DE4011827C2 - - Google Patents
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- DE4011827C2 DE4011827C2 DE4011827A DE4011827A DE4011827C2 DE 4011827 C2 DE4011827 C2 DE 4011827C2 DE 4011827 A DE4011827 A DE 4011827A DE 4011827 A DE4011827 A DE 4011827A DE 4011827 C2 DE4011827 C2 DE 4011827C2
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
- F16F1/373—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape
- F16F1/3732—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape having an annular or the like shape, e.g. grommet-type resilient mountings
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16F1/00—Springs
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- F16F1/38—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Springs (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Abstützlager zur elastischen Verbindung
von Fahrzeugteilen, insbesondere zur Anbindung eines
Fahrschemels an einen Fahrzeugaufbau, mit den Merkmalen des
Oberbegriffs von Patentanspruch 1.
Abstützlager dieser Art sind bekannt (vgl. GB-OS 21 22 555 A). In
eingebautem Zustand unterliegt deren Gummibuchse Schubbeanspruchungen.
Die Gurmibuchse ist hierbei zur Lagermontage in
einem Fahrzeugteil in ein entsprechendes Aufnahmeauge satt
sitzend einzupressen. Hierzu wird die Gummibuchse mit ihrem vom
Flansch des Blechmantels abgekehrten, wulstartigen Buchsenendstück
in das Aufnahmeauge eingeführt, wozu dasselbe radial
entsprechend zusammengedrückt wird.
Erreicht die Gummibuchse ihre endgültige Einbaulage, tritt das
wulstartige Buchsenendstück aus dem Aufnahmeauge aus, dehnt
sich in radialer Richtung, übergreift den Rand des Aufnahmeauges
und bildet somit einen Axialanschlag, der zusammen mit dem
am gegenüberliegenden Rand des Aufnahmeauges anliegenden
Flansch der Gummibuchse diese in ihrer Einbaulage sichert.
Dieser Axialanschlag bildet zugleich einen Puffer für eine auf
der den Lagerkern durchsetzende und mit dem anderen Fahrzeugteil
verschraubte Spannschraube sitzende Anschlagplatte,
die den Axialweg des Abstützlagers in der einen Richtung begrenzt.
Bei in Fahrschemeln mit ihrer Achse in vertikaler Richtung zum
Einbau gelangenden Abstützlagern ist die Gummibuchse besonderen
Beanspruchungen in Axialrichtung ausgesetzt.
Dabei hat sich überraschenderweise gezeigt, daß Flansch und
wulstartiges Buchsenendstück durchaus eine zuverlässige Axialsicherung
der Gummibuchse bei stark ausgepägten, vertikalen
Relativbewegungen zwischen Fahrschemel und Fahrzeugaufbau gewährleisten
können, während axial gerichtete, hochfrequente
Vibrationen dazu führen können, daß die Gummibuchse, obgleich
sie mit großer, radialer Vorspannung im Aufnahmeauge montiert
ist, sich axial verlagert, dabei der durch das den Rand des
Aufnahmeauges hintergreifende, wulstartige Buchsenendstück gebildete
Anschlag überwunden und das Buchsenendstück in das
Aufnahmeauge hineingezogen wird. Infolgedessen fehlt dann der
zwischen dem Aufnahmeauge und der auf der Spannschraube sitzenden
Anschlagplatte vorgesehene Puffer, so daß sich die Lagernachgiebigkeit
in der einen Achsrichtung entsprechend verringert.
Bei vertikalen Bewegungen zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrschemel
trifft deshalb die Anschlagplatte schon nach relativ
kleinem Axialweg unmittelbar auf den Fahrschemel auf, wodurch
der Fahrkomfort beträchtlich eingeschränkt wird.
Neben dem Abstützlager gemäß GB 21 22 555 A, von dem die Erfindung
ausgeht, ist aus der US 34 79 081 bereits ein Abstützlager
bekannt, dessen Gummibuchse Abstützelemente aufweist, die
verhindern, daß sich die Gummibuchse in der sie aufnehmenden
Öffnung axial verlagern kann.
In diesem Falle bilden die Abstützelemente Bestandteile einer
den Lagerkern bildenden, doppelkonisch ausgebildeten Hülse,
deren Doppelkonus entlang von Mantellinien geschlitzt ist. Die
die Hülse durchsetzende Spannschraube ist in ein Hülseninnengewinde
eingeschraubt.
Durch Anziehen der Spannschraube knicken die durch die Schlitze
gebildeten Hülsenrippen bei gleichzeitiger, axialer Verkürzung
der Hülse aus und dehnen die Gummibuchse radial in solchem Umfange,
daß eine Axialbewegung in der sie aufnehmenden Öffnungen nicht mehr möglich ist.
Die Verschraubung der Spannschraube mit der Hülse erlaubt es
dabei nicht, dem Lagerkern mit einer definierten Anpreßkraft an
einem Fahrzeugteil festzulegen. Außerdem ist es bei dieser Lagerkonstruktion
nicht möglich, die Gummibuchse mit einem
Blechmantel auszustatten. Schließlich ist die Axialnachgiebigkeit
von der radialen Verspannung der Gummibuchse abhängig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abstützlager in
einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
so zu verbessern, daß die Gummibuchse auch unter dem Einfluß
verhältnismäßig starker hochfrequenter Vibrationen sich im
Aufnahmeauge nicht mehr axial in Richtung auf das andere Fahrzeugteil
verlagern kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen Abstützelemente können an das
Buchsenendstück an- oder einvulkanisiert sein. Einem Einbau des
Abstützlagers in ein Aufnahmeauge stehen sich nicht im Wege, da
sie beim Einschieben in dasselbe durch die damit verbundene
Radialverformung des sie tragenden Buchsenendstückes entsprechend
weit radial nach innen verlagert werden.
Tritt das Buchsenendstück nach Erreichen der Einbaulage der
Gummibuchse aus dem Aufnahmeauge aus und dehnt es sich dann
aufgrund seiner zuvor erfolgten radialen Vorspannung entsprechend
radial aus, werden die Abstützelemente in dieser Richtung
mitgenommen und über den Rand des Aufnahmeauges verlagert.
Ein Hineinziehen des Buchsenendstückes in das Aufnahmeauge bzw.
eine Axialverlagerung der Gummibuchse in diesem insbesondere
unter dem Einfluß von axialen Vibrationen ist dann ausgeschlossen,
da sich unter dem Einfluß entsprechender Schubkräfte
die Abstützelemente an dem in axialem Abstand zum Rand des
Aufnahmeauges vorgesehenen Widerlager abstützen und dadurch
eine wirksame Verriegelung der Gummibuchse aufrecht erhalten
bleibt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von
Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt ist. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein in einen Fahrschemel
eingesetztes und an einen Fahrzeugaufbau angeschraubtes
Abstützlager,
Fig. 2 das im Längsschnitt dargestellte Abstützlager
gemäß Fig. 1 zu Beginn seiner Montage in ein
Aufnahmeauge eines Fahrschemels.
Mit 10 sind als Ganzes ein Fahrzeugaufbau eines Personenkraftwagens
und mit 12 ein an diesen elastisch angebundener Fahrschemel
bezeichnet.
Die Anbindung ist mit Hilfe von als Schublager arbeitenden Ab
stützlagern 14 bewerkstelligt, die in jeweils ein Aufnahmeauge
16 des Fahrschemels 12 eingepreßt sind.
Die Abstützlager 14 weisen eine Gummibuchse 18 mit derart ein
vulkanisiertem Blechmantel 20 auf, daß dieser am Außenumfang
mit einer dünnen Gummischicht 22 beschichtet ist. Der Blech
mantel 20 kann aber auch auf den Außenumfang der Gummibuchse
aufvulkanisiert sein. Am einen Blechmantelendstück ist ein
Flansch 24 angeformt, während dessen anderes Endstück einen im
Durchmesser verringerten, zylindrischen Kragen 26 bildet. Die
ser erstreckt sich in ein ringwulstartig ausgebildetes
Buchsenendstück 18′. In gleicher Weise bildet auch das andere
Buchsenendstück 18′′ eine Ringwulst, die den Flansch 24 über
deckt und einen Federungspuffer bildet.
28 bezeichnet einen Lagerkern, der mit einem planen Endstück
28′ aus der Ringwulst 18′′ herausragt und, was aus der Zeich
nung nicht ersichtlich ist, in bekannter Weise in einander
diametral zugeordnete Verbindungsstege der Gummibuchse einvul
kanisiert ist.
Der Lagerkern 28 ist axial von einer Bohrung 30 durchsetzt, die
eine Spannschraube 32 aufnimmt. Diese ragt mit ihrem Schaftende
in eine im Endstück 28′ des Lagerkerns 28 von dessen Stirnseite
aus zugängliche Vertiefung 34 hinein.
In das ringwulstartige Buchsenendstück 18′ sind formsteife Ab
stützelemente 35 einvulkanisiert. Diese sind über den Umfang
des Buchsenendstückes 18′ verteilt angeordnet und könnten auch
an den Außenumfang des Buchsenendstückes 18′ anvulkanisiert
sein.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Ab
stützelemente 35 in Richtung auf das Stirnende des Buchsenend
stückes 18′ nach innen, nähern sich dabei dem Kragen 26 des
Blechmantels 20 und enden ungefähr in der Ebene des Kragen
stirnendes 26′.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, hintergreift das
ringwulstartige Buchsenendstück 18′ in der Einbaulage des Ab
stützlagers 14 im Fahrschemel 12 den Rand des Aufnahmeauges 16,
wobei sich die Abstützelemente 35 ebenfalls dort abstützen.
Den gegenüberliegenden Rand des Aufnahmeauges 16 übergreift der
Flansch 24. Dieser und das Buchsenendstück 18′ legen somit die
Einbaulage des Abstützlagers 14 fest.
Der Durchmesser des Blechmantels 20 ist derart auf den Innen
durchmesser des Aufnahmeauges 16 abgestimmt, daß die Gummi
buchse 18 mit ihrer äußeren Gummischicht 22 mit Preßpassungs
qualität in der Öffnung 17 des Aufnahmeauges 16 sitzt.
An den Anschlußstellen des Fahrschemels 12 am Fahrzeugaufbau 10
ist aufbauseitig jeweils ein plattenförmiges Anschlußelement 36
mit einem nach unten abragenden, ein Innengewinde aufweisenden
Kragen 38 vorgesehen. Dieser ist mit der stirnseitigen Vertie
fung 34 des Lagerkerns 28 zentrierend in Eingriff zu bringen,
worauf die, eine sich am Lagerkern 28 abstützende Anschlag
platte 37 tragende Spannschraube 32 in dessen Innengewinde
einzuschrauben und dadurch Lagerkern 28 und Kragen 38 mitein
ander fest zu verblocken sind.
Alternativ hierzu könnte der Lagerkern 28 auch mit einer planen
Stirnfläche an eine entsprechende Gegenfläche des Anschlußele
mentes 36 zur Anlage gebracht und die Spannschraube 32
beispielsweise in einen an die Oberseite des Anschlußelements
36 angebrachten Kragen einschraubbar sein. Zur Montage des
Abstützlagers 14 ist dessen Gummibuchse 18 mit dem Buchsenend
stück 18′ in die durch eine Kantenabrundung etwas erweiterte
Öffnung 17 des Aufnahmeauges 16 einzuführen, wobei dieses
Buchsenendstück 18′ beim Einpressen der Gummibuchse 18 durch
Radialverformung im Durchmesser entsprechend vermindert wird.
Der Außendurchmesser des Kragens 26 ist dabei gegenüber demje
nigen des übrigen Teils des Blechmantels 20 derart verringert,
daß bei dieser Radialverformung die Abstützelemente 35 sich
genügend weit nach innen verlagern bzw. einschwenken können
(Fig. 2).
Taucht schließlich das Buchsenendstück 18′ aus der Öffnung 17
des Aufnahmeauges 16 wieder aus, entspannt es sich, dehnt sich
radial entsprechend aus und hintergreift den Öffnungsrand (Fig.
1). Dabei wirkt der zwischen den Abstützelementen 35 und dem
die Funktion eines Widerlagers zukommenden Kragen 26 vorhandene
Gummi als Rückstellfeder 40.
Die Anordnung der Abstützelemente 35 ist vorzugsweise so ge
troffen, daß sie in ihrer randhintergreifenden Abstützlage auf
einer Tangente 42 eines Randradius r der Öffnung 17 senkrecht
stehen.
Entgegen der Einpreßrichtung (→ A) angreifende Schubkräfte
bzw. durch Vibrationen bedingte Kräfte bewirken, daß die Ab
stützelemente 35 um ihren Abstützpunkt 44 einwärts geschwenkt
werden und sich mit ihrem, vorzugsweise in Richtung auf den
Kragen 26 abgewinkelten Endstück 35′ in diesem ein Widerlager
finden, das ein weiteres Nachgeben bzw. Auslenken der Abstütz
elemente 35 verhindert.
Anstelle des mit dem Blechmantel 20 einstückigen Kragens 26
kann vorteilhaft als Widerlager auch ein in das Buchsenendstück
18′ einvulkanisierter Metallring vorgesehen sein. Anstelle von
mehreren, im Winkelabstand zueinander vorgesehenen, vorzugs
weise aus Stahlblech hergestellten Abstützelementen 35 können
vorteilhalft auch lediglich zwei halbkreis
förmige Abstützelemente vorgesehen sein. In diesem Falle
könnte eines der Abstützelemente zugleich für das andere die
Funktion eines Widerlagers übernehmen so daß gegebenenfalls auf
die Anordnung des Kragens 26 bzw. eines Metallringes verzichtet
werden kann.
Claims (7)
1. Abstützlager zur elastischen Verbindung von Fahrzeugteilen,
insbesondere zur Anbindung eines Fahrschemels an einen Fahr
zeugaufbau, mit einer in ein Aufnahmeauge des einen Fahrzeug
teils einsetzbaren und mit beiden Endstücken aus diesem her
ausragenden Gummibuchse mit einvulkanisiertem, metallenem La
gerkern und an- oder einvulkanisiertem, sich mit einem Flansch
an einer dem anderen Fahrzeugteil zugekehrten Seite des Auf
nahmeauges abstützenden Blechmantel, die mit ihrem vom Flansch
abgekehrten und aus dem Aufnahmeauge herausragenden,
wulstartigen Buchsenendstück durch Radialdehnung den Rand des
Aufnahmeauges übergreift und deren Lagerkern mittels einer
Spannschraube mit dem anderen Fahrzeugteil verspannbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das vom Flansch (24) abgekehrte Buchsenendstück (18′) Ab
stützelemente (35) aufweist, die nach dessen Radialdehnung den
Rand des Aufnahmeauges (16) clipsartig hintergreifen und daß
die Abstützelemente (35) in axialem Abstand zum Rand des Auf
nahmeauges (16) einem im Buchsenendstück (18′) vorgesehenen
Widerlager (Kragen 26) benachbart sind.
2. Abstützlager nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Abstützelemente (35) im Buchsenendstück (18′),
ausgehend vom Rand des Aufnahmeauges (16), in Richtung auf das
Widerlager (Kragen 26) schräg nach innen erstrecken.
3. Abstützlager nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Widerlager (26) durch einen in das Buchsenendstück (18′)
koaxial zur Buchsenachse einvulkanisierten Ringmantel gebildet
ist.
4. Abstützlager nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringmantel durch das im Durchmesser verringerte,
kragenartige Endstück des Blechmantels (20) gebildet ist und
daß die Länge der Abstützelemente (35) kleiner ist als die
Länge des im Durchmesser reduzierten Blechmantelendstückes
(26).
5. Abstützlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstützelemente (35) in ihrer randhintergreifenden Ab
stützlage auf einer Tangente (42) eines Randradius (r) des
Aufnahmeauges (16) senkrecht stehen.
6. Abstützlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis
5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das vom Rand des Aufnahmeauges (16) abgekehrte Endstück
(35′) der Abstützelemente (35) in Richtung auf den Ringmantel
oder auf das Endstück (26) des Blechmantels (20) abgewinkelt
ist.
7. Abstützlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch mindestens zwei
halbringförmige Abstützelemente.
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