DE19613912C2

DE19613912C2 - Hydraulisch dämpfendes Gummilager

Info

Publication number: DE19613912C2
Application number: DE19613912A
Authority: DE
Inventors: Christof Schaefer
Original assignee: Mannesmann Boge GmbH; Boge GmbH
Current assignee: ZF BOGE ELASTMETALL GMBH, 49448 LEMFOERDE, DE
Priority date: 1996-04-06
Filing date: 1996-04-06
Publication date: 2001-02-15
Anticipated expiration: 2016-04-07
Also published as: FR2747167A1; FR2747167B1; US5918864A; GB2311831B; GB9707060D0; GB2311831A; JPH109261A; JP4080022B2; DE19613912A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch dämpfendes Gummilager, bestehend aus einem Innenrohr, einem konzentrisch oder exzentrisch davon mit Abstand ange ordneten Außenrohr und dazwischen eingesetzten Gummiteil, in welchem minde stens eine dämpfungsmittelgefüllte Kammer angeordnet ist, und daß innerhalb der Kammer mindestens ein elastischer Anschlagkörper vorgesehen ist, welcher radial sich erstreckend zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr angeordnet und mit dem Innenrohr oder Außenrohr fest verbunden ist, wobei der Anschlagkörper mit einem, eine größere Festigkeit als der Anschlagkörper aufweisenden, Element um geben ist, und das Element die Seitenwände des Anschlagkörpers umgibt.

Es sind Gummilager bekannt (JP 3-277 845 A), bei denen zwischen dem äußeren und inneren Lagerteil hydraulische Kammern vorgesehen sind, die mit Anschlägen versehen sind. Zur Aufnahme des elastischen Anschlagkörpers sind im inneren La gerteil entsprechende Ausnehmungen vorgesehen. Diese Ausnehmungen um schließen vollständig die Anschläge mit Ausnahme der Stirnfläche, so daß lediglich ein Anschlagen der metallischen Lagerteile vermieden wird.

Ein hydraulisch gedämpftes Lagerelement ist aus der DE 35 14 268 A1 bekannt, bei denen die Anschläge in den hydraulischen Arbeitskammern konventionell ausgebil det sind.

Es sind ebenfalls Gummilager bekannt, (z. B. DE-PS 27 55 117), die auf einer äuße ren Lagerhülse und einem von einem Elastomerkörper im Inneren gehaltenen Innen teil bestehen, wobei der Elastomerkörper oberhalb und unterhalb des Innenteiles Aussparungen als Federungsraum aufweist. Die Möglichkeit einer hydraulischen Dämpfung durch Dämpfungsmittel ist bei dieser Ausführungsform nicht vorgesehen. Das metallische Innenteil ist an einer der an die Aussparungen angrenzenden Au ßenseite mit einer in Längsrichtung verlaufenden Ausnehmung versehen, in die ein elastischer Anschlagkörper eingesetzt ist.

Darüber hinaus sind hydraulisch dämpfende Gummilager bekannt (z. B. DE-PS 38 18 287), bei denen außerhalb der dämpfungsmittelgefüllten Kammer Anschlagkörper vorgesehen sind. Diese Anschlagkörper erfordern einen entsprechenden Platzbe darf, welcher nicht in allen Einbausituationen vorhanden ist, so daß in derartigen Fällen auf andere Konstruktionslösungen zurückgegriffen werden muß.

Desweiteren sind hydraulisch dämpfende Lager (z. B. JP 3-186 630 A) bekannt, bei denen in einer mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Kammer angeordnet ist und über separate hydraulische bzw. gasgefüllte Kammern abgestützt ist. Es handelt sich hierbei um separate Dämpfungskammern. Ein radial wirkender starrer Anschlag ist bei diesem Gummilager nicht vorgesehen.

Weitere hydraulisch dämpfende Lager (z. B. JP 6-117 478 A) zeigen starre Anschläge, bei denen eine elastische Auflage vorgesehen ist. Es handelt sich hierbei um eine aufvulkanisierte Gummischicht. Nachteilig ist hierbei, daß diese Gummischicht im laufe der Lebensdauer auf ihrer Oberfläche durch entsprechende Beanspruchung beschädigt und abgetragen wird, so daß anschließend der Metallanschlag an die Innenwandung des Außenrohres anschlägt. Dies ergibt eine unerwünschte Ge räuschbildung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein hydraulisch dämpfendes Gummilager zu schaffen, bei dem Anschlagkörper vorgesehen sind, die nicht nur die für die Dauerhaltbarkeit notwendige Wegbegrenzung erfüllen, sondern die darüber hinaus noch durch die Gestaltung des Anschlagkörpers eine Variation der Kennlinie (Härte, Progression, Vorspannung) des Anschlagkörpers zulassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwischen dem Element und dem Fußbereich des Anschlagkörpers mindestens ein Teilbereich des Anschlagkörpers freiliegend ist. Vorteilhaft ist hierbei, daß ein derartiges hydraulisch dämpfendes Gummilager hohe radiale Kräfte dauerhaltbar aufnehmen kann. Durch das Element wird die freie Gummioberfläche des Anschlagkörpers reduziert, so daß damit der Anschlagkörper zusammen mit dem Element entsprechend verhärtet.

Des weiteren ist vorgesehen, daß das Element auch die Stirnfläche des Anschlag körpers umgibt.

Durch die Gestaltung des Elementes und des Anschlagkörpers läßt sich die Kennli nie sehr vielfältig auf die jeweiligen Anforderungen abstimmen. Hierzu ist vorgese hen, daß zwischen dem Element und dem Anschlagkörper in der Oberfläche des Elementes und/oder des Anschlagkörpers mindestens ein, mit der Kammer in Ver bindung stehender Kanal angeordnet ist. Dieser Kanal hat den weiteren Vorteil, daß Dämpfungsmittel aus der Kammer in diesen Kanal einströmen kann und somit einer eventuellen Geräuschbildung entgegenwirkt.

Eine weitere zusätzliche Dämpfungsmöglichkeit wird nach einem wesentlichen Merkmal dadurch geschaffen, daß zwischen der Stirnfläche des Elementes und der zugewandten Fläche des Innen- oder Außenrohres mindestens ein radial oder um laufend sich erstreckender Noppen vorgesehen ist. Dieser Noppen kann von seiner benachbarten Fläche des jeweiligen Rohres beabstandet sein, er läßt sich jedoch auch so anordnen, daß ständig ein Kontakt zwischen der benachbarten Wandung und dem Noppen vorhanden ist, wobei durch eine entsprechende Verformung des Gummilagers dieser Noppen ebenfalls verformt wird. Es ist ohne weiteres denkbar, das eine Vielzahl von Noppen auf der Stirnfläche des Anschlagkörpers verteilt an geordnet sind. Diese Noppen sichern auch den Festsitz des Elementes auf dem An schlagkörper.

Eine weitere Beeinflussung der Kennlinie des Anschlagkörpers ist gegeben, indem zwischen dem Element und dem Fußbereich des Anschlagkörpers mindestens ein Teilbereich des Anschlagkörpers freiliegend ist. In diesem Bereich läßt der An schlagkörper in vorteilhafter Weise elastische Verformungen zu, so daß nicht nur Zug- und Druckbewegungen, sondern auch Torsionsbelastung aufgefangen werden kann.

Eine weitere Möglichkeit, die Kennlinie des Anschlagkörpers in Bezug auf die Pro gression oder die Vorspannung zu beeinflussen ist vorgesehen, indem der An schlagkörper das Element nur teilweise füllt. Dies bedeutet, daß das elastische Ma terial des Anschlagkörpers, z. B. die Ecken des Elementes, nicht ausfüllt, daß Aus nehmungen derart geometrisch angeordnet sind, daß bei Zug- und Druckbelastung eine Verformung des Material des Anschlagkörpers in diese Ausnehmungen hinein erfolgen kann.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Element aus einem Kunststoff oder der gleichen hergestellt. Mit Vorteil lassen sich auch Metallarmierungen sowohl des An schlagkörpers wie auch des Elementes, je nach Anforderung und Abstimmung des gesamten Gummilagers ausbilden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schema tisch dargestellt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Element aus einem Kunststoff oder dergleichen hergestellt. Mit Vorteil lassen sich auch Metallarmierungen sowohl des Anschlagkörpers wie auch des Elementes, je nach Anforderung und Abstim mung des gesamten Gummilagers ausbilden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen sche matisch dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 u. 2 ein hydraulisch dämpfendes Gummilager im Schnitt, mit einem An schlagkörper und einem Element mit seitlicher Begrenzung;

Fig. 3 u. 4 eine weitere Ausführungsform eines Gummilagers, bei dem der An schlagkörper mit einem zusätzlichen Noppen versehen ist;

Fig. 5 u. 6 ein Gummilager mit stirnseitiger und seitlicher Begrenzung durch das Element;

Fig. 7 u. 8 eine weitere Ausführungsform, bei dem der Anschlagkörper eine Metallunterstützung aufweist.

Das in Fig. 1 dargestellte hydraulisch dämpfende Gummilager besteht aus einem Innenrohr 1 und einem im Abstand dazu konzentrisch angeordneten Außenrohr 2, wobei das dazwischen eingesetzte Gummiteil 3 dämpfungsmittelgefüllte Kam mern 4 aufweist. Diese mit Dämpfungsmittel gefüllte Kammern 4 sind hydrau lisch miteinander verbunden, das Gummiteil 3 ist sowohl mit dem Innenrohr 1 wie auch mit dem Außenrohr 2 fest verbunden.

Das hydraulisch dämpfende Gummilager gem. Fig. 1 und 2 zeigt in der Kammer 4 einen Anschlagkörper 5, dessen Seitenwände 7 mit einem Element 6 umgeben ist. Das Element 6 reduziert die freie Oberfläche des Anschlagkörpers 5 bei Bela stung, so daß dieser Anschlagkörper 5 verhärtet wird. Durch die Gestaltung des Elementes 6 und des Anschlagkörpers 5 läßt sich die Kennlinie des Anschlagkör pers 5 in Bezug auf seine Härte, der Progression sowie seiner Vorspannung viel fältig auf entsprechende Anforderungen des hydraulisch dämpfenden Gummila gers abstimmen. Der Anschlagkörper 5 dient dabei der radialen Wegbegrenzung des Außenrohres 2 gegenüber dem Innenrohr 1. Derartige Gummilager werden bevorzugt in die Fahrschemel der Fahrwerke von Kraftfahrzeugen eingebaut. Durch die Gestaltung der dämpfungsmittelgefüllten Kammern 4 lassen sich Be wegungen in Richtung der Kammern 4 dämpfen.

Aus den Fig. 3 und 4 ist ein hydraulisch dämpfendes Gummilager zu entnehmen, bei dem der Anschlagkörper 5 mit einem Element 6 umgeben ist, dabei ist zwi schen dem Element 6 und dem Außenrohr 2 ein Noppen 10, der zur Erzeugung weiterer Dämpfungskräfte herangezogen werden kann und den Festsitz des Ele mentes auf dem Anschlagkörper gewährleistet. Der Noppen kann auch um 90° gedreht zur dargestellten Richtung ausgeführt werden. Ein umlaufender Noppen um das Element ist ebenfalls möglich. In Querrichtung ist der Noppen 10 unter brochen, damit das Dämpfungsmittel innerhalb der Kammer (s. untere Bildhälfte Fig. 3 und 4) ein Austausch von Dämpfungsmittel gewährleistet. Der Kanal 9 dient dabei einerseits zum Einbringen von Dämpfungsmittel zwischen dem Ele ment 6 und dem Anschlagkörper 5, um z. B. eine Geräuschbildung zu vermeiden bzw. reduzieren, darüber hinaus dient der Kanal 9 dazu, daß weitere gezielte Ela stizitäten ausgeführt werden können.

Aus den Fig. 5 und 6 ist ein Anschlagkörper 5 zu entnehmen der komplett aus elastischem Material besteht, weiterhin ist das Element 6 mit einem Kanal 9 ver sehen.

Aus den Fig. 7 und 8 ist ein Anschlagkörper 5 zu entnehmen, der in seinem In nenbereich mit einer Metallunterstützung versehen ist, indem das Innenrohr 1 mit einem entsprechenden radial nach außen verlaufenden Bereich versehen ist.

Der jeweilige Fußbereich 11, bei dem die Oberfläche des Anschlagkörpers 5 ge genüber dem Element 6 freiliegt, dient dazu, daß in diesem Bereich Verformun gen Verwindungen bei Torsionsbeanspruchung oder kardanischer Beanspruchung ausgeführt werden können. Je nach Freifläche zwischen dem Element 6 und dem Fußbereich 11 des Anschlagkörpers 5 lassen sich durch diesen Bereich Variatio nen in der Kennlinie des gesamten Gummilagers erzeugen.

Bezugszeichenliste

1

Innenrohr

2

Außenrohr

3

Gummiteil

4

Kammer

5

Anschlagkörper

6

Element

7

Seitenwände

8

Stirnfläche

9

Kanal

10

Noppen

11

Fußbereich

Claims

1. Hydraulisch dämpfendes Gummilager, bestehend aus einem Innenrohr, einem konzentrisch oder exzentrisch davon mit Abstand angeordneten Außenrohr und dazwischen eingesetzten Gummiteil, in welchem mindestens eine dämpfungsmit telgefüllte Kammer angeordnet ist, und daß innerhalb der Kammer mindestens ein elastischer Anschlagkörper vorgesehen ist, welcher radial sich erstreckend zwi schen dem Innenrohr und dem Außenrohr angeordnet und mit dem Innenrohr oder Außenrohr fest verbunden ist, wobei der Anschlagkörper mit einem, eine größere Festigkeit als der Anschlagkörper aufweisenden, Element umgeben ist, und das Element die Seitenwände des Anschlagkörpers umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Element (6) und dem Fußbereich (11) des Anschlagkörpers (5) mindestens ein Teilbereich des Anschlagkörpers (5) freiliegend ist.

2. Hydraulisch dämpfendes Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (6) auch die Stirnfläche (8) des Anschlagkörpers (5) umgibt.

3. Hydraulisch dämpfendes Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Element (6) und dem Anschlagkörper (5) in der Oberfläche des Elementes (6) und/oder des Anschlagkörpers (5) mindestens ein, mit der Kammer (4) in Verbindung stehender Kanal (9) angeordnet ist.

4. Hydraulisch dämpfendes Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stirnfläche (8) des Elementes (6) und der zugewandten Fläche des Innenrohres (1) oder Außenrohres (2) mindestens ein radial oder umlaufend sich erstreckender Noppen (10) vorgesehen ist.

5. Hydraulisch dämpfendes Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (5) das Element (6) nur teilweise füllt.

6. Hydraulisch dämpfendes Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (6) aus einem formstabilen Körper herstellt ist.