DE19613212C2

DE19613212C2 - Hinterachslager für eine Verbundlenker-Hinterachse für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19613212C2
Application number: DE1996113212
Authority: DE
Original assignee: Vorwerk and Sohn GmbH and Co KG
Current assignee: Vorwerk and Sohn GmbH and Co KG
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1996-04-02
Publication date: 2000-06-21
Anticipated expiration: 2016-04-03
Also published as: DE19613212A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Hinterachslager für eine Verbundlenker-Hinterachse für Kraftfahrzeuge, mit einem zum Anschluß an einen Achslenker eingerichteten Führungslager und einen zum Anschluß an die Karosserie eingerichteten Lagerbock, wobei der Lagerbock das Führungslager mit einem Gehäusemantel umgreift, wobei ferner das Führungslager eine Hohlachse mit endseitigen Spannflanschen und einer zentralen Spannschraube und in Achsenlängsrichtung verspan bare Achsenabschnitte aufweist, wobei den Spannflanschen auf der Flanschinnenseite die Hohlachse umgebende Spann ringe zugeordnet und zwischen den Spannringen und den Spannflanschen Gummiring oder -pakete angeordnet sind, wobei zwischen den Spannringen ein elastomeres Lager buchsenteil mit einer auf der Hohlachse gelagerten Innen buchse angeordnet ist und wobei die Achsenabschnitte teles kopierend zusammenspannbar sind.

Ein Hinterachslager der eingangs beschriebenen Art ist beispielsweise aus der DE 42 15 627 C1 bekannt. Bei diesem Hinterachslager besteht die Gefahr, daß die Gummiringe oder -pakete zur Aufnahme axialer Beanspruchungen, d. h. Be lastungen in Querrichtung zur Fahrtrichtung, Zugbean spruchungen unterworfen werden. Dies gilt auch für wechselnde Zug- und Druckbeanspruchungen. Derartige Be lastungen sind einer erhöhten Lebensdauer der Lager abträg lich.

Außerdem sind Hinterachslager bekannt, bei denen das Füh rungslager im wesentlichen aus einer Innenbuchse, einer Außenbuchse und einem im Querschnitt U-förmigen Gummiele ment besteht, welches in seinem einen U-Schenkel an die Innenbuchse und mit seinem anderen U-Schenkel an die Außen buchse anvulkanisiert ist. Derartige Führungslager sind deshalb unbefriedigend, weil sie insbesondere in Fahrtrich tung verhältnismäßig labil sind, d. h. die im Zuge des Anfahrens bzw. Beschleunigens und Verzögerns bzw. Bremsens sowie beim Durchfahren von Unebenheiten auftretenden Reaktionskräfte nicht einwandfrei aufnehmen können, sondern so weich sind, daß ein Durchschlagen nicht ausgeschlossen ist. Zwar hat man zur Vermeidung dieser Nachteile eine stärkere Dimensionierung der Gummielemente versucht, jedoch ohne den gewünschten Erfolg. Hinzu kommt, daß die U- förmigen Gummielemente bei derartigen Führungslagern insbe sondere im Bereich der U-Basis erheblichen Zugbean spruchungen unterworfen werden. Solche Zugbeanspruchungen reduzieren jedoch die Lebensdauer der Führungslager und folglich der Hinterachslager in ganz erheblichem Maße.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hinterachs lager für eine Verbundlenker-Hinterachse der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, welches sich durch erhöhte Funktionssicherheit und Lebensdauer auszeich net sowie den Fahrkomfort optimiert.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Hinterachslager dadurch, daß

- die Gummiringe oder -pakete zwischen einerseits den Spannflanschen und andererseits den Spannringen mittels der Spannschraube um ein vorgegebenes Maß verspannbar sind, daß
- das Lagerbuchsenteil als Gummi/Metall-Buchse mit einer in Buchsenschalen unterteilten Außenbuchse ausgebildet ist, daß
- die Buchsenschalen mittels Gummistegen an der Innen buchse abgestützt und in Radialrichtung um ein vorgege benes Maß zusammendrückbar sind und daß
- die Buchsenschalen unter Bildung der Außenbuchse mit vorgegebener Vorspannung von dem Gehäusemantel umfaßt sind.

Diese Maßnahmen der Erfindung haben zunächst einmal zur Folge, daß - weil sich die Gummiringe oder Gummipakete zwischen einerseits den Spannflanschen und andererseits den Spannringen mittels der Spannschraube um vorgegebenes Maß derart vorspannen lassen - eine in Querrichtung zur Fahrtrichtung hinreichende Steifigkeit erreicht wird. Dadurch arbeitet das erfindungsgemäße Hinterachslager bzw. sein Führungslager selbst bei extremen Querbeanspruchungen im Druckbereich, so daß die Gummiringe bzw. -pakete praktisch keine Zugbeanspruchungen zu kompensieren haben. Auf diese Weise wird die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Hinterachslagers erheblich erhöht. Darüber hinaus sorgt die Gummi/Metall-Buchse für den angestrebten Fahrkomfort, weil sie als gleichsam Mittelteil des Führungslagers ein Schubpaket mit kontrollierter Vorspannung bildet. Die Vorspannung wird durch das radiale Zusammendrücken der Buchsenschalen bzw. der zugeordneten Gummistege unter Bildung der Außenbuchse in dem Gehäusemantel des Lagerbocks erreicht. Auf diese Weise läßt sich die Vorspannung der Gummi/Metall-Buchse so einstellen, daß die in Fahrzeuglängsrichtung auftretenden Reaktionskräfte im Wege des Beschleunigens, Verzögerns oder beim Durchfahren von Unebenheiten hinreichend schubweich aufge nommen werden, und dennoch eine solche Schubsteifigkeit gewähr leistet ist, daß ein Durchschlagen des Führungslagers ausge schlossen ist. Auf diese Weise wird die Lebensdauer weiter er höht, wird darüber hinaus der Fahrkomfort optimiert. Im ganzen zeichnet sich das erfindungsgemäße Hinterachslager bzw. sein Führungslager durch eine besonders funktionsgerechte Bauweise aus, weil sowohl in Fahrtrichtung als auch in Querrichtung dazu die voneinander getrennten Gummielemente mit einer derartigen Vorspannung beaufschlagt werden, daß sie die in Fahrtrichtung und Querrichtung auftretenden Beanspruchungen einwandfrei auf zunehmen in der Lage sind. Außerdem wird zugleich eine den Fahrkomfort erhöhende Schalldämmung erreicht.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufge führt. So weist die Hohlachse vorzugsweise eine axiale Steck verbindung aus Steckbuchse und Steckkragen mit einem vorgege benen axialen Bewegungsspiel auf, um die Gummringe bzw. -pakete zwischen den Spannflanschen und Spannringen mittels der Spann schraube um das Maß dieses Bewegungsspiels zusammendrücken zu können. Zur einwandfreien Positionierung der Gummi/Metall-Buch se und folglich des Mittelteils weist die Hohlachse zweckmäßi gerweise eine flache Ringnut zur spielfreien Aufnahme der In nenbuchse der Gummi/Metall-Buchse auf. Ferner lehrt die Erfin dung, daß die Spannringe einen axialen Innenbund aufweisen und die Außenbuchse der Gummi/Metall-Buchse zwischen den beiden Spannringen angeordnet ist, insoweit also auch die Außenbuchse einwandfrei positioniert ist. Dabei ist die Anordnung erfin dungsgemäß so getroffen, daß die Innenbunde der Spannringe und die Außenbuchse der Gummi/Metall-Buchse fluchten und daß der Gehäusemantel des Lagerbocks die Innenbunde und die Außenbuchse kraft- und formschlüssig umfaßt. Dabei kann der Gehäusemantel zwischen den Spannringen angeordnet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß der eine Spannring eine die Außenbuchse der Gummi/Metall-Buchse übergreifende bzw. aufnehmende Hülse mit einem radialen Außenbund aufweist, daß der andere Spannring einen mit der Hülse fluchtenden Hülsenabschnitt mit einem ra dialen Außenbund aufweist, und daß die Hülse und der Hülsenab schnitt von dem zwischen den Außenbunden eingelagerten Gehäuse mantel des Lagerbocks umfaßt sind. Im Rahmen der Erfindung kön nen auch beide Spannringe die Außenbuchse der Gummi/Metall- Buchse übergreifende Hülsenabschnitte besitzen.

Die Gummringe bzw. -pakete sind an den Spannflanschen und Spannringen anvulkanisiert, um bei extremen Beanspruchungen eine Relativbewegung zwischen den Gummringen bzw. -paketen und den im wesentlichen gleichgroßen Druckflächen an einerseits den Spannflanschen und andererseits den Spannringen zu vermeiden. Denn aus einer solchen Relativbewegung können frühzeitige Ver schleißerscheinungen infolge von Reibungseinflüssen auftreten. Ebenso sind bei der Gummi/Metall-Buchse die Gummistege einer seits an der Innenbuchse und andererseits an den die Außenbuch se bildenden Buchsenschalen anvulkanisiert. Die Gummi/Metall- Buchse weist zumindest zwei Gummistege, regelmäßig jedoch drei oder vier Gummistege und eine entsprechende Anzahl Buchsenscha len auf, wobei die Gummistege in gleichsam sternförmiger Ver teilung über den Umfang der Innenbuchse angeordnet sind. - Im Rahmen der Erfindung läßt sich die Elastizität der Gummielemen te einerseits durch eine geeignete Wahl der Shorehärte vorge ben, während andererseits die jeweils verlangte Steifigkeit bzw. Weichheit der Gummielemente durch deren Vorspannung einge stellt wird. Darüber hinaus besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, einen gummielastischen Kunststoff einzu setzen. - Im übrigen kann das Führungslager mittels der Spann schraube in gleichsam fliegender Anordnung an dem Achslenker befestigt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Aus führungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ausschnittsweise und schematisch in perspektivischer Darstellung eine Verbundlenker-Hinterachse mit einem Hinterachslager,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch das Führungslager für das Hinterachslager, und

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 in Explosivdarstellung und vor dem Vorspannen der Gummielemente.

In den Figuren ist ein Hinterachslager 1, 2 für eine Verbund lenker-Hinterachse für Kraftfahrzeuge dargestellt. Diese Ver bundlenker-Hinterachse weist in ihrem grundsätzlichen Aufbau einen Achslenker 3, einen Achsträger 4, einen Stabilisator 5, eine Feder 6, einen Stoßdämpfer 7 und eine Platte 8 für einen Radanschluß auf.

Das Hinterachslager weist ein zum Anschluß an den Achslenker 3 eingerichtetes Führungslager 1 und einen zum Anschluß an die Karosserie eingerichteten Lagerbock 2 auf, wobei der Lagerbock 2 das Führungslager 1 mit einem Gehäusemantel 9 umgreift.

Das Führungslager 1 besitzt eine Hohlachse 10 mit endseitigen Spannflanschen 11 und einer zentralen Spannschraube 12. Die Hohlachse 10 weist in Achsenlängsrichtung teleskopierende zu sammenspannbare Achsenabschnitte 10a, 10b mit den Spannflan schen 11 auf. Den Spannflanschen 11 sind auf der Flanschinnen seite die Hohlachse 10 umgebende Spannringe 13 zugeordnet. Zwi schen den Spannringen 13 und den Spannflanschen 11 sind die Hohlachse 10 umgebende Gummiringe 14 angeordnet. Zwischen den Spannringen 13 ist eine Gummi/Metall-Buchse mit einer auf der Hohlachse 10 gelagerten Innenbuchse 15 und einer in Buchsen schalen 16 unterteilten Außenbuchse angeordnet. Die Buchsen schalen 16 sind mittels anvulkanisierter Gummistege 17 an der Innenbuchse 15 abgestützt und in Radialrichtung um ein vorgege benes Maß zusammendrückbar. Die Buchsenschalen 16 sind unter Bildung der Außenbuchse und folglich in zusammengedrücktem Zu stand mit vorgegebener Vorspannung von dem zwischen den Spann ringen 13 angeordneten Gehäusemantel 9 des Lagerbocks 2 umfaßt. Die Hohlachse 10 weist eine axiale Steckverbindung aus Steck buchse 18 und Steckkragen 19 mit einem vorgegebenen axialen Be wegungsspiel auf. Um das Maß dieses Bewegungsspiels lassen sich die Achsenabschnitte 10a, 10b und folglich die Spannflansche 11 mittels der Spannschraube 12 zusammenspannen. Die Hohlachse 10 besitzt ferner eine flache Ringnut 20 zur spielfreien Aufnahme der Innenbuchse 15 der Gummi/Metall-Buchse. Die Spannringe 13 weisen ferner einen axialen Innenbund 21 auf. Die Außenbuchse 16 der Gummi/Metall-Buchse ist zwischen den beiden Spannringen 13 angeordnet. Nach dem Ausführungsbeispiel fluchten die Innen bunde 21 der Spannringe 13 und die Außenbuchse 16 der Gummi/Me tall-Buchse. Der Gehäusemantel 9 des Lagerbocks 2 umfaßt kraft- und formschlüssig die Innenbunde 21 und die damit fluchtende Außenbuchse 16. Die Gummiringe 14 sind an den Spannflanschen 11 und Spannringen 13 anvulkanisiert. Das Führungslager 1 ist mit tels der Spannschraube 12 an dem Achslenker 3 mit fliegender Lagerung befestigt. Außerdem kann der zugeordnete Spannflansch 11 außenseitig noch eine ringförmige Anformung 22 aufweisen, die in einer entsprechenden Ringaufnahme am Achslenker 3 zu Stabilisierungszwecken eingreift.

Die Fig. 2 läßt unmittelbar erkennen, daß in dem montierten Führungslager 1 einerseits die Gummiringe 14 zwischen den Spannflanschen 11 und den Spannringen 13, andererseits die Gum mistege 17 zwischen der Innenbuchse 15 und den die Außenbuchse bildenden Buchsenschalen 16 der Gummi/Metall-Buchse um ein vor gegebenes Maß vorgespannt und folglich in der Lage sind, die in Fahrtrichtung und Querrichtung dazu auftretenden Beanspruchun gen aufzunehmen. Die Fahrtrichtung und die Querrichtung sind durch entsprechende Pfeile gekennzeichnet.

Claims

1. Hinterachslager (1, 2) für eine Verbundlenker-Hinter achse für Kraftfahrzeuge, mit einem zum Anschluß an einen Achslenker (3) eingerichteten Führungslager (1) und einem zum Anschluß an die Karosserie eingerichteten Lagerbock (2), wobei der Lagerbock (2) das Führungslager (1) mit einem Gehäusemantel (9) umgreift, wobei ferner das Füh rungslager (1) eine Hohlachse (10) mit endseitigen Spann flanschen (11) und einer zentralen Spannschraube (12) und in Achsenlängsrichtung verspannbare Achsenabschnitte (10a, 10b) aufweist, wobei weiter den Spannflanschen (11) auf der Flanschinnenseite die Hohlachse (10) umgebende Spannringe (13) zugeordnet und zwischen den Spannringen (13) und den Spannflanschen (11) Gummiringe (14) oder -pakete angeordnet sind, wobei zwischen den Spannringen (13) ein elastomeres Lagerbuchsenteil (15 bis 17) mit einer auf der Hohlachse (10) gelagerten Innenbuchse (15) angeordnet ist, und wobei die Achsenabschnitte (10a, 10b) teleskopierend zusammen spannbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß

1. die Gummiringe (14) oder -pakete zwischen einerseits den Spannflanschen (11) und andererseits den Spann ringen (13) mittels der Spannschraube (12) um ein vorgegebenes Maß verspannbar sind, daß
2. das Lagerbuchsenteil (15 bis 17) als Gummi/Metall- Buchse (15 bis 17) mit einer in Buchsenschalen (16) unterteilten Außenbuchse ausgebildet ist, daß
3. die Buchsenschalen (16) mittels Gummistegen (17) an der Innenbuchse (15) abgestützt und in Radialrichtung um ein vorgegebenes Maß zusammendrückbar sind, und daß
4. die Buchsenschalen (16) unter Bildung der Außenbuchse mit vorgegebener Vorspannung von dem Gehäusemantel (9) umfaßt sind.

2. Hinterachslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlachse (10) eine axiale Steckverbindung (18, 19) aus Steckbuchse (18) und Steckkragen (19) mit einem vorgegebenen axialen Bewegungsspiel aufweist.

3. Hinterachslager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hohlachse (10) eine Ringnut (20) zur Aufnahme der Innenbuchse (15) der Gummi/Metall-Buchse (15-17) aufweist.

4. Hinterachslager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannringe (13) einen axialen Innenbund (21) aufweisen und die Außenbuchse (16) der Gummi/Metall-Buchse (15-17) zwischen den beiden Spannringen (13) angeordnet ist.

5. Hinterachslager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbunde (21) der Spannringe (13) und die Außenbuchse (16) der Gummi/Metall-Buchse (15-17) fluchten und daß der Gehäusemantel (9) am Lagerbock (2) die Innenbunde (21) und die Außenbuchse (16) kraft- und formschlüssig umfaßt.

6. Hinterachslager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Spannring (13) eine die Außenbuch se (16) der Gummi/Metall-Buchse (15-17) aufnehmende Hülse mit einem radialen Außenbund aufweist, daß der andere Spannring (13) einen mit der Hülse fluchtenden Hülsenabschnitt mit einem radialen Außenbund aufweist, und daß die Hülse und der Hülsen abschnitt von dem zwischen den Außenbunden eingelagerten Gehäu semantel (9) des Lagerbocks (2) umfaßt sind.

7. Hinterachslager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiringe (14) an den Spannflanschen (11) und Spannringen (13) anvulkanisiert sind.

8. Hinterachslager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungslager (1) mittels der Spann schraube (12) an dem Achslenker (3) in fliegender Lagerung be festigt ist.