DE3021676A1

DE3021676A1 - Elastisches abstuetzelement, insbesondere fuer die antriebsmaschine in einem kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE3021676A1
Application number: DE19803021676
Authority: DE
Inventors: Charles Donal Moore
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1979-06-18
Filing date: 1980-06-10
Publication date: 1981-01-08
Also published as: GB2058285A; GB2058285B; CA1153785A; US4262889A; DE3021676C2

Description

Elastisches Ahstützelement, insbesondere für die Antriebsmaschine

in einem Kraftfahrzeug

Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Abstützelement, insbesondere für die Antriebsmaschine in einem Kraftfahrzeug, bestehend aus einer oberen und einer unteren Befestigungsplatte, die miteinander über einen dazwischen angeordneten, elastomer en Materialblock anhaftend verbunden sind.

Elastische Abstützelemente der eingangs genannten Art sind z. B. aus der US-PS 4 151 822 in einfacher Form und aus der US-PS 2 958 526 in aufwendigerer Form bekannt. Die einfache bekannte Ausführungsform weist hierbei ein gleichförmiges elastisches Material und dementsprechend eine gleichförmige elastische Nachgiebigkeit in verschiedenen Richtungen auf, während die aufwendigere Ausführungsform im elastischen Material unterschiedlich elastische Materialzonen und oder Ausnehmungen im Material aufweist um eine unterschiedliche

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Sitz der Gesellschaft Köln Registergericht Köln. HRB 84 - Vorsitzender des Aufsichtsrates Robert A Lutz

Vorstand Peter Weiher. Vorsitzender - Hermann Dederichs - Waidemar Ebers Hans Wilhelm Gab Paul A Gucke! - Wilhelm Inden Alfred Langer Hans-Joachim Lehmann Dieter UHsperger

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.?. lastische Nachgiebigkeit in verschiedenen Richtungen zu erzielen.

Die erstgenam ;en eiiifac.en Ausführungsfcrr-ien w; den hierbei nicht alien Anforderungen gerecht, während die :. ese Anio^derungen erfüllende, aufwendigere ^usführungsform verhältnismässig teuer und schwierig in der Herstellung war.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine elastisches Abstützelement der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß es bei verhältnismässig einfacher Herstellung höheren Anforderungen an unterschiedliche Nachgiebigkeit in unterschiedlichen Richtungen gerecht werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem ein elastisches Abstützelement der eingangs genannten Art die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgezeigten Merkmale aufweist. In den Patentansprüchen 2 bis 7 sind weitere zweckmässige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes näher erläutert.

Dadurch, daß der elastomere Materialblock aus einem Elastomer mit darin eingebetteten, einzelnen Fasern eines Fas er materials besteht, kann bereits durch die Ausrichtung der Fasern eine unterschiedliche Nachgiebigkeit in verschiedenen Richtungen erzielt werden.

In den Ansprüchen 2 bis 4 sind zweckmässige Massnahmen der Anordnung solcher Fasern näher erläutert.

Dadurch, daß die obere und untere Befestigungsplatte noch mit in bestimmter Weise angeordneten und abgewinkelten Flanschen versehen sind, kann die Nachgiebigkeit des elastischen Abstützelementes in ge-

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wünschter Weise bei maximalen Ausschlägen begrenzt werden.

Die Erfindung wird anhand eines in der beiliegenden Zeichnung gezeigten Ausiührungsbeidpieles näher erläutert.

Es zeigt :

Fig. 1 eine Seitenansicht eines elastischen Abstützelementes gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht des elastischen Abstützelementes in Richtung der Pfeile H-II;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie IH-III in Fig. 1 und

Fig. 4 eine Draufsicht auf das elastische Abstützelement in Fig. 1.

Das in Fig. 1 gezeigte elastische Abstützelement 10 besteht aus einer unteren Befestigungsplatte 12 und einer oberen Befestigungsplatte 14, die mit einem dazwischen angeordneten, elastomer en Materialblock anhaftend, d. h. z. B. durch Vulkanisieren oder durch Kleben, verbunden sind. Die untere Befestigungsplatte 12 weist zwei nach unten abgebogene Flansche 28 auf, die mit öffnungen 22 und 24 versehen sind, über die sie mittels eines nicht gezeigten Bolzens auf dem Rahmen des Kraftfahrzeuges befestigt werden kann. Die untere Befestigungsplatte 12 weist weiterhin einen sich nach unten erstreckenden Stift 26 auf, mittels dem sie in einer Bohrung am Rahmen in ihrer Lage zentriert werden kann.

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Wie aus den Fig. 2 und 4 zu ersehen ist, weist die untere Befestigungs platte 12 einen seitlichen, nach oben abgewinkelten Flansch 28 auf, der zum elastomeren Materialblock 16 einen Winkel einschließt. Der nach oben abgewinkelte Flansch 28 ist hierbei zwischen zwei von der oberen Befestigungsplatte 14 nach unten abgewinkelten Flanschen 30 und 32 angeordnete, die gleichfalls zum elastomeren Materialblock 16 einen Winkel einschließen. Die untere Befestigungsplatte 12 ist an ihrer anderen Seite mit einem nach unten abgewinkelten Flansch 34 versehen.

Die obere Befestigungsplatte 14 weist an ihrer anderen Seite einen in ähnlicher Weise wie die Flansche 30 und 32 nach unten abgewinkelten Flansch 36 auf, der wieder zum elastomeren Materialblock 16 einen Winkel einschließt. Die obere Befestigungsplatte 14 ist weiterhin mit einem sich nach oben erstreckenden Gewindebolzen 38 versehen, an dem die Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges (nicht gezeigt) befestigt werden kann.

Der elastomere Materialblock 16 besteht aus einem elastomeren Material wie z. B. Gummi mit darin horizontal eingebetteten ausgerichteten Fasern. Die Fasern können aus einer Vielzahl von Fas er materialien wie z. B. Graphit₄-Nylon," Baumwolle-oder Kunstseidefasern bestehen. Graphitoder Kohlenstoffasern werden hierbei bevorzugt. Die Fasern werden mit dem elastomeren Material z. B. Naturgummi vermischt und das Material hierauf durch eine Düse extrudiert, wobei die Düse die einzelnen Fasern parallel zueinander ausrichtet.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung des elastomeren Materialblockes besteht darin, daß die Gummimischung durch kalendrieren verarbeitet wird, wobei sich wieder die Fasern parallel zueinander ausrichten.

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Die Abmessungen der einzelnen Fasern sollte etwa bei einer Länge von 3, 17 mm und einem Durchmesser von etwa 0, 08 mm liegen. Die Abmessungen der Fasern können sich hierbei in einem Bereich zwischen 3, 17 und 6, 35 mm Länge und in einemBereich zwischen 0, 0636 und 0, 089 mm Durchmesser bewegen. Der Anteil des Fasermaterials am Gewicht des elastomeren Materialblockes sollte hierbei bei etwa 20 Gewichtsprozent liegen. Dieser Anteil kann ebenso in einem Bereich zwischen 5 und 25 Gewichtsprozenten Fasermaterial liegen.

Das Maß einer elastischen Nachgiebigkeit des elastomeren Materialblockes 1 6 in Scherrichtung durch eine axiale Verlagerung der oberen Befestigungsplatte nach vorne oder hinten (d. h. in Fig. 1 gesehen nach links oder rechts), sollte etwa 44, 6 N/irv.batragen. Das Maß der elastischen Nachgiebigkeit in Scherrichtung nach beiden Seiten hin, (d.h. in Fig. 2 gesehen nach rechts und links), sollte etwa 22, 3 N/m betragen.

Nach dem der elastomere Materialblock 16 hergestellt wurde, wird er mit der oberen Befestigungsplatte 14 und der unteren B efestigungs platte 12 durch herkömmliche Bindemittel und herkömmliche Verfahren anhaftend verbunden.

Der elastomere Materialblock 16 weist eine vertikale öffnung 40 auf. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist die vertikale Öffnung 40 mit nach innen ragenden Stegen 42 versehen. In der unteren Befestigungsplatte ist in einer Vertiefung 47 eine Öffnung 46 angeordnet, die mit der vertikalen öffnung 40 fluchtet. In ähnlicher Weise ist in der oberen Befestigungsplatte 14 eine öffnung 44 vorgesehen, die gleichfalls mit der vertikalen öffnung 40 fluchtet. Durch die Öffnungen 44 und 46 und

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durch die vertikale öffnung 40 erstreckt sich, ein Bolzen 48, der gegen die Stege 42 anliegt und unterhalb der unteren Befestigungsplatte 12 und oberhalb der oberen Befestigungsplatte 14 vergrößerte Kopfteile 52 und 50 aufweist. Da der Bolzen 48 in den Öffnungen 44 und 46 Spiel hat, ist eine Scherbewegung des elastischen Abstützelementes möglich ; ein vertikales Trennen der beiden Befestigungsplatten wird jedoch vermieden.

Die Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeuges wird normalerweise zumindest über zwei solcher elastischer Abstützelemente 10 am Rahmen des Kraftfahrzeuges befestigt. Die Antriebsmaschine wird während ihres normalen Betriebes Schwingungen erzeugen und Roll- und Nickbewegungen ausführen. Die beiden elastischen Abstützelemente 10 werden in Verbindung mit einem dritten elastischen Abstützelement, z. B. am Getriebegehäuse, die Antriebsmaschine in einer Dreipunkt-Aufhängung abstützen. Die elastischen Abstützelemente 10 werden hierbei derart angeordnet, daß die Ausrichtung der einzelnen Fasern im elastomeren Materialblock 16 parallel zur Achse der Kurbelwelle der Antriebsmaschine verläuft. Bei einem Kraftfahrzeug mit in herkömmlicher Weise vorn angeordneter Antriebsmaschine und Hinterradantrieb ist die Ausrichtung der Fasern parallel zur Fahrzeuglängsachse. Führt.die Antriebsmaschine eine Rollbewegung um die Achse der Kurbelwelle aus, so wird die obere Befestigungsplatte 14 und der elastomere Materialblock 16 in Fig. 2 gesehen seitlich nach links oder rechts verschwenken bis der elastomere Materialblock 16 seitlich an die Flansche 28 oder 30 und 32 anschlägt, wodurch eine übermässige Rollbewegung vermieden wird. Der Flansch 28 und die Flansche 30 und 32 vermeiden auf diese Weise eine übermässige Scherbeanspruchung des elastomeren Materialblockes 16. Der Bolzen 48 kann solche Scherbewegungen infolge seines Spiels in den öffnungen 44 und 46 durch Taumelbewegungen mit vollziehen.

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Führt die Antriebsmaschine Nickbewegungen aus, d. h. in Fig. 1 gesehen sucht die obere Befestigungsplatte 14 sich nach links oder rechts zu verlagern, so setzt der elastomere Materialblock 16 einer solchen Bewegung eine größere Dämpfung skr aft entgegen. Der Bolzen ermöglicht eine solche Nickbewegung wieder durch eine entsprechende Taumelbewegung.

Sollte zufällig die anhaftende Verbindung zwischen dem elastomeren Materialblock 16 und den Befestigungsplatten 12 und 14 verlorengehen oder der elastomere Materialblock 16 durch Ermüdung brechen, so sorgt der Bolzen 48 in Verbindung mit den Befestigungsplatten 12

und 14 dafür, daß ein übermässiges Verlagern der Antriebsmaschine und damit eventuelle Zerstörungen von Aggregaten der Antriebsmaschine sicher vermieden werden. Die Flansche 28, 30 und 32 können hierbei übermässige Längsverlagerungen begrenzen.

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Claims

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Patentansprüche

Elastisches Abstützelement, insbesondere für die Antriebsmaschine in einem. Kraftfahrzeug, bestehend aus eine r oberen und einer unteren Befestigungs platte, die miteinander über einen dazwischen angeordneten, elastomer en Materialblock anhaftend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der elastomere Materialblock (16) aus einem Elastomer mit darin horizontal eingebetteten und ausgerichteten, einzelnen Fasern eines Fasermaterials besteht.

Elastisches Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastomere Materialblock (16) zu 5 bis 25 Gewichtsprozenten aus Faser material besteht.

Elastisches Abstützelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern einen Durchmesser von 0, 06 bis 0, 089 mm und eine durchschnittliche Länge von 3,1 bis 6, 35 mm aufweisen.

Elastisches Abstützelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus einer aus den Gruppen von Nylon^-BaumwolL-Kunstseide^-oder Graphit-Fasern ausgewählt sind.

5. Elastisches Abstützelement nach den Ansprüchen 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die obere Befestigungs platte (14) nach unten abgewinkelte, parallel zur Richtung der Fasern liegende Flansche (30, 32 und 36) aufweist, die zum elastomer en Materialblock (16) einen Winkel einschließen.

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6. Elastisches Abstützelement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Befestigungsplatte (12) einen nach oben abgewinkelten, mit Abstand zwischen die Flansche (30 und 32) der oberen Befestigungsplatte (14) einragenden Flansch (28) aufweist, der zum elastomeren Materialblock (16) einen Winkel einschließt.

7. Elastisches Abstützelement nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im elastischen Materialblock (16) eine vertikale Öffnung (40) mit nach innen weisenden Stegen (42) vorgesehen ist, in den oberen und unteren Befestigungsplatten (14 und 12) öffnungen (44 und 46) vorgesehen sind, und sich ein vertikaler Bolzen (48) mit Spiel durch diese öffnungen und durch die vertikale öffnung (40) erstreckt und außerhalb der öffnungen (44 und 46) mit vergrößerten Kopfteilen (50 und 52) versehen ist.

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