Gummilager werden hauptsächlich im Fahrzeugbau zu den vielfältigsten Zwecken eingesetzt. Je nach dem konkreten Einsatzzweck werden dabei sehr unterschiedliche Belastbarkeitsanforderungen an die Lager gestellt. Insbesondere Lager, welche im Bereich des Fahrwerks, zum Beispiel im Zusammenhang mit der Radaufhängung, eingesetzt werden, sind auch einer starken Belastung durch Torsion bzw. Kardanik ausgesetzt. Insoweit ist es erforderlich, die Lager im Hinblick auf ihre axiale und radiale Steifigkeit an diese Belastungen anzupassen.

Einfach-Gummilager herkömmlicher Konstruktion weisen ohne zusätzliche Maßnahmen ein "natürliches"Verhältnis zwischen axialer und radialer Steifigkeit von etwa 1 : 3 auf. Um dieses Verhältnis im Sinne einer besseren Anpassung an auftretende kardanische Belastungen oder Beanspruchung durch Torsion zu verändern, ist es bisher erforderlich, für die Lager komplizierte Einlegeteile oder Anschlagscheiben vorzusehen. Dies führt zu

teilweise recht aufwendigen Konstruktionen. Zudem bringen derartige Teile an anderen Stellen wiederum unerwünschte Einschränkungen im Hinblick auf die Umsetzung von Torsion und Kardanik mit sich. Die aufwendige Konstruktion bedingt eine aufwendige Fertigung und dadurch hohe Fertigungskosten. Weiterhin ergeben sich große Aufwendungen für die Prüfung und die Gestaltung entsprechender Prüfungsaufbauten.

Auch die Montage beim Kunden, insbesondere die genaue Justierung im Hinblick auf die richtungsabhängige Belastbarkeit, ist vergleichsweise kompliziert.

In der DE 28 38 391 Al wird ein Gummilager beschrieben, welches durch eine spezielle Gestaltung seines Innenteils und der Außenhülse eine verbesserte Aufnahme axial eingetragener Kräfte gewährleistet. Bei diesem Lager sind die Mantelflächen des Innenteils und der Außenhülse gegen die Lagerachse geneigt. Beim Einleiten axialer Kräfte werden das Innenteil und die Außenhülse durch ihre spezielle Formgebung radial gegeneinander verschoben. Jedoch kommt ein entsprechend der Schrift gestaltetes Lager, insbesondere im Hinblick auf die Form seiner Außenhülse, nicht für jeden Einsatzzweck in Betracht.

Aus der DE 33 46 665 Al ist ein elastisches Lager zur Aufnahme kardanischer Auslenkbewegungen bekannt. Gemäß der dargestellten Lösung sind an beiden Stirnseiten des Gelenks hohle Ausformungen in den Gelenkkörper eingebracht. Hierdurch ist für den Gelenkkörper beim Auftreten kardanischer Auslenkbewegungen eine Zwangsführung gegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gummilager zu schaffen, welches bei einem einfachen Aufbau hinsichtlich des Verhältnisses zwischen axialer und radialer Steifigkeit in weiten Grenzen variierbar und so an den jeweiligen Einsatzzweck, insbesondere im Hinblick auf dabei gegebenenfalls auftretende Belastungen durch Torsion und/oder Kardanik, anpassbar ist.

Die Aufgabe wird durch ein Gummilager mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen bzw. Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Lagers sind durch die Unteransprüche gegeben.

Das Gummilager, welches vorzugsweise als Einfach-Gummilager ausgebildet ist, besteht in an sich bekannter Weise aus einem im Wesentlichen zylindrischen Innenteil, einer rohrförmigen koaxial um das Innenteil angeordneten Außenhülse sowie einem aus einem Elastomer gebildeten, zwischen dem Innenteil und der Außenhülse eingeordneten und mit Ihnen durch Vulkanisation verbundenen Druckkörper. Innenteil und Außenhülse solcher Gummilager weisen meist eine zylindrische Form auf. Für bestimmte Einsatzzwecke kann die Form aber auch hiervon abweichen, so kann die Querschnittsfläche auch eine elliptische oder hieran angenäherte Form oder die Teile können im Verlauf ihrer axialen Erstreckung Absätze aufweisen. Die Anwendbarkeit der grundsätzlichen erfinderischen Idee bleibt hiervon unberührt. In erfindungswesentlicher Weise sind in das Elastomer, jeweils ausgehend von den axialen Enden, zwei sich in axialer Richtung in das Lagerinnere erstreckende, in einem vollständigen Umlauf um die Lagerachse verlaufende und in besonderer Weise gestaltete Freigräben eingeordnet. Die besondere Gestaltung der Freigräben besteht darin, dass sich ihr radialer Abstand zur Lagerachse und/oder ihre Breite zyklisch verändert, wobei zwischen ihnen im Hinblick auf ihren durch die Veränderung des radialen Abstandes zur Lagerachse und/oder der Breite bestimmten Verlauf eine Phasenverschiebung besteht. Der Verlauf beider Freigräben folgt dabei vorzugsweise dem gleichen Zyklus. Erfindungsgemäß bilden außerdem in dem durch das Elastomer gebildeten Druckkörper die Fasern gleicher axialer Belastbarkeit durch eine wechselnde Verlaufrichtung einen Kreuzverband aus. Als erfindungswesentlich ist es anzusehen, dass durch die Festlegung der Winkel der den Kreuzverband bildenden Fasern gegenüber der Lagerachse und/oder durch eine unterschiedliche Ausformung der Konturverläufe der Freigräben, bei Lagern mit ansonsten grundsätzlich gleichem Aufbau, das Verhältnis zwischen radialer und axialer Steifigkeit sehr einfach variiert werden kann Es ist im Sinne der Erfindung, wenn außerdem die axiale Tiefe beider Freigräben, bezogen auf den Umfang des Lagers, variiert und sie zumindest abschnittsweise beide über die axiale Mitte hinaus in das Lagerinnere hineinragen. Dabei ist die zwischen ihren Verläufen bestehende Phasenverschiebung derart gewählt, dass die Sohlen der Freigräben in den Abschnitten des Lagerumfanges, in denen sich beide Freigräben über die Lagermitte hinaus erstrecken, gegenüber der Lagerachse einen unterschiedlichen radialen Abstand aufweisen.

Bei entsprechender Festlegung der Winkel der den Kreuzverband bildenden Fasern und/oder der Geometrie der Freigräben ist das Verhältnis zwischen axialer und radialer Steifigkeit des Lagers im Bereich zwischen 1 : 3 und annähernd 1 : 1 einstellbar.

Entsprechend einer möglichen Ausgestaltung des Lagers ist der sich zyklisch ändernde Abstand der Freigraben zur Lagerachse durch einen annähernd sinusförmigen Verlauf ihrer inneren Kontur bestimmt. Diese innere Kontur ist wiederum durch die jeweilige Materialdicke des Elastomers im Bereich seiner Verbindung mit dem Lagerinnenteil festgelegt. Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit ist durch einen entsprechenden Verlauf der äußeren Kontur der Freigräben gegeben. Dabei folgt die Materialdicke des Elastomers 10 im Bereich seiner Verbindung mit der Außenhülse ebenfalls einem sinusförmigen Verlauf Hierdurch ist eine entsprechende zyklische Variation der Breite der Freigräben gegeben.

In Kombination der beiden vorstehend dargestellten Möglichkeiten ergibt sich außerdem eine sinnfällige Ausgestaltungsmöglichkeit dadurch, dass sowohl die Innenkontur als auch die Außenkontur der Freigräben einen sinusförmigen Verlauf aufweist. Durch eine entsprechende Phasenverschiebung zwischen den beiden sinusförmigen Konturverläufen werden dabei bei dieser Ausgestaltungsvariante Verläufe für die Freigräben erreicht, bei denen sich ihr Abstand zur Lagerachse, bei gleichbleibender Breite, einem sinusförmigen Verlauf folgend ändert.

Vorteilhafterweise erstreckt sich der sinusförmige Verlauf der inneren und/oder der äußeren 20 Kontur der Freigräben zumindest über zwei Zyklen. Das heißt, dass im Konturverlauf zumindest zwei Punkte maximaler Materialdicke und zwei Punkte minimaler Materialdicke des Elastomers im Bereich seiner Verbindung mit dem Innenteil und/oder der Außenhülse gegeben sind.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung des Lagers, bei welcher der Kreuzverband zwischen den Fasern gleicher axialer Belastbarkeit derart ausgebildet ist, dass eine erste Faser der Freigrabenkontur eine Verbindung mit einem axialen Ende des Lagerinnenteils und der Außenhülse hat, während eine zweite Faser, welche die erste im Winkel kreuzt, mit dem anderen axialen Ende des Lagerinnenteils sowie mit der Außenhülse verbunden ist.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lagers können in 30 dem durch das Elastomer gebildeten Druckkörper axial verlaufende Durchbrüche

vorgesehen sein. Durch diese Maßnahme ist es möglich, dem Lager in seiner Umfangsrichtung unterschiedliche radiale Steifigkeiten zu verleihen. Eine andere vorteilhafte Möglichkeit zur Beeinflussung des Verhaltens bei Torsion bzw. kardanischer Belastung ist durch eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lagers gegeben, bei der auf den die Konturen der Freigräben festlegenden Fasern lokale Ausbeulungen ausgebildet sind.

Diese Ausbeulungen ermöglichen eine noch bessere Verteilung der bei Torsion oder Kardanik auftretenden Spannungen im Lager. Hierzu sind diese Ausbeulungen vorzugsweise auf der Innenkontur der Freigräben in der Umgebung der Punkte größter Materialdicke des Elastomers im Bereich seiner Verbindung mit dem Innenteil ausgebildet.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

In den zugehörigen Zeichnungen : Fig. 1 a : Eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Lager aus axialer Richtung in einer schematischen Darstellung ; Fig. I b : Eine isometrische Darstellung des Lagers gemäß Fig. la ; Fig. I c : Einen axialen Schnitt durch das Lager gemäß Fig. la ; Fig. 2a Eine Draufsicht auf eine Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Lagers aus axialer Richtung mit verschiedenen angetragenen Schnittlinien ; Fig. 2b Eine isometrische Darstellung des Lagers nach Fig. 2a ; Fig. 2c-j : Unterschiedliche Schnittdarstellungen des Lagers mit entlang der Schnittlinien nach Fig. 2a geführten axialen Schnitten ; Fig. 3 : Einen axialen Schnitt des Lagers mit zusätzlichen lokalen Ausbeulungen im Bereich der Innenkontur eines Freigrabens.

Fig. 4a : Eine isometrische Darstellung eines gemäß der Erfindung gestalteten Lagers mit modifizierten Formen für Innenteil und Außenhülse Fig. 4b : Einen axialen Schnitt durch das Lager nach Fig. 4a Durch die Figuren la und lb wird der grundsätzliche Aufbau eines entsprechend der Erfindung gestalteten Lagers veranschaulicht. Die Fig. 1 a betrifft eine vereinfachte

schematische Darstellung einer Draufsicht aus axialer Richtung. In der Fig. lb ist das Lager gemäß Fig. 1 a nochmals in einer isometrischen Darstellung wiedergegeben.

Das Lager besteht in an sich bekannter Weise aus einem im Wesentlichen zylindrischen Innenteil 1, einer rohrformigen koaxial um das Innenteil 1 angeordneten Außenhülse 2 sowie einem zwischen den vorgenannten metallischen Teilen eingeordneten Druckkörper.

Der durch das Elastomer 3 bzw. aus Gummi gebildete Druckkörper ist mit dem Innenteil 1 und der Außenhülse 2 durch Vulkanisation verbunden. In den Figuren ist der Verlauf der in beiden axialen Lagerhallen ausgebildeten Freigräben 4,4'deutlich erkennbar. In dem dargestellten Beispiel variiert der Abstand des Freigrabens 4,4'gegenüber der Lagerachse 5 nach einem sinusförmigen Verlauf Wie zu erkennen, weist der Verlauf drei Zyklen auf Es sind demzufolge jeweils drei Bereiche maximaler und drei Bereiche minimaler Materialstärke des mit dem Innenteil 1 verbundenen Elastomers 3 ausgebildet. Auch im Bereich der Außenhülse 2 weist die Materialstärke des Elastomers 3 einen sinusförmigen Verlauf auf. Allerdings ist der Verlauf der Materialstärke hier gegenüber dem am Innenteil l phasenverschoben. Dies wird durch die Fig. 1 a verdeutlicht, in welcher der Verlauf des Freigrabens 4,4'in der der Ansichtsseite gegenüberliegenden Lagerhalfte als gestrichelte Linie angedeutet ist. Bei der dargestellten beispielhaften Ausführungsform variiert zwar der Abstand der Freigraben 4,4'gegenüber der Lagerachse 5, ihre Breite bleibt aber im gesamten Verlauf annähernd gleich. Dies ist in der schematischen Darstellung der Fig. la nicht erkennbar, wird aber durch die Fig. lb gut verdeutlicht. Auch ist erkennbar, dass der Freigraben 4'in seinem Verlauf gegenüber dem Freigraben 4 eine Phasenverschiebung aufweist.

Durch die Fig. I c ist eine Schnittdarstellung des Lagers nach der Fig. la bzw. I b gegeben.

Zum besseren Verständnis ist dabei der Faserverlauf der den Kreuzverband bildenden Fasern 6,6'des Druckkörpers hervorgehoben dargestellt. Es wird erkennbar, dass eine erste Faser 6 der Gummikontur 8 am oberen axialen Ende des Lagers und der Außenhülse 2 gebunden ist. Eine zweite, die erste Faser 6 kreuzende Faser 6', ist mit dem unteren axialen Ende und ebenfalls der Außenhülse 2 verbunden. Durch eine entsprechende Festlegung des Winkels der Fasern 6,6'gegenüber der Lagerachse 5 ist das Verhältnis zwischen radialer und axialer Steifigkeit festlegbar. Je spitzer dieser Winkel ist, umso mehr erhöht sich dabei

die axiale Steifigkeit. Bei gleichzeitiger entsprechender Gestaltung des Verlaufs der Freigräben 4,4'lässt sich im Hinblick auf die radiale und die axiale Belastbarkeit annähernd ein Verhältnis von 1 : 1 einstellen. Anhand der Schnittdarstellung der Fig. 1 c wird dabei sehr gut deutlich, inwieweit die radiale Steifigkeit durch die sich in axialer Richtung überlappenden Freigräben 4,4'herabgesetzt wird. Durch die Phasenverschiebung des Verlaufs der Freigräben 4,4'weisen die sich bezogen auf die axiale Erstreckung überschneidenden Sohlen 10,10'der Freigräben 4,4'einen unterschiedlichen radialen Abstand zur Lagerachse 5 auf Hierdurch wird der Zusammenhalt des Druckkörpers gewährleistet und gleichzeitig seine Dicke herabgesetzt. Dadurch wird das Lager in radialer Richtung hinsichtlich seiner Kennung weicher.

In der Fig. 2a ist nochmals eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagers in einer Draufsicht aus axialer Richtung dargestellt, an welche im Hinblick auf die Axialschnittdarstellungen der Fig. 2c-j unterschiedlich verlaufende Schnittlinien angetragen sind. In diesem Beispiel weisen die Freigräben 4,4'einen etwas vom Beispiel der Fig. 1 abweichenden Konturverlauf auf. Aber auch hier ändern sich der Grabenabstand zur Lagerachse 5 und die Grabenbreite zyklisch. Dies wird insbesondere durch die Fig. 2b nochmals gut veranschaulicht. Zusätzlich zu den Freigräben 4,4'sind in dem Elastomer noch zwei Durchbrüche vorgesehen, durch die das Lager auch in Bezug auf unterschiedliche radiale Richtungen unterschiedliche Steifigkeiten besitzt.

Durch die Figuren 2c bis j wird das Lager nochmals in unterschiedlichen Schnittdarstellungen jeweils entlang der in der Fig. 2a angetragenen Schnittlinien dargestellt.

Hierdurch wird nochmals verdeutlicht, wie sich die beiden Freigräben 4,4'mit den definierten Wechselzyklen ihrer Konturen zwischen dem Innen-und dem Außenteil l, 2 winden. Auch der Kreuzverband, der den Druckkörper ausbildenden Fasern 6,6'wird hierbei erkennbar.

In der Fig. 3 ist eine vorteilhafte Weiterbildung des ansonsten in gleicher Weise, wie durch die Figuren l und 2 verdeutlicht, ausgestalteten Lagers dargestellt. Bei dieser Weiterbildung der Erfindung sind im Bereich der Stege des Elastomers 3, d. h. also in der Umgebung der Punkte maximaler Materialdicke des mit dem Innenteil 1 verbundenen Elastomers 3, am Umfang umlaufend, lokale Ausbeulungen 9 ausgebildet. Durch diese Ausbeulungen 9 kann eine Kalibrierung und Feinabstimmung des Lagers zur besseren Spannungsaufteilung bei Belastung durch Torsion und Kardanik erreicht werden.

Durch die Figuren 4a und 4b ist eine Ausbildung des erfindungsgemäßen Lagers veranschaulicht, bei der die Einlegeteile, nämlich das Innenteil 1 und die Außenhülse 2 in ihrer Form gegenüber zuvor erläuterten Ausführungsformen etwas modifiziert sind. Mit dem Ziel einer optimalen Anpassung an den vorgesehenen Einsatzzweck kann dadurch das 10 Kennungsverhalten zusätzlich beeinflusst und gegebenenfalls das Verhältnis von radialer und axialer Steifigkeit im Sinne dieser Optimierung kalibriert werden. In dem gezeigten Beispiel liegen die Sohlen 10,10'der Freigraben 4,4'in einer Ebene, so dass keine Hinterschneidung bzw. kein Freiraum gebildet ist.

Das erfindungsgemäße Gummilager zeichnet sich dadurch aus, dass es durch seinen vergleichsweise einfachen, ohne zusätzliche Einlegeteile auskommenden Aufbau, hinsichtlich des Verhältnisses zwischen radialer und axialer Steifigkeit, ohne Änderung der grundsätzlichen konstruktiven Gestaltung, in weiten Grenzen variierbar ist. Dies bringt eine einfache Fertigung und eine entsprechende Reduzierung der Fertigungskosten mit sich.

20 Auch die Prüfung der Kennungsverhältnisse gestaltet sich aufgrund der Entbehrlichkeit zusätzlicher Hilfsmittel einfach. Dies gilt in gleicher Weise für die Montage beim Kunden.

Durch das Fehlen zusätzlicher Einlegeteile besitzt das Lager zudem ein im Vergleich zu anderen bekannten Ausführungsformen geringeres Gewicht. Dennoch kann das Lager große Torsionsmomente aufnehmen und durch lange Kardanikwege auch größeren kardanischen Belastungen widerstehen.

Bezugszeichenliste : 1 Innenteil 2 Außenhülse 3 Elastomer 4,4'Freigraben 5 Lagerachse 6,6'Faser 7 Durchbruch 8 Kontur 9 Ausbeulung 10 Sohle