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Dokumentenidentifikation DE19613212C2 21.06.2000
Titel Hinterachslager für eine Verbundlenker-Hinterachse für Kraftfahrzeuge
Anmelder Vorwerk & Sohn GmbH & Co KG, 42287 Wuppertal, DE
Vertreter Andrejewski und Kollegen, 45127 Essen
DE-Anmeldedatum 02.04.1996
DE-Aktenzeichen 19613212
Offenlegungstag 09.10.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 21.06.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.06.2000
IPC-Hauptklasse B60G 7/02

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Hinterachslager für eine Verbundlenker-Hinterachse für Kraftfahrzeuge, mit einem zum Anschluß an einen Achslenker eingerichteten Führungslager und einen zum Anschluß an die Karosserie eingerichteten Lagerbock, wobei der Lagerbock das Führungslager mit einem Gehäusemantel umgreift, wobei ferner das Führungslager eine Hohlachse mit endseitigen Spannflanschen und einer zentralen Spannschraube und in Achsenlängsrichtung verspanbare Achsenabschnitte aufweist, wobei den Spannflanschen auf der Flanschinnenseite die Hohlachse umgebende Spannringe zugeordnet und zwischen den Spannringen und den Spannflanschen Gummiring oder -pakete angeordnet sind, wobei zwischen den Spannringen ein elastomeres Lagerbuchsenteil mit einer auf der Hohlachse gelagerten Innenbuchse angeordnet ist und wobei die Achsenabschnitte teleskopierend zusammenspannbar sind.

Ein Hinterachslager der eingangs beschriebenen Art ist beispielsweise aus der DE 42 15 627 C1 bekannt. Bei diesem Hinterachslager besteht die Gefahr, daß die Gummiringe oder -pakete zur Aufnahme axialer Beanspruchungen, d. h. Belastungen in Querrichtung zur Fahrtrichtung, Zugbeanspruchungen unterworfen werden. Dies gilt auch für wechselnde Zug- und Druckbeanspruchungen. Derartige Belastungen sind einer erhöhten Lebensdauer der Lager abträglich.

Außerdem sind Hinterachslager bekannt, bei denen das Führungslager im wesentlichen aus einer Innenbuchse, einer Außenbuchse und einem im Querschnitt U-förmigen Gummielement besteht, welches in seinem einen U-Schenkel an die Innenbuchse und mit seinem anderen U-Schenkel an die Außenbuchse anvulkanisiert ist. Derartige Führungslager sind deshalb unbefriedigend, weil sie insbesondere in Fahrtrichtung verhältnismäßig labil sind, d. h. die im Zuge des Anfahrens bzw. Beschleunigens und Verzögerns bzw. Bremsens sowie beim Durchfahren von Unebenheiten auftretenden Reaktionskräfte nicht einwandfrei aufnehmen können, sondern so weich sind, daß ein Durchschlagen nicht ausgeschlossen ist. Zwar hat man zur Vermeidung dieser Nachteile eine stärkere Dimensionierung der Gummielemente versucht, jedoch ohne den gewünschten Erfolg. Hinzu kommt, daß die U- förmigen Gummielemente bei derartigen Führungslagern insbesondere im Bereich der U-Basis erheblichen Zugbeanspruchungen unterworfen werden. Solche Zugbeanspruchungen reduzieren jedoch die Lebensdauer der Führungslager und folglich der Hinterachslager in ganz erheblichem Maße.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hinterachslager für eine Verbundlenker-Hinterachse der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, welches sich durch erhöhte Funktionssicherheit und Lebensdauer auszeichnet sowie den Fahrkomfort optimiert.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Hinterachslager dadurch, daß

  • - die Gummiringe oder -pakete zwischen einerseits den Spannflanschen und andererseits den Spannringen mittels der Spannschraube um ein vorgegebenes Maß verspannbar sind, daß
  • - das Lagerbuchsenteil als Gummi/Metall-Buchse mit einer in Buchsenschalen unterteilten Außenbuchse ausgebildet ist, daß
  • - die Buchsenschalen mittels Gummistegen an der Innenbuchse abgestützt und in Radialrichtung um ein vorgegebenes Maß zusammendrückbar sind und daß
  • - die Buchsenschalen unter Bildung der Außenbuchse mit vorgegebener Vorspannung von dem Gehäusemantel umfaßt sind.

Diese Maßnahmen der Erfindung haben zunächst einmal zur Folge, daß - weil sich die Gummiringe oder Gummipakete zwischen einerseits den Spannflanschen und andererseits den Spannringen mittels der Spannschraube um vorgegebenes Maß derart vorspannen lassen - eine in Querrichtung zur Fahrtrichtung hinreichende Steifigkeit erreicht wird. Dadurch arbeitet das erfindungsgemäße Hinterachslager bzw. sein Führungslager selbst bei extremen Querbeanspruchungen im Druckbereich, so daß die Gummiringe bzw. -pakete praktisch keine Zugbeanspruchungen zu kompensieren haben. Auf diese Weise wird die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Hinterachslagers erheblich erhöht. Darüber hinaus sorgt die Gummi/Metall-Buchse für den angestrebten Fahrkomfort, weil sie als gleichsam Mittelteil des Führungslagers ein Schubpaket mit kontrollierter Vorspannung bildet. Die Vorspannung wird durch das radiale Zusammendrücken der Buchsenschalen bzw. der zugeordneten Gummistege unter Bildung der Außenbuchse in dem Gehäusemantel des Lagerbocks erreicht. Auf diese Weise läßt sich die Vorspannung der Gummi/Metall-Buchse so einstellen, daß die in Fahrzeuglängsrichtung auftretenden Reaktionskräfte im Wege des Beschleunigens, Verzögerns oder beim Durchfahren von Unebenheiten hinreichend schubweich aufgenommen werden, und dennoch eine solche Schubsteifigkeit gewährleistet ist, daß ein Durchschlagen des Führungslagers ausgeschlossen ist. Auf diese Weise wird die Lebensdauer weiter erhöht, wird darüber hinaus der Fahrkomfort optimiert. Im ganzen zeichnet sich das erfindungsgemäße Hinterachslager bzw. sein Führungslager durch eine besonders funktionsgerechte Bauweise aus, weil sowohl in Fahrtrichtung als auch in Querrichtung dazu die voneinander getrennten Gummielemente mit einer derartigen Vorspannung beaufschlagt werden, daß sie die in Fahrtrichtung und Querrichtung auftretenden Beanspruchungen einwandfrei aufzunehmen in der Lage sind. Außerdem wird zugleich eine den Fahrkomfort erhöhende Schalldämmung erreicht.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So weist die Hohlachse vorzugsweise eine axiale Steckverbindung aus Steckbuchse und Steckkragen mit einem vorgegebenen axialen Bewegungsspiel auf, um die Gummringe bzw. -pakete zwischen den Spannflanschen und Spannringen mittels der Spannschraube um das Maß dieses Bewegungsspiels zusammendrücken zu können. Zur einwandfreien Positionierung der Gummi/Metall-Buchse und folglich des Mittelteils weist die Hohlachse zweckmäßigerweise eine flache Ringnut zur spielfreien Aufnahme der Innenbuchse der Gummi/Metall-Buchse auf. Ferner lehrt die Erfindung, daß die Spannringe einen axialen Innenbund aufweisen und die Außenbuchse der Gummi/Metall-Buchse zwischen den beiden Spannringen angeordnet ist, insoweit also auch die Außenbuchse einwandfrei positioniert ist. Dabei ist die Anordnung erfindungsgemäß so getroffen, daß die Innenbunde der Spannringe und die Außenbuchse der Gummi/Metall-Buchse fluchten und daß der Gehäusemantel des Lagerbocks die Innenbunde und die Außenbuchse kraft- und formschlüssig umfaßt. Dabei kann der Gehäusemantel zwischen den Spannringen angeordnet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß der eine Spannring eine die Außenbuchse der Gummi/Metall-Buchse übergreifende bzw. aufnehmende Hülse mit einem radialen Außenbund aufweist, daß der andere Spannring einen mit der Hülse fluchtenden Hülsenabschnitt mit einem radialen Außenbund aufweist, und daß die Hülse und der Hülsenabschnitt von dem zwischen den Außenbunden eingelagerten Gehäusemantel des Lagerbocks umfaßt sind. Im Rahmen der Erfindung können auch beide Spannringe die Außenbuchse der Gummi/Metall- Buchse übergreifende Hülsenabschnitte besitzen.

Die Gummringe bzw. -pakete sind an den Spannflanschen und Spannringen anvulkanisiert, um bei extremen Beanspruchungen eine Relativbewegung zwischen den Gummringen bzw. -paketen und den im wesentlichen gleichgroßen Druckflächen an einerseits den Spannflanschen und andererseits den Spannringen zu vermeiden. Denn aus einer solchen Relativbewegung können frühzeitige Verschleißerscheinungen infolge von Reibungseinflüssen auftreten. Ebenso sind bei der Gummi/Metall-Buchse die Gummistege einerseits an der Innenbuchse und andererseits an den die Außenbuchse bildenden Buchsenschalen anvulkanisiert. Die Gummi/Metall- Buchse weist zumindest zwei Gummistege, regelmäßig jedoch drei oder vier Gummistege und eine entsprechende Anzahl Buchsenschalen auf, wobei die Gummistege in gleichsam sternförmiger Verteilung über den Umfang der Innenbuchse angeordnet sind. - Im Rahmen der Erfindung läßt sich die Elastizität der Gummielemente einerseits durch eine geeignete Wahl der Shorehärte vorgeben, während andererseits die jeweils verlangte Steifigkeit bzw. Weichheit der Gummielemente durch deren Vorspannung eingestellt wird. Darüber hinaus besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, einen gummielastischen Kunststoff einzusetzen. - Im übrigen kann das Führungslager mittels der Spannschraube in gleichsam fliegender Anordnung an dem Achslenker befestigt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ausschnittsweise und schematisch in perspektivischer Darstellung eine Verbundlenker-Hinterachse mit einem Hinterachslager,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch das Führungslager für das Hinterachslager, und

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 in Explosivdarstellung und vor dem Vorspannen der Gummielemente.

In den Figuren ist ein Hinterachslager 1, 2 für eine Verbundlenker-Hinterachse für Kraftfahrzeuge dargestellt. Diese Verbundlenker-Hinterachse weist in ihrem grundsätzlichen Aufbau einen Achslenker 3, einen Achsträger 4, einen Stabilisator 5, eine Feder 6, einen Stoßdämpfer 7 und eine Platte 8 für einen Radanschluß auf.

Das Hinterachslager weist ein zum Anschluß an den Achslenker 3 eingerichtetes Führungslager 1 und einen zum Anschluß an die Karosserie eingerichteten Lagerbock 2 auf, wobei der Lagerbock 2 das Führungslager 1 mit einem Gehäusemantel 9 umgreift.

Das Führungslager 1 besitzt eine Hohlachse 10 mit endseitigen Spannflanschen 11 und einer zentralen Spannschraube 12. Die Hohlachse 10 weist in Achsenlängsrichtung teleskopierende zusammenspannbare Achsenabschnitte 10a, 10b mit den Spannflanschen 11 auf. Den Spannflanschen 11 sind auf der Flanschinnenseite die Hohlachse 10 umgebende Spannringe 13 zugeordnet. Zwischen den Spannringen 13 und den Spannflanschen 11 sind die Hohlachse 10 umgebende Gummiringe 14 angeordnet. Zwischen den Spannringen 13 ist eine Gummi/Metall-Buchse mit einer auf der Hohlachse 10 gelagerten Innenbuchse 15 und einer in Buchsenschalen 16 unterteilten Außenbuchse angeordnet. Die Buchsenschalen 16 sind mittels anvulkanisierter Gummistege 17 an der Innenbuchse 15 abgestützt und in Radialrichtung um ein vorgegebenes Maß zusammendrückbar. Die Buchsenschalen 16 sind unter Bildung der Außenbuchse und folglich in zusammengedrücktem Zustand mit vorgegebener Vorspannung von dem zwischen den Spannringen 13 angeordneten Gehäusemantel 9 des Lagerbocks 2 umfaßt. Die Hohlachse 10 weist eine axiale Steckverbindung aus Steckbuchse 18 und Steckkragen 19 mit einem vorgegebenen axialen Bewegungsspiel auf. Um das Maß dieses Bewegungsspiels lassen sich die Achsenabschnitte 10a, 10b und folglich die Spannflansche 11 mittels der Spannschraube 12 zusammenspannen. Die Hohlachse 10 besitzt ferner eine flache Ringnut 20 zur spielfreien Aufnahme der Innenbuchse 15 der Gummi/Metall-Buchse. Die Spannringe 13 weisen ferner einen axialen Innenbund 21 auf. Die Außenbuchse 16 der Gummi/Metall-Buchse ist zwischen den beiden Spannringen 13 angeordnet. Nach dem Ausführungsbeispiel fluchten die Innenbunde 21 der Spannringe 13 und die Außenbuchse 16 der Gummi/Metall-Buchse. Der Gehäusemantel 9 des Lagerbocks 2 umfaßt kraft- und formschlüssig die Innenbunde 21 und die damit fluchtende Außenbuchse 16. Die Gummiringe 14 sind an den Spannflanschen 11 und Spannringen 13 anvulkanisiert. Das Führungslager 1 ist mittels der Spannschraube 12 an dem Achslenker 3 mit fliegender Lagerung befestigt. Außerdem kann der zugeordnete Spannflansch 11 außenseitig noch eine ringförmige Anformung 22 aufweisen, die in einer entsprechenden Ringaufnahme am Achslenker 3 zu Stabilisierungszwecken eingreift.

Die Fig. 2 läßt unmittelbar erkennen, daß in dem montierten Führungslager 1 einerseits die Gummiringe 14 zwischen den Spannflanschen 11 und den Spannringen 13, andererseits die Gummistege 17 zwischen der Innenbuchse 15 und den die Außenbuchse bildenden Buchsenschalen 16 der Gummi/Metall-Buchse um ein vorgegebenes Maß vorgespannt und folglich in der Lage sind, die in Fahrtrichtung und Querrichtung dazu auftretenden Beanspruchungen aufzunehmen. Die Fahrtrichtung und die Querrichtung sind durch entsprechende Pfeile gekennzeichnet.


Anspruch[de]
  1. 1. Hinterachslager (1, 2) für eine Verbundlenker-Hinterachse für Kraftfahrzeuge, mit einem zum Anschluß an einen Achslenker (3) eingerichteten Führungslager (1) und einem zum Anschluß an die Karosserie eingerichteten Lagerbock (2), wobei der Lagerbock (2) das Führungslager (1) mit einem Gehäusemantel (9) umgreift, wobei ferner das Führungslager (1) eine Hohlachse (10) mit endseitigen Spannflanschen (11) und einer zentralen Spannschraube (12) und in Achsenlängsrichtung verspannbare Achsenabschnitte (10a, 10b) aufweist, wobei weiter den Spannflanschen (11) auf der Flanschinnenseite die Hohlachse (10) umgebende Spannringe (13) zugeordnet und zwischen den Spannringen (13) und den Spannflanschen (11) Gummiringe (14) oder -pakete angeordnet sind, wobei zwischen den Spannringen (13) ein elastomeres Lagerbuchsenteil (15 bis 17) mit einer auf der Hohlachse (10) gelagerten Innenbuchse (15) angeordnet ist, und wobei die Achsenabschnitte (10a, 10b) teleskopierend zusammenspannbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. 1. die Gummiringe (14) oder -pakete zwischen einerseits den Spannflanschen (11) und andererseits den Spannringen (13) mittels der Spannschraube (12) um ein vorgegebenes Maß verspannbar sind, daß
    2. 2. das Lagerbuchsenteil (15 bis 17) als Gummi/Metall- Buchse (15 bis 17) mit einer in Buchsenschalen (16) unterteilten Außenbuchse ausgebildet ist, daß
    3. 3. die Buchsenschalen (16) mittels Gummistegen (17) an der Innenbuchse (15) abgestützt und in Radialrichtung um ein vorgegebenes Maß zusammendrückbar sind, und daß
    4. 4. die Buchsenschalen (16) unter Bildung der Außenbuchse mit vorgegebener Vorspannung von dem Gehäusemantel (9) umfaßt sind.
  2. 2. Hinterachslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlachse (10) eine axiale Steckverbindung (18, 19) aus Steckbuchse (18) und Steckkragen (19) mit einem vorgegebenen axialen Bewegungsspiel aufweist.
  3. 3. Hinterachslager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlachse (10) eine Ringnut (20) zur Aufnahme der Innenbuchse (15) der Gummi/Metall-Buchse (15-17) aufweist.
  4. 4. Hinterachslager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannringe (13) einen axialen Innenbund (21) aufweisen und die Außenbuchse (16) der Gummi/Metall-Buchse (15-17) zwischen den beiden Spannringen (13) angeordnet ist.
  5. 5. Hinterachslager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbunde (21) der Spannringe (13) und die Außenbuchse (16) der Gummi/Metall-Buchse (15-17) fluchten und daß der Gehäusemantel (9) am Lagerbock (2) die Innenbunde (21) und die Außenbuchse (16) kraft- und formschlüssig umfaßt.
  6. 6. Hinterachslager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Spannring (13) eine die Außenbuchse (16) der Gummi/Metall-Buchse (15-17) aufnehmende Hülse mit einem radialen Außenbund aufweist, daß der andere Spannring (13) einen mit der Hülse fluchtenden Hülsenabschnitt mit einem radialen Außenbund aufweist, und daß die Hülse und der Hülsenabschnitt von dem zwischen den Außenbunden eingelagerten Gehäusemantel (9) des Lagerbocks (2) umfaßt sind.
  7. 7. Hinterachslager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiringe (14) an den Spannflanschen (11) und Spannringen (13) anvulkanisiert sind.
  8. 8. Hinterachslager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungslager (1) mittels der Spannschraube (12) an dem Achslenker (3) in fliegender Lagerung befestigt ist.






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