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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dämpfungsbuchse für ein Längslenker-Achslager einer Verbundlenker(hinter-)achse für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Pkw. Ferner betrifft die Erfindung eine mit einer solchen Dämpfungsbuchse ausgerüsteten Verbundlenkerhinterachse für ein Kraftfahrzeug.
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Verbundlenkerhinterachsen bestehen üblicherweise aus zwei radtragenden Längslenkern, die mittels eines Querträgers verbunden sind. Dabei kann die Verbindung zwischen Längslenker und Querträger beispielsweise geschraubt, geschweißt oder geklebt ausgebildet sein. Die Längslenker sind etwa über Führungslager am Kraftfahrzeugaufbau befestigt. Der Querträger sitzt üblicherweise vor der Radmitte und nimmt alle Hoch- und Seitenkraftmomente auf. Der Querträger ist wegen des Verschwenkens der Lenker gegeneinander torsionsweich und zudem häufig biegesteif ausgebildet. Er wirkt meistens gleichzeitig als Stabilisator.
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Verschiedene, für unterschiedliche Anwendungsfälle ausgelegte Ausführungsformen von Verbundlenkerhinterachsen aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2007 043 121 A1 der Anmelderin bekannt.
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Weiterhin sind Dämpfungsbuchsen für Längslenker-Achslager von Verbundlenkerhinterachsen aus der
DE 10 2007 043 121 A1 bekannt. Beispielsweise sind hier Dämpfungsbuchsen mit einem Anlaufkörper mit einem Anlaufsegment und einer sich in der Dämpfungsbuchsen-Axialrichtung erstreckenden Anlaufhülse, einem im wesentlichen zylindrischen Dämpfungskörper, und einem im wesentlichen zylindrischen Buchsenmantel beschrieben. Der Dämpfungskörper ist dabei koaxial zum Buchsenmantel und zur Anlaufhülse zwischen diesen beiden angeordnet. Der Dämpfungskörper wirkt zumindest in seiner koaxial zur Dämpfungsbuchsen-Axialrichtung ausgerichteten Erstreckungsrichtung dämpfend.
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Ferner sind aus der
DE 4447971 B4 eine Verbundlenkerachse (nachfolgend mit CC bezeichnet) und aus der
DE 102006033755 eine weitere Verbundlenkerachse mit einem so genannten Wattgestänge (nachfolgend mit CCWL bezeichnet) bekannt, die ebenfalls A-Dämpfungsbuchsen aufweisen können.
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In der Praxis hat sich bei den an sich hervorragend bewährten Dämpfungsbuchsen herausgestellt, dass der damit erzielbare akustische und mechanische Fahrkomfort noch weiter optimiert werden kann. Weiterhin ist die damit erzielbare Fahrstabilität weiterhin verbesserungsfähig auch mit Blick auf die gewachsenen Ansprüche der Kunden.
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Es ist allerdings bei Verbundlenkerachsen ohne Wattgestänge bekannt, dass bei einer Optimierung der Fahrstabilität und des akustischen wie auch des mechanischen Fahrkomforts ein Zielkonflikt vorliegt. Zur Verbesserung der Fahrstabilität müsste die Dämpfungsbuchse möglichst steif ausgebildet werden. Zur Optimierung des akustischen und mechanischen Fahrkomforts müsste die Dämpfungsbuchse hingegen besonders weich ausgebildet werden.
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Ferner ist bei bekannten Dämpfungsbuchsen bekannt, auch bei Verwendung in Verbundlenkerachsen mit Wattgestänge, dass deren Lebensdauer dann verringert ist, wenn die Buchsen besonders hohe Elastizität bzw. Nachgiebigkeit besitzen, was an sich wegen verbessertem akustischem und mechanischem Komfort Eigenschaften erwünscht ist. Hier ist somit ein zweiter Zielkonflikt vorhanden.
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Dementsprechend müssen bei den aus der Praxis bekannten Dämpfungsbuchsen systembedingt weiterhin Kompromisse bei der Optimierung der Fahrstabilität bei gleichzeitiger Optimierung des Fahrkomforts eingegangen werden.
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Zudem zeigte sich in der Praxis, dass das Deformationsverhalten einer Verbundlenker-Hinterachse, wie sie in der
DE 4447971 B4 beschrieben wird, (CC-Ausführung), unter Seitenkraft bei Kurvenfahrt auch von der Ausgestaltung der Dämpfungsbuchse abhängt. Üblicherweise bildet sich ein S-Schlag im Querprofil bei beidseitiger kugeliger Lagerung der Längslenker aus. Dies führt auf der unter Seitenkraft bei Kurvenfahrt belasteten Achsseite zu dem für Verbundlenkerhinterachsen typischen Übersteuerverhalten, was sich auf die Fahrstabilität negativ auswirkt.
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Dementsprechend ist es eine Aufgabe einer Ausführungsform der der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung der vorstehend diskutierten Nachteile und zumindest teilweisen Auflösung der beschriebenen Zielkonflikte, eine Dämpfungsbuchse für ein Längslenker-Achslager einer Verbundlenker-Hinterachse vorzuschlagen, mit der eine Verbesserung des akustischen und mechanischen Fahrkomforts unter gleichzeitiger Berücksichtigung einer größtmöglichen Fahrstabilität und verbesserten Standzeit durch eine Optimierung der Dämpfungsbuchse möglich ist. Ein weiterer Aspekt ist es, eine damit ausgerüstete verbesserte Verbundlenker-Hinterachse anzugeben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Dämpfungsbuchse für ein Achslager eines Längslenkers einer Verbundlenkerhinterachse für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, aufweisend eine Buchsenaußenhülse eine Buchseninnenhülse, und einen Dämpfungskörper wobei der Dämpfungskörper koaxial zur Buchsenaußenhülse und zur Buchseninnenhülse zwischen diesen beiden angeordnet ist, wobei die Buchseninnenhülse eine sich radial nach außen erstreckende Kugelfläche ausbildet und die Dämpfungsbuchse mindestens ein weiteres Element aufweist, das flächig an der von der Buchseninnenhülse ausgebildeten Kugelfläche anliegt bzw. dort bündig anliegt.
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Die vorgeschlagene Dämpfungsbuchse kann sowohl achsfest mit der Verbundlenker-Hinterachse als auch karosseriefest mit der Fahrzeugkaroserie fest verbunden werden. Die Orientierung der Dämpfungsbuchse kann entweder stehend sein, wobei die Buchsenmittelachse in etwa vertikal oder mit kleinem Winkel zur Vertikalen ausgerichtet ist oder aber liegend sein, wobei die Buchsenmittelachse in etwa vertikal oder leicht schräg zur Fahrtrichtung ausgerichtet ist.
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Die Dämpfungswirkung der Dämpfungsbuchse ist durch die kugelgelenkartige Ausbildung erheblich verbessert und ist vorzugsweise derart gewählt, dass eine in Axialrichtung der Dämpfungsbuchse orientierte Torsionsrate bzw. Rotationssteifigkeit C1 und eine ebenfalls in Axialrichtung der Dämpfungsbuchse orientierte Torsionsrate bzw. Rotationssteifigkeit C2 besser von Bewegungen der Fahrzeugkarosserie bzw. von Bewegungen der Achse in X-, Y- und Z-Richtung entkoppelt sind. Durch die teilweise kugelartige Ausbildung der Dämpfungsbuchse wird ferner die Kardanik verbessert, also insbesondere die Verdrehbarkeit der Dämpfungsbuchse beim Ein- und Ausfedern. Die vorgeschlagene Dämpfungsbuchse besitzt damit eine hohe Nachgiebigkeit und eine gute Kardanizität bei gleichzeitigem Erhalt oder Erhöhung der Standzeit.
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Das Element, welches an der Buchseninnenhülse flächig anliegt, kann in einem Ausführungsbeispiel an dem Dämpfungskörper selbst ausgebildet sein, beispielsweise als Vulkanisationsschicht. Die Vulkanisierungsschicht des Dämpfungskörpers bildet dann die Kontaktfläche für die besagte Kugelfläche der Buchseninnenhülse. Diese Ausführung ist aufgrund der geringen Anzahl von Bauteilen besonders einfach herzustellen und eine gewisse, wenn auch geringe Kugelgelenkfunktion kann in dieser Ausführung bereits erreicht werden. Insbesondere die Torsionskräfte, die auf die Dämpfungsbuchse einwirken, können durch die teilweise Kugelform der Buchseninnenhülse und des Dämpfungskörpers besser aufgenommen werden, d. h. Scherkräfte werden gleichmäßiger und flächiger verteilt, was zu einer längeren Gebrauchsdauer der Dämpfungsbuchse führen kann
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Element ein zusätzliches Dämpfungselement, das koaxial zum Dämpfungskörper und zur Buchseninnenhülse zwischen diesen beiden angeordnet ist. Hier ist die Dämpfung der Karosseriebewegung in X-, Y-, und Z-Richtung und die Dämpfung der Bewegung der Hinterachse gut entkoppelbar, insbesondere da die beiden Dämpfungskörper unterschiedliche Dämpfungswirkung durch ihre Materialeigenschaft und Form entfalten können.
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Ferner wird in einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgeschlagen, dass das Element ein Kugelschalenelement ist, das weitgehend koaxial zum Dämpfungskörper und zur Buchseninnenhülse zwischen diesen beiden angeordnet ist und mit der Buchseninnenhülse ein Kugelgelenk ausbildet. Durch die kugelgelenkartige Ausbildung der Dämpfungsbuchse wird erreicht, dass weniger oder auch keine Torsionskräfte mehr auf den Dämpfungskörper einwirken können, da sich die Dämpfungsbuchse durch die einwirkenden Kräfte einfach verdreht. Durch besondere Materialien etwa Kunststoffe wie Polytetrafluorethylen (PTFE) kann das Kugelschalenelement leicht und ohne Knackgeräusche auf der Buchseninnenhülse um einen im Zentrum der Dämpfungsbuchse auf deren Längsachse liegenden Punkt gleiten.
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In einem weiteren Ausführung kann eine Zwischenhülse koaxial zum Dämpfungskörper und zum Dämpfungselement zwischen diesen beiden angeordnet sein, die der Dämpfungsbuchse mehr Stabilität verleiht. Auch diese Zwischenhülse kann zumindest in einer Teilfläche kugelförmig ausgebildet sein, um die bereits vorhandenen vorteilhaften Eigenschaften eines Kugelgelenks zu verbessern.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist außerdem eine Außenschale für das Kugelgelenk vorgesehen, wobei die Außenschale koaxial zum Kugelschalenelement und zum Dämpfungskörper zwischen diesen beiden angeordnet ist.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, das die Dämpfungsbuchse ein Dichtelement, das zumindest die Kugelfläche der Buchseninnenhülse und das sich an diese anschließende Element nach außen hin abdichtet aufweist, wobei das Dichtelement insbesondere als Dichtungsbalg ausgebildet sein kann, um die Dämpfungsbuchse vor Verschmutzung zu schützen, und dadurch ihre Standzeit zu erhöhen.
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Wie bereits vorstehend ausgeführt wird die gestellte Aufgabe ebenfalls gelöst durch eine Verbundlenkerhinterachse für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Personenkraftfahrzeug, mit zwei radtragenden Längslenkern, die mit einem in Fahrtrichtung vor der Radmitte angeordneten torsionsweichen Querträger verbunden und über Achslager am Fahrzeugaufbau befestigt sind, wobei die jeweiligen Achslager der beiden Längslenker jeweils mit einer wie oben beschriebenen Dämpfungsbuchse gemäß der Erfindung ausgerüstet sind. Damit werden die bereits vorstehend ausführlich diskutierten Vorteile in synergetischer Weise ungeschmälert erzielt.
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Die Verbundlenkerhinterachse kann in einem Ausführungsbeispiel dadurch ausgebildet sein, dass in einem betriebsfähig eingebauten Zustand der jeweiligen Dämpfungsbuchsen, diese mit einem insbesondere zylinderförmigen Buchsenhalteelement insbesondere mittels Einvulkanisieren oder mittels Einpressen fest verbunden sind.
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Die Verbundlenkerhinterachse kann ferner in einem Ausführungsbeispiel dadurch ausgebildet sein, dass in einem betriebsfähig eingebauten Zustand der jeweiligen Dämpfungsbuchsen, die Buchsenaußenhülse zugleich als Buchsenträgerelement zur Verbindung mit dem Fahrzeugaufbau ausgebildet und an diesem befestigt ist.
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Die Verbundlenkerhinterachse kann in einem Ausführungsbeispiel dadurch fortgebildet sein, dass die frontseitigen Enden der Längslenker jeweils eine Lagergabel ausbilden, in der jeweils eine Dämpfungsbuchse eingesetzt ist, wobei die Lagergabel einstückig oder mehrteilig ausgebildet ist.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Buchsenaußenhülse der Dämpfungsbuchse karosseriefest mit der Fahrzeugkarosserie verbunden sind. Dadurch bestimmt der außenliegende Bereich mit dem Dämpfungselement vor allem die Eigenschaften bezüglich Nachgiebigkeit oder Steifigkeit in X, Y- und Z-Richtung. Der innenliegende Bereich mit seinen kugelförmigen Elementen bestimmt vor allem die Verdreheigenschaften bzw. benötigten Drehkräfte. Wichtig ist vor allem, dass die Steifigkeiten weniger von der Momentanlage des Längslenkers abhängen. Es kann hier in einer besonderen Ausführung auch eine völlige Unabhängigkeit erreicht zwischen Steifigkeit der Dämpfungsbuchse und Lage des Längslenkers erreicht werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die jeweilige Dämpfungsbuchse im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung mit einer Abweichung in einem Bereich von bis zu +/–25° zur Fahrzeugrichtung ausgerichtet.
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Der Dämpfungskörper der Dämpfungsbuchse kann in einer bevorzugten Ausführungsform massiv aus Vollgummi ausgeführt sein. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann dieser ein oder mehrere Freiräume aufweisen, die auf einem zur Buchsenlängsachse koaxial angeordneten Kreisring im Dämpfungskörper enthalten sind und sich zumindest über einen Teil dessen Längserstreckung ausdehnen.
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Der für die Fixierung der Kugelgelenkschale innerhalb der Dämpfungsbuchse erforderliche Bauraum kann beispielsweise durch die Ausbildung einer Aussparung an der Außenschale geschaffen werden, ohne dass die gesamten Abmaße bzw. Außenabmessungen der erfindungsgemäßen Dämpfungsbuchse in irgendeiner Form vergrößert werden müssten. Die Dämpfungsbuchse kann damit auch in dieser Ausführung besonders kompakt und bauraumsparend ausgebildet werden. Somit kommt die erfindungsgemäße Dämpfungsbuchse mit dem bei bekannten Verbundlenker-Achsen verfügbaren knappen Einbauraum auch in dieser Ausführung weiterhin aus.
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Die Torsionsraten C1 und C2 der Buchse können durch die Gummimischung, das Design und die Größe der Buchsenfüllung bzw. des Dämpfungskörpers bestimmt werden.
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Die Buchsenaußenhülse und die Buchseninnenhülse sind beispielsweise aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium hergestellt. Beide Teile können als Blechformteile hergestellt sein. Der Dämpfungskörper und das Dämpfungselement sind aus einem Elastomer, Kautschuk oder dergleichen dämpfenden Werkstoffen, vorzugsweise aus Gummi hergestellt. Der Dämpfungskörper weist beispielsweise eine Härte von 50 Shore auf.
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Es versteht sich, dass die beschriebenen Ausführungen lediglich bevorzugte Ausführungen betreffen und daher nicht den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung limitieren. Auch nicht explizit genannte Kombinationen der Erfindung sind auf der Grundlage dieser Anmeldung für den Fachmann selbstverständlich miteinander kombinierbar. Auch sind die Begriffe „ein”, „eine”, und „einer”, oder „das”, „diese”, etc. nicht so auszulegen, dass hierdurch eine Limitierung des Schutzbereichs erfolgte.
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Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämpfungsbuchse im Vollschnitt entlang deren Längsachse eingebaut in einem Längslenker.
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2 eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämpfungsbuchse im Vollschnitt entlang deren Längsachse eingebaut in einem Längslenker.
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3 eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämpfungsbuchse im Vollschnitt entlang deren Längsachse eingebaut in einem Längslenker.
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4 eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämpfungsbuchse im Vollschnitt entlang deren Längsachse eingebaut in einem Längslenker.
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5 eine Prinzipskizze einer weiteren beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämpfungsbuchse im Vollschnitt entlang der in 6 gezeigten Schnittlinie.
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6 eine Prinzipskizze einer weiteren beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämpfungsbuchse im Vollschnitt senkrecht zu deren Längsachse.
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7 bis 12 jeweils ein Prinzip zu den Federeigenschaften einer Dämpfungsbuchse in verschiedenen Ausführungsformen.
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13 drei verschiedene Ausführungen von Verbundlenker-Hinterachsen mit und ohne Wattgestänge.
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14 eine dreidimensionale Ansicht einer Ausführungsform einer Verbundlenker-Hinterachse mit stehenden Dämpfungsbuchsen bei korosseriefesten Außenhülsen.
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15 eine dreidimensionale Ansicht einer bekannten Verbundlenker-Hinterachse mit liegenden Dämpfungsbuchsen gemäß der Erfindung.
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16 eine dreidimensionale Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer bekannten Verbundlenker-Hinterachse mit liegenden Dämpfungsbuchsen gemäß der Erfindung.
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In 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dämpfungsbuchse 100 für ein Längslenker-Achskörper 120 im Schnitt durch die Dämpfungsbuchsen-Axialrichtung XDBA gezeigt. Vorausgesetzt, dass im realen Einbaufall der das Achslager enthaltende, vor dem Querträger liegende vordere gezeigte Abschnitt des Längslenkers vom Querträger aus nicht leicht abgewinkelt ist, sondern zu diesem näherungsweise senkrecht verläuft, so verläuft die Dämpfungsbuchsen-Axialrichtung XDBA im wesentlichen senkrecht zur Fahrbahn bzw. in Z-Richtung.
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Die Dämpfungsbuchse 100 für den Achskörper 120 weist eine zylindrische Buchsenaußenhülse 101, eine Buchseninnenhülse 102 und einen Dämpfungskörper 103 auf, wobei der Dämpfungskörper 103 koaxial zur Buchsenaußenhülse 101 und zur Buchseninnenhülse 102 zwischen diesen beiden angeordnet ist, und wobei die Buchseninnenhülse 102 eine sich radial nach außen erstreckende Kugelfläche 105 aufweist. Der Dämpfungskörper 103 kann aus einem Elastomer, Gummi oder dergleichen dämpfenden Werkstoffen ausgebildet sein. Der Dämpfungskörper 103 schmiegt sich über die Kugelfläche 104, beispielsweise in Gestalt einer Vulkanisationsschicht, der Buchseninnenhülse 102 an und ist dabei im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Er besitzt in seinem Inneren in der hier dargestellten Ausführungsform zwei über den Umfang gleichmäßig verteilte bogenförmige bzw. nierenförmige hier nicht gezeigte Freivolumina auf, mit denen u. a. die Dämpfungseigenschaften des Dämpfungskörpers 103 beeinflusst werden können. Die Buchsenaußenhülse 101 ist ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildet. Der Dämpfungskörper 103 weist ferner die für die Dämpfung der über die Fahrzeugkarosserie einwirkenden Kräfte erforderliche Steifigkeit auf. Eine gewisse kardanische Wirkung wird allein aufgrund der Kugelflächen 104, 105 der Buchseninnenhülse und des Dämpfungskörpers erreicht. Die Buchseninnenhülse 102 bildet eine sich radial nach außen erstreckende Kugelfläche 104 aus. Die Dämpfungsbuchse 100 weist an ihrem Dämpfungskörper 103 eine sich flächig an die von der Buchseninnenhülse ausgebildete Kugelfläche 105 anschmiegende weitere Kugelfläche 105 auf. Diese Kugelfläche 105 ist in dieser Ausführungsform ein Element des Dämpfungskörpers 103. Ferner zeigt 1 die zweiteilige Form des Achslagers nämlich einem unteren Achsbügel 106 und einem oberen Verschlussbügel 107. Die zweiteilige Form des Achsbügels hat gegenüber einer einteiligen Form den Vorteil einer geringeren Bauhöhe. Die Buchsenaunenhülse 101 ist von einem ebenfalls zylinderförmigen Buchsenhalteelement 108 umfasst, wobei die Buchsenaußenhülse 101 und das Buchsenhalteelement 108 durch Einpressen fest miteinander verbunden sein können. Ferner weist das Buchsenhalteelement 108 noch einen mit der Karosserie 109 des Fahrzeugs durch Schrauben oder Schweißen verbundenen Träger 110 auf. In einem weiteren hier nicht gezeigten Ausführungsbeispiel können die Buchsenaußenhülle 101 und das Buchsenhalteelement 108 einstückig ausgebildet sein.
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In 2 weist die Dämpfungsbuchse 200 ein zusätzliches Dämpfungselement 210 in Form einer Lage aus Gummi, Elastomer oder einem Material mit vergleichbaren Dämpfungseigenschaften auf. Das Material ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass eine ausreichende Kardanik, also eine Gleitfähigkeit in Bezug auf die Buchseninnenhülse 202 erreicht ist. Andererseits kann auch auf die Gleitfähigkeit verzichtet werden, etwa wenn das Material des Dämpfungselementes 210 aufgrund seiner Form und seiner Materialeigenschaften eine Verwindung unter Einwirkung von Scher- oder Torsionskräften erlaubt. Das Dämpfungselement 210 ist das koaxial zum Dämpfungskörper 203 und zur Buchseninnenhülse 202 zwischen diesen beiden angeordnet. Genauer, ist das Dämpfungselement 210 unmittelbar zwischen einer Zwischenhülse 204, diese bestehend aus Metall oder einem Kunststoff, angeordnet. Neben dem Dämpfungskörper 203 und der Buchseninnenhülse bilden die Zwischenhülse und das Dämpfungselement Kugelflächen aus, die sich jeweils an die unmittelbar benachbarte Fläche anschmiegen.
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In 3 ist eine Dämpfungsbuchse 300 ähnlich wie der in 2 gezeigt. Jedoch ist in diesem Fall der Achskörper 320 und damit die Achsgabeln 321, 322 einstückig ausgebildet. Man erkennt deutlich die höhere Bauhöhe. Es kann durch die Einteiligkeit des Achskörpers eine größere Steifigkeit erreicht werden. Gezeigt ist ferner, dass im Unterschied zu den Ausführungsformen in 1 und 2 die Buchseninnenhülse 302 nicht mehr an Innenhülsen der Achsgabel befestigt sind, sondern unmittelbar auf einer Befestigungsschraube 340 im Achszentrum 304 der Dämpfungsbuchse 300.
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4 zeigt eine Dämpfungsbuchse 400, bei der Dämpfung und Kardanik vollkommen getrennt erreicht sind. Die Dämpfung wird allein durch die Dämpfungseigenschaften des Dämpfungskörpers 403 erreicht. Die Kardanik wird durch das Zusammenspiel einer Buchseninnenhülse 402 und einem Kugelschalenelement 409, hier in Form einer Gleitschale aus Kunststoff wie Polytetrafluorethylen (PTFE) erreicht, die zusammen ein Kugelgelenk ausbilden. Das Kugelschalenelement 409 ist dabei aus seiner gezeigten Zentralposition in Pfeilrichtung 410 auf der größeren Kugelfläche der Buchseninnenhülse 402 zu allen Seiten verschiebbar. Der Kontur der Oberseite 408 des Kugelschalenelements 409 folgt unmittelbar die Unterseite 401 einer Außenschale 404 für das Kugelschalenelements 409 bzw. das Kugelgelenk, wobei die Außenschale 404 koaxial zum Kugelschalenelement 409 und zum Dämpfungskörper 403 zwischen diesen beiden angeordnet ist. Die Außenschale 404 besteht aus Metall, etwa aus einer Stahl- oder einer Aluminiumlegierung oder aber aus Kunststoff.
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Zur Fixierung des Kugelschalenelements 409 an der Buchseninnenhülse 402 wird das sich zu seinem einen Ende 405 hin verjüngende Kugelschalenelement 409 zwischen die Buchseninnenhülse 402 und die Außenschale 404 eingeschoben und mit einem Fixierring 406 fixiert. Gezeigt ist ferner, dass die Oberseite der Außenschale sich plan an die Unterseite des Dämpfungskörpers anschließt und mit einem Rand 407 hervorragt. Dieser Rand 407 dient der Befestigung eines Randes eines Dichtelements 411, das das Kugelgelenk nach außen hin abdichtet, wobei das Dichtelement 411 hier als Dichtungsbalg ausgebildet ist. An seinem anderen Rand ist das Dichtelement 411 mit einem Rand 412 der Oberseite der Buchseninnenhülse 402 verbunden. Die Verbindung des Dichtelements wird durch zwei hier nicht dargestellten Klemmringe, welche den Dichtungsbalg 411 in einer Nut auf der Innenhülse 402 und einer Nut auf dem Gehäuse 404 fixieren, erreicht.
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5 zeigt eine Prinzipskizze eines Längsschnitts parallel zur Mittelachse einer rotationssymmetrischen Dämpfungsbuchse 500 entlang der in 6 gezeigten Schnittlinie 608. Die Dämpfungsbuchse 500 ist ausgestattet mit einer zylindrischer Buchsenaunenhülse 501, zylindrischem Dämpfungskörper 502 mit Freivolumen 507, zylindrischer Zwischenhülse 503 und damit laserverschweistem Fixierring 504 sowie mit einer Buchseninnenhülse 505. In dieser Ausführung bildet die Zwischenhülse eine zur Kugelfläche der Buchseninnenhülse zugewandte und an diese angepasste Kugelfläche aus. Die Fixierung wird mittels eines Fixierringes erreicht, der ebenfalls eine Kugelfläche ausbildet. Der Fixierring wird mit der Zwischenhülse bevorzugt mit Laserschweißen verbunden.
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6 zeigt eine weitere Prinzipskizze eines Querschnitts quer zur der Mittelachse der in 5 gezeigten rotationssymmetrischen Dämpfungsbuchse 600 mit zylindrischer Buchsenaußenhülse 601, zylindrischem Dämpfungskörper 602, zylindrischer Zwischenhülse 603 und damit laserverschweistem Fixierring 604 sowie einer Buchseninnenhülse 605. Gut zu erkennen sind die zur Befestigung vorgesehenen Durchtrittsöffnungen 606 sowie zwei Freivolumina 607 innerhalb des Dämpfungskörpers 602, die zur Bestimmung der Dämpfungscharakteristik dienen.
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7 bis 12 zeigen jeweils ein Prinzip zu den Federeigenschaften einer Dämpfungsbuchse in verschiedenen Ausführungsformen.
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In 7 ist die Buchseninnenhülse 700 mit einem Ende des Achsenarms 701 verbunden, die Buchsenaußenhülse 702 ist mit der Karosserie 703 verbunden. C1 und C2 sind die Torsionsraten für die kugelförmigen Elemente der Dämpfungsbuchse des Dämpfung und X, Y, Z die Dämpfung des Dämpfungselements, hier in Bezug auf die Karosserie.
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In 8 ist die Buchseninnenhülse 800 mit der Karosserie 803 verbunden, die Buchsenaußenhülse 802 ist mit einem Ende des Achsenarms 801 verbunden. C1 und C2 sind die Torsionsraten für die kugelförmigen Elemente der Dämpfungsbuchse und X, Y, Z die Dämpfung des Dämpfungselements, hier in Bezug auf den zur Karosserie verschwenkbaren Achsarm.
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9 und 10 zeigen die Auslenkung und Dämpfungswirkung der Dämpfungsbuchse für die in 7 gezeigte Ausführung. 11 und 12 zeigen die Auslenkung für die in 8 gezeigte Ausführung.
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13A und B zeigen Ausführungen von Verbundlenker-Hinterachsen 1310, 1320 mit liegender hier durch jeweils einen Pfeil gekennzeichnete Dämpfungsbuchse und Wattgetänge. Die Buchsenaußenhülse der Dämpfungsbuchse ist hier an der Achse verbunden. 13C zeigt eine Verbundlenker-Hinterachse 1330 mit zwei durch Pfeile gekennzeichneten stehenden Dämpfungsbuchsen gemäß einer Ausführung der Erfindung, die jeweils achsfest mit ihren Buchsenaußenhülsen mit der Achse fixiert sind.
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14 zeigt eine Ausführung einer Verbundlenker-Hinterachse 1401 mit erfindungsgemäßer stehender Dämpfungsbuchse. Die Buchsenaußenhülse 1400 der Dämpfungsbuchse ist hier an der Karosserie verbunden.
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15 und 16 zeigen Ausführungen von Verbundlenker-Hinterachsen 1501, 1601 mit erfindungsgemäßer liegender Dämpfungsbuchse analog zu 13A und 13B jedoch ohne Wattgestänge. Die Buchsenaußenhülse 1500, 1600 der Dämpfungsbuchse ist hier an der Achse verbunden. Es versteht sich, dass die gezeigten Positionierungen der Buchsen auch bei Verbundlenker-Hinterachsen mit Wattgestänge gewählt werden können, etwa wie in 13A und 13B gezeigt.
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Obwohl die vorliegende Erfindung mit bevorzugten Ausführungsformen offenbart wird, sind diese nicht beschränkend und der Fachmann kann Veränderungen und Abwandlungen vornehmen ohne von dem Geist und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Deshalb ist der Schutz der Inhalte der vorliegenden Erfindung von den folgenden Patenansprüchen abhängig.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007043121 A1 [0003, 0004]
- DE 4447971 B4 [0005, 0010]
- DE 102006033755 [0005]
