DE10229753A1

DE10229753A1 - Für einen Achslenker eines Kraftfahrzeuges ausgebildetes Gelenklager

Info

Publication number: DE10229753A1
Application number: DE2002129753
Authority: DE
Inventors: Siegfried Wittmar; Andreas Senge
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-07-04
Also published as: DE10229753B4

Abstract

Ein Gelenklager (5) für einen Achslenker eines Kraftfahrzeugs hat ein Lageraußenteil (6) und ein Lagerinnenteil (7), welches über ein Elastomerteil (8) mit dem Lageraußenteil (6) Verbindung hat. In dem Elastomerteil (8) sind zur Begrenzung der Verformbarkeit Zwischenbleche (11, 11a) angeordnet, welche das Elastomerteil (8) in einen Außenkörper (10) und einen Innenkörper (9) teilen. Die Zwischenbleche (11, 11a) haben jeweils zumindest eine Durchbrechung (12). Dadurch sind der Innenkörper (9) und der Außenkörper (10) des Elastomerteiles (8) über diese Durchbrechung (12) miteinander verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft ein für einen Achslenker eines Kraftfahrzeugs ausgebildetes Gelenklager mit einem Lageraußenteil und einem Lagerinnenteil, welches über ein Elastomerteil mit dem Lageraußenteil Verbindung hat und bei dem das Elastomerteil zur Begrenzung der Verformbarkeit zumindest ein Zwischenblech aufweist, welches das Elastomerteil in einen Außenkörper und einen Innenkörper teilt.

Ein Gelenklager der vorstehenden Art ist Gegenstand der DE 199 56 153 C1 . Bei dem in dieser Schrift erläuterten Gelenklager verläuft das Zwischenblech als Blechhülse nahe des inneren Randes des Elastomerteiles. Innenseitig ist es nur noch von einem in der Schrift als Elastomerhaut bezeichneten, sehr dünnen Elastomerkörper abgedeckt. Die Schrift befasst sich mit dem Problem, dass es bei vergleichbaren Gelenklagern aufgrund der Lagerbewegungen zu einer Überbeanspruchung des innenseitigen Elastomerkörpers kommen und dieser dadurch übermäßig verschleißen kann. Sie versucht dieses Problem dadurch zu lösen, dass das Zwischenblech Stege enthält, welche in den dünnen Elastomerkörper eingreifen. Dadurch entstehen in der Elastomerhaut zwischen den Stegen voneinander weitgehend unabhängige Elastomerzonen, wodurch die Kräfte besser in das Zwischenblech eingeleitet werden sollen.

Gelenklager sind oftmals so ausgebildet, dass die Zwischenbleche in etwa im mittleren Bereich des Elastomerteils verlaufen, so dass auf beiden Seiten des jeweiligen Zwischenbleches ein in etwa gleich dicker Elastomerkörper vorgesehen ist und die Zwischenbleche als radiale Wegbegrenzung dienen können. Die Ausbildung solcher Zwischenbleche mit Rippen wäre hierbei sehr aufwändig und würde das Dämpfungsverhalten des Gelenklagers stark verändern.

Ein Achslenker mit einem als stehende Dämpfungsbüchse ausgebildetes Gelenklager ist Gegenstand der EP 0 653 320 . Der Achslenker nach dieser Schrift hat ein Elastomerteil mit zwei einander gegenüberliegenden, axialen Schlitzen. Diese bilden dadurch im Elastomerteil Freiräume. Dadurch ist das Elastomerteil in einer Radialrichtung relativ steif und in Richtung der Schlitze relativ weich. Hierdurch lässt sich erreichen, dass sich beim Bremsen und Anfahren des Kraftfahrzeuges der Spurwinkel im Sinne einer Erhöhung der Richtungsstabilität verändert. Die Gelenklager nach der EP 0 653 320 weisen jedoch keine Zwischenbleche auf.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Gelenklager der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass es auch bei einer hohen Belastung des Elastomerteils nicht zu einer Beschädigung des Elastomerteils kommen kann, ohne dass hierzu das Gelenklager unerwünscht großvolumig ausgebildet werden muss.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Zwischenblech zumindest eine Durchbrechung hat und dass der Innenkörper und der Außenkörper des Elastomerteiles über diese Durchbrechung miteinander Verbindung haben und dadurch als einstöckiges Bauteil ausgebildet sind.

Durch diese Gestaltung lässt sich ohne Erhöhung der äußeren Abmessungen des Gelenklagers erreichen, dass der Querschnitt des Elastomerteils erhöht wird und dadurch das Gelenklager besser in der Lage ist, kardanischen Beanspruchungen zu widerstehen, ohne dass es zu Einrissen im Elastomerwerkstoff kommt und ohne dass die Gefahr eines Lösens der Elastomerkörper von dem Zwischenblech besteht. Durch die Durchbrechung im Zwischenblech werden die Elastomerkörper zu beiden Seiten des Zwischenbleches durch eine „Gummiseele" miteinander verbunden. Dadurch werden Materialspannungen in den Elastomerkörpern herabgesetzt, wodurch sich die Lebensdauer und Qualität des Gelenklagers erheblich erhöhen. Weiterhin hat man dank der Erfindung durch die Bemessung des Querschnittes und der Form der Durchbrechung oder dadurch, dass man an verschiedenen Stellen Durchbrechungen vorsieht, die Möglichkeit, das Verformungsverhalten des Gelenklagers zu verändern und kann sich dadurch unterschiedlichen Anforderungen anpassen.

Für die Vorderradaufhängung heutiger Personenkraftwagen mittels Dreiecklenker ist es vorteilhaft, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Gelenklager als stehend auf dem Achslenker zu montierende Dämpfungsbüchse ausgebildet ist und der Elastomerkörper das Lageraußenteil und das Lagerinnenteil an zwei gegenüberliegenden Seiten überbrückt, wenn an zwei hierzu winkelversetzten Seiten jedoch zwischen dem Lageraußenteil und dem Lagerinnenteil einander gegenüberliegend jeweils ein Freiraum verbleibt und wenn die Zwischenbleche innerhalb des Elastomerteils an beiden Seiten des Elastomerteils aus diesem heraus in den Freiraum ragen.

Die Zwischenbleche bilden eine radiale Wegbegrenzung, wenn sie jeweils mit einer nach außen gerichteten Abkröpfung in die beiden Freiräume ragen und nahe der Innenmantelfläche des Außenteils enden.

Sowohl kostenmäßig als auch für das Dämpfungsverhalten bei dem Einsatz der Gelenklager für die Vorderradaufhängung bei Personenkraftwagen ist es vorteilhaft, wenn die Zwischenbleche jeweils eine einzige Durchbrechung in einem mittleren Bereich aufweisen. Durch eine solche einzige Durchbrechung verändert sich die Dämpfungscharakteristik des Gelenklagers nicht wesentlich. Sie führt jedoch zu einer erheblichen Erhöhung der Lebensdauer des Gelenklagers.

Optimal ist es, wenn die Durchbrechung sich über etwa 1/3 der Fläche des jeweiligen Zwischenbleches erstreckt. Durch eine solch großflächige Durchbrechung wird zugleich das Gewicht des Gelenklagers verringert.

Eine gezielte Dämpfungscharakteristik kann dadurch erreicht werden, in dem die Durchbrechung in Längsrichtung des Gelenklagers außermittig angeordnet ist.

Der weiteren Optimierung bei Gelenklagern für Vorderradaufhängungen von Personenkraftwagen dient es, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Durchbrechung die Form einer Ellipse hat, deren größerer Durchmesser in Umfangsrichtung des Gelenklagers verläuft.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsmöglichkeiten zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
1 eine perspektivische Ansicht eines vorderen Querlenkers eines Kraftfahrzeugs, die Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Mittelkonsole,
2 einen senkrechten Schnitt durch ein Gelenklager des Querlenkers, einen Schnitt durch 1 entlang der Linie II – II,
3 eine Draufsicht auf das Gelenklager,
4 eine schematisierte Ansicht eines Zwischenbleches.
Die 1 zeigt einen vorderen Achslenker 1 eines Personenkraftwagens, der die Form eines Dreiecks hat und an seiner in 1 gesehenen linken Ecke einen nach oben gerichteten Zapfen 2 hat, auf welchem ein nicht gezeigter Radträger eines linken Vorderrades schwenkbar montiert wird. An der gegenüberliegenden Seite hat der Achslenker 1 eine liegend angeordnete Dämpfungsbüchse 3, welche eine Verschwenkung des Achslenkers 1 um eine in etwa horizontale Achse 4 ermöglicht. Zur weiteren Lagerung des Achslenkers ist ein stehendes Gelenklager 5 vorgesehen, dessen genauere Gestaltung sich aus den 2, 3 und 4 ergibt.
Wie die Schnittdarstellung gemäß 2 zeigt, hat das Gelenklager 5 ein Lageraußenteil 6 und ein Lagerinnenteil 7, welches über ein Elastomerteil 8 mit dem Lageraußenteil 6 Verbindung hat. Das Elastomerteil 8 besteht aus einem Innenkörper 9 und einem Außenkörper 10, zwischen denen ein Zwischenblech 11 angeordnet ist. Für die Erfindung wesentlich ist, dass dieses Zwischenblech 11 eine Durchbrechung 12 hat, so dass der Innenkörper 9 und der Außenkörper 10 über diese Durchbrechung 12 miteinander Verbindung haben und ein einstöckiges Bauteil bilden.
Die 3 lässt erkennen, dass das Lageraußenteil 6 als Büchse ausgebildet ist und das Elastomerteil 8 brückenartig dieses Lageraußenteil 6 mit dem Lagerinnenteil 7 verbindet, so dass innerhalb des Lageraußenteiles 6 zwei Freiräume 13, 14 entstehen, die nicht von dem Elastomerteil 8 ausgefüllt sind. Die Zwischenbleche 11 bzw. 11a weisen an ihren in Umfangsrichtung liegenden Enden jeweils eine Abkröpfung 15, 16 auf, die in den Freiraum 13, 14 ragt und nahe der Innenmantelfläche des Lageraußenteils 6 endet.
Die vereinfachte Darstellung eines Zwischenbleches 11 gemäß 4 zeigt, dass die Durchbrechung 12 die Form eine Ellipse haben kann, deren Achse größeren Durchmessers in Umfangsrichtung des Gelenklagers 5 verläuft.

1: Achslenker
2: Zapfen
3: Dämpfungsbuchse
4: Achse
5: Gelenklager
6: Lageraußenteil
7: Lagerinnenteil
8: Elastomerteil
9: Innenkörper
10: Außenkörper
11: Zwischenblech
12: Durchbrechung
13: Freiraum
14: Freiraum
15: Abkröpfung
16: Abkröpfung

Claims

Für einen Achslenker (1) eines Kraftfahrzeugs ausgebildetes Gelenklager (5) mit einem Lageraußenteil (6) und einem Lagerinnenteil (7), welches über ein Elastomerteil (8) mit dem Lageraußenteil (6) Verbindung hat und bei dem das Elastomerteil (8) zur Begrenzung der Verformbarkeit zumindest ein Zwischenblech (11) aufweist, welches das Elastomerteil (8) in einen Außenkörper (10) und einen Innenkörper (9) teilt, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenblech (11) zumindest eine Durchbrechung (12) hat und dass der Innenkörper (9) und der Außenkörper (10) des Elastomerteiles (8) über diese Durchbrechung (12) miteinander Verbindung haben und dadurch als einstückiges Bauteil ausgebildet sind.
Gelenklager (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als stehend auf dem Achslenker (1) zu montierende Dämpfungsbüchse ausgebildet ist und der Elastomerkörper (8) das Lageraußenteil (6) und das Lagerinnenteil (7) an zwei gegenüberliegenden Seiten überbrückt, dass an zwei hierzu winkelversetzten Seiten jedoch zwischen dem Lageraußenteil (6) und dem Lagerinnenteil (7) einander gegenüberliegend jeweils ein Freiraum (13, 14) verbleibt und dass die Zwischenbleche (11, 11a) innerhalb des Elastomerteils (8) an beiden Seiten des Elastomerteils (8) aus diesem heraus in den Freiraum (13, 14) ragen.
Gelenklager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenbleche (11, 11a) jeweils mit einer nach außen gerichteten Abkröpfung (15, 16) in die beiden Freiräume (13, 14) ragen und nahe der Innenmantelfläche des Lageraußenteils (6) enden.
Gelenklager nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenbleche (11, 11a) jeweils eine einzige Durchbrechung (12) in einem mittleren Bereich aufweisen.
Gelenklager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung (12) sich über etwa 1/3 der Fläche des jeweiligen Zwischenbleches (11, 11a) erstreckt.
Gelenklager nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung (12) in Längsrichtung des Gelenklagers (5) außermittig angeordnet ist.
Gelenklager nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung (12) die Form einer Ellipse hat, deren größerer Durchmesser in Umfangsrichtung des Gelenklagers (5) verläuft.