WO2018219586A1 - Lagerbuchse - Google Patents

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WO2018219586A1
WO2018219586A1 PCT/EP2018/061340 EP2018061340W WO2018219586A1 WO 2018219586 A1 WO2018219586 A1 WO 2018219586A1 EP 2018061340 W EP2018061340 W EP 2018061340W WO 2018219586 A1 WO2018219586 A1 WO 2018219586A1
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WO
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core
outer sleeve
projections
counter
bearing bush
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/061340
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Fuhrmans
Original Assignee
Vibracoustic Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of WO2018219586A1 publication Critical patent/WO2018219586A1/de

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/38—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type
    • F16F1/3807—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type characterised by adaptations for particular modes of stressing
    • F16F1/3814—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type characterised by adaptations for particular modes of stressing characterised by adaptations to counter axial forces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/38—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type
    • F16F1/3835—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type characterised by the sleeve of elastic material, e.g. having indentations or made of materials of different hardness
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/38—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type
    • F16F1/387—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type comprising means for modifying the rigidity in particular directions
    • F16F1/3873—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type comprising means for modifying the rigidity in particular directions having holes or openings

Definitions

  • the invention relates to a bearing bush with a core, an outer sleeve surrounding the core and an elastomer body arranged between the core and the outer sleeve.
  • the outer sleeve has at least two projections and the core at least one counter-projection which overlaps in a radial direction with the projections for limiting an axial movement of the outer sleeve relative to the core.
  • High stiffnesses of elastomeric bearings are useful for precise wheel kinematics, direct and precise steering performance and related driving safety.
  • the stiffness of conventional suspension bushes often can not achieve the desired values.
  • High axial stiffnesses can usually only be achieved by external, preloaded axial stops. However, these can cause noise problems and / or prematurely wear out.
  • the object of the invention is to provide a bearing bush, which has a high axial rigidity, without being accompanied by the increase in the axial rigidity an excessive increase in the radial stiffness.
  • a bushing includes a core, an outer sleeve surrounding the core, and an elastomeric body disposed between the core and the outer sleeve.
  • the outer sleeve has at least two projections and the core at least one counter-projection, wherein the counter-projection overlaps in a radial direction with the projections for limiting axial mobility of the outer sleeve relative to the core.
  • the elastomeric body is partially spaced from the outer sleeve and / or from the core by a gap.
  • the bushing can be installed, for example, in a leaf spring eyepiece of a passenger car or a truck.
  • the core is bolted to the body and the outer sleeve is pressed into the leaf spring eye.
  • the core may have a bore extending in an axial direction into which a bolt may be inserted to connect the bushing to the motor vehicle.
  • the direction of the axial bore may coincide with a rotational axis of the core or the bearing bush.
  • the core is made for example of a metallic material, plastic or polyamide.
  • the circumferential direction forms a cylindrical coordinate system with the axial direction and the radial direction, so that base vectors of the circumferential direction, the radial direction and the axial direction are perpendicular to each other.
  • the outer sleeve preferably surrounds the core extending in a circumferential direction.
  • the outer sleeve is preferably multi-part, preferably in two parts, designed, wherein the two parts of the outer sleeve are formed as half shells. It is optionally provided that the outer sleeves are applied as the last method step to the elastomer body and / or the core.
  • the multi-part design of the outer sleeve is helpful in particular when mounting the outer sleeve to the core when the core and the outer sleeve are provided by the projections and the counter-projection a toothing.
  • the outer sleeve may also be made of metal or a plastic.
  • the two half shells of the outer sleeve can be connected to each other by one or more hinge; In particular, when the half-shells are made of plastic, the hinge may be realized as a film hinge.
  • the elastomeric body is disposed between the outer sleeve and the core and serves for vibration isolation of the outer sleeve relative to the core.
  • the elastomeric body extends completely in the circumferential direction around the core.
  • the elastomeric body is designed in several parts, wherein free spaces are preferably provided between the individual parts.
  • the individual parts of the elastomer body are arranged distributed uniformly in the circumferential direction.
  • the at least two projections of the outer sleeve optionally form a circumferentially extending groove, in which engages the at least one counter-projection in the radial direction.
  • the axial rigidity of the bearing bush can be increased.
  • more than three protrusions and counter protrusions are provided. This can also be understood as a toothing of the outer sleeve with the core.
  • the more protrusions and counter protrusions are provided in the bearing bush, the more increases the axial stiffness of the bearing bush.
  • the Elastomerkorper along the contour of the projections and / or counter-projections, so that the elastomeric body is compressed in a movement of the projection in the axial direction relative to the counter-projection.
  • the gap extends at least partially along the outer sleeve and / or the core in the axial direction.
  • a plurality of gaps are provided, which are provided spaced apart, for example, in the axial direction.
  • the gap can also be considered as a free space.
  • the gap is filled with a gas, for example air; but the gap can also be wholly or partially filled with a lubricant, such as a grease.
  • the gap optionally extends completely in the circumferential direction, it being also possible that the gap is interrupted in the circumferential direction, for example by the elastomeric body.
  • the elastomeric body is not completely against the outer sleeve and / or the core, so that sets in vibrations whose amplitude is smaller than a thickness of the gap in the radial direction, a freewheel, wherein the elastomeric body, the is arranged in the radial direction adjacent to the gap, does not contribute to the radial stiffness.
  • the action of radial vibrations on the bearing bush results in a behavior that initially only areas of the elastomer body are compressed, in which case no gap is provided in the radial direction. Only when the amplitude of the vibration exceeds the thickness of the gap in the radial direction, the elastomeric body acts in its entire axial extent. Thus, for vibrations whose amplitude is smaller than the radial thickness of the gap, there is less rigidity than for vibrations whose amplitude is greater than the thickness of the gap in the radial direction.
  • a lower radial stiffness can be set, so that the link known from the prior art between the increase of the axial rigidity and the associated increase in the radia- len rigidity, can be lifted.
  • a progressive radial stiffness profile of the bearing bush can also be set.
  • the gap is arranged in the axial direction between the protrusions and / or between the counter protrusions.
  • the gap is arranged in particular in the groove formed by the projections and / or the counter-projections, in particular at the bottom of the groove, which is formed by the projections and / or counter-projections.
  • the gap is arranged only between the counter-projections or the projections.
  • the elastomeric body bears against the projection or counter-projection projecting into the groove.
  • the elastomeric body has at least one additional cushion which extends into the gap.
  • the additional cushion may extend completely along the circumferential direction into the gap or be arranged in sections in the circumferential direction.
  • the additional cushion is optionally assigned to each slot. In an axial cross-section, that is seen in the circumferential direction, the additional cushion has an area which is less than the gap, if no additional cushion is provided. This means that compared to providing a gap more volume of the
  • Elastomer body in the radial direction is effective and compared to the Weg- let the gap less volume of the elastomeric body in the radial direction is effective.
  • the additional cushion is preferably on the outer sleeve or on the core.
  • there is a stiffness in the radial direction which is lower than when no gap is provided, which is greater than when a gap is provided.
  • the additional cushion allows the stiffness of the bearing bush to be varied.
  • a gap is provided both in the grooves of the projections and in the grooves of the counter projections, wherein each gap is assigned an additional cushion.
  • a softer in the radial direction embodiment compared to this embodiment is obtained if provided in an embodiment of the column in both the groove of the projections and in the groove of the counter-projections only in the grooves of the projections or alternatively in the grooves of the counter-projections, the additional cushion is.
  • the additional cushion has a convexly convex outer contour in cross section.
  • the cross section can be seen in particular along a plane extending in the axial direction.
  • the additional cushion increases with the radial deflection of the outer sleeve relative to the core, the effective area of the elastomeric body, which is compressed. In this way, progressively increases the rigidity of the bearing bush in the radial direction.
  • a portion of the elastomeric body which extends between the projection and the counterpart projection in the radial direction on its flanks is compressed in the axial direction.
  • the region of the elastomeric body which is compressed in an axial deflection of the outer sleeve relative to the core, biased.
  • the thickness of the elastomeric body which is compressed in an axial deflection of the outer sleeve relative to the core, biased.
  • Elastomer body is greater than in comparison, when the bearing bush is completely assembled.
  • the thickness of the elastomer body in the region where the elastomer body contributes to the axial rigidity is larger than the distance between the protrusion and the counter protrusion measured in an axial direction.
  • the portion of the elastomer body contributing to the axial rigidity is substantially parallel to the radial direction, that is, the portion of the elastomer body extends at axial side surfaces of the projection and / or the counter projection.
  • the elastomeric body has at least one sealing lip to seal the gap. It is further preferred that the elastomeric body is attached to the core, for example by material bonding by vulcanization, wherein preferably the sealing lip rests against the outer sleeve. Alternatively, it is preferred that the elastomeric body is firmly bonded to the outer sleeve, for example by vulcanization of the elastomeric body to the outer sleeve.
  • the outermost projections of the toothing are not formed by the projections on the outer sleeve, but by the counter projections of the core. That is, the outer sleeve has a first axial end portion at one axial end and a second axial end portion at the other axial end where no protrusion is provided. If the gap is provided at the first axial end region and at the second axial end region, this gap is open towards the outside, so that dirt can penetrate into the gap.
  • the sealing lip is provided on the elastomeric body, which bridges the gap in the radial direction of the elastomeric body and either, if the elastomeric body is mounted on the intermediate sleeve, in the direction of the outer sleeve or, if the elastomeric body on the Au. . . . . . . . . . . . . . . .
  • the sealing lip By providing the sealing lip, the penetration of dirt can be prevented in a particularly simple manner and thus a gap can be provided even at the outer axial ends of the bearing bush, so that a particularly low rigidity in the radial direction can be provided.
  • the sealing lip is preferably formed uniformly with the elastomer body.
  • the projections and / or the counter-projection extend substantially perpendicular to the axial direction of the bearing bush.
  • the axial side surfaces of the projections and / or the counter-projection extend substantially perpendicular to the axial direction, that is, substantially parallel to the radial direction. Essentially means that a deviation of up to ⁇ 25 °, in particular up to ⁇ 15 °, is possible.
  • the extension of the axial side surface of the projection and the counter-projection perpendicular to the axial direction allows a particularly high axial rigidity.
  • the axial side surface of the projection is arranged parallel to the axial side surface of the adjacent counter projection. Between these axial side surfaces of the region of the elastomeric body is arranged, which contributes to the axial stiffness and is compressed in a preferred embodiment.
  • Another aspect of the invention relates to a method for producing the bushing described above, wherein the elastomeric body in a first process step connected to the core, in particular vulcanized to this.
  • the outer sleeve is then mounted on the elastomeric body.
  • This procedure makes it possible to design the outer contour of the elastomeric body, that is to say the surface of the elastomeric body, which faces the outer sleeve, with a particularly high design freedom.
  • the additional cushion with a particularly high design freedom, for example its outer contour.
  • a bushing can be made in which the gap between the outer sleeve and the elastomeric body is arranged and the additional cushion projects from the elastomeric body radially outward into the gap.
  • the core is integrally formed.
  • the core has a core element and an intermediate sleeve, wherein the intermediate sleeve is rotatably mounted on the core element.
  • a bearing gap can be provided between the intermediate sleeve and the core element, due to which the intermediate sleeve is rotatably mounted in the circumferential direction on the core element.
  • a stop device can be connected to the core element at the axial ends.
  • the stop device can be designed, for example, as two annular disks, which are pressed onto the core element at the axial ends of the core element.
  • the elastomeric body is materially bonded to the core, in particular the intermediate sleeve, in particular vulcanized.
  • the elastomeric body may be positively and / or materially connected to the outer sleeve or on a side facing the core to a fixed substrate, such as an intermediate body.
  • the elastomeric body is vulcanized, for example, to the outer sleeve.
  • the elastomer body is connected to the two half shells so that the elastomer body, in particular also an existing seal geometry, is composed of two subregions. The outer sleeve and the elastomeric body are then applied to the core.
  • Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a first embodiment of a bearing bush
  • Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of a second embodiment of the bushing; 3 shows an enlarged detail of a part of the bearing bush according to FIG. 1; 4 shows a detail corresponding to FIG. 3 of a bushing according to a third embodiment; and
  • FIG. 5 a of FIG. 3 corresponding section of a bearing bush according to a fourth embodiment.
  • a bushing 10 has a core 1 1, an outer sleeve 16 and a
  • the core 1 1 is integrally formed and made for example of metal.
  • the core 1 1 optionally has a bore through which a bolt can be inserted, by means of which the bearing bush 10 can be fastened to a vehicle.
  • the core 1 1 has a plurality of counter-projections 22, which project in the radial direction to the outer sleeve 16.
  • the counter-projections 22 have axial side surfaces which are arranged substantially perpendicular to the axial direction or in other words parallel to the radial direction. However, a deviation of up to ⁇ 25 °, in particular up to ⁇ 15 °, from the radial direction is possible.
  • the end face of the counter projections 22, that is, the surface of the counter projections 22 extending in a circumferential direction is preferably arranged parallel to the outer sleeve 16.
  • the outer sleeve 16 is used to attach the bearing bush 10 to the vehicle.
  • the outer sleeve 16 is inserted into a bearing eye.
  • the outer sleeve 16 is preferably constructed of two half-shells, which together completely surround the core 11 in the circumferential direction. In the view shown in Figure 1, the parting plane of the half-shells exactly in the sectional plane of the drawing; therefore, the outer sleeve 16 is shown without hatching.
  • the half shells of the outer sleeve 16 may be interconnected by one or more hinges. This is not shown in the figures.
  • the outer sleeve 16 has a plurality of projections 21 which project in the radial direction facing the core 1 1.
  • the axial side surfaces of the Jumps 21 are arranged analogously to the counter-projections 22 substantially parallel to the radial direction and serve to adjust the rigidity of the bearing bush 10.
  • the projections 21 and / or the counter-projections 22 preferably extend completely along the circumferential direction. Similarly, analogously to the counter-projections 22, the end faces of the projections 21 are parallel to the axial direction and parallel to the core 11. This means that the axial side surfaces of the protrusions 21 and the counter protrusions 22 and the end surfaces of the protrusions 21 and the counter protrusions 22 are arranged parallel to each other.
  • Two projections 21 and two counter-projections 22 each form a groove, in which engages the other of the projections 21 and counter-projections 22.
  • a counterprojection 22 engages in the groove formed by two projections 21.
  • the protrusions 21 and the counter protrusions 22 overlap in the radial direction, so that a deflection of the outer sleeve 16 with respect to the core 1 1 in the axial direction is restricted by the protrusions 21 and counter protrusions 22.
  • the projections 21 and the counter projections 22 thus a toothing is provided.
  • the elastomer body 13 is vulcanized in the embodiment shown in FIG. 1 on the core 1 1 and extends along the contour of the counter-projections 22. As can be seen in particular from Fig. 3, is between the
  • a gap 24 is provided.
  • a plurality of gaps 24 are provided, which are arranged at the bottom of the grooves formed by the projections 21 and at the end faces of the projections 21.
  • the outer sleeve 16 optionally includes a first axial end portion 16a and a second axial end portion 16b which is also spaced from the elastomeric body 13 by the gap 24. These gaps 24 are each closed by a sealing lip 15 formed on the elastomeric body 13.
  • the sealing lip 15 protrudes in the radial direction in the direction of the outer sleeve 16 and lies on the first axial end region 16a or in the second axial one End area 16b.
  • the sealing lip 15 preferably extends completely in the circumferential direction.
  • gaps 24 are provided between the elastomer body 13 and an end face of the projection 21 and the counter projection 22, in particular a gap 24 on each end face between the projection 21 and the counter projection 22 and the elastomer body 13 provided. That is, in each groove formed by the projections 21 and the counter projections 22, a gap 24 is provided, wherein the gap 24 is disposed between the elastomer body 13 and the outer sleeve 16.
  • an additional cushion 26 is provided which extends from the elastomeric body 13 into the gap 24.
  • the additional cushion 26 has a convexly curved outer contour 26a in cross-section.
  • the additional cushion 26 preferably contacts the end face of the projection 21.
  • a portion of the elastomer body 13 extending in the radial direction between the respective projection 21 and the respective counter projection 22 is compressed. This means that when the outer sleeve 16 is not provided, the thickness of the elastomeric body 13 is greater (see dashed line in Fig. 3), as when the outer sleeve 16 is provided.
  • the thickness of the elastomer body 13 in the axial direction is larger than the distance between the axial side surfaces of the protrusion 21 and the counter protrusion 22.
  • the axial stiffness of the bearing bush 10 is also increased compared to known bushings, since a plurality of projections 21 and counter-projections 22 is provided.
  • the bearing bush 10 has more than three projections 21 and counter projections 22. By such a toothing of the projections 21 and counter projections 22, a particularly high radial rigidity can be achieved.
  • the protrusion 21 protrudes in the radial direction so far toward the core 1 1 as to overlap with the counter protrusion 22 in the radial direction.
  • the counter projection 22 projects from the core 1 1 so far in the direction of the outer sleeve 16 that it overlaps with the projection 21.
  • the provision of the gap 24 makes it possible to reduce the radial rigidity of the bearing bush 10. In this way, the increase in radial stiffness associated with the increase in axial stiffness can be compensated. In particular, in the case of vibrations in the radial direction with an amplitude which is smaller than the thickness of the gap 24 in the radial direction, only the additional cushion 26 or the region of the elastomeric body 13 adjacent to the additional cushion 26 is compressed.
  • the gap 24 thus creates a certain freewheel.
  • the bearing bush 10 according to FIGS. 1 and 3 modified in such a way that no additional cushion 26 is provided. In this way, in the case of vibrations in the radial direction with an amplitude smaller than the thickness of the gap 24 in the radial direction, no or only small regions of the elastomer body 13 act, so that a particularly low rigidity can be set.
  • the bushing 10 of FIG. 2 is consistent with the bushing 10 of FIG. 1 except for the following differences.
  • the core 1 1 is composed according to the embodiment of Fig. 2 of a core element 1 1 a and an intermediate sleeve 12 together.
  • the intermediate sleeve 12 is rotatably mounted on the core member 1 1 a.
  • a bearing gap 18 may be provided, which is optionally filled with lubricant.
  • the projections 22 are thus provided on the intermediate sleeve 12, which may be made of plastic.
  • a stop device 17 is provided.
  • the stop device 17 may be integrally formed with the core member 1 1 a, for example, as circumferential flange in the circumferential direction.
  • the stopper 17 is formed as a first annular disc 17a and a second annular disc 17b, which are respectively pressed onto the core member 1 1 a at its axial ends.
  • the bearing bush 10 is formed such that the outer elements of the toothing between the bearing sleeve 16 and the core 1 1 are formed on the intermediate sleeve 12.
  • the counter protrusions 22 disposed at the axial ends may also be referred to as the first restricting projection 12a and the second restricting protrusion 12b.
  • the first restricting protrusion 12a and the second restricting protrusion 12b are different in contour from the remaining opposing protrusions 22. Specifically, the surface of the first or second restricting protrusion 12a, 12b facing the stopper 17 is parallel to the stopper 17 via the bearing gap 18 arranged.
  • the projections 21 and / or the counter-projections 22 on axial side surfaces which are not parallel to the radial direction, but for example by 10 °, but at most 25 ° deviate from the radial direction.
  • the gap 24 is provided exclusively in the grooves formed by the projections 21.
  • no gap 24 is provided, since there the elastomeric body 13 abuts against the projections 21. This means that with a radial deflection whose amplitude is smaller than the radial thickness of the gap 24, the elastomeric body 13 is compressed only in the region of the groove of the counter-projections 22.
  • the embodiment of the bearing bush 10 shown in FIG. 4 corresponds to the embodiment shown in FIG. The only difference is that the additional cushion 26 is not provided between two counter-projections 22, but between two projections 21. Since the distance between two projections 21 is greater than the distance between two counter-projections 22, the additional pads 26 can be made wider; Thus, a harder rigidity can thus be adjusted in the radial direction.
  • the embodiment of the bearing bush 10 shown in FIG. 5 corresponds to the embodiment shown in FIG. 4, except for the fact that the elastomer body 13 is connected to the outer sleeve 16 and not to the core 11.
  • the elastomeric body 13 may be vulcanized to the outer sleeve 16.
  • the gap 24 is thus provided between the elastomeric body 13 and the core 1 1, wherein the additional cushion 26 projects radially inwardly into the gap 24.
  • the sealing lip 15 protrudes radially inward from the elastomeric body 13 and abuts the core 11.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagerbuchse (10), welche einen Kern (11), eine den Kern (11) umgebende Außenhülse (16) und einen zwischen dem Kern (11) und der Außenhülse (16) angeordneten Elastomerkörper (13) aufweist. Die Außenhülse (16) weist mindestens zwei Vorsprünge (21) und der Kern (11) mindestens einen Gegenvorsprung (22) auf, welcher in einer radialen Richtung mit den Vorsprüngen (21) zur Begrenzung einer axialen Bewegung der Außenhülse (16) gegenüber dem Kern (11) überlappt. Der Elastomerkörper (13) ist von der Außenhülse (16) und/oder von dem Kern (11) teilweise durch einen Spalt (24) beabstandet.

Description

Lagerbuchse
Die Erfindung betrifft eine Lagerbuchse mit einem Kern, einer den Kern umgebende Außenhülse und einem zwischen dem Kern und der Außenhülse angeordneten Elastomerkörper. Die Außenhülse weist mindestens zwei Vorsprünge und der Kern mindestens einen Gegenvorsprung auf, welcher in einer radialen Richtung mit den Vorsprüngen zur Begrenzung einer axialen Bewegung der Außenhülse gegenüber dem Kern überlappt.
Hohe Steifigkeiten von Elastomerlagern sind für eine präzise Radkinematik, ein direktes und präzises Lenkverhalten und damit verbundene Fahrsicherheit hilfreich. Insbesondere in axialer Belastungsrichtung kann die Steifigkeit konventioneller Fahrwerksbuchsen jedoch oft nicht die gewünschten Werte erreichen. Hohe Axialsteifigkeiten sind meist nur durch außenliegende, vorgespannte Axialanschläge zu realisieren. Diese können jedoch Geräuschprobleme nach sich ziehen und/oder vorzeitig verschleißen.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, eine Verzahnung zwischen der Außenhülse und dem Kern vorzusehen, mittels welcher die axiale Steifigkeit deutlich erhöht werden kann. Insbesondere durch die Erhöhung der Anzahl der Vorsprünge und Gegenvorsprünge kann die axiale Steifigkeit deutlich erhöht werden. Lagerbuchsen mit verzahnter Außenkontur sind beispielsweise in der EP 0 654 617 B1 oder der US 2,962,31 1 beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lagerbuchse vorzusehen, die eine hohe axiale Steifigkeit aufweist, ohne dass mit der Erhöhung der axialen Steifigkeit eine allzu große Erhöhung der radialen Steifigkeit einhergeht. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Eine Lagerbuchse umfasst einen Kern, eine den Kern umgebende Außenhülse und einen zwischen dem Kern und der Außenhülse angeordneten Elastomerkörper. Die Außenhülse weist mindestens zwei Vorsprünge und der Kern mindestens einen Gegenvorsprung auf, wobei der Gegenvorsprung in einer radialen Richtung mit den Vorsprüngen zur Begrenzung einer axialen Beweglichkeit der Außenhülse gegenüber dem Kern überlappt. Der Elastomerkörper ist von der Außenhülse und/oder von dem Kern teilweise durch einen Spalt beabstandet.
Bei herkömmlichen Lagerbuchsen geht mit der Erhöhung der axialen Steifigkeit durch das Vorsehen von mehreren Vorsprüngen und Gegenvorsprüngen auch eine Erhöhung der radialen Steifigkeit der Lagerbuchse einher. Um diese Erhöhung der radialen Steifigkeit zu kompensieren, ist der Spalt vorgesehen.
Die Lagerbuchse kann beispielsweise in ein Blattfederaugenlager eines Personenkraftwagens oder eines Lastkraftwagens eingebaut werden. Dazu wird zum Beispiel der Kern mit der Karosserie verschraubt und die Außenhülse in das Blattfederauge eingepresst.
Der Kern kann beispielsweise eine sich in einer axialen Richtung erstreckende Bohrung aufweisen, in welche ein Bolzen eingeschoben werden kann, um die Lagerbuchse mit dem Kraftfahrzeug zu verbinden. Die Richtung der axialen Bohrung kann mit einer Rotationsachse des Kerns beziehungsweise der Lagerbuchse übereinstimmen. Der Kern ist beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, aus Kunststoff oder Polyamid gefertigt.
Die Umfangsrichtung bildet mit der axialen Richtung und der radialen Richtung ein zylindrisches Koordinatensystem, so dass Basisvektoren der Umfangsrichtung, der radialen Richtung und der axialen Richtung jeweils aufeinander senkrecht stehen. Die Außenhülse umgibt den Kern vorzugsweise sich in einer Umfangsrichtung erstreckend. Die Außenhülse ist bevorzugt mehrteilig, bevorzugt zweiteilig, ausgestaltet, wobei die beiden Teile der Außenhülse als Halbschalen ausgebildet sind. Es ist optional vorgesehen, dass die Außenhülsen als letzter Verfahrensschritt auf den Elastomerkörper und/oder den Kern aufgebracht werden. Die mehrteilige Ausgestaltung der Außenhülse ist insbesondere bei der Montage der Außenhülse an dem Kern hilfreich, wenn der Kern und die Außenhülse durch die Vorsprünge und den Gegenvorsprung eine Verzahnung bereitgestellt wird. Die Außenhülse kann ebenfalls aus Metall oder einem Kunststoff hergestellt sein. Die beiden Halbschalen der Außenhülse können durch ein oder mehrere Scharnier miteinander verbunden sein; insbesondere, wenn die Halbschalen aus Kunststoff hergestellt sind, kann das Scharnier als ein Filmscharnier realisiert sein.
Der Elastomerkörper ist zwischen der Außenhülse und dem Kern angeordnet und dient zur Vibrationsentkopplung der Außenhülse gegenüber dem Kern. Insbesondere erstreckt sich der Elastomerkörper vollständig in der Umfangsrichtung um den Kern. Allerdings ist es auch möglich, dass der Elastomerkörper mehrteilig ausgebildet ist, wobei vorzugsweise zwischen den einzelnen Teilen Freiräume vorgesehen sind. Beispielsweise sind die einzelnen Teile des Elastomerkörpers gleichmäßig in der Umfangsrichtung verteilt angeordnet.
Die mindestens zwei Vorsprünge der Außenhülse bilden optional eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut, in welcher der mindestens eine Gegenvorsprung in radialer Richtung eingreift. Dies bedeutet, dass die Vorsprünge und der Gegenvorsprung in radialer Richtung überlappen, so dass eine Bewegung des Gegen- vorsprungs in axialer Richtung innerhalb der Nut der Vorsprünge begrenzt ist. Aufgrund des Vorsehens der Vorsprünge und des Gegenvorsprungs kann die axiale Steifigkeit der Lagerbuchse erhöht werden. Insbesondere sind mehr als drei Vorsprünge und Gegenvorsprünge vorgesehen. Dies kann auch als Verzahnung der Außenhülse mit dem Kern verstanden werden. Je mehr Vorsprünge und Gegenvorsprünge bei der Lagerbuchse vorgesehen sind, desto mehr erhöht sich die axiale Steifigkeit der Lagerbuchse. Vorzugsweise verläuft der Elastomerkorper entlang der Kontur der Vorsprünge und/oder Gegenvorsprünge, so dass der Elastomerkörper bei einer Bewegung des Vorsprungs in der axialen Richtung gegenüber dem Gegenvorsprung komprimiert wird.
Der Spalt erstreckt sich zumindest teilweise entlang der Außenhülse und/oder des Kerns in axialer Richtung. Vorzugsweise sind mehrere Spalte vorgesehen, die beispielsweise in axialer Richtung voneinander beabstandet vorgesehen sind. Der Spalt kann auch als Freiraum betrachtet werden. Insbesondere ist der Spalt mit einem Gas, beispielsweise Luft, gefüllt; der Spalt kann aber auch ganz oder teilweise mit einem Gleitmittel, beispielsweise einem Fett, gefüllt sein. Der Spalt erstreckt sich optional vollständig in der Umfangsrichtung, wobei es auch möglich ist, dass der Spalt in Umfangsrichtung, beispielsweise durch den Elastomerkörper, unterbrochen ist.
Durch das Vorsehen des Spalts liegt der Elastomerkörper nicht vollständig an der Außenhülse und/oder dem Kern an, so dass sich bei Vibrationen, deren Amplitude kleiner als eine Dicke des Spalts in der radialen Richtung ist, ein Freilauf einstellt, bei dem der Elastomerkörper, der in radialer Richtung benachbart zu dem Spalt angeordnet ist, nicht zu der radialen Steifigkeit beiträgt.
Insbesondere dann, wenn mehrere in axialer Richtung beabstandete Spalte vorgesehen sind, ergibt sich bei Einwirkung von radialen Vibrationen auf die Lagerbuchse ein Verhalten, dass zunächst nur Bereiche des Elastomerkörpers komprimiert werden, bei denen in radialer Richtung gesehen kein Spalt vorgesehen ist. Erst wenn die Amplitude der Vibration die Dicke des Spalts in radialer Richtung übersteigt, wirkt der Elastomerkörper in seiner ganzen axialen Ausdehnung. Demnach ergibt sich bei Vibrationen, deren Amplitude kleiner als die radiale Dicke des Spalts ist, eine geringere Steifigkeit als für Vibrationen, deren Amplitude größer als die Dicke des Spalts in der radialen Richtung ist. Auf diese Weise lässt sich zum einen für kleine Amplituden der Vibration eine geringere radiale Steifigkeit einstellen, so dass die aus dem Stand der Technik bekannte Verknüpfung zwischen der Erhöhung der axialen Steifigkeit und der damit verbundenen Erhöhung der radia- len Steifigkeit, aufgehoben werden kann. Darüber hinaus lässt sich ferner ein progressiver radialer Steif ig keitsverlauf der Lagerbuchse einstellen.
Es ist bevorzugt, dass der Spalt in der axialen Richtung zwischen den Vorsprüngen und/oder zwischen den Gegenvorsprüngen angeordnet ist.
Dies bedeutet, dass der Spalt insbesondere in der durch die Vorsprünge und/oder die Gegenvorsprünge gebildeten Nut angeordnet ist, insbesondere an dem Boden der Nut, welche durch die Vorsprünge und/oder Gegenvorsprünge gebildet ist. Beispielsweise ist der Spalt nur zwischen den Gegenvorsprüngen oder den Vorsprüngen angeordnet. In der Nut, in der kein Spalt angeordnet ist, liegt vorzugsweise der Elastomerkörper an dem in die Nut hineinragenden Vorsprung beziehungsweise Gegenvorsprung an. Somit ist bei einer radialen Auslenkung der Lagerbuchse gegenüber dem Kernelement der Elastomerkörper zunächst nicht im Bereich der Nuten, in denen der Spalt nicht angeordnet ist, wirksam. Vielmehr trägt nur der Elastomerkörper in dem Bereich der Nuten ohne Spalt sowie zwischen den Flanken der Vorsprünge und Gegenvorsprünge zur Steifigkeit bei. Erst bei einer radialen Auslenkung, welche größer als die Dicke des Spalts in radialer Richtung ist, wirkt zusätzlich der Elastomerkörper in den Nuten, in denen ein Spalt angeordnet ist. Auf diese Weise ergibt sich bei kleinen radialen Auslenkungen eine geringere Steifigkeit als bei größeren radialen Auslenkungen, wodurch sich ein progressiver Verlauf einstellen lässt.
Es ist bevorzugt, dass der Elastomerkörper mindestens ein Zusatzpolster aufweist, das sich in den Spalt hinein erstreckt.
Das Zusatzpolster kann sich vollständig entlang der Umfangsrichtung in den Spalt hineinerstrecken oder abschnittsweise in Umfangsrichtung angeordnet sein. Das Zusatzpolster ist optional jedem Spalt zugeordnet. In einem axialen Querschnitt, das heißt in Umfangsrichtung gesehen, weist das Zusatzpolster eine Fläche auf, die geringer ist als der Spalt, wenn kein Zusatzpolster vorgesehen ist. Dies bedeutet, dass im Vergleich zu dem Vorsehen eines Spalts mehr Volumen des
Elastomerkörpers in radialer Richtung wirksam ist und im Vergleich zu dem Weg- lassen des Spalts weniger Volumen des Elastomerkörpers in radialer Richtung wirksam ist.
Das Zusatzpolster liegt vorzugsweise an der Außenhülse oder an dem Kern an. Bei dieser Ausgestaltung ergibt sich eine Steifigkeit in die radiale Richtung, die geringer ist, als wenn kein Spalt vorgesehen ist, die jedoch größer ist, als wenn ein Spalt vorgesehen ist. Durch das Zusatzpolster lässt sich somit der Steifigkeits- verlauf der Lagerbuchse variieren.
Optional ist sowohl in den Nuten der Vorsprünge als auch in den Nuten der Ge- genvorsprünge ein Spalt vorgesehen, wobei jedem Spalt ein Zusatzpolster zugeordnet ist. Eine in radialer Richtung weichere Ausgestaltung im Vergleich zu dieser Ausführungsform ergibt sich, wenn bei einer Ausgestaltung der Spalte sowohl in der Nut der Vorsprünge als auch in der Nut der Gegenvorsprünge jeweils nur in den Nuten der Vorsprünge oder alternativ in den Nuten der Gegenvorsprünge das Zusatzpolster vorgesehen ist.
Es ist bevorzugt, dass das Zusatzpolster eine im Querschnitt konvex gewölbte Außenkontur aufweist.
Der Querschnitt ist insbesondere entlang einer in axialer Richtung verlaufenden Ebene zu sehen. Bei einer solchen Ausgestaltung des Zusatzpolsters steigt mit der radialen Auslenkung der Außenhülse gegenüber dem Kern die wirksame Fläche des Elastomerkörpers, die komprimiert wird. Auf diese Weise steigt progressiv die Steifigkeit der Lagerbuchse in der radialen Richtung an.
Es ist bevorzugt, dass ein Bereich des Elastomerkörpers, welcher sich zwischen dem Vorsprung und dem Gegenvorsprung in der radialen Richtung auf deren Flanken erstreckt, in der axialen Richtung komprimiert ist.
Insbesondere ist der Bereich des Elastomerkörpers, der bei einer axialen Auslenkung der Außenhülse gegenüber dem Kern komprimiert wird, vorgespannt. Dies bedeutet, dass in einem nicht zusammengebauten Zustand der Lagerbuchse, bei- spielsweise wenn die Außenhülse noch nicht vorgesehen und damit der Vorsprung nicht in die Nut des Gegenvorsprungs eingeführt ist, die Dicke des
Elastomerkörpers größer ist als im Vergleich, wenn die Lagerbuchse komplett zusammengebaut ist. Anders gesagt ist die Dicke des Elastomerkörpers in dem Bereich, in dem der Elastomerkörper zu der axialen Steifigkeit beiträgt, größer als der Abstand zwischen Vorsprung und Gegenvorsprung in einer axialen Richtung gemessen. Der Bereich des Elastomerkörpers, der zu der axialen Steifigkeit beiträgt, verläuft im Wesentlichen parallel zu der radialen Richtung, das heißt der Bereich des Elastomerkörpers verläuft an axialen Seitenflächen des Vorsprungs und/oder des Gegenvorsprungs. Durch die Vorspannung des Elastomerkörpers in diesem Bereich kann die axiale Steifigkeit weiter erhöht werden, da der Elastomerkörper bereits vorkomprimiert ist. Die Flanke des Vorsprungs und/oder des Gegenvorsprungs kann auch als axiale Seitenfläche bezeichnet werden.
Es ist bevorzugt, dass der Elastomerkörper mindestens eine Dichtlippe aufweist, um den Spalt abzudichten. Es ist ferner bevorzugt, dass der Elastomerkörper an dem Kern, zum Beispiel stoffschlüssig durch Vulkanisation, befestigt ist, wobei vorzugsweise die Dichtlippe an der Außenhülse anliegt. Alternativ ist es bevorzugt, dass der Elastomerkörper an der Außenhülse stoffschlüssig befestigt ist, beispielsweise durch Vulkanisation des Elastomerkörpers an die Außenhülse.
Optional werden die am weitesten außen liegenden Vorsprünge der Verzahnung nicht von den Vorsprüngen an der Außenhülse, sondern von den Gegenvorsprün- gen des Kerns gebildet. Das heißt die Außenhülse weist an dem einen axialen Ende einen ersten axialen Endbereich und an dem anderen axialen Ende einen zweiten axialen Endbereich auf, an dem kein Vorsprung vorgesehen ist. Wenn an dem ersten axialen Endbereich und an dem zweiten axialen Endbereich der Spalt vorgesehen ist, ist dieser nach außen hin offen, so dass Schmutz in den Spalt eindringen kann. Um dies zu vermeiden, ist an dem Elastomerkörper die Dichtlippe vorgesehen, die von dem Elastomerkörper in der radialen Richtung den Spalt überbrückt und entweder, falls der Elastomerkörper auf der Zwischenhülse befestigt ist, in Richtung der Außenhülse oder, falls der Elastomerkörper auf der Au- ßenhülse befestigt ist, in Richtung der Zwischenhülse vorsteht. Die Dichtlippe liegt somit mit ihrem freien Ende an der korrespondierenden Gegenfläche an.
Durch das Vorsehen der Dichtlippe kann das Eindringen von Schmutz auf besonders einfache Weise verhindert werden und somit ein Spalt selbst an den äußeren axialen Enden der Lagerbuchse vorgesehen werden, so dass eine besonders geringe Steifigkeit in radialer Richtung vorgesehen werden kann. Die Dichtlippe ist vorzugsweise stoffeinheitlich mit dem Elastomerkörper ausgebildet.
Es ist bevorzugt, dass sich die Vorsprünge und/oder der Gegenvorsprung im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung der Lagerbuchse erstrecken.
Insbesondere erstrecken sich dabei die axialen Seitenflächen der Vorsprünge und/oder des Gegenvorsprungs im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung, das heißt im Wesentlichen parallel zu der radialen Richtung. Im Wesentlichen bedeutet, dass eine Abweichung von bis zu ± 25°, insbesondere bis zu ± 15°, möglich ist. Die Erstreckung der axialen Seitenfläche des Vorsprungs und des Gegenvorsprungs senkrecht zu der axialen Richtung ermöglicht eine besonders hohe axiale Steifigkeit. Insbesondere ist die axiale Seitenfläche des Vorsprungs zu der axialen Seitenfläche des benachbarten Gegenvorsprungs parallel zueinander verlaufend angeordnet. Zwischen diesen axialen Seitenflächen ist der Bereich des Elastomerkörpers angeordnet, welcher zu der axialen Steifigkeit beiträgt und in einer bevorzugten Ausgestaltung komprimiert ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Lagerbuchse, wobei der Elastomerkörper in einem ersten Verfahrensschritt mit dem Kern verbunden, insbesondere an diesen anvulkanisiert wird. In einem zweiten Verfahrensschritt wird dann die Außenhülse auf den Elastomerkörper angebracht. Diese Vorgehensweise ermöglicht es, die Außenkontur des Elastomerkörpers, das heißt die Fläche des Elastomerkörpers, welcher der Außenhülse zugewandt ist, mit einer besonders hohen Designfreiheit auszugestalten. Insbesondere ist es möglich, das Zusatzpolster mit einer besonders hohen Designfreiheit, beispielsweise dessen Außenkontur, vorzusehen. Auf diese Weise kann eine Lagerbuchse hergestellt werden, bei der der Spalt zwischen der Außenhülse und dem Elastomerkörper angeordnet ist und das Zusatzpolster von dem Elastomerkörper radial nach außen in den Spalt hinein vorsteht.
Es ist bevorzugt, dass der Kern einteilig ausgebildet ist. In einer alternativen Variante ist es bevorzugt, dass der Kern ein Kernelement und eine Zwischenhülse aufweist, wobei die Zwischenhülse drehbar auf dem Kernelement gelagert ist. In dieser Variante kann zwischen der Zwischenhülse und dem Kernelement ein Lagerspalt vorgesehen sein, aufgrund dessen die Zwischenhülse in Umfangsrichtung drehbar an dem Kernelement gelagert ist. Zur Begrenzung der axialen Beweglichkeit der Zwischenhülse kann eine Anschlageinrichtung an den axialen Enden mit dem Kernelement verbunden sein. Die Anschlageinrichtung kann beispielsweise als zwei Ringscheiben ausgebildet sein, die an den axialen Enden des Kernelements auf das Kernelement aufgepresst werden.
Es ist bevorzugt, dass der Elastomerkörper stoffschlüssig mit dem Kern, insbesondere der Zwischenhülse verbunden, insbesondere anvulkanisiert, ist. Alternativ kann der Elastomerkörper form- und/oder stoffschlüssig mit der Außenhülse oder auf einer dem Kern zugewandten Seite an ein festes Substrat, wie einer Zwischenkörper verbunden sein. Der Elastomerkörper wird beispielsweise an die Außenhülse anvulkanisiert. Insbesondere wird der Elastomerkörper mit den beiden Halbschalen verbunden, so dass auch der Elastomerkörper, insbesondere auch eine vorhandene Dichtungsgeometrie sich aus zwei Teilbereichen zusammensetzt. Die Außenhülse und der Elastomerkörper werden dann auf den Kern aufgebracht.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Lagerbuchse;
Fig. 2 eine schematische Querschnittsdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Lagerbuchse; Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt eines Teils der Lagerbuchse gemäß Fig. 1 ; Fig. 4 ein der Fig. 3 entsprechender Ausschnitt einer Lagerbuchse gemäß einer dritten Ausführungsform; und
Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechender Ausschnitt einer Lagerbuchse gemäß einer vierten Ausführungsform.
Eine Lagerbuchse 10 weist einen Kern 1 1 , eine Außenhülse 16 und einen
Elastomerkörper 13 auf. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Lagerbuchse 10 ist der Kern 1 1 einstückig ausgebildet und beispielsweise aus Metall hergestellt. Der Kern 1 1 weist optional eine Bohrung auf, durch die ein Bolzen eingeschoben werden kann, mittels welchem die Lagerbuchse 10 an einem Fahrzeug befestigt werden kann.
Der Kern 1 1 weist eine Vielzahl von Gegenvorsprüngen 22 auf, welche in radialer Richtung zu der Außenhülse 16 vorstehen. Die Gegenvorsprünge 22 weisen axiale Seitenflächen auf, die im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung oder anders formuliert parallel zu der radialen Richtung angeordnet sind. Eine Abweichung von bis zu ± 25°, insbesondere bis zu ± 15°, von der radialen Richtung ist jedoch möglich. Die Stirnfläche der Gegenvorsprünge 22, das heißt die Fläche der Gegenvorsprünge 22, die sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, ist vorzugsweise parallel zu der Außenhülse 16 angeordnet.
Die Außenhülse 16 dient zur Befestigung der Lagerbuchse 10 mit dem Fahrzeug. Beispielsweise wird die Außenhülse 16 in ein Lagerauge eingefügt. Die Außenhülse 16 ist vorzugsweise aus zwei Halbschalen aufgebaut, welche zusammen den Kern 1 1 in der Umfangsrichtung vollständig umgeben. In der in Fig. 1 gezeigten Ansicht ist die Trennebene der Halbschalen genau in der Schnittebene der Zeichnung; daher ist die Außenhülse 16 ohne Schraffur dargestellt. Die Halbschalen der Außenhülse 16 können durch ein oder mehrere Scharniere miteinander verbunden sein. Dies ist in den Figuren nicht eingezeichnet.
Die Außenhülse 16 weist eine Vielzahl von Vorsprüngen 21 auf, die in der radialen Richtung dem Kern 1 1 zugewandt vorstehen. Die axialen Seitenflächen der Vor- Sprünge 21 sind analog den Gegenvorsprüngen 22 im Wesentlichen parallel zu der radialen Richtung angeordnet und dienen der Einstellung der Steif ig keitsver- hältnisse der Lagerbuchse 10.
Die Vorsprünge 21 und/oder die Gegenvorsprünge 22 erstrecken sich vorzugsweise vollständig entlang der Umfangsrichtung. Ebenso analog den Gegenvorsprüngen 22 sind die Stirnflächen der Vorsprünge 21 parallel zu der axialen Richtung und parallel zu dem Kern 1 1 . Dies bedeutet, dass die axialen Seitenflächen der Vorsprünge 21 und der Gegenvorsprünge 22 sowie die Stirnflächen der Vorsprünge 21 und der Gegenvorsprünge 22 parallel zueinander angeordnet sind. Zwei Vorsprünge 21 und zwei Gegenvorsprünge 22 bilden jeweils eine Nut, in welche der jeweils andere der Vorsprünge 21 und Gegenvorsprünge 22 eingreift. Beispielsweise greift in die durch zwei Vorsprünge 21 gebildete Nut ein Gegenvor- sprung 22 ein. Dies bedeutet, dass die Vorsprünge 21 und die Gegenvorsprünge 22 in der radialen Richtung überlappen, so dass eine Auslenkung der Außenhülse 16 gegenüber dem Kern 1 1 in der axialen Richtung durch die Vorsprünge 21 und Gegenvorsprünge 22 begrenzt wird. Durch die Vorsprünge 21 und die Gegenvorsprünge 22 wird somit eine Verzahnung bereitgestellt.
Der Elastomerkörper 13 ist in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform an dem Kern 1 1 anvulkanisiert und erstreckt sich entlang der Kontur der Gegenvorsprünge 22. Wie dies insbesondere aus Fig. 3 gut ersichtlich ist, ist zwischen dem
Elastomerkörper 13 und der Außenhülse 16 ein Spalt 24 vorgesehen. Insbesondere sind mehrere Spalte 24 vorgesehen, die am Boden der durch die Vorsprünge 21 gebildeten Nuten und an den Stirnflächen der Vorsprünge 21 angeordnet sind.
Ferner weist die Außenhülse 16 optional einen ersten axialen Endbereich 16a und einen zweiten axialen Endbereich 16b auf, der ebenfalls von dem Elastomerkörper 13 durch den Spalt 24 beabstandet ist. Diese Spalte 24 werden jeweils durch eine an dem Elastomerkörper 13 ausgebildeten Dichtlippe 15 verschlossen. Die Dichtlippe 15 steht in radialer Richtung in Richtung der Außenhülse 16 vor und liegt an dem ersten axialen Endbereich 16a beziehungsweise in dem zweiten axialen Endbereich 16b an. Die Dichtlippe 15 erstreckt sich vorzugsweise vollständig in Umfangsrichtung.
Wie dies insbesondere in Fig. 3 ersichtlich ist, sind Spalte 24 zwischen dem Elastomerkörper 13 und einer Stirnfläche des Vorsprungs 21 und des Gegenvor- sprungs 22 vorgesehen, insbesondere ist ein Spalt 24 an jeder Stirnfläche zwischen dem Vorsprung 21 sowie dem Gegenvorsprung 22 und dem Elastomerkörper 13 vorgesehen. Das heißt, in jeder durch die Vorsprünge 21 und die Gegen- vorsprünge 22 gebildeten Nut ist ein Spalt 24 vorgesehen, wobei der Spalt 24 zwischen dem Elastomerkörper 13 und der Außenhülse 16 angeordnet ist.
In dem Spalt 24, der der Stirnfläche des Vorsprungs 21 benachbart ist, ist ein Zusatzpolster 26 vorgesehen, der sich von dem Elastomerkörper 13 in den Spalt 24 hineinerstreckt. Das Zusatzpolster 26 weist im Querschnitt eine konvex gewölbte Außenkontur 26a auf. Das Zusatzpolster 26 berührt vorzugsweise die Stirnfläche des Vorsprungs 21 .
Ein Bereich des Elastomerkörpers 13, der sich in radialer Richtung zwischen dem jeweiligen Vorsprung 21 und dem jeweiligen Gegenvorsprung 22 erstreckt, ist komprimiert. Dies bedeutet, dass, wenn die Außenhülse 16 nicht vorgesehen ist, die Dicke des Elastomerkörpers 13 größer ist (siehe gestrichelte Linie in Fig. 3), als wenn die Außenhülse 16 vorgesehen ist. Die Dicke des Elastomerkörpers 13 in der axialen Richtung ist größer als der Abstand zwischen den axialen Seitenflächen des Vorsprungs 21 und des Gegenvorsprungs 22.
Die Kompression des Bereichs des Elastomerkörpers 13, welcher zu der axialen Steifigkeit beiträgt, spannt den Elastomerkörper 13 in der axialen Richtung vor, so dass die axiale Steifigkeit erhöht werden kann. Die axiale Steifigkeit der Lagerbuchse 10 ist auch im Vergleich zu bekannten Lagerbuchsen erhöht, da eine Vielzahl von Vorsprüngen 21 und Gegenvorsprüngen 22 vorgesehen ist. Insbesondere weist die Lagerbuchse 10 mehr als drei Vorsprünge 21 und Gegenvorsprünge 22 auf. Durch eine solche Verzahnung der Vorsprünge 21 und Gegenvorsprünge 22 kann eine besonders hohe radiale Steifigkeit erreicht werden. Der Vorsprung 21 steht in der radialen Richtung so weit in Richtung des Kerns 1 1 vor, dass er in der radialen Richtung mit dem Gegenvorsprung 22 überlappt. Anders ausgedrückt steht der Gegenvorsprung 22 von dem Kern 1 1 so weit in Richtung der Außenhülse 16 vor, dass er mit dem Vorsprung 21 überlappt.
Das Vorsehen des Spalts 24 ermöglicht es, die radiale Steifigkeit der Lagerbuchse 10 zu verringern. Auf diese Weise kann die Erhöhung der radialen Steifigkeit, die mit der Erhöhung der axialen Steifigkeit einhergeht, ausgeglichen werden. Insbesondere bei Vibrationen in radialer Richtung mit einer Amplitude, die kleiner ist als die Dicke des Spalts 24 in der radialen Richtung ist, wird ausschließlich das Zusatzpolster 26 beziehungsweise der zu dem Zusatzpolster 26 benachbarte Bereich des Elastomerkörpers 13 komprimiert.
Ferner steigt mit steigender radialer Auslenkung der Außenhülse 16 gegenüber dem Kern 1 1 die Fläche des Zusatzpolsters 26, welche an der Außenhülse 16 anliegt. Auf diese Weise kann ein progressiver Verlauf der radialen Steifigkeit vorgesehen werden. Erst wenn die Amplitude der Vibrationen in der radialen Richtung größer als die Dicke des Spalts 24 in radialer Richtung ist, trägt der komplette Elastomerkörper 13 zu der Steifigkeit in radialer Richtung bei. Auf diese Weise kann für Vibrationen mit kleiner Amplitude in radialer Richtung eine signifikante Verringerung der radialen Steifigkeit vorgenommen werden.
Der Spalt 24 schafft somit einen gewissen Freilauf. Durch das Zusatzpolster 26 kann ein progressiver Steifigkeitsverlauf erreicht werden. In einer in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsform wird die Lagerbuchse 10 gemäß Figs. 1 und 3 in der Weise abgewandelt, dass kein Zusatzpolster 26 vorgesehen ist. Auf diese Weise wirken bei Vibrationen in radialer Richtung mit einer Amplitude kleiner als die Dicke des Spalts 24 in radialer Richtung keine oder nur geringe Bereiche des Elastomerkörpers 13, so dass eine besonders geringe Steifigkeit eingestellt werden kann. Die Lagerbuchse 10 gemäß Fig. 2 stimmt mit der Lagerbuchse 10 gemäß Fig. 1 bis auf die folgenden Unterschiede überein. Der Kern 1 1 setzt sich gemäß der Ausführungsform von Fig. 2 aus einem Kernelement 1 1 a und einer Zwischenhülse 12 zusammen. Die Zwischenhülse 12 ist auf dem Kernelement 1 1 a drehbar gelagert angeordnet. Dazu kann beispielsweise ein Lagerspalt 18 vorgesehen sein, der optional mit Schmiermittel gefüllt ist. Die Vorsprünge 22 sind somit an der Zwischenhülse 12 vorgesehen, welche aus Kunststoff hergestellt sein kann.
Da die Zwischenhülse 12 an dem Kernelement 1 1 a drehbar gelagert ist, kann sich die Zwischenhülse 12 in axialer Richtung gegenüber dem Kernelement 1 1 a bewegen. Um die axiale Beweglichkeit der Zwischenhülse 12 zu limitieren, ist eine Anschlageinrichtung 17 vorgesehen. Die Anschlageinrichtung 17 kann einstückig mit dem Kernelement 1 1 a ausgebildet sein, beispielsweise als in Umfangsrichtung umlaufender Flansch. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist die Anschlageinrichtung 17 als eine erste Ringscheibe 17a und eine zweite Ringscheibe 17b ausgebildet, welche jeweils auf das Kernelement 1 1 a an dessen axialen Enden aufgepresst sind. Um die Fläche zwischen Anschlageinrichtung 17 und der Zwischenhülse 12 zu erhöhen, ist die Lagerbuchse 10 derart ausgebildet, dass die äußeren Elemente der Verzahnung zwischen der Lagerhülse 16 und dem Kern 1 1 an der Zwischenhülse 12 ausgebildet sind. Die Gegenvorsprünge 22, die an den axialen Enden angeordnet sind, können auch als erster Begrenzungsvorsprung 12a und zweiter Begrenzungsvorsprung 12b bezeichnet werden. Der erste Begrenzungsvorsprung 12a und der zweite Begrenzungsvorsprung 12b unterscheiden sich in ihrer Kontur von den übrigen Gegenvorsprüngen 22. Insbesondere ist die Fläche des ersten oder des zweiten Begrenzungsvorsprungs 12a, 12b, welche der Anschlageinrichtung 17 zugewandt ist, über den Lagerspalt 18 parallel zu der Anschlageinrichtung 17 angeordnet.
In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform weisen die Vorsprünge 21 und/oder die Gegenvorsprünge 22 axiale Seitenflächen auf, die nicht parallel zu der radialen Richtung sind, sondern beispielsweise um 10°, maximal jedoch 25° von der radialen Richtung abweichen. Darüber hinaus ist der Spalt 24 ausschließlich in den durch die Vorsprünge 21 gebildeten Nuten vorgesehen. In den durch die Gegenvorsprünge 22 gebildeten Nuten ist kein Spalt 24 vorgesehen, da dort der Elastomerkörper 13 an den Vorsprüngen 21 anliegt. Dies bedeutet, dass bei einer radialen Auslenkung, deren Amplitude kleiner ist als die radiale Dicke des Spalts 24, der Elastomerkörper 13 nur in dem Bereich der Nut der Gegenvorsprünge 22 komprimiert wird. Im Vergleich zu einer Auslenkung in der radialen Richtung, die größer als die Dicke des Spalts 24 in der radialen Richtung ist, wirkt somit nur ein Bereich des Elastomerkörpers 13. Auf diese Weise kann ein progressiver Verlauf der Steifigkeit erreicht werden.
Darüber hinaus verläuft der in Fig. 2 dargestellte Schnitt durch die Außenhülsen 16; daher sind diese mit einer Schraffur versehen.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform der Lagerbuchse 10 stimmt mit der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform überein. Der einzige Unterschied ist darin zu sehen, dass das Zusatzpolster 26 nicht zwischen zwei Gegenvorsprüngen 22 vorgesehen ist, sondern zwischen zwei Vorsprüngen 21 . Da der Abstand zwischen zwei Vorsprüngen 21 größer als der Abstand zwischen zwei Gegenvorsprüngen 22 ist, können die Zusatzpolster 26 breiter ausgeführt werden; damit kann somit eine härtere Steifigkeit in radialer Richtung eingestellt werden.
Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform der Lagerbuchse 10 stimmt mit der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform überein bis auf die Tatsache, dass der Elastomerkörper 13 mit der Außenhülse 16 verbunden ist und nicht mit dem Kern 1 1 . Beispielsweise kann der Elastomerkörper 13 an der Außenhülse 16 anvulkanisiert sein. Der Spalt 24 ist somit zwischen dem Elastomerkörper 13 und dem Kern 1 1 vorgesehen, wobei das Zusatzpolster 26 radial nach innen in den Spalt 24 vorsteht. Auch die Dichtlippe 15 steht radial nach innen von dem Elastomerkörper 13 vor und liegt an dem Kern 1 1 an. Bezugszeichenliste
Lagerbuchse
Kern
a Kernelement
Zwischenhülse
a erster Begrenzungsvorsprung
b zweiter Begrenzungsvorsprung
Elastomerkörper
Dichtlippe
Außenhülse
a erster axialer Endbereich
b zweiter axialer Endbereich
Anschlageinrichtung
a erste Ringscheibe
b zweite Ringscheibe
Lagerspalt
Vorsprung
Gegenvorsprung
Spalt
Zusatzpolster
a Außenkontur

Claims

Ansprüche
1 . Lagerbuchse (10), umfassend
einen Kern (1 1 ),
eine den Kern (1 1 ) umgebende Außenhülse (16) und
einen zwischen dem Kern (1 1 ) und der Außenhülse (16) angeordneten Elastomerkörper (13),
wobei die Außenhülse (16) mindestens zwei Vorsprünge (21 ) und der Kern (1 1 ) mindestens einen Gegenvorsprung (22) aufweist, welcher in einer radialen Richtung mit den Vorsprüngen (21 ) zur Begrenzung einer axialen Bewegung der Außenhülse (16) gegenüber dem Kern (1 1 ) überlappt, und
wobei der Elastomerkörper (13) von der Außenhülse (16) und/oder von dem Kern (1 1 ) teilweise durch einen Spalt (24) beabstandet ist.
2. Lagerbuchse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (24) in der axialen Richtung zwischen den Vorsprüngen (21 ) und/oder zwischen den Gegenvorsprüngen (22) angeordnet ist.
3. Lagerbuchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerkörper (13) mindestens ein Zusatzpolster (26) aufweist, das sich in den Spalt (24) hinein erstreckt.
4. Lagerbuchse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzpolster (26) eine im Querschnitt konvex gewölbte Außenkontur (26a) aufweist.
5. Lagerbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich des Elastomerkörpers (13), welcher sich zwischen dem Vorsprung (21 ) und dem Gegenvorsprung (22) in der radialen Richtung erstreckt, in der axialen Richtung komprimiert ist.
6. Lagerbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerkörper (13) mindestens eine Dichtlippe (15) aufweist, um den Spalt (24) abzudichten.
7. Lagerbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorsprünge (21 ) und/oder der Gegenvorsprung (22) im Wesentlichen senkrecht, maximal aber in einem Winkel von 25°, zu der axialen Richtung der Lagerbuchse (10) erstrecken.
8. Lagerbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerkörper (13) stoffschlüssig mit dem Kern (1 1 ) o- der der Außenhülse (1 6) verbunden, insbesondere anvulkanisiert, ist.
9. Lagerbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1 1 ) ein Kernelement (1 1 a) und eine Zwischenhülse (12) umfasst, wobei die Zwischenhülse (1 2) drehbar auf dem Kernelement (1 1 a) gelagert ist.
10. Lagerbuchse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (1 6) mehrteilig, bevorzugt zweiteilig in Form von Halbschalen, ausgeführt ist, wobei vorzugsweise die Teile der Außenhülse (1 6) mittels eines Scharniers miteinander verbunden sind.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ2019376A3 (cs) * 2019-06-14 2020-02-26 Trelleborg Bohemia a.s. Pružné lůžko
US11815149B2 (en) 2021-05-14 2023-11-14 The Pullman Company Elastomeric bushing with travel limiter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2092613A (en) * 1935-02-02 1937-09-07 Gen Motors Corp Rubber suspension
FR1207040A (fr) * 1957-06-11 1960-02-12 Clevite Harris Products Dispositif élastique de support et d'articulation
US2962311A (en) 1957-06-26 1960-11-29 Tidd Edwin Thornton Resilient bushing for connecting machine elements
JPH0798034A (ja) * 1993-09-30 1995-04-11 Kinugawa Rubber Ind Co Ltd 滑りブッシュ構造
EP0654617B1 (de) 1993-11-19 1997-10-08 Hutchinson Elastisches Gelenk mit kontrollierter axialer Festigkeit

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE733768C (de) * 1935-10-26 1943-04-02 Metallgummi G M B H Lager fuer die elastische Aufhaengung eines Flugzeugmotors am Traggeruest
US2300013A (en) 1942-01-16 1942-10-27 Gen Motors Corp Torsion joint
US3731896A (en) 1972-01-07 1973-05-08 Gen Motors Corp Engine mount assembly
FR2679613A1 (fr) 1991-07-22 1993-01-29 Caoutchouc Manuf Plastique Articulation elastique a pouvoir de filtrage eleve et jeu axial controle par butees incorporees et ses applications.
DE19859152C1 (de) 1998-12-21 2000-07-13 Joern Gmbh Gelenklager, insbesondere Federaugenlager
KR101730686B1 (ko) 2010-06-30 2017-04-26 다이버서파이드 머신 인크 너클 및 부싱 조립체

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2092613A (en) * 1935-02-02 1937-09-07 Gen Motors Corp Rubber suspension
FR1207040A (fr) * 1957-06-11 1960-02-12 Clevite Harris Products Dispositif élastique de support et d'articulation
US2962311A (en) 1957-06-26 1960-11-29 Tidd Edwin Thornton Resilient bushing for connecting machine elements
JPH0798034A (ja) * 1993-09-30 1995-04-11 Kinugawa Rubber Ind Co Ltd 滑りブッシュ構造
EP0654617B1 (de) 1993-11-19 1997-10-08 Hutchinson Elastisches Gelenk mit kontrollierter axialer Festigkeit

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