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Die Erfindung betrifft einen Hilfsrahmen für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie dessen Verwendung als Querträgerrahmen in einem Kraftfahrzeug.
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Derartige Hilfsrahmen oder Aggregateträger sind insbesondere in Großserien gefertigten modernen Personenkraftfahrzeugen weit verbreitet, weil mit ihnen zum einen an sonst an sich nicht geeigneten Stellen des Fahrzeuges u. a. Lager- und sonstige Stützpunkte für die schwenkbare Anlenkung von Radführungslenkern (z. B. Längs-, Schräg- oder Querlenkern) oder auch für die Befestigung des Antriebsaggregats, das heißt der Motor/Getriebe-Einheit geschaffen werden. Der Hilfsrahmen und die daran schwenkbar angelenkten Längs-, Schräg- oder Querlenker werden üblicherweise vergleichsweise steif ausgelegt, weil dies für die Fahrdynamik des Fahrzeugs von Vorteil ist. Die Lager, über die der Hilfsrahmen mit dem Fahrzeugaufbau dämpfend gekoppelt ist, enthalten im allgemeinen gummielastische Elemente, die dazu beitragen sollen, dass fahrbedingte Geräusche und Vibrationen vom Fahrzeuginnenraum ferngehalten werden.
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Dabei werden von den Kunden immer höhere Standards an die Reduzierung von Geräuschen, wie beispielsweise Luft- und Körperschall, und Vibrationen, die in den Innenraum der Fahrzeuge übertragen werden, gefordert. Im automobilen Sprachgebrauch wird die Bezeichnung für als Geräusche hörbare oder als Vibrationen spürbare Schwingungen in Kraftfahrzeugen oder an Maschinen als „Geräusch, Vibration und Rauheit“ eines Fahrzeuges oder einer Maschine zusammengefasst und mit „NVH“ (Noise, Vibration, Harshness) abgekürzt. Dabei bezeichnet Rauheit bzw. Harshness den sowohl hör- als auch fühlbaren Übergangsbereich im Bereich von 20 Hz bis 100 Hz. Generell ist die Ursache für NVH die lokale Krafteinleitung einer Schwingungsquelle in schwingungsübertragende Medien. Die Gründe für Schwingungen sind konkret meist selbsterregte Reibschwingungen im Fahrzeug, sogenannte Stick-Slip-Effekte, die entweder Nebenerscheinungen gewollter Reibung sind, oder ungewollt bei Festkörperreibung entstehen und zur Abstrahlung von Körperschall und letztlich hörbarem Luftschall führen. Typische Beispiele für NVH sind beispielsweise quietschende Bremsen, ratternde Scheibenwischer, Getriebeheulen, Rupfen der Kupplung oder Geräusche der Fahrzeugklimatisierung.
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In der Praxis werden solche Effekte durch die Automobilhersteller und -zulieferer bewertet, um das Reklamationsrisiko abzuschätzen und die Akzeptanz des Produktes bei der überwiegenden Mehrheit der Kunden sicherzustellen. Dabei ist beispielsweise abzuwägen, dass bestimmte Fahrgeräusche von Sportwagenfahrern akzeptiert werden, während Limousinenfahrer die gleichen Geräusche reklamieren. Daher ist es im Zuge der Automobilentwicklung eine entscheidende Aufgabe, das NVH-Verhalten verschiedener Systeme, Teilsysteme und Komponenten und die Anordnung der verschiedenen Systeme und Komponenten in einem Personenkraftfahrzeug bei dessen Planung zu berücksichtigen. Insbesondere ist die Erwartungshaltung der Käufer in Bezug auf das NVH-Verhalten stetig steigend, so dass die Systeme, Teilsysteme und Komponenten eines Fahrzeuges und deren Zusammenspiel immer mehr verfeinert und deren Leistungsfähigkeit zur Lärm-, Vibrations- und Rauhheitsreduzierung in Bezug auf die von den Kunden im Innenraum eines Fahrzeuges wahrgenommenen Geräusche und Vibrationen stetig verbessert werden muss. Dabei ist es natürlich auch entscheidend, das NVH-Verhalten bei möglichst geringem Aufwand, das heißt speziell unter dem Gesichtspunkt einer Kostenreduzierung, zu verbessern.
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Um im Fahrzeugbetrieb Lärm, Vibration und Rauheit zu vermindern, die durch Kontakt des Fahrzeuges über die Räder mit der Straße entstehen oder durch Vibrationen der mechanischen Baugruppen am Chassis in den Fahrzeuginnenraum getragen werden, sind Vorrichtungen an sich bereits in vielfältigen Ausführungen bekannt, die Dämpfungselemente an Fahrzeugkomponenten vorsehen, um deren Eigenschwingung im Fahrbetrieb zu absorbieren. So offenbart beispielsweise die
EP 0 344 405 A2 ein hydraulisch dämpfendes Gummilager, das aus einem Innenrohr und einem konzentrisch oder exzentrisch dazu mit Abstand angeordneten Außenrohr mit dazwischen eingesetztem Gummiteil besteht, in dem eine dämpfungsmittelgefüllte Kammer angeordnet ist. Zudem ist ein Anschlagkörper stirnseitig am Gummiteil ausgebildet, der sich radial zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr erstreckt. Der Anschlagkörper dient dazu eine Geräuschbildung bei Verdrehung des Gummilagers im vorgespannten Zustand zu vermindern. Die Vorspannung des Gummilagers kann beispielweise zur Anpassung an das Fahrzeuggewicht darüber hinaus durch axial eingeschobene Keilstücke mit unterschiedlicher Dicke variiert werden. Dadurch können verschiedene Lagervarianten erzeugt werden, wobei nur eine Vulkanisierform erforderlich ist, was eine Anpassung an verschiedene Fahrzeugtypen und -klassen ermöglicht.
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Eine andere elastische Halterung zum Aufnehmen einer sich dynamisch verändernden Arbeitslast zur Anbringung von Fahrzeugkabinen, Motorbefestigungen usw. ist aus der
GB 2032054A bekannt. Der elastische Teil der Halterung wird aus einer Muffe aus einem elastomeren Material gebildet, die zur Beabstandung zwischen einem äußeren und einem inneren starren Element der Halterung liegt und mit diesen verbunden ist. Zum Einstellen, das heißt zur Veränderung der Druck-Vorspannung der Halterung im unbelasteten Zustand, ist die Muffe mit einem sich in Längsrichtung über im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Muffe und wenigstens über die Hälfte des Umfangs der Muffe erstreckenden Ausschnitt ausgebildet. Durch Veränderung der Abmessung des äußeren oder des inneren Elements kann der Abstand der Elemente derart verringert werden, dass sich einander gegenüberliegende Flächen des Ausschnitts, in einem Mittelabschnitt in einem Teilbereich des Ausschnittes berühren. Die Abstandsverringerung der Elemente kann so beeinflusst werden, dass sich die erforderliche Vorbelastung ergibt und sie kann so eingestellt werden, dass sichergestellt ist, dass das elastomere Material immer unter Druckbelastung steht, wodurch das Auftreten von Zugkräften verhindert wird und sich eine verbesserte Ermüdungslebensdauer der Halterung ergibt. Eine vorzugsweise Ausgestaltung der aus der
GB 2032054A bekannten Halterung sieht elastische Begrenzungsanschläge zur Steuerung der Relativbewegung des äußeren und des inneren Elements gegeneinander sowohl in Axialrichtung der Muffe als auch vertikal unter Einfluss einer Arbeitslast vor, so dass bei dynamischer Beanspruchung der Halterung diese weitgehend frei von Zugspannungen ist, was insgesamt zu einer höheren Lebensdauer der Halterung führt.
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Auch aus der
JP10047433A sind Lagerschalenelemente zur Verminderung der beim Fahrzeugbetrieb über die Räder in den Fahrzeugaufbau eingeleiteten Lagerschalenelementen mit einem äußeren und einem inneren Zylinder und mit einem dazwischen angeordneten Dämpfungselement in Form von Gummikissen über ein gemeinsames Kopplungsmittel mit dem Fahrgestell eines Fahrzeuges verbunden. Bei der aus der
JP10047433A bekannten Vorrichtung ist es erforderlich, dass zur Durchführung des Kopplungselements durch den Querlenker und durch die beiden Lagerschalenelemente, Löcher in den inneren Zylindern vorgesehen sind, die quer zur Längsrichtung der Lagerschalenelemente verlaufen, also die Längsachse und die Mantelfläche der zylindrischen Lagerschalenelemente schneiden, wobei bei dem einen Lagerschalenelement mit dickwandigem inneren Zylinder das Loch schräg, also asymmetrisch in Bezug auf die Querachse des inneren Zylinders verläuft und bei dem anderen Lagerschalenelement, bei dem das Loch symmetrisch in Bezug auf die Querachse des inneren Zylinders angelegt ist, der Zylinder dünnwandig ausgebildet ist.
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Ein Hilfsrahmen zur Verbesserung der NVH-Charakteristik eines Fahrzeuges ist auch aus der
JP8048262A bekannt. Zur Verbesserung des Sitzkomforts bei extrem niedriger Sitzposition und mit extremer Annährung der Sitzposition kurz vor die Hinterräder eines Fahrzeuges ist der Hilfsrahmen zur Aufnahme der Hinterräder über zwei Lagerschalenelemente schwenkbar mit dem Hauptrahmen verbunden, wobei das eine Lagerschalenelement axial, das heißt in Längsrichtung des Hilfsrahmens unterhalb der Sitzposition und das andere Lagerschalenelement quer zur Längsrichtung des Hilfsrahmens und an dem von der Sitzposition abgewandten Teil des Hilfsrahmens mit dem Hauptrahmen des Fahrzeuges verbunden ist, so dass sich die Manövrierfähigkeit eines Fahrzeuges beeinträchtigende Effekte und die Oszillation des Hilfsrahmens unterdrücken lassen. Durch diese Ausgestaltung des Hilfsrahmens bleibt, insbesondere beim Überrollen der Hinterräder über Unebenheiten der Straße, ein komfortables Sitzempfinden erhalten und insgesamt kann so das NVH-Verhalten verbessert werden.
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Auch die
DE 41 42 587 A1 offenbart einen Hilfsrahmen mit daran angelenkten Dreieckslenkern für die Vorderradaufhängung eines Fahrzeuges mit einem in Fahrtrichtung gesehen vorderen Lenkerlager und einem dazu beabstandeten hinteren Lenkerlager mit gummielastischem Lagerelement und mit einem starr mit dem Hilfsrahmen verschraubten, vertikal verlaufenden Lagerbolzen, der vorzugsweise auch zur Befestigung des Hilfsrahmens am Fahrzeugaufbau dient. Das vordere Lenkerlager ist in üblicher Weise als Radiallager ausgebildet, wohingegen das hintere Lenkerlager vertikal ausgerichtet ist und mit einem vertikal ausgerichteten Lagerbolzen zur schwenkbaren Anlenkung eines Dreieckslenkers am Hilfsrahmen angelenkt ist und wobei der Lagerbolzen zur Befestigung des Hilfsrahmens am Fahrzeugaufbau dient. Durch diese Anordnung und Ausgestaltung der Lenkerlager wird der Dreieckslenker während einer Frontalkollision des Fahrzeuges zeitweise im Bereich der hinteren Lenkerlager in Fahrzeuglängsrichtung vom Hilfsrahmen entkoppelt, so dass sich Längsfedereffekte entwickeln können, die weit über das Maß üblicher Längsfedereffekte üblicher gummielastischer Lenkerlager hinausgehen.
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Eine andere Hilfsrahmenkonstruktion zur Anbringung an einen Fahrzeugaufbau zur Verbesserung der NVH-Charakteristik und zur Verbesserung des Fahrkomforts eines Fahrzeuges ist aus der
KR20080054455A bekannt. Die Hilfsrahmenkonstruktion umfasst eine Feder, einen ersten Elektromagneten, eine Lagerbuchse, einen Anschlagkörper, einen zweiten Elektromagneten und eine weitere Einheit zur Trennung und zur Beabstandung des Anschlagkörpers. Der erste Elektromagnet, an dem die Lagerbuchse angebracht ist, dient zur Kompression der Feder im unteren Teil des Hilfsrahmens, wohingegen der zweite Elektromagnet zur Anlenkung der Einheit, zur Trennung und zur Beabstandung des Anschlagkörpers dient und der im Außenbereich am oberen Ende des Hilfsrahmens angeordnet ist. Die
KR20080054455A beschreibt demnach ein elektromagnetisch dämpfendes Lager zur Kopplung eines Hilfsrahmens an einen Fahrzeugaufbau, welches das NVH-Verhalten verbessert.
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Schließlich beschreibt die
KR20110060540A einen Hilfsrahmen für eine Maschine und dessen Herstellungsverfahren zur Verbesserung der NVH-Charakteristik eines Fahrzeuges und dessen Unfallverhalten. Dazu dient, wie in der
KR20110060540A beschrieben, die Herstellung des Hilfsrahmens mit einem Aluminiumschaumkern, dessen Materialeigenschaften durch ein die Viskosität erhöhendes Agens und ein schaumbildendes Agens bestimmt werden, die bei Herstellung der Aluminiumschmelze zugegeben werden und diese dann nach Bildung eines Schaumes und Einspritzen in eine Form in einem anschließenden Verfahrensschritt schnell herabgekühlt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hilfsrahmen für unterschiedliche Fahrzeugtypen und -klassen und mit unterschiedlicher Fahrdynamik zur Verfügung zu stellen, der die NVH-Eigenschaften eines Fahrzeuges verbessert und der durch einfache konstruktive Mittel, also durch einen einfachen Aufbau, realisierbar ist und dadurch kostengünstig herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Hilfsrahmen für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Erfindungsgemäß weist ein Hilfsrahmen für ein Fahrzeug, der federnd und dämpfend über wenigstens ein Kopplungsmittel mit einem Fahrzeugaufbau lösbar gehaltert ist, wenigstens einen elastischen Anschlagkörper auf, der ein in Längsrichtung axial hindurch erstreckendes Loch mit einem Eintritt und einem Austritt für das Kopplungsmittel umfasst, und der wenigstens eine den Anschlagkörper aufnehmende Lagerbuchse umfasst, wobei der Eintritt außerhalb des Kreiszentrums des Austritts ausgebildet ist und wobei das Loch im nicht gehalterten Zustand asymmetrisch in Bezug auf die zentrale Achse in Längsrichtung des Anschlagkörpers angelegt ist. Durch das Anlegen des Eintritts außerhalb des Kreiszentrums des Austritts, also durch die exzentrische Ausbildung der den Eintritt und den Austritt bildenden Löcher und durch die asymmetrische Anlegung des Lochs in Bezug auf die axiale Längsausrichtung des Anschlagkörpers und der Lagerbuchse, das heißt innerhalb der den Anschlagkörper und die Lagerbuchse umgebenden Mantelfläche, kann die Vorspannung des elastischen Anschlagkörpers in der Lagerbuche des Hilfsrahmens variiert werden, da nämlich bei Halterung des Hilfsrahmens an den Fahrzeugaufbau das Loch in eine symmetrische Lage in Bezug auf die axiale Längsausrichtung des Anschlagkörper und innerhalb dessen Mantelfläche durch das Kopplungselement gezwungen wird. Dadurch erfährt der elastische Anschlagkörper im Hilfsrahmen eine Vorspannung. Die Vorspannung des elastischen Anschlagkörpers kann also durch die Variation der asymmetrischen Lage des Loches in Bezug auf die axiale Längsausrichtung des Anschlagkörpers, durch dessen Materialeigenschaften, beispielsweise verschiedene Gummimischungen und/oder durch die exzentrische Ausgestaltung der Löcher verändert werden. So kann insgesamt der Grad der Vorspannkraft des Hilfsrahmens verändert werden. Die Vorspannkraft des Hilfsrahmens ist dabei maßgeblich für dessen Eigenfrequenz als auch für dessen Eigenschwingung verantwortlich, so dass durch Veränderung der genannten Parameter die NVH-Charakteristik des Hilfsrahmens in Bezug auf dessen Eigenfrequenz und dessen Eigenschwingung einstellbar ist. Durch die variable Vorspannung des Anschlagkörpers, nämlich durch die Veränderung der exzentrischen Lage der Löcher zueinander und durch die veränderbare asymmetrische Lage des Loches in Bezug auf die axiale Längsausrichtung des Anschlagkörpers, die bei Halterung des Hilfsrahmens durch das Kopplungsmittel am Fahrzeugaufbau in eine symmetrische Lage in Bezug auf die axiale Längsausrichtung des Anschlagkörpers und der Lagerbuchse zwangsgeführt werden, können beispielsweise unterschiedliche Lastenhefte bei unterschiedlich schweren Fahrzeugen und bei beispielsweise gleichen Gummilagern erfüllt werden. Es lassen sich also im Prinzip unterschiedliche Varianten erzeugen, wobei nur eine Vulkanisierform erforderlich ist, da die Vorspannung bei Halterung am Fahrzeugaufbau als Folge der unterschiedlich angelegten Löcher im Anschlagkörper und Zwangsführung der Löcher in eine symmetrische Lage in Bezug zur axialen Längsausrichtung des Anschlagkörpers mittels des Kopplungsmittels bei Halterung des Fahrzeugaufbaus erfolgt.
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Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen Hilfsrahmen in Draufsicht,
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2 eine Explosionszeichnung eines Querschnitts des Hilfsrahmens aus 1 entlang einer der Linien (5)-(5’) und
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3 den Hilfsrahmen aus 2 im gehalterten Zustand mit dem Fahrzeugaufbau.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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Der in 1 dargestellte Hilfsrahmen 1 kann beispielsweise als Träger für das nicht weiter dargestellte Antriebsaggregat oder die nicht weiter dargestellte Motor- und Getriebeeinheit eines Kraftfahrzeuges oder als Teil einer ansonsten üblichen Einzelradaufhängung der Vorder- oder Hinterräder eines Personkraftfahrzeuges oder als Teil von mit elektrischen Radnabenmotoren ausgestatteten Vorder- oder Hinterrädern eingesetzt werden. Der Hilfsrahmen 1 erstreckt sich über einen großen Bereich der Fahrzeugbreite, zumindest so weit, dass rechts- und linksseitig Quer-, Längs- oder Schräglenker für die Radaufhängung des Fahrzeuges am Hilfsrahmen 1 über Lenkerlager 15 und 16 angeordnet werden können. Somit wirkt der Hilfsrahmen 1 als stabilisierendes Element und verbessert dadurch die fahrdynamischen Eigenschaften eines Fahrzeuges. Zudem wird dadurch eine Montageinheit geschaffen, das heißt die Radführungslenker für beide Seiten des Fahrzeuges können auf dem Hilfsrahmen 1 vormontiert werden und die so entstandene Montagebaueinheit kann während der Montage eines Fahrzeuges als Ganzes in einem Arbeitsschritt an den Fahrzeugaufbau montiert werden. Dazu weist der Hilfsrahmen 1 eine symmetrische Anordnung von Lagerschalen oder auch Lagerbuchsen 12 oder zumindest Aufnahmen in Form von Aussparungen für diese auf. In üblicher Weise haben die Lagerschalen, Lagerbuchsen 12 oder Aufnahmen eine runde Form, da die Lager zumeist eine kreiszylindrische Form aufweisen. Die schwenkbare Anlenkung der Quer-, Schräg- oder Längslenker am Hilfsrahmen 1 erfolgt jeweils über ein in Fahrtrichtung gesehen vorderes Lenkerlager 15 sowie ein dazu beabstandetes hinteres Lenkerlager 16. Beide Lager enthalten in üblicher Weise elastische und bevorzugt gummielastische Lenkerlager. Die Lenkerlager 15 und 16 können als Radial- oder Vertikallager ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise sind die vorderen Lenkerlager 15 als Radiallager ausgebildet, während die hinteren Lenkerlager 16 als Vertikallager ausgebildet sind.
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Parallel zu den vorderen und den hinteren Lenkerlagern 15 und 16 sind jeweils vordere und dazu beabstandete hintere Lagerbuchsen 12, die zusammen mit den elastischen Anschlagkörpern 4 und 5 elastisch federnde und dämpfende Lager zur Halterung eines Fahrzeugaufbaus 3 bilden, auf jeder Seite des Hilfsrahmens angeordnet. Durch die parallele Anordnung der Lagerbuchsen 12 zu den Lenkerlagern 15 und 16 können Schwingungen und Vibrationen, die von den Rädern eines Fahrzeuges im Fahrbetrieb auf die Lenkerlager 15 und 16 übertragen werden, optimal auf den Hilfsrahmen übertragen und von diesem zur Isolierung des Fahrzeugaufbaus von diesen Vibrationen und Schwingungen im Bereich der Lagerbuchsen 12 durch die elastischen Anschlagkörper 4 und 5 absorbiert werden. In üblicher Weise handelt es sich bei den elastisch federnden und dämpfenden Lagern um gummielastische Lager, die u. a. dazu dienen, fahrbahnbedingte Geräusche und/oder Vibrationen vom Fahrzeuginneren fernzuhalten. Die elastisch federnden und dämpfenden Lager sind als vertikal ausgerichtete Lager ausgestaltet, deren vertikale Kopplungsmittel 2, beispielsweise vertikale Lagerbolzen oder Lagerschrauben, zur lösbaren Befestigung des Hilfsrahmens 1 am Fahrzeugaufbau 3 dienen.
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Wie der Querschnitt des Hilfsrahmens 1 der 2 entlang einer der in 1 dargestellten Linie (5)-(5’) zeigt, weisen die Lagerbuchsen 12 eine kreiszylindrische Form auf, deren zentrale Achse symmetrisch in Bezug auf die zentrale Achse in Längsrichtung der Halterung 14 am Fahrzeugaufbau 3 angelegt ist und die sich durch die gesamte Bauhöhe des Hilfsrahmens 1 hindurch erstreckt. Dementgegen ist die Mittelachse des Loches 6 des elastischen Anschlagkörpers 4 zum Einführen in die linke Lagerbuchse 12 des Hilfsrahmens 1 am Eintritt 8 für das Kopplungselement 2 rechts liegend in Bezug auf die zentrale Achse in Längsrichtung entlang der Bezugslinie (A)-(A’) angeordnet, wohingegen der Austritt 10 des Loches 6 links in Bezug auf die zentrale Achse in Längsrichtung entlang der Bezugslinie (A)-(A’) liegt, wodurch das sich durch den Anschlagkörper 4 hindurch erstreckende Loch 6 von links nach rechts schräg abfallend in Bezug auf die zentrale Achse in Längsrichtung des Anschlagkörpers 4 angelegt ist. Dementgegen ist die Mittelachse des Loches 7 des elastischen Anschlagkörpers 5 zum Einführen in die rechte Lagerbuchse 12 des Hilfsrahmens 1 am Eintritt 9 für das Kopplungselement 2 links liegend in Bezug auf die zentrale Achse in Längsrichtung entlang der Bezugslinie (B)-(B’) angeordnet, wohingegen der Austritt 11 des Loches 7 rechts in Bezug auf die zentrale Achse in Längsrichtung entlang der Bezugslinie (B)-(B’) liegt, wodurch das sich durch den Anschlagkörper 5 hindurch erstreckende Loch 7 von links nach rechts schräg aufsteigend in Bezug auf die zentrale Achse in Längsrichtung des Anschlagkörpers 5 angelegt ist. Dies ermöglicht eine entgegengesetzte Vorspannung der sich quer zur Fahrtrichtung gesehen gegenüberliegenden vorderen oder hinteren elastischen Anschlagkörper 4 und 5. Natürlich können auch eine entgegengesetzte Vorspannung der hinteren zu den vorderen elastischen Anschlagkörpern sowie eine diagonale oder kreuzweise Vorspannung ausgebildet sein. Entweder können die Löcher bereits beim Vulkanisieren der elastischen Anschlagkörper 4 und 5 durch eine entsprechende Form vorgegeben sein oder nachträglich in den gummielastischen Körper gestanzt, gebohrt oder gebrannt werden. Bei Verwendung einer Form, die beim Vulkanisieren der elastischen Anschlagkörper bereits das Loch vorgibt, ist es vorteilhaft, wenn die elastischen Anschlagkörper eine in Längsrichtung in etwa spiegelsymmetrische Form, und in besonders vorteilhafter Ausführung eine kreiszylindrische Form aufweisen, um diese je nach Ausrichtung der Vorspannung einfach quer zur Längsachse umdrehen zu können, wodurch ein schräg abfallend verlaufendes Loch zu einem schräg aufsteigend verlaufenden Loch wird, das heißt die Vorspannkraft in die entgegengesetzte Richtung wirkt. Die Vorspannung, das heißt die Vorspannkraft, kann durch die asymmetrische Lage des Loches in Bezug auf die zentrale Achse in Längsrichtung des Anschlagkörpers variiert werden. In 2 ist die Lage des Loches 6 oder 7 in Bezug auf die zentrale Achse in Längsrichtung des Anschlagkörpers in etwa zwischen 10° und 15° beziehungsweise zwischen –10° und –15° von der zentralen Achse in Längsrichtung abweichend. Natürlich kann durch Abweichung des Loches 6 oder 7 von der zentralen Achse in Längsrichtung des Anschlagkörpers 4 oder 5 in einem Winkel größer oder kleiner 0°, das heißt bereits ab einer Abweichung von +0,1° oder von –0,1° bis zu einer Abweichung von der zentralen Achse in Längsrichtung des Anschlagkörpers von +45° oder von –45° die Vorspannung des Anschlagkörpers, die bei Halterung des Anschlagkörpers an den Fahrzeugaufbau 3 durch die symmetrische Zwangsführung in Bezug auf die zentrale Achse in Längsrichtung des Anschlagkörpers und der Halterung des Fahrzeugaufbaus durch das Kopplungsmittel 2 aufgebaut wird, bei einem Anschlagkörper, der aus ein und demselben elastischen Material besteht, flexibel variiert werden. Natürlich kann auch der in 2 und 3 gezeigte Anschlagkörper 4 oder 5 bezüglich seiner Materialeigenschaften variiert werden. Üblicherweise werden in der Fahrzeugindustrie Lagerelemente mit vibrations- und värmabsorbierenden Eigenschaften aus Gummi oder einer Gummimischung hergestellt. Dabei kann es sich um Gummi oder Gummimischungen aus Naturkautschuk oder aus industriell hergestelltem Gummi oder Gummimischungen oder um eine Kombination aus Naturkautschuk und industriell hergestelltem Gummi oder Gummimischungen handeln.
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Unterhalb der in den 2 und 3 dargestellten elastischen Anschlagkörper 4 und 5 sind Kopplungsmittel 2 in Form von Lagerbolzen oder Lagerschrauben dargestellt, die an der von der Halterung 14 des Fahrzeugaufbaus 3 abgewandten Seite einen tellerförmigen Kopf aufweisen. Die Länge der Bolzen ist so bemessen, dass diese durch den Anschlagkörper 4 oder 5 und den Hilfsrahmen 1 hindurch form- oder kraftschlüssig mit den Halterungen 14 des Fahrzeugaufbaus 3 verbunden werden können. Vor Durchführung durch den Anschlagkörper 4 oder 5 ist zur Sicherung der Halterung am Fahrzeugaufbau 3 eine Unterlegscheibe 13 in Form eines Zwischenlegeringes, einer Beilagscheibe oder in besonders vorteilhafter Weise in Form eines Federrings über den Bolzen des Kopplungsmittels 2 geschoben, welche zwischen dem Kopf des Kopplungsmittels und dem unteren Teil des Anschlagkörpers 4 oder 5 liegt.
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Wie 3 erkennen lässt, sind die zuvor in 2 dargestellten schräg laufenden Löcher 6 und 7 der Anschlagkörper 4 und 5 nunmehr symmetrisch in Bezug auf die zentrale Achse in Längsrichtung der Lagerbuchsen 12 und der Halterungen 14 durch die durch die Löcher 6 und 7 geführten Kopplungsmittel 2 zwangsgeführt, was zu einer Vorspannung der elastischen Anschlagkörper 4 und 5 und somit zu einer Vorspannung des Hilfsrahmens 1 führt. Wie in der 3 zu erkennen ist, liegt der Fahrzeugaufbau 3 nur in den Bereichen der Anschlagkörper 4 und 5 auf dem Hilfsrahmen 1 auf. Vorzugsweise sind die Halterungen als runde tellerförmige Füße am Fahrzeugaufbau ausgestaltet, um die Kontaktfläche des Fahrzeugaufbaus mit den Anschlagkörpern so groß wie möglich zu gestalten und um eine optimale Druckbelastungsverteilung der Anschlagkörper zu erzielen. Die Druckbelastung erfolgt so in optimaler Weise auf die gesamte kreiszylindrische Fläche der Anschlagkörper. Wie in der 3 zudem zu erkennen ist, nimmt der Druck innerhalb der Anschlagkörper 4 und 5 entlang der zentralen Achse in Längsrichtung der Lagerbuchsen 12 und der Halterungen 14 vom Fahrzeugaufbau 3 nach unten wegführend und zum Kopf des Kopplungsmittels 2 hinführend ab. Dunkelgraue Bereiche innerhalb des Anschlagkörpers 4 oder 5 stellen dabei eine starke Druckbelastung des elastischen Materials dar, während die hellgrauen Bereiche, Bereiche mit einer vergleichsweise geringen Druckbelastung des elastischen Materials des Anschlagkörpers darstellen. Die Pfeile 9 verdeutlichen die durch die oben beschriebenen Mittel einstellbare Vorspannung des Hilfsrahmens, die für dessen Eigenfrequenz und für dessen Eigenschwingung und daher auch für dessen Lebensdauer maßgeblich bestimmend ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Erfindungsgemäßer Hilfsrahmen
- 2
- Kopplungsmittel
- 3
- Fahrzeugaufbau
- 4
- Elastischer Anschlagkörper
- 5
- Elastischer Anschlagkörper
- 6
- Loch im Anschlagkörper 4
- 7
- Loch im Anschlagkörper 5
- 8
- Eintritt Loch 6 für Kopplungsmittel
- 9
- Eintritt Loch 7 für Kopplungsmittel
- 10
- Austritt Loch 6 für Kopplungsmittel
- 11
- Austritt Loch 7 für Kopplungsmittel
- 12
- Lagerbuchse
- 13
- Unterlegscheibe
- 14
- Halterung am Fahrzeugaufbau
- 15
- Vorderes Lenkerlager für Schräg-, Quer- oder Längslenker
- 16
- Hinteres Lenkerlager für Schräg-, Quer- oder Längslenker
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0344405 A2 [0005]
- GB 2032054 A [0006, 0006]
- JP 10047433 A [0007, 0007]
- JP 8048262 A [0008]
- DE 4142587 A1 [0009]
- KR 20080054455 A [0010, 0010]
- KR 20110060540 A [0011, 0011]
