DE7343416U

DE7343416U - Elastisches Lager, insbesondere Motorlager

Info

Publication number: DE7343416U
Application number: DE7343416U
Authority: DE
Original assignee: Joern GmbH
Current assignee: Joern GmbH
Priority date: 1973-12-06
Filing date: 1973-12-06
Publication date: 1974-03-14
Also published as: FR2272308B1; FR2272308A1; DE2360857A1; DE2360857C2; JPS50152163A; GB1454145A; AT338631B; US3955808A; ATA927074A

Description

Jörn GmbH; 7013 Oeffingen

Elastisches hixqGt, insbesondere Motorlager

Die Neuerung betrifft ein elastisches Lager, insbesondere Motorlager, bestehend aus einem inneren hochkant gestellten, rechteckigen rhombischem oder doppe» !keilförmigen Metallteil, je eitlen an den vier ebenen Seitenflachen dec Rechteckes, Rhombus oder Doppelkeiles angehafteten Gummikörpers und einem äußeren mit einem Plansch versehenen Metallbau.

Es sind keilförmige Motorlager bekannt, bei denen zwei symmetrisch angeordnete, bei vertikaler Belastung auf Schub und Druck beanspruchte Guromikörper zwischen inneren und Süßeren Metallteilen angehaftet sind. Mit diesen Elementen können je nach Neigungswinkel des Keiles unterschiedliche Federkonstanten in vertikaler Richtung erzielt v/erden,. Durch die überlagerung von Schub und Druck v/erden Biegespannungen vermieden und eine günstige Spannungsverteilung erreicht. Dei abhebenden Kräften v/ird der Gummi auf Zug beansprucht und Zugspannungen führen zu Einrissen an den HaftrSnderii und Lei h^ufi-yon Ldstwochseln zum völligen Reißen des Gummis. Gegen abn^bende Kräfte können Keillager durch Anschlagplatten mit druckbeanspruchter Gummiauflage gesichert v/erden. Sobald diese zur Wirkung kommen, ist jedoch die Schwingunas- und Geräuschisolierung nicht mehr ausreichend. Diese

keilförmigen Lager sind daher zur Aufnahme entgegen der KeilrAchtung wirkender, also abhebender Kräfte nicht brauchbar.

Es wurde auch versucht, je zwei keilförmige Elemente antisymmctrisch anzuordnen und gegebenenfalls auch gegeneinanderviuspannen. Derartige Lagerungen erfordern großen Eir.bauraum und sind kostspielig, weil mehrere Vulkanisierformen benötigt werden. Auch macht die Montu -^ solcher Lager und die Abstimmung der beiden miteinander wirkenden Elemente hinsichtlich der Federkennung Schwierigkeiten.

Die zur Zeit entwickelten Verbrennungsmotoren für Fahrzeuge haben gegenüber früheren Typen eine erheblich höhere Leistung und darrtet ein höheres Drehmoment, ohne daß das Gewicht wesentlich zugenommen hat. Für die Motorlagerung bleibt daher die statische Vertikalbelastung unverändert, aber die Reaktionskräfte aus dem Drehmoment des Motors wachsen erheblich an. Diese Rcaktionskräfte sind beim gegenwärtigen Entwicklungsstand für die Dauerfestigkeit elastischer Motorlager maßgebend. Die bisher üblichen Keillager g'enügen den gestellten Anforderungen nicht mehr, wenn sie für moderne Fahrzeug-Motoren mit angeflanschtem Getriebe - insbesondere bei direktem Front- oder Heckantrieb oder für frei aufgehängte Getriebe verv/endet v/erden, bei denen die Reaktionskräfte aus der Differenz der eingeleiteten und abgeleiteten Drehmomente für die Belastung der Lagerung maßgebend ist.

Die Neuerung hat die Aufgabe, ein elastisches Motor- und Getriebe-

734341814.1.7*

lager zu schaffen, das vertikal in beider. Richtungen belastbar ist, ohne da fit die Gumniikörper im Betriebsbelastüngsbereich Zugspannungen^ ausgesetzt sind, und bei dem der Gummi, sowohl bei nach unten wie auch nach oben gerichteten Kräften auf Schub und Druck beansprucht wird. Dabei soll das elastische Lager im Gegensatz au bekannten Ausführungen aus einem einfachen, in einem Stück niontierbaifeift Element mit geringem R«U!»bsi2ar£ bestehen. Ferner soll das Motorlager nach der Neuerung im Gegensatz zu bekannten Ausführungen, die besondere Konsolen an den Rahmenlängsträgern erfordern, direkt am Steg eines Quer- oder Längstrügers befestigt werden.

Die Neuerung löst diese Aufgabe und scha.fft ein Motorlager der anfangs genannten Bauart, bei dem das Neue darin besteht, daß die vier an den ebenen Seitenflächen des> inneren, metallischen Rechteckes, Rhombus oder Doppelkeiles angehafteten Gummikörper voneinander völlig getrennt sind,

die vier Gumrnikörper an ihren ebenen Außenseiten mit je einem die ganze Gummioberflache bedeckenden angehafteten ebenen Blech versehen sind,

der so entstandene Gummi-Metall-Körper in fertig vulkanisiertem Zustand unter starker Verformung der elastischen Teile in ePen vertikal stehenden metallischen Rahmen eingepreßt ist, der den Gummi-Metall-Körper umgebende metallische Rahmen nach beiden Stirnseiten offen ist.

Der erreichte Vorteil besteht darin, daß das Motorlager sehr einfach herzustellen ist, indem das von ebenen Flächen begrenzte innere Metallteil, die vier Gummikörper und die äußeren

7*48416 iu. 74

vier Bleche in einer einfachen Vulkanisierform, z.U. im Korn- : pressionsverfahren zu ehern einzigen kompakten Element zu «aminen-

vulkani^iert werden können. Das fertige Element 1«!3' sich in ί den äußeren, aus einem Stück bestehenden Fiannchrahn.en unter

■* starker Verformung der elastischen Teile einpressen und dor

Anpreßdruck dient zur alleinigen Befestigung. Diese Tonnung von Vulkanisier teil und Flanschrahmen vereinfacht die Fertigung und gestattet es, das gleiche Vulkanisierteil mit abgeändertem Flanschrahmen für verschiedene. Fahrzeugtypen zu verwenden. Die vJuniüiikdrper v;erdess auch bsi nach ohc*n wirkenden Kräften auf Schub und Druck beansprucht und bringen auch dann eine gute ..Schwingungen und G^räuschisolation. Die Verformung beim Einpressen ist so bemessen, daß bei Durchfederung des Innenteiles nach oben, Hinten oder in horizontaler Richtung kein Abheben auf der entlasteten Seite erfolgt. Bei Spitzenlasten kann ein geringes Abiheben auf der entlasteten Seite ohne Gefahr zugelassen werd&n. Eine Zerstörung durch Zugspannungen kanin riticht auftreten, tyrie es bei direktem Anhaften des Gummis an den^x Flanschrahimiin der Fall wäre.

Weiter ist nach der Neuerung vorgesehen, daß die einzelnem angehafteten Gummikörper beim Einpressen des fertig vulkanisierten Innenteiles in den äußeren Rahmen in einer oder beiden Achsrichtungen in der Ebene des Elemente^ verformt werden. Je nach Ausbildung des Flanschrahmens können die Gummikörper beim Einpressen in den Rahmen nur durch Druck oder auch durch Druck und Schub gleichzeitig belastet v/erden. Beispielsweise werden

734341SH.3.74

die Guramikörper nur auf Druck beansprucht, -wenn die lichte vertikale Vieite des Rahmens der vertikalen Höhe des uneingebauten fertigen Gummi-»Metall-Teiles entspricht, aber die lichte horizontale Weite des Rahmens kleiner ist als die horizontale Breite des Gumipi-Metall-Teiles.. Ist dagegen die lichte Weite des Rahmens in horizontaler und vertikaler Richtung kleiner als Freite und Höhe des uneingebauten Gummi-Metali-Teiies, so v/erden die Giunmikörper beim Einbau auf Druck und Schub vorbelastet. In letzterem Fall verläuft das Feüerdiagrämm in vertikaler Richtung, d.h. der Kauptbelastungsrichtung, steiler.

der Neuerung können die außenliegenden Bischteile des Vulkanisierteiles auf ihrer äußeren Oberfläche in an sich bekannter 'Weise mit einer dünnen, filmarticren Guiamischicht oder in Läncjs- oder Querrichtung verlaufenden Gummiwülsten mit wellenförmigem# zick-zack- oder sägezahnförmigein Querschnitt versehen sein. Dünne Gummischichten oder wellenförmige Gummiwülste, die auf die freie Oberfläche der äußeren Metallteile aufvulkanisicrt sind/ erhöhen den Peibwert der an die Innenseite des Rahmens angc- !■reßfccn Bleche. Sie sichern daher das Vulkanisier teil ohne zun.'itz liehe v/eitere Hilfsmaßnahmen einwandfrei gegen Verschieben Ir¹ Außenrannen. Gummiwülste in Querrichtung sind vorzuziehen,/ wonr» ein Vcrscnieben in vertikaler Richtung zu befürchten ist. bi'fitciit kLvjeqon die Gefahr eines seitlichen Herausschiebens, nollt*.·» Ι!«· «iai.iTii ν ilste in Längsrichtung der Bleche liegen.

Hs ist nach der Neuerung vorgesehen, daß der Neigungswinkel «,tor beiwen oberen (Jummikörper gegeneinander größer ist als der

- 6

si ·

Neigungsv/inkel der unteren Gunnaikörper gegeneinander. Der obere Gummikörper erhält durch den größeren Neigungswinkel eine härtere Federkennung. Diese ist ervmnscht, weil Ausschläge nach oben möglichst klein gehalten v/erden sollen, uni ein Anschlagen an die Motorhaube sowie Beschädigungen der Zuleitungen und Bedienungsgestänge zu verhindern.

Weiterhin kann nach aer Neuerung der äußere FlanschrahmeE am Steg eines C-förmigen Fahrzeuglän«strägers befestigt sein und das gesamte Lagerelement in dem aus Obergurt, Steg una Untergurt gebildeten Raum angeordnet sein, wobei das gesamte Lagerelement oder das in den Flanschrahmen eingepreßte Vulkanisierteil auf der zum iiotor hin liegenden Seite ausbaubar ist. Diese Anordnung des Elementes im Steg des Fahoaugträgers erspart Platz und schützt gleichzeitig den Gummi des Elementes gegen herabtropfenden Kraftoder Schmierstoff. Auch die direkte Befestigung am Steg ist günstig für die Krafteinleitung und erspart eine kostspielige zusätzliche Konsole, wie sie zur tislieriy'en Befestigung der einfach keilförmigen Motorlager üblich ist.

Schließlich ist nach der Neuerung vorgesehen, daß ein Teil des umgebenden Flamschrahmens in aen Fahrgestellhilferahnten oder das ulech des Chassis eingepreßt ist. Diese Ausfuhrung des neuen Lageca ist besonders für Personenkraftwagen günstig. Personenkraftwagen besitzen, da die Karosserie freitragend ist-, keine Längsträger_; sondern benutzen zur Lagerung der '!otoren hilfsträger, die ohne Schwierigkeiten mit einer Vertiefung zur Aufnahme ties Lagers ausgebildet werden können. Die Vertiefung

bildet dann einen Teil des äußeren Rahmens für das Yulkanij

sierteil.

j] Die Neuerung wird durch Ausführungsbeispiele erläutert,

und zwar zeigen:

Fig. 1 ein Vulkanisierteil,

Fig. 2 den oberen Teil eines Querschnittes zu Fig. 1,

Fig. 3 das fertig montierte Motorlager nach Fig. 1,

Fig. 4 den unteren 'Teil eines Querschnittes zu Fig. 3,

Fig. 5 eine andere Ausführung des Vulkanisierteiles,

Fig. 6 das fertig montierte Motorlager nach Fig. ?,

Fig. 7 den Vertikalschnitt zu Fig. 6,

Fig. 3 ein v/eiteres Vulkanisierteil und

Fig. 9 das Vulkanisierteil nach Fig. 8 im eingebauten Zustand.

Nach Fig. 1 und 2 sind auf einem inneren hochkant Metallteil 1, das ebene Außenflachen aufweist und mit Aussparungen 2 und einer Gewindebohrung 3 versehen ist, quaderförmige Gummikörper 4, 5, 6, 7 anvulkanisiert, die aufvulkanisierte ebene Bleche 8, 9, 10, 11 tragen.

Fig. 3 und der zugehörige Teilschnitt Fig. 4 zeigen das vorher beschriebene Gummi-Metall-Teil 12, das in einen aus deir, polygon*

förmigen Ring 14 und dem Flansch 15 bestehenden äußeren Flansch-

< rahmen 13 eingepreßt ist. Die Bohrungen 16 dienen zur Befesti-

■f gung des Flansches. Beim Einpressen in den Flanschraluuen 13

i .JB

v/erden die Gummikörper 4, 5, G, 7 zusammengedrückt, dabei
wölbt sich der Gurnmi seitlich heraus.

Nach Fig. 5 hat das innere Metallteil 17 die Form eines Doppelkeiles, dessen obere Seitenflächen stärker gegeneinander geneigt sind als die unteren. Auf die Seitenflächen sind die Gummikörper 18, 19 und 20, 21 aufvulkanisiert, die außen die Bleche 22, 23 und 24, 25 tragen. Die Guiamikörper 18 und 1i 9 sind von den Gummikörpern 20 und 21 durch Spalte 26 und 27 getrennt. Je nach Ausbildung des Flanschrahmens können die Gunn.,ikörper beim Einpressen nur auf Druck oder auf Druck und Schub gleichzeitig verformt werden. So ist z.L·* der Gummikörper 24 nur in seiner Druckrichtung um den Betrag c, der Körper 25 aber in Druckrichtung um den Betrag C₁ und in Schubrichtung um den
Betrag s verforiut gezeigt. Die letzteren überlagerten Einbauverformungen führen zu einer steileren Federkennung. Das Blech ist mit einer dünnen Gumiaischicht 28 und das Blech 23 mit Streifen 29 von sagezahnartiyeru Querschnitt versehen, welche die Haftreibung zwischen den Blechen 22, 23 und der Innenwand des Flanschrahmens erhöhen. An der Ober- unu Unterseite des metallischen Innenteiles 17 sind Ausschlagbegrenzungen 30, 31 vorgesehen.

l,ach Fiy. 6 und 7 ist der in Fig. 5 gezeigte .'ietall-Gumini-Korper 4ü nach dem Linpressen in den Flanschralimen gezeigt. Jicsor ist mit befestiyungsschrauucn 33 ar. Steq 34 eines Fahrzouglünystrücjers befestigt. Das fertig montierte Motorlager ist platzsparend in dem aus dem Steg 3 4 und den Gurten, 3D, 3

-9-

«* f) —

n ΛχΧΜΛ untoi>jebrücht. Deis innere Metallteil 17 ist mit. clftfitiHChon AUöOCiilayl^tjyronzungen 30, 31 , 37 versehen und mitteln J.or .Schraube 3Ö mit der "totorpratze 3 9 verbunden.

P1*J. 3 und 9 1st das Vulkanisierten 41 in einen teilbaren nsshsalisisn öJLngepiiößk, dsasan unterer Teil 42 zum tragenden BIoch der KajfOöiiOi'lc cjchöiit. Dan Oberteil des Flanschrahmens

Tl\i5 ccnSSi sp-w^w* -rir-f νϊ^? mSru

- IO -

Claims

- 10 Schutzansprüche

1. .elastisches Lager, insbesondere Motorlager, bestehend aus einem inneren hochkant gestellten, rechteckigen, rhombischen oder doppelkeilförmigen Metallteil, je einem an den vier ebenen Seitenflächen des Rechteckes, Rhombus oder Doppelkeiles angehafteten quaderförmigen Gummikörper und einem äußeren, mit einem Flansch versehenes^ Metallteil, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

Die vier an den ebenen Seitenflächen des inneren, metallischen Rechteckes (1), Rhombus oder uoppelkeiles (17>. angehafteten Gunuaikörper (A₁ 5, 6, 7 und 18, 19, 20, 21) sind völlig /oneinander getrennt,

die vier Guinmikörper (4, 5, 6, 7 und 18, 19, 20, 21) sind an ihren ebenen Außenseiten mit je einem die ganze Gummioberfläche bedeckenden angehafteten ebenen Blech (3, 9, 10, 11 u?».d 22, 23, 24, 25) versehen,

der so entstandene Gummi-Metall-Körper (12) ist in fertig vulkanisiertem Zustand unter starker Verformung der elastischen Teile in einen vertikal stehenden metallischen Rahmen (13) ein^preßt,

der d(Dn Gummi-Metall-Körper (12) umgebende metallische Rahmen (12) ist nach beiden Stirnseiten offen,

2. Elastisches Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen angehafteten Gummiköx'por (4, 5, 6/ 7 und 18, 19, 2O, 21) beim Einpressen des fertig vulkanisierten Innenteiles (12, 40) in den Süßeren Rahmen (13, 32) in Giner oder beiden

- 11 -

734 3418 u. 3.74

Achsrichtungen in der Ebene des Elementes verformt v/erden.

3. Elastisches Lager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die außenliegenü^n Blechteile (22, 23, 24, 25) des Vulkanisierteiles (40) auf ihrer äußeren Oberfläche in an sich bekanntem Weise mit einer dünnen, filmartigen Gummischicht i[28) oder in Längs- oder Querrichtung verlauf enden Gummiwülsten mit wellenförmigeia, Zickzack- oder sägezahnförmigem (29) Querschnitt versehen sind.

4. Elastisches Lager nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der l*eigungsv;inkel der beiden oberen Gummikörper (1Ü, 1S) gegeneinander größer ist als der Neigungswinkel der unteren Gunutu.körper (20, 21) gegeneinander.

5. lastisches Lager nich den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dal5 der äußere Flanschrahmen (32) am Steg (34) eines C-förmigen Fuhrzeuglängsjträgers befestigt ist und das gesainte Lagerelement in dem aus Obergurt (35), Steg (3 4) und Untergurt (36) gebildeten kaum angeordnet ir?t, wobei, das gesamte Lagerelement oder das in den Flanschralinen eingepreßte Vu Ika η is..ί erteil (40) auf der zum Motor hin liegenden Seite ausbaubar is;t.

G. Elastisches Lager nacti Uen vor nen/el-end on Anrnrüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des umgebenden FlanKChrahmena in den Fahrgt stellhilf srab-men oder das Blech c'es Cnassis (41) eingepreßt ist.