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Elastisches Lager Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches
Lager, insbesondere zur Lagerung eines Motors eines Kraftfahrzeuges, das eine Metallfeder
und eine gegebenenfalls mit Metalleinlagen verstärkte Dämpfungszwischenlage aus
elastomerem Material umfaßt.
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Es ist ein elastisches Lager fUr Motoren von Kraftfahrzeugen bekannt
(DT.-OS 2 307 567), bei welchem eine unter statischer Last gespannte Schraubenfeder
eine Gummifeder in belasteter Einbaulage der Schraubenfeder spannungsfrei zugeschaltet
ist.
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Die größeren vertikalen Kräfte werden bei dieser Anordnung durch die
Schraubenfeder abgesetzt, während die Querkräfte von der Gummifeder abgefangen werden.
Diese an sich gute Kombination hat jedoch den Nachteil, daß sich infolge Wärmeeinwirkung
das an-vulkanisierte Material der Gummifeder setzt, rissig wird und durch Verlust
an Elgenelastizität zur elastischen Aufnahme von Querkräften ungeeignet wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile durch ein elastisches
Lager zu vermeiden, das zur Aufnahme von auftretenden Längs- und Querkräften geeignet
ist, während die
Dämpfung der Schwingungen von einem Elastomer dbernommen
wird, welches vorzugsweise nicht vulkanisierbar ist. Dies ermöglicht die Verwendung
von wärmebeständigeren Elastomeren, die weniger setzungsgefährdet sind.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Dämpfungszwischen lage
auflageseitig, z.B. am Fahrgestell, angeordnet ist und durch einen das Auflageende
der Metallfeder festhaltenden Elastomerring gebildet ist, der in einem Gehäuse angeordnet
ist und die Metallfeder sowohl in radialer als auch in axialer Richtung festspannt.
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Dadurch können Längs- und Querkräfte unmittelbar von der Metallfeder
aufgenommen werden. Darüberhinaus bietet eine fahrgestellseitige Anordnung der Dämfpungszwischenlage
einen besseren Schutz gegen die Wärme im Motorraum. Auch bei stillgesetztem Motor
kann der sich im Motorraum bildende Wärmestau die am Fahrgestell gelagerte Dämpfungszwischeniage
nicht gefährden.
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Die Temperaturen an dieser Stelle liegen wesentlich unter 1000 C.
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Bei einem elastischen Lager mit einer gewundenen Metallfeder kann
der Elastomerring im Bereich der das Auflageende bildenden Windung der Metallfeder
durch eine ringförmige Metalleinlage verstärkt sein, die mit einem gegen die das
Auflageende bildende Windung der Metallfeder gerichteten offenen Profil den Elastomerring
in zwei Teilringe unterteilt. Dadurch wird ein Herausreißen der Metallfeder aus
dem Elastomerring auch bei starker Zugbelastung unterbunden.
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Ferner können die Teilringe von dem Gehäuse bzw. der Metalleinlage
getrennt sein, wodurch der Vulkanisiervorgang eingespart und die Herstellung vereinfacht
wird.
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Zur Begrenzung der Schwingungsamplituden der Hetallfeder kann der
Elastomerring ein StUck mit einem innerhalb der Metallfeder
liegenden
Hubbegrenzungskörper bilden. Dieser Hubbegrenzungskörper kann zur Erzielung einer
besonderen Dämfpungscharakteristik hohl oder mit entsprechenden Schwachstellen,
wie z.B. konzentrische Nuten, ausgestattet sein. Der Hubbegrenzungskörper verhindert
bei größeren Stoßbelastungen ein Aufeinanderschlagen, Abkippen oder zu starkes Verschieben
der Federwindungen gegeneinander, erhält die Feder elastisch und erhöht die Lebensdauer
derselben wesentlich.
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Die Metallfeder kann als zylindrische Schraubenfeder, sie kann aber
auch als Kegeistumpffeder gewickelt sein.
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Bei gleicher Federdrahtstärke wird eine Kegelstumpffeder in Richtung
der abnehmenden Wicklungsdurchmesser steifer und kann in Verbindung mit einem konisch
geformten Hubbegrenzungskörper zur Aufnahme von größerem Belastungen besser geeignet
sein.
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Ferner kann die Metallfeder abweichend von der XreisformXvorzugsweise
z.B. elliptisch, gewickelt sein. Dadurch kann die Feder charakteristik den gewünschten
Richtungen angepaßt und Stöße aus diesen Richtungen. besser abgedämpft werden.
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Um Jedoch die Belastbarkeit der Metallfeder noch weiter zu steigern,
kann zur Herstellung der Metallfeder ein Federdraht mit rechteckigem Querschnitt
verwendet werden. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, eine bestimmte Federkennlinie
durch Variation des Federdrahtes und des Wicklungsdurchmessers herzustellen.
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Außerdem kann der zur Herstellung der Metallfeder verwendete Federdraht
mit einem Elastomer ummantelt sein.
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Die Um'antlung schützt die Metallfeder nicht nur vor Korrosion, sonden
sie dämpft zusätzlich etwaige Berührungsst-llen der Federwindungen, hervorgerufen
durch zu starke Stoßbelastungsn.
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Anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher
erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 ein elastisches Lager mit einer Metallfelder,
die als zylindrische Schraubenfeder gewickelt ist, Fig. 2 ein elastisches Lager
mit einer als Kegelstumpffeder gewickelten Metallfeder und Fig. 3 einen Querschnitt
durch einen rechteckigen und ummantelten Federdraht der Metallfeder.
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Das in Fig. 1 dargestellte elastische Lager besteht aus einer als
zylindrische Schraubenfeder gewickelten Metallfeder 1, die mit einem Auflageende
2 in einer Halterung 3 eingespannt ist.
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Die Halterung 3 ist an einem Motorauflageträger 4 befestigt.
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Ein anderes als Dämpfungszwischenlage 5 dienendes Auflageende 6 durch
eine Windung 6' der Metallfeder 1 gebildet, wird durch einen Elastomerring 7 festgehalten,
der in einem Gehäuse 8 angeordnet ist, welches auflageseitig, z.B. am Fahrgestell
9, befestigt ist. Der im Gehäuse 8 liegende Elastomerring 7 spannt die Metallfeder
1 sowohl in radialer als auch in axialer Richtung fest.
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Der Elastomerring 7 ist zur Verbesserung des Dämpfungseffektes im
Bereich der das Auflageende 6 bildenden Windung 6' der Metallfeder 1 durch eine
ringförmige Metalleinlage 10 verstärkt, die mit einem gegen die das Auflageende
6 bildende Windung 6' der Metallfeder 1 gerichteten offenen Profil 11 den Elastomer
ring 7 in zwei Teilringe 12 und 13 unterteilt. Die Teilringe 12 und 13 sind vom
Gehäuse 8 bew. von der Metalleinlage 10 getrennt, d.h. mit diesen nicht vulkanisiert.
Das Gehäuse 8 ist mit einer Deckscheibe 8§ auflageseitig geschlossen.
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Der Elastomerring 7 bildet ein Stück mit einem innerhalb der Metallfeder
1 liegenden Hubbegrenzungskörper 14. Dieser stützt sich mit einem Ende 15 am Fahrgestell
9 ab, während ein Ende 16 innerhalb der Metallfeder 1 liegt und starke vertikale
Stöße elastisch abdämpft, indem die Halterung 3 durch Aufliegen auf das Ende 16
ein weiteres Durchwingen begrenzt. Die Form des Hubbegrenzungskörpers 14 kann hohl
sein oder ringförmige oder andere Einschnürungen aufweisen, um eine vorbestimmte,
gewünschte Dämpfungscharakteristik zu gewährleisten.
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In der Fig. 2 it die Metallfeder 1 als Kegelstumpffeder ausgefuhrt,
die in besonderen Fällen zur Aufnahme von Querkräften besser geeignet ist.
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Aus Fig. 3 ist ein Federdraht 17 mit einem rechteckigen Querschnitt
zu ersehen, welcher zur Herstellung einer Federkennlinie mit steiferem Charakter
verwendet wird. Der Federdraht 17 ist, um die Belastbarkeit der Metallfeder 1 noch
weiter zu steigern und gegebenenfalls ein gegenseitiges Berühren der Federwicklungen
zu dämpfen mit einer Elastomerschicht 18 ummantelt.
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Selbstverständlich kann der Federdraht 17 auch mit einem ovalen oder
einem anderen geeigneten Querschnitt versehen sein, ebenso wie der Federkörper beliebige
Wiblungsformen (z.B. im Grundriß kreisförmig, elleptisch o.a.) aufweisen kann, wenn
dies zur Erzielung einer bestimmten Charakteristik erforderlich ist.