DE3525213C2 - Elastische Buchse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Buchse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige zylindrische elastische Buchse wird beispielsweise zur Verbindung eines Schräglenkers mit einem Achsträger in einem Einzelradaufhängungssystem einer Schräglenkerachse in einem Kraftfahrzeug verwendet. Von der elastischen Buchse für diese Anordnung wird auf der einen Seite gefordert, daß sie eine relativ harte Federcharakteristik in ihrer radialen Richtung zeigt, um eine hohe Federstabilität des Fahrzeuges sicherzustellen. Zur Verbesserung des Fahrkomforts des Fahrzeuges auf der anderen Seite, wird von der elastischen Buchse gefordert, daß sie relativ weiche Federcharakteristik in ihrer Umfangsrichtung zeigt, d. h. in der Richtung der Drehung um ihre Achse, um eine Verschlechterung der Schwingungsdämpfungfähigkeit von das Fahrzeug tragenden Schraubenfedern zu verhindern. Zur Erhöhung der Kurvenstabilität des Fahrzeuges wird von der Buchse des weiteren erwartet, daß sie eine axiale Federcharakteristik zeigt, so daß unterhalb eines allgemein niedrigen Belastungsniveaus, bei zunehmender auf die Buchse aufgebrachter Belastung, die Zunahme der Auslenkung oder Deformation des elastischen Elements verringert ist, und daß oberhalb des allgemein niedrigen Belastungsniveaus die Zunahme der Auslenkung relativ hoch ist.

Die elastischen Buchsen mit einem zylindrischen elastischen Element, das zwischen der inneren und äußeren Metallhülse eingesetzt ist, neigen jedoch dazu, eine relativ weiche radiale Federcharakteristik aufzuweisen. In Anbetracht dieser Neigung ist vorgeschlagen worden, einem Gummiwerkstoff von relativ hoher Härte, beispielsweise HB 514 (Brinell) oder Hs70 (Shore-Härte) oder entsprechend, für das elektrische Element zu verwenden. In diesem Fall ist das dynamische/ statische Verhältnis (Verhältnis von dynamischer Federrate zu statischer Federrate) der Buchse nachteilig vergrößert und die stoßdämpfende oder schwingungsdämpfende Fähigkeit der Buchse ist verringert, wodurch der Fahrkomfort des Fahrzeugs verschlechtert wird. Die Verwendung eines relativ harten Gummimaterials zwingt die Buchse dazu, in Umfangsrichtung eine relativ harte Federcharakteristik zu zeigen. Was ebenso den Fahrkomfort des Fahrzeugs verschlechtert. Des weiteren weisen die herkömmlichen elastischen Buchsen keine Einrichtungen zur Begrenzung oder Einschränkung axialer Verschiebung des elastischen Elementes auf, was zu einer übermäßigen axialen Verschiebung der inneren und äußeren Metallhülsen relativ zueinander führt. Somit ist es unmöglich, den Wert, mit dem die Auslenkung des elastischen Elementes zunimmt zu verringern, wenn eine Belastung relativ gering ist. Folglich ist die axiale Steifheit der Buchse nicht ausreichend und eine Änderung des Spurwinkels des Fahrzeugrades während einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs wird vergrößert.

Die DE-OS 16 25 525 zeigt eine gattungsgemäße elastische Buchse, die eine innere Hülse aufweist, die von einem elastischen Element mit einer darin eingeformten Zwischenhülse ummantelt ist, das wiederum von einer (nicht gezeigten), aber notwendigen) äußeren Hülse umgeben sein soll. Die eingeformte Zwischenhülse ist als Bundbuchse ausgebildet, so daß das elastische Element bei Belastung nicht ungehindert ausweichen kann.

Die DE-OS 21 08 154 zeigt eine elastische Buchse, die der gattungsgemäßen Buchse sehr nahe kommt. Es fehlt jedoch der radial sich nach außen erstreckenden Außenflansch. Schlitze sind in einer Innenhülse vorgesehen, die ein Vorspannen der Buchse ermöglichen sollen und gewährleisten, daß sich die Innenhülse bei der Montage aufweiten kann.

Ferner zeigt die DE-GM 72 30 619 eine elastische Buchse mit einem Rohr, dessen Ende sich an einem Flansch erweitert, wodurch verhindert wird, daß das Gummielement axial wandert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elastische Buchse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 derart weiterzuentwickeln, daß die Federcharakteristik in ihrer radialen und axialen Richtung verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist gewährleistet, daß bei der Montage der Buchse genau die Umfangslage der geschlitzten Zwischenhülse festgelegt werden kann, um somit die Federcharakteristik in ihrer radialen und axialen Richtung zu verbessern.

Die in das zylindrische elastische Element eingebettete Zwischenhülse ist im wesentlichen von zylindrischer Form und aus einem starren Material hergestellt, vorzugsweise aus Metall wie Eisen oder Stahl. Diese starre Zwischenhülse dient als wirksame Einrichtung, die ermöglicht, daß das elastische Element eine relativ harte Federcharakteristik in seiner radialen Richtung zeigt.

Die Zwischenhülse teilt das elastische Element in eine innere Schicht, die an der äußeren Hülse anliegt, und eine äußere Schicht, die an der äußeren Hülse anliegt, wobei der Außenflansch der Zwischenhülse wenigstens teilweise aus dem elastischen Element herausragt und eine axiale Verschiebung der äußeren Schicht des elastischen Elementes eingeschränkt ist. Vorzugsweise kann der Außenflansch an den axial gegenüberliegenden Enden der Zwischenhülse ausgebildet sein zur wirkungsvolleren Einschränkung der axialen Verschiebung des elastischen Elements.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die innere Hülse, die Zwischenhülse und das elastische Element durch Vulkanisieren eines Gummiwerkstoffes in einer Form als einstückige innere Montageeinheit ausgebildet und die äußere Hülse als Preßsitz auf die innere Montageeinheit gedrückt. In diesem Fall ist der Zusammenbau der elastischen Buchse vereinfacht.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels weist die äußere Hülse an einem ihr axial gegenüberliegenden Ende einen Außenflansch auf, der sich von der äußeren Hülse radial nach außen erstreckt.

Die Zwischenhülse weist wenigstens einen axialen Schlitz auf, der entlang ihrer Achse ausgebildet ist und nur zu dem axialen Ende öffnet, an dem der Außenflansch vorgesehen ist. Der axiale Schlitz ist mit einem Teil des elastischen Elements gefüllt und die äußere Hülse ist auf die innere Montageeinheit als Preßsitz derart gedrückt, daß der Außenflansch der äußeren Hülse auf derselben Seite der Buchse wie der Außenflansch der Zwischenhülse liegt. In dieser Anordnung ist der Teil des elastischen Elementes, das der Länge des axialen Schlitzes der Zwischenhülse entspricht, radial stärker zusammengedrückt als der andere Teil. Darum ist die äußere Hülse geschützt vor einer axialen Bewegung relativ zu dem elastischen Element in der Richtung weg von dem Außenflansch der Zwischenhülse.

Gemäß weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist die Zwischenhülse an einem ihrer axial gegenüberliegenden Ende einen ersten Außenflansch auf und an dem anderen axialen Ende einen zweiten Außenflansch. Der erste Außenflansch erstreckt sich von der Zwischenhülse radial nach außen mit einem Abstand, der größer ist als der des zweiten Außenflanschs. Das elastische Element weist einen Ringbereich auf, der sich an einem axialen Ende davon radial nach außen erstreckt. Der Ringbereich liegt an einer der entgegengesetzten Oberflächen des ersten Außenflansches der Zwischenhülse an, die dem zweiten Außenflansch zugewandt ist. Bevor die äußere Hülse als Preßsitz auf die Montageeinheit gedrückt ist, nimmt die Dicke des Ringbereichs in axialer Richtung der inneren Montageeinheit gemessen radial von außen nach innen ab. Der Außenflansch der äußeren Hülse wird unter Druck in Kontakt mit dem Ringbereich des elastischen Elements gehalten.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die innere Hülse zwei Außenflansche an ihren entsprechend gegenüberliegenden axialen Enden auf. Die Außenflansche erstrecken sich von den entsprechenden axialen Enden der inneren Hülse radial nach außen, so daß eine axiale Verschiebung des elastischen Elements durch wenigstens einen der beiden Außenflansche der inneren Hülse eingeschränkt ist.

Die vorstehenden Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, unter Bezugnahme auf die Zeichnung, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die elastische Buchse im Längsschnitt gemäß der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 die elastische Buchse der Fig. 1 in einer Seitenansicht von links,

Fig. 3 eine innere Montageeinheit, wie sie in der elastischen Buchse gemäß Fig. 1 verwendet wird, im Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 4,

Fig. 4 die innere Montageeinheit der Fig. 3 in einer Seitenansicht von links,

Fig. 5 eine Zwischenhülse der elastischen Buchse gemäß Fig. 1 in einem teilweisen Schnitt,

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI der Fig. 5,

Fig. 7 ein hinteres Aufhängungssystem in Form einer Schräglenkerachse, in der die elastische Buchse gemäß Fig. 1 verwendet wird, als Draufsicht, und

Fig. 8 einen Teil des hinteren Aufhängungssystems, in Fig. 7 mit A bezeichnet, in einer vergrößerten Darstellung.

Zunächst wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, worin eine elastische Buchse dargestellt ist, die eine zylindrische innere Metallhülse 2 aufweist, die an ihren axial gegenüberliegenden Enden Außenflansche 4 aufweist. Die äußeren Flansche 4 erstrecken sich vom Umfang der entsprechenden offenen Enden der Buchse mit geeigneten Maßen nach außen. Eine zylindrische äußere Metallhülse 6 ist um und in einem bestimmten Abstand radial entfernt zu der inneren Metallhülse 2 angeordnet, so daß die innere und äußere Metallhülse 2 und 6 koaxial zueinander verlaufen. Die äußere Metallhülse 6 hat an einem Ende einen Außenflansch 8, der sich von dem Umfang der Hülse in einem bestimmten Abstand radial nach außen erstreckt. Zwischen der inneren und äußeren Metallhülse 2 u. 6 ist ein stoßdämpfendes oder schwingungsdämpfendes elastisches Element in Form einer Gummihülse 10 derart angeordnet, daß ein zwischen den Hülsen 2 und 6 gebildeter ringförmiger Raum von der Gummihülse 10 gefüllt ist.

In der Gummihülse 10 zwischen der inneren und äußeren Metallhülse 2 u. 6 ist eine zylindrische starre Zwischenhülse 12, die aus einem geeigneten starren Material, wie beispielsweise Eisen oder Stahl, gebildet ist, derart eingebettet, daß die Zwischenhülse 12 koaxial zur inneren und äußeren Metallhülse 2 u. 6 angeordnet ist. Die Zwischenhülse 12 teilt die Gummihülse 10 in eine innere Gummischicht 14 und eine äußere Gummischicht 16, hauptsächlich zur Vergrößerung der Federkonstanten der Gummihülse 10 in radialer Richtung, um die Gummihülse 10 vor übermäßiger radialer Verformung oder Durchbiegung zu schützen. Die Zwischenhülse 12 ist an ihren axial gegenüberliegenden Enden ebenso mit einem ersten und zweiten Außenflansch 18 u. 20 versehen, die sich radial nach außen erstrecken. Die Radialabmessung des ersten Außenflanschs 18 ist größer gewählt als die des zweiten Außenflansches 20. Der erste und zweite Außenflansch 18 u. 20 ragen wenigstens teilweise aus der Gummihülse 10 heraus und die axiale Bewegung der äußeren Gummischicht 16 der Gummihülse 10, die radial außerhalb der Zwischenhülse 12 angeordnet ist, ist an ihren axial gegenüberliegenden Enden durch den ersten und zweiten Außenflansch 18 u. 20 eingeschränkt.

Die derart aufgebaute elastische Buchse ist vorzugsweise in der nachstehend beschriebenen Weise hergestellt.

Anfänglich ist eine innere Montageeinheit 22, die aus der inneren Metallhülse 2, der Gummihülse 10 und der Zwischenhülse 12 besteht, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, in einem Vulkanisationsprozeß hergestellt. Daraufhin ist die äußere Metallhülse 6 als Preßsitz auf die vorbereitete innere Montageeinheit 22 gedrückt. Genauer beschrieben, erhält man die innere Montageeinheit 22, indem die innere Metallhülse 2 und die Zwischenhülse 12 in vorbestimmter Lage zueinander in ein Form gesetzt werden, ein geeigneter verflüssigter unvulkanisierter Gummiwerkstoff in die Form gegossen wird und der Gummiwerkstoff vulkanisiert wird, so daß die gebildete Gummihülse 10 mit der äußeren Oberfläche der inneren Metallhülse 2 verklebt und so daß die Zwischenhülse 12 im wesentlichen in die Gummihülse 10 koaxial eingebettet ist.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, weist die durch Vulkanisation einstückig gebildete Gummihülse k10 der inneren Montageeinheit 22 zwei ringförmige radiale Vorsprünge 24 auf, die in axialer Richtung der Einheit 22 voneinander beabstandet angeordnet sind. Indem die äußere Metallhülse 6 auf die innere Montageeinheit 22 gedrückt ist, sind die radialen Vorsprünge 24 radial nach innen zusammengedrückt, so daß die äußere Schicht 16 beinahe über dessen ganze Länge eine konstante Dicke aufweist. Ein Endbereich 36 der Gummihülse 10, der entsprechend zu dem ersten Außenflansch 18 der Zwischenhülse 12 angeordnet ist, ist mit einem Ringbereich 26 ausgebildet, der sich von dem Ende der Hülse 10 radial nach außen erstreckt. Der Ringbereich 26 liegt an einer der gegenüberliegenden Oberflächen des ersten Außenflansches 18, der dem zweiten Außenflansch 20 gegenübersteht, an. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist der Ringbereich 26 derart ausgebildet, daß sich seine entlang der Achse der inneren Montageeinheit 22 gemessene Breite radial nach außen vergrößert, bevor die äußere Metallhülse 6 als Preßsitz auf die innere Montageeinheit 22 gedrückt ist. Ausführlicher beschrieben, eine Oberfläche 28 des Ringbereichs 26, die entgegengesetzt zu der Oberfläche liegt, die an dem ersten Außenflansch 18 anhaftet, ist derart geneigt, daß sich die Oberfläche 28 radial nach außen dem zweiten Außenflansch 20 nähert.

Die Zwischenhülse 12, die in die Gummihülse 10 einzubetten ist, weist eine Länge auf, die geringer ist als die der inneren Metallhülse 2, aber größer als die der äußeren Metallhülse 6, in welche die innere Montageeinheit 22 als Paßsitz hineingedrückt ist. Wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, weist die Zwischenhülse 12 zwei axiale Schlitze 30 auf, die entlang der Achse von einem axialen Ende auf der Seite des ersten Außenflanschs 18 zu einer Stelle mehr oder weniger nahe dem anderen Ende ausgebildet sind. Diese axialen Schlitze 30 liegen einander diametral gegenüber. Zusätzlich weist die Zwischenhülse 12 insgesamt sechs Bohrungen 32 auf, die, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt ist, in diametral gegenüberliegenden Stellen ausgebildet sind, die in Umfangsrichtung von den Schlitzen 30 gleich weit entfernt sind. Nämlich zwei reihenförmige Anordnungen von Bohrungen 32 (jede Anordnung besteht aus drei Bohrungen 32) sind in diametral gegenüberliegenden Positionen der Zwischenhülse 12 ausgebildet und die drei Bohrungen 32 jeder Anordnung sind in axialer Richtung der Zwischenhülse 12 voneinander versetzt. Es versteht sich, daß bei Bildung der Gummihülse 10 während dem Vulkanisationsprozeß die Schlitze 30 und Bohrungen 32 mit dem Grummiwerkstoff gefüllt werden. Der Ringbereich 26 der Gummihülse 10 hat zwei diametral gegenüberliegende rechtwinklige Aushöhlungen oder Vertiefungen 34, die an Teile der Schlitze 30 angrenzen, die in dem ersten Außenflansch 18 der Zwischenhülse 12 ausgebildet sind.

Die äußere Metallhülse 6 ist auf die derart ausgebildete, innere Montageeinheit 22 gedrückt, wodurch ein Preßsitz der äußeren Oberfläche der Gummihülse 10 und der inneren Oberfläche der äußeren Metallhülse 6 erzielt ist. Beim Zusammenbau der elastischen Buchse wird zunächst das Ende der äußeren Metallhülse 6 auf der Seite des Außenflanschs 8 in Eingriff gebracht mit dem (wie in Fig. 3 dargestellten) rechtsseitigen Ende der inneren Montageeinheit 22, die den zweiten Außenflansch 20 aufweist. Die äußere Metallhülse 6 wird daraufhin unter Druck relativ zu der inneren Montageeinheit 22 axial bewegt, bis der Außenflansch 8 zum Anliegen an die geneigte Oberfläche 28 des Ringbereiches 26 der Gummihülse 10 gelangt, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Indem die äußere Metallhülse 6 auf die innere Montageeinheit 22 gedrückt ist, wird die Gummihülse 10 radial nach innen zusammengedrückt. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß das Vorhandensein der mit Gummiwerkstoff gefüllten axialen Schlitze 30, d. h. das Vorhandensein von Gummiwerkstoff in den Schlitzen 30 ein größeres radiales Zusammendrücken der Gummihülse 10 in dessen Bereichen entsprechend der Länge der axialen Schlitze 30 der Zwischenhülse 12 bewirkt, als in dem Bereich der Gummihülse 10, der keine Schlitze 30 aufweist.

Bei der derart hergestellten elastischen Buchse, die einen wie in Fig. 1 und 2 dargestellten Aufbau aufweist, dient die koaxial in die Gummihülse 10 eingebettete starre Zwischenhülse 12 dazu, der elastischen Buchse eine relativ harte Federcharakteristik in ihrer radialen Richtung zu geben, ohne dabei die Härte des Gummiwerkstoffs der Gummihülse 10 zu ändern. Anders ausgedrückt, macht es die Verwendung der starren Zwischenhülse 12 möglich, die Härte des Gummiwerkstoffes der Gummihülse 10 zu reduzieren, während eine relativ harte Federcharakteristik der elastischen Buchse erhalten bleibt. Die Reduzierung der Härte der Gummihülse 10 selbst führt zu einer Verbesserung der Federcharakteristik der elastischen Buchse in Umfangsrichtung, d. h. es führt zu relativ weicher Federcharakteristik bezüglich der Aufbringung einer Drehbelastung um die Achse der Buchse.

Des weiteren dienen die an den axial gegenüberliegenden Enden der Zwischenhülse 12 ausgebildeten ersten und zweiten Außenflansche 18 u. 20 als Anschlag, die die relative axiale Verschiebung der inneren und äußeren Metallhülsen 2 und 6 einschränken. Folglich zeigt die elastische Buchse eine vorteilhafte Federcharakteristik, so daß unterhalb eines allgemein niedrigen Belastungsniveaus, bei zunehmender auf die Buchse aufgebrachter Belastung, die Zunahme der Auslenkung oder Deformation des elastischen Elements verringert ist und daß oberhalb des allgemein niedrigen Belastungsniveaus die Zunahme der Auslenkung relativ hoch ist. Desweiteren führen die Flansche 18 und 20 zu einer Verhinderung der Verschiebung der äußeren Metallhülse 6 von der Gummihülse 10.

Die an den gegenüberliegenden axialen Enden der inneren Metallhülse 2 ausgebildeten Außenflansche 4 dienen desweiteren dazu, den Halt der Gummihülse 10 auf der inneren Metallhülsee 2 zu verstärken. Zusätzlich schaffen die Außenflansche 4 u. 4 einen zusätzlichen Berührungsbereich der inneren Metallhülse 2 mit Haltevorrichtungen 60 (Fig. 8), die einen Befestigungsbolzen 48 (Fig. 8) tragen, der in die in der inneren Metallhülse 2 ausgebildeten Bohrung einzufügen ist. Dieser zusätzliche Berührungsbereich schafft eine Zunahme des Reibungsbetrages der inneren Metallhülse 2 in bezug auf die Haltevorrichtung 60, wodurch die innere Metallhülse 2 einen vergrößerten Widerstand gegen Rotationskräfte erhält und wodurch die innere Metallhülse 2 abgehalten wird, um ihre Achse zu drehen.

Wie zuvor dargelegt wurde, ist die als Paßsitz auf der inneren Montageeinheit 22 sitzende äußere Metallhülse 6 axial relativ zu der Gummihülse 10 derart angeordnet, daß der Außenflansch 8 der äußeren Metallhülse 6 an den Endbereich 36 (linksseitiges Ende gemäß der Darstellung in Fig. 1 und 3) der Gummihülse 10 angedrückt wird, genauer, mit dem Ringbereich 26 des Endbereiches 36. Da der Endbereich 36 der Gummihülse 10 durch den ersten Außenflansch 18 der starren Zwischenhülse 12 abgeteilt ist, ist die Elastizität des Endbereiches 36 verringert. Die äußere Metallhülse kann nicht durch Anlage des Außenflanschs 8 an den Endbereich 36 leicht axial relativ zu der Gummihülse 10 angeordnet werden. In dem Zusammenhang ist es wichtig anzumerken, daß der an den ersten Außenflansch 18 der Zwischenhülse 12 anliegende Ringbereich 26 mit einer Oberfläche 28 ausgebildet ist, die geneigt oder konisch ist, wie in Fig. 3 dargestellt ist, so daß die Weite des Ringbereichs 26 (in axialer Richtung gemessen) radial nach außen zunimmt. Diese Anordnung des Ringbereiches 26 erlaubt es der äußeren Metallhülse 6 mit ihrem Außenflansch 8 vergleichsweise nahe dem ersten Außenflansch 18 der Zwischenbuchse 12 angeordnet zu sein, bedingt durch das axiale Zusammendrücken des radial äußeren Bereiches des Ringbereiches 26. Als Folge davon ist die axiale Verschiebung der äußeren Metallhülse 6 in Richtung des ersten Außenflanschs 18 kaum möglich. Zusätzlich übt der Ringbereich 26 mit seiner geneigten Oberfläche 28 eine vergleichsweise geringe Rückfederkraft auf den Außenflansch 8 der äußeren Metallhülse 6 aus. Daher ist es nur schwer möglich, daß sich ein Spalt zwischen der abgeschrägten Oberfläche 28 und dem ersten Außenflansch 18 aufgrund der Rückfederkraft des Ringbereiches 26 entwickeln kann.

Die elastische Buchse wird zweckmäßigerweise benutzt als Lagerbuchse für elastische Verbindungen rechter und linker Schräglenker mit einem Achsträger eines hinteren Aufhängungssystems einer Einzelradaufhängung bei einem Kraftfahrzeug. Die gegenwärtige elastische Buchse kann beispielsweise in einer Schräglenkerachse Verwendung finden, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt ist, wobei linke und rechte Schräglenker 42a, die mit linken und rechten hinteren Antriebsrädern 40a verbunden sind, ausgelegt sind, ein Achsträger 44 über die gegenwärtige elastische Buchse in Form einer Lagerbuchse 46 zu tragen. Der Achsträger 44 ist mit Aufhängevorrichtungen 48a u. 48b mit dem Rahmen eines Fahrzeuges verbunden. Die Leistung eines Motors wird zu den hinteren Antriebsrädern 40a u. 40b über eine Kardanwelle 50, eine Hinterradantriebseinheit 52 und eine Antriebswelle 54 zu übertragen.

Jeder der Schräglenker 42a u. 42b ist verzweigt, um den Achsträger 44 in zwei Positionen zu unterstützen. Jede der vier Lagerbuchsen 46 bei der Verbindung der Schräglenker 42a u. 42b und dem Achsträger 44 ist relativ zu dem Schräglenker 42a u. 42b und dem Achsträger 44 angeordnet, wie in Fig. 4 vergrößert dargestellt ist.

Die Lagerbuchse 46 ist als Paßsitz in eine Bohrung eines Lenkerauges 56 an dem Ende des entsprechenden Schräglenkers 42a (42b) gedrückt, so daß die äußere Oberfläche der äußeren Metallhülse 6 unter Druck in Berührung gehalten wird mit der inneren Oberfläche des Lenkerauges 56. Das Lenkerauge 56 mit der darin unter Druck eingepaßten Lagerbuchse 46 ist verbunden mit den Haltevorrichtungen 60, die sich von dem Achsträger 44 weg erstrecken, mittels eines Befestigungsbolzens 58, der durch die innere Metallhülse 2 der Lagerbuchse 46 geführt ist. Der Befestigungsbolzen 48 wird mittels einer Mutter 62 angezogen. Somit ist der Schräglenker 42a (42b) mittels der elastischen Lagerbuchse 46 mit dem Achsträger 44 verbunden.

Während in Fig. 8 der Zustand dargestellt ist, in dem das Innere der beiden Lenkeraugen 56 des linken Schräglenkers 42a mit dem Achsträger 44 verbunden ist, ist das äußere Lenkerauge 56 des Schräglenkers 42a auf gleiche Weise mit dem Achsträger 44 verbunden, mit der Ausnahme, daß die Lagerbuchse 46 in axialer Richtung verdreht ist, d. h. die Längsorientierung der Lagerbuchse 46 und des Bolzens 58 ist gegenüber der Darstellung in Fig. 8 verdreht. Auf gleiche Weise ist der rechte Schräglenker 42b verbunden mit dem Achsträger 44 mittels den Lagerbuchsen 46, die symmetrisch zu den Lagerbuchsen 46 des linken Schräglenkers 42a in bezug auf die Kardanwelle 50 angeordnet sind.

Bei dem in Fig. 7 und 8 dargestellten Aufhängungssystem ist es erwünscht, daß die Lagerbuchsen 46 eine relativ harte Federcharakteristik in ihrer radialen Richtung zur Vergrößerung der Fahrstabilität des Fahrzeuges zeigen und gleichzeitig eine relativ weiche Federcharakteristik in ihrer Umfangsrichtung (in der Richtung der Drehung um ihre Achsen) zeigen, zur Erhöhung des Fahrkomforts. Desweiteren wird bevorzugt, daß die axiale Verschiebung der Gummihülse 10 eingeschränkt ist, um eine bestmögliche Kurvenstabilität des Fahrzeuges zu erzielen. All diese Anforderungen werden von der vorliegenden elastischen Lagerbuchse 46 erfüllt, die eine starre Zwischenhülse 12 verwendet, die in eine Gummihülse 10 eingebettet ist, die zuvor beschrieben wurde. Ausführlicher beschrieben bedeutet dies, daß die Verwendung der starren Zwischenhülse 12 es ermöglicht, die Härte der Gummihülse 10 bis auf eine Brinell-Härte von 302 HB (Shore-Härte (Hs) von ca. 45) abzusenken, während eine ausreichend harte Federcharakteristik in radialer Richtung gehalten wird, wobei das dynamische/statische Verhältnis verringert ist, um die stoßdämpfende oder schwingungsdämpfende Fähigkeit zu verbessern und dadurch den Fahrkomfort des Fahrzeuges zu verbessern.

Des weiteren ist die axiale Verschiebung der Gummihülse 10 zur Begrenzung der Bewegung der äußeren Metallhülse 6 relativ zu der inneren Metallhülse 2 eingeschränkt, wobei die axiale Deformation der Gummihülse 10 in einem relativ hohen Maße zunimmt, wenn die axiale Belastung ansteigt, solange sie unterhalb eines relativ geringen Belastungsniveaus liegt. Der Wert, um den die Auslenkung der Gummihülse 10 in bezug auf die axiale Belastung zunimmt, wird bei einem relativ geringen Wert der axialen Belastung verringert. Mit dieser axialen Federcharakteristik ist die Änderung des Spurwinkels der Antriebsräder bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges verringert, wodurch die Kurvenstabilität vergrößert ist.

Während die elastische Buchse gemäß der Erfindung zweckmäßigerweise als Lagerbuchse eines Aufhängungssystems einer Schräglenkerachse verwendet wird, ist die Anwendung der vorliegenden elastischen Buchse nicht darauf begrenzt, sondern kann auf gleiche Weise zweckmäßig in jedem anderen Aufhängungssystem verwendet werden, bei dem elastische Buchsen benötigt werden, um harte radiale Federcharakteristik zu erzielen, und die benötigt werden, die relativ axiale Verschiebung der inneren und äußeren Buchsen einzuschränken.

Obwohl die Zwischenhülse 12 der dargestellten Buchsenanordnung erste und zweite Außenflansche 18 u. 20 an axial gegenüberliegende Enden aufweist, kann ein Flansch auch lediglich an einem axialen Ende der Zwischenhülse ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Verschiebung der äußeren Metallhülse 6 relativ zu der inneren Metallhülse 2 in eine der gegenüberliegenden axialen Richtungen eingeschränkt werden.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, weist die gemäß der Erfindung zusammengebaute elastische Buchse eine starre Zwischenhülse auf, die in ein elastisches zylindrisches Element koaxial eingebettet ist. Die Zwischenhülse ermöglicht, daß die elastische Buchse in ihrer radialen Richtung eine relativ harte Federcharakteristik aufweist, ohne die Härte des elastischen Werkstoffes zu erhöhen. Anders ausgedrückt, die starre Zwischenhülse ermöglicht die Verwendung eines relativ weichen elastischen Werkstoffs, während eine relativ harte radiale Federcharakteristik erhalten bleibt. Der weiche elastische Werkstoff führt zu einer relativ weichen Federcharakteristik in Umfangsrichtung. Desweiteren schränken ein oder zwei sich radial nach außen erstreckende Flansche, die an einem oder beiden axialen Enden der Zwischenhülse ausgebildet sind, eine relative axiale Bewegung der inneren und äußeren Metallhülse ein, wodurch die elastische Buchse eine axiale Federcharakteristik zeigt, so daß unterhalb eines allgemein niedrigen Belastungsniveaus, bei zunehmender auf die Buchse aufgebrachter Belastung, die Zunahme der Auslenkung oder Deformation des elastischen Elements verringert ist und daß oberhalb des allgemein niedrigen Belastungniveaus die Zunahme der Auslenkung relativ hoch ist.

Claims (10)

1. Elastische Buchse mit einer äußeren Hülse 6, die koaxial zu einer inneren Hülse (2) montiert ist, mit einem dazwischen angeordneten elastischen Element (10), in das eine Zwischenhülse (12) mit einem sich radial nach außen erstreckenden Außenflansch (18, 20) eingeformt ist, die das elastische Element (10) in einen Innenabschnitt (14) und einen Außenabschnitt (16) teilt, wobei sich das elastische Element (10) stirnseitig nach außen in einen Ringbereich (26) aufweitet, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenabschnitt (16) des elastischen Elements (10) hervorstehende, radiale Vorsprünge (24) bei der Montage der äußeren Hülse (6) zusammengedrückt werden, und der Außenflansch (18, 20) an beiden axial gegenüberliegenden Enden der Zwischenhülse (12) ausgebildet ist, wobei die Zwischenhülse (12) wenigstens einen axialen Schlitz (30) aufweist, der sich nur zu einem axialen Ende öffnet und vom elastischen Element (10) gefüllt ist und der Ringbereich (26) des elastischen Elements (10) in Verlängerung des Schlitzes (30) eine Aushöhlung (34) aufweist.

2. Elastische Buchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenflansch (18, 20) wenigstens teilweise aus dem elastischen Element (10) herausragt und eine axiale Verschiebung des Außenabschnitts (16) an beiden der axial gegenüberliegenden Enden eingeschränkt ist.

3. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Hülse (2), die Zwischenhülse (12) und das elastische Element (10) durch Vulkanisierung eines Gummiwerkstoffes in einer Ferne als einstückige innere Montageeinheit (22) ausgebildet ist und die äußere Hülse (6) als Paßsitz auf die innere Montageeinheit (22) gedrückt ist.

4. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülse (6) an einem ihrer axial gegenüberliegenden Enden einen Außenflansch (8) aufweist, der sich von der äußeren Hülse (6) radial nach außen erstreckt.

5. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Außenflansch (18) der Zwischenhülse (12) einen größeren Durchmesser als der zweite Außenflansch (20) hat und der Ringbereich (26) an der Oberfläche des ersten Außenflansches (18) anliegt, der dem zweiten Außenflansch (20) gegenüberliegt, wobei die axiale Dicke des Ringbereichs (26) bei unmontierter äußerer Hülse (6) nach außen zunimmt und der Außenflansch (8) der montierten äußeren Hülse (6) gegen den Ringbereich (26) drückt.

6. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Hülse (2) zwei Außenflansche (4) an ihren axial gegenüberliegenden Enden aufweist, die sich nach außen erstrecken und eine axiale Verschiebung des elastischen Elements (10) durch wenigstens einen der Außenflansche (4) eingeschränkt sind.

7. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Zwischenhülse (12) geringer als die Längs der inneren Hülse (2) und größer als die der äußeren Hülse (6) ist.

8. Elastische Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei diametral gegenüberliegende Schlitze (30) in der Zwischenhülse (12) vorgesehen sind.

9. Elastische Buchse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Bohrungen (32) am Umfang der Zwischenhülse (12) vorgesehen sind, die jeweils gleich weit von den Schlitzen (30) in Umfangsrichtung entfernt sind und mit dem elastischen Element (10) gefüllt sind.

10. Verwendung der elastischen Buchse nach einem der vorangehenden Ansprüche in einem Kraftfahrzeugaufhängersystem zur Verbindung eines Schräglenkers (42a, 42b) mit einem Achsträger (44).