DE4011827A1 - Abstuetzlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Abstützlager zur elastischen Ver­ bindung von Fahrzeugteilen, insbesondere zur Anbindung eines Fahrschemels an einen Fahrzeugaufbau, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Abstützlager dieser Art sind bekannt (vgl. GB-OS 21 22 555). In eingebautem Zustand unterliegt deren Gummibuchse Schubbean­ spruchungen. Die Gurmibuchse ist hierbei zur Lagermontage in einem Fahrzeugteil in ein entsprechendes Aufnahmeauge satt sitzend einzupressen. Hierzu wird die Gummibuchse mit ihrem vom Flansch des Blechmantels abgekehrten, wulstartigen Buchsenend­ stück in das Aufnahmeauge eingeführt, wozu dasselbe radial entsprechend zusarmengedrückt wird.

Erreicht die Gummibuchse ihre endgültige Einbaulage, tritt das wulstartige Buchsenendstück aus dem Aufnahmeauge aus, dehnt sich in radialer Richtung, übergreift den Rand des Aufnahmeau­ ges und bildet somit einen Axialanschlag, der zusammen mit dem am gegenüberliegenden Rand des Aufnahmeauges anliegenden Flansch der Gummibuchse diese in ihrer Einbaulage sichert.

Dieser Axialanschlag bildet zugleich einen Puffer für eine auf der den Lagerkern durchsetzende und mit dem anderen Fahrzeug­ teil verschraubte Spannschraube sitzende Anschlagplatte, die den Axialweg des Abstützlagers der einen Richtung begrenzt.

Bei in Fahrschemeln mit ihrer Achse in vertikaler Richtung zum Einbau gelangenden Abstützlagern ist die Gummibuchse besonderen Beanspruchungen in Axialrichtung ausgesetzt.

Dabei hat sich überraschenderweise gezeigt, daß Flansch und wulstartiges Buchsenendstück durchaus eine zuverlässige Axial­ sicherung der Gummibuchse bei stark ausgepägten, vertikalen Relativbewegungen zwischen Fahrschemel und Fahrzeugaufbau ge­ währleisten können, während axial gerichtete, hochfrequente Vibrationen dazu führen können, daß die Gummibuchse, obgleich sie mit großer, radialer Vorspannung im Aufnahmeauge montiert ist, sich axial verlagert, dabei der durch das den Rand des Aufnahmeauges hintergreifende, wulstartige Buchsenendstück ge­ bildete Anschlag überwunden und dasselbe in das Aufnahmeauge hineingezogen wird. Infolgedessen fehlt dann der zwischen dem Aufnahmeauge und der auf der Spannschraube sitzenden Anschlag­ platte vorgesehene Puffer, sodaß sich die Lagernachgiebigkeit in der einen Achsrichtung entsprechend verringert.

Bei vertikalen Bewegungen zwischen Fahrzeugaufbau und Fahr­ schemel trifft deshalb die Anschlagplatte schon nach relativ kleinem Axialweg unmittelbar auf den Fahrschemel auf, wodurch der Fahrkomfort beträchtlich eingeschränkt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abstützlager in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so zu verbessern, daß die Gummibuchse auch unter dem Einfluß verhältnismäßig starker Vibrationen sich im Aufnahmeauge nicht mehr in Richtung auf das andere Fahrzeugteil verlagern kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Abstützelemente können an das Buchsenendstück an- oder einvulkanisiert sein. Einem Einbau des Abstützlagers in ein Aufnahmeauge stehen sich nicht im Wege, da sie beim Einschieben in dasselbe durch die damit verbundene Radialverformung des sie tragenden Buchsenendstückes entspre­ chend weit radial nach innen verlagert werden.

Tritt das Buchsenendstück nach Erreichen der Einbaulage der Gummibuchse aus dem Aufnahmeauge aus und dehnt es sich dann aufgrund seiner zuvor erfolgten radialen Vorspannung entspre­ chend radial aus, werden die Abstützelemente in dieser Richtung mitgenommen und über den Rand des Aufnahmeauges verlagert.

Ein Hineinziehen des Buchsenendstückes in das Aufnahmeauge bzw. eine Axialverlagerung der Gummibuchse in diesem insbesondere unter dem Einfluß von axialen Vibrationen ist dann ausge­ schlossen, da sich unter dem Einfluß entsprechender Schubkräfte die Abstützelemente an dem in axialem Abstand zum Rand des Aufnahmeauges vorgesehenen Widerlager abstützen und dadurch eine wirksame Verriegelung der Gummibuchse aufrecht erhalten bleibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteranspruchen.

Neben dem Abstützlager gemäß GB-OS 21 22 555, von dem die Er­ findung ausgeht, ist aus der US-PS 34 79 081 bereits ein Ab­ stützlager bekannt, dessen Gummibuchse gleichfalls Abstützele­ mente aufweisen, die verhindern, daß sich die Gummibuchse in der sie aufnehmenden Öffnung achsial verlagern kann.

In diesem Falle bilden die Abstützelemente Bestandteile einer den Lagerkern bildenden, doppelkonisch ausgebildeten Hülse, deren Doppelkonus entlang von Mantellinien geschlitzt ist. Die die Hülse durchsetzende Spannschraube ist in ein Hülseninnen­ gewinde eingeschraubt.

Durch Anziehen der Spannschraube knicken die durch die Schlitze gebildeten Hülsenrippen bei gleichzeitiger, axialer Verkürzung der Hülse aus und denen die Gummibuchse radial in solchem Um­ fange, daß eine Axialbewegung in der sie aufnehmenden Öffnungen nicht mehr möglich ist.

Die Verschraubung der Spannschraube mit der Hülse erlaubt es dabei nicht, den Lagerkern mit einer definierten Anpreßkraft an einem Fahrzeugteil festzulegen. Außerdem ist es bei dieser La­ gerkonstruktion nicht möglich, die Gummibuchse mit einem Blechmantel auszustatten. Schließlich ist diese Axialnach­ giebigkeit von der radialen Verspannung der Gummibuchse abhängig.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein in einen Fahrschemel eingesetztes und an einen Fahrzeugaufbau ange­ schraubtes Abstützlager,

Fig. 2 das im Längsschnitt dargestellte Abstützlager gemäß Fig. 1 zu Beginn seiner Montage in ein Aufnahmeauge eines Fahrschemels

Mit 10 sind als Ganzes ein Fahrzeugaufbau eines Personenkraft­ wagens und mit 12 ein an diesen elastisch angebundener Fahr­ schemel bezeichnet.

Die Anbindung ist mit Hilfe von als Schublager arbeitenden Ab­ stützlagern 14 bewerkstelligt, die in jeweils ein Aufnahmeauge 16 des Fahrschemels 12 eingepreßt sind.

Die Abstützlager 14 weisen eine Gummibuchse 18 mit derart ein­ vulkanisiertem Blechmantel 20 auf, daß dieser am Außenumfang mit einer dünnen Gummischicht 22 beschichtet ist. Der Blech­ mantel 20 kann aber auch auf den Außenumfang der Gummibuchse aufvulkanisiert sein. Am einen Blechmantelendstück ist ein Flansch 24 angeformt, während dessen anderes Endstück einen im Durchmesser verringerten, zylindrischen Kragen 26 bildet. Die­ ser erstreckt sich in ein ringwulstartig ausgebildetes Buchsenendstück 18′. In gleicher Weise bildet auch das andere Buchsenendstück 18′′ eine Ringwulst, die den Flansch 24 über­ deckt und einen Federungspuffer bildet.

28 bezeichnet einen Lagerkern, der mit einem planen Endstück 28′ aus der Ringwulst 18′′ herausragt und, was aus der Zeich­ nung nicht ersichtlich ist, in bekannter Weise in einander diametral zugeordnete Verbindungsstege der Gummibuchse einvul­ kanisiert ist.

Der Lagerkern 28 ist axial von einer Bohrung 30 durchsetzt, die eine Spannschraube 32 aufnimmt. Diese ragt mit ihrem Schaftende in eine im Endstück 28′ des Lagerkerns 28 von dessen Stirnseite aus zugängliche Vertiefung 34 hinein.

In das ringwulstartige Buchsenendstück 18′ sind formsteife Ab­ stützelemente 35 einvulkanisiert. Diese sind über den Umfang des Buchsenendstückes 18′ verteilt angeordnet und könnten auch an den Außenumfang des Buchsenendstückes 18′ anvulkanisiert sein.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Ab­ stützelemente 35 in Richtung auf das Stirnende des Buchsenend­ stückes 18′ nach innen, nähern sich dabei dem Kragen 26 des Blechmantels 20 und enden ungefähr in der Ebene des Kragen­ stirnendes 26′.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, hintergreift das ringwulstartige Buchsenendstück 18′ in der Einbaulage des Ab­ stützlagers 14 im Fahrschemel 12 den Rand des Aufnahmeauges 16, wobei sich die Abstützelemente 35 ebenfalls dort abstützen.

Den gegenüberliegenden Rand des Aufnahmeauges 16 übergreift der Flansch 24. Dieser und das Buchsenendstück 18′ legen somit die Einbaulage des Abstützlagers 14 fest.

Der Durchmesser des Blechmantels 20 ist derart auf den Innen­ durchmesser des Aufnahmeauges 16 abgestimmt, daß die Gummi­ buchse 18 mit ihrer äußeren Gummischicht 22 mit Preßpassungs­ qualität in der Öffnung 17 des Aufnahmeauges 16 sitzt.

An den Anschlußstellen des Fahrschemels 12 am Fahrzeugaufbau 10 ist aufbauseitig jeweils ein plattenförmiges Anschlußelement 36 mit einem nach unten abragenden, ein Innengewinde aufweisenden Kragen 38 vorgesehen. Dieser ist mit der stirnseitigen Vertie­ fung 34 des Lagerkerns 28 zentrierend in Eingriff zu bringen, worauf die, eine sich am Lagerkern 28 abstützende Anschlag­ platte 37 tragende Spannschraube 32 in dessen Innengewinde einzuschrauben und dadurch Lagerkern 28 und Kragen 38 mitein­ ander fest zu verblocken sind.

Alternativ hierzu könnte der Lagerkern 28 auch mit einer planen Stirnfläche an eine entsprechende Gegenfläche des Anschlußele­ mentes 36 zur Anlage gebracht und die Spannschraube 32 beispielsweise in einen an die Oberseite des Anschlußelements 36 angebrachten Kragen einschraubbar sein. Zur Montage des Abstützlagers 14 ist dessen Gummibuchse 18 mit dem Buchsenend­ stück 18′ in die durch eine Kantenabrundung etwas erweiterte Öffnung 17 des Aufnahmeauges 16 einzuführen, wobei dieses Buchsenendstück 18′ beim Einpressen der Gummibuchse 18 durch Radialverformung im Durchmesser entsprechend vermindert wird.

Der Außendurchmesser des Kragens 26 ist dabei gegenüber demje­ nigen des übrigen Teils des Blechmantels 20 derart verringert, daß bei dieser Radialverformung die Abstützelemente 35 sich genügend weit nach innen verlagern bzw. einschwenken können (Fig. 2).

Taucht schließlich das Buchsenendstück 18′ aus der Öffnung 17 des Aufnahmeauges 16 wieder aus, entspannt es sich, dehnt sich radial entsprechend aus und hintergreift den Öffnungsrand (Fig. 1). Dabei wirkt der zwischen den Abstützelementen 35 und dem die Funktion eines Widerlagers zukommenden Kragen 26 vorhandene Gummi als Rückstellfeder 40.

Die Anordnung der Abstützelemente 35 ist vorzugsweise so ge­ troffen, daß sie in ihrer randhintergreifenden Abstützlage auf einer Tangente 42 eines Randradius r der Öffnung 17 senkrecht stehen.

Entgegen der Einpreßrichtung (→ A) angreifende Schubkräfte bzw. durch Vibrationen bedingte Kräfte bewirken, daß die Ab­ stützelemente 35 um ihren Abstützpunkt 44 einwärts geschwenkt werden und sich mit ihrem, vorzugsweise in Richtung auf den Kragen 26 abgewinkelten Endstück 35′ in diesem ein Widerlager finden, das ein weiteres Nachgeben bzw. Auslenken der Abstütz­ elemente 35 verhindert.

Anstelle des mit dem Blechmantel 20 einstückigen Kragens 26 kann vorteilhaft als Widerlager auch ein in das Buchsenendstück 18′ einvulkanisierter Metallring vorgesehen sein. Anstelle von mehreren, im Winkelabstand zueinander vorgesehenen, vorzugs­ weise aus Stahlblech hergestellten Abstützelementen 35 können vorteilhalft auch lediglich zwei, im wesentlichen halbkreis­ förmige Abstützelemente vorgesehnen sein. In diesem Falle könnte eines der Abstützelemente zugleich für das andere die Funktion eines Widerlagers übernehmen so daß gegebenenfalls auf die Anordnung des Kragens 26 bzw. eines Metallringes verzichtet werden kann.

Claims (7)

1. Abstützlager zur elastischen Verbindung von Fahrzeugteilen, insbesondere zur Anbindung eines Fahrschemels an einen Fahr­ zeugaufbau, mit einer in ein Aufnahmeauge des einen Fahrzeug­ teils einsetzbaren und mit beiden Endstücken aus diesem her­ ausragenden Gummibuchse mit einvulkanisiertem, metallenen La­ gerkern und an- oder einvulkanisiertem, sich mit einem Flansch an einer dem anderen Fahrzeugteil zugekehrten Seite des Auf­ nahmeauges abstützenden Blechmantel, die mit ihrem vom Flansch abgekehrten und aus dem Aufnahmeauge herausragenden, wulstartigen Buchsenendstück durch Radialdehnung den Rand des Aufnahmeauges übergreift und deren Lagerkern mittels einer Spannschraube mit dem anderen Fahrzeugteil verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Flansch (24) abgekehrte Buchsenendstück (18′) Ab­ stützelemente (35) aufweist, die nach dessen Radialdehnung den Rand des Aufnahmeauges (16) clipsartig hintergreifen und daß die Abstützelemente (35) in axialem Abstand zum Rand des Auf­ nahmeauges (16) einem im Buchsenendstück (18′) vorgesehenen Widerlager (Kragen 26) benachbart sind.

2. Abstützlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abstützelemente (35) im Buchsenendstück (18′), ausgehend vom Rand des Aufnahmeauges (16), in Richtung auf das Widerlager (Kragen 26) schräg nach innen erstrecken.

3. Abstützlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager durch einen in das Buchsenendstück (18′) koaxial zur Buchsenachse einvulkanisiertem Ringmantel gebildet ist.

4. Abstützlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringmantel durch das im Durchmesser verringerte, kragenartige Endstück des Blechmantels (20) gebildet ist und daß die Länge der Abstützelemente (35) kleiner ist als die Länge des im Durchmesser reduzierten Blechmantelendstückes (26).

5. Abstützlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (35) in ihrer randhintergreifenden Ab­ stützlage auf einer Tangente (42) eines Randradius (r) des Aufnahmeauges (16) senkrecht stehen.

6. Abstützlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Rand des Aufnahmeauges (16) abgekehrte Endstück (35′) der Abstützelemente (35) in Richtung auf den Ringmantel oder auf das Endstück (26) des Blechmantels (20) abgewinkelt ist.

7. Abstützlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens zwei im wesent­ lichen halbringförmige Abstützelemente.