DE19947759C2 - Subframe warehouse - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrschemellager, das in der Verbin dung einer Fahrzeugachse zum Fahrzeugaufbau liegt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a subframe bearing in the verbin is a vehicle axle for vehicle body, according to Preamble of claim 1.
Fahrschemellager der vorgenannten Art sind in vielfältigen Aus gestaltungen aus der Praxis bekannt. Eine im Grundaufbau ent sprechende Lageranordnung und Lagerausbildung zeigt auch die DE 37 38 964 C1.Subframe bearings of the aforementioned type are in various types designs known from practice. One in the basic structure speaking bearing arrangement and camp training also shows DE 37 38 964 C1.
Als im Übergang von der Achse auf die Karosserie liegende Ver bindungselemente dienen derartige Fahrschemellager dem Zweck, auf die Achse wirkende Belastungen und Schwingungen aus dem Fahrbetrieb weit möglichst gegen die Karosserie abzukoppeln, um den Fahrkomfort, insbesondere das Geräuschverhalten zu verbes sern, wobei derartige elastische Fahrschemellager bezogen auf die unterschiedlichen Belastungsrichtungen gezielt in unter schiedlicher Härte ausgebildet sein können, um das Fahrzeug im Sinne eines vorgegebenen, gewünschten Fahrverhaltens zu beein flussen.As Ver in the transition from the axle to the body Binding elements serve such subframe bearings for the purpose loads and vibrations acting on the axis from the Decouple driving operations as far as possible against the body in order to driving comfort, especially noise behavior sern, such elastic subframe bearings based on the different load directions specifically in below different hardness can be trained to the vehicle in To influence a given, desired driving behavior rivers.
Mit der DE 196 13 212 A1 wurde für eine Verbundlenker- Hinterachse von Kraftfahrzeugen ein elastisches Lager vorge schlagen, das als Drehlager zwischen Karosserie und Achse liegt und das über dem Federweg der Lenker entsprechende Schwenkwin kel verdrehbar ist. Aufgebaut ist das Lager aus einem querge teilten Lagerkern mit einem in dessen elastische Ummantelung eingebundenen Fussteil und einem formschlüssig damit verbunde nen Kopfteil, das in der Halterung gegenüber dem dem jeweiligen Lenker des Verbundlenkers zugewandten Bereich verbreitert ausgeführt ist und gegen den Halterungsbereich des Lenkers im ra dial äußeren Bereich stirnseitig abgestützt ist. Das Lager ist als gebautes Lager mit voneinander unabhängigen, radialen und axialen elastischen Abstützungen ausgebildet, um in Fahrtrich tung und auch quer hierzu auftretende Beanspruchungen gezielt aufnehmen zu können.DE 196 13 212 A1 was used for a twist beam Rear axle of motor vehicles featured an elastic bearing beat that lies as a pivot bearing between the body and the axle and the swivel winch corresponding to the travel of the handlebars is rotatable. The camp is constructed from a querge shared bearing core with one in its elastic sheathing integrated foot part and a form-fitting connected to it NEN headboard, which is in the holder compared to the respective Handlebars of the torsion beam facing area widened is and against the bracket area of the handlebar in ra the outer area is supported on the face. The camp is as a built bearing with independent, radial and Axial elastic supports are designed to be in driving lane tion and also cross-stresses targeted to be able to record.
Desweiteren ist aus der US 2 781 990 ein elastisches Lager mit quer geteiltem Lagerkern bekannt, der endseitig verbreiterte Stirnflächen aufweist, die einerseits als Abstützung gegen eine Halterung dienen und andererseits als Auflage für eine zentrale Spannschraube, über die das Lager gegen die Halterung verspann bar ist. Zwischen den stirnseitigen Verbreiterungen liegt eine elastische Ummantelung, über die die Abstützung gegen eine La geraufnahme erfolgt.Furthermore, an elastic bearing is known from US Pat. No. 2,781,990 known cross-divided bearing core, the end widened Has end faces, on the one hand as a support against a Serve bracket and on the other hand as a support for a central Clamping screw, via which the bearing braces against the bracket is cash. There is one between the front widenings elastic sheathing over which the support against a La recording is done.
Einen grundsätzlich ähnlichen Aufbau eines elastischen Lagers zeigt die DE 193 52 286 U, wobei der in deren Ausgestaltung ge mäß Fig. 3 ebenfalls quer geteilte, von einer zentralen Spann schraube durchsetzte und mit einer Halterung zu verbindende La gerkern zwischen Anschlagscheiben liegt, die den axialen Feder weg des über die elastische Ummantelung mit der Lageraufnahme verbundenen Lagerkerns gegenüber der Lageraufnahme begrenzen und von denen eine eine sich in den Lagerkern hineinerstrecken de Gewindebuchse für die Spannschraube aufnimmt.A fundamentally similar structure of an elastic bearing is shown in DE 193 52 286 U, the ge in its configuration according to FIG. 3 also cross-divided, interspersed by a central clamping screw and to be connected to a bracket, the bearing core lies between the stop washers, which are axial Limit the spring away from the bearing core connected to the bearing receptacle via the elastic sheathing with respect to the bearing receptacle and one of which receives a threaded bushing extending into the bearing core for the clamping screw.
Der Erfindung liegt bezogen auf ein Fahrschemellager der ein gangs genannten Art die Aufgabe zugrunde, eine Ausgestaltung aufzuzeigen, durch die der Anschluss an die Karosserie so ge staltet werden kann, dass Verformungen der Karosserie im An schlussbereich und dadurch resultierende Schwingungen und Ge räusche weitgehend vermieden werden.The invention is based on a subframe warehouse type mentioned the task, an embodiment to show through which the connection to the body so ge can be designed that deformations of the body in the on closing range and the resulting vibrations and ge noise can be largely avoided.
Gemäß der Erfindung wird dies durch die Merkmale des Anspruches 1 erreicht, wobei für die Halterung durch die Verwendung eines napfförmigen Einsatzes eine sehr steife Abstützzone gegenüber dem Lagerkern erreicht wird, die zusätzlich auch durch die napfförmige Ausbildung - bei axialer Verspannung über eine zen trale Spannschraube - eine günstige Verteilung der in die Hal terung eingeleiteten Kräfte in die Karosserie ermöglicht.According to the invention this is through the features of the claim 1 reached, for the bracket by using a Cup-shaped insert opposite a very stiff support zone the bearing core is reached, which is also achieved by the Cup-shaped design - with axial tensioning via a zen trale clamping screw - a favorable distribution of the hal forces introduced into the body.
Hierzu erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Träger der Bo denstruktur des Fahrzeuges, dem die Halterung zugeordnet ist, mit quer zu seiner Erstreckungsrichtung liegenden Aussteifungen als Anlageflächen für entsprechende Napfwände ausgebildet ist, so dass sich eine formschlüssige Einbindung des Einsatzes in den Träger ergibt, wobei es sich als zweckmäßig erweist, wenn die Aussteifungen als in den Träger eingesetzte Schottwände ausgebildet sind.For this purpose, it proves to be advantageous if the carrier of the Bo the structure of the vehicle to which the bracket is assigned, with stiffeners lying transversely to its direction of extension is designed as contact surfaces for corresponding bowl walls, so that there is a positive involvement of the application in results in the carrier, it proving useful if the stiffeners as bulkheads inserted into the beam are trained.
Bevorzugt erfolgt die Abstützung gegenüber diesen Schottwänden über einander gegenüberliegende Napfwände des Einsatzes, die eine größere Höhe haben als die dazwischen verlaufenden Napf wände, wobei eine solche Ausbildung insbesondere in Verbindung mit der Zuordnung der Halterung zu Längsträgern der Fahrzeugbo denstruktur zweckmäßig ist.The support against these bulkheads is preferred over opposite bowl walls of the insert, the have a greater height than the bowl in between walls, such training in particular in connection with the assignment of the bracket to the longitudinal members of the vehicle bo the structure is appropriate.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird die Erfindung nachstehend mit weiteren Details anhand der Zeichnungen, die ein erfindungsge mäß bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigen, naher erläutert. Im einzelnen sind dargestellt:Further details and features of the invention emerge from the claims. Furthermore, the invention is described below further details with reference to the drawings, which is a erfindungsge show according to preferred embodiment, explained in more detail. in the individual are shown:
Fig. 1 im Schema ein Ausschnitt der karosserieseitigen Hal terung für ein elastisches Fahrschemellager, wobei die Halterung einem Fahrzeuglängsträger in einem Be reich der Hinterachse des Fahrzeuges zugeordnet ist, in dem ein Querträger verlauft, und der die Halterung bildende Bereich aufgebrochen gezeigt ist, Fig. 1 in the diagram a detail of the body-side Hal-esterification of an elastic subframe bearing, said support a longitudinal beam rich in a loading of the rear axle is associated with the vehicle in which proceeds a cross member, and which is shown broken away, the holder forming portion,
Fig. 2 eine schematisierte Querschnittsdarstellung durch das elastische, als Fahrschemellager dienende Lager, wobei auch die Halterung vereinfacht dargestellt ist, und Fig. 2 is a schematic cross-sectional view through the elastic, serving as a subframe bearing, the bracket is also shown in simplified form, and
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, bezogen auf einen Längsschnitt. Fig. 3 is a representation corresponding to FIG. 2, based on a longitudinal section.
In dem in Fig. 1 schematisiert und lediglich ausschnittsweise dargestellten, dem Bodenbereich eines Personenkraftwagens zuge hörigen Befestigungsbereich für ein elastisches Lager, insbe sondere ein in der Verbindung einer nicht dargestellten Fahr zeugachse mit dem Fahrzeugaufbau liegenden Fahrschemellager, ist mit 1 ein in Fahrzeuglängsrichtung F verlaufender Längsträ ger bezeichnet, dem anschliessend an seinen im Achsbereich nach oben ausgewölbten Bereich 2 die Halterung 3 für das in den Fig. 2 und 3 gezeigte Fahrschemellager 4 zugeordnet ist, das in einer achsseitigen Lageraufnahme 5 angeordnet ist, die bei spielsweise durch ein Befestigungsauge eines Fahrschemels ge bildet sein kann.In the schematized in Fig. 1 and only partially shown, the floor area of a passenger car associated attachment area for an elastic bearing, in particular in particular in the connection of a vehicle axle not shown lying with the vehicle body, subframe bearing 1 is 1 in the vehicle longitudinal direction F longitudinal stripes ger referred to which the holder is then at its in the axle upward bulging portion 2 is assigned to 3 for the example shown in Figs. 2 and 3 subframe bearing 4 which is arranged in an axle-side bearing receptacle 5, the ge by a fastening eye of a subframe in the pitch forms can be.
Der Längsträger 1 weist im Bereich der Halterung 3 einen Ober gurt 6 und einen Untergurt 7 auf und ist mit einem Querträger 8 verbunden, der den Untergurt 7 im Bereich der Halterung unter greift, wobei Untergurt 7 und Querträger 8 verbunden, insbeson dere verschweisst sind und von einer Bohrung 31 durchsetzt sind, die auf den Innenraum des Längsträgers 1 ausmündet und vom Gewindehals 9 eines Einsatzes 10 durchsetzt ist, der einem Bestandteil der Halterung 3 bildet und seinerseits mit dem Längsträger 1 verbunden ist. Im Längsträger 1 sind quer verlau fende Aussteifungen 11 in Form von eingesetzten Aussteifungs blechen vorgesehen, die mit bezogen auf die Fahrzeuglängsrich tung F quer verlaufenden Napfwänden 12 verbunden sind, zwischen denen sich Napfwände 13 geringerer Hohe erstrecken, wobei die Napfwände 12 und 13 den Boden 14 des napfförmigen Einsatz 10 umgrenzen, der zentral mit dem sich in Gegenrichtung zu den Wanden 12 und 13 erstreckenden Gewindehals 9 versehen ist. Zwi schen den Napfwänden 12 und 13 erstreckt sich desweiteren ein Einsatzblech 15, das ebenso wie die Aussteifungen 11 gegen den Obergurt 6 bzw. den Obergurt 6 und den Untergurt 7 verschweisst ist, so dass die Halterung 3 einem insgesamt besonders ausge steiften Bereich der Bodenzone zugeordnet ist, der geeignet ist, auch größere Kräfte ohne Verformungen großflächig aufzu nehmen und abzustützen. Im Hinblick auf die Einbindung des Obergurtes 6 in diese Stützfunktion sind die Aussteifungen 11 sowie das Einsatzblech 15 auch ihrerseits nochmals gegen Aus beulen ausgesteift, und zwar durch Aussparungen 16 mit ausge stellten Rändern 17.The side member 1 has in the area of the bracket 3 an upper belt 6 and a lower chord 7 and is connected to a cross member 8 which engages the lower chord 7 in the area of the bracket, the lower chord 7 and cross member 8 being connected, in particular welded and are penetrated by a bore 31 which opens onto the interior of the side member 1 and is penetrated by the threaded neck 9 of an insert 10 which forms part of the holder 3 and is in turn connected to the side member 1 . In the longitudinal member 1 transverse reinforcing stiffeners 11 are provided in the form of inserted stiffening plates, which are connected with respect to the vehicle longitudinal direction F transverse cup walls 12 , between which cup walls 13 lower height extend, the cup walls 12 and 13 the bottom 14th delimit the cup-shaped insert 10 , which is provided centrally with the threaded neck 9 extending in the opposite direction to the walls 12 and 13 . Between the bowl walls 12 and 13 also extends an insert plate 15 which, like the stiffeners 11 , is welded against the upper flange 6 or the upper flange 6 and the lower flange 7 , so that the holder 3 is assigned to an overall particularly stiff region of the floor zone is, which is suitable to absorb and support larger forces without deformation over large areas. With regard to the integration of the upper chord 6 in this support function, the stiffeners 11 and the insert plate 15 are in turn stiffened again against bulges, namely through recesses 16 with raised edges 17th
Die Halterung 3 mit dem großflächigen, besonders steif ausge führten Boden 14 des Einsatzes 10 bildet die Abstützung für das Kopfteil 18 des zweiteilig ausgeführten und ein Fussteil 19 um fassenden Lagerkernes 20 des insgesamt mit 4 bezeichneten Fahr schemellagers, wobei zwischen dem Lagerkern 20 und einem Aus senmantel 21 des Lagers 4 eine elastische Ummantelung liegt, die mit 22 bezeichnet ist und über die der Lagerkern 20 gegen den Aussenmantel 21 abgestützt ist, der seinerseits in der achsseitigen Lageraufnahme 5 fixierbar ist. Im Hinblick auf die angestrebte unterschiedliche Harte des Fahrschemellagers 4 ist dessen Ummantelung 22, wie der Vergleich der Fig. 2 und 3 zeigt, in den tragenden Querschnitten unterschiedlich ausge führt, um, bezogen auf das vorliegende Ausführungsbeispiel, in Querrichtung eine härtere Abstützung (voller Materialquerschnitt) zu realisieren als in Längsrichtung, was durch ent sprechende Querschnittsschwächungen, die durch Aussparungen 23 realisiert sind, erreicht wird.The bracket 3 with the large, particularly stiff led out floor 14 of the insert 10 forms the support for the head part 18 of the two-part and a foot part 19 to encompass the bearing core 20 of the overall drive bearing designated 4, whereby between the bearing core 20 and an off senmantel 21 of the bearing 4 is an elastic casing, which is designated by 22 and over which the bearing core 20 is supported against the outer casing 21 , which in turn can be fixed in the axle bearing 5 . With regard to the desired different hardness of the subframe bearing 4 , its casing 22 , as the comparison of FIGS. 2 and 3 shows, leads differently in the load-bearing cross sections in order to, in relation to the present exemplary embodiment, a harder support in the transverse direction (full material cross section ) to be realized as in the longitudinal direction, which is achieved by corresponding cross-sectional weakenings, which are realized by recesses 23 .
Kopfteil 18 und Fussteil 19 des quer geteilten Lagerkernes 20 sind von der Spannschraube 24 zentral durchsetzt, die in den Gewindehals 9 eingreift und über die der Lagerkern 20 gegen den Boden 14 des Einsatzes 10 verspannbar ist, und zwar über die dazwischenliegenden Bereiche des Untergurtes 7 und des Querträ gers 8.The head part 18 and foot part 19 of the transversely divided bearing core 20 are penetrated centrally by the tensioning screw 24 , which engages in the threaded neck 9 and via which the bearing core 20 can be braced against the bottom 14 of the insert 10 , specifically via the regions in between the lower flange 7 and of the cross member 8 .
Radial ist der Lagerkern 20 unmittelbar gegen den Einsatz abge stützt, dadurch, dass der Gewindehals 9 axial in eine zentrale, ringförmige Aufweitung des Fussteiles 18 passend eingreift, wo bei die Aufweitung mit 25 bezeichnet ist und die für die Spann schraube 24 vorgesehene Bohrung 31 im Bereich des Kopfteiles 18 radial erweitert.Radially, the bearing core 20 is supported directly against the use abge, characterized in that the threaded neck 9 matingly engages axially in a central annular widening of the footrest 18, where referred to in the widening 25 and the screw for the clamping 24 provided bore 31 in the Radially expanded area of the head part 18 .
Ferner sind Kopfteil 18 und Fussteil 19 des Lagerkernes 20 quer zur Spannschraube 24 formschlüssig gegeneinander abgestützt, und zwar dadurch, dass das Kopfteil 18 einen Halsansatz 26 auf weist, der in eine ringförmige, die Bohrung für die Spann schraube 24 aufweitende Ausnehmung 27 des Fussteiles 19 ein greift, die sich axial ausgehend von der ringförmigen, zwischen Kopfteil 18 und Fussteil 19 liegenden Abstützfläche 28 in Rich tung des Fussteiles 19 erstreckt.Furthermore, the head part 18 and the foot part 19 of the bearing core 20 are positively supported against one another transversely to the tensioning screw 24 , namely in that the head part 18 has a neck extension 26 which extends into an annular recess 27 of the foot part 19 that widens the bore for the tensioning screw 24 a engages, which extends axially from the annular, lying between the head part 18 and the foot part 19 support surface 28 in Rich direction of the foot part 19 .
Die axiale Abstützung des Kopfteiles 18 gegen die Halterung 3 im Bereich der der Halterung zugewandten Stirnseite des Kopf teiles 18 erfolgt im Rahmen einer ringförmigen Randzone 29, und damit zur Spannschraube 24 radial nach aussen versetzt bevor zugt in einem benachbart zum Randbereich des Bodens 14 liegen den Bereich des Einsatzes 10, in dem der Boden 14 in die Napf wände 12, 13 übergeht. Innerhalb der Randzone 29 ist die Stirn seite des Kopfteiles 18 axial zurückgenommen, liegt also gegen über der Halterung bevorzugt frei, und dies über den Umfang zu mindest bereichsweise, um die Abstützung auf die Randzone 29 zu konzentrieren und dadurch eine großflächige Abstützung mit ent sprechend günstigen Belastungs- und Übertragungsverhältnissen zu realisieren. Der gegenüber der Randzone 29 zurückgenommene Bereich der der Halterung 3 zugewandten Stirnseite des Kopftei les 18 ist mit 30 bezeichnet.The axial support of the head part 18 against the holder 3 in the region of the end face of the head part 18 facing the holder takes place in the context of an annular edge zone 29 , and thus offset radially outward from the tensioning screw 24 before it moves in an area adjacent to the edge region of the base 14 Area of the insert 10 , in which the bottom 14 in the bowl walls 12 , 13 merges. Within the edge zone 29 , the end face of the head part 18 is axially withdrawn, so it is preferably free relative to the holder, and this at least in regions over the circumference, in order to concentrate the support on the edge zone 29 and thereby a large-area support with accordingly favorable Realize load and transmission conditions. The area which is withdrawn with respect to the edge zone 29 of the end face of the head part 18 facing the holder 3 is designated by 30.
Wie Fig. 2 und 3 insbesondere verdeutlichen, ist der Kopf teil 18 in Richtung auf die Halterung 3 sich verbreiternd aus geführt, wobei das Kopfteil 18 in radiale Überdeckung zur Um mantelung 22 kommen, ohne die Herstellung des Lagers 4 zu er schweren, da die Ummantelung 22 lediglich mit dem Fussteil 19 verbunden ist und das Kopfteil 18 nachträglich aufgesetzt wer den kann.As shown in Fig. 2 and 3 illustrate in particular, the head is partially out 18 towards the holder 3, widening from the head part 18 in radial overlap on the order sheathing coming 22 without the production of the bearing 4 heavy to it, since the Casing 22 is only connected to the foot part 19 and the head part 18 is subsequently placed on who can.
Die erfindungsgemäße Konstruktion führt insgesamt zu einem sehr steifen Verbund und dadurch zu einem guten Übertragungsverhal ten der Achslagerung und zu einem Komfortgewinn für die Fahr zeugpassagiere. Hierzu trägt insbesondere bei, dass das Körper schallverhalten durch die beschriebenen Versteifungsmassnahmen in der Achslagerung und in deren Anbindung an die Karosserie günstig beeinflusst wird. Die gezielten, lokal ansetzenden Ver stärkungsmassnahmen und die Vergrößerung des Achslagerkerns im Übergang auf die Halterung verbessern darüber hinaus auch die Betriebsdauerfestigkeit. Als weitere positive Auswirkung der vergrößerten Auflagefläche im Übergang Vorn Kopfteil auf die Halterung ergibt sich eine deutliche Anhebung der Resonanzfre quenzen und eine Absenkung der Amplituden sowohl dynamisch als auch statisch in allen Richtungen. Insbesondere ergibt sich auch ein sehr günstiges Verhältnis der Aufstandsfläche des La gerkerns zum Angriffspunkt der Krafteinleitung. Durch die in Verbindung mit der Napfform des Einsatzes 10 geschaffene Lösung werden ferner auch die Biegespannungen deutlich reduziert und in Druck- und Schubspannungen über die Aussteifungen 11 und das Einsatzblech 16 umgesetzt.The construction according to the invention leads overall to a very rigid composite and thereby to a good transmission behavior of the axle bearing and to a comfort gain for the vehicle passengers. This is due in particular to the fact that the body's sound behavior is favorably influenced by the stiffening measures described in the axle bearing and in its connection to the body. The targeted, locally applied reinforcement measures and the enlargement of the axle bearing core in the transition to the bracket also improve the service life. Another positive effect of the enlarged contact surface in the transition from the front of the headboard to the bracket is a significant increase in the resonance frequencies and a reduction in the amplitudes both dynamically and statically in all directions. In particular, there is also a very favorable ratio of the contact area of the bearing core to the point of application of the force application. The solution created in connection with the cup shape of the insert 10 also significantly reduces the bending stresses and converts it into compressive and shear stresses via the stiffeners 11 and the insert plate 16 .
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- 1999-10-02 DE DE1999147759 patent/DE19947759C2/en not_active Expired - Fee Related
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