DE4139377C2 - Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge, insbesondere PKW - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer für Kraftfahr­ zeuge, insbesondere PKW, mit einer Zylinderkolbenanordnung, deren Zylinder an das Fahrwerk und deren Kolbenstange mittels eines auf der Kolbenstange befestigten Stützlagers an den Fahrzeugaufbau angeschlossen ist, wobei das Stütz­ lager ein Schalengehäuse mit einem Ringflansch, einen Gelenkkern und einen zwischen dem Schalengehäuse und dem Gelenkkern angeordneten Gummipuffer aufweist und der Gelenkkern von der Kolbenstange durchdrungen ist. - Es handelt sich um einen schraubenfederfreien Stoßdämpfer. Die zur Kraftaufnahme zwischen Fahrwerk und Fahrzeugaufbau erforderliche Schraubenfeder befindet sich an anderer Stelle, wenn auch regelmäßig in der Nähe des Stoßdämpfers.

Bei einem derartigen Stoßdämpfer dient der dortige Ring­ flansch zum Befestigen einer Halterung an einer Karosserie. Im einzelnen wird die karosserieseitige Befestigung eines hydraulischen Stoßdämpfers beschrieben, bei welcher in einem Gehäuse ein Gummiteil angeordnet ist, welches mit Einbuchtungen versehen ist. Zusätzlich trägt die Kolben­ stange im unteren Bereich des Gehäuses einen Flansch, der gegen die Unterfläche des Gummiteils stößt. Hierdurch soll eine nachgiebige Befestigung für teleskopische Stoßdämpfer von Kraftfahrzeugfederungen geschaffen werden. Allerdings läßt sich die Übertragung von Körperschall vorliegend nicht vermeiden (vgl. DE-GM 19 60 990).

Darüber hinaus ist eine Radfederung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei welcher die Räder mittels am Fahrzeugunterbau angelenkter Parallelogrammlenker geführt und durch ein am äußeren Ende eines der Lenker angreifenden Teleskop-Feder­ bein abgefedert sind. Eines der Federbeine ist durch ein balliges, seine Wölbung dem Federbein zuwendendes Gummi­ lager mit dem Lenker oder Unterbauwiderlager verbunden. Diese bekannte Radfederung ist nicht geeignet, die Über­ tragung von Körperschall zu vermeiden, wenn kleine Bewe­ gungen infolge hoher Frequenzen auftreten. Darüber hinaus fehlt jeder Zentriereffekt, so daß bei Druck- und Schub­ belastung undefinierte Lastverhältnisse in Kauf genommen werden müssen (vgl. DE-AS 11 71 280).

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen schraubenfederfreien Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge, insbe­ sondere für PKW, der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, bei dem keine Körperschallübertragung erfolgt, wenn infolge hoher Frequenzen kleine Bewegungen auftreten, der sich darüber hinaus durch einfache und kardanische Bauweise auszeichnet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß der Ring­ flansch in ein Gummilager eingebettet ist, daß das Gummi­ lager umfangsseitig von einem unelastischen Begrenzungsring eingefaßt ist, daß der Begrenzungsring zwischen den beiden Lagerschenkeln einer U-förmigen Lagerringes eingespannt ist, daß das Gummilager mit vorgegebenem Bewegungsspiel zwischen den beiden Lagerschenkeln des Lagerringes an­ geordnet ist, und daß der Lagerring außenseitig einen Befestigungsflansch zum Anschluß an den Fahrzeugaufbau aufweist. - Nach Lehre der Erfindung wird also ein oben­ liegendes Stoßdämpferlager verwirklicht, bei welchem das Gummilager zwischen den U-Schenkeln bzw. Lagerschenkeln des Lagerringes kleine Bewegungen ausführen kann, ohne daß der Stoßdämpfer selbst anspricht. Daraus resultiert eine weiche Kennung mit geringer Eigenfrequenz. Insbesondere wird bei kleinen, aus hohen Frequenzen resultierenden Bewegungen jede Körperschallübertragung vermieden. Erst wenn die Bewe­ gungen des Gummilagers zwischen den Lagerschenkeln des Lagerringes so groß werden, daß das Gummilager gegen die Lagerschenkel anschlägt, wird der zwischen Schalengehäuse und Gelenkkern angeordnete Gummipuffer beaufschlagt und kommt zum Einsatz. Dann erst spricht der Stoßdämpfer an und nimmt harte Schub- und Druckbelastungen auf. Dann erst muß Körperschall- bzw. Geräuschübertragung - wie sie bei herkömmlichen Stoßdämpfern von vornherein üblich ist - in Kauf genommen werden.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufge­ führt. So schlägt die Erfindung vor, und diesem Vorschlag kommt selbständige Bedeutung zu, daß das Schalengehäuse und der Gummi­ puffer als Kugelkalotten und der Gelenkkern als Gelenkkugel aus­ gebildet sind. Dadurch wird gleichsam ein kardanisches Stoß­ dämpferlager verwirklicht, und zwar oder allenfalls mit einer minimalen Verspannung, so daß sich einerseits tatsächlich kleine Bewegungen ohne Körperschallübertragung aufnehmen lassen und andererseits die Kolbenstange des Stoßdämpfers nur einer geringen Belastung unterworfen wird. Daraus wiederum resultiert erhöhte Lebensdauer. - Aus fertigungstechnischen Gründen besteht das Scha­ lengehäuse zweckmäßigerweise aus zwei identischen Schalenhälften mit randseitigem Kragen, wobei beide Kragen den Ringflansch im Halbkugelbereich des Stoßdämpfer- bzw. Stützlagers bilden. Weiter empfiehlt die Erfindung, daß das Gummilager den Ringflansch U-förmig übergreift und sich an die Gummischenkel vorgegebener Dicke sich über die Schalenhälften erstreckende Kugelringflächen reduzierter Dicke anschließen, die wie das Gummilager auf den Ringflansch auf die Schalenhälften aufvulkanisiert sind. Dadurch wird eine nahezu vollständige Gummiabdeckung des Schalengehäuses erreicht. Der Begrenzungsring ist auf der U-Basis des Gummilagers adhäsiv bzw. im Wege der Vulkanisation befestigt. Ferner schlägt die Erfindung mit selbständiger Bedeutung vor, daß die beiden U-Schenkel bzw. Lagerschenkel des Lagerringes innenseitig Einfor­ mungen zum Einspannen des Begrenzungsringes und im Bereich des Gummilagers Ausformungen aufweisen, welche den beiderseitigen Abstand zu dem Gummilager definieren, so daß einerseits eine Verspannung des Gummilagers weitgehend vermieden wird, anderer­ seits die erforderliche Bewegungsfreiheit für das Gummilager zum Aufnehmen kleiner Bewegungen gewährleistet ist. Dazu weist das Gummilager zweckmäßigerweise eine geringere Bauhöhe als der Be­ grenzungsring auf. - Der Befestigungsflansch besitzt zwei sich ge­ genüberliegende Befestigungsohren mit Bohrungen, um eine Schraub­ befestigung an dem Fahrzeugaufbau verwirklichen zu können. Die Gelenkkugel kann aus Stahl oder Kunststoff bestehen. Das Schalen­ gehäuse sowie der Befestigungsflansch mit dem Lagerring und der Begrenzungsring für das Gummilager bestehen aus Stahlblech bzw. Stahl.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Aus­ führungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zei­ gen:

Fig. 1 teilweise einen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer mit einem Axialschnitt durch dessen oberes Stützlager,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1 und

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1.

In den Figuren ist ein schraubenfederfreier Stoßdämpfer für Kraft­ fahrzeuge, insbesondere für PKW, dargestellt, und zwar mit einer Zylinderkolbenanordnung, deren Zylinder 1 an das Fahrwerk 2 und deren Kolbenstange 3 mittels eines auf der Kolbenstange 3 befestig­ ten Stützlagers 4 an den Fahrzeugaufbau 5 angeschlossen ist. Das Stützlager 4 weist ein unelastisches Schalengehäuse 6, einen un­ elastischen Gelenkkern 7 und einen zwischen dem Schalengehäuse 6 und dem Gelenkkern 7 angeordneten Gummipuffer 8 auf. Der Ge­ lenkkern 7 ist von der Kolbenstange 3 durchdrungen. Das Schalen­ gehäuse 6 weist einen umlaufenden Ringflansch 9 auf. Der Ring­ flansch 9 ist in ein umlaufendes Gummilager 10 eingebettet. Das Gummilager 10 ist umfangseitig von einem unelastischen Begren­ zungsring 11 eingefaßt. Der Begrenzungsring 11 ist zwischen den beiden horizontalen U-Schenkeln bzw. Lagerschenkeln 12 eines U-för­ migen Lagerringes 13 ohne Bewegungsspiel eingespannt. Das Gummi­ lager 10 ist mit vorgegebenem Bewegungsspiel zwischen den beiden Lagerschenkeln 12 des Lagerringes 13 angeordnet. Der Lagerring 13 weist außenseitig einen Befestigungsflansch 14 zum Anschluß an den Fahrzeugaufbau auf. Das Schalengehäuse 6 und der Gummi­ puffer 8 sind als Kugelkalotten ausgebildet. Der Gelenkkern ist als Gelenkkugel 7 mit zentrischer Bohrung zum Hindurchführen der Kolbenstange 3 ausgebildet. Das Schalengehäuse 6 besteht aus zwei identischen Schalenhälften mit randseitigen Kragen. Beide Kragen liegen aufeinander und bilden den Ringflansch 9 im Halbkugelbe­ reich. Das Gummilager 10 übergreift den Ringflansch 9 U-förmig. An die Gummischenkel vorgegebener Dicke schließen sich Kugelring­ flächen reduzierter Dicke an, welche sich über die Schalenhälften erstrecken und diese gleichsam überdecken. Das Gummilager 10 ist auf den Ringflansch 9, die Kugelringflächen 15 sind auf die Scha­ lenhälften aufvulkanisiert. Der Begrenzungsring ist im Wege der Vulkanisation auf der U-Basis des Gummilagers 10 befestigt. Die beiden Lagerschenkel 12 des Lagerringes 13 weisen innenseitig sich exakt gegenüberliegende Einformungen 16 zum Einspannen des Be­ grenzungsringes 11 und im Bereich des Gummilagers 10 sich gegen­ überliegende Ausformungen 17 auf, welche den beiderseitigen Ab­ stand zu dem Gummilager 10 und folglich das Bewegungsspiel des Gummilagers 10 definieren. Das Gummilager 10 besitzt im übrigen eine geringere Bauhöhe als der Begrenzungsring 11.

Die Gelenkkugel 7 kann aus Stahl oder Kunststoff bestehen. Das Schalengehäuse 6 sowie der Befestigungsflansch 14 mit dem Lager­ ring 13 und der Begrenzungsring 11 des Gummilagers 10 bestehen vorzugsweise aus Stahlblech bzw. Stahl. Der Befestigungsflansch 14 weist zwei sich gegenüberliegende Befestigungsohren mit Bohrun­ gen 18 für eine Schraubbefestigung auf.

Claims (9)

1. Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge, insbesondere PKW, mit einer Zylinderkolbenanordnung, deren Zylinder (1) an das Fahrwerk (2) und deren Kolbenstange (3) mittels eines auf der Kolbenstange (3) befestigten Stützlagers (4) an den Fahrzeugaufbau angeschlossen ist, wobei das Stützlager (4) ein Schalengehäuse (6) mit einem Ringflansch (9), einen Gelenkkern (7) und einen zwischen dem Schalengehäuse (6) und dem Gelenkkern (7) angeordneten Gummipuffer (8) auf­ weist und der Gelenkkern (7) von der Kolbenstange (3) durchdrungen ist, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ringflansch (9) in ein Gummilager (10) eingebettet ist, daß ferner

• 1. das Gummilager (10) umfangsseitig von einem unelastischen Begrenzungsring (11) eingefaßt ist, daß weiter
• 2. der Begrenzungsring (11) zwischen den beiden Lager­ schenkeln (12) eines U-förmigen Lagerringes (13) ein­ gespannt ist, daß darüber hinaus
• 3. das Gummilager (10) mit vorgegebenem Bewegungsspiel zwischen den beiden Lagerschenkeln (12) des Lager­ ringes (13) angeordnet ist, und daß
• 4. der Lagerring (13) außenseitig einen Befestigungs­ flansch (14) zum Anschluß an den Fahrzeugaufbau auf­ weist.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalengehäuse (6) und der Gummipuffer (8) als Kugelkalotten und der Gelenkkern als Gelenkkugel (7) ausgebildet sind.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalengehäuse (6) aus zwei Schalenhälften mit jeweils einem randseitigen Kragen besteht und beide aufeinanderliegende Kragen den Ringflansch (9) im Halbkugelbereich bilden.

4. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gummilager (10) den Ringflansch (9) U-förmig übergreift und sich an die Gummischenkel sich über die Schalen­ hälften erstreckende Kugelringflächen (15) anschließen, die wie das Gummilager (10) auf den Ringflansch (9) auf die Schalenhälften aufvulkanisiert sind.

5. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Begrenzungsring (11) auf der U-Basis des Gummilagers (10) befestigt ist.

6. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Lagerschenkel (12) des Lagerringes (13) innenseitig sich gegenüberliegende Einformungen (16) zum Ein­ spannen des Begrenzungsringes (11) und im Bereich des Gummilagers (10) sich gegenüberliegende Ausformungen (17) aufweisen, welche den beiderseitigen Abstand zu dem Gummilager (10) und dadurch dessen Bewegungsspiel definieren.

7. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gummilager (10) eine geringere Bauhöhe als der Begrenzungsring (11) aufweist.

8. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (14) zwei sich gegen­ überliegende Befestigungsohren mit Bohrungen (18) aufweist.

9. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gelenkkugel (7) aus Stahl oder Kunststoff und das Schalengehäuse (6) sowie der Befestigungsflansch (14) mit dem Lagerring (13) und der Begrenzungsring (11) für das Gummi­ lager (10) aus Stahl bzw. Stahlblech bestehen.