DE3826302A1 - Gummielastisches lager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein gummielastisches Lager der im Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie es allgemein bekannt ist.

Feder- und Dämpferbeine der Fahrzeugfederung eines Kraftfahr­ zeuges werden durch die an den Fahrzeugrädern angreifenden Kräfte im Gegensatz zu reinen Schwingungsdämpfern u. a. auf Biegung beansprucht, wodurch an ihren Gleitstellen, d. h. an den Kolbenstangenlagern und den Kolben, Querkräfte auftreten, welche die Reibungskräfte, insbesondere die Haftreibungskräfte, stark erhöhen.

Diese erhöhten Reibungskräfte führen zu einem erschwerten Ansprechen der Feder- bzw. Dämpferbeine, da zunächst stets die relativ große Haftreibung überwunden werden muß, bevor es zu einer mit einer vergleichsweise geringen Gleitreibung verbundenen Gleitbewegung des Feder- bzw. Dämpferbein-Kolbens kommen kann. Insbesondere bei kurzen, schnellen Fahrbahnstößen, wie sie z. B. auf guten Straßen mit kleineren Fahrbahnunebenheiten auftreten, wird die erhöhte Haftreibung bei konventionellen Federbeinanordnungen oft überhaupt nicht überwunden, d. h. die Stoßdämpfer sprechen nicht an, weil ihre Kolbenstangen im Feder- bzw. Dämpferbein "feststecken". Diese kurzen, schnellen Fahrbahnstöße werden daher zwangsläufig vom aufbauseitigen gummielastischen Lager des Feder- bzw. Dämpferbeins aufgenommen, welches im allgemeinen jedoch eine etwa zehnmal so große Feder­ konstante wie die eigentliche Radfederung besitzt.

Infolge dieser großen Lagerhärte werden die kurzen, schnellen Fahrbahnstöße praktisch ungefedert auf den Fahrzeugaufbau über­ tragen, was ein unangenehmes "Zittern" erzeugt, so daß die an sich recht gute Fahrbahn von den Fahrzeuginsassen als schlechte Fahrbahn empfunden wird.

Um die Ansprechempfindlichkeit der Teleskopstoßdämpfer von Feder- oder Dämpferbeinen zu verbessern, d. h. ihren störenden "Slip- and Stick-Effekt" zu beseitigen oder zumindest zu ver­ ringern, ist es bereits bekannt (z. B. EP-OS 64 594), das gummi­ elastische Lager zur aufbauseitigen Anlenkung des Feder- bzw. Dämpferbeins so auszubilden, daß bei einer axialen Krafteinleitung in das gummielastische Lager eine Verformung des Gummikörpers auch in Umfangsrichtung stattfindet, wodurch Kolbenstange und Dämpferrohr beim Ein- und Ausfedern um ihre Längsachse relativ zueinander verdreht werden. Durch Überlagerung der Drehbewegung mit der Hubbewegung werden die Reibungsverhältnisse wesentlich verbessert. Da die Dreh- und Hubbewegungen nicht zeitgleich, sondern phasenverschoben verlaufen, hält die Drehbewegung noch an, wenn die Hubbewegung gerade in einem Umkehrpunkt zum Still­ stand gekommen ist. Auf diese Weise wird zu Beginn eines Ein- und/oder Ausfedervorgangs in einfacher Weise eine Überführung aus dem Zustand der Haftreibung mit ihren vergleichsweise hohen Reibwerten in den Zustand der Gleitreibung mit vergleichsweise geringen Reibwerten erzielt, so daß die eigentliche Axialbewegung der Kolbenstange einsetzen kann, ohne daß wie sonst üblich erst höhere Losbrechkräfte zur Überwindung der Haftreibung aufgebracht werden müssen.

Die Materialbeanspruchung der Gummikörper dieser bekannten gummielastischen Lager ist hoch, denn sie werden beim Ein- und Ausfedern nicht nur - je nach Bauart - auf Druck und Zug bzw. auf Schub, sondern auch auf Torsion beansprucht. Außerdem erscheint es nicht ganz einfach, sie unter Einhaltung eines erträglichen Bauvolumens so zu bemessen, daß sie einerseits bei kurzen, schnellen Fahrbahnstößen guter Fahrbahnen eine ausreichend große Relativdrehung bewirken und andererseits bei wirklich schlechten Fahrbahnen in gewohnter Weise die Fahr­ bahnstöße aufnehmen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gummielasti­ sches Lager der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so auszubilden, daß sein Gummikörper beim Ein- und Ausfedern im wesentlichen auf Schub beansprucht wird und somit in üblicher Weise bemessen werden kann, trotzdem aber "Slip- and Stick-Effekte" bei kurzen, schnellen Fahrbahnstößen zumindest weitgehend ver­ mieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Erfindungsgemäß ist also im gummielastischen Lager eine hydrau­ lische Dämpfungseinrichtung integriert, durch welche bei kurzen, schnellen Fahrbahnstößen das "Steckenbleiben" des Kolbens im Ansatz verhindert wird.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt das erfindungsgemäße gummielastische Lager in einem Längsschnitt.

Das gummielastische Lager 1 enthält einen beim Ein- und Ausfedern im wesentlichen auf Schub beanspruchten ringförmigen Gummikörper 5, der mit seinem äußeren Umfang an einem radial äußeren Be­ festigungsteil 3 und mit seinem inneren Umfang an einem radial inneren Befestigungsteil 4 anvulkanisiert ist. Das radial innere Befestigungsteil weist ein Sackloch 41 auf, in welches das freie Ende der Kolbenstange 2 des ansonsten nicht weiter darge­ stellten üblichen Feder- oder Dämpferbeins eingeschraubt ist.

Das radial äußere Befestigungsteil 3 besitzt einen umlaufenden Flansch 31 mit über dem Umfang verteilten Bohrungen 33 zur üblichen Befestigung am ebenfalls nicht weiter dargestellten Fahrzeugaufbau. Im übrigen ist es topfförmig ausgebildet, und zwar derart, daß sein Topfboden 32 axial in einem gewissen Abstand zur von der Kolbenstange 2 abgewandten Stirnfläche des Gummikörpers 5 liegt, so daß zwischen Topfboden 32 und Gummikörper 5 ein Hohlraum gebildet wird, in dem eine Einrichtung zur hydraulischen Dämpfung des gummielastischen Lagers unterge­ bracht ist.

Diese hydraulische Dämpfungseinrichtung enthält eine dem Gummi­ körper 5 axial benachbarte flüssigkeitsgefüllte erste Dämpfungs­ kammer 8 und eine von dieser durch eine feste Trennscheibe 6 getrennte axial benachbarte flüssigkeitsgefüllte zweite Dämpfungs­ kammer 9, welche über mindestens einen Drosseldurchlaß 61 mitein­ ander in Verbindung stehen. Die zweite Dämpfungskammer 9 wird dabei von einer elastischen Membran 7 begrenzt, wobei zwischen Membran und Topfboden 32 eine luft- oder gasgefüllte Ausgleichs­ kammer 10 gebildet wird.

Da die Größe der Dämpferkraft dieser hydraulischen Dämpfungsein­ richtung von der Einfedergeschwindigkeit abhängig ist, führen kurze, schnelle Fahrbahnstöße zu einer entsprechend hohen Dämpfer­ kraft, mit der Folge, daß das gummielastische Lager 1 augenblick­ lich hart wird; eine zunächst "steckende" Kolbenstange 2 wird dadurch augenblicklich gelöst und kann somit bereits nach einem kleinen Federweg wieder leicht innerhalb des Dämpferrohrs gleiten, so daß es im Gegensatz zu konventionellen Anordnungen bei kurzen, schnellen Fahrbahnstößen nicht mehr zum komfortmindernden "Stuckern" bzw. "Zittern" kommt.

Das erfindungsgemäße gummielastische Lager ist sowohl zur An­ lenkung eines Einrohr- als auch eines Zweirohr-Dämpfers geeignet. Es besitzt u. a. den Vorteil, daß auf bewährte Konstruktions­ elemente zurückgegriffen wird.

Claims (2)

1. Gummielastisches Lager zur gelenkigen Anlenkung der Kolben­ stange eines Feder- oder Dämpferbeins am Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeugs, mit einem an einem radial äußeren und einem radial inneren Befestigungsteil anvulkanisierten und im wesentlichen auf Schub beanspruchten Gummikörper, gekennzeichnet durch eine im Lager (1) integrierte hydraulische Dämpfungseinrichtung.

2. Gummielastisches Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das radial äußere Befestigungsteil (3) topfförmig ausgebildet ist und in dem zwischen seinem Topfboden (32) und dem Gummikörper (5) gebildeten Hohlraum zum einen eine dem Gummikörper (5) benachbarte flüssigkeits­ gefüllte erste Dämpfungskammer (8) sowie eine durch eine feste Trennscheibe (6) axial davon getrennte, jedoch über Drosseldurchlässe (61) mit ihr verbundene flüssigkeitsge­ füllte zweite Dämpfungskammer (9) und zum anderen eine dem Topfboden (32) benachbarte und von der zweiten Dämpfungskammer (9) durch eine Membran (7) getrennte luft- oder gasgefüllte Ausgleichskammer (10) angeordnet sind.