DE4209613A1 - Aggregatlagerung mit einer drehmomentenabstuetzung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aggregatlagerung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekanntlich muß eine Aggregatlagerung sowohl die im Betrieb des Fahrzeugs auftretenden, letztlich auf der Aggregatmasse beruhenden Kräfte als auch diejenigen Momente aufnehmen, die gleichsam Reak­ tionsmomente zu den vom Aggregat an die Antriebswelle des Fahrzeugs abgegebenen Momenten darstellen. Im Hinblick auf die unterschied­ lichen Amplituden und Frequenzen der Massenkräfte und der Dreh­ momente müssen die von den Massenkräften beaufschlagten Lager und die Drehmomentenabstützungen unterschiedlich ausgelegt sein. In der Regel strebt man daher getrennte Einrichtungen für die Drehmo­ mentenabstützung und die Lager zur Aufnahme der Massenkräfte an.

Abweichend davon beschreibt die gattungsbildende EP 01 08 000 B1, B60K 5/12, eine Aggregatlagerung, in der ein Bestandteil der Dreh­ momentenabstützung gleichsam integriert ist in das zur Abstützung der Massenkräfte vorgesehene Lager. Diese Integration erfolgt in der Weise, daß der elastische Kern des Lagers, der zwischen einer oberen, am Aggregat festen Brücke und einer unteren, fahrzeugseiti­ gen Abstützung gleichsam eingespannt ist, gegen Bewegungen in Quer­ richtung relativ weich ist. Diese Bewegungen erfolgen unter dem Einfluß der beschriebenen Reaktionsmomente. Die eigentliche Ab­ stützung dieser Reaktionsmomente nehmen dann beiderseits der definierten Brücke mit geringem Abstand zu dieser angeordnete elastische Anschläge vor.

Ein Vorteil dieses Standes der Technik ist darin zu sehen, das ein zur Abstützung der Massenkräfte ohnehin erforderliches und vorge­ sehenes Lager zugleich zur Gewinnung der Drehmomentenabstützung dient. Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist jedoch die Tat­ sache, daß der elastische Kern durch die Reaktionsmomente allein auf Schub beansprucht wird und kaum zur Gewinnung einer Kennung für die Drehmomentenabstützung beiträgt; diese Kennung wird im wesent­ lichen durch die zusätzlichen Anschläge bestimmt. Schwierig ist ferner die genaue Einstellung und Einhaltung der erwähnten Abstände im Betrieb.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Aggregatlagerung unter Wahrung ihrer Vorteile zu schaffen, deren elastischer Kern auch zur Gewinnung der Kennung der Drehmomentenab­ stützung ausgenutzt wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Dadurch, daß bei der Erfindung der elastische Ringkern im Bereich desjenigen seiner Enden, das mit dem Aggregat verbunden ist, von einem Radialstützring umgriffen ist, erfolgt nicht nur unter dem Einfluß der Massenkräfte, sondern auch unter dem Einfluß der Reak­ tionsmomente, also der abzustützenden Drehmomente, eine Beaufschla­ gung des elastischen Ringkerns auf Druck. Die Beaufschlagungsrich­ tungen stehen dabei senkrecht zueinander, so daß die Möglichkeit gegeben ist, den Ringkern im Sinne unterschiedlicher Kennungen in diesen beiden Beaufschlagungsrichtungen auszubilden, also, wie im Anspruch 4 gesagt, beispielsweise auf dem inneren und/oder äußeren Umfang des Ringkerns dann mit dem ihn zentral durchsetzenden Befe­ stigungsbolzen bzw. mit dem Radialstützring zusammenwirkende Profi­ le vorzusehen oder aber den Ringkern, wie an sich bekannt, mit in­ neren Kanälen oder anderen Ausnehmungen zu versehen, die so gelegt sind, daß in gewünschter Weise in Richtungen parallel zum Befesti­ gungsbolzen und senkrecht dazu unterschiedliche Kennungen vorlie­ gen. Die Einstellung und Einhaltung kritischer Abstände erübrigen sich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit den verschiedenen, zu Aggregatlagerung gehörenden Baueinheiten,

Fig. 2 eine Stirnansicht eines zugleich einen Bestandteil der Drehmomentenabstützung bildenden Lagers und Fig. 3 eine Draufsicht auf dieses Lager.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so besteht das allgemein mit 1 be­ zeichnete Antriebsaggregat des Fahrzeugs in üblicher Weise aus der Brennkraftmaschine 2 und dem dieser nachgeschalteten Getriebe 3. Unterhalb der Maschine erkennt man bei 4 eine sich zwischen dem Ge­ häuse des Getriebes 3 und dem Fahrzeugrahmen 5 erstreckende Momen­ tenstütze, die einen Bestandteil der Drehmomentenabstützung des Ag­ gregats 1 bildet. Weiterhin erkennt man zwei erfindungsgemäß ausge­ bildete Lager 6 und 7, die zur Abstützung der Massenkräfte, also der senkrecht zur Fahrbahn wirkenden Kräfte, dienen und ferner so ausgebildet sind, daß sie als Bestandteile der Drehmomentenab­ stützung Gegenmomente erzeugen, die den Stützmomenten der Momenten­ stütze 4 entgegengerichtet sind. Diese Momentenstütze 4 und die La­ ger 6 und 7 bilden demgemäß die Drehmomentenabstützung des Aggre­ gats 1.

Anhand der Fig. 2 und 3 wird nun der Aufbau des Lagers 6 im ein­ zelnen beschrieben, der identisch mit dem Aufbau des Lagers 7 ist, so daß alles im folgenden für das Lager 6 Gesagte auch für das La­ ger 7 gilt.

Das Lager ist als Ringkernlager ausgebildet, d. h. der elastische Ringkern 10 umschließt den längs der senkrechten Achse 11 ausge­ richteten Befestigungsbolzen 12, der zwischen dem Bolzenkopf 13 und einer nicht dargestellten, unterhalb des Ringkerns 10 innerhalb der Abdeckung 14 befindlichen Mutter den Ringkern 10 unter Vorspannung einspannt. Die Krafteinleitung vom Aggregat 1 her erfolgt im Be­ reich des Teils 13, also von oben her, und die Abstützung am Fahr­ zeug 5 bei 15. Der elastische Ringkern 10 verläuft hier innerhalb der etwas konischen, aus Metall bestehenden starren Aufnahme 17, so daß bei zunehmender Axiallast des Ringkerns 10 zunächst ein Auswöl­ ben desselben erfolgt, bis sich seine Mantelfläche gegen die Innen­ fläche der Aufnahme 17 legt. Das bedeutet, daß die Kennung, also das Kraft-Weg-Diagramm, des Lagers zunächst relativ flach verläuft (weiches Lager), dann aber einen steilen Anstieg (Verhärtung des Lagers) beispielsweise bei großen senkrechten Schwingungsamplituden zeigt.

Insoweit ist die Lagerkonstruktion bekannt. Erfindungsgemäß ist nun ein in Fig. 2 oberer, der Krafteinleitung vom Aggregat 1 her naher Längenbereich des elastischen Ringkerns 2 von dem Radialstützring 16 umschlossen, der über die starre Stütze 18 mit dem fahrzeugsei­ tigen Schwenklager 19 verbunden ist, das Schwenkbewegungen des eigentlichen Lagers 6 um eine horizontale Schwenkachse 20 zuläßt; damit kann der Radialstützring Bewegungen des Aggregats 1 in senk­ rechten Richtungen folgen. Auch eine gewisse Nachgiebigkeit des Schwenklagers 19 in anderen Richtungen ist durch die elastische Zwischenschicht 21 gegeben.

Bei der Erfindung wird also ein und dasselbe elastische Bauteil, nämlich der Ringkern 10, in zueinander senkrechten Richtungen bean­ sprucht je nachdem, ob man die Abstützung von Massenkräften oder die Abstützung von Reaktionsmomenten betrachtet. Zur Einstellung unterschiedlicher Kennungen für diese beiden Aufgaben ist der ela­ stische Ringkern 10, wie in Fig. 3 dargestellt, mit kanalartigen inneren Ausnehmungen 22 versehen, die kugelkalottenartige Erweite­ rungen 23 aufweisen. Außerdem trägt der elastische Ringkern 10 an seinem inneren Umfang noppenartige Profilierungen 24, die mit dem Außenumfang des Bolzens 12 zusammenwirken. Auch andere Profilierun­ gen, wie Ringstege, können hier vorgesehen sein. Durch Variation von Anzahl, Anordnung und Geometrie der inneren Ausnehmungen sowie der umfangsseitigen Profilierungen ist es möglich, insbesondere die Kennung des elastischen Ringkerns 10 in der Zeichenebene der Fig. 3, also in der horizontalen, die Reaktionsmomente enthaltenden Ebe­ ne an den jeweiligen Einsatzfall anzupassen.

Damit die Flächenpressung des elastischen Materials des Ringkerns 10 am Befestigungsbolzen 12 unter der Wirkung des Radialstützrings 16 nicht zu groß wird, ist mit dem Bolzen 12 starr der Zwischensteg 25 verbunden. Er kann ein den Befestigungsbolzen umschließender Ring sein oder durch Segmente gebildet sein, die eine größere Abstützfläche als der Bolzen 12 bilden. Infolge der achsparallelen Ausrichtung des Zwischenstegs 25 beeinflußt er die Kennung des Lagers in senkrechten Richtungen nicht.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Aggregatlagerung geschaffen, die in zumindest ein der Aufnahme der Massenkräfte die­ nendes Lager integrierte Bestandteile der Drehmomentenabstützung aufweist, ohne daß Kompromisse hinsichtlich der erforderlichen un­ terschiedlichen Kennungen für diese beiden Abstützaufgaben getrof­ fen werden müssen.

Claims (5)

1. Aggregatlagerung in einem Kraftfahrzeug mit einer einen Bestand­ teil einer Drehmomentenabstützung bildenden Momentenstütze und zumindest einem mittels eines elastischen Kerns senkrecht zur Fahrbahn gerichtete Massenkräfte abstützenden Lager, dessen Kern als weiterem Bestandteil der Drehmomentenabstützung seitliche Anschläge zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager als Ringkernlager (6) ausgebildet ist, die Anschläge einen den elastischen Ringkern (16) nahe seinem aggregatseitigen Ende um­ schließenden Radialstützring (16) bilden, der in Richtung der abzustützenden Drehmomente am Fahrzeug (5) abgestützt ist, und daß der Ringkern (10) unterschiedliche Kennungen in Richtung senkrecht zur Fahrbahn und in radialen Richtungen besitzt.

2. Aggregatlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialstützring (16) mit einem Schwenkbewegungen um eine Horizontalachse (20) zulassenden Lager (19) am Fahrzeug (5) starr verbunden ist.

3. Aggregatlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (19) zumindest eine elastische Schicht (21) enthält.

4. Aggregatlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ringkern (10) zur Einstellung der Kennli­ nien mit Profilen (24) auf zumindest einer Umfangsfläche und/oder inneren Ausnehmungen (22) versehen ist.

5. Aggregatlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzei­ chnet durch einen mit einem Befestigungsbolzen (12), der den Ringkern (10) durchsetzt, in starrer Verbindung stehenden, in den Ringkern (10) im Bereich des Radialstützringes (16) hinein­ ragenden, zumindest segmentartig verlaufenden Zwischensteg (25).