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Die Erfindung betrifft ein Lager aufweisend einen Federkörper, der eine erste Befestigungsstelle des Lagers ausbildet, und einen Basiskörper mit einem ersten Basisteil und einem zweiten Basisteil, wobei der Basiskörper eine zweite Befestigungsstelle des Lagers ausbildet, wobei das erste Basisteil eine zylindrische, sich in Längsrichtung des Lagers erstreckende Ausnehmung aufweist, in die der Federkörper eingesetzt ist, um eine mechanische Verbindung zwischen dem Federkörper und dem ersten Basisteil auszubilden, und wobei das erste Basisteil und das zweite Basisteil in Längsrichtung des Lagers hintereinander angeordnet und mechanisch miteinander verbunden sind.
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Lager sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Das erfindungsgemäße Lager dient Stützen von zwei voneinander getrennt ausgebildeten Bauteilen, die durch radiale und/oder axiale Kräfte belastet sind. Das Lager dient also auch zum Verbinden der beiden Bauteile. Je nach Richtung der vom Lager aufgenommenen Kräfte kann das Lager ein Radiallager oder ein Axiallager oder eine Mischform der beiden zuvor genannten Lager sein.
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Um das Lager mit den Bauteilen verbinden zu können, weist das Lager zwei Befestigungsstellen auf. Eine erste Befestigungsstelle des Lagers ist von den Federkörper des Lagers gebildet. Der Federkörper kann aus einem elastischen Material hergestellt sein. Insbesondere ist der Federkörper aus einem Elastomer hergestellt. Der Federkörper kann aufgrund seiner elastischen Ausgestaltung beim Einwirken von Kräften elastisch verformt werden, so dass die Bauteile eine zumeist beschränkte Relativbewegung zueinander ausführen können. Beschränkt wird diese Bewegung durch die zu der Bewegung korrespondierende Gegenkraft des Federkörpers. Der Federkörper kann hinsichtlich der Relativbewegung dämpfende und/oder isolierende Eigenschaften aufweisen. So kann der Federkörper als mechanischer Isolator und/oder als Feder-Dämpfer-Einheit ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist das Lager als Hydrolager ausgebildet. So kann der Federkörper eine Tragfeder und einen hydraulischen Dämpfer aufweisen. Insbesondere sind hierfür zwei Hydraulikkammern und ein die Hydraulikkammern verbindender Drosselkanal vorgesehen, durch den Hydraulikflüssigkeit aus den Hydraulikkammern strömt, wenn die Tragfeder durch einwirkende Kräfte verformt wird.
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Das Lager weist zusätzlich zu dem Federkörper einen Basiskörper auf, der die zweite Befestigungsstelle des Lagers ausbildet. Die zweite Befestigungsstelle kann beispielsweise durch einen außenseitigen Flansch des Basiskörpers ausgestaltet sein, mit dem der Basiskörper an einem der Bauteile befestigbar ist. Eine beispielhafte Anwendung des Lagers ist die Lagerung von einem Kraftfahrzeugmotor an einem Fahrzeug-Chassis. In diesem Fall ist das Lager ein sogenanntes Motorlager. Hierzu können eine der beiden Befestigungsstellen mit dem Motor und die andere Befestigungsstelle mit dem Fahrzeug-Chassis, insbesondere lösbar, mechanisch verbunden sein.
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Der Basiskörper weist ein erstes Basisteil und ein zweites Basisteil auf, wobei die beiden Basisteile in einer Längsrichtung des Lagers hintereinander angeordnet und mechanisch miteinander verbunden sind. Das erste Basisteil weist eine zylindrische, sich in Längsrichtung des Lagers erstreckende Ausnehmung auf, in die der Federkörper eingesetzt ist, um eine mechanische Verbindung zwischen dem Federkörper und dem ersten Basisteil auszubilden. Die Ausnehmung ist als Bohrung und/oder als zylindrischer Durchgang in Längsrichtung ausgestaltet. Durch die mehrteilige Ausgestaltung des Basiskörpers und das Einsetzen des Federkörpers in die Ausnehmung des ersten Basisteils ist das Lager besonders einfach montierbar. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Federkörper als Hydro-Federkörper ausgebildet ist. Denn in diesem Fall kann der Federkörper als Baugruppe in die Ausnehmung des ersten Bauteils eingesetzt werden, wobei der Federkörper mit einem Ende über das erste Basisteil hinausragt. Somit ist eine an diesem Ende angeordnete Befestigungsstelle für die Befestigung von einem zu lagernden Bauteil zugänglich. Mit dem Einsetzen des Federkörpers in die Ausnehmung kann zugleich die mechanische Verbindung zu dem ersten Basisteil hergestellt sein. Alternativ oder ergänzend kann der Federkörper eine mechanische Verbindung zu dem zweiten Basisteil aufweisen. Denn das zweite Basisteil ist in Längsrichtung des Lagers hinter dem ersten Basisteil angeordnet und mit dem zweiten Bauteil mechanisch verbunden. Hierbei kann vorzugsweise auch eine mechanische Verbindung zwischen dem zweiten Basisteil und dem Federkörper entstehen und/oder vorgesehen sein.
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Grundsätzlich kann das zweite Basisteil als ein Gehäuse für den Federkörper, insbesondere zur Abdeckung und/oder zum Schutz des Federkörpers, dienen. Alternativ oder ergänzend kann das zweite Basisteil, wie zuvor erläutert, zur Kraftübertragung zwischen dem Federkörper und dem Basiskörper dienen. Darüber hinaus kann die zweite Befestigungsstelle des Lagers von dem ersten Basisteil und/oder dem zweiten Basisteil ausgebildet sein. Eine mechanische Verbindung zwischen dem ersten Basisteil und dem zweiten Basisteil kann deshalb großen Zugkräften ausgesetzt sein.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2011 081 469 A1 ist ein Lager zur Aggregate-Befestigung für Kraftfahrzeuge bekannt. Offenbart ist darin ein Lagerdeckel, der in eine zylindrische Öffnung des übrigen Lagers eingeschoben wird, wobei der Lagerdeckel in Längsrichtung an seiner Stirnseite Federplättchen mit Rastnasen aufweist, die in radial innenseitige Nuten eines Basiskörpers des übrigen Lagers einrasten. In der Praxis hat sich diese Ausgestaltung jedoch als nachteilig erwiesen. Einerseits werden die Rastnasen auf Zug belastet. Somit besteht die Gefahr, dass ein von den Federplättchen bereitgestellter Haltedruck nicht mehr ausreicht, um die Rastnasen in den Nuten zu halten. Die Rastnasen können bei besonders hoher Belastung aufbiegen, so dass die Federplättchen aus dem Basiskörper herausrutschen. Andererseits erfolgt die Verrastung der Rastnasen in die Nuten im Innenbereich einer zylindrischen Ausnehmung des Basiskörpers, der für einen Federkörper vorgesehen ist, der zur Aufnahme von äußeren Kräften ausgestaltet ist. Dies erschwert die mechanische Ankopplung des Federkörpers an den Basiskörper. Außerdem ist der Lagerdeckel kaum oder nur sehr kompliziert demontierbar, falls der Federkörper versehentlich falsch in die entsprechende Ausnehmung eingesetzt ist oder ausgetauscht werden soll. Denn die Rastnasen des Lagerdeckels sind nach der abschließenden Montage durch den Basiskörper und den Lagerdeckel selbst verdeckt. Zur Neuausrichtung des Federkörpers oder zum Austausch des Federkörpers wäre der Lagerdeckel, bzw. insbesondere die zugehörigen Rastnasen, zu zerstören.
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Die Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Lagers der eingangs genannten Art, das zur Übertragung von großen Kräften in Längsrichtung ausgestaltet ist und einfach zu montieren bzw. demontieren ist.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe durch das erfindungsgemäße Lager gelöst, aufweisend einen Federkörper, der eine erste Befestigungsstelle des Lagers ausbildet, und einen Basiskörper mit einem ersten Basisteil und einem zweiten Basisteil, wobei der Basiskörper eine zweite Befestigungsstelle des Lagers ausbildet, wobei das erste Basisteil eine zylindrische, sich in Längsrichtung des Lagers erstreckende Ausnehmung aufweist, in die der Federkörper eingesetzt ist, um eine mechanische Verbindung zwischen dem Federkörper und dem ersten Basisteil auszubilden, wobei das erste Basisteil und das zweite Basisteil in Längsrichtung des Lagers hintereinander angeordnet und mechanisch miteinander verbunden sind, wobei das erste Basisteil einen radial außenseitigen, ringförmigen Sitz aufweist, der eine ringförmige Anlagefläche mit radial nach innen ragenden Nuten aufweist, wobei das zweite Basisteil eine Öffnung mit einem angrenzenden Ringabschnitt aufweist, wobei das zweite Basisteil mehrere Drucklamellen aufweist, die jeweils mit einem der Öffnung zugewandten, ersten Ende an dem Ringabschnitt befestigt und mit einem gegenüber angeordneten, zweiten Ende radial innenseitig von dem Ringabschnitt beabstandet sind, und wobei der Ringabschnitt des zweiten Basisteils derart auf die Anlagefläche des Sitzes des ersten Bauteils geschoben ist, dass die Drucklamellen mit ihren zweiten Enden in die Nuten des ersten Basisteils einfassen.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde an dem ersten Basisteil radial außenseitig Nuten vorzusehen, in die druckbelastbare Lamellen – die auch als Drucklamellen bezeichnet werden – des zweiten Basisteils einfassen, um die mechanische Verbindung zwischen dem ersten Basisteil und dem zweiten Basisteil in der Weise herzustellen, das hohe Druckkräfte im Betrieb des Lagers von dem Federkörper auf das erste Basisteil wirken können. Die Drucklamellen können als stabförmige oder plattenförmige Elemente ausgestaltet sein. Um eine entsprechende Drucklamelle-Nut-Verbindung zwischen dem ersten Basisteil und dem zweiten Basisteil herstellen zu können, weist das erste Basisteil radial außenseitig einen ringförmigen Sitz und das zweite Basisteil einen Ringabschnitt auf, der an eine stirnseitige Öffnung des zweiten Basisteils grenzt. Die Öffnung kann also von dem Ringabschnitt gebildet sein. Außerdem sind der Sitz und der Ringabschnitt derart zueinander ausgebildet, dass der Ringabschnitt auf den Sitz aufschiebbar ist. Der Innendurchmesser des Ringabschnitts kann zu einem Außendurchmesser des Sitzes korrespondieren. Besonders bevorzugt weisen der Sitz und der Ringabschnitt korrespondierende Querschnittkonturen auf, so dass der Sitz den Ringabschnitt beim Aufschieben führt. Die Querschnittskonturen können auch Ecken, Zacken und/oder andere unstetige Übergänge aufweisen, um eine eindeutige Sitzposition bei Aufschieben zu erhalten.
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Die Nuten sind vorzugsweise als Rastnuten ausgebildet. Dazu können die Nuten jeweils eine rechteckförmige Wandkontur oder eine anders gestaltete Wandkontur aufweisen. Insbesondere weisen die Nuten an einer dem zweiten Basisteil zugewandten Seite jeweils eine Stützfläche oder Kante auf, um Kräfte von den Drucklamellen aufnehmen zu können. Die Stützfläche oder die Kante der jeweiligen Nut dient also als Gegenlager für die jeweilige Drucklamelle.
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Erfindungsgemäß weist das zweite Basisteil mehrere Drucklamellen auf, um eine über den Umfang betrachtete, vorzugsweise gleichmäßige Kraftverteilung zu ermöglichen. Jede Drucklamelle ist mit einem der Öffnung des zweiten Basisteils zugewandten, ersten Ende an dem Ringabschnitt befestigt. Dabei kann jede Drucklamelle einen integralen Teil des Ringabschnitts bilden. Denn die Drucklamellen können aus dem übrigen Ringabschnitt herausgepresst und/oder gestanzt sein. Das erste Ende der Drucklamelle kann bei einer Integration mit dem Ringabschnitt durch einen Übergang bestimmt sein, ab dem sich die Drucklamelle von dem übrigen Ringabschnitt radial nach innen geneigt. Die Drucklamellen können auch als druckbelastbare Klipse oder als druckbelastbare Balkenelemente ausgeführt sein. Jede Drucklamelle weist ein dem ersten Ende gegenüber angeordnetes, zweites Ende auf. Das zweite Ende der Drucklamelle ist also von der Öffnung des zweiten Bauteils abgewandt. Dabei ist es vorgesehen, dass jede Drucklamelle mit dem zweiten Ende radial nach innen geneigt ist, so dass jedes zweite Ende radial innenseitige von dem Ringabschnitt beanstandet ist. Die Drucklamellen sind in Radialrichtung, insbesondere mit dem jeweils zweiten Ende, elastisch verformbar. Ist der Ringabschnitt des zweiten Basisteils auf die Anlagefläche des Sitzes des ersten Bauteils geschoben, fassen die Drucklamellen mit ihren zweiten Enden in die Nuten des ersten Bauteils. Wirken nun äußere Kräfte über den Federkörper auf das zweite Basisteil, verteilt sich die äußere Kraft auf die Drucklamellen, die in die Nuten fassen. Die Drucklamellen stehen mit ihrem jeweiligen zweiten Ende auf einer Stützfläche oder -kante der Nut, so dass die von dem Federkörper ausgehende Kraft von den Drucklamellen auf die Nut übertragen werden. Ist die zweite Befestigungsstelle des Lagers am ersten Basisteil angeordnet, kann die Kraft sodann an das an der zweiten Befestigungsstelle befestigte, äußere Bauteil übertragen werden.
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Zur Kraftübertragung zwischen dem zweiten Basisteil und dem ersten Basisteil werden die Drucklamellen auf Druck beansprucht. Die Drucklamellen neigen deshalb nicht zum ungewollten herausrutschen aus den Nuten. Vielmehr führt eine Kraftlinie bei einer Drückbeanspruchung einer Drucklamelle von dem zugehörigen ersten Ende zu dem zugehörigen zweiten Ende, wobei sich die Drucklamellen jeweils vorzugsweise von dem ersten Ende mit einer stetigen Kontur zu dem zweiten Ende erstrecken. Die Drucklamelle weist bevorzugt keinen unstetigen Übergang zu einem ihrer Enden, wie beispielsweise einen Knick für eine Rastnase, auf. Außerdem können die Nuten radial innenseitig jeweils eine Begrenzungswand aufweisen, an die das zweite Ende einer Drucklamelle anstößt.
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Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Lagers lässt sich das zweite Basisteil besonders einfach demontieren. Denn das zweite Basisteil ist mit dem Ringabschnitt auf den Sitz des ersten Bauteils von außen aufgeschoben. Somit können die Drucklamellen mit einem Werkzeug von außen elastisch zurück verformt werden, so dass sich das zweite Basisteil von dem ersten Basisteil abziehen lässt, insbesondere um den Federkörper oder andere Komponenten des Lagers zu warten, auszutauschen und/oder zu verändern.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch das erfindungsgemäße Lager gelöst, aufweisend einen Federkörper, der eine erste Befestigungsstelle des Lagers ausbildet, und einen Basiskörper mit einem ersten Basisteil und einem zweiten Basisteil, wobei der Basiskörper eine zweite Befestigungsstelle des Lagers ausbildet, wobei das erste Basisteil eine zylindrische, sich in Längsrichtung des Lagers erstreckende Ausnehmung aufweist, in die der Federkörper eingesetzt ist, um eine mechanische Verbindung zwischen dem Federkörper und dem ersten Basisteil auszubilden, wobei das erste Basisteil und das zweite Basisteil in Längsrichtung des Lagers hintereinander angeordnet und mechanisch miteinander verbunden sind, wobei das erste Basisteil einen radial außenseitigen, ringförmigen Sitz aufweist, der eine ringförmige Anlagefläche umfasst, das zweite Basisteil eine Öffnung mit einem angrenzenden Ringabschnitt aufweist, der innenseitig radial nach außen ragende Nuten aufweist, das erste Basisteil mehrere Drucklamellen aufweist, die jeweils mit einem von dem Federkörper abgewandten, ersten Ende an der Anlagefläche befestigt und mit einem gegenüber angeordneten, zweiten Ende radial außenseitig von der Anlagefläche beabstandet sind, und der Ringabschnitt des zweiten Basisteils derart auf die Anlagefläche des Sitzes des ersten Bauteils geschoben ist, dass die Drucklamellen mit ihren zweiten Enden in die Nuten des ersten Basisteils einfassen.
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Dem zweiten Aspekt der Erfindung liegt der analoge Gedanke zur Lösung der Aufgabe der Erfindung zugrunde, wie dieser zu dem ersten Aspekt der Erfindung erläutert wurde. Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung sind die Drucklamellen jedoch nicht an dem zweiten Basiskörper sondern an dem ersten Basiskörper befestigt. Korrespondierend ragen die Drucklamellen also nicht radial nach innen sondern radial nach außen. Sie werden aber weiterhin auf Druck belastet. Im Folgenden gelten deshalb Merkmale, Details und Vorteile, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Lager nach dem ersten Aspekt beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Lager nach dem zweiten Aspekt und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den Lagern nach den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig analog Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann. Wenn im Folgenden nun also auf das Lager nach dem ersten Aspekt abgestellt wird, sollen analoge Ausgestaltungen und/oder Vorteile auch für den zweiten Aspekt des Lagers gelten.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung des Lagers zeichnet sich dadurch aus, dass die Drucklamellen jeweils eine zumindest im Wesentlichen ebene Erstreckung aufweisen. Bevorzugt ist mit der Erstreckung die Erstreckung einer jeweiligen Drucklamelle von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende gemeint. Wird eine jeweilige Drucklamelle nunmehr mit einer Druckkraft beaufschlagt, kann die entsprechende Kraftlinie geradlinig von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende durch die Drucklamelle verlaufen. Die Drucklamelle kann deshalb besonders hohen Druckkräften standhalten, bevor es zu einer Knickgefahr kommt.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Lagers zeichnet sich dadurch aus, dass ein Innendurchmesser des Ringabschnitts zu einem Außendurchmesser der Anlagefläche korrespondiert. So können die Anlagefläche und der Ringabschnitt eine zumindest im Wesentlichen gleiche Querschnittskontur aufweisen. In diesem Fall bilden die Anlagefläche und der Ringabschnitt, insbesondere die zugehörige, innenseitige Wandung, eine Passung. Damit ist eine technische Passung, insbesondere eine Spielpassung, gemein. Die innenseitige Wandung des Ringabschnitts und die Anlagefläche können vorzugsweise einen radialen Abstand zwischen 0,01 mm und 5 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, aufweisen. In diesem Fall wäre der Innendurchmesser des Ringabschnitts um den doppelten, gewählten radialen Abstand größer als der Außendurchmesser der Anlagefläche. Mit dem zuvor genannten, kleinen radialen Abstand zwischen dem Ringabschnitt und der Anlagefläche wird eine von der Drucklamelle zu überwindende, radiale Distanz besonders klein gehalten, so dass die Drucklamelle einen bevorzugt kleinen Spitzenwinkel zu einer Innenwandung des Ringabschnitts aufweisen kann. Dies gewährleistet eine besonders hohe Kraftübertragung zwischen dem zweiten Basisteil und dem ersten Basisteil.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Lagers zeichnet sich dadurch aus, dass der Sitz des ersten Basisteils mehrere die Anlagefläche L-förmig überragende Halter aufweist, so dass zwischen der Anlagefläche und den Haltern ein segmentierter Ringspalt entsteht, in den der Ringabschnitt des zweiten Basisteils einfasst. Unter einem segmentierter Ringspalt ist ein in Umfangsrichtung unterbrochener, ringförmiger Spalt zu verstehen. Fasst der Ringabschnitt des zweiten Basisteils in den Ringspalt ein, bietet der Sitz mit den zugehörigen Haltern für den Ringabschnitt eine radiale und längsaxiale Fixierung. Radial innenseitige ist der Ringabschnitt von der Anlagefläche begrenzt. Radial außenseitig ist der Ringabschnitt von den L-förmigen Haltern begrenzt. Wirken nun Druckkräfte auf die Drucklamellen, können diese den Ringabschnitt nicht in Radialrichtung, insbesondere nicht nach radial außen, verformen. Vielmehr gewährleistet der Sitz des ersten Basisteils eine Formstabilität des Ringabschnitts in Radialrichtung. Die auf die Drucklamellen wirkenden Druckkräfte werden an die Nuten übertragen, so dass der Ringabschnitt auch in einer entsprechenden Längsrichtung an einem verrutschen gesichert ist. In der entgegengesetzten Längsrichtung, also in Richtung einer innenseitigen Stirnfläche des Ringspalt, verhindern die L-förmigen Haltern ein verrutschen des Ringabschnitts des zweiten Basisteils. Vorzugsweise bilden die Halter in Längsrichtung an einer innenseitigen Stirnfläche einen Anschlag für den Ringabschnitt des zweiten Basisteils aus. Für die Montage des Lagers kann das zweite Basisteil mit dem zugehörigen Ringabschnitt über die Anlagefläche des Sitzes bis zu dem von den Haltern gebildeten Anschlag geschoben werden, wobei die Drucklamellen sodann in die Nuten einfassen.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Lagers zeichnet sich dadurch aus, dass ein erstes Ende und ein zweites Ende einer jeder Drucklamelle in Radialrichtung um einen Endabstand voneinander versetzt sind, wobei der Endabstand größer als eine einfache Wandstärke der jeweiligen Drucklamelle und kleiner als eine dreifache Wandstärke der jeweiligen Drucklamelle ist. Jede Drucklamelle ist mit dem zweiten Ende radial nach innen geneigt, so dass das zugehörige zweite Ende von dem Ringabschnitt bzw. von dem zugehörigen ersten Ende einen radialen Abstand aufweist. In der Praxis wurde festgestellt, dass besonders hohe Druckkräfte mittels der Drucklamellen übertragbar sind, wenn ein spitzer Winkel zwischen einer jeweiligen Drucklamelle und dem Ringabschnitt möglichst klein ist. Für die untere Grenze des spitzen Winkels wurde die Drucklamelle als ein gespannter, Stab angesehen. Zur Vermeidung eines Knickfalls sollte die Drucklamelle deshalb nicht genau in Längsrichtung des Lagers ausgerichtet sein. Um dies zu erreichen, ist das zweite Ende einer jeden Drucklamelle zumindest um ihre Wandstärke, also der Dicke der Drucklamelle in Radialrichtung, von dem Ringabschnitt oder von ihrem ersten Ende abzuneigen. Der zuvor genannte, spitze Winkel sollte jedoch nicht beliebig groß gewählt werden. Denn je größer der spitze Winkel gewählt ist, desto stärker biegt sich die Drucklamelle um eine Achse in Tangentialrichtung des Ringabschnitts. In der Praxis wurde festgestellt, dass die genannte Biegung mit einer Wahl des Endabstands bis zu einem dreifachen der Wandstärke der jeweiligen Drucklamelle vernachlässigbar klein ist. Somit gewährleistet der genannte Bereich für den Endabstand, dass die Drucklamelle besonders hohen Druckkräften standhält.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Lagers zeichnet sich dadurch aus, dass der Sitz des ersten Basisteils und der Ringabschnitt des zweiten Basisteils zueinander korrespondierende Führungselemente aufweisen, um eine Umfangsposition des zweiten Basisteils zu dem ersten Basisteil festzulegen. Die Führungselemente können dabei durch die Drucklamellen und die Nuten gebildet sein. Alternativ und/oder ergänzend können zusätzliche Führungselemente vorgesehen sein. Die Führungselemente dienen zur Sicherstellung einer Umfangsposition des zweiten Basisteils zu dem ersten Basisteil. Damit wird eine gewünschte Anordnung der beiden Basisteile zueinander sichergestellt, so dass ein entsprechend sicherer Betrieb des Lagers ermöglicht wird. Denn in diesem Fall können die Kräfte, insbesondere die auf die Drucklamellen wirkenden Druckkräfte, wie gewünscht übertragen werden. Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass durch die gewünschte Umfangsposition weitere Komponenten des Lagers in ihrer Position bestimmt sind, die sodann aufgrund der bestimmbaren Umfangsposition bei der Montage ebenfalls eindeutig positioniert werden. Dies gewährleistet einen sicheren Betrieb des Lagers.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Lagers zeichnet sich dadurch aus, dass die Halter und/oder die Drucklamellen in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.
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Somit ist es möglich, dass die Drucklamellen von außen, insbesondere mit einem Werkzeug, zugänglich sind. Die Drucklamellen können also aus den Nuten elastisch herausgehoben werden, um das zweite Basisteil von dem ersten Basisteil zu lösen. Ein entsprechendes Trennen der beiden Basisteile kann beispielsweise für den Austausch und/oder die Wartung von zumindest einer der Komponenten des Lagers, insbesondere eines der beiden Basisteile und/oder von Teilen des Federkörpers, vorteilhaft sein.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Lagers zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite auf das erste aufgeschobene Basisteil mit dem Federkörper mechanisch verbunden ist, so dass das erste und das zweite Basisteil den Federkörper am Basiskörper befestigen. Zwar fast der Federkörper in die Ausnehmung des ersten Basisteils ein, so dass der Federkörper zumindest in einer Längsrichtung an dem ersten Basisteil befestigt sein kann, jedoch gilt dies nicht notwendigerweise für die entgegengesetzte Längsrichtung. Deshalb kann es sinnvoll sein, dass beide Basisteile für den Federkörper eine Längssicherung bilden, um eine eindeutige Fixierung des Federkörpers an dem Basiskörper bereitzustellen.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Lagers zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Basisteil als ein Metalldruckgussteil, insbesondere als ein Aluminiumdruckgussteil, ausgestaltet ist. Indem das erste Basisteil nicht verformt werden muss, um das zweite Basisteil an dem ersten Basisteil zu befestigen, kann das erste Basisteil mittels eines Metalldruckgussverfahrens hergestellt sein. Dies senkt die Herstellkosten des Lagers, da die Produktion und die Montage kostengünstig ausgestaltet sein können.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Lagers zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite Basisteil als ein Kunststoffspritzgussteil ausgestaltet ist. Ein aus Kunststoff hergestelltes, zweites Basisteil hat sich in der Praxis als besonders vorteilhaft erwiesen, da sodann auch die Drucklamellen aus Kunststoff hergestellt sind. Dies bietet eine besonders hohe elastische Verformbarkeit der Drucklamellen. Somit lässt sich das zweite Basisteil besonders einfach mit dem zugehörigen Ringabschnitt auf die Anlagefläche des ersten Basisteils schieben, indem die Drucklamellen sich vorübergehend in Radialrichtung elastisch nach außen verformen, um sodann mit dem Auftreffen des Ringabschnitts auf den Anschlag in die Nuten zurückzuspringen, so dass die Drucklamellen in die Nuten fassen. Außerdem lässt sich ein zweites Basisteil aus Kunststoff besonders einfach, schnell und kostengünstig herstellen.
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Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Obwohl dabei vorrangig auf den ersten Aspekt des Lagers abgestellt wird, sollen die im Folgenden beschriebenen Merkmale, Details und Vorteile selbstverständlich in analoger Weise für das erfindungsgemäße Lager nach dem zweiten Aspekt der Erfindung gelten, so dass auf die Offenbarung analog Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische, perspektivische Ansicht des Lagers in einer ersten Ausführungsform ohne Federkörper,
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2 eine schematische, perspektivische Ansicht des ersten Basisteils aus 1,
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3 eine schematische, perspektivische Ansicht des zweiten Basisteils aus 1,
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4 einen Ausschnitt einer schematischen Darstellung eines Übergangsbereichs zwischen dem ersten Basisteil und dem zweiten Basisteil aus 1,
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5 einen Ausschnitt einer Querschnittsdarstellung des Übergangsbereichs zwischen dem ersten Basisteil und dem zweiten Basisteil aus 1,
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6 eine schematische Seitenansicht des Lagers in einer zweiten Ausführungsform ohne Federkörper,
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7 eine schematische, perspektivische Ansicht des Lagers aus 6,
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8 eine schematische Draufsicht des Lagers aus 6,
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9 einen Ausschnitt einer ersten Querschnittsdarstellung eines Übergangsbereichs zwischen dem ersten Basisteil und dem zweiten Basisteil aus 6, und
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10 einen Ausschnitt einer zweiten Querschnittsdarstellung des Übergangsbereichs zwischen dem ersten Basisteil und dem zweiten Basisteil aus 6.
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Aus der Zusammenschau der 1 bis 5 ist eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagers 2 zu erkennen. Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagers 2 lässt sich den 6 bis 10 entnehmen. Bezüglich der Erläuterungen zu den 1 bis 10 wird, soweit es sinnvoll ist, wechselseitig Bezug genommen, auch wenn nicht explizit an gegebenen Stelle darauf hingewiesen wird.
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Die 1 und 7 zeigen das erfindungsgemäße Lager 2 in einer perspektivischen, schematischen Ansicht. Dabei ist der Basiskörper 8 von dem ersten Basisteil 10 und dem, auf das erste Basisteil 10 aufgesteckten, zweiten Basisteil 12 gebildet. Weitere Teile können für den Basiskörper 8 vorgesehen sein.
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Wie aus einer weiteren Zusammenschau mit den 2 bzw. 8 zu entnehmen ist, bildet der Basiskörper 8 mit dem zugehörigen ersten Basisteil 10 eine zylindrische Ausnehmung 16 aus, die sich in Längsrichtung L des Lagers 2 erstreckt. Die Ausnehmung 16 ist vorzugsweise als durchgehende Bohrung ausgebildet. In die Ausnehmung 16 ist ein nicht dargestellter Federkörper einsetzbar.
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Das Lager 2 weist zumindest zwei Befestigungsstellen auf, die jeweils mit einem zu lagernden Bauteil verbunden werden können, um die Bauteile zueinander zu fixieren und/oder Kräfte zwischen den Bauteilen zu übertragen. Eine erste Befestigungsstelle wird von dem nicht dargestellten Federkörper ausgebildet. Eine zweite Befestigungsstelle 14 wird von den Basiskörper 8 ausgebildet. Wie aus den 1, 2, 7 und 8 zu entnehmen ist, bildet vorzugsweise das erste Basisteil 10 die zweite Befestigungsstelle 14 aus. Die zweite Befestigungsstelle 14 kann als Flansch ausgebildet sein, der eine Bohrung aufweist, um die zweite Befestigungsstelle 14 mit einem zu lagernden Bauteil zu verschrauben.
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In die Ausnehmung 16 des ersten Basisteils 10 wird der Federkörper (nicht dargestellt) eingesetzt, um eine mechanische Verbindung zwischen dem Federkörper und dem ersten Basisteil 10 auszubilden. Um den Federkörper an dem Basiskörper 8 zu fixieren, werden das erste Basisteil 10 das zweite Basisteil 12 in Längsrichtung L des Lagers 2 hintereinander angeordnet und mechanisch miteinander verbunden. Somit wird der Federkörper zwischen den beiden Basisteile 10, 12 eingeklemmt, um eine längsaxiale und/oder radiale Fixierung zu gewährleisten.
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Werden nun Druckkräfte auf den Federkörper ausgeübt, treffen entsprechende Kräfte auch auf das zweite Basisteil 12. Ziel ist es, die auf das zweite Basisteil 12 wirkenden Kräfte an das erste Basisteil 10 zu übertragen, damit das erste Basisteil 10 diese Kräfte mittels der zweiten Befestigungsstelle 14 an ein angekoppeltes Bauelemente weiter zu übertragen. Die mechanische Verbindung zwischen dem ersten Basisteil 10 und dem zweiten Basisteil 12 ist deshalb zur Übertragung von hohen mechanischen Kräften in längsaxiale Richtung auszubilden.
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Die mechanische Verbindung zwischen dem ersten Basisteil 10 und dem zweiten Basisteil 12 wird erfindungsgemäß durch eine Drucklamelle-Nut-Verbindung hergestellt. Dabei werden die zugehörigen Drucklamellen 18 zumindest im Wesentlichen mit Druckkräften in Längsrichtung L des Lagers 2 beaufschlagt. Zur Erläuterung der Drucklamelle-Nut-Verbindung wird auf eine Zusammenschau der 2 bis 5 verwiesen. Ein entsprechender Zusammenhang ist auch den 6 bis 9 zu entnehmen. Zur Ausbildung der Drucklamelle-Nut-Verbindung weist das erste Basisteil 10 radial außenseitig einen ringförmigen Sitz 18 auf. Der Sitz 18 des ersten Basisteils 10 dient zur Befestigung des zweiten Basisteils 12. Deshalb werden die zwischen dem ersten Basisteil 10 und dem zweiten Basisteil 12 zu übertragenden Kräfte in den Sitz 18 des ersten Basisteils 10 eingeleitet und/oder von diesem übertragen. Um das zweite Basisteil 12 aufzunehmen, weist der Sitz 18 eine ringförmige Anlagefläche 20 auf. Die Anlagefläche 20 kann segmentiert, also durch eine Mehrzahl von ringabschnittsförmigen Bereichen an einem stirnseitigen Ende des ersten Basisteils 10, ausgestaltet sein. Zwischen den ringabschnittsförmigen Bereichen können sich Nuten 22 erstrecken. Die Nuten 22 ragen jeweils radial nach innen. Jede der Nuten 22 weist an einer dem zweiten Basisteil 12 zugewandten Seite eine Auflagekante 42 auf.
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Das zweite Basisteil 12 weist eine zumindest im Wesentlichen hohlzylindrische Form auf, wobei die Stirnseite, insbesondere durch einen Deckel, verschlossen ist. An der gegenüberliegenden Stirnseite ist das zweite Basisteil 12 geöffnet, so dass sich hier die Öffnung 24 ausbildet. An die Öffnung 24 grenzt ein Ringabschnitt 26 an, der somit einen Teil der hohlzylindrischen Mantelwandung des zweiten Basisteils 12 bildet.
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Um die mechanische Verbindung zwischen dem ersten Basisteil 10 und dem zweiten Basisteil 12 auch nach der Montage des Lagers 2 zugänglich zu gestalten und/oder um eine möglichst störungsfreie Kraftübertragung zwischen dem Federkörper und dem ersten Basisteil 10, insbesondere in Radialrichtung R, zu gewährleisten, wird das zweite Basisteil 12 mit dem Ringabschnitt 26 von außen auf die Anlagefläche 20 des ersten Basisteils 10 geschoben. Für die mechanische Verbindung zwischen den Basisteilen 10, 12 weist das zweite Basisteil 12 mehrere Drucklamellen 28 auf. Die Drucklamellen 28 können als plattenförmige Rastelemente, jedoch frei von Rastnasen, ausgestaltet sein. Die Drucklamellen 28 sind jeweils mit einem der Öffnung 24 zugewandten, ersten Ende 30 an dem Ringabschnitt 26 befestigt. Bevorzugt sind die Drucklamellen 28 einstückig mit dem Ringabschnitt 26 ausgebildet. In diesem Fall beginnt jede der Drucklamellen 28 sich an dem ersten Ende 30 radial nach innen zu neigen. Jede der Drucklamellen 28 weist außerdem ein zweites Ende 32 auf, das dem ersten Ende 30 gegenüber angeordnet ist. Da die Drucklamellen 28 radial nach innen ragen, ist jedes zweite Ende 32 einer Drucklamelle 28 von dem, insbesondere übrigen Ringabschnitt 26, beanstandet. In der Praxis hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den als Endabstand E bezeichneten Abstand in Radialrichtung R zwischen dem zweiten Ende 32 einer Drucklamellen 28 und dem Ringabschnitt 26 bzw. dem ersten Ende 30 derart zu wählen, dass der Endabschnitt E größer als die Wandstärke W, also die Dicke der jeweiligen Drucklamelle 28 in Radialrichtung R, und kleiner als das Dreifache der genannten Wandstärke W ist. Eine derart ausgestaltete Drucklamelle 28, wie sie beispielsweise der 6 zu entnehmen ist, neigt weder zum Knicken noch zum übermäßig starken Verbiegen. Vielmehr eignet sich eine derart ausgestaltete Drucklamelle 28 zur Übertragung von besonders hohen Druckkräften zwischen dem zweiten Basisteil 12 und dem ersten Basisteil 10.
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Um die genannte Übertragung der Druckkräfte zu ermöglichen, ist der Ringabschnitt 26 des zweiten Basisteils 12 auf die Anlagefläche 20 des Sitzes 18 des ersten Bauteils 10 geschoben. Dabei werden die Drucklamellen 28 zunächst elastisch, radial nach außen verformt, um nach einem Überwinden einer Distanz in Längsrichtung L des Lagers 2 sich wieder elastisch, radial nach innen zurück zu formen, so dass die Drucklamellen 28 mit ihren jeweiligen, zweiten Enden 32 in die gegenüberliegenden Nuten 22 des ersten Bauteils 10 fassen. Die Drucklamellen 28 rasten also in die Nuten 22 ein.
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Wirken auf die Drucklamellen 28 Druckkräfte, trifft das jeweilige zweite Ende 32 einer jeden Drucklamelle 28 auf eine Auflagekante 42 der jeweils zu der Drucklamelle korrespondierenden Nut 22. Die Tiefe der Nuten 22 in Radialrichtung R entspricht vorzugsweise jeweils etwa dem Endabstand E, um die genannte Ausrichtung und/oder Ausgestaltung der Drucklamellen 28 zu unterstützen. Alternativ kann die Tiefe der Nuten 22 derart ausgestaltet sein, dass eine radial innenseitige Wand, zumindest im Bereich der Anlagekante 42, einer jeweiligen Nut 22 von dem ersten Ende 30 der jeweils zugehörigen Drucklamelle 28 um den Endabstand E, vorzugsweise mit einer maximal zwanzigprozentigen Toleranz, beanstandet ist.
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Um die federelastische Eigenschaft einer jeden Drucklamelle 26 zu gewährleisten, sind die Drucklamellen 26 in Umfangsrichtung U voneinander beanstandet. Ein entsprechender Zusammenhang lässt sich auch aus der 8 entnehmen. Korrespondierend zu den beanstandeten Drucklamellen 28 sind auch die Nuten 22 in Umfangsrichtung Q voneinander beanstandet angeordnet.
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Die auf die Drucklamellen 28 wirkenden Druckkräfte verursachen auf den Ringabschnitt 26 radial nach außen wirkende Kräfte. Damit diese radial nach außen wirkenden Kräfte nicht zu einem Aufspreizen des Ringabschnitts 26 führen, weist der Sitz 18 des ersten Bauteils 10 mehrere die Anlagefläche 20 L-förmig überragende Halter 34 auf, so dass zwischen der Anlagefläche 20 und den Haltern 34 ein segmentierter Ringspalt 36 entsteht, in den der Ringabschnitt 26 des zweiten Basisteils 12 einfassen. Ein entsprechender Zusammenhang ist jeweils den 2, 3, 5, 6, 7, 9 und 10 zu entnehmen. Der Ringspalt 36 ist von mehreren in Umfangsrichtung U voneinander beabstandeten, Ringabschnittsspalten gebildet. Die Halter 34 verhindern, dass der Ringabschnitt 26 nach außen aufgeweitet wird. Somit stabilisieren die Halter 34 die Ringform des Ringabschnitts 26, um die Drucklamellen 28 auch unter Einfluss von Druckkräften formstabil zu halten.
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Darüber hinaus bilden die Halter 34 für den Ringabschnitt 26 einen Anschlag 44, gegen den der Ringabschnitt 26 beim Aufschieben auf die Anlagefläche 20 trifft, was eine besonders präzise Positionierung des zweiten Basisteils 12 in Längsrichtung L gegenüber dem ersten Basisteil 10 ermöglicht. Der Anschlag 44 wird dabei durch die in Längsrichtung innenseitigen Wandabschnitte 46 der Halter 34 gebildet.
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Um auch die relative Positionierung des zweiten Basisteils 12 gegenüber dem ersten Basisteil 10 in Umfangsrichtung U zu gewährleisten, weisen der Sitz 18 des ersten Basisteils 10 und der Ringabschnitt 26 des zweiten Basisteils 12 zueinander korrespondierende Führungselemente 38, 40 auf. Derartige Führungselemente 38, 40 sind den 3 und 4 entnehmbar. Mit dem Aufschieben des zweiten Basisteils 12 auf das erste Basisteil 10 fasst das Führungselement 40 in ein als korrespondierende Öffnung ausgestaltete Führungselement 38 des ersten Basisteils 10.
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Das Einrasten der Drucklamellen 28 in die Nuten 22 ist aus der Zusammenschau der 9 und 10 zu entnehmen. In der 9 wurde das zweite Basisteil 12 mit dem Ringabschnitt 26 bereits an die Anlagefläche 20 des ersten Basisteils 10 herangeführt. Werden das zweite Basisteil 12 und das erste Basisteil 10 nun weiter in Längsrichtung L zueinander zusammengeschoben, verformt sich die Drucklamellen 28 zunächst elastisch in Radialrichtung R nach außen, bis das zweite Basisteil 12 mit dem Rand 48 an der Öffnung 24 auf den Anschlag 44 trifft, wobei sodann die Drucklamellen 28 radial nach innen in die Nuten 22 einrasten.
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Bezugszeichenliste
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- E
- Endabstand
- L
- Längsrichtung
- R
- Radialrichtung
- U
- Umfangsrichtung
- W
- Wandstärke
- 2
- Lager
- 8
- Basiskörper
- 10
- erste Basisteil
- 12
- zweites Basisteil
- 14
- zweite Befestigungsstelle
- 16
- Ausnehmung
- 18
- Sitz
- 20
- Anlagefläche
- 22
- Nut
- 24
- Öffnung
- 26
- Ringabschnitt
- 28
- Drucklamelle
- 30
- erste Ende
- 32
- zweites Ende
- 34
- Halter
- 36
- Ringspalt
- 38
- Führungselement
- 40
- Führungselement
- 42
- Auflagekante
- 44
- Anschlag
- 46
- Wandabschnitt
- 48
- Rand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011081469 A1 [0007]
