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Title:
HYDRAULICALLY DAMPING BEARING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/042652
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hydraulically damping bearing (10) for a vehicle part, having an inner tube (12), a sliding sleeve (14), which is rotatably mounted on the inner tube (12), an outer sleeve (16), which surrounds the sliding sleeve (14) with the formation of a gap, an elastomer bearing (18), which connects the sliding sleeve (14) and the outer sleeve (16) to one another, and a stop system (34), which limits a movement of inner tube (12) and sliding sleeve (14) relative to the outer sleeve (16), wherein the elastomer bearing (18) delimits a first working chamber (22) and a second working chamber (24) which are filled with a fluid and connected to one another via at least one damping duct (26), wherein either the inner tube (12) is composed of metal and the sliding sleeve (14) is composed of a first plastic, or the inner tube (12) is composed of a first plastic and the sliding sleeve (14) is composed of metal, wherein a sliding layer (56) composed of a second plastic is applied to the metal, wherein the first plastic and the second plastic form a sliding pair (58) either composed of two different polymers from the groups consisting of polyamides, polyoxymethylenes, polyethylene terephthalates, polyketones and polybutylene terephthalates, or the sliding pair is formed from polyketone against polyketone, wherein the polymers of the sliding pair (58) are each present in a continuous, thermoplastic polymer phase.

Inventors:
WERNER, Philipp (Am Eiskeller 49, Lüneburg, 21339, DE)
KARDOES, Hilrich (Sandbergenweg 22, Winsen, 21423, DE)
ROSE, David (An der Berner Au 53d, Hamburg, 22159, DE)
SKALLA, Carlo (Hauptstraße 10, Barsbüttel, 22885, DE)
Application Number:
EP2018/069295
Publication Date:
March 07, 2019
Filing Date:
July 16, 2018
Export Citation:
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Assignee:
VIBRACOUSTIC GMBH (Europaplatz 4, Darmstadt, 64293, DE)
International Classes:
F16F13/14
Foreign References:
JPH0372136U1991-07-22
JPS58170609A1983-10-07
DE4305808A11994-09-01
JPH0798034A1995-04-11
DE102014015448B32015-10-29
DE4305808C21995-05-11
Attorney, Agent or Firm:
FLÜGEL PREISSNER SCHOBER SEIDEL PATENTANWÄLTE PARTG MBB (Nymphenburger Str. 20, München, 80335, DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Hydraulisch dämpfendes Lager (10) für ein Fahrzeugteil, aufweisend ein Innenrohr (12), eine Gleithülse (14), die drehbeweglich auf dem Innenrohr (12) gelagert ist, eine Außenhülse (16), die die Gleithülse (14) unter Ausbildung eines Abstandes umgibt, ein Elastomerlager (18), das die Gleithülse (14) und die Außenhülse (16) miteinander verbindet, und ein Anschlagsystem (34), das eine Bewegung von Innenrohr (12) und Gleithülse (14) relativ zu der Außenhülse (16) begrenzt, wobei das Elastomerlager (18) wenigstens eine erste Arbeitskammer (22) und wenigstens eine zweite Arbeitskammer (24) begrenzt, die mit einem Fluid gefüllt und über wenigstens einen Dämpfungskanal (26) miteinander verbunden sind, wobei entweder das Innenrohr (12) aus Metall und die Gleithülse (14) aus einem ersten Kunststoff ist, oder das Innenrohr (12) aus einem ersten Kunststoff und die Gleithülse (14) aus Metall ist, wobei auf das Metall eine Gleitschicht (56) aus einem zweiten Kunststoff aufgebracht ist, wobei der erste Kunststoff und der zweite Kunststoff eine Gleitpaarung (58) entweder aus zwei verschiedenen Polymeren aus den Gruppen der Polyamide, der Polyoxymethylene, der Polyketone, der Polyethylenterephthalate oder der Polybutylenterephthalate bilden, oder die Gleitpaarung aus Polyketon gegen Polyketon gebildet wird, wobei die Polymere der Gleitpaarung (58) jeweils in einer kontinuierlichen, thermoplastischen Polymerphase vorliegen.

2. Hydraulisch dämpfendes Lager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich das Anschlagsystem (34) in Umfangsrichtung (U) über einen Winkel (a) von mindestens 90° erstreckt.

3. Hydraulisch dämpfendes Lager (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid und/oder das Polyoxymethylen und/oder Polyketon und/oder Polyethylenterephthalat und/oder Polybutylenterephtha- Iat wenigstens ein Additiv aufweist.

4. Hydraulisch dämpfendes Lager (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv Polytetrafluorethylen, Grafit, Bornitrit, Kohlen- stoffnanofasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Mineralien, Molybdän- disulfid, Talkum, Öle, Wachse, Glaskugeln und/oder Glasfasern aufweist.

5. Hydraulisch dämpfendes Lager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kunststoff an der Oberfläche der Gleitschicht (56) einen Kr ista Min itätsg rad von mindestens 80 % seines maximalen theoretischen Wertes aufweist.

6. Hydraulisch dämpfendes Lager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (56) mittels eines Pulverbeschichtungsverfahrens aufgebracht ist.

7. Hydraulisch dämpfendes Lager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (56) eine Dicke zwischen ca. 50 μιτι und ca. 300 μιτι, insbesondere zwischen ca. 70 μιτι und ca. 150 μιτι aufweist.

8. Hydraulisch dämpfendes Lager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Außenumfangsfläche (54) des Innenrohrs (12) eine Haftschicht aufgebracht ist.

9. Hydraulisch dämpfendes Lager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitpaarung aus dem ersten und zweiten Kunststoff gefettet ist.

10. Hydraulisch dämpfendes Lager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerlager (18) einen Elastomerkörper (32) und einen die Gleithülse (14) umgebenden Kern (30) aufweist.

1 1 . Hydraulisch dämpfendes Lager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagsystem (34) mit dem Elastomerlager (18) verbunden ist, wobei das Anschlagsystem (34) wenigstens eine von dem Kern (30) abragende Stützstruktur (31 ) aufweist.

12. Hydraulisch dämpfendes Lager nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagsystem (34) wenigstens einen Elastomeranschlag (50) aufweist.

13. Hydraulisch dämpfendes Lager nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (31 ) mittels Kunststoffspritzguss an den Kern (30) angespritzt ist.

14. Hydraulisch dämpfendes Lager nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13,

dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (34)und der Kern (30) oder die Gleithülse (14), der Kern (30) und die Stützstruktur (31 ) stoffeinheitlich ausgeführt sind.

15. Hydraulisch dämpfendes Lager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagsystem (34) mit Anschlageinlegern (64a, 64b) zusammenwirkt, die zwischen dem Anschlagsystem (34) und der Außenhülse (16) angeordnet sind.

16. Hydraulisch dämpfendes Lager (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Gleithülse (14) und dem Kern (30) eine Elastomerschicht (60) angeordnet ist.

17. Hydraulisch dämpfendes Lager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerlager (18) formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Gleithülse (14) verbunden ist.

Description:
Hydraulisch dämpfendes Lager

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisch dämpfendes Lager für ein Fahrzeugteil, aufweisend ein Innenrohr aus Metall, eine Gleithülse aus einem ersten Kunststoff, die dreh beweg lieh auf dem Innenrohr gelagert ist, eine Außenhülse, die die Gleithülse unter Ausbildung eines Abstandes umgibt, ein Elastomerlager, das die Gleithülse und die Außenhülse miteinander verbindet, und ein Anschlagsystem, das eine Bewegung von Innenrohr und Gleithülse relativ zu der Außenhülse begrenzt, wobei das Elastomerlager wenigstens eine erste Arbeitskammer und wenigstens eine zweite Arbeitskammer begrenzt, die mit einem Fluid gefüllt und über einen Dämpfungskanal und einen Überströmkanal miteinander verbunden sind.

Ein hydraulisch dämpfendes Lager der eingangs genannten Art wird als Lager für ein Fahrzeugteil im Fahrwerksbereich oder im Aggregatebereich, wie beispielsweise als Motorlager oder Getriebelager, eingesetzt, um die von dem Fahrzeugteil in die Karosserie eingetragenen Schwingungen zu dämpfen und/oder zu tilgen und so den Fahrkomfort zu erhöhen. Im Fahrwerksbereich kann das hydraulisch dämpfende Lager zur Lagerung eines Stoßdämpfers, eines Federbeins, von Lenkern aller Art oder eines Stabilisators eingesetzt werden. Darüber hinaus kann das hydraulisch dämpfende Lager zur Lagerung eines als Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs ausgebildeten Fahrzeugteils eingesetzt werden.

Bei auftretenden Schwingungen führt das Innenrohr beziehungsweise der Kern zur Außenhülse beziehungsweise umgekehrt eine Relativbewegung durch.

Dadurch wird eine der beiden Arbeitskammern komprimiert, so dass das darin befindliche Fluid über den Dämpfungskanal in die andere Arbeitskammer strömt. Dabei wird ein Dämpfungs- und/oder Tilgungseffekt erzielt. In den meisten Anwendungen treten hohe Lasten in der hydraulischen Arbeitsrichtung des Lagers auf. Zu diesem Zweck werden hydraulische Fahrwerkslager häufig mit elastomeren Anschlag- oder hart einsetzenden Endanschlagsystemen ausgerüstet, welche die Relativbewegungen zwischen Innenrohr und Außenhülse in Arbeitsrichtung einschränken.

Erstrecken sich solche Anschlagsysteme weit in Umfangsrichtung, so können sie zudem die Wege senkrecht zur Arbeitsrichtung einschränken. Hierzu ist der Abstand zwischen dem Anschlagsystem und dem Kontaktpartner, wie beispielsweise der Außenhülse, einer eingelegten Kanalschale oder einem Anschlageinleger, auf das gewünschte Maß einzustellen.

Während der Lagerung eines Fahrzeugteils ist ein hydraulisch dämpfendes Lager oftmals torsionalen Belastungen ausgesetzt. Torsionale Belastungen können zu einer Scherbelastung und infolge dessen zu einer Beschädigung des Elastomerkörpers führen. Zudem besteht die Gefahr, dass die sich weit in Umfangsrichtung erstreckenden Anschlagsysteme bei einer Torsionsbewegung in den Elastomerkörper hineingedrückt werden. Das gilt insbesondere für den Bereich des

Elastomerkörpers der ortsfest in Bezug zur Außenhülse ist, beispielsweise die Tragstollen nahe der Stege eines Fensterrohres.

Zur Vermeidung einer Beschädigung des Elastomerkörpers aufgrund torsionaler Belastungen geht aus DE 43 05 808 C2 eine hydraulisch dämpfende Hülsengummifeder für ein Fahrerhaus mit zwei Ringteilen hervor, wobei jedes der Ringteile einen Federkörper aufweist, die über innere und äußere Stützhülsen gegeneinander verspannt sind. Innerhalb der Federkammern sind Arbeitskammern ausgebildet, die über einen Drosselkanal flüssigkeitsleitend miteinander verbunden sind. Die hydraulisch dämpfende Hülsengummifeder stützt sich über eine zweiteilig ausgebildete Gleithülse auf einer aufnehmenden Achse ab, die einen Lagerbock, der ein Bestandteil eines Rahmens von einem Nutzfahrzeug bilden kann, durchdringt. Die Gleithülsen verhindern eine Tordierung der Federkörper während einer Schwenkbewegung des Fahrerhauses.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisch dämpfendes Lager zu schaffen, das eine verbesserte Lastaufnahme, verbesserte Gleit- und Verschleißeigenschaft sowie eine große Designfreiheit aufweist und zudem kostengünstig in der Herstellung ist.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein hydraulisch dämpfendes Lager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des hydraulisch dämpfenden Lagers sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Ein hydraulisch dämpfendes Lager für ein Fahrzeugteil weist ein Innenrohr aus Metall, eine Gleithülse aus einem ersten Kunststoff, die drehbeweglich auf dem Innenrohr gelagert ist, eine Außenhülse, die den Kern und die Gleithülse unter Ausbildung eines Abstands umgibt, ein Elastomerlager auf, das die Gleithülse und die Außenhülse miteinander verbindet, und ein Anschlagsystem, das eine Bewegung von Innenrohr und Gleithülse relativ zu der Außenhülse begrenzt auf, wobei das Elastomerlager wenigstens eine erste Arbeitskammer und wenigstens eine zweite Arbeitskammer begrenzt, die mit einem Fluid gefüllt und über wenigstens einen Dämpfungskanal miteinander verbunden sind, wobei entweder das Innenrohr aus Metall und die Gleithülse aus einem ersten Kunststoff ist, oder das Innenrohr aus einem ersten Kunststoff und die Gleithülse aus Metall ist, wobei auf das Metall eine Gleitschicht aus einem zweiten Kunststoff aufgebracht ist, wobei der erste Kunststoff und der zweite Kunststoff eine Gleitpaarung entweder aus zwei verschiedenen Polymeren aus den Gruppen der Polyamide (PA), der Polyoxyme- thylene (POM), der Polyketone (PK), der Polyethylenterephthalate (PET) oder der Polybutylenterephthalate (PBT) bilden, oder die Gleitpaarung aus Polyketon gegen Polyketon gebildet wird, wobei die Polymere der Gleitpaarung jeweils in einer kontinuierlichen, thermoplastischen Polymerphase vorliegen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch den Einsatz einer Gleitpaarung aus zwei thermoplastischen Polymeren aus den Gruppen PA, POM, PK, PET, PBT und PTFE sehr gute tribologische Eigenschaften kostengünstig eingestellt werden können, wenn beide Schichten eine kontinuierliche, thermoplastische Polymerphase ausbilden. Bevorzugt wird der eine Gleitpartner mittels Spritzguss hergestellt, während der zweite Gleitpartner auf das metallische Innenrohr oder auf die metallische Gleithülse mittels eines Pulverbeschichtungsprozesses aufge- bracht wird. Die zwischen dem Innenrohr und der Gleithülse realisierte Gleitpaarung sorgt für einen geringen Verschließ beider Reibpartner, niedrige Losbrechmomente, einen geringen Reibkoeffizienten und ist kostengünstig. Durch die Gleitfunktion können Torsions- und Radiallasten voneinander entkoppelt werden und so der tribologische Verschleiß des Anschlagsystems, insbesondere von Elastomeranschlägen, deutlich reduziert werden. Gleichzeitig führt die Gleitfunktion dazu, dass sich ein kerngebundener Anschlag und die Außenhülse zentrieren und gemeinsam in Lastrichtung drehen können, um so statt kritischer Schubbelastungen im Anschlagsystem primär Druckspannungen in den Anschlag einzuleiten. Dieses führt zu einem robusten Anschlagsystem, welches besonders hohe Lasten aufnehmen kann.

Auch bei radialen Belastungen senkrecht zur hydraulischen Arbeitsrichtung beziehungsweise senkrecht zur Hauptarbeitsrichtung des Anschlagsystems, insbesondere der Elastomeranschläge, kann die Gleitfunktion bei günstiger geometrischer Gestaltung zu einem robusteren Anschlagsystem und damit robusterem Lager führen. Erstreckt sich das Anschlagsystem weit in Umfangsrichtung, ist es prinzipiell in der Lage, auch Lasten in Tragpolsterrichtung abzufangen. Da diese Last jedoch in der Regel gleichzeitig mit anderen Lasten und Momenten im Lager auftritt, führt die Gleitfunktion dazu, dass sich beide Anschlagsysteme zusammen in eine Position drehen können, in denen die gegenüberliegenden Anschläge zusammen die Lasten ableiten können. Hierdurch verteilt sich die Last auf zwei Anschläge, das Lager wird robuster oder kann entsprechend kompakter und damit kostengünstiger ausgeführt werden.

Vorteilhaft erstreckt sich das Anschlagsystem bezogen auf die hydraulische Arbeitsrichtung weit in Umfangsrichtung. Dadurch kann das Anschlagsystem hohe Lastkomponenten senkrecht zur hydraulischen Arbeitsrichtung aufnehmen. Denn je weiter sich das Anschlagsystem in Umfangsrichtung ausweitet, desto günstiger ist die Lasteinleitung hoher Kraftkomponenten senkrecht zur hydraulischen Arbeitsrichtung. Werden solche sich weit in Umfangsrichtung erstreckenden Anschlagsysteme verdreht, so besteht die Gefahr, dass die Anschlagsysteme in Kontakt mit dem Elastomerkörper geraten und diesen beschädigen. Durch die torsio- nale Gleitfunktion kann das hydraulisch dämpfende Lager hohe Torsionswinkel ertragen, wie diese beispielsweise bei der Lagerung eines Fahrerhauses auftreten, ohne dass die Gefahr besteht, dass das Anschlagsystem durch Torsion, bei der Drehwinkel von bis zu 50° durchaus normal sind, den Elastomerkörper beschädigt. Somit wird bei einer torsionalen Belastung des hydraulisch dämpfenden Lagers eine Beschädigung des Elastomerkörpers durch Kontakt und/oder zu große Scherung vermieden. Zudem sorgt der zusätzliche rotatorische Freiheitsgrad für eine gleichmäßigere Lastverteilung im Anschlagsystem, so dass das Anschlagsystem äußerst robust ist. Zudem weist das Anschlagsystem eine große Designfreiheit auf.

Die Gleitschicht und die Gleithülse bestehen aus unterschiedlichen Kunststoffklas- sen der Klassen Polyamid (PA), Polyoxymethylen (POM), Polyketon (PK), Po- lyethylenterephthalat (PET) oder Polybutylenterephthalate (PBT). Alternativ können die Gleitschicht und die Gleithülse aber auch beide aus Polyketon bestehen. Durch die als kontinuierliche Polymerschicht ausgeführte Gleitschicht auf dem Kern wird ein Hybridinnenrohr geschaffen, das verbesserte Gleit- und Verschleißeigenschaften aufweist. Die Reibpaarung bestehend aus kontinuierlichen Phasen von PA, POM, PK, PET oder PBT weist zudem geringe Adhäsionskräfte und damit einen geringen Reibkoeffizienten und somit verbesserte Gleiteigenschaften auf. Ferner, wenn die Gleithülse aus Polyamid, Polybutylenterephthalat, Polyethylen- terephthalat oder Polyketon mit einem Schmelzpunkt höher als 200 °C besteht, kann unmittelbar der Elastomerkörper des Elastomerlagers an die Gleithülse anvulkanisiert werden, da der Schmelzpunkt von einigen Polyamiden, zum Beispiel von PA6 oder PA66, aber auch von Polybutylenterephthalate, Polyethylentereph- thalat oder Polyketon, höher ist als die während der Vulkanisation auftretenden Verarbeitungstemperaturen von typischerweise maximal 190 °C. Da die Gleitschicht eine geschlossene Polymerschicht auf dem Innenrohr oder der Gleithülse ausbildet, dient die Gleitschicht als Korrosionsschicht für das Innenrohr oder die Gleithülse. Die Gleitschicht kann mittels Pulverbeschichtung, insbesondere mittels elektrostatischer Pulverbeschichtung, auf das Innenrohr oder die Gleithülse aufgebracht sein. Hierzu liegt die Gleitschicht als Pulver vor, das auf das Innenrohr oder die Gleithülse im Pulverbeschichtungsverfahren, insbesondere im elektrostatischen Pulverbeschichtungsverfahren, aufgebracht wird. Ferner kann die Gleit- schlicht auf die Gleithülse mittels Coil Coating aufgebracht sein. Ein Innenrohr aus Kunststoff oder eine Gleithülse aus Kunststoff kann im Spritzgussverfahren hergestellt sein. Bevorzugt ist die Gleitschicht auf eine Außenumfangsfläche des Innenrohrs oder auf eine Innenumfangsfläche der Gleithülse aufgebracht.

Ferner ist erkannt worden, dass der Einsatz einer Gleitschicht aus Polyoxymethyl- en, Polyamid, Polyketon, Polyethylenterephthalat oder Polybutylenterephthalate keine Präzisionsnachbearbeitung eines Innenrohrs aus Metall oder einer Gleithülse aus Metall erfordert. Außerdem muss das Innenrohr aus Metall oder die Gleithülse aus Metall nicht gehärtet werden, um den Verschleiß zu minimieren, da die polymere Gleitschicht und nicht das Metall den Gleitpartner bildet. Vielmehr wird auf eine für eine Haftung geeignete, kostengünstig herzustellende Oberfläche des Metalls des Innenrohrs oder der Gleithülse, zum Beispiel einer gestrahlten Oberfläche oder einer Konversionsschicht, die Gleitschicht aus Polyoxymethylen, Polyketon, Polybutylenterephthalate oder Polyamid aufgetragen. Während des dem elektrostatischen Pulverbeschichtungsprozess nachgeschalteten Umschmelzpro- zesses, zum Beispiel im Durchlaufofen, bei dem das Pulver in die geschlossene Oberflächenschicht gebracht wird, kühlt das Polymer sehr langsam ab und kann daher hohe Kristallinitätsgrade auch an der Oberfläche ausbilden. Das Resultat ist eine hochkristalline, insbesondere leicht, raue Oberfläche, durch die der Verschleiß minimiert und störende Einlaufeffekte nahezu vollständig vermieden werden können.

Da die Rauigkeit bedingt durch den Kristallisationsvorgang entsteht, nimmt sie mit zunehmendem Kristal I in itätsg rad tendenziell zu. Das Co-Polymer von Polyoxymethylen hat mit ca. 75 % einen besonders hohen Kristallinitätsgrad und damit eine besonders deutliche Rauigkeit. Bei geschmierten Systemen führt diese Rauigkeit zu einem besonders guten tribologischen Verhalten, da die Senken der rauen Oberfläche als Schmiermitteldepot im mikroskopischen Maßstab dienen. Die Kombination einer Gleitschicht aus Polyoxymethylen mit einer Gleithülse aus Polyamid oder Polyketon, unter der Verwendung eines Schmierstoffes ist daher eine besonders zu bevorzugende Gleitpaarung. Zudem weisen teilkristalline Polymere wie Polyoxymethylen, Polyamid, Polyethyl- enterephthalat, Polybutylenterephthalat oder Polyketon die mittels elektrostatischer Pulverbeschichtung als Gleitschicht auf das Substrat aufgebracht werden, nach dem Umschmelzprozess einen sehr hohen Krista Min itätsg rad nahe des theoretisch maximal erreichbaren Wertes auf, insbesondere auch an der Oberfläche. Die im Spritzguss beobachtete Spritzhaut, welche sich häufig durch einen hohen amorphen Anteil, aber auch durch Entmischungen möglicher Additive auszeichnet, wird durch Aufbringen mittels Pulverbeschichtung nicht beobachtet. Hierdurch ergibt sich ein ausgezeichneter Verschleißwiderstand, so dass Einlaufeffekte dadurch nahezu vollständig vermieden werden und die Gleitpaarung gleichbleibende Gleiteigenschaften während der gesamten Einsatzzeit zeigt.

Die Gleithülse kann auf dem Innenrohr rotatorisch gleiten, wenn beide Reibpartner mittels einer Spielpassung geometrisch aufeinander abgestimmt werden. Ferner kann die Gleithülse auch spielfrei auf dem Innenohr anliegen. Die Gleithülse kann als geschlossenes Rohr, als geschlitztes Rohr oder in Form zweier Halbschalen ausgeführt sein.

Neben dem Dämpfungskanal kann das hydraulisch dämpfende Lager wenigstens einen Überdruckkanal aufweisen. In Folge hoher dynamischer Beanspruchungen können in den Arbeitskammern hohe Innendrücke auftreten, die zu hohen Belastungen und infolgedessen zur Beschädigung des Lagers führen können. Zum Abbau dieser hohen Innendrücke dient der wenigstens eine Überdruckkanal, über den das Fluid bei hohen Drücken strömen kann. Der Überdruckkanal kann auch als Überströmkanal bezeichnet werden.

Das zu lagernde Fahrzeugteil kann insbesondere ein Fahrwerksbauteil eines Kraftfahrzeuges, insbesondere ein Lenker aller Art, eine Schwertlenker- oder Verbundlenkerachse oder ein Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich das Anschlagsystem in Um- fangsrichtung über einen Winkel von mindestens 90°. Weiterhin vorteilhaft erstreckt sich das Anschlagsystem in Umfangsrichtung über einen Winkel zwischen ca. 120° und ca. 150°. Dadurch kann das Anschlagsystem hohe Lastkomponenten senkrecht zur hydraulischen Arbeitsrichtung aufnehmen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Polyoxymethylen ein Polyoxymethylen- Copolymer (POM-C) und/oder ein Polyoxymethylen-Homopolymer (POM-H). Eine Mischung aus POM-C und POM-H wird als Blend bezeichnet. Bevorzugt wird POM-C als Gleitschicht eingesetzt. POM-C hat einen Krista Min itätsg rad von ca. 75 % und weist eine besonders hohe Zähigkeit und Abriebfestigkeit auf. Kommt das Polyoxymethylen als Gleithülse zum Einsatz, so ist POM-H eine vorteilhafte Wahl, da der theoretische Krista Min itätsg rad von POM-H sogar noch höher bei ca. 90 % liegt und damit eine Gleithülse von besonders hoher Härte und Festigkeit geschaffen wird. Dadurch weist die Lagerbuchse eine hohe Lebensdauer auf. Also Alternative zum POM kann auch ein Polybutylenterephthalat zum Einsatz kommen, insbesondere, wenn sein höherer Schmelzpunkt gefordert ist. Auf eine Gleithülse aus PBT könnte zum Beispiel ein Elastomer direkt aufvulkanisiert werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Polyamid ein aliphatisches Polyamid, ein teilaromatisches Polyamid oder ein Blend aus beiden. Ein aus der Gruppe der Polyamide verwendeter Gleitreibpartner ist kostengünstig, gegen Polyoxymethylen als Reibpartner besonders verschleißresistent und weist in dieser Kombination gute Gleiteigenschaften auf. Aliphatische Polyamide können zum Beispiel Polyamid 6 (PA6), Polyamid 12 (PA12), Polyamid 46 (PA46), Polyamid 66 (PA66) oder Polyamid 666 (PA666) sein. Wenn die Gleitbuchse aus Polyamid ist und die Elastomerspur außenumfangsseitig auf die Gleitbuchse aufvulkanisiert wird, so ist bevorzugt PA6 oder PA66 zu verwenden. Polyamid 6 (PA6), Polyamid 46 (PA46), Polyamid 66 (PA66) oder Polyamid 666 (PA666) weisen einen hohen Schmelzpunkt auf, so dass mit üblichen Vulkanisationstemperaturen eine Haftung mittels Haftvermittler zu einem Naturkautschuk-Compound hergestellt werden kann. Somit sind diese Werkstoffe geeignet, um diese als Gleithülse mit direkt aufvulkanisiertem Elastomer beziehungsweise Gummi einzusetzen. Zu diesen Werkstoffen können am Markt verfügbare, in der Elastomerindustrie eingesetzte Haftmittel eine gute Haftung herstellen. Als Alternative zum Polyamid bildet auch Polyketon ein hervorragendes tribologisches System, wird es mit Polyoxymethylen kombiniert. Gegenüber den anderen Polymergruppen kann Polyketon jedoch auch mit sich selbst, also einem anderen Polyketon für gute tribologische Eigenschaften kombiniert werden. Wenn auf die Gleithülse keine Elastomerspur aufvulkanisiert wird, sondern diese formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Gleithülse verbunden wird, wird bevorzugt PA12 eingesetzt, welches im Zusammenspiel Polyoxymethyl- en hervorragende tribologische Eigenschaften aufweist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Polyamid und/oder das Polyoxyme- thylen und/oder das Polybutylenterephthalat und/oder das Polyketon wenigstens ein Additiv auf. Dadurch werden die tribologischen Eigenschaften der Gleitpaarung weiter verbessert. Zudem verbessern Additive die mechanischen und/oder thermischen Eigenschaften des Kunststoffs. Vorteilhaft ist das wenigstens ein Additiv derart in die die kontinuierliche Schicht bildende polymere Gleitschicht eingearbeitet, dass das Additiv auch in der Oberfläche der kontinuierlichen Gleitschicht angeordnet ist und so dort sofort tribologisch aktiv werden kann. Dieses kann dadurch erreicht werden, dass das Kunststoffpulver für die Gleitbeschichtung des Innenrohres ein Compound aus Polyamid beziehungsweise Polyoxymethylen, Polybutylenterephthalat oder Polyketon und des Additivs beziehungsweise der Additive ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Gleitschicht ein Additiv bestehend aus Polytetrafluorethylen (PTFE), Graphit, Bornitrit, Kohlenstoffnanofasern, Mineralien, Molybdändisulfid, Talkum, Öle, Wachse und/oder Glaskugeln auf. Diese Additive werden in einem der Pulverbeschichtung vorgeschalteten Prozessschritt mit der polymeren Hauptkomponente mittels Compoundierung vermischt, homogenisiert, gemahlen und anschließend als Pulver bereit gestellt. Wird dieses Pulver in einem elektrostatischen Pulverbeschichtungsprozess auf das Innenrohr aufgebracht, so kann eine sehr homogene Verteilung der Additive bis in die Randschicht in Kombination mit einem hohen homogenen Krista Min itätsg rad der gesamten Schicht erreicht werden. Die Gefahr der Entmischung, wie sie zum Beispiel bei Lackierprozessen oder Pulverbeschichtungsprozessen auf Basis von Duromeren besteht, entfällt hierdurch nahezu vollständig. Ebenfalls die Tendenz, dass sich eine für Spritzgussverfahren typische, amorphe Spritzhaut beziehungsweise Randschicht einstellt. Hierdurch hat die Gleitpaarung während der gesamten Einsatzzeit gleichmäßige tribologische Eigenschaften. Sind besonders große Mengen an Additiven notwendig, kann das aber den Be- schichtungsprozess erschweren. In diesen Fällen kann es sinnvoll sein, eher die Gleithülse als die Gleitschicht mit den oben genannten Additiven zu versetzen.

Im Falle hoher mechanischer Belastungen, die auf die Gleithülse wirken, kann es erforderlich sein die Gleithülse zu verstärken. In diesem Fall können Kohlenstofffasern oder Aramidfasern, mit besonderem Augenmerk auf die Verschleißeigenschaften, aber auch Glasfasern dem Polymer der Gleithülse zugesetzt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der zweite Kunststoff an der Oberfläche der Gleitschicht einen Kr ista Min itätsg rad von mindestens 80 % seines maximalen theoretischen Wertes auf.

Die Gleitschicht kann mittels eines Pulverbeschichtungsverfahrens aufgebracht sein. Bevorzugt wird die Gleitschicht mittels eines elektrostatischen Pulverbeschichtungsverfahrens aufgebracht. Dadurch kann kostengünstig eine homogene, kontinuierliche Gleitschicht aus Polyoxymethylen, Polyamid, Polyketon oder Po- lybutylenterephthalat auf das Innenrohr aufgebracht werden. Wird eine Gleitschicht aus einem der genannten Thermoplaste mittels eines elektrostatischen Pulverbeschichtungsprozesses aufgebracht, so ist eine statistische Verteilung der Additive derart zu erreichen, dass die Additive auch im Neuzustand unmittelbar nach der Beschichtung bereits an der Oberfläche der Polymer-Schicht vorzufinden sind. Sie sind dann dort sofort mobil und können nahezu ohne Einlaufeffekte sofort tribologisch aktiv wirken. Ferner führt der elektrostatische Pulverbeschichtungs- prozess, bei dem das Pulvergemisch zum Beispiel in einem Umlaufofen aufgeheizt und auf dem Substrat umgeschmolzen wird, während des abschließenden langsamen Abkühlungsvorgangs zu einer gleichmäßigen, kontinuierlichen Polymerschicht mit einem über den gesamten Querschnitt nahezu homogenen Kristal- linitätsgrad nahe des theoretischen Maximums. Ferner kann mittels der Pulverbeschichtung eine nahezu geschlossene Polymerschicht auf das Innenrohr aufgebracht werden, die als sehr guter Korrosionsschutz für das Innenrohr dient. Die sich einstellende Rauigkeit ist auf die Kristallitbildung an der Oberfläche zurückzuführen und für die hervorragenden tribologischen Eigenschaften insbesondere in geschmierten Systemen mitverantwortlich. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Gleitschicht eine Dicke zwischen ca. 50 μηη und ca. 300 μητι, insbesondere zwischen ca. 70 μηη und ca. 150 μηη auf. Dadurch weist die Gleitschicht einen hohen mechanischen Widerstand auf und dient als Korrosionsschutz für das Innenrohr.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auf die Außenumfangsfläche des Innenrohrs eine Haftschicht aufgebracht. Die Haftschicht sorgt für eine verbesserste Haftung der thermoplastischen Gleitschicht auf dem Innenrohr. Die Haftschicht ist somit zwischen der Außenumfangsfläche des Innenrohrs und der Gleitschicht angeordnet. Die Haftschicht ist bevorzugt aus einem Epoxidharz. Die Haftschicht kann mittels Lackieren und/oder Pulverbeschichtung, insbesondere mittels elektrostatischer Pulverbeschichtung auf die Außenumfangsfläche des Innenrohrs aufgebracht sein. So wird auf eine für eine Haftung geeignete, kostengünstig herzustellende Oberfläche des Metalls, zum Beispiel einer gestrahlten Oberfläche oder einer Konversionsschicht, zunächst die Haftschicht aufgetragen. Auf die Haftschicht, zum Beispiel auf Basis eines Epoxidharzes, wird anschließend die Gleitschicht aus Polyoxymethylen oder Polyamid aufgetragen. Ferner dient die Haftschicht zusammen mit der Gleitschicht als Korrosionsschutz für das Innenrohr. Vorteilhaft ist die Haftschicht ein Haftvermittler. Die Haftschicht weist vorteilhaft eine Schichtstärke von 10 bis 100 μιτι, bevorzugt zwischen 20 und 40 μιτι auf. Ferner kann eine zweite Haftschicht auf die Gleithülse aufgebracht sein, an die der erste Elastomerkörper anvulkanisiert wird. Die zweite Haftschicht kann mittels eines Lackierprozesses, Sprühen, Tauchen, Dip-Spin oder Rollen aufgebracht sein. Die zweite Haftschicht dient als Haftvermittler für den ersten Elastomerkörper au- ßenumfangseitig auf der Gleithülse.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Gleitpaarung aus dem ersten und zweiten Kunststoff gefettet. Dadurch wird die Reibung zwischen dem ersten Kunststoff und dem zweiten Kunststoff verringert. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Elastomerlager einen Elastomerkörper und einen die Gleithülse umgebenden Kern auf. Der Kern kann aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein. Der Kern kann im Spritzguss, insbesondere im Kunststoffspritzguss oder im Druckguss, insbesondere im Aluminiumdruckguss hergestellt sein. Darüber hinaus kann der Kern als Hybridkern ausgebildet sein, der aus Metall und einem Kunststoff, aus ver- schiedenen Kunststoffen oder verschiedenen Kunststoffcompounds, wie beispielsweise ein Compound aus unverstärktem Polyamid und einem glasfaserverstärkten Polyamid, besteht. Der Kern kann unmittelbar auf die Gleithülse aufgeschoben sein. Hierzu weist der Kern eine Durchgangsöffnung auf, mittels welcher der Kern auf die Gleithülse aufgeschoben wird. Der Kern kann auf die Gleithülse aufgepresst sein. Vorteilhaft ist der Elastomerkörper auf den Kern aufvulkanisiert. Weiterhin vorteilhaft ist das Anschlagsystem aus dem Elastomer des Elastomerkörpers gebildet. Der Elastomerkörper kann von der Innenhülse in radialer Richtung abragende Tragstollen und an seinen Stirnseiten jeweils eine Kammerwand aufweisen, die die beiden Arbeitskammern begrenzen. Die Kammerwände sind bevorzugt als blähweiche Elastomermembranen ausgebildet. Ferner können die Kammerwände ringförmig sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Anschlagsystem mit dem Elastomerlager verbunden ist, wobei das Anschlagsystem eine von dem Kern abragende Stützstruktur aufweist. Die Stützstruktur dient als Anschlag für das Elastomerlager und begrenzt dadurch die Bewegung des Innenrohrs und des Elastomerlagers relativ zu der Außenhülse. Die Stützstruktur umgibt den Kern des Elastomerlagers. Die Stützstruktur kann aus Metall oder Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff sein. Wenn für den Kern und die Stützstruktur unterschiedliche Werk- stoffklassen, also Kunststoff und Metall, eingesetzt werden, so spricht man auch von einem Hybridkern. Ferner können der Kern und die Stützstruktur aus unterschiedlichen Kunststoffen oder dem selben Werkstoff, also stoffeinheitlich aus entweder Metall oder Kunststoff sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Stützstruktur aus Vorsprüngen gebildet, die von dem Elastomerlager abragen. Die Vorsprünge begrenzen eine Bewegung des Elastomerlagers und des Innenrohrs relativ zu der Außenhülse. Zur Einstellung einer progressiven Kennlinie können die Vorsprünge mit Elastomer überzogen sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Anschlagsystem wenigstens einen Elastomeranschlag auf. Der Elastomeranschlag wird über die Stützstruktur abgestützt. Der Elastomeranschlag kann aus dem Elastomerkörper des Elastomerla- gers gebildet sein. Vorteilhaft ist der Elastomeranschlag auf der Stützstruktur angeordnet, insbesondere aufvulkanisiert. Der Elastomeranschlag kann eine auf der Stützstruktur aufvulkanisierte Elastomerspur und/oder wenigstens ein Elastomer- puffer sein. Vorteilhaft weist das Anschlagsystem mehrere Elastomeranschläge auf. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind in die Stützstruktur Vertiefungen eingebracht, innerhalb derer die Elastomeranschläge angeordnet und auf die Stützstruktur aufvulkanisiert sind. Vorteilhaft dienen die über die Vertiefungen hinausragenden Vorsprünge der Stützstruktur als Überlastschutz für die in den Vertiefungen angeordneten Elastomeranschläge.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Stützstruktur mittels Kunststoffspritz- guss an den Kern angespritzt ist. Weiter vorteilhaft ist die Stützstruktur mittels Kunststoffspritzguss an einen metallischen Kern angespritzt. Die Stützstruktur kann ferner stoffeinheitlich aus dem selben Material oder aus einem anderen Material wie der Kern sein, wobei sowohl der Kern als auch die Stützstruktur im Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt sind. So können sowohl der Kern als auch die Stützstruktur aus einem Kunststoff oder unterschiedlichen Kunststoffen sein, oder der Kern kann aus Metall und die Stützstruktur kann aus Kunststoff sein. Ein für die Stützstruktur verwendeter Kunststoff kann ein Elastomer oder ein Polymer, wie beispielsweise ein Polyamid, insbesondere ein faserverstärktes Polymer sein. Unter stoffeinheitlich ist vorliegend materialeinstückig zu verstehen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Stützstruktur und der Kern oder die Gleithülse, der Kern und die Stützstruktur stoffeinheitlich ausgeführt. In einer vorteilhaften Ausführung sind die Gleithülse und der Kern und/oder die Stützstruktur im 2-Komponenten-Kunststoffspritzgussverfahren stoffeinheitlich hergestellt. Dabei wird vorteilhaft die Gleithülse aus einem Kunststoff ohne abrasive Additive wie Fasern gespritzt, während der Kern und/oder die Stützstruktur mittels Fasern verstärkt werden, um eine hohe Festigkeit aufzuweisen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wirkt das Anschlagsystem mit Anschlageinlegern zusammen, die zwischen dem Anschlagsystem und der Außenhülse angeordnet sind. Die Anschlageinleger reduzieren den Verschließ des Anschlagsystems, insbesondere des Elastomeranschlags. Darüber hinaus können die An- Schlageinleger den im Elastomer abgebildeten Dämpfungskanal verlängern, um das Lager bezüglich seiner Dämpfungscharakteristik abzustimmen. Auch können die Anschlageinleger Verwendung finden, um mit dem Anschlagsystem eine optimierte tribologische Paarung darzustellen. Ferner können Anschlageinleger auch dazu verwendet werden, um durch ihre intrinsische Materialdämpfung Geräusche, beispielsweise Klopfgeräusche zu minimieren, oder um die Freiwege und Kontaktflächen für das Anschlagsystem gezielt einzustellen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Anschlageinleger ein Schalenelement, ein Anschlagelement und wenigstens eine Elastomerstruktur auf, wobei sich das Anschlagelement über die Elastomerstruktur auf der Halbschale abstützt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen der Gleithülse und dem Kern eine Elastomerschicht angeordnet. Die zwischen der Gleithülse und dem Kern angeordnete Elastomerschicht sorgt für einen äußeren Anpressdruck zwischen einer geschlitzten Gleithülse und dem Kern und somit für einen spielfreien Sitz. Wird der Kern in einem Gießprozess, wie beispielsweise mittels Kunststoffspritzguss oder Aluminiumdruckguss hergestellt, so befinden sich verfahrensbedingte Entfor- mungsschrägen auf der Durchgangsöffnung des Kerns. Die zur Aufbringung des Anpressdrucks verwendete Elastomerschicht zwischen dem Kern und der Gleithülse kann diese Entformungsschrägen teilweise oder ganz ausgleichen, so dass die Gleithülse über die gesamte axiale Länge einen gleichen Anpressdruck erfahren kann. Außerdem können so Entformungsschrägen auf der Innenseite des Kernes ausgeglichen werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in den Elastomerkörper ein Fensterrohr eingebracht. Das Fensterrohr kann aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein. Das Fensterrohr, insbesondere dessen Stege, erhöht die Steifigkeit des Tragkörpers, da sie die Tragstollen außenumfangsseitig begrenzen. Zudem gewährleistet das Fensterrohr eine Dichtfunktion zwischen Tragkörper und Außenhülse. Die Dichtung kann beispielsweise als Elastomerdichtung ausgebildet sein oder im Falle eines Kunststoffkäfigs auch als Schweißnaht ausgeführt sein. Die Stege sind bevorzugt in die Tragstollen eingebracht und die Ringe sind bevorzugt in die Kammerwände eingebracht. Die Stege begrenzen vorteilhaft zwei Überdruckkanä- le. Alternativ können auch mehrteilige Stützstrukturen den Käfig ersetzen. So können zwei Ringe als Stützstrukturen in die Kammerwände eingebracht sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Innenrohr mittels Strangpressen oder Walzen hergestellt. Ein derartiges Innenrohr ist kostengünstig in der Herstellung.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Elastomerlager formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Gleithülse verbunden. Das Elastomerlager, insbesondere der Kern kann auf die Gleithülse aufgeschoben, insbesondere aufgepresst sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Gleithülse auf einer der Gleitschicht zugewandten Fläche wenigstens eine Ausnehmung zur Aufnahme eines

Schmiermittels auf. Die Ausnehmung dient als Depot für ein Schmiermittel. Bevorzugt erstreckt sich die Ausnahme in Längsrichtung des hydraulisch dämpfenden Lagers. Weiterhin bevorzugt ist die Ausnehmung als Schmiermittelnut ausgebildet. Vorteilhaft ist die Ausnehmung in eine Innenumfangsfläche der Gleithülse eingebracht. Ferner können mehrere Ausnehmungen in die der Gleitschicht zugewandten Fläche der Gleithülse eingebracht sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mindestens ein schwenkbares Ventilelement vorgesehen, das mindestens einen Überdruckkanal verschließt. Bevorzugt ist das verschwenkbare Ventilelement dreiseitig an dem Elastomerkörper angebunden. In einer Schließstellung verschließt das Ventilelement den Überdruckkanal, und bei Überschreiten eines vorbestimmten Differenzdrucks in einer der beiden Arbeitskammern verschwenkt das Ventilelement in eine Offenstellung, um die beiden Arbeitskammern fluidleitend miteinander zu verbinden.

Nachfolgend werden ein hydraulisch dämpfendes Lager sowie weitere Merkmale und Vorteile anhand von Ausführungsbeispiel näher erläutert, die in den Figuren schematisch dargestellt sind. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein hydraulisch dämpfendes Lager gemäß einer ersten Ausführungsform; Fig. 2 einen Schnitt durch das in Fig. 1 gezeigte hydraulisch dämpfende Lager entlang der Linie II-II;

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein hydraulisch dämpfendes Lager ohne Gleitfunktion während einer Belastungssituation;

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes hydraulisch dämpfendes Lager während einer Belastungssituation;

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein hydraulisch dämpfendes Lager gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein hydraulisch dämpfendes Lager gemäß einer dritten Ausführungsform;

Fig. 7 einen Querschnitt durch ein hydraulisch dämpfendes Lager gemäß einer vierten Ausführungsform;

Fig. 8 einen Querschnitt durch ein hydraulisch dämpfendes Lager gemäß einer fünften Ausführungsform;

Fig. 9 einen Querschnitt durch ein hydraulisch dämpfendes Lager gemäß einer sechsten Ausführungsform; und

Fig. 10 eine Belastungssituation des in Fig. 1 dargestellten hydraulisch dämpfenden Lagers.

In den Figuren 1 und 2 ist ein hydraulisch dämpfendes Lager 10 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt, das zur Lagerung eines nicht dargestellten Fahrzeugteils, wie beispielsweise eines Lenkers, einer Verbundlenkerachse oder eines Fahrerhauses dient.

Das hydraulisch dämpfende Lager 10 weist eine hydraulische Arbeitsrichtung x und eine Belastungsrichtung y auf, die senkrecht zu der hydraulischen Arbeitsrichtung x ist.

Das hydraulisch dämpfende Lager 10 weist ein Innenrohr 12 aus Metall, eine Gleithülse 14 aus einem ersten Kunststoff, die drehbeweglich auf dem Innenrohr 12 gelagert ist, eine Außenhülse 16, die den Kern 12 und die Gleithülse 14 unter Ausbildung eines Abstands umgibt, und ein Elastomerlager 18, das die Gleithülse 14 und die Außenhülse 16 miteinander verbindet auf.

Das Innenrohr 12 ist vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium und weist eine Auf- nahmeöffnung 20 zum Verbinden eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugteils mit dem hydraulisch dämpfenden Lager 10 auf. Das Innenrohr 12 ist zum Beispiel mittels Strangpressen oder Walzen hergestellt.

Die Außenhülse 16 ist ebenfalls vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium oder einem Kunststoff, wobei das hydraulisch dämpfende Lager 10 mittels der Außenhülse 16 in ein nicht dargestelltes Aufnahmeauge eingesetzt, insbesondere einge- presst wird.

Das Elastomerlager 18 begrenzt eine erste Arbeitskammer 22 und eine zweite Arbeitskammer 24, die mit einem Fluid gefüllt und über einen Dämpfungskanal 26 und einen Überström kanal 28 miteinander verbunden sind. Bei einer Belastung des hydraulisch dämpfenden Lagers 10 in Arbeitsrichtung x wird eine der Arbeitskammern 22, 24 komprimiert, so dass das Fluid über den Dämpfungskanal 26 in die andere Arbeitskammer 22, 24 strömt. Mittels des Dämpfungskanals 26 mit verengtem Querschnitts wird ein Dämpfungs- oder Tilgereffekt erzielt.

Das Elastomerlager 18 weist einen Kern 30, eine Stützstruktur 31 , einen

Elastomerkörper 32 und ein Anschlagsystem 34 auf.

Der Kern 30 ist vorzugsweise aus Kunststoff und/oder Metall und kann im Kunst- stoffspritzguss verfahren oder im Druckgussverfahren hergestellt sein. Der Kern 30 ist stoffschlüssig mit dem Elastomerkörper 32 verbunden, insbesondere ist der Kern 30 in den Elastomerkörper 32 eingebettet. Zudem kann der Kern 30 herstellungsbedingt mit Entformungsschrägen 48 versehen sein.

Die Stützstruktur 31 ist stoffeinheitlich mit dem Kern 30 ausgeführt, ragt in radialer Richtung vom Kern ab und dient als nicht elastomerer Bestandteil des Anschlagsystems 34 dazu, dieses abzustützen. Die Stützstruktur 31 weist außenumfangs- seitig Absätze 44 und Vertiefungen 46 auf. Der Elastomerkörper 32 weist zwei von dem Kern 30 in radialer Richtung entgegengesetzt zueinander abragende Tragstollen 36a, 36b auf, die die beiden Arbeitskammern 24, 26 voneinander trennen. Zwischen dem ersten Tragstollen 36a und der Außenhülse 16 ist der Dämpfungskanal 26 angeordnet, und zwischen dem zweiten Tragstollen 36b und der Außenhülse 16 ist der Überströmkanal 28 angeordnet. Die Tragstollen 36a, 36b stützen das hydraulisch dämpfende Lager 10 in Belastungsrichtung y ab.

Wie ferner in Fig. 1 ersichtlich ist, ist an den zweiten Tragstollen 36b ein Ventilelement 38 angebunden, das den Überströmkanal 28 verschließt. Bei Überschreiten eines zwischen den beiden Arbeitskammern 22, 24 vorherrschenden Differenzdrucks verschwenkt das Ventilelement 38, so dass das Fluid zwischen den beiden Arbeitskammern 22, 24 hin- und herströmen kann.

Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, weist der Elastomerkörper 32 zudem zwei Kammerwände 39a, 39b auf, die bevorzugt als blähweiche Elastomermembran ausgebildet sind. Die Kammerwände 39a, 39b begrenzen die beiden Arbeitskammern 22, 24 stirnseitig.

In den Elastomerkörper 32 ist zudem ein Fensterrohr 40 eingebettet, das zwei Ringe 41 a, 41 b aufweist, die über zwei Stege 42a, 42b miteinander verbunden sind. Die Ringe 40a, 40b sind in die Kammerwände 39a, 39b einvulkanisiert, während die Stege 42a, 42b in die Tragstollen 36a, 36b einvulkanisiert sind. Die Stege 42a, 42b begrenzen den Dämpfungskanal 26 und den Überströmkanal 28 in radialer Richtung. Optional kann statt eines einstückigen Fensterrohres 40 auch eine mehrteilige Stützstruktur in den Elastomerkörper 32 einvulkanisert werden. Beispielsweise kann in jede der Kammerwände 39a, 39b ein Ringelement einvulkanisiert sein.

Das Anschlagsystem 34 ist aus Elastomeranschlägen 50 und einer Elastomerspur 52. Die Elastomeranschläge 50 sind innerhalb der Vertiefungen 46 angeordnet und die Elastomerspur 52 ummantelt die Vorsprünge 46.

Auf eine Außenumfangsfläche 54 des Innenrohrs 12 ist eine Gleitschicht 56 aus einem zweiten Kunststoff aufgebracht, wobei die Gleithülse 14 und die Gleitschicht 56 eine Gleitpaarung 58 bilden. Die Gleitschicht 56 bildet eine kontinuierliche Polymerschicht auf dem Innenrohr 12 aus. Dadurch sind die beschichteten Bereiche des Innenrohres 12 vor Korrosion geschützt. Zudem gleicht die Gleitschicht 56 Oberflächenungenauigkeiten des Innenrohrs 12 aus.

Zur besseren Haftung der Gleitschicht 56 auf dem Innenrohr 12 kann auf die Au- ßenumfangsfläche 54 des Innenrohrs eine Haftschicht aufgebracht sein, die als Haftvermittler dient. Bevorzugt wird eine Haftschicht aus Epoxidharz verwendet, die bevorzugt mittels elektrostatischer Pulverbeschichtung aufgebracht wird. Die Haftschicht weist vorteilhaft eine Schichtstärke von 10 bis 100 μιτι, bevorzugt zwischen 20 und 40 μιτι auf. Die Gleitschicht 56 wird bevorzugt ebenfalls mittels elektrostatischer Pulverbeschichtung auf die Haftschicht aufgebracht und weist eine Dicke zwischen ca. 50 μιτι und ca. 300 μιτι, insbesondere zwischen ca. 80 μιτι und ca. 200 μιτι auf.

Die Gleitpaarung 58 besteht aus Polyamid (PA), Polyoxymethylen (POM), Polyke- ton (PK), Polyethylenterephthalate (PET) oder Polybutylenterephthalat (PBT). Wenn die Gleitschicht 56 aus Polyamid ist, dann ist die Gleithülse 14 aus Polyoxymethylen, Polyethylenterephthalate, Polybutylenterephthalate oder Polyke- ton. Wenn die Gleitschicht 56 aus Polyoxymethylen ist, dann ist die Gleithülse 14 aus Polyamid, Polyethylenterephthalate, Polybutylenterephthalate oder Polyketon. Wenn die Gleitschicht 56 aus Polybutylenterephthalate ist, dann ist die Gleithülse 14 aus Polyoxymethylen, Polyamid, oder Polyketon. Wenn die Gleitschicht 56 aus Polyketon ist, dann ist die Gleithülse 14 aus Polyamid, Polyethylenterephthalate, Polybutylenterephthalate oder Polyoxymethylen, kann aber auch aus Polyketon sein.

Das Polyoxymethylen kann ein Polyoxymethylen-Copolymer (POM-C) oder ein Polyoxymethylen-Homopolymer (POM-H) sein. Das Polyamid kann ein aliphatisches Polyamid oder ein teilaromatisches Polyamid sein. Aliphatische Polyamide können zum Beispiel Polyamid 6 (PA6), Polyamid 12 (PA12), Polyamid 46 (PA46), Polyamid 66 (PA66) oder Polyamid 666 (PA666) sein.

Zur Verbesserung der tribologischen, mechanischen und/oder thermischen Eigenschaften der Gleitschicht 56 kann in die Gleitschicht 56 wenigstens ein Additiv eingebettet sein. Das Additiv kann Polytetrafluorethylen (PTFE), Graphit, Bornitrit, Kohlenstoffnanofasern, Mineralien, Molybdändisulfid, Talkum, Öle, Wachse und/oder Glaskugeln sein. Das Additiv kann derart statistisch in der Gleitschicht 56 eingebettet, dass das Additiv auch direkt an der Oberfläche der Gleitschicht 56 angeordnet ist und somit sofort tribologisch wirksam werden kann.

Darüber hinaus kann die Gleithülse 14 ebenfalls ein Additiv aufweisen. Das Additiv kann Polytetrafluorethylen (PTFE), Graphit, Bornitrit, Kohlenstoffnanofasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Mineralien, Molybdändisulfid, Talkum, Öle, Wachse, Glaskugeln und/oder Glasfasern sein.

Wie in Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Gleithülse 14 geschlitzt. Dadurch kann bei der Montage des hydraulisch dämpfenden Lagers 10 eine Vorspannung auf die Gleitpaarung 58 aufgebracht werden, um einen spielfreien Kontakt zwischen der Gleithülse 14 und der Gleitschicht 56 auch nach auftretendem Verschleiß während des Einsatzes einzustellen. Zur Einbringung einer Vorspannung weist der Elastomerkörper 32 eine Elastomerschicht 60 auf, die der Gleithülse 14 zugewandt ist. Über die Elastomerschicht 60 kann ein äußerer Anpressdruck auf die Gleithülse 14 aufgebracht werden, um den Spalt in der Gleithülse 14 zu schließen und somit die Gleithülse 14 spielfrei auf der Gleitschicht 56 zur Anlage zu bringen. Ferner dient die Elastomerschicht 60 dazu, die verfahrensbedingt in den Kern 30 eingebrachten Entformungsschrägen 48 teilweise oder ganz auszugleichen, so dass die Gleithülse 14 über die gesamte axiale Länge einen gleichmäßigen Anpressdruck erfahren kann.

Im Folgenden werden eine Belastungssituation bei einem hydraulisch dämpfenden Lager ohne Gleitfunktion und bei dem erfindungsgemäßen hydraulisch dämpfenden Lager 10 gegenübergestellt.

Wie in Fig. 3 ersichtlich ist, ergibt sich aufgrund der fehlenden Gleitfunktion eine ungünstige Belastung des Anschlagsystems. Der Kern wird fest mit der Karosserie verschraubt und die Außenhülse wird in einen Lenker eingepresst, welcher gegenüber dem Kern Rotationsbewegungen (gebogener, gestrichelter Pfeil) ausführt sowie Zug- und Druckkräfte (gerader, gestrichelter Pfeil) überträgt und in das ortsfeste Anschlagsystem des Kernes einleitet. Bei dieser Anordnung werden die seitlichen Stützelemente nicht flächig, sondern linienförmig, im ungünstigsten Fall auch punktuell mit den vollen Anschlaglasten belastet. Dabei treten in den Stützstrukturen des Kernes nicht primär Druck-, sondern vor allem ungünstige Scherkräfte auf; es besteht die Gefahr einer Beschädigung von Kern und Stützstruktur, insbesondere bei Ausführungen aus Kunststoff.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ergibt sich bei dem hydraulisch dämpfenden Lager 10 ein günstiger Belastungszustand aufgrund der integrierten Gleitfunktion. Bei dem hydraulisch dämpfenden Lager 10 wird das Innenrohr 12 ortsfest verschraubt, während sich der Kern 30 selbst bei einer Drehbewegung des Lenkers 17

(gebogene, gestrichelte Linie) durch Kraftübertragung durch die Tragstollen 36a, 36b mitdreht.

Die zwischen dem Innenrohr 12 und der Gleithülse 14 realisierte Gleitpaarung 58 sorgt für einen geringen Verschließ beider Reibpartner, niedrige Losbrechmomente, einen geringen Reibkoeffizienten und ist kostengünstig. Durch die Gleitfunktion können Torsions- und Radiallasten voneinander entkoppelt werden und so der tribologische Verschleiß der Elastomeranschläge 50 deutlich reduziert werden. Gleichzeitig führt die Gleitfunktion dazu, dass sich der kerngebundene Elastomeranschlag 50 und die Außenhülse 16 zentrieren und gemeinsam in Lastrichtung drehen können, um so statt kritischer Schubbelastungen im Anschlagsystem 34 primär Druckspannungen in den Elastomeranschlag 50 einzuleiten. Dieses führt zu einem robusten Anschlagsystem 34, welches besonders hohe Lasten aufnehmen kann.

Dadurch kann sich bei einer Überlagerung von auf das hydraulisch dämpfende Lager 10 wirkender Radial- und Torsionslaste sich das Elastomerlager 18 relativ zu dem Innenrohr 12 verdrehen. Tritt zuerst eine Radiallast am Lenker 17 auf, so gerät das Anschlagsystem 34 mittig in Kontakt mit der Außenhülse 16. Hierdurch entsteht ein Form- und Reibschluss . Eine anschließende Rotation des Lenkes 17 führt dazu, dass der Kern 30 zusammen mit der Gleithülse 14 relativ zum

Innenrohr 12 rotiert. Der Elastomeranschlag 50 wird aufgrund der torsionalen Gleitfunktion keinem tribologischen Verschleiß ausgesetzt. Tritt hingegen zunächst eine Torsionsbelastung am Lenker 17 auf, so kann sich der Kern 30 schon in Richtung der Last drehen. Der zusätzliche Zug beziehungsweise Druck am Lenker 17 sorgt dann für eine weitere Zentrierung, so dass sich das Elastomerlager 18 dadurch in eine Position begeben kann, in der sich das Anschlagsystem 34 im günstigen Fall vollflächig an der Außenhülse 16 abstützt. Der Kraftvektor (nicht gestrichelter Pfeil) belastet so das Anschlagsystem 34 primär auf Druck.

Dadurch können höhere Lasten in das Anschlagsystem 34 eingeleitet werden, ohne dieses zu schädigen. Außerdem führt die Gleitpaarung 58 zu einer geringeren Scherbelastung des Elastomerkörpers 32 durch Torsion, was die Lebensdauer des hydraulisch dämpfenden Lagers 10 erhöht.

Wie in Fig. 1 ersichtlich ist, erstreckt sich das Anschlagsystem 34 in Umfangsrich- tung U über einen Winkel α von ca. 120°. Dadurch kann das Anschlagsystem 34 hohe Lastkomponenten in Belastungsrichtung y aufnehmen.

Fig. 10 zeigt solch einen Belastungsfall, bei dem eine hohe y-Last (großer Pfeil am Innenrohr 12) abgefangen wird. Da gleichzeitig eine kleine Last in Belastungsrichtung x wirkt, trifft das Anschlagsystem 34 nicht gleichzeitig mit der linken und rechten Seite auf. Vielmehr trifft im Beispiel in Fig. 10 erst der linke Teil des Elastomeranschlages 50 auf, bildet an der Außenhülse 16 einen Momentanpol (beide linken Pfeile an der Außenhülse 16), um den herum der Kern 30 mit dem Anschlagsystem 34 so lange rotiert, bis sich auch die rechte Seite des Anschlagsystems 34 an der Außenhülse 16 abstützt (rechter Pfeil an der Außenhülse 16). Durch die beidseitige Abstützung ist das Anschlagsystem 34 robust und kann besonders hohe Lasten in Richtung y aufnehmen.

Darüber hinaus wird das Elastomerlager 18 durch die Gleitfunktion weitestgehend von den Drehbewegungen des Innenrohres 12 entkoppelt , so dass die Gefahr einer Schädigung des Elastomerkörpers 32 durch Kollision des Anschlagssystems 34 im Bereich der Tragstollen 36a, 36b nahe der Stege 42a und 42b reduziert wird.

Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen des hydraulisch dämpfenden Lagers 10 beschrieben, wobei für gleiche oder funktionsgleiche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Die in Fig. 5 dargestellte zweite Ausführungsform des hydraulisch dämpfenden Lagers 10 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Gleithülse 14 nicht geschlitzt ist und mit einer leichten Spielpassung auf dem Innenrohr 12 angeordnet ist. Ferner ist der Kern 30 nicht über die Elastomerschicht 60 mit der Gleithülse 14 stoffschlüssig verbunden, sondern die Gleithülse 14 ist in eine Durchgangsöffnung 62 des Kerns 30 eingesetzt, insbesondere eingepresst.

Die in Fig. 6 dargestellte dritte Ausführungsform des hydraulisch dämpfenden Lagers 10 unterscheidet sich von den ersten beiden Ausführungsformen dadurch, dass der Kern 30 und die Stützstruktur 31 stoffeinheitlich ausgeführt sind und die Gleithülse 14 im 2-Komponenten-Kunststoffspritzgussverfahren form- und/oder stoffschlüssig mit der Stützstruktur 31 hergestellt ist. Die Gleithülse 14 wird aus einem tribologisch optimierten Kunststoff hergestellt, welche von einer zweiten, hochfesten Kunststoffkomponente des Kerns 30 formschlüssig umschlossen wird. Der Kern 30 und die Stützstruktur 31 sind stoffeinheitlich ausgebildet.

Darüber hinaus weist das hydraulisch dämpfende Lager 10 Anschlageinleger 64a, 64b auf, die als Kanalhalbschalen 66a, 66b ausgebildet sind. Die Kanalhalbschalen 66a, 66b vermindern den Verschleiß des Anschlagsystems 34, indem sie zum Beispiel aus einem tribologisch optimierten Compound bestehen. Ferner können sie dazu dienen, Klopfgeräusche durch ihre intrinsische Materialdämpfung zu minimieren und den Freiweg in hydraulischer Arbeitsrichtung x und senkrecht dazu einzustellen. Jede der Kanalhalbschalen 66a, 66b kann zudem noch einen Kanal enthalten.

Zum verbesserten Formschluss zwischen dem Kern 30 und der Stützstruktur 31 weist der Kern 30 Formschlusselemente 68a, 68b, hier beispielsweise seitlich abragend auf.

In Fig. 7 ist eine vierte Ausführungsform des hydraulisch dämpfenden Lagers 10 dargestellt, die sich von den anderen Ausführungsformen in der Ausgestaltung des Elastomerlagers 18 unterscheidet. Der Kern 30 und die Stützstruktur 31 des Elastomerlagers 18 sind als Metall-Kunststoffhybrid ausgeführt. Der Kern 30 ist im Strangpressverfahren aus Metall, insbesondere mittels Aluminium-Strangpressen hergestellt. Die Stützstruktur 31 ist aus einem hochfesten Kunststoff, wie bei- spielsweise einem glasfaserverstärktem Polyamid, und an den Kern 30 angespritzt. Da der Kern 30 aus Metall ist, entsteht im Inneren des Kerns 30 eine zylindrische Bohrung, in die die Gleithülse 14 einfach und damit kostengünstig ein- gepresst werden kann.

In Fig. 8 ist eine fünfte Ausführungsform des hydraulisch dämpfenden Lagers 10 gezeigt, die sich von den anderen Ausführungsformen insbesondere dadurch unterscheidet, dass das Innenrohr 12 aus Kunststoff und die Gleithülse 14 aus Metall ist, wobei die Gleithülse 14 mit der Gleitschicht 56 versehen ist. Die Gleitschicht 56 ist auf einer Innenumfangsfläche 70 der Gleithülse 14 aufgebracht. Hierzu kann die Gleitschicht 56 im Coil Coating Verfahren oder mittels Pulverbeschichtung auf die Gleithülse 14 aufgebracht sein.

Die Gleithülse 14 ist vorliegend aus zwei Halbschalen gebildet. Ferner kann die Gleithülse 14 auch als geschlossenes Rohr oder geschlitztes Rohr ausgeführt sein.

Die Aufnahmeöffnung 20 weist zudem ein Polygonprofil 72 zum Aufstecken auf einen korrespondierenden, nicht dargestellten Zapfen auf.

In Fig. 9 ist eine sechste Ausführungsform des hydraulisch dämpfenden Lagers 10 dargestellt, die sich von den anderen Ausführungsformen in der Ausgestaltung des Anschlagsystems 34, insbesondere der Stützstruktur 31 sowie der Anschlageinleger 64 unterscheidet.

Die Stützstruktur 31 ist aus Vorsprüngen 74a, 74b gebildet, die seitlich von dem Kern 30 abragen und mit dem Kern 30 verbunden sind. Die Vorsprünge 74a, 74b sind vorliegend aus dem selben Werkstoff, so dass die Vorsprünge 74a, 74b und der Kern 30 stoffschlüssig und materialeinheitlich miteinander verbunden sind.

Jeder Anschlageinleger 64 weist ein Schalenelement 78a, 78b, eine Elastomerstruktur 80a, 80b und ein Anschlagelement 82a, 82b auf. Die Anschlageinleger 64 werden ortsfest zur Außenhülse 16 montiert.

Die Gleithülse 36 ist vorliegend stoffschlüssig mit dem Kern 30 verbunden, indem die Gleithülse 14, die tribologisch auf die Gleitschicht 56 abgestimmt ist, vom Kern 30 aus einem festeren, beispielsweise kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff umspritzt wird.

Bezugszeichenliste

hydraulisch dämpfendes Lager

Innenrohr

Gleithülse

Außenhülse

Lenker

Elastomerlager

Aufnahmeöffnung

erste Arbeitskammer

zweite Arbeitskammer

Dämpfungskanal

Überströmkanal

Kern

Stützstruktur

Elastomerkörper

Anschlagsystem

a Tragstollen

b Tragstollen

Ventilelement

a Kammerwand

b Kammerwand

Fensterrohr

a Ring

b Ring

a Steg

b Steg

Absatz

Vertiefung

Entformungsschräge

Elastomeranschlag

Elastomerspur 54 Außenumfangsfläche

56 Gleitschicht

58 Gleitpaarung

60 Elastomerschicht

62 Durchgangsöffnung

64a Anschlageinleger

64b Anschlageinleger

66a Kanalhalbschale

66b Kanalhalbschale

68a Formschlusselement

68b Formschlusselement

70 Innenumfangsfläche

72 Polygonprofil

74a Vorsprung

74b Vorsprung

76a Schalenelement

76b Schalenelement

78a Elastomerstruktur

78a Elastomerstruktur

80a Anschlagelement

80b Anschlagelement x hydraulische Arbeitsrichtung

y Belastungsrichtung

U Umfangsrichtung

α Winkel des Anschlagsystems in Umfangsrichtung