DE3217959C2 - Vorrichtung zur vibrationsisolierten Befestigung eines Fahrschemels oder Aggregathalters - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur vibrationsisolierten Befestigung eines Fahrschemels oder Aggregathalters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 29 30 695 A1 ist ein elastisches Lager zur Befestigung eines Fahrschemels an einem Träger einer Aufbaustruktur eines Kraftfahrzeugs bekannt. Der Fahrschemel ist mit einer elastischen Buchse des Lagers verbunden, wobei der Lagerkern unter Zwischenschaltung einer topfartigen Konsole am Träger gehalten wird. Der Träger ist im Querschnitt U-profilförmig ausgebildet und durch ein Bodenblech abgeschlossen. Dieser Ausführung haftet der Nachteil an, daß durch Fahrbahnunebenheiten oder sonstige Einflüsse Vibrationen am Fahrschemel auftreten, die über das Lager in den Träger der Aufbaustruktur eingeleitet werden und störende Geräusche erzeugen. Außerdem weist dieses elastische Lager keine impedanzerhöhenden Mittel auf, sondern es ist mittels einer Schraube in eine Hülse des Aufbaus befestigt. Desweiteren ist aus der US-PS 28 38 339 ein elastisches Lager zum Verbinden eines Rahmenteils am Unterboden eines Fahrzeuges bekannt. Das Rahmenteil ist zwischen elastischen Scheiben des Lagers über eine durchgezogene Schraube eingespannt, wobei diese gegenüber Spannscheiben am Unterboden sowie an einer gegenüberliegenden elastischen Scheibe verspannt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine Einleitung von Vibra­ tionen in die Aufbaustruktur des Kraftfahrzeugs unter Beibe­ haltung der fahrdynamischen Bedingungen weitgehend vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile be­ stehen darin, daß die in den Fahrschemel von den Rädern her eingeleiteten Vibrationen der verschiedenen Größenordnung nur stark gedämmt in den Träger der Aufbaustruktur eingeleitet werden können, da an der Trennstelle des Trägers zur Abstütz­ fläche des Lagerkerns eine Trennebene geschaffen wird. Diese wird durch punktuelle Versteifungen des Trägers im Abstütz­ bereich des Lagers sowie durch eine den Vibrationen entgegen­ wirkende Punktmasse erzeugt. Die Versteifungen sowie die Massenanhäufung im Bereich des Lagers bewirken durch ihre Impedanzerhöhung eine Unempfindlichkeit gegenüber den vom Fahrschemel über das elastische Lager eingeleiteten Vibrationen. Die Abstützung des Lagerkerns am Träger erfolgt über eine große, mit hoher Eingangsimpedanz behaftete Anlagefläche, damit eine hohe Vibrationsdämmung zur Karosserie hin erreicht wird.

Das elastische Lager ist konstruktiv derart aufgebaut, daß der Fahrschemel in einfacher Weise mit dem Lager montiert werden kann. Das Lager wird in eine korrespondierende Ausnehmung des Fahrschemelträgers eingepreßt, und anschließend erfolgt eine Verbindung mit dem Aufbauträger. Am Umfang des elastischen Teils des Lagers ist ein Klemmsitz mit einem festen Anschlag (Widerlager) vorgesehen, an dem sich der Fahrschemel in seiner vertikalen Hauptbelastungsrichtung weich abstützt. Gegenüber­ liegend dieses Anschlags ist am elastischen Teil eine Ringwulst vorgesehen, die den Träger des Fahrschemels an seiner Unter­ seite klemmend untergreift. Gleichzeitig dient dieser Ringwulst als elastisches Anschlagteil bei Zugbeanspruchungen des Fahrschemels. Zum Ausgleich von ungünstigen Toleranzlagen sowie zur ersten Dämpfung von Vibrationen ist zwischen dem Fahr­ schemel und einem Blechmantel des elastischen Lagers eine Elastomerschicht vorgesehen, die eine Dicke und Profilierung (Rippen und dgl.) entsprechend den Toleranz- und Kennungser­ fordernissen aufweist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Befestigungsvorrichtung für einen Fahrschemel an einem Träger einer Aufbaustruktur eines Kraftfahr­ zeugs und

Fig. 2 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Befestigungsvorrichtung.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungs­ beispielen sind zwei als Hohlprofil ausgebildete Träger 1 und 2 unter Zwischenschaltung eines elastischen Lagers 3 (Fig. 1) und 4 (Fig. 2) miteinander in Grenzen elastisch beweglich ver­ bunden. Der Träger 1 ist Teil eines Rahmens einer Aufbaustruktur eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugs, wohingegen der Träger 2 Teil eines Fahrwerks, z. B. eines Fahrschemels 5 oder einer Aggregathalterung des Fahrzeugs ist.

Das elastische Lager 3; 4 umfaßt einen metallenen Lagerkern 6, der von einem elastischen Element, das aus einer Buchse 7 be­ steht, umschlossen ist. Diese Buchse 7 enthält einen Blech­ mantel 8, der sich teilweise an der Außenfläche der Buchse 7 und teilweise auch ins Innere der Buchse 7 erstreckt. Nach­ folgend wird für gleiche Teile der beiden Lager 3; 4 jeweils eine gleiche Positionsnummern verwendet.

Der Lagerkern 6 weist eine zwischen seinen endseitigen Flanschen 9, 10 angeordnete Eindrehung 11 auf, in der die elastische Buchse 7 gehalten ist. Sie ist im mittleren Bereich mit einer ringförmigen Aufnahmenut 12 versehen und umfaßt Begrenzungsflansche 13 und 14, zwischen denen ein Klemmsitz für den Träger 2 des Fahrschemels 5 gebildet wird.

Der Blechmantel 8 gemäß Fig. 1 ist in die elastische Buchse 7 einvulkanisiert, so daß zwischen dem Träger 2 und dem Blech­ mantel 8 eine elastische Schicht 15 angeordnet ist. Nach Fig. 2 ist der Blechmantel 8 an der Außenfläche der elastischen Buchse 7 vorgesehen, und auf die Außenfläche des Blechmantels ist eine elastische Schicht 15 vulkanisiert.

Der Blechmantel 8 ist vorzugsweise mit einem nach außen ab­ gewinkelten Schenkel 16 versehen, der den oberen Begrenzungs­ flansch 13 der elastischen Buchse 7 zur Bildung eines Wider­ lagers für den Träger 2 des Fahrschemels 5 in vertikaler Be­ lastungsrichtung verstärkt. Der untere Begrenzungsflansch 14 der elastischen Buchse 7 besteht aus einem Ringwulst, der einen Rand 26 einer korrespondierenden Aufnahmeöffnung 27 im Träger 2 des Fahrschemels 5 übergreift.

Der Fahrschemel 5 ist über mehrere elastische Lager 3; 4, am Träger 1 der Aufbaustruktur gehalten. Die Lager weisen jeweils eine möglichst großflächige Basis 17 auf, über die sie an der Unterseite des Trägers 1 abgestützt sind. Diese Basis 17 wird von einer Stirnfläche des endseitigen Flansches 10 des Kerns 6 gebildet. Im Bereich dieser Abstützung des Lagers 3; 4 am Träger 1 sind impedanzerhöhende Elemente 18, 18′, 19, 20 vorgesehen. Sie bilden eine Trennebene x-x zwischen dem Träger 2 und den Lagern 3; 4. Vom Fahrschemel eingeleitete Vibrationen im Bereich der Trennebene x-x werden zum Lager 3; 4 zurück­ geführt und gehen in den elastischen Teil 7 des Lagers ein.

Die impedanzerhöhenden Elemente umfassen im wesentlichen ge­ schachtelt ineinanderliegend angeordnete topfartige Blech­ preßteile 18, 18′ und 19, die mit dem Träger 1, z. B. durch Schweißen fest verbunden sind und Knotenpunkte mit einem relativ großem Versteifungseffekt bilden. Zur weiteren Impedanzerhöhung des Abstützbereichs ist koaxial zum Lager­ kern 6 im Träger 2 eine Punktmasse 20 angeordnet. Sie dient gleichzeitig als Halteelement für das Lager 3; 4 im Träger 1 und weist hierzu eine Sackbohrung 21 auf, in der eine zentrisch durch den Kern 6 geführte Schraube 31 befestigt wird. Die Schraube 31 ist mit Spiel im Lagerkern angeordnet, damit ein Toleranzausgleich erzielbar ist.

Die Punktmasse 23 ist vorzugsweise mit ihrem unteren Bereich 28 im topfartigen Blechpressteil 19 eingeklemmt gehalten, während sie im oberen Bereich 29 von einer muldenartig eingedrückten Trägerwand 30 in das Blechpressteil 18 gepreßt wird. Diese Anordnung der Punktmasse 20 bewirkt einen Reibeffekt zwischen Masse und Einspannung.

Zur Begrenzung der vertikalen Auf- und Abbewegungen des Fahr­ schemels 5 in Pfeilrichtung 22 und 23 sind eine obere Be­ grenzung 24 und eine untere Begrenzung 25 vorgesehen. Die obere Begrenzung 24 wird durch das topfartige Blechpreßteil 18′ (Fig. 1) bzw. 18 (Fig. 2) gebildet, an das der einen Druck­ puffer bildende elastische Begrenzungsflansch 13 bzw. 13′ der Buchse 7 anschlägt. Die untere Begrenzung wird durch die Anschlagscheibe 25 gebildet, an die der einen Zugpuffer bildende untere elastische Begrenzungsflansch 14 der Buchse 7 anschlägt.

Eine Veränderung der Trennung des Lagers kann durch einen Einzug des Blechmantels 8 unter Beibehaltung des elastischen Elements 7, 15 des Lagers erreicht werden. Vorteilhaft ist ein Fahrschemel am Aufbau gelagert, wenn eine harte Kennung in Hoch- und Querrichtung und eine weiche Kennung in Längs­ richtung vorhanden ist.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur vibrationsisolierten Befestigung eines Fahrschemels an einem Träger einer Aufbaustruktur eines Kraftfahrzeuges unter Zwischenschaltung eines elastischen Lagers mit einvulkanisiertem Blechmantel und metallenem Lagerkern, wobei der Lagerkern stirnseitig mit dem Träger der Aufbaustruktur verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrschemel (5) über die elastische Buchse (7) des Lagers (3; 4) mit einer großflächigen, eine vibrationshemmende Trennebene (X-X) bildenden Basis (17) des Lagerkerns (6) zum Träger (1) abgestützt ist und daß der Träger (1) im Bereich der Abstützung impedanzerhöhende topfartige Blechpreßteile (18, 18′; 19) sowie eine impedanzerhöhende Punktmasse (20) aufweist und daß diese Punktmasse (20) zentrisch in den Blechpreßteilen (18, 18′; 19) und koaxial zum Kern (6) des Lagers (3; 4) angeordnet und als Halteelement für das Lager (3; 4) am Träger (1) der Aufbaustruktur ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (6) des Lagers (3; 4) eine zwischen seinen endseitigen Flanschen (9, 10) angeordnete Eindrehung (11) zur Verbindung mit der elastischen Buchse (7) aufweist und daß die Buchse (7) im mittleren Bereich mit einer ringförmigen Aufnahmenut (12) versehen ist, die Begrenzungsflansche (13, 14) umfaßt, zwischen denen ein Klemmsitz für den Träger (2) des Fahrschemels (5) gebildet wird.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) des Fahrschemels (5) in axialer Verlängerung des Kerns ß6) eine durch eine oder mehrere topfartige Blechpreßteile (18, 18′, 19) gebildete Versteifung aufweist, die mit Wandungen des Trägers der Aufbaustruktur (1) dynamisch fest verbunden ist und einen auf den Bereich der Abstützung des Lagers (3; 4) begrenzten steifen Knoten mit einer Impedanzerhöhung bildet.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Buchse (7) mit Spiel zwischen dem Träger (1) und einer Anschlagscheibe (25) angeordnet ist und der obere Begrenzungsflansch (13) der Buchse (7) einen mit dem Träger (1) zusammenarbeitenden Druckpuffer und der untere Begrenzungsflansch (14) einen mit der Anschlagscheibe (25) zusammenarbeitenden Zugpuffer bildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Begrenzungsflansch (13) der Buchse (7) zur Bildung eines Widerlagers für den Fahrschemel (5) in einer vertikalen Hauptbelastungsrichtung durch einen nach außen abgewinkelten Schenkel (16) des Mantels (8) verstärkt ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Begrenzungsflansch (14) aus einem einen Rand (26) einer korrespondierenden Aufnahmeöffnung (27) im Träger (2) des Fahrschemels (5) übergreifenden Ringwulst besteht.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Blechmantel (8) und dem Fahrschemel (5) eine elastische Schicht (15) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (15) eine noppenartige Oberfläche aufweist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (3; 4) in vertikaler Belastungsrichtung und in Querrichtung eine harte Kennung und in Längsrichtung eine weiche Kennung aufweist.