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DE2748193A1 - Gummimetall-lager, insbesondere fuer die schwenkbare anlenkung eines fuehrungslenkers oder eines achsverbundes am aufbau eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Gummimetall-lager, insbesondere fuer die schwenkbare anlenkung eines fuehrungslenkers oder eines achsverbundes am aufbau eines kraftfahrzeuges

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DE2748193A1
DE2748193A1 DE19772748193 DE2748193A DE2748193A1 DE 2748193 A1 DE2748193 A1 DE 2748193A1 DE 19772748193 DE19772748193 DE 19772748193 DE 2748193 A DE2748193 A DE 2748193A DE 2748193 A1 DE2748193 A1 DE 2748193A1
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DE
Germany
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rubber
metal
bearing
bearing according
bearings
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Withdrawn
Application number
DE19772748193
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English (en)
Inventor
Ernst Prof Dr Techn Fiala
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
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Priority to IT29020/78A priority patent/IT1100988B/it
Priority to GB7842061A priority patent/GB2008714B/en
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Description

2743193
VOLKSWAGENWERK
AKTIENGESELLSCHAFT - 3 -
This ere Zeichen: K 2438
17O2pt-gn-jä
Gummimetall-Lager, insbesondere für die schwenkbare Anlenkung eines Führungslenker β oder eines Achsverbundes am Aufbau eines Kraftfahrzeuges
Die Erfindung besieht sich auf ein Guamimetall-Lager der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung, wie es beispielsweise aus den deutschen Offenlegungsschriften 1 403 936, 2 108 134 oder 2 636 799 bekannt ist.
Gummimetall-Lager dieser Art werden auf den verschiedensten technischen Gebieten eingesetzt, wenn ein erstes Bauelement schwenkbar an einem zweiten Bauelement befestigt und dabei gleichzeitig die übertragung störender Laststöfle oder dadurch bedingter Geräusche vermieden werden soll. Gummimetall-Lager werden in den verschiedensten Ausführungsformen insbesondere als Führungsgelenke an Achsaufhängungen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Sie müssen in der Lage sein, einerseits die beim
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ORIGINAL INSPECTED
2743193
Ein- und Ausfedern der Räder auftretenden Schwenkbewegungen der Radführungsglieder, das heißt der Radführungslenker o. ä., auszuführen, wobei der Gummikörper auf Scherung beansprucht wird, und andererseits die auch auf vergleichsweise ebenen Straßen sogar bei scheinbar gleichbleibender Reisegeschwindigkeit durch Mikrobeschieunigungen und Mikroverzögerungen verursachten Vibrationen zu absorbieren.
Gummimetall-Lager, werden - in speziellen Ausbildungen - gelegentlich aber auch verwendet, um zusätzlich das Eigenlenkverhalten eines Kraftfahrzeuges sowohl bei Kurvenfahrt als auch bei Lastwechsel zu beeinflussen. Bekanntlich tritt bei den meisten Kraftfahrzeugen bei Kurvenfahrt infolge von vorhandenen Elastizitäten in der Radaufhängung unter der Einwirkung der Seitenkräfte auf die Räder eine Neigung zur Übersteuerung ein, die i.a. unerwünscht ist. Um dieser OberSteuerungsneigung entgegenzuwirken, ist es bekannt, für die aufbauseitige Anlenkung zum Beispiel eines Querlenkers, das heißt eines Radführungslenkers, dessen Schwenkachse etwa parallel zur Fahrzeuglängsachse verläuft, Gummimetall-Lager von unterschiedlicher Nachgiebigkeit einzusetzen und diese so zu bemessen, daß der Radträger bei Kurvenfahrt um eine im wesentlichen vertikale Achse schwenkbar ist, die in Fahrtrichtung gesehen hinter der Drehachse des Rades liegt (z.B. DT-OS 23 36 787). Hierfür werden beispielsweise Gummimetall-Lager eingesetzt, die unter radialer Lasteinwirkung infolge von im elastischen Material angeordneten Aussparungen in bestimmten Richtungen besonders nachgiebig sind (z.B. DT-GM 71 41 159). Bei über Schräglenker, das heißt über Radführungslenker, deren Schwenkachsen etwas schräg zur Fahrzeuglängsachse verlaufen,am Fahrzeugaufbau angelenkten Rädern ist es bekannt, für die aufbauseitige Anlenkung der Schräglenker Gummimetall-Lager einzusetzen, die axial besonders nachgiebig sind, so daß der Schräglenker unter der Wirkung der bei Kurvenkraft auftretenden Flieh- beziehungsweise Seitenkraft in Richtung Vorspur geschwenkt wird.
909818/0241
ORIGINAL INSPECTED
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gummimetall-Lager der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, mit dessen Hilfe die bei Kurvenfahrt auftretende Übersteuerungsneigung auch bei solchen Radführungsgiiedem abgebaut oder beseitigt wird, bei denen die Schwenkachse nicht parallel oder schräg, sondern quer, das heißt unter einem Winkel von 90° zur Fahrzeuglängsachse verläuft. Gedacht ist hierbei insbesondere an sogenannte Verbundoder Koppellenkerachsen oder auch an Längslenker mit zwei aufbauseitigen Lageretellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäB durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Das elastische Material des Gummimetall-Lagers wird also so ausgebildet, daß beim Einleiten von Axialkräften, wie sie bei Kurvenfahrten auftreten, gezielt Radialkräfte auftreten, durch welche die innere und die äußere Metallachse gezielt in eine vorbestimmte Richtung radial gegeneinander verschoben werden, was bei entsprechender Anpassung der beiden aufbauseitigen AnlenkBtellen der Radführungsglieder zum gewünschten Verschwenken des Radführungegliedes führt.
Weitere vorteilhafte erfindungswesentliche Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den TJnteransprüchen angegeben.
Anhand eines Ausführungsbeispieles werden die Erfindung und die Weiterbildungen der Erfindung erläutert.
In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung
Figur 1 die perspektivische Ansicht eines Gummimetall-Lagers gemäß der Erfindung,
die Fi- ein· Schnittdarstellung des in Figur 1 gezeigten Lagers guren 2a entlang der Schnittführung II im axial unbelasteten und und 2b im axial belasteten Zustand,
Figur 3 eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gummimetall-Lagers und
Figur 4 die Draufsicht auf eine stark schematisierte Verbundlenkerachse mit Gummimetall-Lagern gemäß der Erfindung.
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In den Figuren ist die äußere Metallbüchse des Gummimetall-Lagers mit 1 und die dazu koaxial ausgerichtete innere Metallbüchse mit 2 beziffert. Der beide Metallbüchsen miteinander verbindende elastische Gummikörper ist - bezogen auf die Lagerachse X - asymetrisch ausgebildet. Wie aus Figur 1 in Verbindung mit der Schnittdarstellung gemäß Figur 2a deutlich zu erkennen ist, besteht der elastische Gummikörper in diesem Ausführungsbeispiel aus zwei schräg zur Lagerachse X verlaufenden Wandteilen 3a und 3b, die - im nicht belasteten Zustand - zumindest annähernd parallel zueinander ausgerichtet sind. In dem in Figur 2a gezeigten Längsschnitt erstreckt sich der eine Wandteil 3a vom linken axialen Ende 1a der äußeren Metallbüchse 1 ausgehend bis zur inneren Metallbüchse 2, während der andere Wandteil 3b von den zugeordneten linken axialen Ende 2a der inneren Metallbüchse ausgehend sich bis zur äußeren Metallbüchse 1 erstreckt. Wie aus Figur 1 zu ersehen ist, erstreckt sich die vom axialen Ende der äußeren Metallbüchse 1 ausgehende Seite des oberen Wandteiles 3a etwa bis zum halben Durchmesser der inneren Metallbüchse. In entsprechender Weise erstreckt sich die in Figur 1 verdeckte vom rechten axialen Ende sich nach innen erstreckende Seite des anderen Wansteils 3b ebenfalls etwa bis zum halben Durchmesser der inneren Metallbüchse 2. Auf beiden Stirnseiten des gezeigten Gummimetall-Lagers ergibt sich daher ein die beiden Wandteile 3a und 3b miteinander verbindender durchgehender Gummisteg 3c.
Wie leicht zu erkennen ist, werden beim Einleiten von Axialkräften in das Lager radial wirkende Kräfte wirksam, wodurch eine relative Radialverschiebung zwischen der äußeren und der inneren Büchse 1 beziehungsweise 2 stattfindet. In Figur 2b ist eine an der inneren Büchse 2 angreifende Axialkraft F und die an der äußeren Büchse 1 wirksame zugehörige Reaktionskraft F* eingezeichnet. Es versteht eich, daß die gleichen Verhältnisse vorliegen, wenn F* die eingeleitete und F die Reaktionskraft ist. Es ist leicht einzusehen, daß die beiden Wandteile 3a und 3b infolge ihrer Schrägstellung unterschiedlich beansprucht werden. Während im oben liegenden Wandteil 3a neben der Schubkraft eine zusätzliche Zugkraftkomponente wirksam wird, tritt im unteren Wand-
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teil 3b neben der Schubkraft eine zusätzliche Bruckkraftkomponente auf. Resultierend wirkt- unter der Annahme»daß die äußere Metallbüchse 1 räumlich feststeht - auf die innere Metallbüchse 2 unter anderem eine nach oben gerichtete radial wirkende Eraftkomponente ein» wodurch sich die Lagerachse X nach X* verschiebt. Diese radiale Verlagerung ist mitΛ X beziffert. Bei dieser radialen Verschiebung wird der unten liegende Wandteil 3b aufgerichtet und der obere Wandteil Ja weiter gestreckt. Abgesehen von den wirksamen Elastizitäten der beiden Wandteile 3a und 3b ist dieser Verschiebevorgang in gewisser Weise vergleichbar mit einer Anordnung, bei der die beiden Bauteile 1 und 2 durch gelenkig an ihnen angreifende, parallelogrammartig angeordnete schräge Führungsglieder miteinander verbunden sind. Man erkennt, daß die Richtung der radialen Verschiebung von der Einbaulage des Gummimetall-Lagers abhängt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel findet eine radiale Verschiebung nach oben statt. Würde das in Figur 1 gezeigte Lager beispielsweise um 90° im Uhrzeigersinn verdreht eingebaut werden, fände entsprechend - gleiche Krafteinleitungerichtung vorausgesetzt ■-- eine Radialverschiebung der inneren Metallbüchse 2 nach rechts statt.
Die Kennung des Gummimetall-Lagers, das heißt die Nachgiebigkeit in axialer und/oder radialer Richtung, hängt natürlich von der Bemessung des elastischen Gummikörpers ab.
Durch axiales Aneinanderreihen von mehreren der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Gummimetall-Lager können in einfacher Weise Gummimetall-Lager mit den verschiedensten Kennungen hergestellt werden. In Figur 3 ist ein Gummimetall-Lager dargestellt, in dem in zum Beispiel aus der DT-OS 14 05 936 bekannten Weise mehrere Teillager der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Art axial unmittelbar aneinandergefügt sind. Dabei liegen die inneren und die äußeren Metallbüchsen 2 und 2* beziehungsweise 1 und 11 jeweils stirnseitig unmittelbar aneinander an. Die Teillager sind hierbei natürlich so ausgerichtet, daß ihre Wandteile 3a und 3a1 beziehungsweise 3b und 3b* parallel zueinander verlaufen. Die freien axialen
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Enden der außen liegenden äußeren Metallbüchsen 1 beziehungsweise 1' sind jeweils mit einer flanschartigen Abwinklung 1b beziehungsweise 1b1 versehen. Die Mantelflächen der beiden äußeren Metallbüchsen 1 und 1' werden von einer mit 4 bezifferten gemeinsamen Metallhülse umschlossen. Hierbei kann es sich beispielsweise um das Lagerauge eines Radführungslenkers handeln, in welches die beiden Teillager unter Bildung eines Festeitzes von rechte und links eingeschoben sind. Durch die Bohrung der inneren Metallbüchsen 2 und 2' könnte dann zum Beispiel ein mit dem Fahrzeugaufbau fest verbundener Lagerbolzen greifen, der verdrehfest mit den beiden inneren Büchsen zu verbinden wäre. Das in Figur 3 gezeigte Gummimetall-Lager besteht aus zwei Gleichteilen, wobei jeweils zwischen den beiden schrägen Wandteilen 3a und 5a' beziehungsweise zwischen den beiden Wandteilen 3b und 3b' eine Ausnehmung im elastischen Material gebildet wird, die in einem einstückigen Gummikörper nicht hergestellt werden könnten. Im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 sind zwei schräg verlaufende Wandteile vorgesehen. Im Prinzip könnte die angestrebte Radialverschiebung beim Einleiten von axialen Kräften auch erreicht werden, wenn der elastische Gummikörper nur eine schräg verlaufende Wand aufwies.
Wenn die erfindungsgemäßen Gummimetall-Lager für die schwenkbare Anlenkung eines Radf ührungslenkers oder eines Achsverbundes am Aufbau eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden, dann müssen zur Erzielung des gewünschten Vorspureffektes bei Kurvenfahrten selbstverständlich die jeweiligen Einbauverhältnisse berücksichtigt werden. In Figur 4 ist schematisch eine sogenannte Verbundlenkerachse dargestellt, die im wesentlichen aus den beiden die Hinterräder 5 tragenden Längslenkern 6 und einer die beiden Längslenker 6 miteinander verbindenden biegesteifen, jedoch drehweichen Querstrebe 7 besteht. Dieser Achsverbund ist über die beiden Lager θ schwenkbar am nur angedeuteten Fahrzeugaufbau 9 angelenkt. Die beiden Lager bestehen jeweils aus einem Gummimetall-Lager nach Art des in Figur 3 gezeigten Lagers. Dabei sind jeweils die nicht
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weiter bezifferten äußeren Metallbüchsen verdrehfest in einem Lagerauge der Längslenker 6 und die ebenfalls nicht weiter bezifferten inneren Metallbücheen verdrehfest mit einem am Fahrzeugauf nau 9 befestigten Lagerbolzen 10 verbunden. Die nicht weiter bezifferten Lagerachsen der beiden Lager β verlaufen quer zur «it C bezifferten Fahrzeuglengeachse. Die beiden Gummimetall-Lager sind bezüglich der Schrägeteilung der in ihnen enthaltenen Wandteile spiegelbildlich zueinander eingebaut, und zwar derart, daß die beim Einleiten von Axialkräften stattfindenden radialen Relativbewegungen in den beiden Lagern einander entgegengesetzt verlaufen. In Figur 4 ist zur Erläuterung der Funktionsweise angenommen, daß an den beiden Rädern 5 jeweils eine Seitenkraft F.. beziehungsweise F„ angreift. Biese Kräfte können beispielsweise beim Durchfahren einer Rechtskurve entstehen. Entsprechend sind an den Lagern 8 die mit F.' und F2* beziehungsweise die zugehörigen Reaktionskräfte F '* und F2 1* wirksam. Analog zu den anhand ion Figur 2b gemachten Erläuterungen tritt bei dieser Kräftekonstellation im linken Lager eine in Fahrtrichtung wirkende, mit A bezifferte Verlagerung der äußeren Metallbüchse und im rechten Lager eine entgegengesetzt zur Fahrtrichtung gerichtete, mit B bezifferte radiale Verlagerung der äußeren Metallbüchse statt. Vie leicht zu erkennen ist, wird dadurch ein leichtes Verschwenken des gesamten Achsverbundes bewirkt, und zwar in Richtung Vorspur. Die beiden Fahrzeugräder 5 werden im gezeigten Ausführungsbeispiel also etwas im Ohrzeigersinn verdreht. Beim Durchfahren einer Linkskurve liegen natürlich bezüglich der Kräfte und der Radi al Verschiebungsrichtung genau die umgekehrten Verhältnisse vor.
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Claims (1)

  1. 27A3193
    VOLKSWAGENWERK
    AKTIENGESELLSCHAFT
    3180 Volfsburg
    unsere Zeichens K 2438 17O2pt-gn-jä
    2 5.
    AHSPRUCHE
    M J Gummimetall-Lager mit einem zwischen einer äußeren und einer dazu koaxial ausgerichteten inneren Metallbüchse angeordneten und daran anvulkanisierten elastischen Gummikörper, dadurch gekennzeichnet, dafi der Gummikörper - bezogen auf die Lagerachse - asymetrisch ausgebildet ist, derart, daß die innere und die äußere Metallbüchse beim Einleiten von Axialkräften ins Lager gezielt in eine vorbestimmte Richtung radial gegeneinander verschoben werden.
    2. Gummimetall-Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummikörper mindestens einen schräg zur Lagerachse verlaufenden Wandteil aufweist.
    3· Gummimetall-Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafi der Gummikörper mindestens zwei schräg zur Lagerachse und zumindest annähernd parallel zueinander verlaufende Wandteile aufweist. ORIGINAL INSPECTED
    909818/0241
    2743193
    4· Gummimetall-Lager nach Anspruch 31
    dadurch gekennzeichnet, daß sich - in einem Längsschnitt gesehen - der eine Wandteil (3a) von dem einen axialen Ende (la) der äußeren Metallbüchse (1) ausgehend bis zur inneren Metallbüchse (2) und der andere Wandteil (3b) von dem zugeordneten axialen Ende (2a) der inneren Metallbüchse (2) ausgehend bis zur äußeren Metallbüchse (1) erstreckt.
    5. Gummimetall-Lager nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch mehrere in ansich bekannter Weise axial unmittelbar aneinander gefügte. Teillager nach den Patentansprüchen 3 - 4t wobei die äußeren Metallbüchsen (1, 1') von einer gemeinsamen Metallhülse (4) oder einem gemeinsamen Lagerauge umschlossen und die freien axialen Enden der außen liegenden äußeren Metallbüchsen (1, 1') jeweils mit einer flanschartigen Abwinklung (1b, 1b') versehen sind.
    6. Gummimetall-Lager nach einem der Ansprüche 1-5» gekennzeichnet durch seine Anwendung zur schwenkbaren Anlenkung eines Radführungslenkers oder eines Achsverbundes am Aufbau eines Kraftfahrzeuges, wobei die Lagerachse (X) quer zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet und das Gummimetall-Lager in der Weise eingebaut ist, daß die sich ergebende Radialverschiebung der Metallbüchsen (1, 1', 2, 2') zumindest annähernd horizontal verläuft.
    7. Gummimetall-Lager nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Radialverschiebung des einzelnen Gummimetall-Lagers jeweils so auf die der übrigen Gummimetall-Lager des Führungelenkers beziehungsweise des Achsverbundes abgestimmt ist, daß der Führungelenker beziehungsweise der Achsverbund beim Durchfahren einer Kurve in Richtung Vorspur verschwenkt wird.
    90 9 8 1-8/0 2.4 1
    ORIGINAL INSPECTED
DE19772748193 1977-10-27 1977-10-27 Gummimetall-lager, insbesondere fuer die schwenkbare anlenkung eines fuehrungslenkers oder eines achsverbundes am aufbau eines kraftfahrzeuges Withdrawn DE2748193A1 (de)

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DE19772748193 DE2748193A1 (de) 1977-10-27 1977-10-27 Gummimetall-lager, insbesondere fuer die schwenkbare anlenkung eines fuehrungslenkers oder eines achsverbundes am aufbau eines kraftfahrzeuges
FR7827932A FR2407399A1 (fr) 1977-10-27 1978-09-29 Support a pieces de metal et de caoutchouc, en particulier de montage orientable par articulation d'un bras oscillant de guidage ou d'un essieu composite sur la carrosserie d'un vehicule automobile
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IT (1) IT1100988B (de)

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