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Patent Searching and Data


Title:
BEARING BUSH COMPRISING A SPRING ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/088165
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bearing bush (10) comprising an inner shell (11), an outer shell (12), and a support body (13) that is made of elastomeric material and is disposed between the inner shell (11) and the outer shell (12). The support body (13) is provided with at least one first recess (14) and a second recess (15) which are located on opposite sides of the inner shell (11). A spring element (16, 17) that cooperates with the inner shell (11) is respectively inserted into the first recess (14) and the second recess (15). The recesses (14, 15) are filled with a hydraulically damping liquid and are interconnected via an overflow duct (20). The spring element (16, 17) is embodied in an essentially planar manner. The central area of the spring element (16, 17) rests on the inner shell (11) while the final areas (24) thereof rest on the edge of the outer shell (12). A cylindrical insert (25) that is cured into the support body (13) is provided with supporting stops (26, 27) which cooperate with the final areas of the spring elements (16, 17), whereby the radial stiffness of the bearing bush can be adjusted.

Inventors:
KIEFFER JEROME (FR)
DRUMEL PHILIPPE (FR)
Application Number:
PCT/EP2004/003369
Publication Date:
October 14, 2004
Filing Date:
March 30, 2004
Export Citation:
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Assignee:
TRELLEBORG AUTOMOTIVE TECH CT (DE)
KIEFFER JEROME (FR)
DRUMEL PHILIPPE (FR)
International Classes:
F16F3/093; F16F13/14; (IPC1-7): F16F13/14; F16F3/093
Foreign References:
DE19729290A11998-04-16
FR2555688A11985-05-31
EP1348885A12003-10-01
EP1217249A12002-06-26
DE19729290C22002-03-14
Attorney, Agent or Firm:
Preissner, Nicolaus (Postfach 44 03 62, München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Lagerbuchse (10) mit einer Innenhülse (11) und einer Aussenhülse (12) sowie einem zwischen Innenhülse (11) und Aussenhülse (12) an geordneten Tragkörper (13) aus elastomerem Material, wobei der Tragkörper (13) wenigstens eine erste Aussparung (14) und eine zweite Aussparung (15) aufweist, die an gegenüberliegenden Seiten der Innenhülse (11) angeordnet sind, wobei jeweils in die erste Aussparung (14) und die zweite Aussparung (15) ein mit der Innenhülse (11) zusammenwirkendes Federelement (16,17) eingesetzt ist und die Aussparungen (14,15) mit einer hydraulisch dämpfenden Flüssigkeit gefüllt und über einen Überströmkanal (20) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (16,17) im Wesentlichen planar ausgebildet ist und sich in seinem Mittenbereich an der Innenhülse (11) und randseitig mit seinen Endbereichen (24) an der Aussenhülse (12) abstützt und ein in den Tragkörper (13) einvulkanisierter zylinderförmiger Einsatz (25) vorgesehen ist, der abstützende Anschläge (26,27) aufweist, die mit den Endbereichen der Federelemente (16,17) zusammenwirken.
2. Lagerbuchse (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (16,17) als Einsatz ausgebildet ist.
3. Lagerbuchse (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (16,17) jeweils mit der Aussenhülse (12) eine Kammer (18, 19) bildet.
4. Lagerbuchse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet :, dass das Federeiement (16, 17) aus Kunst stoff oder Metall hergestellt ist.
5. Lagerbuchse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass im Kontaktbereich (23) zwischen Innen hülse (11) und Federelement (16, 17) eine elastische Gummischicht (21) angeordnet ist.
6. Lagerbuchse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass ein elastischer Puffer (28) angeordnet ist, der das Federelement (16, 17) in radialer Richtung abstützt.
7. Lagerbuchse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der elastische Puffer (28) zusammen mit dem Tragkörper in einem Vulkanisationsvorgang herstellbar ist und die Federelemente (16,17) in eine Aussparung zwischen Innenhülse (11) und elastischem Puffer (28) einsetzbar sind.
Description:
Lagerbuchse mit Federelement Die Erfindung betrifft eine Lagerbuchse mit einer Innenhülse und einer Aus- senhülse sowie einem zwischen Innen-und Aussenhülse angeordneten Tragkörper aus elastomerem Material, wobei der Tragkörper wenigstens eine erste Aussparung und eine zweite Aussparung aufweist, d. ie an gegenüber- liegenden Seiten der Innenhülse angeordnet sind, wobei jeweils in die erste Aussparung und die zweite Aussparung ein mit der Innenhülse zusammen- wirkendes Federelement eingesetzt ist und die Aussparungen mit einer hyd- raulisch dämpfenden Flüssigkeit gefüllt und über einen Überströmkanal mit- einander verbunden sind.

Derartige Lagerbuchsen werden insbesondere im Fahrzeugbau eingesetzt und weisen einen elastischen Tragkörper auf, mit dem Schwingungen eines schwingungsbehafteten Bauteils gedämpft werden. Weiterhin sind hydrau- lisch dämpfende Buchsen bekannt, bei denen eine hydraulische Dämpfung durch mit hydraulischen Flüssigkeiten gefüllte Kammern, die über einen Ü- berströmkanal verbunden sind, erfolgt.

In der EP 1 217 249 A1 wird eine hydraulisch dämpfende Lagerbuchse be- schrieben, die eine Innen-und eine Aussenhülse aufweist, wobei die Innenhülse von einem elastischen Tragkörper abgestützt wird. Der elastische Tragkörper weist Aussparungen auf, die mit hydraulischer Flüssigkeit gefüllte Kammern bilden. In den Kammern ist ein Begrenzungselement aufgenom- men, das als Anschlag für die Innenbuchse dient.

In der DE 197 29 290 C2 wird ein hydraulisch dämpfendes Gummilager mit einem Innenrohr und einem Außenrohr gezeigt. Zwischen Innenrohr und Au- ßenrohr ist ein Gummiteil angeordnet, in dem Kammern ausgebildet sind, die mit einem Dämpfungsmittel gefüllt sind. In den Kammern sind Anschlagkör- per angeordnet, die über ein halbringförmiges Element miteinander verbun- den sind. Das Element dient insbesondere der Ausbildung eines die Kam- mern verbindenden Überströmkanals.

Bei Lagerbuchsen ist es häufig erforderlich, dass die radiale Steifigkeit ab- hängig von der radialen Richtung unterschiedlich einstellbar ist. Beispiels- weise kann es erforderlich sein, dass die radiale Steifigkeit in Y-Richtung ge- ringer als in X-Richtung ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagerbuchse vorzuschla- gen, bei der die radiale Steifigkeit einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Lagerbuchse der eingangs genannten Art da- durch gelöst, dass das Federelement im Wesentlichen, planar ausgebildet ist und sich in seinem Mittenbereich an der Innenhülse und randseitig mit seinen Endbereichen an der Aussenhülse abstützt und ein in den Tragkörper einvul- kanisierter zylinderförmiger Einsatz vorgesehen ist, der abstützende An- schläge aufweist, die mit den Endbereichen der Federelemente zusammenwirken.

Durch das Einsetzen der Federelemente in die jeweiligen Aussparungen wird der Lagerbuchse in Wirkrichtung der Federelemente eine andere, insbeson- dere erhöhte, radiale Steifigkeit verliehen. Das Federelement stützt sich da- bei jeweils mit seinem Mittenbereich an der Innenhülse und mit seinen End- bereichen an der Innenseite der Aussenhülse ab. Durch einen in den Trag- körper einvulkanisierten Einsatz wird es ermöglicht, dass sich die Endberei- che der Federelemente an Anschlägen dieses Einsatzes abstützen können, wodurch ein guter Halt der Federelemente gewährleistet wird.

Durch diese Konstruktion wird es ermöglicht, eine radiale Belastung durch das Federelement abzufangen, wobei sich das Federelement bei radialer Belastung in die Kammer zwischen Aussenhülse und Federelement aus- dehnt. Gleichzeitig wirkt das Federelement als Anschlag und begrenzt die Auslenkbewegung der Innenhülse. Durch unterschiedliche Ausgestaltung des Federelements in bezug auf seine Form und das verwendete Material, lassen sich unterschiedliche radiale Steifigkeiten für die Lagerbuchsen für unterschiedliche Anwendungen erzielen. Die Grundkonstruktion der Lager- buchse muss dafür nicht verändert werden.

Vorteilhaft ist zwischen der Innenhülse und dem Federelement eine elasti- sche Gummischicht angeordnet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in einer Kammer ein elastischer Puffer angeordnet, der das Federelement in radialer Richtung abstützt. Dieser elastische Puffer wird zusammen mit dem Tragkörper in ei- nem Vulkanisationsvorgang hergestellt. Um die Federelemente in die Lager- buchse einzusetzen, wird im Bereich der späteren Positionen der Federele- mente jeweils eine Aussparung in das Vulkanisat eingebracht, so dass die Federelemente auf beiden Seiten der Innenhülse zwischen die Innenhülse und die elastischen Puffer einsetzbar sind.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten schemati- schen Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform beispielhaft erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen schematischer Querschnitt durch eine Lagerbuchse nach der vorliegenden Erfindung ; Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Lagerbuchse ;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 ; Fig. 4 einen zylinderförmigen Einsatz ; Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Federelement ; Fig. 6 eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen La- gerbuchse ; Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Lagerbuchse 10 in einer schematischen Darstellung. Die Lagerbuchse 10 umfasst eine Innen- hülse 11, die eine Öffnung aufweist, in die ein nicht dargestelltes Lagerteil eingeführt werden kann. Die Innenhülse 11 ist beispielsweise aus Metall her- gestellt. Diese Innenhülse 11 ist innerhalb einer Aussenhülse 12 angeordnet.

Zwischen der Aussenhülse 12 und der Innenhülse 11 ist ein elastischer Tragkörper 13 eingebracht, der die Innenhülse 11 stützt. Der elastische Tragkörper 13 weist eine Aussparung 14 auf, in die ein Federelement 16 ein- gesetzt wird, wodurch zwischen Aussenhülse 12 und Federelement 16 eine Kammer 18 gebildet wird. Dieses Federelement 16 wirkt mit der Innenhülse 11 und der Aussenhülse 12 zusammen, wobei das Federelement 16 in sei- nem Mittelbereich an der Innenhülse 11 in einem Kontaktbereich 23 anliegt und sich mit seinen Endbereichen 24 randseitig an der Aussenhülse 12 ab- stützt. Bei einer radialen Belastung wird das Federelement 16 in die Kammer 18 durch Biegung ausgelenkt. In Figur 1 ist weiterhin eine zweite Aussparung 15 in dem elastomeren Tragkörper 13 angeordnet. In diese zweite Ausspa- rung 15 ist ein weiteres Federelement 17 eingesetzt, welches bei radialer Belastung in entgegengesetzter Richtung in gleicher Weise funktioniert, wie das Federelement 16 in der ersten Aussparung 14. Das Federelement 17 bildet mit der Aussenhülse 12 eine zweite Kammer 19. Die in den Ausspa- rungen gebildeten Kammern 18,19 sind mit einem hier nicht dargestellten

Überströmkanal 20 verbunden und sind mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt. Bei radialer Belastung in einer Richtung kann die in der entsprechen- den Aussparung befind) iche Flüssigkeit über den Überströmkana ! 20 in die andere Aussparung strömen, wodurch ein verbessertes Dämpfungsverhalten erzielt wird.

Somit ergibt sich eine Lagerbuchse 10, bei der die Innenhülse 11 bei radialer Belastung in Richtung der Pfeile B vom elastomeren Tragkörper 13 aufge- nommen wird. Bei radialer Belastung in Richtung der Pfeile C werden Schwingungen von den Federelementen 16 und 17 aufgenommen. Durch Form und Material der Federelemente 16 und 17 lässt sich die radiale Stei- figkeit einstellen.

Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Lagerbuchse 10. Die Lagerbuchse 10 umfasst eine Innenhülse 11 und eine Aussenhülse 12. Die Innenhülse 11 weist in ihrem mittleren Bereich radial abragende Wülste 11 a auf. Im Bereich der Wülste 11 a sind Federelemente 16, 17 ange- ordnet, mit denen sich eine gewünschte radiale Steifigkeit einstellen lässt.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt der Lagerbuchse 10 entlang der Schnittlinie III-III gemäss Figur 2. Die Innenhülse 11 ist von einem elastischen Tragkör- per 13 umgeben, der eine erste Aussparung 14 und eine zweite Aussparung 15 aufweist. Der Tragkörper 13 und die Innenhülse 11 sind innerhalb der Aussenhülse 12 angeordnet. Die Innenhülse 11 wird im Bereich der Ausspa- rungen 14 und 15 von den Federelementen 16,17 abgestützt. Dabei liegen die Federelemente 16,17 jeweils in einem Kontaktbereich 23 an der Innen- hülse 11 an. Zwischen den Federelementen 16,17 und der Innenhülse 11 ist jeweils eine dünne Gummischicht 21 angeordnet. Die Federelemente 16,17 bilden jeweils mit der Aussenhülse 12 auf der entsprechenden Seite der La- gerbuchse 10 eine Kammer 18, 19. Die Aussparungen 14 und 15 einschließ- lich der Kammern 18,19 sind über einen Überströmkanal 20 miteinander verbunden und mit hydraulischer Flüssigkeit gefüllt. Bei einseitiger radialer

Belastung wird das entsprechende Federelement 16 in die zugeordnete Kammer 18 gedrückt, wodurch die darin befindliche Flüssigkeit über den Ü- berströmkana) 20 in die Aussparung 15 und die Kammer 19 auf der anderen Seite der Lagerbuchse 10 gepresst wird. Durch die im Überströmkanal 20 schwingende Flüssigkeitssäule wird eine hydraulische Dämpfung erzielt.

In der Aussenhülse 12 ist ein zylinderförmiger Einsatz 25 aufgenommen, der in Figur 4 dargestellt ist. Der Einsatz 25 weist beabstandete Stützringe 26a, 26b auf, die über in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Streben 27 ver- bunden sind. Die Streben 27 dienen als Abstützung für die Federelemente 16,17, die mit ihren Endbereichen 24 an den Streben 27 anliegen. Weiterhin sind an dem Einsatz 25 in Umfangsrichtung verlaufende Einlagestege 22 vorgesehen.

Figur 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Federelement 16,17. Dieses Feder- element 16,17 liegt mit dem Kontaktbereich 23 an der Innenhülse 11 an. Mit den Endbereichen 24 stützt es sich an den Streben 27 des Einsatzes 25 ab.

Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, wird der Tragkörper 13 in den Einsatz 25 einvulkanisiert. Die im Bereich der Überströmkanäle 20 angeord- neten Einlagestege 22, die in den Tragkörper 13 einvulkanisiert sind, dienen als Verstärkungen.

Durch die Federelemente 16,17 werden verschiedene radiale Steifigkeiten in B-Richtung und C-Richtung (siehe Figur 1) erzielt. Auch kann die radiale Steifigkeit in C-Richtung durch verschiedene Federelemente 16,17 in einfa- cher Weise variiert werden. Insgesamt zeichnet sich die Lagerbuchse 10 durch einen einfachen Aufbau aus.

In den Figuren 6 und 7 ist eine weitere Ausgestaltung gezeigt. Zur Abstüt- zung der elastischen Federelemente 16,17 in radialer Richtung ist in den Kammern 18 und 19 jeweils ein elastischer Puffer 28 am zylindrischen Ein-

satz anvulkanisert. Somit liegt das Federelement 16,17 in seinem Mittenbe- reich an der Innenhülse 11 und auf der gegenüberliegenden Seite des Fe- derelements an dem elastischen Puffer 28 an. Die Endbereiche des Feder- elements : s 16, 17 liegen randseitig an der Innenseite der Außenhülse 12 an, insbesondere an den Streben 27 des zylindrischen Einsatzes 25, der sich an der Außenhülse 12 abstützt.

Die elastischen Puffer 28 werden zusammen mit dem Tragkörper 13 in ei- nem Vulkanisiationsvorgang hergestellt. Um die Federelemente 16 und 17 in die Lagerbuchse einzusetzen, wird an der späteren Position der Federele- mente 16,17 eine Aussparung in den einvulkaniserten Körper eingebracht.

Dabei ist die Dicke der Aussparung vorzugsweise geringer als die Dicke der Federelemente 16,17. Somit werden die elastischen Puffer 28 durch das Einsetzen der Federelemente 16,17 in radialer Richtung vorgespannt und verleihen der Lagerbuchse zusätzliche Steifigkeit in radialer Richtung Damit kann durch ein einfaches Verändern der Dicke der Federelemente 16,17 die radiale Steifigkeit eingestellt werden, ohne den Aufbau der Lagerbuchse und insbesondere des einvulkaniserten Körpers zu verändern.

Die elastischen Puffer 28 ermöglichen eine Entkopplung der einzelnen Be- wegungen. Die elastischen Puffer 28 stützen nur eine radiale Bewegung der Innenhülse 11 ab. Wenn die Innenhülse 11 in Bezug auf die axiale Achse der Lagerbuchse verdreht oder gekippt wird, wirkt die Reibung aufgrund der Ver- drehung der Innenhülse 11 nur auf die Federelemente 16 und 17 und nicht auf die elastischen Puffer 28, so dass diese Reibungskräfte von den Feder- elementen 16,17 aufgenommen werden.

Wenn der Kontaktbereich 23 zwischen den Federelementen 16,17 und der Innenhülse 11 frei von Gummi gehalten wird, was durch die nach der Vulka- nisierung vorgenommen Aussparung ermöglicht wird, ist die Reibung zwi- schen Innenhülse 11 und den Federelementen 16,17 gering. Somit lässt sich vorteilhafterweise eine Lagerbuchse mit geringer Steifigkeit in Bezug auf

eine Verdrehung der Innenhülse 11 herstellen. Außerdem wird durch diese Ausgestaltung die Entstehung von Geräuschen vermieden. Bei herkömmli- chen Lagerbuchsen entstehen insbesondere bei Reibung zwischen Gummi- und Metallteilen Geräusche. Da in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung bei einer Verdrehung der Innenhülse, die metallische Innenhülse an den Feder- elementen 16,17 aus Kunststoff reibt, wird eine Geräuschentwicklung unter- bunden.

Bezugszeichenliste 10 Lagerbuchse 11 Innenhülse 12 Aussenhülse 13 Tragkörper 14 erste Aussparung 15 zweite Aussparung 16,17 Federelement 18 erste Kammer 19 zweite Kammer 20 Überströmkanal 21 Gummischicht im Kontaktbereich 22 Einlagestege 23 Kontaktbereich 24 Endbereiche 25 zylinderförmiger Einsatz 26 a, b Stützringe 27 Streben 28 elastische Puffer




 
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