DE4016223A1 - Ringstuetzlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ringstützlager gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Die Erfindung betrifft ein Ringstützlager primär für Schwin­ gungsdämpfer und Federbeine, das zur drehbeweglichen Verbindung zweier Bauteile verwendet wird, insbesondere von Fahrzeugaufbau und Dämpfeinrichtung, dessen zylindrische Buchse zur Kraftein­ leitung und demzufolge das Auge zur Kraftaufnahme dient, das mit einem oder mehreren elastischen Gummi- oder Kunststoffkör­ pern versehen ist.

Ringstützlager sind allgemein bekannt, z. B. als eine Verbin­ dungsmöglichkeit bei Federbeinen oder Schwingungsdämpfern an den Fahrzeugaufbau. Das Ringstützlager muß die Stützkräfte auf­ nehmen, aber auch eine Drehbeweglichkeit beim Aus- und Einfe­ dern der Dämpfeinrichtung zwischen Fahrzeugaufbau und Dämpfein­ richtung ermöglichen.

Die PS 31 08 701 beschreibt ein Ringstützlager, bei dem ein elastischer Körper zwischen dem Auge und der Buchse eingespannt und durch Nocken gehalten wird. Eine solche Verbindung hat einige prinzipielle Nachteile. Die großen Haftreibungsmomente durch die Werkstoffpaarung von Elastomerkörper und relativ ver­ drehbarem Lagerteil führen zu einem schlechten Ansprechverhal­ ten des Ringstützlagers und damit zu einem unangenehmen Fahrge­ fühl. Zusätzlich ist der Schwenkbereich des Ringstützlagers stark begrenzt und durch die ständige Drehbewegung des Lagers reibt sich der elastische Körper auf.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, definierte Schwenkmomente und Schwenkwinkel des Ringstützlagers bei einem einfachen konstruktiven Aufbau zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Profilkörper und dem sich relativ verdrehbaren Lagerteil eine Trennschicht eingebracht wird, die einen niedrigen Rei­ bungskoeffizienten besitzt. Das Profil des Gummi- oder Kunst­ stoffkörpers greift in ein entsprechendes Gegenprofil. Das Ge­ genprofil ist derart ausgebildet, daß sich die beiden Lagertei­ le verdrehen können. Der verdrehbare Lagerteil durchfährt einen definierten Schwenkwinkel und geht dann am Gegenprofil auf An­ schlag. Man erhält bei der Anschlagposition hohe Reibmomente durch die Gummi- oder Kunststoff-Metall-Verbindung zwischen elastischem Körper und Lagerteil an der Mantelfläche. Der Kon­ turbereich von der Null-Lage des Profils bis zum Anschlag be­ stimmt die Reibmoment-Kennlinie.

Durch die Trennschicht liegt das Haftreibmoment deutlich nied­ riger, wodurch das Ansprechverhalten bei der Drehbewegung des Ringstützlagers und damit der Fahrkomfort deutlich verbessert wird. Die Trennschicht kann auf dem Gummi- oder Kunststoffkör­ per, aber auch auf dem Gegenprofil, angebracht sein. Anstatt einer Beschichtung kann auch ein Profilring eingesetzt werden. Durch den niedrigen Reibungskoeffizienten können die Reibmomen­ te in ihrer Größe genauer definiert werden. Die bestehenden Maßtoleranzen der Lagerteile beeinflussen die Reibmomente zwar weiterhin, doch sind die absoluten Reibmomentschwankungen vor­ teilhafterweise geringer als beim Kunststoff- oder Gummi-Me­ tall-Kontakt. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion liegt in der Möglichkeit, Reibmoment und Schwenkwinkelgröße in Abhängig­ keit von der Auslenkrichtung zu gestalten, indem man das Profil der Lagerteile unsymmetrisch ausbildet.

Bei der Verwendung von mehreren elastischen Körpern, die in den Profillücken der beiden als Profilträger ausgeführten Lagertei­ len angeordnet sind, lassen sich die gleichen Vorteile verwirk­ lichen. Die Anpassung der elastischen Körper oder eine Ausge­ staltung der Profillücken ergeben die Möglichkeit der Erzeugung eines bestimmten Kennlinienverhaltens. Anhand der in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsformen wird die Erfindung nach­ folgend näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Querschnitt durch ein Ringstützlager mit Profilverbin­ dung zwischen Gummi- oder Kunststoffkörper und zylin­ drischer Buchse;

Fig. 2 Querschnitt durch ein Ringstützlager mit Profilverbin­ dung zum Auge;

Fig. 3 Querschnitt durch ein Ringstützlager mit zweigeteiltem Gummi- oder Kunststoffkörper;

Fig. 4 Profilsegment der Profilverbindung mit Varianten A bis D;

Fig. 5 Querschnitt durch ein Ringstützlager mit mehreren elastischen Körpern, die sich in den von den Profilträ­ gern gebildeten Profillücken befinden, mit der Darstel­ lung verschiedener elastischer Körpervarianten E bis G.

In Fig. 1 ist der Querschnitt eines Ringstützlagers darge­ stellt. Der Gummi- oder Kunststoffkörper 2 wird in das Auge 1 eingepreßt und kraftschlüssig gehalten. Die zylindrische Buchse 4 und der Gummi- oder Kunststoffkörper 2 bilden eine Profilver­ bindung. Zwischen den Profilen besteht eine Trennschicht 3 mit einem kleinen Reibungskoeffizienten, um geringe Reibmomente zu realisieren. Die Trennschicht 3 kann auf dem Gummi- oder Kunst­ stoffkörper 2, aber auch auf der zylindrischen Buchse 4 ange­ ordnet sein. Ein Profilring als Trennschicht 3 erfüllt die gleiche Funktion. Die sich im Eingriff befindliche Profilkon­ tur ist so ausgelegt, daß sich die zylindrische Buchse 4 um einen bestimmten Schwenkwinkel 8 verdrehen kann, bis die Pro­ filverbindung auf Anschlag geht. Wird das Ringstützlager weiter ausgelenkt, verhält es sich wie ein Lager, bei dem der elasti­ sche Körper zwischen Buchse und Auge fest eingespannt ist.

Fig. 2 hat man analog zu betrachten. Der wesentliche Unter­ schied zu Fig. 1 liegt in der Profilverbindung. Theoretisch dürfte wegen des größeren Hebelarms ein etwas größeres Reibmo­ ment vorhanden sein, doch kann man das aufgrund der Baugröße des Ringstützlagers vernachlässigen. Vorteile bietet aber der größere Teilkreis des Profils, da man die Stege etwas breiter ausführen kann. Wie in Fig. 1 schon als Möglichkeit beschrie­ ben, ist hier die Trennschicht 3 dem Gummi- oder Kunststoffkör­ per 2 angepaßt.

Fig. 3 hat das gleiche Funktionsprinzip wie Fig. 1 und 2. Der große Unterschied liegt in der Verwendung von einem zweigeteil­ ten Gummi- oder Kunststoffkörper 2. Zwischen den zugewandten Profilen des Gummi- oder Kunststoffkörpers 2 befindet sich die Trennschicht 3. Der gesamte Gummi- oder Kunststoffkörper 3 ist zwischen der zylindrischen Buchse 4 und dem Auge 1 kraftschlüs­ sig eingespannt. Einen großen Vorteil dieser Abwandlung bietet die Verwendung von profillosen Buchsen und Augen. Der Nachteil liegt in der größeren Teilezahl.

Fig. 4 verdeutlicht das Funktionsprinzip. Die Profilkontur im Schwenkbereich 5 bestimmt die Größe des Schwenkwinkels 8 und den Verlauf der Reibmoment-Kennlinie. Die Variante A zeigt einen gleichseitigen Schwenkwinkel 8 mit konstantem Reibmoment. Die Abwandlungen B und C bieten zwei mögliche Varianten der Profilkontur an, um den Übergang vom kleinen zum größeren Reib­ moment zu harmonisieren. Bei der Profilkontur Variante D liegt ein unsymmetrisches Profil vor, so daß eine schwenkwinkelabhän­ gige Reibmoment-Kennlinie erzielt wird.

Bei Fig. 5 wird das gleiche Funktionsprinzip verfolgt wie in den ersten drei vorgestellten Varianten. Man verwendet mehrere elastische Körper 7, die in den Profillücken 6, die von der zylindrischen Buchse 4 und dem Auge 1 gebildet werden, ange­ bracht sind. Durch Ausgestaltung der Profilkonturen und elasti­ schen Körper 7, z. B. Variante E, F und G, lassen sich ebenso wie bei den einteiligen oder zweiteiligen Gummi- oder Kunst­ stoffkörpern 2 sehr viele Möglichkeiten der Reibmoment-Kenn­ linie erzielen. Es läßt sich eine Trennschicht 3 anbringen, doch ist das vom Anwendungsfall abhängig zu betrachten.

Claims (11)

1. Ringstützlager primär für Schwingungsdämpfer und Federbei­ ne, das zur drehbeweglichen Verbindung zweier Bauteile ver­ wendet wird, insbesondere von Fahrzeugaufbau und Dämpfein­ richtung, dessen zylindrische Buchse (4) zur Krafteinlei­ tung und demzufolge das Auge (1) zur Kraftaufnahme dient, dessen koaxial angeordneter Gummi- oder Kunststoffkörper (2) ein Profil aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Profilkörper und dem relativ verdrehbaren Lagerteil eine Trennschicht (3) ein­ gebracht wird, die einen niedrigen Reibungskoeffizient be­ sitzt.

2. Ringstützlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil des Gummi- oder Kunststoffkörpers (2) in ein entsprechendes Gegenprofil greift.

3. Ringstützlager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Profilverbindung einen definierten Schwenkwinkel (8) bei konstanter Reibkraft in Umfangsrich­ tung aufweist.

4. Ringstützlager nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gegenprofil entsprechend der geforderten Kennlinie ausgebildet ist.

5. Ringstützlager nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gegenprofil an der fest eingespannten zylindrischen Buchse (4) angebracht ist.

6. Ringstützlager nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gegenprofil am Auge (1) angebracht ist.

7. Ringstützlager nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gummi- oder Kunststoffkörper (2) zweige­ teilt ist und die Profilverbindung an den Kontaktdurchmes­ sern greift.

8. Ringstützlager nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß anstatt einer Trennschicht (3) ein Profilring mit den einer Trennschicht (3) ähnlichen Reibeigenschaften verwendet wird.

9. Ringstützlager primär für Schwingungsdämpfer und Federbei­ ne, das zur drehbeweglichen Verbindung zweier Bauteile ver­ wendet wird, insbesondere von Fahrzeugaufbau und Dämpfein­ richtung, dessen zylindrische Buchse (4) zur Krafteinlei­ tung und demzufolge das Auge (1) zur Kraftaufnahme dient, dadurch gekennzeichnet, daß in den Profillücken (6) zwi­ schen den beiden sich relativ verdrehbaren, als Profilträ­ ger ausgeführten Lagerteilen sich elastische Körper befin­ den.

10. Ringstützlager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Ausbildung der Profilträger der gefor­ derte Momentenverlauf erzielt wird.

11. Ringstützlager nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß durch entsprechende Ausbildung der elastischen Körper (7) der geforderte Momentenverlauf er­ zielt wird.