WO2004097250A1 - Automobilstossdämpfersysteme - Google Patents

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WO2004097250A1
WO2004097250A1 PCT/EP2004/004037 EP2004004037W WO2004097250A1 WO 2004097250 A1 WO2004097250 A1 WO 2004097250A1 EP 2004004037 W EP2004004037 W EP 2004004037W WO 2004097250 A1 WO2004097250 A1 WO 2004097250A1
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WO
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spring
diameter
shock absorber
height
spring element
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/004037
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Sobolewski
Jan Wucherpfennig
Frank Thye-Moormann
Original Assignee
Basf Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/373—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape
    • F16F1/3732—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape having an annular or the like shape, e.g. grommet-type resilient mountings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/58—Stroke limiting stops, e.g. arranged on the piston rod outside the cylinder
    • F16F9/585—Stroke limiting stops, e.g. arranged on the piston rod outside the cylinder within the cylinder, in contact with working fluid

Definitions

  • the invention relates to automobile shock absorber systems containing piston rod (i) and on the piston rod (i) at least one additional spring (ii) which is located between a damper cap (v) located on the piston rod (i) and a base (vi), preferably a support pot, in particular as an additional spring (ii) of one of the spring elements according to the invention, which are described below.
  • the invention relates to spring elements based on a hollow cylindrical
  • Damping element (x) preferably on the basis of rubber or cellular polyisocyanate polyaddition products, particularly preferably on the basis of cellular polyurethane elastomers, which may optionally contain polyurea structures, particularly preferably on the basis of cellular polyurethane elastomers, preferably with a density according to DIN 53420 from 200 to 1100, preferably 300 to 800 kg / m 3 , preferably with a tensile strength according to DIN 53571 of> 2, preferably 2 to 8 N / mm 2 , an elongation according to DIN 53571 of> 300, preferably 300 to 700% and one Tear resistance according to DIN 53515 of ⁇ 8, preferably 8 to 25 N / mm, with a height (ix) between 70 mm and 80 mm, preferably 72 mm to 76 mm, particularly preferably 74 mm, an outer diameter (iii) between 60 mm and 70 mm, preferably 62 mm to 68 mm, particularly preferably 63
  • Suspension elements made from polyurethane elastomers are used in automobiles, for example, within the chassis and are generally known. They are used in particular in motor vehicles as vibration-damping spring elements.
  • the spring elements take on an end stop function and influence the force-displacement identification of the wheel by forming or reinforcing a progressive characteristic of the vehicle suspension.
  • the pitching effects of the vehicle can be reduced and the roll support is strengthened.
  • the starting stiffness is optimized in particular by the geometric design, this has a significant influence on the suspension comfort of the vehicle.
  • the targeted design of the geometry results in almost constant component properties over the service life shadow. This function increases driving comfort and ensures maximum driving safety.
  • the additional springs are usually positioned on the piston rod of a shock absorber and mounted between the head bearing element, for example with an attached support tube, and the damper cap.
  • the additional spring can be fixed by undersizing an inner construction section on the piston rod or preferably by oversizing the largest outside diameter. It is often problematic with regard to this installation that the geometry of the mounting pot and the damper cap can lead to high loads on the additional spring in the automobile chassis, in which destruction of the additional spring can possibly not be ruled out.
  • the object of the present invention was therefore to develop an automobile shock absorber system in which even large forces can be permanently absorbed under difficult installation conditions.
  • the ratio of the diameter (iii) of the additional spring (ii) at the base (vi) to the diameter (vii) of the damper cap (v) was at least 1.2: 1, preferably 1.3: 1 to 15: 1, particularly preferably 1.4: 1 to 4: 1.
  • the outer diameter (iii) preferably represents the outer diameter which the additional spring (ii) has at the point where the additional spring touches the edge (viii) of the support pot.
  • the outer diameter (iii) is particularly preferably the maximum outer diameter of the additional spring (ii).
  • FIG. 1 An exemplary, preferred automotive shock absorber system according to the invention is shown in detail in FIG. 1.
  • the advantages of the automobile shock absorber system according to the invention are that, due to the novel geometry, the axial forces can be transmitted very well, but radial forces, which can lead to the destruction of the additional springs, are minimized.
  • the piston rod can be generally known piston rods, for example of a gas pressure shock absorber.
  • the damper cap (v) is usually located below the additional spring as the end of the damper tube and usually takes on the task of transmitting the wheel forces to the additional spring via the damper tube.
  • the base (vi) can be, for example, a support pot that prevents the integrated additional spring from stretching transversely.
  • the support pot can take on the task of supporting parts of the air spring, here the roll-off bellows, against excessive kinking during assembly.
  • the support pot is preferably fixed to the head bearing, which dampens the vibrations of the piston rod.
  • the base can be made of generally known materials, for example aluminum, steel and / or iron.
  • the base (vi) is particularly preferably a support pot, between the edge (viii) of which the additional spring (ii) is pressed.
  • the edge (viii) preferably encloses the additional spring (ii) almost completely, ie almost completely in its axial extension on the piston rod, preferably more than 90% of the height of the additional spring (ii), particularly preferably 95% to 100% of the additional spring (ii) towards the piston rod.
  • the additional spring is preferably in contact with the inside of the edge (viii) through an edge (xiv), which preferably has a height (xix) between 5 mm and 30 mm, particularly preferably 6 mm and 20 mm, in particular 8 to 15 mm. of the support pot.
  • the edge (xiv) preferably has an outer diameter which is at least 1 mm, particularly preferably 2 to 3 mm larger than the inner diameter of the edge (viii), ie the additional spring is radially pressed into the support pot.
  • This geometry according to the invention has the effect that the transverse expansion of the start-up area is blocked under load and thus a higher block dimension is achieved and damage to the spring material by swelling out from under the damper cap is prevented.
  • the additional spring (ii) can be based, for example, on rubber or cellular polyisocyanate polyadducts, particularly preferably on cellular polyurethane elastomers, which may optionally contain polyurea structures, particularly preferably on cellular polyurethane elastomers, preferably with a density according to DIN 53 420 of 200 to 1100, preferably 300 to 800 kg / m 3 , preferably with a tensile strength according to DIN 53571 of> 2, preferably 2 to 8 N / mm 2 , an elongation according to DIN 53571 of ⁇ 300, preferably 300 to 700% and a tear resistance according to DIN 53515 of> 8, preferably 8 to 25 N / mm.
  • rubber or cellular polyisocyanate polyadducts particularly preferably on cellular polyurethane elastomers, which may optionally contain polyurea structures, particularly preferably on cellular polyurethane elastomers, preferably with a density according to DIN 53 420 of
  • the hollow cylindrical additional spring (ii) is based on cellular polyisocyanate polyaddition products, particularly preferably on cellular polyurethane elastomers, in particular based on cellular polyurethane elastomers with a density according to DIN 53 420 of 200 to 1100 kg / m 3 , with a tensile strength according to DIN 53571 from
  • the spring element preferably comprises a hollow, preferably ring-shaped support disk (xv) which surrounds the damping element (x) in a depression (xvi) running around the outer surface of the damping element (x).
  • the circumferential depression (xvi) is preferably at a height (xviii) between 40 mm and 50 mm, particularly preferably 42 mm to 48 mm, in particular 45 mm.
  • the outer diameter (xxii) of the damping element (x) in the circumferential recess (xvi) is preferably 26 mm to 39 mm, particularly preferably 31 mm to 36 mm, in particular 33.5 mm.
  • the support disk (xv) which preferably has a height (xx) between 15 mm and 25 mm, particularly preferably 17 mm to 21 mm, in particular 19 mm and an inner diameter (xxi) between 25 mm and 40 mm, particularly preferably 30 mm up to 35 mm, in particular 32 mm, can be based on generally known materials, for example hard plastics, for example polyamide, polyoxymethylene, thermoplastic polyurethane, or metals, for example aluminum, steel, copper, iron, which can optionally be coated with an elastic material ,
  • the diameter (xxii) of the damping element (x) in the depression (xvi) is particularly preferably 1 mm to 2 mm larger than the inner diameter (xxi) of the support disk (xv).
  • the inner diameter (xvii) of the support disk (xv) is thus preferably smaller than the diameter of the damping element (x) in the recess (xvi) without the support disk (xv), ie the damping element (x), ie the additional spring (ii ) or the spring element is pressed through the support disc (xv).
  • the surface of the support disk (xv), in particular the surface facing the damping element (x), is preferably rough.
  • the angle ⁇ of the support disk (xv) is preferably between 0 ° and 45 °, preferably between 0 ° and 10 °.
  • the support disk (xv) preferably has an edge (xxv) which comprises the damping element (x) outside the circumferential recess (xvi).
  • FIGS. 2 and 3 An exemplary, preferred spring element according to the invention is shown in detail in FIGS. 2 and 3, the support disk (xv) being additionally shown in FIG.
  • An exemplary support disc (xv) is shown in detail in FIG. 4.
  • the length dimensions are given in [mm].
  • the spring elements according to the invention i.e. the damping elements (x) or the additional springs (ii) according to the invention are preferably based on elastomers based on polyisocyanate polyaddition products, for example polyurethanes and / or polyureas, for example polyurethane elastomers, which may optionally contain urea structures.
  • the elastomers are preferably microcellular elastomers based on polyisocyanate polyadducts, preferably with cells with a diameter of 0.01 mm to 0.5 mm, particularly preferably 0.01 to 0.15 mm.
  • the elastomers particularly preferably have the physical properties shown at the beginning.
  • Elastomers based on polyisocyanate polyaddition products and their preparation are generally known and can be described in many different ways, for example in EP-A 62 835, EP-A 36 994, EP-A 250 969, DE-A 195 48770 and DE-A 195 48,771th
  • the preparation is usually carried out by reacting isocyanates with compounds which are reactive toward isocyanates.
  • the elastomers based on cellular polyisocyanate polyadducts are usually produced in a form in which the reactive starting components are reacted with one another.
  • generally customary shapes are considered as shapes, for example metal shapes which, because of their shape, ensure the three-dimensional shape of the spring element according to the invention.
  • the polyisocyanate polyaddition products can be prepared by generally known processes, for example by using the following starting materials in a one- or two-stage process:
  • auxiliaries and / or additives for example polysiloxanes and / or fatty acid sulfonates.
  • the surface temperature of the mold inner wall is usually 40 to 95 ° C, preferably 50 to 90 ° C.
  • the production of the molded parts is preferably carried out at an NCO / OH ratio of 0.85 to 1.20, the heated starting components being mixed and placed in a heated, preferably tight-closing mold in an amount corresponding to the desired molded part density.
  • the molded parts are hardened after 5 to 60 minutes and can therefore be removed from the mold.
  • the amount of the reaction mixture introduced into the mold is usually such that the moldings obtained have the density already shown.
  • the starting components are usually introduced into the mold at a temperature of 15 to 120 ° C., preferably 30 to 110 ° C.
  • the degrees of compaction for the production of the shaped bodies are between 1, 1 and 8, preferably between 2 and 6.

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Abstract

Automobilstossdämpfersystem enthaltend Kolbenstange (i) und auf der Kolbenstange (i) eine Zusatzfeder (ii), die sich zwischen einer auf der Kolbenstange (i) befindlichen Dämpferkappe (v) und einer Basis (vi) befindet, wobei das Verhältnis des Durchmessers (iii) der Zusatzfeder (ii) an der Basis (vi) zum Durchmesser (vii) der Dämpferkappe (v) mindestens 1,2 : 1 beträgt.

Description

Automobilstoßdämpfersysteme
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Automobilstoßdämpfersysteme enthaltend Kolbenstange (i) und auf der Kolbenstange (i) mindestens eine Zusatzfeder (ii), die sich zwischen einer auf der Kolbenstange (i) befindlichen Dämpferkappe (v) und einer Basis (vi), bevorzugt einem Stütztopf befindet, insbesondere als Zusatzfeder (ii) eines der erfindungsgemäßen Federelemente, die nachfolgend beschrieben werden. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf Federelemente auf der Basis eines hohlen zylindrischen
Dämpfungselementes (x), bevorzugt auf der Basis von Gummi oder zelligen Polyiso- cyanat-Polyadditionsprodukten, besonders bevorzugt auf der Basis von zelligen Polyurethanelastomeren, die ggf. Polyhamstoffstrukturen enthalten können, besonders bevorzugt auf der Basis von zelligen Polyurethanelastomeren bevorzugt mit einer Dichte nach DIN 53420 von 200 bis 1100, bevorzugt 300 bis 800 kg/m3, bevorzugt mit einer Zugfestigkeit nach DIN 53571 von > 2, bevorzugt 2 bis 8 N/mm2, einer Dehnung nach DIN 53571 von > 300, bevorzugt 300 bis 700 % und einer Weiterreißfestigkeit nach DIN 53515 von ≥ 8, bevorzugt 8 bis 25 N/mm, mit einer Höhe (ix) zwischen 70 mm und 80 mm, bevorzugt 72 mm bis 76 mm, besonders bevorzugt 74 mm, einem äußeren Durchmesser (iii) zwischen 60 mm und 70 mm, bevorzugt 62 mm bis 68 mm, besonders bevorzugt 63 mm bis 67 mm, insbesondere 65 mm, einem Durchmesser (xi) des Hohlraums zwischen 12 mm und 20 mm, bevorzugt 14 mm bis 18 mm, besonders bevorzugt 16 mm, sowie einem äußeren Durchmesser (iv) in einer Höhe (xiii) von 10 mm zwischen 30 mm und 45 mm, bevorzugt 34 mm bis 40 mm, besonders bevor- zugt 35 mm bis 39 mm, insbesondere 37 mm, wobei bevorzugt der äußere Durchmesser (iii) in Höhe einer Kante (xiv) vorliegt und die Höhe (xiii) bevorzugt gemessen wird von dem der Kante (xiv) abgewandten Ende des Dämpfungselementes. Des weiteren betrifft die Erfindung Automobile enthaltend die erfindungsgemäßen Federelemente, insbesondere Automobile enthaltend die erfindungsgemäßen Feder- elemente in den erfindungsgemäßen Automobilstoßdämpfersystem.
Aus Polyurethanelastomeren hergestellte Federungselemente werden in Automobilen beispielsweise innerhalb des Fahrwerks verwendet und sind allgemein bekannt. Sie werden insbesondere in Kraftfahrzeugen als schwingungsdämpfende Federelemente eingesetzt. Dabei übernehmen die Federelemente eine Endanschlagfunktion, beeinflussen die Kraft-Weg-Kennung des Rades durch das Ausbilden oder Verstärken einer progressiven Charakteristik der Fahrzeugfederung. Die Nickeffekte des Fahrzeuges können reduziert werden und die Wankabstützung wird verstärkt. Insbesondere durch die geometrische Gestaltung wird die Anlaufsteifigkeit optimiert, dies hat maßgeblichen Einfiuss auf den Federungskomfort des Fahrzeuges. Durch die gezielte Auslegung der Geometrie ergeben sich über der Lebensdauer nahezu konstante Bauteileigen- schatten. Durch diese Funktion wird der Fahrkomfort erhöht und ein Höchstmaß an Fahrsicherheit gewährleistet.
Die Zusatzfedern werden üblicherweise auf der Kolbenstange eines Stoßdämpfers positioniert und zwischen Kopflagerelement, beispielsweise mit angesetztem Stützrohr, und Dämpferkappe montiert. Die Fixierung äer Zusatzfeder kann durch Untermassigkeit eines inneren Konstruktionsabschnittes an der Kolbenstange oder bevorzugt durch Übermassigkeit des größten Außendurchmessers erfolgen. Problematisch im Hinblick auf diesen Einbau ist häufig, dass die Geometrie des Befestigungstopfes und der Dämpferkappe zu hohen Belastung der Zusatzfeder in dem Automobilfahrwerk führen kann, bei denen eine Zerstörung der Zusatzfeder ggf. nicht ausgeschlossen werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es somit, ein Automobilstoßdämpfersystem zu entwickeln, bei dem auch große Kräfte unter schwierigen Einbaubedingungen dauerhaft abgefangen werden können.
Diese Aufgaben konnten dadurch gelöst werden, dass das Verhältnis des Durchmessers (iii) der Zusatzfeder (ii) an der Basis (vi) zum Durchmesser (vii) der Dämpfer- kappe (v) mindestens 1 ,2 : 1 , bevorzugt 1 ,3 : 1 bis 15 : 1 , besonders bevorzugt 1 ,4 : 1 bis 4 : 1 beträgt. Dabei stellt der äußere Durchmesser (iii) bevorzugt den äußeren Durchmesser dar, den die Zusatzfeder (ii) an der Stelle aufweist, wo die Zusatzfeder den Rand (viii) des Stütztopfes berührt. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem äußeren Durchmesser (iii) um den maximalen äußeren Durchmesser der Zusatzfeder (ii).
Ein beispielhaftes, bevorzugtes erfindungsgemäßes Automobilstoßdämpfersystem ist im Detail in der Figur 1 dargestellt.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Automobilstoßdämpfersystem bestehen darin, dass aufgrund der neuartigen Geometrie die axialen Kräfte sehr gut übertragen werden können, radiale Kräfte, die zur Zerstörung der Zusatzfedern führen können, aber minimiert werden.
Bei der Kolbenstange kann es sich um allgemein bekannte Kolbenstangen beispielsweise eines Gasdruckstoßdämpfers handeln. Die Dämpferkappe (v) befindet sich üblicherweise unterhalb der Zusatzfeder als Abschluss des Dämpferrohres und übernimmt üblicherweise die Aufgabe, die Radkräfte über das Dämpferrohr auf die Zusatzfeder zu übertragen. Bei der Basis (vi) kann es sich beispielsweise um einen Stütztopf handeln, der die Querdehnung der integrierten Zusatzfeder verhindert. Außerdem kann der Stütztopf die Aufgabe übernehmen, Teile der Luftfeder, hier Abrollbalg, bei der Montage gegen übermäßiges Abknicken zu stützen. Der Stütztopf ist bevorzugt am Kopflager, welches die Schwingungen der Kolbenstange dämpft, fixiert. Die Basis kann aus allgemein bekannten Materialien gefertigt sein, beispielsweise Aluminium, Stahl und/oder Eisen. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Basis (vi) um einen Stütztopf, zwischen dessen Rand (viii) die Zusatzfeder (ii) gepresst ist. Bevorzugt umschließt der Rand (viii) die Zusatzfeder (ii) nahezu vollständig, d.h. nahezu vollständig in ihrer axialen Aus- dehnung auf der Kolbenstange, bevorzugt mehr als 90 % der Höhe der Zusatzfeder (ii), besonders bevorzugt 95 % bis 100 % der Zusatzfeder (ii) in Richtung der Kolbenstange. Bevorzugt steht die Zusatzfeder durch eine Kante (xiv), die bevorzugt eine Höhe (xix) zwischen 5 mm und 30 mm, besonders bevorzugt 6 mm und 20 mm, insbesondere 8 bis 15 mm aufweist, in Kontakt mit der Innenseite des Randes (viii) des Stütztopfes. Bevorzugt weist die Kante (xiv) einen äußeren Durchmesser auf, der mindestens 1 mm, besonders bevorzugt 2 bis 3 mm größer ist als der Innendurchmesser des Randes (viii), d.h. die Zusatzfeder liegt in den Stütztopf radial gepresst vor.
Diese erfindungsgemäße Geometrie bewirkt, dass die Querdehnung des Anlaufber- eiches unter Last geblockt und somit ein höheres Blockmaß erzielt und die Beschädigung des Federmaterials durch Herausquellen unter der Dämpferkappe verhindert wird.
Die Zusatzfeder (ii) kann beispielsweise basieren auf Gummi oder zelligen Polyiso- cyanat-Polyadditionsprodukten, besonders bevorzugt auf zelligen Polyurethanelastomeren, die ggf. Polyhamstoffstrukturen enthalten können, besonders bevorzugt auf zelligen Polyurethanelastomeren bevorzugt mit einer Dichte nach DIN 53 420 von 200 bis 1100, bevorzugt 300 bis 800 kg/m3, bevorzugt mit einer Zugfestigkeit nach DIN 53571 von > 2, bevorzugt 2 bis 8 N/mm2, einer Dehnung nach DIN 53571 von ≥ 300, bevorzugt 300 bis 700 % und einer Weiterreißfestigkeit nach DIN 53515 von > 8, bevorzugt 8 bis 25 N/mm. Bevorzugt sind Automobilstoßdämpfersysteme, bei denen die hohle zylindrische Zusatzfeder (ii) basiert auf zelligen Polyisocyanat- Polyadditionsprodukten, besonders bevorzugt auf zelligen Polyurethanelastomeren, insbesondere basiert auf zelligen Polyurethanelastomeren mit einer Dichte nach DIN 53 420 von 200 bis 1100 kg/m3, mit einer Zugfestigkeit nach DIN 53571 von
≥ 2 N/mm2, mit einer Dehnung nach DIN 53571 von ≥ 300 % und mit einer Weiterreißfestigkeit nach DIN 53515 von ≥ 8 N/mm, und wobei die Zusatzfeder (ii) eine Höhe (ix) von 70 mm bis 80 mm und einen Durchmesser (iii) zwischen 60 mm und 70 mm aufweist. Eine weitere Aufgabe bestand darin, geeignete Federelemente auf der Basis eines hohlen zylindrischen Dämpfungselementes (x) für die eingangs dargestellten Automobilstoßdämpfersysteme zu entwickeln, insbesondere Federelemente, die gerade den speziellen Anforderungen eines spezifischen Automobilfahrwerks gerecht werden.
Diese Aufgabe konnte durch die eingangs dargestellten Federelemenie gelöst werden.
Bevorzugt umfasst das Federelement eine hohle, bevorzugt ringförmige Stützscheibe (xv), die das Dämpfungselement (x) in einer auf der äußeren Oberfläche des Dämpfungselementes (x) umlaufenden Vertiefung (xvi) umfasst. Die umlaufende Vertiefung (xvi) befindet sich bevorzugt in einer Höhe (xviii) zwischen 40 mm und 50 mm, besonders bevorzugt 42 mm bis 48 mm, insbesondere 45 mm. Der äußere Durchmesser (xxii) des Dämpfungselementes (x) in der umlaufenden Vertiefung (xvi) beträgt bevorzugt 26 mm bis 39 mm, besonders bevorzugt 31 mm bis 36 mm, insbesondere 33,5 mm.
Die Stützscheibe (xv), die bevorzugt eine Höhe (xx) zwischen 15 mm und 25 mm, - besonders bevorzugt 17 mm bis 21 mm, insbesondre 19 mm und einen inneren Durchmesser (xxi) zwischen 25 mm und 40 mm, besonders bevorzugt 30 mm bis 35 mm, insbesondere 32 mm aufweist, kann auf allgemein bekannten Materialien basieren, beispielsweise harten Kunststoffen, z.B. Polyamid, Polyoxymethylen, thermoplastischem Polyurethan, oder Metallen, z.B. Aluminium, Stahl, Kupfer, Eisen, die ggf. mit einem elastischen Material ummantelt sein können. Besonders bevorzugt ist der Durchmesser (xxii) des Dämpfungselemente (x) in der Vertiefung (xvi) 1 mm bis 2 mm größer als der innere Durchmesser (xxi) der Stützscheibe (xv). Der innere Durchmesser (xvii) der Stützscheibe (xv) ist somit bevorzugt kleiner als der Durchmesser des Dämpfungselementes (x) in der Vertiefung (xvi) ohne die Stützscheibe (xv), d.h. bevorzugt wird das Dämpfungselement (x), d.h. die Zusatzfeder (ii) bzw. das Federelement durch die Stützscheibe (xv) gepresst. Bevorzugt ist die Oberfläche der Stützscheibe (xv), insbesondere die zum Dämpf ungseiement (x) gerichtete Oberfläche, rau. Bevorzugt beträgt der Winkel α der Stützscheibe (xv) zwischen 0° und 45°, bevorzugt zwischen 0° und 10°. Durch den kleineren Innenradius der Stützscheibe, die angeraute Oberfläche und den flachen Winkel konnte ein Fließen des Federmaterials, d.h. der Zusatzfeder (ii) innerhalb der Stützscheibe und somit Beschädigungen der Zusatzfeder erfolgreich minimiert werden. Diese Vorteile kommen insbesondere beim Einbau der erfindungsgemäßen Dämpfungselemente als Federelemente, d.h. Zusatzfedern in den eingangs dargestellten Automobilstoßdämpfersystemen zum Tragen. Die Bauteillebensdauer der Zusatzfedern konnte durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen um das über 10-fache erhöht werden. Außerdem weist die Stützscheibe (xv) bevorzugt einen Rand (xxv) auf, der außerhalb der umlaufenden Vertiefung (xvi) das Dämpfungselement (x) umfasst.
Ein beispielhaftes, bevorzugtes erfindungsgemäßes Federelement ist im Detail in den Figuren 2 und 3 dargestellt, wobei in der Figur 2 zusätzlich die Stützscheibe (xv) dargestellt ist. Eine beispielhafte Stützscheibe (xv) ist detailliert in der Figur 4 abgebildet. In allen Figuren sind die Längenmaße in [mm] angegeben.
Die erfindungsgemäßen Federelemente, d.h. die Dämpfungselemente (x) bzw. die erfindungsgemäßen Zusatzfedern (ii) basieren bevorzugt auf Elastomeren auf der Basis von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten, beispielsweise Polyurethanen und/oder Polyharnstoffen, beispielsweise Polyurethanelastomeren, die gegebenenfalls Harnstoffstrukturen enthalten können. Bevorzugt handelt es sich bei den Elastomeren um mikrozellige Elastomere auf der Basis von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten, bevorzugt mit Zellen mit einem Durchmesser von 0,01 mm bis 0,5 mm, besonders - bevorzugt 0,01 bis 0,15 mm. Besonders bevorzugt besitzen die Elastomere die eingangs dargestellten physikalischen Eigenschaften. Elastomere auf der Basis von Poly- isocyanat-Polyadditionsprodukten und ihre Herstellung sind allgemein bekannt und vielfältig beschreiben, beispielsweise in EP-A 62 835, EP-A 36 994, EP-A 250 969, DE-A 195 48770 und DE-A 195 48771.
Die Herstellung erfolgt üblicherweise durch Umsetzung von Isocyanaten mit gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen.
Die Elastomere auf der Basis von zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte werden üblicherweise in einer Form hergestellt, in der man die reaktiven Ausgangskomponenten miteinander umsetzt. Als Formen kommen hierbei allgemein übliche Formen in Frage, beispielsweise Metallformen, die aufgrund ihrer Form die erfindungsgemäße dreidimensionale Form des Federelements gewährleisten. Die Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte kann nach allgemein bekannten Verfahren erfolgen, beispielsweise indem man in einem ein- oder zweistufigen Prozess die folgenden Ausgangsstoffe einsetzt:
(a) Isocyanat, (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen,
(c) Wasser und gegebenenfalls
(d) Katalysatoren,
(e) Treibmittel und/oder
(f) Hilfs- und/oder Zusatzstoffe, beispielsweise Polysiloxane und/oder Fettsäure- sulfonate. Die Oberflächentemperatur der Forminnenwand beträgt üblicherweise 40 bis 95°C, bevorzugt 50 bis 90°C.
Die Herstellung der Formteile wird bevorzugt bei einem NCO/OH-Verhältnis von 0,85 bis 1 ,20 durchgeführt, wobei die erwärmten Ausgangskomponenten gemischt und in einer der gewünschten Formteildichte entsprechenden Menge in ein beheiztes, bevorzugt dichtschließendes Formwerkzeug gebracht werden. Die Formteile sind nach 5 bis 60 Minuten ausgehärtet und damit entformbar. Die Menge des in das Formwerkzeug eingebrachten Reaktionsgemisches wird üblicherweise so bemessen, dass die erhaltenen Formkörper die bereits dargestellte Dichte aufweisen. Die Ausgangskomponenten werden üblicherweise mit einer Temperatur von 15 bis 120°C, vorzugsweise von 30 bis 110°C, in das Formwerkzeug eingebracht. Die Verdichtungsgrade zur Herstellung der Formkörper liegen zwischen 1 ,1 und 8, vorzugsweise zwischen 2 und 6.

Claims

Patentansprüche
1. Automobilstoßdämpfersystem enthaltend Kolbenstange (i) und auf der Kolbenstange (i) eine Zusatzfeder (ii), die sich zwischen einer auf der Kolbenstange (i) befindlichen Dämpferkappe (v) und einer Basis (vi) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Durchmessers (iii) der Zusatzfeder (ii) an der Basis (vi) zum Durchmesser (vii) der Dämpferkappe (v) mindestens 1 ,2 : 1
2. Automobilstoßdämpfersystem gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Basis (vi) um einen Stütztopf handelt, zwischen dessen Rand (viii) die Zusatzfeder (ii) gepresst ist.
3. Automobilstoßdämpfersystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (viii) die Zusatzfeder (ii) nahezu vollständig umschließt.
4. Automobilstoßdämpfersystem gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die hohle zylindrische Zusatzfeder (ii) basiert auf zelligen Polyisocyanat- Polyadditionsprodukten und eine Höhe (ix) von 70 mm bis 80 mm und einen Durchmesser (iii) zwischen 60 mm und 70 mm aufweist.
5. Automobilstoßdämpfersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzfeder (ii) ein Federelement gemäß einem der Ansprüche 6 bis 12 vorliegt.
6. Federelement auf der Basis eines hohlen zylindrischen Dämpfungselementes (x) mit einer Höhe (ix) zwischen 70 mm und 80 mm, einem Durchmesser (iii) zwischen 60 mm und 70 mm, einen Durchmesser (xi) des Hohlraums zwischen 12 mm und 20 mm sowie einen äußeren Durchmesser (iv) in einer Höhe (xiii) von 10 mm zwischen 30 mm und 45 mm.
7. Federelement gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Durchmesser (iii) in Höhe einer Kante (xiv) vorliegt und die Höhe (xiii) gemessen wird von dem der Kante (xiv) abgewandten Ende des Dämpfungselementes.
8. Federelement gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement eine hohle Stützscheibe (xv) umfasst, die das Dämpfungselement (x) in einer auf der äußeren Oberfläche des Dämpfungselementes (x) umlaufenden Vertiefung (xvi) umfasst.
9. Federelement gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die umlaufende Vertiefung (xvi) in einer Höhe (xviii) zwischen 40 mm und 50 mm befindet.
10. Federelement gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Durchmesser (xvii) der Stüt∑scheibe (xv) kleiner ist als der Durchmesser des Dämpfungselementes (x) in der Vertiefung (xvi) ohne die Stützscheibe (xv).
11. Federelement gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Stützscheibe (xv), insbesondere die zum Dämpfungselement (x) gerichtete
Oberfläche, rau ist.
12. Federelement gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α der Stützscheibe (xv) zwischen 0° und 45° beträgt.
13. Automobile enthaltend Federelemente gemäß einem der Ansprüche 6 bis 12.
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