WO2002029275A1 - Gummilager mit versteifungselement - Google Patents

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WO2002029275A1
WO2002029275A1 PCT/DE2001/003707 DE0103707W WO0229275A1 WO 2002029275 A1 WO2002029275 A1 WO 2002029275A1 DE 0103707 W DE0103707 W DE 0103707W WO 0229275 A1 WO0229275 A1 WO 0229275A1
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WO
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bearing
edges
elements
rubber bearing
stiffening
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PCT/DE2001/003707
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English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Kammel
Bernd KÜMPER
Jim Robinson
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ZF Lemfoerder GmbH
Original Assignee
ZF Lemfoerder GmbH
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Publication date
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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
    • F16F1/38—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
    • F16F1/3842—Method of assembly, production or treatment; Mounting thereof
    • 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
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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
    • F16F1/387—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 comprising means for modifying the rigidity in particular directions
    • F16F1/3873—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 comprising means for modifying the rigidity in particular directions having holes or openings

Definitions

  • the invention relates to a rubber bearing with one or more stiffening elements vulcanized into the elastomer of the bearing body, the approximately cylindrical stiffening element or elements consisting of one or more inserts.
  • the or possibly the stiffening elements are arranged in the elastomer around the bearing axis and stiffen the bearing in particular with regard to radially acting forces.
  • they consist of a hard plastic or sheet metal.
  • the deformation characteristics of the bearing can be influenced in a targeted manner. If the bearing has several stiffening elements, these are integrated into the elastomeric bearing body at different distances from the bearing axis.
  • the invention relates to bearings in which the stiffening elements have adjacent axially parallel edges due to their shape or, in the case of multi-part stiffening elements, due to the arrangement of the insert parts with respect to one another. In the case of multi-part stiffening elements, such edges are provided in the transition area between the individual inserts.
  • the stiffening element is made in one piece, but has a slot or cut running continuously in the longitudinal direction of the bearing, so that at least two axially parallel edges are also formed here. The slot allows opening or opening the bearing body and thus simplifies its assembly on a rod to be stored therein.
  • Rubber bearings are used in large numbers in the automotive industry.
  • the latter serve here, in which the bearing body has a longitudinal slot, for example the storage of
  • Stabilizers that is, torsion bars, which are used to reduce the curvature of the vehicle body in order to avoid oversteering of the vehicle when driving through a curve.
  • plain bearings or conventional bearings without sliding inner bearing surfaces are used to support the stabilizers or torsion bars.
  • a corresponding bearing suitable for the storage of stabilizers is already known from DE 42 04252 AI.
  • the document describes a plastic bearing, which is designed as a plain bearing.
  • the bearing has a continuous slot in the longitudinal direction through the bearing body in a known manner.
  • the stiffening element is formed by an insert made of plastic, which is integrated into the bearing body and has an increased hardness compared to the rest of the bearing body. Due to the longitudinal slot projecting through both the elastomer and the stiffening insert, the bearing can be opened for mounting on a stabilizer by pressing on its half-shells. After placing on the rod, the bearing body closes due to its
  • the bearing is then mounted on the vehicle chassis using a bracket or the like.
  • the bearing shells are preloaded against each other by the bracket surrounding the bearing.
  • a disadvantage of the bearings described so far is that axially running edges of the stiffening element respectively integrated in the bearing body collide with one another after the mounting of the bearing and the subsequent preloading of its bearing shells under gimbal load due to a relative movement between the half shells. This causes the edges to rub against each other, which in turn causes unwanted noise.
  • the stiffening element or elements consist of several insert parts which are prestressed against one another after assembly.
  • the rubber bearing according to the invention consists in a manner known per se from a
  • Bearing body in which one or more, one- or multi-part stiffening elements are vulcanized into the elastomer, which, due to their shape or their multi-part design, have mutually adjacent, axially parallel edges.
  • the inserts which form the stiffening element or elements are designed such that they are in the assembled state of the bearing neighboring and axially parallel edges of the stiffening element or elements have a non-linear, complementary edge profile.
  • the gaps formed between the edges due to their profiling are filled with the elastomer.
  • the elastomer that settles between the edges reliably prevents the edges from lining up even when the bearing is subjected to greater gimbal loads.
  • the mutually adjacent, that is to say adjacent, edges of the insert parts forming the stiffening element or elements have a plurality of cutouts.
  • these cutouts are each offset with respect to two adjacent edges.
  • the distances between the cutouts are each less than the length of the cutouts in the opposite edge.
  • the contours of both edges mesh with each other like a comb or interlocking, of course with mechanical decoupling due to the elastomer arranged between them.
  • Different profiles are conceivable for forming such toothed edges.
  • the edges can be profiled by approximately rectangular recesses or also sawtooth-shaped, trapezoidal or similar.
  • the interlocking interlocking of the inserts also prevents the cardanic load from axially shifting against each other.
  • the insert parts are also advantageously designed in such a way that the two edges of each part are also profiled complementarily to one another.
  • these can be joined together regardless of which of their axial ends is rotated in the direction of which axial bearing end when they are inserted into the shape used for vulcanization.
  • the elastomer of such a bearing preferably has in the area of one of the transitions between the inserts forming the stiffening element or elements an axial longitudinal slot in order to facilitate the assembly of the bearing.
  • the elastomer enclosing the inserts it is also possible to support the assembly without an axial slot through the elastomer. For example, in a warehouse with one
  • the elastomer has a thin web instead of a continuous slot in the area of the transitions between the two inserts.
  • a stiffening element is quasi as one
  • Cylinder jacket formed, which, however, has an axially extending slot for use as a stabilizer bearing, which enables the bearing to be pressed on or opened.
  • assemblies are arranged according to a further development of the invention in relation to the continuous slot opposite slots or recesses which also extend in some regions in the longitudinal direction. This simplifies the deformation of the entire bearing during assembly.
  • the surfaces of the inserts forming them additionally have radially circumferential stiffening ribs in accordance with an advantageous embodiment of the bearing. Due to their number and dimensioning, there is a further possibility of specifically influencing the deformation characteristics of the bearing, that is to say its identification. To form axial stops, radial flanges can also be formed at the axial ends of the insert parts. It turns out for manufacturing reasons an embodiment of the bearing in which the insert parts have several openings (bores or punched-outs) distributed over their surfaces is advantageous. This is advantageous insofar as it allows the elastomer to pass through these openings during vulcanization. This avoids that an increased pressure is exerted on the stiffening elements during vulcanization and these are deformed in an undesired manner.
  • the usually approximately cylindrical stiffening elements can have flattened areas on their circumference due to a corresponding design of the inserts forming them.
  • bearings are created for special purposes with different identifications in relation to their scope.
  • the bearing body of the bearing according to the invention which essentially consists of the elastomer, can also be vulcanized onto a metallic inner part or have one or more sliding areas on the inner sides to form a sliding bearing.
  • a stiffening element arranged in the radially outer region of the bearing body and profiled in the manner shown can also form a housing or an outer sleeve for the bearing.
  • Figure 1 A two-part stiffening element for the bearing according to the invention
  • Figure 2 A rubber bearing with a stiffening element according to Figure 1 in the slightly open state
  • Figure 3 The rubber bearing according to Figure 2 in the closed (assembled) state
  • Figure 4 A one-piece stiffening element for the rubber bearing according to the invention.
  • FIG. 1 shows a two-part stiffening element 3 for the bearing according to the invention in a spatial representation.
  • These are, for example, two sheet metal parts 4, 4 'joined together in accordance with the illustration, which in FIG shown together and vulcanized into a vulcanizing mold in the otherwise essentially rubber bearing body 1.
  • the profile of the edges 7, 7 ', 8, 8' of the two inserts 4, 4 'forming the stiffening element 3, which are adjacent to one another in the illustration, that is to say, differing from the prior art, can be clearly seen.
  • these edges 7, 7 ', 8, 8' are profiled in that they have cutouts 11 or cutouts in sections.
  • the profiling in accordance with the basic principle according to the invention, is designed such that the cutouts 11 of the mutually adjacent edges 7, 8 or 7 ', 8' are arranged to be complementary to one another.
  • the distances a between the punched-outs are smaller than the radial extension b of the cutouts 11.
  • the insert parts 4, 4 ′ engage in a comb-like or quasi-interlocking manner.
  • other profiling shapes than those indicated in the illustration for the edges 7, 7 ', 8, 8' are also conceivable for this purpose.
  • the profiled edges 7, 7 ', 8, 8' of the insert parts 4, 4 ' lie against one another. As far as here in this context always from neighboring ones
  • Edges 7, 7 ', 8, 8' and 9, 10 respectively, this takes into account the fact that it is an essential element of the invention that precisely these edges 7, 7 ', 8, 8' and 9 , 10 after the vulcanization of the stiffening element 3 into the elastomer 2 which essentially forms the bearing body 1, no longer touch one another. Rather, it sits between those based on the complementary structuring of the
  • Edges 7, 7 ', 8, 8' or 9, 10 resulting gaps during vulcanization, the later hardening rubber mass and prevents the edges 7, 7 ', 8, 8' or when using the bearing and the resulting gimbal stress 9, 10 and thus the occurrence of friction noises.
  • the two edges 7, 7 'and 8, 8' of each individual part 4 and 4 ' are also profiled in a more complementary manner to one another. This makes it possible to produce an axially symmetrical stiffening part 3 from two identical insert parts 4, 4 'in a manner which is favorable in terms of production technology, by joining the insert parts 4, 4' as shown.
  • the insert parts 4, 4 'it Due to the described design of the inserts 4, 4 'it is completely irrelevant which axial end of the insert parts 4, 4 'coincides with which axial end of the later bearing. When inserting the parts into the vulcanization mold, it is therefore not necessary to pay attention to their axial orientation.
  • the insert parts 4, 4 ' have a plurality of openings 13 in the form of bores or punched-outs on their surfaces. As a result, the rubber can pass from one side of an insert 4 or 4 'through the openings 13 to the other side during vulcanization, and thus the insert parts 4 and 4' better "flow around" on all sides, which in turn reduces forces which lead to undesired deformation of the insert sheets 4 or 4 could lead.
  • FIG. 2 shows the complete rubber bearing with the stiffening element 3 profiled on the adjacent edges (cut edges) 7, 7 ', 8, 8' according to the invention.
  • This is a stiffening element 3 according to the previously explained FIG. 1 consisting of two inserts 4, 4 '.
  • the bearing has a longitudinal slot 6, which of course relates to the stiffening element 3 with one of the transition points between the two inserts forming the stiffening element 3 4, 4 'coincides.
  • the bearing can be easily opened in accordance with the illustration given in FIG. 2. In the open state, the bearing is pushed onto the rod, where it then closes again due to the restoring forces due to its material properties.
  • the bearing With a clamp or the like, the bearing is finally attached to the chassis of a motor vehicle in the case of its use for mounting motor vehicle stabilizers.
  • the bearing half-shells, ie also the half-shells (insert parts 4, 4 ') of the stiffening element 3 embedded therein, are prestressed against one another.
  • Figure 3 shows the bearing in the closed state after assembly, but without showing a clamp that may be used for fastening. It can be clearly seen how the recesses 11 or punched-out portions of the inserts 4, 4 ', which are arranged complementarily to one another, mesh with one another in a comb-like manner. However, they are the gaps formed between them are filled by the elastomer 2 forming the rest of the bearing body 1, so that the parts do not come into direct contact with their edges 7, 7 ', 8, 8' or 9, 10 even with a larger gimbal load. This avoids a stringing together of the parts and consequently a noise development resulting therefrom in bearings according to the prior art.
  • the inserts 4, 4 'and 5 may have a radial flange on their axial end faces, which deviates from the illustrated embodiment and which forms an axial stop to limit axial forces.
  • the bearing is a plain bearing, it also has correspondingly designed sliding surfaces on its inner sides, which are also integrated into the bearing body 1 in the course of the vulcanization.
  • FIG. 4 shows a one-piece embodiment of the stiffening element 3 '.
  • the insert 5 has in its peripheral surface on the side opposite the profiled edges 9, 10 a plurality of slots or openings 12, 12' running in the longitudinal direction. This significantly simplifies the deformation of the bearing when it is pushed onto a stabilizer bar, for example.
  • the length and the number of openings 12, 12 ' which are expediently provided for this purpose depend on the material of the insert 5 and its material thickness. These parameters are dependent on the desired deformation behavior of the bearing. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Gummilager, bei dem in das Elastomer des Lagerkörpers zwischen der Lagerinnenfläche und der Lageraussenfläche ein oder mehrere, annähernd zylinderförmige Versteifungselemente (3; 3') einvulkanisiert sind, welche jeweils aus einem oder mehreren, sich in axialer Richtung erstreckenden Einlegeteilen (4,4';5) bestehen, wobei einteilig ausgebildete Versteifungselemente (3'), aufgrund ihrer Form und mehrteilig ausgebildete Versteifungselemente (3) aufgrund der Anordnung der Einlegeteile (4,4') zueinander benachbarte, achsparallel verlaufende Kanten (7,7',8,8';9,10) aufweisen wobei die jeweils einander benachbarten Kanten (7,7',8,8';9,10) ein nicht geradliniges, zueinander komplementäres Kantenprofil aufweisen und zwischen den Kanten (7,7',8,8';9,10) aufgrund ihrer Profilierung gebildete Zwischenräume mit dem Elastomer (2) ausgefüllt sind.

Description

Gummilager mit Versteifungselement
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Gummilager mit einem oder mehreren, in das Elastomer des Lagerkörpers einvulkanisierten Versteifungselementen, wobei das oder die annähernd zylinderfδrmigen Versteifungselemente aus einem oder mehreren Einlegeteilen bestehen. Das oder gegebenenfalls die Versteifungselemente sind in dem Elastomer um die Lagerachse herum angeordnet und versteifen das Lager insbesondere im Hinblick auf radial einwirkende Kräfte. Sie bestehen beispielsweise aus einem harten Kunststoff oder aus Blech. Durch die Anzahl der Versteifungselemente sowie deren Material bzw. ihre
Dimensionierung hinsichtlich der Materialstärke kann die Verformungscharakteristik des Lagers gezielt beeinflusst werden. Sofern das Lager mehrere Versteifungselemente aufweist, sind diese in unterschiedlichen Abständen von der Lagerachse in den elastomeren Lagerkörper integriert.
Die Erfindung bezieht sich auf solche Lager, bei denen die Versteifungselemente aufgrund ihrer Form oder, bei mehrteilig ausgebildeten Versteifungselementen, aufgrund der Anordnung der Einlegeteile zueinander, benachbarte achsparallel verlaufende Kanten aufweisen. Bei mehrteilig ausgebildeten Versteifungselementen sind solche Kanten im Übergangsbereich zwischen den einzelnen Einlegeteilen gegeben. Auf der anderen Seite gibt es Lager, bei denen das Versteifungselement zwar einteilig ausgebildet ist, aber einen in axialer Lagerlängsrichtung durchgehend verlaufenden Schlitz bzw. Schnitt aufweist, so dass auch hier zumindest zwei achsparallele Kanten gebildet sind. Der Schlitz ermöglicht ein Öffnen oder Aufklappen des Lagerkörpers und vereinfacht so dessen Montage an einem darin zu lagernden Stab.
Gummilager werden in großer Zahl im Automobilbau verwendet. Hier dienen letztere, bei denen der Lagerkörper einen Längsschlitz aufweist, beispielsweise der Lagerung von
Stabilisatoren, also von Torsionsstäben, welche zur Verringerung der Kurvenneigung der Fahrzeugkarosserie eingesetzt werden, um das Übersteuern des Fahrzeuges bei einer Kurvendurchfahrt zu vermeiden. Für die Lagerung der Stabilisatoren bzw. Torsionsstäbe kommen je nach der Konstruktionsvorgabe Gleitlager oder konventionelle Lager ohne gleitfähige Lagerinnenflächen zum Einsatz.
Ein entsprechendes zur Lagerung von Stabilisatoren geeignetes Lager ist bereits durch die DE 42 04252 AI bekannt geworden. Die Schrift beschreibt ein Kunststofϊlager, welches als Gleitlager ausgeführt ist. Das Lager weist in bekannter Weises in der Längsrichtung einen durchgehenden Schlitz durch den Lagerkörper auf. Das Versteifungselement ist durch ein in den Lagerkörper integriertes Einlegeteil aus Kunststoff gebildet, welches eine gegenüber dem übrigen Lagerkörper erhöhte Härte aufweist. Durch den sowohl das Elastomer als auch die Versteifungseinlage durchragenden Längsschlitz kann das Lager zur Montage an einem Stabilisator durch Aufdrücken seiner Halbschalen geöffnet werden. Nach dem Aufsetzen auf den Stab schließt sich der Lagerkörper aufgrund seiner
Materialelastizität und umgibt dann den Stab ringförmig. In der Praxis wird das Lager anschließend mittels eines Bügels oder dergleichen am Fahrzeugchassis montiert. Durch den das Lager umgebenden Bügel werden dabei die Lagerschalen gegeneinander vorgespannt.
Eine weitere Ausfuhrungsform eines solchen Lagers wird in der DE 44 13 666 Cl beschrieben. Bei dem in der Schrift dargestellten Lager weisen die beiden Lagerhalbschalen an der dem Schlitz gegenüberliegenden Seite eine speziell ausgebildete Stegverbindung auf, durch welche eine Lagerschale gegenüber der anderen um einen Drehpunkt um 180° gekippt und somit das Lager aufgeklappt werden kann. Auch dieses Lager besitzt zur Abstimmung seiner Verformungscharakteristik eine versteifende Einlage.
Ein Nachteil der bisher beschriebenen Lager besteht darin, dass axial verlaufende Kanten des jeweils in dem Lagerkörper integrierten Versteifungselements nach der Montage des Lagers und dem sich daran anschließenden Vorspannen seiner Lagerschalen bei kardanischer Belastung infolge einer Relativbewegung zwischen den Halbschalen aneinanderstoßen. Hierdurch reiben die Kanten aneinander, was wiederum unerwünschte Geräusche verursacht. Ahnliches ist bei Lagern zu verzeichnen, bei denen zwar der Lagerkörper nicht geschlitzt ist, aber das oder die Versteifungselemente aus mehreren Einlegeteilen bestehen, die nach der Montage gegeneinander vorgespannten sind.
Technische Problemstellung der Erfindung ist es daher, ein Gummilager zu schaffen, welches über ein oder mehrere Versteifungselemente zur Festlegung seiner
Verformungscharakteristik verfügt und bei dem trotz des Vorhandenseins zueinander benachbarter und gegeneinander vorgespannter Kanten des oder der Versteifungselemente bei kardanischer Beanspruchung keine Geräusche infolge aneinanderreihender harter Teile verursacht werden.
Diese technische Problemstellung wird durch ein Gummilager mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen bzw. Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gummilagers sind durch die Unteransprüche gegeben.
Das erfindungsgemäße Gummilager besteht in an sich bekannter Weise aus einem
Lagerkörper, bei welchem ein oder mehrere, ein- oder mehrteilige Versteifungselemente in das Elastomer einvulkanisiert sind, die aufgrund ihrer Form oder ihrer mehrteiligen Ausbildung zueinander, benachbarte achsparallel verlaufende Kanten aufweisen. In erfindungswesentlicher Weise sind dabei die Einlegeteile, welche das oder die Versteifungselemente bilden, so ausgeführt, dass die im montierten Zustand des Lagers benachbarten und achsparallel verlaufenden Kanten des oder der Versteifungselemente ein nicht geradliniges, zueinander komplementäres Kantenprofil aufweisen. Gleichzeitig sind die zwischen den Kanten aufgrund ihrer Profilierung gebildeten Zwischenräume mit dem Elastomer ausgefüllt. Durch das sich zwischen die Kanten setzende Elastomer wird ein Aneinanderreihen der Kanten auch bei größerer kardanischer Belastung des Lagers zuverlässig verhindert. Die von nach dem Stand der Technik ausgebildeten Lagern bei einer solchen Belastung bekannte Geräuschentwicklung wird dadurch wirkungsvoll unterbunden. Gemäß einer Ausgestaltung des Lagers weisen die aneinander angrenzenden, also benachbarten Kanten der das oder die Versteifungselemente bildenden Einlegeteile mehrere Aussparungen auf. Dem erfindungsgemäßen Grundprinzip folgend, nach welchem die Kanten zueinander komplementär profiliert sind, sind diese Aussparungen jeweils bezogen auf zwei benachbarte Kanten zueinander im Versatz angeordnet. Außerdem sind die Abstände zwischen den Aussparungen jeweils geringer als die Länge der Aussparungen in der gegenüberliegenden Kante. Die Konturen beider Kanten greifen dadurch, selbstverständlich unter gleichzeitig mechanischer Entkopplung durch das dazwischen eingeordnete Elastomer, kammartig bzw. verzahnend ineinander. Zur Ausbildung solcher verzahnender Kanten sind unterschiedliche Profile denkbar. So können die Kanten durch annähernd rechteckige Aussparungen oder aber auch sägezahnfÖrmig, trapezförmig oder ähnlich profiliert sein. Durch das verzahnende Ineinandergreifen der Einlegeteile wird bei kardanischer Belastung zusätzlich verhindert, dass sich diese axial gegeneinander verschieben.
Bei einer zweiteiligen Ausbildung des oder der Versteifungselemente sind die Einlegeteile außerdem vorteilhafter Weise so gestaltet, dass die beiden Kanten jeweils eines Teils zueinander ebenfalls komplementär profiliert sind. Hierdurch ist es möglich, für beide Lagerhälften identische Einlegeteile zu verwenden. Diese lassen sich dabei aufgrund der zuvor erläuterten Ausbildung unabhängig davon zusammenfügen, welches ihrer axialen Enden beim Einlegen in die der Vulkanisation dienende Form in Richtung welches axialen Lagerendes gedreht wird. Für den Einsatz zur Lagerung von Stäben, beispielsweise von Stabilisatoren, weist das Elastomer eines solchermaßen ausgebildeten Lagers vorzugsweise im Bereich eines der Übergänge zwischen den das oder die Versteifungselemente ausbildenden Einlegeteilen einen axialen Längsschlitz auf, um die Montage des Lagers zu erleichtern. Bei einer entsprechenden Gestaltung des die Einlegeteile einschließenden Elastomers ist es aber auch möglich, die Montage ohne einen axialen Schlitz durch das Elastomer zu unterstützen. So kann beispielsweise bei einem Lager mit einem
Versteifungselement aus zwei Einlegeteilen das Elastomer an Stelle eines durchgängigen Schlitzes jeweils im Bereich der Übergänge zwischen den beiden Einlegeteilen einen dünnen Steg aufweisen. Dadurch kann der Lagerkörper zur Montage an einem Stab im Bereich dieser Stege radial auseinandergezogen und gleichzeitig in axialer Richtung auf den Stab geschoben werden. Sobald die für das Auseinanderziehen des Lagerkörpers radial nach außen gerichteten Kräfte nicht mehr vorhanden sind, umschließt das Lager den zu lagernden Stab eng an der dafür vorgesehenen Position.
Eine andere Ausbildungsform des Lagers ist durch eine einteilige Ausbildung des oder der Versteifungselemente gegeben. Ein Versteifungselement ist hierbei quasi als ein
Zylindermantel ausgebildet, welcher jedoch für den Einsatz als Stabilisatorlager einen axial verlaufenden Schlitz aufweist, der ein Aufdrücken oder Aufklappen des Lagers ermöglicht.
Zur weiteren Unterstützung des Öffnens und anschließenden Schließens des Lagers bei der
Montage sind bei dieser Ausgestaltungsform gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dem durchgehenden Schlitz gegenüber bereichsweise sich ebenfalls in Längsrichtung erstreckende Schlitze oder Ausnehmungen angeordnet. Hierdurch wird das Verformen des gesamten Lagers bei der Montage vereinfacht.
Unabhängig davon, ob die Versteifungselemente ein- oder zweiteilig ausgebildet sind, weisen außerdem die Flächen der sie ausbildenden Einlegeteile entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung des Lagers zusätzlich radial umlaufende Versteifungsrippen auf. Durch deren Anzahl und Dimensionierung ist eine weitere Möglichkeit der gezielten Beeinflussung der Verformungscharakteristik des Lagers, also seiner Kennung gegeben. Zur Ausbildung von Axialanschlägen können außerdem an den axialen Enden der Ein- legeteile Radialflansche ausgebildet sein. Aus fertigungstechnischen Gründen erweist sich eine Ausgestaltungsform des Lagers, bei der die Einlegeteile verteilt auf ihren Flächen mehrere Durchbrüche (Bohrungen oder Ausstanzungen) aufweisen, als vorteilhaft. Dies ist insoweit vorteilhaft als hierdurch das Elastomer bei der Vulkanisation durch diese Durchbrüche hindurchtreten kann. Dadurch wird vermieden, dass während der Vulkanisation ein erhöhter Druck auf die Versteifungselemente entsteht und diese in ungewollter Weise verformt werden.
Die üblicherweise annähernd zylinderförmigen Versteifungselemente können durch eine entsprechende Gestaltung der sie bildenden Einlegeteile auf ihrem Umfang abgeflachte Bereiche aufweisen. Hierdurch entstehen für spezielle Einsatzzwecke Lager mit bezogen auf ihren Umfang unterschiedlicher Kennung. Je nach dem Einsatzzweck kann der im Wesentlichen aus dem Elastomer bestehende Lagerkörper des erfindungsgemäßen Lagers auch auf ein metallisches Innenteil auf vulkanisiert sein oder zur Ausbildung eines Gleitlagers an den Innenseiten einen oder mehrere gleitfahige Bereiche aufweisen. Ein im radial äußeren Bereich des Lagerkörpers eingeordnetes, in der dargestellten Weise profiliertes Versteifungselement kann zudem ein Gehäuse bzw. eine Außenhülse für das Lager ausbilden.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Figur 1 : Ein zweiteiliges Versteifungselement für das erfindungsgemäße Lager Figur 2: Ein Gummilager mit einem Versteifungselement gemäß Figur 1 im leicht geöffneten Zustand Figur 3: Das Gummilager nach Figur 2 im geschlossenen (montierten) Zustand
Figur 4: Ein einteiliges Versteifungselement für das erfindungsgemäße Gummilager.
In der Figur 1 ist ein zweiteiliges Versteifungselement 3 für das erfindungsgemäße Lager in einer räumlichen Darstellung wiedergegeben. Hierbei handelt es sich beispielsweise um zwei entsprechend der Abbildung zus-immengefügte Blechteile 4, 4', welche in der dargestellten Weise zusammengefügt und in einer Vulkanisierform in den ansonsten im Wesentlichen aus Gummi bestehenden Lagerkörper 1 einvulkanisiert werden. Klar zu erkennen ist die gegenüber dem Stand der Technik abweichende Profilierung der in der Darstellung aneinanderliegenden, also benachbarten Kanten 7, 7', 8, 8' der beiden das Versteifungselement 3 bildenden Einlegeteile 4, 4'. In dem Beispiel nach der Figur 1 sind diese Kanten 7, 7', 8, 8' dadurch profiliert, dass sie abschnittsweise Aussparungen 11 bzw. Ausstanzungen aufweisen. Dabei ist die Profilierung, dem erfindungsgemäßen Grundprinzip entsprechend, so ausgebildet, dass die Aussparungen 11 der einander benachbarten Kanten 7, 8 bzw. 7', 8' komplementär zueinander angeordnet sind. Die Abstände a zwischen den Ausstanzungen sind gegenüber der radialen Erstreckung b der Aussparungen 11 geringer bemessen. Hierdurch greifen die Einlegeteile 4, 4'kammartig bzw. quasi verzahnend ineinander. Selbstverständlich sind für diesen Zweck auch andere als in der Darstellung angegebene Profilierungsformen für die Kanten 7, 7', 8, 8' denkbar. In der Darstellung liegen die profilierten Kanten 7, 7', 8, 8' der Einlegeteile 4, 4' aneinander. Soweit hier in diesem Zusammenhang aber immer von benachbarten
Kanten 7, 7', 8, 8' bzw. 9, 10 die Rede ist, trägt dies der Tatsache Rechnung, dass es ein wesentliches Element der Erfindung ist, dass gerade diese Kanten 7, 7', 8, 8' bzw. 9, 10 sich nach dem Einvulkanisieren des Versteifungselementes 3 in das den Lagerkörper 1 im Wesentlichen ausbildende Elastomer 2 einander nicht mehr berühren. Vielmehr setzt sich zwischen die aufgrund der komplementären Strukturierung der
Kanten 7, 7', 8, 8' bzw. 9, 10 entstehenden Lücken bei der Vulkanisation die später aushärtende Gummimasse und verhindert beim Gebrauch des Lagers und der dabei auftretenden kardanischen Beanspruchung das Aneinanderreihen der Kanten 7, 7', 8, 8' bzw. 9, 10 und damit das Entstehen von Reibgeräuschen. Bei der in der Figur 1 dargestellten zweiteiligen Ausführung des Versteifungselements 3 sind die beiden Kanten 7, 7' bzw. 8, 8' jedes einzelnen Teiles 4 bzw. 4' zueinander ebenfalls in komplementärerer Weise profiliert. Hierdurch wird die Realisierung eines axialsymmetrischen Versteifungsteiles 3 in fertigungstechnisch günstiger Weise aus zwei identischen Einlegeteilen 4, 4' möglich, indem die Einlegeteile 4, 4', wie gezeigt, zusammengefügt werden. Durch die beschriebene Ausbildung der Einlegeteile 4, 4' ist es dabei völlig unerheblich, welches axiale Ende der Einlegeteile 4, 4' mit welchem axialen Ende des späteren Lager zusammenfällt. Beim Einlegen der Teile in die Vulkanisierungsform muss daher nicht auf deren axiale Orientierung geachtet werden. Für den Vulka-Prozess ist es weiterhin von Vorteil, dass die Einlegeteile 4, 4' verteilt auf ihren Flächen mehrere Durchbrüche 13 in Form von Bohrungen oder Ausstanzungen aufweisen. Hierdurch kann der Gummi beim Vulkanisieren von einer Seite eines Einlegeteils 4 bzw. 4' über die Durchbrüche 13 zur anderen Seite übertreten und so die Einlegeteile 4 bzw. 4' besser allseitig „umfließen", wodurch wiederum Kräfte abgebaut werden, welche zu einer ungewollten Verformung der Einlegebleche 4 bzw. 4 führen könnten.
In der Figur 2 ist das komplette Gummilager mit dem entsprechend der Erfindung an den benachbarten Kanten (Schnittkanten) 7, 7', 8, 8' profilierten Versteifungselement 3 dargestellt. Es handelt sich hierbei um ein gemäß der zuvor erläuterten Figur 1 aus zwei Einlegeteilen 4, 4' bestehendes Versteiftmgselement 3. Das Lager weist einen Längsschlitz 6 auf, welcher bezogen auf das Versteifungselement 3 selbstverständlich mit einer der Übergangsstellen zwischen den beiden das Versteiftmgselement 3 ausbildenden Einlegeteilen 4, 4' zusammenfällt. Zur Montage, beispielsweise auf einen Torsionsstab (Stabilisator), kann das Lager gemäß der in der Figur 2 gegebenen Darstellung leicht geöffnet werden kann. Im geöffneten Zustand wird das Lager auf den Stab geschoben, wo es sich dann aufgrund der durch seine Materialeigenschaften bedingten Rückstellkräfte wieder schließt. Mit einer Schelle oder dergleichen wird das Lager schließlich, im Falle seiner Anwendung zur Lagerung von Kraftfahrzeugstabilisatoren, am Chassis eines Kraftfahrzeugs befestigt. Dabei werden die Lagerhalbschalen, also auch die darin eingebetteten Halbschalen (Einlegeteile 4, 4') des Versteifungselements 3 gegeneinander vorgespannt.
Die Figur 3 zeigt das Lager im geschlossenen Zustand nach der Montage, jedoch ohne Darstellung einer gegebenenfalls zur Befestigung verwendeten Schelle. Es ist klar zu erkennen, wie die zueinander komplementär angeordneten Aussparungen 11 bzw. Ausstanzungen der Einlegeteile 4, 4' kammartig ineinandergreifen. Allerdings sind die zwischen ihnen gebildeten Zwischenräume durch das den übrigen Lagerkörper 1 bildende Elastomer 2 ausgefüllt, so dass die Teile auch bei größerer kardanischer Belastung mit ihren Kanten 7, 7', 8, 8' bzw. 9, 10 nicht unmittelbar in Berührung kommen. Dadurch wird ein Aneinanderreihen der Teile und folglich eine hieraus bei Lagern nach dem Stand der Technik resultierende Geräuschentwicklung vermieden. Entsprechend dem vorgesehenen Einsatzzweck des Lagers können die Einlegeteile 4, 4' bzw. 5 an ihren axialen Stirnseiten abweichend von der dargestellten Ausführungsform noch einen Radialflansch aufweisen, welcher einen axialen Anschlag zur Begrenzung axialer Kräfte bildet. Sofern es sich bei dem Lager um ein Gleitlager handelt, verfügt es an seinen Innenseiten außerdem über entsprechend ausgebildete Gleitflächen, welche ebenfalls im Zuge der Vulkanisation in den Lagerkörper 1 integriert werden.
Die Figur 4 zeigt eine einteilige Ausführungsform des Versteifungselements 3'. Bei dieser Ausbildung sind lediglich zwei aneinandergrenzende Materialkanten 9, 10 vorhanden. Diese sind aber, dem dargestellten erfindungsgemäßen Prinzip folgend, ebenfalls in komplementärerer Weise zueinander profiliert. Um die Montage eines mit einem derartigen einteiligen Versteifungselement 3' versehenen Lagers zu erleichtern, weist das Einlegeteil 5 in seiner Umfangsfläche auf der den mit den profilierten Kanten 9, 10 gegenüberliegenden Seite mehrere in Längsrichtung verlaufende Schlitze bzw. Durchbrüche 12, 12' auf. Hierdurch wird das Verformen des Lagers beim Aufschieben auf beispielsweise einen Stabilisatorstab deutlich vereinfacht. Die Länge und die Anzahl der zweckmäßigerweise hierfür vorzusehenden Durchbrüche 12, 12' hängt dabei vom Material des Einlegeteiles 5 und dessen Materialstärke ab. Diese Parameter wiederum sind abhängig vom gewünschten Verformungsverhalten des Lagers. Bezugszeichenliste:
1 Lagerkörper
2 Elastomer
3, 3' Versteifungselement
4, 4' Einlegeteil (Blechteil)
5 Einlegeteil (Blechteil)
6 Schlitz, Längsschlitz
7, 7' Kante
8, 8' Kante
9 Kante
10 Kante
11 Aussparung
12, 12' Schlitz, Durchbruch
13 Durchbruch a Abstand (zwischen Aussparungen 11) b axiale Länge (einer Aussparung 11)

Claims

Gummilager mit VersteifungselementPatentansprüche :
1. Gummilager, bei dem in das Elastomer des Lagerkörpers zwischen der Lagerinnenfläche und der Lageraußenfläche ein oder mehrere, annähernd zylinderfδrmige Versteifungselemente (3; 3') einvulkanisiert sind, welche jeweils aus einem oder mehreren, sich in axialer Richtung erstreckenden Einlegeteilen (4, 4'; 5) bestehen, wobei einteilig ausgebildete Versteifungselemente (3'), aufgrund ihrer Form, und mehrteilig ausgebildete Versteifungselemente (3), aufgrund der Anordnung der Einlegeteile (4, 4') zueinander, benachbarte achsparallel verlaufende
Kanten (7, 7', 8, 8'; 9, 10) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils einander benachbarten Kanten (7, 7', 8, 8'; 9, 10) ein nicht geradliniges, zueinander komplementäres Kantenprofil aufweisen und zwischen den Kanten (7, 7', 8, 8'; 9, 10) aufgrund ihrer Profilierung gebildete Zwischenräume mit dem Elastomer (2) ausgefüllt sind.
2. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einander benachbarten achsparallelen Kanten (7, 7', 8, 8'; 9, 10) des oder der Versteifungselemente (3; 3') mehrere, vorzugsweise gleichmäßig beabstandete Aussparungen (11) aufweisen, wobei die in dieser Weise profilierten Kanten (7, 7', 8, 8'; 9, 10) durch einen zwischen ihren ausgesparten Bereichen, aufgrund der zueinander komplementären Ausbildung, bestehenden Versatz und dadurch, dass der Abstand (a) zwischen zwei Aussparungen (11) einer Kante (7, 7'; 9) geringer ist als die axiale Länge (b) der auf der Kante (8, 8'; 10) gegenüberliegenden Aussparung, bei gleichzeitiger mechanischer Entkopplung durch das Elastomer (2), kammartig oder verzahnend ineinandergreifen.
3. Gummilager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Versteifungselemente (3) durch zwei identische Einlegeteile (4, 4') ausgebildet sind, wobei die beiden axial verlaufenden Kanten (7, 7') bzw. (8, 8') jedes Einlegeteils (4, 4') zueinander komplementär profiliert sind.
4. Gummilager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Versteifungselemente (3') jeweils als ein annähernd zylinderförmiges Einlegeteil (5) mit einem axialen Längsschlitz (6) ausgebildet sind, dessen Kanten (9, 10) ein nicht geradliniges, zueinander komplementäres Kantenprofil aufweisen.
5. Gummilager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Versteifungselemente (3') auf ihrer dem Schlitz (6) gegenüberliegenden Seite abschnittsweise von ebenfalls in Achsrichtung verlaufenden Schlitzen (12, 12') durchbrochen sind.
6. Gummilager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen des oder der Versteifungselemente (3, 3') zur Ausbildung zusätzlicher, radial umlaufender Versteifungsrippen abschnittsweise profiliert sind.
7. Gummilager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Versteifungselemente (3, 3') an ihren axialen Enden einen Radialflansch aufweisen, welcher einen Anschlag für axial eingetragene Kräfte ausbildet.
8. Gummilager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlegeteile (4, 4'; 6), welche das oder die Versteifungselemente (3, 3') ausbilden, verteilt auf ihren Flächen mehrere Durchbrüche (13) in Form von Bohrungen oder Ausstanzungen aufweisen.
. Gummilager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Versteifungselemente (3, 3') abweichend von ihrer im Wesentlichen zylindrischen Form auf ihrem Umfang abgeflachte Bereiche aufweisen.
10. Gummilager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welches ausgebildet als Gleitlager an den Lagerinnenseiten einen oder mehrere gleitfähige Bereiche aufweist.
11. Gummilager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem der elastomere Lagerkörper mit dem oder den Versteifungselementen (3, 3') auf ein metallisches Innenteil aufvulkanisiert ist.
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