DE19605859A1

DE19605859A1 - Lagerbuchse

Info

Publication number: DE19605859A1
Application number: DE1996105859
Authority: DE
Inventors: Horst Bitschkus; Gunther Siewert; Juergen Redwanz; Manfred Hofmann
Original assignee: METZELER GIMETALL AG 64747 BREUBERG DE; Metzeler Gimetall AG
Current assignee: Trelleborg Automotive Germany GmbH
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2016-02-17
Also published as: CN1215458A; CN1069746C; BR9707542A; WO1997030297A1; DE19605859C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerbuchse, insbesondere für Kraftfahrzeu ge, mit einem Innenrohr und einem Außenrohr sowie einem zwischen Innenrohr und Außenrohr angeordneten Tragkörper aus elastomerem Material, wobei der Tragkörper in Radialrichtung verlaufende, rippen förmige Stege aufweist.

An derartige Lagerbuchsen sind insbesondere bei Kraftfahrzeugen be züglich der Steifigkeit in den Belastungsrichtungen unterschiedliche Anforderungen gestellt. So ist eine hohe Steifigkeit in Z-Richtung zur Aufnahme der statischen Lasten gewünscht, wohingegen die Steifig keit in X- und in Y-Richtung geringer sein soll.

Der vorliegenden Erfindung liegt die daher die Aufgabe zugrunde, eine Lagerbuchse der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der auf einfache Weise das Steifigkeitsverhältnis in den verschiedenen Bela stungsrichtungen variiert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwi schen den Stegen stollenförmige elastische Anschläge vorgesehen sind, die am Außenrohr ausgebildete Hinterfütterungsbereiche aufwei sen. Durch Variation der Länge oder des Querschnitts der Hinterfütte rungsbereiche ist es auf einfache Weise möglich, das Steifigkeitsver hältnis der Lagerbuchse den gewünschten Anforderungen anzupassen. Durch die Hinterfütterungsbereiche ist es möglich, Anschläge mit einer progressiven Steifigkeitskennlinie zu schaffen. Auf die Hinterfütte rungsbereiche des Außenrohrs ist eine Elastomerschicht aufvulkani siert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Un teransprüchen.

Vorteilhaft ist das Außenrohr als Kunststoffteil mit integrierten Hinter fütterungsbereichen ausgebildet. Das Außenrohr kann beispielsweise als Kunststoffspritzteil kostengünstig hergestellt werden.

Vorteilhaft weist das Außenrohr stollenförmige Hinterfütterungsberei che auf, die von der Innenseite des Außenrohrs in Radialrichtung abra gen. Hierbei sind die stollenförmigen Hinterfütterungsbereiche am In nenumfang des Außenrohrs versetzt angeordnet.

Zur Variation des Steifigkeitsverhältnisses können die stollenförmigen Hinterfütterungsbereiche in Radialrichtung unterschiedliche Länge auf weisen. Darüber hinaus ist es auch möglich, daß die stollenförmigen Hinterfütterungsbereiche in Axialrichtung verschiedene Querschnitte aufweisen.

Vorteilhaft sind die Anschläge derart ausgebildet, daß in den auftreten den Belastungsrichtungen unterschiedliche Steifigkeiten vorliegen. Das Steifigkeitsverhältnis in Z-, X- und Y-Richtung kann in breitem Umfang variiert werden. Mit der erfindungsgemäßen Lagerbuchse ist es mög lich, das Steifigkeitsverhältnis C_Z : C_X : C_Y von 1 : 1 : 1 bis 1 : 2 : 3 zu variie ren.

Zur Kompensation der auftretenden statischen Lasten und des Setz verhaltens kann das Innenrohr außermittig und/oder die Anschläge asymmetrisch angeordnet sein.

Um eine Erhöhung der axialen Steifigkeit des Tragkörpers zu erreichen, kann der Tragkörper mindestens einen integrierten Druckkörper, insbe sondere ein Zwischenblech, aufweisen.

Vorteilhaft bestehen die Stege und die Anschläge aus elastomerem Material mit verschiedener Shore-Härte.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Trag körper X-förmig angeordnete das Innenrohr abstützende Stege auf weist und daß zwischen den Stegen stollenförmige Anschläge vorge sehen sind, die über einen Freiraum vom Innenrohr beabstandet sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in schematischer Weise in der Zeichnung darge stellt ist. Hierin zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils II in Fig. 1 und

Fig. 3 Steifigkeitskennlinien für unterschiedliche Belastungsrich tungen F₁, F₂, F₃.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Lagerbuchse 10 weist ein Innen rohr 11 auf, das näherungsweise hohlzylindrisch ausgebildet ist, jedoch einen tellerförmigen Stirnbereich 17 aufweist. Das Innenrohr 11 wird über einen Tragkörper 13 aus elastomerem Material an dem Außenrohr 12 abgestützt. Der Tragkörper 13 ist auf der Außenseite des Innen rohrs 11 aufvulkanisiert und weist X-förmig angeordnete Stege 18a, 18b, 18c, 18d auf. Zwischen den Stegen 18a, 18b, 18c, 18d sind Anschläge 19a, 19b, 20a, 20b vorgesehen, die jeweils über Freiräume 14a, 14b von dem Tragkörper 13 beabstandet sind.

Die Anschläge 19a, 19b, 20a, 20b sind jeweils elastisch ausgebildet. Der prinzipielle Aufbau der Anschläge 19a, 19b, 20a, 20b soll anhand des Anschlags 19b erläutert werden, der im Querschnitt in Fig. 1 dar gestellt ist. Der Anschlag 19b besitzt eine elastomere Außenschicht 21, die an der Innenseite des als Kunststoffteil ausgebildeten Außen rohrs 12 aufvulkanisiert ist. Das als Spritzgußteil hergestellte Außen rohr 12 weist im Bereich des Anschlags 19b einen Hinterfütterungsbe reich 16 auf, der in Axialrichtung der Lagerbuchse 10 verschiedene Querschnitte aufweist. An einem Stirnbereich 22 der Lagerbuchse 10 besitzt das Außenrohr 12 im Bereich des Anschlags 19b nur eine ge ringe Stärke. Demgegenüber nimmt der Querschnitt des Hinterfütte rungsbereichs 16 in der Mitte der Lagerbuchse 10 zu. Das Außenrohr 12 endet im Bereich eines Randkragens 15, der radial nach außen von der Außenseite des Außenrohrs 12 abragt.

Durch die Variation der radialen Länge des Hinterfütterungsbereichs 16 oder der Variation des Querschnitts in Axialrichtung der Lagerbuchse 10 kann in einfacher Weise das Steifigkeitsverhältnis der Lagerbuchse 10 in den verschiedenen Belastungsrichtungen variiert werden. Wei terhin kann die Steifigkeit der Anschläge 19a, 19b, 20a, 20b durch das Material der Hinterfütterungsbereiche variiert werden. So kann bei spielsweise durch entsprechende Auslegung der Anschläge 19a, 19b und 20a, 20b die Steifigkeit in X-Richtung geringer ausgelegt werden als in Z-Richtung. Dies kann in einfacher Weise durch die Auslegung der Anschläge, insbesondere der jeweiligen Hinterfütterungsbereiche 16 des Außenrohrs 12, erzielt werden.

Fig. 3 zeigt Steifigkeitskennlinien für verschiedene Belastungsrichtun gen. Hierbei entspricht die Kennlinie F₃ der Z-Richtung, die Kennlinie F_Z der X-Richtung und die Kennlinie F₃ der Y-Richtung. Die im Bereich der Anschläge 19a, 19b, 20a, 20b vorgesehenen Hinterfütterungsbereiche 16 des Außenrohrs 12 bewirken nach der Einfederung eine steile Stei figkeitskennlinie und führen somit zu einer höheren Progressivität des jeweiligen Anschlags.

Da das Außenrohr 12 aus Kunststoff hergestellt ist, weist die Lager buchse 10 ein geringes Gewicht auf. Darüber hinaus treten an dem aus Kunststoff hergestellten Außenrohr 12 keine Korrosionsprobleme auf.

Das Außenrohr 12 weist endseitig einen Randkragen 15 auf, der senk recht von der Außenseite des Außenrohrs 12 abragt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Randkragen 15 mit Abstand zu dem tellerförmigen Stirnbereich 17 des Innenrohrs 11 angeordnet. In dem entstehenden Zwischenbereich 23 erstreckt sich der Tragkörper 13. Zur Erhöhung der axialen Steifigkeit ist der Tragkörper 13 in dem Zwischenbereich 23 mit einem ringförmigen Zwischenblech 24 versehen, das konzen trisch zum Innenrohr 11 angeordnet ist. Das Zwischenblech 24 ist in den Tragkörper 13 einvulkanisiert.

Claims

1. Lagerbuchse (10), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Innenrohr (11) und einem Außenrohr (12) sowie einem zwischen Innenrohr (11) und Außenrohr (12) angeordneten Tragkörper (13) aus elastomerem Material, wobei der Tragkörper (13) in Radialrichtung verlaufende, rippenförmige Stege (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stegen (18) stollen förmige, elastische Anschläge (19a, 19b, 20a, 20b) vorgesehen sind, die am Außenrohr (12) ausgebildete Hinterfütterungsberei che (16) aufweisen.

2. Lagerbuchse (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (12) als Kunststoffteil mit integrierten Hinter fütterungsbereichen (16) ausgebildet ist.

3. Lagerbuchse (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Außenrohr (12) stollenförmige Hinterfütte rungsbereiche (16) aufweist, die von der Innenseite des Außen rohrs (12) in Radialrichtung abragen.

4. Lagerbuchse (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stollenförmigen Hinterfütterungsbereiche (16) in Radial richtung unterschiedliche Länge aufweisen.

5. Lagerbuchse (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die stollenförmigen Hinterfütterungsbereiche (16) in Axialrichtung verschiedene Querschnitte aufweisen.

6. Lagerbuchse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (19a, 19b, 20a, 20b) derart ausgebildet sind, daß in den auftretenden Belastungsrichtungen unterschiedliche Steifigkeiten vorliegen.

7. Lagerbuchse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (11) außermittig und/oder die Anschläge (19a, 19b, 20a, 20b) asymmetrisch angeordnet sind.

8. Lagerbuchse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper 13 mindestens einen inte grierten Druckkörper, insbesondere ein Zwischenblech 24, zur Erhöhung der axialen Steifigkeit aufweist.

9. Lagerbuchse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (18) und die Anschläge (19a, 19b, 20a, 20b) aus elastomerem Material mit verschiedener Shore-Härte und Dämpfung bestehen.

10. Lagerbuchse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (13) X-förmig angeordnete, das Innenrohr (11) abstützende Stege (8) aufweist und daß zwi schen den Stegen (8) stollenförmige Anschläge (19a, 19b, 20a, 20b) vorgesehen sind, die über einen Freiraum (14a, 14b) vom Innenrohr (11) beabstandet sind.