DE202005012532U1

DE202005012532U1 - Automobile spring element comprises a body with a central cavity, three peripheral recesses on the outside of the body, two bulges in the cavity and a flexible lip at one end

Info

Publication number: DE202005012532U1
Application number: DE200520012532
Authority: DE
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2015-08-06

Abstract

Spring element comprises a body with a central cavity, three peripheral recesses on the outside of the body, two bulges in the cavity and a flexible lip at one end of the body, all with specified dimensions. Spring element comprises a body with a central cavity, three peripheral recesses on the outside of the body, a bulge in the cavity and a flexible lip at one end of the body. The body has a height of 92-96 mm and an outside diameter of 45-47 mm; the recesses are at heights of 18-22, 38-42 and 58-63 mm; the diameter of the cavity is 9.5-10.5 mm; the bulges are at heights of 28-32 and 48-52 mm.

Description

Die Erfindung betrifft Federelemente (i) bevorzugt auf der Basis von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten, bevorzugt auf der Basis von zelligen Polyurethanelastomeren, die ggf. Polyharnstoffstrukturen enthalten können, besonders bevorzugt auf der Basis von zelligen Polyurethanelastomeren bevorzugt mit einer Dichte nach DIN 53 420 von 200 bis 1100, bevorzugt 300 bis 800 kg/m³, besonders bevorzugt 600 bis 700 kg/m³, insbesondere 650 kg/m³, einer Zugfestigkeit nach DIN 53571 von ≥ 2, bevorzugt 2 bis 8 N/mm², einer Dehnung nach DIN 53571 von ≥ 300, bevorzugt 300 bis 700 % und einer Weiterreißfestigkeit nach DIN 53515 von ≥ 8, bevorzugt 8 bis 25 N/mm, mit einer Höhe (ii) zwischen 92 mm und 96 mm, bevorzugt 94 mm, einem äußeren Durchmesser (iii) zwischen 45 mm und 47 mm, bevorzugt 46 mm, drei umlaufenden Einschnürungen (iv) auf der äußeren Oberfläche des Federelementes (i) in einer Höhe (v) zwischen 18 mm und 22 mm, bevorzugt 20 mm, in einer Höhe (vi) zwischen 38 mm und 42 mm, bevorzugt 40 mm, und in einer Höhe (vii) zwischen 58 mm und 63 mm, bevorzugt 60,5 mm, einem Durchmesser (viii) des Hohlraums zwischen 9,5 mm und 10,5 mm, bevorzugt 10 mm, wobei der Hohlraum zwei Ausbuchtungen (ix) in einer Höhe (xiii) zwischen 28 mm und 32 mm, bevorzugt 30 mm und in einer Höhe (xiv) zwischen 48 mm und 52 mm, bevorzugt 50 mm, aufweist sowie einer umlaufenden Biegelippe (xi) an dem einen axialen Ende des Federelementes. Außerdem betrifft die Erfindung Automobile enthaltend die erfindungsgemäßen Federelemente.The invention relates to spring elements (i) preferably based on polyisocyanate polyaddition products, preferably based on cellular polyurethane elastomers, which may optionally contain polyurea, more preferably based on cellular polyurethane elastomers preferably having a density of 200 to DIN 53 420 1100, preferably 300 to 800 kg / m ³ , particularly preferably 600 to 700 kg / m ³ , in particular 650 kg / m ³ , a tensile strength according to DIN 53571 of ≥ 2, preferably 2 to 8 N / mm ² , an elongation according to DIN 53571 of ≥ 300, preferably 300 to 700% and a tear strength according to DIN 53515 of ≥ 8, preferably 8 to 25 N / mm, with a height (ii) between 92 mm and 96 mm, preferably 94 mm, an outer diameter (iii ) between 45 mm and 47 mm, preferably 46 mm, three circumferential constrictions (iv) on the outer surface of the spring element (i) at a height (v) between 18 mm and 22 mm, preferably 20 mm, at a height (vi) between 38 mm and 42 mm, preferably 40 mm, and at a height (vii) between 58 mm and 63 mm, preferably 60.5 mm, a diameter (viii) of the cavity between 9.5 mm and 10.5 mm, preferably 10 mm, wherein the cavity has two recesses (ix) at a height (xiii) between 28 mm and 32 mm, preferably 30 mm and at a height (xiv) between 48 mm and 52 mm, preferably 50 mm, and a circumferential bending lip (xi) at the one axial end of the spring element. In addition, the invention relates to automobiles comprising the spring elements according to the invention.

Aus Polyurethanelastomeren hergestellte Federungselemente werden in Automobilen beispielsweise innerhalb des Fahrwerks verwendet und sind allgemein bekannt. Sie werden insbesondere in Kraftfahrzeugen als schwingungsdämpfende Federelemente eingesetzt. Dabei übernehmen die Federelemente eine Endanschlagfunktion, beeinflussen die Kraft-Weg-Kennung des Rades durch das Ausbilden oder Verstärken einer progressiven Charakteristik der Fahrzeugfederung. Die Nickeffekte des Fahrzeuges können reduziert werden und die Wankabstützung wird verstärkt. Insbesondere durch die geometrische Gestaltung wird die Anlaufsteifigkeit optimiert, dies hat maßgeblichen Einfluss auf den Federungskomfort des Fahrzeuges. Durch die gezielte Auslegung der Geometrie ergeben sich über der Lebensdauer nahezu konstante Bauteileigenschaften. Durch diese Funktion wird der Fahrkomfort erhöht und ein Höchstmaß an Fahrsicherheit gewährleistet.Out Polyurethane elastomers produced suspension elements are in For example, automobiles are and are used within the landing gear well known. They are used especially in motor vehicles antivibration Spring elements used. Take over the spring elements an end stop function, affect the force-displacement identifier the wheel by forming or reinforcing a progressive characteristic of the Vehicle suspension. The pitching effects of the vehicle can be reduced and the roll support is amplified. In particular, by the geometric design is the starting stiffness optimized, this has significant Influence on the suspension comfort of the vehicle. Through the targeted Geometry design almost results over the lifetime constant component properties. This feature enhances ride comfort elevated and maximum driving safety guaranteed.

Aufgrund der sehr unterschiedlichen Charakteristika und Eigenschaften einzelner Automobilmodelle müssen die Federelemente individuell an die verschiedenen Automobilmodelle angepasst werden, um eine ideale Fahrwerksabstimmung zu erreichen. Beispielsweise können bei der Entwicklung der Federelemente das Gewicht des Fahrzeugs, das Fahrwerk des speziellen Modells, die vorgesehenen Stoßdämpfer sowie die gewünschte Federcharakteristik berücksichtigt werden. Hinzu kommt, dass für ver schiedene Automobile aufgrund des zur Verfügung stehenden Bauraums individuelle, auf die Baukonstruktion abgestimmte Einzellösungen erfunden werden müssen.by virtue of the very different characteristics and properties of individual Automotive models must the spring elements individually to the various car models adapted to achieve an ideal suspension tuning. For example can in the development of the spring elements, the weight of the vehicle, the chassis of the special model, the provided shock absorbers as well the desired Spring characteristic considered become. In addition, there are many Automobile due to the available standing space individual, tailored to the construction individual solutions have to be invented.

Aus den vorstehend genannten Gründen können die bekannten Lösungen für die Ausgestaltung einzelner Federelemente nicht generell auf neue Automobilmodelle übertragen werden. Bei jeder neuen Entwicklung eines Automobilmodells muss eine neue Form des Federelements entwickelt werden, das den spezifischen Anforderungen des Modells gerecht wird.Out For the reasons mentioned above, the known solutions for the Design of individual spring elements not generally transferred to new car models become. With every new development of an automobile model must a new form of spring element can be developed that suits the specific Requirements of the model.

Gerade die räumliche Ausgestaltung der Federelemente, d.h. ihre dreidimensionale Form, hat neben ihrem Material eine entscheidenden Einfluss auf ihre Funktion. Über die Form der Federelemente werden die oben genannten Funktionen gezielt gesteuert. Diese dreidimensionale Form des Federelements muss somit individuell für jedes Automobilmodell entwickelt werden.Just the spatial Design of the spring elements, i. their three-dimensional shape, besides their material has a decisive influence on their function. About the Shape of the spring elements are targeted to the above functions controlled. This three-dimensional shape of the spring element must thus individually for every car model will be developed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es somit, für ein spezielles, neues Automobilmodell eine geeignete Zusatzfeder mit den oben genannten Funktionen zu entwickeln, die den spezifischen Anforderungen gerade dieses Modells gerecht wird und einen möglichst guten Fahrkomfort und eine ausgezeichnete Fahrsicherheit gewährleistet.task Thus, it was the subject of the present invention for a particular new automobile model a suitable auxiliary spring with the above functions too Develop the specific requirements of this model does justice and one possible good driving comfort and excellent driving safety guaranteed.

Diese Anforderungen werden durch die eingangs dargestellten Federelemente erfüllt. Die erfindungsgemäßen Federelemente sind im Detail in den 1 und 2 dargestellt. In allen Figuren sind die angegebenen Maße in [mm] angegeben. Gerade diese dreidimensionale Form erwies sich als besonders geeignet, den spezifischen Anforderungen durch das spezielle Automobilmodell gerecht zu werden, insbesondere auch im Hinblick auf die spezifischen räumlichen Anforderungen und die geforderte Federcharakteristik.These requirements are met by the spring elements described above. The spring elements according to the invention are described in detail in the 1 and 2 shown. In all figures the given dimensions are given in [mm]. Especially this three-dimensional shape proved to be particularly suitable to meet the specific requirements of the specific automotive model, especially with regard to the specific spatial requirements and the required spring characteristic.

Die erfindungsgemäßen Körper (i) basieren bevorzugt auf Elastomeren auf der Basis von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten, beispielsweise Polyurethanen und/oder Polyharnstoffen, beispielsweise Polyurethanelastomeren, die gegebenenfalls Harnstoffstrukturen enthalten können. Bevorzugt handelt es sich bei den Elastomeren um mikrozellige Elastomere auf der Basis von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten, bevorzugt mit Zellen mit einem Durchmesser von 0,01 mm bis 0,5 mm, besonders bevorzugt 0,01 bis 0,15 mm. Besonders bevorzugt besitzen die Elastomere die eingangs dargestellten physikalischen Eigenschaften. Elastomere auf der Basis von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten und ihre Herstellung sind allgemein bekannt und vielfältig beschreiben, beispielsweise in EP-A 62 835, EP-A 36 994, EP-A 250 969, DE-A 195 48 770 und DE-A 195 48 771.The inventive bodies (i) are preferably based on elastomers based on polyisocyanate polyaddition products, for example polyurethanes and / or polyureas, for example polyurethane elastomers, which may optionally contain urea structures. The elastomers are preferably microcellular elastomers based on polyisocyanate polyaddition products, preferably with cells having a diameter of from 0.01 mm to 0.5 mm, particularly preferably from 0.01 to 0.15 mm. The elastomers particularly preferably have the physical properties described at the outset. Elastomers on the Basis of polyisocyanate polyaddition products and their preparation are well known and widely described, for example in EP-A 62 835, EP-A 36 994, EP-A 250 969, DE-A 195 48 770 and DE-A 195 48 771.

Die Herstellung erfolgt üblicherweise durch Umsetzung von Isocyanaten mit gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen. Die Elastomere auf der Basis von zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte werden üblicherweise in einer Form hergestellt, in der man die reaktiven Ausgangskomponenten miteinander umsetzt. Als Formen kommen hierbei allgemein übliche Formen in Frage, beispielsweise Metallformen, die aufgrund ihrer Form die erfindungsgemäße dreidimensionale Form des Federelements gewährleisten. Die Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte kann nach allgemein bekannten Verfahren erfolgen, beispielsweise indem man in einem ein- oder zweistufigen Prozess die folgenden Ausgangsstoffe einsetzt:

(a) Isocyanat,
(b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen,
(c) Wasser und gegebenenfalls
(d) Katalysatoren,
(e) Treibmittel und/oder
(f) Hilfs- und/oder Zusatzstoffe, beispielsweise Polysiloxane und/oder Fettsäuresulfonate.

The preparation is usually carried out by reacting isocyanates with isocyanate-reactive compounds. The elastomers based on cellular polyisocyanate polyaddition products are usually prepared in a form in which reacting the reactive starting components with each other. As forms come here in common forms in question, for example, metal molds, which ensure the inventive three-dimensional shape of the spring element due to their shape. The preparation of the polyisocyanate polyaddition products can be carried out by generally known processes, for example by using the following starting materials in a one- or two-stage process:

(a) isocyanate,
(b) isocyanate-reactive compounds,
(c) water and optionally
(d) catalysts,
(e) propellant and / or
(f) auxiliaries and / or additives, for example polysiloxanes and / or fatty acid sulfonates.

Die Oberflächentemperatur der Forminnenwand beträgt üblicherweise 40 bis 95°C, bevorzugt 50 bis 90°C. Die Herstellung der Formteile wird vorteilhafterweise bei einem NCO/OH-Verhältnis von 0,85 bis 1,20 durchgeführt, wobei die erwärmten Ausgangskomponenten gemischt und in einer der gewünschten Formteildichte entsprechenden Menge in ein beheiztes, bevorzugt dichtschließendes Formwerkzeug gebracht werden. Die Formteile sind nach 5 bis 60 Minuten ausgehärtet und damit entformbar. Die Menge des in das Formwerkzeug eingebrachten Reaktionsgemisches wird üblicherweise so bemessen, dass die erhaltenen Formkörper die bereits dargestellte Dichte aufweisen. Die Ausgangskomponenten werden üblicherweise mit einer Temperatur von 15 bis 120°C, vorzugsweise von 30 bis 110°C, in das Formwerkzeug eingebracht. Die Verdichtungsgrade zur Herstellung der Formkörper liegen zwischen 1,1 und 8, vorzugsweise zwischen 2 und 6.The surface temperature the mold inner wall is usually 40 to 95 ° C, preferably 50 to 90 ° C. The production of the moldings is advantageously at a NCO / OH ratio from 0.85 to 1.20, the heated ones Mixed starting components and in one of the desired Molded density corresponding amount in a heated, preferably tightly sealing Mold are brought. The moldings are after 5 to 60 minutes hardened and thus demoldable. The amount of the introduced into the mold reaction mixture becomes common so dimensioned that the resulting moldings the already shown Have density. The starting components usually become at a temperature of 15 to 120 ° C, preferably from 30 to 110 ° C, in the mold brought in. The degrees of compaction for the production of the moldings are between 1.1 and 8, preferably between 2 and 6.

Claims

Spring element (i) with a height (ii) between 92 mm and 96 mm, an outer diameter (iii) between 45 mm and 47 mm, three circumferential constrictions (iv) on the outer surface of the Spring element (i) at a height (v) between 18 mm and 22 mm, at a height (vi) between 38 mm and 42 mm and at a height (vii) between 58 mm and 63 mm, a diameter (viii) of the cavity between 9.5 mm and 10.5 mm, the cavity having two bulges (ix) at a height (xiii) between 28 mm and 32 mm and at a height (xiv) between 48 mm and 52 mm and a circumferential bending lip (xi) on one axial end of the spring element.

Spring element according to claim 1 on the basis of cellular Polyurethane elastomers.

Spring construction according to claim 1 based on cellular polyurethane elastomers having a density according to DIN 53420 of 200 to 1100, a tensile strength according to DIN 53571 of ≥ 2 N / mm ² , an elongation according to DIN 53571 of ≥ 300% and a tear strength according to DIN 53515 of ≥ 8 N / mm.