DE4010378A1

DE4010378A1 - Fahrschemellager fuer kraftfahrzeuge, insbesondere pkw

Info

Publication number: DE4010378A1
Application number: DE19904010378
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Vorwerk and Sohn GmbH and Co KG
Current assignee: Vorwerk and Sohn GmbH and Co KG
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-10-02
Also published as: DE4010378C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrschemellager für Kraftfahrzeuge, insbe sondere PKW, als Gummi/Metall-Buchse mit einer Innenbuchse, einer Außenbuchse und einem Gummihohlkörper, welcher zwischen Innenbuchse und Außenbuchse eingesetzt ist.

Fahrschemellager werden sowohl im Bereich der Vorderachse als auch der Hinterachse zwischen dem Fahrzeugaufbau bzw. Karosserie und dem Fahrwerk eingesetzt, um das Übertragen von Geräuschen und störenden Schwingungen in den Fahrgastraum zumindest weitgehend zu reduzieren. Dazu kennt man Gummi/Metall-Buchsen als Fahrschemellager, die jedoch häufig den gestellten Anforderungen deshalb nicht genügen, weil in Fahrzeugquerrichtung, Fahrzeuglängsrichtung und Fahrzeughochrichtung unterschiedliche Federkonstanten verlangt werden. So muß die Bela stungsfähigkeit eines Fahrschemellagers in Fahrzeugquerrichtung unter Berücksichtigung eines vorgegebenen Federweges von 2 bis 3 mm ver hältnismäßig hoch sein, um hinreichende Führungsstabilität bei Kurven fahrt zu erreichen, während die Federkonstante in Fahrzeuglängsrich tung verhältnismäßig niedrig sein kann, um die aus Fahrbeschleunigung und -verzögerung resultierenden Reaktionskräfte weich aufzufangen und dadurch den Fahrkomfort zu erhöhen. Auch die Federkonstante in Fahr zeughochrichtung muß unter Vorgabe des Federweges auf den Fahrkom fort abgestellt werden, jedoch höher als in Fahrzeuglängsrichtung lie gen, um unerwünschte Neigungsbewegungen des Fahrzeugaufbaus zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrschemellager für Kraftfahrzeuge, insbesondere PKW, der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches sich durch extrem unterschiedliche Federkonstanten in Fahrzeugquerrichtung und Fahrzeuglängsrichtung sowie eine mittlere Federkonstante in Fahrzeughochrichtung auszeichnet, wobei zumindest die Federkonstante in Fahrzeughochrichtung variabel ist.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Fahr schemellager dadurch, daß der Gummikörper im Vertikalschnitt

- in Fahrzeugquerrichtung unter Bildung winkelförmiger Gummipakete zwischen der Innenbuchse und der Außenbuchse in X-artiger Anordnung eingespannt ist,
- in Fahrzeuglängsrichtung unter Bildung keilförmiger Zylindersegmente mit vorgegebenem Bewegungsspiel zwischen der Außenfläche der Zylin dersegmente und der Innenfläche der Außenbuchse an der Innenbuchse befestigt ist und
- in Fahrzeughochrichtung im Zuge der Montage der Gummi/Metall-Buchse um ein vorgegebenes Maß vorspannbar ist.

Im Rahmen der Erfindung bilden die winkelförmigen Gummipakete in Fahrzeugquerrichtung harte Druckpakete und in Fahrzeuglängsrichtung weiche Schubpakete. Die Zylindersegmente bilden Anschläge in Fahrzeug längsrichtung. Die Härte des Druckpaketes in Fahrzeughochrichtung kann durch eine Schrägwinkeländerung der winkelförmigen Gummipakete in Fahrzeugquerrichtung erheblich verändert und folglich auf die jeweiligen Bedingungen eingestellt werden. Die Belastungsfähigkeit des in Fahrzeuglängsrichtung weichen Schubpaketes zu dem in Fahrzeugquer richtung hartem Druckpaket beträgt mindestens 1 : 10. Die das in Fahr zeugquerrichtung harte Druckpaket bildenden winkelförmigen Gummipakete gewährleisten eine hohe Führungsstabilität bzw. gute Seitenführung des Fahrzeuges bei Kurvenfahrt. Die in Fahrzeuglängsrichtung das weiche Schubpaket bildenden Gummipakete sorgen für eine hohe Geräusch isolierung und Kompensierung störender Schwingungen. Darüber hinaus werden die aus Beschleunigung und Verzögerung resultierenden Reaktionskräfte weich aufgenommen, so daß im ganzen der Fahrkomfort erheblich erhöht wird. Das gilt auch unter Berücksichtigung der in Fahrzeughochrichtung einstellbaren Federkonstante. Im Ergebnis zeich net sich das erfindungsgemäße Fahrschemellager durch in Fahrzeug querrichtung, Fahrzeuglängsrichtung und Fahrzeughochrichtung extrem unterschiedliche Federkonstanten aus, welche sich unschwer an die je weils gestellten Anforderungen im Zuge der Herstellung des erfindungs gemäßen Fahrschemellagers anpassen lassen.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So ist eine einfache Montage des erfindungsgemäßen Fahrschemellagers dadurch möglich, daß die Gummi/Metall-Buchse mittels eines durch die Innenbuchse hindurchgeführten Schraubenbolzens an den Fahrzeugauf bau bzw. der Karosserie anschließbar und die Außenbuchse in das Fahrwerk einsetzbar ist. Aus Gründen einer rationellen Fertigung kann die Gummi/Metall-Buchse als einstückiges Bauteil ausgebildet, aber auch mittig und symmetrisch quergeteilt sein. Weiter sieht die Erfin dung vor, daß die Innenbuchse beidseitig orthogonal zur Fahrzeugquer richtung und über eine vorgegebene Breite in Fahrzeuglängsrichtung winkelförmig eingezogene Lagerflächen für die winkelförmigen Gummi pakete aufweist. Außerdem empfiehlt die Erfindung, daß die lnnen buchse beidseitig sich in Fahrzeuglängsrichtung öffnende keilförmige Lagerflächen für die keilförmigen Zylindersegmente aufweist und die Flanken der Zylindersegmente mit den Flanken der Gummipakete verbun den sind. Der Gummihohlkörper kann also als einteiliges Bauteil ausge führt sein. Seine Einspannung zwischen Innenbuchse und Außenbuchse erfolgt lediglich im Bereich der winkelförmigen Gummipakete. Unabhän gig davon können sowohl die winkelförmigen Gummipakete als auch die keilförmigen Zylindersegmente auf der lnnenbuchse unlösbar befestigt sein. Die Außenbuchse weist zweckmäßigerweise beidseitig orthogonal zur Fahrzeuglängsrichtung und über eine vorgegebene Breite in Fahr zeuglängsrichtung winkelförmig vorspringende Lagerflächen für die winkelförmigen Gummipakete auf. Dabei entsprechen die Schrägwinkel der winkelförmig vorspringenden Lagerflächen ebenso wie der winkel förmig eingezogenen Lagerflächen an der lnnenbuchse im Schrägwinkel der einzuspannenden Gummipakete bzw. bestimmen deren Schrägwinkel. Vorzugsweise ist die Außenbuchse außenseitig als U-förmiger Lagerring zum Einsetzen in das Fahrwerk ausgebildet und im Bereich der Gummi pakete in Fahrzeughochrichtung mit Gummipolstern bestückt. Diese Gummipolster, die einen vorgegebenen Abstand zum Fahrzeugaufbau aufweisen, dienen gleichsam als Überlastsicherung für den in extremen Situationen möglicherweise gegen das Fahrzeug durchschlagenden Fahr zeugaufbau.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Fahrschemellager in Aufsicht,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Gegenstand gemäß der Linie C-E mit angedeutetem Fahrwerk und Fahrzeugaufbau, und

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 in Aufsicht der Linie A-B.

In den Figuren ist ein Fahrschemellager für Kraftfahrzeuge, insbeson dere PKW, dargestellt. Dieses Fahrschemellager besteht aus einer Gum mi/Metall-Buchse mit einer Innenbuchse 1, einer Außenbuchse 2 und einem Gummihohlkörper 3, welcher die Innenbuchse 1 spielfrei umfaßt und zwischen der Innenbuchse 1 und der Außenbuchse 2 eingesetzt ist. Der Gummihohlkörper 3 ist im Vertikalschnitt in Fahrzeugquerrichtung Y unter Bildung winkelförmiger Gummipakete 4 zwischen der Innenbuchse 1 und der Außenbuchse 2 in X-artiger Anordnung eingespannt. Der Gum mihohlkörper 3 ist im Vertikalschnitt in Fahrzeuglängsrichtung X unter Bildung keilförmiger Zylindersegmente 5 mit vorgegebenem Bewegungs spiel S zwischen der Außenfläche der Zylindersegmente 5 und der In nenfläche der Außenbuchse 2 an der Innenbuchse 1 befestigt und in Fahrzeughochrichtung Z im Zuge der Montage der Gummi/Metall-Buchse um ein vorgegebenes Maß vorspannbar. Die Gummi/Metall-Buchse ist mittels eines durch die Innenbuchse 1 hindurchgeführten Schraubenbol zens 6 an den Fahrzeugaufbau 7 bzw. die Karosserie anschließbar. Die Außenbuchse 2 ist in das Fahrwerk 8 einsetzbar. Die Gummi/Metall- Buchse ist als einstückiges Bauteil ausgebildet. Die Innenbuchse 1 weist beidseitig orthogonal zur Fahrzeugquerrichtung Y und über eine vorge gebene Breite in Fahrzeuglängsrichtung X winkelförmig eingezogene Lagerflächen 9 für die winkelförmigen Gummipakete 4 auf. Ferner weist die Innenbuchse 1 beidseitig sich in Fahrzeuglängsrichtung X öffnende keilförmige Lagerflächen 10 für die keilförmigen Zylindersegmente 5 auf, wobei die Flanken 11 der Zylindersegmente 5 mit den Flanken 12 der Gummipakete 4 verbunden sind. Die Außenbuchse 2 besitzt beidseitig orthogonal zur Fahrzeugquerrichtung Y und über eine vorgegebene Brei te in Fahrzeuglängsrichtung X winkelförmig vorspringende Lagerflächen 13 für die winkelförmigen Gummipakete 4. Außerdem ist die Außenbuch se 2 außenseitig als U-förmiger Lagerring 14 ausgebildet und im Be reich der Gummipakete 4 beidseitig in Fahrzeughochrichtung mit Gummi polstern 15 bestückt. - Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt beispielsweise die Belastung in Fahrzeugquerrichtung 5000 N/mm bei einem Federweg von lediglich 1,7 mm, während die Belastung in Fahr zeuglängsrichtung 250 N/mm und in Fahrzeughochrichtung 500 N/mm beträgt. Der Gummihohlkörper 3 weist eine Shorehärte von ca. 50 auf.

Claims

1. Fahrschemellager für Kraftfahrzeuge, insbesondere PKW, als Gummi/ Metall-Buchse mit einer Innenbuchse, einer Außenbuchse und einem Gummihohlkörper, welcher zwischen Innenbuchse und Außenbuchse ein gesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummihohlkörper (3) im Vertikalschnitt

- in Fahrzeugquerrichtung (Y) unter Bildung winkelförmiger Gummi pakete (4) zwischen der Innenbuchse (1) und der Außenbuchse (2) in X-artiger Anordnung eingespannt ist,
- in Fahrzeuglängsrichtung (X) unter Bildung keilförmiger Zylinder segmente (5) mit vorgegebenem Bewegungsspiel (S) zwischen der Außen fläche der Zylindersegmente (5) und der Innenfläche der Außen buchse (2) an der Innenbuchse (1) befestigt ist und
- in Fahrzeughochrichtung (Z) im Zuge der Montage der Gummi/Metall- Buchse um ein vorgegebenes Maß vorspannbar ist.

2. Fahrschemellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummi/Metall-Buchse mittels eines durch die Innenbuchse (1) hin durchgeführten Schraubenbolzens (6) an den Fahrzeugaufbau (7) an schließbar und die Außenbuchse (2) in das Fahrwerk (8) einsetzbar ist.

3. Fahrschemellager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummi/Metall-Buchse als einstückiges oder mittig quer geteil tes Bauteil ausgebildet ist.

4. Fahrschemellager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Innenbuchse (1) beidseitig orthogonal zur Fahr zeugquerrichtung (Y) und über eine vorgegebene Breite in Fahrzeug längsrichtung (X) winkelförmig eingezogene Lagerflächen (9) für die winkelförmigen Gummipakete (4) aufweist.

5. Fahrschemellager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Innenbuchse ( 1) beidseitig sich in Fahrzeug längsrichtung (X) öffnende keilförmige Lagerflächen (10) für die keil förmigen Zylindersegmente (5) aufweist und die Flanken (11) der Zylin dersegmente (5) mit den Flanken (12) der Gummipakete (4) verbunden sind.

6. Fahrschemellager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Außenbuchse (2) beidseitig orthogonal zur Fahr zeugquerrichtung (Y) und über eine vorgegebene Breite in Fahrzeug längsrichtung (X) winkelförmig vorspringende Lagerflächen (13) für die winkelförmigen Gummipakete (4) aufweist.

7. Fahrschemellager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Außenbuchse (2) außenseitig als U-förmiger La gerring (14) ausgebildet ist und im Bereich der Gummipakete (4) beid seitig in Fahrzeughochrichtung (Z) mit Gummipolstern (15) bestückt ist.