DE4021928C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches Lenkerlager für Radauf­ hängungen von Kraftfahrzeugen, insbesondere für die aufbausei­ tige Anlenkung eines Querlenkers, mit den Merkmalen des Ober­ begriffs von Patentanspruch 1.

Lenkerlager dieser Art sind bekannt (US-PS 33 04 136 - Fig. 4; Machine-Design/August 10, 1989, S. 44).

Bei diesen Konstruktionen stützen sich zwar in der Einbaulage ihrer beiden Lagerelemente die Aufnahmehülsen mit ihren sich innerhalb des Lenkerauges befindenden Stirnenden aneinander ab, zwischen den sich innerhalb des Lenkerauges befindenden Stirn­ enden der beiden Zwischenhülsen verbleibt jedoch ein verhält­ nismäßig großer Abstand. Dies hat zur Folge, daß bei auf das Lenkerauge einwirkenden Axialkräften, wie sie beispielsweise bei Bremsvorgängen auftreten, nur das in Bremsrichtung vorne liegende Lagerelement in Achsrichtung elastisch verformt d. h. auf Schub und Druck beansprucht wird.

Der zwischen den Zwischenhülsen beider Lagerelemente vorhandene Axialabstand führt hierbei dazu, daß unter Axialkrafteinwirkung das in Fahrtrichtung hintere Lagerelement, aufgrund der gege­ benen Radialspannung zwischen dessen elastomerer Buchse und dem Lenkerauge, in Richtung der wirksamen Axialkraft relativ zu seiner Aufnahmehülse verschoben und dabei die Zwischenhülse vom Endbund der Aufnahmehülse wegbewegt wird. Die gesamte Axial­ kraft muß deshalb vom vorderen Lagerelement alleine abgestützt werden, weshalb dasselbe stark verschleiß- und korrosionsge­ fährdet ist.

Unter Axialkrafteinwirkung wird hierbei die Zwischenhülse des hinteren Lagerelements mitgenommen, wobei deren äußeres Stirn­ ende vom Endbund der Aufnahmehülse abgehoben wird. Bei axialer Entlastung des Lenkerlagers wird durch die aus der Schubspan­ nung der elastomeren Buchse des vorderen Lagerelements resul­ tierende Rückstellkraft das Lenkerauge zusammen mit dem hin­ teren Lagerelement schlagartig wieder in die Konstruktionslage zurückgestellt, wobei das Stirnende der Zwischenhülse wieder auf den Endbund der Aufnahmehülse aufschlägt. Das dabei auf­ tretende Schlaggeräusch wird im Fahrzeuginnenraum wahrgenommen und beeinträchtigt den Fahrkomfort. Außerdem wird beim Auf­ schlag zwischen den Gleitflächen der beiden Bünde vorhandenes Schmierfett verdrängt, was die Lebensdauer des hinteren Lager­ elements beeinträchtigt. Schließlich verkürzt sich unter Axial­ krafteinfluß die Lenkerabstützbasis innerhalb des Lenkerlagers, woraus Schiefstellungen des Lenkers bei Überlagerung von radi­ alen und kardanischen Lenkerbelastungen resultieren konnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elastisches Len­ kerlager in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruches 1 so zu verbessern, daß nachteilige Einflüsse auf Fahrkomfort, Standzeit und Funktion vermieden werden.

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

Beim erfindungsgemäßen Lenkerlager ist somit unter Axialkraft­ einfluß gegebenenfalls nur noch eine minimale Axialverlagerung der Zwischenhülse des einen Lagerelementes relativ zu den Aufnahmehülsen möglich. Demgemäß ist vermieden, daß sich eine der Zwischenhülsen unter Axialkrafteinwirkung vom Endbund der sie tragenden Aufnahmehülse soweit wegbewegen kann, daß Schlag­ geräusche entstehen, sowie ein Verdrängen von Schmierfett zwi­ schen den miteinander in Eingriff befindlichen Gleitflächen von Endbund und Zwischenhülse bei axialer Lagerentlastung erfolgen können.

Die axiale Dimensionierung beider Zwischenhülsen ermöglicht es schließlich, die Baulänge der elastomeren Buchsen zu verklei­ nern, ohne daß sich daraus funktionelle Nachteile, insbesondere eine Verkürzung der Lenkerabstützbasis, ergeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Neben der Lagerkonstruktion der US-PS 33 04 136 von der die Erfindung ausgeht, ist aus der DE-OS 26 23 870 bereits ein elastisches Lenkerlager bekannt, dessen beiden, einander ent­ sprechenden Lagerelemente jeweils eine auf eine Zwischenhülse aufvulkanisierte, elastomere Buchse aufweisen, die sich mit einer anvulkanisierten Ringscheibe an jeweils einer Stirnfläche des zu lagernden Lenkerauges abstützen.

Die Zwischenhülsen stützen sich aneinander ab und sitzen auf einer gemeinsamen Aufnahmehülse, mit deren Hilfe sie gegensei­ tig axial verspannt sind und die ihrerseits auf einer Lager­ achse gehalten ist.

Abgesehen davon, daß die Zwischenhülsen zwischen Konsolen­ schenkeln verspannt sind und damit dieses Lenkerlager ein Tor­ sionslager bildet, wird unter Axialkrafteinwirkung auf das Lenkerauge dasselbe von der Ringscheibe des in Kraftrichtung gesehen hinten liegenden Lagerelementes abgehoben und schlägt an dieser hörbar an, sobald das Lenkerauge in Achsrichtung wieder entlastet wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Lenkerlagers im Längsschnitt dargestellt.

Das Lenkerlager setzt sich aus zwei gleichartigen, koaxial ge­ geneinandergesetzten Lagerelementen 10 und 12 zusammen, von denen jedes in eines der Stirnenden eines Lenkerauges 14 ein­ setzbar ist. Das Lenkerlager dient beispielsweise zur aufbau­ seitigen Anlenkung eines Querlenkers einer unabhängigen Radauf­ hängung.

Im Hinblick auf den gleichartigen Aufbau beider Lagerelemente 10 und 12 wird im folgenden nur der konstruktive Aufbau eines derselben erläutert, wobei für die Komponenten des anderen La­ gerelements die gleichen, jedoch mit einem Index versehenen Bezugszahlen verwendet werden.

Die Lagerelemente 10 und 12 weisen jeweils eine auf eine nicht dargestellte Lagerachse aufschiebbare Aufnahmehülse 16; 16′ auf, die mit ihren inneren Stirnflächen 18; 18′ aneinander an­ liegen und zwischen zwei, die Lagerachse aufnehmende, strich­ punktiert angedeutete Lagerkonsolen 20 und 22 einspannbar sind.

Die Aufnahmehülsen 16; 16′ sind an ihrem äußeren Hülsenendstück jeweils mit einem äußeren Endbund 24; 24′ ausgestattet, der eine dem Lenkerauge 14 zugekehrte, radiale Abstützfläche 26; 26′ aufweist.

Mit 28; 28′ ist eine Zwischenhülse bezeichnet, die mittels ei­ ner aus einem geeigneten Gleitwerkstoff (beispielsweise Teflon, Bronze) bestehenden Lagerbuchse 30; 30′ auf der Aufnahmehülse 16; 16′ verdrehbar und axial verschiebbar gelagert ist.

Die Zwischenhülse 28; 28′ ist mit einem Außenflansch 32; 32′ mit der Abstützfläche 26; 26′ gleitend in Eingriff. Alternativ hierzu könnten zwischen beiden Teilen 24; 24′ und 32; 32′ auch eine aus einem Gleitwerkstoff bestehende Zwischenscheibe vor­ gesehen sein, die auch mit der Lagerbuchse 30; 30′ einstückig sein könnte.

Die Zwischenhülsen 28 und 28′ sind vorzugsweise länger als die bis nahe an den Endbund 24; 24′ der Aufnahmehülsen 16; 16′ he­ ranreichenden Lagerbuchsen 30 bzw. 30′ ausgebildet und stützen sich mit ihrem inneren Hülsenstirnende unter Axialbelastung, wie gezeigt, bei 34 aneinander ab. Im lastfreien Zustand können die Hülsenstirnflächen 18; 18′ mit konstruktiv festgelegtem Minimalspiel gegeneinander freigeben oder nicht kraftübertra­ gend aneinander anliegen.

Auf der Zwischenhülse 28; 28′ ist eine elastomere, vorzugsweise aus Gummi bestehende Buchse 36; 36′ vorgesehen, die sowohl am Hülsenaußenumfang als auch an deren Außenflansch 32; 32′ an­ vulkanisiert ist, und deren Länge ungefähr derjenigen der La­ gerbuchse 30; 30′ entspricht.

Mit 38; 38′ ist als Ganzes eine zylindrische Verbindungsbuchse bezeichnet, die auf den Außenumfang der elastomeren Buchse 36; 36′ aufvulkanisiert ist. An diese ist an ihrem dem Außenflansch 32; 32′ der Zwischenhülse 28; 28′ zugekehrten Stirnende ein Abstützflansch 40; 40′ angeformt, der an einen Außenbund 41,; 41′ der Buchse 36; 36′ anvulkanisiert ist und bei der Montage des Lagerelementes 10; 12 bzw. beim Einschieben seiner elasto­ meren Buchse 36; 36′ in eines der Stirnenden des Lenkerauges 14 an dessen Stirnfläche 42; 42′ zur Anlage kommt und damit die Einbaulage fixiert.

Zu diesem Zweck weist der Außenflansch 32; 32′ einen größeren Außendurchmesser als die Verbindungsbuchse 38; 38′ auf, wodurch der elastische Außenbund 41; 41′ der Buchsen 36, 36′ in deren Achsrichtung entsprechend stabilisiert wird. Zum gleichen Zweck könnte in den Außenbund 41; 41′, wie strichpunktiert angedeu­ tet, zusätzlich noch wenigstens eine metallische Ringscheibe 44; 44′ einvulkanisiert sein.

Der Außendurchmesser der Verbindungsbuchse 38; 38′ ist in einer solchen Passungsqualität auf den Innendurchmesser des Lenker­ auges 14 abgestimmt, daß sie in diesem mit Preßsitz gehalten wird. Nach erfolgter Montage des Lenkerlagers auf der Lager­ achse und im Lenkerauge 14 stützen sich die Aufnahmehülsen 16 und 16′ mit ihren inneren Stirnenden aneinander ab.

Sofern deshalb am Lenker beispielsweise in Fahrtrichtung F wirkende Kräfte angreifen, wird in dieser Richtung das Lenker­ auge 14 relativ zur Lagerachse axial verlagert.

Die gegenseitige Abstützung von Zwischenhülsen 28 und 28′ sowie die mittels der Verbindungsbuchsen 38, 38′ erzielte Axialkraft­ aufteilung auf beide elastomeren Buchsen 36; 36′ stellt dann sicher, daß beide elastomere Buchsen 36; 36′ der Lagerelemente 10 und 12 gemeinsam beansprucht werden. Demgemäß kann sich das am Abstützflansch 40′ anliegende Stirnende des Lenkerauges 14 nicht von diesem abheben. Axialverlagerungen des Lenkerauges 14 erfolgen somit völlig geräuschlos, wobei die Gleitflächen des in Kraftrichtung vorne liegenden Lagerelementes entsprechend entlastet werden.

An den Buchsenaußenbund 41; 41′ und den äußeren Randteil des Außenflansches 32; 32′ ist eine Dichtlippe 46; 46′ angeformt, die den Endbund 24; 24′ der Aufnahmehülse 16; 16′ übergreift und sich abdichtend an dessen äußere Stirnfläche 48; 48′ ab­ stützt.

Dadurch werden die Gleitflächen von Endbund 24; 24′ und Außen­ flansch 32; 32′ gegenüber der Atmosphäre, d. h. gegen Schmutz und Wasser abgeschirmt und ein Schmierfettaustritt verhindert.

Claims (3)

1. Elastisches Lenkerlager für Radaufhängungen von Kraftfahr­ zeugen, insbesondere für die aufbauseitige Anlenkung eines Querlenkers, das aus zwei einander entsprechenden, koaxial ge­ geneinandergesetzten Lagerelementen gebildet ist, von denen jedes eine auf eine gemeinsame, aufbauseitige Achse aufsteck­ bare und axial verspannbare, im äußeren Endbereich einen radial nach außen weisenden Endbund tragende Aufnahmehülse, eine auf dieser verdrehbare, am Endbund der Aufnahmehülse abgestützte Zwischenhülse sowie eine auf diese aufvulkanisierte, elastomere Buchse aufweist, die mit einer aufvulkanisierten, am Außenende einen Abstützflansch aufweisenden Verbindungsbuchse in das Lenkerauge bis zum Anschlag des Abstützflansches haftend ein­ preßbar ist und einen an die vom Lenkerauge abgekehrte Stirn­ fläche des Abstützflansches anvulkanisierten Außenbund auf­ weist, wobei nach Einpressen beider Lagerelemente in das Lenkerauge deren Aufnahmehülsen mit ihren inneren Stirnenden aneinander anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenhülsen (28; 28′) bei Auftreten einer Axiallast kraftübertragend aneinander anliegen.

2. Lenkerlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Stirnende jeder Zwischenhülse (28; 28′) an einer am äußeren Endbund (24; 24′) der zugeordneten Aufnahmehülse (16; 16′) verdrehbar anliegenden und an das äußere Stirnende der elastomeren Buchse (36; 36′) anvulkanisierten Gleitscheibe (Außenflansch 32 bzw. 32′) abgestützt ist.

3. Lenkerlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das äußere Stirnende der elastomeren Buchse (36; 36,) jedes Lagerelements (10 und 12) eine den Endbund (24; 24′) der Aufnahmehülse (16; 16′) übergreifende und an dessen äußerer Stirnfläche (48; 48′) anliegende Dichtlippe (46; 46′) angeformt ist.