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Die Erfindung bezieht sich auf Dämpferlager vom Typ umfassend ein Lagergehäuse zur Befestigung an einem Kraftfahrzeug, eine Scheibe zur Befestigung an einer Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers, und einen Elastomerkörper aus einem mikrozelligen Elastomer, der in dem Lagergehäuse eingespannt ist und die Scheibe aufnimmt, um diese elastisch in dem Lagergehäuse abzustützen, wobei die Scheibe aus einem Material besteht, das eine höhere Steifigkeit als das Material des Elastomerkörpers aufweist.
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Derartige Dämpferlager sind beispielsweise aus
DE 10 2004 003 132 A1 ,
DE 10 2005 009 667 A1 und
DE 10 2012 001 299 A1 bekannt. Zur Einstellung des Feder- und Dämpfungsverhaltens des Dämpferlagers werden dort entweder die Kontaktflächen des Elastomerkörpers zum Lagergehäuse oder aber die Kontaktflächen des Lagergehäuses zum Elastomerkörper hin mit einer wellenartigen Konturierung versehen .
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Dämpferlager nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und Patentanspruch 7 sind aus
FR 2 898 170 A1 bekannt.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, Alternativen für solche Dämpferlager aufzuzeigen, welche es gestatten, ein Dämpferlager mit geringem Aufwand an unterschiedliche Einbausituationen anzupassen.
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Diese Aufgabe wird durch Dämpferlager gemäß den Patentansprüchen 1 und 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
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Hierdurch ist es möglich, für unterschiedliche Einbausituationen stets gleiche Scheiben und gegebenenfalls auch stets gleiche Elastomerkörper zu verwenden. Im Unterschied zu dem oben genannten Stand der Technik ist es somit nicht erforderlich, für jede Einbausituation eigene Scheiben und/oder Elastomerkörper vorzuhalten. Die Scheiben und Elastomerkörper können viel mehr als uniforme Massenteile hergestellt werden.
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Über den mindestens einen Modifikator ist es zum einen möglich, die Kennung des Dämpferlagers mit geringem Aufwand gezielt einzustellen. Dies betrifft sowohl das Verhalten in der Zugstufe als auch in der Druckstufe des zugehörigen Schwingungsdämpfers
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Weiterhin können hierdurch über das Dämpferlager verschiedene Elastomerkörperhöhen realisiert werden, so dass bei einer Veränderung der Abstimmung des Dämpferlagers keine Veränderung der Länge der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers erforderlich wird.
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Ferner kann auf diese Art und Weise bei Bedarf sehr einfach eine Verdrehsicherung für die Winkellage der Kolbenstange zum Lagergehäuse des Dämpferlagers erzielt werden.
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Bevorzugt ist die Scheibe rotationssymmetrisch ausgebildet, so dass es beim Einbau in das Dämpferlager auf deren Winkelposition relativ zum Elastomerkörper nicht ankommt.
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Wie bereits ausgeführt, dient die Scheibe der Anbindung der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers. Sie ist daher bevorzugt als verhältnismäßig starres Bauteil ausgeführt, das eine deutlich höhere Materialsteifigkeit aufweist, als der Elastomerkörper. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Scheibe daher aus Metall. Jedoch kommen auch Kunststoffe infrage, welche entsprechende Steifigkeitseigenschaften im Vergleich zum Elastomerkörper besitzen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Elastomerkörper ringförmig ausgebildet. Er weist im nicht-eingebauten Zustand, jedoch mit eingebetteter Scheibe, zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten auf, welche eben sind. Die Kennungseinstellung erfolgt über die Modifikatoren, welche bewirken, dass das Material des Elastomerkörper je nach Bedarf mehr oder weniger stark zusammengedrückt wird. Für unterschiedliche Kennungseinstellungen kann somit stets der gleiche Elastomerkörper verwendet werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der zwischen der Scheibe und dem Elastomerkörper angeordnete mindestens eine Modifikator an der Scheibe befestigt und nicht unmittelbar an der Scheibe ausgebildet.
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Die Befestigung kann stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig vorgenommen sein. Beispielsweise können die Modifikatoren an die Scheibe angespritzt sein. Möglich ist ferner ein Aufpressen oder Ankleben eines entsprechenden Mantels an die Scheibe. Über solche Modifikatoren lässt sich eine Variantenherstellung unter Verwendung einer uniformen Scheibe erzielen.
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Ist ein Modifikator zwischen dem Lagergehäuse und dem Elastomerkörper als Einleger ausgebildet, kann dieser zunächst lose eingelegt werden. Seine Festlegung erfolgt dann beim Verspannen des Elastomerkörpers im Lagergehäuse. Es ist jedoch auch möglich, einen solchen Einleger entweder am Elastomerkörper oder am Lagergehäuse vorzufixieren.
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Durch Variation der Dicke senkrecht zur Scheibe, welche in Umfangsrichtung der Scheibe variiert, lässt sich auf einfache Art und Weise die Kennung des Dämpferlagers in der Zug- und Druckstufe, gegebenenfalls auch unabhängig voneinander, einstellen.
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In der Ausführung gemäß Patentanspruch 9 weist das Lagergehäuse eine Innenwand auf, welche mit dem Außenumfang des Elastomerkörpers in Eingriff steht. Ferner bildet die Innenwand des Lagergehäuses in Umfangsrichtung ein Verzahnungsprofil aus. Zudem ist der Außenumfang der Modifikatoren zwischen der Scheibe und dem Elastomerkörper und/oder der Modifikatoren zwischen dem Lagergehäuse und dem Elastomerkörper dem Verzahnungsprofil der Innenwand des Lagergehäuses entsprechend konturiert und steht mit dem Verzahnungsprofil der Innenwand des Lagergehäuses in Eingriff. Auf diese Art und Weise kann über die Modifikatoren sehr einfach eine Verdrehsicherung zwischen der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers und dem Lagergehäuse des Dämpferlagers verwirklicht werden.
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Dabei kann ferner vorgesehen sein, dass der Außenumfang des Elastomerkörpers entsprechend dem Verzahnungsprofil der Innenwand des Lagergehäuses konturiert ist und mit diesem in Eingriff steht, um die Verdrehsicherung weiter zu stärken. Wird stattdessen ein Elastomerkörper mit einem in unverformtem Zustand kreiszylindrischen Außenumfang vorgesehen, kann dieser so auf das Verzahnungsprofil abgestimmt sein, dass durch das Einspannen des Elastomerkörpers im Lagergehäuse Außenumfangsabschnitte desselben in das Verzahnungsprofil gedrückt werden, um hierdurch eine Verdrehsicherung zu bewirken.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Modifikatoren aus Kunststoff oder Gummi bestehen, wodurch sich diese einfach herstellen und gegebenenfalls auch einfach befestigen lassen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von nicht beschränkenden Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine Anordnung aus einem Dämpferlager und einem Schwingungsdämpfer für eine Kraftfahrzeug-Radaufhängung zur Veranschaulichung der Einbausituation eines Dämpferlagers nach der Erfindung,
- 2 eine Explosionsdarstellung eines Dämpferlagers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 3 eine Teilschnittansicht des Lagergehäuse des Dämpferlagers,
- 4 eine Querschnittsansicht eines Elastomerkörpers mit Scheibe nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 5 eine Querschnittsansicht eines Elastomerkörpers mit Scheibe nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 6 eine Draufsicht auf das geöffnete Lagergehäuse mit eingebautem Elastomerkörper nebst Scheibe nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und in
- 7 einen Schnitt durch das Lagergehäuse nach dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In 1 ist schematisch die Einbaulage eines Dämpferlagers 1 für einen Schwingungsdämpfer 2 dargestellt. Zwischen einem Behälterrohr 3 des Schwingungsdämpfers und dem Dämpferlager 1 sind eine Zusatzfeder 4 sowie ein Schutzrohr 5 für den oberen Endabschnitt des Schwingungsdämpfers 1 zu erkennen. Die Zusatzfeder 4 kann als Puffer aus Elastomermaterial ausgeführt sein, welche sich schwingungsdämpferseitig an dem Dämpferlager 1 abstützt. Eine Kolbenstange 6 des Schwingungsdämpfers 1 erstreckt sich durch die Zusatzfeder 4 hindurch und ist mit einem Endabschnitt an dem Dämpferlager 1 befestigt, beispielsweise mittels einer Mutter 7 am Dämpferlager 1 festgelegt.
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Das Dämpferlager 1, welches in den 2 und 3 näher dargestellt ist, umfasst ein Lagergehäuse 10 zur Befestigung am Aufbau eines Kraftfahrzeugs. Weiterhin umfasst das Dämpferlager 1 eine Scheibe 11, an welcher die Kolbenstange 6 des Schwingungsdämpfers befestigt wird. Die Scheibe 11 ist innerhalb des Lagergehäuses 10 sowohl in Zugrichtung als auch in Druckrichtung sowie ferner in Radialrichtung abgestützt. Ein entsprechender Aufnahmeraum 12 des Lagergehäuse 10 wird hierzu mit einem Deckel 13 verschlossen, welcher im weitesten Sinne ebenfalls dem Lagergehäuse 10 zugerechnet werden kann.
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Die Scheibe 11 steht nicht unmittelbar in Kontakt mit dem Lagergehäuse 10. Vielmehr weist das Dämpferlager 1 zu deren Abstützung einen Elastomerkörper 14 auf, welcher in dem Lagergehäuse 10 vorzugsweise mittels des Deckels 13 eingespannt ist und die Scheibe 11 aufnimmt. Hierdurch ist die Scheibe 11 elastisch in dem Lagergehäuse 10 abgestützt. Der Elastomerkörper 14 besteht aus einem mikrozelligen Elastomer wie beispielsweise einem Polyurethanschaum. Über den Elastomerkörper 14, d.h. insbesondere dessen Formgebung, Material und Einspannung in dem Lagergehäuse 10 wird die Kennung des Dämpferlagers 1 in Zugrichtung, in Druckrichtung sowie in Radialrichtung beeinflusst, und zwar sowohl in Bezug auf das Dämpfungsverhalten als auch auf das Federverhalten des Dämpferlagers 1.
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Der Elastomerkörper 14 kann insbesondere ringförmig ausgebildet sein. Im nicht-eingebauten Zustand im Lagergehäuse 10, jedoch mit eingebetteter Scheibe 11, weist dieser zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten 15 und 16 auf, welche eben sind. Eine Konturierung der Stirnseiten 15 und 16 des Elastomerkörpers 14, wie teilweise im eingangs erläuterten Stand der Technik vorgesehen, kann vorliegend unterbleiben. Gleiches gilt für die korrespondierenden Gegenflächen 17 und 18 am Lagergehäuse 10, gegen welchen der Elastomerkörper 14 im Einbauzustand abgestützt ist.
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Gegenüber dem Elastomerkörper 14 ist die Scheibe 11 vergleichsweise steif. Sie besteht dementsprechend aus einem Material, welches eine höhere Steifigkeit als das Material des Elastomerkörpers 14 aufweist. So kann die Scheibe 11 beispielsweise aus Metall bestehen. Jedoch ist auch eine Fertigung aus Kunststoff möglich, solange die Scheibe 11 deutlich steifer als der Elastomerkörper 14 bleibt und sich bei den üblichen Dämpferkräften nicht merklich verformt.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Scheibe 11 eine zentrale Verdickung zur Bereitstellung einer Aufnahmebuchse 19 für einen oberen Endabschnitt der Kolbenstange 6 auf. Um die die zentrale Verdickung erstreckt sich ein radialer Flanschabschnitt 20 mit geringerer Wandstärke, über welchen die Scheibe 11 in dem Elastomerkörper 14 aufgenommen ist. Die Scheibe 11 ist vorliegend als rotationssymmetrisches Bauteil ausgeführt. Es ist jedoch auch möglich, eine nicht-rotationssymmetrische, insbesondere eine unrunde Ausgestaltung für die Scheibe 11 vorzusehen.
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Erfindungsgemäß ist zwischen der Scheibe 11 und dem Elastomerkörper 14 und/oder zwischen dem Lagergehäuse 10 und dem Elastomerkörper 14 mindestens ein Modifikator 40 angeordnet und/oder eingespannt, welcher aus einem Material besteht, das gegenüber dem Material des Elastomerkörpers 14 eine höhere Steifigkeit aufweist. Vorzugsweise sind der bzw. die Modifikatoren 40 aus Gummi oder Kunststoff gefertigt. Sie sind weder integraler Bestandteil der Scheibe 11 noch integraler Bestandteil des Lagergehäuses, sondern vielmehr zusätzliche Elemente, gegebenenfalls auch an einem der vorgenannten Bauteile, nämlich der Scheibe 11, dem Elastomerkörper 14 sowie gegebenenfalls auch dem Lagergehäuse 10 befestigt sein können. Über die Modifikatoren erfolgt eine Anpassung des Dämpferlagers 1 an die jeweilige Einbausituation sowie eine gewünschte Kennungseinstellung des Dämpferlagers 1, so dass sich sehr einfach unterschiedliche Varianten herstellen lassen und zwar selbst dann, wenn für die Scheibe 11 und den Elastomerkörper 14 stets baugleiche Teile zum Einsatz kommen.
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In 4 ist beispielhaft ein erstes Ausführungsbeispiel für solche Modifikatoren 40 dargestellt. Diese sind zwischen der Scheibe 11 und dem Elastomerkörper 14 angeordnet. Insbesondere können die Modifikatoren 40 an der Scheibe 11 befestigt sein. Wie 4 entnommen werden kann, ist die Scheibe lediglich mit dem radial außenliegenden Abschnitt 21 ihres Flanschs 20 in dem Elastomerkörper 14 aufgenommen, wohingegen die Anschlussbuchse 19 für den Anschluss der Kolbenstange 6 vom Elastomerkörper unbedeckt bleibt. Die Modifikatoren 40 bestehen vorliegend in einer Ummantelung 41 des radial außenliegenden Abschnitts 21 des Flanschs 20. Eine solche Ummantelung kann an den Flansch 20 der Scheibe 11 angespritzt sein. Es ist jedoch auch eine kraft- oder formschlüssige Befestigung einer solchen Ummantelung 41, welche vorzugsweise aus Kunststoff oder Gummi besteht, möglich. Eine Befestigung kann beispielsweise durch Aufpressen eines Kunststoffmantels auf den radial außenliegenden Abschnitt 21 des Flanschs 20 vorgenommen sein.
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Vorliegend sind Modifikatoren 40 zur Beeinflussung der Kennung des Dämpferlagers 1 dargestellt. Diese bzw. die entsprechende Ummantelung 41 weist eine Dicke senkrecht zur Scheibe 11 auf, welche in Umfangsrichtung der Scheibe 11 variiert. Hierdurch wird das Material des Elastomerkörpers 14 im Dämpferlager 1 mal stärker und mal weniger stark zusammengedrückt. Wie man 4 weiter entnehmen kann, ist es möglich, unterschiedliche Profilierung an der Ober- und Unterseite der Scheibe 11 vorzunehmen, wodurch sich unterschiedliche Kennungen in der Zug- und Druckstufe ergeben. Weiterhin kann die Ummantelung 41 auch den radialen Rand 22 des Flanschs 20 umgreifen, um eine Beeinflussung der Kennung in Radialrichtung vorzunehmen.
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5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel mit Modifikatoren 40, welche zwischen dem Lagergehäuse 10 und dem Elastomerkörper 14 als Einleger 42, 43ausgebildet sind. Diese sind zusätzlich zu den Modifikatoren gemäß 4 vorgesehen, um die Kennung des Dämpferlagers 1 in Zugrichtung und Druckrichtung zu beeinflussen. Über einen weiteren Einleger 44 kann die Kennung des Dämpferlagers 1 in Radialrichtung beeinflusst werden. Die Einleger 42, 43 und 44 können zunächst eingelegt werden. Beim Schließen des Lagergehäuses 10, beispielsweise mittels eines Deckels 13, erfolgt dann deren Festlegung unter gleichzeitiger Fixierung sowie gegebenenfalls Vorspannung des Elastomerkörper 14. Es ist jedoch auch möglich, die Einleger 42, 43 und 44 oder auch nur einzelne derselben an dem Elastomerkörper 14 vorzufixieren, beispielsweise anzukleben, um die Handhabung bei der Montage zu vereinfachen. Die Einleger 42 und 43 sind vorliegend als flache Ringscheiben dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, diese mit einer Profilierung, beispielsweise entsprechend einer Ummantelung 41 gemäß 4 zu versehen, so dass diese Modifikatoren 40 eine Dicke senkrecht zur Scheibe 11 aufweisen, welche in Umfangsrichtung der Scheibe 11 variiert.
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Über die Einleger 42 und 43 lässt sich die Kennung des Dämpferlagers in der Zugstufe und in der Druckstufe einstellen. Zudem kann hierdurch die Lage der Anbindung der Kolbenstange 6 am Dämpferlagers 1 angepasst werden, so dass etwaige Längenanpassungen an der Kolbenstange 6 und Veränderungen am Lagergehäuse 10 vermieden werden. Ferner können auch hier, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4, uniforme Scheiben 11 und Elastomerkörper 14 eingesetzt werden, wobei die Variantenherstellung über die Modifikatoren 40 in Form der Einleger 42, 43 erfolgt.
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Eine Variantenherstellung für das Feder- und Dämpfungsverhalten in Radialrichtung lässt sich über den Einleger 44 bewerkstelligen, welcher in der Art einer Hülse ausgebildet ist, die den Elastomerkörper 14 radial umgibt.
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Wie bereits angedeutet, können die Modifikationsmöglichkeiten gemäß 4 und 5 entweder unabhängig voneinander vorgesehen oder aber miteinander kombiniert werden, wobei in beiden Fällen gleiche Scheiben 11 und Elastomerkörper 14 verwendet werden können.
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6 und 7 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem Modifikatoren 40 unter anderem als Verdrehsicherung eingesetzt sind. Die Scheibe 11 ist auch hier lediglich mit dem radial außenliegenden Abschnitt 21 ihres Flanschs 20 in dem Elastomerkörper 14 aufgenommen, wohingegen die Anschlussbuchse 19 für den Anschluss der Kolbenstange 6 vom Elastomerkörper 14 unbedeckt bleibt. Die Modifikatoren 40 bestehen vorliegend wieder in einer Ummantelung 45 des radial außenliegenden Abschnitts 21 des Flanschs 20. Eine solche Ummantelung kann an den Flansch 20 der Scheibe 11 angespritzt sein. Es ist jedoch auch eine kraft- oder formschlüssige Befestigung einer solchen Ummantelung 45, welche vorzugsweise aus Kunststoff oder Gummi besteht, möglich. Eine Befestigung kann beispielsweise durch Aufpressen eines Kunststoffmantels auf den radial außenliegenden Abschnitt 21 des Flanschs 20 vorgenommen sein.
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Die Innenwand 12a des Lagergehäuses 10, welche mit dem Außenumfang des Elastomerkörpers 14 in Eingriff steht, bildet vorliegend in Umfangsrichtung ein Verzahnungsprofil 12b aus, welches mit dem entsprechend profilierten Außenumfang des Elastomerkörper 14 kämmt.
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Weiterhin ist eine Scheibe 42 als Modifikator vorgesehen, deren Außenumfang entsprechend dem Verzahnungsprofil 12b der Innenwand 12a des Lagergehäuses 10 konturiert ist, so dass diese im Einbauzustand mit der Innenwand 12a drehfest in Eingriff steht. Ein Innenumfang der Scheibe 42 kann über ein entsprechendes Verzahnungsprofil 42a mit dem Elastomerkörper 14 in Eingriff stehen, der seinerseits über ein weiteres Verzahnungsprofil 14a mit einem an der Ummantelung 45 der Scheibe ausgebildeten Verzahnungsprofil 45a drehfest in Eingriff steht. Hierdurch wird eine stabile Verdrehsicherung zwischen der an die Scheibe 11 angeschlossenen Kolbenstange 6 und dem Lagergehäuse 10 des Dämpferlagers 1 erzielt.
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In Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels ist es ferner möglich, den Außenumfang der Modifikatoren 40 bzw. Ummantelung 45 zwischen der Scheibe 11 und dem Elastomerkörper 14 dem Verzahnungsprofil 12b der Innenwand 12a des Lagergehäuses 10 entsprechend zu konturieren. Durch einen entsprechenden Eingriff kann einen Verdrehsicherung ohne radiale Zwischenschalung des Elastomerkörpers 14 erfolgen.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen und weiteren Abwandlungen näher erläutert. Technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiter Einzelmerkmale erläutert wurden, können sowohl unabhängig von diesen als auch in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist ausdrücklich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dämpferlager
- 2
- Schwingungsdämpfer
- 3
- Behälter
- 4
- Zusatzfeder
- 5
- Schutzrohr
- 6
- Kolbenstange
- 7
- Mutter
- 10
- Lagergehäuse
- 11
- Scheibe
- 12
- Aufnahmeraum
- 12a
- Innenwand
- 12b
- Verzahnungsprofil
- 13
- Deckel
- 14
- Elastomerkörper
- 14a
- Verzahnungsprofil
- 15
- Stirnseite
- 16
- Stirnseite
- 17
- Gegenfläche
- 18
- Gegenfläche
- 19
- Aufnahmebuchse
- 20
- Flansch
- 21
- radial außenliegender Abschnitt
- 22
- Rand
- 40
- Modifikatoren
- 41
- Ummantelung
- 42
- Einleger
- 42a
- Verzahnungsprofil
- 43
- Einleger
- 44
- Einleger
- 45
- Ummantelung
- 45a
- Verzahnungsprofil
