DE102004031553B4 - Anordnung zur schwingungsisolierten Anbindung eines Stoßdämpfers an die Fahrzeugkarosserie - Google Patents

Anordnung zur schwingungsisolierten Anbindung eines Stoßdämpfers an die Fahrzeugkarosserie Download PDF

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Abstract

Anordnung zur schwingungsisolierten Anbindung eines Stoßdämpfers an die Fahrzeugkarosserie, mit einem die Dämpferkappe (4) des axial oberen Endes des Stoßdämpfers an der Fahrzeugkarosserie lagernden Schwingungsdämpfer, welcher als ein mit der Fahrzeugkarosserie verbundenes elastomeres Lager (1, 2) ausgebildet ist, das sich an der Fahrzeugkarosserie abstützt, wobei das elastomere Lager (1, 2) aus mindestens zwei elastomeren Federn mit einer in der Achsrichtung des Stoßdämpfers unterschiedlichen Grundsteifigkeit besteht, wobei das Dämpfungsverhalten des Lagers (1, 2) gegenüber aus axialer Richtung (a) über den Stoßdämpfer in die Anordnung eingetragenen Schwingungen innerhalb eines ersten Amplitudenbereichs überwiegend durch die Grundsteifigkeit der ersten Feder (1) und bei Schwingungen mit Amplituden oberhalb dieses ersten Amplitudenbereiches überwiegend durch die Grundsteifigkeit der zweiten Feder (2) oder, im Falle der Ausbildung mit mehreren Federn, mit steigender Amplitude in unterschiedlichen Amplitudenbereichen jeweils überwiegend durch die Grundsteifigkeit der verschiedenen das Lager (1, 2) ausbildenden Federn bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (1,...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur schwingungsisolierten Anbindung eines Stoßdämpfers an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft insbesondere eine Anordnung, bei der sich der Stoßdämpfer mit einer Dämpferkappe seines axial oberen Endes über ein mit der Fahrzeugkarosserie verbundenes elastomeres Lager an der Fahrzeugkarosserie abstützt.
  • Im Zusammenhang mit der Fahrwerksaufhängung von Kraftfahrzeugen werden zur Dämpfung der aufgrund von Fahrbahnunebenheiten auf ein Fahrzeug einwirkenden Schwingungen hydraulisch wirkende Dämpfungskolben verbaut, die an ihren Enden einerseits mit den übrigen Teilen der Radaufhängung und andererseits mit der Fahrzeugkarosserie zu verbinden sind. Zur besseren Schwingungsdämpfung werden dabei die axialen Enden der Stoßdämpfer über schwingungsisolierend wirkende Elemente mit den übrigen Teilen verbunden. Die Anbindung an die Fahrzeugkarosserie geschieht heute zumeist über elastomere Lager, so genannte Gummifedern, wobei sich jeder Stoßdämpfer eines Fahrwerks über eine solche Gummifeder an der Fahrzeugkarosserie abstützt.
  • In Abhängigkeit des für die Gummifedern jeweils konkret verwendeten Materials, also der stofflichen Zusammensetzung des Elastomers, weisen die Gummifedern eine ganz bestimmte Steifigkeit und Kennlinie auf. Allerdings ist es durchaus wünschenswert, diese Steifigkeit bzw. die Kennlinie zum Dämpfungsverhalten in Achsrichtung der Stoßdämpfer in Abhängigkeit von der Amplitude jeweils eingetragener Schwingungen variieren zu können. Vorzugsweise soll das Lager eine weiche Anfangskennlinie aufweisen, das heißt das Lager soll kleinen Schwingungsamplituden eine geringere Steifigkeit entgegensetzen als großen Amplituden. Dieses Ziel ist mit den bisher bekannt gewordenen Lagern, in dem vorhandenen Bauraum und bei den geforderten hohen Basissteifigkeiten, unmittelbar über bzw. unter der Anfangssteifigkeit, nicht im wünschenswerten Maße zu erreichen.
  • Ein Dämpferlager wird beispielsweise durch die DE 102 29 287 A1 beschrieben. Weiterhin wird durch die DE 203 18 328 U1 ein Dämpferlager beschrieben, welches in axialer und radialer Richtung ein unterschiedliches Dämpfungsverhalten beziehungsweise eine unterschiedliche Steifigkeit aufweist.
  • Die DE 689 02 107 T2 offenbart eine gattungsgemäße Anordnung zur schwingungsisolierten Anbindung eines Stoßdämpfers an die Fahrzeugkarosserie, mit einem die Dämpferkappe des axial oberen Endes des Stoßdämpfers an der Fahrzeugkarosserie lagernden Schwingungsdämpfer, welcher als ein mit der Fahrzeugkarosserie verbundenes elastomeres Lager ausgebildet ist, das sich an der Fahrzeugkarosserie abstützt. Die Dämpferkappe ist hierbei lediglich über eine elastomere Feder unmittelbar mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. In Verlängerung der Dämpferkappe ist an dieser ein Topf angeordnet, welcher eine zweite elastomere Feder aufnimmt. Diese zweite elastomere Feder ist gegenüber der Fahrzeugkarosserie und einer mit der Fahrzeugkarosserie verbundenen Abdeckung beabstandet angeordnet. Bei kleinen Schwingungsamplituden werden diese lediglich über die erste elastomere Feder gegenüber der Fahrzeugkarosserie gedämpft, während erst bei größeren Amplituden die zweite elastomere Feder mit der Fahrzeugkarosserie bzw. der mit ihr verbundenen Abdeckung in Kontakt tritt und eine Dämpfungswirkung eintritt. Die zweite elastomere Feder wird somit bei großen Amplituden zugeschaltet. Diese Anordnung baut in nachteiliger Weise durch die separat notwendige Abdeckung groß auf und ist aufwendig.
  • Die EP 1 072 450 A2 zeigt eine weitere Anordnung zur schwingungsisolierten Anbindung eines Stoßdämpfers an die Fahrzeugkarosserie, wobei hier eine zweite elastomere Feder unmittelbar an die Dämpferkappe angebunden ist und bei größeren Schwingungsamplituden ebenfalls zu einer ersten elastischen Feder zugeschaltet wird. Hierbei schlägt die zweite elastomere Feder an karosseriefeste Bauteile an.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine über ein elastomeres Lager erfolgende Anbindung des axial oberen Endes eines Stoßdämpfers an die Fahrzeugkarosserie so auszubilden, dass das Dämpfungsverhalten des elastomeren Lagers, bezogen auf die Achsrichtung des Stoßdämpfers, hinsichtlich unterschiedlicher Amplitudenbereiche von über den Stoßdämpfer eingetragenen Schwingungen variabel gestaltbar ist. Vorzugsweise soll dass Lager zur Vermeidung von Radsprüngen im Anfangsbereich, also bei kleinen Schwingungsamplituden eine weichere Kennung aufweisen als bei Schwingungen mit großer Amplitude.
  • Die Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Aus- beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.
  • In bekannter Weise ist das axial obere Ende eines Stoßdämpfers bei der vorgeschlagenen Anordnung über einen Schwingungsdämpfer an die Fahrzeugkarosserie angebunden. Der Schwingungsdämpfer ist als ein mit der Fahrzeugkarosserie verbundenes elastomeres Lager ausgebildet, in welchem die Dämpferkappe des Stoßdämpfers gelagert ist. Dabei stützt sich das elastomere Lager an der Fahrzeugkarosserie ab. Gemäß der Erfindung besteht jedoch das elastomere Lager aus mindestens zwei elastomeren Federn mit einer in der Achsrichtung des Stoßdämpfers unterschiedlichen Grundsteifigkeit. Dabei wird das Dämpfungsverhalten des Lagers gegenüber Schwingungen, welche aus axialer Richtung über den Stoßdämpfer in die Anordnung eingetragen werden, innerhalb eines ersten Amplitudenbereichs hauptsächlich durch die Grundsteifigkeit der ersten Feder und bei Schwingungen mit Amplituden oberhalb dieses ersten Amplitudenbereiches hauptsächlich durch die Grundsteifigkeit der zweiten elastomeren Feder, bzw., bei einer Ausbildung mit mehreren Federn, bezogen auf steigende Amplituden abschnittsweise jeweils hauptsächlich durch die Grundsteifigkeit anderer das Lager ausbildender Federn bestimmt. Das Dämpfungsverhalten eines Mehrfedersystems wird also in einem ersten Bereich kleiner Amplitude hauptsächlich durch die Grundsteifigkeit einer ersten Feder, dann mit steigender Amplitude innerhalb eines bestimmten Bereiches hauptsächlich durch die Grundsteifigkeit einer zweiten Feder, bei weiter steigender Amplitude wiederum in einem bestimmten Amplitudenbereich hauptsächlich durch die Grundsteifigkeit einer dritten Feder u. s. w. bestimmt.
  • Gemäß der erfindungsgemäßen Ausbildungsform besteht das zweiteilige Lager, bezogen auf die radiale, also quer zur Dämpferachse verlaufende Richtung, aus einer inneren elastomeren Feder und einer äußeren elastomeren Feder. Dabei weist die innere Feder in der axialen Richtung eine geringere Grundsteifigkeit auf als die äußere.
  • Bei der erfindungsrelevanten Umsetzung dieses Gestaltungsprinzips ist die innere Feder als ein ringförmiges Gummielement ausgebildet, das durch einen radial nach innen ragenden Steg der äußeren Feder gehalten wird. Dabei wird die innere Gummifeder vorzugsweise in konzentrischer Lage zur äußeren elastomeren Feder gehalten. Die äußere Feder weist mehrere metallische Einlegeteile auf, wobei der genannte Steg zur Lagefixierung der inneren, durch das ringförmige Gummielement gebildeten Gummifeder, von mindestens einem der Einlegeteile ausgebildet wird, welches von dem elastomeren Material der äußeren Feder umschlossen ist.
  • Weiterhin ragt wenigstens eines der Einlegeteile am Umfang des elastomeren Lagers aus der äußeren Feder heraus, welche über dieses herausragende Einlegeteil mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Das ringförmige Gummielement, respektive die innere Gummifeder, wird von einem Stutzen bzw. Absatz des in das Lager eingedrückten Topfes durchragt. Über den Stutzen ist der Topf mit der mit ihm verschraubten Dämpferkappe in Kontakt gebracht. Dabei wird der Topf oberhalb des Absatzes bzw. Stutzens durch mehrere an der Innenkontur der inneren Gummifeder ausgebildete Rippen gehalten. Im Übrigen ist aber das topf- bzw. trogförmige Element, respektive der Topf, mit seiner Außenkontur, ebenso wie die Dämpferkappe, von der äußeren Feder durch einen Spalt beabstandet, der sich erst bei einem durch entsprechend große Schwingungsamplituden bewirkten Einfedern der inneren Gummifeder schließt. Hierdurch wird das Dämpfungsverhalten des elastomeren Lagers, dem Grundgedanken der Erfindung folgend, bei kleineren Amplituden zunächst hauptsächlich durch die Grundsteifigkeit der inneren Feder bestimmt, während sie nach dem Schließen des bzw. der Spalte durch die Grundsteifigkeit der am Topf und/oder an der Dämpferkappe anliegenden äußeren Feder bestimmt wird. Abweichend von dieser speziellen Ausbildung ist es aber unter Verzicht auf die genannten Spalte auch möglich, das Einsetzen bzw. das Wirksamwerden der äußeren Feder in Abhängigkeit zur Amplitude einwirkender Schwingungen über die Auslegung der inneren Feder, genauer gesagt, ihrer Kennlinienprogression zu steuern.
  • Die Festlegung der zweckmäßigen Relation zwischen Amplitudenbereichen und der jeweiligen Steifigkeit der gesamten Lageranordnung hängt selbstverständlich vom jeweiligen Einsatzfall ab. Entsprechend einer bezüglich der Lagerung von Stoßdämpfern praxisgerechten Ausbildungsform mit zwei elastomeren Federn ist das Lager so ausgelegt, dass sein Dämpfungsverhalten gegenüber Schwingungen in der Achsrichtung des Stoßdämpfers bei Schwingungsamplituden von bis zu ± 0,5 mm im Wesentlichen durch die Grundsteifigkeit der ersten elastomeren Feder und bei betragsmäßig größeren Schwingungsamplituden hauptsächlich durch die Grundsteifigkeit der zweiten Feder bestimmt wird, wobei die Steifigkeit der ersten Feder geringer ist als die der zweiten. Soweit im Weiteren im Zusammenhang mit dem Dämpfungsverhalten des Lagers jeweils auf die Grundsteifigkeit einer der das Lager ausbildenden Federn Bezug genommen wird, meint dies, auch ohne besondere Erwähnung stets, dass das Dämpfungsverhalten im jeweiligen Amplitudenbereich hauptsächlich bzw. im Wesentlichen durch die Grundsteifigkeit der jeweils betrachteten Feder bestimmt wird. Selbstverständlich liefern aber innerhalb dieses komplexen Dämpfungssystems auch die anderen Federn im Algemeinen jeweils einen bestimmten Beitrag in Bezug auf das Dämpfungsverhalten der Gesamtanordnung bzw. des durch sie gebildeten Lagers.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist das Lager über seinen Umfang mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. Bei dieser Ausbildungsform weist das Lager in axialer Richtung einen Durchgang auf. Eine obere Kappe des Stoßdämpfers (Dämpferkappe) ragt von der Unterseite her in axialer Richtung in das elastomere Lager hinein und ist über den zuvor genannten Durchgang starr mit einem topförmigen bzw. trogförmigen Element verbunden. Der Topf ragt in das aus den beiden elastomeren Federn gebildete Lager von der Oberseite in axialer Richtung hinein. Die Dämpferkappe und der ihr in axialer Richtung unter Einschluss des elastomeren Lagers gegenüberliege Topf sind zu ihrer Verbindung vorzugsweise miteinander verschraubt. Dabei ist die innere Kontur des elastomeren Lagers in der Weise an die Außenkonturen der Dämpferkappe und des Topfes angepasst, dass die Dämpferkappe und der Topf ohne Schwingungsbelastung in axialer Richtung und beim Auftreten von axialen Schwingungen mit kleiner Amplitude, also innerhalb des Anfangbereiches der Kennlinie bzw. des ersten Amplitudenbereiches, mit ihrer Außenkontur im Wesentlichen nur mit der ersten elastomeren Feder in Kontakt sind. Erst bei Auftreten größerer Schwingungsamplituden gelangen die Dämpferkappe und der Topf mit der zweiten Feder bzw. mit beiden elastomeren Federn in Kontakt. Bei größeren Amplituden wird die Steifigkeit der inneren Feder durch die starke Kennlinienprogression sehr hoch, das heißt die Feder sehr hart. Zusätzlich dazu, dass die Dämpferkappe und der Topf mit den axial äußeren Bereichen der äußeren Feder in Kontakt gelangen, kommt dadurch das Volumen der äußeren Feder, das heißt ihr axial mittlerer Bereich mehr zum Einsatz. Dieser Bereich ist ab einer bestimmten Amplitude weicher als die innere Feder.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der zuvor erläuterten Ausbildungsform wird der Festsitz des Topfes nach dem Fügen im Lager dadurch verbessert, dass der Topf über eine Nut mit dem die innere Gummifeder ausbildenden Gummielement in Eingriff gebracht ist. Diese Nut ist umlaufend in dem in die innere Gummifeder hineinragenden Stutzen des Topfes ausgebildet.
  • Für die Ausbildung der beiden Federn des Lagers kommen unterschiedliche elastomere Materialien in Betracht. Insbesondere ist es dabei auch denkbar, die Federn aus unterschiedlichen Materialien auszubilden, wobei möglicherweise eine der Federn aus Gummi und die andere aus einem anderen Elastomer besteht.
  • Entsprechend einer möglichen Ausbildung sind die erste Feder und die zweite Feder bzw. die innere Feder und die äußere Feder durch Vulkanisation miteinander verbunden. Sie können aber vorteilhaft auch als separate Bauteile ausgeliefert werden, wobei dann die Möglichkeit besteht, das elastomere Lager durch Zusammenfügen von Federn unterschiedlicher Materialbeschaffenheit für den jeweiligen Einsatzzweck variabel zu konfigurieren. Insbesondere bezogen auf die letztgenannte Ausbildungsform ist die erfindungsgemäße Anordnung vorteilhafter Weise so ausgelegt, dass die erste elastomere Feder und die zweite elastomere Feder bzw. die innere Feder und die äußere Feder unter radialer und/oder axialer Vorspannung verbaut sind. Hierdurch wird eine unerwünschte Relativbewegung der Lagerkomponenten zueinander vermieden.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen nochmals näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen
  • 1: Die erfindungsgemäße Anordnung mit zwei durch Vulkanisation verbundenen Gummifedern
  • 2: Die Anordnung nach 1 mit eingesetztem Topf zur Verschraubung der Lageranordnung mit der Dämpferkappe eines Stoßdämpfers,
  • 3: Die erfindungsgemäße Anordnung der 1 und 2 im Einbauzustand
  • 4: Eine Variante der erfindungsgemäßen Anordnung mit zwei den separaten elastomeren Federn in einer Explosivdarstellung
  • 5: Eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 2
  • 6: Eine typische Kennlinie zum Dämpfungsverhalten einer Anordnung mit einem gemäß der vorherigen Figuren ausgebildeten zweiteiligen elastomeren Lager
  • Die 1 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung gemäß einer beispielhaften Ausbildungsform in einer axial geschnittenen Darstellung. Dem Kerngedanken der Erfindung folgend, wird das elastomere Lager (Dämpferlager) 1, 2, welches der Anbindung des oberen axialen Endes eines Stoßdämpfers an die Fahrzeugkarosserie dient, durch zwei elastomere Federn 1, 2 ausgebildet. In dem in der Fig. dargestellten Beispiel sind die beiden Federn 1, 2, eine innere Feder 1 und eine äußere Feder 2, aus Gummi und sind durch Vulkanisation miteinander verbunden. Bei der äußeren Gummifeder 2 handelt es sich um ein buchsenförmiges beziehungsweise hohlzylindrisches Element. In dem das Gummielement 2 konzentrisch zur Außenkontur durchragenden Durchgang 5 ist ein ringförmiges Gummielement 1 angeordnet, welches die innere Gummifeder 1 ausbildet. Diese innere Gummifeder 1 ist durch einen radial nach innen ragenden, umlaufenden Steg 6 der äußeren Gummifeder 2 gehalten. Beide Gummifedern 1, 2 unterscheiden sich hinsichtlich ihrer axialen Grundsteifigkeit, wobei das die innere Gummifeder 1 ausbildende ringförmige Gummielement im Anfangsbereich der Kennlinie eine geringere Grundsteifigkeit aufweist. Über ein metallisches, aus der äußeren Gummifeder 2 über ihren Umfang herausragendes Einlegeteil 8 mit Durchbrüchen 14, 14', 14'' ist die Lageranordnung an der Karosserie eines Fahrzeugs zu befestigen.
  • Die 2 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung entsprechend der zuvor beschriebenen Ausbildungsform mit dem als separates Teil gelieferten, in der Darstellung von der Oberseite her in das elastomere Lager 1, 2 eingedrückten Topf 3, welcher gleichzeitig als Unterlage für die Verschraubung mit der von der Unterseite her in das Lager hineinragen Kappe 4 eines nicht gezeigten Stoßdämpfers dient. Mittels in der 1 zu sehender, an der Innenkontur der inneren Gummifeder 1 ausgebildeter Rippen 10 wird der Topf 3 in radialer Richtung r gehalten bzw. stabilisiert. Durch die spezielle Konturierung der äußeren Gummifeder 2 und des in sie hineinragenden Topfes 3 ist sichergestellt, dass zwischen dem oberen auskragenden Rand des Topfes 3 und der wellenförmigen oberen Kontur der äußeren Gummifeder 2 ohne Krafteinwirkung ein minimaler Spalt 11 besteht. Ein ebensolcher Spalt 12 besteht zwischen der äußeren Gummifeder 2 und der Dämpferkappe 4. Dies wird durch die 3 verdeutlicht, welche die Anordnung mit dem entsprechend der 1 und 2 ausgebildeten Lager 1, 2 im Einbauzustand zeigt. Wie zu erkennen, ist trotz der Verschraubung des Topfes 3 mit der Dämpferkappe 4 zwischen dem oberen Rand des Topfes 3 und der äußeren Gummifeder 2 sowie zwischen letzterer und der Dämpferkappe 4 jeweils ein Spalt 11, 12 gegeben. Im Falle eines Eintrags durch Schwingungen verursachter, axial einwirkender Kräfte federt zunächst hauptsächlich das innere Gummilager 1 mit der anfänglich Steifigkeit ein. Erst wenn diese so weit eingefedert ist, dass wenigstens einer der zwischen dem Topf 3 und der äußeren Gummifeder 2 sowie zwischen ihr und der Dämpferkappe 4 ohne Krafteinwirkung bestehenden Spalte 10, 11 geschlossen ist, wird das axiale Dämpfungsverhalten des Lagers 1, 2 in einer oder gegebenenfalls in beiden Richtungen hauptsächlich durch die Grundsteifigkeit der äußeren Gummifeder bestimmt. Es wird deutlich, dass durch den gezeigten Aufbau das Dämpfungsverhalten der Lageranordnung in Abhängigkeit von der Amplitude eingetragener Schwingungen unterschiedlich gestaltet werden kann. Dies ist dadurch gegeben, dass das Dämpfungsverhalten für kleine Schwingungsamplituden hauptsächlich durch die Grundsteifigkeit der inneren Gummifeder 1 bestimmt wird, da die äußere Gummifeder 2 eine wesentlich höhere Grundsteifigkeit aufweist und erst verzögert anspricht, nämlich erst dann, wenn die innere Gummifeder 1 so weit zusammengedrückt ist, dass der ursprünglich zwischen dem Topf 3 und der äußeren Gummifeder 2 bestehende Spalt 11 bzw. der korrespondierende Spalt 12 geschlossen sind. Dennoch ist insbesondere bei kleinen Amplituden für über das Einlegeteil 8 in radialer und axialer Richtung r auf die Karosserie übertragene akustische Schwingung eine doppelte Isolation durch beide Gummifedern 1, 2 gegeben. Durch unterschiedliche Materialien für die innere Gummifeder 1 und die äußere Gummifeder 2 ist die Möglichkeit gegeben, der Lageranordnung eine weiche Anfangscharakteristik zu verleihen. Zum besseren Verständnis soll das Verhalten des Lagers 1, 2 bzw. seiner Gummifedern nochmals bereichsweise betrachtet werden. Wie aus der 2 ersichtlich können dazu die innere Feder 1 in zwei Bereiche 1', 1'' und die äußere Feder in drei Bereiche 2', 2'', 2''' unterteilt betrachtet werden. Korrespondierend mit der in der 6 gezeigten Kennlinie wird dabei in einem Anfangsbereich (Schwingungsamplitude ca. ± 0,5 mm) das Dämpfungsverhalten hauptsächlich durch die innere Feder 1', 1'' bestimmt. Genauer gesagt, wirken dabei für aus Richtung des Topfes 3 eingetragene Kräfte die Bereiche 1' und 2'' in Reihe, während für aus Richtung der Dämpferkappe 4 eingetragene Kräfte die Bereiche 1'' und 2'' in Reihe zu sehen sind. Bei größer werdenden Amplituden wird hingegen das Dämpfungsverhalten hauptsächlich durch die äußere Feder 2 bestimmt. Bezüglich aus der Richtung des Topfes 3 einwirkender Kräfte liegen dabei die Bereiche 1' und 2' parallel und der Bereich 2'' zu beiden in Reihe. Bezogen auf Kräfte aus der Richtung der Dämpferkappe 4 liegen hingegen die Bereiche 1'' und 2''' parallel und dazu der Bereich 2'' wiederum in Reihe.
  • Die 4 zeigt eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Lageranordnung in einer Explosivdarstellung. Diese unterscheidet sich von der zuvor erläuterten insbesondere dadurch, dass die innere und die äußere Gummifeder 1, 2 nicht durch Vulkanisation miteinander verbunden sind. Vielmehr wird bei dieser Variante das die innere Gummifeder 1 ausbildende ringförmige Gummielement lediglich in die äußere Gummifeder 2 eingelegt. Durch eine bei der Verbauung der Lageranordnung erzeugte Vorspannung, vorzugsweise in radialer Richtung r und axialer Richtung a, wird dabei bewerkstelligt, dass die innere Gummifeder 1 und die dazu angrenzenden Einzelteile sich nicht in unerwünschter Weise relativ zueinander bewegen. Bei der in der 4 dargestellten Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Anordnung weist der in die innere Gummifeder 1 hineinragende Stutzen 9 des Topfes 3 eine optional vorhandene, auf seinem Umfang umlaufende Nut 13 auf. Über diese wird er beim Eindrücken in das Lager 1, 2 mit der inneren Gummifeder 1 in Eingriff gebracht und hierdurch sein Festsitz verbessert. Insbesondere wird hierdurch ein Auswandern des Topfes beim Transport des zusammengefügten Lagers zum Abnehmer verhindert.
  • Die 5 veranschaulicht eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 2. Hier ist insbesondere nochmals das aus der äußeren Gummifeder 2 herausragende metallische Einlegeteil 8 zu erkennen, über dessen Durchbrüche 14, 14', 14'' das elastomere Lager 1, 2 durch Schraubverbindungen an der Fahrzeugkarosserie befestigt wird. Die 6 gibt eine typische mit der erfindungsgemäßen Lageranordnung erreichbare Kennlinie wieder. Bei dem in den Zeichnungen verdeutlichten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung, mit dem aus zwei Federn bestehenden Lager 1, 2, ist die Basissteifigkeit aus fahrdynamischen Gründen sehr hoch. Zur gewünschten besseren Geräuschdämpfung steht aus fahrdynamischen Gründen nur der Bereich ± 0,5 mm zur Verfügung. In diesem begrenzten Bereich wird mittels der erfindungsgemäßen Anordnung eine geringe Steifigkeit und damit eine bessere Geräuschdämpfung erzielt. Zudem besitzt die Anordnung eine kardanisch weiche Kennlinie im Anfangsbereich, während die maximal auftretenden Kräfte über die großen Flächen der Außenfeder 2 abgefangen werden, was im Hinblick auf das Dauerlaufverhalten günstig ist.
  • 1
    elastomere Feder, Gummielement bzw. innere Feder
    1', 1''
    Bereiche der inneren Feder
    2
    elastomere Feder, äußere Feder
    2', 2'', 2'''
    Bereiche der äußeren Feder
    3
    topf- bzw. trogförmiges Element, Topf
    4
    Kappe, Dämpferkappe
    5
    Durchgang
    6
    Steg
    7
    Einlegeteil
    8
    Einlegeteil
    9
    Stutzen bzw. Absatz
    10
    Rippe(n)
    11
    Spalt
    12
    Spalt
    13
    Nut
    14, 14', 14''
    Durchbruch
    a
    axiale Richtung
    r
    radiale Richtung

Claims (7)

  1. Anordnung zur schwingungsisolierten Anbindung eines Stoßdämpfers an die Fahrzeugkarosserie, mit einem die Dämpferkappe (4) des axial oberen Endes des Stoßdämpfers an der Fahrzeugkarosserie lagernden Schwingungsdämpfer, welcher als ein mit der Fahrzeugkarosserie verbundenes elastomeres Lager (1, 2) ausgebildet ist, das sich an der Fahrzeugkarosserie abstützt, wobei das elastomere Lager (1, 2) aus mindestens zwei elastomeren Federn mit einer in der Achsrichtung des Stoßdämpfers unterschiedlichen Grundsteifigkeit besteht, wobei das Dämpfungsverhalten des Lagers (1, 2) gegenüber aus axialer Richtung (a) über den Stoßdämpfer in die Anordnung eingetragenen Schwingungen innerhalb eines ersten Amplitudenbereichs überwiegend durch die Grundsteifigkeit der ersten Feder (1) und bei Schwingungen mit Amplituden oberhalb dieses ersten Amplitudenbereiches überwiegend durch die Grundsteifigkeit der zweiten Feder (2) oder, im Falle der Ausbildung mit mehreren Federn, mit steigender Amplitude in unterschiedlichen Amplitudenbereichen jeweils überwiegend durch die Grundsteifigkeit der verschiedenen das Lager (1, 2) ausbildenden Federn bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (1, 2) bezüglich seiner Erstreckung in radialer Richtung (r) aus einer inneren elastomeren Feder (1) mit unterteilten, verschiedenen Bereichen (1', 1'') und einer äußeren elastomeren Feder (2) mit unterteilten, verschiedenen Bereichen (2', 2'', 2''') besteht, wobei die innere Feder (1) in der axialen Richtung (a) im Anfangsbereich der Kennlinie eine geringere Grundsteifigkeit aufweist als die äußere Feder (2) und wobei die innere elastomere Feder (1) als ein ringförmiges Gummielement ausgebildet ist, welches durch einen radial nach innen ragenden, umlaufenden Steg (6) der äußeren elastomeren Feder (2), vorzugsweise in konzentrischer Lage zur äußeren Feder (2), in dieser gehalten wird, wobei die äußere Feder (2) metallische Einlegeteile (7, 8) aufweist, von denen mindestens ein vom Gummi umschlossenes Einlegeteil (7) den Steg (6) ausbildet und ein am Umfang aus der äußeren Feder (2) herausragendes Einlegeteil (8) mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist und dass das Gummielement (1) von einem Stutzen (9) des in das Lager (1, 2) eingedrückten Topfes (3) durchragt wird, über den der Topf (3) mit der mit ihm verschraubten Dämpferkappe (4) in Kontakt gebracht ist, wobei an der Innenkontur der inneren Gummifeder (1) mehrere Rippen (10) ausgebildet sind, durch die eine Vorspannung aufgebracht und der Topf (3) oberhalb des Stutzens (9) gehalten wird, der Topf (3) aber im Übrigen mit seiner Außenkontur, ebenso wie die Dämpferkappe (4) von der äußeren Feder (2) durch einen Spalt (11, 12) beabstandet ist, der sich bei einem durch entsprechend große Schwingungsamplituden bewirkten Einfedern der inneren Gummifeder (1) schließt, so dass das bei kleineren Amplituden zunächst überwiegend durch die Grundsteifigkeit der inneren Gummifeder (1) bestimmte Dämpfungsverhalten des Lagers (1, 2) nach dem Schließen des oder der Spalte (11, 12) durch die Grundsteifigkeit der am Topf (3) und/oder an der Dämpferkappe (4) anliegenden äußeren Feder (2) bestimmt ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsverhalten des Lagers (1, 2) gegenüber Schwingungen in der Achsrichtung des Stoßdämpfers bei Schwingungsamplituden von bis zu ± 0,5 mm hauptsächlich durch die Grundsteifigkeit der ersten elastomeren Feder (1) und bei betragsmäßig größeren Schwingungsamplituden hauptsächlich durch die Grundsteifigkeit der zweiten elastomeren Feder (2) bestimmt ist, wobei die Grundsteifigkeit der ersten Feder (1) im Anfangsbereich der Kennlinie geringer ist als die der zweiten Feder (2).
  3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (1, 2) über seinen Umfang mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist und in axialer Richtung (a) einen Durchgang (5) aufweist und dass die Dämpferkappe (4) von der Unterseite in axialer Richtung (a) in das Lager (1, 2) hineinragt und über dessen Durchgang (5) starr, vorzugsweise durch eine Verschraubung, mit einem topförmigen bzw. trogförmigen Element (3) verbunden ist, welches von der Oberseite in axialer Richtung (a) in das Lager (1, 2) hineinragt, wobei die innere Kontur des Lagers (1, 2) in der Weise an die Außenkonturen der Dämpferkappe (4) und des Topfes (3) angepasst ist, dass die Dämpferkappe (4) und der Topf (3) ohne Schwingungsbelastung in axialer Richtung (a) und beim Auftreten von axialen Schwingungen mit kleiner Amplitude innerhalb des ersten Amplitudenbereiches mit ihrer Außenkontur mit der ersten Feder (1) in Kontakt sind, während sie bei größeren Schwingungsamplituden mit Bereichen (2', 2''') der zweiten Feder (2) oder mit Bereichen (1, 1', 2', 2''') beider elastomerer Federn (1, 2) in Kontakt sind.
  4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine in dem Stutzen (9) ausgebildete umlaufende und mit dem ringförmigen Gummielement der inneren Feder (1) in Eingriff gebrachte Nut (13) der Festsitz des Topfes (3) im Lager (1, 2) nach dem Fügen des Topfes (3) verbessert ist.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder (1) und die zweite Feder (2) bzw. die innere Feder (1) und die äußere Feder (2) aus unterschiedlichen elastomeren Materialien bestehen.
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elastomere Feder (1) und die zweite elastomere Feder (2) bzw. die innere Feder (1) und die äußere Feder (2) durch Vulkanisation miteinander verbunden sind.
  7. Anordnung nach einem der der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elastomere Feder (1) und die zweite elastomere Feder (2) bzw. die innere Feder (1) und die äußere Feder (2) unter radialer und/oder axialer Vorspannung verbaut sind.
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