DE3903530C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem körperschallisolierenden Lager gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Lager, das in vorteilhafter Weise eine etwa S-förmige Kennlinie im Verlauf des Federwegs über der Belastung zu erzeugen gestattet, ist aus der DE 35 06 977 A1, F 16 F 15/08, in der Weise bekannt, daß zur Erzielung einer guten Körperschallisolation trotz Verformung des Federblocks unter der dynamischen Last sowie der Vorspannung dieser aus einem elastomeren Material mit quer verlaufenden Kanälen oder Hohlräumen besteht, die dazu dienen, Schallenergie in Wärme umzusetzen. Die pfannenförmigen Aufnahmen umgreifen den Federblock mit Spiel, damit sie seine Verformung im dynamischen Betrieb nicht behindern. Zur Gewinnung des Anschlags übergreift ein im Querschnitt etwa C-förmig geformter Randbereich einer der Aufnahmen mit Abstand einen nach außen abgestellten Randbereich der anderen Aufnahme; der profilierte Randbereich ist mit einer elastischen Auskleidung versehen, die dem abgestellten Randbereich mit Abstand gegenübersteht. Beim Auftreten bestimmter Federwegamplituden im Betrieb der Brennkraftmaschine, wobei insbesondere an die Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs gedacht ist, kommt die elastische Auskleidung mit dem abgestellten Randbereich in Berührung, so daß nunmehr ein elastischer Anschlag gebildet wird.

Zur Ergänzung des vorveröffentlichten Standes der Technik sei auf die US-PS 17 29 394 hingewiesen, die ein Lager für eine Brennkraftmaschine mit einem komplizierter aufgebauten Federblock beschreibt, wobei die verschiedenen Bestandteile des Lagers durch einen zentralen Gewindebolzen zu einer Vormontageeinheit zusammengefaßt sind, die im mit einer Motorkonsole verbundenen Zustand angeliefert und dann mit einem Träger im Fahrzeug vernietet wird. An eine Vorspannung des Federblocks ist dort allerdings nicht gedacht; zur Aufnahme der statischen Last, also des Gewichts der Brennkraftmaschine, dient eine zusätzliche Feder, die den Gewindebolzen abstützt. Auch fehlt bei dieser bekannten Konstruktion ein Anschlag zur elastischen Federwegbegrenzung.

Die prioritätsältere DE 37 42 340 A1, F 16 F 9/30, beschreibt ein gattungsgemäßes Lager mit radialen Abständen zwischen dem Federblock und Aufnahmen sowie einer zentralen Spannvorrichtung. Zweck ist die Ermöglichung der Verformung des Federblocks unter Last.

Während in der eingangs behandelten Offenlegungsschrift der der elastischen Federwegbegrenzung dienenden Anschlag in konstruktiv relativ aufwendiger Weise durch zusätzliche Einrichtungen gebildet ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein körperschallisolierendes Lager gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, also unter Wahrung der Vorteile eines derartigen Lagertyps, zu schaffen, bei dem der Anschlag zu elastischen Federwegbegrenzung durch ohnehin vorhandene Bestandteile des Lagers gebildet ist und der Anschlag bereits unmittelbar nach Berührung des Federblocks mit ihm hart wirkt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung beschreibt der Unteranspruch.

Bei der Erfindung wird also in vorteilhafter Weise die ohnehin zur Seitenführung erforderliche Seitenwand zumindest einer der Aufnahmen durch Wahl eines definierten Abstands zwischen ihr und der Umfangsfläche des Federblocks dazu herangezogen, den Anschlag zu bilden, wobei die erforderliche oder gewünschte Elastizität dieses Anschlags durch entsprechende Wahl der in Querrichtung gemessenen Härte des Federblocks in diesem Bereich eingestellt wird. Besitzt das körperschallisolierende Lager, wie aus der eingangs diskutierten US-PS 17 29 394 bekannt, einen zentralen Gewindebolzen, der die verschiedenen Bestandteile des Lagers zu einer Vormontageeinheit zusammenfaßt und der eine zentrale Ausnehmung in dem Federblock durchsetzt, so kann ein Anschlag zur elastischen Federwegbegrenzung auch durch entsprechende Wahl eines Querabstands zwischen der den Gewindebolzen sowie ggf. diesen aufnehmende Hülsen enthaltenden Spannvorrichtung einerseits und der zugekehrten Innenfläche des Federblocks andererseits gewonnen werden. In allen Fällen erfolgt durch Verformung des Federblocks eine Beseitigung des Querabstands, d. h. der Federblock kommt zur Anlage an der Seitenwand der Aufnahme bzw. der Außenwand der Spannvorrichtung, und entsprechend der gewählten Elastizität des Federblocks an dieser Stelle ergibt sich eine elastische Anschlagwirkung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläu­ tert, deren Fig. 1 einen Axialschnitt durch das gesamte Lager - hier das Lager einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine - wiedergibt, während Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt durch einen mit Querkanälen versehenen Lagerblock zeigt.

Zwischen den pfannenförmigen Aufnahmen 1 und 2, die Bodenflächen 1′ bzw. 2′ sowie Seitenwände 1′′ bzw. 2′′ besitzen, ist der Federblock 3 aus elastomerem Material einge­ spannt. Ein zweiter Federblock 4, ebenfalls aus elastomerem Material befindet sich zwischen der Bodenwand 2′ der Aufnahme 2 einerseits und der weiteren pfannenförmi­ gen Aufnahme 5 andererseits, die ebenfalls eine Bodenwand 5′ sowie eine in Richtung auf die Aufnahme 2 weisende Seitenwand 5′′ besitzt. Diese gesamte Anordnung ist zu­ sammengehalten durch die allgemein mit 6 bezeichnete Spannvorrichtung, deren we­ sentliche Bestandteile die Schraube 7, die an die Aufnahme 1 angeschweißte Gewinde­ hülse 8 und die Abstandshülse 9 sind. Damit stellt das gesamte Lager eine Vormontage­ einheit dar, die beispielsweise nach Einsetzen in eine Ausnehmung in dem Motorträger bzw. Hilfsrahmen 10 zusammen mit diesem angeliefert wird. Die in der Figur oberste Aufnahme 1 ist mit einer Einrichtung 11 beispielsweise zum Anschrauben einer Motor­ konsole an der Brennkraftmaschine versehen, so daß die Montagearbeiten im Fahrzeug auf ein Minimum reduziert sind.

Betrachtet man nun die Seitenwände 1′′, 2′′ und 5′′, so besteht zwischen ihnen und den äußeren Umfangsflächen 3′ bzw. 4′ der Federblöcke 3 und 4 jeweils ein radialer Abstand a, b bzw. c, und zwar in dem dargestellten Fall des Fehlens einer dynamischen Belastung des Lagers. Unter Berücksichtigung der Härte des jeweiligen Federblocks 3 bzw. 4 in Querrichtung sind diese Abstände so gewählt, daß bei einem vorgegebenen Federweg, das heißt einer vorgegebenen Deformation des Federblocks 3 bzw. 4 aus elastomerem Material, der Außenumfang 3′ bzw. 4′ zur Anlage an der betreffenden Seitenwand 1′′, 2′′ bzw. 5′′ kommt, so daß dadurch ein elastischer Anschlag und damit eine elastische Federwegbegrenzung geschaffen wird. Hinsichtlich des Federblocks 3 erfolgt dies bei bestimmten Belastungsamplituden in Richtung nach unten (bezogen auf die Darstellung der Figuren), dagegen bezüglich des Federblocks 4 bei Zugbeanspruchungen des Lagers, das heißt bei in Richtung nach oben wirkenden Kräften.

Zur Gewinnung dieser elastischen Federwegbegrenzungen werden also ohnehin vorhan­ dene Teile, insbesondere die zur Seitenabstützung dienenden Seitenwände 1′′, 2′′ und 5′′, ausgenutzt. Dabei geht diese konstruktive Einfachheit keineswegs auf Kosten der schwingungstechnischen Eigenschaften des Lagers, denn, wie sich gezeigt hat, lassen sich extrem hohe Isoliergrade insbesondere auch im Frequenzbereich über 250 Hz er­ reichen, und die Möglichkeiten zur Frequenzabstimmung sind in keiner Weise gegenüber dem Lager nach der eingangs diskutierten DE 35 06 977 A1 begrenzt. Dies gibt auch einfache Möglichkeiten zur Lageranpassung beispielsweise an unterschiedliche Aggre­ gate.

Es ist auch möglich, zwischen dem äußeren Umfang 6′ der Spannvorrichtung 6 einerseits und dem inneren Umfang 3′′ beispielsweise des Federblocks 3 andererseits zur Gewinnung einer elastischen Federwegbegrenzung im dynamisch unbelasteten Zustand des Lagers ei­ nen Querabstand d vorzusehen, der bei entsprechend großen Verformungen des Feder­ blocks 3 verschwindet, so daß die Flächen 3′′ und 6′ zur Auflage gelangen. Zur Zentrie­ rung des Federblocks 3 auf der Spanneinrichtung 6 dienen dann Abstandsrippen 12 am Federblock 3.

Einen Längsschnitt durch den Federblock bei entfernter Spannvorrichtung zeigt Fig. 2. Man erkennt eine Vielzahl von quer verlaufenden Kanälen 13, die teils senkrecht zur Zeichenebene, teils parallel zu dieser verlaufen; letztere sind in der Figur nicht darge­ stellt. Interessant ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, daß im Axialbereich der Seitenwand 2′′ der Aufnahme 2, also im Bereich der bei hohen dynamischen Belastungen wirksam werdenden elastischen Federwegbegrenzung, die Zahl der Kanäle 13 je Quer­ schnitt geringer ist als in einem darüberliegenden Bereich des Federblocks 3. Dadurch ist es möglich, gleichsam die Eigenschaften dieser Federwegbegrenzung im jeweils ge­ wünschten Sinne zu steuern.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine auch für eine vollautomatische Montage geeignete körperschallisolierende Lagerkonstruktion geschaffen, die auf konstruktiv einfache Weise mit elastischen Federwegbegrenzungen ausgerüstet ist.

Claims (2)

1. Körperschallisolierendes Lager, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einem Federblock aus elastomerem Material, der zwischen zwei krafteinleitenden starren pfannenförmigen Aufnahmen mit Vorlast eingespannt ist, und mit zumindest einem Anschlag zur elastischen Federwegbegrenzung, dadurch gekennzeichnet, daß im dynamisch unbelasteten Zustand des Lagers zwischen der äußeren Umfangsfläche (3′) des Federblocks (3) und der diese umgebenden Seitenwand (1′′, 2′′) zumindest einer der Aufnahmen (1, 2) und/oder bei Vorhandensein einer zentralen Spannvorrichtung (6) zwischen den beiden Aufnahmen (1, 2) zwischen dieser und einer inneren Umfangsfläche (3′′) des Federblocks (3) zur Gewinnung eines Anschlagwegs ein Querabstand (a, b, d) vorliegt und die in Querrichtung vorliegende Härte des Federblocks (3) in diesem Bereich größer als die Härte in anderen Bereichen des Federblocks (3) gewählt ist, so daß nach Verschwinden des Querabstands (a, b, d) infolge Verformung des Federblocks (3) die Federwegbegrenzung eintritt.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem aus mit Querkanälen (13) versehenem Material bestehenden Federblock (3) die Härteunterschiede durch unterschiedliche Kanalzahlen und/oder -querschnitte erzielt sind.