DE2613982A1

DE2613982A1 - Karosserieseitige elastische lagerung eines federbeins oder federdaempfers

Info

Publication number: DE2613982A1
Application number: DE19762613982
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl Ing Braun; Laszlo Dipl Ing Szabo
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1976-04-01
Filing date: 1976-04-01
Publication date: 1977-10-06

Description

Karosserieseitige elastische Lagerung eines
Federbeins oder Federdämpfers Die Erfindung bezieht sch auf eine karosserieseitige elastische Lagerung eines Federbeins oder Federdämpfers mit einem im wesentlichen auf Schub beanspruchten, aus einem Innenrohr, einem Außenrohr und einem zwischenvulkanisierten Gummikörper bestehenden Gummi-Netallager, dessen Innenrohr mit der Kolbens tange des Federbeins und dessen Außenrohr mit der Fahrzeugkarosserie oder Teilen davon in Verbindung steht.
Solche zur Geräuschisolierung und zur Erhöhung des Federungekomforts dienenden elastischen Lagerungen sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt (z.B. DT-GM 72 42 497, DT-GM 73 18 918). Zur Erzielung einer guten Geräuschisolierung und eines guten Federungskomforts ist es von Vorteil, einen Gummikörper mit weicher Kennung ein zusetzen. Der Verwendung einer wünschenswert weichen Kennung steht in vielen Fällen aber entgegen, daß der zum Einbau der Federbeine etc. zur Verfügung stehende Raum nicht ausreicht, die sich dann ergebenden großen Federwege der Lagerung aufzunehmen; häufig ist zum Beispiel der Raum zwischen Federbeinlagerung und Motorhaube u. ä. äußerst knapp bemessen. Einige bekannte elastische Lagerungen sind daher in ihrer Kennung von vornherein so hart ausgebildet, daß die begrenzten Federwegvorgaben (Freigang im Fahrzeugeinbauraum) nicht überschritten werden. Der mit dieser relativ harten Kennung erzielte Eomfor tezüglich Geräuschisolierung und Stoßdämpfung ist natürlich nicht so gut, wie man ihn sich wünschen würde. Es ist daher auch bekannt, die elastische Lagerung in ihrer Kennung etwas weicher auszubilden und die gegebenen Federweggrenzen durch besondere Anschläge einzuhalten. Diese bekannten Lagerungen besitzen im Hauptfahrbereich eine größere Weichheit und demzufolge einen höheren Komfort bezüglich Geräuschisolierung und Federungskomfort. Der Nachteil-ist Jedoch, daß die Kennung der Lagerung bei Erreichen der Anschläge abrupt ansteigt, so daß der Federvorgang nahezu schlagartig beendet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine karosserieseitige elastische Lagerung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich im Haupfahrbereich ein möglichst hoher Komfort bezüglich Geräuschisolierung und StoßdämpSung ergibt, ohne daß die Federwegvorgaben erweitert werden müssen und ohne daß der Federvorgang abrupt beendet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelost, daß der Guamikörper eine weiche Kennung besitzt und seine freien Stirnflächen derart ausgebildet sind, daß er sowohl bei vollem Ein- als auch bei vollem Ausfedern mit einem mit der Größe der Ein- bzw. Ausfederung kontinuierlich zunehmenden Teil seiner Fläche an mit der Xolbenstange oder mit der Karosserie in Verbindung stehenden, den Federweg begrenzenden Anschlägen zur Anlage konit. Trotz großer Weichheit der Lagerung im Hauptfahrbereich werden die Grenzen des Federweges an der Lagerung durch die vorgeschlagenen Maßnahmen eingehalten und nicht abrupt, !. sondern weich erreicht, indem der wirksame (federnde) Anteil des Gummivolumens im Grenzbereich des Federweges kontinuierlich verringert wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich aus durch einen mit der Kolbens tange in Verbindung stehenden glocken-oder hutförmigen unteren Blechteller, dessen radial nach außen gebogenes, den Gummikörper untergreifendes unteres Ende als das Einfedern begrenzender Anschlag dient, wobei der untere Blechteller.vorzugsweise mit seinem oberen hülsenförmigen Ende von unten in das zumindest annähernd zylinderförmige Innenrohr eingepreßt ist. Grundsätzlich könnte der als Anschlag dienende untere Blechteller auch Teil des Innenrohrs des Gummi-Metallagers sein. Durch die vorgeschlagene Trennung dieser beiden Teile werden in vorteilhafter Weise Herstellungsschwierigkeiten beim Vulkanisieren des Gummi-Metallagers, die sich durch die komplizierte Form eines den unter den Gummikörper greifenden Anschlag enthaltenden Innenrohres einstellen könnten,vermieden.
Gemäß einer bevorzugten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist im hülsenförmigen oberen Ende des unteren Blechtellers ein Axial-Wälzlager angeordnet, auf dessen oberem Laufring sich der Boden des unteren Blechtellers abstützt und dessen unterer Laufring mittels einer Schraubvorrichtung über eine freigängig durch den oberen Laufring hindurchgreifende Distanhülse gegen eine Schulter der Eolbent stange gespannt ist. Der untere Blechteller wird somit in vorteilhafter Weise nicht nur als das Einfedern begrenzenderAnschlag, sondern gleichzeitig zur Aufnahme eines handelsüblichen Wälzlagers verwendet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der obere Blechteller mit seinem unteren hülsenförmigen Ende von oben in das zylinderförmige Innenrohr eingepreßt und sind die Kolbenstange sowie die Distanzhülse freigängig durch seinen Boden hindurchgeführt. Durch diese Maßnahmen steht der obere Blechteller nicht unmittelbar, sondern über das Innenrohr, den unteren Blechteller und das Wälzlager mittelbar mit der Kolbenstange in Verbindung. Der obere Blechteller bleibt daher von Drehungen der Kolbens tange unbeeinflußt, so daß das Aufsetzen des Blechtellers auf den Gummikörper keine die Drehbarkeit der Kolbenstange beeinträchtigende Wirkung hat.
Um sicherzustellen, ob der als Anschlag dienende obere Blechteller bei Jedem auch noch so schwerem Belastungsfall seine Aufgabe erfüllt, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zwischen Distanzhülse und Schraubvorrichtung ein sich radial bis über den Boden des oberen Blechtellers erstreckender, diesen normalerweise Jedoch nicht berührender Fangring angeordnet.
Anhand eines Ausführungsbeispieles werden die Erfindung und vorteilhafte jusgestaltungen der Erfindung erläutert.
In der einzigen Figur sind nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Teile einer Federbein- bzw. Dämpferbein-Lagerung schematisch dargestellt, wobei die Karosserie mit 7 und die Kolbenstange des Federbeins bzw. des Dämpferbeins mit 4 bezeichnet sind. Der Kolben sowie die Schraubenfedern des Federbeins sind nicht gesondert dargestellt. Bruchstückhaft angedeutet ist lediglich der an der Kolbenstange 4 befestigte, zur Abstützung des oberen Schraubenfederendes dienende Federteller 10. Das Gumi-Netalllager besitzt ein zumindest annähernd zylinderförmiges Innenrohr 13 und ein Außenrohr 14, dessen unteres Ende sich flanschförmig erweitert und in bekannter Weise lösbar mit der Karosserie 7 verbunden ist. Der zwischenvulkanisierte Gummikörper 1 wird nahezu ausschließlich auf Schub beansprucht. Er besitzt eine für den Komfort des Fahrzeuges vorteilhafte weiche-Kennung. Um das Ein- und Ausfedern der Federbein-Lagerung zu begrenzen, ist Jeweils ein oberer und ein unterer Anschlag vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel dienen hierfür mit dem Innenrohr 13 und mit der Kolbenstange 4 in Verbindung stehende Blechteller mit radial nach außen gebogenen Rändern.
Ein glocken- oder hutförmiger unterer Blechteller 3, dessen radial nach außen gebogenes unteres Ende 31 den Gummikörper 1 untergreift, dient als das Einfedern der Lagerung begrenzender Anschlag. Er ist mit seinem oberen hülsenförmigen Ende von unten in das Innenrohr 13 eingepreßt. In gleicher Weise dient ein im Vertikal schnitt zumindest annähernd U-förmiger oberer Blechteller 2, dessen radial nach außen gebogener Rand 21 über den Gummikörper 1 greift, als das Ausfedern begrenzender Anschlag. Dieser obere Blechteller ist mit seinem hülsenförmigen Ende von oben in das zylinderförmige Innerohr 13 eingepreßt. Um die Verbindung zwischen Innenrohr 13 und Blechteller 2 zu verbessern, können gegebenenfalls einige Schweißpunkte o. ä. vorgesehen werden. Die freien Stirnflächen 11 und 12 des Gummikörpers 1 sind unter Berücksichtigung der Form der beiden Anschläge 21 und 31 derart ausgebildet, daß der Gummikörper sowohl bei vollem Ein- als auch bei vollem Ausfedern mit einem mit der Größe der Ein- bzw. Ausfederung kontinuierlich zunehmenden Teil seiner Fläche an den Anschlägen 21 und 31 zur Anlage kommt, so daß ein mit der Einfederung zunehmender Teil des Gummivolumens für die Federung unwirksam wird, was eine progressiv ansteigende Kennung der Lagerung bedeutet. Die Grenzen des Federweges werden also weich errerht. Man erkennt, daß die angestrebten Eigenschaften der elastischen Lagerungen nicht nur durch den Verlauf der Stirnflächen des Gummikörpers 1, sondern auch durch den Verlauf der mit ihnen zusammenwirkenden Anschläge 2t und 31 bestimmt sind. Im Ausführungsbeispiel dient der untere Blechteller 3 gleichzeitig zur Aufnahme eines Axial-Wälzlagers 5. Dieses ist im hülsenförmigen oberen Ende dieses Blechtellers angeordnet. Auf dem oberen Laufring 51 des Axial-Wälzlagers stützt sich der Boden 32 des unteren Blechtellers 3 ab. Der untere Laufring 52 ist mittels einer Schraubvorrichtung 8 über eine Distanzhülse 6, die freigängig durch den oberen Laufring 51 hindurchgeführt ist, gegen eine Schulter 41 der Kolbenstange 4 gespannt. Zwischen Distanzhülse 6 und Schraubvorrichtung 8 ist noch ein Fangring 9 angeordnet, der sich radial bis über den Boden 22 des oberen Blechteller8 2 erstreckt.
Der obere Blechteller ist mit einem Boden 22 dabei so ausgebildet, daß er weder den Distanzring 6 noch den Fangring 9 berührt, so daß sich Kolbenstange 4 und oberer Blechteller 2 unbehindert relativ zueinander verdrehen können. Abweichend vom gezeigten Ausfürungsbeispiel könnte der den oberen Anschlag bildende obere Blechteller 2 statt mit dem Innenrohr 13 auch mit der Kolbenstange 4 form- oder kraftschlüssig verbunden sein. Das hätte allerdings zur Folge, daß die Verdrehbarkeit der Kolbenstange 4 beeinträchtigt wäre. Bei einer kraft- oder formsohlüasigen Verbindung zwischen Blecht.ller 2 und Kolbenstange 4 würde der Blechteller - beim Verdrehen der Kolbenstange relativ zum Gummikörper 1 verdreht werden. Die zwischen Gummikörper und Blechteller beim Aufsetzen des Blechtellers auf den Gummikörper entstehenden Reibungskräfte wären aber so groß, daß dieses Verdrehen behindert werden würde. Bei der im Ausführungsbeispiel gezeigten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung treten derlei Schierigkeiten nicht auf.
Im einzigen Ausführungsbeispiel stehen die den Federweg begrenzenden Anschläge 21 und 31 mit der Kolbens tange 4 in Verbindung.
Der gewünschte Effekt konnte auch erzielt werden, wenn nicht an der Kolbenstange 4, sondern an der Karosserie 7 (bzw. am Außenrohr 14) entsprechende Anschläge angeordnet werden würden. In diesem Falle würde ein oberer Anschlag das Einfedern und ein unterer Anschlag das Ausfedern begrenzen.

Claims

ANSRÜCHE Karosserieseitice elastische Lagerung eines Federbeins oder ~ Federdampfers mit einem im wesentlichen auf Schub beanspruchten, aus einem Innenrohr, einem Außenrohr und einem zwischenvulkanisierten Gummikörper bestehenden Gummi-Metallager, dessen Innenrohr mit der Kolbenstange des Federbeins und dessen Außenrohr mit der Fahrzeugkarosserie oder Teilen davon in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummikörper (1) eine weiche Kennung besitzt und seine freien Stirnflächen (11, 12) derart aus gebildet sind, daß er sowohl bei vollem Ein- als auch bei vollem Ausfedern mit einem mit der Größe der Ein- bzw. Ausfederung kontinuierlich zunehmenden Teil seiner Fläche an mit der Eolbenstange (4) oder mit der Karosserie (7) in Verbindung stehenden, den Federweg begrenzenden Anschlägen (21, 31) zur Anlage kommt.
2. Elastische Lagerungtnach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit der Kolbenstange (4) in Verbindung stehenden glocken- oder hutförmigen unteren Blechteller (3), dessen radial nach außen gebogenes, den Gummikörper (7) untergreifendes unteres Ende (31) als das Einfedern begrenzender Anschlag dient.
3. Elastische Lagerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit der Kolbenstange (4) in Verbindung stehenden, im Vertikalachnitt zumindest annähernd U-förmigen oberen Blechtellers(2), deßsen radial nach außen gebogener, über den Gummikörper (1) greifender Rand (21) als das Ausfedern begrenzender Anschlag dient0
4. Elastische Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Blechteller (3) mit seinem oberen hülsenförmigen Ende von unten in das zumindest annähernd zylinderförmige Innenrohr (13) eingepreßt ist.
5. Elastische Lagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im hülsenförmigen oberen Ende des unteren Blechtellers (3) ein Axial-Wälzlager (5) angeordnet ist, auf dessen oberem Laufring (51) sich der Boden (32) des unteren Blechtellers (3) abstützt und dessen unterer Laufring (52) mittels einer Schraubvorrichtung (8) über eine freigängig durch den oberen Laufring (51) hindurchgreifende Distanzhülse (6) gegen eine Schulter (41) der Kolbenstange (4) gespannt ist.
6. Elastische Lagerung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Blechteller (2) mit seinem unteren hülsenförmigen Ende von oben in das zylinderförmige Innenrohr (1z) eingepreßt ist und die Kolbenstange (4) sowie die Distanzhülse (6) freigängig durch seinen Boden (22) hindurchgeführt sind.
7. Elastische Lagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich-'et, daß zwischen Distanzhülse (6) und Schraubvorrichtung (8) ein sich radial bis über den Boden (22) des oberen Blechtellers (2) erstreckender, diesen nõrmalerweise jedocb nicht berührender Fangring (9) angeordnet ist.