DE102016118157A1 - Wellenlager - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wellenlager (10) umfassend einen Innenkörper (16), eine den Innenkörper (16) mit Abstand umgebenden Außenkörper (12) und einen Elastomerkörper (20), der den Innenkörper (16) und den Außenkörper (12) elastisch miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerkörper (20) eine Tilgungseinrichtung (28) aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wellenlager mit einem Innenkörper, einem den Innenkörper mit Abstand umgebenden Außenkörper und einem Elastomerkörper, der den Innenkörper und den Außenkörper elastisch miteinander verbindet.
  • Wellenlager der eingangs genannten Art werden zur Lagerung einer Kardanwelle eines Kraftfahrzeugs eingesetzt. Das Wellenlager dient dazu, die Kardanwelle während des Fahrbetriebs exakt in Position zu halten und axiale Verschiebungen beim Anfahren und Bremsen auszugleichen. Darüber hinaus isoliert das Wellenlager Geräusche und dämpft Resonanzfrequenzen und Taumelbewegungen der Kardanwelle.
  • Hierzu ist das Wellenlager über den Innenkörper an die Kardanwelle gekoppelt, so dass Schwingungen der Kardanwelle in das Wellenlager eingeleitet werden. Dadurch beginnt der Elastomerkörper zu schwingen und dämpft und/oder isoliert die in das Wellenlager eingeleiteten Schwingungen. Über den Außenkörper erfolgt die Festlegung des Wellenlagers an einem Kraftfahrzeugteil, insbesondere der Kraftfahrzeugkarosserie.
  • In EP 2 690 305 B1 ist ein Wellenlager offenbart, das einen Außenkörper und einen konzentrisch zum Außenkörper angeordneten Innenkörper aufweist, wobei der Außenkörper und der Innenkörper mittels eines ringartigen, elastischen Federelements miteinander verbunden sind.
  • Ferner geht aus DE 101 26 016 A1 ein Wellenlager hervor, das ein Wälzlager mit einem Außenkörper, der außenumfangsseitig von einem Haltering mit radialem Abstand umschlossen ist, aufweist, wobei in dem durch den Abstand gebildeten Spalt zumindest ein in axialer und radialer Richtung elastisch nachgiebiger Federkörper angeordnet ist. Der Außenkörper ist relativ unverdrehbar mit einem Schwingungstilger verbunden.
  • Die dynamische Steifigkeit eines Wellenlagers steigt signifikant an, sobald der Elastomerkörper in einer flexiblen Eigenform schwingt, welche in der relevanten Richtung größere Massebewegungen enthält. Diese erhöhte Steifigkeit kann die Entkopplungsfunktion des Wellenlagers im Hochfrequenzbereich negativ beeinflussen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wellenlager zu schaffen, das eine verbesserte Steifigkeit aufweist.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Wellenlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des Wellenlagers sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst das Wellenlager einen Innenkörper, einen den Innenkörper mit Abstand umgebenden Außenkörper und einen Elastomerkörper, der den Innenkörper und den Außenkörper elastisch miteinander verbindet, wobei der Elastomerkörper eine Tilgungseinrichtung aufweist.
  • Wird der Elastomerkörper zu Schwingungen angeregt, so fungiert die Tilgungseinrichtung als Tilger und reduziert die Massebewegung in dem Elastomerkörper, während die Tilgungseinrichtung stark schwingt. Dadurch kann die Steifigkeit, insbesondere die dynamische Steifigkeit, des Wellenlagers im Zielfrequenzbereich, der der Resonanzfrequenz der Tilgungseinrichtung entspricht, reduziert werden. Somit weist das Wellenlager auch im Hochfrequenzbereich eine ausreichende Entkopplungsfunktion auf. Darüber hinaus können die Masse und die Frequenz der Tilgungseinrichtung mittels der Finite-Elemente-Methode auf den Problembereich des Elastomerkörpers des Wellenlagers einfach abgestimmt werden. Zudem kann bei einer großen Masse der Tilgungseinrichtung die dynamische Steifigkeit gezielt in einem gewünschten Frequenzbereich unter das natürliche Niveau abgesenkt werden, so dass eine näherungsweise „Badewannenform“ der dynamischen Steifigkeitskurve entsteht. Das Wellenlager kann auch als Kardanwellenlager bezeichnet werden.
  • Der Innenkörper kann ein Innenring oder ein Außenring eines Wälzlagers, das eine Kardanwelle drehbar lagert, sein. Ein als Innenring ausgebildeter Innenkörper ist bevorzugt in den Elastomerkörper einvulkanisiert. Über den Innenring kann der Elastomerkörper an einem Wälzlager, das eine Kardanwelle drehbar lagert, festgelegt sein. Dabei bewirkt der Innenring eine gleichmäßigen Flächenpressung auf das Wälzlager und somit eine gleichmäßige Kraftübertragung von dem Wälzlager auf das Wellenlager. Wenn der Innenkörper ein Außenring eines Wälzlagers ist, ist der Elastomerkörper bevorzugt stoffschlüssig an den Innenkörper angebunden.
  • Der Außenkörper kann ein Außenring oder ein Lagerträger sein. Über den Lagerträger erfolgt die Befestigung des Wellenlagers an einem Kraftfahrzeugteil. Ein als Außenring ausgebildeter Außenkörper ist vorteilhaft in den Elastomerkörper einvulkanisiert. Über den Außenring kann der Elastomerkörper an einem Lagerträger festgelegt werden. Wenn der Außenkörper ein Lagerträger ist, ist der Elastomerkörper bevorzugt kraftschlüssig an dem Lagerträger festgelegt. Hierzu kann der Elastomerkörper mittels eines Sicherungsrings an dem Lagerträger festgelegt sein.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Tilgungseinrichtung als ein Einmassenschwinger ausgebildet. Dadurch wirkt die Tilgungseinrichtung als zusätzliche Masse an dem Elastomerkörper und reduziert bei einem Schwingen des Elastomerkörpers dessen Massebewegungen, während der Einmassenschwinger stark schwingt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Tilgungseinrichtung stoffschlüssig mit dem Elastomerkörper verbunden. Dadurch kann die Anbringung der Tilgungseinrichtung nahezu kostenneutral erfolgen, da der bevorzugte Materialanteil der Tilgungseinrichtung an dem Produktverkaufspreis sehr gering ist. Bevorzugt ist die Tilgungseinrichtung materialeinheitlich und einteilig mit dem Elastomerkörper verbunden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Elastomerkörper wenigstens eine umlaufende Falte auf, wobei die Tilgungseinrichtung mit der wenigstens einen Falte verbunden ist. Die wenigstens eine Falte kann eine axiale und/oder radiale Auslenkung des Innenkörpers relativ zu dem Außenkörper aufnehmen. Darüber hinaus ist eine Falte leicht deformierbar und bildet somit eine Dehn- oder Knautschzone des Federelementes aus, welche Zug- oder Druckspannungen aufnehmen kann. Die wenigstens eine Falte kann rotationssymmetrisch oder nicht rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Der Elastomerkörper kann ferner zwei Falten aufweisen, die bevorzugt einen umlaufenden Hohlraum bilden. Darüber hinaus kann in dem Hohlraum ein Anschlagpuffer angeordnet sein. Über den Anschlagpuffer kann sich ein Wälzlager elastisch an dem Lagerträger abstützen. Wenn der Elastomerkörper zwei Falten aufweist, kann jede der Falten eine Tilgungseinrichtung aufweisen. Ferner kann nur eine der Falten eine Tilgungseinrichtung aufweisen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Tilgungseinrichtung derart mit dem Elastomerkörper verbunden, dass diese außerhalb des im Elastomerkörper auftretenden Kraftflusses angeordnet ist. Insbesondere ist die Tilgungseinrichtung parallel zu dem Kraftfluss angeordnet. Da sich die Tilgungseinrichtung außerhalb des Kraftflusses befindet, wird der zu Schwingungen angeregte Elastomerkörper beruhigt, indem die Tilgungseinrichtung schwingt. Der im Elastomerkörper auftretende Kraftfluss verläuft von dem Innenkörper über den Elastomerkörper, insbesondere der wenigstens einen Falte, zu dem Außenkörper. Bevorzugt ist die Tilgungseinrichtung derart mit der Falte verbunden, dass diese außerhalb des in der Falte auftretenden Kraftflusses angeordnet ist.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Tilgungseinrichtung aus einem Elastomer gebildet. Da die Tilgungseinrichtung aus dem gleichen Material wie der Elastomerkörper ist, kann die Tilgungseinrichtung nahezu kostenneutral hergestellt werden, da deren Materialanteil an dem Elastomerkörper gering ist. Ferner kann die Tilgungseinrichtung aus einem Metall oder Kunststoff gebildet sein.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Tilgungseinrichtung eine ringförmige Struktur auf, die mit dem Elastomerkörper verbunden ist. Insbesondere stellt die ringförmige Struktur eine geschlossene Ringstruktur dar. Die ringförmige Struktur ist bevorzugt mit der Falte verbunden, wobei sich eine Mittelachse der ringförmigen Struktur konzentrisch zu einer Mittelachse des Wellenlagers erstreckt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Tilgungseinrichtung Lappen auf, die mit dem Elastomerkörper verbunden sind. Die Lappen können unterschiedlich abgestimmt werden, so dass unterschiedliche Frequenzen oder Richtungen getilgt werden können. Bei einer Abstimmung als Tuning-Set, dies entspricht einem inkrementellen Anstieg, kann durch die Lappen die Breitbandigkeit des Tilgers erhöht werden. Vorteilhaft ragen die Lappen, insbesondere senkrecht, von dem Elastomerkörper ab. Bevorzugt sind die Lappen in äquidistanten Abständen zueinander an dem Elastomerkörper angeordnet.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Elastomerkörper wenigstens zwei Radialstege auf, wobei die Tilgungseinrichtung mit den Radialstegen verbunden ist. Vorteilhaft ist an jedem der Radialstege wenigstens ein Lappen angebunden. Die Radialstege verbinden einen radial innenliegenden Elastomerabschnitt mit einem radial außenliegenden Elastomerabschnitt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist wenigstens ein Masseelement in die Tilgungseinrichtung eingebettet. Durch die Einbettung eines Masseelements, das auch als Insert bezeichnet werden kann, kann die Wirkmasse der Tilgungseinrichtung deutlich erhöht werden, ohne dadurch die Fertigungskosten unverhältnismäßig zu erhöhen. Das Masseelement kann aus Kunststoff oder Metall hergestellt sein. Das Masseelement kann als Ring ausgebildet sein. Bevorzugt wird ein als Ring ausgebildetes Masseelement bei einer als ringförmige Struktur ausgebildeten Tilgungseinrichtung eingesetzt. Wenn die Tilgungseinrichtung aus mehreren von dem Elastomerkörper abragenden Lappen gebildet ist, kann in jeden der Lappen wenigstens ein Masseelement eingebettet sein oder beispielsweise nur in jedem zweiten Lappen oder nur in einem Lappen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Elastomerkörper stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Innenkörper und/oder dem Außenkörper verbunden. So kann der Elastomerkörper in den zwischen dem Innenkörper und dem Außenkörper gebildeten Spalt eingepresst sein. Ferner kann der Elastomerkörper radial außenseitig an dem Innenkörper und radial innenseitig an dem Außenkörper stoffschlüssig angebunden, insbesondere anvulkanisiert, sein. Die Innenhülse und/oder die Außenhülse können ferner in den Elastomerkörper einvulkanisiert sein. Bei einer stoffschlüssigen Verbindung ist bevorzugt die Innenhülse und/oder die Außenhülse mit Öffnungen versehen, die von dem Elastomer des Elastomerkörpers durchdrungen sind.
  • Nachfolgend werden das Wellenlager sowie weitere Merkmale und Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in den Figuren schematisch dargestellt sind. Hierbei zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Wellenlagers gemäß einer ersten Ausführungsform mit einem Teilausschnitt;
  • 2 eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts durch den in 1 gezeigten Elastomerkörper mit der Tilgungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 3 eine Vorderansicht des in 2 dargestellten Querschnitts;
  • 4 einen Querschnitt durch einen Elastomerkörper mit einer Tilgungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines Elastomerkörpers mit einer Tilgungseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • 6 eine graphische Darstellung des Verlaufs der dynamischen Steifigkeit über die Frequenz bei einem konventionellen Wellenlagers, einem Wellenlagers mit einer Tilgungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform und einem Wellenlagers mit einer Tilgungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 7 eine perspektivische Ansicht eines Wellenlagers gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einem Teilausschnitt;
  • 8 eine perspektivische Ansicht eines Wellenlagers gemäß einer dritten Ausführungsform mit einem Teilausschnitt; und
  • 9 eine Vorderansicht eines Wellenlagers gemäß einer vierten Ausführungsform.
  • In 1 ist ein Wellenlager 10 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt, das zur Lagerung einer nicht dargestellten Kardanwelle eines Kraftfahrzeugs dient.
  • Das Wellenlager 10 weist einen Außenkörper 12 auf, der eine Aufnahmeöffnung 14 bildet, in die ein als Innenring ausgebildeter Innenkörper 16 eingebracht ist. Der Außenkörper 12 und der Innenkörper 16 bilden einen Ringspalt 18, in dem ein Elastomerkörper 20 eingebracht ist. Der Elastomerkörper 20 verbindet dabei den Innenkörper 16 elastisch mit dem Außenkörper 12, so dass sich der Innenkörper 16 relativ zu dem Außenkörper 12 bewegen kann.
  • Das Wellenlager 10 weist ferner einen Lagerträger 22 auf, der den Außenkörper 12 außenumfangsseitig umgibt. Über den Lagerträger 22 erfolgt die Befestigung des Wellenlagers 10 an einem nicht dargestellten Kraftfahrzeugteil, insbesondere einer Kraftfahrzeugkarosserie. Ferner weist das Wellenlager 10 ein Wälzlager 24 auf, das die nicht dargestellte Kardanwelle umfängt. Insbesondere stützt sich der Elastomerkörper 20 über den Innenkörper 16 auf dem Wälzlager 24 ab.
  • Wie insbesondere in 2 und 3 ersichtlich ist, weist der Elastomerkörper 20 einen radial innenliegenden Abschnitt 26, der mit dem Innenkörper 16 verbunden ist, und einen radial außenliegenden Abschnitt 28 auf, der mit dem Außenkörper 12 verbunden ist, wobei die beiden Abschnitte 26, 28 über eine Falte 30 miteinander verbunden sind. Sowohl der Innenkörper 16 als auch der Außenkörper 12 sind in den Elastomerkörper 20 eingebettet, insbesondere einvulkanisiert.
  • Der Elastomerkörper 20 weist zudem eine Tilgungseinrichtung 32 auf, die stoffschlüssig, insbesondere materialeinheitlich und einstückig, mit der Falte 30 verbunden ist. Die Tilgungseinrichtung 32 ist gemäß den 2 und 3 als eine ringförmige Struktur 34 ausgebildet und wirkt dabei als ein Einmassenschwinger.
  • Die während des Fahrbetriebs auf die Kardanwelle einwirkenden Schwingungen werden von dem Innenkörper 16 auf den Elastomerkörper 20 übertragen, wobei die Falte 26 anfängt zu schwingen. Da die Tilgungseinrichtung 28 außerhalb des
  • Kraftflusses an dem Elastomerkörper 20 angeordnet ist, schwingt die Tilgungseinrichtung 28 stark mit und reduziert so die Massebewegungen in der Falte 26. Dadurch kann die Steifigkeit des Wellenlagers 10 im Zielfrequenzbereich signifikant reduziert werden und somit das Problem der reduzierten Entkopplungsfunktion gelöst werden. Somit weist das Wellenlager 10 auch im Hochfrequenzbereich eine ausreichende Entkopplungsfunktion auf. Darüber hinaus können die Masse und die Frequenz der Tilgungseinrichtung 32 mittels der Finite-Elemente-Methode auf den Problembereich des Elastomerkörpers 20 des Wellenlagers 10 einfach abgestimmt werden. Zudem kann bei einer großen Masse der Tilgungseinrichtung 32 die dynamische Steifigkeit gezielt in einem gewünschten Frequenzbereich unter das natürliche Niveau abgesenkt werden, so dass eine näherungsweise „Badewannenform“ der dynamischen Steifigkeitskurve entsteht.
  • In 4 ist eine zweite Ausführungsform der Tilgungseinrichtung 32 dargestellt, die sich von der ersten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass in die Tilgungseinrichtung 32 ein Masseelement 36 eingebettet ist. Das Masseelement 36 ist als ein Ring 38 ausgebildet und kann aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein. Die Wirkmasse der Tilgungseinrichtung 28 kann durch das Masseelement 36 deutlich erhöht werden, ohne dass dadurch die Fertigungskosten unverhältnismäßig steigen.
  • In 5 ist eine dritte Ausführungsform der Tilgungseinrichtung 28 dargestellt, die sich von den anderen beiden Ausführungsformen dadurch unterscheidet, dass die Tilgungseinrichtung 28 Lappen 40 aufweist, die näherungsweise senkrecht von dem Elastomerkörper 20 abragen und in äquidistanten Abständen zueinander angeordnet sind. Die Lappen 40 können unterschiedlich abgestimmt werden, so dass dadurch unterschiedliche Frequenzen oder Richtungen getilgt werden können. Ferner kann bei einer Abstimmung als Tuning-Set, was einem inkrementalen Anstieg entspricht, die Breitbandigkeit der Tilgungseinrichtung 32 erhöht werden. Jeder Lappen 40 kann zudem ein Masseelement 40 eingebettet sein, um die Wirkungsweise zu erhöhen.
  • 6 zeigt eine graphische Darstellung des Verlaufs der dynamischen Steifigkeit über die Frequenz, insbesondere im Hochfrequenzbereich bei 920 Hz. Die mit K1 gekennzeichnete Kurve zeigt den Verlauf bei einem konventionellen Wellenlager ohne Torsionseinrichtung 32. Die mit K2 gekennzeichnete Kurve zeigt den Verlauf bei einem Wellenlager 10 mit einer Torsionseinrichtung 32 gemäß der ersten Ausführungsform. Die mit K3 gekennzeichnete Kurve zeigt den Verlauf bei einem Wellenlager 10 mit einer Torsionseinrichtung 32 gemäß der zweiten Ausführungsform. Wie der graphischen Darstellung zu entnehmen ist, weist ein mit einer Torsionseinrichtung 32 versehenes Wellenlager 10 eine geringere dynamische Steifigkeit im Hochfrequenzbereich, insbesondere bei 920 Hz, auf als im Vergleich zu einem konventionellen Wellenlager ohne Torsionseinrichtung, da die Tilgungseinrichtung 32 die Massebewegung des Elastomerkörpers 20 reduziert.
  • Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen des Wellenlagers 10 beschrieben, wobei für deren Beschreibung die bereits zuvor verwendeten Bezugszeichen für gleiche oder funktionsgleiche Teile verwendet werden.
  • In 7 ist eine zweite Ausführungsform eines Wellenlagers 19 gezeigt, dass sich von der ersten Ausführungsform in der Ausgestaltung des Elastomerkörpers 20 und des Außenkörpers 12 sowie in der Befestigung des Elastomerkörpers 20 an dem Außenkörper 12 unterscheidet.
  • Der Außenkörper 12 bildet in der in 7 gezeigten Ausführungsform den Lagerträger 22 und ist zweiteilig ausgebildet. Der Lagerträger 22 weist eine erste Lagerträgerschale 48 und eine zweite Lagerträgerschale 50 auf.
  • Der in 7 gezeigte Elastomerkörper 20 weist zwei Falten 42a, 42b auf, die mit dem Außenkörper 12 einen Hohlraum 44 definieren. An jede der Falten 42a, 42b ist eine als ringförmige Struktur 34 ausgebildete Tilgungseinrichtung 32 angebunden. Darüber hinaus weist der Elastomerkörper 20 einen umlaufenden Anschlagpuffer 46 auf, der in den Hohlraum 44 hineinragt. Der Anschlagpuffer 46 begrenzt eine radiale Auslenkung des Innenkörpers 16 und Wälzlagers 24 zu dem Lagerträger 22. Jede der Falten 42a, 42b ist kraftschlüssig an dem Lagerträger 22 festgelegt. Hierzu weist jede der Falten 42a, 42b endseitig einen Wulstabschnitt 43 mit einem Wulstkern auf, die in korrespondierende Vertiefungen 45 des Lagerträgers 22 einliegen.
  • In 8 ist eine dritte Ausführungsform eines Wellenlagers 10 gezeigt, dass sich von der ersten Ausführungsform in der Ausgestaltung des Außenkörpers 12 und des Elastomerkörpers 20 und der Befestigung des Elastomerkörpers 20 an dem Außenkörper 12 unterscheidet.
  • In der in 8 gezeigten Ausführungsform ist der Außenkörper 12 als Lagerträger 22 ausgebildet und weist einen Tragarm 52 zur Befestigung an einem nicht dargestellten Kraftfahrzeugteil auf.
  • Der Elastomerkörper 20 ist in dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel näherungsweise U-förmig ausgebildet und kraftschlüssig an dem Lagerträger 22 festgelegt. Hierzu weist der radial außenliegende Abschnitt 28 endseitig einen Befestigungsabschnitt 54 auf, über den der Elastomerkörper 20 an dem Lagerträger 22 festgelegt ist. Der Befestigungsabschnitt 54 umfasst eine umlaufende Vertiefung 56, in die ein vom Lagerträger 22 abragender Vorsprung 60 einliegt, und einen Bundabschnitt 58, der als ein in radialer Richtung abragender Schenkel 62 ausgebildet und an einer Stirnseite 64 des Lagerträgers 22 anliegt. Um den Elastomerkörper 20 vor einem Herausziehen aus dem Ringspalt 18 zu sichern, ist auf dem Befestigungsabschnitt 54 ein Sicherungsring 66 aufgeklemmt.
  • Darüber hinaus weist der radial außenliegende Abschnitt 28 zwei radial einwärts abragende Lippen 68 auf, die eine radiale Auslenkung des Innenkörpers 16 und Wälzlagers 24 begrenzen.
  • In 9 ist eine vierte Ausführungsform eines Wellenlagers 10 gezeigt, dass sich von der ersten Ausführungsform in der Ausgestaltung des Elastomerkörpers 20 unterscheidet.
  • Die radial innenliegenden und außenliegenden Abschnitte 26, 28 sind bei dem in 9 gezeigten Elastomerkörper 20 über Radialstege 70 miteinander verbunden. Zwischen den Radialstegen 70 sind Anschläge 72 angeordnet, die eine radiale Auslenkung des Innenkörpers 16 zu dem Lagerträger 22 begrenzen. Jeder der Radialstege 70 ist mit einer als Lappen 40 ausgebildeten Tilgungseinrichtung 32 versehen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Wellenlager
    12
    Außenkörper
    14
    Aufnahmeöffnung
    16
    Innenkörper
    18
    Ringspalt
    20
    Elastomerkörper
    22
    Lagerträger
    24
    Wälzlager
    26
    radial innenliegender Abschnitt
    28
    radial außenliegender Abschnitt
    30
    Falte
    32
    Tilgungseinrichtung
    34
    ringförmige Struktur
    36
    Masseelement
    38
    Ring
    40
    Lappen
    42a
    Falte
    42b
    Falte
    43
    Wulstabschnitt
    44
    Hohlraum
    45
    Vertiefung
    46
    Anschlagpuffer
    48
    erste Lagerträgerschale
    50
    zweite Lagerträgerschale
    52
    Tragarm
    54
    Befestigungsabschnitt
    56
    Vertiefung
    58
    Bundabschnitt
    60
    Vorsprung
    62
    Schenkel
    64
    Stirnseite
    66
    Sicherungsring
    68
    Lippe
    70
    Radialsteg
    72
    Anschlag
    K1
    Verlauf der dynamischen Steifigkeit eines konventionellen Wellenlagers
    K2
    Verlauf der dynamischen Steifigkeit eines Wellenlagers mit einer Torsionseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
    K3
    Verlauf der dynamischen Steifigkeit eines Wellenlagers mit einer Torsionseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2690305 B1 [0004]
    • DE 10126016 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Wellenlager (10) umfassend einen Innenkörper (16), einen den Innenkörper (16) mit Abstand umgebenden Außenkörper (12) und einen Elastomerkörper (20), der den Innenkörper (16) und den Außenkörper (12) elastisch miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerkörper (20) eine Tilgungseinrichtung (32) aufweist.
  2. Wellenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgungseinrichtung (32) als ein Einmassenschwinger ausgebildet ist.
  3. Wellenlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgungseinrichtung (32) stoffschlüssig mit dem Elastomerkörper (20) verbunden ist.
  4. Wellenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerkörper (20) wenigstens eine umlaufende Falte (30, 42a, 42b) aufweist, wobei die Tilgungseinrichtung (32) mit der wenigstens einen Falte (30, 42a, 42b) verbunden ist.
  5. Wellenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgungseinrichtung (32) derart mit dem Elastomerkörper (20) verbunden ist, dass diese außerhalb des im Elastomerkörper (20) auftretenden Kraftflusses angeordnet ist.
  6. Wellenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgungseinrichtung (32) aus einem Elastomer gebildet ist.
  7. Wellenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgungseinrichtung (32) eine ringförmige Struktur (34) aufweist, die mit dem Elastomerkörper (20) verbunden ist.
  8. Wellenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgungseinrichtung (32) Lappen (40) aufweist, die mit dem Elastomerkörper (20) verbunden sind.
  9. Wellenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Masseelement (36) in die Tilgungseinrichtung (32) eingebettet ist.
  10. Wellenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerkörper (20) stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Innenkörper (16) und/oder dem Außenkörper (12) verbunden ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020070069A1 (en) * 2018-10-01 2020-04-09 Dtr Vms Limited Bush
DE102018130572A1 (de) * 2018-11-30 2020-06-04 Vibracoustic Gmbh Lager sowie Fahrzeugaufhängung umfassend solch ein Lager
DE102020130290A1 (de) 2020-11-17 2022-05-19 Vibracoustic Se Dämpfungsring
DE102021121236A1 (de) 2021-08-16 2023-02-16 Vorwerk Autotec Gmbh & Co. Kg Weiches Buchsenlager

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017116324B4 (de) * 2017-07-19 2020-06-04 Vibracoustic Gmbh Wellenlager
WO2023120222A1 (ja) * 2021-12-20 2023-06-29 Nok株式会社 センターベアリングサポート

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4003601C1 (de) 1990-02-07 1991-08-08 Loehr & Bromkamp Gmbh, 6050 Offenbach, De
DE10126016A1 (de) 2001-05-28 2002-12-19 Freudenberg Carl Kg Wellenlager
DE102004041426A1 (de) 2004-08-27 2006-03-30 Daimlerchrysler Ag Elastomerlager
EP2690305B1 (de) 2012-07-26 2016-03-09 TrelleborgVibracoustic GmbH Kardanwellenlager

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4430066A (en) * 1981-07-24 1984-02-07 Riv-Skf Officine Di Villar Perosa S.P.A. Resiliently supported connection unit for joining a transmission shaft to a transmission coupling element
DE3320760A1 (de) * 1983-06-09 1984-12-13 Uni-Cardan Ag, 5200 Siegburg Antriebswelle
JPH05155263A (ja) * 1991-12-06 1993-06-22 Bridgestone Corp 車両用プロペラシャフトのセンターベアリングサポート
DE4317062C2 (de) * 1993-05-21 1995-08-17 Freudenberg Carl Fa Kardanwellenlager
DE4320642C1 (de) 1993-06-22 1995-01-26 Daimler Benz Ag Gelenkwellenlager
JPH08159154A (ja) 1994-12-02 1996-06-18 Nok Megurasutikku Kk センターベアリングサポート
FR2735831B1 (fr) 1995-06-21 1997-08-22 Hutchinson Support elastique pour masse vibrante
US6422947B1 (en) * 2000-02-11 2002-07-23 Visteon Global Technologies, Inc. Driveshaft bearing assembly
DE10215221B4 (de) * 2002-04-06 2004-04-22 Carl Freudenberg Kg Lageranordnung
JP5452199B2 (ja) * 2009-12-07 2014-03-26 株式会社ショーワ プロペラシャフト装置
JP5867685B2 (ja) * 2011-09-16 2016-02-24 Nok株式会社 センターベアリングサポート
JP2013142434A (ja) * 2012-01-10 2013-07-22 Showa Corp 軸受構造体
JP6008090B2 (ja) 2012-04-26 2016-10-19 Nok株式会社 センターベアリングサポート
DE102014107477B4 (de) 2014-05-27 2018-09-06 Vibracoustic Gmbh Kardanwellenlager

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4003601C1 (de) 1990-02-07 1991-08-08 Loehr & Bromkamp Gmbh, 6050 Offenbach, De
DE10126016A1 (de) 2001-05-28 2002-12-19 Freudenberg Carl Kg Wellenlager
DE102004041426A1 (de) 2004-08-27 2006-03-30 Daimlerchrysler Ag Elastomerlager
EP2690305B1 (de) 2012-07-26 2016-03-09 TrelleborgVibracoustic GmbH Kardanwellenlager

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020070069A1 (en) * 2018-10-01 2020-04-09 Dtr Vms Limited Bush
DE102018130572A1 (de) * 2018-11-30 2020-06-04 Vibracoustic Gmbh Lager sowie Fahrzeugaufhängung umfassend solch ein Lager
DE102018130572B4 (de) * 2018-11-30 2021-06-10 Vibracoustic Gmbh Lager sowie Fahrzeugaufhängung umfassend solch ein Lager
DE102020130290A1 (de) 2020-11-17 2022-05-19 Vibracoustic Se Dämpfungsring
DE102021121236A1 (de) 2021-08-16 2023-02-16 Vorwerk Autotec Gmbh & Co. Kg Weiches Buchsenlager

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