DE19913777C1 - Gelenklager, insbesondere zur Lagerung von Achslenkern in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gelenklager (1), insbesondere zur Lagerung von Achslenkern in Kraftfahrzeugen. Dieses Gelenklager (1) umfaßt ein Lagerinnenteil (2), das im wesentlichen eine Doppelkonusform aufweist. Ferner umfaßt das Gelenklager (1) ein Lagergehäuse (37) sowie zwei gleiche, der Doppelkonusform des Lagerinnenteils (2) angepaßte und in der Lagerlängsmitte angrenzende Elastomer-Metall-Halbschalen (6), die zwischen dem Lagerinnenteil (2) und dem Lageraußenteil unter Vorspannung wenigstens einer Elastomerschicht (12, 28) angebracht sind. Erfindungsgemäß weist die Elastomerschicht (12, 28) an radial gegenüberliegenden Winkelsegmenten (17, 18) jeweils eine Elastomerschicht-Aussparung (35, 36) auf, so daß in dieser radialen Raumrichtung die Federkennung gegenüber anderen radialen Raumrichtungen reduziert ist und bei einer radialen Auslenkung ein Anschlag mit einem progressiven Anstieg der Federkennung erfolgt. Dadurch werden die Einsatz- und Anpassungsmöglichkeiten eines Gelenklagers (1) vergrößert und insbesondere ein geeignetes Gelenklager (1) für Gußlenker an Kraftfahrzeugen geschaffen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenklager, insbesondere zur Lagerung von Achs­ lenkern in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein bekanntes Gelenklager zur Lagerung von Achslenkern in Kraftfahrzeugen (DE 196 27 753 C2) besteht aus einem um eine Lagerachse rotationssymmet­ rischen, metallischen Lagerinnenteil als erstem Lagerteil, das an den beiden Endseiten eine jeweils gleiche seitliche Zylinderform als Lagerinnenteil-Seiten­ zylinderform und im Bereich der Längsmitte eine weitere, im Durchmesser grö­ ßere Zylinderform als Lagerinnenteil-Mittenzylinderform aufweist mit einem je­ weils dazwischen liegenden, konischen Übergang als Lagerinnenteil-Konusbe­ reich, so dass das Lagerinnenteil im wesentlichen eine Doppel-Konus-Form hat.

Weiter besteht das bekannte Gelenklager aus einem metallischen Lagerge­ häuse als zweitem Lagerteil, das einen zylindrischen Innenraum als Aufnah­ meauge aufweist.

Zudem umfasst das bekannte Gelenklager zwei gleiche, der Doppel-Konus- Form des Lagerinnenteils angepasste und in der Lagerlängsmitte angrenzende Elastomer-Metall-Halbschalen, die zwischen dem Lagerinnenteil und dem La­ geraußenteil unter Vorspannung wenigstens einer Elastomerschicht dergestalt angebracht sind, dass Relativbewegungen molekular in der Elastomerschicht aufgenommen werden und das Gelenklager insbesondere durch die Konus­ form eine Querführungseigenschaft aufweist.

Die Vorspannung wird hier durch axiales Zusammenspannen der Elastomer- Metall-Halbschalen im Lagergehäuse aufgebracht, wobei der vorgespannte Zustand im Lagergehäuse durch einen Seegerring gesichert wird.

Dieses Gelenklager ist in allen Radialrichtungen gleich aufgebaut, so dass die radiale Vorspannung in allen Radialrichtungen gleich ist.

Das vorstehende Gelenklager wird in Verbindung mit den bisher üblichen Achslenkern bei Nutzfahrzeugen in der Art stehend angebrachter Flachstahl­ lenker verwendet, die ein jeweils am Lenkerende gerolltes und um 90° ver­ drehtes Aufnahmeauge aufweisen. Solche Flachstahllenker werden insbeson­ dere bei Nutzfahrzeugen in Verbindung mit zusätzlichen Stabilisierungs- und Dämpfungselementen eingesetzt. Neuere Gusslenker sind dagegen biege- und verwindungssteifer, wodurch damit die vorstehend genannten Gelenklager weniger geeignet sind. Zudem wird angestrebt, die zusätzlichen Stabilisie­ rungs- und Dämpfungselemente wegfallen zu lassen und deren Funktion im Gelenklager zu integrieren.

Weiter ist ein vorgespanntes, zylindrisches Lager bekannt (DE-OS 28 16 742), bei dem zwischen dem Lagerinnenteil und dem Lageraußenteil nur in bestim­ mten Sektoren Elastomerschichten angebracht sind, so dass in unterschiedli­ chen radialen Richtungen entsprechend unterschiedliche radiale Federkennun­ gen vorliegen. Solche einfachen Lager sind für die Lagerung von Längslenkern als Achslenker nicht geeignet.

Zudem ist es bekannt in bestimmten Sektoren eines Lagers Aussparungen einer Elastomerschicht zur Beeinflussung der Federkennung vorzunehmen (DE 27 26 676 C2; US 31 47 964 A).

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Gelenklager so weiterzu­ bilden, dass die Einsatz- und Anpassungsmöglichkeiten vergrößert werden und insbesondere ein geeignetes Gelenklager für Schmiede- oder Gusslenker an Kraftfahrzeugen geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 weist die Elastomerschicht an radial gegenüberliegenden Sektoren jeweils eine Elastomerschicht-Aussparung auf. Die Elastomer-Metall- Halbschalen weisen jeweils eine stabile, an der Elastomerschicht angehaftete, vorzugsweise anvulkanisierte Außenschale auf mit einer zylindrischen Außen­ form und einer der Außenkontur der Elastomerschicht entsprechenden Innen­ kontur, wobei jeweils eine spaltförmige Elastomerschicht-Aussparung gegen­ über der Außenschale als freier Federweg geschaffen ist.

Daher ist in der radialen Raumrichtung einer Elastomerschicht-Aussparung die Federkennung gegenüber anderen radialen Raumrichtungen reduziert und bei einer radialen Auslenkung in Richtung der Sektoren größer als die Elastomer­ schicht-Aussparung erfolgt ein Anschlag mit einem sprunghaften Anstieg der Federkennung.

Damit wird ein Gelenklager zur Verfügung gestellt, das bei guten Querfüh­ rungseigenschaften mit unterschiedlichen Federkennungen in unterschiedli­ chen Radialrichtungen und mit einer Anschlagfunktion ausgeführt werden kann.

Ein solches Gelenklager ist nach Anspruch 2 vorzugsweise zur Lagerung eines Achslenkers, insbesondere eines geschmiedeten oder gegossenen, weitge­ hend biege- und verdrehsteifen, achsseitig festen Längslenkers für eine Vor­ derachse eines Nutzfahrzeugs einsetzbar, wobei für diese Verwendung die Lagerachse in Fahrzeugquerrichtung und die Elastomerschicht-Aussparungen etwa vertikal anzuordnen sind. Damit wird erreicht, dass vertikal angeregte Schwingungen zur Erhöhung des Fahrkomforts mit relativ geringer Federken­ nung abgestützt werden und erst extremere, fahrbahnangeregte Stöße über einen Anschlag abgefangen werden. Zudem hat das Gelenklager gute Quer- und Längsführungseigenschaften. Aufgrund der speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gelenklagers, können je nach den Gegebenheiten bisher übliche Stabilisierungs- und Dämpfungselemente wegfallen und eingespart werden.

In einer vorteilhaften, konkreten Ausführungsform des Gelenklagers nach An­ spruch 3 weisen die Elastomer-Metall-Halbschalen jeweils ein Innenrohr auf mit einer der Außenkontur einer Längshälfte des Lagerinnenteils entsprechen­ den Form. Die Elastomer-Metall-Halbschalen bzw. ihre Innenrohre sind mit einem Presssitz auf das Lagerinnenteil aufgesteckt, so dass sie in diesem Vor­ montagezustand auf dem Lagerinnenteil fixiert sind.

An der Außenseite des Innenrohrs ist wenigstens eine Elastomerschicht ange­ haftet, vorzugsweise eine Gummischicht anvulkanisiert. Diese Elastomer­ schicht folgt mit einer etwa gleichen Elastomerschichtdicke der Außenkontur des Innenrohrs.

Gemäß Anspruch 4 soll das Innenrohr als metallisches Innenrohr teilweise längsgeschlitzt ausgebildet sein. Dieser teilweise Längsschlitz soll eine Über­ bestimmtheit des Presssitzes vermeiden. In einer anderen Ausführungsform kann das Innenrohr als Kunststoffrohr hergestellt sein, das sich ggf. ohne Längsschlitz an die Außenkontur des Innenrohrs beim Aufpressen anpasst und Toleranzen im Kunststoffmaterial aufnimmt.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 5 wird erreicht, dass beim Einpressen des vormontierten Bauteils aus dem Lagerinnenteil und den Elastomer-Metall- Halbschalen in das Lagergehäuse bereits eine radiale Vorspannung in der Elastomerschicht aufgebracht wird. Dies erfolgt durch ein Zusammen­ ziehen der im Außendurchmesser vor dem Einpressen größeren Elastomer- Metall-Halbschalen in das Lagergehäuse. Die Außenschalen können dabei relativ stabile metallische Außenschalen sein, die vor dem Einpressen mit einem Mittenversatz angeordnet sind. Alternativ kann anstelle solcher sta­ biler Außenschalen ggf. ein biegeweiches, gerolltes Rohr verwendet wer­ den, daß je nach den Erfordernissen einen Längsschlitz enthält und sich an den geringeren Innendurchmesser des Lagergehäuses anpaßt.

Nach Anspruch 6 werden vorteilhaft an der Kante der Einpreßseite des La­ gergehäuses sowie ggf. an einer gehäuseinneren Kante einer Seegerringnut Einlaufschrägen als Fasen angebracht, um eine Beschädigung der Außen­ kontur der Außenschalen zu vermeiden und zudem die Seegerringnut frei von einem Abrieb durch den Einpreßvorgang zu halten.

Bei der Montage wird der Einpreßvorgang in Axialrichtung weiter fortge­ setzt, so daß gemäß den Ansprüchen 7 und 8 zusätzlich zur radialen Vor­ spannung auch eine axiale Vorspannung aufgebracht wird, die in an sich bekannter Weise mittels eines Seegerrings im Lagergehäuse gesichert wird. Die Aufbringung sowohl einer radialen als auch axialen Vorspannungskraft auf die Elastomerschicht erhöht die Belastbarkeit des Lagers und dessen Lebensdauer. Besonders vorteilhaft wirkt sich diese Art der Vorspannungs­ aufbringung in Verbindung mit den sektorförmigen Ausnehmungen in der Elastomerschicht aus, wodurch die Vorspannung vorteilhaft in den üb­ rigen, durchgehenden Elastomerschichten vergleichmäßigt wird.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 9 ist die Elastomerschicht durch ein seiner Kontur folgendes, eingeformtes Zwi­ schenrohr zweilagig mit jeweils etwa gleicher Schichtdicke ausgebildet. Gegebenenfalls können auch mehrere Zwischenrohre mit mehrlagigen Ela­ stomerschichten verwendet werden. Dieses oder weitere Zwischenrohre stabilisieren Relativbewegungen in der Elastomerschicht.

Das Zwischenrohr erstreckt sich nach Anspruch 10 über die axiale Länge der Elastomerschicht, enthält jedoch in den gegenüberliegenden Sektoren, wo die Elastomerschicht-Ausnehmungen liegen, ebenfalls Aus­ nehmungen im Bereich der Zwischenrohr-Seitenzylinderform und dem Zwischenrohr-Konusbereich. Damit ist das Zwischenrohr im Anschlagbe­ reich des Gelenklagers ausgenommen.

In den gegenüberliegenden Sektoren und in der Elastomer-Mitten­ zylinderform verbleiben jedoch nicht ausgenommene Zwischenrohrteile für eine dortige Stabilisierung. Um jedoch hier einen ungünstigen "Knall­ frosch"-Effekt zu vermeiden, wird an diesen verbleibenden Zwischenrohr­ teilen an den Sektor-Seitenbereichen an einer Stelle ein Schlitz und an den drei anderen Stellen eine Materialschwächung als Sollbruch­ stelle vorgesehen (Anspruch 11). Im Bereich der Materialschwächung hängt das verbleibende Zwischenrohrteil mit dem übrigen Zwischenrohr vorteil­ haft während der gesamten Vulkanisationsvorbereitung zusammen. Das verbleibende Zwischenrohrteil darf jedoch während des Betriebs an dieser Materialschwächung als Sollbruchstelle brechen, wobei die Funktion des Lagers dadurch nicht beeinträchtigt wird.

Nach Anspruch 12 soll der Konusbereich der Außenschale im Bereich der Sektoren ausgenommen sein, so daß dort die Außenschale rohr­ förmig mit gleicher Materialdicke verläuft und eine gute Entformbarkeit der Elastomer-Metall-Halbschalen gewährleistet ist.

Im Bereich der Außenschalen-Ausnehmungen können nach Anspruch 13 Werkzeugansätze für Führungselemente angebracht sein, mit denen beim Aufpressen der Elastomer-Metall-Halbschalen auf das Lagerinnenteil und beim Einpressen in das Lagergehäuse eine vorgegebene Rotationsposition eingehalten wird.

Vorzugsweise werden nach Anspruch 14 ein relativ flacher Konuswinkel von 15° bis 30°, vorzugsweise 22,5° sowie ein Sektorwinkel von 60° bis 80°, vorzugsweise 69° verwendet.

Zur Befestigung des Lagerinnenteils können an sich bekannte, seitlich an­ geformte Pratzen verwendet werden. Vorzugsweise wird das Lagerinnenteil gemäß Anspruch 15 jedoch rohrförmig ausgebildet und mit einem durch­ gehenden Bolzen beispielsweise an einem Fahrzeugaufbau befestigt.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Lagerinnenteils,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Innenrohrs einer Elastomer-Metall-Halb­ schale,

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Zwischenrohres einer Elastomer-Metall- Halbschale,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Zwischenrohr nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine Außenschale einer Elastomer-Metall- Halbschale entlang der Linie A-A der Fig. 6,

Fig. 6 eine Vorderansicht einer oberen Hälfte einer Außenschale einer Elastomer-Metall-Halbschale,

Fig. 7 einen Schnitt durch ein Lagergehäuse eines Gelenklagers,

Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung einer Kante einer Einpreßseite des Lagergehäuses nach Fig. 7,

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie B-B der Fig. 10,

Fig. 10 eine Vorderansicht einer Elastomer-Metall-Halbschale im zusam­ mengesetzten Zustand,

Fig. 11 eine schematische Vorderansicht einer auf ein Innenrohr aufge­ preßten Elastomer-Metall-Halbschale, und

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie C-C der Fig. 11.

In der Fig. 1 ist ein Lagerinnenteil 2 eines Gelenklagers 1 dargestellt. Die­ ses Lagerinnenteil 2 ist im Inneren rohrförmig ausgebildet und weist an den beiden Endseiten eine jeweils gleiche seitliche Lagerinnenteil-Seitenzy­ linderform 3 auf. An die Lagerinnenteil-Seitenzylinderform 3 schließt sich ein Lagerinnenteil-Konusbereich 4 mit einem Konuswinkel von 22,5° an, der einen konischen Übergang zu einer Lagerinnenteil-Mittenzylinderform 5 darstellt.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines Innenrohres 7 eines Gelenklagers 1 als Bestandteil einer Elastomer-Metall-Halbschale 6, wie sie in der Fig. 9, die einen geknickten Schnittverlauf entlang der Linie B-B der Fig. 10 zeigt, dargestellt ist. Da das Innenrohr 7 bei der Montage auf eine der beiden Längshälften des Lagerinnenteils 2 aufgepreßt wird, weist dieses Innenrohr 7 eine der Außenkontur des Lagerinnenteils 2 entsprechende Form mit einer Innenrohr-Seitenzylinderform 8, einem Innenrohr-Konusbereich 9 und einer Innenrohr-Mittenzylinderform 10 auf.

Wie dies aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, weist das Innenrohr 7 zur Ver­ meidung einer Überbestimmtheit des Preßsitzes beim Aufpressen auf das Lagerinnenteil 2 einen Längsschlitz 11 auf, der sich von einem mittleren Bereich des Innenrohr-Konusbereichs 9 ausgehend bis über die gesamte Innenrohr-Mittenzylinderform 10 erstreckt.

Die in der Fig. 9 dargestellte Elastomer-Metall-Halbschale 6 weist, wie dies aus der oberen Hälfte der Darstellung der Fig. 9 in Verbindung mit der eine Vorderansicht der Elastomer-Metall-Halbschale 6 zeigenden Fig. 10 ersicht­ lich ist, weiter eine erste Elastomerschicht 12 auf, die im Bereich zweier Sektoren 17, 18 mit einem Sektorwinkel von 69° ausgenommen ist und zwischen den zwei Sektoren 17, 18 an einander gegen­ überliegenden Teilbereichen an der Außenseite des Innenrohres 7 aufvul­ kanisiert ist. Diese erste Elastomerschicht 12 folgt vom Übergang zwischen Innenrohr-Seitenzylinderform 8 zum Innenrohr-Konusbereich 9 ausgehend mit einer gleichen Elastomerschichtdicke der Außenkontur des Innenroh­ res 7 und weist daher entsprechend einen Elastomer-Konusbereich 15 und eine Elastomer-Mittenzylinderform 16 auf.

Wie dies der oberen Hälfte der Darstellung in Fig. 9 in Verbindung mit Fig. 10 ersichtlich ist, ist auf diese erste Elastomerschicht 12 im Bereich zwi­ schen den Sektoren 17, 18 ein Zwischenrohr 13 aufvulkanisiert. Dieses Zwischenrohr 13 ist in Fig. 3 in einer Vorderansicht und in Fig. 4 in einer Draufsicht dargestellt.

Das Zwischenrohr 13 erstreckt sich über die axiale Länge der Elastomer­ schicht 12 und weist je eine Ausnehmung 19, 20 in einer Zwischenrohr- Seitenzylinderform 21 und einem Zwischenrohr-Konusbereich 22 auf, die im zusammengesetzten Zustand der Elastomer-Metall-Halbschale 6 im Be­ reich der in der Fig. 10 gezeigten, gegenüberliegenden Sektoren 17, 18 liegen.

Wie dies den Fig. 3 und 4 einerseits und den Fig. 9 und 10 andererseits zu entnehmen ist, verbleiben im Bereich der Sektoren 17, 18 an einer Zwischenrohr-Mittenzylinderform 23 Zwischenrohrteile 24, 25, von denen eines einesteils einen durchgehenden Schlitz 26 und gegenüberliegend eine Materialschwächung 27 als Sollbruchstelle und das andere 25 zwei Mate­ rialschwächungen 27 aufweisen.

Wie dies aus der oberen Hälfte der Darstellung der Fig. 9 ersichtlich ist, umfaßt die Elastomer-Metall-Halbschale 6 ferner eine zweite Elastomer­ schicht 28, die auf das Zwischenrohr 13 aufvulkanisiert ist. Diese zweite Elastomerschicht 28 entspricht vom Aufbau her der ersten Elastomer­ schicht 12, so daß hierauf nicht mehr näher eingegangen wird.

Den Darstellungen der Fig. 9 und 10 kann weiter entnommen werden, daß die Elastomer-Metall-Halbschale 6 eine stabile Außenschale 29 aufweist, die an die Elastomerschicht 28 vulkanisiert ist. Diese Außenschale 29 weist eine zylindrische Außenform und eine der Außenkontur der Elastomer­ schicht 28 entsprechende Innenkontur auf, wie dies auch aus der Fig. 5 ersichtlich ist, die einen Schnitt durch die Außenschale 29 entlang der Li­ nie A-A der Fig. 6 zeigt.

Insbesondere aus Fig. 6 in Verbindung mit Fig. 10 ist ersichtlich, daß die Außenschale 29 im Bereich der Sektoren 17, 18 zwei gegenüberlie­ gende und jeweils durchgehende Längsschlitze 30, 31 aufweist, wobei die Außenschale 29 mit einem Mittenversatz 32 in der Breite der Längsschlitze 30, 31 im vormontierten Zustand der Elastomer-Metall-Halbschale 6 gehal­ ten ist. Im Bereich der Sektoren 17, 18 ist, wie dies insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist, die Außenschale 29 ausgenommen, so daß die Außenschale 29 in diesem Bereich rohrförmig mit gleicher Materialdicke verläuft.

Aus der unteren Hälfte der Darstellung der Fig. 9 in Verbindung mit der Fig. 10 ist ersichtlich, daß im Bereich der Sektoren 17, 18, d. h. dort wo die beiden Elastomerschichten 12, 28, das Zwischenrohr 13 und die Außenschale 29 ausgespart sind, jeweils eine in Querschnitt in etwa trapezförmige Elastomerschicht 33, 34 auf das Innenrohr 7 aufvulkanisiert ist. Diese Elastomerschichten 33, 34 erstrecken sich jeweils vom Innen­ rohr-Konusbereich 9 und der Innenrohr-Mittenzylinderform 10 ausgehend in Richtung zu der Außenschale 29 hin, wobei zwischen der Außenschale 29 und der Außenkontur dieser Elastomerschichten 33, 34 jeweils eine spaltförmige Elastomerschicht-Ausnehmung 35, 36 als freier Federweg ausgebildet ist.

Bei der Montage des Gelenklagers 1 werden zuerst zwei baugleiche Ela­ stomer-Metall-Halbschalen 6 mit einem Preßsitz auf das Lagerinnenteil 2 aufgesteckt, wie dies in der schematischen Darstellung der Fig. 11 lediglich beispielhaft dargestellt ist. Die Elastomer-Metall-Halbschalen 6 werden da­ bei unter Vorspannung der Elastomerschichten 12, 28 aufgebracht, so daß Relativbewegungen molekular in den Elastomerschichten 12, 28 aufge­ nommen werden können, wobei das Gelenklager auch eine Querführungs­ eigenschaft aufweist.

In diesem vormontierten Zustand ist der Außendurchmesser der Außen­ schale 29 größer als der Innendurchmesser eines in Fig. 7 dargestellten La­ gergehäuses 37. Dadurch wird beim Einsetzen des vormontierten, aus Ela­ stomer-Metall-Halbschalen 6 und Lagerinnenteil 2 bestehenden Bauteils in das Lagergehäuses 37 der Außendurchmesser der Außenschale 29 verrin­ gert und das Bauteil durch das Schließen der Längsschlitze 30, 31 unter Erhöhung der Vorspannung in den Elastomerschichten 12, 28 eingepreßt. In diesem in das Lagergehäuse 37 eingepreßten Zustand stützt sich die Außenschale 29 an einer Ringschulter 44 des Lagergehäuses 37 ab.

Um beim Einpreßvorgang des vormontierten Bauteils in das Lagergehäuse 37 eine Beschädigung der Außenkontur der Außenschalen 29 zu vermei­ den, sind, wie dies insbesondere aus der Fig. 8 ersichtlich ist, an einer Kante 39 der Einpreßseite 38 des Lagergehäuses 37 sowie an einer gehäu­ seinneren Kante 40 einer Seegerringnut 41 Fasen 42, 43 angebracht. Die zweite Fase 43 an der Kante 40 der Seegerringnut 41 ist erforderlich, da beim weiteren Einpressen des vormontierten Bauteils eine Kante der Außenschale 29 aufgrund des radialen Vorspanndruckes gegen die Kante 40 der Seegerringnut 41 gedrückt wird. Mit der Fase 43 wird ein Abschälen des Metalles oder der Elastomerschicht vermieden, wodurch gewährleistet ist, daß in der Seegerringnut 41 auch nach dem Einpressen des vormon­ tierten Bauteils keine Rückstände vorhanden sind, die ein sauberes Montie­ ren eines Seegerringes verhindern würden.

Wie dies aus der oberen Hälfte der Darstellung der Fig. 9 ersichtlich ist, weisen die beiden Elastomer-Metall-Halbschalen 6, von denen in der Dar­ stellung der Fig. 9 lediglich eine dargestellt ist, im formschlüssig mit dem Innenrohr 7 auf das Lagerinnenteil 2 aufgepreßten Zustand zwischen den an der Lagerlängsmitte gegenüberliegenden Rändern der Außenschale 29, der Elastomerschichten 12, 28 und des Zwischenrohres 13 einen Spalt 46 auf. Nach dem Einpressen des vormontierten Bauteils in das Lagergehäuse 37 erfolgt eine axiale Verspannung in dem Lagergehäuse 37 dadurch, daß in die Seegerringnut 41 ein Seegerring 47 eingesetzt wird, wie dies sche­ matisch und strichliert in der Fig. 12 eingezeichnet ist, wobei sich das vormontierte Bauteil an der der Seegerringnut 41 gegenüberliegenden Seite an der Ringschulter 44 abstützt. Wie dies aus der schematischen Darstel­ lung der Fig. 12 ersichtlich ist, ist der Spalt 46 im vollständig montierten und vorgespannten Zustand des Gelenklagers 1 geschlossen.

Um beim Einsetzen und Einpressen eine vorgegebene Rotationsposition zu sichern, sind ferner, wie dies aus Fig. 10 ersichtlich ist, im Bereich der Sektoren 17, 18 im Bereich der Außenschalenausnehmungen Werkzeugansätze 48, 49 angebracht.

Durch die Ausbildung der spaltförmigen Elastomerschicht-Aussparungen 35, 36 ist in dieser radialen Raumrichtung die Federkennung gegenüber anderen radialen Raumrichtungen reduziert. Bei einer radialen Auslenkung in Richtung der Sektoren 17, 18, die größer als die Elastomer­ schicht-Aussparungen 35, 36 ist, erfolgt dann ein Anschlag mit einem sprunghaften Anstieg der Federkennung.

Claims (15)

1. Gelenklager, insbesondere zur Lagerung von Achslenkern in Kraftfahr­ zeugen,
mit einem um eine Lagerachse rotationssymmetrischen, metallischen Lagerinnenteil (2) als erstem Lagerteil, das an den beiden Endseiten eine jeweils gleiche seitliche Zylinderform als Lagerinnenteil-Seitenzylin­ derform (3) und im Bereich der Längsmitte eine weitere, im Durchmesser größere Zylinderform als Lagerinnenteil-Mittenzylinderform (5) aufweist mit einem jeweils dazwischen liegenden, konischen Übergang als Lager­ innenteil-Konusbereich (4), so dass das Lagerinnenteil (2) im Wesentli­ chen eine Doppel-Konus-Form hat,
mit einem metallischen Lagergehäuse (37) als zweitem Lagerteil, das einen zylindrischen Innenraum als Aufnahmeauge aufweist,
mit zwei gleichen, der Doppel-Konus-Form des Lagerinnenteils (2) an­ gepaßten und in der Lagerlängsmitte angrenzenden Elastomer-Metall- Halbschalen (6), die zwischen dem Lagerinnenteil (2) und dem Lagerge­ häuse (37) unter Vorspannung wenigstens einer Elastomerschicht (12, 28) dergestalt angebracht sind, dass Relativbewegungen molekular in der Elastomerschicht (12, 28) aufgenommen werden und das Gelenkla­ ger (1) insbesondere durch die Konusform eine Querführungseigen­ schaft aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Elastomerschicht (12, 28) an radial gegenüberliegenden Sekto­ ren (17, 18) jeweils eine Elastomerschicht-Aussparung (35, 36) auf­ weist, und
dass die Elastomer-Metall-Halbschalen (6) jeweils eine stabile, an der Elastomerschicht (12, 28) angehaftete, vorzugsweise anvulkanisierte Außenschale (29) aufweisen mit einer zylindrischen Außenform und einer der Außenkontur der Elastomerschicht (12, 28) entsprechenden Innenkontur, wobei jeweils eine spaltförmige Elastomerschicht-Ausspa­ rung (35, 36) gegenüber der Außenschale (29) als freier Federweg ge­ schaffen ist, so dass in der radialen Raumrichtung einer Elastomer­ schicht-Aussparung die Federkennung gegenüber anderen radialen Raumrichtungen reduziert ist und bei einer radialen Auslenkung in Richtung der Sektoren (17, 18) größer als die Elastomerschicht-Ausspa­ rung (35, 36) ein Anschlag mit einem sprunghaften Anstieg der Feder­ kennung erfolgt.

2. Gelenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ge­ lenklager (1) zur Lagerung eines gegossenen, weitgehend biege- und verdrehsteifen, achsseitig festen Längslenkers für eine Vorderachse eines Nutzfahrzeugs eingesetzt ist, wobei die Elastomerschicht-Ausspa­ rungen (35, 36) etwa vertikal liegen.

3. Gelenklager nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net,
dass die Elastomer-Metall-Halbschalen (6) jeweils ein Innenrohr aufwei­ sen mit einer der Außenkontur einer Längshälfte des Lagerinnenteils (2) entsprechenden Form, wobei das Innenrohr (7) entsprechend aus einer Innenrohr-Seitenzylinderform (8), einem Innenrohr-Konusbereich (9) und einer Innenrohr-Mittenzylinderform (10) besteht und die Elastomer-Me­ tall-Halbschalen (6) mit einem Preßsitz auf das Lagerinnenteil (2) aufge­ steckt sind,
dass die Elastomer-Metall-Halbschalen (6) jeweils wenigstens eine Elas­ tomerschicht (12, 28) aufweisen, die an der Außenseite des Innenrohrs (7) angehaftet, vorzugsweise anvulkanisiert ist und mit einer etwa glei­ chen Elastomerschichtdicke der Außenkontur des Innenrohrs (7) folgt, so dass die Elastomerschicht (12, 28) zumindest außerhalb des Be­ reichs der Elastomerschicht-Aussparung (35, 36) entsprechend aus einer Elastomer-Seitenzylinderform (14), einem Elastomer-Konusbereich (15) und einer Elastomer-Mittenyzlinderform (16) besteht.

4. Gelenklager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das In­ nenrohr (7) teilweise längsgeschlitzt ist und dabei in einer seiner Zylin­ derformen und gegebenenfalls im Innenrohr-Konusbereich (9) einen Längsschlitz (11) aufweist oder das Innenrohr (7) als Kunststoffrohr her­ gestellt ist.

5. Gelenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net,
dass die Außenschalen (29) jeweils einen, vorzugsweise zwei gegen­ überliegende, durchgehende Längsschlitze (30, 31) enthalten und ent­ sprechend mit einem Mittenversatz (32) in der Breite der Längsschlitze (30, 31) im auf das Lagerinnenteil (2) vormontierten Zustand gehalten sind oder die Außenschalen (29) aus einem biegeweichen, gerollten, ge­ gebenenfalls längsgeschlitzten Rohr hergestellt sind, und
dass dabei der Außendurchmesser der Außenschalen (29) größer als der Innendurchmesser des Lagergehäuses (37) ist und dass das vor­ montierte Bauteil unter Reduzierung des Außendurchmessers, Schlie­ ßen des oder der Längsschlitze (30, 31) und Erhöhung der Vorspan­ nung in den Elastomerschichten (12, 28) in das Lagergehäuse (37) ein­ preßbar ist.

6. Gelenklager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kannte (39) der Einpreßseite (38) des Lagergehäuses (37) eine Einlauf­ schräge als erste Fase (42) und entsprechend eine zweite Einlaufschrä­ ge als zweite Fase (43) an der gehäuseinneren Kante (40) einer Seeger­ ringnut (41) angebracht sind.

7. Gelenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net,
dass die beiden Elastomer-Metall-Halbschalen (6) im formschlüssig mit dem jeweiligen Innenrohr (7) auf das Lagerinnenteil (2) axial aufgepreß­ ten Zustand zwischen den jeweiligen, an der Lagerlängsmitte gegen­ überliegenden Außenschalenrändern und den gegenüberliegenden Elastomerschichten (12, 28) einen Spalt (46) aufweisen, und
dass das so vormontierte Lagerbauteil aus Lagerinnenteil (2) und Innen­ rohr (7) in das Lagergehäuse (37) eingesetzt und die Außenschalen (29) axial gegeneinander zur Aufbringung einer Vorspannung in der Elasto­ merschicht verspannt werden.

8. Gelenklager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Verspannung zwischen einer im Lagergehäuse (37) seitlich radial nach innen abstehende Schulter (44) und einem in eine seitlich gegenüberlie­ gende Seegerringnut (40) eingesetzten Seegerring (47) erfolgt.

9. Gelenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, dass die Elastomerschicht (12, 28) durch ein seiner Kontur folgen­ des, eingeformtes Zwischenrohr (13) zweilagig mit jeweils etwa gleicher Schichtdicke ausgebildet ist.

10. Gelenklager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Zwischenrohr (13) etwa über die axiale Länge der Elastomerschicht (12, 28) erstreckt und in den gegenüberliegenden Sektoren (17, 18) je eine Ausnehmung (19, 20) im Bereich der Zwischenrohr-Seitenzylinderform (21) und dem Zwischenrohr-Konusbereich (22) enthält.

11. Gelenklager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in den gegenüberliegenden Sektoren (17, 18) und der Elastomer-Mittenzy­ linderform (16) verbleibenden Zwischenrohrteile (24, 25) an den Sekto­ ren-Seitenbereichen an einer Stelle einen durchgehenden Schlitz (26) und an den anderen drei Stellen eine Materialschwächung als Sollbruch­ stellen (27) enthalten.

12. Gelenklager nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeich­ net, dass der Konusbereich der Außenschale (29) im Bereich der Sekto­ ren (17, 18) ausgenommen ist, so dass dort die Außenschale (29) rohr­ förmig mit gleicher Materialdicke verläuft.

13. Gelenklager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Be­ reich der Außenschalen-Ausnehmungen Werkzeugansätze (48, 49) für Führungselemente angebracht sind, die beim Einsetzen und Einpressen in das Lagergehäuse (37) eine vorgegebene Rotationsposition sichern.

14. Gelenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, dass der Konuswinkel 15° bis 30°, vorzugsweise 22,5° und der Sek­ torwinkel 60° bis 80°, vorzugsweise 69° sind.

15. Gelenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeich­ net, dass das Lagerinnenteil (2) rohrförmig ausgebildet ist.