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Dokumentenidentifikation DE102004006582A1 25.08.2005
Titel Lageranordnung eines Fahrschemels
Anmelder Vibracoustic GmbH & Co. KG, 69469 Weinheim, DE
Erfinder Broock, Ulrich von, Dr.-Ing., 21077 Hamburg, DE;
Ehlbeck, Dieter, Dipl.-Ing. (FH), 23714 Malente, DE;
Jaschke, Heinz-Günther, Dipl.-Ing. (FH), 21077 Hamburg, DE;
Kardoes, Hilrich, Dipl.-Ing. (FH), 21423 Winsen, DE;
Pelz, Peter, Dr.-Ing., 22769 Hamburg, DE
DE-Anmeldedatum 10.02.2004
DE-Aktenzeichen 102004006582
Offenlegungstag 25.08.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.08.2005
IPC-Hauptklasse B62D 21/11
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung eines Fahrschemels (3) mit Anbindung an den Fahrzeugaufbau (1), umfassend eine Fahrzeuglängsrichtung X, Fahrzeugquerrichtung Y und Fahrzeughochrichtung Z, wobei eine Bohrung (4) im Fahrschemel das Lager (5), das eine Lagerachse und eine freie Lagerstirnfläche umfasst, aufnimmt (Bereich B), wobei das Lager wenigstens aus einem Elastomerkörper besteht. Die erfindungsgemäße Lageranordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagerachse und die Aufnahmebohrung (4) in Fahrzeugquerrichtung Y verlaufen, wobei das Lager (5) von der Radseite (2) her in die Aufnahmebohrung einschiebbar ist, wobei die Anbindung des Lagers an den Fahrzeugaufbau über die freie Lagerstirnfläche (Bereich C) erfolgt. Das Lager ist dabei insbesondere als Buchse ausgebildet.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung eines Fahrschemels mit Anbindung an den Fahrzeugaufbau, umfassend eine Fahrzeuglängsrichtung X, Fahrzeugquerrichtung Y und Fahrzeughochrichtung Z, wobei eine Bohrung im Fahrschemel das Lager, das eine Lagerachse und eine freie Lagerstirnfläche umfasst, aufnimmt, wobei das Lager wenigstens aus einem Elastomerkörper besteht.

Eine gattungsgemäße Lageranordnung ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 101 46 314 A1 beschrieben, wobei der diesbezügliche Stand der Technik nun näher vorgestellt wird.

Nach diesem Stand der Technik ist die Orientierung der Lagerachse vertikal (Fahrzeughochrichtung Z). In den Fahrschemel sind dabei senkrechte Bohrungen angebracht, die das Lager aufnehmen. Die Verschraubung des Fahrschemels erfolgt mittels Durchgangsschrauben durch die Bohrung im Kern des Fahrschemellagers. Damit ist die für die Montage gewünschte senkrechte Verschraubungsrichtung gewährleistet. Der Unterschied in der Steifigkeit in Quer- und Längsrichtung wird insbesondere durch Aussparungen, so genannte Nieren, im Elastomerkörper des Lagers erreicht.

Die Lager, mit denen der Fahrschemel mit dem Aufbau verbunden sind, sollen in Fahrzeugquerrichtung Y hart im Vergleich zur Fahrzeuglängsrichtung X und zur Fahrzeughochrichtung Z sein. Die hohe Steifigkeit in Querrichtung von ca. 2000 bis 4000 N/mm folgt aus dem Wunsch nach direktem Ansprechen des Fahrzeuges, insbesondere bei Lenkbewegung (geringe Eigenlenkbewegungen der Achse). Die im Vergleich kleine Steifigkeit in Längs- und Hochrichtung von 500 bis 1000 N/mm entspricht dem Wunsch nach komfortablem Verhalten des Fahrzeuges beim Überfahren von Fahrbahnunebenheiten. Zusammenfassend gilt: Die Y-Richtung der Lagerung unterscheidet sich in ihrer Anforderung wesentlich von der X- und Z-Richtung.

Im Hintergrund dieses Anforderungsprofils, das die bisher bekannten Fahrschemellager nur unzureichend erfüllen, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine in dieser Hinsicht optimale Lösung bereitzustellen, auch unter einem kostengünstigeren Gesichtspunkt.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß Kennzeichen des Patentspruches 1 dadurch, dass die Lagerachse und die Aufnahmebohrung in Fahrzeugquerrichtung Y verlaufen, wobei das Lager von der Radseite her in die Aufnahmebohrung einschiebbar ist, wobei die Anbindung des Lagers an den Fahrzeugaufbau über die freie Lagerstirnfläche erfolgt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 11 genannt.

Die Erfindung wird nun unter Heranziehung des Standes der Technik (1) anhand von Ausführungsbeispielen (2 bis 4) unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 einen Fahrschemel mit Bohrungen in Fahrzeughochrichtung Z nach dem Stand der Technik;

2 einen Fahrschemel mit Bohrungen in Fahrzeugquerrichtung Y;

3 ein Lager in Buchsenform mit einer Lagerachse in Fahrzeugquerrichtung Y;

4 zwei gegenüberliegende Lager mit einer gemeinsamen Lagerachse in Fahrzeugquerrichtung Y.

1 zeigt ein Fahrzeug bzw. dessen Fahrzeugaufbau 1, dessen Radseite 2 sowie Fahrschemel 3. Die drei Raumrichtungen sind: Fahrzeuglängsrichtung X, Fahrzeugquerrichtung Y und Fahrzeughochrichtung Z. Der Fahrschemel weist dabei vier Aufnahmebohrungen auf, die alle in Fahrzeughochrichtung Z verlaufen. Diese Bohrungen nehmen das jeweilige Lager auf (Bereich A), wobei diesbezüglich auf die Beschreibungseinleitung verwiesen wird.

2 zeigt das gleiche Fahrzeug mit dem Fahrschemel 3, wobei hier allerdings die entsprechenden Aufnahmebohrungen 4 für das jeweilige einschiebbare Lager 5 in Fahrzeugquerrichtung Y verlaufen (liegendes Fahrschemellager im Bereich B). Die freie bzw. zugängliche äußere Lagerstirnfläche (Bereich C), die aus der Aufnahmebohrung herausragt, übernimmt dabei die Anbindung an den Fahrzeugaufbau.

Als Lager kommen folgende Typen zur Anwendung:

  • – konventionelle Lager, insbesondere Buchsen;
  • – hydraulisch dämpfende Lager, insbesondere Hydrobuchsen;
  • – pneumatisch dämpfende Lager;
  • – aktiv die Schwingung tilgende Lager.

Von besonderer Bedeutung sind die Buchsen, die in Verbindung mit den 3 und 4 näher vorgestellt werden.

Nach 3 umfasst das buchsenförmige Lager 5 wenigstens folgende Bauteile:

  • – einen Kern 6 als Lagerachse 7 (in Fahrzeugquerrichtung Y) aus Metall oder Kunststoff;
  • – eine Außenhülse 8, die ebenfalls aus Metall oder Kunststoff besteht; sowie
  • – einen Elastomerkörper 9, der zwischen dem Kern 6 und der Außenhülse 8 angeordnet ist.

Der Kern 6 und die Außenhülse 8 bestehen zumeist aus Metall, insbesondere aus Stahl oder Aluminium. Auch entsprechende Kunststoffe (z.B. auf Basis von Polyphenylether; Vestoran® der Firma Hüls) kommen zum Einsatz. Der Elastomerkörper 9 ist zumeist eine vulkanisierte Kautschukmischung auf der Basis von Natur- oder eines Synthesekautschuks, beispielsweise in Form von Silikon-Kautschuk (DE 44 22 048 A1). Die Haftung des Elastomerkörpers mit dem Kern und der Außenhülse erfolgt dabei über den Weg der Vulkanisation.

Die Anbindung des Lagers 5 am Fahrzeugaufbau geschieht über die freie bzw. zugängliche äußere Kernstirnfläche 10, die hier die Lagerstirnfläche (2, Bereich C) übernimmt. Diese Kernstirnfläche ist dabei aus einem in Fahrzeughochrichtung Z verlaufenden Flansch 11 gebildet, der die Anbindung des Lagers an den Fahrzeugaufbau übernimmt. Der Kern 6 ist hier im Wesentlichen im Bereich des Flanschmittelpunktes 12 angeordnet. Darüber hinaus geht der Flansch 11 in einen in Fahrzeugquerrichtung Y verlaufenden Vorsprung 13 über, der mit einer Bohrung 14 für die Verschraubung versehen ist.

Die Außenhülse 8 geht ferner innerhalb seines freien Stirnbereiches 15 in einen in Fahrzeughochrichtung Z verlaufenden Flansch 16 über. Zwischen dem Flansch 11 des Kerns 6 und dem Flansch 16 der Außenhülse 8 ist ein zusätzlicher Elastomerkörper 17 angeordnet. Hinsichtlich des Elastomerwerkstoffes wird auf das verwiesen, was im Zusammenhang mit dem Elastomerkörper 9 bereits dargelegt wurde.

Nach 4 ist der Fahrschemel 3 (2) durch jeweils zwei gegenüberliegende Lager gemäß 3 mit einer gemeinsamen Lagerachse 7 in Fahrzeugquerrichtung Y gelagert. Die Aufnahmebohrung für die beiden Lager umfasst einen rohrförmigen Körper 18 aus Metall oder Kunststoff. Hinsichtlich der diesbezüglichen Werkstofftechnologie gilt das gleiche wie bei dem Kern und der Außenhülse.

Die Bohrung 4 bzw. der rohrförmige Körper 18 kann in Fahrzeugquerrichtung Y durchgehend verlaufen, verbunden mit zwei Öffnungen. Im jeweiligen Öffnungsbereich ist dann ein Fahrschemellager eingebracht. Für insgesamt vier Lager sind dann lediglich zwei Bohrungen bzw. rohrförmige Körper erforderlich.

Die Bohrung 4 bzw. der rohrförmige Körper 18 kann in Fahrzeugquerrichtung Y auch abschnittsweise verlaufen. Für insgesamt vier Lager sind dann hier vier Bohrungen bzw. rohrförmige Körper erforderlich. Diese Konstellation ist in 2 dargestellt.

1Fahrzeug (Fahrzeugaufbau) 2Radseite 3Fahrschemel 4Aufnahmebohrung in Fahrzeugquerrichtung Y 5Lager (Fahrschemellager) 6Kern 7Lagerachse (Kernachse) 8Außenhülse 9Elastomerkörper 10freie Kernstirnfläche 11Flansch des Kerns 12Flanschmittelpunkt 13Vorsprung 14Bohrung für die Verschraubung 15freier Stirnbereich der Außenhülse 16Flansch der Hülse 17Elastomerkörper 18rohrförmiger Körper ABereich Aufnahmebohrung und Lager (Stand der Technik) BBereich Aufnahmebohrung und Lager (erfindungsgemäße Lageranordnung) CBereich der freien Lagerstirnfläche XFahrzeuglängsrichtung YFahrzeugquerrichtung ZFahrzeughochrichtung

Anspruch[de]
  1. Lageranordnung eines Fahrschemels (3) mit Anbindung an den Fahrzeugaufbau (1), umfassend eine Fahrzeuglängsrichtung X, Fahrzeugquerrichtung Y und Fahrzeughochrichtung Z, wobei eine Bohrung (4) im Fahrschemel das Lager (5), das eine Lagerachse (7) und eine freie Lagerstirnfläche umfasst, aufnimmt, wobei das Lager wenigstens aus einem Elastomerkörper besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerachse (7) und die Aufnahmebohrung (4) in Fahrzeugquerrichtung Y verlaufen, wobei das Lager (5) von der Radseite (2) her in die Aufnahmebohrung einschiebbar ist, wobei die Anbindung des Lagers an den Fahrzeugaufbau (1) über die freie Lagerstirnfläche erfolgt.
  2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (5) als Buchse ausgebildet ist, umfassend wenigstens:

    – einen Kern (6) als Lagerachse (7) aus Metall oder Kunststoff;

    – eine Außenhülse (8), die ebenfalls aus Metall oder Kunststoff besteht; sowie

    – einen Elastomerkörper (9), der zwischen dem Kern (6) und der Außenhülse (8) angeordnet ist.
  3. Lageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindung des Lagers (5) an den Fahrzeugaufbau (1) über die freie Kernstirnfläche (10) erfolgt.
  4. Lageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Kernstirnfläche (10) aus einem in Fahrzeughochrichtung Z verlaufenden Flansch (11) gebildet ist, der die Anbindung übernimmt.
  5. Lageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (11) so ausgebildet ist, dass der Kern (6) im Wesentlichen im Bereich des Flanschmittelpunktes (12) angeordnet ist.
  6. Lageranordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (11) in einen in Fahrzeugquerrichtung Y verlaufenden Vorsprung (13) übergeht.
  7. Lageranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (13) mit einer Bohrung (14) für die Verschraubung versehen ist.
  8. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (8) innerhalb seines freien Stirnbereiches (15) in einen in Fahrzeughochrichtung Z verlaufenden Flansch (18) übergeht.
  9. Lageranordnung nach Anspruch 8 in Verbindung mit einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Flansch (11) des Kerns (6) und dem Flansch (16) der Außenhülse (8) ein zusätzlicher Elastomerkörper (17) angeordnet ist.
  10. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebohrung (4) für das Lager (5) einen rohrförmigen Körper (18) aus Metall oder Kunststoff umfasst.
  11. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrschemel (3) durch jeweils zwei gegenüberliegende Lager (5) mit einer gemeinsamen Lagerachse (7) in Fahrzeugquerrichtung Y gelagert ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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