DE2345553B2

DE2345553B2 - Druckfederanordnung bei einer Fahrzeugfederung

Info

Publication number: DE2345553B2
Application number: DE2345553A
Authority: DE
Inventors: Komei Yokosuka Yazaki (Japan)
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1972-09-21
Filing date: 1973-09-10
Publication date: 1979-04-19
Also published as: US3861661A; DE2345553A1; FR2200455B1; FR2200455A1; JPS5235432Y2; DE2345553C3; JPS4964686U; GB1414553A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckfederanordnung bei einer Fahrzeugfederung mit einer Schraubendruckfeder und einem in dieser durch Preßsitz gehaltenen, im wesentlichen zylindrischen elastischen Teil mit einem Hohlkörper aus einem elastomeren Werkstoff, dessen Außendurchmesser im entspannten Zustand größer als der Innendurchmesser der Schraubendruckfeder ist.

Eine solche aus der DE-PS 10 15 326 bekannte Druckfederanordnung weist als zylindrisches elastisches Teil einen als pneumatische Feder wirkenden Hohlkörper aus Kautschuk oder Kunstkautschuk auf, der durch Luft aufgeblasen ist. Das elastische Teil hat dabei solche Abmessungen, daß es nach seinem Aufblasen mit Luft mit seiner Mantelfläche innerhalb der Schraubendruckfeder deren Windungen berührt, wobei Teile der elastischen Wand des Teils zwischen den einzelnen Windungen der Schraubendruckfeder nach außen heraustreten, wodurch bei allen Belastungszuständen die Windungen der Schraubendruckfeder elastisch abgestützt sind. Die Längenabmessung des elastischen Teils ist dabei so gewählt, daß seine Endflächen auch bei nicht zusammengedrückter Schraubendruckfeder an den Widerlagerflächen der Schraubendruckfeder anliegen. Beim Zusammendrücken der Schraubendruckfeder wird der elastische Teil auch in Längsrichtung entsprechend elastisch zusammengedrückt, wobei das Bestreben der Mantelfläche größer wird, sich zwischen die Windungen der Schraubendruckfeder zu legen.

Aus der FR-PS 15 19 650 und dem DE-GM 17 13 815 sind Druckfederanordnungen bekannt, bei denen innerhalb der Schraubendruckfeder eine Gummifeder in Form eines elastischen Teils angeordnet ist, das auch bei nicht zusammengedrückter Schraubendruckfeder mit seinen Endflächen an den Widerlagerflächen der Schraubendruckfeder anliegt. Bei einem Zusammendrücken der Schraubendruckfeder wird daher auch die Gummifeder in Längsrichtung zusammengedrückt, wodurch sich der Außenumfang vergrößert, d. h. die Mantelfläche der Gummifeder an den Windungen der Schraubendruckfeder zur Anlage gelangt. Dadurch sollen die Schwingungen der Druckfederenordnung vermindert und die Progressivität erhöht werden.
Aus der DE-AS 10 54 285 ist eine Druckfederanordnung bekannt, bei der innerhalb der Schraubendruckfeder eine Innenfeder aus Gummi oder dergl. angeordnet ist, die aus einem schraubenförmig gewickelten Teil besteht, wobei die Steigung der Schraubenlinien dabei

ίο aber mehrfach größer als die der Windungen der Schraubendruckfeder ist Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser bekannten Druckfederanordnung sind in den aus einem gummiartigen Material gebildeten schraubenförmigen Windungen der Innenfeder Versteifungseinlagen z. B. aus Drähten vorgesehen. Auch bei dieser bekannten Druckfederanordnung legt sich die Umfangswand der Innenfeder umso stärker an die Windungen der Schraubendruckfeder, je größer deren Belastung, also deren Zusammendrücken ist Bei einer gewissen Zusammendrückung der Schraubendruckfeder sind daher die Windungen der beiden Federn nicht mehr frei voneinander, wodurch ihre hochfrequenten Eigenschwingungen gedämpft werden können.
Aus der DE-AS 11 99 634 ist schließlich eine Druckfederanordnung bekannt, bei der zwischen den Endflächen der Schraubendruckfeder und den zugehörigen Widerlagerflächen ringförmige Gumiribeilagscheiben angeordnet sind, die einen U- oder L-förmigen Querschnitt haben. Auch durch diese Gummibeilagscheiben sollen die Vibration, die zwischen den die Widerlagerflächen aufweisenden Teilen und der Schraubendruckfeder übertragen werden, merklich gedämpft werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Druckfederanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie bei einer wirksamen Dämpfung der über die Schraubendruckfeder übertragbaren Schwingungen eine einfache Konstruktion und eine hohe Verschleißfestigkeit hat.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Hohlkörper des elastischen Teils eine seinen Hohlraum aussteifende starre Hülse und an seinen beiden Enden derart ausgebildete Pufferabschnitte aufweist, daß die Gesamtlänge des elastischen Teils größer ist als die Länge der Schraubendruckfeder im zusammengedrückten Endzustand aber kleiner als deren Länge im entspannten Zustand, wobei am Außenumfang des elastischen Teils mehrere Axialnuten ausgebildet sind.

Die erfindungsgemäße Druckfederanordnung hat eine Anzahl wesentlicher Vorteile. Die in dem elastischen Teil eingebettete starre Hülse verhindert wirksam ein Ausknicken des elastischen Teils auch dann, wenn dieses beim Zusammendrücken der Schraubendruckfeder mit seinen Stoßfängerabschnitten an den Widerlagerflächen der Schraubendruckfeder anschlägt. Die Gesamtlänge des elastischen Teils ist dabei größer als die Länge der Schraubendruckfeder im zusammengedrückten Endzustand, so daß ein Zusammenschlagen benachbarter Windungen der Schraubendruckfeder auch bei einer größtmöglichen Belastung der Druckfederanordnung sicher unterbunden wird. Gerade die in dem elastischen Teil eingebettete starre Hülse gibt dem elastischen Teil dabei auch in Längsrichtung eine ausreichende Festigkeit, um auch maximale Belastungen der Druckfederanordnung allein aufnehmen zu können, wenn die Schraubendruckfeder bis zu einem gewissen Maße zusammengedrückt ist. Durch das Einpassen des

elastischen Teils im Preßsitz in die Schraubendruckfcder, was dadurch erreicht wird, daß der Außendurchmesser des elastischen Teils größer als der Innendurchmesser der Schraubendruckfeder ist, wird sichergestellt, daß der elastische Teil innerhalb der Schraubendruckfeder selbst in Längsrichtung praktisch nicht wandern kann, sondern vielmehr nur eine Relativbewegung einzelner Windungen der Schraubendruckfeder gegenüber der Mantelfläche des elastischen Teils auftritt Um einen durch diese Relativbewegung und durch das Auftreten von Schmutz zwischen den Windungen der Schraubendruckfeder und an der Mantelfläche des elastischen Teils möglichen Verschleiß so gering wie möglich zu halten, sind am Außenumfang des elastischen Teils mehrere Axialnuten ausgebildet, in die der an der Innenmantelfläche der Schraubendruckfeder und der Außenmantelfläche des elastischen Teils sich ansammelnde Schmutz eingeleitet und durch die hindurch er schließlich aus der Druckfederanordnung heraus abgeleitet wird. Durch die Wahl der Anzahl dieser Axiainuten kann außerdem die Federkonstante der gesamten Federanordnung in gewünschter Weise gewählt werden.

Die aus DE-AS 10 54 285 bekannte Anordnung hat demgegenüber keine solche Ableitung von zwischen die Außenmantelfläche des elastischen Teils und die Innenmantelfläche der Schraubendruckfeder eintretenden Schmutzteilen, wobei hier zusätzlich die Schmutzteilchen auch noch zwischen die einzelnen schraubenförmigen Windungen des elastischen Teils eintreten und dort den Verschleiß des elastischen Teils vergrößern.

Gegenüber der aus der DE-AS 11 99 634 bekannten Anordnung hat die Druckfederanordnung nach der Erfindung den Vorteil, daß bei ihr ein Anschlagen benachbarter Windungen trotz maximaler Belastung nicht auftreten kann, so daß die bei derartigen Belastungen sonst üblichen erheblichen Schläge vom Fahrwerk auf die Karosserie vermieden werden.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Druckfederanordnung wird gemäß der Erfindung erreicht, wenn das elastische Teil aus Naturgummi, Styrolbutadienkautschuk oder Butylkautschuk besteht.

Diese Materialien begünstigen eine gute Dämpfungseigenschaft des elastischen Teils und haben eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 eine Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckfederanordnung;

F i g. 2 einen Querschnitt der Druckfederanordnung von Fig. 1 längs der Linie H-Il; und

F i g. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines elastischen Teils zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Druckfederanordnung.

Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckfederanordnung mit einer Schraubendruckfeder 1 zur Verwendung in einer Radaufhängung eines (nicht dargestellten) Fahrzeugs.

Ein elastisches Teil 2 ist mit Preßsitz innerhalb der Schraubendruckfeder 1 gehalten.

Die Schraubendruckfeder 1 ist gewöhnlich an ihrem unteren Ende in einem Sitz 3a eines Arm 3 abgestützt, der mit einem (nicht gezeigten) R?daufhängungsteil des Fahrzeugs verbunden ist An ihrem oberen Ende sitzt die Schraubendruckfeder 1 in einem Sitz 4a, der mit der Kraftfahrzeugkarosserie 4 verbunden ist.

Wie in F i g. 3 gezeigt, besteht das elastische Teil 2 aus einem elastomeren Material, wie z. B. aus Naturgummi, Styrolbutadienkautschuk, Butylkautschuk oder dergl. Das elastische Teil 2 besitzt die Form eines Zylinders oder eines Rohrstücks, dessen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser der Schraubendruckfeder 1. Das elastische Teil 2 sitzt mit Preßsitz innerhalb der Schraubendruckfeder 1 und wird durch den Reibwiderstand an seinem Außenumfang gehalten. Somit schwächt das elastische Teil 2 aufgrund der Reibkräfte an seinem Außenumfang die Vibrationen der Schraubendruckfeder 1 und erhöht den Dämpfungseffekt.

An dem Außenumfang des elastischen Teils 2 sind weiterhin mehrere Axialnuten 5 ausgebildet, in dieser Weise kann die Federkonstante der Federanordnung nach Wunsch gewählt werden und können Wasser, Staub, Steinchen usw. durch die Axiainuten 5 entweichen.

Gewöhnlich ist eine Schraubendruckfeder dieser Art mit Gummipuffern oder elastischen Anschlägen versehen, um zu verhindern, daß Stöße in die Fahrzeugkarosserie geleitet werden, wenn die Zusammendrückungsgrenze der Schraubendruckfeder erreicht ist. Zum gleichen Zweck sind bei der erfindungsgemäßen Druckfederanordnung am oberen und unteren Ende des elastischen Teils 2 Pufferabschnitte 2a bzw. 2b ausgebildet. In seinem Inneren nimmt das elastische Teil eine starre Hülse 6, z. B. eine Stahlhülse auf, damit das elastische Teil 2 nicht ausknickt. Die Größe der starren Hülse 6 ist derart, daß sie nicht die Elastizität des elastischen Teils 2 behindert. Die Gesamtlänge des mit den Pufferabschnitten 2a und 26 versehenen elastischen Teils 2 ist größer als die Länge der Schraubendruckfeder 1 im zusammengedrückten Endzustand.

Aus vorangehender Beschreibung wurde ersichtlich, daß durch Anordnung eines elastischen Teils im Preßsitz innerhalb der Schraubendruckfeder einer Druckfederanordnung bei einer Fahrzeugfederung die von dem Fahrzeugmotor erzeugten Vibrationsschwingungen gedämpft und daher weniger auf die Kraftfahrzeugkarosserie übertragen werden, so daß der Geräuschpegel innerhalb des Fahrzeuges merklich herabgesetzt ist. Da die erfindungsgemäße Druckfederanordnung lediglich ein elastisches Teil im Preßsitz innerhalb der Schraubendruckfeder vorsieht, ist sie sehr einfach im Aufbau und kann daher leicht bei üblichen Fahrzeugen vorgesehen werden. Da das elastische Teil nicht aus der Schraubendruckfeder vorsteht, kann es auch nicht mit anderen Teilen in Konflikt kommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckfederanordnung bei einer Fahrzeugfederung mit einer Schraubendruckfeder und einem in dieser durch Preßsitz gehaltenen, im wesentlichen zylindrischen elastischen Teil mit einem Hohlkörper aus einem elastomeren Werkstoff, dessen Außendurchmesser im entspannten Zustand größer als der Innendurchmesser der Schraubendruckfeder ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper des elastischen Teils (2) eine seinen Hohlraum aussteifende starre Hülse (β) und an seinen beiden Enden derart ausgebildete Pufferabschnitte (2a und Ib) aufweist, daß die Gesamtlänge des elastischen Teils (2) größer ist als die Länge der Schraubendruckfeder (1) im zusammengedrückten Endzustand aber kleiner als deren Länge im entsprannten Zustand, wobei am Außenumfang des elastischen Teils (2) mehrere Axialnuten (5) ausgebildet sind.

2. Druckfederanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der elastomere Werkstoff des elastischen Teils (2) aus Naturgummi, Styrolbutadienkautschuk oder Butylkautschuk besteht.