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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagerbuchse zum Einpressen in ein Aufnahmeauge eines Fahrwerks, insbesondere eines Hilfsrahmens, aufweisend einen Kern, eine den Kern umgebende Außenhülse aus einem ersten Werkstoff und einen den Kern und die Außenhülse miteinander verbindenden Elastomerkörper.
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Eine Lagerbuchse der eingangs genannten Art wird in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs eingesetzt, um beispielsweise die beim Überrollen von Bodenunebenheiten auftretenden Kräfte oder Stöße zu dämpfen, eingeleitete Schwingungen zu isolieren und so den Fahrkomfort zu erhöhen. Eine konventionelle Lagerbuchse, die auch als Elastomerbuchse bezeichnet werden kann, weist einen Kern, eine den Kern umgebende Außenhülse und einen den Kern und die Außenhülse miteinander verbindenden Elastomerkörper auf.
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Zur Befestigung der Lagerbuchse im Fahrwerk wird selbige in ein Aufnahmeauge eingepresst. Im Falle der Verwendung eines metallischen Werkstoffes für die Außenhülse ist ein Festsitz bei ausreichender Überdeckung zwischen dem Aufnahmeauge und der Außenhülse über die Lebenszeit der Lagerbuchse gegeben.
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Anstelle von Metall ist es bekannt, Kunststoff als Werkstoff für die Außenhülse einzusetzen. Der Grund hierfür ist häufig in einer komplexen Konturierung der Außenhülse zu sehen, welche mittels Kunststoff einfach und kostengünstig darstellbar ist. Darüber hinaus trägt eine Außenhülse aus Kunststoff zur Gewichtseinsparung bei. Zudem können kunststoffspezifische Funktionalitäten, wie beispielsweise die im Vergleich zu Metall verbesserte Verschweißbarkeit, ursächlich für die Verwendung von Kunststoff als Werkstoff für die Außenhülse sein.
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So geht aus
DE 10 2010 018 536 A1 eine Lagerbuchse für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs hervor, die einen inneren Kern, eine Außenhülse und einen Elastomerkörper aufweist, der den inneren Kern und die Außenhülse miteinander verbindet. Die Außenhülse ist aus Kunststoff und mit einem Presssitzverstärkungselement zum Fixieren der Außenhülse in der Aufnahme versehen. Das Presssitzverstärkungselement ist als ein Ringelement ausgebildet und in eine in die Außenhülse eingebrachte Aussparung eingesetzt oder stoffschlüssig mit der Außenhülse verbunden. Das Presssitzverstärkungselement übt beim Einpressen der Lagerbuchse in das Aufnahmeauge eine Kraft auf das Aufnahmeauge aus und erhöht so die Auspresskraft der Lagerbuchse.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerbuchse zu schaffen, die über ihre gesamte Lebensdauer einen verbesserten Presssitz innerhalb eines Aufnahmeauges gewährleistet.
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine Lagerbuchse mit den Merkmalen nach Anspruch 1 vorgeschlagen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Lagerbuchse sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die erfindungsgemäße Lagerbuchse zum Einpressen in ein Aufnahmeauge eines Fahrwerks, insbesondere eines Hilfsrahmens, weist einen Kern, eine den Kern umgebende Außenhülse aus einem ersten Werkstoff und einen den Kern und die Außenhülse miteinander verbindenden Elastomerkörper auf, wobei ein Stützelement aus einem zweiten Werkstoff vorgesehen ist, das die Außenhülse beim Einpressen in das Aufnahmeauge radial abstützt.
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Das Stützelement leitet beim Einpressen der Lagerbuchse die in die Außenhülse aufgebrachte Last unmittelbar mittels Haftreibung in das Aufnahmeauge ab. Zudem reduziert das Stützelement die freie Oberfläche der mit dem Aufnahmeauge als Presssitz in Kontakt stehenden Außenhülse. Dadurch kann der Werkstoff der Außenhülse im Bereich des Stützelementes radial nicht nach innen fließen, so dass eine Spannungsrelaxation der Außenhülse verhindert wird. Das Stützelement verhindert somit effektiv, dass sich die Außenhülse beim Einpressen in das Aufnahmeauge plastisch radial nach innen verformen kann. Vielmehr bewirkt das Stützelement, dass der Werkstoff der Außenhülse nur in Längsrichtung, also in Axialrichtung der Lagerbuchse, fließen kann. Somit wird die Vorspannung des Presssitzes im Aufnahmeauge über die gesamte Lebensdauer der Lagerbuchse auch bei hohen Umgebungstemperaturen aufrechterhalten. Dadurch weist die Lagerbuchse über ihre gesamte Lebensdauer eine hohe Auspresskraft auf. Unter der Auspresskraft wird diejenige Kraft verstanden, die erforderlich ist, um die Lagerbuchse aus dem Aufnahmeauge zu drücken. Insbesondere stützt das Stützelement die Außenhülse radial von innen ab. Das Stützelement wirkt dabei der beim Einpressen auf die Außenhülse radial einwärts gerichteten Kraft entgegen. Das Stützelement kann an einer Innenseite der Außenhülse anliegen oder in die Außenhülse integriert sein. Insbesondere übt das Stützelement eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Außenhülse aus. Unter der freien Oberfläche ist im Sinne der Erfindung die Innenfläche der Außenhülse zu verstehen.
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Die Lagerbuchse kann auch als eine hydraulisch dämpfende Lagerbuchse ausgebildet sein. Eine derartige Lagerbuchse kann auch als Hydrobuchse bezeichnet werden. Eine Hydrobuchse weist wenigstens zwei mit einer Flüssigkeit gefüllte Arbeitskammern auf, die über einen Kanal flüssigkeitsleitend miteinander verbunden sind. Während einer Relativbewegung von Kern zu Außenhülse beziehungsweise umgekehrt wird eine der beiden Arbeitskammern komprimiert. Dadurch strömt das darin befindliche Fluid über den Kanal in die andere Arbeitskammer. Hierdurch wird ein Dämpfungs- und/oder Tilgungseffekt erzielt. Der Elastomerkörper weist Elastomermembranen auf, die die Arbeitskammern stirnseitig begrenzen. Die Elastomermembranen können über eine Anbindungsstruktur mit der Außenhülse verbunden sein. Hierzu kann die Anbindungsstruktur als ein Kunststoffkäfig oder Stützringe ausgebildet sein.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der zweite Werkstoff eine geringere Neigung zum Relaxieren und/oder eine geringere Neigung zum Kriechen als der erste Werkstoff auf. Unter Kriechen (auch Retardation) eines Werkstoffes versteht man seine zeit- und temperaturabhängige, plastische Verformung unter konstanter Last. Ein Maß für die Kriechneigung ist der Kriechmodul. Ein geringer Kriechmodul geht einher mit einer hohen Neigung zur Relaxation. Unter Relaxieren eines Werkstoffs versteht man die zeitliche Abnahme seiner Spannung bei einer konstanten Dehnung. Im Falle eines eingepressten Lagers ist hierunter die Abnahme der Vorspannung aufgrund der Überdeckung im Aufnahmeauge in der Außenhülse, insbesondere einer Kunststoffaußenhülse, zu verstehen. Eine hohe Neigung zur Relaxation hat folglich eine schnelle Abnahme der Auspresskräfte mit zunehmender Zeit zur Folge. Da das aus dem zweiten Werkstoff bestehende Stützelement nicht oder wesentlich langsamer relaxiert als die aus dem ersten Werkstoff bestehende Außenhülse, übt das Stützelement beim Einpressen der Lagerbuchse in das Aufnahmeauge eine Kraft auf eine Innenfläche der Außenhülse aus. Dadurch verhindert das Stützelement eine radial einwärts gerichtete Verformung der Außenhülse, wenn die Lagerbuchse in das Aufnahmeauge eingepresst wird. Somit bewirkt das Stützelement, dass die Außenhülse beim Einpressen in das Aufnahmeauge sich im Wesentlichen nur in Längsrichtung der Lagerbuchse ausdehnen beziehungsweise fließen kann. Da sich die Außenhülse beim Einpressen in das Aufnahmeauge nicht radial einwärts verformen kann, wird eine Spannungsrelaxation der Außenhülse verhindert, so dass die Vorspannung des Presssitzes im Aufnahmeauge bei hohen Umgebungstemperaturen sowie über die gesamte Lebensdauer der Lagerbuchse aufrechterhalten werden kann. Somit weist die Lagerbuchse über ihre gesamte Lebensdauer eine gleichbleibende Auspresskraft, also diejenige Kraft, die benötigt wird, um die Lagerbuchse in Axialrichtung aus dem Aufnahmeauge heraus zu drücken, auf, so dass bei hohen axialen Kräften ein Herausdrücken der Lagerbuchse aus dem Aufnahmeauge vermieden wird. Vorteilhaft wird beim Einpressen der Lagerbuchse in das Aufnahmeauge das Stützelement nur elastisch verformt wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Werkstoff ein Kunststoff, und der zweite Werkstoff ist ein Metall oder ein Kunststoff. Eine aus einem Kunststoff bestehende Außenhülse weist ein niedriges Gewicht auf und ist kostengünstig in der Herstellung. Zudem lassen sich komplexe Geometrien kostengünstig darstellen. Der Kunststoff der Außenhülse kann ein faserverstärkter Kunststoff mit einem niedrigen Fasergehalt sein. Vorteilhaft weist der Kunststoff des Stützelementes eine im Vergleich zum Kunststoff der Außenhülse geringe Neigung zur Relaxation auf. Der weniger zur Relaxation neigende Kunststoff kann ein faserverstärkter Kunststoff sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt der Fasergehalt des Stützelementes mindestens 40 Gew.-%. Weiterhin vorteilhaft kann der Kunststoff des Stützelementes aus einer mit Glasfasern unidirektional verstärktem Tape gewickelten Struktur mit einer Orientierung der Fasern in Umfangsrichtung der Lagerbuchse gebildet sein.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht das Stützelement aus einem unidirektional faserverstärktem Kunststoffband, das zu einem Ring gewickelt ist. Das Kunststoffband wird auch als unidirektionales Tape beziehungsweise UD-Tape bezeichnet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die Länge des Stützelements in Axialrichtung der Lagerbuchse mindestens ein Drittel der Länge der Kontaktfläche der Außenhülse mit dem Aufnahmeauge.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Stützelement formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Außenhülse verbunden. Das Stützelement kann mit Übermaß in die Außenhülse eingesetzt, also eingepresst werden. Das Stützelement kann ohne Übermaß in die Außenhülse, also nur formschlüssig, eingesetzt werden, wobei beim Einpressen der Lagerbuchse in das Aufnahmeauge eine Vorspannung auf das Stützelement aufgebracht wird. Ferner kann das Stützelement mit der Außenhülse verklebt oder verschweißt sein.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Stützelement durch Umspritzen stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit der Außenhülse verbunden. Dadurch ist das Stützelement in der Außenhülse integriert. Wenn das Stützelement aus einem mit Glasfasern unidirektional verstärktem Tape gewickelt ist, ist es von Vorteil, wenn das Tape auf einen Kern in einer Spritzgussmaschine aufgewickelt und anschließend umspritzt wird. Alternativ kann das Stützelement als Ring von einem Rohr, das mit unidirektionalen Glasfasern verstärkt ist, abgetrennt werden und entweder zum Umspritzen in die Spritzgussmaschine eingelegt und umspritzt werden oder in eine spritzgegossene Außenhülse formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig montiert werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Stützelement in die Außenhülse eingeschoben und/oder eingepresst. Dadurch wird die Außenhülse auf einfache und kostengünstige Weise mit der Außenhülse verbunden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Stützelement einen Außendurchmesser auf, der größer ist als ein Innendurchmesser der Außenhülse. Somit weist das Stützelement ein Übermaß gegenüber der Außenhülse auf, so dass das Stützelement mittels einer Presspassung in der Außenhülse bereits beim Zusammenbau des Lagers fixiert ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Außenhülse mit einer Beschichtung versehen. Dadurch kann die Auspresskraft erhöht werden. Die Beschichtung kann aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) sein.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Außenhülse einen radial einwärts abragenden Vorsprung auf, an dem das Stützelement anlegbar ist. Der Vorsprung sorgt für ein optimales Platzieren des Stützringes und er verhindert ein Auswandern des Stützelements in einer Axialrichtung aus der Außenhülse. Insbesondere wenn die Lagerbuchse beziehungsweise der Elastomerkörper einen Axialanschlag aufweist, geht der Lastpfad der axialen Kräfte, die über den Axialanschlag abgeführt werden, nicht über den Stützring.
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Vorteilhaft ist das Stützelement mittels einer Clipsverbindung innerhalb des Aufnahmeauges fixiert. Weiterhin vorteilhaft weist die Außenhülse zur Bildung der Clipsverbindung eine Rastnase auf, die mit dem Stützelement zusammenwirkt, um ein Auswandern des Stützelementes in Axialrichtung entgegen der Einpressrichtung des Stützringes in die Außenhülse aus der Außenhülse zu verhindern. Bevorzugt wirkt die Clipsverbindung, insbesondere die Rastnase, mit dem radial einwärts abragenden Vorsprung zusammen. So liegt das Stützelement an seinem ersten axialen Ende an dem Vorsprung an, und an seinem zweiten axialen Ende liegt das Stützelement an der Rastnase an. Wenn das Stützelement mittels einer Clipsverbindung innerhalb der Außenhülse fixiert ist, kann ein Verrutschen des Stützringes während des Einpressvorganges effektiv verhindert werden und auf andere Maßnahmen, zum Beispiel auf einen Klebstoff zum stoffschlüssigen Verbinden des Stützelements mit der Außenhülse, verzichtet werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Stützelement ein Ringelement oder ein Hülsenelement. Hierzu kann das Stützelement von einem Rohr aus Metall oder aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere mit einer unidirektional in Umfangsrichtung angeordneten Faserverstärkung, abgetrennt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Elastomerkörper an das Stützelement anvulkanisiert. Dadurch wird eine ausreichende Fixierung des Stützelements innerhalb der Außenhülse geschaffen. Bevorzugt wird ein Haftmittel sowohl auf die Innenseite als auch auf die Außenseite des Stützelements aufgetragen, um einen Stoffschluss zwischen dem Stützelement und dem Elastomerkörper während des Vulkanisationsprozesses zu schaffen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Außenhülse einen hohen Laser-Transmissionsgrad auf. Hierzu weist die Außenhülse einen niedrigen Fasergehalt auf. Aufgrund des niedrigen Fasergehalts und des damit verbundenen hohen Transmissionsgrades können bei einer Hydrobuchse die Stützringe, welche als Anbindungsstruktur des Elastomerkörpers, insbesondere der Elastomermembranen, an die Außenhülse dienen, mittels Laserdurchstrahlschweißen an der Außenhülse fixiert werden. Hierfür müssen die Werkstoffe der Außenhülse und der Stützringe miteinander verschweißbar sein, der Transmissionsgrad der Außenhülse muss wie der Absorptionsgrad der Stützringe in Bezug auf den Laser hoch sein.
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Nachfolgend werden die Lagerbuchse sowie weitere Merkmale und Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren schematisch dargestellt sind. Hierbei zeigen:
- 1 einen Querschnitt durch eine Lagerbuchse gemäß einer ersten Ausführungsform, die in einem Aufnahmeauge eingepresst ist;
- 2 einen Querschnitt durch eine Lagerbuchse gemäß einer zweiten Ausführungsform, die in einem Aufnahmeauge eingepresst ist;
- 3 einen Querschnitt durch eine Lagerbuchse gemäß einer dritten Ausführungsform, die in einem Aufnahmeauge eingepresst ist;
- 4 einen Querschnitt durch eine Lagerbuchse gemäß einer vierten Ausführungsform;
- 5 einen Querschnitt durch eine Lagerbuchse gemäß einer fünften Ausführungsform, die in einem Aufnahmeauge eingepresst ist; und
- 6 einen Querschnitt durch eine Lagerbuchse gemäß einer sechsten Ausführungsform, die in einem Aufnahmeauge eingepresst ist;
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In 1 ist eine Lagerbuchse 10 gezeigt, die in einem Aufnahmeauge 12 eines nicht dargestellten Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs eingepresst ist.
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Die Lagerbuchse 10 weist einen Kern 14 mit einer zentralen Bohrung 16 zur Befestigung der Lagerbuchse 10 an einem nicht dargestellten Kraftfahrzeugteil, eine den Kern 14 umgebende Außenhülse 18 und einen den Kern 14 und die Außenhülse 18 miteinander verbindenden Elastomerkörper 20 auf.
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Die Außenhülse 18 ist aus einem Kunststoff oder einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt und weist an einem ersten Ende einen radial auswärts gerichteten ersten Flanschabschnitt 22, der endseitig an dem Aufnahmeauge 12 anliegt, und einen radial einwärts gerichteten zweiten Flanschabschnitt 24 auf.
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Der Elastomerkörper 20 ist an die Außenhülse 18 stoffschlüssig angebunden, insbesondere anvulkanisiert und weist im Bereich des ersten Flanschabschnitts 22 einen ersten Axialanschlag 26 und im Bereich des zweiten Flanschabschnitts 24 einen zweiten Axialanschlag 28 auf.
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Wie in 1 zudem ersichtlich ist, ist in die Außenhülse 18 ein Stützelement 30 eingebettet. Das Stützelement 30 ist als ein Hülsenelement 31 ausgebildet. Das Stützelement 30 ist aus einem Werkstoff, der eine geringere Neigung zur Spannungsrelaxation als der Werkstoff der Außenhülse 18 aufweist. Hierzu kann das Stützelement 30 aus einem Metall oder einem Kunststoff sein, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, dessen Fasergehalt mindestens 40 Gew.-% beträgt. So kann das Stützelement 30 aus einem mit Kohlenstofffasern und/oder Glasfasern unidirektional verstärktem Tape gewickelt sein.
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Vorliegend ist das Stützelement 30 durch Umspritzen stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit der Außenhülse 18 verbunden. Dadurch ist das Stützelement 30 in die Außenhülse 18 stoffschlüssig eingebettet. Wenn das Stützelement 30 aus einem mit Glas- und/oder Kohlenstofffasern unidirektional verstärktem Tape gewickelt ist, ist es von Vorteil, wenn das Tape auf einen Kern in einer Spritzgussmaschine aufgewickelt und anschließend umspritzt wird. In diesem Fall können Markierungen von den Abstützstellen des Tapes auf dem Kern auf der Innenseite der Außenhülse 18 auftreten. Alternativ kann das Stützelement 30 als Ring oder Hülsenelement 31 von einem Rohr, das mit unidirektionalen Glasfasern verstärkt ist, abgetrennt werden und entweder zum Umspritzen in die Spritzgussmaschine eingelegt und umspritzt werden oder in eine spritzgegossene Außenhülse formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig montiert werden.
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In 1 ist das Stützelement 30 vollständig von der Außenhülse 18 umgeben. Das setzt voraus, dass zunächst ein innerer Kunststoffring gespritzt wird, auf den anschließend das Tape gewickelt wird, bevor die Außenhülse 18 an diese Struktur angespritzt wird. Darüber hinaus kann das Stützelement 30 in einer Spritzgussform in Position gehalten und anschließend beidseitig umspritzt wird. Dabei bleiben jedoch nicht dargestellte Haltemarken an der Außenhülse 18 sichtbar.
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Das Stützelement 30 stützt die Außenhülse 18 beim Einpressen in das Aufnahmeauge 12 radial von innen ab und leitet die in die Außenhülse 18 aufgebrachte Last unmittelbar mittels Haftreibung in das Aufnahmeauge 12 ab. Zudem reduziert das Stützelement 30 die freie Oberfläche der mit dem Aufnahmeauge 12 als Presssitz in Kontakt stehenden Außenhülse 18. Dadurch kann der Werkstoff der Außenhülse 18 im Bereich des Stützelementes 30 radial nicht nach innen fließen, so dass eine Spannungsrelaxation der Außenhülse 18 verhindert wird. Das Stützelement 30 verhindert somit effektiv, dass sich die Außenhülse 18 beim Einpressen in das Aufnahmeauge 12 plastisch radial nach innen verformen kann, sondern der Werkstoff der Außenhülse 18 kann nur in Längsrichtung, also in Axialrichtung A der Lagerbuchse 10, fließen. Somit wird die Vorspannung des Presssitzes im Aufnahmeauge 12 über die gesamte Lebensdauer der Lagerbuchse 10 auch bei hohen Umgebungstemperaturen weitestgehend aufrechterhalten. Dadurch weist die Lagerbuchse 10 über ihre gesamte Lebensdauer eine hohe Auspresskraft, also diejenige Kraft die erforderlich ist, um die Lagerbuchse aus dem Aufnahmeauge zu drücken, auf.
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Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele für die Lagerbuchse 10 beschrieben, wobei für gleiche oder funktionsgleiche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
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In 2 ist eine zweite Ausführungsform der Lagerbuchse 10 offenbart, die sich von der ersten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass das Stützelement 30 innerhalb der Außenhülse 18 angeordnet ist. Hierzu liegt das Stützelement 30 an einer Innenseite der Außenhülse 18 an.
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Das Stützelement 30 kann formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig in der Außenhülse 18 fixiert sein. So kann das Stützelement 30 einen Außendurchmesser aufweisen, der größer ist als ein Innendurchmesser der Außenhülse 18. Dadurch ist das Stützelement 30 mittels einer Übermaßpassung in der Außenhülse 18 festgelegt. Ferner kann das Stützelement 30 ein Untermaß im Vergleich zu dem Innendurchmesser der Außenhülse 18 aufweisen, so dass das Stützelement 30 in die Außenhülse 18 eingeschoben wird, und erst beim Einpressen der Lagerbuchse 10 in das Aufnahmeauge 12 eine Vorspannung auf das Stützelement 30 aufgebracht wird. Darüber hinaus kann das Stützelement 30 mit einer Beschichtung aus Klebstoff versehen sein, um das Stützelement 30 stoffschlüssig mit der Innenseite der Außenhülse 18 zu verbinden. Ferner kann auf das Stützelement 30 ein Haftvermittler als Beschichtung aufgebracht sein, um einerseits das Stützelement 30 mit der Innenseite der Außenhülse 18 stoffschlüssig zu verbinden und andererseits einen Stoffschluss des Stützelements 30 mit dem Elastomerkörper 20 während der Vulkanisation zu erzeugen.
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Um ein Auswandern des Stützelements 30 aus der Außenhülse 18 zu verhindern, beziehungsweise während der Montage die Positionierung zu erleichtern, weist die Außenhülse 18 einen radial einwärts abragenden Vorsprung 32 auf, an dem das Stützelement 30 anliegt.
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In 3 ist eine dritte Ausführungsform der Lagerbuchse 10 gezeigt, die sich von der ersten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass das Stützelement 30 mittels einer Clipsverbindung innerhalb der Außenhülse 18 fixiert ist. Die Clipsverbindung verhindert ein Auswandern des Stützelements 30 in Axialrichtung A aus der Außenhülse 18, wie sie zum Beispiel während des Einpressvorgangs des Lagers in das Aufnahmeauge 12 auftreten kann. Hierzu weist die Außenhülse 18 eine radial einwärts abragende Rastnase 34 auf, die an einem ersten Ende des Stützelements 30 anliegt und mit dem radial einwärts abragenden Vorsprung 32, der an einem zweiten Ende des Stützelements 30 anliegt, zusammenwirkt.
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In 4 ist eine vierte Ausführungsform der Lagerbuchse 10 gezeigt, die sich von den anderen Ausführungsformen dadurch unterscheidet, dass die Außenhülse 18 eine radial einwärts abragende Erhebung 36 aufweist, die zur Einstellung von Steifigkeitsverhältnissen des Elastomerkörpers 20 dient. Die Erhebung 36 bringt beim Einpressen der Lagerbuchse 10 in ein Aufnahmeauge 12 eine Vorspannung in den Elastomerkörper 20 ein. Außerdem unterscheidet sich das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel der Lagerbuchse 10 von den anderen Ausführungsbeispielen dadurch, dass die Außenhülse 18 keine Flanschabschnitte 22, 24 zur Ausbildung von Axialanschlägen für die Aufnahme von Kräften in Axialrichtung A aufweist.
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In 5 ist eine fünfte Ausführungsform der Lagerbuchse 10 gezeigt, die sich von den anderen Ausführungsformen dadurch unterscheidet, dass die Lagerbuchse 10 als eine Hydrobuchse ausgebildet ist. Die in 5 dargestellte Ausführungsform zeigt eine radial dämpfende Hydrobuchse. Es können aber auch axialdämpfende Hydrobuchsen oder biaxial dämpfende Hydrobuchsen mit dem Stützelement 30 ausgerüstet werden.
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Wie in 5 ersichtlich ist, sind innerhalb des Elastomerkörpers 20 Arbeitskammern 38 ausgebildet, die mit einer Flüssigkeit gefüllt und über einen Dämpfungskanal 40 flüssigkeitsleitend miteinander verbunden sind. Die Arbeitskammern 38 sind stirnseitig von Elastomermembranen 41 des Elastomerkörpers 20 begrenzt. Der Dämpfungskanal 40 ist in Kanalschalen 42 eingebracht, die dem Stützelement 30 zugeordnet sind.
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Zur Anbindung des Elastomerkörpers 20 an die Außenhülse 18 sind die Elastomermembranen 41 endseitig mit Stützringen 44a, 44b aus Kunststoff versehen, an denen die Axialanschläge 26, 28 anvulkanisiert sind.
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Die Stützringe 44a, 44b sind stoffschlüssig mit der Außenhülse 18 verbunden. Insbesondere sind die Stützringe 44a, 44b mittels Laserdurchstrahlschweißen mit der Außenhülse 18 verbunden. Hierzu ist die Außenhülse 18 aus einem Kunststoff, der einen hohen Laser-Transmissionsgrad aufweist. Wenn die Außenhülse 18 aus einem faserverstärkten Kunststoff ist, ist es erforderlich, dass die Außenhülse 18 einen niedrigen Fasergehalt aufweist, um einen hohen Transmissionsgrad zu erzielen.
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Zudem ist ersichtlich, dass sich das Stützelement 30 nicht über die gesamte Bauhöhe der Außenhülse 18 erstreckt. So bleibt für eine erste Schweißnaht 51a eine Kontaktfläche zwischen erstem Stützring 44a und der Außenhülse 18 und für eine zweite Schweißnaht 51b eine Kontaktfläche zwischen zweitem Stützring 44b und der Außenhülse 18 erhalten. Auf diese Art können beide Stützringe 44a, 44b stoffschlüssig mit der Außenhülse 18 verbunden werden, um die Komponenten flüssigkeitsdichtend zu verbinden und/oder Kräfte zu übertragen.
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Wie zudem in 5 ersichtlich ist, weist der Kern 14 einen Absatz 46 auf, der von dem Elastomer des Elastomerkörpers 20 ummantelt ist und einen Radialanschlag 48 bildet. Der Radialanschlag 48 wirkt mit der Kanalschale 42 und dem Stützelement 30 zusammen. Dadurch liegt das Stützelement 30 im direkten Lastpfad des Radialanschlags 48.
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In 6 ist eine sechste Ausführungsform der Lagerbuchse 10 offenbart, die sich von dem fünften Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass der Radialanschlag 48 außerhalb der Arbeitskammern 38 liegt, so dass sich das Stützelement 30 außerhalb des Lastpfads des Radialanschlags 48 befindet. Der Radialanschlag 48 ist vorliegend aus zwei Ringelementen 50 gebildet, wobei jeweils endseitig ein Ringelement 50 auf den den Kern 14 umgebenden Elastomerkörper 20 aufgeschoben ist. Die Ringelemente 50 wirken mit dem die Stützringe 40 ummantelnden Elastomer der Elastomermembranen 41 zusammen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Lagerbuchse
- 12
- Aufnahmeauge
- 14
- Kern
- 16
- Bohrung
- 18
- Außenhülse
- 20
- Elastomerkörper
- 22
- erster Flanschabschnitt
- 24
- zweiter Flanschabschnitt
- 26
- ersten Axialanschlag
- 28
- zweiter Axialanschlag
- 30
- Stützelement
- 31
- Hülsenelement
- 32
- Vorsprung
- 34
- Rastnase
- 36
- Erhebung
- 38
- Arbeitskammer
- 40
- Dämpfungskanal
- 41
- Elastomermembran
- 42
- Kanalschale
- 44a
- erster Stützring
- 44b
- zweiter Stützring
- 46
- Absatz
- 48
- Radialanschlag
- 50
- Ringelement
- 51a
- erste Schweißnaht
- 51b
- zweite Schweißnaht
- A
- Axialrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010018536 A1 [0005]
