DE3516313A1

DE3516313A1 - Elastisches lagerelement fuer antriebsaggregate in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3516313A1
Application number: DE19853516313
Authority: DE
Inventors: Bernard Canton Mich. Huang
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1984-06-04
Filing date: 1985-05-07
Publication date: 1985-12-05
Also published as: JPS60261729A; GB8509385D0; GB2159915B; GB2159915A; US4562898A

Description

Patentanmeldung P : Ford/US-1405/3. Mai 1985

Patentanmeldung
Elastisches Lagerelement für Antriebsaggregate in Kraftfahrzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Lagerelement für Antriebsaggregate in Kraftfahrzeugen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgezeigten Art.

Aus der DE-PS 848 304 ist bereits ein elastisches Lagerelement für Antriebsaggregate in Kraftfahrzeugen der im Oberbegriff erläuterten Art bekannt.

Aus den DE-PS 852 927 und 860 878 sind elastische Federsysteme bekannt, bei denen die ringförmigen Scheiben aus elastischem Material als Scherscheiben ausgebildet sind, die mit ihren ebenen, senkrecht zu ihrer Rotationsachse liegenden Seitenflächen anhaftend mit metallischen Stützscheiben verbunden sind, so daß das elastische Material im Wesentlichen auf Schub-bzw. Scheren beansprucht wird.

Das eingangs genannte elastische Lagerelement für Antriebsaggregate in Kraftfahrzeugen weist den Nachteil auf, daß hier die Anordnung der ringförmigen Scheiben aus elastischem Material derart erfolgt, daß diese im Wesentlichen auf Druck beansprucht werden. Auf Druck beanspruchtes

elustisches Material ist jedoch nur bedingt geeignet hochfrequente 25

Schwingungen zu dämpfen.

Die gleichfalls erwähnten elastischen Federsystem mit auf Schub bzw. Scheren beanspruchten ringförmigen Scheiben aus elastischem Material bieten hier durch die besondere Beanspruchungsart des elastischen Materials bessere Möglichkeiten, über die günstige Anordnung solcher Federsysteme zur Schaffung eines elastischen Lagerelementes für Antriebsaggregate in Kraftfahrzeugen ist jedoch nichts ausgesagt.

Patentanmeldung P Foi'd/irS-1405/3. Mai 1985

J-

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein elastisches Lagerelement für Antriebsaggregate in Kraftfahrzeugen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erläuterten Art derart zu verbessern, daß durch die Ausbildung der ringförmigen Scheiben aus elastischem Material in an sich bekannter Weise als Schub- oder Scherscheiben eine günstigere Anpassung und Abstimmung solcher elastischer Lagerelemente auf die Erfordernisse bei der Abstützung von Antriebsaggregaten in Kraftfahrzeugen erzielt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, in dem ein elastisches Lagerelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechend den im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 aufgezeigten Maßnahmen ausgebildet ist.

In den Ansprüchen 2 bis 4 sind weitere zweckmässige Einzelheiten der 15

Erfindung erläutert.

Dadurch, daß die ringförmigen Scheiben aus elastischem Material in an sich bekannter Weise in Form einer ersten Scherscheibe, die zwischen

einer ersten und einer zweiten Stützscheibe und in Form einer zweiten 20

Scherscheibe, die zwischen der zweiten und einer dritten Stützscheibe axial anhaftend verbunden sind und die beiden Scherscheiben aus elastischen Materialien unterschiedlicher Elastizität ausgebildet sind, kann eine günstige Abstimmung des elastischen Lagerelementes für Antriebsaggregate in Kraftfahrzeugen durch eine entsprechende Dimensionierung der Stützscheiben in Verbindung mit einer entsprechenden Auswahl des elastischen Materials für die Scherscheiben erzielt werden.

Dadurch, daß die erste Stützscheibe ringförmig ist und einen Innendurchmesser aufweist, der etwa dem Bolzen durchmesser entspricht, die zweite Stützscheibe gleichfalls ringförmig ist und einen Innendurchmesser aufweist, der um einiges größer als der Bolzendurchmesser ist und die dritte Stützseheibe gleichfalls ringförmig ist und einen Außendurchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser der zweiten Stützscheibe entspricht

BAD

Patentanmeldung P ford/US-1405/3. Mai 1985

und mit einem Innendurchmesser der größer als der Innendurchmesser der zweiten Stützscheibe ist, in einer Aufnahmeöffnung im Rahmen eingesetzt ist, kann eine gewünschte Aufeinanderfolge der Scherscheiben bei zunehmender Belastung vorgesehen werden.

Dadurch, daß die drei Stützscheiben mit ihren Innendurchmessern exzentrisch zueinander angeordnet sind, kann in Einbaulage eine erwünschte Vorspannung in einer Richtung sichergestellt werden.

Dadurch, daß an der dritten Stützscheibe eine mit einer entsprechenden Ausnehmung in der Aufnahmeöffnung zusammenwirkende Lage-sicherung vorgesehen ist, kann eine leichte, lagerichtige Montage sichergestellt werden.

Die Erfindung wird anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen gezeig-Io

ten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Perspektivansicht der Abstützung eines

Antriebsaggregates, wobei die elastischen Lagerelemente

gemäß der Erfindung für die hintere Abstützung des Antriebsaggregates vorgesehen sind;

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung des elastischen Lagerelementes

gemäß der Erfindung;

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch das elastische

Lagerelement;

Fig. 4 eine Seitenansicht des elastischen Lagerelements und

Fig. 5 ein Diagramm der Durchfederung des elastischen

Lagerelements.

Patentanmeldung P Ford?"üS-1405/3. Mai 1985

Das in Fig. 1 gezeigte Antriebsaggregat 40 besteht, wie angedeutet aus einem Verbrennungsmotor an dem in üblicher Weise ein Getriebe angeflanscht ist. Das Getriebe, das in üblicher Weise mit einer die Schaltbetätigung aufnehmenden Getriebeverlängerung verbunden ist, bildet Q₅ hierbei über ein elastisches Lagerelement 43 die hintere Abstützung des Antriebsaggregates 40 auf einem hinteren Antriebsaggregat-Querträger 110. Die seitlichen Enden des Antriebsaggregat-Querträgers 110 sind hierbei über elastische Lagerelemente 150 in Konsolen 41 am Rahmen 42 des Kraftfahrzeuges abgestützt.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, besteht der Antriebsaggregat-Querträger 110 aus einem Blechpreßteil mit U-förmigem Querschnitt, in dessen Mitte das elastische Lagerelement 43 zur Aufnahme der Getriebeverlängerung angeordnet ist und in dessen seitlichen Enden Aufnahmebohrungen 111

vorgesehen sind. Durch die Aufnahmebohrungen 111 erstreckt sich ein 15

Befestigungsbolzen 112 auf den zu beiden Seiten des Antriebsaggregat-Qüerträgers 110 elastische Lagerelemente 150 angeordnet sind, die mit ihren ersten Stütz scheiben gleichfalls auf dem Befestigungsbolzen 112 angeordnet sind und die mit ihren dritten Stützscheiben in Aufnahmeöffnungen 119 in der Konsole 41 am Rahmen aufgenommen werden, worauf

der Befestigungsbolzen 112 durch eine Mutter 120 gesichert wird.

Wie insbesondere aus Fig. 3 zu ersehen ist, bestehen die elastischen Lagerelemente 150 jeweils aus zwei ringförmigen Scheiben 160 und 161 aus elastischem Material und drei starren Stütz scheiben 155, 156 und 157, zum Beispiel aus Metallblech. Die starren Stützscheiben 155, 156 und 157 sind ringförmig ausgebildet und weisen unterschiedliche innere und äußere Durchmesser auf. Die erste Stützseheibe 157 weist hierbei einen Innendurchmesser auf, der etwa dem Bolzendurchmesser des Befestigungsbolzens 112 entspricht. Die zweite Stützscheibe 156 weist einen Innendurchmesser auf, der um einiges größer als der Bolzendurchmesser ist und die dritte Stützscheibe 155 weist einen Innendurchmesser auf, der wieder größer ist als der Innendurchmesser der zweiten Stützscheibe 156 und wobei die Außendurchmesser der zweiten und dritten Stützscheibe

Patentanmeldung P Ford/US-1405/3. Mai 1985

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156 und 155 im Wesentlichen gleich sind. Der Außendurchmesser der ersten Stützscheibe 157 ist hierbei um einiges größer als der Innendurchmesser der zweiten Stützscheibe 156. Die ringförmigen Scheiben 160 und 161 aus elastischem Material sind hierbei mit ihren ebenen sich

senkrecht zur Rotationsachse erstreckenden Flächen anhaftend mit den 05

starren Stützscheiben 155, 156 und 157 verbunden. Die dritte Stützscheibe 155 ist hierbei an ihrem inneren Umfang mit einem abgewinkelten Ansatz 165 versehen, mit dem sie in der Aufnahmeöffnung 119 an der Konsole 41 aufgenommen wird.

Wie aus den Figuren 3 und 4 zu ersehen ist, sind die starren Stützscheiben exzentrisch zueinander angeordnet, so daß der Mittelpunkt der Stützscheibe 156 niedriger liegt als der Mittelpunkt der Stützscheibe 155 und der Mittelpunkt der Stütz scheibe 157 niedriger liegt als der Mittelpunkt der Stützscheibe 156. Die ringförmigen Scheiben 160 und 161 aus

elastischem Material weisen somit Außen- und Innendurchmesser auf, die zueinander exzentrisch liegen.

Die exzentrische Anordnung verringert den Abstand zwischen dem Befestigungsbolzen 112 und der unteren Erstreckung des elastischen Lagerelementes 150, dadurch kann gegenüber einer konzentrischen Anordnung Platz bei der Anordnung der elastischen Lagerelemente gespart und dennoch eine ausreichende Durchfederungsmöglichkeit vorgesehen werden.

Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist am abgewinkelten Absatz 165 der

Stützscheibe 155 eine Ausnehmung 171 vorgesehen, die mit einem Vorsprung in der Konsole 41 zusammenwirkt, um eine lagerichtige Aufnahme des elastischen Lagerelementes 150 sicherzustellen.

Beide elastischen Lagerelemente 150 weisen ausgehend von ihrer Aufnahme-

öffnung 119 in der Konsole 41 zu ihrer Befestigung am Befestigungsbolzen 112 abnehmende Durchmesser auf. Der innere Durchmesser der äußersten Stützscheibe 157 entspricht im Wesentlichen dem Durchmesser des Befestigungsbolzens 112 und eine Belastung des Befestigungsbolzens

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112 durch den Antriebsaggregat-Querträger 110 wird somit unmittelbar auf die äußerste Stützscheibe 157 übertragen. Eine solche Belastung der ersten Stützscheibe 157 bewirkt eine Verformung der elastischen Scheibe 161, diese bewirkt jedoch über die mittlere Stützscheibe 156 weiterhin " eine geringere Belastung der elastischen Scheibe 160. Hat sich die Belastung des Befestigungsbolzens 112 soweit erhöht, daß er den Innendurchmesser der mittleren Stützscheibe 156 berührt, so wird die mittlere Stützscheibe 156 unmittelbar belastet und bewirkt eine Verformung der elastischen Scheibe 160 mit höherer Belastung. Wird die Belastung des Befestigungsbolzens 112 noch weiter erhöht, so gelangt er in Anlage gegen den Innendurchmesser der innersten Stützscheibe 155, wodurch ein weiteres Durchfedern des elastischen Lagerelementes 150 begrenzt wird.

Durch die Aufeinanderfolge des Wirksamwerdens der beiden elastischen 15

Scheiben 161 und 160 kann eine nichtlineare Durchfederungsfunktion erzielt werden, wie sie aus dem Diagramm in Fig. 5 zu ersehen ist. Es ist dadurch möglich zur Dämpfung von hochfrequenten Schwingungen ein verhältnismäßig elastisches Material für die elastische Scheibe 161 zu verwenden, da durch zunehmende Belastung durch Hinzukommen der elastisehen Scheibe 160 die Aufnahme von höheren Belastungen sicher gewährleistet wird.

Die Auswahl der Abmessungen der elastischen Scheiben, deren Anzahl

sowie deren eventuell unterschiedliche Elastizität kann hierbei in so 25

weiten Bereichen ausgewählt werden, daß eine günstige Abstimmung des ., elastischen Lagerelementes auf die jeweilige Schwingungscharakteristik des Antriebsaggregates in Verbindung mit dem Kraftfahrzeug erzielt wird.

Ί-

Leerseite -

Claims

Patentanmeldung P .... Förcl/IJ.S---1405/3. Mai 1985 Patentansprüche

1. Elastisches Lagerelement für Antriebsaggregate in Kraftfahrzeugen mit einem lastaufnehmenden horizontalen Bolzen, der über ringförmige Scheiben aus elastischem Material, die in Aufnahmeöffnungen am

Rahmen eingesetzt sind, abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Scheiben aus elastischem Material in an sich bekannter Weise in Form einer ersten Scherscheibe (161), die zwischen einer ersten und einer zweiten starren Stützscheibe (157 und 156) und in . Form einer zweiten Scherscheibe (160), die zwischen der zweiten und

einer dritten starren Stützscheibe (156 und 155) axial anhaftend verbunden sind und die beiden Scherscheiben (16.1 und 160) aus elastischem Material unterschiedlicher Elastizität ausgebildet sind.

2. Elastisches Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stützscheibo (157) ringförmig ist und einen Innendurchmesser aufweist, der etwa dem Bolzendurchmesser des Befestigungsbolzens (112) entspricht, die zweite Stützscheibe (156) gleichfalls ringförmig ist und einen Innendurchmesser aufweist, der um einiges

größer als der Bolzendurchmesser des Befestigungsbolzens (112) ist 20

und die dritte Stützscheibe (155) gleichfalls ringförmig ist und einen Außendurchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser der zweiten Stützscheibe (156) entspricht und mit einem Innendurchmesser, der größer als der Innendurchmesser der zweiten Stützscheibe (156) ist in

einer Aufnahmeöffnung (119) im Rahmen (41) eingesetzt ist. 25

3. Elastisches Lagerelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die drei Stützscheiben (157, 156 und 155) mit ihren Innendurchmessern exzentrisch zueinander angeordnet sind.

4. Elastisches Lagerelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß an der dritten Stützscheibe (155) eine mit einem entsprechenden Vorsprung (171) in der Aufnahmeöffnung (119) zusammenwirkende Ausnehmung (172) vorgesehen ist.