DE102016012538A1

DE102016012538A1 - Gummilager und Verfahren zum Herstellen eines Gummilagers

Info

Publication number: DE102016012538A1
Application number: DE102016012538.1A
Authority: DE
Inventors: Balazs Mészáros; Jozsef KONDOR; Bulut Ciftci
Original assignee: Anvis Deutschland GmbH
Current assignee: Anvis Deutschland GmbH
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2018-04-26
Anticipated expiration: 2036-10-21
Also published as: US10408293B2; DE102016012538B4; CN107965519B; CN107965519A; US20180112733A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gummilager (1) zum Verbinden einer Fahrzeugkomponente, insbesondere eines Achslenkers, mit einer Fahrzeugkarosserie, aufweisend:ein Innenteil (2);ein Außenteil (3);einen Elastomerkörper (4), der zwischen dem Innenteil (2) und dem Außenteil (4) angeordnet ist und diese verbindet, undeinen lösbaren Axialanschlag (7), der in einer Montageposition eine axiale Verlagerung des Innenteils (2) und des Außenteils (3) zueinander begrenzt,wobei der lösbare Axialanschlag (7) in der Montageposition eine Verrastung mit dem Innenteil (2) aufweist und/oder eine Verklemmung mit dem Innenteil (2) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gummilager zum Verbinden einer Fahrzeugkomponente, insbesondere eines Achslenkers, mit einer Fahrzeugkarosserie, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Gummilagers.
Gummilager werden in Fahrzeugen eingesetzt, um beispielsweise Fahrzeugkomponenten mit der Fahrzeugkarosserie zu verbinden, wobei typischerweise eine Übertragung von Schwingungen von der Fahrzeugkomponente auf die Fahrzeugkarosserie unterdrückt werden soll, und zugleich eine gewisse Beweglichkeit der Fahrzeugkomponente relativ zur Fahrzeugkarosserie ermöglicht werden soll.
Um eine Beweglichkeit der Fahrzeugkomponente relativ zur Fahrzeugkarosserie in axialer Richtung des Gummilagers zu begrenzen, können in dem Gummilager Axialanschläge vorgesehen werden. Fest mit dem Gummilager verbundene Axialanschläge erlauben zwar eine einfache Montage des Gummilagers an dem Fahrzeug, sind jedoch aufwendiger in der Herstellung bzw. bieten eine geringere Design-Freiheit des Gummilagers. Lose Axialanschläge, die nach der Herstellung des Gummilagers und bei der Montage des Gummilagers an dem Fahrzeug an dem Gummilager befestigt werden, sind andererseits aufwendig in der Handhabung und bei der Montage.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gummilager mit Axialanschlägen bereitzustellen, das eine einfache Montage des Gummilagers bei hoher Design-Freiheit erlaubt, sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Gummilager zum Verbinden einer Fahrzeugkomponente, insbesondere eines Achslenkers, mit einer Fahrzeugkarosserie, aufweisend: ein Innenteil; ein Außenteil; einen Elastomerkörper, der zwischen dem Innenteil und dem Außenteil angeordnet ist und diese verbindet, und einen lösbaren Axialanschlag, der in einer Montageposition eine axiale Verlagerung des Innenteils und des Außenteils zueinander begrenzt, wobei der lösbare Axialanschlag in der Montageposition eine Verrastung mit dem Innenteil aufweist und/oder eine Verklemmung mit dem Innenteil aufweist.
Vorteilhafterweise ermöglicht das Gummilager eine einfache Montage des Gummilagers durch den lösbaren Axialanschlag, der in der Montageposition mit bzw. an dem Innenteil verrastet und/oder verklemmt werden kann, da eine Positionierung des Axialanschlags per Hand nicht nötig ist. An die Positionsgenauigkeit des Axialanschlags relativ zum Innenteil werden hohe Ansprüche gestellt, da durch den Axialanschlag der Bewegungsspielraum des Außenteils zum Innenteil definiert wird. Ferner wird durch die Positionierung des Axialanschlags die anschlagende Fläche des Außenteils bzw. des Elastomerkörpers an dem Axialanschlag definiert. Durch die Verrastung und/oder Verklemmung wird eine präzise Positionierung des Axialanschlags sichergestellt. Weiter vorteilhaft ermöglicht der lösbare Axialanschlag eine hohe Design-Freiheit des Gummilagers, da die Größe und die Konfiguration des Axialanschlags unabhängig von der Größe und der Konfiguration des Außenteils, insbesondere im Hinblick auf die Verbindbarkeit des Außenteils mit einer Fahrzeugkomponente, eingestellt werden kann.
Das Innenteil und das Außenteil definieren eine Axialrichtung. Das Innenteil kann an seinen axialen Enden jeweils einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen des Innenteils bzw. des Gummilagers an beispielsweise eine Fahrzeugkarosserie aufweisen. An den Befestigungsabschnitten kann das Innenteil mittels Befestigungsschrauben an die Fahrzeugkarosserie befestigt werden. Zwischen den Befestigungsabschnitten kann das Innenteil einen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Zwischenabschnitt aufweisen. In den Befestigungsabschnitten kann das Innenteil im Wesentlichen flach ausgebildet sein, und insbesondere jeweils zwei gegenüberliegende, in Axialrichtung erstreckende parallele Befestigungsflächen aufweisen. Zwischen den Befestigungsabschnitten und dem Zwischenabschnitt kann das Innenteil Übergangsabschnitte aufweisen, in denen die Querschnittsform graduell übergeht. Das Innenteil kann aus Vollmaterial gefertigt sein. Das Material des Innenteils kann Metall oder Kunststoff, vorzugsweise Stahl oder Aluminium sein.
Das Außenteil kann hülsenförmig bzw. im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet sein und den Zwischenabschnitt des Innenteils radial umgebend angeordnet sein. Das Material des Außenteils kann ebenfalls Metall oder Kunststoff, vorzugsweise Stahl oder Aluminium sein. Das Außenteil kann mit einer Fahrzeugkomponente, wie einem Achslenker, verbunden werden. Zum Verbinden kann das Außenteil in eine im Wesentlichen zylindrische Montageausnehmung des Achslenkers eingepresst werden. Bei dem Achslenker kann es sich insbesondere um einen vorderen, unteren Lenkerarm handeln. Das Außenteil kann jedoch auch durch die Äußere Umfangsfläche des Elastomerkörpers ausgebildet werden, wobei dann der Elastomerkörper direkt in die Montageausnehmung des Achslenkers eingepresst werden kann. In anderen Worten stellt das Außenteil den Abschnitt des Gummilagers dar, der mit der Fahrzeugkomponente, wie dem Achslenker, verbunden wird. Das Gummilager kann auch als Führungslager oder als multidirektional wirksame Führungsbuchse bezeichnet werden.
Der Elastomerkörper ist zwischen dem Innenteil und dem Außenteil angeordnet und verbindet diese federnd miteinander, wobei durch eine elastische Verformung des Elastomerkörpers eine relative Beweglichkeit des Außenteils zum Innenteil, insbesondere in axialer Richtung, zugelassen wird. Der Elastomerkörper ist vorzugsweise sowohl mit dem Innenteil als auch mit dem Außenteil fest verbunden.
Die Montageposition des lösbaren Axialanschlags ist eine vorbestimmte oder vorbestimmbare Position des Axialanschlags, die der lösbare Axialanschlag relativ zum Innenteil bei einer korrekten Montage des Gummilagers einnimmt, um eine mögliche axiale Verlagerung des Innenteils und des Außenteils zueinander zu begrenzen. So kann die axiale Verlagerbarkeit an die Anforderungen des Gummilagers bzw. des Fahrzeugs angepasst werden. In anderen Worten ist die Montageposition des lösbaren Axialanschlags eine Position, die der lösbare Axialanschlag in einer Montageposition des Gummilagers aufweist. Bei dem lösbaren Axialanschlag kann es sich insbesondere um ein einzelnes Bauteil handeln, das separat von dem Innenteil, dem Außenteil und dem Elastomerkörper ausgebildet ist. Der lösbare Axialanschlag kann aus Metall oder Kunststoff, vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium gefertigt sein. Der lösbare Axialanschlag kann einen Anlageabschnitt und einen Anschlagsabschnitt aufweisen. Der Anlageabschnitt kann in der Montageposition mindestens an einer Oberfläche des Innenteils anliegen. Insbesondere kann der Anlageabschnitt in der Montageposition an einer Befestigungsfläche eines der Befestigungsabschnitte des Innenteils flach anliegen. Der Anschlagsabschnitt kann sich in der Montageposition im Wesentlichen senkrecht zum Anlageabschnitt im Wesentlichen in radialer Richtung erstrecken.
Der lösbare Axialanschlag ist in der Montageposition mit dem Innenteil verrastbar und/oder verklemmbar bzw. weist mit diesem eine Verrastung und/oder Verklemmung auf. Für eine Verrastung kann der lösbare Axialanschlag einen Verrastungsabschnitt aufweisen, wobei der lösbare Axialanschlag unter Überwindung einer elastischen Verformung des Verrastungsabschnitts durch das Innenteil in die Montageposition bringbar ist, wobei der Verrastungsabschnitt dann in der Montageposition einen Verrastungshinterschnitt zum Innenteil ausbildet. Für eine Verklemmung kann der lösbare Axialanschlag einen Verklemmungsabschnitt aufweisen, wobei der lösbare Axialanschlag unter elastischer Verformung des Verklemmungsabschnitts durch das Innenteil in die Montageposition bringbar ist, wobei der Verklemmungsabschnitt dann in der Montageposition eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Innenteil aufgrund von Reibungskräften ausbildet. Der Verrastungshinterschnitt bzw. die kraftschlüssige Verbindung des Verklemmungsabschnitts kann in radialer und/oder axialer Richtung wirken und in Kombination mit anderen Abschnitten des lösbaren Axialanschlags, wie beispielsweise dem Anlageabschnitt und/oder Führungsabschnitten, den lösbaren Axialanschlag an dem Innenteil in der Montageposition positionieren und fixieren. Die Verrastung wirkt formschlüssig, kann jedoch auch gleichzeitig eine kraftschlüssig wirkende Komponente haben. Die Verrastung kann auch als Schnappverbindung oder Verklipsung bezeichnet werden. Zum endgültigen, belastbaren Fixieren kann der lösbare Axialanschlag mittels eines Fixierungselements, wie beispielsweise einer Befestigungsschraube des Innenteils, befestigt werden.
Die Verrastung und/oder die Verklemmung kann derart konfiguriert sein, dass ein manuelles Lösen des lösbaren Axialanschlags per Handkraft nicht möglich ist, also ein Lösen nur mittels eines Werkzeugs möglich ist. Der lösbare Axialanschlag kann derart konfiguriert sein, dass dieser manuell, also ohne Werkzeug, mit dem Innenteil verrastbar und/oder verklemmbar ist. Der lösbare Axialanschlag kann jedoch auch derart konfiguriert werden, dass dieser nur mittels eines Werkzeugs mit dem Innenteil verrastbar und/oder verklemmbar ist.
Vorzugsweise ist der lösbare Axialanschlag in einer axialen Richtung des Innenteils und/oder in einer radialen Richtung des Innenteils mit dem Innenteil verrastbar und/oder verklemmbar.
Die Möglichkeit, den lösbaren Axialanschlag in einer axialen Richtung des Innenteils und/oder in einer radialen Richtung des Innenteils in die Montageposition zu bringen und mit dem Innenteil zu verrasten und/oder zu verklemmen, vereinfacht die Montage des Gummilagers.
Beispielsweise kann der lösbare Axialanschlag in axialer Richtung auf das Innenteil, insbesondere den Befestigungsabschnitt davon, aufgeschoben werden, wobei der lösbare Axialanschlag durch seitliche Führungsabschnitte geführt werden kann und wobei der Anlageabschnitt des lösbaren Axialanschlags auf der Befestigungsfläche des Innenteils gleiten kann. Der oder die Verrastungsabschnitte des lösbaren Axialanschlags können derart an den Führungsabschnitten ausgebildet sein, dass diese in der Montageposition einen axialen Verrastungshinterschnitt ausbilden, nachdem sie durch die Außenfläche des Befestigungsabschnitts des Innenteils elastisch verformt wurden und sich dann elastisch zurückgestellt haben. Der lösbare Axialanschlag kann jedoch auch derart konfiguriert sein, dass dieser in einer radialen Richtung, vorzugsweise senkrecht zu der Befestigungsfläche des Innenteils, auf das Innenteil aufklipst werden kann. Der Verrastungsabschnitt kann ein im Wesentlichen senkrecht zu dem Anlageabschnitt erstreckender Verrastungsarm, Verrastungsvorsprung oder Verrastungshaken, eine Verrastungsschiene oder dergleichen sein, der in der Montageposition einen radialen Verrastungshinterschnitt ausbildet, nachdem dieser durch die Außenfläche des Befestigungsabschnitts des Innenteils elastisch verformt wurde und sich dann elastisch zurückgestellt hat. Der oder die Verklemmungsabschnitte des lösbaren Axialanschlags können derart ausgebildet sein, dass diese in der Montageposition durch die Außenfläche des Befestigungsabschnitts des Innenteils elastisch verformt werden und so das Innenteil einklemmen bzw. festklemmen. Der Verklemmungsabschnitt kann ein im Wesentlichen senkrecht zu dem Anlageabschnitt erstreckender Verklemmungsarm oder Verklemmungsvorsprung, eine Verklemmungsschiene oder dergleichen sein, der in der Montageposition eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Innenteil aufgrund von Klemmkräften ausbildet, nachdem dieser durch die Außenfläche des Befestigungsabschnitts des Innenteils elastisch verformt wurde. Der Verrastungsabschnitt und der Verklemmungsabschnitt können integral bzw. einstückig ausgebildet sein.
Der lösbare Axialanschlag kann derart ausgebildet sein, dass dieser wahlweise sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung in die Montageposition gebracht werden kann, um mit dem Innenteil zu verrasten und/oder zu verklemmen. Es kann beispielsweise ein Verrastungsabschnitt vorgesehen werden, der in der Montageposition sowohl einen axialen Verrastungshinterschnitt als auch einen radialen Verrastungshinterschnitt zum Innenteil ausbildet. Es können aber auch eine Mehrzahl von Verrastungsabschnitten vorgesehen werden, wobei beispielsweise ein Verrastungsabschnitt einen axialen Verrastungshinterschnitt ausbildet und ein anderer Verrastungsabschnitt einen radialen Verrastungshinterschnitt ausbildet. Es ist auch möglich, Verrastungsabschnitte und Verklemmungsabschnitte miteinander zu kombinieren.
Vorzugsweise weist der lösbare Axialanschlag eine Fixierungsausnehmung auf, durch die eine Befestigungsschraube des Innenteils hindurchführbar ist, um den lösbaren Axialanschlag an dem Innenteil zu fixieren.
Der lösbare Axialanschlag kann durch die Befestigungsschraube des Innenteils belastbar an dem Innenteil in der Montageposition fixiert werden. Mit der Befestigungsschraube kann auch das Innenteil an die Fahrzeugkarosserie befestigt werden, um das Gummilager zu montieren. Die Fixierungsausnehmung ist insbesondere in dem Anlageabschnitt des lösbaren Axialanschlags angeordnet bzw. ausgebildet. Die Fixierungsausnehmung erstreckt sich durch den lösbaren Axialanschlag hindurch, wobei die Fixierungsausnehmung zur Seite hin geschlossen sein kann oder, beispielsweise in axialer Richtung des Innenteils, geöffnet sein kann. Die Kontur der Fixierungsausnehmung des lösbaren Axialanschlags kann im Wesentlichen einer Kontur einer Befestigungsausnehmung des Innenteils entsprechen, wobei in der Montageposition die Fixierungsausnehmung und die Befestigungsausnehmung im Wesentlichen zueinander ausgerichtet sein können, so dass die Befestigungsschraube durch beide Ausnehmungen hindurchgeführt werden kann und an der Fahrzeugkarosserie festgeschraubt werden kann. Beim Festschrauben werden dann der lösbare Axialanschlag und das Innenteil zwischen dem Schraubenkopf und der Fahrzeugkarosserie festgeklemmt.
Vorzugsweise weist der lösbare Axialanschlag einen halbkreisförmigen Anschlagsabschnitt auf.
Der halbkreisförmige Anschlagsabschnitt erstreckt sich in der Montageposition radial nach außen von dem Innenteil weg. Hierdurch kann der lösbare Axialanschlag auf einfache Weise in einer radialen Richtung mit dem Innenteil verrastet und/oder verklemmt werden, ohne dass es zu einem Kontakt zwischen dem Anschlagsabschnitt und dem Innenteil kommt. Der lösbare Axialanschlag kann jedoch auch einen vollkreisförmigen Anschlagsabschnitt aufweisen, um die Anschlagsfläche zu vergrößern. Bei einem vollkreisförmigen Anschlagsabschnitt kann der lösbare Axialanschlag in axialer Richtung auf das Innenteil geschoben und mit diesem verrastet und/oder verklemmt werden.
Vorzugsweise steht der Elastomerkörper in axialer Richtung derart von dem Außenteil vor, dass bei einer axialen Verlagerung des Innenteils und des Außenteils zueinander eine axiale Stirnfläche des Elastomerkörpers an den lösbaren Axialanschlag anschlägt.
Dadurch, dass die dem lösbaren Axialanschlag zugewandte axiale Stirnfläche des Elastomerkörpers bei einer relativen Verlagerung an den lösbaren Axialanschlag anschlägt, können auf einfache Weise Anschlagsgeräusche reduziert sowie die Haltbarkeit des Gummilagers erhöht werden. Das dem lösbaren Axialanschlag zugewandte axiale Ende des Außenteils kann einen umlaufenden, sich radial nach außen erstreckenden Schürzenabschnitt aufweisen, der einen äußeren Randbereich der axialen Stirnfläche des Elastomerkörpers in axialer Richtung stützt. Der Elastomerkörper kann beispielsweise etwa 1 mm bis etwa 5 mm von dem Außenteil vorstehen. Durch den vorstehenden Elastomerkörper wird zudem sichergestellt, dass die mit dem Außenteil verbundene Fahrzeugkomponente, wie der Achslenker, nicht mit dem lösbaren Axialanschlag in Kontakt tritt.
Vorzugsweise weist das Gummilager weiter einen festen Axialanschlag auf, der fest mit dem Innenteil verbunden ist, wobei das Außenteil zwischen dem lösbaren Axialanschlag und dem festen Axialanschlag angeordnet ist, und wobei ein Abschnitt des Elastomerkörpers an einer Anschlagsfläche des festen Axialanschlags anvulkanisiert ist.
Der feste Axialanschlag kann insbesondere einstückig mit dem Innenteil ausgebildet sein. Der feste Axialanschlag kann sich im Wesentlichen in radialer Richtung von dem Innenteil erstrecken und kann umlaufend an dem Innenteil ausgebildet sein. Im Querschnitt quer zur Axialrichtung kann der feste Axialanschlag im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet sein. Durch den anvulkanisierten Abschnitt des Elastomerkörpers an der Anschlagsfläche des festen Axialanschlags können auf einfache Weise Anschlagsgeräusche reduziert sowie die Haltbarkeit des Gummilagers erhöht werden. In der Herstellung kann der Elastomerkörper in einem Arbeitsschritt an dem Innenteil, dem Außenteil und an der Anschlagsfläche des festen Axialanschlags anvulkanisiert werden. Die Anschlagsfläche des festen Axialanschlags mit der Elastomerschicht des Elastomerkörpers darauf kann bei einer axialen Verlagerung des Innenteils zum Außenteil an einem umlaufenden, radial nach innen umgebördelten Abschnitt des Außenteils anschlagen. Alternativ oder zusätzlich kann die Anschlagsfläche des festen Axialanschlags mit der Elastomerschicht des Elastomerkörpers darauf bei einer axialen Verlagerung des Innenteils zum Außenteil an einer dem festen Axialanschlag zugewandten Stirnfläche des Elastomerkörpers anschlagen. Um eine relative axiale Verlagerung des Außenteils zum festen Axialanschlag zu erlauben, kann der Elastomerkörper eine vorzugsweise umlaufende Nut aufweisen, die zwischen dem anvulkanisierten Abschnitt an der Anschlagfläche des festen Axialanschlags und dem Außenteil angeordnet bzw. ausgebildet ist. Statt dem festen Axialanschlag kann das Gummilager jedoch auch einen zweiten lösbaren Axialanschlag aufweisen, wobei dann die dem zweiten lösbaren Axialanschlag zugewandte Stirnfläche des Elastomerkörpers von dem Außenteil axial vorstehen kann.
Vorzugsweise weist das Innenteil an seinen axialen Enden jeweils eine Befestigungsausnehmung zum Verbinden des Innenteils mit der Fahrzeugkarosserie auf, wobei die Befestigungsausnehmungen axial nach außen hin geöffnet sind.
Das Innenteil kann eine Form ähnlich eines Gabelschlüssels aufweisen. Durch die axial nach außen hin geöffneten Befestigungsausnehmungen kann die Festigkeit des Innenteils im Bereich der Befestigungsabschnitte gezielt reduziert werden, so dass sich das Innenteil bei einem Crash unter der Crash-Last einfacher verformen lässt und die Befestigungsschrauben loslässt. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass bei einem Crash ein mittels des Gummilagers befestigtes Rad in den Fußraum der Fahrgastzelle rutscht, da das losgelöste Innenteil seitlich weg vom Fahrzeug rutscht. Vorzugsweise ist die Fixierungsausnehmung des lösbaren Axialanschlags ebenfalls axial nach außen hin geöffnet, so dass sich bei einem Crash das Innenteil auch mit einem fixierten lösbaren Axialanschlag einfacher von der entsprechenden Befestigungsschraube löst.
Vorzugsweise weist das Außenteil zumindest einen Kalibrierungsabschnitt reduzierten Durchmessers auf.
Vorteilhafterweise kann durch den Kalibrierungsabschnitt der Elastomerkörper vorgespannt werden, wodurch die Lebensdauer des Elastomerkörpers erhöht werden kann. Ferner kann durch den Kalibrierungsabschnitt die radiale Steifigkeit und in geringerem Maße auch die axiale Steifigkeit des Gummilagers gezielt verändert oder modifiziert werden, um dem Gummilager gewünschte Eigenschaften zu verleihen. Das Außenteil kann mehrere Kalibrierungsabschnitte aufweisen, die in axialer Richtung des Außenteils voneinander beabstandet ausgebildet sein können und auch unterschiedliche Kalibrierungsgrade aufweisen können. Es können auch Kalibrierungsabschnitte mit unterschiedlichen Kalibrierungsgraden stufenartig aneinandergereiht werden. In den Abschnitten außerhalb der Kalibrierungsabschnitte ist das Außenteil unkalibriert. Bei der Kalibrierung wird der Umfang des Außenteils nach dem Anvulkanisieren des Elastomerkörpers abschnittsweise mittels eines Werkzeugs gestaucht, wobei der Durchmesser des Außenteils reduziert wird.
Vorzugsweise weist das Innenteil einen Ausbeulungsabschnitt vergrößerten Durchmessers auf.
Vorteilhafterweise kann durch den Ausbeulungsabschnitt die radiale und axiale Steifigkeit des Gummilagers ohne Erhöhung der Gummihärte gezielt erhöht werden, um dem Gummilager gewünschte Eigenschaften zu verleihen. Gleichzeitig kann durch den Ausbeulungsabschnitt die kardanische Steifigkeit gesenkt werden.
Der Ausbeulungsabschnitt ist vorzugsweise mittig im Elastomerkörper und/oder mittig im Innenteil zwischen dem lösbaren und dem festen Axialanschlag ausgebildet. Im Ausbeulungsabschnitt ist das Material des Innenteils ballig geformt, wobei der Durchmesser des Ausbeulungsabschnitts verglichen zum Durchmesser des im Wesentlichen zylindrisch geformten Zwischenabschnitts des Innenteils um etwa 10% bis etwa 50% vergrößert sein kann.
Vorzugsweise ist der Elastomerkörper an das Innenteil und an das Außenteil anvulkanisiert.
Alternativ kann der Elastomerkörper auch an das Innen- und/oder das Außenteil und/oder den Axialanschlag geklebt sein. Ebenfalls alternativ kann der Elastomerkörper auch an das Innen- und/oder das Außenteil und/oder den Axialanschlag kraft- und/oder formschlüssig fixiert sein. Wenn in der vorliegenden Beschreibung von Anvulkanisieren gesprochen wird, können jeweils alternativ auch Klebung und/oder Formschluss und/oder Kraftschluss als Verbindung eingesetzt werden.
Vorteilhaftweise wird durch das Anvulkanisieren eine besonders feste Verbindung des Elastomerkörpers mit dem Innenteil und dem Außenteil in einem Arbeitsschritt besonders einfach realisiert. Zum Anvulkanisieren können das Innenteil und das Außenteil in ein gemeinsames Werkzeug eingelegt werden und mit dem Material des Elastomerkörpers umspritzt werden. Bei der der Klebung wird eine oder mehrere Oberflächen von Innenteil und/oder Außenteil und/oder Axialanschlag mit Klebstoff versehen. Bei Kraft- und/oder Formschluss wird der Elastomerkörper in bekannter Weise zwischen Innen- und Außenteil und/oder Axialanschlag fixiert.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Gummilagers zum Verbinden einer Fahrzeugkomponente, insbesondere eines Achslenkers, mit einer Fahrzeugkarosserie, umfassend: (i) Bereitstellen eines Innenteils; (ii) Bereitstellen eines Außenteils; (iii) Bereitstellen eines Elastomerkörpers, der zwischen dem Innenteil und dem Außenteil angeordnet ist und diese verbindet; (iv) Bereitstellen eines lösbaren Axialanschlags, und (v) Verrasten und/oder Verklemmen des lösbaren Axialanschlags mit dem Innenteil in einer Montageposition, so dass der lösbare Axialanschlag eine axiale Verlagerung des Innenteils und des Außenteils zueinander begrenzt.
Das vorstehend zum Gummilager Erläuterte gilt entsprechend auch für das erfindungsgemäße Verfahren.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren im Detail beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, und dass einzelne Merkmale der Ausführungsformen beliebig zu weiteren Ausführungsformen kombiniert werden können.
Es zeigen:

1 eine erste Ausführungsform des Gummilagers in einer Draufsicht;
2 das Gummilager aus 1 in einer Vorderansicht;
3 eine Schnittdarstellung des Gummilagers aus 1 quer zur Axialrichtung entlang der Schnittlinie C-C in 1;
4 eine perspektivische Ansicht des lösbaren Axialanschlags des Gummilagers aus 1;
5 eine axiale Schnittdarstellung des Gummilagers aus 1;
6 eine axiale Schnittdarstellung eines Gummilagers gemäß einer zweiten Ausführungsform;
7 eine axiale Schnittdarstellung eines Gummilagers gemäß einer dritten Ausführungsform;
8 eine perspektivische Ansicht eines Gummilagers gemäß einer vierten Ausführungsform;
9 eine axiale Schnittdarstellung des Gummilagers gemäß der vierten Ausführungsform;
10 eine Draufsicht eines Abschnitts eines Gummilagers gemäß einer fünften Ausführungsform.

1 bis 5 betreffen ein Gummilager 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Gummilager 1 weist einen Innenteil 2, ein Außenteil 3 und einen Elastomerkörper 4 auf, wobei der Elastomerkörper 4 an das Innenteil 2 und an das Außenteil 3 anvulkanisiert ist und beide Teile 2, 3 federnd miteinander verbindet. Das Außenteil 3 ist hülsenförmig ausgebildet und weist eine im Wesentlichen zylindrische Außenfläche auf. Das Außenteil 3 ist ausgebildet, um in eine Montageausnehmung eines Achslenkers eingepresst zu werden. Das Innenteil 2 ist länglich ausgebildet und weist an seinen axialen Enden jeweils einen Befestigungsabschnitt 5 mit einer Befestigungsausnehmung 6 auf, um das Innenteil 2 an den axialen Enden mit einer Fahrzeugkarosserie verschrauben zu können. Die Befestigungsausnehmungen 6 sind seitlich in axialer Richtung offen, sich das Innenteil 2 bei einem Crash unter der Crash-Last einfacher verformen lässt und die Befestigungsschrauben loslässt..
Einem axialen Ende des Außenteils 3 zugewandt ist ein lösbarer Axialanschlag 7 an dem Innenteil 2 angeordnet. 1 bis 3 und 5 zeigen den lösbaren Axialanschlag 7 in der Montageposition, in der der lösbare Axialanschlag 7 mit dem Innenteil 2 verrastet ist. 4 zeigt den lösbaren Axialanschlag 7 als einzelnes Bauteil im gelösten Zustand. Der lösbare Axialanschlag 7 weist einen Anlageabschnitt 8 und einen sich dazu im Wesentlichen senkrecht erstreckenden, halbkreis bzw. halbscheibenförmigen Anschlagsabschnitt 9 auf. Der Anlageabschnitt 8 liegt in der Montageposition an der Außenfläche des Innenteils 2 im Bereich eines Befestigungsabschnitts 5 an. Der Anlageabschnitt 8 weist eine Fixierungsausnehmung 10 auf, durch die die Befestigungsschraube des Innenteils 2 geführt werden kann, um beim Verschrauben des Innenteils 2 an die Fahrzeugkarosserie den lösbaren Axialanschlag 7 belastbar an dem Innenteils 2 bzw. an dem Gummilager 1 zu fixieren. Ähnlich wie die Befestigungsausnehmung 6 ist auch die Fixierungsausnehmung 10 seitlich in axialer Richtung offen. In der Montageposition ist der lösbare Axialanschlag 7 derart relativ zum Innenteil 2 angeordnet, dass die Befestigungsausnehmung 6 und die Fixierungsausnehmung 10 im Wesentlichen konzentrisch angeordnet sind, so dass die Befestigungsschraube durch beide Ausnehmungen 6, 10 führbar ist.
Der lösbare Axialanschlag 7 weist einen Verrastungsabschnitt 11 auf, um den lösbaren Axialanschlag 7 mit bzw. an dem Innenteil 2 zu verrasten. Der Verrastungsabschnitt 11 weist ein Paar von Verrastungsarmen auf, die sich an beiden Seiten einer Anlagefläche 12 des Anlageabschnitts 8 jeweils im Wesentlichen senkrecht erstrecken, wobei die Verrastungsarme jedoch leicht nach innen gebogen sind, so dass diese in der Montageposition einen Verrastungshinterschnitt zu dem Material des Innenteils 2 ausbilden, der in einer radialen Richtung R senkrecht zur Anlagefläche 12 wirkt. Durch die Reibung der Verrastungsarme an den Seitenflächen des Innenteils 2 ist der lösbare Axialanschlag 7 auch in axialer Richtung A kraftschlüssig fixiert bzw. verklemmt. Der Verrastungsabschnitt 11 hat daher auch gleichzeitig die Funktion eines Verklemmungsabschnitts. Der lösbare Axialanschlag 7 kann relativ zum Innenteil 2 in radialer Richtung R quer zur Anlagefläche 12 und/oder in axialer Richtung A in die Montageposition gebracht werden und dort verrastet werden.
Die dem Anschlagsabschnitt 9 zugewandte axiale Stirnfläche 13 des Elastomerkörpers 4 steht in axialer Richtung gegenüber dem Außenteil 3 vor und schlägt bei einer relativen axialen Verlagerung des Innenteils 2 zum Außenteil 3 an den Anschlagsabschnitt 9 an. Der Spalt t zwischen der axialen Stirnfläche 13 und dem Anschlagsabschnitt 9 definiert die relative Beweglichkeit des Außenteils 3 zum Innenteil 2 in Richtung des lösbaren Axialanschlags 7 und kann entsprechend den Anforderungen eingestellt werden. Der radiale Außenbereich der axialen Stirnfläche 13 wird durch einen Schürzenabschnitt 14 eines axialen Endabschnitts des Außenteils 3 in axialer Richtung gestützt.
Das Innenteil 2 weist weiter einen festen Axialanschlag 15 auf, wobei das Außenteil 3 und der Elastomerkörper 4 zwischen dem lösbaren Axialanschlag 7 und dem festen Axialanschlag 15 angeordnet sind. Der Elastomerkörper 4 ist an eine Anschlagsfläche 16 des festen Axialanschlags 15 anvulkanisiert, wobei der Elastomerkörper 4 eine umlaufende Nut 17 aufweist, welche die relative Beweglichkeit des Außenteils 3 zum Innenteil 2 in Richtung des festen Axialanschlags 15 definiert. Die Konfiguration der Nut 17, insbesondere die Breite davon, kann entsprechend den Anforderungen eingestellt werden. Der axiale Endabschnitt des Außenteils 3, der dem Schürzenabschnitt 14 gegenüberliegt und der dem festen Axialanschlag 15 zugewandt ist, weist einen Bördelungsabschnitt 18 auf, bei dem das Außenteil 3 nach innen gebördelt ist. Die Nut 17 ist derart ausgebildet, dass eine axiale Stirnfläche des Bördlungsabschnitts 18 bei relativer Verlagerung des Innenteils 2 zum Außenteil 3 an den festen Axialanschlag 15 mit dem darauf anvulkanisierten Abschnitt des Elastomerkörpers 4 darauf anschlägt.
6 zeigt eine axiale Schnittdarstellung eines Gummilagers 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform, wobei der Schnitt in Axialrichtung entlang der Längsachse verläuft. Der Unterschied der zweiten Ausführungsform gegenüber der ersten Ausführungsform liegt darin, dass das Außenteil 3 Kalibrierungsabschnitte 19 aufweist, in denen der Außendurchmesser des Außenteils 3 reduziert ist. Die Kalibrierungsabschnitte 19 sind in Axialrichtung abschnittsweise ausgebildet. Durch die Kalibrierungsabschnitte 19 kann der Elastomerkörper 4 vorgespannt werden und die radiale und axiale Steifigkeit des Elastomerkörpers 4 gezielt verändert bzw. modifiziert werden. Das Außenteil 3 weist auch unkalibrierte Abschnitte 20 auf.
7 zeigt eine axiale Schnittdarstellung eines Gummilagers 1 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass das Innenteil 2 einen Ausbeulungsabschnitt 21 aufweist, in dem der Durchmesser des Innenteils 2 vergrößert ist. Durch den Ausbeulungsabschnitt 21 kann die radiale und axiale Steifigkeit des Gummilagers ohne Erhöhung der Gummihärte gezielt erhöht werden, sowie die kardanische Steifigkeit gezielt gesenkt werden. Der Ausbeulungsabschnitt 21 ist in Axialrichtung etwa mittig im Elastomerkörper 4 angeordnet und ist von dem Außenteil 3 umgeben. Im Ausbeulungsabschnitt 21 wölbt sich das Material des Innenteils 2 radial nach außen. Der Ausbeulungsabschnitt 21 ist mittig zwischen den Befestigungsabschnitten 5 des Innenteils 2 ausgebildet.
8 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Gummilagers 1 gemäß einer vierten Ausführungsform, und 9 zeigt eine axiale Schnittdarstellung davon. Der Unterschied der vierten Ausführungsform gegenüber der ersten Ausführungsform liegt zunächst darin, dass das Gummilager 1 zwei lösbare Axialanschläge 7 aufweist, die jeweils an den Befestigungsabschnitten 5 des Innenteils 2 mit dem Innenteil 2 in der Montageposition verrastet sind. 8 zeigt einen Zustand, bei dem der rechte lösbare Axialanschlag 7 noch nicht in der Montageposition ist, also noch nicht mit dem Innenteil 2 verrastet ist. Das Gummilager 1 gemäß der vierten Ausführungsform weist keinen festen Axialanschlag auf. Ein weiterer wesentlicher Unterschied liegt in der Ausführung des Außenteils 3, das durch die radiale Außenfläche des Elastomerkörpers 4 ausgebildet wird. Der Elastomerkörper 4 kann also direkt in eine Montageausnehmung einer Fahrzeugkomponente, wie eines Achslenkers, eingefügt werden, um das Gummilager 1 mit der Fahrzeugkomponente zu verbinden. Durch die beidseitig lösbaren Axialanschläge 7 ist das Außenteil 3 besonders einfach mit der Fahrzeugkomponente verbindbar.
10 zeigt eine Draufsicht eines Abschnitts eines Gummilagers gemäß einer fünften Ausführungsform. Der wesentliche Unterschied der fünften Ausführungsform gegenüber der ersten Ausführungsform liegt in der Konfiguration der Verrastung von dem lösbaren Axialanschlag 7 und dem Innenteil 2. Der Anlageabschnitt 8 des lösbaren Axialanschlags 7 gemäß der fünften Ausführungsform weist radial nach innen vorspringende Verrastungsvorsprünge 22, die in Breitenrichtung des Befestigungsabschnitts 5 des Innenteils 2 von seitlichen Führungsabschnitten 23 des lösbaren Axialanschlags 7 nach innen vorspringen. Die seitlichen Flächen des Befestigungsabschnitts 5 des Innenteils 2 weisen jeweils eine entsprechend geformte Verrastungsausnehmung 24 auf, in die die Verrastungsvorsprünge 22 in der Montageposition eingreifen, wodurch ein Verrastungshinterschnitt in axialer Richtung A ausgebildet wird, der den lösbaren Axialanschlag 7 zumindest in axialer Richtung fixiert bzw. verrastet. Es sei angemerkt, dass auch eine umgekehrte Anordnung des Verrastungsvorsprungs und der Verrastungsausnehmung möglich ist, also dass der Befestigungsabschnitt 5 radial nach außen vorspringende Verrastungsvorsprünge aufweist, und dass der lösbare Axialanschlag 7 entsprechende Verrastungsausnehmungen aufweist. Der lösbare Axialanschlag 7 und das Innenteil 2 können auch Verrastungsvorsprünge und -ausnehmungen aufweisen, die in einer Richtung senkrecht zur Befestigungsfläche des Befestigungsabschnitts 5 vorspringen bzw. rückspringen, um eine Verrastung zu erzeugen. Verschiedenartige Verrastungskonfigurationen können zudem miteinander kombiniert werden und/oder auch mit Verklemmungskonfigurationen kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

1: Gummilager
2: Innenteil
3: Außenteil
4: Elastomerkörper
5: Befestigungsabschnitt
6: Befestigungsausnehmung
7: lösbarer Axialanschlag
8: Anlageabschnitt
9: Anschlagsabschnitt
10: Fixierungsausnehmung
11: Verrastungsabschnitt
12: Anlagefläche
13: axiale Stirnfläche des Elastomerkörpers
14: Schürzenabschnitt
15: fester Axialanschlag
16: Anschlagsfläche
17: Nut
18: Bördelungsabschnitt
19: Kalibrierungsabschnitt
20: unkalibrierter Abschnitt
21: Ausbeulungsabschnitt
22: Verrastungsvorsprung
23: seitlicher Führungsabschnitt
R: radiale Richtung
A: axiale Richtung
t: Spalt

Claims

Gummilager (1) zum Verbinden einer Fahrzeugkomponente, insbesondere eines Achslenkers, mit einer Fahrzeugkarosserie, aufweisend: ein Innenteil (2); ein Außenteil (3); einen Elastomerkörper (4), der zwischen dem Innenteil (2) und dem Außenteil (4) angeordnet ist und diese verbindet, und einen lösbaren Axialanschlag (7), der in einer Montageposition eine axiale Verlagerung des Innenteils (2) und des Außenteils (3) zueinander begrenzt, wobei der lösbare Axialanschlag (7) in der Montageposition eine Verrastung mit dem Innenteil (2) aufweist und/oder eine Verklemmung mit dem Innenteil (2) aufweist.
Gummilager (1) nach Anspruch 1, wobei der lösbare Axialanschlag (7) in einer axialen Richtung des Innenteils (2) und/oder in einer radialen Richtung des Innenteils (2) mit dem Innenteil (2) verrastbar und/oder verklemmbar ist.
Gummilager (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der lösbare Axialanschlag (7) eine Fixierungsausnehmung (10) aufweist, durch die eine Befestigungsschraube des Innenteils (2) hindurchführbar ist, um den lösbaren Axialanschlag (7) an dem Innenteil (2) zu fixieren.
Gummilager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der lösbare Axialanschlag (7) einen halbkreisförmigen Anschlagsabschnitt (9) aufweist.
Gummilager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Elastomerkörper (4) in axialer Richtung derart von dem Außenteil (3) vorsteht, dass bei einer axialen Verlagerung des Innenteils (2) und des Außenteils (3) zueinander eine axiale Stirnfläche (13) des Elastomerkörpers (4) an den lösbaren Axialanschlag (7) anschlägt.
Gummilager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter aufweisend einen festen Axialanschlag (15), der fest mit dem Innenteil (2) verbunden ist, wobei das Außenteil (3) zwischen dem lösbaren Axialanschlag (7) und dem festen Axialanschlag (15) angeordnet ist, und wobei ein Abschnitt des Elastomerkörpers (4) an einer Anschlagsfläche (16) des festen Axialanschlags (15) anvulkanisiert oder angeklebt ist.
Gummilager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Innenteil (2) an seinen axialen Enden jeweils eine Befestigungsausnehmung (6) zum Verbinden des Innenteils (2) mit der Fahrzeugkarosserie aufweist, und wobei die Befestigungsausnehmungen (6) axial nach außen hin geöffnet sind.
Gummilager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Außenteil (3) zumindest einen Kalibrierungsabschnitt (19) reduzierten Durchmessers aufweist.
Gummilager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Innenteil (2) einen Ausbeulungsabschnitt (21) vergrößerten Durchmessers aufweist.
Gummilager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Elastomerkörper (4) an das Innenteil (2) und an das Außenteil (3) anvulkanisiert oder angeklebt oder kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist.
Verfahren zum Herstellen eines Gummilagers (1) zum Verbinden einer Fahrzeugkomponente, insbesondere eines Achslenkers, mit einer Fahrzeugkarosserie, umfassend: Bereitstellen eines Innenteils (2); Bereitstellen eines Außenteils (3); Bereitstellen eines Elastomerkörpers (4), der zwischen dem Innenteil (2) und dem Außenteil (3) angeordnet ist und diese verbindet; Bereitstellen eines lösbaren Axialanschlags (7), und Verrasten und/oder Verklemmen des lösbaren Axialanschlags (7) mit dem Innenteil (2) in einer Montageposition, so dass der lösbare Axialanschlag (7) eine axiale Verlagerung des Innenteils (2) und des Außenteils (3) zueinander begrenzt.