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Die Erfindung betrifft ein hydraulisch dämpfendes Lager für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
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Hydraulisch dämpfende Lager für Kraftfahrzeuge sind in vielerlei Hinsicht bekannt und werden z.B. in Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Derartige Lager müssen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen, wozu u.a. die Aufnahme von Kräften, die Dämpfung von Schwingungen, die Fähigkeit zur elastischen Verformung und auch die Isolation von Geräuschen gehört. Bekanntlich umfassen derartige Lager eine Lagerinnen- und eine Lageraußenhülse sowie einen zwischen der Lagerinnen- und Lageraußenhülse angeordneten Elastomerkörper. Im Elastomerkörper sind zwei radial gegenüberliegende, mit einem Dämpfungsflüssigfluid gefüllte Fluidkammern ausgebildet, die mittels eines Fluidkanals miteinander verbunden sind. Um die Lebensdauer des Elastomerkörpers und damit des gesamten Lagers zu erhöhen, ist es weiterhin bekannt, den Elastomerkörper vorzuspannen.
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Ein gattungsgemäßes, sämtliche Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 aufweisende hydraulisch dämpfendes Lager für ein Kraftfahrzeug ist in der
DE 10 2007 022 410 A1 offenbart.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisch dämpfendes Lager für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiter zu bilden, dass eine vereinfachte Vorspannung des Lagers gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
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Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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In bekannter Art und Weise umfasst das hydraulisch dämpfende Lager für ein Kraftfahrzeug eine Lagerinnenhülse, eine Lageraußenhülse sowie einen in radialer Richtung betrachtet zwischen der Lagerinnenhülse und der Lageraußenhülse angeordneten ersten Elastomerkörper. Optional können weitere Elastomerkörper in Reihe geschaltet sein. Weiterhin sind in bekannter Art und Weise im ersten Elastomerkörper mindestens zwei, in radialer Richtung betrachtet, gegenüberliegende, mit einem Dämpfungsfluid gefüllte Fluidkammern ausgebildet. Die mit einem Dämpfungsfluid gefüllten Kammern stehen über einen Fluidkanal mit einander in Verbindung. Zudem ist in dem ersten Elastomerkörper ein einteiliger Lagerkäfig einvulkanisiert. Stirnseitig weist der einteilige Lagerkäfig jeweils einen umlaufenden geschlossenen Stützring auf. Die beiden stirnseitigen Stützringe des Lagerkäfigs sind über zwei in radialer Richtung gegenüberliegende Rohrstege axial miteinander verbunden.
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Erfindungsgemäß sind die beiden radial gegenüberliegenden Rohrstege in Bezug auf die beiden stirnseitigen Stützringe jeweils über zwei Sollknickstellen radial nach innen versetzt angeordnet.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Lagerkäfigs, d.h. die radial nach innen versetzte Anordnung der Rohrstege über zwei definierte Sollknickstellen, erweist sich als besonders vorteilhaft, da sie ein axiales Verformen bzw. Stauchen des Lagerkäfigs ermöglicht Das Verformen bzw. Stauchen des Lagerkäfigs bedingt ein definiertes Einknicken des Lagerkäfigs im Bereich der Sollknickstellen radial nach innen, mit dem Effekt, dass der in radialer Richtung betrachtet darunter liegende erster Elastomerkörper entsprechend zusammen gepresst wird. Die daraus resultierende, sogenannte Vorspannung des Elastomerkörpers ist ein gängiges Verfahren zur Erhöhung der Lebensdauer von belasteten Bereichen in Gummimetalllagern.
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Da durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Lagers die Vorspannung des Lagers durch ein axiales Verformen des Lagerkäfigs erfolgt, wird in vorteilhafter Weise keine Veränderung des Außendurchmessers des Lagerkörpers im Bereich der Stützringe hervorgerufen, wodurch eine Lagerkalibrierung erheblich leichter wird.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Vermeidung einer radialen Kalibrierung über die Stützringe der Außendurchmesser des Lagerkäfigs im Bereich der beiden stirnseitigen Stützringe unverändert bleibt, so dass der Dichtsitz zwischen den Stützringen und der Lageraußenhülse nicht verändert bzw. beeinträchtigt wird. Weiterhin kann in vorteilhafter Weise die axiale Verschiebung der Stützringe bei vorteilhafter Gestaltung der an den Stützringen angebundenen Blähwände, z.B. durch deren Stauchung, für eine gezielte Verbesserung der dynamischen Lagereigenschaften genutzt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorspannung erweist sich als besonders vorteilhaft bei hydraulisch dämpfenden Lagern mit weiteren Elastomerkörpern, die in radialer Richtung zwischen dem Lagerkern und dem ersten Lagerkörper angeordnet sind und von diesem durch eine Zwischenhülse getrennt sind, da sich eine Kalibrierung durch Aufweitung des Lagerkerns nur auf den/die innen liegenden Elastomerkörper auswirkt, nicht aber auf den äußeren ersten Elastomerkörper.
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Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das eine einfache und schnelle radiale Vorspannung des Lagers ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 2 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Verfahrensschritte:
- a) Vulkanisieren des Lagerkörpers mit den Einlegeteilen, u.a. einteiligen Lagerkäfig, Kern, etc.
- b) Axiales Stauchen des Lagerkäfigs, so dass die Sollknickstellen des Lagerkäfigs radial nach innen verlagert werden.
- c) Montage der Einlegeteile (z.B. Anschläge, Kanalträger, etc.) und Befüllung mit Dämpfungsflüssigkeit im Tauch- oder mit Vakuumverfahren mit anschließendem Aufbringen der Lageraußenhülse
- e) Anpressen der Lageraußenhülse auf die an den Stützringen aufvulkanisierte Dichtfläche, optional in Kombination mit einem stirnseitigen Umlegen der Außenhülse
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Das Verfahren erweist sich als besonders vorteilhaft bei sehr filigraner Ausführung des Lagerkäfigs oder geschweißten Stützringen mit inhomogenen Materialeigenschaften, da in diesem Fall ein radiales Kalibrieren über die Stützringe technisch kaum beherrschbar ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
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In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
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In der Zeichnung bedeutet:
- 1 ein erfindungsgemäßes hydraulisch dämpfendes Lager für ein Kraftfahrzeug in einer Ansicht von vorne;
- 2 eine Schnittdarstellung des Lagers aus 1 entlang A-A, und
- 3 eine Schnittdarstellung des Lagers aus 1 entlang B-B.
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1 bis 3 zeigen ein insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnetes hydraulisch dämpfendes Lager für ein Kraftfahrzeug.
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Das hydraulisch dämpfende Lager 10 umfasst eine Lagerinnenhülse 12 sowie eine Lageraußenhülse 14. Zwischen Lagerinnenhülse 12 und Lageraußenhülse 14 ist ein erster Elastomerkörper 16 angeordnet. Weiterhin ist zwischen Innenhülse 12 und erstem Elastomerkörper 16 eine Zwischenhülse 18 angeordnet, sowie ein zweiter Elastomerkörper 20.
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Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, sind im ersten Elastomerkörper 16 zwei diametral gegenüberliegende, mit Dämpfungsfluid gefüllte Fluidkammern 22 ausgebildet. Die Fluidkammern 22 stehen in Wirkverbindung über einen Fluidkanal 24.
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Der Fluidkanal 24 ist an einem Kanalträger 25 ausgebildet. Der Kanalträger 25 besteht üblicherweise aus einem Kunststoffmaterial. In Radialrichtung r betrachtet oben auf dem Kanalträger 25 ist der Fluidkanal 24 ausgebildet. Der Fluidkanal 24 wird bei der Montage mit der Lageraußenhülse 14 abgedichtet.
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Weiterhin ist, wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, im ersten Elastomerkörper 16 ein Lagerkäfig 26 einvulkanisiert. Der Lagerkäfig 26 weist stirnseitig zwei umlaufend ausgebildete Stützringe 28 sowie zwei die beiden Stützringe 28 axial verbindende Rohrstege 30 auf. Im Bereich der beiden Fluidkammern 22 ist der Lagerkäfig 26 offen ausgebildet, vgl. 3.
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Der erste Elastomerkörper 16 ist im Bereich der Rohrstege 30 durchgängig zwischen der Lagerzwischenhülse 18 und dem Rohrsteg 30 ausgebildet. Im offenen Bereich des Lagerkäfigs 26 ist der erste Elastomerkörper 16 in Form einer Fluidkammer 22 ausgebildet. Der erste Elastomerkörper 16 bildet in Axialrichtung a betrachtet zwei äußere Blähwände 31 aus als auch einen in Radialrichtung r betrachtet unteren Anschlag aus, während die Fluidkammer 22 nach oben hin mittels des Kanalträgers 25, bzw. Außenhülse 14 abgedichtet wird. In Umfangsrichtung des Lagers 10 sind die Fluidkammern 22 gegen einander durch das durchgängige Material im Bereich der Rohhrstege 30 des Elastomerkörpers 16 getrennt.
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Weiterhin sind - wie 2 weiter zu entnehmen ist -, die beiden Rohrstege 30 des Lagerkäfigs 26 in Bezug auf die beiden stirnseitigen Stützringe 28 radial nach innen versetzt. Die Versetzung nach Innen erfolgt hierbei über zwei definiert ausgebildete Sollknickstellen 32.
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Der Effekt dieser speziellen Ausbildung des Lagerkäfigs 26 ist, dass durch ein axiales Stauchen des Lagerkäfigs 26 die beiden Sollknickstellen 32 definiert nach radial innen verlagert werden, so dass ein Druck auf den darunter liegenden ersten Elastomerkörper 16 ausgeübt wird, was eine entsprechende Vorspannung des Lagers 10 bewirkt.
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Der entscheidende Vorteil ist, dass die spezielle Ausgestaltung des Lagerkäfigs 26 eine Vorspannung/Kalibrierung von festigkeitskritischen Lagerkörperbereichen ermöglicht, ohne radiale Stauchung der Stützringe und der damit verbundenen Gefahr von Einfallstellen und/oder Beschädigungen der Dichtbereiche zwischen Stützring und Außenhülse.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- hydraulisch gedämpftes Lager
- 12
- Lagerinnenhülse
- 14
- Lageraußenhülse
- 16
- erster Elastomerkörper
- 18
- Zwischenhülse
- 20
- zweiter Elastomerkörper
- 22
- Fluidkammern
- 24
- Fluidkanal
- 25
- Kanalträger
- 26
- Lagerkäfig
- 28
- Stützringe
- 30
- Rohrstege
- 31
- Blähwände
- 32
- Sollknickstellen
- 34
- Anschlag
- a
- axiale Richtung
- r
- radiale Richtung
