DE2317856A1

DE2317856A1 - Lagerkoerper in elastomer-metall-bauweise

Info

Publication number: DE2317856A1
Application number: DE19732317856
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Ing Haffer; Willi Schultheis
Original assignee: Metzeler Gummitechnik GmbH
Current assignee: Metzeler Gummitechnik GmbH
Priority date: 1973-04-10
Filing date: 1973-04-10
Publication date: 1974-11-28

Description

Lagerkörper in Elastomer-Met all -Bauweise Die Erfindung betrifft einen Lagerkörper in Elastomer-Metall-Bauweise, zur Aufnahme von überlagerten Belastungen bei der Abstützung von Verbrennungsmotoren, umfassend einen von einem Spannbolzen in Lagerlängsrichtung durchsetzten, hohlen Federkörper von im wesentlichen zylindrischer oder schwach kegelstumpfförmiger Gestalt, dessen Oberteil in einer starren Kappe geborgen ist und dessen unteres Ende in oder auf einer Aufnahme sitzt, wobei der Spannbolzen den Bederkörpervorspannt.
Bekannte Lager dieser Art werden in Kraftfahrzeugen zur hinteren Abstützung des Motors am Fahrzeugrahmen eingesetzt und haben Belastungen sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtungen aufzunehmen. oblicherweise wird bisher eine Spiralfeder (Schraubenfeder) verwendet, die in und von einer äußeren Führungskappe gestützt und durch den durchgehenden Spannbolzen vorgespannt werden. Um zu vermeiden, daß bei Bewegungen oder Kräften senkrecht zur Lagerlängsrichtung der Spannbolzen am Fahrzeugrahmen anschlägt, ist unterhalb der Feder ein ringförmiges Elastomerelement eingeknüpft, das den Spannbolzen abfängt.
Dieses bekannte Lager überträgt den Xörperschall im wesentlichen ungedämpft und ist aufgrund seiner zahlreichen Einzelteile in der Herstellung aufwendig.
Für die Erfindung ist die Aufgabe gestellt, einen Lagerkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, der als ein kompaktes Einbauteil die Nachteile der bekannten Lager zu vermeiden weis und mit einer anfänglich weichen und dann allmählich progressiv ansteigenden Kennlinie ausgestattet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Lagerkörper in Elastomer-Metall-Bauweise gelöst, der gekennzeichnet ist durch die Kombination folgender Merkmale: a) eine tonnenförmige Aushöhlung des Federkörperinnemraumes; b) die den Federkörper übergreifende Kappe erstreckt sich in Lagerlängsrichtung bis annähernd zur Mitte des Federkörpers hin und formt dort einen umlaufenden Anschlagflansch' wobei ihre Innenwandung der Außenwandung des Federkörpers mit radialem Abstand gegenübersteht; c) ein über den Bederkörperumfang vorgezogener und davon abgesetzter Ringwulst erstreckt sich-im Querschnitt gesehen - annähernd in Lagerlängsrichtung dem Anschlagflansch der Kappe entgegen,wobei in vorgespanntemEinbauzustand die Oberseite des Ringwulstes dem Anschlagflansch mit Abstand gegenübersteht.
Weiterhin für die Erfindung bedeutende Ausgestaltungen sind den sich anschließenden Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand zweier in der Zeichnung im Halbschnitt dargestellter Ausführungsbeispiele, die sich in vorgespanntem Einbauzustand befinden, wird die Erfindung nachstehend beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt die linke Hälfte eines Axialschnittes durch einen Lagerkörper, Fig. 2 die rechte Hälfte eines Axialschnittes eines gegenübe dem vorigen abgeänderten Ausfuhrungsbeispieles, Fig. 3 eine Draufsicht im Detail.
Ein im Grundzuge zylindrischer oder schwach kegel stumpfförmiger Federkörper 10 aus Gummi oder einem gleichwertigen Elastomer sitzt mit seinem unteren Ende in einer starren Aufnahme 11 und ist mit seinen oberen Ende in einer aufgestülpten Kappe 12 geborgen. Zwischen der Kappe 12 und dem Federkörper 10 ist eine starre Scheibe 13 eingesetzt, die im Bereich ihrer Berührungsfläche mit dem Federkörper 10 mit diesem durch Haftung bzw. Vulkanisation verbunden ist. Der Federkörper 10 besitzt eine tonnenförmige Aushöhlung 14, die in Lagerlängsrichtung verläuft. Durch die Aushöhlung 14 erstreckt sich ein Spannbolzen 15, welcher sich mit seinem Kopf 1G auf der Kappe 12 abstützt und unterseitig durch eine in der Aufnahme 11 vorgesehene Bohrung 17 ragt.
Der 'pannbolzen 15 kann zweckmäßig mit einer Distanzhülse (nicht dargestellt) kombiniert werden, wobei der Außendurchmesser des Spannbolzens 15 bzw. der Distanzhülse dann kleiner ist1 als der kleinste Innendurchmesser der Aushöhlung 14 und der Bohrung 17.
Die Aushöhlung 14 ist nahe ihrer unteren Mündung 18 gerundet trichterförmig aufgeweitet, wodurch eine ringförmige Anschlagfläche 19 entsteht, an der der Spannbolzen Anschlagfläche 19 /Fdie nicht dargestellte Distanzhülse) bei Bewegungen quer zur Lagerlängsrichtung gedämpft zum Anschlag kommt.
Der topfförmige Randbereich der Kappe 12 erstreckt sich nahezu bis zur Mitte des Federkörpers 10 herab und läuft dort in einem Xnschlagflansch 20 aus. Die Innenwandung der Kappe 21 steht der Außenwandung 22 des Federkörpers 10 in einem radialen Abstand 23 gegenüber. Aus dem Federkörper 10 ist ein abgesetzter, umlaufender Ringwulst 24 vorgezogen, der im wesentlichen in Lagerlängsrichtung gerichtet ist und der Anschlagfläche 20 mit einem Abstand 25 gegenüberliegt. Die Oberseite des Ringwulstes 24 besitzt umlaufend Erhöhungen 26 und/oder Vertiefungen 27 gleicher und/oder verschiedener Höhe und Länge, wodurch sich eine zahnbogenartige Kontur ergibt.
Denkbar ist selbstverständlich auch, daß der Ringwulst 2' eben ausgebildet ist und die Erhöhungen 26 und/oder Vertiefungen 27 in dem nschlagflansch 20 angeordnet sindwooder daß sowohl Wer der Itingwuist 24- als auch der Anschlagflansch 20 eben ausgebildet sind.
Bei der itusführung des Lagerkörpers nach Fig. 2 sind identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 ist bei Fig. 2 eine Aufnahme 30 mit einem Ansatz 51 vorgesehen, der in den Federkörper 10 inkorporiert ist und - in Lagerlängsrichtung - eine ringförmige Stützfläche 32 für den Ringwulst 24 bildet. Auch ist hier eine hohlzylinderförmige Kappe 12 dargestellt, in Fig. 1 dagegen eine hohlkegelstumpfförmige.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Ringwulst 24 mit seinen Erhebungen und Vertiefungen 26 und 27, wobei ersichtlich ist, daß diese auch von unterschiedlicher Längenerstreckung sein können.
Die Wirkungsweise bei Beanspruchungen in Lagerlängsrichtung ist folgende: In einem ersten Belastungsbereich des beispielsweise am Spannbolzen 15 befestigten Motors ist die Kraftaufnahme bzw. Kennlinie des Federkörpers sehr weich und nur durch seine durch die tonnenförmige Aushöhlung gewählte Ausknickung nach außen bestimmt. WirdWird.hingegen die Belastung höher, so legt sich - allmählich - die Außenwandung 22 an die Innenwandung 21 an, wodurch sich eine steifere Kennlinie ergibt. Liegt dann die Außenwandung 22 an der Innenwandung 21 voll an, so kommt nach einer nochmaligen Steigerung der Belastung der Anschlagflansch 20 auf dem Ringwulst 24 bzw. dessen Erhöhungen26 zur Anlage, und es tritt eine weitere Verhärtung ein. Steigt dann die Belastung noch höher, so werden die Erhöhungen - entweder zu gleichen Teilen oder äe nach ihren unterschiedlichen Höhen - niedergedrückt, bis schließlich der gesamte Lagerkörper zwischen der Scheibe 13 bzw. der Kappe 12 und der Aufnahme 11 (70) zusammengepreßt wird. Es kann auch zweckmäßig sein, daß die Berührung zwischen Anschlagflansch 20 und Erhöhungen 26 vor der Berührung zwischen Außenwandung 22 und Innenwandung 21 oder ungefähr gleichzeitig auftritt.
Eine weitere Versteifung der Kennlinie bzw. Zunahme der Progression des Lagerkörpers wird durch die Ausbildung der Aufnahme 30 mit dem Ansatz 31 (Fig. 2) erzielt, da hier die zur Verfügung stehende Federungsmasse des Ringwulstes in ihrer Höhe reduziert ist.
Die beim normalen Fahrbereich auftretenden Belastungen werden zweckmäßig nur Verformungen im Federkörper hervorrufen, wie sie unter dem ersten Belastungsbereich oben beschrieben wurden.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche nahme c Lagerkörper in Elastomer-Metall-Bauweise zur Aufnahme voüberlagerten Belastungen bei der abstützung von Verbrennungsmotoren, umfassend einen von einem Spannbolzen in Lagerlängsrichtung durchsetzten, hohlen Federkörper von im wesentlichen zylindrischer oder schwach kegelstumpfförmiger Gestalt, dessen Oberteil in einer starren Kappe geborgen ist und dessen unteres Ende in oder auf einer Aufnahme sitzt, wobei der Spannbolzen den Federkörper vorspannt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmal: a) eine tonnenförmige aushöhlung (14) des Federkörperinnenraumes; b) die den Federkörper (10) übergreifende Kappe (12) erstreckt sich in Lagerlängsrichtung bis etwa zur Mitte des Federkopers hin und formt dort einen umlaufenden Anschlagflansch (20), wobei ihre Innenwandung (21) der Außenwandung (22) des Federköpers mit radialem Abstand (23) gegenübersteht;.

c) ein über den Federkörperumfang vorgezogener und davon abgesetzter, umlaufender Ringwulst (24) erstreckt sich - im Querschnitt gesehen - annähernd in Lagerlängsrichtung dem Anschlagflansch (20) der Kappe (12) entgegen, wobei in vorgespanntem Einbauzustand die Oberseite des Ringwulstes dem Anschlagflansch mit Abstand gegenübersteht.
2. Lagerkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Ringwulstes (24) mit Erhöhungen (26) und/ oder Vertiefungen (27) unterschiedlicher Höhen/Tiefen versehen ist.
3. Iagerkörper nach Anspruch 1 und ggf. nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagflansch der Kappe mit Erhöhungen und/oder Vertiefungen unterschiedlicher Höhen/Tiefen versehen ist.
4. lagerkörper nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (30; 31) für das untere Ende des Federkörpers (10) ring- oder topfförmig ist und eine kreisringförmige Stützfläche (32) für den Ringwulst (24) bildet.
5. Lagerkörper nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der in der Kappe (12) geborg nen Seite des Federkörpers (10) eine metallische Scheibe (13) mit einer zentralen Durchgangsbohrung angehaftet ist, deren Durchmesser kleiner ist als der kleinste Durchmesser des Innenraumes des Federkörpers.
6. Lagerkörper nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Spannbolzenkörpers (ins) oder einer darauf aufgeschobenen Distanzhülse kleiner ist als der kleinste Innendruchmesser der Aushöhlung (14).
7. Lagerkörper nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnt, daß die außerhalb der Kappe (12) liegende Mündung (18) des innenraumes (14) trichterförmig und gerundet unter Bildung einer Anschlagfläche (19) für den Spannbolzen (15) ausgebildet ist.

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