DE697181C - Motorlagerung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Bur. hid. §igendoxn

2-DEC. 1940

AUSGEGEBEN AM
8. OKTOBER 1940

REICHSPAT-ENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 63 c GRUPPE 35

G 95433

2)r,-3ng. Konrad Oeser in Berlin-Schöneberg

ist als Erfinder genannt worden.

Getefo Gesellschaft für technischen Fortschritt m. b. H. in Berlin Motorlagerung, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Mai 1937 ab
Patenterteilung bekanntgemacht am 12. September 1940

Gemäß § 2 Abs. 2 der Verordnung vom 28. April 1938 ist die Erklärung abgegeben worden, daß sich der Schutz auf das Land Österreich erstrecken soll

Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Motorlagerung mittels Gummikörper, die mit Lagerplatten festhaftend verbunden sind, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die Lager in Art einer Dreipunktlagerung angeordnet sind. Derartige elastische •Lagerungen für Kraftfahrzeugmotoren sind an sich bekannt, z. B. sind Lagerungen vorgeschlagen worden, bei denen der Motor in zwei, drei oder mehr Punkten gegenüber dem Fahrgestell elastisch abgestützt wurde. Diese, bekannten Lagerungen beschränken sich aber darauf, die Drehmomentschwingungen des Motors zu dämpfen, den Motor also derart zu lagern, daß das wechselnde Drehmoment weich aufgenommen wird, während gegenüber Stößen und Schwingungen in allen anderen Richtungen diese Lagerungen hart sind. Weiter gehen derartige Lagerungen mehr oder weniger davon aus, daß sie dem Motor von vornherein einen bestimmten Schwingungszustand vorschreiben, indem sie eine Achse festlegen, um die die Motorschwingungen vorzugsweise erfolgen sollen. Derartige Lagerungen entsprechen den hohen Anforderungen, die an eine Kraftwagenmotoraufhängung gestellt werden, nur unvollkommen, da nicht nur Drehmomentschwingungen elastisch aufzufangen sind, sondern auch Schwingungen in vor allem der senkrechten und waagerechten, quer zur Fahrtrichtung liegenden Richtung. Es ist ebenfalls vorgeschlagen worden, um dem Motor auch diesen Schwingungen gegenüber die nötige Bewegungsfreiheit zu geben, die Lager so anzuordnen, daß sie durch Bewegungen in dieser Richtung ganz oder teilweise auf Schub beansprucht werden, um so eine ausreichende Weichheit zu erzielen. Derartige Anordnungen berücksichtigen aber

nicht genügend die erheblichen, auf den im Fahrzeug aufgehängten Motor drückenden Federungsstöße und Beschleunigungskräfte, durch die die Lage des Motors im Fahrgestell erheblich beeinflußt wird. Es ergeben sich somit bei derartigen Lagerungen zu große Bewegungen des Motors, die zur vorzeitigen Zerstörung wichtiger Teile Anlaß geben. Es ist weiter vorgeschlagen worden, ίο den λίοίοΓ mittels Gummizugbänder an drei Punkten aufzuhängen, und zwar derart, daß jeweils zwei dieser so geschaffenen elastischen Aufhängungen der Verschiebung des Motors in einer Richtung großen Widerstand entgegensetzen, während die dritte der elastischen Aufhängungen dieser Verschiebung nur geringe rückstellende Kräfte entgegensetzt. Derartige elastische Aufhängungen haben sich aber als zu hart und vor allem den Drehmomentschwingungen des Motors gegenüber als zu hart herausgestellt, so daß die Wirkung derartiger elastischer Motoraufhängungen nicht zu befriedigenden Erfolgen führte. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine elastische Lagerung für Motoren, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mittels Gummikörper, die mit Lagerplatten festhaftend verbunden sind, bei der die Lager in Art einer Dreipunktlagerung derart angeordnet sind, daß die Haftflächen der Gummikörper in drei zueinander senkrechten Ebenen liegen, so· daß jeweils in einer Kraftrichtung nur eines der Lager auf Druck beansprucht wird, während die anderen beiden auf Schub beansprucht werden.

Durch die Ausgestaltung der Motoraufhängung gemäß der Erfindung ist es möglich, sowohl eine genügend große Nachgiebigkeit den Motorschwingungen gegenüber sicherzustellen, da jeweils zwei Drittel der Verwendung findenden Lager nur geringe Rückstellkräfte liefern, während das eine der Lager, das auf Druck beansprucht wird, größere rückführende Kräfte aufnimmt als auch eine hinreichende Sicherung gegen übergroße Verschiebungen des Motors unter dem Einfluß der Fahrt, der Fahrbahnstöße, der Brems- und Beschleunigungskräfte und der seitlichen Fliehkräfte gibt, indem das eine in jeder Kraftrichtung auf Druck beanspruchte Lager nicht nur eine große Rückstellkraft liefert, sondern auch auf Grund seiner Druckbeanspruchung eine progressive Wirkung aufweist, d.h. seine Rückstellkräfte nehmen mit zunehmender Verschiebung zu. Drchmomentschwingungen gegenüber ist die Lagerung besonders weich, da von diesen sämtliche Lager auf Schub beansprucht werden und somit eine geringe Eigenfrequenz des Systems mit Rücksicht auf die Motorlängsachse gewährleisten. Ein weiterer Vorteil der Lagerausgestaltung gemäß der Erfindung gegenüber dem bisher Bekannten kann auch darin gesellen werden, daß trotz der Sicherung gegen übermäßige Relativverschiebungen zwisehen Motor und Fahrgestellrahmen dieser in seinem Schwingungszustand nicht beeinflußt wird, d. h. der Motor kann seinen Schwingungszustand mit Rücksicht auf die in Abhängigkeit von der Drehzahl wechselnden Größenordnungen der verschiedenen erregenden Kräfte frei wählen.

Die bei der Motorlagerung gemäß der Erfindung verwendeten Lager bestehen im einfachsten Fall aus zwischen zwei im wesentliehen ebenen, starren Platten festhaftend angeordneten Gummikörpern. In vielen Fällen sind aber auch Lager vorteilhaft, die eine Art Doppellager darstellen, bei dem senkrecht zu den Haftflächen gerichtete Kräfte in beiden Richtungen jeweils einen Gummikörper auf Druck beanspruchen. Im übrigen sind für die Lagerung gemäß der Erfindung alle die Lager brauchbar, bei denen senkrecht zu den Haftflächen einwirkende Kräfte eine Druckbeanspruchung, beliebig in der Haftfläche angreifende Kräfte aber eine Schubbeanspruchung der Gummikörper zur Folge haben.

In der Zeichnung ist eine besondere Ausführung der Motorlagerung nach der Erfindung, und zwar eine Lagerung in drei Punkten dargestellt, bei der der Motor vorn auf der Kühlerseite in zwei Lager, von denen die Haftflächen des Gummikörpers des einen parallel, zur Fahrtrichtung, die des anderen senkrecht dazu liegen, eingehängt und hinten am Getriebe auf ein weiteres, mit seinen Haftflächen parallel zur Fahrbahn angeordnetes Lager abgestützt ist.

Es stellen dar: .

Abb. ι die Draufsicht,
Abb. 2 die Seitenansicht,
Abb. 3 die Rückansicht einer Lagerung gemäß der Erfindung,

Abb. 4 ein Schaubild.

In Abb. ι bis 3 sind 1 und 2 die Längsträger eines Fahrzeugrahmens, in dem der aus Motor 3 und Getriebe 4 bestehende Antriebsblock elastisch gelagert ist. Zu diesem Zweck ist hinten mit der Unterseite des Getriebes auf beliebige Weise ein Lager 5 fest verbunden, das sich an einem Querträger (>, der die beiden Längsträger 1 und 2 verbindet, abstützt. Vorn an der Kühlerseite hängt der Motor in zu beiden Seiten der Längsinittelebene angeordneten Lagern 7 und 8, die über ihre Metallplatten einerseits mit dem Motor, andererseits mit auf den Längsträgern des Fahrzeugs befestigten Konsolen 9 und 10 fest verbunden sind.

Bei der Anordnung dieser· Lager· ist die Regel eingehalten, wonach die Haftflächen-

ebenen der Gummikörper in drei zueinander senkrechten Ebenen so angeordnet sind, daß jeweils in einer Kraftrichtung nur eines der Lager auf Druck und/oder Zug beansprucht wird, während die anderen beiden auf Schub beansprucht werden» Demzufolge nehmen das hintere Lager 5 die senkrechten Kräfte, das Lager 7 die Kräfte quer zur Fahrtrichtung und das Lager 8 die Kräfte in Fahrtrichtung unter Druck- bzw. Zugbeanspruchung auf. Auf diese Weise ist eine ausreichende Stabilität der Motoraufhängung bei allen Betriebszuständen gewährleistet, und alle von außen auf den Motor ausgeübten Kräfte können, ohne unzulässig große Verlagerungen des Motors in Kauf nehmen zu müssen, elastisch abgefangen werden. Dies ist besonders aus- der Abb. 1 zu entnehmen. Die Abb. 1 läßt ferner auch erkennen, daß die einzelnen Lager durch das um die Kurbelwellenachse wirkende wechselnde Drehmoment durchweg auf Schub beansprucht sind und daß das aus ihnen resultierende Rückstellmoment sehr klein und die Eigenschwingungszahl des Antriebblocks daher sehr niedrig sein muß. Auch die z. B. bei Vierzylindermotoren auftretenden senkrechten Erregungskräfte, die sowohl eine zur Fahrbahn senkrechte Schwingung als auch eine Drehschwingung um eine zur Längsmittelebene senkrechte Achse (Nickschwingung) hervorrufen, beanspruchen die beiden vorderen Lager 7 und 8 auf Schub. Dadurch wird die Rückstellkraft für die senkrechte Schwingung bedeutend herabgesetzt, und auch das Rückstellmoment für die Nickschwingung erfährt durch diese Anordnung eine solche Verminderung, daß die resultierenden Eigenschwingungszahlen im allgemeinen weit unter den praktisch vorkommenden Erregerschwingungszahlen liegen. Was an Bewegungen und Schwingungen im Fahrzeugrahmen noch übrigbleibt, ist nicht mehr lagerungstechnisch zu verbessern, sondern kann lediglich nur noch durch Änderung und Verbesserung des Fahrzeugrahmens bzw. des Fahrzeugaufbaus beseitigt werden.

In der Abb. 4 ist ein Vergleich zwischen

der Lagerung des Motors in einem modernen Fahrzeug nach dem in der Einleitung

besonders hervorgehobenen System und einer

Lagerung gemäß der Erfindung schaubildlich zum Ausdruck gebracht. Die Messung ist an ein und derselben Stelle am Fahrzeugboden vorgenommen worden, und die Größe der vertikalen Schwingungen ist im Falle der bekannten Motorlagerung durch den Verlauf der gestrichelten Kurve, im Falle der Lagerung gemäß der Erfindung durch den Verlauf der vollausgezogenen Kurve dargestellt. Da die Ordinate die Schwingungsausschläge in Millimetern, die Abszisse die Motordrehzahl in U/min enthält, kann die Verbesserung, die durch die Erfindung erreicht worden ist, zahlenmäßig abgelesen werden.

Zu der in Abb. 1 bis 3 dargestellten Lagerung könnte man nach Bedarf auch noch weitere Lagerelemente sinngemäß zuschalten, ohne daß diese Maßnahme aus dem Rahmen der Erfindung fallen würde.

Würde man z. B. in der Lagerung gemäß Abb. ι bis 3 aus irgendwelchen Gründen noch ein viertes Lager in der Längsmittelebene an der Kühlerseite als Schublager, z. B. mit seinen Haftflächen quer zur Fahrtrichtung,.anbringen, dann würde auch diese Lagerung von der Erfindung überdeckt werden, weil auf Schub beanspruchte Lager im wesentlichen nach wie vor sowohl die Schwingungen infolge des wechselnden Drehmomentes als auch jene infolge der Massenkräfte aufnehmen und daher auch, relativ betrachtet, keine wesentlich höheren Eigenschwingungszahlen ergeben würden. Vorteilhaft wird man die Lager etwa in Höhe des Motorschwerpunktes, z. B. teilweise mehr oder weniger über, teilweise unterhalb desselben anbringen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Motorlagerung mittels Gummikörper, die mit Lagerplatten festhaftertd verbunden sind, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die Lager in Art einer Dreipunktlagerung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftflächen der Gummikörper in drei zueinander senkrechten Ebenen so angeordnet sind, daß jeweils in einer Kraftrichtung nur eines der Lager auf Druck und/oder Zug beansprucht wird, während die anderen beiden auf Schub beansprucht werden. ,
2. 2. Motorlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Lager (7, 8) am vorderen Teil des Motors mit zur Fahrbahn senkrecht stehenden Haftflächen und eines der Lager (5) hinten am Getriebe des Motors mit .zur Fahrbahn parallel liegenden Haftflächen angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen