DE3222204A1

DE3222204A1 - Flexible mount for the drive motor in motor vehicles

Info

Publication number: DE3222204A1
Application number: DE19823222204
Authority: DE
Inventors: Günter Dr. 3007 Gehrden Eberhard
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1982-06-12
Filing date: 1982-06-12
Publication date: 1983-12-15

Abstract

Hydraulically damped elastomeric engine mounts for motor vehicles are generally installed sloping at an inclined angle with respect to the vertical. According to the invention, the resulting disadvantages - damping losses and reduced service life of the rubber-spring elements - are avoided, or at least greatly restricted, by an asymmetric design of the rubber-spring element which is matched to the direction of inclination.

Description

Elastisches Lager für den ALtriebsmotor in KraftfahrzeugenElastic bearing for the drive motor in motor vehicles

Die Erfindung bezieht sich auf elastische Lager für den Antriebsmotor in Kraftfahrzeugen, mit einem ringförmig in sich geschlossenen rotationssymmetrischen Gummifederelement, dessen Mittelachse im Einbauzustand des Lagers unter einem spitzen Winkel schräg gegen die Wirkungsrichtung der statischen Last geneigt ist.The invention relates to elastic bearings for the drive motor in motor vehicles, with an annular, self-contained, rotationally symmetrical one Rubber spring element, the center axis of which is under a pointed when the bearing is installed Angle is inclined obliquely against the direction of action of the static load.

Die äußere Gestaltung und die Dimensionierung der elastischen Motorlagerungen in Straßen-Kraftfahrzeugen werden in aller Regel von den vorgegebenen Einbauverhältnissen bestimmt, wobei aus Kostengründen und wegen der einfachen Austauschbarkeit häufig auch noch die Verwendbarkeit eines einheitlichen Lagertyps für verschiedene Modelle eines Fahrzeugherstellers oder auch mehrerer Hersteller gefordert wird. Da der Schrägeinbau herkömmlicher Gummifederelemente mit der Verschiebung der elastischen Hauptebene gewisse Vorteile mit sich bringt, sind die Anschraubebenen in vielen Fahrzeugen von vornherein schon unter Winkeln zwischen 200 und 50 gegen die an dem waagerecht aufgestellten Fahrzeug mit der Senkrechten zusammenfallende Lastrichtung geneigt. Anders liegen die Verhältnisse aber mit Motorlagern, denen eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung unmittelbar so zugeordnet ist, daß diese auch das Gummifederelement als Einzelteil mit einbezieht. In diesen Fällen sind die Variationsmöglichkeiten der Geometrie-Parameter stark eingeschränkt. Der Schrägeinbau solcher kombinierten Lager wirkt sich in einer ungünstigen Belastung des tragenden Elementes mit einer daraus herrührenden Verkürzung ihrer Lebensdauer aus, und in weiterer Folge verschlechtert sich auch die erwünschte Dämpfung. Der an sich naheliegende Weg, diese Nachteile durch einen zweckentsprechenden und sachgerechten Einbau zu vermeiden, ist in der Praxis nicht gangbar, weil jede damit notwendig verbundene Anderungan den betroffenen Fahrzeugteilen wegen der daraus wiederum erwachsenden Folgekosten und der dann eingeschränkten Austauschmöglichkeiten unerwünscht oder auch schon mit Rücksicht auf konstruktiv bedingte Begrenzungen in der Bauhöhe von vornherein auszuschließen ist.The external design and dimensioning of the elastic engine mountings in road vehicles are generally dependent on the given installation conditions determined, often for reasons of cost and easy interchangeability also the usability of a uniform storage type for different models of a vehicle manufacturer or several manufacturers is required. Because the inclined installation conventional rubber spring elements with the displacement of the elastic main plane The screw-on levels in many vehicles have certain advantages from the outset at angles between 200 and 50 against the one horizontally When the vehicle is set up, it is inclined with the load direction coinciding with the vertical. The situation is different with engine mounts, which have a hydraulic damping device is assigned directly so that this also includes the rubber spring element as a single part includes. In these cases the options are for variation the Geometry parameters severely restricted. The inclined installation of such combined bearings acts in an unfavorable load of the load-bearing element with one of it resulting shortening of their service life, and subsequently deteriorated the desired damping. The obvious way to address these disadvantages to be avoided by appropriate and appropriate installation is in the Practice not feasible because every necessary change to the affected person is necessary Vehicle parts because of the resulting follow-up costs and the then limited Exchange possibilities undesirable or even with consideration for constructive conditional limitations in the construction height must be excluded from the outset.

Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, durch eine neuartige Gestaltung der Lager unter Beibehaltung der üblichen Einbauverhältnisse und Verbindungsanordnungen eine verbesserte Ermüdungsfestigkeit der elastomeren Komponente und als Folge davon eine längere Lebensdauer der Lager ohne Wirkungseinbußen der Dämpfungsvorrichtung zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird, außgehend von Motorlagern der eingangs geschilderten Art, erfindungsgemäß durch Ausbilden der Federelemente mit einer solchen Querschnittsform gelöst, daß deren lastübertragende Innenkanten im Einbauzustand der Lager im wesentlichen parallel zur Wirkungsrichtung der statischen Last verlaufen. In Weiterbildung des Erfindungsgedankens schließen die Innenkanten der Federelemente dabei mit den benachbarten Außenkanten in dem im Einbauzustand der Lager oberen wie auch unteren Bereich einen dem Neigungswinkel entsprechenden spitzen Winkel ein. In Verbindung mit einer hydraulischen Dämpfungsvorrichtung ist das Federelement ganzflächig geschlossen ausgebildet und als Abschlußwand einer mit der Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Kammer innerhalb des Lagers vorgesehen.The invention is based on the object of a novel design the bearings while maintaining the usual installation conditions and connection arrangements improved fatigue strength of the elastomeric component and as a result a longer service life of the bearings without any loss of effectiveness of the damping device to ensure. Starting with engine mounts, this task becomes the one described at the beginning Art, according to the invention by forming the spring elements with such a cross-sectional shape solved that the load-transmitting inner edges in the installed state of the bearing essentially run parallel to the direction of action of the static load. In further training of the According to the concept of the invention, the inner edges of the spring elements close with the neighboring ones Outer edges in the upper and lower area when the bearings are installed an acute angle corresponding to the angle of inclination. In conjunction with a hydraulic Attenuation device, the spring element is designed to be closed over the entire surface and as the end wall of a chamber filled with the damping fluid within the Storage provided.

Die Erfindung setzt unter voller Wahrung der vorgegebenen Ein- baubedingungen und insbesondere auch der Maßbegrenzung an der Gestaltung des tragenden Gummifederelementes an und erteilt diesem eine auf den günstigsten Kraftfluß abgestimmte Querschnittsform. Für sich betrachtet, erscheinen die sonst rotationssymmetrischen Elemente zwar stark einseitig verzehrt; in der schräg geneigten Einbaulage wirkt sich diese Verzerrung aber überraschon vorteilhaft auf die Art der Belastung aus: Anstelle bereichsweise vorherrschenden Druck- oder Zugkräften unterliegt der elastomere Werkstoff im Ablauf der Federbewegungen in allen Teilen gleichmäßig den sein Gefüge weitaus weniger angreifenden Druck-Schubspannungen. Die neuartige Gestaltung hat praktisch gleiche Längen der belasteten Fasern wie auch der Bindeflächen Gummi/Metall zur Folge, so daß die nachteiligen Auswirkungen der Schrägstellung in der Einbaulage zumindest angenähert aufgehoben und die Lager in ihrem Verhalten und ihrer Lebonedauer üblichen Motorlagern in symmetrischer Ausführung unter rein axialer Belastung durchaus vergleichbar sind. Das Ausmaß der Formverzerrung richtet sich nach dem aus der Anordnung der gegeneinander abgefederten Fahrzeugteile zueinander konstruktiv vorgegebenen Schrägwinkel, der beispielsweise eine Größenordnung von etwa 35° annehmen kann.The invention continues in full compliance with the specified building conditions and in particular also the size limitation on the design of the load-bearing rubber spring element and gives it a cross-sectional shape tailored to the most favorable force flow. Viewed in isolation, the otherwise rotationally symmetrical elements appear strong consumed on one side; this distortion has an effect in the inclined installation position but surprisingly beneficial to the type of load: instead of area by area The elastomer material in the drain is subject to prevailing compressive or tensile forces the spring movements in all parts equally that its structure is far less acting compressive-shear stresses. The new design is practically the same Lengths of the loaded fibers as well as the bonding surfaces rubber / metal result, see above that the adverse effects of the inclination in the installation position at least approximately abolished and the camps in their behavior and their duration of life are usual Motor bearings in symmetrical design under purely axial load are definitely comparable are. The extent of the shape distortion depends on the arrangement of the vehicle parts that are sprung against each other, which can, for example, assume an order of magnitude of about 35 °.

Die Vorteile der neuartigen Lager sind ohne Änderungen in der Konstruktion und Anordnung oder auch in den Abmessungen der betroffenen Fahrzeugteile erreichbar. Der Einbau bringt daher keinerlei Umstellungen mit sich, und es können im Bedarfsfalle vorhandene bekannte Motorlager problemlos gegen Lager nach der Erfindung außgetauscht werden.The advantages of the novel bearings are without changes in the design and arrangement or in the dimensions of the affected vehicle parts. The installation therefore does not involve any changes, and it can be done if necessary Existing known engine bearings easily exchanged for bearings according to the invention will.

Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung verdeutlicht. Es zeigen: Fig. 1 ein herkömmliches Motorlager in seiner gestrichelt angedeuteten üblichen und der in Vollinien gezeichneten Zuordnung zu den Halterungsbauteilen an Motor und Karosserie und Fig. 2 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Motorlager in Einbaulage.The invention is based on the schematic representation of an embodiment illustrated in the drawing. They show: FIG. 1 a conventional engine mount in FIG its usual assignment indicated by dashed lines and the assignment drawn in solid lines to the mounting components on the engine and body and Fig. 2 a Axial section through an engine mount according to the invention in the installed position.

Das in Fig. 1 nur in seinen Umrissen gezeichnete Lager 3 ist in bekannter Ausführung mit einem zwischen starren metallischen Gehäuseteilen haftend angebrachten kegelstumpfförmigen Gummifederelement 13 und einer inneren hydraulischen Dämpfungsvorrivhtung aufgebaut und an beiden Stirnseiten mit Gewindezapfen 23 zum Anbringen einerseits an einer fest mit der Karosserie des Fahrzeugs zusammenhängenden Konsole 4 und andererseits an einem Tragarm 5 des Motorblockes versehen. In der gestrichelt angedeuteten Einbaulage ist das in allen Teilen rotationssymmetrisch gestaltete Lager 3 schräg unter einem spitzen Winkel gegen die Senkrechte geneigt. Aus den oben geschilderten Gründen wäre dagegen die in Vollinien ausgezeichnete Einbauhaltung erwünscht. Die Gegenüberstellung läßt erkennen, daß dies ohne tiefgreifende Änderungen an den tragenden Bauteilen 4, 5 und ohne Uberschreiten der zugelassenen Einbauhöhe nicht möglich ist.The bearing 3, which is shown only in outline in FIG. 1, is known in FIG Version with an adhesive attached between rigid metallic housing parts frustoconical rubber spring element 13 and an internal hydraulic damping device built up and on both ends with threaded pin 23 for attachment on the one hand on a console 4 firmly connected to the body of the vehicle and on the other hand provided on a support arm 5 of the engine block. In the installation position indicated by dashed lines is the bearing 3, which is designed to be rotationally symmetrical in all parts, at an angle under one acute angle inclined to the vertical. For the reasons outlined above on the other hand, the installation posture, which is excellent in solid lines, would be desirable. The confrontation shows that this can be done without any profound changes to the load-bearing components 4, 5 and without exceeding the approved installation height is not possible.

Das gemäß der Darstellung in Fig. 2 zwischen die unverändert beibehaltenen Bauteile 4, 5 mit Hilfe fest angebrachter Gewindezapfen 23 eingesetzte Lager 3 ist zweigeteilt aus einem topfartigen Gehäuse 14 und einem Gummifederelement 13 aufgebaut.According to the illustration in FIG. 2 between the unchanged Components 4, 5 with the help of permanently attached threaded pins 23 is inserted bearings 3 It is constructed in two parts from a pot-like housing 14 and a rubber spring element 13.

Das den unteren Abschluß einer mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Kammer 15 bildende Federelement 13 ist in seiner Grundgestalt ringförmig angelegt, mit Rücksicht auf seine Abschlußfunktion aber durch ein membranartig eingeformtes durchgehendes Mittelstück 16 als ganzflächig die Kammer 15 überspannende biegsame Trennwand ausgebildet, wobei ein in die nach außen offene zentrale Vertiefung eingesetztes metallisches Anschlußteil 17 den an der Konsole 4 der Karosserie verschraubten unteren Gewindezapfen 23 aufnimmt und gleichzeitig zum unmittelbaren Abstützen des Lagers gegen die Konsole dient. Von einer Erläuterung der nicht zur Erfindung gehörenden an sich bekannten Dämpfungsvorrichtung im oberen Teil des Lagers kann abgesehen werden.That the lower end of a filled with damping fluid The spring element 13 forming the chamber 15 is designed in its basic shape in the form of a ring, with regard to its closing function, however, by a membrane-like molded one continuous middle piece 16 as a flexible one that spans the chamber 15 over the entire surface Partition wall formed, with one inserted into the outwardly open central recess metallic connector 17 screwed to the console 4 of the body lower Threaded pin 23 receives and at the same time for the direct support of the bearing serves against the console. From an explanation of those not belonging to the invention known damping device in the upper part of the camp can be disregarded will.

Das Lager 3 ist unter einem Winkeld in einer Größenordnung von etwa 35° gegen die Senkrechte, das ist unter normalen Umständen gleichbedeutend mit der Wirkungsrichtung der statischen Belastung durch das anteilmäßige Motorgewicht, an Ort und Stelle eingebaut. Unter im wesentlichen diesem Winkel α ist auch das Federelement 13 in der Ebene der Krafteinvirkung gegenüber der herkömmlichen Kegelstumpfform verzerrt, derart, daß gemäß der Darstellung die untere Außenkante 18 parallel zur Lagermittelachse, die benachbarte Innenkante 19 dagegen etwa senkrecht verläuft. Die Winkel zwischen den Innenkanten 19, 21 und den Außenkanten 18, 20 sind gleich groß und auch gleich den entsprechenden Winkeln herkömmlicher Teile. Das festhaftend in das Federelement 13 einvulkanisierte Anschlußteil 17 erhält dadurch in groben Umrissen in der betrachteten Ebene eine parallelogrammartige Querschnittsform, während Schnitte aenkrecht zur Lagerachse in allen Ebenen Kreise sind.The bearing 3 is at an angle of the order of about 35 ° from the vertical, that is, under normal circumstances, equivalent to the Direction of action of the static load due to the proportional motor weight Installed on the spot. This is also the case at essentially this angle α Spring element 13 in the plane of the action of force compared to the conventional truncated cone shape distorted, such that, as shown, the lower outer edge 18 is parallel to Bearing center axis, the adjacent inner edge 19, however, runs approximately perpendicular. The angles between the inner edges 19, 21 and the outer edges 18, 20 are the same large and also equal to the corresponding angles of conventional parts. That firmly adhering Connection part 17 vulcanized into the spring element 13 is thus obtained in rough Outlined in the plane under consideration a parallelogram-like cross-sectional shape, while Sections perpendicular to the bearing axis in all planes are circles.

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Claims

Claims: elastic bearing for the drive motor in motor vehicles, with a ring-shaped, self-contained, rotationally symmetrical rubber spring element, its central axis inclined at an acute angle when the bearing is installed is inclined against the direction of action of the static load, characterized by such a cross-sectional shape of the spring element (13) that the load-transmitting Inner edges (19, 21) in the installed state of the bearing essentially parallel to the direction of action the static load.

2. Bearing according to claim 1, characterized in that the inner edges (19, 21) of the spring element (13) with the adjacent outer edges (18, 20) in the In the installed state of the bearing (3), the upper and lower areas correspond to the angle of inclination (α) enclose a corresponding acute angle.

3. Bearing according to claims 1 and 2, characterized in that the spring element (13) formed closed over the entire area and as a closing wall of a with a Dampfßflüseigkeit filled chamber (15) is provided within the bearing (3) is.