DE102006006472A1

DE102006006472A1 - Buchsengummilager

Info

Publication number: DE102006006472A1
Application number: DE200610006472
Authority: DE
Inventors: Hilrich Kardoes
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2007-08-23

Abstract

Es wird ein Buchsengummilager (1), umfassend ein rohrförmiges Innenteil (2) mit endseitigen Stirnflächen (2a, 2b), einen das Innenteil radial umgebenden, mit diesem über Vulkanisation verbundenen elastomeren Lagerkörper (3) mit ebenfalls stirnseitigen Endflächen und eine das Innenteil (2) und den Lagerkörper (3) aufnehmende Außenhülse (4), beschrieben, wobei in dem elastomeren Lagerkörper (3) nahe dem Innenteil (2) wenigstens eine sich über eine vorgegebene Länge in Umfangsrichtung erstreckende sowie axial durch den Körper (3) hindurchlaufende Elastomerausnehmung (5a, 5b) vorgesehen ist und wobei weiterhin die stirnseitigen Endflächen des Lagerkörpers wenigstens in Teilbereichen (7a, 7b) in der gleichen Radialebene liegen wird die stirnseitigen Endflächen (2a, 2b) des Innenteils (2). Das erfindungsgemäße Buchsengummilager weist eine erhöhte Steifigkeit in axialer Richtung auf.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Buchsengummilager. Buchsengummilager werden insbesondere in der Fahrzeugtechnik vielseitig eingesetzt. Dort werden sie beispielsweise zur Lagerung von Teilen des Fahrgestells verwendet, so unter anderem zur Lagerung der Querlenker für die Radaufhängung.
Bekannte Buchsengummilager weisen in der Regel ein rohrförmiges Innenteil, einen das Innenteil radial umgebenden, mit diesem über Vulkanisation verbundenen elastomeren Lagerkörper sowie eine das Innenteil und den Lagerkörper aufnehmende Außenhülse auf, wobei in dem elastomeren Lagerkörper nahe dem Innenteil wenigstens eine sich über eine vorgegebene Länge in Umfangsrichtung, in der Regel nierenförmig, erstreckende sowie axial durch den Körper hindurchlaufende Elastomerausnehmung vorgesehen ist. Durch die geometrische Gestalt und Anordnung der Elastomerausnehmung wird eine definierte Kardanikachse ausgebildet, die die Bewegung des Innenteils bei kardanischer Beanspruchung vorbestimmt.
Bekannte Buchsengummilager weisen weiterhin in der Regel eine axiale Steifigkeit auf, die deutlich niedriger als die radiale Steifigkeit ist. Typischerweise liegt das Steifigkeitsverhältnis axial/radial bei ca. 1:3, ohne Niere kann es sogar bei ca. 1:5 liegen. Es sind nun Anwendungen bekannt, bei welchen eine höhere axiale Steifigkeit der Gummilagerbuchse wünschenswert wäre.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Buchsengummilager insbesondere für den Kraftfahrzeugbau so weiterzubilden, dass es eine erhöhte axiale Steifigkeit aufweist. Diese Aufgabe wird durch ein Buchsengummilager mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein erfindungsgemäßes Buchsengummilager umfasst ein rohrförmiges Innenteil mit endseitigen Stirnflächen, einen das Innenteil radial umgebenden, mit diesem über Vulkanisation verbundenen elastomeren Lagerkörper mit ebenfalls stirnseitigen Endflächen und eine das Innenteil und den Lagerkörper aufnehmende Außenhülse, wobei in dem elastomeren Lagerkörper nahe dem Innenteil wenigstens eine sich über eine vorgegebene Länge in Umfangsrichtung erstreckende sowie axial durch den Körper hindurchlaufende Elastomerausnehmung vorgesehen ist. Zur Erhöhung der axialen Steifigkeit ist das erfindungsgemäße Buchsengummilager so ausgebildet, dass die stirnseitigen Endflächen des Lagerkörpers wenigstens in Teilbereichen in der gleichen Radialebene liegen wie die stirnseitigen Endflächen des Innenteils. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass, dadurch, dass der Lagerkörper gemäß der Erfindung zumindest in Teilbereichen bis zu den Stirnflächen des Innenteils hin hochgezogen wird, er bei axialer Belastung nicht nur auf Scherung, sondern auch auf Druck beansprucht wird. Durch diese einfache Maßnahme lässt sich das Verhältnis der axialen zur radialen Steifigkeit zumindest auf einen Wert 1:1 erhöhen. Ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht noch darin, dass die kardanische Auslenkung der Buchse von der getroffenen Maßnahme praktisch unberührt bleibt.
Nachfolgend wir die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung zeigt
1 das erfindungsgemäße Buchsengummilager in einer perspektivischen Darstellung;
2 das erfindungsgemäße Buchsengummilager aus 1 in einer schematischen Radialschnittdarstellung;
3 das erfindungsgemäße Buchsengummilager aus den 1 und 2 in einer schematischen axialen Längsschnittdarstellung entlang der Linie A-A in 2;
4 das erfindungsgemäße Buchsengummilager aus den 1 bis 3 in einer schematischen axialen Längsschnittdarstellung, wobei der Schnitt um 90° zur Linie A-A geführt wurde;
Man erkennt in den 1 bis 4 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Buchsengummilagers 1, das ein rohrförmiges Innenteil 2 mit endseitigen Stirnflächen 2a, 2b aufweist. Das Innenteil, das in der Regel aus einem Metall besteht, weist in der Darstellung einen hohlzylindrischen Querschnitt auf, es ist jedoch keinesfalls auf diese Geometrie beschränkt. Jede beliebige Querschnittsgeometrie kann zur Anwendung kommen, z. B. auch ein ovaler oder rechteckiger Querschnitt des Hohlkörpers. Ebenso können in unterschiedlichen axialen Abschnitten unterschiedliche Querschnittsgeometrien vorliegen. Das Innenteil 2 ist radial von einem, mit diesem über Vulkanisation verbundenen elastomeren Lagerkörper 3 umgeben. Der Lagerkörper 3 weist ebenfalls stirnseitige Endflächen 3a und 3b auf. Weiterhin ist eine Außenhülse 4 vorgesehen, welche das Innenteil 2 und der Lagerkörper 3 aufnimmt.
In dem elastomeren Lagerkörper 3 befinden sich nahe dem Innenteil ohne Beschränkung der Allgemeinheit zwei, einander radial gegenüber liegende, sich über eine vorgegebene Länge in Umfangsrichtung erstreckende sowie axial durch den Lagerkörper 3 hindurchlaufende Elastomerausnehmungen 5a, 5b. Im Bereich der Elastomerausnehmungen 5a, 5b ist das Innenteil 2 gegenüber der Außenhülse 4, wie man insbesondere in der 4 deutlich erkennt, im Wesentlichen frei beweglich. Die Bindung des Innenteils an den Lagerkörper 2 erfolgt, wie insbesondere aus den 1, 2 und 3 ersichtlich ist, im Wesentlichen in den zwischen den Elastomerausnehmungen 5a und 5b liegenden Bereichen des Lagerkörpers 3. Die Geometrie und Anordnung der Elastomerausnehmungen 5a, 5b, die im Stand der Technik aufgrund ihrer häufig nierenförmigen Ausbildung auch als „Nieren" bezeichnet werden, ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel so gewölbt, dass verläuft die Kardanikachse des Lagers 1 entlang der in 2 eingezeichneten Linie A-A verläuft.
Prinzipiell werden bei einem Buchsengummilager der in Rede stehenden Art die Bewegung des Innenteils bei kardanischer Beanspruchung durch die Zahl, die Geometrie und Anordnung der Elastomerausnehmungen bestimmt. Hieraus folgt, dass die obige Ausgestaltung des Buchsengummilagers 1 mit den zwei, einander radial gegenüberliegenden Elastomerausnehmungen 5a, 5b wie auch die dargestellte Geometrie und Anordnung des Elastomerausnehmungen nur beispielhaft zu verstehen ist. Je nach Anforderung an das Dämpfungsverhalten des Lagers bzw. des Verhaltens bei kardanischer Beanspruchung sind auch andere Geometrien im Rahmen der Erfindung möglich. So ist die vorliegende Erfindung beispielsweise nicht auf die dargstellte asymmetrische Ausbildung der Elastomerausnehmungen 5a, 5b beschränkt. Die bestmögliche Auslegung solcher Parameter für den speziellen Anwendungsfall ist dem Fachmann wohlbekannt.
Man erkennt in den 1 bis 3 weiterhin, dass die Elastomerausnehmungen 5a, 5b umfangsseitig durch die sog. „Polster" 6a, 6b begrenzt werden. Als Polster werden in diesem Zusammenhang die Bereiche des Lagerkörpers bezeichnet, die keine Elastomerausnehmungen aufweisen. Im Bereich der Polster 6a, 6b ist das Innenteil 2 an den Lagerkörper 3 angebunden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen die Stirnflächen 7a, 7b der Polster 6a, 6b in einem bezogen auf die Ausdehnung der Polster 6a, 6b in Umfangsrichtung mittleren Abschnitt in der gleichen Radialebene wie die Stirnflächen 2a, 2b des Innenteils 2. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Lagerkörper bei axialer Belastung nicht nur auf Scherung, sondern partiell auch auf Druck belastet wird. Die axiale Steifigkeit des Lagers 1 ist dadurch deutlich höher als die der bekannten Buchsengummilager. Vorteilhafterweise wird, wie man insbesondere in 4 leicht erkennt, die kardanische Auslenkung durch das erfindungsgemäße Hochziehen der Stirnflächen 7a, 7b des Lagerkörpers 3 im Bereich der Polster 6a, 6b bis zu den Stirnflächen 2a, 2b des Innenteils, die zugleich die Anschraubflächen des Lagers darstellen, nicht beeinträchtigt.
Die obige erfindungsgemäße Wirkung wird selbstverständliche auch dann erreicht, wenn der Lagerkörper 3 nicht nur, wie oben beschrieben in einem mittleren Bereich der Polster 6a, 6b bis zu den Stirnflächen 2a, 2b des Innenteils hochgezogen ist, sondern auch für beliebige auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmte andere Geometrien. So kann der Lagerkörper 3 beispielsweise über die gesamte Querschnittsfläche der Polster 6a, 6b in der gleichen Radialebene wie die Stirnflächen 2a, 2b des Innenteils 2 liegen.
Prinzipiell gilt auch hier, dass der Flächenbereiche bzw. die Geometrie der Flächenbereiche der Stirnflächen der Polster, die in der gleichen Radialebene liegen wie die Stirnflächen des Innenteils vom Fachmann je nach den Anforderungen an das Lager frei gewählt werden können. Die spezielle Auslegung eines erfindungsgemäßen Lagers für einen bestimmten Anwendungszweck liegt im Bereich des Durchschnittskönnens des Fachmanns.
Bei der in den 1 bis 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Buchsengummilagers sind ohne Beschränkung der Allgemeinheit in den Elastomerausnehmungen 5a, 5b Anschlagpuffer 8a, 8b vorgesehen.

Claims

Buchsengummilager (1), umfassend ein rohrförmiges Innenteil (2) mit endseitigen Stirnflächen (2a, 2b), einen das Innenteil radial umgebenden, mit diesem über Vulkanisation verbundenen elastomeren Lagerkörper (3) mit ebenfalls stirnseitigen Endflächen und eine das Innenteil (2) und den Lagerkörper (3) aufnehmende Außenhülse (4), wobei in dem elastomeren Lagerkörper (3) nahe dem Innenteil (2) wenigstens eine sich über eine vorgegebene Länge in Umfangsrichtung erstreckende sowie axial durch den Körper (3) hindurchlaufende Elastomerausnehmung (5a, 5b) vorgesehen ist, und wobei weiterhin die stirnseitigen Endflächen des Lagerkörpers wenigstens in Teilbereichen (7a, 7b) in der gleichen Radialebene liegen wie die stirnseitigen Endflächen (2a, 2b) des Innenteils (2).
Buchsengummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander radial gegenüberliegende Elastomerausnehmungen (5a, 5b) vorgesehen sind.
Buchsengummilager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Elastomerausnehmungen (5a, 5b) an der Innenwandung der Außenhülse (4) angeordnete Anschlagpuffer (8a, 8b) vorgesehen sind.
Buchsengummilager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen (7a, 7b) des Lagerkörpers (3) in den zwischen den Elastomerausnehmungen befindlichen Bereichen (Polster) (6a, 6b) in der gleichen Radialebene liegen wie die Stirnflächen (2a, 2b) des Innenteils 2.