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Die Erfindung betrifft ein Elastomerlager, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Derartige Elastomerlager, insbesondere für Kraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Ein solches Elastomerlager wird üblicherweise genutzt, um ein erstes Bauelement an einem zweiten Bauelement eines Kraftwagens zu lagern. Bei dem ersten Bauelement handelt es sich beispielsweise um einen Radlenker, welcher auch als Fahrzeuglenker bezeichnet und zum Führen eines Rades des Kraftwagens genutzt wird. Der Radlenker ist beispielsweise als Längslenker oder Querlenker ausgebildet, wobei das Rad, über das der Kraftwagen bei einer Fahrt auf einer Fahrbahn abrollt, über den Radlenker gelenkig an dem zweiten Bauelement gehalten ist. Der Lenker lässt somit Relativbewegungen zwischen dem Rad und dem zweiten Bauelement zu, sodass das Rad beispielsweise relativ zu dem zweiten Bauelement ein- und ausfedern kann.
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Das zweite Bauelement ist beispielsweise ein Karosseriebauteil des Kraftwagens, sodass das Rad über den Radlenker beispielsweise an der Karosserie des Kraftwagens angelenkt ist. Alternativ ist es denkbar, dass das zweite Bauelement ein an der Karosserie gehaltenes Trägerelement wie beispielsweise ein Integralträger ist.
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Das Elastomerlager umfasst ein Außenteil sowie ein Innenteil, welches beispielsweise zumindest teilweise in dem Außenteil angeordnet ist. Ferner umfasst das Elastomerlager wenigstens einen Elastomerkörper, über welchen das Außenteil mit dem Innenteil verbunden ist. Der Elastomerkörper ist aus einem Elastomer gebildet und demzufolge elastisch verformbar, wobei das Außenteil und das Innenteil wesentlich steifer als der Elastomerkörper sind. Beispielsweise sind das Innenteil und das Außenteil aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Stahl, gebildet. Da der Elastomerkörper elastisch verformbar ist, lässt der Elastomerkörper Relativbewegungen zwischen dem Außenteil und dem Innenteil zu. Im fertig hergestellten Zustand des Kraftwagens ist eines der Bauelemente mit dem Innenteil und das andere Bauelement mit dem Außenteil verbunden, sodass das eine Bauelement über das Elastomerlager an dem anderen Bauelement gelagert ist beziehungsweise umgekehrt. Da der Elastomerkörper elastisch verformbar ist, lässt er Relativbewegungen zwischen den Bauelementen zu. Zu solchen Relativbewegungen kann es beispielsweise bei Schwingungen des einen Bauelements relativ zum anderen Bauelement kommen. Diese Schwingungen werden mittels des Elastomerkörpers zumindest teilweise gedämpft, da Schwingungsenergie in Verformungsenergie umgewandelt wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Elastomerlager der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders hohe Robustheit des Elastomerlagers auf kostengünstige Weise realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Elastomerlager mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Elastomerlager der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders hohe Robustheit des Elastomerlagers realisiert werden kann, ist zumindest ein außenumfangsseitiger Teilbereich des Elastomerkörpers mit einer Schutzschicht versehen. Mit anderen Worten weist der Elastomerkörper eine Oberfläche auf, welche zumindest in einem Teilbereich mit einer Schutzschicht versehen ist. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es an der Oberfläche von Elastomerkörpern zu Rissen beziehungsweise Einrissen aufgrund von Versprödung kommen kann. Eine solche Versprödung wird durch Umwelteinflüsse bewirkt, wobei diese Versprödung mit zunehmender Lebensdauer des Elastomerkörpers und somit des Elastomerlagers insgesamt auftritt.
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Mittels der Schutzschicht kann der außenumfangsseitige Teilbereich, das heißt die Oberfläche des Elastomerkörpers, vor den Umwelteinflüssen geschützt werden, wodurch die Rissbildung vermieden oder zumindest gering gehalten werden kann. Im Vergleich zu dem Einsatz einer Abdeckkappe zum Abdecken des Elastomerkörpers können die Teileanzahl, das Gewicht und der Bauraumbedarf des erfindungsgemäßen Elastomerlagers durch den Einsatz der Schutzschicht, welche auf den Teilbereich beziehungsweise die Oberfläche des Elastomerkörpers aufgebracht ist, gering gehalten werden. Da ferner die Schutzschicht auf den Elastomerkörper aufgebracht ist, muss keine zusätzliche Abdeckkappe montiert werden, sodass das Elastomerlager zeit- und kostengünstig sowie prozesssicher hergestellt werden kann. Gleichzeitig kann der Elastomerkörper mittels der Schutzschicht effektiv vor Umwelteinflüssen geschützt werden, woraus eine besonders hohe Lebensdauer des Elastomerlagers resultiert.
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Durch den Einsatz der Schutzschicht ist eine wenigstens zweischichtige Oberfläche des Elastomerkörpers dargestellt, da beispielsweise eine erste Schicht durch den Elastomerkörper und eine auf der ersten Schicht angeordnete zweite Schicht durch die Schutzschicht gebildet ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Perspektivansicht eines Elastomerlagers für einen Kraftwagen, mit einem Außenteil, einem Innenteil und wenigstens einem Elastomerkörper, über welchen das Außenteil mit dem Innenteil verbunden ist, wobei zumindest ein außenumfangsseitiger Teilbereich des Elastomerkörpers mit einer Schutzschicht versehen ist; und
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2 eine schematische Längsschnittansicht des Elastomerlagers.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Elastomerlager für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen. Wie in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist, umfasst das Elastomerlager 10 ein Außenteil 12 sowie ein Innenteil 14, welches zumindest teilweise in dem Außenteil 12 angeordnet beziehungsweise aufgenommen ist. Ferner umfasst das Elastomerlager 10 wenigstens einen Elastomerkörper 16, welcher zumindest teilweise zwischen dem Außenteil 12 und dem Innenteil 14 angeordnet ist. Der Elastomerkörper 16 ist aus einem Elastomer und somit aus einem elastisch verformbaren Werkstoff gebildet und jeweils mit dem Außenteil 12 und dem Innenteil 14 verbunden, sodass das Außenteil 12 über den Elastomerkörper 16 mit dem Innenteil 14 verbunden ist.
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Das Elastomerlager 10 wird auch als Gummilager bezeichnet, da der Elastomerkörper 16 beispielsweise aus Gummi gebildet ist. Das Elastomerlager 10 wird genutzt, um ein erstes Bauelement an einem zweiten Bauelement des Kraftwagens zu lagern. Bei dem ersten Bauelement handelt es sich beispielsweise um einen Radlenker, welcher auch als Fahrzeuglenker bezeichnet wird und zum Führen eines Bodenkontaktelements in Form eines Rads des Kraftwagens genutzt wird. Bei einer Fahrt rollt der Kraftwagen über das Rad auf einer Fahrbahn ab, wobei das Rad über den Radlenker geführt und dabei gelenkig an dem zweiten Bauelement gehalten ist. Der Radlenker lässt somit Relativbewegungen zwischen dem Rad und dem zweiten Bauelement zu, sodass das Rad beispielsweise relativ zum zweiten Bauelement ein- und ausfedern kann.
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Das zweite Bauelement ist beispielsweise ein Karosseriebauteil des Kraftwagens. Alternativ ist es denkbar, dass das zweite Bauelement ein Trägerelement wie beispielsweise ein Integralträger ist, welches beziehungsweise welcher an der Karosserie des Kraftwagens gehalten ist. Im fertig hergestellten Zustand des Kraftwagens ist eines der Bauelemente mit dem Innenteil 14 und das andere Bauelement mit dem Außenteil 12 verbunden. Das Innenteil 14 und das Außenteil 12 sind wesentlich steifer als der Elastomerkörper 16, wobei das Außenteil 12 und das Innenteil 14 beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Stahl, gebildet sind. Da der Elastomerkörper 16 elastisch verformbar ist, lässt er Relativbewegungen zwischen dem Außenteil 12 und dem Innenteil 14 zu, sodass der Elastomerkörper 16 Relativbewegungen zwischen den Bauelementen zulässt. Zu solchen Relativbewegungen kommt es beispielsweise bei Schwingungen der Bauelemente relativ zueinander. Infolge dieser Relativbewegungen zwischen den Bauelementen wird der Elastomerkörper 16 elastisch verformt, wodurch die Schwingungen zumindest teilweise gedämpft werden können. Die Schwingungen werden mittels des Elastomerkörpers 16 zumindest teilweise gedämpft, da mittels des Elastomerkörpers Schwingungsenergie in Verformungsenergie umgewandelt wird. Durch diese Schwingungsdämpfung kann ein vorteilhaftes und beispielsweise komfortables Fahrverhalten des Kraftwagens realisiert werden.
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Im Rahmen der Herstellung des Elastomerlagers 10 wird beispielsweise ein Elastomer, aus welchem der Elastomerkörper 16 hergestellt wird, in noch flüssigem Zustand zwischen das Innenteil 14 und das Außenteil 12 eingebracht, insbesondere eingespritzt. Daran anschließend wird der Elastomer vulkanisiert, sodass der Elastomer beispielsweise durch das Vulkanisieren mit dem Außenteil 12 und dem Innenteil 14 verbunden wird. Mit anderen Worten wird der Elastomer beziehungsweise der Elastomerkörper 16 auf das Innenteil 14 und das Außenteil 12 aufvulkanisiert.
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Aus 2 ist erkennbar, dass der Elastomerkörper 16 an seinen gegenüberliegenden, axialen Stirnseiten 18 und 20 außenumfangsseitige Teilbereiche 22 und 24 aufweist, welche überdeckungsfrei zu dem Innenteil 14 und dem Außenteil 12 angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die außenumfangsseitigen Teilbereiche 22 und 24 durch die jeweiligen axialen Stirnseiten 18 und 20 gebildet, wobei die Teilbereiche 22 und 24 Teilbereiche einer, insbesondere außenumfangsseitigen, Oberfläche des Elastomerkörpers 16 sind. Dabei werden die Teilbereiche 22 und 24 weder durch das Außenteil 12 noch durch das Innenteil 14 überdeckt, sodass sie – falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind – frei liegen und demzufolge Umwelteinflüssen ungeschützt ausgesetzt sind. In der Folge kann es insbesondere in den Teilbereichen 22 und 24 zu Rissen beziehungsweise Einrissen kommen, wobei diese Risse beziehungsweise Einrisse aus einer Versprödung des Elastomerkörpers 16 resultieren. Diese Versprödung wird wiederum durch die zuvor genannten Umwelteinflüsse bewirkt.
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Um nun eine besonders hohe Robustheit des Elastomerkörpers 16 und somit des Elastomerlagers 10 insgesamt auf kostengünstige Weise zu realisieren, sind die Teilbereiche 22 und 24 mit einer jeweiligen Schutzschicht 26 beziehungsweise 28 versehen, wodurch die Teilbereiche 22 und 24 durch die Schutzschichten 26 und 28 überdeckt beziehungsweise abgedeckt sind. Die Schutzschichten 26 und 28 stellen somit eine Gegenmaßnahme dar, dass die Teilbereiche 22 und 24 nicht freiliegen und somit nicht ungeschützt den Umwelteinflüssen ausgesetzt sind.
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Nach dem Vulkanisieren des Elastomers beziehungsweise des Elastomerkörpers 16 werden die Schutzschichten 26 und 28 als Deckschichten auf die Teilbereiche 22 und 24 aufgebracht. Die Schutzschichten 26 und 28 wirken wie eine Abdeckkappe als Schutz für den Elastomerkörper 16 vor Umwelteinflüssen und beugen somit Rissen beziehungsweise Einrissen vor. Im Gegensatz zu zusätzlich vorgesehenen und separat von dem Elastomerkörper 16 ausgebildeten Abdeckkappen können durch den Einsatz der Schutzschichten 26 und 28 jedoch die Teileanzahl, der Bauraumbedarf und das Gewicht des Elastomerlagers 10 gering gehalten werden. Darüber hinaus kann die Gefahr von Fehlmontagen vermieden werden, sodass das Elastomerlager 10 zeit- und kostengünstig sowie prozesssicher hergestellt werden kann.
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Aus 2 ist besonders gut erkennbar, dass durch den Einsatz der Schutzschichten 26 und 28 eine zweischichtige Oberfläche des Elastomerkörpers 16 gebildet ist. Eine erste Schicht ist durch das Elastomer beziehungsweise den Elastomerkörper 16 gebildet, welcher als Grundelastomer eine reine Funktionsaufgabe, nämlich das Verbinden des Außenteils 12 mit dem Innenteil 14 und das Dämpfen von Schwingungen, hat. Eine jeweilige, auf der ersten Schicht angeordnete, zweite Schicht ist durch die jeweilige Schutzschicht 26 beziehungsweise 28 gebildet, wodurch die erste Schicht geschützt wird.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass der Elastomerkörper 16 aus einem ersten Werkstoff und die jeweilige Schutzschicht 26 beziehungsweise 28 aus einem vom ersten Werkstoff unterschiedlichen, zweiten Werkstoff gebildet ist. Somit weisen die Schutzschichten 26 und 28 selbst eine besonders hohe Robustheit gegenüber Umwelteinflüssen auf, wodurch der Elastomerkörper 16 besonders gut geschützt werden kann. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Schutzschichten 26 und 28 aus einem elastisch verformbaren Werkstoff gebildet sind, sodass die elastische Verformbarkeit des Elastomerkörpers 16 nicht beeinträchtigt wird. Die jeweilige Schutzschicht 26 beziehungsweise 28 ist dabei vorzugsweise aus Silikon gebildet. Die jeweilige Schutzschicht 26 beziehungsweise 28 wird beispielsweise in zunächst flüssigem Zustand auf den bereits vulkanisierten Elastomerkörper 16 aufgebracht, woraufhin die jeweilige Schutzschicht 26 beziehungsweise 28 aushärten kann.
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Da sich an die Schutzschichten 26 und 28 das Außenteil 12 anschließt, sodass beispielsweise der Elastomerkörper 16 in radialer Richtung nach außen hin durch das Außenteil 12 überdeckt ist, kann ein besonders effektiver Schutz des Elastomerkörpers 16 vor Umwelteinflüssen realisiert werden, woraus eine besonders hohe Lebensdauer des Elastomerkörpers 10 resultiert, ohne dass hierzu separate und zusätzliche Abdeckkappen eingesetzt werden müssen.
