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Patent Searching and Data


Title:
BEARING FOR A UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/177273
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bearing (1) for a unit, in particular for supporting a motor vehicle engine or transmission in a vibration-damping manner, said bearing (1) comprising a housing (4) and an elastomer support member (3) which is supported on the housing (4) and is movable relative to the housing (4) within a damping path. In order to impart an improved rigidity behavior to a bearing (1) for a unit, the housing (4) and the support member (3) are connected to each other using elastic tensioning means so as to obtain a predefined rigidity behavior within the damping path.

Inventors:
SCHMITZ MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/061238
Publication Date:
November 26, 2015
Filing Date:
May 21, 2015
Export Citation:
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Assignee:
BOGE ELASTMETALL GMBH (DE)
International Classes:
F16F13/08; F16F3/087
Foreign References:
EP0849489A21998-06-24
EP0262840A21988-04-06
FR2435632A11980-04-04
FR2400146A11979-03-09
FR2604231A11988-03-25
EP0305728B11991-01-09
DE102009054881A12011-06-22
Attorney, Agent or Firm:
BOSSMEYER, Jörg Peter (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Aggregatlager (1 ), insbesondere zur schwingungsgedämpften Lagerung eines Motors oder eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges, das Aggregatlager (1 )

aufweisend ein Gehäuse (4) und einen sich an dem Gehäuse (4) abstützenden, innerhalb eines Dämpfungsweges relativ zu dem Gehäuse (4) bewegbaren, elastomeren Tragkörper (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) und der Tragkörper (3) zur Erreichung eines vorgegebenen Steifigkeitsverhaltens innerhalb des Dämpfungsweges über elastische Zugmittel miteinander verbunden sind.

2. Aggregatlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der

Dämpfungsweg des Tragkörpers (3) durch maximale Ausschläge eines Aggregats (2) in einen vollständig eingefederten Druckanschlag und einen vollständig

ausgefederten Zuganschlag begrenzt ist.

3. Aggregatlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der

Dämpfungsweg in seinem Verlauf eine Ruhestellung aufweist, in welche der das Aggregat tragende Tragkörper teilweise eingefedert bei Abwesenheit von Bewegung verharrt.

4. Aggregatlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Zugmittel mit wenigstens einem Zugband (5, 15, 25, 35) vorgesehen ist, welches sich in Gebrauchsstellung zwischen wenigstens einem Bereich eines Innen- oder Außenteils (6, 7) des Tragkörpers (3) und dem Gehäuse (4) erstreckt.

5. Aggregatlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel ein oder mehrere Zugbänder (5, 15, 25, 35) aufweist.

6. Aggregatlager nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zugband (5, 15, 25, 35) des Zugmittels Gehäuse (4) und Tragkörper (3) in der Ruhestellung spannungsfrei verbindet.

7. Aggregatlager nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zugband (5, 15, 25, 35) des Zugmittels zumindest ein festes Ende aufweist, an welchem es mit dem elastomeren Tragkörper (3) einstückig ausgebildet ist, insbesondere an diesen anvulkanisiert ist.

8. Aggregatlager nach einem der Ansprüche 4 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Zugband (5, 15, 25, 35) des Zugmittels zumindest ein freies Ende aufweist, welches nach Anordnung des Tragkörpers (3) mit einem Bereich des Gehäuses (4) verbindbar ist.

9. Aggregatlager nach einem der Ansprüche 4 bis 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zugband (15) des Zugmittels als separates Bauteil ausgebildet ist, welches nach Anordnung des Tragkörpers (3) an dem Aggregat (2) sowohl mit dem Tragkörper (3) als auch mit dem Gehäuse (4) in seine Gebrauchsstellung vorzugsweise spannungsfrei verbindbar ist.

10. Aggregatlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zugband (5, 15, 25, 35) des Zugmittels in Gebrauchsstellung mit einem Innenteil (6) des Tragkörpers (3) einen spitzen Winkel einschließt.

1 1 . Aggregatlager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Zugband (5, 15, 25, 35) des Zugmittels eine mittlere Breite in einem Bereich zwischen 5 und 20 mm, insbesondere zwischen 10 und 15 mm aufweist.

12. Aggregatlager nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich bei einem Zugmittel mit einer Mehrzahl von Zugbändern (5, 15, 25, 35) von diesen zumindest zwei untereinander hinsichtlich eines ihrer Geometrieparameter unterscheiden.

13. Aggregatlager nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel eine Mehrzahl von Zugbändern (5, 15, 25, 35) aufweist, die einzeln oder in Gruppen nacheinander mit steigender Zugbelastung des Tragkörpers (3) mit diesem in Eingriff kommen.

14. Aggregatlager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugbänder (5, 15, 25, 35) des Zugmittels ihr Steifigkeitsmaximum zu verschiedenen Ausfederungspunkten des Tragkörpers (3) aufweisen.

15. Aggregatlager nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (3) mit wenigstens einem Zugband (25, 35) versehen ist, das bei Einfedern des Aggregats der Druckbelastung entgegen wirkt.

Description:
Aggregatlager

Die Erfindung betrifft ein Aggregatlager, insbesondere zur schwingungsgedämpften Lagerung eines Motors oder eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges, wobei das Aggregatlager ein Gehäuse und einen sich an dem Gehäuse abstützenden, innerhalb eines Dämpfungsweges relativ zu dem Gehäuse bewegbaren, elastomeren Tragkörper aufweist.

Derartige Tragkörper, die selbst auch als Tragfedern bezeichnet werden, sind beispielsweise als Stützelemente aus der EP 0 305 728 B1 oder in gleicher oder ähnlicher Funktion als Teil einer hydraulisch dämpfenden Aggregatlagers aus der DE 10 2009 054 881 A1 bekannt. Sie müssen bei Einsatz als Motor- oder

Getriebelagerung bei Kraftfahrzeugen permanent deren jeweilige Last tragen und sind daher als Druck-/Schubkörper konzipiert, damit eine ausreichende Haltbarkeit gewährleistet werden kann. Für die besagten Tragkörper existieren hierbei bestimmte Anforderungen hinsichtlich des Verhältnisses der Steifigkeit in axialer zu derjenigen in radialer Richtung. Abhängig vom Verhältnis der Steifigkeiten, die ein Maß für den Widerstand des Tragkörpers gegenüber einer durch eine aufgebrachte Kraft verursachten Verformung ist, kann beispielsweise auch die Verwendung mehrerer Tragkörper vorgesehen sein.

Der Tragkörper ist in seinem eine Zug- und eine Druckrichtung aufweisenden

Dämpfungsweg hierbei im Wesentlichen entlang seiner axialen Z-Richtung in einem sogenannten Linearbereich beweglich, in welchem die Kennlinie des Aggregatlagers möglichst linear sein soll. Häufig wird hierbei gefordert, dass die Nennsteifigkeit den einstelligen prozentualen Bereich nicht übersteigen sollte. Bei sehr großen

Linearwegen und begrenztem Bauraum, ist diese Forderung tatsächlich aber nur schwer zu erfüllen.

Dabei ist häufig festzustellen, dass im Linearbereich nur ein parabelförmiger

Steif ig keitsverlauf realisiert werden kann, also in den Randbereichen des

Linearbereiches eine niedrigere Steifigkeit als in dessen Mitte beobachtet wird.

Überdies ist in Zugrichtung des Tragkörpers, also aus dem eingefederten Zustand des Aggregats bis in den Zuganschlag, festzustellen, dass der Abfall der Steifigkeit mit zunehmendem Weg in Richtung Zuganschlag ebenfalls zunimmt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass zur Überbrückung dieses sogenannten Spaltes eine reine Zugbelastung am Tragkörper entsteht, die einen Steifigkeitsabfall zur Folge hat.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Aggregatlager zur

Verfügung zu stellen, das hinsichtlich seines Steifigkeitsverhaltens eine verbesserte Kennlinie aufweist, bei welchem also auch unter hoher Belastung ein linearerer Steif ig keitsverlauf gewährleistet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Aggregatlager mit den Merkmalen des

Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- beziehungsweise Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.

Das zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagene Aggregatlager, das in an sich bekannter Weise ein Gehäuse und einen Tragkörper aufweist, ist also hinsichtlich seiner Steifigkeit innerhalb des Dämpfungsweges dahingehend verbessert, dass Gehäuse und Tragkörper über elastische Zugmittel miteinander verbunden sind. Dies ist im Sinne von wenigstens einem oder einer beliebigen Anzahl von elastischen Zugmitteln zu verstehen. Das beziehungsweise die elastischen Zugmittel führen dazu, dass einer Belastung des Tragkörpers durch eine Bewegung des Aggregats auf dem Dämpfungsweg zwischen seinen Anschlägen eine zusätzliche Gegenkraft entgegengesetzt wird, die der Belastung entgegenwirkt. Das oder die Zugmittel tragen hierbei mit seiner beziehungsweise ihrer Steifigkeit zur Steifigkeit des

Aggregatlagers bei.

Da die Bewegung des an dem Tragkörper angeordneten Aggregats in im

Wesentlichen axialer Z-Richtung zwischen eingefederten und ausgefederten

Ausschlägen stattfindet, wird der Dämpfungsweg des Tragkörpers des

erfindungsgemäßen Aggregatlagers vorteilhaft durch maximale Ausschläge des Aggregats in einen vollständig eingefederten Druckanschlag und einen vollständig ausgefederten Zuganschlag begrenzt. Weiter weist der Dämpfungsweg

vorteilhafterweise in seinem Verlauf eine Ruhestellung auf, in welcher der das Aggregat tragende Tragkörper teilweise eingefedert bei Abwesenheit von Bewegung verharrt.

In einer vorteilhaften, weil einfach zu realisierenden Ausgestaltung des

Aggregatlagers kann das elastische Zugmittel mit wenigstens einem Zugband vorgesehen sein, welches sich in Gebrauchsstellung zwischen wenigstens einem Bereich eines Innen- oder Außenteils des Tragkörpers und dem Gehäuse erstreckt. Dabei wird zur Verbesserung der Nennsteifigkeit bei Zugbelastung das betreffende wenigstens eine Zugband zweckmäßigerweise zum Beispiel mit einem Bereich des Tragkörpers verbunden sein, der bei Bewegung des Aggregats eine im Wesentlichen axiale Belastung erfährt und dem Anschlag der Bewegung abgewandt ist, also an der Innenseite eines Innenteils des Tragkörpers. Es kann aber auch an anderen

Punkten, Bereichen oder Abschnitten mit dem Tragkörper verbunden sein.

Eine weitere Verbesserung der Steifigkeitscharakteristik kann sich gegebenenfalls bei einer Weiterbildung ergeben, bei der das Zugmittel ein oder mehrere Zugbänder aufweist.

Eine andere vorteilhafte, weil mit geringem Aufwand zu montierende Ausführung des Aggregatlagers verbindet zumindest ein Zugband des Zugmittels Gehäuse und Tragkörper in der Ruhestellung spannungsfrei, die Montage kann also ohne

Kraftaufwand erfolgen. Dies kann aber auch für mehrere Zugbänder zutreffen. Federt der Tragkörper nun aus, so wird das bzw. werden die Zugbänder gelängt und liefern mit ihrer Steifigkeit einen Beitrag zur Steifigkeit des Aggregatlagers.

Bei einer einfach herzustellenden Ausführung des Aggregatlagers kann wenigstens ein Zugband des Zugmittels zumindest ein festes Ende aufweisen, an welchem es mit dem elastomeren Tragkörper einstückig ausgebildet ist, insbesondere an diesen anvulkanisiert ist. Das eine Ende des wenigstens einen Zugbandes hat somit eine Verbindung etwa zum Innenteil des Tragkörpers, das andere Ende hängt vor der Montage frei nach unten. Das freihängende Ende wird dann in einem nachfolgenden Montageschritt seitlich beispielweise zwischen das Außenteil und einer

Gehäusekomponente, etwa einer Kanaleinheit eines hydraulischen Lagers, befestigt. Das Zugband ist dabei in spitzem Winkel zum Innenteil des Tragkörpers angeordnet. Dieser Winkel wird bei Ausfederung sogar noch steiler, was das Zugband jedenfalls bis zu einem gewissen Bereich steifer werden lässt. Durch Hinzunahme des

Zugbandes kann der Steifigkeitsabfall bei Ausfederung reduziert bzw. im Idealfall sogar ganz beseitigt werden. Prinzipiell ist die Befestigung des freien Endes aber auch in anderen dem betreffenden Innenteil des Tragkörpers zugewandten

Bereichen des Gehäuses möglich. Außerdem kann das Zugband auch so ausgelegt bzw. angeordnet sein, dass seine Wirkung bereits vor dem Beginn des Ausfederns beginnt einzusetzen, um auf jeden Fall bei Einsetzen der Zugbelastung bereits mit dem Tragkörper in Eingriff zu stehen.

In einer anderen vorteilhaften, weil flexibel anzubringenden Ausführung ist bei dem Zugmittel des Aggregatlagers wenigstens ein Zugband des Zugmittels als separates Bauteil ausgebildet, welches nach Anordnung des Tragkörpers in seine

Gebrauchsstellung sowohl mit diesem als auch mit dem Gehäuse spannungsfrei verbindbar ist.

Das Zugmittel des Aggregatlagers kann in verschiedenen zweckmäßigen

Ausführungen ausgebildet sein, bei denen etwa das wenigstens eine Zugband des Zugmittels eine mittlere Breite in einem Bereich zwischen 5 und 20 mm,

insbesondere zwischen 10 und 15 mm aufweist oder bei einem Zugmittel mit einer Mehrzahl von Zugbändern können sich zumindest zwei untereinander hinsichtlich eines ihrer Geometrieparameter unterscheiden.

Eine Ausführung der Erfindung, die über einen erweiterten Teil des Dämpfungswegs zuverlässig einen im Wesentlichen linearen Steifigkeitsverlauf gewährleistet, kann mit einem Zugmittel mit einer Mehrzahl von Zugbändern versehen sein, die einzeln oder in Gruppen nacheinander mit steigender Zugbelastung des Tragkörpers mit diesem in Eingriff kommen. Besonders vorteilhaft können hierbei einzelne Zugbänder des Zugmittels ihr Steifigkeitsmaximum zu verschiedenen Ausfederungspunkten des Tragkörpers aufweisen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Aggregatlagers kann schließlich darin bestehen, dass der Tragkörper mit wenigstens einem Zugband versehen ist, das bei Einfedern des Aggregats der Druckbelastung entgegen wirkt. Das betreffende wenigstens eine Zugband kann hierbei mit der Außenseite des Tragkörpers angeordnet sein, aber auch mit der Innenseite. In letzterem Fall kann es sich bei Einfedern des Aggregats etwa an dem Gehäuse abstützen und derart zur

Verbesserung der Steifigkeit beitragen.

Schafft man es, durch die vorbeschriebenen Maßnahmen die Kennlinie linearer zu gestalten, so werden auch die Kräfte angehoben, bei denen der Tragkörper in die Anschläge/Progression geht. Dies bedeutet eine Entlastung des Tragkörpers im Dauerlauf, da die Anzahl/Häufigkeit großer Wege reduziert wird. Das Durchreißen eines Zugbandes ist nicht kritisch zu sehen, da hierdurch keine Undichtigkeit entsteht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in der

Zeichnung näher beschrieben. In teilweise schematisierter Darstellung zeigen hierbei die

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des

Aggregatlagers mit Tragkörper und Zugmittel;

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels mit

Formteilen, das die Herstellung des Aggregatlagers verdeutlicht;

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des

Aggregatlagers mit Tragkörper und separatem Zugmittel;

Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels des

Aggregatlagers mit Tragkörper und Zugmittel, bei welchem das Aggregat beginnt einzufedern; Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht eines fünften Ausführungsbeispiels des

Aggregatlagers mit Tragkörper und in an dem Gehäuse abgewandten Bereich angeordnetem Zugmittel.

In den Fig. 1 bis 5 ist ein im Ganzen mit 1 bezeichnetes Aggregatlager zu erkennen, das insbesondere zur schwingungsgedämpften Lagerung eines Motors oder eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges eingesetzt wird, wobei von dem Aggregat 2 im Wesentlichen der mit dem Aggregatlager 1 in Eingriff stehende untere Endbereich zu erkennen ist. Im Sinne einer schnellen Verwendbarkeit wird der Tragkörper 3 meist an das Aggregat 2 anvulkanisiert, so dass zwischen den Vor- und Rücksprüngen von elastomerem Tragkörper 3 und Aggregat 2 jeweils eine zuverlässige form- und kraftschlüssige Verbindung herrscht.

Erkennbar ist in der Fig. 1 dabei zunächst, dass das Aggregatlager 1 ein Gehäuse 4 aufweist und das Gehäuse 4 und der Tragkörper 3 zur Erreichung eines

vorgegebenen Steifigkeitsverhaltens innerhalb des Dämpfungsweges des Aggregats 2 über elastische Zugmittel miteinander verbunden sind. Die elastischen Zugmittel sind dabei über Zugbänder 5 gebildet, von welchen zwei in der Fig. 1 zu sehen sind. Das für den Betrachter rechte Zugband 5 ist dabei fest mit einem Bereich des Innenteils 6 des Tragkörpers 3 verbunden, der dem Gehäuse 4 zugewandt ist. Diese feste Verbindung rührt daher, dass das Zugband 5 bei der Vulkanisation des

Tragkörpers an einen Aggregatfuß 12 des Aggregats 2 mit hergestellt wurde. An seinem Verbindungspunkt mit dem Tragkörper 3 hängt das Zugband 5 nach unten, sein weiteres Ende ist also frei. Dieses freie Ende kann bei angeordnetem Aggregat 2 zugfrei mit dem Gehäuse 4 verbunden werden. Demgegenüber ist das ansonsten gleich ausgebildete linke Zugband 5 mit seinem freien Ende an zwischen einem Außenteil 7 des Tragkörpers 3 und dem Gehäuse 4 festgelegt, so dass diese beiden über elastische Zugmittel miteinander verbunden sind, die das Steif ig keitsverhalten innerhalb des Dämpfungswegs verbessern und das Aggregat 2 gegen Ausfedern zurückhalten.

In der Fig. 2 ist schematisch zu erkennen, wie das Aggregatlager 1 mit einem oder mehreren Zugbändern 5 hergestellt werden kann, die mit einem dem Gehäuse 4 zugewandten Bereich des Innenteils 6 des Tragkörpers 3 verbunden sind. Das Zugband 5 kommt bei der Herstellung zwischen einem äußeren Einsatz 9 und einem an einer Federeinrichtung 10 schwimmend gelagerten inneren Einsatz 8 des

Formwerkzeugs zu liegen. Bei der Entformung nach erfolgter Vulkanisation des Tragkörpers 3 bleibt der innere Einsatz 8 zunächst stehen, während der äußere Einsatz 9 sich bereits in Öffnungsrichtung (für den Betrachter nach unten) bewegt und derart die Gummioberfläche sich bereits von dem Einsatz löst. In einem 2. Schritt (nach ca. 3mm-5mm Verfahrweg des äußeren Einsatzes 9) bewegt sich auch der innere Einsatz 8 in Öffnungsrichtung, wodurch das Zugband 5 rissfrei entformt werden kann.

In der Fig. 3 ist ein Aggregatlager 1 gezeigt, bei dem der ansonsten zu den Fig. 1 und 2 gleichartige Tragkörper 3 mit dem Gehäuse 4 durch ein Zugmittel verbunden ist, das durch ein separates Zugband 15 gebildet ist. Dieses ist an seinen Enden mittels einer geeigneten Befestigungseinrichtung sowohl an dem Tragkörper 3 als auch an dem Gehäuse 4 festgelegt. Das tragkörperseitige Ende ist dabei vorliegend mittels einer Scheibe 1 1 an dem Tragkörper 3 gehalten, die ihrerseits durch eine Schraube 13 an einem dem Gehäuse 4 zugewandten Abschnitt des Aggregatfußes 12 festgelegt ist.

In der Fig. 4 ist bei ansonsten wiederum gleicher Auslegung von Aggregat 2,

Tragkörper 3 und Gehäuse 4 des Aggregatlagers 1 zu erkennen, dass die

Zugbänder 35 bereits im losen Zustand eine erhöhte Steifigkeit aufweisen, das rechte Zugband 35 hängt bei freiem Ende locker herunter. Dementsprechend rollt es im linken Teil der Darstellung der Fig. 4, wo es festgelegt gezeigt ist, obwohl es keiner Belastung unterliegt, nicht kraftfrei ab, sondern stützt sich auf einer Oberfläche 14 ab, und trägt derart zur Erhöhung der Linearität des Steifigkeitsverlaufs beim Einfedern des Aggregats 2 bei.

Eine weitere Möglichkeit, den Steifigkeitsabfall bei Einfederung zu kompensieren, zeigt schließlich die Fig. 5, bei der das Zugband 25 auf der Außenseite des

Tragkörpers 3 angeordnet ist (auch hier ist eine Entformung möglich, da das Zugband 25 in der Trennung von Halbschalen des Formwerkzeugs zu liegen kam). Die Befestigung des Zugbandes 25 am Gehäuse 4 ist hier nicht dargestellt.

Demnach betrifft die vorstehend beschriebene Erfindung also ein Aggregatlager, insbesondere zur schwingungsgedämpften Lagerung eines Motors oder eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges, wobei das Aggregatlager 1 ein Gehäuse 4 und einen sich an dem Gehäuse 4 abstützenden, innerhalb eines Dämpfungsweges relativ zu dem Gehäuse 4 bewegbaren, elastomeren Tragkörper 3 aufweist. Um ein Aggregatlager mit verbessertem Steifigkeitsverhalten zur Verfügung zu haben, werden das Gehäuse 4 und der Tragkörper 3 zur Erreichung eines vorgegebenen Steif ig keitsverhaltens innerhalb des Dämpfungsweges über elastische Zugmittel miteinander verbunden.

Bezuqszeichen Aggregatlager

Aggregat

Tragkörper

Gehäuse

Zugband

Innenteil Tragkörper

Außenteil Tragkörper

innerer Einsatz Formwerkzeug äußerer Einsatz Formwerkzeug

Federeinrichtung

Scheibe

Aggregatfuß

Schraube

Oberfläche

Zugband

Zugband

Zugband