DE19603567A1

DE19603567A1 - Car engine bearing cored to car-body via elastomer

Info

Publication number: DE19603567A1
Application number: DE1996103567
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dr Ing Goehlich; Waler Dipl Ing Buck; Johann Dipl Ing Tomforde
Original assignee: MC Micro Compact Car AG
Current assignee: MICRO COMPACT CAR AG, BIEL, CH
Priority date: 1996-02-01
Filing date: 1996-02-01
Publication date: 1997-08-14
Also published as: FR2744505A1

Abstract

The shape of the outer sleeve (10) stands eccentric (5a,5b) to the bearing core (3) and thus extends in the radial plane in relation to the longitudinal axis (9) of the core, and is dimensioned to limit the movement of the core relative the sleeve. This eccentric shaping of the sleeve can also be at right angles to the core axis (9) or, again, can slope outwards, and in any case is fitted out with an energy-absorbing structure specifically integrated into the eccentric shape of the bearing sleeve. Such a structure comprises a deformation link as part of the sleeve shape. The engine can be suspended from several identical body bearings (1a), the bearing core held clear of vibration due to elastomer (4) in the outer sleeve part (5a). The core may be circular, or oval, ringed by the sleeve and end (5a) is fitted with a bow (6) which closes the shape and also forms an end-stop to limit the core movement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für ein Funktionsaggregat eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Antriebsaggregat, an ei nem Trägerteil einer Karosserietragstruktur mit einem Lagerkern, der mittels eines Elastomerkörpers in einer Außenhülse gelagert ist.The invention relates to a bearing for a functional unit of a motor vehicle, in particular a drive unit, to an egg a carrier part of a body support structure with a bearing core, which is stored in an outer sleeve by means of an elastomer body is.

Eine solche Lagerung ist für Antriebsmotoren von Kraftfahrzeugen allgemein bekannt. Eine solche Lagerung wird auch als Lagerbuch se bezeichnet und weist einen ringförmigen Lagerkern auf, an dem entsprechende Befestigungselemente des Antriebsmotors befestigt werden. Der Lagerkern ist mittels eines Elastomerkörpers zur Schwingungsisolation in einer Außenhülse der Lagerbuchse gehal ten, die mit einem entsprechenden Rahmen- oder Trägerteil einer Karosserietragstruktur des Kraftfahrzeugs fest verbunden ist. Bei dieser bekannten Ausführung ist der Lagerkern daher aggre gatseitig und die Außenhülle trägerteilseitig angeordnet. Es ist jedoch auch bekannt, den Lagerkern trägerteilseitig und die Au ßenhülle aggregatseitig vorzusehen. An der Lagerfunktion ändert sich dadurch nichts. Bei einer Überlastung des Elastomerkörpers durch eine entsprechend starke Belastung des Antriebsmotors und damit des Lagerkerns schlägt der Lagerkern an der Innenwandung der Außenhülse an, wodurch der maximal mögliche Relativweg zwi schen Lagerkern und Außenhülse begrenzt wird. Solche Lagerbuch sen werden auch zur Lagerung anderer Funktionsaggregate wie Ach sen, Stoßdämpfer oder ähnlichem eingesetzt.Such storage is for drive motors of motor vehicles well known. Such storage is also called a stock book se denotes and has an annular bearing core on which appropriate fasteners of the drive motor attached will. The bearing core is by means of an elastomer body Vibration isolation in an outer sleeve of the bearing bush ten with a corresponding frame or support part Body support structure of the motor vehicle is firmly connected. In this known embodiment, the bearing core is therefore aggre arranged on the gate side and the outer shell on the carrier part side. It is however also known, the bearing core on the support part side and the Au outer shell to be provided on the aggregate side. Changes to the warehouse function nothing. If the elastomer body is overloaded due to a correspondingly heavy load on the drive motor and the bearing core beats against the inner wall the outer sleeve, whereby the maximum possible relative path between bearing core and outer sleeve is limited. Such stock book sen are also used to store other functional units such as ach sen, shock absorber or the like used.

Aus der DE 38 21 436 A1 ist auch eine Motoraufhängung eines An triebsmotors an einem Rahmenteil einer Karosserietragstruktur bekannt, bei dem ein als Lagerkern dienender Rohrkörper mittels eines elastischen Teiles in einem U-förmigen, tragstrukturfesten Malter elastisch abgestützt ist.From DE 38 21 436 A1 is also an engine mounting of an drive motor on a frame part of a body support structure known in which a tube body serving as a bearing core by means of of an elastic part in a U-shaped, supporting structure Malter is supported elastically.

Bei bestimmten Anwendungsfällen besteht das Bedürfnis, neben der reinen Wegbegrenzung im Überlastungsfall eine gezielte Führung des elastisch gelagerten Aggregats über einen großen Relativweg zu realisieren, gleichzeitig aber die Fesselung des Aggregates nicht vollständig aufzuheben. Bei bekannten Buchsenlagern ist der maximale Weg durch den Durchmesser der Außenhülse begrenzt und eine gezielte Führung des Aggregates findet nicht statt.In certain applications, there is a need, in addition to the Purely limiting the route in the event of an overload, targeted guidance of the elastically mounted unit over a large relative path to realize, but at the same time the bondage of the unit not completely canceled. In known bush bearings the maximum path is limited by the diameter of the outer sleeve and there is no targeted guidance of the unit.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lagerung für ein Funktionsag gregat der eingangs genannten Art zu schaffen, die im Hinblick auf die Führung und Wegbegrenzung des gelagerten Aggregats eine verbesserte Funktion aufweist.The object of the invention is a storage for a functional unit to create gregat of the type mentioned in the foregoing on the guidance and limitation of travel of the stored unit has improved function.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Außenhülse eine zu dem Lagerkern exzentrische Ausformung aufweist die sich in ei ner Radialebene zu einer Längsachse des Lagerkerns nach außen erstreckt und so dimensioniert ist, daß sie einen begrenzten Führungsweg für eine Verschiebung des Lagerkerns relativ zu der Außenhülse bildet. Dadurch wird für den Lagerkern und damit das Funktionsaggregat ein gezielter, freier Verschiebeweg geschaf fen. Durch die gezielte Führung des Funktionsaggregates können bei einem Fahrzeug-Crash Intrusionen des Funktionsaggregates in den Fahrgastraum vermieden werden; Bei geeigneter Abstimmung mit dem Fahrzeugverhalten können die Insassenbelastungen und damit das Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen herabgesetzt wer den. Vorteilhaft ist es bei der erfindungsgemäßen Lösung, daß auch bei größeren Relativbewegungen zwischen dem Funktionsaggre gat und dem Kraftfahrzeug, d. h. der Karosserietragstruktur, kei ne Trennung des Lagerkerns von der Außenhülse und damit auch keine Trennung des Funktionsaggregates von dem Kraftfahrzeug er folgt. Die Lagerung ist für alle Arten von elastisch gelagerten Funktionsaggregaten, insbesondere für Verbrennungs- oder Elek tromotoren, für Achsträger, für Fahrschemel oder für Batterien einsetzbar. This object is achieved in that the outer sleeve is too the bearing core has an eccentric shape in egg ner radial plane to a longitudinal axis of the bearing core to the outside extends and is dimensioned so that it has a limited Guide path for a displacement of the bearing core relative to the Outer sleeve forms. This is for the bearing core and thus that Functional aggregate created a targeted, free displacement fen. Through the targeted guidance of the functional unit in the event of a vehicle crash intrusions into the functional unit the passenger compartment can be avoided; With suitable coordination with the occupant loads and thus the vehicle behavior the risk of injury to vehicle occupants is reduced the. It is advantageous in the solution according to the invention that even with larger relative movements between the functional unit gat and the motor vehicle, d. H. the body support structure, kei ne separation of the bearing core from the outer sleeve and thus also no separation of the functional unit from the motor vehicle follows. The storage is for all types of elastic bearings Functional units, especially for combustion or elec motors, for axle carriers, for subframes or for batteries applicable.

In Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die exzentrische Ausformung lotrecht zu der Längsachse des Lagerkerns nach außen. Dadurch wird die Bewegungsrichtung des Lagerkerns und damit des Funktionsaggregates auf eine Radialbewegung relativ zu der Längsachse des Lagerkerns und der Außenhülse begrenzt.In an embodiment of the invention, the eccentric extends Formation perpendicular to the longitudinal axis of the bearing core to the outside. As a result, the direction of movement of the bearing core and thus the Functional unit on a radial movement relative to that Longitudinal axis of the bearing core and the outer sleeve limited.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die ex zentrische Ausformung schräg nach außen. Durch die schräge Aus richtung der exzentrischen Ausformung wird der nach außen drän gende Lagerkern aus seiner ursprünglich radialen Bewegungsrich tung um einen bestimmten Betrag in die schräge Bewegungsrichtung nach außen umgelenkt.In a further embodiment of the invention, the ex centric shape obliquely outwards. Through the oblique out The direction of the eccentric shape becomes drained outwards bearing core from its originally radial direction of motion by a certain amount in the oblique direction of movement redirected to the outside.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die exzentrische Ausformung zumindest über einen Teil des Führungsweges mit einer Energie aufnehmenden Struktur versehen. Dadurch wird der Schaf fung eines begrenzten Führungsweges noch eine Energiedissipation für den Lagerkern überlagert, wodurch die Lagerungsfunktion ins besondere bei Aufprallbelastungen weiter verbessert wird.In a further embodiment of the invention is the eccentric Forming at least over part of the guideway with one Energy absorbing structure provided. This will make the sheep a limited route of leadership still requires energy dissipation overlaid for the bearing core, whereby the storage function ins especially with impact loads is further improved.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von be vorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.Further advantages and features of the invention result from the Subclaims and from the following description of be preferred embodiments of the invention, which is based on the Drawings are shown.

Fig. 1 zeigt in einem schematischen Querschnitt eine erste Aus führungsform einer erfindungsgemäßen Lagerung mit einer radial nach außen gerichteten Ausformung, Fig. 1 shows a schematic cross section of a first form from execution of an inventive bearing with a radially outwardly directed shaping,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lage rung ähnlich Fig. 1, Fig. 2 shows a second embodiment of a layer according to the invention tion similar to FIG. 1,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen La gerung ähnlich Fig. 1, bei der die Ausformung zusätzlich mit einem Energieabsorberelement versehen ist und Fig. 3 shows another embodiment of a storage according to the invention similar to FIG. 1, in which the formation is additionally provided with an energy absorber element and

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen La gerung ähnlich Fig. 3, die jedoch mit einer anderen Ener gie dissipierenden Struktur versehen ist. Fig. 4 shows another embodiment of a storage according to the invention similar to Fig. 3, but which is provided with a different energy dissipating structure.

Eine Lagerung nach Fig. 1 ist als Lagerbuchse 1a ausgebildet und dient beim dargestellten Ausführungsbeispiel zur Aufhängung eines Antriebsaggregates eines Kraftfahrzeugs an einem entspre chenden Trägerteil einer Karosserietragstruktur im Bereich eines einzelnen Lagerpunktes. Das Antriebsaggregat ist an mehreren La gerpunkten mit der Karosserietragstruktur verbunden, deren Lage rungen jedoch als zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei spiel identische Lagerbuchsen ausgeführt sind. Die Lagerbuchse 1a weist einen ringförmigen Lagerkern 3 auf, der koaxial zu einer Längsachse 9 ausgerichtet ist. In dem Lagerkern 3 ist koaxial zur Längsachse 9 in nicht dargestellter Weise ein ent sprechendes Befestigungselement des Antriebsaggregates gehalten. Der Lagerkern 3 ist mit Hilfe eines Elastomerkörpers 4, der zwei elastische Stützstreben aufweist, in einer Außenhülse 5a schwingungsisoliert gehalten, wobei der freie Querschnitt der Außenhülse 10 wesentlich größer als der Querschnitt des Lager kerns 3 ist. Die Außenhülse 10 ist im Bereich ihrer Unter seite an ihrem Außenumfang mit einem Träger 2 einstückig ver bunden, der an einem entsprechenden Halteteil der Karosserie tragstruktur durch Verschrauben oder ähnlichem befestigbar ist. Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist die Außenhülse aggregatseitig und der Lagerkern trägerteilseitig an geordnet. Der Lagerkern 3 weist einen Kreisringquerschnitt auf. Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist eine ovale Form vorgesehen. Die Außenhülse 5a umgibt den La gerkern 3 ringartig und zumindest im wesentlichen konzentrisch zur Längsachse 9. In der Regel ist eine leichte Exzentrizität zwischen dem Lagerkern 3 und der Außenhülse 10 vorgesehen. Zusätzlich ist die Außenhülse 10 jedoch mit einer domartigen Ausformung 5a versehen, die in einer Radialebene zur Längs achse 9 und lotrecht zu dieser nach außen gerichtet ist. Die Ausformung 5a weist im Bereich ihres Stirnendes einen Bügel 6 auf, durch den die Ausformung 5a zusammen mit der Außen hülse 10 einen geschlossenen Querschnitt bildet, und der als Anschlag eine Relativbewegung des Lagerkerns 3 relativ zu der Außenhülse 10 begrenzt. Die Dimensionen der Ausformung 5a sind so gewählt, daß für den Lagerkern 3 bei einer Belastung, durch die der Elastomerkörper 4 zerstört wird, ein freier Ver schiebeweg in Richtung F₁ geschaffen wird. Durch die Ausformung 5a wird daher eine gerichtete Relativbeweglichkeit des Lager kerns 3 relativ zu der Außenhülse 10 geschaffen. Der Füh rungsweg F₁ erstreckt sich dabei radial zur Längsachse 9 nach außen.A bearing according to Fig. 1 as a bearing bush 1 is formed and is used in the illustrated embodiment for the suspension of a drive unit of a motor vehicle on a entspre sponding support part of a body support structure in the area of a single bearing point. The drive unit is connected at several storage points to the body support structure, the position of which, however, is designed as an identical bearing bushing to the embodiment shown in FIG. 1. The bearing bush 1 a has an annular bearing core 3 , which is aligned coaxially to a longitudinal axis 9 . In the bearing core 3 , a corresponding fastening element of the drive unit is held coaxially to the longitudinal axis 9 in a manner not shown. The bearing core 3 is held in a vibration-insulated manner in an outer sleeve 5 a with the aid of an elastomer body 4 , which has two elastic support struts, the free cross section of the outer sleeve 10 being substantially larger than the cross section of the bearing core 3 . The outer sleeve 10 is in the area of its lower side on its outer circumference with a support 2 connected in one piece, which can be fastened to a corresponding holding part of the body support structure by screwing or the like. In another exemplary embodiment according to the invention, the outer sleeve is arranged on the assembly side and the bearing core on the support part side. The bearing core 3 has a circular cross section. In another exemplary embodiment according to the invention, an oval shape is provided. The outer sleeve 5 a surrounds the La core 3 ring-like and at least substantially concentric to the longitudinal axis 9th As a rule, a slight eccentricity is provided between the bearing core 3 and the outer sleeve 10 . In addition, the outer sleeve 10 is provided with a dome-like formation 5 a, which is directed in a radial plane to the longitudinal axis 9 and perpendicular to this to the outside. The formation 5 a has in the area of its front end a bracket 6 , through which the formation 5 a together with the outer sleeve 10 forms a closed cross section, and which limits a relative movement of the bearing core 3 relative to the outer sleeve 10 as a stop. The dimensions of the formation 5 a are chosen so that for the bearing core 3 at a load through which the elastomer body 4 is destroyed, a free displacement path in the direction of F 1 is created. Due to the formation 5 a, a directional relative mobility of the bearing core 3 relative to the outer sleeve 10 is created. The Füh approximately F₁ extends radially to the longitudinal axis 9 to the outside.

Die Lagerbuchse 1b nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen der Lagerbuchse 1a nach Fig. 1, wobei die gleichen Bauelemente der Lagerbuchse 1b auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Außenhülse 10 der Lagerbuchse 1b ist jedoch mit einer Ausformung 5b versehen, die gegenüber der Ausformung 5a nach Fig. 1 schräg nach unten abgewinkelt ist, dadurch wird der Lagerkern 3 nach einem geringen radialen Verschiebeweg F₁ an der entsprechenden äußeren Wandung der Ausformung 5b zur Anlage kommen und durch diese schräg nach unten umgelenkt wer den. Der Verschiebeweg F₁ geht daher über in einen schräg zu diesem ausgerichteten Verschiebeweg F₂. Durch diese Umlenkung des Lagerkerns 3 sind je nach Anforderung innerhalb des Kraft fahrzeugs gezielte Relativbewegungen des Antriebsaggregates zu der Karosserietragstruktur erzielbar.The bearing bush 1 b according to FIG. 2 essentially corresponds to the bearing bush 1 a according to FIG. 1, the same components of the bearing bush 1 b also being provided with the same reference numerals. The outer sleeve 10 of the bearing bush 1 b but provided b with a formation 5, which is opposite to the molding 5 a obliquely Fig. 1 angled downwards, thereby the bearing core 3 after a small radial displacement F₁ at the respective outer wall of the molding 5 b come to the system and through this diagonally downwards who the. The displacement F₁ therefore changes into an obliquely to this aligned displacement F₂. Through this deflection of the bearing core 3 , depending on the requirements within the motor vehicle, targeted relative movements of the drive unit to the body support structure can be achieved.

Das Ausführungsbeispiel einer Lagerbuchse 1c nach Fig. 3 ent spricht im wesentlichen dem zuvor beschriebenen Ausführungsbei spiel nach Fig. 1, wobei auch bei diesem Ausführungsbeispiel gleiche Funktions- und Bauelemente mit den gleichen Bezugszei chen wie bei der Lagerbuchse 1a nach Fig. 1 versehen sind. In der Ausformung 5c, die in ihrer zu der Längsachse 9 exzen trischen Ausrichtung und in ihrer Dimensionierung der Ausformung 5a nach Fig. 1 entspricht, ist zusätzlich ein Energieabsor berelement 7 in Form eines energieabsorbierenden Formschaum teiles 7 integriert, das nahezu die gesamte Ausformung 5c bis zum Anschlag 6 hin ausfüllt. Dadurch wird nicht nur eine Relativbewegung des Lagerkerns 3 relativ zu der Außenhülse 10 zugelassen, sondern es wird gleichzeitig auch noch eine passive Sicherheit durch einen Energieabbau innerhalb der Aus formung 5c geschaffen.The embodiment of a bearing bush 1 c according to FIG. 3 corresponds essentially to the previously described embodiment according to FIG. 1, with the same functional and structural elements having the same reference numerals as in the bearing bush 1 a according to FIG. 1 also in this embodiment are. In the formation 5 c, which corresponds to the longitudinal axis 9 eccentric orientation and in its dimensioning of the formation 5 a according to FIG. 1, an energy absorber element 7 in the form of an energy-absorbing foam part 7 is integrated, which almost the entire formation 5 c fills up to the stop 6 . This not only allows a relative movement of the bearing core 3 relative to the outer sleeve 10 , but at the same time it also creates passive safety by reducing energy within the formation 5 c.

Das Ausführungsbeispiel einer Lagerbuchse 1d nach Fig. 4 ent spricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. Der Lagerbuchse 1d ist im Unterschied zur Lagerbuchse 1c nach Fig. 3 jedoch eine andere Form einer energieverzehrenden Struk tur zugeordnet. Im Bereich des Übergangs zwischen der Außenhülse 10 und der Ausformung 5d ragt in die Ausformung 5d teil weise ein Deformationsbügel 8 schräg nach innen, der in ähnli cher Weise wie das Formschaumteil 7 nach Fig. 3 eine Energie dissipation des Lagerkerns 3 bewirkt, indem er sich beim Ent langgleiten des Lagerkerns 3 unter Energieaufnahme verformt.The embodiment of a bearing bush 1 d according to FIG. 4 corresponds essentially to the exemplary embodiment according to FIG. 3. The bearing bush 1 d is, in contrast to the bearing bush 1 c according to FIG. 3, assigned a different form of an energy-consuming structure. In the region of the transition between the outer sleeve 10 and the molding 5 d projects into the formation 5 d in part a deformation bracket 8 obliquely inwards, which after in ähnli cher manner as the molded foam 7 Fig. 3 is an energy dissipation of the bearing core 3 effected by he deforms when sliding along the bearing core 3 while absorbing energy.

Claims

1. Storage for a functional unit of a motor vehicle, in particular for a drive unit, on a support part of a body support structure with a bearing core, which is supported by means of an elastomer body in an outer sleeve, characterized in that the outer sleeve ( 10 ) one to the bearing core ( 3 ) Eccentric shape ( 5 a, 5 b, 5 c, 5 d), which extends in a Ra dialplane to a longitudinal axis ( 9 ) of the bearing core ( 3 ) to the outside and is dimensioned so that it be a limited guide path (F1 , F2) for a displacement of the La gerkerns ( 3 ) relative to the outer sleeve ( 10 ).

2. Storage according to claim 1, characterized in that the eccentric shape ( 5 a, 5 c, 5 d) extends perpendicular to the longitudinal axis ( 9 ) of the bearing core ( 3 ) to the outside.

3. Storage according to claim 1, characterized in that the eccentric shape ( 5 b) extends obliquely to the outside.

4. Storage according to one of the preceding claims, characterized in that the eccentric shape ( 5 c, 5 d) is provided at least over a part of the guide path (F1) with an energy-absorbing structure ( 7 , 8 ).

5. Storage according to claim 4, characterized in that an energy absorber element ( 7 ) is integrated in the formation ( 5 c) as the energy-absorbing structure.

6. Bearing according to claim 4, characterized in that a deformation bracket ( 8 ) arranged in the formation ( 5 d) is provided as the energy-absorbing structure.