DE2347446C2

DE2347446C2 - Elastische Lagerung

Info

Publication number: DE2347446C2
Application number: DE19732347446
Authority: DE
Inventors: Gwynne Bowen; Frederick Leicester Moore
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1972-09-20
Filing date: 1973-09-20
Publication date: 1982-11-04
Also published as: DE2347446A1; GB1439586A; FR2200454B1; AU6047773A; FR2200454A1; DE7334183U

Description

F i g. 1 einen Längsschnitt einer Kugellageranordnung mit einer elastischen Lagerung nach der Erfindung;

F i g. 2 eine Stirnansicht der in F i g. 1 gezeigten Lagerung;

F i g. 3 Seitenansicht vier verschiedener formen von Vorsprängen an einem Dämpfungsring·.

Fig.4 einen Querschnitt verschiedener Profile der Vorspränge und

F i g. 5 einen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform.

Die Fig. J und 2 zeigen eine elastische Lagerung für das Mittellager einer geteilten Fahrzeugantriebswelle am Fahrzeugbau mit einer starren Außenbüchse to, einer Manschette 11 aus Gummi und einer Innenbüchse 12, die teilweise im inneren Schenkel 13 der Manschette 11 eingebettet ist Die gummielastische Manschette ist im Längsschnitt etwa V-förmig, wobei die Außenfläche des äußeren Schenkels 14 an der Innenfläche der Auöenbüchse 10 anliegt und sich der Innenschenkel 13 in Richtung der Innenbüchse erstreckt Der äußere Schenkel 14 ist auf dem größeren Teil seiner radial äußeren Fläche haftend mit der Außenbüchse 10 verbunden, während der Scheitelbereich 15 an der Verbindungsstelle der Schenkel 13,14 und ein Teil 16 des äußeren Schenkels axial außerhalb des einen Endes 17 der Außenbüchse liegen. An der Innenbüchse 12 ragt ein Abschnitt 18 über den Scheitelbereich der Manschette hinaus und ist von diesem in einem Abstand angeordnet

Auf dem Innenschenkel 13 der Manschette ist ein Dämpfungsring 19 mit Preßsitz aufgebracht, der mit einem in Fig. 1 nicht gezeigten Stahlband verstärkt ist und aus Gummi besteht Der Dämpfungsring 19 bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 hat einen gleichförmigen Querschnitt längs seines Umfangs. Bei normaler statischer Belastung der Lagerung ist ein gleichmäßiges Spiel zwischen der Umfangsfläche 20 des Dämpfungsrings 19 und der Innenumfangsfläche 21 des äußeren Schenkels 14 längs des Umfangs vorhandea Das Material des Dämpfungsrings 19 ist weicher- oder härter-elastisch als das Material der Manschette 11.

Ein Kugellager 22 ist in der Innenbüchse 12 durch Preßsitz an einem Abschnitt 23 des inneren Schenkels 13 der Manschette gehaltea An der Außenbüchse H) sind zwei Tragarme 24 (F i g. 2) angebracht, die zur Befestigung der elastischen Lagerung am Fahrzeugaufbau dienen.

Bei der Herstellung der Manschette 11 wird die Längsachse des inneren Schenkels 13 gegenüber der Längsachse des äußeren Schenkels 14 derart versetzt, daß die beiden Achsen unter normaler statischer Belastung der Lagerung aufgrund des Gewichts der nicht gezeigten Antriebswelle zusammenfallen, so daß sich der gleichförmige Abstand zwischen Umfangsfläche 20 am Dämpfungsring 19 und Innenumfangsfläehe 21 am äußeren Schenkel 14 ergibt Bei Drehung der Antriebswelle wird die Manschette 11 durch Schubkräfte und auf Biegung beansprucht Bei höheren radialen Belastungen der Lagerung kommt der Dämpfungsring 19 am Außenschenkel der Manschette 11 zum Anliegen, wodurch die Federung in radialer Richtung versteift und das Ausmaß der Radialbewegung festgelegt werden kann. Die radiale Steifheit der Manschette 11 wird so ausgelegt, daß die Anlage des Dämpfungsrings 19 bei einer bestimmten radialen Kraft erfolgt

Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform kann

ein Stahlband auf der InnenuinfangEfläche 21 des äußeren Schenkels 14 haftend angebracht oder eingepreßt sein. Dieses Stahlband kann relativ dünn sein und schützt die Innenumfangsfläche des Schenkels 14 der Manschette gegen Abrieb durch den Dämpfungsring 19, wenn dieser bei Anlage an der Manschette eine Drehbewegung aufgrund der Drehung der Antriebswelle ausführt Das Band kann auch aus einem anderen abriebfesten Material, wie Nylon, bestehen.

ίο Nach einer anderen Ausgestaltung kann der Dämpfungsring 19 auf seinem Außenumfang Vorspränge aufweisen. Die F i g. 3 zeigt bei a dichtstehende warzeniörmige Vorspränge mit Unterschneidungen, bei b etwa schwalbenschwanzförmig ausgebildete Warzen in

is einem größeren Abstand, die eine größere Biegsamkeit in Umfangsrichtung zulassen. Es können auch die bei c und d in Fig.3 wiedergegebenen Formen der Vorspränge mit unterschiedlicher Breite vorgesehen werden. Der Dämpfungsring 19 kann, wie bei 30 in F i g. 3 angedeutet, mit mehreren Schichten einer Verstärkungseinlage versehen sein.

Die Querschnittsform der in F i g. 3 wiedergegebenen Vorspränge kann wie in F i g. 4 dargestellt ausgebildet seia Die Fig.4 zeigt einen Schnitt durch den Dämpfungsring längs der Achse der Lagerung.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 ist eine Membran 40 zwischen Innenbüchse 41 und Außenbüchse 42 angeordnet, wodurch eine ringförmige Kammer 43 gebildet wird, die ein Schmiermittel enthalten kana Die Membran 40 wird aus einem hochelastischen Gummi hergestellt, damit bei einer Radialbewegung der Faltenradius möglichst wenig zunimmt im Vergleich zu dem Faltenradius eines niedrig-elastischen Gummis. Die Membran 40 ist einstückig mit dem Dämpfungsring 44 ausgebildet, wobei sie auf dem Außenumfang mit einem Lippenabschnitt 45 haftend mit der Außenbüchse 42 verbunden ist Die Verstärkungseinlage ist mit 46 bezeichnet
Der Dämpfungsring 19 kann auch aus Schaumstoff bestehen. Hierbei kann sich der Dämpfungsring aus Schaumstoff bis zur Innenumfangsfläche 21 des äußeren Manschettenschenkels erstreckea Einer radialen Auslenkung wird zunächst nur durch die Manschette entgegengewirkt, während bei einer stärkeren Auslenkung durch Zusammenpressen des Dämpfungsringes eine wesentliche Zunahme der radialen Steifheit erzielt wird.

Der Dämpfungsring 19 weist eine gegenüber dem Material der Manschette U abweichende Elastizität auf. Es ist auch möglich, den Dämpfungsring auf der Innenumfangsfläche 21 des äußeren Schenkels 14 der Manschette anzuordnea Auch kann sich die Dicke des Dämpfungsringes längs seines Umfangs ändern, falls an der Manschette 11 keine Versetzung zwischen den Achsen von innerem und äußerem Schenkel vorgesehen ist

Das Material mit geringer Reibung zwischen Dämpfungsring und Manschette sollte einen Reibungskoeffizienten aufweisen, der kleiner als 0,5 oder besser kleiner als 0,3 ist Ein derartiges Material geringer Reibung

kann durch Aufsprühen oder durch einen Überzug aufgebracht werden.

Der Dämpfungsring kann aus Segmenten zusammengesetzt sein. Diese können sich auch nur um einen Teil des Umfangs erstrecken.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elastische Lagerung mit einer starren Außenbüchse, einer in radialem Abstand von dieser befindlichen starren Innenbüchse, einer sich zwischen diesen erstreckenden, im Längsschnitt V-förmigen gummielastischen Manschette, die mit der Außenfläche ihres äußeren Schenkels an der Innenfläche der Außenbüchse und mit der Innenfläche ihres inneren Schenkels an der Außenfläche der Innenbüchse so festgelegt ist, daß der Scheitelbercich der Manschette axial außerhalb wenigstens einer der starren Büchsen liegt, und mit einem an einem Schenkel der Manschette befestigten, zwischen Außenbüchse und Innenbüchse angeordneten gummielastischen Dämpfungsring, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsring (19) ein gesondertes Bauteil ?us einem gegenüber der Manschette weicher- oder härterelastischen Material ist, im Bereich der Sitzfläche eine im wesentlichen formbeständige Verstärkungseinlage (30,46) aufweist und mit Preßsitz auf seiner Sitzfläche angebracht ist

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsring (19) aus einem Schaumstoff besteht

3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Dämpfungsrings (19) sich über den Umfang des Rings ändert

4. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsring (19) auf der seiner Sitzfläche gegenüberliegenden Umfangsfläche (20) und/oder die Maschette (11) gegenüber dieser Umfangsfläche von einem Material niedriger Reibung gebildet ist

5. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang verteilte Vorsprünge aus verformbarem Material auf der Umfangsfläche (20) des Dämpfungsrings (19) und/oder an der Manschette (U) gegenüber dieser Umfangsfläche ausgebildet sind.

6. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Band aus abriebfestem Material an der Manschette (11) gegenüber der Umfangsfläche (20) vorgesehen ist

7. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsring (19) in einer ringförmigen Kammer (43) angeordnet ist, die von einer ringförmigen Membran (40) und der Manschette (11) begrenzt wird.

8. Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kammer (43) mit einem Schmiermittel gefüllt ist

9. Lagerung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (40) einstückig mit dem Dämpfungsring (19) oder der Manschette (11) ausgebildet ist

10. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche (20) des Dämpfungsrings (19) und/oder die Manschette (11) gegenüber dieser Umgangsfläche mit Warzen versehen oder aufgerauht sind.

11. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsring (19) eine Vielzahl von einzelnen Segmenten aufweist, die um wenigstens einen wesentlichen Teil des Umfangs angeordnet sind

Die Erfindung betrifft eine elastische Lagerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der US-PS 36 39 015 ist eine derartige elastische Lagerung beschrieben, wobei der Dämpfungsring an dem Schenkel der Manschette angeformt ist und aus dem gleichen elastischen Material wie das der Manschette besteht Die Manschette selbst wird auf radiale Steifheit ausgelegt und durch Biege- und Scherkräfte beansprucht Ein für derartige Beanspruchungen ausgelegtes Material ist jedoch nicht für den Dämpfungsring geeignet, der vor allem Druckkräften standhalten solL Die bekannte Lagerung kann deshalb auch nicht einer auf einem bestimmten Anwendungsgebiet erwünschten Federkurve optimal angepaßt werden, insbesondere auch hinsichtlich Schwingungsdämpfung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elastische Lagerung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß ihre Federkurve in einfacher Weise den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst Durch die Ausbildung des Dämpfungsringes als gesondertes Bauteil aus einem gegenüber der Manschette weicher- oder härter-elastischen Material kann der Dämpfungsring unabhängig vom Material der Manschette entsprechend den Erfordernissen des jeweiligen Einsatzgebietes der elastischen Lagerung ausgelegt werden, so daß die Federkurve von Manschette und Dämpfungsring der erwünschten optimal angepaßt werden kann. Durch die formbeständige Verstärkungseinlage im Bereich der Sitzfläche des Dämpfungsringes wird in Verbindung mit der Preßsitzanordnung einerseits eine feste Halterung des Dämpfungsringes gewährleistet und andererseits wird hierdurch das elastische Material des Dämpfungsringes bei Druckbeanspruchung formbeständig gehalten. Die Ausbildung des Dämpfungsringes als gesondertes Bauteil und die Anbringung mit Preßsitz ermöglicht auch, den Dämpfungsring bei Verschleiß in einfacher Weise auszutauschen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un:eransprüchen angegeben.

Aus der FR-PS 12 57 429 ist zwar bekannt, bei einem im Querschnitt E-förmigen elastischen Lagerungsring den minleren Schenkel aus einem anderen Material zu fertigen als die beiden äußeren, hauptsächlich tragenden Schenkel. Dabei wird aber der Lagerring aufgrund seines Aufbaus insgesamt im wesentlichen durch Druckkräfte beaufschlagt, so daß an den einzelnen Schenkeln des Lagerrings keine unterschiedlichen Belastungsformen auftreten. Bei einer stärkeren Kompression der äußeren tragenden Schenkel wirkt damit das härter-elastische Material des Mittelschenkels als Verstärkung der äußeren Schenkel, zwischen deren Material der Mittelschenkel teilweise eingespannt ist Hierbei handelt es sich um einen insgesamt steiferen radialen Aufbau als beim Erfindungsgegenstand mit einer auch in Umfangsrichtung nachgiebigen Manschette.

Schließlich ist es aus der DE-AS 12 54 915 bei einer elastischen Lagerung bekannt, zur Verteilung der Druckbeanspruchung über den ganzen Querschnitt des Dämpfungskörpers einen Tragring zwischen Elementen des Dämpfungskörpers anzuordnen. Hierbei liegt aber der Dämpfungsring zwischen Metallringen eines Wälzlagers an, so daß kein nennenswerter Federweg möglich ist

Eine beispielsweise gewählte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigen