DE3735698A1 - Huelsengummifeder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch gedämpfte Hülsen­ gummifeder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine solche Hülsengummifeder ist aus der europäischen Pa­ tentanmeldung 00 09 120 bekannt. Sie gelangt in bezug auf die Lagerung von Aggregaten oder Getrieben von Kraftfahrzeugen zur Anwendung und besitzt sehr gute Eigenschaften. Der sehr begrenzte Einfederungsweg sowie die nur ungenügende Dämp­ fungsfähigkeit in bezug auf hochfrequente Schwingungen sind indessen nur wenig befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Hül­ sengummifeder derart weiterzuentwickeln, daß der Einfede­ rungsweg vergrößert und die in bezug auf die Einleitung hochfrequenter Schwingungen erzielte Isolierwirkung verbes­ sert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Hülsengummife­ der der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausge­ staltungen nehmen die Unteransprüche bezug.

Bei der erfindungsgemäßen Hülsengummifeder sind der erste und der zweite Federkörper in einer Reihenschaltung ange­ ordnet, was einerseits den verfügbaren Federweg vergrößert und andererseits die sich insgesamt ergebende Federstei­ figkeit vermindert. Die erfindungsgemäße Hülsengummifeder ist dadurch geeignet, niederfrequente Schwingungen großer Amplitude, die sich beispielsweise beim Überfahren von Fahrbahnstößen ergeben können, problemlos aufzunehmen.

Sie ist des weiteren geeignet, hochfrequente Schwingungen eines Verbrennungsmotors gut zu isolieren. Bei einer Ver­ wendung als Motorlagerung eines Kraftfahrzeuges können sich derartige Schwingungen daher nicht mehr störend in dem Kraftfahrzeug bemerkbar machen.

Der erste und der zweite Federkörper können von einer über­ einstimmenden Federsteifigkeit sein. In diesem Falle ergibt sich eine Halbierung der insgesamt zur Verfügung stehenden Federsteifigkeit.

Des weiteren ist es möglich, den zweiten Federkörper ela­ stisch vorzuspannen, beispielsweise durch radiale Verpres­ sung zwischen dem Außen- und dem Stützrohr. Die insgesamt erzielte Tragfähigkeit der gebrauchsfertigen Hülsengummi­ feder läßt sich dadurch verbessern.

Der zweite Federkörper kann mit dem Außen- und/oder dem Stützrohr haftend verbunden werden, beispielsweise durch unmittelbares Anvulkanisieren. Die Sicherheit der relativen Zuordnung wird hierdurch verbessert.

Ausführungen, bei denen der zweite Federkörper nur auf einer Seite haftend festgelegt ist, haben demgegenüber den Vorteil, daß sich die durch die Vulkanisation verursachten Schrumpfspannungen leichter ausgleichen lassen. Entsprechen­ de Ausführungen gelangen daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt zur Anwendung.

Der zweite Federkörper kann mit wenigstens einer sich pa­ rallel zu seiner Erstreckung verlaufenden Ausnehmung ver­ sehen sein, um die Nachgiebigkeit in dieser Richtung zu verbessern. Die Anpassung an besondere Gegebenheiten des Anwendungsfalles ist dadurch problemlos möglich.

Im allgemeinen sind große Kräfte nur aus einer einzigen Richtung aufzunehmen, und für derartige Anwendungsfälle hat es sich als vorteilhaft bewährt, einen zweiten Feder­ körper zu verwenden, der innen- und außenseitig durch ein­ ander exzentrisch zugeordnete Zylinderflächen begrenzt ist. Die Größe der zur Anwendung gelangenden Exzentrizität kann dabei so bemessen werden, daß eine die aufzunehmenden, dy­ namischen Kräfte überlagernde, statische Last in der Weise aufgenommen wird, daß sich im gebrauchsfertigen Zustand eine konzentrische Zuordnung der beiden Zylinderflächen zueinander ergibt. Die insgesamt zur Verfügung stehenden Federwege der Hülsengummifeder sind in allen Richtungen ausgeglichen.

Das Stützrohr kann zur Begrenzung seiner axialen Relativ­ beweglichkeit in bezug auf das Außenrohr an wenigstens einem Ende mit einem in radialer Richtung nach innen vor­ springenden Flansch versehen sein, welcher die Stirnfläche des Außenrohres in radialer Richtung zumindest teilweise übergreift. Die Erzeugung eines entsprechenden Flansches ist bei Verwendung eines Stützrohres aus einem plastisch verformbaren Werkstoff relativ einfach und kann beispiels­ weise durch Umbördeln eines zunächst in axialer Richtung vorspringenden Endabschnittes des Stützrohres erfolgen.

Die Zuordnung eines entsprechend ausgebildeten Flansches zu der stirnseitigen Begrenzungsfläche des Außenrohres kann so erfolgen, daß ein nennenswertes Spiel zwischen beiden nicht vorhanden ist. Relative Axialverlagerungen des Außen­ rohres in bezug auf das Stützrohr lassen sich hierdurch weitestgehend ausschließen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß wenigstens eine der beiden vorstehend angesprochenen, einander axial gegenüberliegenden Flächen mit einer an­ schlagdämpfenden Beschichtung versehen ist, beispielsweise einer Beschichtung aus Gummi.

Diese kann einstückig mit dem zweiten Federkörper ausgebil­ det sein und verhindert die Entstehung von Anschlaggeräu­ schen.

Das Außenrohr kann selbstverständlich auch in axialer Rich­ tung beiderseits von Flanschen des Stützrohres umgriffen sein. Axialen Relativverlagerungen in beiden Richtungen läßt sich hierdurch begegnen.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der als Anlage beigefügten Zeichnung weitererläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Hülsengummifeder der erfindungsgemäßen Art in quergeschnittener Darstellung,

Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Hülsengummifeder in längs­ geschnittener Darstellung,

Fig. 3 einen vergrößerten Teilausschnitt aus der Darstel­ lung gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine in bezug auf Fig. 1 abweichend gestaltete Aus­ führung einer Hülsengummifeder der erfindungsgemäßen Art.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte, hydraulisch gedämpfte Hülsengummifeder umfaßt ein Stützteil 1 mit einer dieses in Längsrichtung ganz durchdringenden Bohrung 14. Das Stützteil 1 ist, konzentrisch zu der Bohrung 14, von dem Außenrohr 2 umschlossen und mit dessen Innenwandung durch den ersten Fe­ derkörper 3 aus Gummi nachgiebig verbunden. Der Federkörper 3 weist zwei in Richtung der eingeleiteten Kräfte hinterein­ anderliegende Kammern 9, 9 a auf, die durch die beiden Dros­ selöffnungen 12 verbunden und mit Flüssigkeit gefüllt sind.

Die Richtung der eingeleiteten Kräfte ist durch einen Pfeil angedeutet.

Das Außenrohr ist in einem Stützrohr 6 angeordnet und be­ grenzt gemeinsam mit diesem einen Spalt, in welchem ein zweiter Federkörper 5 angeordnet ist. Der zweite Federkör­ per 5 ist zur Richtung der betriebsbedingt eingeleiteten und durch den Pfeil A angedeuteten Kräfte spiegelbildlich ausgebildet und weist in dieser Richtung zwei hintereinan­ derliegende Ausnehmungen 7 auf. Die Federsteifigkeit in dieser Richtung wird dadurch vermindert, was gleichbedeu­ tend ist mit einer Verbesserung der Isolierung hochfrequen­ ter Schwingungen.

Der zweite Federkörper 3 ist durch unmittelbares Anvulkani­ sieren adhäsiv an der nach innen weisenden Oberfläche des Stützrohres 6 befestigt. Sein herstellungsbedingter Innen­ durchmesser ist geringfügig kleiner bemessen als der äuße­ re Durchmesser des Außenrohres 4, wodurch sich beim Auf­ schieben auf denselben eine radialgerichtete Vorspannung in dem zweiten Federkörper aufbaut. Die Dauerhaltbarkeit ist hierdurch deutlich verbessert.

Die Hülsengummifeder gemäß Fig. 1 ist in Fig. 2 in längs­ geschnittener Darstellung wiedergegeben. Es wird insbeson­ dere gezeigt, daß das Stützrohr 6 in axialer Richtung bei­ derseits mit nach innen vorspringenden Flanschen 8 verse­ hen ist, die die Stirnflächen des Außenrohres 4 in radialer Richtung nach innen überlappen. Der axiale Abstand zwischen den Stirnflächen und den Flanschen ist dabei so bemessen, daß unter Vermeidung eines nennenswerten Spiels eine gute Radialbeweglichkeit des Stützrohres 6 in bezug auf das Außenrohr 4 gewährleistet ist.

Die Ausnehmung 7 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit Luft gefüllt und durch eine nicht gezeigte Entlüftungs­ bohrung mit der Atmosphäre verbunden. Die Kammern 9, 9 a und die Drosselöffnungen 12 sind mit einem frostsicheren Ge­ misch aus Glykol und Wasser gefüllt.

In Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus einer Ausführung ähnlich Fig. 2 wiedergegeben, bei der im Bereich der einander in axialer Richtung gegenüberliegenden Flächen eines Flansches 8 und des Außenrohres 4 eine anschlagdämpfende Schicht aus Gummi vorgesehen ist. Diese ist einstückig mit dem zweiten Federkörper 5 erzeugt.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführung stimmt hinsichtlich ih­ res grundsätzlichen Aufbaues mit der Ausführung nach Fig. 1 überein. In diesem Falle wird indessen der zweite Fe­ derkörper innen- und außenseitig durch Zylinderflächen be­ grenzt, die einander in unbelastetem Zustand der Hülsengum­ mifeder exzentrisch zugeordnet sind. Des weiteren sind die Ausnehmungen 7 des zweiten Federkörpers 5, welche sich ebenso wie bei der Ausführung nach Fig. 1 parallel zur Längsrichtung der Hülsengummifeder erstrecken, in der ge­ zeigten Darstellung halbkreisförmig begrenzt. Ihr Quer­ schnitt ist im unteren Teil der Darstellung größer bemes­ sen als im oberen Teil der Darstellung. Hierdurch in Ver­ bindung mit der im unteren Teil größeren radialen Breite des Federkörpers 5 ist die in Fig. 3 gezeigte Hülsengum­ mifeder geeignet, eine statische Vorlast derart aufzuneh­ men, daß sich im belasteten Zustand eine konzentrische Zu­ ordnung der Axialbohrung 14 des Stützteils 1 zu dem Stütz­ rohr 6 ergibt. Die Radialbeweglichkeit der beiden Teile zueinander ist in allen Richtungen ausgeglichen.

Claims (10)

1. Hydraulisch gedämpfte Hülsengummifeder, umfassend ein Stützteil (1) und ein Außenrohr (2), die durch einen ersten Federkörper (3) aus Gummi nachgiebig aufeinan­ der abgestützt sind, wobei der Federkörper (3) minde­ stens zwei in Richtung der eingeleiteten Kräfte hinter­ einanderliegende Kammern (9, 9 a) enthält, die durch we­ nigstens eine Drosselöffnung (12) verbunden und mit Flüs­ sigkeit gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (2) in einem Stützrohr (6) angeordnet ist und gemeinsam mit diesem einen Spalt begrenzt und daß in dem Spalt ein zweiter Federkörper (5) angeordnet ist.

2. Hülsengummifeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweite Federkörper (5) zwischen dem Außen­ und dem Stützrohr (4, 6) radial verpreßt ist.

3. Hülsengummifeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweite Federkörper (5) mit dem Außen- und/ oder Stützrohr (4, 6) haftend verbunden ist.

4. Hülsengummifeder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Federkörper (5) mit wenigstens einer sich parallel zu seiner Erstreckung verlaufenden Ausnehmung (7) versehen ist.

5. Hülsengummifeder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Federkörper (5) innen- und außenseitig durch einander exzentrisch zugeordnete Zy­ linderflächen (5 a, 5 b) begrenzt ist.

6. Hülsengummifeder nach Anspruch 4 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Federkörper (5) in der Richtung der eingeleiteten Kräfte spiegelbildlich ausgebildet ist.

7. Hülsengummifeder nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Stützrohr (6) wenigstens an einem En­ de mit einem in radialer Richtung nach innen vorsprin­ genden Flansch (8) versehen ist und daß der Flansch (8) das Außenrohr (4) in radialer Richtung übergreift.

8. Hülsengummifeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das Außenrohr (4) und der Flansch (8) im Be­ reich ihrer einander axial gegenüberliegenden Flächen keinen nennenswerten Abstand haben.

9. Hülsengummifeder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens eine der Flächen mit einer anschlag­ dämpfenden Beschichtung versehen ist.

10. Hülsengummifeder nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Außenring (4) beiderseits von Flan­ schen (8) des Stützrohres (6) umgriffen ist.