DE9018074U1

DE9018074U1 - Abstützlager

Info

Publication number: DE9018074U1
Application number: DE9018074U
Authority: DE
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1990-08-23
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2000-08-24

Description

Daixii 18 726G/4

Mercedes-Benz Aktiengesellschaft EP/VP wi-gr

Stuttgart 04.07.1994

Abstützlager

Die Erfindung betrifft ein Abstützlager zur winkelbeweglichen, elastischen Abstützung eines Abstützgliedes einer Radaufhängung, insbesondere eines Stoßdämpfers, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Ein Abstützlager dieser Art ist aus Figur 2 der US-PS 3,037,787 bekannt. Dessen Elastomerkörper ist durch zwei in das Lagergehäuse zueinander koaxial eingesetzte Ringkörper aus Gummi gebildet, die zwischen sich einen Flansch aufnehmen, der an die Basis eines vom einen der Ringkörper aufgenommenen, halbkugelförmigen Teilstückes des Lagerkernes angeformt ist.

Das Lagergehäuse ist umgekehrt topfartig ausgebildet, wobei in dessen oben liegendem Boden eine zentrale Öffnung vorgesehen ist. Der das halbkugelförmige Teilstück des Lagerkerns aufnehmende Ringkörper greift zwischen den Rand der Bodenöffnung und das im Abstand vom Boden vorgesehene, halbkugelförmige Kernteilstück teilweise ein. Der andere, elastomere Ringkörper stützt sich sowohl am Flansch des Lagerkerns als auch an einem unteren, ringförmigen Gehauseverschlußteil ab, welches vom Unterteil des auf das obere Ende einer Kolbenstange eines Stoßdämpfers aufgeschraubten Lagerkerns durchsetzt ist.

Die Randteile Von Lagergehäuseboden und ringförmigem Gehäuseverschlußteil übernehmen dabei Anschiagfunktion zur Begrenzung

'2 " ' ·* Da'im 18 72 6G/4

der Bewegungen des Lagerkerns in Abstützrichtung des Stoßdämpfers.

Bei dieser Lagerkonstruktion unterliegen die beiden elastomeren Ringkörper in jeweils einer Abstut2richtung einer Druckbelastung, durch welche die Lebensdauer beider Ringkörper stark beeinträchtigt wird. Dies resultiert daraus, daß die Ringkörper bei Lagerbeaufschlagung teilweise zwischen Öffnungsrand von Gehäuseboden bzw. Gehäuse-Verschlußteil und Lagerkern bzw. dessen Flansch stark eingequetscht werden. Zusätzlich ist der den halbkugelförmigen Teil des Lagerkerns aufnehmende Ringkörper bei Winkelbewegungen der Stoßdämpferkolbenstange schädlichen Reibungseinflüssen ausgesetzt.

Schließlich sind im Hinblick auf die gewünschte Lagerkennung die Gummi-Ringkörper entsprechend groß zu dimensionieren. Dies gilt insbesondere für den zwischen dem Flansch des Lagerkerns und dem Gehäuseboden vorgesehenen Ringkörper im Hinblick darauf, daß dieser eine durch das Gewicht des Fahrzeuges bedingte Vorlast aufzunehmen hat. Das Abstützlager ist deshalb unverhältnismäßig groß auszulegen und beansprucht demgemäß entsprechend großen Einbauraum.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Abstützlager in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 so zu gestalten, daß es mit verbesserten Federungseigenschaften in wesentlich kleineren Abmessungen auslegbar und mit einer verringerten Anzahl von Teilen und damit kostengünstig herstellbar ist. Außerdem soll es sich durch eine große Lebensdauer auszeichnen und reibungsfrei arbeiten.

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

*3* Daim 18 726G/4

Bei der erfindungsgemaßen Lagerkonstruktion wirkt der Lagerkern durch Einvulkanisieren in den Elastomerkörper mit diesem reibungsfrei zusammen. Aufgrund der vorgespannten Anordnung des Elastomerkörpers im Lagergehäuse unterliegt dieser in beiden Abstützrichtungen von ihm günstig aufzunehmenden Schubbeanspruchungen. Zur Erzielung einer gewünschten Lagerkennung kommt man dabei mit einem einteiligen Elastomerkörper aus, für dessen Unterbringung entsprechend wenig Bauraum benötigt wird. Demgemäß läßt sich die gesamte Lagerkonstruktion fertigungstechnisch kostengünstig auslegen. Dabei lassen sich die Abstände zwischen vorgespanntem Elastomerkörper und Anschlägen trotz der Kleinheit der Lagerabmessungen derart festlegen, daß kleine Abstützkräfte mit einer weichen Federkennlinie und große Abstützkräfte bedarfsgerecht über eine sich entsprechend progressiv verhärtende Federkennlinie in das betreffende Fahrzeugteil eingeleitet werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Neben dem Abstützlager gemäß Figur 2 der US-PS 3,037,787, von dem die Erfindung ausgeht, zeigt Figur 3 dieser US-PS, analog zur erfindungsgemäßen Konstruktion, bereits ein Abstützlager mit einem Lagerkern, der in einen einteiligen Elastomerkörper einvulkanisiert ist. Letzterer ist jedoch nicht in das Lagergehäuse vorgespannt eingesetzt, sondern in einen anschlagfreien Trägermantel einvulkanisiert.

Aus der DE-PS 854 731 ist außerdem ein Abstützlager bekannt, bei dem der Lagerkern seines Abstützgliedes von einem in das Lagergehäuse einvulkanisierten und in Abstützrichtung vorgespannten Elastomerkörper aufgenommen ist. Der Elastomerkörper ist dabei im Lagergehäuse gekapselt angeordnet.

Daim 18 72 6G/4

Infolgedessen ermöglicht diese Lagerkonstruktion, ausgehend vom Lagerkern des Abstützgliedes, lediglich in dessen Erstreckungsrichtung kleiner Abstützkräfte mit einer weichen Federkennlinie und große Abstützkräfte über eine sich stark progressiv verändernde Federkennlinie in ein Fahrzeugteil einzuleiten.

In den Figuren 1 und 2 der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Abstützlager im Längsschnitt dargestellt.

Das Abstützlager gemäß Figur 1 weist ein Lagergehäuse 10 auf, das aus zwei, in der Form annähernd gleiche, einander entsprechende Gehäuseteile 12 und 14 gebildet ist. Diese weisen jeweils einen kegelstumpfförmig gestalteten Mantelabschnitt bzw. 18 auf und sind mittels flanschartigen Randteilen 20 und 22 gegenseitig fest verbunden. Dies ist beispielsweise durch Bördeln bewerkstelligt.

Beide Gehäuseteile 12 und 14 bilden hierbei eine Kapsel mit einer unteren, durch einen ausgestellten Hals 2 4 begrenzten Kapselöffnung 26.

Mit 28 ist ein Elastomerkörper bezeichnet, der vorzugsweise aus Gummi besteht und zwischen beiden Gehäuseteilen 12 und 14, in Achsrichtung des Lagergehäuses 10 vorgespannt, festgelegt ist.

Die für das Vorspannen des Elastomerkörpers 28 erforderliche Druckspannung desselben wird durch Einspannen des Elastomerkörpers 28 zwischen die beiden kegelförmig gestalteten Mantelabschnitte 16 und 18 des Lagergehäuses 10 in Verbindung mit einem in Achsrichtung des Lagergehäuses 10 vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten, in den Elastomerkörper 28 einvulkanisierten Lagerkern 30 erzielt.

'5 Daim 18 726G/4

Der Lagerkern 3 0 ist im Elastomerkörper 28 vorzugsweise allseitig umschlossen einvulkanisiert und durchsetzt mit einem Hals 32 die Kapselöffnung 26, der von einer sich in den Lagerkern 30 hineinerstreckenden Gewindebohrung 34 durchdrungen ist, in die ein Abstützglied 36, beispielsweise das Ende einer Stoßdämpfer-Kolbenstange oder ein Anschlußteil eines Radführungslenkers oder dgl., einschraubbar ist.

Die vom Abstützglied 36 abgekehrte Stirnfläche 38 des Lagerkernes 3 0 ist vorzugsweise schwach konvex gekrümmt und von einer dämpfend wirkenden, durch einen Teil des Elastomerkörpers 28 gebildeten Abdeckschicht 28' überdeckt.

Die den Hals 32 aufweisende Stirnfläche 40 des Lagerkerns 30 verjüngt sich, gemäß Figur 1, nach unten. Die Konizität ist derart gewählt, daß sie im wesentlichen die Konizität eines Mantelabschnittes 18' aufweist, der sich zwischen dem Mantelabschnitt 18 und dem Kragen 24 erstreckt, als Gehäuseboden zu betrachten ist und demgemäß eine geringere Konizität als der Mantelabschnitt 18 aufweist.

Die Stirnfläche 40 des Lagerkerns 3 0 ist, analog zu dessen Stirnfläche 38, von einer dämpfend wirkenden, durch einen Teil des Elastomerkörpers 28 gebildeten Abdeckschicht 28" überdeckt.

Mit 42 ist eine Lagerbefestigungsschraube bezeichnet, die durch eine im Zentrum eines oberen, zur Lagerachse senkrecht liegenden Wandteils 44 vorgesehene öffnung 46 hindurchgesteckt und mit einem Flachkopf 48 im Innern des Gehäuseteils 12 abgestützt ist.

In der gezeigten Konstruktionslage befindet sich sowohl der Flachkopf 48 in einem Abstand von der oberen Abdeckschicht 28' des Lagerkerns 30 als auch dessen untere Abdeckschicht 28" im

'"•&dgr;* '*** * "Oa¹Im 18 726G/4

Abstand vom Mantelabschnitt 18', wobei der obere Freiweg für das Abstützglied 3 6 vorzugsweise größer gewählt ist als dessen unterer Freiweg.

Flachkopf 48 und Mantelabschnitt 18' bilden somit, in Verbindung mit den Abdeckschichten 28' und 28", die Axialbewegung des Lagerkerns 3 0 begrenzende Ein- und Ausfederungsanschläge.

Wie in Figur 1 strichpunktiert angedeutet ist, läßt sich das Abstützlager, sofern es beispielsweise zur Abstützung einer Kolbenstange 3 6 eines Dämpferbeins eingesetzt wird, mit seinem oberen Gehäuseteil 12 vorteilhaft in einen aufbauseitig entsprechend ausgeformten Dom einsetzen und befestigen, indem mit Hilfe der Befestigungsschraube 42 und einer Spannmutter 52 sich der obere Gehäuseteil 12 mit seinem ausgestellten und umgebördelten Randteil 22 am Randteil 54 des Domes 50, vorzugsweise unter Zwischenschalten einer Abdichtschicht, verspannen läßt.

Die möglichen Freiwege des Lagerkerns 30 ermöglichen mit einer weichen Lagerkennlinie ein komfortables Einleiten kleinerer Abstützkräfte beispielsweise in einen Fahrzeugaufbau. Größere bzw. große Abstützkräfte werden hingegen durch Inberührungkommen der Abdeckschichten 28' und 28" des Lagerkerns 3 0 mit den gehäusefesten, durch die Teile 18' und 48 gebildeten Ein- und Ausfederungsanschlägen bedarfsgerecht über eine sich progreßiv verhärtende Lagerkennlinie übertragen.

Das Abstützlager gemäß Figur 2 unterscheidet sich vom vorstehend erläuterten lediglich in der Ausbildung des als Ganzes mit 54 bezeichneten Lagergehäuses, dessen unterer Gehäuseteil 56 im unteren Bereich analog zum unteren Gehäuseteil 14 des vorbeschriebenen Ausführungsbeispieles ausgebildet ist. Teile, die der Ausführungsform gemäß Figur 1 gleichen, sind deshalb mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet.

*· Da'im 18 726G/4

Der obere Gehäuseteil 58 ist als zugleich einen oberen Anschlag für den Lagerkern 30 bildender Verschlußdeckel ausgebildet, der mit seinem Randteil 60 derart im unteren Gehäuseteil 54 vorzugsweise durch Einbördeln positioniert ist, daß der Elastomerkörper 28 die gewünschte Vorspannung aufweist.

Bei dieser sich durch eine besonders kleine Baulänge auszeichnenden Konstruktionsvariante ist eine Befestigungsschraube 62 unmittelbar an die äußere Deckelstirnfläche 64 zentral angeformt. Diese Ausführungsform ist im Hinblick auf ihre kleinen Lagerabmessungen auch besonders geeignet, zwischen einem Lenker und einem Stoßdämpfer oder Lenker und Radträger bzw. Aufbau vorgesehen zu werden.

Claims

"&dgr; Daim 18 726G/4 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft EP/VP wi-gr Stuttgart 04.07.1994 Schutzanspruche

1. Abstützlager zur winkelbeweglichen, elastischen Abstützung eines Abstützgliedes einer Radaufhängung, insbesondere eines Stoßdämpfers, mit einem von einem innerhalb eines Lagergehäuses vorgesehenen Elastomerkorper spielfrei aufgenommenen Lagerkern, dessen Bewegungen in Abstützrichtung über den Elastomerkorper durch gehäusefeste Anschläge begrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkern (3 0) in den Elastomerkorper (28) einvulkanisiert ist und daß der Elastomerkorper (28) im Lagergehäuse (10; 54) in Abstützrichtung vorgespannt und mit den Anschlägen (18'; 48) berührungslos ist.

2. Abstützlager nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkern (30) vom Elastomerkorper (28) allseitig umschlossen ist.

3. Abstützlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geke &eegr; &eegr; zeichnet , daß der Lagerkern (3 0) an seiner vom Abstützglied (Kolbenstange 36) abgekehrten Stirnseite im wesentlichen eben ausgebildet

4. Abstützlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

*&dgr; Da'im 18 726G/4

daß fluchtend zum Abstützglied (Kolbenstange 36) an dem von diesem abgekehrten Wandteil (44; 64) des Lagergehäuses (10; 54) ein Schraubenschaft (42; 62) zur Lagerbefestigung vorgesehen ist.

5. Abstützlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (10) durch zwei sich in der Form annähernd ergänzende, in etwa kegelstumpfförmige Gehäusehälften (12, 14) gebildet ist, zwischen deren konische Wandteile (16, 18) der Elastomerkorper (28) eingespannt ist.

6. Abstützlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (54) napfartig ausgebildet und an seiner vom Abstützglied abgekehrten Seite mit einem randseitig auf dem Elastomerkorper (28) aufruhenden Deckel (28) verschlossen ist, in dessen Zentrum außenseitig ein Schraubenschaft (62) zur Befestigung des Abstütztlagers angeformt ist.