DE20100723U1 - Stoßdämpferlager - Google Patents
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Description
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PAGUAG GmbH
40472 Düsseldorf
Die Erfindung betrifft ein Stoßdämpferlager in einem Kraftfahrzeug, zur Aufnahme des karosserieseitigen Endes eines Stoßdämpfers, der in axialer Richtung die Bewegungen eines mit dem anderen Ende des Stoßdämpfers befestigten Radträgers dämpft, wobei das Stoßdämpferlager ein Lagergehäuse, das an der Karosserie befestigbar ist, einen im Lagergehäuse angeordneten Lagerkern, an dem das karosserieseitige Ende des Stoßdämpfers befestigbar ist, und wenigstens ein Elastomerelement umfasst, das zwischen Lagerkern und Lagergehäuse angeordnet ist.
Stoßdärapferlager der oben beschriebenen Art existieren in einer großen Vielzahl. Dem Stoßdämpferlager kommen dabei unterschiedlichste Aufgaben zu. Zum einen soll das Stoßdämpferlager derart gestaltet sein, dass der mit einem Ende des Stoßdämpfers verbundene Lagerkern in dem Lagergehäuse innerhalb vorbestimmter Grenzen definierte Bewegungen ausüben. Durch die Auswahl eines geeigneten Elastomerelements, das zwischen dem Lagerkern und dem fest an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigten Lagergehäuses angeordnet ist, kann aufgrund der Werkstoffelastizität der Bewegungsbereich des Lagerkerns bestimmt werden. Zum anderen besteht eine Aufgabe des Stoßdämpferlagers darin, zu verhindern, dass Körperschall von dem Stoßdämpfer auf die Karosserie übertragen wird. Des Weiteren kommt dem Stoßdämpferlager die Aufgabe zu, die Schwingungen des Stoßdämpfers zu dämpfen, so dass diese wie Körperschall
nicht auf die Karosserie übertragen werden.
Es liegt auf der Hand, dass bei der Lösung der unterschiedlichen Aufgaben der Auswahl des Elastomereleraents eine besondere Rolle zukommt. Die Auswahl bezieht sich sowohl auf die Auswahl eines geeigneten Werkstoffes als auch der Formgebung. Letzteres schließt die Dimensionierung (Höhe, Dicke, Breite) und zusätzliche Maßnahmen wie z. B. Vorspannung des Elastomerelements ein.
Die optimale Lösung einer Einzelaufgabe kann zu einem Elastomerelement führen, dessen Werkstoffeigenschaften und Formgestaltung für die Erfüllung der anderen Aufgaben nicht optimal sind. Daher ist die Auswahl eines geeigneten Elastomerelements und seine Gestaltung äußerst komplex, da alle Aufgaben möglichst optimal gelöst werden sollen.
Die Komplexität bei der Auslegung des Stoßdämpferlagers wird zusätzlich dadurch erhöht, dass an das Elastomerelement in axialer und radialer Richtung des Lagers unterschiedliche Anforderungen gestellt werden.
Bekannte Stoßdämpferlager der oben beschriebenen Art bestehen aus Komponenten, die durch einen Elastomerwerkstoff festhaftend miteinander verbunden oder umspritzt sind. Dabei wird ein Elastomerwerkstoff ausgesucht, der die unterschiedlichsten Anforderungen in den unterschiedlichen Raumrichtungen möglichst gut erfüllt. Durch eine gezielte Formgebung des Elastomerlements wird das Verhalten in verschiedenen Raumrichtungen unterschiedlich gestaltet. Aufgrund der unterschiedlichen zu lösenden Aufgaben kann mit der Formgebung des Elastoraerelements und entsprechenden Auswahls der Elastomerwerkstoffs kann nur ein Kompromiss gefunden werden, bei dem die Einzelaufgaben für sich genommen nur suboptimal gelöst werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Stoßdämpferlager bereitzustellen, das einfach aufgebaut ist und mit dem die unterschiedlichen Anforderungen an das Lager in Summe
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besser erfüllt werden können.
besser erfüllt werden können.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Stoßdämpferlager mehrere einzelne Elastomerelemente umfasst, die zwischen Lagerkern und Innenwand des Lagergehäuses angeordnet sind und zusammenwirkend den Lagerkern relativ zum Lagergehäuse in Position halten.
Durch den Einsatz mehrerer Elastomerelemente ist es möglich, unterschiedlichste Werkstoffen mit entsprechend unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften zu verwenden. Durch die Auswahl unterschiedlicher Werkstoffe für die einzelnen Elastomerelemente können einzelne Anforderungen, die an das Stoßdämpferlager gestellt werden, optimal erfüllt werden. Aber nicht nur der Werkstoff, sondern auch die Gestalt der einzelnen Elastomerelemente können unterschiedlich sein. Durch die unterschiedliche Gestalt der einzelnen Elemente kann ebenso wie bei der Auswahl der Werkstoffe das Verhalten jedes einzelnen EIastomereleraents im Lager ausgelegt werden. Durch das Zusammenspiel bzw. durch den Verbund der einzelnen Elemente mit ihren jeweils unterschiedlichen Eigenschaften kann ein Stoßdämpferlager derart gestaltet werden, dass die einzelnen Anforderungen in der Summe besser erfüllt werden können. Durch die Erfindung ist es aber ebenso möglich, Stoßdämpferlager einer vorbestimmten Güte kostengünstiger herzustellen, da besonders aufwendige Elastomerelemente, die alle Anforderungen erfüllen, durch mehrere Elemente ersetzt werden, denen jeweils nur Teilaufgaben zukommen.
Vorzugsweise kann ein Elastomerelement derart ausgelegt werden, dass es nur in axialer Richtung wirkend den Lagerkern in Position ausgleicht. Form und Werkstoff des Elastomerelements können entsprechend der Anforderungen in axialer Richtung ausgewählt werden, ohne Anforderungen hinsichtlich einer radialen Lagerung zu berücksichtigen.
In gleicher Weise kann wenigstens ein Elastomerelement die Bewegungen des Lagerkerns nur in radialer Richtung ausglei-
chen. Bei der Auswahl des Elastomerelements müssen nur die Anforderungen berücksichtigt werden, die für das Lager in radialer Richtung relevant sind.
In dem Stoßdämpferlager kann ein Elastomerelement vorgespannt sein. Durch die Vorspannung läßt sich das Verhalten des Elastomerelements beeinflussen.
Vorteilhafterweise können die einzelnen Elastomerelemente verbindungsmittelfrei zwischen Lagerkern und Lagergehäuse angeordnet sein. Beispielsweise werden die einzelnen Elastomerelemente bei der Montage des Stoßdämpferlagers in das Gehäuse lediglich gelegt, ohne dass sie untereinander oder mit Lagerkern und Gehäuse verklebt oder sonstwie verbunden werden. Insbesondere bei der Entwicklung der Lager, wenn das Zusammenspiel der einzelnen Elastomerelemente und das Gesamtverhalten des Stoßdämpferlages getestet wird, ist dies vorteilhaft, da einzelne Elemente ohne weiteres ein- und ausgebaut werden können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann mindestens ein Elastomerelement im Stoßdämpferlager aus Polyurethan sein.
Vorzugsweise weist der Lagerkern eine dem Stoßdämpfer abgewandte Seite und eine dem Stoßdämpfer zugewandte Seite auf. An zumindest einer Seite des Lagerkerns können mehrere Elastomerelemente in axialer Richtung des Stoßdämpfers aufeinanderliegend angeordnet sein. Beispielsweise können die Elastomerelemente aus unterschiedlichen Werkstoffen mit unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften sein, so dass in axialer Richtung eine gewünschte Abhängigkeit zwischen Auslenkung des Lagerkerns zum Lagergehäuse und der Kraft, die auf den Lagerkern durch den Stoßdämpfer wirkt, eingestellt werden kann. Wie bei einer Reihenschaltung von Federn addieren sich die Auslenkungen der einzelnen Elastomerelemente in axialer Richtung zu einer Gesamtauslenkung, die der Auslenkung des Lagerkerns entspricht. Die einzelnen Elastomerelemente erfahren dabei in axialer Richtung jeweils die gleiche Kraft.
Des Weiteren können mehrere Elastomerelemente zwischen Lagerkern und Gehäuse an zumindest einer Seite des Lagerkerns in einer Ebene, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Stoßdämpfers erstreckt, nebeneinander angeordnet sein. Bei einer Auslenkung des Lagerkerns in axialer Richtung verändert sich die Höhe der einzelnen Elastomerelemente um den Betrag der Auslenkung. Die in den einzelnen Elastomerelementen hervorgerufenen Kräfte addieren sich wie bei einer parallel geschalteten Federanordnung, so dass bei dieser Anordnung ebenfalls eine Abhängigkeit zwischen Lagerkernauslenkung und Verhalten des Stoßdämpferlagers maßgeschneidert eingestellt werden kann. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass man eine Kombination von aufeinanderliegenden Elastomerelementen und nebeneinanderliegenden Elementen vorsieht.
Vorteilhafterweise können auch in radialer Richtung mehrere Elastomerelemente koaxial angeordnet sein. Bei dieser Anordnung liegen in radialer Richtung die Elastomerelemente übereinander, so dass durch die Auswahl entsprechender Elastomerwerkstoffe und Dicke der Elastomerelemente in radialer Richtung die gewünschten Eingeschaften eingestellt werden können.
In einer bevorzugten Aus führungs form weisen die an einer Seite des Lagerkerns anliegenden Elastomerelemente in axialer Richtung unterschiedliche Vorspannungen auf. Durch eine Vorspannung in einem Elastomerelement kann ebenfalls das Verhalten des Elastomerelements vorbestimmt werden. Eine unterschiedliche Vorspannung läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass die Elastomerelemente in axialer Richtung beim Zusammenbau des Lagers zwischen Lagerkern und Lagergehäuseinnenwand unterschiedlich stark zusammengedrückt werden.
Der Lagerkern kann als eine rotationssymmetrische Scheibe ausgeführt sein, die eine koaxiale Bohrung aufweist, durch die das karosserieseitige Ende des Stoßdämpfers durchführbar ist. Wenn am Ende des Stoßdämpfers ein Gewinde vorgesehen ist, kann der Stoßdämpfer mittels einer Schraube einfach am Lagerkern befestigt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegen in axialer Richtung an jeweils einer Seite der kreisförmigen Scheibe des Lagerkerns ringförmige Elastomerelemente an, wobei der Lagerkern Mittel zur Zentrierung des ringförmigen Elastomerelements aufweist. Die Zentrierung kann beispielsweise durch einen Bund erfolgen, der konzentrisch zur kreisförmigen Scheibe angeordnet ist. Der Außendurchmesser dieses Bundes entspricht dem Innendurchmesser des ringförmigen Elastomerelements. Dadurch wird das Elastomerelement bezüglich des Lagerkerns zentriert.
Alternativ dazu bzw. zusätzlich kann ein ringförmiges Elastomerelement am Außenumfang Mittel zur Zentrierung aufweisen. Ein Beispiel dafür sind hervorstehende Teile, die am Außenumfang des ringförmigen Elementes in radialer Richtung hervorstehen und in Umfangsrichtung im gleichen Abstand voneinander angeordnet sind. Diese hervorstehenden Teile stoßen an der Gehäuseinnenwand in radialer Richtung an und zentrieren damit das ringförmige Elastomerelement. Die hervorstehenden Teile können aus dem gleichem Werkstoff sein wie der Ring selber.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft veranschaulicht und nachstehend im Einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 im Querschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel;
und
und
Fig. 2 im Querschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt ein Stoßdämpf er lager 1 mit dem Lagergehäuse 2, das zwei Bohrungen 3 und 3' aufweist. Das Stoßdämpferlager 1 läßt sich beispielsweise mit Schrauben, die durch die Bohrung geführt werden, mit der Karosserie eines Fahrzeugs verbinden. Die Löcher 3 und 3' sind jeweils in einem Flansch 4 und 4' ausgestaltet, die mit der zylindrischen Aufnahme 5 eine Einheit bildend das Lagergehäuses 2 darstellen. Die zylindrische Aufnahme 5 weist einen Boden 6 auf, in dem sich konzentrisch zur Achse der zylindrischen Aufnahme 5 ein Loch 7 befindet.
Der Boden 6 weist eine Bodenoberfläche 8 auf, die sich senkrecht zur Zylinderachse erstreckt. In dem Hohlraum der zylindrischen Aufnahme 5, der durch die Umfangsflache der zylindrischen Aufnahme 5 und dem Boden 6 gebildet wird, sind ein Lagerkern 9 und zwei ringförmige Elastomerelemente 10 und 11 angeordnet. Das Elastomerelement 10 und das Elastomerelement 11 weisen die Form eines Ringes auf, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der zylindrischen Aufnahme 5 entspricht. Das Elastomerelement 11 liegt mit einer Seite plan auf der Bodenoberfläche 8 des Bodens 6 auf. Der Innendurchmesser des ringförmigen Elastomerelements 11 ist dabei größer als der Durchmesser des Bodenlochs 7. An der der Bodenoberfläche 8 abgewandten Seite des Elastomerelements 11 liegt der Lagerkern 9 mit der zu dem Stoßdämpfer zugewandten Seite des Lagerkerns 9 an. Der Lagerkern 9 ist ein rotationssymmetrischer Körper, dessen Rotationsachse mit der Achse der zylindrischen Aufnahme 5 übereinstimmt. Der Lagerkern 9 weist eine Bohrung 12 auf, durch die das eine Ende des Stoßdämpfers durchschiebbar ist. Mit geeigneten Befestigungsmitteln läßt sich der Stoßdämpfer an dem Lagerkern 9 befestigen. Beispielsweise ist das Ende des Stoßdämpfers als Stange mit einem Gewinde ausgeführt, die durch die Lagerkernbohrung 12 geschoben wird. Eine Mutter (nicht dargestellt) läßt sich auf das Gewinde aufschrauben, so dass sich die Mutter auf einem Schaft 14 des Lagerkerns 9 abstützen kann. Die Stange des Stoßdämpfers (nicht dargestellt) weist in einem vorbestimmten Abstand zum Gewinde der Stange eine am Umfang entlang laufende Feder in Form eines Rings auf, so dass die Feder an der dem Stoßdämpfer zugewandten Seite des Lagerkerns anliegt, ist der Stoßdämpfer in axialer Richtung fest mit dem Lagerkern verbunden.
Zur Zentrierung des Lagerkerns innerhalb der zylindrischen Aufnahme 5 weist der Lagerkern 9 einen Bund 15 auf, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des ringförmigen Elastomerelements 10 entspricht. Darüber hinaus ist ebenfalls zur Zentrierung auf der dem Stoßdämpfer zugewandten Seite des Lagerkerns eine ringförmige, zur Achse der zylindrischen Aufnahme konzentrischen Abstufung 16 vorgesehen. Auf der dem
Stoßdämpfer abgewandten Seite des Lagerkerns liegt das Elastomerelement 10 auf dem Lagerkern auf. An dem dem Stoßdämpfer abgewandten Ende der zylindrischen Aufnahme befindet sich ein Lagerdeckel 17. Der Zylinderdeckel 17 weist auf der dem Stoßdämpfer zugewandten Seite eine ebene Ringfläche 18 auf, die an einer Seite des ringförmigen Elastomerelements 10 anliegt.
Der Lagerdeckel 17 ist fest mit dem Stoßdämpferlager 1 an der zylindrischen Aufnahme 5 befestigt. In dem zusammengebauten Zustand, wie er Fig. 1 zeigt, ist der Deckel 17 derart angeordnet, dass die Elastomerelemente 10 und 11 in axialer Richtung des Stoßdämpfers vorgespannt sind. Je nach Lage des Lagerdeckels relativ zu der zylindrischen Aufnahme 5 bzw. je nach Höhe der einzelnen Elastomerelemente 10 und 11 läßt sich eine vorbestimmte Vorspannung erreichen.
Zum Zusammenbau des Stoßdämpferlagers 1 wird zunächst in die zylindrische Aufnahme 5 das Elastomerelement 11 auf die Bodenoberfläche 8 des Bodens 6 gelegt. Danach erfolgt der Einbau des Lagerkerns 9 und des zweiten Elastomerelements 10. Durch die Abstufung 16 und den Bund 15 ist der Lagerkern konzentrisch zur zylindrischen Aufnahme angeordnet.
Im Endbereich des dem Stoßdämpfer abgewandten Ende der zylindrischen Aufnahme ist die Zylinderwanddicke etwas geringer, so dass sich in dem Zylinderinnenraum an der Zylinderwand eine ringförmige Aufnahme 19 für den Deckel 17 bildet. Der Lagerdeckel 17 wird mit seiner Ringfläche 18 auf die ringförmige Aufnahme 19 gelegt. Danach wird der obere Bereich des Endes der zylindrischen Aufnahme radial nach innen gerollt, so dass der Lagerdeckel 17 fest mit dem Lagergehäuse 2 verbunden ist.
Die Elastomerelemente 10 und 11 können in erster Linie Bewegungen des Stoßdämpfers, der fest mit dem Lagerkern verbunden ist, in axialer Richtung dämpfen bzw. dämmen. Bedingt durch die Abstufung 16 und den Bund 15 werden von dem Lagerkern 9 auch radial wirkende Kräfte auf die Elastomerelemente 10 und 11 übertragen.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, das sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel in der Anordnung und Anzahl der Elastomerelemente und in dem Aufbau des Lagerkerns 9 unterscheidet. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Stoßdämpferlager drei Elastomerelemente 10, 11 und 20. Im Gegensatz zur Fig. 1 weist der Lagerkern 9 in dem zweiten Ausführungsbeispiel an der dem Stoßdämpfer zugewandten Seite des Lagerkerns 9 kein Zentriermittel auf. Die Zentrierung des Lagerkerns 9 in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 erfolgt zum einen über den Bund 15 und über die Scheibe mit einem Durchmesser des Lagerkerns 9, der dem Innendurchmesser des ebenfalls ringförmigen Elastomerelements 20 entspricht. Dadurch werden die auf den Lagerkern radial wirkenden Kräfte direkt und indirekt über den Schaft 14 des Lagerkerns 9 über das Elastomerelement 10 auf das ebenfalls ringförmige Elastomerelement 20 übertragen. Das Elastomerelement 20 nimmt vom Lagerkern ausgehend keinerlei axiale Kräfte auf. Daher können bei der Auswahl des Werkstoffes für das Elastomerelement 20 die Beanspruchungen in axialer Richtung des Stoßdämpferlagers außer Acht gelassen werden. Das Elastomerelement 11 nimmt nur axial wirkende Kräfte auf, so dass radial wirkende Einflüsse bei der Auswahl dieses Elastomerelements unberücksichtigt bleiben können.
10 LIPPERT, STACHOW1 SCHMIDT & PARTNER Ki-Al/la
Patentanwälte European Patent Attorneys-European Trademark Attorneys
P.O. Box 30 02 08, D-51412 Bergisch Gladbach 12 . Januar 2001
Telefon +49(0)22 04.92 33-0 Telefax +49 (0) 22 04.6 26 06
PAGUAG GmbH
40472 Düsseldorf
Stoßdämpferlager 10
1 Stoßdämpferlager
2 Lagergehäuse 3 Loch
4 Flansch
5 Zylindrische Aufnahme
6 Boden
7 Loch
8 Bodenoberfläche
9 Lagerkern
10 Elastomerelement
11 Elastomerelement
12 Bohrung
14 Schaft
14 Schaft
15 Bund
16 Abstufung
17 Lagerdeckel
18 Ringfläche 19 Aufnahme
20 Elastomerelement
Claims (13)
1. Stoßdämpferlager in einem Kraftfahrzeug, zur Aufnahme des karosserieseitigen Endes eines Stoßdämpfers, der in axialer Richtung die Bewegungen eines mit dem anderen Ende des Stoßdämpfers befestigten Radträgers dämpft, wobei das Stoßdämpferlager ein Lagergehäuse, das an der Karosserie befestigbar ist, einen im Lagergehäuse angeordneten Lagerkern, an dem das karosserieseitige Ende des Stoßdämpfers befestigbar ist, und mehrere einzelne Elastomerelemente umfasst, die zwischen Lagerkern und Innenwand des Lagergehäuses angeordnet sind und zusammenwirkend den Lagerkern relativ zum Lagergehäuse in Position halten.
2. Stoßdämpferlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Elastomerelement nur in radialer Richtung wirkend den Lagerkern in Position hält.
3. Stoßdämpferlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Elastomerelement nur in axialer Richtung wirkend den Lagerkern in Position hält.
4. Stoßdämpferlager nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Elastomerelement vorgespannt ist.
5. Stoßdämpferlager nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerelemente verbindungsmittelfrei zwischen Lagerkern und Lagergehäuse angeordnet sind.
6. Stoßdämpferlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Elastomerelement aus Polyurethan ist.
7. Stoßdämpferlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkern eine dem Stoßdämpfer abgewandte Seite und eine dem Stoßdämpfer zugewandte Seite aufweist und dass zwischen Lagerkern und Gehäuse an zumindest einer Seite des Lagerkerns mehrere Elastomerelemente in axialer Richtung des Stoßdämpfers aufeinanderliegend angeordnet sind.
8. Stoßdämpferlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Lagerkern und Gehäuse an zumindest einer Seite des Lagerkerns mehrere Elastomerelemente in einer Ebene, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Stoßdämpfers erstreckt, nebeneinander angeordnet sind.
9. Stoßdämpferlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in radialer Richtung mehrere Elastomerelemente koaxial zueinander angeordnet sind.
10. Stoßdämpferlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Seite des Lagerkerns anliegenden Elastomerelemente in axialer Richtung unterschiedliche Vorspannungen aufweisen.
11. Stoßdämpferlager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkern als eine rotationssymmetrische Scheibe mit einer koaxialen Bohrung ausgeführt ist, durch die das karosserieseitige Ende des Stoßdämpfers durchführbar ist.
12. Stoßdämpferlager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung an jeweils einer Seite der kreisförmigen Scheibe des Lagerkerns ein ringförmiges Elastomerelement anliegt, wobei der Lagerkern Mittel zur Zentrierung des ringförmigen Elastomerelements aufweist.
13. Stoßdämpferlager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Elastomerelement am Außenumfang Mittel zur Zentrierung aufweist.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20010510 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20040504 |
|
| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20070801 |