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Dokumentenidentifikation DE102007026471B4 22.01.2009
Titel Federbeinstützlager
Anmelder ZF Friedrichshafen AG, 88046 Friedrichshafen, DE
Erfinder Schmitz, Michael, 53115 Bonn, DE
DE-Anmeldedatum 05.06.2007
DE-Aktenzeichen 102007026471
Offenlegungstag 11.12.2008
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.01.2009
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.01.2009
IPC-Hauptklasse B60G 15/07  (2006.01)  A,  F,  I,  20080110,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse B60G 15/00  (2006.01)  A,  L,  I,  20080110,  B,  H,  DE
F16F 9/54  (2006.01)  A,  L,  I,  20080110,  B,  H,  DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Federbeinstützlager nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein Federbeinstützlager zur Schwingungen isolierenden Lagerung des oberen Endes eines Federbeins in einem Kraftfahrzeug geht aus der DE 10 2004 051 112 B3 hervor. Diese bekannte Ausführung weist ein Gehäuse auf, das den Einbau des Federbeinstützlagers in ein Kraftfahrzeug ermöglicht. Zur Verbindung des oberen Endes des Federbeins mit dem Federbeinstützlager dient ein Innenteil. Das Innenteil ist seinerseits in einer durch wenigstens einen Elastomerkörper gebildeten Arbeitsfeder aufgenommen. Der Elastomerkörper zur Schwingungen dämpfenden Aufnahme des Innenteils weist eine konstante Kraft-Weg-Charakteristik beziehungsweise Moment-Winkel-Charakteristik auf, die sich aus dem verwendeten Werkstoff ergibt. Diese Charakteristiken des Elastomerkörpers werden aufwendig in Fahrversuchen ermittelt. Dabei muss das Fahrzeug die gestellten Anforderungen hinsichtlich Fahrkomfort und Fahrsicherheit gleichermaßen erfüllen. Der Lagerung des oberen Endes eines Federbeins in einem Kraftfahrzeug kommt eine entscheidende Bedeutung für die gesamte Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs zu. Nachteilig bei den bisher bekannten Ausführungen ist, dass eine Änderung der Dämpfung nur durch den Austausch des gesamten Federbeinstützlagers möglich ist. Eine wünschenswerte flexible Anpassung an das spezifische Fahrverhalten des Fahrzeugführers oder an wechselnde Fahrbahnverhältnisse ist auf diese Weise nicht realisierbar.

Aus der DE 10 2004 032 470 A1 ist ferner eine Lagerung des oberen Endes eines Federbeins mittels eines an jedem Fahrzeugrad vorhandenen Federbeinstützlagers bekannt, bei der ein Elektromagnet zur Einstellung des Höhenniveaus des Fahrzeugrades zum Einsatz kommt. Dabei ist das Innenteil des Federbeinstützlagers als bewegbarer Anker zwischen zwei den Anker umgebenden Spulen gelagert. Mittels dieser Lösung kann das Kraftfahrzeug insgesamt abgesenkt oder angehoben werden. Eine Änderung der Lagercharakteristik beziehungsweise der Dämpfungseigenschaften des Federbeinstützlagers ist damit jedoch nicht möglich.

Darüber hinaus ist aus der DE 101 53 007 A1 eine Ausführung für ein Federbeinstützlager bekannt, das zur Lagerung des oberen Endes eines Federbeines ein Innenteil aufweist. Dieses Innenteil ist in einen elastomeren Lagerkörper eingebettet. Der Elastomerkörper ist mit dem Innenteil in einem hydraulisch verstellbaren Kolben aufgenommen. Der Kolben kann bezogen auf die Lagermittenachse in axialer Richtung zwischen einer oberen und einer unteren Position verschoben werden. Mit dieser Lösung ist ebenfalls eine Anhebung oder Absenkung des Kraftfahrzeugs möglich. Änderungen der Lagerungseigenschaften sind auch mit einer derartigen Variante nicht umsetzbar.

Ferner offenbart die DE 30 47 641 A1 ein Federbeinstützlager zur Lagerung des oberen Endes eines Federbeines in einem Kraftfahrzeug mit einem Innenteil, welches von einer als Elastomerkörper gebildeten Arbeitsfeder umgeben ist. Die Arbeitsfeder ist fest in einem zur Verbindung des Federbeinstützlagers mit dem Kraftfahrzeug vorgesehenen Gehäuse aufgenommen. Innerhalb des Gehäuses ist ferner ein Hubraum vorgesehen, welcher mit einem im Innenteil angeordneten weiteren Hubraum in Verbindung steht. Das obere Ende des Federbeins ist als Kolben ausgebildet, der in dem Hubraum des Innenteils gleitend gelagert ist. Durch die Verstellung des Kolbens über eine Änderung des Öldrucks im Hubraum des Gehäuses sowie im Hubraum des Innenteils wird die Fahrzeughöhe bzw. das Fahrzeugniveau eingestellt, wobei auch die Arbeitsfeder deformiert wird. Die Federsteifigkeit der Arbeitsfeder wird dabei allerdings nur bedingt beeinflusst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Federbeinstützlager zur Lagerung des oberen Endes eines Federbeins in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem die Steifigkeit und die Dämpfungseigenschaften variiert werden können.

Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung für ein Federbeinstützlager nach dem Oberbegriff mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den sich anschließenden Unteransprüchen wiedergegeben.

Ein Federbeinstützlager zur Lagerung des oberen Endes eines Federbeins in einem Kraftfahrzeug mit einem Innenteil zur Befestigung des Federbeinstützlagers am oberen Ende des Federbeins, einer durch wenigstens einen Elastomerkörper gebildeten Arbeitsfeder zur Schwingungen dämpfenden Aufnahme des Innenteiles und einem Gehäuse zur Verbindung des Federbeinstützlagers mit dem Kraftfahrzeug wurde erfindungsgemäß dahingehend weitergebildet, dass das Gehäuse wenigstens einen Hubraum mit mindestens einem durch Beaufschlagung mit einer Kraft verstellbar in dem Hubraum gelagerten Kolben zur Beeinflussung der Federsteifigkeit der Arbeitsfeder aufweist.

Der in dem erfindungsgemäßen Federbeinstützlager zum Einsatz kommende Kolben beeinflusst infolge der auf diesen einwirkenden Kraft die Steifigkeit des Elastomerkörpers. Je nach dem auf den Elastomerkörper ausgeübten Druck können somit dessen Dämpfungseigenschaften verändert werden.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Federbeinstützlager zur Verfügung gestellt, das nicht nur eine manuelle Verstellbarkeit der Steifigkeit des Elastomerkörpers gestattet, sondern auch eine automatische Einstellung unter Berücksichtigung der sich während der Fahrt ändernden Fahrbahnverhältnisse ermöglicht. Das Federbeinstützlager nach der Erfindung ist somit sehr flexibel an unterschiedliche Fahrsituationen anpassbar. So kann der Fahrer beispielsweise zwischen verschiedenen Dämpfungseigenschaften der Federbeinstützlager seines Kraftfahrzeugs wählen. Nur beispielhaft seien an dieser Stelle Einstellungen genannt, wie: „Komfort", „Standard" oder „Sport". Darüber hinaus bietet das Federbeinstützlager nach der hier vorgestellten Lösung einen weiteren, sehr wesentlichen Vorteil gegenüber bekannten Ausführungen mit einem nicht in seiner Steifigkeit veränderbaren Elastomerkörper. Im Laufe der Lebensdauer eines Kraftfahrzeuges stellen sich bei einem Federbeinstützlager durch Umwelteinflüsse oder infolge der Alterung des Materials Änderungen in den Dämpfungseigenschaften des Elastomerkörpers ein. Bisher konnte diesem Problem lediglich durch den arbeits- und kostenintensiven Austausch des kompletten Federbeinstützlagers begegnet werden. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es nunmehr problemlos möglich, eine Änderung der elastischen Eigenschaften des Federbeinstützlagers herbeizuführen, die diesen natürlichen Alterungsprozess kompensiert. Ein Austausch des Federbeinstützlagers muss folglich nicht mehr erfolgen.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Oberfläche der Arbeitsfeder an einer korrespondierenden Kontaktfläche des Kolbens zur Anlage gebracht ist. Durch den Kontakt zwischen Kolben und Arbeitsfeder wird die auf den Kolben einwirkende Kraft unmittelbar an die Arbeitsfeder weitergegeben. Der Kontakt zwischen der Kontaktfläche des Kolbens und der Arbeitsfeder ermöglicht somit eine sehr flexible Änderung der Parameter der elastomeren Arbeitsfeder, wodurch eine unmittelbare, zeitnahe Änderung der Eigenschaften des Federbeinstützlagers erreichbar ist.

Die Arbeitsfeder kann allgemein betrachtet sowohl einstückig, als auch mehrteilig ausgeführt werden. Neben der Möglichkeit, die Arbeitsfeder aus einem einstückigen Elastomerkörper herzustellen, besteht eine Lösung darin, dass die Arbeitsfeder aus einer inneren, das Innenteil aufnehmenden Gummifeder und mindestens einer äußeren Gummifeder besteht. Ein Vorteil der mehrteiligen Ausführung der Arbeitsfeder ist beispielsweise darin zu sehen, dass die einzelnen Elemente der Arbeitsfeder unterschiedliche Shore-Härten und damit verschiedene Elastizitätswerte aufweisen können. Dies hat zur Folge, dass die Einstellung der Dämpfung des Federbeinstützlagers optimiert werden kann. Darüber hinaus sind mehrteilige Arbeitsfedern auch deshalb von Vorteil, weil sich je nach konstruktiver Ausführung des Federbeinstützlagers eine Montageerleichterung ergibt.

Um die Federsteifigkeiten einer mehrteiligen Arbeitsfeder möglichst genau einstellen zu können, ist es hilfreich, wenn zwischen der inneren und der äußeren Gummifeder eine Feder-Reihenschaltung gegeben ist. Die Bestimmung der Eigenschaften des Federbeinstützlagers mit derartig angeordneten Einzelelementen der Arbeitsfeder ist auf diese Weise erheblich vereinfacht.

Neben der Möglichkeit, die einzelnen Elemente der Arbeitsfeder mit Versteifungselementen auszustatten, die beispielsweise in den jeweiligen Elastomerkörper integriert, also eingebettet sein können, geht ein weiterführender Gedanke der Erfindung dahin, dass zwischen der inneren und der äußeren Gummifeder der Arbeitsfeder ein Stützblech angeordnet ist. Dieses Stützblech dient einerseits einer Trennung zwischen den einzelnen Elementen der Arbeitsfeder und stellt andererseits eine gemeinsame Anlagefläche dar.

Das Stützblech kann als ein einteiliges Bauteil ausgeführt werden oder entsprechend einer Ausführungsvariante der Erfindung aus mehreren form- oder kraftschlüssig miteinander verbundenen Einzelteilen zusammengesetzt sein. Aus der mehrteiligen Ausführung des Stützbleches ergibt sich neben konstruktiven Vorteilen auch die Möglichkeit, ein Baukastensystem zu schaffen.

Bei der Fertigung des erfindungsgemäßen Federbeinstützlagers wird auf den Elastomerkörper der Arbeitsfeder eine vordefinierte Vorspannung aufgebracht. Dies hat den Vorteil, dass die Elastizitätswerte und damit die dämpfenden Eigenschaften des Federbeinstützlagers exakt angegeben werden können und für den jeweiligen Fahrzeugtyp anpassbar sind. Im eingebauten Zustand wird durch den Kolben eine Erhöhung oder Verringerung des Druckes auf den Elastomerkörper der Arbeitsfeder erzeugt und somit das Federbeinstützlager in seinen Dämpfungseigenschaften insgesamt verändert.

Eine besonders einfache Ausführungsvariante der Montage des Federbeinstützlagers besteht darin, dass Spannschrauben verwendet werden, die zur Verbindung der Einzelteile des Gehäuses dienen.

Es ist ferner sinnvoll, wenn der Hub des Kolbens begrenzt ist. Zur Umsetzung einer derartigen Hubbegrenzung werden durch die Erfindung unterschiedliche Lösungsmöglichkeiten zur Verfügung gestellt.

So geht eine erste Ausführung der Verstellbarkeit des Kolbens dahin, dass der Kolben einen Flansch aufweist, der zwischen einer den zulässigen Hub definierenden ersten und einer zweiten Anlageschulter hin und her bewegbar ist.

Eine andere Variante besteht darin, dass in dem Gehäuse zumindest ein den Hub des Kolbens begrenzender Anschlag vorhanden ist.

Die auf den Kolben einwirkende Kraft kann auf unterschiedliche Weise bereitgestellt werden. Erfindungsgemäß ist vorrangig daran gedacht, dass es sich um eine außerhalb des Federbeinstützlagers vorhandene Energiequelle handelt. Aus diesem Grund sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass das Gehäuse topf- oder ringförmig mit in seiner Mantelfläche vorhandenen Anschlüssen zur Bereitstellung der zur Verstellung des Kolbens erforderlichen Kraft ausgeführt ist. Über diese Anschlüsse kann somit beispielsweise die Zuführung elektrischer Energie zur Ansteuerung eines Elektromagneten des Federbeinstützlagers ermöglicht oder es können zum Beispiel Hydraulikflüssigkeit oder Druckluft führende Leitungen an das Federbeinstützlager angeschlossen werden.

Neben einer einteiligen Ausführungsvariante des Kolbens kann dieser auch mehrteilig sein. Ferner geht ein Vorschlag dahin, dass das Federbeinstützlager zwei entlang der Lagermittenachse einander axial gegenüberliegend angeordnete Kolben aufweist, in deren gemeinsam gebildeten Hohlraum die Arbeitsfeder eingesetzt ist. Die Verwendung mehrerer Kolben weist die Vorteile auf, das die im Hohlraum aufgenommene Arbeitsfeder in ihrer Lage fixiert ist und dass die Fläche des einzelnen Kolbens reduziert werden kann. Damit lassen sich die Abmaße, das heißt, der für das Federbeinstützlager erforderliche Bauraum, entscheidend reduzieren. Ein weiterer Vorteil der Verwendung mehrerer Kolben beziehungsweise eines mehrteiligen Kolbens ist auch darin zu sehen, dass die Kraft, die auf die Arbeitsfeder einwirkt, von mehreren Seiten einwirkt und sehr gleichmäßig eingestellt werden kann.

Ein weiterer Beitrag zur Umsetzung einer Reduzierung der Baugröße des Federbeinstützlagers besteht auch darin, dass zwei entlang der Lagermittenachse einander axial gegenüberliegend angeordnete Kolben vorgesehen werden, die ineinander geschoben werden können.

Wie zuvor bereits erwähnt wurde, wird für die Umsetzung der erfindungsgemäßen Lösung bevorzugt eine externe Energiequelle verwendet. Hierzu weist das Federbeinstützlager Anschlüsse in der ebenfalls bereits beschriebenen Weise auf. Als externe Energiequellen, die eine zur Verstellung des Kolbens erforderliche Kraft bereitstellen, können beispielsweise Hydrauliksysteme, Pneumatiksysteme oder Elektromagneten verwendet werden. Der Elektromagnet selbst wird vorzugsweise innerhalb des Federbeinstützlagers vorgesehen werden, sodass die Anschlüsse zur Zuführung der erforderlichen elektrischen Energie dienen. Bei den Hydrauliksystemen oder Pneumatiksystemen ist ein weiterer Vorteil darin zu sehen, wenn die bereits im Kraftfahrzeug vorhandenen Systeme für die Steuerung des erfindungsgemäßen Federbeinstützlagers zum Einsatz kommen.

Als besonders vorteilhaft im Sinne der Erfindung ist auch ein Vorschlag anzusehen, der darin besteht, dass von Sensorsystemen des Kraftfahrzeuges stammende Messwerte zur Ansteuerung des Federbeinstützlagers genutzt werden. So ist es beispielsweise möglich, das Signal eines Sensors, der beim Durchqueren einer Kurve einseitig eine Neigung des Kraftfahrzeuges sensiert hat, dazu zu nutzen, die Kennung der betroffenen Federbeinstützlager auf eine härtere Abstimmung hin auszurichten, um damit die Straßenlage des Kraftfahrzeuges zu verbessern und erforderlichenfalls zu stabilisieren. Ähnliche Lösungen lassen sich für beliebige Fahrsituationen wie Bremsen, Wanken oder andere umsetzen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen keine Einschränkung auf die dargestellten Varianten dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung des Prinzips der Erfindung. Dabei sind gleiche oder gleichartige Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.

Es zeigen:

1: einen Schnitt durch eine erste Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Federbeinstützlagers und

2: eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Federbeinstützlagers im Schnitt.

In der Darstellung der 1 ist eine erfindungsgemäße erste Ausführungsvariante eines Federbeinstützlagers in einem Schnitt entlang der Lagermittenachse 30 dargestellt. Das insgesamt mit 2 bezeichnete Federbeinstützlager verfügt über ein Innenteil 1, das aus einem metallischen Werkstoff oder aus Kunststoff hergestellt ist. Das Innenteil 1 weist zentral eine nicht näher bezeichnete Durchgangsbohrung auf, durch die das obere Ende eines Federbeins des Kraftfahrzeugs hindurchgeführt und mit dem Innenteil 1 verbunden werden kann. Das Innenteil 1 ist in einer Arbeitsfeder 3, die aus einem Elastomerkörper besteht, schwingungsdämpfend gelagert. Die einteilige und einen Ringkörper aus einem Elastomer darstellende Arbeitsfeder 3 ist in einem Hohlraum 31 zweier entlang der axialen Lagermittenachse 30 einander gegenüberliegend angeordneter Kolben 6, 7 aufgenommen. Dabei liegt die Arbeitsfeder 3 mit ihrer Außenmantelfläche jeweils an Kontaktflächen 8 und 9 der Kolben 6 und 7 an. Die Baueinheit, bestehend aus den Kolben 6, 7 der Arbeitsfeder 3 und dem Innenteil 1 ist in ein Gehäuse 4 eingesetzt. Das Gehäuse 4 bildet einen Hubraum 5, innerhalb dessen die Kolben 6 und 7 bewegbar sind. Dabei gleiten die Außenmantelflächen der Kolben 6 und 7 an der Innenmantelfläche des Gehäuses 4 entlang. Zur Abdichtung und Verbesserung der Führung der Kolben 6 und 7 innerhalb des Hubraumes 5 des Gehäuses 4 sind in dem dargestellten Federbeinstützlager 2 mehrere Dichtungsringe 32 vorgesehen. Die Dichtungsringe dienen somit einerseits einer Abdichtung der relativ zueinander bewegbaren Bauteile und andererseits verbessern sie deren Gleiteigenschaften. Im linken Bildteil der 1 ist etwa mittig an dem Federbeinstützlager 2 ein Anschlag 25 vorhanden, der eine Hubbegrenzung der Kolben 6 und 7 darstellt. In der Außenmantelfläche des Gehäuses 4, welches im dargestellten Beispiel der 1 als ein insgesamt topfförmiges Gehäuse ausgeführt wurde, sind ferner mehrere Anschlüsse 26 und 28 zur Zuführung einer Hydraulikflüssigkeit vorhanden. Die Hydraulikflüssigkeit, die über die Anschlüsse 26 und 28 des Gehäuses 4 in den Innenraum des Federbeinstützlagers 2 eingebracht werden kann, dient der Beaufschlagung der Kolben 6 und 7 mit der für ihre Verstellung erforderlichen Kraft. Da die Kolben 6 und 7 mit ihren Kontaktflächen 8 und 9 unmittelbar an der Arbeitsfeder 3 anliegen, wird durch eine Bewegung der Kolben aufeinander zu eine stärkere Spannung auf die Arbeitsfeder 3 aufgebracht, so dass diese in ihren elastischen Eigenschaften beeinflusst werden kann. Die Bewegung der Kolben 6 und 7 aufeinander zu führt folglich zu einer Verhärtung der Arbeitsfeder 3. Werden die Kolben 6 und 7 hingegen in Richtung der Lagermittenachse 30 voneinander weg bewegt, kann sich die Arbeitsfeder 3 in ihrem Volumen vergrößern und damit in Richtung einer weicheren Kennung des Federbeinstützlagers eingestellt werden. Zur Führung der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Federbeinstützlagers 2 sind in der 1 andeutungsweise Kanäle 34, 35 dargestellt.

Eine andere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Federbeinstützlagers zur Lagerung des oberen Endes eines Federbeins in einem Kraftfahrzeug geht aus der Schnittdarstellung entlang der Lagermittenachse 30 in 2 hervor. Auch dieses Federbeinstützlager 2 weist ein Innenteil 1 auf. Das Innenteil 1 ist innerhalb einer insgesamt mit 3 bezeichneten Arbeitsfeder schwingungsdämpfend gelagert. Es verfügt auch bei dem in 2 gezeigten Beispiel über eine nicht näher bezeichnete, zentrale Durchgangsbohrung, die zur Festlegung des oberen Endes des Federbeines dient. Eine Besonderheit des Federbeinstützlagers 2 nach der 2 besteht nun darin, dass die Arbeitsfeder 3 aus drei einzelnen Elastomerkörpern zusammengesetzt ist. So weist die Arbeitsfeder 3 eine innere Gummifeder 10 auf, die das Innenteil 1 unmittelbar aufnimmt. Ferner verfügt die Arbeitsfeder 3 über zwei äußere Gummifedern 11 und 12, wobei zwischen den einzelnen Gummifedern 10, 11 und 12 eine Reihenschaltung gegeben ist. Zwischen der inneren Gummifeder 10 und den äußeren Gummifedern 11 und 12 ist ein zweiteilig ausgeführtes Stützblech 13, 14 angeordnet. Das aus dem oberen und dem unteren Stützblech 13 beziehungsweise 14 mittels einer formschlüssigen Verbindung zusammengesetzte Stützblech weist hierbei eine Käfigkontur auf. In dem Gehäuse 4 des Federbeinstützlagers 2 ist ein Hubraum 5 ausgebildet. Innerhalb des Hubraumes 5 sind zwei entlang der Lagermittenachse 30 einander gegenüberliegend angeordnete Kolben 6 und 7 in Richtung der Lagermittenachse 30 bewegbar gelagert. Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften der Kolben 6 und 7 sowie zur Abdichtung derselben gegenüber der Umgebung sind innerhalb des Gehäuses 4 mehrere Dichtungsringe 32 vorhanden. Diese Dichtungsringe 32 sind als in korrespondierende Nuten eingesetzte Rundringe ausgeführt und bestehen aus einem Elastomerwerkstoff, vorliegend aus Gummi. Im vorliegenden Fall liegt die äußere Gummifeder 11 mit ihrer Außenmantelfläche an einer korrespondierenden Kontaktfläche 8 des Kolbens 6 und die äußere Gummifeder 12 mit ihrer Außenmantelfläche an einer korrespondierenden Kontaktfläche 9 des Kolbens 7 an. Durch eine Bewegung der Kolben 6 und 7 aufeinander zu wird die Vorspannung innerhalb der Arbeitsfeder 3 verstärkt. Dadurch verhärtet sich die Lagerkennung des Federbeinstützlagers, so dass dieses sich in seinen Eigenschaften verändert. Eine entgegen gesetzte Bewegung der Kolben 6 und 7 führt zu einer Entspannung der Arbeitsfeder 3, so dass diese weichere Eigenschaften und damit eine veränderte Kennung des Federbeinstützlagers aufweist. Über in der Außenmantelfläche des Gehäuses 4vorhandene Anschlüsse 26, 27, 28 und 29 erfolgt eine Zu- und Abführung der für die Beaufschlagung der Kolben 6 und 7 mit einer Kraft erforderlichen Hydraulikflüssigkeit. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eines Federbeinstützlagers 2 in 2 ist das Gehäuse 4 aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt. Zum Abschluss der Ober- und der Unterseite des Gehäuses 4 kommen jeweils Deckel 36, 37 zum Einsatz. Diese sind mittels mehrerer Spannschrauben 15, 16, 17 und 18 dichtend mit dem Gehäuse 4 verbunden. Zur Verbesserung der Abdichtung der inneren Bauteile des Federbeinstützlagers gegenüber der Umgebung sind zwischen den Deckeln 36, 37 und den inneren Bauteilen Flachdichtungen 33 vorgesehen. Diese Flachdichtungen 33 werden während der Montage des Federbeinstützlagers durch die Spannschrauben 1518 in ihrem Querschnitt verändert und bewirken dadurch infolge ihrer elastischen Eigenschaften eine Abdichtung. Zur Begrenzung des maximal zulässigen Hubes der Kolben 6 und 7 innerhalb des Hubraumes 5 des Gehäuses 4 weisen die Kolben 6 und 7 an ihrem äußeren Umfang jeweils einen Flansch 19 beziehungsweise 20 auf. In dem Gehäuse 4 ist jeweils eine zu den Flanschen 19, 20 korrespondierende Anschlagschulter 21, 22, 23, 24 vorhanden. So kann sich beispielsweise der Flansch 19 des Kolbens 6 zwischen den korrespondierenden Anschlagschultern 21 und 22 in axialer Richtung entlang der Lagermittenachse 30 bewegen. Eine darüber hinausgehende Bewegung des Kolbens 6 ist bei dieser Ausführungsvariante nicht vorgesehen. Analog wird der Hub des Kolbens 7 durch die Anschlagschultern 23 und 24 beschränkt, zwischen denen der Flansch 20 des Kolbens 7 hin und her bewegbar ist. Mit dieser Ausführung ist durch die Bewegung der Kolben 6, 7 durch die Zu- und Abführung der Hydraulikflüssigkeit über die Anschlüsse 26, 27, 28 und 29 im Unterschied zu der Ausführungsvariante in 1 eine aktive Druckbeaufschlagung und eine aktive Druckentlastung der Arbeitsfeder 3 im Sinne einer Regelung möglich.

1
Innenteil
2
Federbeinstützlager
3
Arbeitsfeder
4
Gehäuse
5
Hubraum
6
Kolben
7
Kolben
8
Kontaktfläche
9
Kontaktfläche
10
Innere Gummifeder
11
Äußere Gummifeder
12
Äußere Gummifeder
13
Stützblech
14
Stützblech
15
Spannschraube
16
Spannschraube
17
Spannschraube
18
Spannschraube
19
Flansch
20
Flansch
21
Anlageschulter
22
Anlageschulter
23
Anlageschulter
24
Anlageschulter
25
Anschlag
26
Anschluss
27
Anschluss
28
Anschluss
29
Anschluss
30
Lagermittenachse
31
Hohlraum
32
Dichtungsring
33
Flachdichtung
34
Kanal
35
Kanal
36
Deckel
37
Deckel


Anspruch[de]
Federbeinstützlager zur Lagerung des oberen Endes eines Federbeines in einem Kraftfahrzeug mit:

– einem Innenteil (1) zur Befestigung des Federbeinstützlagers (2) am oberen Ende des Federbeins,

– einer durch wenigstens einen Elastomerkörper gebildeten Arbeitsfeder (3) zur Schwingungen dämpfenden Aufnahme des Innenteiles (1) und

– einem Gehäuse (4) zur Verbindung des Federbeinstützlagers (2) mit dem Kraftfahrzeug,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Gehäuse (4) wenigstens einen Hubraum (5) mit zumindest einem durch Beaufschlagung mit einer Kraft verstellbar in dem Hubraum (5) gelagerten Kolben (6, 7) zur Beeinflussung der Federsteifigkeit der Arbeitsfeder (3) aufweist, wobei zumindest ein Teil der Oberfläche der Arbeitsfeder (3) an einer korrespondierenden Kontaktfläche (8, 9) des Kolbens (6, 7) zur Anlage gebracht ist.
Federbeinstützlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsfeder (3) aus einer inneren, das Innenteil (1) aufnehmenden Gummifeder (10) und mindestens einer äußeren Gummifeder (11, 12) besteht. Federbeinstützlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der inneren und der äußeren Gummifeder (10, 11, 12) eine Feder-Reihenschaltung gegeben ist. Federbeinstützlager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der inneren und der äußeren Gummifeder (10, 11, 12) ein Stützblech (13, 14) angeordnet ist. Federbeinstützlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützblech (13, 14) aus mehreren, form- oder kraftschlüssig miteinander verbundenen Einzelteilen zusammengesetzt ist. Federbeinstützlager nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsfeder (3) des montierten Federbeinstützlagers (2) eine Vorspannung aufweist. Federbeinstützlager nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub des Kolbens (6, 7) begrenzt ist. Federbeinstützlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6, 7) einen Flansch (19, 20) aufweist, der zwischen einer den zulässigen Hub definierenden ersten und einer zweiten Anlageschulter (21, 22 beziehungsweise 23, 24) hin und her bewegbar ist. Federbeinstützlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (4) zumindest ein den Hub des Kolbens (6, 7) begrenzender Anschlag (25) vorhanden ist. Federbeinstützlager nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) topf- oder ringförmig mit in seiner Mantelfläche vorhandenen Anschlüssen (26, 27, 28, 29) zur Bereitstellung der zur Verstellung des Kolbens (6, 7) erforderlichen Kraft ausgeführt ist. Federbeinstützlager nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federbeinstützlager (2) zwei entlang der Lagermittenachse (30) einander axial gegenüberliegend angeordnete Kolben (6, 7) aufweist, in deren gemeinsam gebildeten Hohlraum (31) die Arbeitsfeder (3) eingesetzt ist. Federbeinstützlager nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federbeinstützlager (2) zwei entlang der Lagermittenachse (30) einander axial gegenüberliegend angeordnete Kolben (6, 7) aufweist, die ineinander schiebbar ausgeführt sind. Federbeinstützlager nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Verstellung des Kolbens (6, 7) erforderliche Kraft durch ein Hydrauliksystem, ein Pneumatiksystem oder durch einen Elektromagneten bereitgestellt ist. Federbeinstützlager nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von Sensorsystemen des Kraftfahrzeuges stammende Messwerte zur Ansteuerung des Federbeinstützlagers (2) nutzbar sind.






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