DE10157144A1 - Hydraulisch dämpfende Gummibuchse - Google Patents

Hydraulisch dämpfende Gummibuchse

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Abstract

Hydraulisch dämpfende Gummibuchse mit einem inneren Lagerkern, einem den Lagerkern umfassenden äußeren Topf und einer zwischen dem Lagerkern und dem Topf angeordneten, aus einem Elastomer bestehenden Tragfeder, wobei seitlich zur Tragfeder (4) Flüssigkeitskammern (6, 7) angeordnet sind, die elastische Außenwände (11, 12) haben und die über wenigstens einen Kanal (8), der in einem die Tragfeder (4) umfassenden Kanalring (5) angeordnet ist, miteinander in Verbindung stehen.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulisch dämpfende Gummibuchse mit einem inneren Lagerkern, einen den Lagerkern umfassenden äußeren Topf und eine zwischen dem Lagerkern und dem Topf angeordnete, aus einem Elastomer bestehende Tragfeder.
    • Stand der Technik
  • Durch die DE 39 29 338 C1 ist ein Gummibuchse bekannt geworden, dass aus einer innen und einer dazu im Abstand außen angeordneten Buchse und einem dazwischen eingesetzten Gummiteil besteht. Um eine gute Federwirkung dieser Gummibuchse zu erreichen, hat das eingesetzte Gummiteil auf mindestens einer seiner Oberflächen einen Hohlraum, in den Schmiermittel eingelagert werden kann. Eine solche Buchse ist nur begrenzt einsetzbar, da sie nur bestimmte Frequenzen dämpfen kann.
  • Eine verbesserte Dämpfung wird durch ein Gummilager mit hydraulischer Dämpfung erreicht, wie es in der Europäischen Patentschrift 0 384 007 W1 gezeigt ist. Dort sind mehrere Federkörper aus gummileastischem Material eingesetzt und außerdem mit Flüssigkeit gefüllte Kammern vorgesehen. Die Flüssigkeitskammern sind durch Dämpfungsöffnungen miteinander verbunden. Ein hydraulisch dämpfendes Gummilager hat eine hohe Dauerhaltbarkeit und kann auch hochfrequente Schwingungen isolieren.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine verbesserte, hydraulisch dämpfende Gummibuchse zu schaffen, die in ihrem Aufbau äußerst einfach ist, in kleinsten Abmessungen hergestellt werden kann, eine hohe Dämpfungswirkung ergibt und große statische und dynamische Kräfte aufnehmen kann.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einer hydraulisch dämpfenden Gummibuchse der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass seitlich zur eigentlichen Tragfeder Flüssigkeitskammern angeordnet sind, die über wenigstens einen Kanal, der in einem die Tragfeder umfassenden Kanalring angeordnet ist, miteinander in Verbindung stehen. Bei dieser Konstruktion werden die statisch und dynamisch wirkenden Kräfte in erster Linie von der Tragfeder aufgenommen, welche sich über einen wesentlichen Teil der Länge des Lagerkerns erstreckt. Die axial einwirkenden dynamischen Kräfte werden dagegen überwiegend durch die Flüssigkeitskammern gedämpft, die beiderseits der Tragfeder und des Kanalrings angeordnet sind und die über mindestens einen Kanal im Kanalring miteinander verbunden sind.
  • Die Flüssigkeitskammern werden in eine Arbeitskammer und eine Ausgleichskammer aufgeteilt, wodurch die überwiegend aus einer axialen Richtung einwirkenden Kräfte in günstiger Weise gedämpft werden.
  • In Weiterführung des Erfindungsgedankens können die Arbeitskammer und auch die Ausgleichskammer durch radial verlaufende Trennwände in jeweils zwei Teilkammern unterteilt sein. In diesem Fall sind jeweils die sich diametral gegenüberliegenden Teilkammern durch wenigstens einen Kanal miteinander verbunden, wobei dieser Kanal wiederum in dem Kanalring angebracht ist.
  • Es ist günstig, durch die Dimensionierung von Tragfeder und Kanalring der Tragfeder eine Vorspannung zu erteilen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Tragfeder in ihrem äußeren Durchmesser geringfügig größer dimensioniert ist als der Innendurchmesser des Kanalrings. Durch Aufschieben des Kanalrings auf die Tragfeder wird dieselbe zusammengepresst und damit vorgespannt. Die axiale Länge der Tragfeder wird so gewählt, dass diese ein Mehrfaches der Wandstärke der Tragfeder beträgt. Der Kanalring selbst kann aus einem Kunststoff hergestellt sein.
  • Der Lagerkern hat eine rohrförmige Gestalt und ist an seinem, der Arbeitskammer zugewandten, Ende mit einem Ringflansch versehen. Dieser Ringflansch wird von der elastischen Arbeitskammerwand ringförmig umfasst.
  • Die Außenränder der Arbeitskammerwand und der Ausgleichskammerwand werden von den umgebördelten Rändern des Topfes erfasst und an die Stirnwände des Kanalrings gepresst. Die axiale Länge des Kanalrings reicht über die axiale Länge der Tragfeder hinaus, so dass für die Flüssigkeitskammern genügend Platz bleibt. Außerdem ist es günstig, wenn der Bördelrand an der Ausgleichskammerwand gleichzeitg als Anschlagfläche für die Ausgleichskammerwand herangezogen wird. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil die Ausgleichskammerwand eine höhere Elastizität als die Arbeitskammerwand hat.
  • Die Arbeitskammerwand wird auf ihrer Außenseite mit axial vorstehenden Wulstsegmenten versehen, die als Axialanschläge dienen.
  • Bevorzugt werden die Tragfeder und die Wände der Arbeits- und Ausgleichskammer aus einem Stück hergestellt und direkt am Lagerkern anvulkanisiert.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert:
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 einen Längsschnitt durch die hydraulisch dämpfende Gummibuchse,
  • Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine hydraulisch dämpfende Gummibuchse mit Trennwänden in den Flüssigkeitskammern,
  • Fig. 3 einen Querschnitt durch die Fig. 2 gemäß der Linie A-A und
  • Fig. 4 eine Stirnansicht der Gummibuchse.
    • Ausführung der Erfindung
  • Die in der Fig. 1 dargestellte hydraulisch dämpfende Gummibuchse 1 besteht im Wesentlichen aus dem inneren Lagerkern 2, dem konzentrisch darum angeordneten Topf 3, der auf den Lagerkern aufvulkanisierten Tragfeder 4 aus einem elastomeren Material und dem die Tragfeder 4 umgebenden Kanalring 5. Der Kanalring 5 besteht aus einem Kunststoff. Er überragt seitlich die Tragfeder 4. Seitlich an der Tragfeder 4 sind die Flüssigkeitskammern 6 und 7 angeordnet. Diese Flüssigkeitskammern 6 und 7 sind über den Ringkanal 8 mit den seitlichen Zuführungen 9 und 10 miteinander verbunden. Die Außenwände 11 und 12 der Flüssigkeitskammern sind aus dem gleichen Elastomer wie die Tragfeder 4 hergestellt. Außerdem sind die Tragfeder 4 und die Außenwände 11, 12 der Flüssigkeitskammern 6 und 7 einstückig hergestellt und mit dem Lagerkern 2 fest verbunden.
  • Der Lagerkern 2 ist rohrförmig ausgebildet und hat an dem der Arbeitskammer 6 zugewandten Ende den Ringflansch 13. Der Ringflansch 13 wird von der Arbeitskammerwand 11 ringförmig umfasst. Der Topf 3 ist in diesem Bereich mit einem radialen Flansch 14 versehen, welcher umgebördelt den äußeren Rand der Arbeitskammerwand 11 an den flanschartigen Rand 15 des Kanalrings 5 drückt. An der Ausgleichskammer 7 wird die Außenwand 12 mit ihrem äußeren Rand 16 von dem umgebördelten Rand 17 des Topfes 3 in die am Kanalring 5 vorhandene Ringnut 19 gedrückt. Die Ausgleichskammerwand 12 ist dünner als die Arbeitskammerwand 11 und darüber hinaus in der Form eines Balgs ausgebildet. Hierdurch kann die Ausgleichskammer 7 eine hohe Flüssigkeitsmenge aufnehmen. Die Arbeitskammerwand 11 hat auf ihrer Außenseite axial vorstehende Wulstsegmente 18, die als Axialanschläge dienen. Die axiale Länge der Tragfeder 4 wird so gewählt, dass sie das Mehrfache der Wandstärke der Tragfeder 4 beträgt. Der Kanalring 5 besteht aus einem Kunststoff. In die Figur ist an der Berührungsfläche zwischen der Tragfeder 4 und dem Kanalring 5 ein Überdeckungsbereich vorhanden. Das bedeudet, dass der äußere Durchmesser der Tragfeder 4 geringfügig größer ist als der Innendurchmesser des Kanalrings 5. Wenn der Kanalring 5 auf die Tragfeder 4 aufgeschoben wird, wird letztere zusammengepresst, sodass eine Vorspannung der Tragfeder 4 eintritt.
  • Die Fig. 2 Zeigt eine Ausführungsform, das Lagers 1, die im Wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 1 entspricht. Jedoch sind hier die Flüssigkeitskammern 6 und 7 durch Trennwände 21 und 22 (s. Fig. 3) in jeweils zwei Teilkammern unterteilt. Die Verbindungskanäle 23 und 24 zwischen den Teilkammern sind im Kanalring 5 untergebracht, jedoch so, dass jeweils die sich diametral gegenüberliegenden Teilkammern durch den Kanal 23 bzw. 24 miteinander verbunden sind. Die Außenränder 16 und 20 der Kammerwände 11 und 12 werden wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ebenfalls von den Bördelrändern 14 und 17 erfasst und an die Stirnwände des Kanalrings 5 gepresst. Der Bödelrand 17 ist außerdem radial nach innen verlängert und kann gleichzeitig als Anschlagfläche für die Ausgleichskammerwand 12 dienen, wenn auf dieselbe eine zu hohe Belastung ausgeübt wird.
  • Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie A-A aus der Fig. 2. Hier werden die Trennwände 21 und 22 sichtbar, welche die ringförmige Arbeitskammer 6 in die Teilkammern 6,1 und 6,2 unterteilen.
  • Die Fig. 4 zeigt eine Stirnansicht des Lagers 1, in der die Wulstsegmente 18 abgebildet sind.

Claims (14)

1. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse mit einem inneren Lagerkern, einem den Lagerkern umfassenden äußeren Topf und einer zwischen dem Lagerkern und dem Topf angeordneten aus einem Elastomer bestehenden Tragfeder dadurch gekennzeichnet, dass seitlich zur Tragfeder (4) Flüssigkeitskammern (6, 7) angeordnet sind, die elastische Außenwände (11, 12) haben und die über wenigsten einen Kanal (8), der in einem die Tragfeder (4) umfassenden Kanalring 5 angeordnet ist, miteinander in Verbindung stehen.
2. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitskammern (6, 7) in eine Arbeitskammer (6) und eine Ausgleichskammer (7) aufgeteilt sind.
3. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Arbeitskammer (6) als auch die Ausgleichskammer (7) durch Trennwände (21, 22) in jeweils zwei Teilkammern (6,1; 6,2) unterteilt sind und dass jeweils die sich diametral gegenüberliegenden Teilkammern durch wenigsten einen Kanal (23, 24) miteinander verbunden sind.
4. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder (4) eine axiale Länge hat, die ein Mehrfaches ihrer Wandstärke beträgt.
5. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder (4) durch den Kanalring (5) vorgespannt ist.
6. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalring (5) aus einem Kunststoff besteht.
7. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkern (2) eine rohrförmige Gestalt hat und an seinem, der Arbeitskammer (6) zugewandten Ende einen Ringflansch (13) aufweist.
8. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Arbeitskammerwand (11) ringförmig den Ringflansch (13) umfasst.
9. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenränder (16) der Arbeitskammerwand (11) und der Ausgleichskammerwand (12) von den umgebördelten Rändern (14, 17) des Topfes (3) erfasst und an die Stirnwände des Kanalrings 5 gepresst werden.
10. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bördelrand (17) an der Ausgleichskammerwand (12) eine Anschlagfläche für die Ausgleichskammerwand (12) bildet.
11. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichskammerwand (12) eine höhere Elastizität als die Arbeitskammerwand (11) hat.
12. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammerwand (11) auf ihrer Außenseite mit axial vorstehenden Wulstsegmenten (18) versehen ist.
13. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder (4) und die Wände (11, 12) der Arbeits- und der Ausgleichskammer (6, 7) aus einem Stück bestehen.
14. Hydraulisch dämpfende Gummibuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (3) und der Kanalring (5) einstückig ausgebildet sind.
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