper durch seitlich anvulkanisierte Gummischichten mit einem äußeren trogartigen, als Halter ausgebildeten Metallteil, verbunden ist. Diese Lager sind so ausgeführt, daß die äußeren Metallteile keine Verbindung besitzen oder nur über eine Bodenplatte miteinander verbunden sind. Da bei Belastung des Lagers in vertikaler Richtung infolge der keilartigen Anstellung im Gummi starke Druckkräfte auftreten, die sich auf die äußeren Metallteile auswirken, sind letztere starken Biegebeanspruchungen ausgesetzt. Diese Biegekräfte üben auch auf die Befestigungsflansche und die durchgehende Boden-

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Neue Unterlage (Art. 7 J 7 Abo. 2 Nr. 1 Satz 3 des Anderungsg«. * 4. y. ₄* .

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platte ein großes Biegemoment aus. Daher müssen die äußeren Metallteile, Bodenplatte und Befestigungsschrauben dieser bekannten Lager sehr kräftig gehalten und in vielen Fällen mit Rippen versehen werden, um den Biegekräften gewachsen zu sein. Der äußere Metallkörper ist daher sehr schwer und häufig auch so kompliziert, daß seine Aufnahme in der Vulkanisierform Schwierigkeiten macht. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Ausführungen liegt darin, daß bei seitlichen Kräften, die den Gummi rein auf Schub beanspruchen, keine Begrenzung gegeben ist, die eine Zerstörung bei Überlastung verhindern kann.

Bekannt sind ferner ähnliche, konische, aus Gummi und Metall bestehende Motorlager, bei denen ein inneres konisches Metallteil über eine ringförmige Gummischicht mit einem äußeren konischen Gehäuse verbunden ist. Bei dieser Ausführung können die durch die Keilwirkung hervorgerufenen, auf das Außenteil wirkenden Druckkräfte aufgenommen werden, ohne daß dieses wesentliche Biegebeanspruchungen erhält. Der Nachteil dieser Ausführung ist jedoch, daß die Haftfläche am Innenkonus wesentlich kleiner als die äußere Haftfläche ist und daher ungleiche Beanspruchungen an den inneren und äußeren Haftflächen auftreten. Um dies zu vermeiden, muß der Innenkonus eine große Länge aufweisen,und das Lager erhält dadurch eine ungünstige Höhe. Weiterhin ist diese Ausführung in radialer Richtung sehr weich, da die Druckfläche, die der projizierten Fläche des Innenkonus entspricht, nur klein ist. Es ist also

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nur wenig geeignet, Massenkräfte in horizontaler Richtung beim Bremsen und Beschleunigen des Motors aufzunehmen. Auch schwlngungsmäßig ist ein solches Lager in vielen Fällen ungünstig, da es in seitlicher Richtung zu hart ist und auch gegen ein Verkanten des mittleren Metallteiles relativ hart ist. Es kann aus diesen Gründen Drehsohwingungen des gelagerten Motors nicht mit der erwünschten niedrigen Eigenschwingungszahl aufnehmen.

Weiterhin ist ein elastisches Lager mit einem Gummikörper bekannt, dessen Haftfläohen im Längs- bzw. Vertikalschnitt stark gewölbt sind. Dadurch wird der Gummi bei Vertikalbelastung im oberen Teil vorwiegend auf Druck, im unteren Teil jedoch nur auf Schub beansprucht. Derartige Lager sind der großen vertikalen Druckkomponente wegen in vertikaler Richtung, d. h. in Richtung unmittelbarer Belastung hart und stark progressiv und besitzen dadurch eine steile und progressive Pederkennung. Seitlich ist das bekannte Lager extrem weich und vermittelt ein geradliniges Diagramm, weil sein Gummi reiner Schubbeanspruchung ausgesetzt ist. Diese Nachteile werden auch dadurch nicht gemindert, wenn die Metallteile mittels durchlaufender Stege miteinander verbunden sind.

Bei einem weiteren bereits bekannten elastischen Lager sind die äußeren und inneren Metallteile, die an elastische Körper angehaftet sind, konvex bzw. konkav gestaltet. Die bei vertikaler Belastung des Innenteils im elastischen Körperteil senkrecht

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au den Haftflächen hervorgerufenen Druckkräfte können sich hierbei nicht ausgleichen und beanspruchen die äußeren Metallteile des Lagers sehr stark auf Biegung. Dasselbe gilt bei der Aufnahme von Massenkräften beim Bremsen und Abfahren des Fahrzeuges. Die Metallteile des Lagers können daher in der Praxis nicht als einfache, aber sehr steife und widerstandsfähige Blechziehteile gestaltet werden, sondern müssen die Ausführung schwerer, zusätzlich durch Rippen verstärkter Gußteile erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten elastischen Lager zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination einzeln an sich bekannter Merkmale:

a) An den Gummi angehaftete Wandungen der äußeren und inneren Metallteile verlaufen im Längsschnitt keilförmig und im Querschnitt konvex bzw. konkav, wobei die Gummischicht im Querschnitt parallel laufende Haftflächen aufweist.

b) Die äußeren Metallteile sind beidseitig mittels durchlaufender Stege miteinander verbunden, und die seitlichen Stirnflächen des Mittelteiles und der Gummischichten sind gegenüber den verbindenden Stegen der äußeren Metallteile frei beweglich angeordnet.

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c) Die äußeren trogartigen Metallteile bilden zusammen mit den durchlaufenden verbindenden Stegen im horiaontalen Querschnitt ein geschlossenes, nach oben und unten offenes Gebilde. ·

Bei dieser erfindungsgemäßen Gestaltung wird der elastische Körper an allen Stellen gleichmäßig auf Schub und Pruck beansprucht. Durch diese Spannungskombination wird das Auftreten von Biegespannungen, vermieden, eine hohe Festigkeit erreicht und bei Vertikalbelastung ein für die Schwingungsisolation erwünschtes geradlinig ansteigendes Diagramm erreicht. Zugleich wird für seitliohe, quer zur Fahrtrichtung liegende Bewegungen des Motors ein anfänglich weiches, später aber progressives Federdiagramm erzielt, mit der Wirkung, daß bei den relativ kleinen Schwingungsausschlägen eine nur kleine Federkonstante wirksam wird, die eine niedrige Eigenfrequenz zur Folge hat. Zugleich wird jedoch bei stärker auftretenden Seitenkräften beim Kurvenfahren infolge der dann eintretenden Massenbeschleunigung die Bewegung in seitlicher Richtung durch ein progres- ( sives Federdiagramra in tragbaren Grenzen gehalten. Dies insbesondere deshalb, well bei größeren seitlichen Bewegungen zu der Schubbeanspruchung im elastischen Körper nooh eine Druckkomponente hinzukommt. Diese Wirkung wird duroh eine nur schwachballige konkav-konvexe Ausbildung der Metallteile erreicht. Gleichzeitig können sich die bei Vertikalbelastung im elastischen Körper hervorgerufenen Druckkräfte*ebenso wie die beim

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Bremsen und Abfahren in.Fahrtrichtung auftretenden Massenkräfte, durch die die äußeren Metallteile verbindenden, durchlaufenden Stege senkrecht zu den Haftflächen ausgleichen. Das erfindungsgemäße Lager hat in Fahrtrichtung eine große, auf Druck beanspruchte Fläche, die in Fahrtrichtung eine große Steifigkeit bewirkt und dadurch den Motor ohne weitere Anschläge einwandfrei führt.

In der Zeichnung sind zwei Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung im Grundzuge dargestellt, und zwar zeigen

Abb. 1 einen Längsschnitt duroh ein Motorlager, Abb. 2 den Querschnitt zum Motorlager nach Abb. 1, Abb. 3 die Draufsicht des Motorlagers nach Abb. 1,

Abb. 4 den Längssohnitt duroh eine andere Ausführung des Motorlagers,

Abb. 5 den Querschnitt durch die Ausführung des Motorlagers nach Abb. 4 und

Abb. 6 die Draufsicht des Motorlagers nach Abb. 4.

Nach den Abb. 1 bis 3 sind zwei keilförmig zueinander liegende Oummischiohten 1, 2 mit parallelen Wänden an ihren zueinandergekehrten Seiten auf einen keilförmigen Leiohtmetallteil 3 auf-

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vulkanisiert, der mit einer eingegossenen Stahlbuchse 4 versehen ist. Die Buchse 4 ist aus Sechskantmaterial hergestellt, dessen oben überstehendes Hftde als Schlüsselansatz dient. Die Außenwände der Gummiteile sind an einen trogförmigen Blechtiefziehteil 5 anvulkanisiert. Der trogförmige Außenteil 5 weist in Längsrichtung verlaufende Verbindungsstege 6 auf, die nicht mit den tragenden Gummikörpern 1 und 2 verbunden sind. An der Unterseite des keilförmigen Mittelteiles 3 ist eine Anschlagplatte 7 mittels einer Schraube 8 befestigt, die sich an einer Ausbeulung 9 (Abb. 1} des Blechtiefziehteiles 5 anlegt, sobald am Leichtmetallteil 3 Kräfte nach oben wirken. Der Metallteil 3 ist seitlich mit Wülsten 10 (Abb. 2, 3) versehen, die ein elastisches Anschlagen an dem freien Steg 6 bei seitlichen Kräften bewirken. Der äußere Blechtlefziehteil 5 ist unten zu einem Flansch 11 mit Befestigungslöchern 12 ausgezogen.

Die Abb. 4 bis 5 zeigen zwei keilförmig zueinanderliegende Gummischichten la, 2a, die mit zueinander parallelen Wänden an ihren einander zugekehrten Seiten auf ein keilförmiges Leichtmetallteil 3a aufvulkanisiert sind, das mit den Gewindebuchsen 4a versehen ist. Die Außenwände der Gummiteile la, 2a sind an die Metallteile 13, 14 anvulkanisiert. Die Metallteile 13, 14 sind durch VerbindungsStege 15, 16 miteinander verbunden. Die 'Verbindungsstege sind an den Metallteilen 13, 14 angeschweißt, angenietet oder festgeschraubt. An der Unterseite des keilförmigen Metallteiles 3a ist eine Anschlagplatte 7a mittels einer

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Schraube 8a befestigt, die sich an die Ausbeulungen 9a der äußeren Metallteile 13* 14 anlegt, wenn am Metallteil 3a Kräfte nach oben wirken. Die Anschlagplatte Ja, ist mit" aufvulkanisierten elastischen Anschlägen 17* 18 versehen.

Die keilförmigen Teile J>, j5a können abändernd auch aus Kunststoff, z. B. einem Polyamid, gefertigt und wahlweise an ihren dem Gummi 1, 2, la, 2a zugekehrten Flächen konvex oder konkav ausgebildet sein.

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Claims

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METZELER AKTIENGESELLSCHAFT MÜNCHEN

14. November 1968

PA 10247/Loe/De

(M 60 229 XIl/47a, 17)

Patentanspruch

Elastisches Motorlager für Antriebsmotoren für Straßen-, Schienen-, Wasser- und Luftfahrzeuge, bei dem zwischen einem inneren keilförmigen Metallkörper und einem äußeren trogartigen, mit Befestigungsflanschen versehenen Metallteil Körper aus Gummi oder einem anderen elastischen Werkstoff festhaftend eingearbeitet, z. B. einvulkanisiert sind, gekennzeichnet durch die Kombination einzeln an sich bekannter Merkmale:

a) An den Gummi angehaftete Wandungen der äußeren (5, 13, 14) und inneren (j5) Metallteile verlaufen im Längsschnitt keilförmig und im Querschnitt konvex bzw. konkav, wobei die Gummischicht (1, 2, la, 2a) im Querschnitt parallel laufende Haftflächen aufweist.

b) Die äußeren Metallteile sind beidseitig mittels durchlaufender Stege (6, 15, 16) miteinander verbunden,und die seitlichen Stirnflächen des Mittelteiles (3, ^a) und der Gummischichten (1, 2, la, 2a) sind gegenüber den verbindenden Stegen (6, 15* " 16) der äußeren Metallteile frei beweglich angeordnet.

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c) Die äußeren trogartigen Metallteile (5, I5, 14) bilden zusammen n;iu den durchlaufenden verbindenden Stegen (6, 15, 16) im horizontalen Querschnitt ein geschlossenes, nach oben und unten offenes Gebilde.

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