DE2936222A1 - Aufhaengungsfederbein - Google Patents

Description

Ein Aufhängungsfederbein gemäss dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispielsweise durch die US-PS 3 954 255 bekannte

Derartige McPherson-Federbeine werden in vielen billigen ^Kleinfahrzeugen eingesetzt und weisen in Verbindung mit einem Teleskopstossdämpfer den Vorteil auf, keinen oberen Querlenker zu benötigen,, Es ergibt sich dadurch ein grösserer Raum für die Antriebsmaschine und das Getriebe sowie eine bessere Zugänglichkeit zu einem Vorderradantrieb, Insgesamt wird eine Verringerung des Gesamtgewichts erzielte

Bei bekannten Bauarten wird ein Pralldämpfer in axialer Richtung an der Kolbenstange des Teleskopstossdämpfers befestigt, der bei vollem Einfederungshub wirksam wird, um den Aufprall zu steuern«, Dies kann durch eine kleinere Steigung der obersten Windungen der Aufhängungsfeder geschehen oder durch Verwendung von elastomerem Werkstoff für den Pralldämpfer, der mit massiven Querschnitt axial zusammengedrückt wird«,

Der Ausgestaltung des Pralldämpfers kommt eine besondere Bedeutung zu, insbesondere bezüglich der ^xederrate und der geringsten Länge des ^xederbeine im voll zusammengedrücktem Zustand,, Auch die dynamische ^ederrate ist von auuserordentlich grosser Bedeutung für das Fahrverhalten der Aufhängung; ist diese zu gross, so bedingt sie anfänglich bei der Berührung des Pralldämpfers durch das Peder-

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bein einen harten Lauf; ist diese zu niedrig, so entsteht ein schneller Anstieg der Federrate oder sogar ein Durchschlag bis zur metallischen Berührung _β

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ,ein Aufhängungsfederbein der erwähnten Art so weiter auszugestalten, dass eine verbesserte Wirkung des Pralldämpfers durch besseres Däpfen der Bewegung am Ende des Einfederungshubes eintritt«

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst«

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich aus dem Unteransprucho

Durch die nach auusen in radialer Richtung vorgesehene Verformung des Pralldämpfers und die besondere Ausbildung der benachbarten leile der Wand wird ein vorgegebenes Verhältnis Belastung zu Ausweitung erzielt, wodurch die Federrate des aus elastomeren Werkstoff bestehenden Pralldämpfers mit fortschreitender Verformung fortschreitend zunimmt, Gegenüber bekannten Bauarten ergibt sich bei Ende des Einfederungshubes eine geringere axiale Länge des Pralldämpfer· und damit auch eine geringere Kleinst' länge des Federbeins, so dass Raum, Gewicht und Kosten geringer werden. Die Verringerung der axialen Länge wird vorwiegend durch die Verformung des mittleren Bereichs in radialer Richtung erzielt, die ausserdem bessere Dämp— fungseigenschaften durch die verbesserte statische und

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dynamische ^ederrate unter geringerem Raumbedarf zeitig*« Die erfindungsgemässe Ausgestaltung erhöht auch die D_auerfestigkeit des Pralldämpfers gegenüber solchen mit massiven Querschnitt, die weniger nachgiebigen Werkstoff benötigen. Auaeerdem ergeben sich auch im normalen Federungs-jbereich bessere Laufeigenschaften, die das Handhaben des Fahrzeugs erleichtern und die Bequemlichkeit für Fahrer und Fahrgäste erhöhen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt« In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine Teilseitenansicht eines Aufhängungsfederbeins nach der Erfindung,

Fig.2 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig„ 1_f der den Pralldämpfer darstellt,

Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie 3-3 in Fig.2

Fig. 4 eine Draufsicht zu Fig. 2 in Richtung der Pfeile 4-4 in Fig. 2 gesehen.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer Vorderradaufhängung mit einem McPherson-Federbein 10, das ein äusseres Behälterrohr 12 eines hydraulischen Stossdämpfers aufweist, das an einer napfartigen Halterung 14 mit seinem unteren Ende befestigt ist. Die Halterung 14 ist an einem Achslenkschenkel 16 eines lenkbaren Vorderrads 18 befestigt. das über eine Antriebswelle 20 angetrieben wird. Mit dem Behälterrohr 12 ist in Abstand ein Zylinder 24 des Teleskop stossdämpfers vorgesehen, der an der Halterung befestigt

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ist und mit dem Behälterrohr 12 eine ringförmige Vorratskammer 26 für die Dämpferflüssigkeit begrenzt. In dem Zylinder 24 ist ein mit Ventilen versehener Koben 22 verschieblich. Ein Bodenventil 28 stellt die ^verbindung zwischen der Vorratskammer 26 und einer Druckkammer 30 veränderlichen Volumens her, die unterhalb des Kolbens liegt₀ Der Kolben ist mit einer Kolbenstange 32 verbunden, die sich nach oben erstreckt und durch eine Endkappe 34 aus dem Zylinder austritt. Die Endkappe 34 verschliesst das obere Ende des Zylibders 24»

Die Kolbenstange 32 hat am freien Ende einen Gewindezapfen 36 kleineren Durchmessers zur -Befestigung eines Anschlußstücks 38, das seinerseits an einem Turm 40 aus Metallblech befestigt ist, der ein Teil des Fahrzeugkörpers ist«

Das Anschlußstück 38 besteht aus einem nachgiebigen Puffer 42 aus elastomerem Werkstoff , der zwischen einer oberen Schale 44 und einer unteren Schale 46 liegt, deren nach aussen gerichtete Flansche miteinander verbunden sind. Innerhalb des Puffers 42 ist eine metallische Büchse 48 eingebettet, die aus einem radialen Flansch und einer zylindrischen Hülse besteht, durch die sich der G-ewindezapfen 36 der Kolbenstange 32 erstreckt. Eine aufgeschraubte Mutter PO bewirkt die Befestigung«

Das Anschlußstück 38 enthält ferner ein Lager 52 mit Kugeln 54 zwischen einem oberen und einem unteren Laufring. Der untere Laufring passt in einen Umfangsflansch 56 eines

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ringförmigen Federtellers 58» der zum Anschlußstück 38 drehbar ist und eine zentrale Öffnung zum Durchlass der Kolbenstange 32 enthält. Am Aussenrand des ^'edertellers stützt sich eine Aufhängungs-Schraubenfeder 60 ab, die die Kolbenstange 32 und des Zylinder 24 umgibt und an einem unteren ^ederteller 62 abgestützt ist_y der im miftleren Teil des Behälterrohrs 12 diesen umgebend befestigt ist. Die Aufhängungs-Schraubenfeder 60 trägt federnd den gefederten !eil des Fahrzeugs unter Aufnahme von Stössen, die von den Rädern oder der Fahrbahn kommen. Schwingungen und dergl. werden vom hydraulischen Stossdämpfer aufgenommen, indem Arbeitsflüssigkeit durch den Kolben hindurch im Zylinder verlagert wird. Bei starken Stössen drückt sich die Aufhängungs—Schraubenfeder 60 zusammen, wenn die Kolbenstange 32 schnell in den Zylinder 24 bewegt wird.

Um solche starken Stösse zu dämpfen ist an der Unterseite des oberen ^edertellers 58 ein Pralldämpfer 66 aus elastomerem Werkstoff befestigt und erstreckt sich axial gegen den Teleskopstossdämpfer, dessen Endkappe 34 gegen ihn gegen Ende dee Einfed^-erungshubes anfahren kann.

Der Pralldämpfer 66 hat einen tonnenförmigen Körper 70 einer im wesentlichen zylindrischen Wand, die die Kolbenstange 32 umgibt. Im axialen mittleren Bereich 80 ist die Wand radial ausgebuchtet nach aussen und trägt dort dreieckige Arme 72 , an deren Spitzen Löcher 74 gebildet sind. Durch diese Löcher 74 und entsprechende Löcher des

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oberen ^edertellerc 58treten Schrauben 76 , auf die Muttern aufgeschraubt sind_o Diese Schrauben dienen auch der Befestigung eines Schmutzschilds 78 aus Kunststoff, der mit Abstand den Pralldämpfer 66, die Kolbenstange 32 und einen Teil des Behälterrohrs 12 umgibt»

Wie Fig« 3 zeigt, ist der mittlere axiale Bereich 80 nach aussen ausgebogen„ Dieser Bereich verformt sich leicht bei axialer Belastung zu Anfang der B_erü'hrung zwischen der Endkappe 34 und dem Pralldämpfer 66, so dass sich eine geringe i"ed:errate ergibt» Neben dem mittleren Bereich ist beiderseits die Wand mit verdickten und profilierten Teilen 84 und 86 ausgebildet, die fortschreitend bei der weiteren Bewegung des Einf ederungshubes zur Anlage! gegeneinander kommen, wobei sich ihre Berührungsfläche I

fortschreitend vergrössert, so dass sich auch eine fort- , schreitend grössere Federrate ergibt„ Damit erhöht sich j der Widerstand gegen die Bewegung, die fortschreitend

stärkeren Widerstand erfährt» Durch die Dimensionierung

des Pralldämpfers 66 ist ein vorgegebenes Last/Verformung!= verhältnis einstellbar» Am oberen Ende des Pralldämpfers 66 enthält dieser eine metallische U-förmige Verstärkung 90, die einen Anschlag darstellt, um den Einfederungshub zu begrenzen.

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Leerseite

Claims (1)

1. Patentanwalt
   Dipl.-lng^K. Walther

   Bolivarallee 9

   iocod|erl!ni9 2936222

   6_oSeptember 1979
   W-w-3362

   General Motors Corporation, Detroit, Michigan, Vo~>t.A,

   Auf ha; ι "υ rivsf e A er bei η

   Patentansprüche :

   I 1, Aufhlingungsfederbein, dac πit der gefederten und der ungefederten Masse eines Fahrzeugs verbunden ist, bestehend aus einer mit der ungefederten Masse verbundenen, ein Behälterrohr tragenden Halterung, mit der ein Zylinder eines hydraulischen Stossdämpfers verbunden ist, dessen
   mit Ventilen versehener Kolben im Zylinder verschieblich
   ist und mit einer aus dem Zylinder nach aussen geführten
   Kolbenstange verbunden ist, mit derben freien Ende ein an der gefederten Masse befestigtes Anschlußstück verbunden
   ist,sowie aus einem Pralldämpfer aus elastomerem Werkstoff der mit dem Anschlußstück verbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
   a) Der Pralldämpfer (66) umschliesst mit einer tonnenförmigen Wand (70) die Kolbenstange (32) und hat einen
   axial mittleren Bereich (80) der nach aussen ausgebo— gen ist und anfänglich mit geringer ^edeFrate radial
   nach aussen verformbar ist, wenn beim Einfederun:;shub gegen den Pralldämpfer das zugewandte Ende (34) des Be-

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   ORIGINAL

   INSPECTED

   hälterrohrs (12) zur Anlage kommt; b) der Pralldämpfer (66) hat beiderseits seines mittleren

   Bereichs (80) profiluerte Teile (84 und 86) seiner j Wand, die bei der weiteren Verformung des mittleren | Bereichs mit fortschreitend grösserer Fläche zur Anlage¹ gegeneinander kommen und einen erhöhten Widerstand unter Vergrösserung der Federrate gegen die Bewegung der j ungefederten Masse (18) zur gefederten Masse (40) ausüben.

   2_e Aufhängungsfederbein nach Anspruch 1 _f dadurch gekennzeichnet, dass der Prallpuffer (66) im axial mittleren Bereich (80) mehrere radial nach aussen gerichtete Arme (72) hat, die dreieckige Form haben und im Bereich ihrer aussen liegenden Spitzen mit dem oberen, am Anschlußstück (38) abgestützten Federteller (58) der Aufhängungs-Schraubenfeder (60) befestigt sind»

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