DE102005054625B4

DE102005054625B4 - Lageranordnung mit einer Gummimetallbuchse zur Lagerung von torsionsbelasteten Maschinenteilen

Info

Publication number: DE102005054625B4
Application number: DE200510054625
Authority: DE
Inventors: Günter Dr. Eberhard; Henri Scherrens
Original assignee: ContiTech Vibration Control GmbH
Current assignee: ContiTech Vibration Control GmbH
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2025-11-17
Also published as: DE102005054625A1

Abstract

Lageranordnung mit einer Gummimetallbuchse, insbesondere für einen Achslenker eines Kraftfahrzeugs, mit einem stabilen, zylindrischen Innenteil aus Metall oder einem inneren dickwandigen Metallrohr, einem aus dünnem Blech bestehenden Außenrohr und einer dazwischen festhaftend einvulkanisierten Gummischicht die mit oder ohne eingebettetem, rohrförmigem Zwischenblech ausgebildet ist, wobei die Gummimetallbuchse einen zum Außenumfang hin offenen Längsspalt aufweist, der sich bis in die Gummischicht radial fortsetzt,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Längsspalt (16) der Gummimetallbuchse (10) in radialer Richtung gesehen einen Sprung (20) im umfangsmäßigen lichten Abstand im Außenrohr (15) und in der Gummischicht (13) aufweist derart, dass der lichte Abstand zwischen den umfangsmäßigen Enden des Außenrohres (15) größer ist als die Öffnungsbreite des Längsschlitzes am Außendurchmesser des Gummiteils (13) und
dass im Aufnahmeauge (17) ein Bauteil (21) fest angeordnet ist, das im eingepressten Zustand der Gummimetallbuchse (10) von den Enden des Außenrohres umfasst wird und der Längsspalt (16) im Außenrohr (15) dadurch...

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung mit einer Gummimetallbuchse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Gummimetallbuchsen werden in der Lagerungstechnik angewandt, wenn Verdrehbewegungen, radiale oder axiale Verschiebungen von Lagerteilen zueinander vorliegen. Diese Gummimetallbuchsen werden auch im Kraftfahrzeugbau angewandt. Sie werden dort als Federungs- und Verbindungselemente eingesetzt, die in axialer, radialer und Verdrehrichtung federnd wirken. Häufig werden Gummimetallbuchsen im Kraftfahrzeugbau verwendet, um beispielsweise die Karosserie gegen vom Fahrwerk kommende Geräuschschwingungen zu isolieren und Verbindungen des Rahmens sowie Einbautoleranzen auszugleichen.
Eine Gummimetallbuchse weist als Hauptbestandteile ein inneres stabiles Rotationsteil und ein äußeres dünnes Metallrohr auf, zwischen denen eine Gummischicht angeordnet ist. Grundsätzlich ist die Gummischicht mit dem inneren Rotationsteil, einem Rohr oder Bolzen, und dem äußeren dünnen Metallrohr festhaftend verbunden. Die Gummimetallbuchse wird bei der Montage mit Presssitz in ein Aufnahmeauge eines Lagerteils eingedrückt. Dabei ist es von Vorteil, geschlitzte Gummimetallbuchsen zu verwenden. Bei diesen ist das Außenrohr aus einem dünnen, leicht verformbaren, gerollten Blech hergestellt und weist im nicht eingebauten Zustand einen lichten, zum Außenumfang offenen Längsspalt auf. Dieser Längsspalt erstreckt sich v-förmig radial in die Gummischicht. Beim Einpressen in ein Aufnahmeauge mit etwas kleinerem Durchmesser als das Außenrohr wird die Gummimetallbuchse radial zusammengedrückt, so dass sich der Längsspalt schließt. Der Gummi wird dabei stark auf Druck vorgespannt. Nach dem Einpressen ist der Längsspalt im Außenrohr und im Gummi völlig geschlossen.
Aus der DE 100 01 704 C1 ist ein Gelenklager bekannt, dass eine eine Gummimetallbuchse darstellende Gelenklagerbuchse aufweist, die aus einem Innenrohr, einem Zwischenrohr, einem Außenrohr und zwei festhaftenden Gummischichten besteht. Das Außenrohr, das Zwischenrohr und die Gummischichten haben jeweils einen Längsschlitz, die übereinander liegen und den Längsspalt der Buchse bilden. Die Gelenklagerbuchse wird unter radialer Vorspannung in ein Aufnahmeauge bzw. einen Achslenker eingebracht. Dabei schließen sich die Längsschlitze und somit der Längsspalt der Buchse.
Aus der DE 41 27 092 C1 ist ein Gelenklager mit einer zylindrischen Gummimetallbuchse bekannt, die aus einem inneren Metallteil und einem Außenrohr mit dazwischen einvulkanisierter Gummischicht besteht. Die Gelenkbuchse ist in zwei seitliche Gelenkbuchsenbereiche geteilt, so dass ein mittlerer Zwischenraum vorhanden ist. Das jeweilige Außenrohrteil der Gelenkbuchse weist einen Längsschlitz auf, der über einem sich radial nach innen in die ein Zwischenblech aufweisende Gummischicht erstreckenden Längsschlitz liegt. Die Gelenkbuchse ist in ein Aufnahmeauge unter radialer Vorspannung axial eingepresst, wodurch die Längsschlitze im Außenrohr und im Gummi geschlossen sind. Durch die so erzielte Vorspannung in den Gummischichten wird eine feste Verbindung zwischen Aufnahmeauge und Gelenkbuchse hergestellt.
Die geschlitzten Gummimetallbuchsen werden allein durch ihre Vorspannung gegen Verdrehen im Aufnahmeauge des Lagerteils gesichert. Bei im Wesentlichen auf Torsion belasteten Gummimetallbuchsen ist in bestimmten Betriebszuständen der Reibschluss nicht ausreichend, um eine Verdrehung der Buchse bzw. des Außenrohres in dem Aufnahmeauge zu verhindern. Diese Verdrehung ist unerwünscht, weil die Wirkungsweise der Buchse (Feder) dann nicht mehr gegeben ist.
Aus der DE 197 40 995 A1 ist eine Gummimetallbuchse bekannt, bei der eine Verdrehungssicherung durch mindestens eine Ausnehmung im Außenrohr realisiert ist, in die auf dem Außenrohr angebrachte Längsrippen eingreifen.
Aus der DE 39 09 052 C2 ist eine Gummimetallbuchse bekannt, die in zusammenspannbaren Lagerhalbschalen, die ein Aufnahmeauge bilden, eingesetzt ist. Eine zwischen zwei Gummischichten eingebettete Zwischenblecheinlage ist im Bereich eines Längsspaltes der äußeren Gummischicht radial nach außen abgebogen und ragt unter Bildung von metallischen Laschen hervor. Diese metallischen Laschen greifen formschlüssig in eine taschenförmige Ausnehmung der Lagerhalbschalen. Diese taschenförmigen Ausnehmungen sind axial begrenzt und legen somit die metallische Lasche axial fest.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass eine Verdrehung der in ein Aufnahmeauge eingepressten, mit einem Längspalt versehenen Gummimetallbuchse verhindert wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs offenbarten Merkmale gelöst. Der Längsspalt der Buchse umfasst im eingebauten Zustand ein drehfest im Aufnahmeauge angeordnetes, ortsfestes Bauteil formschlüssig.
Im eingepressten Zustand der Gummimetallbuchse schließt sich der Schlitz in der Gummischicht, während der Schlitz in dem Außenrohr aufgrund des ursprünglich gewählten größeren Abstandes zwischen den beiden umfangsmäßigen Enden des Außenrohres sich nicht vollständig schließt. Der Längspalt der Gummimetallbuchse weist dadurch in radialer Richtung gesehen im nicht eingebauten Zustand einen Sprung des lichten Abstandes im Bereich des Außenrohres zu dem lichten Abstand im Anfangsbereich in der Gummischicht auf.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer vorstehend beschriebenen Lageranordnung ist in vorteilhafter Weise eine Verdrehsicherung für geschlitzte Gummimetallbuchsen entstanden. Dabei kann eine handelsübliche Passfeder-Wellen-Nabenverbindung verwandt werden.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
1 eine Stirnansicht einer geschlitzten Gummimetallbuchse im nicht eingebauten Zustand;
2 die in 1 dargestellte Gummimetallbuchse in perspektivischer Darstellung;
3 die Gummimetallbuchse im eingebauten Zustand in einem schematisch angedeuteten Lager.
Die in den 1 und 2 dargestellte Gummimetallbuchse 10 besteht aus einem stabilen, zylindrischen Innenteil 11 aus Metall, das von einer festhaftenden Gummischicht 13 umgeben ist. Diese Gummischicht 13 ist konzentrisch mit einem Außenrohr 15 durch Anvulkanisation fest verbunden. Die Gummimetallbuchse 10 weist einen zum Umfang offenen Längsspalt 16 auf, der sich radial in die Gummischicht 13 erstreckt.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist der Längsspalt 16 nahezu V-förmig, wobei die Schlitzöffnung 18 im Außenrohr 15 einen erweiternden Sprung im lichten Abstand zwischen den beiden umfangsmäßigen Außenrohrenden aufzeigt. Es kommt dadurch auf jeder Seite des Längsspaltes 16 zu einer Stufe 20 zwischen dem Außenrohr 15 und dem Beginn des Schlitzes in der Gummischicht 13.
Durch diesen Aufbau wird eine Hülsengummifeder gebildet, die unter radialer Vorspannung in das in 3 schematisch dargestellte Aufnahmeauge 17 eines ein Lagerteil darstellenden Maschinenteils 19 eingepresst ist, wodurch der Längsschlitz im Außenrohr 15 verkleinert ist und der Längsschlitz in der Gummischicht 13 geschlossen ist.
In der 3 wird ersichtlich, dass beim Einpressen der Buchse 10 in das Aufnahmeauge 17 sich der radiale Durchmesser der Buchse 10 verringert. Dadurch wird der V-förmige Längsschlitz in der zylindrischen Gummischicht 13 geschlossen und der Längsschlitz in dem Außenrohr 15 verkleinert. In der Gummischicht 13 wird eine Spannung aufgebaut.
In dem Aufnahmeauge 17 ist eine Passfeder 21 in eine entsprechende Passnut 22 ortsfest eingebracht. Der aus der Nut 22 herausragende Teil der Passfeder 21 entspricht in seiner Länge etwa der Blechdicke des Außenrohres 15 und in seiner Dicke dem sich nach dem Einpressen bildenden lichten Abstand der umfangsmäßigen Enden des Außenrohres 15, die an dem herausragenden Teil anliegen. Dadurch wird im Aufnahmeauge 17 ein Formschluss zwischen dem Lagerteil 19 und der Gummimetallbuchse 10 erreicht, was eine Verdrehung der Gummimetallbuchse 10 verhindert.

Claims

Lageranordnung mit einer Gummimetallbuchse, insbesondere für einen Achslenker eines Kraftfahrzeugs, mit einem stabilen, zylindrischen Innenteil aus Metall oder einem inneren dickwandigen Metallrohr, einem aus dünnem Blech bestehenden Außenrohr und einer dazwischen festhaftend einvulkanisierten Gummischicht die mit oder ohne eingebettetem, rohrförmigem Zwischenblech ausgebildet ist, wobei die Gummimetallbuchse einen zum Außenumfang hin offenen Längsspalt aufweist, der sich bis in die Gummischicht radial fortsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsspalt (16) der Gummimetallbuchse (10) in radialer Richtung gesehen einen Sprung (20) im umfangsmäßigen lichten Abstand im Außenrohr (15) und in der Gummischicht (13) aufweist derart, dass der lichte Abstand zwischen den umfangsmäßigen Enden des Außenrohres (15) größer ist als die Öffnungsbreite des Längsschlitzes am Außendurchmesser des Gummiteils (13) und dass im Aufnahmeauge (17) ein Bauteil (21) fest angeordnet ist, das im eingepressten Zustand der Gummimetallbuchse (10) von den Enden des Außenrohres umfasst wird und der Längsspalt (16) im Außenrohr (15) dadurch geschlossen wird.