DE3233890A1

DE3233890A1 - Hydraulisches lager, insbesondere zur gelenkigen befestigung des daempferrohrs oder der kolbenstange eines teleskopstossdaempfers am radtraeger oder fahrzeugaufbau eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3233890A1
Application number: DE19823233890
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl.-Ing. 3180 Wolfsburg Löffler; Claus Dipl.-Ing. Schmidt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1982-09-13
Filing date: 1982-09-13
Publication date: 1984-03-15

Description

Hydraulisches Lager, insbesondere zur
gelenkigen Befestigung des Dämpferrohrs oder der Kolbenstange eines Teleskopstoßdämpfers am Radträger oder Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeuges Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Lager der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Im Kraftfahrzeugbau ist man insbesondere bei Personenfahrzeugen zunehmend bemüht, ohne Vergrößerung der Außenabmessungen des Pahrzeuges den zur Nutzung zur Verfügung stehenden Innenraum - Fahrgastraum und Kofferraum - zu vergrößern. Es wird daher versucht, u. a.
die Radführungsglieder, die Federung sowie die Stoßdämpfer räumlich möglichst so anzuordnen, daß für sie möglichst wenig für den Innenraum nutzbarer Raum benötigt wird. Bei sogenannten Kombinationsfahrzeugen ist man z. B. bestrebt, einen möglichst niedrigen ebenen Kofferraumboden und eine ungestörte große Durchladebreite zu verwirklichen. Zur Erreichung dieser Ziele wäre es mitunter günstig, die Teleskopstoßdämpfer räumlich derart geneigt einzubauen, daß sie außerhalb der Schwenkebenen der ihnen zugeordneten Radfahrungsglieder liegen und beim Ein- und Ausfedern relativ zu den Radführungsgliedern bzw. zum Fahrzeugaufbau starke Neigungsänderungen durchführen müssen.
Herkömmliche Augengelenk- oder Stiftgelenk-Dämpferlager sind jedoch nicht in der Lage, derart große Neigungsänderungen ohne Verzwängungen und biegemomentfrei zu verarbeiten, da sie in allen Ebenen nur vergleichsweise kleine Abweichungswinkel - Winkel zwischen der Längsachse des Stoßdämpfers in normaler Einbaulage und der Längsachse des Stoßdämpfers bei maximaler Verschwenkung - zulassen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein konstruktiv und fertigungstechnisch einfaches sowie wartungsfreies Lager zu schaffen, mit dem zwei Bauteile so miteinander verbunden werden können, daß sie gegeneinander nach allen Seiten weitgehend dämpfungsarm um vergleichsweise große Abweichungswinkel verschwenkbar sind. Insbesondere soll das Lager auch geeignet sein, den Stoßdämpfer o. ä. eines Kraftfahrzeuges so einzubauen, daß einerseits der in der Radfelge des Fahrzeuges vorhandene Raum optimal ausgenutzt wird und andererseits die Dämpferkräfte selbst bei starken räumlichen Schwenkbewegungen des Stoßdämpfers während des Ein- und Ausfederns biegemomentfrei übertragen werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße hydraulische Lager läßt nach Art eines Kardangelenkes Schwenkbewegungen des Stoßdämpfers nach allen Seiten ohne wesentliche Dämpfung zu und gewährleistet darüber hinaus, daß Stoßdämpferkräfte in axialer Richtung ohne wesentliche Einfederung des Lagers übertragen werden, was für die Dämpferfunktion der Stoßdämpfer wichtig ist.
Hydraulische Lager mit torusförmig umlaufenden Hydraulikkörpern mit gummielastischen Wandungen sind grundsätzlich bekannt (EP 0036470).
Bei diesen bekannten Lagern handelt es sich jedoch um Lager, bei denen es nicht um eine kardanisch-gelenkige Verbindung zwischen zwei Bauteilen geht, sondern um eine Dämpfung von Schwingungen, z. B. bei einer Motorlagerung, einer Getriebelagerung, einer Fahrerhauslagerung oder bei einer Befestigung von Maschinenfüßen, Pressen etc.
Entsprechend dieser Aufgabe sind die dort eingesetzten torusförmigen Hydraulikkörper untereinander durch Drosseldurchlässe verbunden, so daß die in den Hydraulikkörpern befindliche Hydraulikflüssigkeit unter Dämpfung von Schwingungen gedrosselt von einem Hydraulikkörper zum anderen Hydraulikkörper strömen kann. Zur Anlenkung zum Beispiel eines Stoßdämpfers o. ä. an den Radführungsgliedern oder am Fahrzeugaufbau eines Fahrzeuges ist ein solches bekanntes hydraulisch dämpfendes Lager völlig ungeeignet, zumal bei Einsatz eines solchen Lagers bei der Übertragung von Dämpferkräften in axialer Richtung jeweils vergleichsweise große Einfederungen des Lagers auftreten würden. Dieses bekannte hydraulisch dämpfende Lager ist konstruktiv und fertigungstechnisch sehr aufwendig.
Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
In der zum Teil schematisierten Zeichnung zeigen Fig. 1 die gelenkige Anlenkung eines Federbeins am Radträger eines Kraftfahrzeuges in Fahrzeuglängsrichtung gesehen, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Lager entlang der Schnittführung II in Fig. 1 bei in seiner Grundstellung befindlichem Stoßdämpfer und Fig. 3 einen entsprechenden Längsschnitt bei verschwenktem Stoßdämpfer.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Rad 12 eines Kraftfahrzeuges, welches über ein Federbein 11 und nicht weiter dargestellte bekannte weitere Radführungsglieder, wie z. B. einen Verbund- oder Kopellenker oder einen Längslenker o. ä. schwenkbar am ebenfalls nicht weiter dargestellten Fahrzeugaufbau angelenkt ist.
Das Pederbein 11, das in üblicher Weise aus einem Teleskop-Stoßdämpfer mit einem Dämpferrohr (oder Außenrohr) 1 und einer Kolbenstange 8 sowie einer über einen Federteller 10 am Dämpferrohr 1 abgestützten Schraubenfeder 9 besteht, ist mit seinem unteren Ende über ein hydraulisches Lager 3 gelenkig am Radträger 2 angelenkt.
Dieses hydraulische Lager 3 ist so ausgebildet, daß es nach Art eines kardanischen Gelenkes nach allen Seiten verzwängungsfrei größere Schwenkbewegungen des Dämpferrohrs 1 relativ zum Radträger 2 zuläßt.
Wie aus den Schnittdarstellungen der Figuren 2 und 3 hervorgeht, besteht das hydraulische Lager 3 aus einem ersten Tragkörper 5, der formfest, z. B. durch Verschweißen, mit dem ersten Bauteil, dem Dämpferrohr 1, verbunden ist, einem zweiten Tragkörper 6, der z. B.
durch Schraubvorrichtungen 7 formfest mit dem zweiten Bauteil, dem Radträger 2,verbunden ist, sowie aus zwei zwischen dem ersten und dem zweiten Tragkörper angeordneten torusförmig umlaufenden Hydraulikkörpern 41 und 42 mit gummielastischen Wandungen, welche mit einer inkompressiblen Flüssigkeit gefüllt und druckmäßig voneinander völlig getrennt sind.
Der erste Tragkörper 5 weist einen zylindrischen Hülsenteil 52 sowie einen tellerrandähnlichen formsteifen Flansch 51 auf. Während der zylindrische Hülsenteil 52 von dem mit ihm verbundenen Dämpferrohr 1 axial durchdrungen wird, liegen am formsteifen Flansch 51 axial von der einen Seite der eine und axial von der anderen Seite der andere Hydraulikkörper 41 bzw. 42 an.
Der zweite Tragkörper 6 weist einen ringförmigen formsteifen Gehäuseteil 61 und einen sich von diesem radial nach außen erstreckenden formsteifen Flanschteil 63 auf, der durch Verschraubung formfest mit dem Radträger 2 verbunden ist. Der ringförmige Gehäuseteil 61 besitzt einen zumindest annähernd U-förmigen Querschnitt, der radial innen offen ist. Die beiden Hydraulikkörper 41 und 42 werden mit dem zwischen ihnen liegenden Flansch 51 von den ringförmig umlaufenden freien Schenkeln 62 des Gehäuseteils 61 von außen umschlossen, wobei die beiden Tragkörper 5 und 6 sowie die beiden Hydraulikkörper 41, 42 so bemessen und angeordnet sind, daß die beiden Hydraulikkörper jeweils sowohl am formsteifen Flansch 51 als auch an den ringförmig umlaufenden freien Schenkeln 62 anliegen.
Fig. 2 zeigt die Situation bei nichtein- oder ausgefedertem Rad.
Die Längsachse des ersten Bauteils, d.h. des Dämpferrohrs 1, verläuft in diesem Falle zumindest annähernd koaxial zur Rotationsachse der torusförmigen Hydraulikkörper 41 und 42, bzw. zumindest annähernd senkrecht zu einer durch den formsteifen Flansch 51 gelegten Ebene.
Beim Ein- oder Ausfedern wird die Längsachse des Dämpferrohrs relativ zum Radträger 2 und damit relativ zum formsteifen Flansch 51 verschwenkt, was in Fig. 3 angedeutet ist. Infolge der vorgeschlagenen Konstruktion darf der Abweichungswinkel &S, d. h. die Relativverschwenkung zwischen Stoßdämpfer und Radträger, ohne jede Beeinträchtigung der Funktion vergleichsweise groß sein, z. B. 150. Biegemomente werden dabei auf das Dämpferrohr 1 und somit auch auf den praktisch Stoßdämpfer in seiner Gesamtheit/nicht übertragen, weil sich die beiden torusförmigen Hydraulikkörper 41, 42 in ihren äußeren Abmessungen je nach Größe der Verschwenkung des Stoßdämpfers mehr oder weniger stark verformen könnnen.
Wichtig ist, daß das erfindungsgemäße hydraulische Lager 3 nicht nur nahezu keine Dämpfung der Kippbewegungen bewirkt, sondern - infolge der Inkompressibilität der Flüssigkeitsfüllung - die in axialer Richtung wirkenden Dämpferkräfte auch ohne wesentliche Einfederung überträgt, was für die Qualität der Dämpferfunktion des Teleskop-Stoßdämpfers von besonderer Bedeutung ist.
Da das erfindungsgemäße hydraulische Lager nicht unbedingt am untersten Ende des Dämpferrohrs befestigt sein muß, sondern infolge seiner axialen Durchdringung durch das Dämpferrohr im Prinzip in beliebiger Höhe am Dämpferrohr 1 angeordnet sein kann, ist es - wie Fig. 1 zeigt -in vorteilhafter Weise möglich, die wirksame Einbaulänge, d. h. den Abstand zwischen den beiden Anlenkpunkten des Dämpfers zu verringern.
Das durch das hydraulische Lager hindurchgreifende freie Ende des iämpferrohrs 1 kann somit tief heruntergezogen werden und den in der Radfelge 13 vorhandenen Platz nutzen. Insgesamt läßt sich der Teleskop-Dämpfer tiefer anordnen.
Das erfindungsgemäße hydraulische Lager ist anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert worden, bei dem eine gelenkige Verbindung zwischen einem Stoß dämpferr ohr und einem Radträger hergestellt wird.
Die Erfindung ist auf eine solche Anwendung nicht beschränkt. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, die Anlenkung der Kolbenstange des Stoßdämpfers am Fahrzeugaufbau in entsprechender Weise vorzunehmen. Die Erfindung ist auch nicht auf das Gebiet des Kraftfahrzeugbaus beschränkt.
Überall dort, wo insbesondere ein zylindrisches erstes Bauteil gelenkig an einem zweiten Bauteil angelenkt werden muß und dabei zumindest annähernd biegemomentenfrei größere allseitige Schwenkbewegungen durchführen soll, ist die Erfindung mit Vorteil einsetzbar. Leerseite

Claims

ANSPRÜCHE 1. Hydraulisches Lager zur gelenkigen Befestigung eines ersten ]3auteils an einem zweiten Bauteil, insbesondere zur gelenkigen Befestigung des Dämpferrohrs oder der Kolbenstange eines Teleskopstoßdämpfers, eines Dämpferbeinsoder eines Federbeins am Radträger oder Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeuges, gekennzeichnet durch zwei mit einer inkompressiblen Flüssigkeit gefüllte und druckmäßig voneinander völlig getrenn-te torusförmig umlaufende Hydraulikkörper (41, 42) mit gummielastischen Wandungen, durch einen am ersten Bauteil (1) befestigbaren ersten Tragkörper (5) mit einem tellerrandähnlichen formsteifen Flansch (51), an dem axial von der einen Seite der eine und axial von der anderen Seite der andere Hydraulikkörper (41, 42) anliegt, und durch einen am zweiten 3auteil (2) befestigbaren zweiten Tragkörper (6) mit einem ringförmigen formsteifen Gehäuseteil (61) mit zumindest annähernd U-förmigem, radial innen offenem Querschnitt, welcher die beiden Hydraulikkörper (41, 42) mit dem dazwischenliegenden Flansch (51) von außen umschließt.
2. Hydraulisches Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Tragkörper (5) einen den formsteifen Flansch (51) tragenden zylindrischen Hülsenteil (52) aufweist, der formfest mit dem ersten Bauteil (1) verbindbar ist.
3. Hydraulisches Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Tragkörper (6) einen sich radial nach außen erstreckenden Flanschteil (63) aufweist, über den er, insbesondere mittels Schraubvorrichtungen (7), am zweiten Bauteil (2) befestigbar ist,
4. Hydraulisches Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Tragkörper (5) den ersten Bauteil (1) ringförmig umschließt.
5. Hydraulisches Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (5) im Abstand zum freien Ende des ersten Bauteils (1) angeordnet ist.