DE2220857A1

DE2220857A1 - Elastische lagerung fuer schwenkbar miteinander verbundene teile

Info

Publication number: DE2220857A1
Application number: DE19722220857
Authority: DE
Inventors: Erich Stotz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1972-04-28
Filing date: 1972-04-28
Publication date: 1973-11-08
Also published as: FR2181861A1; DE2220857C2; FR2181861B3

Description

Dr.-Ιηα. h. c. F. PORSCHE KG · I STUTTGART-ZU FFEN HAUSEN · PORSCHESTRASSE 42

Q 39

Elastische Lagerung für schwenkbar miteinander verbundene Teile*

Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Lagerung für schwenkbar miteinander verbundene Teile, insbesondere eine elastische Lagerung für die Radführungsglieder einzeln aufgehängter Räder von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer in einer Metallhülse gefaßten Muffe aus elastisch verformbarem Material und einer in dieser gehaltenen Achse.

Für die leicht bewegliche, spiel- und wartungsfreie Lagerung der Radführungsglieder einzeln aufgehängter Räder von Kraftfahrzeugen werden üblicherweise Gummi-Metallelemente, bestehend aus einer unter Vorspannung in eine Metallhülse eingebrachte Gummihülse, verwendet, die ferner noch den Vorteil einer guten Geräuschisolierung sowie einer günstigen Aufnahme stoßartiger Belastungen bieten. Im Interesse einer möglichst guten Stoßkraft- und Geräuschisolierung ist dabei einerseits eine möglichst weiche Ausbildung des Gummi-Metallelementes anzustreben, andererseits ist es im Hinblick auf die Fahrstabilität des Fahrzeuges unerläßlich, die Gummi-Metallelemente wenig nachgiebig auszubilden.

Um bei einer die Stabilität des Fahrzeuges noch gewährleistenden Elastizität des Gummi-Metallelementes, auch über ein normales Maß hinausgehende Schwenkwinkel der Radführungsglieder zu ermöglichen schlägt die Deutsche Patentschrift 885 959 vor, daß mit dem der Lagerung des Radführungsgliedes dienenden Gummi-Metallelement eine Reibungskupplung in Reihe geschaltet ist, derart, daß Winkelbewegungen des Radführungsgliedes innerhalb normaler Grenzen durch das Gummi-Metallelement aufgenommen werden und bei darüber hinausgehenden Winkelbewegungen des Radführungsgliedes die Reibungskupplung durchrutscht, so daß das Gummi-Metallelement hierbei bis zur Grenze seiner Elasti-

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zität beansprucht werden kann und erst bei einem Überschreiten der Elastizitätsgrenze des Gummi-Metallelementes der Rei'bungsschluß zwischen diesem und dem einen Lagerteil überwunden wird. Die Anordnung einer zusätzlichen Rutschkupplung ermöglicht es hierbei einerseits die Elastizität des Gummi-Metallelementes verhältnismäßig gering zu halten und somit eine stabile Lagerung zu schaffen, andererseits aber gestattet sie die Elastizitätsgrenze des Gummi-Metallelementes überschreitende Winkelbewegungen des RadfUhrungsgliedes, wobei diese Winkelbewegungen gleichzeitig durch die zU überwindenden Reibkräfte gedämpft werden.

Die Lagerungen von Radführungsgliedern bei Kraftfahrzeugen sind im besonderen Maße einer Verschmutzung und dem Angriff korrosiver Wässer, insbesondere Salzwasser, ausgesetzt, so daß die Anordnung einer Rutschkupplung in der Lagerung eines Radführungsgliedes mit Rücksicht auf die Verschmutzungsgefahr bzw. die Gefahr des Korrodierens der zusammenwirkenden Reibflächen unzweckmäßig ist. Darüber hinaus besteht bei derartigen Lagerungen das Problem, daß die Lagerung zwar in Richtung der aufzunehmenden Stoßbelastungen verhältnismäßig nachgiebig in einer quer hierzu gerichteten Richtung jedoch verhältnismäßig starr sein soll. Durch die Begrenzung der Elastizität der Lagerung in einer Richtung wird eine Labilität der Anlenkung der Radführungsgiieder quer zur Radebene vermieden und damit die Fahrstabilität des Fahrzeuges ganz erheblich erhöht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine elastische Lagerung für schwenkbar miteinander verbundene Teile, insbesondere eine elastische Lagerung für die Radführungsglieder einzeln aufgehängter Räder von Kraftfahrzeugen dahingehend zu verbessern, daß die Elastizität der Lagerung in mindestens einer Richtung begrenzt ist und somit zwar normale Belastungen frei elastisch, extreme Belastungen und damit zu große elastische Abweichungen Jedoch starr aufgefangen werden können.

Bei einer elastischen Lagerung der eingangs genannten Art wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Achse in mindestens einer radialen Richtung ein starrer Anschlag aus Gleitlagerwerkstoff zugeordnet ist, dessen radialer Abstand von der

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Achse kleiner als die durch die maximale elastische Verformbarkeit der Muffe vorgezeichnete radiale Nachgiebigkeit der Lagerung ist. Der der Achse zugeordnete radiale Anschlag ist dabei zweckmäßigerweise durch zwei einander gegenüberliegend angeordnete, tangential zur Achse ausgerichtete Gleitflächen gebildet und insgesamt an der die Muffe aus elastischem Material umfassenden Hülse angeordnet. .

Bei einer bevorzugten Verwirklichungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Muffe aus elastischem Material in axialer Richtung unterteilt ist und beide Teile der Muffe zwei einander gegenüberliegend angeordnete, mit der Metallhülse fest verbundene, tangential zur Achse gerichtete Gleitlagerflächen aufweisende Aiischlagkörper zwischen sich einschließen.

Gemäß einer anderen Verwirklichungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß zwei einander gegenüberliegend angeordnete, tangential zur Achse ausgerichtete Gleitlagerflächen aufweisende Anschlagkörper neben der Muffe aus elastisch verformbarem Material an einer Stirnseite der Lagerung angeordnet und starr mit der Metallhülse verbunden sind.

In Anpassung dieser Verwirklichungsform der Erfindung an sogenannten Planschblocks ist nach einem anderen Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß an stirnseitigen radialen Auskragungen der die elastische Muffe fassenden Metallhülse tangential zur Achse gerichtete Anschläge aus Gleitlagerwerkstoff angebracht' sind und die Achse im entsprechenden Abschnitt radial gerichtete Flansche oder Bunde aufweist.

Um für bestimmte Anwendungsfälle, insbesondere zur Lagerung von Dreieckslenkern, die erforderliche kardanlsche Elastizität der Lagerung zu gewährleisten kann nach einem besonderen Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, daß die den radialen Anschlag der Achse bildenden Gleitlagerflächen axial versetzt und in Bezug auf die Achse einander diagonal gegenüberliegend angeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung einer elastischen Lagerung, insbesondere für die Radführungsglieder einzeln aufgdiängter Räder

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von Kraftfahrzeugen, wird gewährleistet, daß normale Belastungen der Radführungsglieder frei elastisch in der Lagerung aufgefangen werden, während extremen Belastungen starre Anschläge entgegengesetzt sind, so daß unter Umständen zu große elastische Abweichungen innerhalb der Lagerung vermieden werden. Die Verwendung einander paarweise gegenüberliegender, durch Gleitflächen gebildeter Anschläge ermöglicht es dabei elastische Abweichungen in der Ebene der Radführungsglieder zu vermeiden, dagegen .senkrecht zur Ebene der Radführungsglieder gerichtet, Stoßbelastungen mit großer Elastizität abzufangen, so daß jegliche Labilität der Lagerung der Radführungsglieder quer zur Fahrtrichtung vermieden ist und damit bei optimaler Stoßkraft- und Geräuschisolierung der Radführungsglieder eine hervorragende Fahrstabilität des Fahrzeuges gewährleistet ist. Schließlich sei als weiterer Vorzug der Erfindung noch angeführt, daß sich der Herstellungsaufwand der Lagerungen durch die Ausgestaltung gemäß der Erfindung nicht wesentlich erhöht.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäß gestaltete, elastische Lagerung für ein Radführungsglied eines Kraftfahrzeuges;
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Lagerung gemäß Figur 1 entlang der Linie II-II;

Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine gemäß einer anderen Verwirklichungsform der Erfindung gestaltete, elastische Lagerung eines Radführungsgleides;

Fig. 4 einen Axialschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Gestaltungsform einer elastischen Lagerung eines Radführungsgliedes;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß gestalteten elastischen Lagerung eines als Dreieckslenker ausgeführten Radführungsgliedes.

Bei allen in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsformen der Erfindung wird die elastische Lagerung durch eine mit Vorspannung in eine Metallhülse eingepreßte Gummimuffe und eine in

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dieser gehaltene Achse gebildet. Ferner sind sämtliche dargestellten Lagerungen als Flanschblocks ausgeführt und damit auch zur Aufnahme von Axialkräften geeignet.

Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die elastische Lagerung aus einer axial unterteilten elastischen Muffe 1, 2, die zwischen eine metallische Außenhülse und eine ebenfalls metallische Innenhülse 4 eingesetzt ist, wobei die Innenhülse. 4 die Achse der Lagerung bildet. Zwischen die beiden Teile 1 und 2 der elastischen Muffe sind starr an der Außenhülse 3 befestigte und einander gegenüberliegend angeordnete Anschläge 5 und 6 angeordnet, die insgesamt aus einem Gleitwerkstoff, z.B. Delvin oder Teflon bestehen und an ihrer der Innenhülse 4 zugewandten Stirnseite 7 tangential zur Achse 4 gerichtete Gleitlagerflächen 7 aufweisen. Die Gleitlagerflächen 7 sind mit einem radialen Abstand fest zu der durch die Hülse 4 gebildeten Achse der Lagerung angeordnet, der kleiner ist als die durch die maximale elastische Verformbarkeit der Muffe 1, 2 vorgezeichnete radiale Nachgiebigkeit der Lagerung.

Bei dem in der Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zwischen einer Metallhülse 8 und einer Achse 9 eine Muffe 10 aus elastisch verformbarem Material angeordnet. An der Stirnseite der Lagerung sind neben der Muffe 10 einander gegenüberliegend radiale Anschläge 11 und 12 vorgesehen, die mit der Hülse 8 starr verbunden sind und tangential zur Achse gerichtete Gleitlagerflächen 13 aufweisen. Auch hierbei sind die die radialen Anschläge für die Achse 9 bildenden Gleitlagerflächen 13 mit einem radialen Abstand zur Achse 9 angeordnet, der kleiner ist als die durch die maximale Verformbarkeit der elastischen Muffe 10 vorgezeichnete radiale Nachgiebigkeit der elastischen Lagerung.

Bei der in der Figur 4 dargestellten Verwirklichungsform der Erfindung ist eine elastische Muffe 14 zwischen eine metallische Außenhülse 15 und eine ebenfalls metallische, die Lagerachse bildende Innenhülse l6 eingepreßt. An ihrer einen Stirnseite ist die metallische Außenhülse 15 mit radialen Auskragungen 17 versehen, an denen einander gegenüberliegend Anschläge 18 und 19 befestigt sind, die an ihren der Achse 16 zugewandten Seiten

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tangential zur Achse 1β gerichtete Gleitlagerflächen 20 aufweisen. Mit der Achse 16 ist mittels Verschraubung 21 ein radialer Plansch 22 verbunden, der stirnseitig gleichfalls eine Gleitlagerfläche 25 aufweist, und wobei zwischen den Gleitlagerflächen 20 und 23 ein radialer Abstand belassen ist, der kleiner ist als die durch die elastische Verformbarkeit der Muffe 14 vorgezeichnete radiale Nachgiebigkeit der Lagerung.

In der Darstellung der Figur 5 ist schematisch die elastische Lagerung eines Dreieckslenkers für ein Fahrzeugrad dargestellt, wobei der Dreieckslenker von zwei elastischen Halterungen, die jeweils aus einer in eine Metallhülse 24 eingepreßten elastischen Muffe 25 bestehen, aufgenommen ist. Jede der Metallhülsen 24 weist dabei an ihrer innen liegenden Stirnseite eine radiale Auskragung 26 auf, an der ein Anschlag 27 bzw. 28 befestigt ist. An ihrer der Lagerachse 29 zugewandten Seite weisen die Anschläge 27 bzw. 28 tangential zur Achse 29 gerichtete Gleitlagerflächen 30 auf, die mit radialen Erweiterungen 31 der Achse 29 einen radialen Abstand einschließen, der kleiner ist als die durch die maximale elastische Verformbarkeit der Muffe 25 vorgezeichnete radiale Nachgiebigkeit der Lagerungen. Bei dem in der Darstellung der Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die der Achse 29 zugeordneten radialen Anschläge 27 und 28 im axialen Abstand voneinander und einander im Bezug auf die Achse diagonal gegenüberliegend angeordnet, so daß die für die Lagerung eines Dreieckslenkers erforderliche kardanische Beweglichkeit der Lagerungen durch die Anordnung der Anschläge 27 und 28 nicht beeinträchtigt wird.

Die Punktion der erfindungsgemäß gestalteten elastischen Lagerung ist folgende:

Die Achse 4, 9, 16, 29 einer elastischen Lagerung ist zunächst frei elastisch beweglich in einer Muffe 1, 2, 10, 25 gelagert. Die freie elastische Beweglichkeit der Achse 4, 9, 16, 29 ist jedoch in einer Richtung jeweils durch die Anschlagspaare 5» 6/ 11, 12/ 18, 19/ 27, 28 auf ein gewisses, durch den radialen Abstand der Gleitlagerflächen 7, 13, 20, 30 zu der Achse 4, 9 bzw. dem Plansch 22 oder der radialen Erweiterung 3I bestimmtes Maß begrenzt. Ordnet man die Ansehlagflächen 7, I3, 20, 30 Je-

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weils senkrecht zur Ebene des zu lagernden Teiles an, so können von diesem auf die Lagerung übertragene Belastungen, insbesondere Stoßkräfte, zunächst innerhalb normaler Grenzen in allen Richtungen frei elastisch abgefangen werden. Höhere vorzugsweise stoßartige Belastungen, die zu größeren elastischen Abweichungen der Achse aus ihrer Normallage führen würden werden in parallel zu den Radführungsteilen gerichteten Richtungen durch die An- ' schlage aufgefangen, so daß in diesen Richtungen eine elastische Verlagerung der Achsen der Lagerungen nur innerhalb der vorbestimmten Grenzen möglich ist, während senkrecht zu den Radführungsteilen gerichtete Belastungen insbesondere Stoßkräfte nach wie vor frei elastisch durch die Muffe aufgenommen werden. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß durch die Beseitigung der Labilität der Lagerungen der Radführungsteile quer zur Fahrtrichtung eine wesentlich höhere Pahrstabilität des Fahrzeuges er-, reicht wird und gleichzeitig verhältnismäßig hoch elastische Materialien zur Lagerung der Radführungsteile verwendet werden können.

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Claims

Q 39 Schutz rechtsansprUche

1.!Elastische Lagerung für schwenkbar miteinander verbundene -—^ Teile insbesondere elastische Lagerung für die Radführungsglieder einzeln aufgehängter Räder von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer in einer Metallhülse gefaßten Muffe aus elastisch verformbarem Material und einer in dieser gehaltenen Achse, dadurch gekennzeichnet, daß der Achse (4, 9, 16 29) in mindestens einer radialen Richtung ein starrer Anschlag (5, 6/11, 12 / 18, I9 / 27, 28) aus Gleitlagerwerkstoff zugeordnet ist, dessen radialer Abstand von der Achse (4, 9, 16 29) kleiner als die durch die maxiamale elastische Verformbarkeit der Muffe (1, 2, 10, 14, 25) vorgezeichnete radiale Nachgiebigkeit der Lagerung ist.

2. Elastische Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag zwei einander gegenüberliegend angeordnete, tangential zur Achse (4, 9, 16, 29) gerichtete Gleitlagerflächen (7, 13, 20, 30) umfaßt und insgesamt in der die Muffe (1, 2, 10, 14, 25) aus elastischem Material fassenden Metallhülse (3, 8, 15, 24) angeordnet ist.

3. Elastische Lagerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe aus elastischem Material in axialer Richtung unterteilt ist und beide Teile (1 und 2) mit der Muffe zwei einander gegenüberliegend angeordnete, mit der Metallhülse (3) fest verbundene, tangential zur Achse (4) gerichtete Gleitlagerflächen (7) aufweisende Anschlagkörper (5 und 6) zwischen sich einschließen.

4. Elastische Lagerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegend angeordnete, tangential zur Achse (9) gerichtete Gleitlagerflächen (I3) aufweisende Anschlagkörper (11 und 12) neben der Muffe (10) aus elastisch verformbarem Material an einer Stirnseite der Lagerung angeordnet sind.

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5. Elastische Lagerung nach Anspruch 1, 2, und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an stirnseitigen radialen Auskragungen (17, 26) der die elastische Muffe (lA, 25) fassenden Metallhülse (15, 24) tangential zur Achse (16, 29) gerichtete Anschläge (18, 19 / 27, 28) aus Gleitlagerwerkstoff angebracht sind und die Achse im entsprechenden Abschnitt radial gerichtete Vorsprünge (22) oder Bunde (3I) aufweist.

6. Elastische Lagerung nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (27, 28) in axialem Abstand voneinander und in Bezug auf die Achse (29) einander diagonal gegenüberliegend angeordnet sind.

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