DE3741260A1 - Huelsengummifeder - Google Patents

Description

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

Eine solche Hülsengummifeder ist aus der DE-OS 33 43 392 bekannt. Sie gelangt im Bereich der Motorlagerung eines Kraftfahrzeuges zur Anwendung und gewährleistet neben der Isolierung der motorerregten, hochfrequenten Schwingungen eine relativ gute Dämpfung der niederfrequenten Schwin­ gungen, die durch das Überfahren von Fahrbahnunebenheiten verursacht werden und in ungünstigen Fällen zu amplituden­ überhöhten Schwingungsausschlägen des Motors führen können.

Unabhängig von der Größe der Amplitude enstprechender Schwin­ gungen sind die dabei freigesetzten Kräfte überwiegend in senkrechter Richtung wirksam, was bei der Konstruktion der Hülsengummifeder gemäß der vorgenannten Druckschrift dadurch berücksichtigt wird, daß in senkrechter Richtung sowohl eine Dämpfungseinrichtung als auch Endanschläge zur Begrenzung der Schwingungsamplitude vorgesehen sind. Quer zu dieser Richtung ist hingegen weder eine Dämpfungs­ einrichtung noch ein Endanschlag vorgesehen, was dazu führen kann, daß sich beispielsweise bei Kurvenfahrten große Re­ lativverlagerungen des Motors in Querrichtung ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Hül­ sengummifeder derart weiterzuentwickeln, daß sich eine bessere Unterdrückung entsprechender Querbewegungen er­ gibt. Dabei soll die Hülsengummifeder von einfacher Kon­ struktion sein und in senkrechter Richtung Federungs- und Dämpfungseigenschaften haben, die mit denjenigen der Hülsen­ gummifeder der eingangs genannten Druckschrift zumindest übereinstimmen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Hülsengummi­ feder der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestal­ tungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Bei der erfindungsgemäßen Hülsengummifeder ist wenigstens einer der Teilabschnitte der Trennwand durch wenigstens einen Verstärkungskörper ausgesteift, der in einem radialen Abstand von dem Innen- und dem Außenrohr angeordnet ist. Der Verstärkungskörper ist von größerer Härte als der gummi­ elastische Werkstoff des Teilabschnittes, wodurch der Teil­ abschnitt eine zusätzliche Aussteifung erfährt, die überwie­ gend in Querrichtung wirksam ist. Diese deckt sich während der bestimmungsgemäßen Verwendung der Hülsengummifeder mit der Querrichtung des Kraftfahrzeuges, was dazu führt, daß die Größe der Relativverlagerungen des zugehörigen Motors beim schnellen Durchfahren von Kurven wesentlich vermindert ist. In senkrechter Richtung sind demgegenüber lediglich Biegebeanspruchungen im Bereich der Teilabschnitte wirksam. Diesen setzt der Verstärkungskörper beispielsweise bei einer mittigen Anbringung im Profil des Teilabschnittes keinen nennenswerten Widerstand entgegen, was dazu führt, daß das Federungs- und Dämpfungsverhalten der erfindungs­ gemäßen Hülsengummifeder in bezug auf oszillierende Kräfte, die in senkrechter Richtung eingeleitet werden, weitgehend unverändert ist.

Der Verstärkungskörper kann an sich jede beliebige Gestalt haben und beispielsweise die Form einer Kugel, welche in mindestens eine sich parallel zu der Hülsengummifeder er­ streckende Ausnehmung der Trennwand unter drastischer Auf­ weitung derselben eingepreßt ist. Die Anordnung und Aus­ bildung sollte indessen so gewählt werden, daß sich in Richtung der Hülsengummifeder möglichst keine unsym­ metrische Aussteifung der Trennwand ergiebt. Sofern in Längsrichtung der Hülsengummifeder nur eine einzige Kugel zur Anwendung gelangt, sollte diese daher zweckmäs­ sig hinsichtlich ihrer Anordnungsposition der Mitte der Längserstreckung der Hülsengummifeder zugeordnet werden. Neben einer Aussteifung der Hülsengummifeder in Querrich­ tung ergibt sich in diesem Falle in der gleichen Richtung eine gewisse Winkelbeweglichkeit des Innenrohres in bezug auf das Außenrohr. Für einige spezielle Anwendungen ist dieser Effekt von großem Vorteil.

In den meisten Anwendungsfällen wird hingegen eine Aus­ führung bevorzugt, die eine Unterdrückung entsprechender Winkelverlagerungen des Innenrohres in bezug auf das Außen­ rohr ermöglicht, und gemäß dieser Ausführung ist es vorge­ sehen, daß in axialer Richtung beiderseits der Mitte der Längserstreckung der Hülsengummifeder zumindest zwei trag­ fähige Teilkörper des Versteifungskörpers verfügbar sind. Ihre Wirksamkeit hinsichtlich der Unterdrückung von Winkel­ verlagerung des Innenrohres in bezug auf das Außenrohr steigt mit zunehmender Entfernung von der Mitte der Längs­ erstreckung derselben, weshalb es sich empfiehlt, bei Ver­ wendung von einander isolierten Teilkörpern diese möglichst im Bereich der stirnseitigen Enden der Trennwand anzubrin­ gen, wo sie beispielsweise in Sacklöchern der Trennwand aufgenommen sein können. Auch bei Einleitung hochfrequen­ ter Schwingungen ergibt sich in diesem Falle eine relativ stabile Zuordnung zur Trennwand und damit zur Hülsengummi­ feder.

Ein ähnlicher Effekt läßt sich bei verringertem Montage­ aufwand durch die Verwendung eines säulenförmigen Verstär­ kungskörpers erzielen, der sich parallel zu dem Innenrohr und dem Außenrohr erstreckt. Zweckmäßig ist auch ein solcher Verstärkungskörper im Inneren des Profils des Teilabschnit­ tes an der Trennwand angeordnet und beispielsweise in eine Ausnehmung des Teilabschnittes unter elastischer Aufweitung derselben eingepreßt. Die sich ergebende, gegenseitige Berührungsfläche zwischen dem Verstärkungskörper und der Ausnehmung ist relativ groß, wodurch sich bereits bei re­ lativ geringer gegenseitiger Verpressung eine ausreichend stabile gegenseitige Zuordnung der einander berührenden Flächen in axialer Richtung ergibt. Die Anwendung sekundä­ rer Sicherungsmaßnahmen für den Verstärkungskörper kann daher in gebräuchlichen Anwendungsfällen unterbleiben.

Die elastische Aufweitung der Ausnehmung durch den nach­ träglich eingepreßten Verstärkungskörper hat eine innere Vorspannung in dem die Ausnehmung umschließenden Bereich der Trennwand zur Folge, die von der Größe der Aufweitung abhängig ist und damit von der Größe des Verstärkungskörpers. Sie bewirkt eine Verminderung der elastischen Nachgiebigkeit der Trennwände. Diese Nachgiebigkeit und damit die Nachgie­ bigkeit der gebrauchsfertigen Hülsengummifeder läßt sich somit durch die Größe des Übermaßes der in die Ausnehmun­ gen der Trennwand nachträglich eingepreßten Verstärkungs­ körper über deren Durchmesser feinfühlig steuern. Bei einem unbefriedigenden Federungsverhalten der Hülsengummifeder ist es daher nicht mehr nötig, diese stets in ihrer Gesamtheit auszutauschen, sondern ausreichend, die Verstärkungskörper durch solche eines abweichenden Durchmessers zu ersetzen.

Der Verstärkungskörper und der Teilabschnitt können er­ gänzend oder alternativ auf adhäsive Weise aneinander festgelegt sein, wobei es sich im letztgenannten Falle empfiehlt, die gegenseitige Verbindung durch unmittelbares Einvulkanisieren des Verstärkungskörpers zu erzeugen. In bezug auf Gewährleistung einer präzisen gegenseiti­ gen Zuordnung zwischen dem Verstärkungskörper und dem Teilabschnitt, die von entscheidender Bedeutung ist für die Gebrauchseigenschaften der betriebsbereiten Hülsengummifeder, ist diese Möglichkeit von großer Bedeutung.

Aus Gründen der Gewichtsersparnis kann es sich empfehlen, den Verstärkungskörper rohrförmig auszubilden. Er besteht zweckmäßig aus einem Hartwerkstoff, beispielsweise aus Metall.

Für Anwendungen auf dem Kfz-Sektor hat es sich bewährt, wenn beide Teilabschnitte durch Verstärkungskörper ausge­ steift sind. Sowohl die Teilabschnitte als auch die Verstärkungskörper sind im allgemeinen spiegelbildlich ausgebildet und einander zugeordnet.

Die erfindungsgemäße Hülsengummifeder ist von äußerst einfacher Konstruktion und hohem Gebrauchswert. Auch bei langfristiger Benutzung treten keine Veränderungen der Gebrauchseigenschaften auf.

Anhand der Zeichnung wird der Gegenstand der vorliegenden Erfindung nachfolgend weiter verdeutlicht. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Hülsengummifeder der erfindungsgemäßen Art in quergeschnittener Darstellung.

Fig. 2 Eine andere Ausführung einer Hülsengummifeder der erfindungsgemäßen Art in quergeschnittener Darstellung.

Fig. 3 Eine weitere Ausführung einer Hülsengummifeder der erfindungsgemäßen Art in längsgeschnittener Darstellung.

Die in den Fig. 1, 2+3 gezeigten Hülsengummifedern be­ stehen aus einem Innenrohr 1, einem dieses in einem ra­ dialen Abstand umschließenden Außenrohr 2 und einem in dem durch den Abstand gebildeten Spalt angeordneten Fe­ derkörper 3 aus Gummi. Dieser ist haftend mit dem Innen­ rohr 1 und dem Außenrohr 2 verbunden, wobei das Außenrohr 2 innenseitig durch ein Fensterrohr 2.1 gebildet ist. Der Federkörper weist zwei in Krafteinleitungsrichtung hinter­ einanderliegende, durch eine Trennwand 7 getrennte Kammern 4, 5 auf, die mit Flüssigkeit gefüllt und durch wenigstens eine Drosselöffnung 6 verbunden sind. Die Trennwand 7 weist zwei Teilabschnitte 7 a, 7 b auf, die im wesentlichen quer zur senkrechten Krafteinleitungsrichtung den Spalt bei­ derseits des Innenrohres 1 überbrücken. Die beiden Teil­ abschnitte 7 a, 7 b der beiden gezeigten Hülsengummifedern sind jeweils von übereinstimmendem Profil und spiegelbild­ lich zur senkrechten Bewegungsrichtung angeordnet. Sie sind auch jeweils in übereinstimmender Weise ausgesteift, nämlich bei der Ausführung nach Fig. 1 durch dem Innenrohr 1 spiegelbildlich zugeordnete Rohre 8, die in sich parallel zu dem Innenrohr 1 erstreckende Ausnehmungen der Teilab­ schnitte 7 a, 7 b unter elastischer Aufweitung eingepreßt sind.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 sind in den Teilabschnitten 7 a, 7 b jeweils zwei Verstärkungskörper zur Anwendung ge­ langt, von denen der eine entsprechend der Darstellung ein kreisförmig begrenztes Profil aufweist und der andere ein quadratisch begrenztes Profil. Auch sie sind jeweils dem Innenrohr 11 und einander in spiegelbildlicher Weise zugeordnet. Ihre Anbindung an die Teilabschnitte ist durch unmittelbares Einvulkanisieren erfolgt. Die Verstärkungskör­ per sind von rohrförmiger Gestalt und bestehen aus Metall.

Die in Fig. 3 in längsgeschnittener Darstellung wiederge­ gebene Ausführung der erfindungsgemäßen Hülsengummifeder entspricht in quergeschnittener Darstellung der Ausführung nach Fig. 1. Der Verstärkungskörper der Trennwand besteht indessen aus zwei in Richtung der Längserstreckung des Innenrohres 1 und des Außenrohres 2 hintereinanderliegenden Teilkörpern 8 a, 8 b, welche aus entgegengesetzten Richtungen in entsprechend geformte Sacklochausnehmungen der Trennwand 7 b eingepreßt sind. Die Ausnehmungen erfahren hierdurch eine radiale Aufweitung, was einen unbeabsichtigten Verlust der Teilkörper ausschließt. Diese bestehen aus Stahl und liegen am Boden der Sacklochausnehmungen an. Einen lang­ fristigen Gebrauch gleichbleibender Zuordnung zu der Trenn­ wand ist hierdurch sicher gewährleistet.

In der gebrauchsfertigen Hülsengummifeder sind die Teilkör­ per 8 a, 8 b dem Innenrohr 1 entsprechend der in Fig. 1 ge­ zeigten Darstellung spiegelbildlich zugeordnet. Sie be­ finden sich darüber hinaus im unmittelbaren Bereich der Stirnflächen der Hülsengummifeder. Winkel- und Parallel­ verlagerungen des Innenrohres 1 in bezug auf das Außenrohr 2 in Querrichtung werden dadurch gleichermaßen unterdrückt.

Claims (9)

1. Hydraulisch gedämpfte Hülsengummifeder, bestehend aus einem Innenrohr, einem dieses in einem radialen Abstand umschließenden Außenrohr und einem in dem durch den Abstand gebildeten Spalt angeordneten Federkörper aus Gummi, der haftend mit dem Innen- und dem Außenrohr verbunden ist, wobei der Federkörper wenigstens zwei in Krafteinleitungsrichtung hintereinander liegende, durch eine Trennwand getrennte Kammern aufweist, die mit Flüssigkeit gefüllt und durch wenigstes eine Dros­ selöffnung verbunden sind, wobei die Trennwand zwei Teilabschnitte umfaßt, die im wesentlichen quer zur Krafteinleitungsrichtung den Spalt beiderseits des In­ nenrohres überbrücken, dadurch gekennzeichnet, daß wenig­ stens einer der Teilabschnitte (7 a, 7 b) durch wenigstens einen Verstärkungskörper (8) ausgesteift ist und daß der Verstärkungskörper (8) in einem radialen Abstand von dem Innenrohr (1) und dem Außenrohr (2) angeordnet ist.

2. Hülsengummifeder nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verstärkungskörper (8) säulenför­ mig ausgebildet ist und sich parallel zu dem Innen­ rohr (1) und dem Außenrohr (2) erstreckt.

3. Hülsengummifeder nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Verstärkungskörper (8) im Inneren des Profils des Teilabschnittes (7 a, 7 b) angeordnet ist.

4. Hülsengummifeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Teilabschnitt (7 a, 7 b) mit einer Ausneh­ mung versehen ist und daß der Verstärkungskörper (8) unter elastischer Aufweitung der Ausnehmung in dieselbe eingepreßt ist.

5. Hülsengummifeder nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Teilabschnitt (7 a, 7 b) und der Verstär­ kungskörper (8) adhäsiv verbunden sind.

6. Hülsengummifeder nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Verstärkungskörper (8) rohrförmig ausgebil­ det ist.

7. Hülsengummifeder nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Verstärkungskörper (8) wenigstens zwei in Richtung der Längserstreckung des Innenrohres (1) und des Außenrohres (2) hintereinander liegende Teilkörper (8 a, 8 b) umfaßt.

8. Hülsengummifeder nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeich­ net, daß beide Teilabschnitte (7 a, 7 b) durch Verstär­ kungskörper ausgesteift sind.

9. Hülsengummifeder nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Teilabschnitte (7 a, 7 b) und die Verstärkungskörper (8) spiegelbildlich ausgebildet und einander zugeordnet sind.