DE19506808C2 - Elastisches Motorlager - Google Patents
Elastisches MotorlagerInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
- F16F1/373—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
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Description
Die Erfindung betrifft ein elastisches Motorlager, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
mit zwei koaxialen, elastomeren Tragelementen, die zwischen beabstandeten An
schlagplatten und einer mittleren Trageinrichtung verspannt sind, wobei die An
schlagplatten über ein hülsenförmiges Kernteil verbunden sind, das durch eine
hohlzylindrische Ausnehmung der mittleren Trageinrichtung geführt ist und eine
Axialbohrung zur Aufnahme einer Spannschraube aufweist, und wobei die
Trageinrichtung die freien Endbereiche der Tragelemente abstützt.
Ein derartiges Motorlager ist aus der EP 0 058 911 A1 bekannt. Das bekannte
elastische Motorlager weist zwei koaxiale, elastomere Tragelemente auf, die jeweils
kegelstumpfförmig ausgebildet sind. Die beiden Tragelemente sind zwischen
zwei beabstandeten Anschlagplatten und einer mittleren Trageinrichtung
verspannt. Die Anschlagplatten sind über ein hülsenförmiges Kernteil miteinander
verbunden, das durch eine hohlzylindrische Ausnehmung der mittleren Trageinrichtung
geführt ist. Das hülsenförmige Kernteil weist weiterhin eine Axialbohrung
zur Aufnahme einer Spannschraube auf. Bei dem bekannten Motorlager
kann es bei einer radialen Auslenkung, insbesondere bei stoßartigen Belastungen,
zum Kontakt der hohlzylindrischen Ausnehmung der mittleren Trageinrichtung mit
dem hülsenförmigen Kernteil kommen, die jeweils aus Metall hergestellt sind.
Durch die im wesentlichen gleichartige Ausgestaltung des ersten und zweiten
Tragelements liegt bei diesen einen im wesentlichen gleichen Kennung vor. Bereits
bei relativ kleinen Auslenkungen des Motorlagers führt diese Ausgestaltung dazu,
daß keine kraftschlüssige Fixierung des entlasteten Tragelements mehr vorliegt.
Aus der DE 21 04 965 C2 ist ein Schwingungsdämpfer mit zwei elastischen
Tragelementen bekannt, die zwischen einer mittleren Trageinrichtung und beabstandeten Anschlagplatten verspannt sind. Die gleichartig ausgebildeten Tragelemente
weisen jeweils einen hohlzylindrischen Bereich auf, der ein hülsenförmiges
Kernteil teilweise umgibt, das die Anschlagplatten miteinander verbindet.
Ausgehend von einem Motorlager der eingangs genannten Art liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Motorlager vorzuschlagen, bei dem in allen Einfederungspositionen
eine federnde Aufnahme der mittleren Trageinrichtung gewährleistet
ist, wobei weiterhin geringe radiale Federkonstanten und ein großer axialer
und radialer Freiweg vorliegen soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Motorlager der eingangs genannten
Art vorgeschlagen, daß das erste Tragelement einen näherungsweise T-förmigen
Querschnitt aufweist, wobei ein hohlzylindrischer Bereich, der das hülsenförmige
Kernteil aufnimmt und sich von der ersten Anschlagplatte zu der zweiten Anschlagplatte
erstreckt, und ein abragender schräg verlaufender Bereich vorgesehen
sind, daß das zweite Tragelement näherungsweise tassenförmig ausgebildet
ist, daß die mittlere Trageinrichtung Aufnahmebereiche für die formschlüssige
Aufnahme der freien Endbereiche der beiden Tragelemente aufweist, und daß die
hohlzylindrische Ausnehmung der mittleren Trageinrichtung den hohlzylindrischen
Bereich des ersten Tragelements mit Abstand umgibt.
Bei dem erfindungsgemäßen Motorlager werden durch die Ausgestaltung der
Tragelemente, der Anschlagplatten und der mittleren Trageinrichtung geringe radiale
Federkonstanten und ein großer axialer und radialer Freiweg geschaffen. Ein
wesentlicher Vorteil ist hierbei, daß der hohlzylindrische Bereich des ersten Tragelements
einen gummielastischen Radialanschlag bildet. Somit werden radiale
Auslenkungen optimal gedämpft. Die Geometrie der Tragelemente und der sie
umgebenden Metallteile des Motorlagers ist hierbei so ausgelegt, daß die Verfor
mung der elastischen Tragelemente mit steigender Einfederung der Elemente von
einer Druck-, Schub- und/oder Biegebeanspruchung durch Abrolleffekte in eine
Druckverformung übergeht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Vorteilhaft sind die Tragelemente mit mindestens einer Verstärkungseinlage, insbesondere
im Bereich der Anschlagplatte und/oder der mittleren Trageinrichtung,
versehen. Zweckmäßig sind die Verstärkungseinlagen lösbar in die Tragelemente
eingesteckt.
In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß das zweite Tragelement einen
freien Endbereich aufweist, der im wesentlichen koaxial ausgerichtet ist und sich
zum Ende hin erweitert. Durch eine derartige Geometrie wird erreicht, daß nach
der Einfederung ein progressiver Anstieg der Steifigkeit erzielt wird.
Vorteilhaft ist der Endbereich des ersten Tragelementes formschlüssig an dem
zweiten Tragelement aufgenommen. Hierdurch wird trotz lösbarer Anordnung der
Tragelemente, deren gute Fixierung erreicht.
Die mittlere Trageinrichtung ist zweckmäßig als einstückiges Formteil
ausgebildet, an dem die Aufnahmebereiche
integriert sind.
Vorteilhaft ist das Motorlager aus Einzelteilen montiert, wobei die federelasti
schen Tragelemente von den übrigen Metallteilen des Motorlagers trennbar ange
ordnet sind.
Eine Variation des Radialfreiweges kann dadurch erreicht werden, daß das Kern
teil und/oder der Bereich (25) und/oder die mittlere Trageinrichtung (13) unter
schiedliche Querschnittsformen zueinander aufweisen. Beispielsweise kann das Kernteil mit
einem ovalen Querschnitt ausgebildet sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispieles
näher erläutert, das in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt ist.
Hierin zeigt
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein erfindungsgemäßes Motorlager,
Fig. 2 eine Einzeldarstellung des ersten Tragelementes des Motorlagers
gemäß Fig. 1, und
Fig. 3 eine Einzeldarstellung des zweiten Tragelementes des Motorlagers
gemäß Fig. 1.
Das in Fig. 1 im Vertikalschnitt dargestellte Motorlager 10 dient der Lagerung
eines nicht näher dargestellten Motors eines Kraftfahrzeuges. Hierbei erfolgt die
Krafteinleitung in Richtung des Pfeiles F. Das Motorlager 10 weist zwei beab
standete Anschlagplatten 11, 12 auf, zwischen denen ein erstes Tragelement 14
und ein zweites Tragelement 15 aufgenommen sind. Die Tragelemente 14, 15
sind jeweils aus einem elastomeren Material, insbesondere Gummi, hergestellt.
Zwischen den Anschlagplatten 11, 12 ist ein koaxial verlaufendes, hohlzylinder
förmiges Kernteil 16 angeordnet. Hierbei ist das Kernteil 16 an der ersten An
schlagplatte 11 über eine Schweißverbindung 21 festgelegt. Das hohlzylinder
förmige Kernteil 16 weist eine Axialbohrung 17 auf, die eine Spannschraube 18
aufnimmt. Im mittleren Bereich des Motorlagers 10 ist eine mittlere Trageinrich
tung 13 vorgesehen, die an einem nicht näher dargestellten Karosserieteil des
Kraftfahrzeuges festgelegt ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die mitt
lere Trageinrichtung 13 als einteiliges Formteil ausgebildet, an dem
Aufnahmebereiche 22, 23 für die formschlüssige Aufnahme der freien Enden der Tragelemente 14, 15 vorgesehen
sind.
Fig. 2 zeigt in Einzeldarstellung einen Vertikalschnitt durch das erste federelasti
sche Tragelement 14. Das Tragelement 14 besitzt einen näherungsweise T-
förmigen Querschnitt, wobei ein hohlzylindrischer Bereich 25 vorgesehen ist. Der
hohlzylindrische Bereich 25 weist eine Kernbohrung 27 auf. Von der Außenseite
des hohlzylindrischen Bereiches 25 ragt ein schräg zur Oberfläche des hohlzylin
dischen Bereiches 25 verlaufender Bereich 26 ab. Endseitig ist der Bereich 26 mit
einer Stützfläche 28 ausgebildet, die eine S-förmige Oberflächenkontur aufweist.
In das Tragelement 14 sind lösbar Verstärkungseinlagen 19, 20 eingeführt. Die
Verstärkungseinlagen 19, 20 sind jeweils aus Metall hergestellt. Hierbei ist im
Bereich der Anschlagplatte 11 eine winkelförmige Verstärkungseinlage 19 und im
Bereich der Stützfläche 28 eine S-förmige Verstärkungseinlage 20 vorgesehen.
Fig. 3 zeigt in Einzeldarstellung einen Vertikalschnitt durch das zweite Tragele
ment 15. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß das zweite Tragelement 15
tassenförmig ausgebildet ist. Im Zentrum weist das zweite Tragelement 15 eine
kreisförmige Aussparung 29 zur Aufnahme des Kernteiles 16 auf. Ausgehend
von der Aussparung 29 erweitert sich die Wandstärke des zweiten Tragelemen
tes 15 in Richtung des freien Endbereiches 30. Der freie Endbereich 30 ist im
wesentlichen koaxial ausgerichtet.
In den Fig. 2 und 3 sind die Tragelemente 14, 15 im unverspannten Zustand
gezeigt. Demgegenüber zeigt Fig. 1 den Einbauzustand der Tragelemente 14,
15. Im montierten Zustand des Motorlagers 10 wird das Kernteil 16 in der Kern
bohrung 27 des ersten Tragelementes 14 aufgenommen. Der hohlzylindrische
Bereich 25 des ersten Tragelementes 14 erstreckt sich von der ersten Anschlag
platte 11 bis zu der zweiten Anschlagplatte 12. Die Stützfläche 28 des abra
genden Bereiches 26 des ersten Tragelementes 14 stützt sich form
schlüssig an der Aufnahme 22 der mittleren Trageinrichtung 13 ab. Hierbei bewirkt
die in diesem Bereich vorgesehene metallische Verstärkungseinlage 20 eine gute
Fixierung des Bereiches 26 an der mittleren Trageinrichtung 13. Im verspannten
Zustand wird der Bereich 26 des ersten Tragelementes 14 gegenüber dem unver
spannten Zustand komprimiert, wodurch eine Verdickung auftritt. Endseitig ist
der hohlzylindrische Bereich 25 des ersten Tragelementes 14 mit einem Ringan
satz 31 versehen, der im montierten Zustand des Motorlagers 10 in einen Spalt
zwischen dem Kernteil 16 und dem zweiten Tragelement 15 eingeführt ist. Im
Bereich der Verbindungsstelle 32 zwischen dem ersten Tragelement 14 und dem
zweiten Tragelement 15 sind die Außenkonturen der Tragelemente 14, 15 form
schlüssig aneinander angepaßt.
Der freie Endbereich 30 des zweiten Tragelementes 15 wird an
dem Aufnahmebereich 23 der mittleren Trageinrichtung 13 formschlüssig aufgenommen. Im
verspannten Zustand des Motorlagers 10 ist der freie Endbereich 30 des zweiten
Tragelementes 15 koaxial ausgerichtet.
Die hohlzylindrische Ausnehmung 24 der mittleren Trageinrichtung 13 ist mit Ab
stand zur Außenseite des hohlzylindrischen Bereiches 25 des ersten Tragelemen
tes 14 angeordnet. Somit wird ein relativ großer radialer Freiweg geschaffen, der
darüber hinaus noch einen elastischen Anschlag aufweist. Die Ausnehmung 24
weist eine hohlzylinderförmige Innenfläche 33 auf, die eine breite Anlagefläche
bezüglich des hohlzylindrischen Bereiches 25 bildet.
Wie weiterhin aus Fig. 1 hervorgeht, weisen die Anschlagplatten 11, 12 plane
Aufnahmeflächen 34, 35 auf. Ebenfalls werden die Tragelemente 14, 15 seitlich
nicht durch die mittlere Trageinrichtung 13 abgedeckt. Durch die Ausgestaltung
der Tragelemente 14, 15 und der sie umgebenden Lagerteile 11, 12, 13 wird
erreicht, daß die Verformung der Tragelemente 14, 15 mit steigender Einfede
rung durch Abrolleffekte in eine Druckverformung übergeht. In der Anfangsphase
der Einfederung ist wesentlich, daß bei dem Motorlager 10 ein großer axialer
Freiweg vorliegt. Weiterhin ist in Radialrichtung ebenfalls ein großer radialer
Freiweg gegeben, wobei nur eine geringe radiale Federkonstante vorliegt. Hierbei
wird bei einer radialen Auslenkung die Innenfläche 33 der mittleren Trageinrich
tung 13 von der Außenseite des hohlzylindrischen Bereiches 25 des ersten Trag
elementes 14 federnd aufgenommen.
Das in Fig. 1 unten liegende zweite Tragelement 15 ist derart ausgelegt, daß
der Übergang von der Biegeverformung zur Druckverformung infolge der Abrol
lung gleichmäßig erfolgt. Hierbei liegt ein progressiver Steifigkeitsanstieg vor. Bei
der Einfederung des Motorlagers 10 gewährleistet die formschlüssige Aufnahme
23 an der mittleren Trageinrichtung 13 in allen Funktionsstellungen eine sichere
Fixierung des freien Endbereiches 30 des Tragelementes 15. Bei großer axialer
Einfederung gerät die Stirnfläche 36 der mittleren Trageinrichtung 13 in Kontakt
mit dem zweiten Tragelement 15. Hierdurch wird das zweite Tragelement 15
kurzgeschlossen, wodurch weiterhin verhindert wird, daß der freie Endbereich 30
aus seinem Aufnahmebereich 23 an der mittleren Trageinrichtung 13
rutscht.
Durch eine andere Querschnittsform des Kernteiles kann der radiale Freiweg des
Motorlagers 10 variiert werden.
Die aus elastischem Material, insbesondere Gummi, hergestellten Teile des Mo
torlagers 10 sind lösbar mit den Metallteilen verbunden. Hierdurch ist eine einfa
che Montage und Demontage der Einzelteile des Motorlagers 10 möglich.
Claims (7)
1. Elastisches Motorlager (10), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zwei koaxialen,
elastomeren Tragelementen (14, 15), die zwischen beabstandeten Anschlagplatten
(11, 12) und einer mittleren Trageinrichtung (13) verspannt
sind, wobei die Anschlagplatten (11, 12) über ein hülsenförmiges Kernteil
(16) verbunden sind, das durch eine hohlzylindrische Ausnehmung (24) der
mittleren Trageinrichtung (13) geführt ist und eine Axialbohrung (17) zur
Aufnahme einer Spannschraube (18) aufweist, und wobei die Trageinrichtung
(13) die freien Endbereiche der Tragelemente (14, 15) abstützt, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Tragelement (14) einen näherungsweise
T-förmigen Querschnitt aufweist, wobei ein hohlzylindrischer Bereich
(25), der das hülsenförmige Kernteil (16) aufnimmt und sich von der ersten
Anschlagplatte (11) zu der zweiten Anschlagplatte (12) erstreckt, und ein
abragender schrägverlaufender Bereich (26) vorgesehen sind, daß das
zweite Tragelement (15) näherungsweise tassenförmig ausgebildet ist, daß
die mittlere Trageinrichtung (13) Aufnahmebereiche (22, 23) für die formschlüssige Aufnahme der freien Endbereiche der beiden Tragelemente (14,
15) aufweist und daß die hohlzylindrische Ausnehmung (24) der mittleren
Trageinrichtung (13) den hohlzylindrischen Bereich (25) des ersten
Tragelementes (14) mit Abstand umgibt.
2. Elastisches Motorlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tragelemente (14, 15) mit mindestens einer Verstärkungseinlage
(19, 20), insbesondere im Bereich der Anschlagplatten (11, 12) und/oder
der mittleren Trageinrichtung (13), versehen sind.
3. Elastisches Motorlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das zweite Tragelement (15) einen freien Endbereich
(30) aufweist, der im wesentlichen koaxial ausgerichtet ist und sich zum
Ende hin erweitert.
4. Elastisches Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß an dem ersten Tragelement (14) ein
Ringansatz (31) vorgesehen ist, der formschlüssig an dem
zweiten Tragelement (15) aufgenommen ist.
5. Elastisches Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die mittlere Trageinrichtung (13) als einstückiges
Formteil ausgebil
det ist, an dem die Aufnahmebereiche (22, 23) integriert
sind.
6. Elastisches Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Motorlager (10) aus getrennten Einzelteilen mon
tiert ist, wobei die federelastischen Tragelemente (14, 15) lösbar ange
ordnet sind.
7. Elastisches Motorlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Kernteil (16) und/oder der Bereich (25) und/oder
die mittlere Trageinrichtung (13) unterschiedliche Querschnittsformen zueinander
aufweisen.
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DE19506808A1 DE19506808A1 (de) | 1996-09-05 |
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Family Applications (1)
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DE1995106808 Expired - Fee Related DE19506808C2 (de) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | Elastisches Motorlager |
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- 1995-02-27 DE DE1995106808 patent/DE19506808C2/de not_active Expired - Fee Related
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