DE10006178C5 - elastomeric bearings - Google Patents
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Abstract
Elastomerlager bestehend aus einem Innenteil (1), sowie zwei, bezogen auf die Längsachse (5) des Elastomerlagers einen axialen Abstand zueinander aufweisende, das Innenteil (1) umgebende Ringhülsen (2a, 2b) und einem zwischen Innenteil und Ringhülsen (2a, 2b) mit diesen festhaftend verbundenen Elastomerkörper (3), wobei das Innenteil (1) einen Ringwulst (4) mit zwei Stützflächen (4a, 4b) aufweist, von denen ausgehend je ein stegförmiger Teil (3a, 3b) des Elastomerkörpers unter einem Winkel (α) zur Längsachse (5) des Elastomerlagers die Verbindung zu den Ringhülsen (2a, 2b) bildet, welche in eine Außenhülse (6) oder ein Aufnahmeauge eines Kraftfahrzeugbauteiles eingesetzt sind, sodaß auf die stegförmigen Teile (3a, 3b) des Elastomerkörpers eine Vorspannkraft wirkt, wobei zwischen der Außenhülse (6) oder dem Aufnahmeauge des Kraftfahrzeugbauteiles und der Oberfläche des Ringwulstes (4) ein radialer Abstand in Form eines Freiweges vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
– sich die stegförmigen Teile (3a, 3b) des Elastomerkörpers Jeweils unter einem Winkel α von...Elastomer bearing consisting of an inner part (1), and two, relative to the longitudinal axis (5) of the elastomer bearing having an axial distance from each other, the inner part (1) surrounding annular sleeves (2a, 2b) and between inner part and annular sleeves (2a, 2b) with these adherently connected elastomer body (3), wherein the inner part (1) has an annular bead (4) with two support surfaces (4a, 4b), starting from which each a web-shaped part (3a, 3b) of the elastomeric body at an angle (α) to the longitudinal axis (5) of the elastomer bearing the connection to the annular sleeves (2a, 2b) which are inserted into an outer sleeve (6) or a receiving eye of a motor vehicle component, so that acts on the web-shaped parts (3a, 3b) of the elastomer body, a biasing force, wherein between the outer sleeve (6) or the receiving eye of the motor vehicle component and the surface of the annular bead (4) a radial distance in the form of a free path is present, characterized that
- The web-shaped parts (3 a, 3 b) of the elastomer body each at an angle α of ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Elastomerlager wie es in Kraftfahrzeugen in den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen zum Einsatz kommen kann.The invention relates to an elastomer bearing as it can be used in motor vehicles in a variety of applications.
So ist beispielsweise die Verwendung zur Lagerung der Hinterachse, als Getriebelager oder als Aggregatlager möglich.For example, the use for the storage of the rear axle, as a gearbox bearing or as a unit bearing is possible.
Bekannte Elastomerlager-Ausführungen, die zumeist aus einem Innenteil, einem Außenteil und einem dazwischen angeordneten Elastomerkörper bestehen, haben jedoch den Nachteil, daß diese in radialer Richtung gesehen eine sehr harte Federungscharakteristik und in axialer Richtung zumeist eine sehr weiche Federungscharakteristik aufweisen. Diese Eigenschaften sind jedoch nicht für jeden Einsatzzweck uneingeschränkt anwendbar, so daß, um beispielsweise eine axiale Federung härterer Charakteristik zu erreichen, Ausführungen bekannt sind, bei denen ein oder mehrere zusätzliche Axialanschläge vorgesehen werden. Diese Elastomerlager werden in Folge ihres mehrteiligen Aufbaus kompliziert, sind schwierig herzustellen und zu montieren und damit kostenintensiv.However, known elastomer bearing designs, which mostly consist of an inner part, an outer part and an elastomer body arranged therebetween, have the disadvantage that they have a very hard suspension characteristic in the radial direction and mostly a very soft suspension characteristic in the axial direction. However, these properties are not fully applicable for any purpose, so that, for example, to achieve an axial suspension harder characteristic, embodiments are known in which one or more additional axial stops are provided. These elastomeric bearings are complicated as a result of their multi-part design, are difficult to manufacture and assemble and thus costly.
Um die radiale Federungscharakteristik wenigstens etwas nachgiebiger gestalten zu können, ist es bekannt, Nieren, d. h. Ausnehmungen in dem Elastomer vorzusehen. Gegenwärtig steht kein Elastomerlager zur Verfügung, das einteilig ist, in axialer Richtung eine harte Federungscharakteristik sowie in radialer Richtung eine weiche Federungscharakteristik aufweist.In order to make the radial suspension characteristic at least somewhat more flexible, it is known kidney, d. H. To provide recesses in the elastomer. At present, no elastomeric bearing is available which is one-piece, has a hard suspension characteristic in the axial direction and a soft suspension characteristic in the radial direction.
Stand der TechnikState of the art
Darüber hinaus offenbart die
Die
Aufgabenstellungtask
Der Erfindung liegt die technische Problemstellung zugrunde, ein Elastomerlager zu schaffen, das einteilig ausgeführt ist und in Bezug auf die Lagerlängsachse radial eine weiche Federungscharakteristik sowie axial eine harte Federungscharakteristik aufweist.The invention is based on the technical problem to provide an elastomeric bearing, which is made in one piece and in relation to the bearing longitudinal axis radially has a soft suspension characteristic and axially a hard suspension characteristic.
Die Erfindung löst diese technische Problemstellung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.The invention solves this technical problem with the features of
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Elastomerlager besteht aus einem Innenteil, sowie zwei, bezogen auf die Längsachse des Elastomerlagers einen axialen Abstand zueinander aufweisende, das Innenteil umgebende Ringhülsen und einem zwischen Innenteil und Ringhülsen mit diesen festhaftend verbundenen Elastomerkörper, wobei das Innenteil einen Ringwulst mit zwei Stützflächen aufweist, von denen ausgehend je ein stegförmiger Teil des Elastomerkörpers unter einem Winkel α zur Längsachse des Elastomerlagers die Verbindung zu den Ringhülsen bildet, welche in eine Außenhülse oder ein Aufnahmeauge eines Kraftfahrzeugbauteiles eingesetzt sind, sodaß auf die stegförmigen Teile des Elastomerkörpers eine Vorspannkraft wirkt, wobei zwischen der Außenhülse oder dem Aufnahmeauge des Kraftfahrzeugbauteiles und der Oberfläche des Ringwulstes ein radialer Abstand in Form eines Freiweges vorhanden ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich die stegförmigen Teile des Elastomerkörpers jeweils unter einem Winkel α von etwa 20° bis 30° bezogen auf die Längsachse des Elastomerkörpers zwischen dem Ringwulst und den zugeordneten Ringhülsen erstrecken.An inventive elastomeric bearing consists of an inner part, and two, relative to the longitudinal axis of the elastomer bearing having an axial distance from each other, the inner part surrounding annular sleeves and between the inner part and annular sleeves with these adhesively bonded elastomeric body, wherein the inner part has a torus with two support surfaces of each starting a web-shaped part of the elastomeric body at an angle α to the longitudinal axis of the elastomeric bearing forms the connection to the annular sleeves, which are inserted into an outer sleeve or a receiving eye of a motor vehicle component, so that acts on the web-shaped parts of the elastomer body, a biasing force, wherein between the outer sleeve or the receiving eye of the motor vehicle component and the surface of the annular bead a radial distance in the form of a free path is present. According to the invention, the web-shaped parts of the elastomer body each extend at an angle α of approximately 20 ° to 30 ° relative to the longitudinal axis of the elastomer body between the annular bead and the associated annular sleeves.
Durch den stegförmig ausgebildeten Teil des Elastomerkörpers, welcher sich einerseits an den Stützflächen des Ringwulstes und andererseits in der wenigstens einen Ringhülse abstützt, kann eine axial harte Federungscharakteristik des Lagers in einfacher Weise erreicht werden. Das Innenteil, der Elastomerkörper und die beiden Ringhülsen bilden gemeinsam ein einteiliges Bauteil, das durch Spritzen beziehungsweise durch ein Vulkanisationsverfahren des Elastomerkörpers hergestellt wird. Somit sind die Fertigungskosten für ein erfindungsgemäßes Elastomerlager äußerst gering. In Folge der Anordnung der stegförmigen Teile des Elastomerkörpers unter einem Winkel zur Längsachse wird darüber hinaus in einfacher Weise eine radial weiche Federungscharakteristik eines erfindungsgemäßen Elastomerlagers erreicht, da dieses in radialer Richtung nachgiebig ist, soweit die Elastizität des Elastomerkörpers dies zuläßt.By the web-shaped part of the elastomeric body, which is supported on the one hand on the support surfaces of the annular bead and on the other hand in the at least one annular sleeve, an axially hard suspension characteristic of the bearing can be achieved in a simple manner. The inner part, the elastomeric body and the two annular sleeves together form a one-piece component, which is produced by spraying or by a vulcanization process of the elastomeric body. Thus, the production costs for an inventive elastomeric bearing are extremely low. As a result of the arrangement of the web-shaped parts of the elastomeric body at an angle to the longitudinal axis a radially elastic suspension characteristic of an elastomeric bearing according to the invention is also achieved in a simple manner, since this is yielding in the radial direction, as far as the elasticity of the elastomer body permits.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung, die Ringhülsen in einer Außenhülse oder unmittelbar in ein Aufnahmeauge eines Kraftfahrzeugbauteiles einzusetzen, kann gleichzeitig erreicht werden, daß auf die stegförmigen Teile des Elastomerkörpers eine Vorspannkraft wirkt. Die Vorspannkraft ist insoweit von Vorteil als sie unzulässigen Zugspannungen im Elastomermaterial in vorteilhafter Weise entgegen wirkt, so daß ein erfindungsgemäßes Lager sowohl auf Torsion, in axialer, wie auch in radialer Richtung gleichermaßen belastbar ist. By the embodiment according to the invention to use the ring sleeves in an outer sleeve or directly in a receiving eye of a motor vehicle component, can be achieved simultaneously that acts on the web-shaped parts of the elastomer body, a biasing force. The biasing force is advantageous in so far as it counteracts inadmissible tensile stresses in the elastomeric material in an advantageous manner, so that a bearing according to the invention can be loaded equally on torsion, in the axial as well as in the radial direction.
Ferner ist gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgesehen, die stegförmigen Teile des Elastomerkörpers als um das Innenteil umlaufende Ringe auszubilden.Furthermore, it is provided according to a development of the inventive concept, the web-shaped parts of the elastomeric body as forming around the inner part rings.
Zur Vermeidung des Verrutschens der Ringhülse(n) innerhalb der Außenhülse bzw. des Aufnahmenauges des Kraftfahrzeugbauteiles, wird weiter vorgeschlagen, die Ringhülsen innerhalb der Außenhülse in ihrer Lage zu fixieren. Die Lagefixierung kann in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch eine Presspassung oder eine punktweise Verformung beziehungsweise Umbördelung des Randes der Außenhülse erfolgen.To avoid slipping of the annular sleeve (s) within the outer sleeve or the receiving eye of the motor vehicle component, it is further proposed to fix the ring sleeves within the outer sleeve in their position. The position fixing can be done in a conventional manner, for example by a press fit or a pointwise deformation or flanging the edge of the outer sleeve.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Ringhülsen annähernd eine L-, V-, U- oder W-Form aufweisen.According to a preferred embodiment, the ring sleeves may have approximately an L, V, U or W shape.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht ferner darin, den Ringwulst mit einem Querschnitt auszustatten, dessen Kontur ausgehend von der zylindrischen Außenoberfläche des Innenteils in einen Kreisbogen, eine Pyramidenform oder eine Pyramidenstumpfform übergeht.A further embodiment of the invention further consists in equipping the annular bead with a cross-section whose contour, starting from the cylindrical outer surface of the inner part, merges into a circular arc, a pyramidal shape or a truncated pyramidal shape.
Dabei hat sich ein harmonischer Übergang von der zylindrischen Außenoberfläche des Innenteiles zum Ringwulst in Form eines Kreisbogens als sinnvoll und vorteilhaft einsetzbar erwiesen, weil die sich gegen die Stützflächen abstützenden stegförmigen Teile des Elastomerkörpers dabei sowohl eine axiale Federung als auch in geringfügigem Maße eine radiale Federung des Lagerinnenteiles relativ zu den Ringhülsen bzw. dem Lageraußenteil aufweisen. Aber selbstverständlich sind auch andere als die genannten geometrischen Querschnittsformen des Ringwulstes oder Übergangsgeometrien möglich.In this case, a harmonious transition from the cylindrical outer surface of the inner part of the annular bead in the form of a circular arc has proven to be useful and advantageous, because the supported against the support surfaces ridge-shaped parts of the elastomer body while both an axial suspension and to a slight extent a radial suspension of the Have bearing inner part relative to the annular sleeves or the bearing outer part. But of course, other than the mentioned geometric cross-sectional shapes of the annular bead or transition geometries are possible.
Um eine weiche radiale Federungscharakteristik des erfindungsgemäßen Elastomerlagers zu bewirken, wird darüber hinaus vorgeschlagen, zwischen der Außenhülse bzw. dem Aufnahmeauge des Kraftfahrzeugbauteiles und der Oberfläche des Ringwulstes einen radialen Abstand in Form eines Freiweges vorzusehen. Die radiale Federung wird im Bereich des Freiweges ausschließlich über den in dieser Richtung sehr weich ausgeführten Elastomerkörper und von diesem insbesondere durch seine stegförmigen Teile bewirkt.In order to effect a soft radial spring characteristic of the elastomer bearing according to the invention, it is also proposed to provide a radial distance in the form of a free path between the outer sleeve or the receiving eye of the motor vehicle component and the surface of the annular bead. The radial suspension is effected in the region of the free travel exclusively via the very soft in this direction running elastomeric body and of this particular by its web-shaped parts.
Im Bereich der radial äußeren Oberfläche des Ringwulstes ist es darüber hinaus vorteilhaft, einen Überzug aus Elastomermaterial vorzusehen, so daß dadurch in einfacher Weise ein radialer Dämpfungsanschlag gebildet wird. Nach Überschreiten des Freiweges durch eine radiale Bewegung des Innenteiles schlägt die Oberfläche des Ringwulstes an die Innenoberfläche des Kraftfahrzeugbauteiles bzw. der Außenhülse an. Hier ist der elastomere Dämpfungsanschlag von Vorteil, da er ein hartes Anschlagen und damit eine Geräuschbildung innerhalb des Lagers wirkungsvoll verhindert.In the region of the radially outer surface of the annular bead, it is also advantageous to provide a coating of elastomeric material, so that in a simple manner, a radial damping stop is formed. After exceeding the free path by a radial movement of the inner part, the surface of the annular bead strikes against the inner surface of the motor vehicle component or the outer sleeve. Here, the elastomeric damping stop is advantageous because it effectively prevents hard impact and noise inside the bearing.
Der Winkel α zwischen der spannungsfreien Null-Linie des stegförmigen Teiles des Elastomerkörpers und der Längsachse des Elastomerlagers beträgt erfindungsgemäß zwischen 20° und 30°. In diesem Bereich kann insbesondere eine sehr gute axial harte Federungscharakteristik sowie eine sehr weiche radiale Federungscharakteristik erreicht werden, wobei die radial weiche Federung durch den zuvor genannten Freigweg noch verbessert werden kann.The angle α between the stress-free zero line of the web-shaped part of the elastomer body and the longitudinal axis of the elastomer bearing is according to the invention between 20 ° and 30 °. In this area, in particular a very good axially hard suspension characteristic and a very soft radial suspension characteristic can be achieved, wherein the radially soft suspension can be further improved by the aforementioned clearance.
In den Elastomerkörper können ferner zusätzlich Ausnehmungen eingelassen sein, die eine gezielte Auslegung der radialen Federungscharakteristik eines erfindungsgemäßen Elastomerlagers gestatten. Diese Ausnehmungen werden als Nieren bezeichnet, weil sie zumeist eine nierenförmige Querschnittsform aufweisen.Furthermore, recesses can additionally be embedded in the elastomer body, which permit a specific design of the radial suspension characteristic of an elastomer bearing according to the invention. These recesses are referred to as kidneys, because they usually have a kidney-shaped cross-sectional shape.
Ausführungsbeispielembodiment
Eine spezielle Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elastomerlagers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.A specific embodiment of an elastomer bearing according to the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
Die
Selbstverständlich kann jedoch anstelle eines Vollprofils auch ein aus einem gestauchten, rohrförmigen Bauteil hergestelltes Innenteil zum Einsatz kommen. Of course, however, instead of a solid profile, a made of a compressed, tubular member inner part can be used.
Ferner weist das in
Wie aus der
Der Ringwulst
Wie aus der
Das grundsätzlich im Aufbau zu den zuvor beschriebenen Ausführungen ähnliche Elastomerlager der
Der Dämpfungsanschlag
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Innenteilinner part
- 1a1a
- Außenoberfläche des InnenteilsOuter surface of the inner part
- 22
- Ringhülsering sleeve
- 2a, 2b2a, 2b
- Ringhülsering sleeve
- 33
- Elastomerkörperelastomer body
- 3a, 3b3a, 3b
- stegförmiger Teilweb-shaped part
- 44
- Ringwulsttorus
- 4a, 4b4a, 4b
- Stützflächesupport surface
- 55
- Längsachselongitudinal axis
- 66
- Außenhülse (Kraftfahrzeugaufnahmeauge)Outer sleeve (vehicle receiving eye)
- 77
- Dämpfungsanschlagdamping stop
- 88th
- Innenbohrunginternal bore
- 99
- Öffnungopening
- 1010
- Anschlagpufferbuffer
- 1111
- Ausnehmungrecess
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ZF LEMFOERDER GMBH, 49448 LEMFOERDE, DE |
|
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8392 | Publication of changed patent specification | ||
R206 | Amended patent specification |
Effective date: 20110505 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, DE Free format text: FORMER OWNER: ZF LEMFOERDER GMBH, 49448 LEMFOERDE, DE Effective date: 20120626 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |