DE102006055127B4

DE102006055127B4 - Verfahren zum Kalibrieren einer Elastomerfeder eines Lagers sowie nach diesem Verfahren hergestelltes Lager

Info

Publication number: DE102006055127B4
Application number: DE102006055127A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Ing. Troyke
Original assignee: Trelleborg Automotive Technical Centre GmbH
Current assignee: Trelleborg Automotive Germany GmbH
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2026-11-23
Also published as: DE102006055127A1

Abstract

Verfahren zum Kalibrieren einer Elastomerfeder (22) eines Lagers, insbesondere eines Getriebelagers (30) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Lager ein Gehäuse (24) und einen Lagerkern (20) aufweist, wobei die Elastomerfeder (22) den Lagerkern (20) am Gehäuse (24) abstützt, wobei ein Aufnahmeteil (10) in die Elastomerfeder (22) einvulkanisiert wird, das eine Aufnahmeöffnung (15) für den Lagerkern (20) aufweist und wobei beim Einführen des Lagerkerns (20) eine Vorspannung auf die Elastomerfeder (22) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeteil (10) zumindest eine erste Kernführung (14) und eine zweite Kernführung (16) aufweist, zwischen denen der Lagerkern (20) gehalten wird, und dass das Aufnahmeteil (10) einen Steg (12) aufweist, der die Kernführungen (14, 16) in einem ersten Zustand miteinander verbindet und der vor oder bei dem Einsetzen des Lagerkerns (20) entfernt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer Elastomerfeder eines Lagers, insbesondere eines Getriebelagers eines Kraftfahrzeugs. Das Lager weist ein Gehäuse und einen Lagerkern auf, wobei die Elastomerfeder den Lagerkern am Gehäuse abstützt. Ein Aufnahmeteil, das eine Aufnahmeöffnung für den Lagerkern aufweist, wird in die Elastomerfeder einvulkanisiert. Beim Einführen des Lagerkerns wird eine Vorspannung auf die Elastomerfeder aufgebracht. Weiterhin betrifft die Erfindung ein nach diesem Verfahren hergestelltes Lager.
Derartige Lager werden im Kraftfahrzeugbau zur Abstützung von Aggregaten, beispielsweise von Getrieben oder Motoren, eingesetzt. Ihre Aufgabe ist es, beispielsweise ein Getriebe an der Fahrzeugkarosserie zu befestigen. Weiterhin ist es Aufgabe eines solchen Lagers, eine Schwingungsisolation bereitzustellen, die die Übertragung störender Schwingungen, die eine akustische Belästigung darstellen können, an die Fahrzeugkarosserie verhindert.
Die Elastomerfeder eines solchen Lagers wird mittels eines Vulkanisationsverfahrens hergestellt. Bei der Vulkanisation treten Schrumpfungsvorgänge auf, die in dem Elastomer innere Zugspannungen bewirken, die die Lebensdauer des Lagers verkürzen können.
Da Druckspannungen die Lebensdauer von Elastomeren kaum beeinflussen, Zugspannungen die Lebensdauer jedoch stark verkürzen, wird auf die Elastomerfeder eine Vorspannung aufgebracht, die den inneren Zugspannun gen entgegenwirkt und im Betrieb dafür sorgt, dass bei normaler Nutzung keine Zugspannungen auftreten.
Derartige Lager sind im Stand der Technik bekannt. So ist in der EP 0 384 007 B1 eine Hülsengummifeder gezeigt, bei der in die Elastomerfeder Halbschalen und einvulkanisiert sind. Durch das Einbringen eines inneren Federkörpers und eines inneren Anschlussteils wird die Elastomerfeder vorgespannt.
In der EP 0 499 996 A1 wird eine Vibrationsdämpfungsvorrichtung gezeigt, die Vibrationen eines Motors absorbieren soll. Die Vorrichtung umfasst ein äußeres zylindrisches Gehäuse, eine Elastomerfeder und zwei in die Elastomerfeder einvulkanisierte Metallclips. Die Metallclips haben einen näherungsweise T-förmigen Querschnittt, wobei die jeweils inneren Grundflächen des T sich um den Mittelpunkt des Zylinders gegenüberliegen. Die Enden der inneren Grundflächen sind zum Mittelpunkt des Zylinders hin umgebogen, so dass sich Führungen für einen inneren Zylinder ergeben. Wenn der innere Zylinder eingesetzt wird, werden die Clips nach außen gedrückt und so die Elastomerfeder vorgespannt.
Aus der US 2004/0251586 A1 ist ein vibrationsisolierender Aufbau bekannt. Der Aufbau umfasst ein äußeres Gehäuse, eine Elastomerfeder, eine Kernführung sowie einen Kerneinschub. Die Kernführung besteht aus zwei symmetrisch angeordneten Einzelteilen, die in die Elastomerfeder einvulkanisiert sind. Zum Einsetzen des Kerneinschubs werden die beiden Hälften der Kernführung auseinandergezogen, wobei die Elastomerfeder vorgespannt wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Lagers sowie ein derartiges Lager vorzuschlagen, bei dem sich die Vorspannung der Elastomerfeder und damit auch die dynamischen Eigen schaften des Lagers auf einfache und kostengünstige Weise einstellen lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach Patentanspruch 1 und ein Lager nach Patentanspruch 6 vorgeschlagen.
Erfindungsgemäß weist das Aufnahmeteil zumindest eine erste Kernführung und eine zweite Kernführung auf, zwischen denen der Lagerkern gehalten wird. Weiter weist das Aufnahmeteil einen Steg auf, der die Kernführungen in einem ersten Zustand miteinander verbindet und der vor oder bei dem Einsetzen des Lagerkerns entfernt wird.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass es möglich ist, die Form und Größe der Aufnahmeöffnung für den Lagerkern sehr präzise festzulegen. Weiterhin ist die Beabstandung der Kernführungen voneinander mittels eines dazwischenliegenden Stegs einfacher zu realisieren als im Stand der Technik, da die Kernführungen bei der Herstellung der Elastomerfeder nicht mehr einzeln positioniert werden müssen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorteilhaft werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die erste Kernführung und die zweite Kernführung des Aufnahmeteils einander gegenüberliegend angeordnet und der Lagerkern zwischen den Kernführungen eingesetzt. Dies hat den Vorteil, dass keine weiteren Produktionsmittel dazu vorgesehen werden müssen, den Lagerkern bei Bewegung in Richtung der Kernführungen weiter abzustützen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass die Aufnahmeöffnung zwischen der ersten Kernführung und der zweiten Kernführung beim Einsetzen des Lagerkerns zunächst aufgeweitet wird, woraufhin der Steg entfernt wird.
Die Länge des Stegs legt vorteilhaft den Abstand der ersten Kernführung von der zweiten Kernführung fest.
Besonders vorteilhaft ist es, die gewünschte Vorspannung der Elastomerfeder dadurch zu verändern, dass die Maße des zwischen die Kernführungen einzusetzenden Lagerkerns verändert werden. Die Veränderung der Maße des Lagerkerns ist durch einfache Metallbearbeitung zu erreichen, während für eine Veränderung der Form der Elastomerfeder das zu ihrer Herstellung verwendete Werkzeug verändert werden muss, was aufwendig und teuer ist.
Ein nach diesem Verfahren hergestelltes Lager ist vorteilhaft so ausgebildet, dass die Kernführung des Aufnahmeteils wenigstens eine Führungsschiene aufweist, der eine Führungsnut an dem Lagerkern zugeordnet ist oder die mit einer Führungsnut des Lagerkerns korrespondiert, wodurch der Lagerkern in einer weiteren Bewegungsrichtung festgelegt ist.
Vorteilhaft sind die Führungsschienen mit einem schwalbenschwanzförmigen Querschnitt ausgebildet.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn der Steg im Bereich der wenigstens einen Führungsschiene angeordnet ist.
Um die Entfernung des Stegs zu vereinfachen ist es vorteilhaft vorgesehen, dass der Steg im Bereich der Kernführungen jeweils eine Einschnürung aufweist.
Weiterhin ist es bei einer vorteilhaften Ausgestaltung eines solchen Lagers vorgesehen, dass die Führungsschienen einseitig eine Einführschräge aufweisen, um das Einführen des Lagerkerns zu erleichtern.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass das Aufnahmeteil aus Kunststoff hergestellt ist.
Um die Dämpfungseigenschaften des Lagers weiter zu verbessern ist es vorteilhaft vorgesehen, dass das Lager zusätzlich einen Puffer aufweist.
Bei übermäßiger Belastung in bestimmten Richtungen kann die Elastomerfeder des Lagers beschädigt werden. Daher sind vorteilhaft Wölbungen der Elastomerfeder als Begrenzungsanschläge vorgesehen. Diese begrenzen die Auslenkung des Lagerkerns weiter in horizontaler Richtung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lagers;
2 eine schematische Draufsicht auf das Lager aus 1;
3 eine Querschnittsansicht durch das Lager aus 2 entlang der Linie III-III, wobei zusätzlich eine Getriebestütze zu sehen ist;
4 eine perspektivische Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Aufnahmeteils des erfindungsgemäßen Lagers;
5 eine Draufsicht auf das Aufnahmeteil in 4.
Das in den 1 und 2 dargestellte Lager 30 besteht aus einem Gehäuse 24, das mit Befestigungsmitteln 32 an einer Fahrzeugkarosserie, befestigt ist. An dem Gehäuse 24 ist eine Elastomerfeder 22 festgelegt, in die ein Aufnahmeteil 10 für einen Lagerkern 20 einvulkanisiert ist.
3 zeigt, dass in dem Lagerkern 20 Befestigungsöffnungen 21 zur Anbringung einer Getriebestütze 36, vorgesehen sind. Zur weiteren Beeinflussung der dynamischen Eigenschaften des Lagers ist ein Puffer 34 vorgesehen, der mittels der Getriebestütze 36 mit der Elastomerfeder 22 parallel geschaltet ist.
Das Aufnahmeteil 10 ist in den 4 und 5 gezeigt. Das Aufnahmeteil 10, das aus Kunststoff besteht, weist eine erste Kernführung 14 und eine zweite Kernführung 16, die durch Stege 12 beabstandet wird, auf.
Die Kernführungen 14, 16 weisen jeweils Führungsschienen 18 auf, die der Anbringung des Lagerkerns 20 dienen, der korrespondierende Führungsnuten 19 aufweist.
Die Stege 12 verbinden die Kernführungen 14, 16 im Bereich der Führungsschienen 18. Durch die Länge der Stege 12 wird der Abstand der Kernführungen 14, 16 voneinander festgelegt.
Um die Stege 12 einfacher entfernen zu können sind an den Übergangsstellen zu den Kernführungen 14, 16 Einschnürungen 13 in der Art von Sollbruchstellen vorgesehen.
Wird der Lagerkern 20 eingesetzt, so wird zunächst die Aufnahmeöffnung 15 (siehe 4 und 5) mit einem Werkzeug (nicht gezeigt) aufgeweitet. Dabei reißen die Stege 12 bevorzugt an den Einschnürungen 13 auf einer Seite ab.
Alternativ können die Stege 12 mit einem Abscherwerkzeug (nicht gezeigt) entfernt werden, bevor der Lagerkern 20 eingesetzt wird. Ebenso ist es möglich, die Stege 12 durch das Einsetzen des Lagerkerns 20 zu entfernen.
An den Kernführungen 14, 16 sind Führungsschienen 18 vorgesehen, die in Führungsnuten 19 des Lagerkerns 20 eingreifen und damit festlegen. Weiter sind Einführschrägen 17 an den Kernführungen 14, 16 vorgesehen, die das Einführen des Lagerkerns 20 zwischen den Kernführungen 14, 16 erleichtern.
Durch das Einführen des Lagerkerns 20 zwischen den Kernführungen 14, 16 werden die Kernführungen 14, 16 des Aufnahmeteils 10 auseinandergeführt, wodurch die Elastomerfeder 22 vorgespannt wird. Dabei ist der Grad der Vorspannung von der Breite des einzusetzenden Lagerkerns 20 abhängig.
Wird der Lagerkern 20 breiter gewählt, so erhöht sich die Vorspannung der Elastomerfeder 22. Ist andererseits die Breite des Lagerkerns 20 geringer, so ist die Vorspannung der Elastomerfeder 22 reduziert.
Weiterhin sind in einer bevorzugten Ausführungsform Wölbungen der Elastomerfeder 22 als Begrenzungsanschläge 23 vorgesehen, die eine übermäßige Auslenkung des Lagerkerns 20 in Richtung seiner Kurzseiten und damit eine Zerstörung der Elastomerfeder 22 verhindern.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Lagers wird das Gehäuse 24 und das Aufnahmeteil 10 in die Vulkanisationsform eingelegt. Nachfolgend wird der Elastomerkörper eingespritzt und ausvulkanisiert. Nach der Entnahme aus der Vulkanisationsform wird die Aufnahmeöffnung 15 aufgeweitet. Dadurch reißen die Stege 12 einseitig ab. Die Stege 12 werden dann durch ein Abscherwerkzeug entfernt. Danach wird der Lagerkern 20 zwischen die Kernführungen 14, 16 eingesetzt.
Das hier beschriebene Lager und das Verfahren zu seiner Herstellung erlauben es vorteilhaft, durch einfache und kostengünstig durchzuführende Produktionsschritte die dynamischen Eigenschaften, insbesondere die Schwingungsisolation des Lagers, einzustellen. Anstatt für jede Einbausituation eine neue Form der Elastomerfeder 22 konstruieren zu müssen, was aufgrund des damit ebenfalls zu ändernden Vulkanisationswerkzeugs sehr kostenintensiv ist, muss nur die Breite des Lagerkerns 20 angepasst werden. Dies ist mit bekannten Verfahren der Metallbearbeitung vergleichsweise einfach durchzuführen.

10: Aufnahmeteil
12: Steg
13: Einschnürung
14: Erste Kernführung
15: Aufnahmeöffnung
16: Zweite Kernführung
17: Einführschräge
18: Führungsschiene
19: Führungsnut
20: Lagerkern
21: Befestigungsöffnung
22: Elastomerfeder
23: Begrenzungsanschlag
24: Gehäuse
30: Getriebelager
32: Befestigungsmittel
34: Puffer
36: Getriebestütze

Claims

Verfahren zum Kalibrieren einer Elastomerfeder (22) eines Lagers, insbesondere eines Getriebelagers (30) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Lager ein Gehäuse (24) und einen Lagerkern (20) aufweist, wobei die Elastomerfeder (22) den Lagerkern (20) am Gehäuse (24) abstützt, wobei ein Aufnahmeteil (10) in die Elastomerfeder (22) einvulkanisiert wird, das eine Aufnahmeöffnung (15) für den Lagerkern (20) aufweist und wobei beim Einführen des Lagerkerns (20) eine Vorspannung auf die Elastomerfeder (22) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeteil (10) zumindest eine erste Kernführung (14) und eine zweite Kernführung (16) aufweist, zwischen denen der Lagerkern (20) gehalten wird, und dass das Aufnahmeteil (10) einen Steg (12) aufweist, der die Kernführungen (14, 16) in einem ersten Zustand miteinander verbindet und der vor oder bei dem Einsetzen des Lagerkerns (20) entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kernführung (14) und die zweite Kernführung (16) des Aufnahmeteils (10) einander gegenüberliegend angeordnet sind und dass der Lagerkern (20) zwischen den Kernführungen (14, 16) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (15) zwischen der ersten Kernführung (14) und der zweiten Kernführung (16) zunächst aufgeweitet wird und dann der Steg (12) entfernt wird.
Verfahren nach einem Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Stegs (12) den Abstand der ersten Kernfüh rung (14) von der zweiten Kernführung (16) festlegt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der gewünschten Vorspannung der Elastomerfeder (22) die Maße des einzusetzenden Lagerkerns (20) verändert werden.
Lager, insbesondere Getriebelager (30) für ein Kraftfahrzeug, hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernführung (14, 16) des Aufnahmeteils (10) wenigstens eine Führungsschiene (18) aufweist, der eine Führungsnut (19) an dem Lagerkern zugeordnet ist oder die mit einer Führungsnut (19) des Lagerkerns korrespondiert.
Lager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (18) einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweist.
Lager nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (12) im Bereich der wenigstens einen Führungsschiene (18) angeordnet ist.
Lager nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg im Bereich der Kernführungen jeweils eine Einschnürung aufweist.
Lager nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschienen einseitig eine Einführschräge aufweisen.
Lager nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeteil aus Kunststoff hergestellt ist.
Lager nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager einen Puffer aufweist.
Lager nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Wölbungen der Elastomerfeder als Begrenzungsanschläge vorgesehen sind, die die Auslenkung des Lagerkerns in horizontaler Richtung begrenzen.