DE6942756U - RUBBER-METAL JOINT BUSH. - Google Patents
RUBBER-METAL JOINT BUSH.Info
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Description
Dipl.-Ing. Raoul Jörn, 8992 HengnauDipl.-Ing. Raoul Jörn, 8992 Hengnau
Gummi-Metall-GelenkbuchseRubber-metal articulated bush
Die Neuerung betrifft eine Gummi-Metall-Gelenkbuchse, bestehend aus einem inneren dickwandigen Metallrohr oder Bolzen, zwei äußeren metallischen Haibschaien, und zwischen Innenrohr und äußeren Halbschalen einvulkanisierten Gummischichten, die durch einvulkanisierte metallische Zwischenbuchsen unterteilt sind.The innovation concerns a rubber-metal joint bushing, consisting of an inner thick-walled metal tube or bolt, two outer metallic Haibschaien, and between the inner tube and outer half-shells vulcanized rubber layers, the are subdivided by vulcanized metallic intermediate sleeves.
Gummi-Metall-Gelenkbuchsen werden als Torsionsfedern bei leichteren Fahrzeugen verwendet, sowie als Gelenke für die Lenker von PKW, LKW und Schienenfahrzeugen. Auch für Blattfederaugen finden diese Elemente Verwendung und für alle Fälle, in denen ein wartungsfreies Gelenk mit mäßigem Winkelausschlag, aber ohne kardanische Verformung, benötigt wird.Rubber-metal joint bushings are used as torsion springs Used in lighter vehicles and as joints for the handlebars of cars, trucks and rail vehicles. Also for leaf spring eyes these elements are used and for all cases in which a maintenance-free joint with a moderate angular deflection, but without cardanic deformation, is required.
Es sind Gummi-Metall-Gelenkbuchsen bekannt, bei denen zwischen einem starren metallischen Innenrohr und zwei dickwandigen äußeren metallischen Halbschalen eine Gummischicht angebracht ist und die Halbschalen vor dem Einbau durch einen Spalt ge-There are known rubber-metal articulated bushings in which between a rigid metallic inner tube and two thick-walled a rubber layer is attached to the outer metallic half-shells and the half-shells are cleared through a gap before installation
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trennt sind. Der Spalt in den äußeren dickwandigen Schalen dient auch zur Übertragung des Drehmomentes, das über die Schalen in den Gummi eingeleitet wird. Beim Zusammenbau werden die äußeren Halbschalen, deren Krümmungsachsen vor dem Einbau exzentrisch zur Achse des Innenrohres liegen, um den Betrag der Exzentrizität radial zusammengepreßt und damit eine Druckvorspannung im Gummi erzielt. Eine Druckvorspannung erhöht die Lebensdauer schubbeanspruchter Elemente wesentlich, da die Kettenmoleküle des Kautschuks gerichtet und Schrumpfspannungen beseitigt werden. Außerdem wird die laitung entlastet, da ihr eine Reibungshaftung überlagert wird. Ein Nachteil der beschriebenen bekannten Elemente ist, daß die Druckvorspannung nicht gleichmäßig Über den ganzen Umfang verteilt ist; sie fällt zu den Spalten hin auf Null ab. Die Vulkanisierformen für derartige Teile sind in der Herstellung aufwendig, weil die Halbschalen exzentrisch zum Innenrohr liegen. Ferner ist es ungünstig, daß die Einleitung des Drehmomentes über Paßfedern erfolgen muß, die dicke Bleche für die Außenschale und enge Toleranzen für den Spalt zwischen den Halbschalen erfordern. An den bei dieser Konstruktion nur ungenügend vorgespannten Krafteinleitungsstellen treten bei Verwendung von Paßfedern Schubspitzenspannungen an den Hafträndern und als deren Folge Dauerbrüche im Gummi auf. are separated. The gap in the outer thick-walled shells also serves to transmit the torque that is introduced into the rubber via the shells. During assembly, the outer half-shells, whose axes of curvature are eccentric to the axis of the inner tube before installation, are radially compressed by the amount of eccentricity and thus a compressive prestress is achieved in the rubber. Compressive prestressing increases the service life of elements subject to shear stress significantly, as the chain molecules of the rubber are straightened and shrinkage stresses are eliminated. In addition, the line is relieved, as it is superimposed on frictional adhesion. A disadvantage of the known elements described is that the compressive prestress is not evenly distributed over the entire circumference; it falls to zero towards the columns. The vulcanization molds for such parts are complex to manufacture because the half-shells are eccentric to the inner tube. Furthermore, it is unfavorable that the introduction of the torque must take place via parallel keys, which require thick metal sheets for the outer shell and tight tolerances for the gap between the half-shells. At the force introduction points, which are only insufficiently pre-tensioned in this construction, peak shear stresses occur at the adhesive edges and, as a consequence, fatigue fractures in the rubber occur when parallel keys are used.
Wenn ein großer Verdrehwinkel und außerdem eine große radiale Steifigkeit erforderlich ist, muß die Gummischicht durch einenWhen a large angle of twist and also a large radial Rigidity is required, the rubber layer must be through a
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Zwischenring unterteilt werden, um die Querdehnung des Gummis zu behindern und dadurch eine Vergrößerung der Federkonstante zu bewirken. Bei Anordnung eines geschlossenen Zwischenringes ist es aber nicht mehr möglich, durch Zusammenspannen der äußeren Metallteile eine Vorspannung in beiden Gummischichten zu erreichen. In diesem Fall werden Buchsen aus geschlossenen konzentrischen Rohren hergestellt, bei denen das Innenrohr nach erfolgter Vulkanisation aufgeweitet und damit die innere Gummischicht vorgespannt wird; dann wird der Durchmesser des Außenrohres durch Kalibrieren verringert und so die äußere Gummischicht vorgespannt. Dieses Verfahren ist teuer und hat grobe Toleranzen von Innenbohrung und Außendurchmesser zur Folge, weil beim Verformen auch elastische Dehnungen unterschiedlicher Größe auftreten. Der Einbau erfordert aber enge Toleranzen, damit eine einwandfreie Krafteinleitung gewährleistet wird und Verspannungen in den Anschlußteilen vermieden werden.Intermediate ring are subdivided in order to hinder the transverse expansion of the rubber and thereby an increase in the spring constant to effect. If a closed intermediate ring is arranged, however, it is no longer possible by clamping the outer metal parts a preload in both rubber layers to reach. In this case, sockets are made from closed concentric tubes with the inner tube after after vulcanization has taken place, the inner rubber layer is pretensioned; then the diameter of the outer tube reduced by calibration and so the outer rubber layer is pretensioned. This procedure is expensive and has harsh Tolerances of the inner bore and outer diameter result, because elastic expansions of different sizes during deformation appear. However, the installation requires tight tolerances so that a proper introduction of force is guaranteed and tension can be avoided in the connecting parts.
Die Aufgabe der Neuerung ist es, eine Gelenkbuchse zu schaffen, die extrem große Ausschlagwinkel zuläßt, in radialer Richtung eine große Federkonstante hat und in dieser Richtung große Kräfte aufnehmen kann. Dabei soll der Kraftverlauf im Gummi so daß keine Spannungsspitzen auftreten und eine gleichmäßige Druckvorepannung am ganzen Umfang vorhanden ist. Sie muß wirtschaftlich herstellbar sein und einen einfachen Einbau ge statten. Die Neuerung schafft dazu eine Gummi-Metall-Gelenkbuchse, bestehend aus einem inneren dickwandigen Metallrohr The task of the innovation is to create a joint bushing that allows extremely large deflection angles, has a large spring constant in the radial direction and can absorb large forces in this direction. The course of the force in the rubber should be so that no tension peaks occur and a uniform pre-tensioning pressure is present over the entire circumference. It must be economical to manufacture and simple installation ge equip. The innovation creates a rubber-metal joint socket, consisting of an inner thick-walled metal tube
1*42791 i&t.»1 * 42791 i & t. »
oder Bolzen, zwei äußeren metallischen Halbschalen, und zwischen Innenrohr und äußeren Halbschalen einvulkanisierten Gummischichten, die durch einvulkanisierte metallische Zwischenbuchsen unterteilt sind, und das Neue besteht darin, daß die metallischen äußeren Halbschalen und ebenso die aus Kalbschalen zusammengesetzten Zwischenringe aus dünnem, leicht verformbaren Blech gefertigt sind und im nicht eingebauten Zustand koaxiale Zylinder bilden und zwischen metallischen Halbschalen und Gummihalbringen im Querschnitt V-förmige Spalte in Längsrichtung der Euchse verlaufen, deren Scheitel am Innenbolzen liegen, und diese Spalte so bemessen sind, daß sie bein Einpressen in.ein Aufnahmeauye mit wesentlich kleinerem Durchmesser völlig geschlossen werden, wobei die Krümmungsradien der Blechhalbschalen verkleinert werden und die nun gebildeten Gummiringe in radialer Richtung gleichmäßig zusaromengepreßt werden. Bei der erfindungsgemäßen Gelenkbuchse bilden Gummischichten und Blechhalbschalen vor und nach dem Einbau, also im vorgespannten und nicht vorgespannten Zustand, im Querschnitt konzentrische Kreise. Dazu werden die Außen- und Zwischenschalen aus dünnem, leicht verformbaren Blech hergestellt. Die Druckvorspannung im Gummi ist nun über den ganzen Umfang und in beiden Gummischichten gleichmäßig verteilt, denn die Gummistärke wird infolge der neuartigen, teils elastischen, teils plastischen Verformung von Außen- und Zwischenhalbschalen an allen Stellen des Umfanges um den gleichen Betrag reduziert. Daher können große Verdrehwinkel und große Radialkräfte, auch or bolts, two outer metallic half-shells, and between the inner tube and the outer half-shells vulcanized rubber layers, which are divided by vulcanized metallic intermediate sleeves, and the new thing is that the metallic outer half-shells and also the intermediate rings composed of calf shells are made of thin, easily deformable sheet metal are and when not installed form coaxial cylinders and between metallic half-shells and rubber half-rings in cross-section V-shaped gaps run in the longitudinal direction of the Euchse, the apices of which are on the inner bolt, and these gaps are dimensioned so that they are significantly when pressed into.ein receiving eye smaller diameter are completely closed, the radii of curvature of the sheet metal half-shells are reduced and the rubber rings now formed are pressed together evenly in the radial direction. In the articulated bushing according to the invention, rubber layers and sheet metal half-shells form concentric circles in cross section before and after installation, that is to say in the pretensioned and non-pretensioned state. For this purpose, the outer and intermediate shells are made from thin, easily deformable sheet metal. The compressive tension in the rubber is now evenly distributed over the entire circumference and in both rubber layers, because the rubber thickness is reduced by the same amount at all points of the circumference as a result of the new, partly elastic, partly plastic deformation of the outer and intermediate half-shells. Therefore, large angles of twist and large radial forces can occur, too
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wenn sie in Richtung des ursprünglich V-förmigen Spaltes wirken, mit hoher Dauerfestigkeit aufgenommen werden. Die Gelenkbuchse ist einfach herzustellen, und es ist nur ein Arbeitsgang erforderlich, um in beiden Gummiringen die Vorspannung zu erzeugen und die Buchse einzubauen. Der Einbai ist einfach, da sowohl der Außendurchmesser wie auch die Aufnahmebohrung grobe Toleranzen aufweisen dürfen und die dünnen Blechhalbschalen leicht zu verformen sind. Daher hat die Gelenkbuchse nach der Neuerung gegenüber den bekannten Ausführungen die gewünschten obengenannten Vorteile. Es ist weiterhin möglich, anstelle von einem Zwischenring (bestehend aus zv/ei Halbschalen) zwei und mehr vorzusehen, falls dies erforderlich ist, um größere Verdrehwinkel oder erhöhte Steifigkeit in radialer Richtung zu erreichen.if they act in the direction of the originally V-shaped gap, they are absorbed with high fatigue strength. the The joint bushing is easy to manufacture and only one operation is required to preload both rubber rings to produce and install the socket. The installation is easy because of the outer diameter as well as the mounting hole may have rough tolerances and the thin sheet metal half-shells are easy to deform. Hence the joint bushing according to the innovation compared to the known designs, the desired advantages mentioned above. It is still possible to provide two or more instead of one intermediate ring (consisting of two / one half-shells) if this is necessary is to achieve greater angles of rotation or increased rigidity in the radial direction.
Die Neuerung sieht weiterhin vor, daß die äußeren Metallhalbschalen mit einem dünnen Gummifilm überzogen und die Halbschalen mit Löchern versehen sind. Das Aufbringen eines nur wenige Millimeter starken Gummifilms auf die mit einem Haftmittel versehene Außenfläche der äußeren Metallhalbschale geschieht während des Vulkanisiervorganges. Zur leichteren Ausbreitung des Gummifilms wird die Außenschale mit Löchern versehen, oder aus billigem Lochblech gefertigt. Bei dieser Ausführung wird die Reibungshaftung zwischen Aufnaluaebohrung und Außenschale v.esentlich erhöht. Die Reibungshaftung reicht zur alleinigen Krafteinleitung aus, so daß l \ßfedern nicht-. mehr erforderlich sind. Ein v/eiterer Vorteil 1: egt darin,The innovation also provides that the outer metal half-shells are covered with a thin rubber film and the half-shells are provided with holes. The application of a rubber film only a few millimeters thick to the outer surface of the outer metal half-shell, which is provided with an adhesive, takes place during the vulcanization process. To make it easier for the rubber film to spread, the outer shell is provided with holes or made from cheap perforated sheet metal. With this design, the frictional adhesion between the mounting hole and the outer shell is significantly increased. The frictional adhesion is sufficient for the sole application of force, so that springs do not. more are required. Another advantage 1 : it is,
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daß die vom Gummi überzogenen Halbschalen in der Bohrung nicht festrosten können und die Bildung von Passungsrost vermieden wird.that the half-shells covered by the rubber cannot rust in the bore and that fretting corrosion is formed is avoided.
Nach der Neuerung können die den Längsspalt bildenden Stirnflächen der Guitimikörper im nicht eingebauten Zustand hinter den entsprechenden Stirnflächen der Halbschalen zurückstehen. Diese Maßnahme dient ebenfalls zur Verbesserung der Spannungsverteilung. Der Anpreßdruck der dem Spalt zugewandten Stirnseiten des Gummis wird dabei etwas herabgesetzt und erreicht, daß die dem Spalt zugewandten Stirnseiten der Zwischenbleche ebenfalls zur Anlage kommen können und daß die Gummischichten und die metallischen Zwischenringe hinsichtlich des Kraftverlaufes wie geschlossene Rohre wirken.According to the innovation, the end faces forming the longitudinal gap can the guitar body behind when not installed stand back from the corresponding end faces of the half-shells. This measure also serves to improve the stress distribution. The contact pressure of the end faces of the rubber facing the gap is slightly reduced and achieved, that the end faces of the intermediate plates facing the gap can also come into contact and that the rubber layers and the metallic intermediate rings act like closed tubes with regard to the force curve.
Die Zeichnung erläutert die Neuerung an Ausführungsbeispielen, und zv/ar zeigen:The drawing explains the innovation in exemplary embodiments, and zv / ar show:
Fig. 1 Axialschnitt durch eine neuerungsgemäße Gelenkbuchse im unvorgespannten Zustand,1 shows an axial section through a joint bushing according to the invention in the non-prestressed state,
Fig. 2 Draufsicht zu Fig. 1,Fig. 2 plan view of Fig. 1,
Fig. 3 Axialschnitt durch eine neuerungsgemäße Gelenkbuchse im vorgespannten Zustand,3 shows an axial section through a joint bushing according to the invention in the pretensioned state,
Fig. 4 Draufsicht zu Fig. 3,FIG. 4 is a plan view of FIG. 3,
Fig. 5 eine Euchsenhälfte beim Einlegen in die Vorspannvorrichtung in axialer Draufsicht,5 shows a half of the Euchsen being inserted into the pretensioning device in axial plan view,
Fig. 6 eine Buchsenhälfte in die Vorspannvorrichtung eingelegt und radial vorgespannt,6 shows a bushing half in the pretensioning device inserted and radially pretensioned,
Fig. 7 Längsschnitt durch eine in die Vorspannvorrichtung eingelegte und vorgespannte Buchse vor dem Einschieben in ein Aufnahmeauge,7 shows a longitudinal section through a pre-tensioned bushing inserted into the pre-tensioning device before inserting into a receiving eye,
Fig. 8 die vorgespannte Buchse nach Fig. 7 nach dem Einschieben in ein Aufnahmeauge.FIG. 8 shows the pretensioned bushing according to FIG. 7 after it has been inserted into a receiving eye.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Buchse nach der Neuerung im fertig vulkanisierten, jedoch nicht eingebauten Zustand gezeigt. Sie besteht aus einem metallischen Innenrohr 13, aus dünnem Blech gefertigten äußeren Halbschalen 1 und 2 und Halbschalen eines Zwischenringes 3 und 4. Zwischen diesen Metallteilen sind Gummischichten 5 und 6 und 7 und 8 einvulkanisiert. Die Achsen der Halbschalen 1, 2 und 3, 4 sowie der dazwischen liegenden Gummischichten liegen im unvorgespannten Zustand konzentrisch und stimmen mit der Achse der Innenbuchse 13 überfein. Zwischen den Halbschalen befinden sich Spalte 9 und 10, deren Scheitel 11 und 12 bis zur Innenbuchse durchlaufen. Die dsm Spalt zugewandten Stirnseiten von Guiamif lachen 16 und 17 stehen hinter den zugehörigen Stirnseiten der metallischen Halbschalen zurück. Auf den äußeren Halbschalen 1, 2 ist ein dünner Gummifilm 14 und 15 aufvulkanisiert, dessen Verteilung über die gesamte Oberfläche durch Löcher 18 in den metallischen Halbschalen erleichtert wird. Auch die Zwischenhalbschalen 3, sind mit Löchern 19 versehen.In FIGS. 1 and 2, a bushing according to the innovation is shown in the fully vulcanized, but not installed, state. It consists of a metallic inner tube 13, outer half-shells 1 and 2 and half-shells made of thin sheet metal an intermediate ring 3 and 4. Rubber layers 5 and 6 and 7 and 8 are vulcanized between these metal parts. The axes of the half-shells 1, 2 and 3, 4 and the rubber layers in between lie in the non-prestressed Condition concentric and agree with the axis of the inner sleeve 13 over-fine. Columns 9 and are located between the half-shells 10, the apexes 11 and 12 of which run through to the inner sleeve. The front sides of Guiamif facing the dsm gap laugh 16 and 17 stand back behind the associated end faces of the metallic half-shells. On the outer half-shells 1, 2 is a thin rubber film 14 and 15 vulcanized, its distribution over the entire surface through holes 18 in the metallic Half-shells is facilitated. The intermediate half-shells 3 are also provided with holes 19.
In den Fig. 3 und 4 ist die gleiche neuerungsgemäße Buchse im vorgespannten bzw. eingebauten Zustand gezeigt. Die Krümmungsradien der metallischen Außen- und Zwischenschalen 1, 2 und 3, sowie der zugehörigen GummihaIbringe 5, 6 und 7, 8 werden baim Vorspannen gleichmäßig verkleinert, ohne daß die Achse der Krümmungsradien ihre Lage ändert. Bei der Krümmungsänderung der Metallteile können diese nicht nur elastisch, sondern auch bleibend verformt werden. Die Spalte 9 und 10 werden beim Vorspannvorgang geschlossen und die dem Spalt zugewandten Stirnseiten der Gummihalbringe und der metallischen Halbschalen kommen fest aufeinender zur Anlage, und bilden völlig geschlossene Rohr- oder Ringquerschnitte. Die Druckvorspannung ist in beiden Gummischichten über den gesamten Umfang gleichmäßig verteilt, und der Gummi der Ringe 5, 6 und 7, 8 wölbt sich an den axialen Stirnseiten kräftig heraus.3 and 4, the same socket according to the innovation is shown in the pretensioned or installed state. The radii of curvature the metallic outer and intermediate shells 1, 2 and 3, as well as the associated rubber shackles 5, 6 and 7, 8 are baim Prestressing reduced evenly without the axis of the radii of curvature changing its position. When changing the curvature of the Metal parts can be deformed not only elastically, but also permanently. Columns 9 and 10 are during the preloading process closed and the end faces of the rubber half-rings and the metallic half-shells facing the gap come firmly to one another and form completely closed Pipe or ring cross-sections. The pressure pre-tension is uniform over the entire circumference in both rubber layers distributed, and the rubber of the rings 5, 6 and 7, 8 bulges out strongly on the axial end faces.
Nach Fig. 5 wird die unvorgespannte Buchse, von der nur eine Hälfte in der Draufsicht gezeigt ist, in eine Vorspanneinrichtung eingelegt, die aus zwei Hälften 25 besteht. Die Teilung der Vorspanneinrichtung stimmt mit der der Buchse überein.According to Fig. 5, the unpreloaded bushing, only one half of which is shown in plan view, is converted into a preloading device inserted, which consists of two halves 25. The pitch of the pretensioning device is the same as that of the bushing.
Nach Fig. 6 werden die zwei Hälften 25 der Vorspanneinrichtung radial zusammengezogen, bis die Buchsenhälften und die beiden Teile der Vorspanneinrichtung aneinander liegen und die Spalte und 10 der Buchse geschlossen sind.According to FIG. 6, the two halves 25 of the pretensioning device are drawn together radially until the bushing halves and the two Parts of the pretensioning device lie against one another and the gaps 10 and 10 of the socket are closed.
Nach Fig. 7 v/erden die zusammengespannten Hälften 25 der Vorspanneinrichtung mit der darin sitzenden Buchse auf ein Auf-According to FIG. 7, the clamped halves 25 of the prestressing device are grounded with the socket located in it on a
nahmeauge 26 aufgesetzt und mittels eines Stempels 27, deracceptance eye 26 placed and by means of a stamp 27, the
auf dem Innenrohr 13 und der äußeren Halbschale 1 aufliegt, *;~rests on the inner tube 13 and the outer half-shell 1, * ; ~
wird die vorgespannte Buchse in das Aufnahmeauge 26 einge- Ithe pretensioned bushing is inserted into the receiving eye 26
schoben. ' pushed. '
In Fig. 8 ist die Buchse nach dem Vorspann- bzw. Eindrückvorgang gezeigt. Der Stempel 27 ist, geführt durch die Vorspanneinrichtung 25, heruntergedrückt, und die Buchse sitzt mit , ihrer ganzen Länge im Aufnahmeauge 26.In Fig. 8 the bushing is shown after the preloading or pushing-in process. The punch 27 is guided by the pretensioning device 25, pressed down, and the socket sits with, its entire length in the receiving eye 26.
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69427S61S.2.7969427S61S.2.79
Claims (3)
Priority Applications (1)
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DE6942756U true DE6942756U (en) | 1973-02-15 |
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Family Applications (1)
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DE19696942756 Expired DE6942756U (en) | 1969-11-04 | 1969-11-04 | RUBBER-METAL JOINT BUSH. |
Country Status (1)
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DE (1) | DE6942756U (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013029850A1 (en) * | 2011-08-26 | 2013-03-07 | Contitech Vibration Control Gmbh | Cylindrical half shell for a radially braceable bearing bush |
DE102020115293A1 (en) | 2020-06-09 | 2021-12-09 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Elastomer bearing and bearing arrangement |
-
1969
- 1969-11-04 DE DE19696942756 patent/DE6942756U/en not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE102020115293A1 (en) | 2020-06-09 | 2021-12-09 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Elastomer bearing and bearing arrangement |
CN113775683A (en) * | 2020-06-09 | 2021-12-10 | 本特勒尔汽车技术有限公司 | Elastomer bearing and bearing device |
DE102020115293B4 (en) | 2020-06-09 | 2022-05-12 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Elastomer bearing and bearing arrangement |
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