DE102010003789A1

DE102010003789A1 - Elastisches Lager mit in seiner Hauptebene beidseitig eingeschnittener Grundplatte

Info

Publication number: DE102010003789A1
Application number: DE201010003789
Authority: DE
Inventors: Dennis Dörfler; Sebastian Glampke; Ralf Krause; Horst Zimmermann
Original assignee: Wegu GmbH and Co KG
Current assignee: Wegu GmbH Schwingungsdaempfung
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2011-10-13
Anticipated expiration: 2030-04-10
Also published as: DE102010003789B4

Abstract

Ein elastisches Lager (1), das insbesondere zur Aufhängung einer Abgasanlage an einem Karosserieboden (2) eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, weist eine Grundplatte (6) zur ortsfesten Montage, die zwei Ausnehmungen (16), welche den Durchtritt von Befestigungselementen (10, 11) für das Lager (1) ermöglichen, umfasst, einen Federkörper (4) aus Elastomerwerkstoff (5), der sich an der Grundplatte (6) abstützt und seinerseits eine Buchse (3) für einen Lagerbolzen abstützt, und eine schlaufenförmige Verliersicherung (19), die in einer Hauptebene des elastischen Lagers den Federkörper (4) umschließt und sich durch die Grundplatte (6) hindurch erstreckt, auf. Die beiden Ausnehmungen (16), welche den Durchtritt von Befestigungselementen (10, 11) für das Lager ermöglichen, erstrecken sich an den freien Enden (17) der Grundplatte (6) beginnend längs der Hauptebene; und die Verliersicherung (19) verläuft durch beide an jeweils einem freien Ende (17) der Grundplatte (6) offenen Ausnehmungen (16) hindurch.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Lager, insbesondere zur Aufhängung einer Abgasanlage an einem Karosserieboden eines Kraftfahrzeugs, mit einer Grundplatte zur ortsfesten Montage, mit einem Federkörper aus Elastomerwerkstoff und mit einer schlaufenförmigen Verliersicherung sowie den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1.
STAND DER TECHNIK
Ein elastisches Lager mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 ist aus der DE 10 2005 057 878 A1 bekannt. Hier sind in den Enden der Grundplatte Befestigungslöcher für den Hindurchtritt von Schäften von Befestigungsschrauben vorgesehen, deren Köpfe sich gegebenenfalls unter Zwischenordnung von Unterlegscheiben an die Grundplatte anlegen. In ihrer Mitte, die gegenüber ihren Enden zu einer von dem Federkörper abgestützten Buchse hin verspringt, weist die Grundplatte ein unrundes Loch auf, durch das ein unrundes Riegelelement des Federkörpers aus Elastomerwerkstoff einführbar ist, um den Federkörper durch Verdrehen gegenüber der Grundplatte in diese einzuknüpfen. Schon vor dem Einknüpfen des Federkörpers in der Grundplatte ist auf dessen Außenumfang eine schlaufenförmige Verliersicherung in Form eines reißfesten Bands anzuordnen, die sich so aber nicht unmittelbar an der Grundplatte, sondern nur an dem Riegelelement abstützt. Am Außenumfang des Federkörpers aus Elastomerwerkstoff ist dabei eine Führung aus Führungselementen für die Verliersicherung ausgebildet. Das bekannte elastische Lager kann ausschließlich durch den geschilderten Einknüpfvorgang an der Grundplatte befestigt werden. Ein Anspritzen des Federkörpers aus Elastomerwerkstoff an die Grundplatte ist angesichts des gewünschten Verlaufs der Verliersicherung nicht realistisch. Ein grundsätzlicher Nachteil des bekannten elastischen Lagers besteht darin, dass die Verliersicherung nicht unmittelbar an der Grundplatte abgestützt ist, das heißt bei einem Totalausfall des Federkörpers aus Elastomerwerkstoff einschließlich des Riegelelements ihre Funktion nicht mehr erfüllen kann.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elastisches Lager mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 so weiter zu bilden, dass seine Verliersicherung unmittelbar und definiert an der Grundplatte abgestützt ist, ohne den Herstellungsaufwand für das elastische Lager wesentlich zu erhöhen.
LÖSUNG
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elastisches Lager mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 erfüllt. Bevorzugte Ausführungsformen des neuen elastischen Lagers sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bei dem neuen elastischen Lager erstrecken sich die beiden Ausnehmungen, welche den Durchtritt von Befestigungselementen für das Lager ermöglichen, an den freien Enden der Grundplatte beginnend längs der Hauptebene. Das heißt die Grundplatte weist in der Hauptebene des Lagers verlaufende Einschnitte in ihren freien Enden auf. In eben diese Einschnitte ist bei dem neuen elastischen Lager die schlaufenförmige Verliersicherung eingebracht, so dass sie durch beide an jeweils einem freien Ende der Grundplatte offenen Ausnehmungen hindurch verläuft. Diesen Ausnehmungen kommt bei dem neuen elastischen Lager damit eine Doppelfunktion zu. Zum einen ermöglichen sie den Durchtritt von Befestigungselementen zur ortsfesten Montage der Grundplatte. Zum anderen dienen sie zur derartigen Anbringung der Verliersicherung, dass diese den Federkörper aus Elastomerwerkstoff umschließt und unmittelbar an der Grundplatte abgestützt ist. Dies impliziert, dass bei dem neuen elastischen Lager der Federkörper und die Verliersicherung nacheinander an der Grundplatte angebracht werden. Am Ende steht dabei die Anordnung der Verliersicherung in der Hauptebene des Lagers auf dem Außenumfang des Federkörpers.
Die Gefahr eines ungewollten Wiederaustretens der Verliersicherung aus einer der grundsätzlich offenen Ausnehmungen in der Grundplatte ist sowieso gering, weil jede realistische Belastung der Verliersicherung in der Hauptebene von der Grundplatte weg gerichtet ist. Zudem werden die Ausnehmungen durch Befestigungselemente, mit denen die Grundplatte in der Verwendung ortsfest montiert wird, für die Verliersicherung verschlossen. Zusätzlich können die beiden Ausnehmungen jeweils mit einem Sitz für die Verliersicherung an der Grundplatte enden, wobei die beiden Ausnehmungen jeweils in dem Sitz eine größere Erstreckung senkrecht zu der Hauptebene aufweisen als an mindestens einem anderen Punkt zu dem freien Ende der Grundplatte hin. Vorzugsweise weisen die beiden Ausnehmungen in dem jeweiligen Sitz ihre maximale Erstreckung senkrecht zu der Hauptebene auf. Durch diese Maßnahme wird jedoch nicht nur einem Wiederaustreten der einmal bis in den Sitz gelangten Verliersicherung aus der jeweiligen Ausnehmung entgegengewirkt, sondern es ist auch eine leichte Anpassung zwischen der gewünschten Breite der Verliersicherung und dem gewünschten Durchmesser der Befestigungselemente möglich, um beide möglichst spielfrei in der jeweiligen Ausnehmung zu führen.
Um eine Reibung zwischen scharfen Kanten der Grundplatte und der Verliersicherung zu vermeiden, ist es bevorzugt, wenn zumindest Querkanten, an denen die beiden Ausnehmungen in der Grundplatte enden, im Bereich des jeweiligen Sitzes für die Verliersicherung abgerundet sind. Auch die Längskanten der Ausnehmungen können aus diesem Grund im Bereich des Sitzes abgerundet sein.
Obwohl das zur ortsfesten Montage vorgesehene Bauteil des neuen elastischen Lagers hier als Grundplatte bezeichnet wird, ist diese in aller Regel nicht eben, sondern verspringt mit ihren freien Enden von der Buchse weg, die der Federkörper aus Elastomerwerkstoff elastisch abstützt, so dass sie in ihrem Mittelbereich einen Abstand zu ihrer Befestigungsebene aufweist. In den so geschaffenen Freiraum ragt der Federkörper aus Elastomerwerkstoff hinein, und durch ihn verläuft auch die Verliersicherung. Vorzugsweise ist es dabei so, dass die Grundplatte von ihrer Mitte aus gesehen jenseits der beiden Sitze für die Verliersicherung von der Buchse weg verspringt. Das heißt, die Sitze für die Verliersicherung an der Grundplatte weisen auch den Abstand zu ihrer Befestigungsebene auf.
Die beiden Bereiche der Grundplatte jenseits der beiden Versprünge verlaufen vorzugsweise in einer Ebene parallel zu der Befestigungsebene der Grundplatte.
Der Federkörper aus Elastomerwerkstoff kann einfach an die Grundplatte angespritzt sein und dabei ausschließlich chemisch an die Grundplatte, beispielsweise durch Anvulkanisieren an eine Grundplatte aus Metall, angebunden sein. Bevorzugt ist es jedoch, wenn sich der Federkörper aus Elastomerwerkstoff insbesondere zusätzlich durch eine Mehrzahl weiterer Ausnehmungen durch die Grundplatte hindurch erstreckt.
Alternativ kann der Federkörper durch eine einzelne weitere Ausnehmung hindurch in die Grundplatte eingeknüpft sein, wie dies aus der DE 10 2005 057 878 A1 grundsätzlich bekannt ist.
Die Verliersicherung ist vorzugsweise ein Ring aus einem reißfesten Band, der so ausgebildet sein kann, wie in der DE 20 2005 008 665 U1 beschrieben ist. Für das Band ist am Außenumfang des Federkörpers vorzugsweise eine Führung ausgebildet. Diese Führung kann aus einzelnen das Band seitlich führenden oder auch übergreifenden Elementen bestehen.
Die Buchse, die von dem Federkörper aus Elastomerwerkstoff abgestützt wird, verläuft in aller Regel senkrecht zu der Hauptebene des elastischen Lagers. Sie kann innerhalb des Federkörpers aus Elastomerwerkstoff ausgebildet sein und dabei von einem formsteifen Kraftübertragungsring umschlossen sein, welcher ein Einreißen des Elastomerwerkstoffs angrenzend an die Buchse verhindert. Der Kraftübertragungsring kann in der Hauptebene des Lagers an dem der Grundplatte gegenüber liegenden Ende des Lagers dicht an die Verliersicherung angrenzen und sich damit bei zunehmender Belastung des elastischen Lagers an der Verliersicherung abstützen.
Die Grundplatte des neuen elastischen Lagers kann auf einfache Weise aus Metallblech kalt geformt werden. Es kann sich aber auch um einen Abschnitt eines Strangpressprofils handeln, der nachbearbeitet wurde. Ebenso ist eine Ausbildung durch Formspritzen aus Kunststoff möglich. Dabei kann der Kunststoff Verstärkungsfasern aufweisen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert und beschrieben.
1 ist eine perspektivische Seitenansicht des neuen elastischen Lagers, wobei auch zugehörige Befestigungsschrauben dargestellt sind.
2 ist eine Ansicht des neuen elastischen Lagers von einem Ende seiner Grundplatte her, wobei zusätzlich zu den Befestigungsschrauben hier auch ein Abschnitt eines Karosseriebodens dargestellt ist, an dem das Lager ortsfest montiert ist.
3 ist ein Schnitt entlang der in 2 eingezeichneten Schnittlinie A-A; und
4 ist eine Draufsicht auf die Grundplatte des elastischen Lagers gemäß den 1 bis 3, wobei sämtliche anderen Bestandteile weggelassen sind.
FIGURENBESCHREIBUNG
Das in den 1 bis 3 dargestellte elastische Lager 1 dient zur Abstützung eines dynamisch beanspruchten Funktionsteils, insbesondere einer Abgasanlage an einem Karosserieboden 2 eines Kraftfahrzeugs. Weder das Kraftfahrzeug als Ganzes noch irgendwelche Teile der Abgasanlage sind hier dargestellt. Für die Abgasanlage ist eine Buchse 3 vorgesehen, die einen mit der Abgasanlage fest verbundenen Lagerbolzen aufnimmt. Die Buchse 3 wird von einem Federkörper 4 aus Elastomerwerkstoff 5 an einer Grundplatte 6 elastisch abgestützt. Dabei bildet der Elastomerwerkstoff 5 die Buchse 3 innerhalb des Federkörpers 4 aus. Umschlossen ist die Buchse 3 von einem Kraftübertragungsring 7, der in den Elastomerwerkstoff 5 eingebettet ist und ein Einreißen des Elastomerwerkstoffs 5 insbesondere an den Enden von strahlförmigen Ausläufern 29 der Buchse 3 verhindert. Der Federkörper 5 aus dem Elastomerwerkstoff 4 ist hier direkt an die Grundplatte 6 angespritzt und erstreckt sich dabei durch Ausnehmungen 8 in der Grundplatte 6, welche in 4 gut sichtbar sind, hindurch. Das heißt, der Federkörper 4 aus Elastomerwerkstoff 5 erstreckt sich bis auf die der Buchse 3 gegenüberliegende Seite der Grundplatte 6, und zwar in einem mittleren Bereich 9 der Grundplatte 6, der gegenüber den hieran angrenzenden Bereichen, durch die Befestigungsschrauben 10 und 11 hindurch treten, von dem Karosserieboden 2 weg verspringt. Die Köpfe 13 der Befestigungsschrauben 10 und 11 liegen über Unterlegscheiben 14 an diesen Bereichen 15 an und treten mit ihren Gewindeschäften 12 durch Ausnehmungen 16 in der Grundplatte 6 hindurch. Jede der Ausnehmungen 16 beginnt an einem freien Ende 17 der Grundplatte und erstreckt sich bis in deren mittleren Bereich 9 hinein, wo sie an einer abgerundeten Querkante 20 mit einem Sitz 18 für eine Verliersicherung 19 endet. Dabei weist jede Ausnehmung 16 in dem jeweiligen Sitz 18 ihre maximale Breite auf, die auf die Breite eines reißfesten Bandes 21 abgestimmt ist, das in Form eines Rings die schlaufenförmige Verliersicherung 19 ausbildet. Dabei ist der Ring aus dem Band 21 so ausgebildet, wie dies aus der DE 20 2005 008 665 U1 grundsätzlich bekannt ist. Der Abstand der abgerundeten Querkante 20 zu dem gegenüberliegenden freien Ende 17 der Grundplatte 6 ist so, dass er zumindest das flach zusammengelegte Band 21, das bereits an der jeweiligen Querkante 20 anliegt, noch in die andere an dem gegenüberliegenden freien Ende 17 beginnende Ausnehmung 16 eingebracht werden kann. Dann wird das Band 21 auf dem Außenumfang 22 des Federkörpers 4 aus Elastomerwerkstoff 5 angeordnet, wo eine Führung für das Band 20 aus Führungselementen 23 und 24 aus gebildet ist. Der Kraftübertragungsring 7 liegt dem montierten Band 21 nur wenig entfernt in dem Federkörper 4, so dass er sich bei größerer Entfernung von der Grundplatte 6 fast direkt an der Verliersicherung 19 abstützt. Die Grundplatte 6 ist hier aus Metallblech 25 gestanzt und dabei im Bereich ihrer Versprünge 26 zwischen den Bereichen 9 und 15 mit Sicken 27 versehen, die ihre Formsteifigkeit erhöhen. Bei dem neuen elastischen Lager 1 ist die Verliersicherung 19 unmittelbar an der Grundplatte 6 abgestützt. Sie verläuft dabei ebenso wie die sie aufnehmenden Ausnehmungen 16 in der Grundplatte 6 in der Hauptebene 28 des elastischen Lagers, die mit der in 2 eingezeichneten Schnittebene A-A und damit mit der Zeichenebene von 3 zusammenfällt. Die Verliersicherung 6 hat nicht nur die Aufgabe das Herunterfallen eines in die Buchse 3 eingebrachten Lagerbolzens beim Ausfall des Federkörpers zu verhindern, sondern mit ihr kann auch ein Verlauf einer Federkennlinie des elastischen Lagers 1 in Richtung von der Grundplatte 2 gezielt beeinflusst werden.
Bezugszeichenliste

1: elastisches Lager
2: Karosserieboden
3: Buchse
4: Federkörper
5: Elastomerwerkstoff
6: Grundplatte
7: Kraftübertragungsring
8: Loch
9: Bereich
10: Befestigungsschraube
11: Befestigungsschraube
12: Gewindeschaft
13: Kopf
14: Unterlegscheibe
15: Bereich
16: Ausnehmung
17: freies Ende
18: Sitz
19: Verliersicherung
20: Querkante
21: Band
22: Außenumfang
23: Führungselement
24: Führungselement
25: Metallblech
26: Versprung
27: Sicke
28: Hauptebene
29: Ausläufer der Buchse 3

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005057878 A1 [0002, 0011]
DE 202005008665 U1 [0012, 0021]

Claims

Elastisches Lager (1), insbesondere zur Aufhängung einer Abgasanlage an einem Karosserieboden (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einer Grundplatte (6) zur ortsfesten Montage, die zwei Ausnehmungen (16), welche den Durchtritt von Befestigungselementen (10, 11) für das Lager (1) ermöglichen, aufweist, mit einem Federkörper (4) aus Elastomerwerkstoff (5), der sich an der Grundplatte (6) abstützt und seinerseits eine Buchse (3) für einen Lagerbolzen abstützt, und mit einer schlaufenförmigen Verliersicherung (19), die in einer Hauptebene (28) des elastischen Lagers (1) den Federkörper (4) umschließt und sich durch die Grundplatte (6) hindurch erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Ausnehmungen (16), welche den Durchtritt von Befestigungselementen (10, 11) für das Lager (1) ermöglichen, an den freien Enden (17) der Grundplatte (6) beginnend längs der Hauptebene (28) erstrecken und dass die Verliersicherung (19) durch beide an jeweils einem freien Ende (17) der Grundplatte (6) offenen Ausnehmungen (16) hindurch verläuft.
Elastisches Lager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ausnehmungen (16) jeweils mit einem Sitz (18) für die Verliersicherung (19) in der Grundplatte (6) enden, wobei die beiden Ausnehmungen (16) jeweils in dem Sitz (18) eine größere Erstreckung senkrecht zu der Hauptebene (28) aufweisen als an mindestens einem anderen Punkt zu dem freien Ende (17) der Grundplatte (6) hin.
Elastisches Lager (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ausnehmungen (16) jeweils in dem Sitz (18) ihre maximale Erstreckung senkrecht zu der Hauptebene (28) aufweisen.
Elastisches Lager (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Querkanten (20), an denen die beiden Ausnehmungen (16) in der Grundplatte (6) enden, im Bereich des jeweiligen Sitzes (18) für die Verliersicherung (19) abgerundet sind.
Elastisches Lager (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (6) von ihrer Mitte aus gesehen jenseits der beiden Sitze (18) für die Verliersicherung (19) von der Buchse (3) weg verspringt.
Elastisches Lager (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkörper (4) aus Elastomerwerkstoff (5) an die Grundplatte (6) angespritzt ist.
Elastisches Lager (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet; dass sich der Federkörper (4) aus Elastomerwerkstoff (5) durch eine Mehrzahl von Löchern (8) durch die Grundplatte (6) hindurch erstreckt.
Elastisches Lager (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkörper (4) durch eine weitere Ausnehmung hindurch in die Grundplatte (6) eingeknüpft ist.
Elastisches Lager (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verliersicherung (19) ein Ring aus einem reißfesten Band (21) ist, für das eine Führung (23, 24) am Außenumfang (22) des Federkörpers (4) ausgebildet ist.
Elastisches Lager (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (3) senkrecht zu der Hauptebene (28) verläuft, innerhalb des Federkörpers (4) aus Elastomerwerkstoff (5) ausgebildet ist und von einem formsteifen Kraftübertragungsring (7) umschlossen ist, der in der Hauptebene (28) an dem der Grundplatte (6) gegenüberliegenden Ende des Lagers an die Verliersicherung (19) angrenzt.