DE102007059955B4

DE102007059955B4 - Dämpferlager

Info

Publication number: DE102007059955B4
Application number: DE102007059955.4A
Authority: DE
Inventors: Ralf Marquardt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2024-08-08
Anticipated expiration: 2027-12-13
Also published as: DE102007059955A1

Abstract

Dämpferlager (1), umfassend:ein Gummi-Metall-Lager (5; 5') zur Befestigung an einer Fahrzeugkarosserie (4),einen Topf (6) zur Ankopplung einer Kolbenstange (2), die sich gegen das Gummi-Metall-Lager (5) abstützt, undeine Pufferfeder (11) zur Anordnung um die Kolbenstange (2), die gegen den Topf (6) anliegt, einen konischen Endabschnitt (12) aufweist und mit dem konischen Endabschnitt (12) einem sich in Richtung der Pufferfeder (11) erweiternden konischen Wandabschnitt (15) des Topfes (6) gegenüberliegt,wobei das Gummi-Metall-Lager (5; 5') einen konischen Abschnitt (16) aufweist, der sich radial um den konischen Wandabschnitt (15) des Topfes (6) erstreckt, sowie einen Metallkern (20; 20'), der im Bereich des konischen Abschnitts (16) des Gummi-Metall-Lagers (5; 5') einen konischen Abschnitt (21; 21') aufweist, an dessen Ende mit größerer Öffnungsweite ein radial nach außen abstehender Ringabschnitt (22; 22') anschließt,dadurch gekennzeichnet, dassan den radialen Ringabschnitt (22; 22') des Metallkerns (20; 20') außenseitig ein weiterer konischer Abschnitt (27; 27') anschließt, der den ersten konischen Abschnitt (21; 21') umgibt und sich in Richtung eines Befestigungsflanschabschnitts (28; 28') des Metallkerns (20; 20') erweitert,wobei der Metallkern (20) im Bereich des radialen Ringabschnitts (22) und/oder des weiteren konischen Abschnitts (27) mit Ausklinkungen (24) versehen ist, und an den Ausklinkungen (24) jeweils eine abgebogene Lasche (25) ausbildet, welche ein Wälzlager (14) radial übergreift.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dämpferlager nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie auf eine Dämpferanordnung mit einem solchen.
Dämpferlager werden in Radaufhängungen von Personenkraftfahrzeugen eingesetzt und sind in einer Vielzahl von unterschiedlichen Ausgestaltungsformen bekannt. Üblicherweise verbinden sie einen Stoßdämpfer oder auch ein Federbein, das einen Stoßdämpfer umfasst, mit der Karosserie des Fahrzeugs. Ein Dämpferlager der eingangs genannten Art wird beispielsweise in US 2002 / 0 171 222 A1 beschrieben, bei dem durch die konische Ausgestaltung eine Verringerung der Bauhöhe erzielt wird. Ein weiteres derartiges Dämpferlager ist aus FR 2 697 472 A1 bekannt.
Ein weiteres Dämpferlager mit einer konischen Abstützung zumindest zwischen dem Topf und dem Gummi-Metalllager ist aus EP 0 027 356 A2 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dämpferlager der eingangs genannten Art zu schaffen, das zusätzlich zur Verringerung der Bauhöhe einen verbesserten Kraftfluss in die Fahrzeugkarosserie ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Dämpferlager gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Dämpferlager gemäß Patentanspruch 7 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
Nachfolgend werden Wege zur Ausführung der Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

1 eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels für ein Dämpferlager nach der Erfindung,
2 eine weitere Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels in einer gegenüber 1 um einen Drehwinkel versetzten Schnittebene,
3 eine räumliche Ansicht des Metallkerns des ersten Ausführungsbeispiels mit Andeutung der Schnittebenen von 1 und 2, und in
4 eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels für ein Dämpferlager nach der Erfindung.

Das erste Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 bezieht sich auf ein oberes Dämpferlager 1 eines Federbeins einer angetriebenen Kraftfahrzeug-Vorderachse. Über das Dämpferlager 1 sind ein hier lediglich durch seine Kolbenstange 2 angedeuteter Schwingungsdämpfer sowie eine Feder 3 an der Fahrzeugkarosserie 4 abgestützt.
Das Dämpferlager 1 umfasst ein Gummi-Metall-Lager 5, über welches das Dämpferlager 1 an der Fahrzeugkarosserie 4 abgestützt und befestigt ist. Weiterhin umfasst das Dämpferlager 1 einen Topf 6 zur Ankopplung der Kolbenstange 2, sowie einen Gegenhalter 7, der mit dem Topf 6 verbunden ist, um einen Innenringabschnitt 8 des Gummi-Metall-Lager 5 einzuspannen. Hierzu wird auf einen Gewindeabschnitt 9 der Kolbenstange 2, die durch eine Öffnung des Topfs 6 und des Gegenhalters 7 hindurchgesteckt wird, eine Mutter 10 aufgeschraubt. Der Topf 6 ist so gegen das Gummi-Metall-Lager 5 abgestützt. Schließlich umfasst das Dämpferlager 1 eine Pufferfeder 11, welche verhindert, dass bei maximaler Einfederung des Federbeins die Oberkante des Stoßdämpfers unmittelbar gegen den Topf 6 anschlägt. Die Pufferfeder 11 ist hierzu auf die Kolbenstange 2 aufgesteckt und liegt mit ihrem oberen Endabschnitt 12 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an dem Topf 6 an.
Bei Abstützung eines Federbeins weist das Dämpferlager 1 zusätzlich einen oberen Federteller 13 für die Feder 3 auf, der über ein Wälzlager 14 gegen einen Abschnitt des Gummi-Metall-Lagers 5 abgestützt ist.
Zur Verbesserung der Krafteinleitung in die Fahrzeugkarosserie sowie zur Verminderung der Bauhöhe sind das Gummi-Metall-Lager 5, der Topf 6, und die Pufferfeder 11 in besonderer Art und Weise aufeinander abgestimmt.
Wie die 1 und 2 zeigen, ist der obere Endabschnitt 12 der Pufferfeder 11 in Richtung des Topfes 6 konisch verjüngt ausgebildet. In gleicher Weise bildet der Topf 6 einen sich in Richtung der Pufferfeder 11 konisch erweiternden Wandabschnitt 15 aus, gegen den sich der konische Endabschnitt 12 der Pufferfeder 11 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel abstützt.
Weiterhin ist auch das Gummi-Metall-Lager 5 mit einem konischen Abschnitt 16 ausgebildet, der sich radial um den konischen Wandabschnitt 15 des Topfes 6 herum erstreckt. Das Gummi-Metall-Lager 5 stützt sich mit einem Abschnitt aus Elastomermaterial am Außenumfang 17 des konischen Wandabschnitts 15 des Topfes 6 ab. Dazu kann, wie in 1 gezeigt, an dem Elastomermaterial des Gummi-Metall-Lagers 5 eine umlaufende Nocke 18 ausgebildet sein, die lediglich an einem Teilbereich des Außenumfangs 17 des konischen Wandabschnitts 15 des Topfes 6 anliegt, während das Elastomermaterial des Gummi-Metall-Lagers 5 in der dargestellten Einbaulage im Übrigen von dem Außenumfang 17 des konischen Wandabschnitts 15 des Topfes 6 beabstandet ist, so dass zwischen letzterem und dem Gummi-Metall-Lager 5 ein Spalt besteht.
Das Gummi-Metall-Lager 5 weist mindestens einen Metallkern 20 auf, der in Elastomermaterial eingebettet ist. Der in 3 näher dargestellte Metallkern 20 bildet im Bereich des konischen Abschnitts 16 des Gummi-Metall-Lagers 5 einen konischen Abschnitt 21 aus. An den konischen Abschnitt 21 des Metallkerns 20 schließt am Ende mit größerer Öffnungsweite ein radial nach außen abstehender Ringabschnitt 22 an, welcher im Wesentlichen parallel zu dem Wälzlager 14 verläuft und von diesem durch Elastomermaterial beabstandet ist. Letzteres ist in Radialrichtung durch einen abgesetzten Vorsprung 23 des Gummi-Metall-Lagers 5' festgelegt.
An den radialen Ringabschnitt 22 des Metallkerns 20 schließt außenseitig ein weiterer konischer Abschnitt 27 an, der von dem Ringabschnitt 22 nach oben abgebogen ist, so dass der weitere konische Abschnitt 27 den ersten konischen Abschnitt 21 umgibt und sich in Richtung eines Befestigungsflanschabschnitts 28 des Metallkerns 20 erweitert. Über den Befestigungsflanschabschnitt 28 wird das Gummi-Metall-Lager 5 an die Fahrzeugkarosserie 4 angeschlossen. Hierzu sind an dem Befestigungsflanschabschnitt mehrere Durchgangsöffnungen 29 ausgebildet. Zwischen einer Innenwand des durch den zweiten konischen Abschnitt 27 verstärkten Teils des Gummi-Metall-Lagers 5 und der Außenwand des Innenringabschnitts 8 des Gummi-Metall-Lagers 5 befindet sich eine ringförmige Vertiefung 26.
Wie 3 zeigt, ist der zweite konische Abschnitt 27 mit mehreren Ausklinkungen 24 versehen, die in 1 im Schnitt dargestellt sind. An den Ausklinkungen 24 geht der radiale Ringabschnitt 22 an seinem Außenrand in eine nach unten umgebogene Lasche 25 über, die den Außenumfang des Wälzlagers 14 übergreift und den abgesetzten Vorsprung 23 versteift. Die Ausklinkungen 24 sind mit Elastomermaterial ausgefüllt, so dass sich im Übergangsbereich zwischen dem radialen Ringabschnitt 22 und dem zylindrischen Flansch 23 ein kernfreier Steg aus Elastomermaterial ergibt, der in den metallkernverstärkten Befestigungsflanschabschnitt 28 übergeht. Letzterer ist umlaufend ausgebildet und dient der axialen Abstützung an der Fahrzeugkarosserie 4.
Der Metallkern 20 des Gummi-Metall-Lagers 5 ist vorzugsweise als einstückiges Blechformteil ausgebildet und in Elastomermaterial einvulkanisiert. Auch der Topf 6 und der Gegenhalter 7 werden vorzugsweise als Blechformteile mit im Wesentlichen konstanter Wanddicke ausgeführt.
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich durch die Abstützung des Wälzlagers 14' am Gummi-Metall-Lager 5' unterscheidet. Mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Zwischen dem Gummi-Metall-Lager 5' und dem Wälzlager 14 ist ein Zwischenstück 40' eingegliedert, über das die Rotationsebene des Wälzlagers 14 gegenüber der Erstreckungsebene des Ringabschnitts 22' des Gummi-Metall-Lagers 5' angewinkelt ist. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Federachse nicht koaxial zur Dämpferachse verläuft, sondern mit dieser beispielsweise einen spitzen Winkel einschließt. Das Wälzlager 14, der Federteller 13 und das Gummi-Metall-Lager 5' können durch Verwendung des Zwischenstücks 40' wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden, bei dem die Federachse und die Dämpferachse koaxial dargestellt sind und das Gummi-Metall-Lager 5 für das Wälzlager eine Anlagefläche senkrecht zur Dämpferachse besitzt.
Beide Ausführungsbeispiele ermöglichen eine in Vertikalrichtung besonders kompakte Ausführung des Dämpferlagers 1, da durch die konische Ausgestaltung des oberen Endabschnitts 12 der Pufferfeder 11 sowie einer angepassten konischen Ausgestaltung des Topfes 6 und des Gummi-Metall-Lagers 5 die Einbaulage der Pufferfeder 11 weiter nach oben verschoben werden kann. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen ergibt sich ein verminderter Abstand zwischen der Oberkante 30 des Gegenhalters 7 und der Unterkante 31 des Topfes 6 sowie zwischen der Oberkante 30 des Gegenhalters 7 und der Unterkante 32 der Pufferfeder 11. Überdies wird durch die Schrägstellung des Wandabschnitts 15 und durch den konischen Abschnitt 16 des Gummi-Metall-Lagers 5 die Krafteinleitung bei einem Zusammendrücken der Pufferfeder 11 verbessert.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern umfasst alle durch die Ansprüche definierten Ausgestaltungen.
Bezugszeichenliste

1: Dämpferlager
2: Kolbenstange
3: Feder
4: Fahrzeugkarosserie
5, 5': Gummi-Metall-Lager
6: Topf
7: Gegenhalter
8: Innenringabschnitt
9: Gewindeabschnitt
10: Mutter
11: Pufferfeder
12: Endabschnitt der Pufferfeder
13: Federteller
14: Wälzlager
15: konischer Abschnitt des Topfes
16: konischer Wandabschnitt des Gummi-Metall-Lagers
17: Außenumfang des konischen Wandabschnitts des Topfes
18: Nocke
20, 20': Metallkern
21, 21': konischer Abschnitt des Metallkerns
22, 22': Ringabschnitt des Metallkerns
23: abgesetzter Vorsprung
24: Ausklinkung
25: Lasche
26, 26': Hohlraum/Vertiefung
27, 27': zweiter konischer Abschnitt des Metallkerns
28, 28': Befestigungsflanschabschnitt des Metallkerns
30: Oberkante des Gegenhalters
31: Unterkante des Topfes
32: Unterkante der Pufferfeder
40': Zwischenstück

Claims

Dämpferlager (1), umfassend: ein Gummi-Metall-Lager (5; 5') zur Befestigung an einer Fahrzeugkarosserie (4), einen Topf (6) zur Ankopplung einer Kolbenstange (2), die sich gegen das Gummi-Metall-Lager (5) abstützt, und eine Pufferfeder (11) zur Anordnung um die Kolbenstange (2), die gegen den Topf (6) anliegt, einen konischen Endabschnitt (12) aufweist und mit dem konischen Endabschnitt (12) einem sich in Richtung der Pufferfeder (11) erweiternden konischen Wandabschnitt (15) des Topfes (6) gegenüberliegt, wobei das Gummi-Metall-Lager (5; 5') einen konischen Abschnitt (16) aufweist, der sich radial um den konischen Wandabschnitt (15) des Topfes (6) erstreckt, sowie einen Metallkern (20; 20'), der im Bereich des konischen Abschnitts (16) des Gummi-Metall-Lagers (5; 5') einen konischen Abschnitt (21; 21') aufweist, an dessen Ende mit größerer Öffnungsweite ein radial nach außen abstehender Ringabschnitt (22; 22') anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass an den radialen Ringabschnitt (22; 22') des Metallkerns (20; 20') außenseitig ein weiterer konischer Abschnitt (27; 27') anschließt, der den ersten konischen Abschnitt (21; 21') umgibt und sich in Richtung eines Befestigungsflanschabschnitts (28; 28') des Metallkerns (20; 20') erweitert, wobei der Metallkern (20) im Bereich des radialen Ringabschnitts (22) und/oder des weiteren konischen Abschnitts (27) mit Ausklinkungen (24) versehen ist, und an den Ausklinkungen (24) jeweils eine abgebogene Lasche (25) ausbildet, welche ein Wälzlager (14) radial übergreift.
Dämpferlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gummi-Metall-Lager (5') und einem Wälzlager (14) ein Zwischenstück (40') eingegliedert ist, das für das Wälzlager (14) eine gegenüber einer Anlagefläche des Gummi-Metall-Lagers (5') angewinkelte Rotationsebene definiert.
Dämpferlager (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (6) mit einem Gegenhalter (7) verspannt ist, und der Topf (6) und der Gegenhalter (7) einen Innenringabschnitt (8) des Gummi-Metall-Lagers (5) einspannen.
Dämpferlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (6) ein Blechformteil mit konstanter Wanddicke ist.
Dämpferlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummi-Metall-Lager (5) mit einem Abschnitt aus Elastomermaterial am Außenumfang (17) des konischen Wandabschnitts (15) des Topfes (6) abgestützt ist.
Dämpferlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummi-Metall-Lager (5) mit einer umlaufenden Nocke (18) lediglich an einem Teilbereich des Außenumfangs (17) des konischen Wandabschnitts (15) des Topfes (6) abgestützt ist und zumindest in einer Einbaulage im Übrigen von dem konischen Wandabschnitt (15) des Topfes (6) beabstandet ist.
Dämpferanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem über ein Dämpferlager (1) an einer Fahrzeugkarosserie (4) abgestützten Schwingungsdämpfer, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.