DE2726676A1 - Federelement, insbesondere zur elastischen lagerung von antriebs- oder sonstigen aggregaten in kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Federelement zur elastischen Aufhängung von Antriebs- und sonstigen Aggregaten in Kraftfahrzeugen, bestehend aus zwei ineinander angeordneten zylindrischen Metallhülsen und einem zwischen diesen haftend eingebetteten elastomeren Federungskörper mit axial durchgehenden Ausnehmungen.

Derartige auch als Federbuchsen bekannte Elemente sind in besonderer Weise geeignet, um Motoren oder andere Aggregate elastisch am Fahrzeugaufbau zu lagern bzw. aufzuhängen und dabei die aus den unvermeidlichen Relativbewegungen zwischen diesen Teilen herrührenden Schwingungen und Geräusche zu dämpfen. Die Ausnehmungen im elastischen Federungskörper erlauben bei Belastungen eine Verdrängung des elastischen Materials, wodurch je nach Ausgestaltung dieser Einfederungsräume unterschiedliche Federkennwerte in radialer Richtung und ein unterschiedliches Verhalten gegenüber den auftretenden Schwingungen erzielt werden. Diese Vorkehrungen reichen aber nicht aus, um in der einen oder anderen radialen Richtung eine besonders hohe Steifigkeit der Federbuchse zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Federungselemente der eingangs beschriebenen Art in der Weise zu vervollkommnen, daß in der einen radialen Richtung eine sehr hohe Steifigkeit und in der entgegengesetzten Richtung eine verhältnismäßig große Weichheit im Federungskörper erzielt wird. Dabei soll gleichzeitig das Verhältnis zwischen der auf den Federungskörper einwirkenden Druck- und Zugbelastungen in günstiger Weise beeinflussbar sein.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß in einer von zwei sich diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen eine Einlage aus hartem Werkstoff, vorzugsweise aus Stahlblech, eingefügt ist.

In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist die Einlage einseitig mit der einen oder anderen Wandung der Ausnehmung fest verbunden, während die Gegenfläche der Einlage im unbelasteten Zustand des Federelements an der dort angrenzenden Wandung dieser Ausnehmung freibeweglich anliegt oder nahezu anliegt.

Erfindungsgemäß ist es weiter vorteilhaft, zwischen der unverbundenen Fläche von Einlage und Wandung der Ausnehmung ein Gleitmittel, beispielsweise eine Kunststoffgleitschicht, vorzusehen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erstreckt sich die Blecheinlage im wesentlichen über die Länge der axial durchgehenden Ausnehmung und ist deren Kontur im Querschnitt angepaßt.

Die Ausnehmungen sind zweckmäßig in bekannter Weise nierenförmig ausgebildet.

Durch die Erfindung wird zunächst erreicht, daß das Federelement in radialer Richtung eine unterschiedliche Nachgiebigkeit entsprechend der einwirkenden Belastungsrichtung

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ungleiche elastische Widerstandsfähigkeit verhindert oder mildert das Entstehen von Vibrationen, die sich störend in dem Fahrzeugaufbau fortpflanzen. Auch können die lästigen Geräusche, die durch von der Straße herrührende Kräfte und Stöße entstehen, gedämpft werden. Darüber hinaus ergeben sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Federelements weitere beachtliche Vorteile. Ein Vorteil besteht darin, daß durch die Einschaltung einer harten Einlage in eine der Ausnehmungen eine besonders hohe Steifigkeit in der gewünschten radialen Richtung erzielt werden kann, während in der entgegengesetzten Richtung eine größere Weichheit zur Erzielung einer wirkungsvollen Dämpfung der auftretenden Schwingungen geschaffen wird. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung werden in einfacher Weise auch die schädlichen Zugspannungen vermieden, die sonst an der druckentlasteten Seite im Federungskörper auftreten und zur vorzeitigen Zerstörung des elastischen Werkstoffes führen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einer bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch das Federelement in nicht belastetem Zustand, und Fig. 2 einen Querschnitt durch das Federelement im Einbauzustand unter statischer Belastung; Fig. 3 einen Längsschnitt zu Fig. 2.

Nach den Fig. 1 3 besteht das Federelement aus einem Federkörper 1 aus elastischem Werkstoff, wie Gummi, Kunststoff o.dergl. Dieser Körper ist zwischen zwei starren Hülsen, einer äußeren Metallhülse 2 und einer inneren Metallhülse 3 zweckmäßig unter Vorspannung eingebracht. Die Hülse 3 dient gleichzeitig zur Aufnahme eines Zapfens zwecks Verbindung mit dem Rahmen oder der Karosserie eines

Kraftfahrzeuges. Im Federkörper 1 sind zwei Ausnehmungen 4 und 5 vorgesehen, die in radialer Richtung einander gegenüberliegen. Die Hülsen sind festhaltend, beispielsweise durch Vulkanisation, mit dem Material des Federkörpers 1 verbunden, so daß auch eine Verdrehung der Hülsen zueinander um die Längsachse der Federkörper im Rahmen der molekularen Verformungsgrenzen des elastischen Werkstoffes möglich ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weichen die als Verdrängungsräume wirksamen Ausnehmungen in ihrer Form voneinander ab, solange der Federungskörper unbelastet ist, d.h. nicht eingebaut ist. Während die Ausnehmung 5 den Federkörper 1 in Längsrichtung nierenförmig durchsetzt, besteht die Ausnehmung 4 zunächst aus zwei etwa kreisförmigen Räumen, die lediglich durch einen den Federkörper ebenfalls in Längsrichtung durchsetzenden Schlitz 6 untereinander verbunden sind. In diesen bogenförmigen Schlitz ist ein entsprechend gewölbtes Stahlblech 7 als Versteifungselement eingefügt, das an seiner radial nach außen liegenden Fläche 8 festhaftend mit der angrenzenden Fläche des Federkörpers verbunden ist. Zwischen der nach innen gerichteten Fläche des Bleches 7 und dem angrenzenden Bereich des elastischen Werkstoffes besteht keinerlei Verbindung. Der Werkstoff liegt lediglich mit einem Abstand von "O" an der Blechfläche an. Beide Flächen sind frei beweglich gegeneinander, sowohl in radialer als auch in axialer Ebene. Zwischen diesen beiden Flächen kann eine nicht dargestellte Gleitschicht vorgesehen sein, die beispielsweise durch Aufsprühen von geeignetem Kunststoff erzeugt werden kann.

In den Fig. 2 und 3 ist das Federelement im eingebauten statisch belasteten Zustand dargestellt. Unter der Belastung verlagert sich der elastische Werkstoff in senkrechter Richtung und dabei erweitert sich der Schlitz "O" zwischen dem Blech 7 und der Innenwandung der Ausnehmung 4, so daß diese vergrößert ist und etwa der unter dem Belastungsdruck verkleinerten Ausnehmung 5 entspricht. Die Innenhülse 3 nimmt dann eine zur Außenhülse 2 konzentrische Lage ein. Durch die Einschaltung des Stahlbleches 7 und dessen besondere Anordnung, nämlich nur einseitig verbunden mit dem Federkörper 1, wird eine sehr hohe Steifigkeit in der einen radialen Richtung und in der entgegengesetzten Richtung eine große Weichheit in der Federwirkung erzielt, wobei schädliche Zugspannungen weitestgehend vermieden werden.

Figuren 1, 2, 3,

Claims (4)

1. fügt ist.
2. teten Zustand des Federelements an der dort angrenzenden Innenwandung der Ausnehmung frei beweglich anliegt oder nahezu anliegt.
3. mittel, beispielsweise eine Kunststoffgleitschicht, vorgesehen ist.
4. 4. Federelement nach Anspruch 1 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage sich im wesentlichen über die axial durchgehende Ausnehmung erstreckt und deren Kontur im Querschnitt angepasst ist.

   nehmungen in an sich bekannter Weise nierenförmig ausgebildet sind.