DE102017111996B4 - Lageranordnung - Google Patents

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    • F16F1/38Springs 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
    • F16F1/3807Springs 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

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Abstract

Lageranordnung (1) umfassend ein Innenteil (2) und eine Außenhülse (3) sowie eine Versteifungsstruktur (4), die an dem Innenteil (2) in einer radialen Richtung r der Lageranordnung (1) zur Außenhülse (3) hin angeordnet ist, sowie ein elastisches Material (5), das in radialer Richtung r zwischen der Versteifungsstruktur (4) und der Außenhülse (3) angeordnet ist, wobei die Versteifungsstruktur (4) zumindest einen Vorsprung (6) mit einer Höhe A und einer Breite B sowie zumindest einen Sohlenbereich (7) mit einer Höhe C und einer Breite D aufweist, wobei in einer axialen Richtung a der Lageranordnung (1) die Sohlenbereiche (7) und Vorsprünge (6) alternierend angeordnet sind, wobei die Vorsprünge (6) in radialer Richtung r von der Außenoberfläche (11) des Innenteils (2) wegweisen, wobei in axialer Richtung a der Lageranordnung (1) die Höhe A der Vorsprünge (6) und/oder die Höhe C der Sohlenbereiche (7) variiert ist und/oder die Höhe A der Vorsprünge (6) und/oder die Höhe C der Sohlenbereiche (7) in einer Umfangsrichtung U variiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstruktur (4) als separates Bauteil ausgestaltet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung umfassend ein Innenteil und eineAußenhülse sowie eine Versteifungsstruktur und ein elastisches Material gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
  • In vielen Bereichen der Technik, insbesondere in der Kraftfahrzeugindustrie, kommen vielgestaltige Lageranordnungen zum Einsatz. Dabei unterliegen sie vielgestaltigen Kräften, die axiale, radiale, kardanische oder torsional Lasten in eine Lageranordnung einleiten. Teilweise werden die Lageranordnungen in verschiedenen Lastrichtungen unterschiedlich stark belastet, so dass beispielsweise in axialer und radialer Richtung der Lageranordnung unterschiedliche Steifigkeiten des Lagers erforderlich sind.
  • In der EP 1 589 251 A1 wird eine Lageranordnung offenbart mit einem Innenteil, welches an seiner Außenmantelfläche eine Wellenkontur aufweist, und mit einer Außenhülse, welche an ihrer Innenmantelfläche ebenfalls eine Wellenkontur aufweist. Durch diese Ausgestaltung wird in axialer Richtung eine höhere Steifigkeit eingestellt als in radialer Richtung. Die axiale Last wird dabei aber maßgeblich nur auf einem Wellenberg abgestützt und Variabilität der Lageranordnung bezüglich der Einstellung der Steifigkeiten für unterschiedliche Lasten ist beschränkt.
  • Die CN 102 152 717 A offenbart eine Lageranordnung mit einem Innenteil, einer Außenhülse und einem dazwischen angeordneten elastischen Material. Das Innenteil weist eine Versteifungsstruktur auf mit Vorsprüngen, die in radialer Richtung von der Außenoberfläche des Innenteils wegweisen.
  • Eine entsprechende Lageranordnung geht aus der FR 2 764 242 A1 hervor.
  • Auch die DE 10 2012 204 845 A1 offenbart eine derartige Lageranordnung, wobei die Höhe der Vorsprünge des Innenteils in axialer Richtung der Lageranordnung variiert. Auch die Höhe der zwischen den Vorsprüngen angeordneten Sohlenbereiche variiert.
  • Durch diese aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestaltungen können auf die Lageranordnungen einwirkende mechanische Lasten besser aufgenommen werden. Allerdings sind die Versteifungsstrukturen einstückig und materialeinheitlich aus dem Innenteil ausgebildet, was Nachteile hinsichtlich der Flexibilität der Konstruktion und bei dynamischer Drehbelastung mit sich bringt.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lageranordnung bereitzustellen, die gegenüber dem Stand der Technik dessen Nachteile beseitigt.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 11.
  • Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung umfassend ein Innenteil und eine Außenhülse sowie eine Versteifungsstruktur, die an dem Innenteil in einer radialen Richtung der Lageranordnung zur Außenhülse hin angeordnet ist, sowie ein elastisches Material, das in radialer Richtung zwischen der Versteifungsstruktur und der Außenhülse angeordnet ist. Die Versteifungsstruktur weist zumindest einen Vorsprung mit einer Höhe A und einer Breite B sowie zumindest einen Sohlenbereich mit einer Höhe C und einer Breite D auf, wobei in einer axialen Richtung der Lageranordnung die Sohlenbereiche und Vorsprünge alternierend angeordnet sind, wobei die Vorsprünge in radialer Richtung von der Außenoberfläche des Innenteils wegweisen und wobei in axialer Richtung der Lageranordnung die Höhe A der Vorsprünge und/oder die Höhe C der Sohlenbereiche variiert ist und/oder die Höhe A der Vorsprünge und/oder die Höhe C der Sohlenbereiche in einer Umfangsrichtung variiert ist. Die Versteifungsstruktur ist als separates Bauteil ausgestaltet.
  • Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass die Versteifungsstruktur geometrisch so ausgebildet ist, dass die auftretenden Lasten eines spezifischen Lastfalls optimal aufgenommen werden können. Die Lageranordnung ist dann für die zu erwartenden Lastfälle maßgeschneidert ausgeführt.
  • Üblicherweise sind derartige Lageranordnungen, die insbesondere für Kraftfahrzeuge geeignet sind, weitestgehend zylindrisch geformt. Als axiale Richtung wird im Rahmen der Erfindung wird eine Richtung parallel zur Höhe des Zylinders betrachtet, eine radiale Richtung wird in entsprechender Weise als eine Richtung parallel zu einem Radius des Zylinders betrachtet.
  • Bei den Lageranordnungen kann es sich beispielsweise um Gummi-Lager, Gummi-Metall-Lager oder Gleitlager handeln.
  • Das Innenteil kann als zylindrische Hülse oder als zylindrischer Bolzen ausgeführt sein. Bei der Außenhülse handelt es zumeist ebenfalls um eine zylindrische Hülse. Beide Komponenten können aus metallischen Materialien oder aus Kunststoff gefertigt sein.
  • Das elastische Material ist idealerweise stoffschlüssig mit den anliegenden Komponenten der Lageranordnung verbunden, beispielsweise anvulkansiert oder angeklebt. Das elastische Material kann aber auch in die Lageranordnung eingespritzt werden.
  • An der Außenoberfläche des Innenteils schließt sich in radialer Richtung eine Versteifungsstruktur an. Die Versteifungsstruktur weist zumindest einen Vorsprung auf, der in radialer Richtung durch eine Höhe A und in axialer Richtung durch eine Breite B charakterisiert ist. In axialer Richtung sind abwechselnd zu den Vorsprüngen Sohlenbereiche angeordnet, die ebenfalls durch eine Höhe C und eine Breite D charakterisiert sind.
  • Die Versteifungsstruktur kann beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff oder aus Kunststoff ausgeführt sein.
  • Die Höhen von Vorsprüngen und Sohlenbereichen werden von der Außenoberfläche des Innenteils aus gemessen. Grundsätzlich ist mit der Höhe die maximale Ausdehnung der Vorsprünge oder Sohlenbereiche in radialer Richtung gemeint. Es ist folglich möglich, dass über die Breite eines Vorsprungs oder Sohlenbereiches die jeweilige radiale Ausdehnung variiert. Insbesondere bei den Vorsprüngen ist es auch möglich, dass sich die axiale Ausdehnung der Vorsprünge über die Höhe ändert, beispielsweise die Vorsprünge zu ihrem radialen, auf die Außenhülse weisenden Ende hin sukzessive schmaler werden. Dann wird als die Breite der Vorsprünge eine mittlere Ausdehnung in axialer Richtung verstanden.
  • In axialer Richtung wechseln sich Vorsprünge und Sohlenbereiche ab, wobei es unerheblich ist, ob in axialen Endbereichen der Lageranordnung ein Vorsprung oder ein Sohlenbereich angeordnet ist. Bevorzugt weist die Lageranordnung zumindest einen Vorsprung und zwei Sohlenbereiche oder zwei Vorsprünge und einen Sohlenbereich aufweist.
  • Durch die Variation der Höhe A der Vorsprünge und/oder der Höhe C der Sohlenbereiche in axialer Richtung ist es möglich, die Steifigkeiten der Lageranordnung für verschiedenste Lastfälle optimal einzustellen. Es ergibt sich beispielsweise in axialer Richtung eine variierende Radialsteifigkeit. Durch eine entsprechende Konzeption der Abfolge von unterschiedlich hohen Vorsprüngen und/oder Sohlenbereichen kann axialen, radialen, torsionalen oder kardanischen Lasten begegnet werden.
  • Durch eine Variation der Höhe A der Vorsprünge und/oder der Höhe C der Sohlenbereiche in einer Umfangsrichtung, insbesondere bei Beibehaltung eines runden Innenteils und einer runden Außenhülse, ergeben sich für das elastische Material unterschiedliche Dicken über den Umfang und damit unterschiedliche radiale beziehungsweise kardanische Steifigkeiten.
  • Die Versteifungsstruktur ist als separates Bauteil ausgestaltet. Dies bringt Vorteile hinsichtlich der Materialwahl mit sich, da die Versteifungsstruktur unabhängig von der übrigen Lageranordnung konzipiert und hinsichtlich der Steifigkeitsanforderungen ausgelegt werden kann.
  • In bevorzugter Weise steigt die Höhe A der Vorsprünge und/oder die Höhe C der Sohlenbereiche von einem ersten axialen Ende der Lageranordnung zu einem zweiten axialen Ende an. Das bedeutet beispielsweise, dass die Höhe A der Vorsprünge von einem axialen Ende an sukzessive von Vorsprung zu Vorsprung größer wird und die größte Höhe am anderen axialen Ende der Lageranordnung erreicht wird.
  • Weiterhin bevorzugt weist die Höhe A der Vorsprünge und/oder die Höhe C der Sohlenbereiche in axialer Richtung einen Minimalwert auf. Das bedeutet beispielsweise, dass die Höhe A der Vorsprünge von einem axialen Ende an sukzessive von Vorsprung zu Vorsprung kleiner wird. Nach dem Erreichen des Vorsprungs mit der kleinsten Höhe nimmt die Höhe A der Vorsprünge zum anderen axialen Ende der Lageranordnung hin wieder sukzessive zu.
  • Weiterhin bevorzugt weist die Höhe A der Vorsprünge und/oder die Höhe C der Sohlenbereiche in axialer Richtung einen Maximalwert auf. Das bedeutet beispielsweise, dass die Höhe A der Vorsprünge von einem axialen Ende an sukzessive von Vorsprung zu Vorsprung größer wird. Nach dem Erreichen des Vorsprungs mit der größten Höhe nimmt die Höhe A der Vorsprünge zum anderen axialen Ende der Lageranordnung hin wieder sukzessive ab.
  • Aber auch darüber hinaus ist jeglicher Verlauf der Höhen von Vorsprüngen und/oder Sohlenbereichen möglich. Die Variation der Höhen kann linear, exponentiell oder parabolisch erfolgen. Es können mehrere Maximal- oder Minimalwerte vorgesehen sein.
  • In einer weiteren besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist in axialer Richtung der Lageranordnung die Breite B der Vorsprünge und/oder die Breite D der Sohlenbereiche variiert. Die Breiten der Vorsprünge und Sohlenbereiche stellen einen weiteren Parameter dar, um die lokalen Steifigkeiten der Lageranordnung einzustellen. Es kann dabei beispielsweise vorgesehen sein, dass die Breite B der Vorsprünge variiert und die Breite D der Sohlenbereiche konstant bleibt. Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass relativ zu einer Ebene, die senkrecht auf der axialen Richtung steht, die Breite B der Vorsprünge und/oder die Breite D der Sohlenbereiche asymmetrisch variiert ist.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Höhe A der Vorsprünge und/oder Höhe C der Sohlenbereiche in Umfangsrichtung ellipsenförmig oder oval variiert ist. Durch diese Maßnahme kann die erfindungsgemäße Anordnung ebenfalls optimiert an die Einbausituation im Fahrzeug und die daraus resultierenden Lasten angepasst werden. Durch Verdrehen der Lageranordnung in Einbaulage, können mit einer geometrischen Ausgestaltung auch unterschiedliche Lastfälle berücksichtigt werden.
  • Neben einer ellipsenförmigen oder ovalen Ausführungsform sind noch weitere Ausführungsformen möglich. So kann beispielsweise über eine in Umfangsrichtung alternierende Höhe A der Vorsprünge und/oder Höhe C der Sohlenbereiche eine Art Zahnradstruktur erzeugt werden, die zusätzlich eine Verdrehsicherung bewirkt.
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass zwischen dem elastischen Material und der Außenhülse eine zweite Versteifungsstruktur mit zweiten Vorsprüngen und zweiten Sohlenbereichen angeordnet ist, wobei die Vorsprünge in radialer Richtung von der Innenoberfläche der Außenhülse wegweisen.
  • Bevorzugt sind die Vorsprünge der Versteifungsstruktur und die zweiten Vorsprünge der zweiten Versteifungsstruktur in axialer Richtung betrachtet überlappend ausgeführt. Das bedeutet, dass die Vorsprünge der einen Versteifungsstruktur gegenüberliegend einem Sohlenbereich der anderen Versteifungsstruktur angeordnet sind und in den Bereich zwischen zwei Vorsprüngen der anderen Versteifungsstruktur hineinragen.
  • Weiter bevorzugt ist die zweite Versteifungsstruktur komplementär zu der Versteifungsstruktur ausgeführt. Das bedeutet, dass jedem Vorsprung und jedem Sohlenbereich der einen Versteifungsstruktur jeweils ein Sohlenbereich und ein Vorsprung der anderen Versteifungsstruktur zugeordnet ist. Es ist dabei aber nicht notwendig, dass die Höhen und Breiten der Vorsprünge und Sohlenstrukturen mit korrespondierenden Abmessungen ausgebildet sind.
  • Durch die Verwendung einer zweiten Versteifungsstruktur in einer erfindungsgemäßen Lageranordnung wird insbesondere die axiale Steifigkeit erhöht.
  • Insbesondere ist die Versteifungsstruktur beabstandet zu dem Innenteil angeordnet. Insbesondere bei einer als Gleitlager ausgeführten Lageranordnung ist dies notwendig. Der zwischen Innenteil und Versteifungselement entstehende Spalt kann beispielsweise mit einem Gleit- oder Schmiermittel gefüllt sein.
  • Die vorstehend aufgeführten Ausgestaltungen der Versteifungsstruktur lassen sich ohne weiteres auch auf die zweiten Versteifungsstrukturen im Zusammenhang mit der Außenhülse übertragen. Es ist auch dort eine entsprechende Dimensionierung der Höhen und Breiten von zweiten Vorsprüngen oder zweiten Sohlenbereichen möglich, ebenso wie beispielsweise eine ein- oder mehrteilige Ausgestaltung der zweiten Versteifungsstruktur mit der Außenhülse.
  • Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn an den axialen Enden der Lageranordnung Abschlussscheiben vorgesehen sind. Diese zumeist kreisrunden Scheiben werden auf das Innenteil aufgepresst und dienen als Anschlag in axialer Richtung.
  • Weitere Merkmale ergeben sich aus den nachfolgenden Zeichnungen. Identische oder einander entsprechende Merkmale werden mit jeweils identischen Bezugszeichen versehen.
  • Die Ausführungsformen der 1 bis 7 sowie 9 und 10 stellen keine erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele dar. Jedoch sind die offenbarten Ausgestaltungen der Versteifungsstrukturen sowie der übrigen Merkmale auf dem Gegenstand der Erfindung, wie er in 8 dargestellt ist, übertragbar.
  • Es zeigen
    • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Lageranordnung
    • 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Lageranordnung
    • 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Lageranordnung
    • 4 ein viertes Ausführungsbeispiel für eine Lageranordnung
    • 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel für eine Lageranordnung
    • 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel für eine Lageranordnung
    • 7 ein siebtes Ausführungsbeispiel für eine Lageranordnung
    • 8 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Lageranordnung
    • 9 ein Ausführungsbeispiel für eine Lageranordnung mit Variation der Versteifungsstruktur im Umfangsrichtung
    • 10 das Ausführungsbeispiel der 9 im Querschnitt
  • Eine erste Ausführungsform für eine Lageranordnung 1 zeigt 1. Dabei ist hier wie in allen anderen Figuren nur ein Teil der Lageranordnung 1 dargestellt, die zylindrisch um eine Symmetrieachse 8 ausgeführt ist.
  • Die Lageranordnung 1 umfasst ein Innenteil 2, in Form einer zylindrischen, metallischen Hülse und eine Außenhülse 3 sowie eine Versteifungsstruktur 4, die an dem Innenteil 2 in einer radialen Richtung r der Lageranordnung 1 zur Außenhülse 3 hin angeordnet ist. Ein elastisches Material 5 ist in radialer Richtung r zwischen der Versteifungsstruktur 4 und der Außenhülse 3 angeordnet, wobei die Versteifungsstruktur 4 mehrere Vorsprünge 6 mit einer Höhe A und einer Breite B sowie mehrere Sohlenbereiche 7 mit einer Höhe C und einer Breite D aufweist. In einer axialen Richtung a der Lageranordnung 1 sind die Sohlenbereiche 7 und Vorsprünge 6 alternierend angeordnet, wobei die Vorsprünge 6 in radialer Richtung r von der Außenoberfläche 11 des Innenteils 2 wegweisen. In axialer Richtung a der Lageranordnung 1 ist die Höhe A der Vorsprünge 6 variiert. Genau gesagt weist die Höhe A der Vorsprünge 6 in axialer Richtung a einen Maximalwert auf. An einem ersten axialen Ende 9 der Lageranordnung 1 ist ein Vorsprung 6 mit einer Höhe A angeordnet. In axialer Richtung a folgen alternierend mehrere Sohlenbereiche 7 und Vorsprünge 6, wobei die Höhe A der Vorsprünge 6 stetig ansteigt, während die Höhe C der Sohlenbereiche 7 gleich bleibt. Die Höhe A der Vorsprünge 6 erreicht in der Mitte der Lageranordnung 1 einen Maximalwert und nimmt dann zu einem zweiten axialen Ende 10 der Lageranordnung 1 hin wieder ab.
  • Die Versteifungsstruktur 4 ist ein von dem Innenteil 2 separates Bauteil und nicht mit diesem einstückig ausgeführt. Dies bietet den Vorteil, dass die Versteifungsstruktur materialtechnisch auf die vorliegenden Steifigkeitsanforderungen angepasst werden kann.
  • Die Versteifungsstruktur kann in diesem Beispiel als Kunststoffbauteil, das beispielsweise guss- oder spritzgusstechnisch hergestellt ist, ausgeführt sein.
  • Eine Lageranordnung 1 gemäß 1 ist für Einsatzzwecke geeignet, wo axial steife und kardanisch weiche Lagerungen notwendig sind.
  • Das Ausführungsbeispiel in 2 weist einen entgegengesetzten Verlauf der Höhe A der Vorsprünge 6 auf. Hier sind die Vorsprünge 6, die am ersten axialen Ende 9 und zweiten axialen Ende 10 der Lageranordnung 1 angeordnet sind, mit der größten Höhe A ausgestattet. In axialer Richtung a zur Mitte der Lageranordnung 1 hin nimmt die Höhe A immer weiter ab und erreicht in der Mitte schließlich einen Minimalwert. Die Höhe C der Sohlenbereiche 7 bleibt hingegen über die gesamte Länge der Lageranordnung 1 konstant. Auch hier ist die Versteifungsstruktur 4 zwischen einem hülsenförmigen Innenteil 2 und einer ebenso zylindrischen Außenhülse 3 angeordnet, wobei zwischen der Versteifungsstruktur 4 und der Außenhülse 3 noch ein elastisches Material 5 angeordnet ist.
  • Eine Lageranordnung 1 gemäß 2 ist für Einsatzzwecke geeignet, wo axial steife und kardanisch steife Lagerungen notwendig sind.
  • Die in 3 dargestellte Lageranordnung zeigt einen stetig ansteigenden Verlauf der Höhe A der Vorsprünge 6 von einem ersten Ende 9 zu einem zweiten Ende 10 der Lageranordnung 1. Die Höhe C der Sohlenbereiche 7 bleibt wiederum konstant.
  • Eine Lageranordnung 1 gemäß 3 ist für Einsatzzwecke geeignet, wo einseitig axial steife Lagerungen notwendig sind.
  • Die Lageranordnung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel in 4 weist eine Variation der Höhe C der Sohlenbereiche 7 auf, während die Höhe A der Vorsprünge 6 konstant bleibt. Die Lageranordnung 1 umfasst ein Innenteil 2, eine Außenhülse 3 sowie eine Versteifungsstruktur 4, die an dem Innenteil 2 in einer radialen Richtung r der Lageranordnung 1 zur Außenhülse 3 hin angeordnet ist. Ein elastisches Material 5 ist in radialer Richtung r zwischen der Versteifungsstruktur 4 und der Außenhülse 3 angeordnet, wobei die Versteifungsstruktur 4 mehrere Vorsprünge 6 mit einer Höhe A und einer Breite B sowie mehrere Sohlenbereiche 7 mit einer Höhe C und einer Breite D aufweist. In einer axialen Richtung a der Lageranordnung 1 sind die Sohlenbereiche 7 und Vorsprünge 6 alternierend angeordnet, wobei die Vorsprünge 6 in radialer Richtung r von der Außenoberfläche 11 des Innenteils 2 wegweisen. In axialer Richtung a der Lageranordnung 1 ist die Höhe C der Sohlenbereiche 7 variiert. Konkret weist die Höhe C der Sohlenbereiche 7 in axialer Richtung a einen Maximalwert auf. An einem ersten axialen Ende 9 der Lageranordnung 1 ist ein Vorsprung 6 mit einer Höhe A angeordnet. In axialer Richtung folgt ein Sohlenbereich 7 mit einer Höhe C sowie nachfolgend abwechselnd mehrere Sohlenbereiche 7 und Vorsprünge 6, wobei die Höhe C der Sohlenbereiche 7 stetig ansteigt, während die Höhe A der Vorsprünge 6 konstant bleibt. Die Höhe C der Sohlenbereiche 7 erreicht in der Mitte der Lageranordnung 1 einen Maximalwert und nimmt dann zu einem zweiten axialen Ende 10 der Lageranordnung 1 hin wieder ab.
  • Eine Lageranordnung 1 gemäß 4 ist für Einsatzzwecke geeignet, wo axial steife und kardanisch weiche Lagerungen notwendig sind.
  • In 5 ist eine Lageranordnung 1 mit einem demgegenüber entgegengesetzten Verlauf der Höhe C der Sohlenbereiche 7 gezeigt. Auch hier sind in axialer Richtung a Vorsprünge 6 mit gleichbleibender Höhe A abwechselnd mit Sohlenbereichen 7 angeordnet. Die jeweils ersten an dem ersten axialen Ende 9 und zweiten axialen Ende 10 angeordneten Sohlenbereiche 7 weisen die größte Höhe C auf. Zur Mitte der Lageranordnung 1 hin nimmt die Höhe C der Sohlenbereiche 7 sukzessive ab und erreicht schließlich in der Mitte der Lageranordnung 1 einen Minimalwert.
  • Eine Lageranordnung 1 gemäß 5 ist für Einsatzzwecke geeignet, wo gegenüber der Ausführung in 4 eine Versteifung der hochbelasteten axialen Enden 9, 10 notwendig ist. Eine solche Lageranordnung 1 ist stabilisiert gegen Knicken und/oder Beulen.
  • Die in 6 dargestellte Lageranordnung zeigt einen stetig ansteigenden Verlauf der Höhe C der Sohlenbereiche 7 von einem ersten Ende 9 zu einem zweiten Ende 10 der Lageranordnung 1. Die Höhe A der Vorsprünge 6 bleibt wiederum konstant.
  • Eine Lageranordnung 1 gemäß 5 ist für Einsatzzwecke geeignet, wo einseitig axial steife weiche Lagerungen notwendig sind, wobei das Innenteil 2 stabilisiert wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel mit einer zweiten Versteifungsstruktur 12 ist in 7 dargestellt. Diese Ausführungsvariante basiert auf einer Ausgestaltung der Lageranordnung 1 wie in 1 dargestellt. Zwischen dem elastischen Material 5 und der Außenhülse 3 ist eine zweite Versteifungsstruktur 12 mit zweiten Vorsprüngen 14 mit einer Höhe E und einer Breite F und zweiten Sohlenbereichen 15 mit einer Höhe G und einer Breite H angeordnet ist, wobei die Vorsprünge 14 in radialer Richtung r von einer Innenoberfläche 13 der Außenhülse 3 wegweisen.
  • Die zweiten Sohlenbereiche 15 der zweiten Versteifungsstruktur 12 sind in radialer Richtung r gegenüber den Vorsprüngen 6 der Versteifungsstruktur 4 angeordnet. Die zweiten Vorsprünge 14 der zweiten Versteifungsstruktur 12 sind gegenüber den Sohlenbereichen 7 der Versteifungsstruktur 4 angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich eine komplementäre Ausführung der Versteifungsstrukturen 4, 12. Gleichzeitig sind die Höhen A, E der Vorsprünge 6, 14 so bemessen, dass jeweils ein Vorsprung 6, 14 zwischen zwei radial gegenüberliegende Vorsprünge 6, 14 hineinragt. In axialer Richtung a betrachtet sind die Vorsprünge 6 der Versteifungsstruktur 4 und die zweiten Vorsprünge 14 der zweiten Versteifungsstruktur 12 überlappend ausgebildet.
  • Ebenfalls auf der Ausführungsform gemäß 1 beruhend ist das Ausführungsbeispiel gemäß 8. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 1 ist aber die Versteifungsstruktur 4 beabstandet zu dem Innenteil 2 angeordnet. Der entstehende Spalt 17 ist mit einem Schmiermittel gefüllt, das eine reibungsarme Gleitbewegung der Versteifungsstruktur 4 gegenüber dem Innenteil 2 ermöglicht. Die gesamte äußere Konstruktion der Lageranordnung 1, umfassend Versteifungsstruktur 4, elastisches Material 5 und Außenhülse 3 ist damit drehbar um das Innenteil 2 gelagert.
  • Gleichzeitig ist die Lageranordnung 1 mit zwei Abschlussscheiben 16 versehen, die an dem ersten axialen Ende 9 und dem zweiten axialen Ende 10 der Lageranordnung 1 als Anschlag dienen. Die Abschlussscheiben 16 sind auf das Innenteil 2 aufgepresst und bilden so einen Presssitz aus und sind unverlierbar gehalten.
  • Eine Ausführungsform, in der die Höhe A der Vorsprünge 6 und die Höhe C der Sohlenbereiche 7 in einer Umfangsrichtung U variiert ist, ist Gegenstand der 9 und 10. In 10 ist ein Längsschnitt durch die entsprechende Lageranordnung 1 zu sehen. Es ist zu erkennen, dass die Höhe A der Vorsprünge 6 und die Höhe C der Sohlenbereiche 7 hier in Axialrichtung nicht variiert ist. Die Variation der Höhe A der Vorsprünge 6 und die Höhe C der Sohlenbereiche 7 wird in der Querschnittsdarstellung in 10 deutlich. Die Versteifungsstruktur 4 ist in Umfangsrichtung U elliptisch geformt. Sowohl der dargestellte Vorsprung 6 als auch der Sohlenbereich 7 weisen einen elliptischen Querschnitt auf. Der Vorsprung 6 ist in Umfangsrichtung U durch eine maximale Höhe Amax und eine minimale Höhe Amin gekennzeichnet. In gleicher Weise wird der Sohlenbereich 7 durch dessen maximale Höhe Cmax und minimale Höhe Cmin beschrieben.
  • Weitere möglichem, aber nicht dargestellte Ausführungsformen sehen vor, dass die Lageranordnung 1 eine Variation der Höhe A der Vorsprünge 6 und die Höhe C der Sohlenbereiche 7 sowohl in axialer Richtung a als auch in Umfangsrichtung U aufweist. Beispielsweise kann jedes der Ausführungsbeispiele der 1 bis 8 mit dem Ausführungsbeispiel der 9 und 10 kombiniert werden.
  • Ebenfalls kann auch eine zweite Versteifungsstruktur 12 wie in 7 dargestellt so gestaltet sein, dass die zweiten Vorsprünge 14 mit einer in Umfangsrichtung U variablen Höhe E und einer Breite F und/oder die zweiten Sohlenbereiche 15 mit einer in Umfangsrichtung U variablen Höhe G und einer Breite H ausgeführt sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Lageranordnung
    2
    Innenteil
    3
    Außenhülse
    4
    Versteifungsstruktur
    5
    elastisches Material
    6
    Vorsprung
    7
    Sohlenbereich
    8
    Symmetrieachse
    9
    erstes axiales Ende
    10
    zweites axiales Ende
    11
    Außenoberfläche von 2
    12
    zweite Versteifungsstruktur
    13
    Innenoberfläche von 3
    14
    zweiter Vorsprung
    15
    zweiter Sohlenbereich
    16
    Abschlussscheibe
    17
    Spalt
    A
    Höhe von 6
    Amax
    maximale Höhe von 6
    Amin
    minimale Höhe von 6
    B
    Breite von 6
    C
    Höhe von 7
    Cmax
    maximale Höhe von 7
    Cmin
    minimale Höhe von 7
    D
    Breite von 7
    E
    Höhe von 14
    F
    Breite von 14
    G
    Höhe von 15
    H
    Breite von 15
    a
    axiale Richtung
    r
    radiale Richtung

Claims (11)

  1. Lageranordnung (1) umfassend ein Innenteil (2) und eine Außenhülse (3) sowie eine Versteifungsstruktur (4), die an dem Innenteil (2) in einer radialen Richtung r der Lageranordnung (1) zur Außenhülse (3) hin angeordnet ist, sowie ein elastisches Material (5), das in radialer Richtung r zwischen der Versteifungsstruktur (4) und der Außenhülse (3) angeordnet ist, wobei die Versteifungsstruktur (4) zumindest einen Vorsprung (6) mit einer Höhe A und einer Breite B sowie zumindest einen Sohlenbereich (7) mit einer Höhe C und einer Breite D aufweist, wobei in einer axialen Richtung a der Lageranordnung (1) die Sohlenbereiche (7) und Vorsprünge (6) alternierend angeordnet sind, wobei die Vorsprünge (6) in radialer Richtung r von der Außenoberfläche (11) des Innenteils (2) wegweisen, wobei in axialer Richtung a der Lageranordnung (1) die Höhe A der Vorsprünge (6) und/oder die Höhe C der Sohlenbereiche (7) variiert ist und/oder die Höhe A der Vorsprünge (6) und/oder die Höhe C der Sohlenbereiche (7) in einer Umfangsrichtung U variiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstruktur (4) als separates Bauteil ausgestaltet ist.
  2. Lageranordnung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe A der Vorsprünge (6) und/oder die Höhe C der Sohlenbereiche (7) von einem ersten axialen Ende (9) der Lageranordnung (1) zu einem zweiten axialen Ende (10) ansteigt.
  3. Lageranordnung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe A der Vorsprünge (6) und/oder die Höhe C der Sohlenbereiche (7) in axialer Richtung a ein Minimum aufweist.
  4. Lageranordnung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe A der Vorsprünge (6) und/oder die Höhe C der Sohlenbereiche (7) in axialer Richtung a ein Maximum aufweist.
  5. Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung a der Lageranordnung (1) die Breite B der Vorsprünge (6) und/oder die Breite D der Sohlenbereiche (7) variiert ist.
  6. Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe A der Vorsprünge (6) und/oder Höhe C der Sohlenbereiche (7) in Umfangsrichtung U ellipsenförmig oder oval variiert ist.
  7. Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Elastomer und Außenhülse (3) eine zweite Versteifungsstruktur (4) mit zweiten Vorsprüngen (14) und zweiten Sohlenbereichen (15) angeordnet ist, wobei die zweiten Vorsprünge (14) in radialer Richtung r von der Innenoberfläche (13) der Außenhülse (3) wegweisen.
  8. Lageranordnung (1) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (6) der Versteifungsstruktur (4) und die zweiten Vorsprünge (14) der zweiten Versteifungsstruktur (12) in axialer Richtung a betrachtet überlappend ausgeführt sind.
  9. Lageranordnung (1) nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Versteifungsstruktur (12) komplementär zu der Versteifungsstruktur (4) ausgeführt ist.
  10. Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstruktur (4) beabstandet zu dem Innenteil (2) angeordnet ist.
  11. Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass an den axialen Enden (9, 10) der Lageranordnung (1) Abschlussscheiben (16) vorgesehen sind.
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