DE2347446C2 - Elastische Lagerung - Google Patents
Elastische LagerungInfo
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- F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
- F16F1/38—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type
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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
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 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.
Claims (11)
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
Applications Claiming Priority (2)
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OI | Miscellaneous see part 1 | ||
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