DE10315247A1

DE10315247A1 - Lagerbuchse mit Federelement

Info

Publication number: DE10315247A1
Application number: DE2003115247
Authority: DE
Inventors: Jérôme Kieffer; Philippe Drumel
Original assignee: Trelleborg Automotive Technical Centre GmbH
Current assignee: Trelleborg Automotive Germany GmbH
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2023-04-04
Also published as: WO2004088165A1; DE10315247B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagerbuchse (10) mit einer Innenhülse (11) und einer Außenhülse (12) sowie einem zwischen Innenhülse (11) und Außenhülse (12) angeordneten Tragkörper (13) aus elastomerem Material. Der Tragkörper (13) weist wenigstens eine erste Aussparung (14) auf, in die ein mit der Innenhülse (11) zusammenwirkendes Federelement (16) eingesetzt ist. Hierdurch kann die radiale Steifigkeit eingestellt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerbuchse mit einer Innenhülse und einer Aussenhülse sowie einem zwischen Innenhülse und Aussenhülse angeordneten Tragkörper aus elastomerem Material, wobei der Tragkörper wenigstens eine erste Aussparung aufweist.
Derartige Lagerbuchsen werden insbesondere im Fahrzeugbau eingesetzt und weisen einen elastischen Tragkörper auf, mit dem Schwingungen eines schwingungsbehafteten Bauteils gedämpft werden. Weiterhin sind hydraulisch dämpfende Buchsen bekannt, bei denen eine hydraulische Dämpfung durch mit hydraulischen Flüssigkeiten gefüllte Kammern, die über einen Überströmkanal verbunden sind, erfolgt.

In der EP 1 217 249 A1 wird eine hydraulisch dämpfende Lagerbuchse beschrieben, die eine Innen- und eine Aussenhülse aufweist, wobei die Innenhülse von einem elastischen Tragkörper abgestützt wird. Der elastische Tragkörper weist Aussparungen auf, die mit hydraulischer Flüssigkeit gefüllte Kammern bilden. In den Kammern ist ein Begrenzungselement aufgenommen, das als Anschlag für die Innenbuchse dient.

Bei Lagerbuchsen ist es häufig erforderlich, dass die radiale Steifigkeit abhängig von der radialen Richtung unterschiedlich einstellbar ist. Beispielsweise kann es erforderlich sein, dass die radiale Steifigkeit in Y-Richtung geringer als in X-Richtung ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagerbuchse vorzuschlagen, bei der die radiale Steifigkeit einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Lagerbuchse der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in die erste Aussparung ein mit der Innenhülse zusammenwirkendes Federelement eingesetzt ist.

Durch das Einsetzen des Federelements in die Aussparung wird der Lagerbuchse in Wirkrichtung des Federelements eine andere, insbesondere erhöhte, radiale Steifigkeit verliehen. Das Federelement stützt sich dabei einerseits mit seinem Mittelbereich an der Innenhülse und andererseits mit seinen Endbereichen an der Innenseite der Aussenhülse ab. Durch diese Konstruktion wird es ermöglicht, eine radiale Belastung durch das Federelement abzufangen, wobei sich das Federelement bei radialer Belastung in die Kammer zwischen Aussenhülse und Federelement ausdehnt. Gleichzeitig wirkt das Federelement als Anschlag und begrenzt die Auslenkbewegung der Innenhülse. Durch unterschiedliche Ausgestaltung des Federelements in bezug auf seine Form und das verwendete Material, lassen sich unterschiedliche radiale Steifigkeiten für die Lagerbuchsen für unterschiedliche Anwendungen erzielen. Die Grundkonstruktion der Lagerbuchse muss dafür, nicht verändert werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Lagerbuchse eine zweite Aussparung auf, in die ebenfalls ein Federelement eingesetzt ist, wodurch sich die radiale Steifigkeit auch in dieser Radialrichtung einstellen lässt.

Vorteilhaft ist zwischen der Innenhülse und dem Federelement eine elastische Gummischicht angeordnet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die beiden Aussparungen mit einem Überströmkanal zu verbinden. Die Aussparungen werden mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt, wodurch eine hydraulisch dämpfende Buchse entsteht. Bei radialer Belastung in einer Richtung kann die in der entsprechenden Aussparung befindliche Flüssigkeit über den Überströmkanal in die andere Aussparung strömen, wodurch sich ein verbessertes Dämpfungsverhalten erhalten wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein zylinderförmiger Einsatz vorgesehen, der in den Tragkörper einvulkanisiert ist und an dem Anschläge vorgesehen sind, die das Federelement abstützen.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform beispielhaft erläutert. Es zeigen:
1 einen schematischer Querschnitt durch eine Lagerbuchse nach der vorliegenden Erfindung;
2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Lagerbuchse;
3 einen Schnitt längs der Linie III-III in 2;
4 einen zylinderförmigen Einsatz;
5 ein erfindungsgemäßes Federelement.
1 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemässen Lagerbuchse 10 in einer schematischen Darstellung. Die Lagerbuchse 10 umfasst eine Innenhülse 11, die eine Öffnung aufweist, in die ein nicht dargestelltes Lagerteil eingeführt werden kann. Die Innenhülse 11 ist beispielsweise aus Metall her gestellt. Diese Innenhülse 11 ist innerhalb einer Aussenhülse 12 angeordnet. Zwischen der Aussenhülse 12 und der Innenhülse 11 ist ein elastischer Tragkörper 13 eingebracht, der die Innenhülse 11 stützt. Der elastische Tragkörper 13 weist eine Aussparung 14 auf, in die ein Federelement 16 eingesetzt wird, wodurch zwischen Aussenhülse 12 und Federelement 16 eine Kammer 18 gebildet wird. Dieses Federelement 16 wirkt mit der Innenhülse 11 und der Aussenhülse 12 zusammen, wobei das Federelement 16 in seinem Mittelbereich an der Innenhülse 11 in einem Kontaktbereich 23 anliegt und sich mit seinen Endbereichen 24 randseitig an der Aussenhülse 12 abstützt. Bei einer radialen Belastung wird das Federelement 16 in die Kammer 18 durch Biegung ausgelenkt. In 1 ist weiterhin eine zweite Aussparung 15 in dem elastomeren Tragkörper 13 angeordnet. In diese zweite Aussparung 15 ist ein weiteres Federelement 17 eingesetzt, welches bei radialer Belastung in entgegengesetzter Richtung in gleicher Weise funktioniert, wie das Federelement 16 in der ersten Aussparung 14. Das Federelement 17 bildet mit der Aussenhülse 12 eine zweite Kammer 19.
Somit ergibt sich eine Lagerbuchse 10, bei der die Innenhülse 11 bei radialer Belastung in Richtung der Pfeile B vom elastomeren Tragkörper 13 aufgenommen wird. Bei. radialer Belastung in Richtung der Pfeile C werden Schwingungen von den Federelementen 16 und 17 aufgenommen. Durch Form und Material der Federelemente 16 und 17 lässt sich die radiale Steifigkeit einstellen.
2 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Lagerbuchse 10. Die Lagerbuchse 10 umfasst eine Innenhülse 11 und eine Aussenhülse 12. Die Innenhülse 11 weist in ihrem mittleren Bereich radial abragende Wülste 11a auf. Im Bereich der Wülste 11a sind Federelemente 16, 17 angeordnet mit denen sich eine gewünschte radiale Steifigkeit einstellen lässt.
3 zeigt einen Querschnitt der Lagerbuchse 10 entlang der Schnittlinie III-III gemäss 2. Die Innenhülse 11 ist von einem elastischen Tragkör per 13 umgeben, der eine erste Aussparung 14 und eine zweite Aussparung 15 aufweist. Der Tragkörper 13 und die Innenhülse 11 sind innerhalb der Aussenhülse 12 angeordnet. Die Innenhülse 11 wird im Bereich der Aussparungen 14 und 15 von den Federelementen 16, 17 abgestützt. Dabei liegen die Federelemente 16, 17 jeweils in einem Kontaktbereich 23 an der Innenhülse 11 an. Zwischen den Federelementen 16, 17 und der Innenhülse 11 ist jeweils eine dünne Gummischicht 21 angeordnet. Die Federelemente 16, 17 bilden jeweils mit der Aussenhülse 12 auf der entsprechenden Seite der Lagerbuchse 10 eine Kammer 18, 19. Diese Aussparungen 14 und 15 einschliesslich der Kammern 18, 19 sind über einen Überströmkanal 20 miteinander verbunden und mit hydraulischer Flüssigkeit gefüllt. Bei einseitiger radialer Belastung wird das entsprechende Federelement 16 in die zugeordnete Kammer 18 gedrückt, wodurch die darin befindliche Flüssigkeit über den Überströmkanal 20 in die Aussparung 15 und die Kammer 19 auf der anderen Seite der Lagerbuchse 10 gepresst wird. Durch die im Überströmkanal 20 schwingende Flüssigkeitssäule wird eine hydraulische Dämpfung erzielt.
In der Aussenhülse 12 ist ein zylinderförmiger Einsatz 25 aufgenommen, der in 4 dargestellt ist. Der Einsatz 25 weist beabstandete Stützringe 26a, 26b auf, die über in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Streben 27 verbunden sind. Die Streben 27 dienen als Abstützung für die Federelemente 16, 17, die mit ihren Endbereichen 24 an den Streben 27 anliegen. Weiterhin sind an dem Einsatz 25 in Umfangsrichtung verlaufende Einlagestege 22 vorgesehen.
5 zeigt ein erfindungsgemäßes Federelement 16, 17. Dieses Federelement 16, 17 liegt mit dem Kontaktbereich 23 an der Innenhülse 11 an. Mit den Endbereichen 24 stützt es sich an den Streben 27 des Einsatzes 25 ab.
Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, wird der Tragkörper 13 in den Einsatz 25 einvulkanisiert. Die im Bereich der Überströmkanäle 20 angeord neten Einlagestege 22, die in den Tragkörper 13 einvulkanisiert sind, dienen als Verstärkungen.
Durch die Federelemente 16, 17 werden verschiedene radiale Steifigkeiten in B-Richtung und C-Richtung (siehe 1) erzielt. Auch kann die radiale Steifigkeit in C-Richtung durch verschiedene Federelemente 16, 17 in einfacher Weise variiert werden. Insgesamt zeichnet sich die Lagerbuchse 10 durch einen einfachen Aufbau aus.

10: Lagerbuchse
11: Innenhülse
12: Aussenhülse
13: Tragkörper
14: erste Aussparung
15: zweite Aussparung
16, 17: Federelement
18: erste Kammer
19: zweite Kammer
20: Überströmkanal
21: Gummischicht im Kontaktbereich
22: Einlagestege
23: Kontaktbereich
24: Endbereiche
25: zylinderförmiger Einsatz
26: Stützringe
27: Streben

Claims

Lagerbuchse (10) mit einer Innenhülse (11) und einer Aussenhülse (12) sowie einem zwischen Innenhülse (11) und Aussenhülse (12) angeordneten Tragkörper (13) aus elastomerem Material, wobei der Tragkörper (13) wenigstens eine erste Aussparung (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in die erste Aussparung (14) ein mit der Innenhülse (11) zusammenwirkendes Federelement (16) eingesetzt ist.
Lagerbuchse (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (16) als Einsatz ausgebildet ist und sich in seinem Mittenbereich an der Innenhülse (11) und randseitig mit seinen Endbereichen (24) an der Aussenhülse (12) abstützt.
Lagerbuchse (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (16) mit der Aussenhülse (12) eine erste Kammer (18) bildet.
Lagerbuchse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (13) eine zweite Aussparung (15) aufweist, die der ersten Aussparung (14) gegenüber liegt, wobei in der zweiten Aussparung (15) ein zweites Federelement (17) angeordnet ist, das mit der Aussenhülse (12) eine zweite Kammer (19) bildet.
Lagerbuchse (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aussparung (14) mit der zweiten Aussparung (15) über einen Überströmkanal (20) verbunden ist, wobei die Aussparungen (14, 15) mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt sind.
Lagerbuchse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (16, 17) aus Kunststoff oder Metall hergestellt ist.
Lagerbuchse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Kontaktbereich (23) zwischen Innenhülse (11) und Federelement (16, 17) eine elastische Gummischicht (21) angeordnet ist.
Lagerbuchse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zylinderförmiger Einsatz (25) vorgesehen ist, der in den Tragkörper (13) einvulkanisiert ist und an dem das Federelement (16) abstützende Anschläge (26) vorgesehen sind.