Elastisches Lager

Die Erfindung betrifft ein elastisches Lager.

Derartige elastische Lager sind als sogenannte Gummi-Metall- Lager aus dem Stand der Technik bekannt. FIG 5 zeigt den Auf bau eines Gummi-Metall-Lagers GML3.

Das Gummi-Metall-Lager GML3 weist einen hohlen Außenzylinder AR3 auf, der eine Außenseite bzw. einen Außenkörper des Gum mi-Metall-Lagers GML3 bildet. Das Gummi-Metall-Lager GML3 weist einen hohlen Innenzylinder IR3 auf, der eine Innenseite bzw. einen Innenkörper des Gummi-Metall-Lagers GML3 bildet.

Der Außenzylinder AR3 umschließt ringförmig den Innenzylinder IR3, so dass beide Zylinder eine gemeinsame Längsachse auf weisen. Diese gemeinsame Längsachse wird als Lager-Längsachse LA3 bezeichnet und bildet in dieser Darstellung eine erste Raumachse bzw. x-Achse eines räumlichen Koordinatensystems.

Eine zylinderförmige elastische Schicht GUM3, die beispiels weise aus Gummi gefertigt ist, ist hier beispielhaft ringför mig umlaufend zwischen dem Außenzylinder AR3 und dem Innenzy linder IR3 angeordnet, so dass auch deren Achse mit der La ger-Längsachse LA3 zusammenfällt.

Im dargestellten räumlichen Koordinatensystem mit den drei in einem gemeinsamen Punkt senkrecht aufeinander stehenden Raum achsen x, y und z besitzt das Gummi-Metall-Lager GML3 die folgenden sechs Freiheitsgrade:

- rotatorische (drehende) Bewegung von Lagerelementen um die Lager-Längsachse LA3 bzw. um die x-Achse, - rotatorische Bewegung bzw. Kippbewegung von Lagerelemen ten um die y-Achse,

- rotatorische Bewegung bzw. Kippbewegung von Lagerelemen ten um die z-Achse,

- translatorische Bewegung von Lagerelementen in Richtung der Lager-Längsachse LA3, bzw. in Richtung der x-Achse,

- translatorische Bewegung von Lagerelementen in Richtung der y-Achse, und

- translatorische Bewegung von Lagerelementen in Richtung der z-Achse.

In technischen Anwendungen kann es vorteilhaft sein, ein Gum- mi-Metall-Lager mit eingeschränkten Freiheitsgraden zu ver wenden. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, beim Gummi- Metall-Lager zumindest eine translatorische Bewegung in einer Raumrichtung zu verhindern bzw. definiert zu reduzieren.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gum- mi-Metall-Lager mit eingeschränkten Freiheitsgraden anzuge ben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprü chen angegeben.

Die Erfindung betrifft ein elastisches Lager mit einem Innen körper, einem Außenkörper und mit einer elastischen Schicht. Der Außenkörper umfasst dabei den Innenkörper derart, dass deren Längsachsen parallel zu einer ersten Raumachse eines räumlichen Koordinatensystems sind.

Die elastische Schicht ist zwischen dem Außenkörper und dem Innenkörper positioniert. In Richtung einer zweiten Raumachse weisen der Außenkörper und der Innenkörper zueinander einen minimalen Abstand auf, der frei von der elastischen Schicht ist. In Richtung einer dritten Raumachse weisen der Außenkör per und der Innenkörper zueinander einen gleichen Abstand auf, in dem die elastische Schicht angeordnet ist, um den gleichen Abstand aufzufüllen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird unter dem Begriff „minimaler Abstand" verstanden, dass sich im Rahmen von Fer tigungstoleranzen der Abstand zu einem Luftspalt geringer bzw. geringster Ausdehnung reduziert, bzw. dass sich im Ext remfall Innenkörper und Außenkörper berühren.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Außenkörper und/oder der Innenkörper eine Ringform bzw. eine hohle Zylin dergrundform auf.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die elastische Schicht aus Gummi gefertigt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen in Richtung der zweiten Raumachse der Außenkörper und der Innenkörper jeweils eine Fläche auf, wobei diese Flächen wiederum einen minimalen Abstand zueinander aufweisen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen in Richtung der zweiten Raumachse der Außenkörper und der Innenkörper längs einer Linie, die parallel zur ersten Raumachse ist, einen mi nimalen Abstand zueinander auf.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Außenkörper den Innenkörper derart, dass Längsachsen des Außenkörpers und des Innenkörpers aufeinander liegen und damit eine gemeinsame Lager-Längsachse bilden, die der ersten Raumachse des räumli chen Koordinatensystems entspricht. Durch die vorliegende Erfindung wird die Geometrie der Ele mente des Gummi-Metall-Lagers derart angepasst, dass zumin dest ein Freiheitsgrad gesperrt wird.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Gummi-Metall-Lager mit gesperrten Freiheitsgraden zur Verfügung gestellt, das insbesondere bei aktiven Fahrwerken von Schienenfahrzeugen zur Verwendung kommt.

Durch die vorliegende Erfindung könnte beispielsweise beim aktiven Fahrwerk das aktive Element die Steifigkeit in einer Raumrichtung definieren. Diese Raumrichtung wird bei den an deren elastischen Elementen im Lastpfad des Fahrwerks dann gesperrt.

Durch die vorliegende Erfindung werden neue Fahrwerk-Designs ermöglicht, die gemäß dem bekannten Stand der Technik nicht realisierbar sind.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung beispielhaft an hand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

FIG 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung,

FIG 2 mit Bezug auf FIG 1 eine räumliche Darstellung des ers ten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,

FIG 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung, und

FIG 4 mit Bezug auf FIG 3 eine räumliche Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfin dung, und

FIG 5 das vorstehend in der Einleitung beschriebene elasti sche Lager gemäß dem bekannten Stand der Technik. FIG 1 zeigt ein erstes erfindungsgemäßes Gummi-Metall-Lager GML1.

Das Gummi-Metall-Lager GML1 weist einen Außenkörper AR1 auf, der bevorzugt eine hohle Zylindergrundform hat und eine Au ßenseite des Gummi-Metall-Lagers GML1 bildet.

Das Gummi-Metall-Lager GML1 weist einen Innenkörper IR1 auf, der bevorzugt eine hohle Zylindergrundform hat und eine In nenseite des Gummi-Metall-Lagers GML1 bildet.

Der Außenkörper AR1 umfasst den Innenkörper INI derart, dass beide Ringe eine gemeinsame Symmetrieachse als Lager- Längsachse LAI aufweisen.

Im dargestellten räumlichen Koordinatensystem mit den drei in einem gemeinsamen Punkt senkrecht aufeinander stehenden Raum achsen x, y und z bildet die Lager-Längsachse LAI die x- Achse.

Eine Gummischicht GUM1 ist als elastische Schicht ringförmig zwischen dem Außenkörper AR1 und dem Innenkörper IR1 wie folgt angeordnet:

Der Außenkörper AR1 weist in Richtung der z-Achse zum Innen körper IR1 einen minimalen Abstand auf, in dem keine Gummi schicht GUM1 angeordnet ist bzw. der frei von der Gummi schicht GUM1 ist.

In diesem Ausführungsbeispiel berührt der Außenkörper AR1 den Innenkörper IR1 längs einer Fläche ARE flächig. Der Außenkörper AR1 weist in Richtung der y-Achse zum Innen körper IR1 einen im wesentlichen konstanten Abstand auf, in dem zumindest teilweise die Gummischicht GUM1 angeordnet ist.

Damit werden einige Freiheitsgrade des Gummi-Metall-Lagers GML1 gesperrt.

Durch diese Ausgestaltung weist das Gummi-Metall-Lager GML1 folgende Freiheitsgrade auf:

- rotatorische (drehende) Bewegung der Lagerelemente um die z-Achse,

- translatorische Bewegung der Lagerelemente in Richtung der Lager-Längsachse LAI bzw. x-Achse, und

- translatorische Bewegung der Lagerelemente in Richtung der y-Achse.

Entsprechend sind durch diese Ausgestaltung beim Gummi- Metall-Lager GML1 folgende Freiheitsgrade gesperrt:

- rotatorische (drehende) Bewegung der Lagerelemente um die Lager-Längsachse LAI bzw. um die x-Achse,

- rotatorische (drehende) Bewegung der Lagerelemente um die y-Achse, und

- translatorische Bewegung der Lagerelemente in Richtung der z-Achse.

FIG 2 zeigt mit Bezug auf FIG 1 eine räumliche Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

FIG 3 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Gummi-Metall-Lager GML2.

Das Gummi-Metall-Lager GML2 weist einen Außenkörper AR2 auf, der bevorzugt eine hohle Zylindergrundform hat und eine Au ßenseite des Gummi-Metall-Lagers GML2 bildet. Das Gummi-Metall-Lager GML2 weist einen Innenkörper IR2 auf, der bevorzugt eine hohle Zylindergrundform hat und eine In nenseite des Gummi-Metall-Lagers GML2 bildet.

Der Außenkörper AR2 umfasst den Innenkörper IN2 derart, dass beide Ringe eine gemeinsame Symmetrieachse als Lager- Längsachse LA2 aufweisen.

Im dargestellten räumlichen Koordinatensystem mit den drei in einem gemeinsamen Punkt senkrecht aufeinander stehenden Raum achsen x, y und z bildet die Lager-Längsachse LA2 die x- Achse.

Eine Gummischicht GUM2 ist als elastische Schicht ringförmig zwischen dem Außenkörper AR2 und dem Innenkörper IR2 wie folgt angeordnet:

Der Außenkörper AR2 weist in Richtung der z-Achse zum Innen körper IR2 einen minimalen Abstand auf, in dem keine Gummi schicht GUM2 angeordnet ist bzw. der frei von der Gummi schicht GUM2 ist.

In diesem Ausführungsbeispiel berührt der Außenkörper AR2 den Innenkörper IR2 längs einer Linie LIN, die parallel zur x- Achse ist.

Der Außenkörper AR2 weist in Richtung der y-Achse zum Innen körper IR2 einen im wesentlichen konstanten Abstand auf, in dem zumindest teilweise die Gummischicht GUM2 angeordnet ist.

Damit werden wieder Freiheitsgrade des Gummi-Metall-Lagers GML2 gesperrt. Durch diese Ausgestaltung weist das Gummi-Metall-Lager GML2 folgende Freiheitsgrade auf:

- rotatorische (drehende) Bewegung der Lagerelemente um die Lager-Längsachse LA2 bzw. um die x-Achse, - rotatorische (drehende) Bewegung der Lagerelemente um die z-Achse,

- translatorische Bewegung der Lagerelemente in Richtung der Lager-Längsachse LA2 bzw. x-Achse, und

- translatorische Bewegung der Lagerelemente in Richtung der y-Achse.

Entsprechend sind durch diese Ausgestaltung beim Gummi- Metall-Lager GML1 folgende Freiheitsgrade gesperrt:

- rotatorische (drehende) Bewegung der Lagerelemente um die y-Achse, und

- translatorische Bewegung der Lagerelemente in Richtung der z-Achse.

FIG 4 zeigt mit Bezug auf FIG 3 eine räumliche Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.