DE69202752T2

DE69202752T2 - Verbesserung an einem weglimitierenden Anschlag, der eine fortschreitende Steifigkeit darstellt und einen integrierten Balg hat.

Info

Publication number: DE69202752T2
Application number: DE69202752T
Authority: DE
Inventors: Fontenay Etienne De
Original assignee: Pneumatiques Caoutchouc Manufacture et Plastiques Kleber Colombes SA
Current assignee: Michelin AVS SAS
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1992-11-20
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2012-11-21
Also published as: FR2684421B1; DK0545765T3; EP0545765A1; ATE123332T1; ES2073264T3; DE69202752D1; EP0545765B1; FR2684421A1

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Aufhängungen mit großer Flexibilität, insbesondere die Aufhängungen für Automobile und alle ähnlichen Anwendungen, die auf dem von einem Anschlag zur Begrenzung des konzentrisch zu einem Stoßdämpfer erfolgenden Ausschlags zurückgelegten Weg eine große Veränderung der Flexibilität erfordern.
In der Patentanmeldung FR 89-01729 (FR-A-2643 122) wird ein Anschlag in Gestalt einer einstückigen Form aus einer festen Elastomerzusammensetzung beansprucht. Diese Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag aus drei übereinander angeordneten Drehelementen gebildet ist, die durch eine dünne, eine ununterbrochene Gelenkverbindung bildende Wandung verbunden sind, die sich auf dem geringen Durchmesser der Elemente befindet. Diese Elemente sind so einerseits untereinander und andererseits entweder mit einem Befestigungskragen an der feststehenden Fläche oder mit einem Kranz verbunden, der progressiv dämpfende Ansätze aufweist, die den Kontakt mit einer beweglichen Fläche gewährleisten.
Diese bekannte Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag beim Zusammendrücken durch kreisförmige Stege, die an den Wandungen des gegenüberliegenden Elements zur Anlage kommen, stabilisiert wird.
Die vorliegende Verbesserung verwendet dieselben Merkmale für einen weglimitierenden Anschlag, dessen Formfaktor viel größer ist, der jedoch durch eine zusätzliche Führung trotzdem stabil bleibt.
Die vorliegende Verbesserung ist somit ein weglimitierender Anschlag mit integriertem Schutzbalg, der eine progressive Steifigkeit aufweist, in Gestalt einer einstückigen Form aus einer festen Elastomerzusammensetzung mit einheitlichen Anschlägen, die durch drei Elemente mit in der Ruhestellung bikonischen oder zylindrischen Außenflächen gebildet werden, die zusammengedrückt selbststabilisierend sind, die an einem ihrer Enden entweder mit einem Stützkragen oder mit einem Kranz verbunden sind, der progressiv dämpfende Ansätze aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der weglimitierende Anschlag durch die Aneinanderreihung von wenigstens zwei der genannten einheitlichen Anschläge gebildet ist, die eine obere und eine untere sowie ggf. eine mittlere Anordnung bilden, wobei letztere ohne Stützkragen oder ohne den genannten Kranz ausgebildet ist, daß die genannten Anordnungen durch eine Wandung im Inneren einer starken zentralen Einschnürung verbunden sind, wobei die Einschnürung die Wandung umgibt und daß die Wandung durch Eingreifen in eine auf der Stange eines Stoß- oder Schwingungsdämpfers angeordneten Führungshülse mit dieser zusammenwirkt, zu welcher alle genannten Bauteile koaxial angeordnet sind, um die eigentliche Stabilität des Anschlags mit integriertem Balg zu gewährleisten.
Die Erfindung wird beim Lesen der die Zeichnungen begleitenden Beschreibung besser verstanden werden, von denen:
- die Fig. 1 im axialen Halbschnitt und in Halbansicht einen Anschlag mit integriertem Balg zeigt, in bikonischer äußerer Gestalt gemäß der vorliegenden Verbesserung;
- die Fig. 2 ein Axialschnitt einer Variante im halb zusammengedrückten Zustand ist, deren äußere Gestalt zylindrisch ist;
- die Fig. 3, ebenfalls im Axialschnitt, den vorerwähnten Anschlag mit integriertem Schutzbalg im maximal zusammengedrückten Zustand zeigt.
Die Fig. 1 ist ein axialer Halbschnitt und eine Halbansicht von einem Anschlag mit integriertem Balg gemäß der vorliegenden Verbesserung; jede der beiden ihn bildenden Anordnungen (4a) und (4b) ist von drei bikonischen Elementen (8) gebildet, die untereinander durch eine dünne, eine ununterbrochene Gelenkverbindung bildende Wandung (9) miteinander verbunden sind. Die Abstützfläche (1) wird hier von einem Abstützteil (31) gebildet, das aus steifem Polymer oder aus tiefgezogenem Stahlblech hergestellt ist und in eine als Federauflager (32) dienende Elastomerzusammensetzung eingesetzt ist. Das vorerwähnte Abstützteil (31) umschließt durch konische Gestalt (33) den Stützkragen (7).
Hergestellt mit der oberen Anordnung (4a) in einstückiger Form, ist der sich an sie anschließende Stützkragen (7) mit dieser durch eine dünne, eine ununterbrochene Gelenkverbindung bildende Wandung (9) verbunden und gewährleistet die Zentrierung des Anschlags mit integriertem Balg auf der Stange (2) des Stoßdämpfers an dessen feststehender Seite, z. B. am Fahrgestell des Fahrzeugs.
Auch die untere Anordnung (4b) ist durch eine dünne, eine ununterbrochene Gelenkverbindung (9) bildende Wandung mit einem Kranz (6) verbunden, der eine Reihe progressiv dämpfender, eine leichte Balligkeit aufweisender Ansätze (5) trägt, um die Härte des dynamischen Stoßes zu vermeiden, wenn die bewegliche Fläche (3) das den Anschlag mit integriertem Balg bildende Material berührt.
Eine andere dünne Wandung (10) befindet sich auf dem großen Durchmesser eines jeden bikonischen Elements (8) und zeigt eine Durchmesserzunahme, da das Zusammendrücken der eine ununterbrochene Gelenkverbindung bildenden dünnen Wandung (9) das Schließen der starken Einschnürung (34) zwischen den sie umgebenden Elementen (11) zuläßt.
Die äußersten starken Einschnürungen (12) und (13) umgeben ebenfalls die dünnen, eine ununterbrochene Gelenkverbindung bildenden Wandungen (9), die die äußersten bikonischen Elemente (8) einerseits mit dem Stützkragen (7) für die obere Anordnung (4a) und andererseits mit dem die progressiv dämpfende Ansätze (5) tragenden Kranz (6) für die untere Anordnung (4b) verbinden.
Die vorliegende Verbesserung beruht im wesentlichen auf dem Vorhandensein einer Verbindungswandung (35), die von der starken zentralen Einschnürung (34) umgeben ist, die die aneinandergrenzenden bikonischen Elemente (8) der unteren Anordnung (4a) und der oberen Anordnung (4b) voneinander trennt.
Die vorerwähnte Verbindungswandung (35) verbindet die erwähnten aneinandergrenzenden bikonischen Elemente (8), und sie ist genauso wie die anderen. dünnen Wandungen (10) beschaffen und von entsprechender Dicke. Doch im Gegensatz zu diesen letzteren befindet sie sich, wie die eine ununterbrochene Gelenkverbindung bildende dünne Wandung (9), auf dem Innendurchmesser der bikonischen Elemente (8). Beim Zusammendrücken wird die vorerwähnte Verbindungswandung (35) daran gehindert, sich abstützend an die Stange (2) des Stoßdämpfers anzudrücken, weil sie bei der Montage durch ihren Innendurchmesser (36) in Form einer Kreiswulst in eine aus steifem Polymer bestehenden Führungshülse (37), die eine Haltenut (38) aufweist, die der vom Innendurchmesser (36) der vorerwähnten Verbindungswandung (35) gebildeten Kreiswulst gegenüberliegt, eingreift.
Die vorerwähnte Führungshülse (37), die aus einem Polymer mit selbstschmierenden Eigenschaften besteht, wie z. B. einem mit Graphit angereicherten Polyamid, einem Polytetrafluorid aus Äthylen oder einem Polyolefin, gleitet frei auf der Stange (2) des Stoßdämpfers; bei einem Stoß wird ihre obere Position durch die Gleichförmigkeit des Zusammendrückens der oberen (4a) und der unteren (4b) Anordnung bestimmt. Die selbststabilisierende Eigenschaft beim Zusammendrücken jeder dieser Anordnungen steht im Zusammenhang mit diesem freien Gleiten, um die Zentrierung und ein Einsetzen ihres Endes ohne Berührung der Elastomerzusammensetzung mit der geschmierten Stange (2) des Stoßdämpfers zu gewährleisten.
In der Fig. ist ein Schutzbalg (39) dargestellt, der in den progressiven Anschlag integriert ist und im Verlauf des Gießens in der Verlängerung des Kranzes (6), der progressiv dämpfende Ansätze (5) trägt, zu einer einstückigen Form verbunden wird.
Die Integration des vorerwähnten Schutzbalgs (39) im Verlauf der Herstellung durch Gießen des progressiven Anschlags ist eine Verbindungsvariante, die eine vorteilhaft wirtschaftliche Herstellungsweise darstellt. Die modernen Gießtechniken ermöglichen es, sich die Herstellung des in eine Elastomerzusammen- Setzung integrierten Schutzbalgs (39) vorzustellen, die sich möglicherweise von derjenigen unterscheidet, die für die obere (4a) oder die untere Anordnung (4b) benutzt wird.
Bevor der vorerwähnte Schutzbalg (39) mit dem die bewegliche Fläche (3) bildenden Körper des Stoßdämpfers in Berührung kommt, ist er frei, um den Aufhängungs-Ausschlägen durch eine geringe Reibung bei freien Spiel seines zylindrischen Endes (40), das den vorerwähnten Körper des Stoßdämpfers umhüllt, zu folgen oder nicht zu folgen. So wird der Zustand der geschmierten Oberfläche der Stange (2) vollkommen gegen Witterungseinflüsse geschützt, ohne daß die Gefahr besteht, daß Druckveränderungen der so gebildeten, fast dichten Umhüllungen zu Geräuschquellen werden. Seine Rolle ist bezüglich dieser Wirkung ähnlich der der progressiv dämpfende Ansätze (5), die für die von der unteren Anordnung (4b) eingeschlossenen Luft eine zu vollkommene Dichtigkeit vermeiden.
Die Anzahl der einen Anschlag mit integriertem Balg bildenden Anordnungen, der in der hier gezeigten Ausführung zwei dieser Anordnungen (4a) und (4b) aufweist, ist nicht begrenzt. Die - nicht gezeigte - Aneinanderreihung von drei Anordnungen kann durch das Zusammenfügen von zwei Führungshülsen (37) erfolgen, die zwei starken zentralen Einschnürungen gegenüberliegen, die die Verbindungswandungen (35) zwischen den aneinandergrenzen den Elementen umgeben.
Die Fig. 2 ist ein Axialschnitt von der Ausführungsvariante mit zylindrischer Außenfläche, der die funktionsbezogene Zwischenstellung auf halbem Weg widergibt. Die Verformungsstellung der oberen (4'a) und der unteren (4'b) Anordnung mit zylindrischer Außenfläche in Ruhestellung zeigt eine große Ähnlichkeit mit derjenigen der Variante, die Anordnungen (4a) und (4b) mit bikonischer Außenfläche aufweist, wie sie in der vorhergehenden Fig. in der Ruhestellung dargestellt ist.
Die obere (4'a) und untere (4'b) Anordnung werden alle beide von identischen Elementen (8') gebildet, die durch die dünnen, ununterbrochene Gelenkverbindungen bildenden Wandungen (9) verbunden sind, die in dem Augenblick verschwinden, in dem sich die starken Einschnürungen zwischen den Elementen (11) schließen, ebenso wie die äußersten starken Einschnürungen (12) und (13), die die äußersten Elemente mit dem Kranz (6) und dem Kragen (7) verbinden. Das gleiche gilt für die starke zentrale Einschnürung (34), deren Schließung die Verbindungswandung (35) zum Verschwinden bringt.
Der Anschlag mit integriertem Balg ist in dem Zustand dargestellt, in dem die anderen dünnen Wandungen (10') beginnen, ihren Durchmesser zu vergroßern und in dem die kreisförmigen Stege (14) mit der Innenwandung der Elemente mit zylindrischer Außenfläche (8') in Berührung kommen, die ihnen benachbart ist, wodurch die Verschiedenartigkeit der Beanspruchungen geschaffen wird, die für die Selbststabilisierung einer oberen (4'a) oder unteren (4'b) Anordnung günstig ist.
Wegen der Verdoppelung der Länge der Ubereinanderschichtung wirkt sich die Rolle des Einsetzens, das die Selbststabilisierung der oberen (4'a) und der unteren (4'b) Anordnung kennzeichnet, nur an einem der Enden auf den Kranz (6) oder den Kragen (7) aus. Am anderen Ende von jeder Anordnung führt das Schließen der vorerwähnten starken zentralen Einschnürung (37) dazu, daß die Verbindungswandung (35) auf die Führungshülse (37) aufgedrückt wird, wobei sie mit ihrem Innendurchmesser (36) in vielen Richtungen zusammengedrückt wird. Der so auf die Haltenut (38) ausgeübte radiale Druck, um die herum die Kreiswulst-Form des vorerwähnten Innendurchmessers (36) die Tendenz haben könnte zu schwingen, ist somit eine Sicherheit für ein wirksames Einspannen gegen eine instabile Gelenkwirkung der elastisch aneinander gereihten oberen (4'a) und unteren (4'b) Anordnung.
Ein solcher radialer Druck begrenzt die Instabilität, die sich aus einem zu großen Übereinanderschichtungs-Formfaktor ergeben könnte, wobei z. B. die gesamte Höhe die Größenordnung des Vierfachen des Durchmessers im freien Zustand haben kann.
Bei dieser Variante wird der Schutzbalg (39) durch Aufdrücken auf einen um den Kranz (6) herum angeordneten massiven Bund (20') befestigt, der die progressiv dämpfenden Ansätze (5) trägt. Es ist für den Fachmann ganz offensichtlich, daß sich der massive Bund (20') zwischen zwei Elementen (8, 8') der oberen Anordnung (4a, 4'a) wie auch der unteren Anordnung (4b, 4'b) befinden kann.
Wie bei der Variante, bei der der Schutzbalg (39) durch Gießen in Gestalt eines einstückigen Teils in den progressiven Anschlag integriert ist, kann die Elastomerzusammensetzung, aus der er besteht, von identischer Beschaffenheit wie die der Anordnungen (4'a, 4'b) oder von unterschiedlicher Beschaffenheit sein.
Diese mechanische Befestigung erlaubt es, ohne die vielfältigen Funktionen des Anschlags mit integriertem Balg zu verändern, die Stempel der Gießformen zu vereinfachen und den Vorgang des Ausformens durch getrennte Herstellung der Komponenten zu erleichtern.
Die Fig. 3 zeigt die Umstände, unter denen das Risiko der Instabilität am größten ist, nämlich im Zustand des vollkommen Zusammengedrücktseins. Das Schwingen wird auch durch die äußere zylindrische Führung (41) vermieden, die das Abstützteil (31) verlängert, um den Außendurchmesser des Anschlags mit integriertem Balg, wenn er vollkommen zusammengedrückt ist, zu begrenzen.
Der dann fast das Aussehen eines massiven Körpers zeigende Anschlag mit integriertem. Balg, dessen Zusammendrückbarkeit nur noch durch Zunahme des Durchmessers möglich ist, wenn die Höhe abnimmt, dessen sowohl obere (4a) als auch untere (4b) Anordnung jeweils stabil sind, präsentiert sich in Gestalt eines Körpers, der viel höher als breit ist, der beim Zusammendrücken instabil wäre, wenn sein mittlerer Teil nicht durch ein radiales Anpressen an die starre und frei auf der Stange (2) des Stoßdämpfers gleitende Führungshülse (37) geführt wäre. Außerdem ist die Begrenzung durch die äußere zylindrische Führung (41) auch ein Mittel, um die Steifigkeit am Ende des Zusammendrückens des Anschlags mit integriertem Balg zu einer sehr schlanken Form zu vergrößern, einer Form, die sich normalerweise als unzureichend für die Verwendung seiner Steifigkeit durch das Zusammendrücken erweist.
Eine Möglichkeit der Herstellung des vorerwähnten Anschlags mit integriertem Balg ist das Spritzpressen oder Spritzgießen der (oder der mehreren) Elastomerzusammensetzung(en) in einer geschlossenen Form auf einem Ringkern. Die große Verformbarkeit des Teils erlaubt dessen Aus formen nach dem Vulkanisieren der Elastomerzusammensetzung, durch das die Formen des Teils fest werden.
Die Herstellung durch Gießen in Gestalt eines einstückigen Teils oder durch getrenntes Gießen der Komponenten, gefolgt von einer mechanischen Verbindung, wird durch eine Montage mit Hilfe eines Zylinders vervollständigt, der die quer durch das ringförmige Innere des Anschlags mit integriertem Balg eingeführte Führungshülse in ihre endgültige Lage drückt, in der sie der starken zentralen Einschnürung (34) gegenüberliegt, die die Mittelebene des Anschlags markiert.
Jede Kombination von einem Mittel zur Verbindung des Schutzbalgs (39) und jedweder Aneinanderreihung von Formen, die zwischen den beiden Varianten mit den äußeren bikonischen Formen oder den äußeren zylindrischen Formen in Ruhestellung liegen, können vom Fachmann in Betracht gezogen werden, ohne daß er den Rahmen der Erfindung verlassen würde.

Claims

1. Weglimitierender Anschlag mit integriertem Schutzbalg (39), der eine progressive Steifigkeit aufweist, in Gestalt einer einstückigen Form aus einer festen Eiastomerzusammen- Setzung mit einheitlichen Anschlägen, die durch drei Elemente mit in der Ruhestellung bikonischen (8a, 8b) oder zylindrischen (8'a, 8'b) Außenflächen gebildet werden, die zusammengedrückt selbststabilisierend sind, die an einem ihrer Enden entweder mit einem Stützkragen (7) oder mit einem Kranz (6) verbunden sind, der progressiv dämpfende Ansätze (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der weglimitierende Anschlag durch die Aneinanderreihung von wenigstens zwei der genannten einheitlichen Anschläge gebildet ist, die eine obere (4a, 4'a) und eine untere (4b, 4'b) sowie ggf. eine mittlere Anordnung bilden, wobei letzterer ohne Stützkragen (7) oder ohne den genannten Kranz (6) ausgebildet ist, daß die genannten Anordnungen (4a und 4b, 4'a und 4'b) durch eine Wandung (35) im inneren einer starken zentralen Einschnürung (34) verbunden sind, wobei die Einschnürung (34) die Wandung (35) umgibt und daß die Wandung (35) durch Eingreifen in eine auf der Stange (2) eines Stoß oder Schwingungsdämpfers angeordneten Führungshülse (37) mit dieser zusammenwirkt, zu welcher alle genannten Bauteile koaxial angeordnet sind, um die eigentliche Stabilität des Anschlags mit integriertem Balg zu gewährleisten.

2. Weglimitierender Anschlag mit integriertem Balg nach Anspruch 1' dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzbalg (39) aufgrund der einstückigen Form ein integraler Bestandteil des weglimitierenden Anschlags in der Verlängerung des Kranzes (6) ist, der die progressiv dämpfenden Ansätze (5) trägt.

3. Weglimitierender Anschlag mit integriertem Balg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzbalg (39), der versetzbar ist, auf einem massiven Bund (20') der unteren (4b, 4'b) oder der oberen Anordnung (4a' 4'a) befestigt ist.

4. Weglimitierender Anschlag mit integriertem Balg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Länge vor dem Aufsetzen der beweglichen Ebene (3) auf den progressiv dämpfenden Ansätzen (5) in der Größenordnung von dem vierfachen Außendurchmesser der oberen (4a, 4'a) oder unteren Anordnung (4b, 4'b) beträgt.

5. Weglimitierender Anschlag mit integriertem Balg nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (37) aus einem festen, selbstschmierenden Polymer gebildet ist.

6. Weglimitierender Anschlag mit integriertem Balg nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das feste, selbstschmierende Polymer ein mit Graphit angereichertes Polyamid ist.