DE4040426C2

DE4040426C2 - Support bearing

Info

Publication number: DE4040426C2
Application number: DE19904040426
Authority: DE
Inventors: Einhard Dipl Ing Kleinschmit; Richard Nagler; Peter Ing Grad Tattermusch; Ulrich Ing Grad Zech
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1990-12-18
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2010-12-19
Also published as: DE4040426A1; GB2251050B; GB9126357D0; GB2251050A; FR2670549A1; FR2670549B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Abstützlager zur elastischen Verbindung zweier Fahrzeugteile gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The invention relates to a support bearing for the elastic connection of two vehicle parts according to the features of the preamble of claim 1.

Abstützlager dieser Art sind bekannt aus der belgischen Patentschrift 544 340. Bei dem bekannten Abstützlager ist der innere, in Ebenen senkrecht zur Lagerachse im wesentlichen rechteckige Lagerteil aus seinen Längsseiten über anvulkanisierte stegartige Gummikörper gegenüber dem äußeren Lagerteil abgestützt. Die Abstützung erfolgt dabei, jeweils ausgehend vom gleichen Lagerstirnende, über mit gleicher Schräge aufeinanderzu verlaufende Umfangsflächen der Lagerteile, die in daran anschließende, achsparallel verlaufende Umfangsflächen der Lagerteile übergehen, so daß sich bei stirnseitiger Ansicht des inneren Lagerteils eine pilzförmige Kontur desselben ergibt, die mit einer entsprechenden Kontur des äußeren Lagerteils über die dazwischen liegenden Gummikörper verbunden ist. Stirnseitig sind inneres und äußeres Lagerteil jeweils nur über elastische Anschläge in ihrer Beweglichkeit gegeneinander begrenzt.Support bearings of this type are known from the Belgian patent 544 340. In the known Support bearing is the inner one, essentially rectangular in planes perpendicular to the bearing axis Bearing part from its long sides over vulcanized web-like rubber body opposite the supported outer bearing part. The support is based on the same End face of the bearing, over circumferential surfaces which run towards one another with the same slope Bearing parts in the adjacent, axially parallel peripheral surfaces of the bearing parts pass over so that when viewed from the front of the inner bearing part a mushroom-shaped contour the same results in a corresponding contour of the outer bearing part over the in between lying rubber body is connected. On the front side, the inner and outer bearing parts are only limited in their mobility against each other via elastic stops.

Bei einer derartigen Lagerkonstruktion ist eine definierte Lagersteifigkeit im wesentlichen nur senkrecht zu den Umfangsflächen von innerem und äußerem Lagerteil festlegbar, die über die zwischenliegenden Gummikörper verbunden sind. Schräg hierzu wirkenden Kraftanteilen, die eine Torsion des inneren gegenüber dem äußeren Lagerteil um die Lagerachse bewirken, kann durch definierte Auslegung des Lagers kaum begegnet werden.With such a bearing construction, a defined bearing rigidity is essentially only perpendicular to the circumferential surfaces of the inner and outer bearing part that can be determined via the intermediate rubber body are connected. Slanting force components, the one Torsion of the inner compared to the outer bearing part about the bearing axis can cause defined design of the warehouse can hardly be met.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Abstützlager der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine gewünschte Abstimmung der Lagerweichheiten in beliebigen Querrichtungen des Lagers möglich ist. Erreicht wird dies durch die Merkmale des Anspruches 1. Dadurch daß der innere Lagerteil einen rhombischen Querschnitt aufweist und der äußere Lagerteil zu den ebenen Umfangsflächen des im Querschnitt rhombischen, inneren Lagerteils parallele Mantelabschnitte aufweist und daß die jeweils entsprechenden Mantelabschnitte des inneren und des äußeren Lagerteils über dazwischenliegende Gummikörperteilstücke gegeneinander abgestützt sind lassen sich durch unterschiedliche Gummihärten bzw. entsprechende Winkelwahl für die Rhombenseiten zueinander definiert Stützrichtungen und Stützhärten festlegen, derart, daß unterschiedlichen Belastungsrichtungen Rechnung getragen werden kann. The invention is based on the object, a support bearing of the beginning mentioned type to the extent that a desired vote of Bearing softness in any transverse direction of the bearing is possible. This is achieved through the features of claim 1. Characterized in that the inner bearing part rhombic cross-section and the outer bearing part to the flat peripheral surfaces of the im Cross-section rhombic, inner bearing part has parallel jacket sections and that the respective corresponding jacket sections of the inner and outer bearing part intermediate rubber body sections are supported against each other by different rubber hardness or corresponding angle selection for the rhombus sides to each other defines support directions and support hardnesses, such that different Load directions can be taken into account.

Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further design features of the invention result from the subclaims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar gestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is shown posed. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Abstützlager, ent lang der Linie I-I der Fig. 2 gesehen, Fig. 1 shows a longitudinal section through a support bearing, long ent the line II of Fig. 2 seen

Fig. 2 einen Querschnitt des Abstützlagers entlang der Linie II-II der Fig. 1 gesehen, Fig. 2 seen a cross section of the support bearing taken along the line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Abstützlager entlang der Linie III-III der Fig. 2 und Fig. 3 shows a longitudinal section through the support bearing along the line III-III of Fig. 2 and

Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der durch die Erfindung zu erzielenden Vorteile. Fig. 4 is a schematic representation for explaining the advantages to be achieved by the invention.

Mit 10 ist die Bodengruppe eines Personenkraftwagens und mit 12 ein an diese elastisch angebundener Achsträger bezeichnet. Die Anbindung ist mit Hilfe von Abstützlagern 14 bewerkstelligt, die in bekannter Weise in jeweils ein Aufnahmeauge 16 des Achs trägers 12 eingepreßt sind. 10 denotes the floor assembly of a passenger car and 12 denotes an axle beam which is elastically connected to it. The connection is accomplished with the aid of support bearings 14 , which are pressed in a known manner in each of a receiving eye 16 of the axle support 12 .

Die Abstützlager 14 weisen einen äußeren Lagerteil 18 in Form eines am Umfang geschlossenen Blechmantels und einen inneren Lagerteil 20 bzw. Lagerkern auf. Zwischen beide Lagerteile 18 und 20 ist ein elastischer Einsatz 22 aus Gummi einvulkani siert. Dieser bildet zwei einander gegenüberliegende, steg artige Gummikörper 24 und 26. Diese können, um in der Radial ebene a-a, in der sie liegen, eine gewünschte Lagerweichheit zu erzielen, jeweils noch eine Ausnehmung 28 aufweisen, die, wie Fig. 1 zeigt, in Achsrichtung des Abstützlagers 14 sich teil weise in die Gummikörper 24 und 26 hineinerstrecken; sie können die Gummikörper 24 und 26 aber ebensogut über ihre gesamte axia le Ausdehnung teilen.The support bearings 14 have an outer bearing part 18 in the form of a sheet metal jacket closed on the circumference and an inner bearing part 20 or bearing core. Between the two bearing parts 18 and 20 , an elastic insert 22 made of rubber is vulcanized. This forms two opposite, web-like rubber bodies 24 and 26 . In order to achieve a desired bearing softness in the radial plane aa in which they lie, each of these may also have a recess 28 which, as shown in FIG. 1, in part in the axial direction of the support bearing 14 into the rubber bodies 24 and 26 stretch in; they can just as well divide the rubber bodies 24 and 26 over their entire axial extent.

Diese Ausnehmungen 28 sind beispielsweise durch ebene, zuein ander parallele Flächen 30 und 32 der dadurch gebildeten Gum mikörper-Teilstücke 34 und 36 bzw. 38 und 40 seitlich begrenzt. Sie könnten auch, wie strichpunktiert angedeutet ist, unter einem sich radial nach außen öffnenden, spitzen Winkel ange ordnet sein, je nachdem, welche Lagerweichheit und welcher Kenn linienverlauf in der Radialebene a-a gefordert ist.These recesses 28 are laterally limited, for example, by flat, mutually parallel surfaces 30 and 32 of the rubber body portions 34 and 36 or 38 and 40 formed thereby. You could also, as indicated by dash-dotted lines, be arranged at a radially outward opening, acute angle, depending on what bearing softness and which characteristic line course is required in the radial plane aa.

Die Gummikörper-Teilstücke 34, 36; 38 und 40 weisen vorzugs weise rechteckförmigen Querschnitt auf und sind an einander gegenüberliegende, ebene Umfangsflächenabschnitte 41, 42; 44, 46 bzw. 48, 50; 52, 54 der äußeren und inneren Lagerteile 18 und 20 anvulkanisiert.The rubber body sections 34 , 36 ; 38 and 40 preferably have a rectangular cross-section and are on opposite, flat peripheral surface sections 41 , 42 ; 44 , 46 and 48 , 50 ; 52 , 54 of the outer and inner bearing parts 18 and 20 vulcanized.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, verlaufen die Gummikörperteil stücke 34 bis 40 über einen Abschnitt b ihrer Länge, die vor zugsweise ungefähr der axialen Abmessung des Aufnahmeauges 16 entspricht, parallel zur Lagerachse 56. Ihr restlicher Ab schnitt c verläuft im Bereich des einen Lagerstirnendes zwi schen vorzugsweise schräg nach außen angestellten, mit 58 und 60 bzw. 62 und 64 bezeichneten Flächenteilen von äußerem La gerteil 18 und Lagerkern 20, wobei die schräg angestellten Ab schnitte c der Gummikörper-Teilstücke 34 bis 40 an der der Bo dengruppe 10 zugekehrten Lagerstirnsseite vorgesehen sind.As can be seen from FIG. 1, the rubber body part pieces 34 to 40 extend over a section b of their length, which preferably corresponds approximately to the axial dimension of the receiving eye 16 , parallel to the bearing axis 56 . Your remaining section c runs in the region of a bearing end between between preferably inclined outwards, with 58 and 60 or 62 and 64 designated surface parts of the outer bearing part 18 and bearing core 20 , the inclined sections c of the rubber body sections 34 to 40 on the Bo dengruppe 10 facing bearing face are provided.

Mit 66 und 68 sind in einer zur Radialebene a-a senkrechten Radialebene d-d einander gegenüberliegenden Umfangsteilen des Lagerkerns 20 zugeordnete, das Abstützlager 14 in Achsrichtung durchsetzende, in etwa nierenförmige Aussparungen bezeichnet, deren dem Lagerkern 20 gegenüberliegende Begrenzungswand für diesen einen Radialanschlag 70 bildet. 66 and 68 , in a radial plane dd perpendicular to the radial plane aa, correspond to circumferential parts of the bearing core 20 which are opposite one another and which penetrate the support bearing 14 in the axial direction, approximately kidney-shaped recesses, the boundary wall of which opposite the bearing core 20 forms a radial stop 70 for this.

Der den äußeren Lagerteil 18 bildende Blechmantel ist außen mit einer Gummischicht 72 versehen, die, gemäß Fig. 1, am unteren Lagerstirnende einen das Aufnahmeauge 16 zu Abstützzwecken in Hochrichtung randseitig übergreifenden Abstützwulst 74 bildet. In der entgegengesetzten Achsrichtung bilden die nach außen schräg angestellten Wandteile 58, 62 des Blechmantels 18 gemäß Fig. 3 lagesichernde Anschläge.The sheet metal jacket forming the outer bearing part 18 is provided on the outside with a rubber layer 72 which, according to FIG. 1, forms a support bead 74 on the lower end face of the bearing which overlaps the receiving eye 16 for support purposes in the vertical direction. In the opposite axial direction, the outwardly inclined wall parts 58 , 62 of the sheet metal jacket 18 according to FIG. 3 form position-securing stops.

Der Lagerkern 20 ist mittels einer Befestigungsschraube 76 bei spielsweise mit einem plattenförmigen Anschlußelement 78 der Bodengruppe 10 verschraubbar, wozu dieses einen nach unten ab ragenden, ein Innengewinde aufweisenden, zylindrischen Zentrier ansatz 80 aufweist, der in eine stirnseitige Vertiefung 82 des Lagerkerns 20 formschlüssig eingreift. Im verschraubten Zustand stützt sich der Lagerkern 20 mit seiner einen Stirnfläche am Anschlußelement 78 ab.The bearing core 20 can be screwed by means of a fastening screw 76 for example with a plate-shaped connecting element 78 of the floor assembly 10 , for which purpose this has a downwardly projecting, internally threaded cylindrical centering projection 80 , which engages in a form-fitting manner in an end-side depression 82 of the bearing core 20 . In the screwed state, the bearing core 20 is supported with its one end face on the connecting element 78 .

Die erfindungsgemäße Lagerkonstruktion erlaubt Lagersteifig keiten in einem Verhältnis zueinander darzustellen, das für einen vorgegebenen, entsprechend beengten Einbauraum mit be kannten Abstützlagern der gattungsgemäßen Art nicht erreichbar ist.The bearing construction according to the invention allows a rigid bearing to represent each other in a relationship that is appropriate for a predetermined, correspondingly cramped installation space with be Known support bearings of the generic type not available is.

Zur Erläuterung der durch die Erfindung zu erzielenden Vorteile sei in diesem Zusammenhang auf Fig. 4 verwiesen.For an explanation of the advantages to be achieved by the invention, reference is made to FIG. 4 in this connection.

Dort bezeichnet 84 einen äußeren und 86 einen inneren Lagerteil eines bekannten Abstützlagers. Mit 88 ist ei ner seiner beiden Gummikörper bezeichnet, die sich unter einem spitzen Winkel α zur Lagerachse 90 erstrecken. Bezüglich einer gewünschten, verhältnismäßig hohen, radialen Lagersteifigkeit in X-Richtung unterliegen dabei die Gummikörper 88 einander überlagerten Schub- und Druckspannungen, wobei die Druckspan nungen stark überwiegen. There, 84 denotes an outer bearing part and 86 an inner bearing part of a known support bearing. With 88 egg ner of its two rubber bodies is referred to, which extend at an acute angle α to the bearing axis 90 . With regard to a desired, relatively high, radial bearing stiffness in the X direction, the rubber bodies 88 are subject to superimposed shear and compressive stresses, the compressive stresses largely predominating.

Die gewünschte Radialsteifigkeit in dieser Radialrichtung er fordert deshalb eine Dicke e der Gummikörper 88, die einerseits keine zufriedenstellende Geräuschabkopplung zwischen Achsträger und Aufbau bieten kann und andererseits eine erwünschte, axiale Lagerweichheit nur bedingt in der durch einen Pfeil 92 ange deuteten Achs- bzw. Abstützrichtung zuläßt.The desired radial rigidity in this radial direction therefore requires a thickness e of the rubber body 88 which, on the one hand, cannot provide a satisfactory noise decoupling between the axle support and the body and, on the other hand, only allows a desired axial bearing softness to a limited extent in the axis or support direction indicated by an arrow 92 .

Im Gegensatz dazu können die Gummikörper 24, 26 bei der erfin dungsgemäßen Konstruktion durch den achsparallelen Verlauf ih res Abschnittes b zur Lagerachse 90 sowie des Schrägverlaufes ihres Abschnittes c unter einem festzulegenden Winkel β zwi schen beiden Lagerteilen 84, 86 gegenüber der bekannten Lager konstruktion eine erheblich größere Radialabmessung erhalten, was eine entsprechend verbesserte Isolation von Körperschall ermöglicht.In contrast, the rubber body 24 , 26 in the construction according to the inven tion by the axially parallel course of their section b to the bearing axis 90 and the inclined course of their section c at an angle β to be determined between the two bearing parts 84 , 86 compared to the known bearing construction a considerable receive larger radial dimensions, which enables a correspondingly improved isolation from structure-borne noise.

Aus dieser vergrößerten Radialabmessung resultieren bei glei cher Schubspannung der Gummikörperabschnitte b und c auch ent sprechend größere Wege des inneren Lagerteils 86 und damit größere, axiale Lagerweichheit.From this enlarged radial dimension result in the same shear stress of the rubber body sections b and c accordingly larger paths of the inner bearing part 86 and thus greater axial bearing softness.

Der Anteil der bei axialer Lagerbelastung auftretenden Druck spannung wird dabei ausschließlich im schräg angestellten Ab schnitt c der Gummikörper 24 und 26 wirksam, die der Schub spannung des Abschnittes c überlagert wird.The proportion of the pressure stress occurring in the axial bearing load becomes effective only in the obliquely adjusted section c of the rubber body 24 and 26 , which is superimposed on the shear stress of section c.

In der Radialrichtung d-d sind die Gummikörper-Teilstücke 34 bis 40 auf Schub beansprucht, wobei sich, wie Fig. 2 zeigt, durch eine Schräganstellung der Gummikörper-Teilstücke 34 bis 40 in Lagerumfangsrichtung für eine definierte Lagerradialnach giebigkeit in diesen noch ein entsprechender Anteil an Druck spannung erzielen läßt. In the radial direction dd, the rubber body sections 34 to 40 are subjected to thrust, whereby, as shown in FIG. 2, an inclined position of the rubber body sections 34 to 40 in the circumferential direction of the bearing for a defined bearing radial flexibility gives them a corresponding amount of pressure can achieve tension.

Durch Einformen des Zwischenraumes 28 in die Gummikörper 24 und 26 zur Vergrößerung ihrer freien Oberfläche läßt sich dabei die radiale Lagerweichheit in der Radialebene a-a fein abstimmen oder derart festlegen, daß sich die Federkennlinie der dabei auf Druck beanspruchten Gummikörper 24 und 26 nach einer vor bestimmten Radialverlagerung des Lagerkerns 20 stark progressiv verändert, indem die einander benachbarten, sich dabei auswöl benden Seitenflächen 30 und 32 der Gummikörper-Teilstücke 34 bis 40 aneinander anlegen.By shaping the intermediate space 28 into the rubber bodies 24 and 26 to enlarge their free surface, the radial bearing softness in the radial plane aa can be fine-tuned or set in such a way that the spring characteristic of the rubber bodies 24 and 26 that are subjected to pressure after a certain radial displacement occurs of the bearing core 20 changed greatly progressively by the adjacent, thereby bulging side surfaces 30 and 32 of the rubber body sections 34 to 40 put against each other.

Als Auslegungsparameter für die Abstimmung der Elastizitäten des erfindungsgemäßen Abstützlagers sind im wesentlichen be stimmend:
Die Gummiqualität, die Abmessung der Gummikörper 24 und 26 in radialer Richtung (Schichtdicke), deren Höhe und Breite, die Größe des Anstellwinkels für die Gummikörperabschnitte c, ggf. die Anordnung von Zwischenräumen 28 sowie die Krümmung ein stückiger Gummikörper 24 und 26 in Lagerumfangsrichtung bzw. eine entsprechende Schräganstellung der Gummikörper-Teilstücke 34 bis 40 in stumpfem Winkel zueinander.As a design parameter for the coordination of the elasticities of the support bearing according to the invention are essentially be:
The rubber quality, the dimension of the rubber bodies 24 and 26 in the radial direction (layer thickness), their height and width, the size of the angle of attack for the rubber body sections c, possibly the arrangement of gaps 28 and the curvature of a lumpy rubber body 24 and 26 in the direction of the bearing circumference or a corresponding inclination of the rubber body sections 34 to 40 at an obtuse angle to each other.

Eine Alternative zur erläuteren Lagerkonstruktion kann darin bestehen, die Gummikörper als entsprechend abgewinkelte, ebene Platten vorzusehen, die zwischen zueinander parallele, ebene Flächenteile der beiden Lagerteile einvulkanisiert sind, wobei die ebenen Flächenteile des äußeren Lagerteils an jeweils einem Schenkel eines U-förmigen, äußeren Lagerteils vorgesehen sein können.An alternative to the illustrated bearing construction can be found in it consist of the rubber body as a correspondingly angled, level Provide plates that are parallel to each other, flat Surface parts of the two bearing parts are vulcanized in the flat surface parts of the outer bearing part on one Leg of a U-shaped, outer bearing part can be provided can.

Claims

1.Support bearing for the elastic connection of two vehicle parts, in particular for connecting an axle carrier to a vehicle body, with an outer bearing part which can be fastened to the vehicle part and an inner bearing part which can be fastened to the other vehicle part, both of which, starting from the same end of the bearing, each have an inward slope with the same slope and have an adjoining, axially parallel peripheral surface part and with web-like rubber bodies introduced between the two bearing parts and vulcanized onto them, the opposite peripheral surface parts of both bearing parts running parallel to one another, characterized in that the inner bearing part ( 20 ) has a rhombic cross section and the outer bearing part ( 18 ) to the flat peripheral surface parts ( 42, 46; 50, 54 ) of the inner bearing part ( 20 ) parallel peripheral surface parts ( 41, 44; 48, 52 ) and that to the opposite, flat order circumferential surface parts ( 41, 42; 44, 46; 48, 50; 52, 54 ) of both bearing parts ( 18, 20 ) are each vulcanized to a rubber body section ( 34, 36, 38, 40 ).

2. Support bearing according to claim 1, characterized in that the parallel to the bearing axis ( 56 ) sections (b) of the rubber body ( 24 , 26 ) have the greater length.

3. Support bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the rubber bodies ( 24 , 26 ) have a recess ( 28 ) extending at least over part of their axial length.

4. Support bearing according to one of the preceding claims, characterized in that on the inner circumference of the outer bearing part ( 18 ) between the web-like rubber bodies ( 24, 26 ), opposite elastic stops ( 70 ) are formed.

5. Support bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the obliquely positioned rubber body sections (c) are provided outside a receptacle ( 16 ) for the outer bearing part ( 18 ).