DE102004056884B4

DE102004056884B4 - Lager, insbesondere Gummi/Metall-Lager zur Anlenkung eines Stabilisators an einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004056884B4
Application number: DE200410056884
Authority: DE
Inventors: Andreas Krajewski; Hartwig Naploszek
Original assignee: Vorwerk Autotec GmbH and Co KG
Current assignee: Vorwerk Autotec GmbH and Co KG
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2024-11-26
Also published as: DE102004056884A1

Abstract

Lager, insbesondere Gummi/Metall-Lager zur Anlenkung eines Stabilisators an einem Kraftfahrzeug, mit
– einem ein Lagerelement, z.B. eine Stabilisatorstange (1), umschließenden Gummikörper (3a, 3b) mit zwei oder mehr Gummikörperteilen (3a, 3b), und mit
– einer Schelle (4) zur Halterung und Aufnahme des Gummikörpers (3a, 3b) und des darin geführten Lagerelementes,
wobei das eine Gummikörperteil (3a) als mit der Schelle (4) verbundener Festgummikörper (3a) und das andere Gummikörperteil (3b) als lösbar mit der Schelle (4) verbindbarer Losgummikörper (3b) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
– der Losgummikörper (3b) in etwa halbzylindrisch mit zwei sich gegenüberliegenden Befestigungsflanschen (11) zum Eingriff in die Schelle (4) ausgebildet ist, wobei
– die Schelle (4) eine Einschubaufnahme (8) mit Anschlägen (9) für den bei montiertem Lagerelement in die Schelle (4) lösbar eingreifenden Losgummikörper (3b) aufweist, und wobei
– die beiden Befestigungsflansche (11) und die Einschubaufnahme (8) jeweils ein Befestigungselement (12) und/oder...

Description

Die Erfindung betrifft ein Lager, insbesondere Gummi/Metall-Lager zur Anlenkung eines Stabilisators an einem Kraftfahrzeug, mit einem ein Lagerelement, z.B. eine Stabilisatorstange, umschließenden Gummikörper mit zwei oder mehr Gummikörperteilen, und mit einer Schelle zur Halterung und Aufnahme des Gummikörpers und des darin geführten Lagerelementes, wobei das eine Gummikörperteil als mit der Schelle verbundener Festgummikörper und das andere Gummikörperteil als lösbar mit der Schelle verbindbarer Losgummikörper ausgebildet ist.
Ein solches Lager wird in der US-PS 6 893 034 B2 vorgestellt. Dort kann der Losgummikörper zwar in die Schelle eingeführt werden, erfährt hierin aber keine Fixierung. Hierzu dient vielmehr ein von der Schelle unabhängiger Befestigungsflansch. Aus diesem Grund ist es nicht möglich, das bekannte Lager komplett an der Stabilisatorstange im Zuge einer Vormontage festzulegen. Andere Lager werden in der EP 1 391 333 A2 , der DE 698 04 170 T2 sowie der DE 197 46 357 C1 beschrieben.
Bekanntermaßen dienen Stabilisatoren bei Fahrzeugen, Kraftfahrzeugen oder auch Eisenbahnwagons dazu, die mit einer Kurvenfahrt zwangsläufig verbundene Neigung zu verhindern oder doch zumindest dieser entgegenzuwirken. Zu diesem Zweck greift der Stand der Technik in der Regel auf eine Stabilisatorstange in Gestalt eines Drehstabes zurück, dessen beide Enden mit einem Rad der zugehörigen Achse verbunden sind. Die Stabilisatorstange ist also entlang der Achse montiert. Zur Halterung des Stabilisators bzw. der Stabilisatorstange am Kraftfahrzeug bzw. Fahrzeug oder dem Wagen sorgen die beschriebenen Lager.
Im Stand der Technik hat man bereits überzeugende Lösungen vorgeschlagen, ein Durchrutschen der Stabilisatorstange in dem ihn umschließenden Gummikörper zu verhindern. Dazu wird eine Vorspannung mit Hilfe der Schelle bei der Montage eingestellt. D.h., der Querschnitt des Stabilisators bzw. der Stabilisatorstange überdeckt den Querschnitt der den Stabilisator aufnehmenden Bohrung im Gummikörper um ein die Vorspannung vorgebendes Maß.
Um dies im Detail zu erreichen, müssen die beiden Gummikörper bei der Montage an der Stabilisatorstange mit fest vorgegebenem Druck montiert werden. Zu diesem Zweck greift die DE 698 04 170 T2 beispielhaft auf eine metallische Bewehrung zurück, die bei der Montage des Lagers auf die Stabilisatorstange plastisch verformt wird. Das ist aufwändig und lässt nicht immer eine definierte Einstellung der Vorspannung zu. Im Rahmen der EP 1 391 333 A2 sind spezielle Montagewerkzeuge erforderlich. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Lager der eingangs beschriebenen Ausgestaltung so weiterzuentwickeln, dass die Vorspannung bzw. die Befestigung der beiden Gummikörper auf dem Lagerelement definiert und mit möglichst geringem Aufwand erfolgt.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßes Lager im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Losgummikörper in etwa halbzylindrisch mit zwei sich gegenüberliegenden Befestigungsflanschen zum Eingriff in die Schelle ausgebildet ist, wobei die Schelle eine Einschubaufnahme mit Anschlägen für den bei montiertem Lagerelement in die Schelle lösbar eingreifenden Losgummikörper aufweist, und wobei die Befestigungsflansche und die Einschubaufnahme jeweils ein Befestigungselement und/oder Gegenbefestigungselement tragen, die vollständig lösbar miteinander wechselwirken.
D.h., anstelle des Losgummikörpers könnte auch die Schelle mit dem Befestigungselement ausgerüstet sein, wohingegen der Losgummikörper dann das Gegenbefestigungselement besitzt. In jedem Fall wird eine lösbare Verbindung zwischen Befestigungselement und Gegenbefestigungselement erreicht.
Dadurch besteht die Möglichkeit; den Losgummikörper über die beschriebene Befestigungseinrichtung beispielsweise im Zuge der Vormontage mit dem Lagerelement respektive der Stabilisatorstange zu verbinden. Auch ein Austausch der Stabilisatorstange und/oder des Lagers insgesamt ist durch den lösbaren Charakter der Befestigungseinrichtung möglich. Dabei versteht es sich, dass die Befestigungseinrichtung bzw. das Befestigungselement und das Gegenbefestigungselement so ausgelegt sind, dass der Gummikörper nach seiner Montage auf dem Lagerelement bzw. der Stabilisatorstange fest mit diesem verbunden ist bzw. eine vorgegebene Vorspannung aufweist. Diese Vorspannung mag dabei so bemessen sein, dass (wie bei der EP 1 391 333 A2 ) ein Durchrutschen des Lagerelementes bzw. der Stabilisatorstange innerhalb der Bohrung im Gummikörper verhindert wird.
Im Einzelnen mag das Befestigungselement als Rastnase, Clips, Haken etc. ausgebildet sein, während das Gegenbefestigungselement eine zugehörige Rastausnehmung, Clipsaufnahme, Hakenöse etc. darstellt. Weiter hat es sich bewährt, wenn die Befestigungsflansche zusammen mit einem Abschlussflansch eine U-förmige Gestaltung aufweisen, wobei die Bohrung des Gummikörpers zur Hälfte in die U-förmige Aufnahme aus dem bodenseitigen Abschlussflansch und den beiden seitlichen Befestigungsflanschen eingreift.
Die beiden Befestigungsflansche liegen sich gegenüber, wobei sie jeweils ein Befestigungselement tragen, so dass der Losgummikörper insgesamt mit gleichmäßiger Kraft innerhalb der Schelle gehalten wird. Zu diesem Zweck mag die Schelle größtenteils U-förmig oder Ω-förmig mit Basis bzw. zwei Basis schenkeln ausgeführt sein. Die beiden Basisschenkel des Ω bzw. des U dienen zur Befestigung der Schelle an einem Aufbau, beispielsweise einer Kraftfahrzeugkarosserie. Darüber hinaus verfügt die Schelle über eine Festaufnahme für den darin gehaltenen Festgummikörper. Der Festgummikörper mag dabei in die Festaufnahme einvulkanisiert sein, kann aber auch eingeklebt sein oder sonst wie eine feste Verbindung mit der Festaufnahme eingehen.
Demgegenüber ist der Losgummikörper – wie beschrieben – lösbar mit der Schelle verbunden. Zu diesem Zweck verfügt die Schelle neben der Festaufnahme für den Festgummikörper über eine Einschubaufnahme, welche den hierin montierten Losgummikörper mit dem vom Gummikörper umschlossenen Lagerelement in der Schelle aufnimmt. Dazu verfügt die Einschubaufnahme über seitliche Anschläge, welche den Einschubweg des Losgummikörpers in die Einschubaufnahme der Schelle begrenzen. Sobald der Losgummikörper die Anschläge in der Einschubaufnahme erreicht, greift das jeweilige Befestigungselement in das Gegenbefestigungselement und sorgt für die gewünschte Fixierung des Losgummikörpers in der Schelle. Bei diesem Vorgang wird gleichzeitig das Lagerelement bzw. die Stabilisatorstange innerhalb der Bohrung des Gummikörpers mit der gewünschten Vorspannung fixiert.
Tatsächlich lässt sich die Vorspannung im Rahmen der Erfindung einstellen. Denn sie hängt von der Position des jeweilige Befestigungselementes im Vergleich zum Gegenbefestigungselement ab. Letztlich überdeckt der Querschnitt des Stabilisators bzw. des Lagerelementes in unmontiertem Zustand den Querschnitt der den Stabilisator aufnehmende Bohrung im Gummikörper um ein die Vorspannung vorgebendes Maß.
Auf diese Weise kann eine definierte Vorspannung des Gummikörpers von vornherein bei der Vormontage eingestellt werden. Gleichzeitig ist diese Vormontage erleichtert, als die Wechselwirkung von Befestigungselement und Gegenbefestigungselement dafür sorgt, dass der Losgummikörper nach seiner (Vor-)Montage fest mit dem Lagerelement bzw. der Stabilisatorstange verbunden ist. Auf diese Weise kann einfach und schnell eine vormontierte Baueinheit aus Stabilisatorstange und zugehörigen Lagern zur Verfügung gestellt werden, wobei die Lager einfach an der Stabilisatorstange bzw. dem Lagerelement befestigt werden können und zudem während ihrer Montage mit der erforderlichen Vorspannung ausgerüstet werden. – Schließlich mag der Gummikörper noch über eine eingebettete Zwischenschale aus Metall oder Kunststoff verfügen, wie sie auch im Rahmen der EP 1 391 333 A2 sowie der DE 698 04 170 T2 realisiert ist.
Hierdurch kann der Gummikörper insgesamt radial und axial praktisch nicht ausweichen, so dass das auf diese Weise definierte Gummi-/Metall-Lager in radialer Richtung gegenüber einem Gummikörper ohne Zwischenschale deutlich "härter" ist, also eine vergrößerte Radialfederrate aufweist. Demgegenüber werden Bewegungen in torsionaler Richtung wie gewünscht gummielastisch mit vorwählbarer Torsionsfederrate – je nach Werkstoffwahl – aufgenommen. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Auf diese Weise kann der Gummikörper insgesamt radial und axial praktisch nicht ausweichen, so dass das auf diese Weise definierte Gummi/Metall-Lager in radialer Richtung gegenüber einem Gummikörper ohne Zwischenschale deutlich "härter" ist, also eine vergrößerte Radialfederrate aufweist. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
1 das erfindungsgemäße Lager in Explosionsdarstellung,
2 die beiden Gummikörperteile zur Darstellung des Lagers und
3 eine abgewandelte Ausführungsform des Lagers nach 1.
In den Figuren ist ein Lager, im Rahmen des Ausführungsbeispiels ein Gummi/Metall-Lager zur Anlenkung eines Stabilisators an einem Kraftfahrzeug dargestellt. Im Detail geht es darum, ein Lagerelement, im Rahmen der Darstellung und nicht einschränkend eine Stabilisatorstange 1, mit einer lediglich angedeuteten Kraftfahrzeugkarosserie 2 zu verbinden. Grundsätzlich kann das nachfolgend beschriebene Lagerelement aber auch allgemein dazu genutzt werden, ein üblicherweise stangenartiges Lagerelement gummielastisch gegenüber einem Festpunkt aufzuhängen.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt sich jedoch auf ein Gummi/Metall-Lager zur Anlenkung der Stabilisatorstange 1 an der Kraftfahrzeugkarosserie 2, wobei die Stabilisatorstange 1 von einem Gummikörper 3a, 3b aus zwei Gummikörperteilen 3a, 3b umschlossen wird. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Gummikörperteile 3a, 3b realisiert sein.
Die Gummikörperteile 3a, 3b bzw. der Gummikörper 3a, 3b wird zusammen mit der von ihm umschlossenen Stabilisatorstange 1 in einer Schelle 4 gehalten. Zusätzlich sorgt die Schelle 4 dafür, dass das Lagerelement bzw. die Stabilisatorstange 1 an der Fahrzeugkarosserie 2 gehaltert wird. Dazu ist die Schelle 4 im Ausführungsbeispiel U-förmig (vgl. 1) bzw. Ω-förmig (vgl. 3) ausgeführt. In jedem Fall verfügt die Schelle 4 über eine Basis 5 mit Bohrungen 6, durch welche nicht gezeigte Befestigungsmittel hindurchgreifen, um die Schelle 4 an der Fahrzeugkarosserie 2 bzw. einem anderen Festpunkt festzulegen.
Neben der Basis 5 ist die Schelle 4 noch mit zwei Aufnahmen 7, 8 ausgerüstet. Die eine Aufnahme 7 ist als Festaufnahme für ein Gummikörperteil 3a ausgeführt, während die andere Aufnahme 8 als Einschubaufnahme 8 für das andere Gummikörperteil 3b fungiert. Im Detail handelt es sich bei dem Gummikörperteil 3a um einen in der Festaufnahme 7 gehaltenen Festgummikörper 3a, während der Gummikörperteil 3b als in die Schelle 4 und dort deren Einschubaufnahme 8 lösbar eingreifender Losgummikörper 3b ausgebildet ist.
Man erkennt, dass die Einschubaufnahme 8 über Anschläge 9 endseitig von zwei Einschubflächen 10 verfügt, die mit seitlichen Befestigungsflanschen 11 am Losgummikörper 3b korrespondieren. Das heißt, die Befestigungsflansche 11 am Losgummikörper 3b und die Einschubflächen 10 an der Schelle 4 sind von ihrem Abstand und ihrer Anordnung her aneinander angepasst, so dass der Losgummikörper 3b problemlos in die Einschubaufnahme 8 der Schelle 4 bis zu den Anschlägen 9 eingeschoben werden kann.
Sobald der Losgummikörper 3b diese in 1 strichpunktiert angedeutete und in der 3 dargestellte Position erreicht hat, greifen jeweils Befestigungselemente 12 und Gegenbefestigungselemente 13 ineinander. Tatsächlich ist das eine Gummikörperteil 3a fest mit der Schelle 4 verbunden, im Ausführungsbeispiel ist der Festgummikörper 3a in die Schelle 4 einvulkanisiert, während das andere Gummikörperteil 3b lösbar mit der Schelle 4 verbindbar ist. Denn in der Montageendstellung geht der Losgummikörper 3b mit der Schelle 4 eine Rastverbindung ein, indem die beiden jeweils am Losgummikörper 3b vorgesehenen Befestigungselemente 12 in die zugehörigen Gegenbefestigungselemente 13 an der Schelle 4 respektive den dortigen Einschubflächen 10 eingreifen. Das geschieht im Rahmen der Darstellung im Sinne einer Rastverbindung, kann aber auch als Clipsverbindung, Hakenverbindung etc. realisiert sein.
Bei dem Befestigungselement 12 an dem Losgummikörper 3b handelt es sich in der Darstellung um eine Rastnase 12, die in das als Rastausnehmung 13 ausgeführte Gegenbefestigungselement 13 an der Schelle 4 eingreift. Das geschieht, sobald der Losgummikörper 3b seine (Vormontage-)Endstellung erreicht hat, indem der Losgummikörper 3b so weit in die Einschubaufnahme 8 eingeschoben worden ist, bis er die endseitigen Anschläge 9 erreicht hat. Dann wird auch die in einer Bohrung 14 des Gummikörpers 3a, 3b gehaltene Stabilisatorstange 1 mit der gewünschten Vorspannung von dem Gummikörper 3a, 3b umschlossen.
Der Losgummikörper 3b verfügt über eine in etwa halbzylindrische Gestalt mit den beiden seitlichen Befestigungsflanschen 11. Die Befestigungsflansche 11 bilden zusammen mit einem Abschlussflansch 11' einen angenähert U-förmigen Trog, welcher eine Hälfte der Bohrung 14 des Gummikörpers 3a, 3b aufnimmt. Die andere Hälfte der Bohrung 14 wird von der Festaufnahme 7 umschlossen. Dabei liegen sich die Befestigungsflansche 11 jeweils gegenüber und tragen je ein Befestigungselement 12.
Der Gummikörper 3a, 3b verfügt über eine eingebettete Zwischenschale 15, die entsprechend den beiden Gummikörperteilen 3a, 3b ebenfalls aus zwei Schalenteilen 15a, 15b zusammengesetzt ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass das dargestellte Gummi/Metall-Lager gegenüber einem Gummikörper 3a, 3b ohne Zwischenschale 15 über eine vergrößerte Radialfederrate verfügt. Denn der jeweils mit der Zwischenschale 15 verbundene beidseitige Gummiring sorgt in Verbindung mit der aufgebrachten Vorspannung dafür, dass der Gummikörper 3a, 3b in montiertem Zustand in radialer und axialer Richtung praktisch nicht ausweichen kann, sondern sich vielmehr geringfügig an seinen Rändern ballig verformt. Das hat zur Folge, dass die langkettigen Molekülketten im Inneren des Gummikörpers 3a, 3b in Folge der Vorspannung radial und axial praktisch nicht ausweichen können, so dass das Gummi/Metall-Lager in radialer Richtung gegenüber einem Gummikörper 3a, 3b ohne Zwischenschale 15 deutlich "härter" ist, also eine vergrößerte Radialfederrate aufweist, wie dies im Detail in der EP 1 391 333 A2 beschrieben wird, auf die ausdrücklich verwiesen sei.
Der Gummikörper 3a, 3b mag aus einem Elastomer auf Gummi- oder Kunststoffbasis, beispielsweise aus Naturkautschuk, hergestellt sein. Außerdem sind in den Gummikörper 3a, 3b Kunststoffteile 16 eingebettet, die zur Darstellung des Befestigungselementes 12 bzw. der Rastnase 12 dienen. Eine an der Außenoberfläche der Gummikörperteile 3a, 3b vorgesehene Riffelung stellt sicher, dass die Gummikörperteile 3a, 3b rutschsicher in der Schelle 4 gehalten werden.

Claims

Lager, insbesondere Gummi/Metall-Lager zur Anlenkung eines Stabilisators an einem Kraftfahrzeug, mit – einem ein Lagerelement, z.B. eine Stabilisatorstange (1), umschließenden Gummikörper (3a, 3b) mit zwei oder mehr Gummikörperteilen (3a, 3b), und mit – einer Schelle (4) zur Halterung und Aufnahme des Gummikörpers (3a, 3b) und des darin geführten Lagerelementes, wobei das eine Gummikörperteil (3a) als mit der Schelle (4) verbundener Festgummikörper (3a) und das andere Gummikörperteil (3b) als lösbar mit der Schelle (4) verbindbarer Losgummikörper (3b) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Losgummikörper (3b) in etwa halbzylindrisch mit zwei sich gegenüberliegenden Befestigungsflanschen (11) zum Eingriff in die Schelle (4) ausgebildet ist, wobei – die Schelle (4) eine Einschubaufnahme (8) mit Anschlägen (9) für den bei montiertem Lagerelement in die Schelle (4) lösbar eingreifenden Losgummikörper (3b) aufweist, und wobei – die beiden Befestigungsflansche (11) und die Einschubaufnahme (8) jeweils ein Befestigungselement (12) und/oder Gegenbefestigungselement (13) tragen, welche vollständig lösbar miteinander wechselwirken.
Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (12) als Rastnase (12), Clips, Haken etc. ausgebildet ist, während das Gegenbefestigungselement (13) eine Rastausnehmung (13), Clipsaufnahme, Haken etc. darstellt.
Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schelle (4) eine Festaufnahme (7) für den darin gehaltenen Festgummikörper (3a) aufweist.
Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schelle (4) größtenteils U-förmig oder Ω-förmig mit Basis (5) ausgebildet ist.
Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gummikörper (3a, 3b) eine eingebettete Zwischenschale (15) aufweist.