DE19954870A1 - Verfahren zum Herstellen einer zylindrischen elastischen Halterung durch ein Einfügen eines elastischen Körpers in ein Aussenhülsenelement und ein Ziehen des letztgenannten, um den elastischen Körper zusammenzudrücken - Google Patents
Verfahren zum Herstellen einer zylindrischen elastischen Halterung durch ein Einfügen eines elastischen Körpers in ein Aussenhülsenelement und ein Ziehen des letztgenannten, um den elastischen Körper zusammenzudrückenInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer zylindrischen elastischen Halterung offenbart, die ein Innenwellenelement, ein Außenwellenelement, das radial außerhalb des Innenwellenelements angeordnet ist, und einen elastischen Körper aufweist, der zwischen dem Innenwellenelement und den Außenhülsenelement zwischengeordnet ist und diese elastisch verbindet, wobei der elastische Körper (16) ausgebildet wird, in dem ein nicht vulkanisiertes Material vulkanisiert wird, und ein Verbindungshaftmittel an einer Außenumfangsfläche des elastischen Körpers und/oder einer Innenumfangsfläche des Außenhülsenelements (14) aufgetragen wird. Der elastische Körper wird in das Außenhülsenelement eingefügt und das Außenhülsenelement wird einem Ziehvorgang unterworfen, um einen Halterungsvorläufer vorzubereiten, wobei die Außenumfangsfläche des elastischen Körpers mit der Innenumfangsfläche des Außenhülsenelements in Kontakt steht. Das Außenhülsenelement des Halterungsvorläufers wird dann einem Induktionserwärmungsvorgang zum Verbinden des elastischen Körpers und des Außenhülsenelements miteinander unterworfen.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum
Herstellen einer zylindrischen elastischen Halterung wie
beispielsweise eine Aufhängungsbuchse und eine Motorhalterung
für ein Kraftfahrzeug.
Als eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden von zwei Elementen
eines schwingenden Systems in einer schwingungsdämpfenden Weise
oder als eine Halterung für eine Montage von einem der beiden
Elemente an dem anderen in einer schwingungsdämpfenden Weise ist
eine zylindrische elastische Halterung bekannt, bei der ein
Innenwellenelement und ein Außenhülsenelement, die voneinander
in der radialen Richtung beabstandet sind, aneinander durch
einen dazwischen angeordneten elastischen Körper verbunden sind.
Eine derartige zylindrische elastische Halterung wird
hergestellt, indem das Innenwellenelement und das
Außenhülsenelement in eine Form gesetzt werden, die zum
Ausbilden des elastischen Körpers durch eine Vulkanisation eines
unvulkanisierten Gummimaterials innerhalb der Form verwendet
wird. Vor dem Einsetzen des Innenwellenelements und des
Außenhülsenelements in die Form werden diese Elemente einer
geeigneten Behandlung zum Erleichtern ihres Verbindens mit dem
elastischen Körper unterworfen. Bei diesem Verfahren wird der
elastische Körper mit dem Innenwellenelement und dem
Außenhülsenelement beim Formen des elastischen Körpers
verbunden.
Das vorstehend beschriebene Verfahren, bei dem ein Einsetzen des
Außenhülsenelementes in die Form erforderlich ist, erfordert
eine vergleichsweise große Größe und einen relativ komplizierten
Aufbau der Form. Des weiteren ist die Anzahl an zylindrischen
elastischen Halterungen, die unter Anwendung einer Form
hergestellt werden können, relativ beschränkt. Diese Nachteile
sind insbesondere dann bedenklich, wenn eine Halterung zum
Anbringen des Außenhülsenelements an einem der beiden Elemente
des Vibrationssystems einstückig mit dem Außenhülsenelement
ausgebildet ist.
Es ist ein anderes Verfahren zum Herstellen einer zylindrischen
elastischen Halterung vorgeschlagen worden, bei dem der
elastische Körper derart geformt wird, dass der elastische
Körper an seiner Innenumfangsfläche mit dem Innenwellenelement
und an seiner Außenumfangsfläche mit einer Zwischenmetallhülse,
die eine vergleichsweise geringe Dicke hat, verbunden wird. Eine
somit erhaltene Innenbaugruppe wird in das Außenhülsenelement
pressgepasst, um die erwünschte zylindrische elastische
Halterung vorzubereiten. Jedoch erfordert dieses Verfahren nicht
nur die zusätzliche Zwischenmetallhülse, sondern auch einen
Schritt eines Zusammenbauens der Innenbaugruppe und des
Außenhülsenelements derart, dass die Außenumfangsfläche der
Zwischenmetallhülse in die Innenumfangsfläche des
Außenhülsenelements pressgepasst wird. Demgemäß führt das
Verfahren zu einer unerwünschten Abnahme in Bezug auf die
Effizienz bei der Herstellung der zylindrischen elastischen
Halterung und demgemäß zu erhöhten Herstellkosten der Halterung.
Es ist außerdem ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer
zylindrischen elastischen Halterung vorgeschlagen worden, bei
dem der elastische Körper derart geformt wird, dass der
elastische Körper mit dem Innenwellenelement verbunden wird und
eine somit erhaltene Innenbaugruppe an ihrer Außenumfangsfläche
mit einem Haftmittel beschichtet wird, so dass die
Innenbaugruppe in die Außenhülse bei einer erhöhten Temperatur
pressgepasst wird, um die Außenhülse mit dem Haftmittel zu
verbinden. Jedoch leidet dieses Verfahren wahrscheinlich an
einer unzureichenden Festigkeit der Verbindung zwischen dem
elastischen Körper und dem Außenhülsenelement aufgrund des
vergleichsweise einfachen Entfernens des Haftmittels von dem
elastischen Körper während des Presspassens des elastischen
Körpers in das Außenhülsenelement. Des weiteren kann der
Presspassvorgang zum Einfügen der Innenbaugruppe in das
Außenhülsenelement eine Verformung oder eine Verdrehung des
elastischen Körpers aufgrund einer Reibungskraft zwischen dem
elastischen Körper und dem Außenhülsenelement bewirken, was zu
einer dauerhaften Verformung des mit dem Außenhülsenelement
verbundenen elastischen Elements und zu einer Restspannung in
dem elastischen Körper führt und ein Risiko bei einer
Verschlechterung der Dämpfungseigenschaften der zylindrischen
elastischen Halterung in sich birgt. Demgemäß ist es schwierig,
die Innenbaugruppe in das Außenhülsenelement mit einem
ausreichend hohem Zusammendrückverhältnis des elastischen
Elements presszupassen, und daher ist es schwierig, die
Kontaktflächen des elastischen Körpers und des
Außenhülsenelements in einem engen Kontakt zueinander bei einer
hohen Stabilität zu halten. Somit ist das Verfahren, das das
elastische Zusammendrücken des elastischen Körpers beim
Zusammenbauen der Innenbaugruppe und des Außenhülsenelements
nutzt, in der Praxis in Bezug auf die Festigkeit der Verbindung
zwischen dem elastischen Körper und dem Außenhülsenelement nicht
ausreichend.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zum Herstellen einer zylindrischen elastischen
Halterung mit einer ausreichenden Festigkeit der Verbindung
zwischen dem elastischen Körper und dem Außenhülsenelement zu
schaffen, während die herkömmlich aufgetretenen Probleme wie
beispielsweise eine Zunahme der erforderlichen Größe der Form
und eine Zunahme der Anzahl an zu verbindenden Bauteilen
vermieden oder minimiert werden.
Die vorstehend beschriebene Aufgabe kann gemäß einer der
nachstehend beschriebenen Modi der Erfindung gelöst werden, von
denen jeder analog den beigefügten Ansprüchen numeriert ist und
von dem anderen Modus oder den anderen Modi in geeigneter Weise
abhängig ist, um mögliche Kombinationen an Elementen oder
technischen Merkmalen der Erfindung aufzuzeigen. Jedoch sollte
verständlich sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf jene
Modi der Erfindung und die Kombinationen der technischen
Merkmale beschränkt ist, sondern auch anderweitig im Umfang der
bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die
nachstehend beschrieben sind, ausgeführt werden kann.
- (1) Ein Verfahren zum Herstellen einer zylindrischen elastischen Halterung, die ein Innenwellenelement, ein Außenwellenelement, das radial außerhalb des Innenwellenelements angeordnet ist, und einen elastischen Körper aufweist, der zwischen dem Innenwellenelement und dem Außenwellenelement zwischengeordnet ist und diese elastisch verbindet, weist die folgenden Schritte auf: Ausbilden des elastischen Körpers durch ein Vulkanisieren eines nicht vulkanisierten Materials; Auftragen eines Verbindungshaftmittels auf zumindest entweder einer Außenumfangsfläche des elastischen Körpers oder einer Innenumfangsfläche des Außenhülsenelements; Einfügen des elastischen Körpers in das Außenhülsenelement und Unterwerfen des Außenhülsenelements einem Ziehvorgang zum Vorbereiten eines Halterungsvorläufers, wobei die Außenumfangsfläche des elastischen Körpers mit der Innenumfangsfläche des Außenhülsenelements in Kontakt steht; und Unterwerfen des Außenhülsenelements des Halterungsvorläufers einem Induktionserwärmungsvorgangs zum Verbinden des elastischen Körpers und des Außenhülsenelements miteinander.
Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gemäß dem
vorstehend beschriebenen ersten Modus (1) dieser Erfindung wird
der elastische Körper durch ein Vulkanisieren eines nicht
vulkanisierten Materials für den elastischen Körper innerhalb
einer geeigneten Form ohne ein Einsetzen des Außenhülsenelements
in die Form ausgebildet. D.h. der elastische Körper und das
Außenhülsenelement werden in getrennten Schritten ausgebildet.
Demgemäß kann die Form zum Ausbilden des elastischen Körpers
vergleichsweise kompakt und geringer Größe selbst dann gestaltet
werden, wenn das Außenhülsenelement relativ groß ist. Des
weiteren kann der erwünschte Kontaktdruck zwischen dem
elastischen Körper und dem Außenhülsenelement durch den an dem
Außenhülsenelement ausgeführten Ziehvorgang errichtet oder
eingestellt werden, um so den Durchmesser des
Außenhülsenelements zu verringern, nachdem der elastische Körper
in das Außenhülsenelement eingefügt worden ist. Demgemäß muss
der elastische Körper nicht in das Außenhülsenelement mit einem
beträchtlichen gegenseitigen Presssitzbetrag zwischen dem
Außendurchmesser des elastischen Körpers und dem
Innendurchmesser des Außenhülsenelements eingefügt werden. Somit
ermöglicht das vorliegende Verfahren ein geeignetes Presspassen
des elastischen Körpers in das Außenhülsenelement und ein
stabiles Verbinden des elastischen Körpers mit dem
Außenhülsenelement bei einem zwischen ihnen bestehenden
optimalen Kontaktdruck.
Außerdem ermöglicht das vorliegende Verfahren, bei dem das
Außenhülsenelement durch ein Induktionserwärmen erwärmt wird,
ein wirkungsvolles Erwärmen an der Verbindungsfläche zwischen
dem elastischen Körper und dem Außenhülsenelement und stellt
daher eine feste Verbindung des elastischen Körpers und des
Außenhülsenelements sicher, während ein Temperaturanstieg des
elastischen Körpers minimal gestaltet wird und dadurch eine
Verschlechterung oder Veränderung der Eigenschaften des
elastischen Körpers verhindert werden. Für ein wirkungsvolles
Erwärmen des radial inneren Abschnittes des Außenhülsenelements,
der mit dem elastischen Körper in Kontakt steht, wird
vorzugsweise ein Induktionserwärmungsprozess mit einem
Hochfrequenzdirektinduktionserwärmen angewendet, bei dem ein
Hochfrequenzwechselstrom an einer Induktionserwärmungsspule
aufgebracht wird, die das Außenhülsenelement umgibt. Das
Verbindungshaftmittel zum Verbinden des elastischen Körpers und
des Außenhülsenelements kann aus verschiedenen bekannten
Haftmitteln in Abhängigkeit von dem speziellen Material des
elastischen Körpers und von anderen Faktoren ausgewählt werden.
- (2) Ein Verfahren gemäß dem vorstehend dargelegten Modus (1), wobei der Schritt des Ausbildens des elastischen Körpers ein Vorbereiten einer Innenbaugruppe aufweist, die aus dem elastischen Körper und dem Innenwellenelement besteht, indem das in eine Form, in der das Innenwellenelement positioniert ist, eingespritzte vulkanisierte Material vulkanisiert wird, und der Schritt des Einfügens des elastischen Körpers ein Einfügen der Innenbaugruppe in die Außenhülse aufweist, um den Halterungsvorläufer vorzubereiten.
Da das Innenwellenelement üblicherweise vergleichsweise kompakt
und in geringer Größe ist, kann die Form zum Vorbereiten der
Innenbaugruppe bei dem vorstehend erwähnten Modus (2) demgemäß
kompakt und in geringer Größe gestaltet werden.
- (3) Verfahren gemäß dem vorstehend beschriebenen Modus (1) oder (2), wobei der Schritt des Unterwerfens des Außenhülsenelements einem Ziehvorgang derart bewirkt wird, das ein prozentualer Anteil eines radialen Zusammendrückens des elastischen Körpers bei dem Halterungsvorläufer nach dem Ziehvorgang innerhalb eines Bereichs von 5-20% liegt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Modus (3) wird der elastische
Körper in einem Druckkontakt mit der Innenumfangsfläche des
Außenhülsenelements auf der Grundlage der Elastizität des
elastischen Körpers gehalten, wobei ein verbessertes Verbinden
des elastischen Körpers mit dem Außenhülsenelement bei der
Induktionserwärmung des Außenhülsenelements sichergestellt ist.
- (4) Ein Verfahren gemäß dem vorstehend beschriebenen Modus (3), wobei der prozentuale Anteil des radialen Zusammendrückens des elastischen Körpers innerhalb eines Bereiches von 8-15% liegt.
- (5) Ein Verfahren gemäß einem der vorstehend erwähnten Modi (1) bis (4), wobei der elastische Körper einen maximalen Außendurchmesser hat, der größer als ein Innendurchmesser des Außenhülsenelements ist, so dass ein prozentualer Anteil eines radialen Zusammendrückens des elastischen Körpers durch das Außenhülsenelement nach dem Einfügen des elastischen Körpers in das Außenhülsenelement und vor dem Ziehvorgang an dem Halterungsvorläufer innerhalb eines Bereichs von 0-5% liegt.
Bei dem Verfahren gemäß dem vorstehend beschriebenen Modus (5)
der Erfindung wird der elastische Körper anfänglich
zusammengedrückt, um einen vorgegebenen Kontaktdruck zwischen
dem elastischen Körper und dem Außenhülsenelement bei dem
Einfügen des elastischen Körpers in das Außenhülsenelement zu
erzeugen, d. h. bevor das Außenhülsenelement des somit
vorbereiteten Halterungsvorläufers dem anschließenden
Ziehvorgang unterworfen wird. Demgemäß kann der erforderliche
Betrag der Verringerung des Außenhülsenelements durch den
anschließenden Ziehvorgang zum Erzielen des erwünschten
Gesamtbetrags des radialen Zusammendrückens des elastischen
Körpers um den Betrag des anfänglichen Zusammendrückens beim
Einfügen oder Presspassen des elastischen Körpers in das
Außenhülsenelement verringert werden. Demgemäß wird die Freiheit
bei der Wahl des Materials und des Aufbaus des
Außenhülsenelements entsprechend erhöht. Des weiteren verringert
oder verhindert der obere Grenzwert von 5% des radialen
Zusammendrückens des elastischen Körpers ein unerwünschtes
Entfernen des Verbindungsmittels von dem elastischen Körper
und/oder dem Außenhülsenelement und das unerwünschte Verdrehen des
elastischen Körpers, das aufgrund eines übermäßig hohen
Presssitzbetrages zwischen dem elastischen Körper und dem
Außenhülsenelement beim Presspassen des elastischen Körpers in
das Außenhülsenelement stattfinden würde.
- (6) Ein Verfahren gemäß dem vorstehend beschriebenen Modus (5), wobei der prozentuale Anteil des radialen Zusammendrückens des elastischen Körpers vor dem Ziehvorgang innerhalb eines Bereichs von 0-3% liegt.
- (7) Ein Verfahren gemäß einem der vorstehend beschriebenen Modi (1) bis (6), wobei das Außenhülsenelement einen im Allgemeinen zylindrischen Abschnitt, in den der elastische Körper eingefügt wird, und einen Halterungsabschnitt, der mit dem im Allgemeinen zylindrischen Abschnitt einstückig ist und über den das Außenhülsenelement an einem externen Element angebracht wird, aufweist, und wobei der Schritt des Einfügens des elastischen Körpers in das Außenhülsenelement ein Einfügen des elastischen Körpers in den im Allgemeinen zylindrischen Abschnitt des Außenhülsenelements aufweist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Modus (7), bei dem der
vorbereitete elastische Körper in den im Allgemeinen
zylindrischen Abschnitt des Außenhülsenelements eingefügt wird,
kann die Form für ein Vorbereiten des elastischen Körpers
kompakt und in geringer Größe gestaltet werden und der Schritt
des Ausbildens des elastischen Körpers in der Form kann
vergleichsweise einfach und wirkungsvoll unabhängig von der
Größe und dem Aufbau des Außenhülsenelements bewirkt werden,
d. h. selbst wenn das Außenhülsenelement als Ganzes eine große
Größe hat und einen komplizierten Aufbau hat. Anders ausgedrückt
erleichtert das Prinzip der vorliegenden Erfindung die
Gestaltung des Außenhülsenelements mit einer erheblich erhöhten
Freiheit, ohne dass die zum Ausbilden des elastischen Körpers
verwendete Form berücksichtigt werden muss.
- (8) Ein Verfahren gemäß dem vorstehend beschriebenen Modus (7), wobei der Halterungsabschnitt sich von einer Außenumfangsfläche des im Allgemeinen zylindrischen Abschnitts in einer radialen Richtung des im Allgemeinen zylindrischen Abschnitts erstreckt.
- (9) Ein Verfahren gemäß dem vorstehend beschriebenen Modus, wobei der Halterungsabschnitt zwei ebene Abschnitte, die sich von dem im Allgemeinen zylindrischen Abschnitt in im Wesentlichen entgegengesetzten Richtungen erstrecken, aufweist.
- (10) Ein Verfahren gemäß einem der vorstehend beschriebenen Modi (1) bis (9), dass des weiteren einen Schritt eines Ausbildens des Außenhülsenelements aus einer Aluminiumlegierung aufweist.
Das aus einer Aluminiumlegierung aufgebildete Außenhülsenelement
kann ein höheres Zugverhältnis als die Außenhülsenelementform
aus einem Metall auf der Grundlage von Eisen mit einem
vergleichsweise geringen Wert der Duktilität haben, so dass der
prozentuale Anteil des radialen Zusammendrückens des elastischen
Körpers durch den Ziehvorgang ohne weiteres hoch gestaltet
werden kann, wenn die Aluminiumlegierung für das
Außenhülsenelement verwendet wird.
- (11) Ein Verfahren gemäß dem vorstehend beschriebenen Modus (10), wobei der Schritt des Ausbildens des Außenhülsenelements ein Ausbilden des Außenhülsenelements durch ein Formgießen aufweist.
- (12) Ein Verfahren gemäß dem vorstehend beschriebenen Modus (10), bei dem der Schritt des Ausbildens des Außenhülsenelements ein Ausbilden des Außenhülsenelements durch ein Extrudieren aufweist.
Die vorstehend beschriebenen und andere Ziele, Merkmale und
Vorteile der vorliegenden Erfindung und die technische und
industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden durch die
nachstehende detaillierte Beschreibung der gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung im Zusammenhang
mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht einer Aufhängungsbuchse, die
durch ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht in Querschnitt entlang einer Linie 2-2
von Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht im axialen Querschnitt einer
Innenbaugruppe, die bei der Herstellung der Aufhängungsbuchse
von Fig. 1 erhalten wird.
Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht einer Halterung, die ein Bauteil
der Aufhängungsbuchse von Fig. 1 ist.
Fig. 5 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines Ziehvorgangs bei
einem Schritt bei der Herstellung der Aufhängungsbuchse von Fig.
1.
Fig. 6 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines thermischen
Verbindungsvorgangs bei einem anderen Schritt bei der
Herstellung der Aufhängungsbuchse von Fig. 1.
Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht einer Motorhalterung, die durch
ein Verfahren gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel dieser
Erfindung hergestellt wird.
Fig. 8 zeigt eine Ansicht im Querschnitt entlang einer Linie 8-8
von Fig. 7.
Fig. 9 zeigt eine Vorderansicht von einer Innenbaugruppe, die
bei der Herstellung der Motorhalterung von Fig. 7 erhalten wird.
Fig. 10 zeigt eine Ansicht im Querschnitt einer Halterung, die
ein Bauteil der Motorhalterung von Fig. 7 ist.
Fig. 11 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines Ziehvorgangs
bei einem Schritt bei der Herstellung der Motorhalterung von
Fig. 7.
Fig. 12 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines thermischen
Verbindungsvorgangs bei einem anderen Schritt bei der
Herstellung der Motorhalterung von Fig. 7.
Zunächst wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, in denen
eine zylindrische elastische Halterung in der Form einer
Aufhängungsbuchse 10 gezeigt ist, die durch ein Verfahren gemäß
einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung hergestellt wird. Die
Aufhängungsbuchse 10, die bei einem Aufhängungssystem eines
Kraftfahrzeugs angewendet wird, hat ein Innenwellenelement in
der Form einer inneren Hülse 12 und ein Außenhülsenelement in
der Form einer Außenhülse 14, die aus einem zylindrischen
Abschnitt 20 und einem Halterungsabschnitt 22 besteht. Die
Innenhülse 12 ist radial nach innen von dem zylindrischen
Abschnitt 20 der Außenhülse 14 mit einem geeigneten radialen
Abstand zwischen ihnen derart angeordnet, dass die Innenhülse 12
und der zylindrische Abschnitt 20 im Wesentlichen koaxial
zueinander sind. Die Innenhülse und die Außenhülse 12 und 14
sind durch einen zwischen der Innenhülse 12 und den
zylindrischen Abschnitt 20 angeordneten elastischen Körper 16
miteinander elastisch verbunden.
Die Innenhülse 12, die aus einem metallischen Material
hergestellt ist, hat einen vergleichsweise geringen Durchmesser
und eine mittlere Bohrung 18, durch die eine Schraube eingefügt
wird, um die Innenhülse 12 an einem geeigneten
Aufhängungselement in dem Fahrzeugaufhängungssystem anzubringen.
Die Außenhülse 14 ist aus einer Aluminiumlegierung durch ein
Formgießen beispielsweise derart ausgebildet, dass der
zylindrische Abschnitt 20 und der Halterungsabschnitt 22
einstückig miteinander sind. Der zylindrische Abschnitt 20 hat
einen vergleichsweise großen Durchmesser und der
Halterungsabschnitt 22 erstreckt sich von der Außenumfangsfläche
des zylindrischen Abschnitts 20 in einer radialen Richtung des
zylindrischen Abschnitts 20. An dem körperfernen Ende des
Halterungsabschnittes 22 befindet sich einen Montageabschnitt
24, an dem die Außenhülse 14 an einem Aufhängungsarm in dem
Aufhängungssystem angebracht ist. Genauer gesagt, wird der
Montageabschnitt 24 in ein Montageloch pressgepasst, das in dem
Aufhängungsarm ausgebildet ist, und an dem Montageloch bei
Bedarf verschweißt. Der elastische Körper 16 ist ein im
Wesentlichen ringartiges Element mit einer vergleichsweise
großen Wanddicke, der an seiner Innenumfangsfläche mit der
Außenumfangsfläche der Innenhülse 12 und an seiner
Außenumfangsfläche mit der Innenumfangsfläche des zylindrischen
Abschnittes 20 der Außenhülse 14 verbunden ist.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen der
Aufhängungsbuchse 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zum Herstellen der Aufhängungsbuchse 10 werden eine in Fig. 3
gezeigte Innenbaugruppe 26 und das in Fig. 4 gezeigte
Außenhülsenelement anfänglich in jeweiligen Schritten
vorbereitet. Die Innenbaugruppe 26 wird folgendermaßen
vorbereitet: Herstellen der Innenhülse 12; Unterwerfen der
Außenumfangsfläche einer geeigneten Behandlung zum Erleichtern
des Verbindens der Innenhülse 12 mit dem elastischen Körper 16;
Einsetzen der Innenhülse 12 an einer vorbestimmten Position
innerhalb einer Form; Füllen der Formaushöhlung mit einem nicht
vulkanisierten Gummimaterial und Halten der Form in einem
Vulkanisationszustand, so dass das nicht vulkanisierte
Gummimaterial in den elastischen Körper 16 vulkanisiert, der mit
der Außenumfangsfläche der Innenhülse 12 verbunden ist.
Somit wird der elastische Körper 16 mit der Innenhülse 12
verbunden, um die Innenbaugruppe 26 gleichzeitig mit der
Ausbildung des elastischen Körpers 16 durch eine Vulkanisation
des nicht vulkanisierten Gummimaterials innerhalb der Form zu
erzeugen. Anders ausgedrückt sind bei der Herstellung der
Innenbaugruppe 26 nicht separate Schritte des Ausbildens des
elastischen Körpers 16 und des Verbindens des elastischen
Körpers 16 und der Innenhülse 12 miteinander erforderlich. Da
des weiteren die Innenhülse 12 relativ kompakt ist und eine
geringe Größe hat, muss die Form nicht groß sein. Außerdem ist
der elastische Körper 16 nicht an seiner Außenumfangsfläche
durch eine metallische Hülse eingeschränkt, wobei der elastische
Körper 16 der Innenbaugruppe 26 von einer Restspannung frei ist,
die in dem elastischen Körper 16 aufgrund eines
Vulkanisationsprozesses des Gummimaterials verbleiben würde,
wenn der elastische Körper 16 zwischen der Innenhülse 12 und der
metallischen Hülse ausgebildet worden wäre.
Die Außenhülse 14 kann aus einem Metall auf der Grundlage von
Eisen durch ein Gießen, Pressen oder ein mechanisches Bearbeiten
ausgebildet werden. Jedoch wird die Außenhülse 14 vorzugsweise
aus einem hochgradig duktilen metallischen Material wie
beispielsweise einer Aluminiumlegierung, wie dies vorstehend
aufgezeigt ist, ausgebildet, um ein Ziehverhältnis
(Zusammendrückverhältnis des elastischen Körpers 16) bei einem
nachfolgenden Ziehvorgang an einem Buchsenvorläufer 28 zu
ermöglichen, was nachstehend beschrieben ist. Wenn eine
Aluminiumlegierung für die Außenhülse 14 verwendet wird, kann
ein Gießformvorgang oder ein Vorgang eines mechanischen
Bearbeitens angewendet werden, um die Außenhülse 14 auszubilden,
und die somit ausgebildete Außenhülse 14 kann einer geeigneten
Wärmebehandlung unterworfen werden.
Danach wird ein Verbindungshaftmittel an zumindest entweder der
Außenumfangsfläche des elastischen Körpers 16 der somit
vorbereiteten Innenbaugruppe 26 oder der Innenumfangsfläche des
zylindrischen Abschnittes 20 der Außenhülse 14 aufgetragen.
Beispielsweise wird das Haftmittel nur auf der
Außenumfangsfläche des elastischen Körpers 16 aufgetragen.
Vorzugsweise wird das Verbindungsmittel an dem gesamten
Oberflächenkontaktbereich zwischen dem elastischen Körper 16 und
der Außenhülse 14 aufgetragen, wenn diese zusammengebaut werden,
um den Buchsenvorläufer 28 auszubilden, wie dies nachstehend
beschrieben ist. Beispielsweise wird die Außenumfangsfläche des
elastischen Körpers 16 vorzugsweise mit dem
Verbindungshaftmittel über ihre gesamte Fläche beschichtet.
Das Verbindungshaftmittel kann von unterschiedlichen Arten an
Haftmitteln, die herkömmlicherweise für ein Verbinden eines
Gummis oder eines elastischen Materials und eines metallischen
Materials verwendet wurden, ausgewählt werden. Vorzugsweise wird
ein Verbindungsmittel verwendet, das in der Lage ist, eine hohe
Verbindungsfestigkeit innerhalb einer relativ kurzen Zeitspanne
durch eine Anwendung von Wärme vorzusehen, und ein derartiges
Haftmittel wird in Abhängigkeit von dem speziellen Material des
elastischen Körpers 16 ausgewählt. Beispielsweise ist es
wirkungsvoll, eines der folgenden Haftmittel oder eine Mischung
von ihnen zu verwenden: a) ein wärmehärtbares Haftmittel, dessen
Hauptkomponente chlorosulfoniertes Polyethylen ist
(beispielsweise Chemlok 252, erhältlich von der LOAD CORP.); b)
ein wärmehärtbares Haftmittel, dessen Hauptkomponente ein
Gummichlorid ist (beispielsweise Chemlok 220, erhältlich von der
LOAD CORP.) und c) ein wärmehärtbares Haftmittel, das als
Hauptkomponenten ein phenolisches Harz und ein Gummichlorid
enthält (beispielsweise Chemlok 205, erhältlich von der LOAD
CORP.).
Nachdem das somit ausgewählte Verbindungshaftmittel auf der
Außenumfangsfläche des elastischen Körpers 16 der Innenbaugruppe
26 und/oder der Innenumfangsfläche der Außenhülse 14
aufgebracht worden ist, wird die Innenbaugruppe 26 in die
Bohrung des zylindrischen Abschnitts 20 der Außenhülse 14
eingefügt. Als ein Ergebnis wird der Buchsenvorläufer 28
vorbereitet, bei dem die Innenhülse 12 und der zylindrische
Abschnitt 20 der Außenhülse 14 im Wesentlichen koaxial oder
konzentrisch zueinander sind, wobei der elastische Körper 16
zwischen ihnen in der radialen Richtung zwischengeordnet ist.
Die Innenbaugruppe 26 (der elastische Körper 16 von dieser) hat
einen Außendurchmesser D, der kleiner als ein Innendurchmesser d
des zylindrischen Abschnitts 20 der Außenhülse 14 sein kann,
jedoch ist er wünschenswerterweise dem Innendurchmesser d gleich
oder größer als dieser. Wenn der Außendurchmesser D dem
Innendurchmesser d gleich ist oder größer als dieser ist, wird
die Außenumfangsfläche des elastischen Körpers 16 der
Innenbaugruppe 26 geeignet in einem engen Kontakt oder in einem
Druckkontakt mit der Innenumfangsfläche des zylindrischen
Abschnitts 20 der Außenhülse 14 gehalten. Wenn der
Außendurchmesser D erheblich größer als der Innendurchmesser d
ist, wird der elastische Körper 16 radial nach innen durch den
zylindrischen Abschnitt 20 der Außenhülse 14 zusammengedrückt
und wird in einem Druckkontakt mit der Innenumfangsfläche des
zylindrischen Abschnitts 20 gehalten.
Vorzugsweise wird der Außendurchmesser D des elastischen Körpers
16 so bestimmt, dass der prozentuale Anteil des radial nach
innen wirkenden Zusammendrückens (die Druckspannung) des
elastischen Körpers 16, der in dem zylindrischen Abschnitt 20
zum Vorbereiten des Buchsenvorläufers 28 pressgepasst wird,
innerhalb eines Bereichs von 0-5% liegt, wobei 0-3%
wünschenswert ist, um so das Presspassen des elastischen Körpers
16 in den zylindrischen Abschnitt 20 der Außenhülse 14 zu
erleichtern, während eine Restspannung des elastischen Körpers
16 aufgrund eines Verdrehens oder eines Verformens von seinem
radial äußeren Abschnittes relativ zu seinem radial inneren
Abschnitt bei dem Prozess des Presspassvorgangs vermieden wird
und gleichzeitig der Betrag des Entfernens des
Verbindungshaftmittels von der Außenumfangsfläche des
elastischen Körpers 16 und/oder der Innenumfangsfläche des
zylindrischen Abschnitts 20 minimal gestaltet wird.
Der somit vorbereitete Buchsenvorläufer 28 wird einem
Ziehvorgang unterworfen, der an seinem zylindrischen Abschnitt
20 der Außenhülse 14 zum Zwecke des radial nach innen weisenden
Verformens des zylindrischen Abschnitts 20 ausgeführt wird, um
so den Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 20 zu
verringern. Beispielsweise kann der Ziehvorgang ausgeführt
werden, in dem eine Ziehvorrichtung angewendet wird, die eine
Einspannvorrichtung 30 hat, die aus einer Vielzahl an Bauteilen
besteht, die in der Umfangsrichtung um den zylindrischen
Abschnitt 20 herum angeordnet sind, wie dies in Fig. 5 gezeigt
ist. Bei dem Beispiel von Fig. 5 besteht die Einspannvorrichtung
30 aus 11 Bauteilen 30a-30k, die so angeordnet sind, das sie in
der radialen Richtung des zylindrischen Abschnitts 20 durch eine
geeignete Antriebsvorrichtung beweglich sind. Die Bauteile 30a-30k
werden radial nach innen in einen direkten oder indirekten
Kontakt mit der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts
20 so bewegt, dass der zylindrische Abschnitt 20 bei einem
geeigneten Verringerungsbetrag seines Durchmessers radial nach
innen verformt wird.
Durch die Verringerung des Innendurchmessers d des zylindrischen
Abschnitts 20 wird der elastische Körper 16 radial nach innen um
einen zusätzlichen Betrag zusammengedrückt, so dass der
Kontaktdruck zwischen der Innenumfangsfläche des zylindrischen
Abschnitts 20 und der Außenumfangsfläche des elastischen Körpers
16 weiter erhöht wird.
Die Entfernung der radialen Bewegungen der Bauteile 30a-30k der
Einspannvorrichtung 30 wird so bestimmt, dass der gesamte
prozentuale Anteil des radial nach innen wirkenden
Zusammendrückens des elastischen Körpers 16 nach dem Ziehvorgang
an dem zylindrischen Abschnitt 20 innerhalb eines Bereichs von
5-20% liegt, wobei der Betrag des Zusammendrückens (0-5%)
während des vorherigen Vorgangs des Presspassens der
Innenbaugruppe 26 in den zylindrischen Abschnitt 20 der
Außenhülse 14 umfasst ist. Das radiale Zusammendrücken von 5%
oder mehr von dem elastischen Körper 16 stellt einen ausreichend
hohen Kontaktdruck zwischen dem elastischen Körper 16 und dem
zylindrischen Abschnitt 20 sicher. Durch ein Begrenzen des
maximalen prozentualen Anteils des radialen Zusammendrückens des
elastischen Körpers 16 auf 20% ist es möglich, die Außenhülse
14 vor Beschädigungen oder einer Materialverschlechterung
aufgrund eines übermäßigen Betrags an einem radial nach innen
wirkenden Ziehen des zylindrischen Abschnitts 20 zu schützen und
einen übermäßigen Betrag einer Druckspannung in dem elastischen
Körper 16 zu vermeiden. Vorzugsweise wird das Ziehverhältnis des
zylindrischen Abschnitts 20 so bestimmt, dass der gesamte
prozentuale Anteil des radialen Zusammendrückens des elastischen
Körpers 16 innerhalb eines Bereichs von 8-15% liegt, um den
Kontaktdruck zwischen dem elastischen Körper 16 und dem
zylindrischen Abschnitt 20 optimal zu gestalten.
Der Buchsenvorläufer 28, der somit dem Ziehvorgang an dem
zylindrischen Abschnitt 20 seiner Außenhülse 14 unterworfen
worden ist, wird danach einem Wärmebehandlungsvorgang für ein
Verbinden des elastischen Körpers 16 und dem zylindrischen
Abschnitt 20 mit dem zwischen ihnen vorhandenen
Verbindungshaftmittel ausgesetzt. Bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird der elastische Körper 16 mit dem
zylindrischen Abschnitt 20 über den gesamten Umfang und die
gesamte axiale Länge der Außenumfangsfläche des elastischen
Körpers 16 verbunden. Beispielsweise kann der
Wärmebehandlungsvorgang unter Anwendung einer elektrischen
Heizeinrichtung derart ausgeführt werden, dass der in einen
geeigneten Wärmeofen eingesetzte Buchsenvorläufer 28 erwärmt
wird. Jedoch ist es wünschenswert, die Außenhülse 14 durch ein
Induktionserwärmen zu erwärmen.
Ein Beispiel des Induktionserwärmens der Außenhülse 14 ist in
Fig. 6 gezeigt, wobei der Buchsenvorläufer 28 innerhalb eines
Raumes angeordnet ist, der durch eine Spule 32 einer
Induktionserwärmungsvorrichtung umgeben ist. Die Spule 32 wird
durch ein Aufbringen eines Wechselstroms an dieser angeregt, um
die Außenhülse 14 zu erwärmen. Vorzugsweise wird die Außenhülse
14 durch ein Hochfrequenzdirektinduktionserwärmen unter
Anwendung eines Hochfrequenzwechselstroms an der Spule 32 direkt
erwärmt. Die Anwendung der Induktionserwärmungsvorrichtung
ermöglicht ein Erwärmen der Außenhülse 14 in einer kürzeren
Zeitspanne, während ein Temperaturanstieg des elastischen
Körpers 16 eingeschränkt wird, wie die Anwendung der vorstehend
aufgezeigten elektrischen Heizeinrichtung. Spezielle Parameter
des Induktionserwärmens wie beispielsweise die Spannung, die
Zeitspanne des Anlegens der Spannung und die
Erwärmungstemperatur hängen von den Materialien und den Größen
des elastischen Körpers 16 und der Außenhülse 14 ab. Im
Allgemeinen ist ein Hochfrequenzdirektinduktionserwärmen von
10 Sek. bis einigen 10 Sek. erforderlich, wohingegen bei dem
Erwärmen durch die elektrische Heizeinrichtung ungefähr 5 Min.
erforderlich sind.
Für eine erhöhte Verbindungsfestigkeit des elastischen Körpers
16 und des zylindrischen Abschnitts 20 der Außenhülse 14 ist es
wirkungsvoll, eine geeignete Vorverbindungsbehandlung an der
Innenumfangsoberfläche des zylindrischen Abschnitts 20
auszuführen. Die Vorverbindungsbehandlung kann ein
Entölungsvorgang oder ein Entfettungsvorgang zum Entfernen von
Ölsubstanzen von der Innenumfangsfläche des zylindrischen
Abschnitts 20, ein Bürstenschleifvorgang oder ein Blasvorgang an
der Innenumfangsfläche sein. Wie dies vorstehend aufgezeigt ist,
kann das Verbindungshaftmittel an der Innenumfangsfläche des
zylindrischen Abschnitts 20 ebenfalls aufgetragen werden.
Der Buchsenvorläufer 28, der zum Bewirken des Verbindens des
elastischen Körpers 16 und des zylindrischen Abschnitts 20
erwärmt worden ist, wird abgekühlt, während er an der Luft
belassen bleibt, oder indem eine Strömung eines Kühlfluides oder
Luft zwangsweise angewendet wird. Somit ist die erwünschte
Aufhängungsbuchse 10 schließlich hergestellt.
Es sollte verständlich sein, dass das vorstehend beschriebene
Verfahren zum Herstellen der Aufhängungsbuchse 10 nicht
erforderlich macht, dass die Außenhülse 14 (mit dem
Halterungsabschnitt 22) innerhalb der zum Ausbilden des
elastischen Körpers 16 (zum Vorbereiten der Innenbaugruppe 26)
verwendeten Form positioniert wird, wodurch die Form relativ
kompakt und in einer kleinen Größe gestaltet werden kann, selbst
wenn die Außenhülse 14 erheblich groß ist. Des weiteren kann die
Form zum Vorbereiten einer verhältnismäßig hohen Anzahl an
Innenbaugruppen 26 zur gleichen Zeit verwendet werden.
Das vorliegende Verfahren hat einen weiteren Vorteil
dahingehend, dass die Anzahl der Bauteile der Aufhängungsbuchse
10 vergleichsweise gering ist, da der elastische Körper 16 (die
Innenbaugruppe 26) in dem zylindrischen Abschnitt 20 der
Außenhülse 14 eingepasst ist, ohne dass eine metallische Hülse
zwischen dem elastischen Körper 16 und dem zylindrischen
Abschnitt 20 zwischengeordnet ist. Demgemäß ermöglicht das
vorliegende Verfahren eine leichtere Herstellung der
Aufhängungsbuchse 10 bei verringerten Kosten mit einem höheren
Wirkungsgrad.
Des weiteren ist bei dem vorliegenden Verfahren ein hoher
Presssitzbetrag zwischen dem Außendurchmesser des elastischen
Körpers 16 und dem Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts
20 beim Presspassen der Innenbaugruppe 26 in den zylindrischen
Abschnitt 20 nicht erforderlich, da der erwünschte Kontaktdruck
zwischen der Außenumfangsfläche des elastischen Körpers 16 und
der Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 20 durch den
Ziehvorgang erhalten wird oder eingestellt wird, der an dem
zylindrischen Abschnitt 20 ausgeführt wird, nachdem die
Innenbaugruppe 26 und die Außenhülse 14 in den Buchsenvorläufer
28 zusammengebaut worden sind. Demgemäß kann ein wesentlicher
Abschnitt des Verbindungshaftmittels, das aufgetragen worden
ist, bevor der zylindrische Abschnitt 20 und der elastische
Körper 20 zusammengebaut worden sind, zwischen ihnen in dem
Buchsenvorläufer 28 belassen bleiben. Außerdem ist der
vorstehend aufgezeigte relativ geringe Presssitzbetrag
wirkungsvoll beim Verringern oder Beseitigen einer Restspannung
in dem elastischen Körper 16 aufgrund des Verdrehens des radial
äußeren Abschnittes des elastischen Körpers 16 relativ zu dem
radial inneren Abschnitt während des Presspassens der
Innenbaugruppe 26 in den zylindrischen Abschnitt 20. Somit
stellt das vorliegende Verfahren ein stabiles Verbinden des
elastischen Körpers 16 und des zylindrischen Abschnitts 20 mit
dem Verbindungshaftmittel ohne einen großen Betrag an einer
Restspannung, die in dem elastischen Körper 16 belassen bleibt,
sicher.
Nachstehend wird auf die Fig. 7 und 8 Bezug genommen, in
denen einen zylindrische elastische Halterung in der Form einer
Motorhalterung 40 gezeigt ist, die durch ein Verfahren gemäß
einem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung hergestellt
worden ist. Die Motorhalterung 40 wird für eine Montage einer
Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs an seiner Karosserie
verwendet. Die Motorhalterung 40 hat ein Innenwellenelement in
der Form einer Innenhülse 42, das aus einem metallischen
Material hergestellt worden ist, und ein Außenhülsenelement in
der Form einer Außenhülse 44, die aus einer Aluminiumlegierung
hergestellt worden ist. Die Außenhülse 42 hat einen
Hülsenabschnitt 50 mit einer im Allgemeinen zylindrischen Form
und zwei Halterungsabschnitte 52. Die Innenhülse 42 ist
innerhalb der Außenhülse 44 derart angeordnet, dass die
Innenhülse 42 im Wesentlichen koaxial zu dem Hülsenabschnitt 50
der Außenhülse 44 ist. Die Innenhülse 42 und der Hülsenabschnitt
50 sind miteinander durch einen elastischen Körper 46 elastisch
verbunden, der zwischen ihnen in der radialen Richtung
zwischengeordnet ist.
Die Innenhülse 42 hat einen vergleichsweise geringen Durchmesser
und eine Bohrung 48, durch die eine Schraube zum Anbringen der
Innenhülse 42 an der Antriebseinheit des Fahrzeugs eingefügt
wird. Die beiden Halterungsabschnitte 52 der Außenhülse 44 sind
im Allgemeinen ebene Abschnitte, die mit dem Hülsenabschnitt 50
einstückig sind. Die Halterungsabschnitte 52 erstrecken sich von
der äußeren im Allgemeinen zylindrischen Oberfläche des
Hülsenabschnitts 50 in die entgegengesetzten Richtungen. Die
Außenhülse 44 kann durch ein Extrudieren einer
Aluminiumlegierung zum Herstellen eines Rohlings und ein
Abtrennen des extrudierten Rohlings in Stücke, von denen jedes
eine erwünschte Länge in der Richtung der Extrusion hat und als
die Außenhülse 44 verwendet wird, vorbereitet werden. Jeder der
beiden Halterungsabschnitte 52 hat ein Schraubenloch 54, durch
das eine Schraube zum Anbringen der Außenhülse 44 an der
Fahrzeugkarosserie eingefügt wird.
Der elastische Körper 46 hat ein im Allgemeinen ringartiges
Element mit einer vergleichsweise großen Wanddicke und hat ein
paar an Stützabschnitten 56 und ein Paar an Anlageabschnitten
58. Wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, erstrecken sich die beiden
Stützabschnitte 56 in entgegengesetzte radiale Richtungen der
Innenhülse 42 (in denen nach oben und nach unten weisenden
Richtungen unter Betrachtung in Fig. 9), während die beiden
Anlageabschnitte 58 sich in entgegengesetzte radiale Richtungen
der Innenhülse 42 erstrecken, die zu den radialen Richtungen
senkrecht sind, in denen sich die Stützabschnitte 56 erstrecken.
Die Anlageabschnitte 58 befinden sich an einer axialen
Zwischenposition des elastischen Körpers 46. Der elastische
Körper 46 wird an seiner Innenumfangsfläche mit der
Außenumfangsfläche der Innenhülse 42 und an den beiden Endseiten
der beiden Stützabschnitte 56 mit jeweiligen Abschnitten der
Innenfläche des Hülsenabschnittes 50 der Außenhülse 44
verbunden. Diese Abschnitte werden als Kontaktflächen
bezeichnet, die mit dem Bezugszeichen 66 in Fig. 10 bezeichnet
sind.
Die Motorhalterung 40 kann durch ein Verfahren hergestellt
werden, das dem vorstehend beschriebenen Verfahren ähnlich ist,
durch dass die Aufhängungsbuchse 10 hergestellt wird. Ein
Beispiel des Verfahrens zum Herstellen der Motorhalterung 40
wird unter geeigneter Bezugnahme auf das Verfahren zum
Herstellen der Aufhängungsbuchse 10 beschrieben.
Anfänglich wird die Innenbaugruppe 60, die in Fig. 9 gezeigt
ist, und die Außenhülse 44, die in Fig. 10 gezeigt ist, in
separaten Schritten vorbereitet. Wie die Innenbaugruppe 26 wird
die Innenbaugruppe 60, die aus der Innenhülse 42 und dem
elastischen Körper 46 besteht, durch ein Formen des elastischen
Körpers 46 innerhalb einer Form vorbereitet, in die die
Innenhülse 42 gesetzt wird. Andererseits wird die Außenhülse 44
vorbereitet, indem ein extrudierter Rohling aus einer
Aluminiumlegierung in Stücke in senkrecht zu der
Extrudierrichtung stehenden Richtung getrennt wird (wobei diese
Richtung senkrecht zu der Ansichtsebene von Fig. 10 ist), wie
dies vorstehend beschrieben ist.
Daach wird ein Verbindungshaftmittel auf zumindest entweder die
Außenumfangsfläche des elastischen Körpers 46 der Innenbaugruppe
60 oder die Innenfläche des Hülsenabschnitts 50 der Außenhülse
44 beispielsweise an nur den Endseiten der Stützabschnitte 56
des elastischen Körpers 46 aufgetragen. Das
Verbindungshaftmittel, das für die Aufhängungsbuchse 10
verwendet wird, kann als das Verbindungshaftmittel für die
Motorhalterung 40 verwendet werden.
Mit dem an zumindest entweder dem elastischen Körper 46 der
Innenbaugruppe 60 oder dem Hülsenabschnitt 50 der Außenhülse 44
aufgetragenen Verbindungshaftmittel wird die Innenbaugruppe 60
in die Bohrung des Hülsenabschnitts 50 pressgepasst. Als ein
Ergebnis wird ein Halterungsvorläufer 62 vorbereitet, bei dem
der elastische Körper 46 zwischen der Innenhülse 42 und dem
Hülsenabschnitte 50 in der radialen Richtung zwischengeordnet
ist. Der elastische Körper 46 hat derartige Abmessungen, dass
eine Entfernung L (siehe Fig. 9) zwischen den Endseiten der
beiden Stützabschnitte 56 einer Abmessung 1 (siehe Fig. 10)
zwischen den beiden Innenkontaktflächen 66 des Hülsenabschnitts,
die mit den Endseiten der Stützabschnitte 56 in Kontakt stehen,
gleich ist oder größer als diese ist. Vorzugsweise ist die
Entfernung L größer als die Abmessung 1, so dass die Endseiten
der Stützabschnitte 56 des elastischen Körpers 46 in einem
Druckkontakt mit den Kontaktflächen 66 des Hülsenabschnitts 50
gehalten werden. Vorzugsweise ist die Entfernung L des
elastischen Körpers 46 derart bestimmt, dass der prozentuale
Anteil des radial nach innen gerichteten Zusammendrückens der
Stützabschnitte 56 des elastischen Körpers 46 bei der
Innenbaugruppe 60 innerhalb eines Bereiches von 0-5% und
wünschenswerterweise innerhalb eines Bereiches von 0-3% liegt.
Der somit vorbereitete Halterungsvorläufer 62 wird einem
Ziehvorgang an dem Hülsenabschnitt 50 von seiner Außenhülse 44
unterworfen, indem eine Ziehvorrichtung angewendet wird, die
eine Einspanneinrichtung 64 aufweist, die aus um die Außenhülse
44 herum angeordneten Bauteilen 64a-64h besteht, wie dies in
Fig. 11 gezeigt ist. Wie die Bauteile 30a-30k der für die
Aufhängungsbuchse 10 verwendeten Einspanneinrichtung 30 werden
die Bauteile 64a-64h mit Ausnahme des Bauteils 64a radial nach
innen in die entsprechenden Abschnitte der Außenfläche des
Hülsenabschnitts 50 bewegt. Das Bauteil 64a ist ein relativ
großes ortsfestes Element, das fast die Hälfte die Umfangs des
Hülsenabschnitts 50 bedeckt und sowohl mit den
Halterungsabschnitten 52 als auch mit einem Abschnitt des
Hülsenabschnittes 50, der einem der beiden Stützabschnitte 56
entspricht, der sich an der Seite der Halterungsabschnitte 52
befindet, in Kontakt gehalten wird. Jedoch kann die
Ziehvorrichtung so angeordnet sein, dass sie den Hülsenabschnitt
50 der Außenhülse 44 in eine diametrische Richtung, in der die
Kontaktflächen 66, die mit den Endseiten der Stützabschnitte 56
des elastischen Körpers 46 in Kontakt stehen, zueinander
entgegengesetzt sind, radial nach innen gepresst und verformt
wird, so dass die Abmessung 1 zwischen diesen Kontaktflächen 66
durch den Ziehvorgang verringert wird.
Wenn die Abmessung 1 zwischen den Kontaktflächen 66 des
Hülsenabschnittes 50 der Außenhülse 44 durch den Ziehvorgang
verringert ist, werden die beiden Stützabschnitte 56 des
elastischen Körpers 46 durch die Kontaktflächen 66 radial nach
innen zusammengedrückt und werden in einem Druckkontakt mit den
Kontaktflächen 66 gehalten. Vorzugsweise wird der Ziehvorgang an
dem Hülsenabschnitt 50 so ausgeführt, dass der gesamte
prozentuale Anteil des radialen Zusammendrückens des elastischen
Körpers 46 an seinen Stützabschnitten 56 innerhalb eines
Bereiches von 5-20% und vorzugsweise von 8-15% liegt, wobei
das während des Zusammenbaus der Innenbaugruppe 60 und der
Außenhülse 44 zum Vorbereiten des Halterungsvorläufers 62 sich
ergebende radiale Zusammendrücken umfasst ist.
Nach dem Ziehvorgang wird der Halterungsvorläufer 62 einem
Wärmebehandlungsvorgang unterworfen, um den elastischen Körper
46 und den Hülsenabschnitt 50 miteinander mit zwischen ihnen
vorhandenem Verbindungshaftmittel zu verbinden. Der
Wärmebehandlungsvorgang kann durch eine
Induktionsheizvorrichtung, die mit einer Spule 68 ausgerüstet
ist, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist, in der gleichen Weise
ausgeführt werden, wie dies bei dem Verfahren zum Herstellen der
Aufhängungsbuchse 10 bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall
ist. Der Halterungsvorläufer 62 wird in einen Raum gesetzt, der
durch die Spule 68 umgeben ist, und die Spule 68 wird zum
Erwärmen der Außenhülse 44 angeregt.
Der Halterungsvorläufer 62, der zum Bewirken des Verbindens
erwärmt worden ist, wird abgekühlt, wodurch die erwünschte
Motorhalterung 40 hergestellt ist.
Das Verfahren zum Herstellen der Motorhalterung 40 gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung hat im Wesentlichen
die gleichen Vorteile wie das Verfahren zum Herstellen der
Aufhängungsbuchse 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Insbesondere kann eine vergleichsweise kompakte Form mit einer
geringen Größe verwendet werden, um die Innenbaugruppe 60, die
den elastischen Körper 46 hat, unabhängig von der Größe der
Außenhülse 44, die die Halterungsabschnitte 52 hat,
vorzubereiten. Des weiteren kann der elastische Körper 46 fest
an den Hülsenabschnitt 50 der Außenhülse 44 ohne die herkömmlich
auftretenden Nachteile fest verbunden werden. Somit ermöglicht
das vorliegende Verfahren ein wirkungsvolles Herstellen der
erwünschten Motorhalterung 40 mit einer hohen Stabilität.
Während die vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung hierbei lediglich zu Anschauungszwecken
detailliert beschrieben worden sind, sollte verständlich sein,
dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Einzelheiten der
dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern auch
anderweitig ausgeführt werden kann.
Beispielsweise kann das Prinzip der vorliegenden Erfindung in
gleicher Weise auf die Herstellung von verschiedenen
zylindrischen elastischen Halterungen außer Aufhängungsbuchsen
und Motorhalterungen angewendet werden, die bei Kraftfahrzeugen
oder anderen Anlagen, Maschinen oder Vorrichtungen angewendet
werden.
Die Materialien und die Aufbauarten des Innenwellenelements, des
Außenhülsenelements und des elastischen Körpers der
zylindrischen elastischen Halterung können nach Bedarf in
Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften der
herzustellenden elastischen Halterung bestimmt werden.
Beispielsweise muss das Außenhülsenelement nicht eine Halterung
oder einen Montageabschnitt umfassen.
Es sollte verständlich sein, dass die Erfindung mit
verschiedenen Veränderungen, Abwandlungen und Verbesserungen,
auf die Fachleute kommen, im Umfang der vorstehend dargelegten
Lehre ohne ein Abweichen von dem Umfang der in den nachstehenden
Ansprüchen definierten Erfindung ausgeführt werden kann.
Claims (12)
1. Verfahren zum Herstellen einer zylindrischen elastischen
Halterung, die ein Innenwellenelement, ein Außenwellenelement,
das radial außerhalb des Innenwellenelements angeordnet ist, und
einen elastischen Körper aufweist, der zwischen dem
Innenwellenelement und dem Außenwellenelement zwischengeordnet
ist und diese elastisch verbindet,
gekennzeichnet durch
die folgenden Schritte:
Ausbilden des elastischen Körpers (16, 46) durch ein vulkanisieren eines nicht vulkanisierten Materials;
Auftragen eines Verbindungshaftmittels auf zumindest entweder einer Außenumfangsfläche des elastischen Körpers oder einer Innenumfangsfläche des Außenhülsenelements (14, 44);
Einfügen des elastischen Körpers in das Außenhülsenelement und Unterwerfen des Außenhülsenelements einem Ziehvorgang zum Vorbereiten eines Halterungsvorläufers (28, 62), wobei die Außenumfangsfläche des elastischen Körpers mit der Innenumfangsfläche des Außenhülsenelements in Kontakt steht; und
Unterwerfen des Außenhülsenelements des Halterungsvorläufers einem Induktionserwärmungsvorgangs zum Verbinden des elastischen Körpers und des Außenhülsenelements miteinander.
Ausbilden des elastischen Körpers (16, 46) durch ein vulkanisieren eines nicht vulkanisierten Materials;
Auftragen eines Verbindungshaftmittels auf zumindest entweder einer Außenumfangsfläche des elastischen Körpers oder einer Innenumfangsfläche des Außenhülsenelements (14, 44);
Einfügen des elastischen Körpers in das Außenhülsenelement und Unterwerfen des Außenhülsenelements einem Ziehvorgang zum Vorbereiten eines Halterungsvorläufers (28, 62), wobei die Außenumfangsfläche des elastischen Körpers mit der Innenumfangsfläche des Außenhülsenelements in Kontakt steht; und
Unterwerfen des Außenhülsenelements des Halterungsvorläufers einem Induktionserwärmungsvorgangs zum Verbinden des elastischen Körpers und des Außenhülsenelements miteinander.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei
der Schritt des Ausbildens des elastischen Körpers ein
Vorbereiten einer Innenbaugruppe (26, 60) aufweist, die aus dem
elastischen Körper (16, 46) und dem Innenwellenelement (12, 42)
besteht, indem das in eine Form, in der das Innenwellenelement
positioniert ist, eingespritzte vulkanisierte Material
vulkanisiert wird, und der Schritt des Einfügens des elastischen
Körpers ein Einfügen der Innenbaugruppe in die Außenhülse (14,
44) aufweist, um den Halterungsvorläufer (28, 62) vorzubereiten.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei
der Schritt des Unterwerfens des Außenhülsenelements einem
Ziehvorgang derart bewirkt wird, das ein prozentualer Anteil
eines radialen Zusammendrückens des elastischen Körpers (16, 46)
bei dem Halterungsvorläufer (28, 62) nach dem Ziehvorgang
innerhalb eines Bereichs von 5-20% liegt.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei
der prozentuale Anteil des radialen Zusammendrückens des
elastischen Körpers innerhalb eines Bereiches von 8-15% liegt.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
der elastische Körper (16, 46) einen maximalen
Außendurchmesser hat, der größer als ein Innendurchmesser des
Außenhülsenelements (14, 44) ist, so dass ein prozentualer
Anteil eines radialen Zusammendrückens des elastischen Körpers
durch das Außenhülsenelement nach dem Einfügen des elastischen
Körpers in das Außenhülsenelement und vor dem Ziehvorgang an dem
Halterungsvorläufer (28, 62) innerhalb eines Bereichs von 0-5%
liegt.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei
der prozentuale Anteil des radialen Zusammendrückens des
elastischen Körpers vor dem Ziehvorgang innerhalb eines Bereichs
von 0-3% liegt.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei
das Außenhülsenelement (14, 44) einen im Allgemeinen
zylindrischen Abschnitt (20, 50), in den der elastische Körper
eingefügt wird, und einen Halterungsabschnitt (22, 24, 52), der
mit dem im Allgemeinen zylindrischen Abschnitt einstückig ist
und über den das Außenhülsenelement an einem externen Element
angebracht wird, aufweist, und wobei der Schritt des Einfügens
des elastischen Körpers in das Außenhülsenelement ein Einfügen
des elastischen Körpers (16, 44) in den im Allgemeinen
zylindrischen Abschnitt des Außenhülsenelements aufweist.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei
der Halterungsabschnitt sich von einer Außenumfangsfläche
des im Allgemeinen zylindrischen Abschnitts (20) in einer
radialen Richtung des im Allgemeinen zylindrischen Abschnitts
erstreckt.
9. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei
der Halterungsabschnitt zwei ebene Abschnitte (52), die sich
von dem im Allgemeinen zylindrischen Abschnitt (50) in im
Wesentlichen entgegengesetzten Richtungen erstrecken, aufweist.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dass des
weiteren einen Schritt eines Ausbildens des Außenhülsenelements
(14, 44) aus einer Aluminiumlegierung aufweist.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei
der Schritt des Ausbildens des Außenhülsenelements ein
Ausbilden des Außenhülsenelements durch ein Formgießen aufweist.
12. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei
der Schritt des Ausbildens des Außenhülsenelements ein
Ausbilden des Außenhülsenelements durch ein Extrudieren
aufweist.
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