DE8534680U1 - Federelement - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F1/00—Springs
- F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
- F16F1/38—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type
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Description
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PRP 480 - 3 - 26. 11. 1385
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Federelement zur elastischen j
j Lagerung von Achslenker und sonstigen Aggregaten in r
Kraftfahrzeugen, bestehend aus drei ineinander angeordneten
Metallhülsen und zwischen diesen eingebrachten elastomeren Federungskörpern mit diesen axial durchsetzenden, sich diametral
gegenüberliegenden nierenförmigen Ausnehmungen. jj
Es sind Federelemente bekannt (z.B. GB-PS 660 560) bei denen drei
ineinander angeordnete zylindrische Metallhülsen vorgesehen sind und deren elastomere Federkörper mit nierenförmigen Ausnehmungen
durchsetzt sind. Durch die Verwendung von zylindrischen Rohren ist zur Erzielung einer hohen Federrate ein harter Gummi
notwendig, so daß in nachteiliger Heise nur eine geringe Geräuschdämpfung möglich ist. Aufgrund des Einsatzes eines &igr;
harten Gummis weist ein solches Federelement eine hohe f;
Verdrehsteifigkeit auf und ist bei kardanischen Bewegungen sehr i
hart. Außerdem können durch Fixierung aller elastomeren Körper an S die entsprechende Metallhülse keine großen Verdrehwinkel
ausgeführt werden. Da dieses Federelement so konstruiert ist, daß die einzelnen elastomeren Federkörper im Querschnitt gesehen eine
sehr starke Höhe aufweisen, das bedeutet eine große Federhöhe, wird in axialer Richtung nur eine geringe Härte erzielt werden
können.
Aus diesem Grunde sind axiale Anschläge zwingend notwendig. Nachteilig ist bei diesem Federelement, daß eine weiche
Gummimischung zur Dämpfung von Geräuschen nicht eingesetzt werden kann, da dann die Eigenschaften in axialer Richtung sich weiter
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verschlechtern und eine entsprechend harte Federrate nicht mehr erreicht werden kann. Außerdem ist bei extremen Verdrehwinkeln
Ji)-Jine Möglichkeit eines Durchrutschens gegeben, so daß bei
solchen Belastungen mit der Zerstörung des Fedaralamantas
gerechnet werden muß.
Darüber hinaus sind elastische Kugelgelenke bekannt (z.B. DE-OS 24 10 032) bei denen der elastomere Federkörper ein
Verstärkungselement aus Kunststoff aufweist. Dieses Kugelgelenk zeigt ebenfalls keine Durchrutschmöglichkeit, die bei extremen
Verdrehwinkeln gewünscht ist. Außerdem besitzt dieses Gelenk eine geringe Verdrehweichheit und ist in allen radialen Belastungsrichtungen wie auch bei kardanischen Beanspruchungen sehr hart,
da der elastomere Körper keine Ausnehmungen für eine bestimmte Belastungsrichtung aufweist.
Des weiteren sind elastische Drehgleitlager bekannt, (z.B. DE-OS 33 46 666) bei denen der elastomere Federkörper so
ausgebildet ist, daß zwar eine axiale Beweglichkeit zum Ausgleich von Toleranzen vorgesehen ist, doch aufgrund der zylindrischen
Metallhülsen und der dadurch bedingten großen Federhöhe der elastomeren Federkörper auch in radialer Belastungsrichtung sehr
weich ist. Dadurch besitzt dieses Gleitlager keine hohen Federraten, wobei zusätzlich noch eine harte Gummimischung
verwendet werden muß, da sonst das Schmiermittel in den dafür vorgesehenen Ausnehmungen entweichen kann. Falls eine
entsprechende Federrate gewünscht wird, ist ein harter Gummi zu verwenden, so daß als Resultat eine schlechte Geräuschdämpfung
auftritt.
Eine weiche Gummimischung ist nicht anwendbar, da hierdurch die Federraten nicht mehr erreicht werden können und außerdem die
Ausnehmungen zur Aufnahme des Schmiermittels nicht mehr an der zusätzlich angeordneten Gleitbüchse abdichtet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Federelement so auszubilden,
daß bei Beibehaltung einer harten Federrate in radial einer
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Richtung und im Winkel von 90 Grad dazu eine weiche Federrate,
auch eine kardanisch weiche Dämpfung und große Verdrehwinkel des Innenteils bei kleinem Rückstellmoment erreicht werden können.
Darüber hinaus soll eine komplette Montage auch bei hängenden Rädern während einer Fließbandmontage möglich sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die
Außenfläche der mittleren Metallhülse kugelig ausgebildet ist und das der zwischen der inneren und mittleren Metallhülse
angeordnete Federungskörper gegenüber einer Metallhülse auf seiner Außenfläche Ausnehmungen zur Aufnahme von Schmiermittel
aufweist.
Vorteilhaft ist hierbei, daß durch die ballige Außenfläche der mittleren Metallhülse im Zentrum des Federelementes eine geringe
Federhöhe erreicht wird, so daß die Verwendung eines weichen Gummis möglich ist, der nicht nur eine harte Federrate sondern
auch eine sehr gute Geräuschdämpfung gewährleistet. Durch die Anordnung von mit Schmiermittel gefüllten Ausnehmungen ist ein
Durchrutschen der inneren Metallhülse möglich, wobei durch die geringe Federhöhe und der damit verbundenen radial harten
Federung das Schmiermittel in den Ausnehmungen verbleibt. Die Möglichkeit des Durchrutschens der inneren Metallhülse verhindert
Beschädigungen des Federelementes bei extremen Verdrehwinkeln und gestattet außerdem eine Montage der Federelemente auch bei
hängenden Rädern während einer Serienfertigung in der
Kraftfahrzeugindustrie. Dabei kann das Federelement komplett
montiert werden und stellt sich bei Aufsetzen des Fahrzeuges auf den Boden in seine Normallage zurück, ohne das bereits jetzt
schon Beschädigungen vorhanden sind oder daß nach Einbringen des Federelementes ein Festziehen der Schrauben erst nach Aufsetzen
des Fahrzeuges auf den Boden möglich ist.
Zur Erzielung einer kardanisch weichen Federung und im Winkel zueinander unterschiedlichen radialen Federungseigenschaften ist
nach einem weiteren wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß die
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nierenförmige Ausnehmung in axial Richtung auf der der
Metallhülse zugewandten Seite eine der kugeligen Kontur der Metallhülse entsprechende Kontur aufweist.
In Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem elastomeren
Federkörper und der äußeren Metallhülse eine kraftschlüssige Verbindung durch Vulkanisation vorgesehen.
Sine in axialer und radialer Richtung harte Federungseigenschaft
wird dadurch erzielt, daß die kraftschlüssige Verbindung mit
einer zusätzlichen axialen und radialen Verspannung der äußeren Metallhülse versehen ist. Es wird dadurch vorteilhaft die freie
Oberfläche des elastomeren Körpers auf ein Minimum begrenzt.
Zur Vermeidung von Geräuschen, die durch die axial bewegliche innere Metallhülse entstehen könnten ist dar elastomere
Federkörper an mindestens einer Stirnseite mit mindestens einem Anschlag versehen. Hierbei ist die axiale Baulänge der den
Anschlag aufweisende Bauteile größer als die axiale Baulänge der inneren Metallhülse.
Durch die Verspannung nach dem Einbau des Federelementes treten keinerlei Geräusche mehr auf.
Zur Erzielung von entsprechend gewünschten Federraten ist ei' nach
einem weiteren wesentlichen Merkmal möglich, daß die elastomeren Federkörper verschiedene Gummihärten aufweisen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt:
Figur 1 ein Federelement im Schnitt
Figur 2 das in Figur 1 dargestellte Federelement in Seitenansicht
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Figur 3 eine weitere Ausführungsform eines Federelementes im
Schnitt im Prinzip wie in Figur 1 bereits dargestallt.
Das Federelement zur elastischen Lagerung nach der Figur 1 weist
eina äußere Metallhülse 1, eine mittlere Metallhülse 2 und eine innere Metallhülse 3 auf. Zwischen den Metallhülsen sind
elastomere Federkörper 4 und 5 angeordnet.
Der elastomere Federkörper 4 ist sowohl an der mittleren
Metallhülse 2 wie auch an der äußeren Metallhülse 1 anvulkanisiert. Zusätzlich ist die äußere Metallhülse 1 an ihren
Enden umgebördelt und im Durchmesser nach der Montage radial verkleinert, so daß der elastomere Federkörper 4 zu seiner
Befestigung durch Vulkanisation noch axial und radial durch die Metallhülse 1 verspannt ist.
Es wird dabei die freie Gummifläche auf ein Minimum verkleinert,
so daß die Federrate in axialer und radialer Richtung erhöht ist. Darüber hinaus besitzt der elastomere Federkörper 4 über den
Umfang verteilt angeordnete nierenförmige Ausnehmungen. Bei
diesem AusfUhrungsbeispiel sind die nierenförmigen Ausnehmungen
diametral gegenüberliegend angeordnet, so daß in dieser Richtung das Federelement entsprechend weich gestaltet ist und im Winkel
von 90 Grad dazu keine Ausnehmungen vorhanden sind, so daß in dieser Richtung ein«3 entsprechend harte Federrate erzielt werden
kann.
Der elastomere Federkörper 5 ist mit der mittleren Metallhülse 2
verbunden und weist auf seiner der inneren Metallhülse 3 zugewandten Außenfläche Ausnehmungen 8 auf, welche der Aufnahme
von Schmiermittel dienen. Bei dem i"<
wigur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der elaste·....-', Federkörper 4 und der
elastomere Federkörper 5 einteilig ausgebildet. Die mit Ausnehmungen &bgr; versehene Außenfläche des elastomeren Federkörpers 5 ist gegenüber der innerem Metallhülse 3 gleitend
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angeordnet, das heißt, daß bei großen Verdrehwinkeln nach Überwindung der Reibkräfte die Metallhülse 3 frei durchdrehen kann
und daß nur ein geringes Ruckstellmoment zu überwinden ist.
In axialer Richtung dienen die Anschläge 9 eines geräuscharmen Betriebes im Fahrzeug.
In Figur 2 ist in der Seitenansicht die äußere Motallhülse ?, der
elastomere Federkörper 4, die innere Metallhülse 3, der elastomere Körper 5 und die Anschläge 9 gezeigt.
Der Ausschnitt zeigt die nierenförmige Ausnehmung 6.
Die Figur 3 zeigt ein Federelement wie in Figur 1 im Prinzip bereits gezeigt mit dem Unterschied, daß der elastomere
Federkörper 4 und der elastomere Federkörper 5 getrennte Bauteile sind. Dabei ist der elastomere Federkörper 4 mit der äußeren
Metallhülse 1 und der mittleren Metallhülse 2 verbunden. Der elastomere Federkörper 5 dagegen ist mit der inneren
Metallhülse 3 fest verbunden, wobei die Ausnehmungen 8 auf der äußeren Umfangsflache angeordnet sind. Diese Ausnehmungen 8 sind
wiederum mit Schmiermittel gefüllt und gewährleisten eine Gleitverbindung gegenüber der mittleren Metallhülse 2.
Durch die Verwendung von zwei separaten elastomeren Federkörpern 4 und 5 ist die Verwendung von unterschiedlichen Gummiqualitäten mit unterschiedlicher Gummihärte möglich. Je nach
Anwendungsfall lassen sich bestimmte Federungseigenschaften durch
die gezielte Hahl der Gummihärte erreichen.
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1 - Metallhülse
2 - Metallhülse
3 - Metallhülse
4 - elastomerer Federkörper
5 - elastomerer Federkörper
6 - nierenförmige Ausnehmung
7 - Außenfläche der Metallhülse
8 - Ausnehmungen
9 - Anschlag
Claims (6)
1. Federelement zur elastischen Lagerung von Achslenker und sonstigen Aggregaten in Kraftfahrzeugen,
bestehend aus drei ineinander angeordneten Metallhülsen und zwischen diesen eingebrachten elastomeren Federungskörpern,
mit diesen axial durchsetzenden, sich diametral gegenüberliegenden nierenförmigen Ausnehmungen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenfläche (7) der mittleren Metallhülse (2) kugelig ausgebildet ist und daß der zwischen der inneren (1) und der
mittleren Msx-allhülse (2) angeordnete Federungskörper (5)
gegenüber einer Metallhülse ( 2 oder 3) auf seiner Außenfläche Ausnehmungen (8) zur Aufnahme von Schmiermittel aufweist.
2. Federelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die nierenförmige Ausnehmung (6) in Axialrichtung auf der
der Metallhülse (2) zugewandten Seite eine der kugeligen Kontur der Metallhülse (2) entsprechende Kontur aufweist.
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3. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem elastomeren Federkörper (4) und der äußeren
Metallhülse (1) eine kraftschlussige Verbindung durch
Vulkanisation vorgesehen ist.
4. Federelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Verbindung mit einer zusätzlichen ,
axialen und radialen Verspannung der äußeren Metallfriilse (1) versehen ist.
5. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastomere Federkörper (4) an mindestens einer
Stirnseite mit mindestens 3inem Anschlag (9) versehen ist.
6. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomeren Federkörper (4 und 5) verschiedene
(Lummihärten aufweisen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8534680U DE8534680U1 (de) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | Federelement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8534680U DE8534680U1 (de) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | Federelement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8534680U1 true DE8534680U1 (de) | 1986-11-13 |
Family
ID=6788082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8534680U Expired DE8534680U1 (de) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | Federelement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8534680U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009026739A1 (de) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | Zf Friedrichshafen Ag | Gelenk- und/oder Lageranordnung mit einer elastischen Zwischenlage |
-
1985
- 1985-12-10 DE DE8534680U patent/DE8534680U1/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009026739A1 (de) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | Zf Friedrichshafen Ag | Gelenk- und/oder Lageranordnung mit einer elastischen Zwischenlage |
US8647010B2 (en) | 2009-06-04 | 2014-02-11 | Zf Friedrichshafen Ag | Joint and/or bearing assembly having an elastic intermediate layer |
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