DE102007026471B4 - Suspension strut - Google Patents
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Abstract
Federbeinstützlager
zur Lagerung des oberen Endes eines Federbeines in einem Kraftfahrzeug
mit:
– einem
Innenteil (1) zur Befestigung des Federbeinstützlagers (2) am oberen Ende
des Federbeins,
– einer
durch wenigstens einen Elastomerkörper gebildeten Arbeitsfeder
(3) zur Schwingungen dämpfenden
Aufnahme des Innenteiles (1) und
– einem Gehäuse (4) zur Verbindung des
Federbeinstützlagers
(2) mit dem Kraftfahrzeug,
dadurch gekennzeichnet, dass
das
Gehäuse
(4) wenigstens einen Hubraum (5) mit zumindest einem durch Beaufschlagung
mit einer Kraft verstellbar in dem Hubraum (5) gelagerten Kolben
(6, 7) zur Beeinflussung der Federsteifigkeit der Arbeitsfeder (3)
aufweist, wobei zumindest ein Teil der Oberfläche der Arbeitsfeder (3) an
einer korrespondierenden Kontaktfläche (8, 9) des Kolbens (6,
7) zur Anlage gebracht ist.Strut support bearing for supporting the upper end of a shock absorber in a motor vehicle with:
- An inner part (1) for fixing the strut support bearing (2) at the upper end of the strut,
- A formed by at least one elastomeric body working spring (3) for vibration damping reception of the inner part (1) and
A housing (4) for connecting the strut support bearing (2) to the motor vehicle,
characterized in that
the housing (4) has at least one displacement (5) with at least one piston (6, 7) which is displaceably mounted in the displacement (5) by acting on a force to influence the spring rigidity of the working spring (3), wherein at least part of the surface the working spring (3) on a corresponding contact surface (8, 9) of the piston (6, 7) is brought into abutment.
Description
Die Erfindung betrifft ein Federbeinstützlager nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a suspension strut bearing according to the preamble of claim 1.
Ein
Federbeinstützlager
zur Schwingungen isolierenden Lagerung des oberen Endes eines Federbeins
in einem Kraftfahrzeug geht aus der
Aus
der
Darüber hinaus
ist aus der
Ferner
offenbart die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Federbeinstützlager zur Lagerung des oberen Endes eines Federbeins in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem die Steifigkeit und die Dämpfungseigenschaften variiert werden können.Of the Invention is based on the object, a suspension strut for supporting the upper end of a strut in a motor vehicle to create in which the stiffness and the damping properties varies can be.
Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung für ein Federbeinstützlager nach dem Oberbegriff mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.The Invention solves this task for a strut support bearing according to the preamble with the characterizing features of claim 1.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den sich anschließenden Unteransprüchen wiedergegeben.Further Embodiments of the invention are given in the appended subclaims.
Ein Federbeinstützlager zur Lagerung des oberen Endes eines Federbeins in einem Kraftfahrzeug mit einem Innenteil zur Befestigung des Federbeinstützlagers am oberen Ende des Federbeins, einer durch wenigstens einen Elastomerkörper gebildeten Arbeitsfeder zur Schwingungen dämpfenden Aufnahme des Innenteiles und einem Gehäuse zur Verbindung des Federbeinstützlagers mit dem Kraftfahrzeug wurde erfindungsgemäß dahingehend weitergebildet, dass das Gehäuse wenigstens einen Hubraum mit mindestens einem durch Beaufschlagung mit einer Kraft verstellbar in dem Hubraum gelagerten Kolben zur Beeinflussung der Federsteifigkeit der Arbeitsfeder aufweist.One Suspension strut for supporting the upper end of a strut in a motor vehicle with an inner part for attachment of the strut support bearing at the upper end of the strut, one formed by at least one elastomeric body Working spring for vibration damping recording the inner part and a housing for connecting the suspension strut support bearing with the motor vehicle according to the invention has been developed to that the case at least one displacement with at least one by admission with a force adjustable in the displacement piston mounted for Influencing the spring stiffness of the working spring has.
Der in dem erfindungsgemäßen Federbeinstützlager zum Einsatz kommende Kolben beeinflusst infolge der auf diesen einwirkenden Kraft die Steifigkeit des Elastomerkörpers. Je nach dem auf den Elastomerkörper ausgeübten Druck können somit dessen Dämpfungseigenschaften verändert werden.The piston used in the spring strut support bearing according to the invention influences the stiffness of the elastomer body as a result of the force acting thereon. Depending on the pressure exerted on the elastomer body pressure thus its damping properties changed who the.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Federbeinstützlager zur Verfügung gestellt, das nicht nur eine manuelle Verstellbarkeit der Steifigkeit des Elastomerkörpers gestattet, sondern auch eine automatische Einstellung unter Berücksichtigung der sich während der Fahrt ändernden Fahrbahnverhältnisse ermöglicht. Das Federbeinstützlager nach der Erfindung ist somit sehr flexibel an unterschiedliche Fahrsituationen anpassbar. So kann der Fahrer beispielsweise zwischen verschiedenen Dämpfungseigenschaften der Federbeinstützlager seines Kraftfahrzeugs wählen. Nur beispielhaft seien an dieser Stelle Einstellungen genannt, wie: „Komfort", „Standard" oder „Sport". Darüber hinaus bietet das Federbeinstützlager nach der hier vorgestellten Lösung einen weiteren, sehr wesentlichen Vorteil gegenüber bekannten Ausführungen mit einem nicht in seiner Steifigkeit veränderbaren Elastomerkörper. Im Laufe der Lebensdauer eines Kraftfahrzeuges stellen sich bei einem Federbeinstützlager durch Umwelteinflüsse oder infolge der Alterung des Materials Änderungen in den Dämpfungseigenschaften des Elastomerkörpers ein. Bisher konnte diesem Problem lediglich durch den arbeits- und kostenintensiven Austausch des kompletten Federbeinstützlagers begegnet werden. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es nunmehr problemlos möglich, eine Änderung der elastischen Eigenschaften des Federbeinstützlagers herbeizuführen, die diesen natürlichen Alterungsprozess kompensiert. Ein Austausch des Federbeinstützlagers muss folglich nicht mehr erfolgen.With the solution according to the invention is a strut support bearing to disposal not just a manual adjustability of stiffness of the elastomer body allowed, but also considering an automatic adjustment which is during the driving changing Road conditions allows. The strut support bearing according to the invention is thus very flexible to different driving situations customizable. For example, the driver can choose between different ones damping properties the strut support bearing of his motor vehicle. Just as an example, settings such as "comfort", "standard" or "sport" are mentioned here offers the strut support bearing after the solution presented here another, very significant advantage over known designs with an elastomeric body which can not be changed in its rigidity. in the Over the life of a motor vehicle arise at a Suspension strut by environmental influences or As a result of the aging of the material changes in the damping properties of the elastomer body one. So far, this problem could only by the labor and costly replacement of the complete suspension strut bearing be countered. With the solution according to the invention, it is now easy possible, a change To bring about the elastic properties of the suspension strut bearing, the this natural Aging process compensated. An exchange of strut support bearing therefore no longer has to be done.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Oberfläche der Arbeitsfeder an einer korrespondierenden Kontaktfläche des Kolbens zur Anlage gebracht ist. Durch den Kontakt zwischen Kolben und Arbeitsfeder wird die auf den Kolben einwirkende Kraft unmittelbar an die Arbeitsfeder weitergegeben. Der Kontakt zwischen der Kontaktfläche des Kolbens und der Arbeitsfeder ermöglicht somit eine sehr flexible Änderung der Parameter der elastomeren Arbeitsfeder, wodurch eine unmittelbare, zeitnahe Änderung der Eigenschaften des Federbeinstützlagers erreichbar ist.The invention is further provided that at least a part of the surface of the working spring on a corresponding contact surface of the piston is brought to bear. Through the contact between Piston and working spring is the force acting on the piston passed directly to the work spring. The contact between the contact surface the piston and the working spring thus allows a very flexible change the parameter of the elastomeric working spring, whereby an immediate, timely change the properties of the suspension strut support bearing is reached.
Die Arbeitsfeder kann allgemein betrachtet sowohl einstückig, als auch mehrteilig ausgeführt werden. Neben der Möglichkeit, die Arbeitsfeder aus einem einstückigen Elastomerkörper herzustellen, besteht eine Lösung darin, dass die Arbeitsfeder aus einer inneren, das Innenteil aufnehmenden Gummifeder und mindestens einer äußeren Gummifeder besteht. Ein Vorteil der mehrteiligen Ausführung der Arbeitsfeder ist beispielsweise darin zu sehen, dass die einzelnen Elemente der Arbeitsfeder unterschiedliche Shore-Härten und damit verschiedene Elastizitätswerte aufweisen können. Dies hat zur Folge, dass die Einstellung der Dämpfung des Federbeinstützlagers optimiert werden kann. Darüber hinaus sind mehrteilige Arbeitsfedern auch deshalb von Vorteil, weil sich je nach konstruktiver Ausführung des Federbeinstützlagers eine Montageerleichterung ergibt.The Work spring can generally be considered both in one piece, as also be executed in several parts. Besides the possibility the working spring of a one-piece elastomer body manufacture, there is a solution in that the working spring from an inner, receiving the inner part Rubber spring and at least one rubber outer spring consists. An advantage of the multipart design of the working spring is for example, to see that the individual elements of the working spring different shore hardnesses and thus different elasticity values can have. This has the consequence that the adjustment of the damping of the strut support bearing can be optimized. About that In addition, multi-part work springs are also advantageous because depending on the design the strut support bearing a mounting relief results.
Um die Federsteifigkeiten einer mehrteiligen Arbeitsfeder möglichst genau einstellen zu können, ist es hilfreich, wenn zwischen der inneren und der äußeren Gummifeder eine Feder-Reihenschaltung gegeben ist. Die Bestimmung der Eigenschaften des Federbeinstützlagers mit derartig angeordneten Einzelelementen der Arbeitsfeder ist auf diese Weise erheblich vereinfacht.Around the spring stiffness of a multi-part working spring as possible to be able to adjust exactly is It's helpful if there's a spring series connection between the inner and outer rubber springs is. The determination of the properties of the suspension strut bearing with such arranged individual elements of the working spring is on this way considerably simplified.
Neben der Möglichkeit, die einzelnen Elemente der Arbeitsfeder mit Versteifungselementen auszustatten, die beispielsweise in den jeweiligen Elastomerkörper integriert, also eingebettet sein können, geht ein weiterführender Gedanke der Erfindung dahin, dass zwischen der inneren und der äußeren Gummifeder der Arbeitsfeder ein Stützblech angeordnet ist. Dieses Stützblech dient einerseits einer Trennung zwischen den einzelnen Elementen der Arbeitsfeder und stellt andererseits eine gemeinsame Anlagefläche dar.Next The possibility, to equip the individual elements of the working spring with stiffening elements, for example, integrated into the respective elastomer body, so embedded could be, goes on a continuing Thought of the invention then that between the inner and the outer rubber spring the working spring a support plate is arranged. This support plate on the one hand serves a separation between the individual elements the working spring and on the other hand represents a common investment area.
Das Stützblech kann als ein einteiliges Bauteil ausgeführt werden oder entsprechend einer Ausführungsvariante der Erfindung aus mehreren form- oder kraftschlüssig miteinander verbundenen Einzelteilen zusammengesetzt sein. Aus der mehrteiligen Ausführung des Stützbleches ergibt sich neben konstruktiven Vorteilen auch die Möglichkeit, ein Baukastensystem zu schaffen.The gusset can be carried out as a one-piece component or accordingly an embodiment variant the invention of several positively or non-positively connected Be composed of individual parts. From the multipart design of the support plate apart from constructive advantages, there is also the possibility to create a modular system.
Bei der Fertigung des erfindungsgemäßen Federbeinstützlagers wird auf den Elastomerkörper der Arbeitsfeder eine vordefinierte Vorspannung aufgebracht. Dies hat den Vorteil, dass die Elastizitätswerte und damit die dämpfenden Eigenschaften des Federbeinstützlagers exakt angegeben werden können und für den jeweiligen Fahrzeugtyp anpassbar sind. Im eingebauten Zustand wird durch den Kolben eine Erhöhung oder Verringerung des Druckes auf den Elastomerkörper der Arbeitsfeder erzeugt und somit das Federbeinstützlager in seinen Dämpfungseigenschaften insgesamt verändert.at the manufacture of the shock absorber support bearing according to the invention is on the elastomeric body of the Working spring applied a predefined bias. this has the advantage that the elasticity values and thus the steaming Features of strut support bearing can be specified exactly and for the respective vehicle type are customizable. In the installed state becomes an increase through the piston or reducing the pressure on the elastomeric body of the working spring generated and thus the strut support bearing in its damping properties changed altogether.
Eine besonders einfache Ausführungsvariante der Montage des Federbeinstützlagers besteht darin, dass Spannschrauben verwendet werden, die zur Verbindung der Einzelteile des Gehäuses dienen.A particularly simple embodiment the assembly of the suspension strut support bearing is that clamping screws are used to connect the items of the housing serve.
Es ist ferner sinnvoll, wenn der Hub des Kolbens begrenzt ist. Zur Umsetzung einer derartigen Hubbegrenzung werden durch die Erfindung unterschiedliche Lösungsmöglichkeiten zur Verfügung gestellt.It is also useful if the stroke of the piston is limited. to Implementation of such Hubbegrenzung be by the invention different solutions to disposal posed.
So geht eine erste Ausführung der Verstellbarkeit des Kolbens dahin, dass der Kolben einen Flansch aufweist, der zwischen einer den zulässigen Hub definierenden ersten und einer zweiten Anlageschulter hin und her bewegbar ist.So goes a first version of the adjustment Possibility of the piston to the fact that the piston has a flange which is movable between a permissible stroke defining the first and a second abutment shoulder back and forth.
Eine andere Variante besteht darin, dass in dem Gehäuse zumindest ein den Hub des Kolbens begrenzender Anschlag vorhanden ist.A Another variant is that in the housing at least one stroke of the Piston limiting stop is present.
Die auf den Kolben einwirkende Kraft kann auf unterschiedliche Weise bereitgestellt werden. Erfindungsgemäß ist vorrangig daran gedacht, dass es sich um eine außerhalb des Federbeinstützlagers vorhandene Energiequelle handelt. Aus diesem Grund sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass das Gehäuse topf- oder ringförmig mit in seiner Mantelfläche vorhandenen Anschlüssen zur Bereitstellung der zur Verstellung des Kolbens erforderlichen Kraft ausgeführt ist. Über diese Anschlüsse kann somit beispielsweise die Zuführung elektrischer Energie zur Ansteuerung eines Elektromagneten des Federbeinstützlagers ermöglicht oder es können zum Beispiel Hydraulikflüssigkeit oder Druckluft führende Leitungen an das Federbeinstützlager angeschlossen werden.The force acting on the piston can be in different ways to be provided. According to the invention, priority is given to that it is an outside existing strut support bearing Energy source is. For this reason, sees a training the invention that the housing pot-shaped or ring-shaped with in its lateral surface existing connections to provide the necessary for adjusting the piston Power executed is. about these connections can thus, for example, the feeder electrical energy for controlling an electromagnet of the spring strut support bearing allows or it can for example hydraulic fluid or compressed air lines to the strut support bearing be connected.
Neben einer einteiligen Ausführungsvariante des Kolbens kann dieser auch mehrteilig sein. Ferner geht ein Vorschlag dahin, dass das Federbeinstützlager zwei entlang der Lagermittenachse einander axial gegenüberliegend angeordnete Kolben aufweist, in deren gemeinsam gebildeten Hohlraum die Arbeitsfeder eingesetzt ist. Die Verwendung mehrerer Kolben weist die Vorteile auf, das die im Hohlraum aufgenommene Arbeitsfeder in ihrer Lage fixiert ist und dass die Fläche des einzelnen Kolbens reduziert werden kann. Damit lassen sich die Abmaße, das heißt, der für das Federbeinstützlager erforderliche Bauraum, entscheidend reduzieren. Ein weiterer Vorteil der Verwendung mehrerer Kolben beziehungsweise eines mehrteiligen Kolbens ist auch darin zu sehen, dass die Kraft, die auf die Arbeitsfeder einwirkt, von mehreren Seiten einwirkt und sehr gleichmäßig eingestellt werden kann.Next a one-piece embodiment of the This piston can also be multi-part. There is also a proposal there, that the suspension strut bearing two axially opposite one another along the bearing center axis arranged piston, in the cavity formed together the working spring is inserted. The use of multiple pistons has the advantages of accommodating the working spring received in the cavity is fixed in position and that the area of the individual piston are reduced can. This allows the dimensions, that is, for the suspension strut bearing required space, significantly reduce. Another advantage the use of multiple pistons or a multi-part Piston is also to be seen in that the force acting on the working spring acts, acts from multiple sides and set very evenly can be.
Ein weiterer Beitrag zur Umsetzung einer Reduzierung der Baugröße des Federbeinstützlagers besteht auch darin, dass zwei entlang der Lagermittenachse einander axial gegenüberliegend angeordnete Kolben vorgesehen werden, die ineinander geschoben werden können.One further contribution to the implementation of a reduction in the size of the suspension strut support bearing is also that two along the bearing center axis each other axially opposite one another arranged pistons are provided, which are pushed into each other can.
Wie zuvor bereits erwähnt wurde, wird für die Umsetzung der erfindungsgemäßen Lösung bevorzugt eine externe Energiequelle verwendet. Hierzu weist das Federbeinstützlager Anschlüsse in der ebenfalls bereits beschriebenen Weise auf. Als externe Energiequellen, die eine zur Verstellung des Kolbens erforderliche Kraft bereitstellen, können beispielsweise Hydrauliksysteme, Pneumatiksysteme oder Elektromagneten verwendet werden. Der Elektromagnet selbst wird vorzugsweise innerhalb des Federbeinstützlagers vorgesehen werden, sodass die Anschlüsse zur Zuführung der erforderlichen elektrischen Energie dienen. Bei den Hydrauliksystemen oder Pneumatiksystemen ist ein weiterer Vorteil darin zu sehen, wenn die bereits im Kraftfahrzeug vorhandenen Systeme für die Steuerung des erfindungsgemäßen Federbeinstützlagers zum Einsatz kommen.As previously mentioned became, is for the implementation of the solution according to the invention is preferred uses an external source of energy. For this purpose, the strut support bearing connections in the manner already described. As external energy sources, provide a force required to move the piston, can For example, hydraulic systems, pneumatic systems or electromagnets be used. The electromagnet itself is preferably within the strut support bearing be provided so that the connections for supplying the required electrical Serve energy. For hydraulic systems or pneumatic systems Another advantage is to see it in the car existing systems for the control of the strut support bearing according to the invention be used.
Als besonders vorteilhaft im Sinne der Erfindung ist auch ein Vorschlag anzusehen, der darin besteht, dass von Sensorsystemen des Kraftfahrzeuges stammende Messwerte zur Ansteuerung des Federbeinstützlagers genutzt werden. So ist es beispielsweise möglich, das Signal eines Sensors, der beim Durchqueren einer Kurve einseitig eine Neigung des Kraftfahrzeuges sensiert hat, dazu zu nutzen, die Kennung der betroffenen Federbeinstützlager auf eine härtere Abstimmung hin auszurichten, um damit die Straßenlage des Kraftfahrzeuges zu verbessern und erforderlichenfalls zu stabilisieren. Ähnliche Lösungen lassen sich für beliebige Fahrsituationen wie Bremsen, Wanken oder andere umsetzen.When Particularly advantageous according to the invention is also a proposal view, which is that of sensor systems of the motor vehicle derived measured values for the control of the suspension strut support bearing be used. So it is possible, for example, the signal of a sensor, when crossing a curve on one side an inclination of the motor vehicle has sensed to use, the identifier of the affected strut support bearings on a harder Aligning vote to order the road holding of the motor vehicle improve and, if necessary, stabilize. Similar solutions can be for Any driving situations such as braking, rolling or other implement.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen keine Einschränkung auf die dargestellten Varianten dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung des Prinzips der Erfindung. Dabei sind gleiche oder gleichartige Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.The The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. The shown embodiments do not constitute a restriction on the variants shown, but only serve the explanation the principle of the invention. Here are the same or similar components denoted by the same reference numerals. To the operation of the invention to be able to illustrate are only very simplified schematic diagrams in the figures shown on which for the invention has not been omitted essential components. This does not mean that such components in a solution according to the invention not available.
Es zeigen:It demonstrate:
In
der Darstellung der
Eine
andere Ausführungsvariante
eines erfindungsgemäßen Federbeinstützlagers
zur Lagerung des oberen Endes eines Federbeins in einem Kraftfahrzeug
geht aus der Schnittdarstellung entlang der Lagermittenachse
- 11
- Innenteilinner part
- 22
- FederbeinstützlagerSuspension strut
- 33
- Arbeitsfederworking spring
- 44
- Gehäusecasing
- 55
- Hubraumcapacity
- 66
- Kolbenpiston
- 77
- Kolbenpiston
- 88th
- Kontaktflächecontact area
- 99
- Kontaktflächecontact area
- 1010
- Innere GummifederInner rubber spring
- 1111
- Äußere GummifederOuter rubber spring
- 1212
- Äußere GummifederOuter rubber spring
- 1313
- Stützblechgusset
- 1414
- Stützblechgusset
- 1515
- Spannschraubeclamping screw
- 1616
- Spannschraubeclamping screw
- 1717
- Spannschraubeclamping screw
- 1818
- Spannschraubeclamping screw
- 1919
- Flanschflange
- 2020
- Flanschflange
- 2121
- Anlageschultercontact shoulder
- 2222
- Anlageschultercontact shoulder
- 2323
- Anlageschultercontact shoulder
- 2424
- Anlageschultercontact shoulder
- 2525
- Anschlagattack
- 2626
- Anschlussconnection
- 2727
- Anschlussconnection
- 2828
- Anschlussconnection
- 2929
- Anschlussconnection
- 3030
- LagermittenachseBearing center axis
- 3131
- Hohlraumcavity
- 3232
- Dichtungsringsealing ring
- 3333
- Flachdichtunggasket
- 3434
- Kanalchannel
- 3535
- Kanalchannel
- 3636
- Deckelcover
- 3737
- Deckelcover
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2007
- 2007-06-05 DE DE200710026471 patent/DE102007026471B4/en not_active Expired - Fee Related
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