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WO2011026549A1 - Spring-damper element for a driver's cab mounting - Google Patents

Spring-damper element for a driver's cab mounting Download PDF

Info

Publication number
WO2011026549A1
WO2011026549A1 PCT/EP2010/004799 EP2010004799W WO2011026549A1 WO 2011026549 A1 WO2011026549 A1 WO 2011026549A1 EP 2010004799 W EP2010004799 W EP 2010004799W WO 2011026549 A1 WO2011026549 A1 WO 2011026549A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spring
bearing
supports
damper element
elastic ring
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/004799
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lennart Askevold
Olaf Reichmann
Michael Hönig
Original Assignee
Thyssenkrupp Bilstein Suspension Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thyssenkrupp Bilstein Suspension Gmbh filed Critical Thyssenkrupp Bilstein Suspension Gmbh
Publication of WO2011026549A1 publication Critical patent/WO2011026549A1/en

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/54—Arrangements for attachment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G15/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
    • B60G15/08—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having fluid spring
    • B60G15/12—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having fluid spring and fluid damper
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
    • F16F9/05—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall the flexible wall being of the rolling diaphragm type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/30—Spring/Damper and/or actuator Units
    • B60G2202/31—Spring/Damper and/or actuator Units with the spring arranged around the damper, e.g. MacPherson strut
    • B60G2202/314—The spring being a pneumatic spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10—Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12—Mounting of springs or dampers
    • B60G2204/126—Mounting of pneumatic springs
    • B60G2204/1262—Mounting of pneumatic springs on a damper

Definitions

  • the invention relates to a spring-damper element for the storage of a tiltable cab of a commercial vehicle.
  • spring-damper elements are arranged between the vehicle frame and the cab of a commercial vehicle to support the cab resiliently and damping relative to the vehicle frame.
  • hydraulic telescopic shock absorbers are used as dampers in such spring-damper elements.
  • the springs can be designed as a helical compression spring made of steel or as a gas pressure springs, in particular as air springs.
  • the spring-damper element must allow tilting the cab. Therefore, the spring-damper element must be connected to the cab so that the cab can be tilted about an axis.
  • a tilting device for a cab of a commercial vehicle is known in which a spring-damper element is used with the features of the preamble of independent claim 1.
  • the spring-damper element which is designated by the reference numeral 14 in the drawing of DE 42 40 449 C2, is designated in the description by the term "spring element.”
  • the driver's cab, not shown, is fastened on the bracket 13.
  • the spring element 14 also includes an unspecified damper, whose piston rod passes through a spring bearing at the upper end of the spring element 14.
  • the spring bearing is also not further specified in the drawing
  • the end of the piston rod is provided with an outer sleeve of a known rubber-metal compound
  • Such known rubber-to-metal connections for the connection of spring-damper elements to a console-carrying console usually comprise an outer sleeve, an inner sleeve and a rubber layer arranged between the outer sleeve and the inner sleeve DE 42 40 449 C2 encloses a bolt over which the spring element 14 with the console 13 ver is bound.
  • the task of the rubber layer provided in the rubber-metal compound is the decoupling of comfort-reducing, higher-frequency damping forces from the cab (insulation). A progressive force-displacement curve with a soft spring rate is desirable for small excitations and an increasing rate for larger excitations.
  • a disadvantage of the known from DE 42 40 449 C2 spring-damper element is that on the outer sleeve, which is also referred to as eye, both the spring forces of the spring element and the damper forces of the damper permanently on the rubber layer of rubber-metal Interacting. As a result, the rubber layer is subject to a permanent bias by the spring force.
  • the invention is based on the object to provide a spring-damper element for the storage of a tiltable cab of a commercial vehicle, which allows improved decoupling comfort-reducing, higher-frequency damping forces from the cab, so that increased ride comfort becomes.
  • the spring bearing has mutually spaced supports, which have mutually aligned bores, that the rubber bearing is arranged between the supports that a central bore of the elastic ring with the holes of the supports is aligned, that the supports and the rubber bearing by at least a bushing surrounding the journal are interconnected, that the spring bearing has a piston rod surrounding the through hole in which the piston rod is slidably guided, and that the outer sleeve of the rubber bearing is fixedly connected to the piston rod.
  • the mutually spaced supports can either be designed as separate components and be firmly connected to the spring bearing, or they can be integrally formed with the spring bearing. If the supports are designed as separate supports, they may e.g. be welded to the spring bearing. For example, in the case of a one-piece design of spring bearings and supports, production of the metal component, for example of aluminum, e.g. by die-cast aluminum.
  • the spring forces acting on the spring bearing of the spring element of the spring-damper element are introduced via the supports into the at least one bushing and from there into the bearing journal ,
  • the spring forces of the spring element in the solution according to the invention do not act on the elastic ring of the rubber bearing.
  • the elastic ring of the rubber bearing is completely relieved in the inventive solution by the spring forces of the spring element. An undesirable bias of the elastic ring by the spring force is thus avoided.
  • the entire spring rate of the elastic ring is in the inventive Design therefore available for decoupling comfort-reducing, higher-frequency damping forces from the cab, because there is no shift in the spring rate towards higher rates due to a bias.
  • the spring bearing has a through hole surrounding the piston rod in which the piston rod is slidably guided, wherein the outer sleeve of the rubber bearing is fixedly connected to the piston rod of the damper of the spring-damper element.
  • the rubber bearing has only the outer sleeve and the outer ring surrounded by the elastic ring.
  • the at least one bush, through which the supports and the rubber bearing are connected, is arranged in this embodiment in a central bore of the elastic ring and is supported in the radial direction directly on the elastic ring.
  • the rubber bearing in addition to the outer sleeve and the elastic ring a Inner sleeve, wherein the elastic ring between the outer sleeve and the inner sleeve is arranged.
  • the central bore of the inner sleeve is aligned with the holes of the supports.
  • the arranged between the inner sleeve and the bearing pin bushing surrounds the bearing pin of the cab mounting in this embodiment, so that the bearing pin is supported on the sleeve and on this only indirectly on the elastic ring.
  • At least one sliding bearing sleeve is arranged between the bearing journal and the at least one bushing surrounding the bearing journal.
  • the inner surface of the at least one bush may be coated with a sliding bearing layer to form a suitable sliding bearing. In this case, then can be dispensed with separate plain bearing sleeves.
  • the at least one bushing is connected to the elastic ring or with the inner sleeve of the rubber bearing by a press connection.
  • the inner diameter of the elastic ring or the inner sleeve and the outer diameter of the at least one bushing in a conventional manner are dimensioned relative to each other so that the sleeve can be pressed into the elastic ring or in the inner sleeve to form a press connection.
  • a press-fitting socket is also firmly connected to the supports of the spring bearing.
  • This compound can be advantageously formed as a simple press connection by the outer diameter of the bushing is dimensioned relative to the inner diameter of the bores of the supports so that the bushing can be pressed into the bores of the supports to form a press connection.
  • the fixed connection of the socket with the supports in other ways, for example by a welded joint, an adhesive bond, a solder joint or a To realize screw connection. Even a merely positive connection between the socket and supports is basically sufficient.
  • the spring bearing can be formed integrally with the supports, so that the supports do not have separate working steps such. Welding must be connected to the spring bearing.
  • the one-piece design of the spring bearing with the supports has the advantage that the relative position of the supports to each other can be maintained very accurately. However, if the supports are connected as separate components with the spring bearing, it must be ensured that the supports are arranged in mutually substantially parallel planes.
  • the outer sleeve has an element with a thread to which a corresponding counter-thread having piston rod is screwed.
  • the threaded element may be e.g. be designed as a threaded sleeve with an internal thread and e.g. be firmly connected by welding to the outer sleeve.
  • the piston rod has e.g. a screwed into the internal thread of the element external thread, so that the piston rod can be screwed into the internal thread of the connected to the outer sleeve member.
  • the invention thus provides for the spring forces of the spring element of the spring-damper element on the one hand and for the damper forces of the damper of the spring-damper element on the other hand decoupled, separate load paths available. It is achieved that the elastic layer of the rubber bearing only is still acted upon by the damper forces, so that the entire spring rate of the elastic ring is used to decouple comfort-reducing, higher-frequency damping forces from the cab. This leads to a significant increase in ride comfort. In addition, a reduction in the wear of the elastic ring and thus an extension of the life of the rubber bearing is achieved.
  • a sliding bush cooperating with the piston rod is arranged in the passage opening of the spring bearing.
  • the leadership of the piston rod is improved in the through hole.
  • the spring element of the spring-damper element as a gas spring, e.g. formed as an air spring
  • a seal of the gas spring / the air spring can be achieved via the arranged in the passage opening of the spring bearing sliding bushing.
  • a separate, independent of the slide bush sealing element may be provided for the sealing of the gas spring / air spring.
  • the sliding bush can be supported directly on the spring bearing.
  • a sliding bush surrounding the elastic ring may be arranged, via which the slide bush is indirectly supported on the spring bearing.
  • the piston rod in the radial direction over the circumference of different degrees. This is useful, for example, when cardanic movements of the damper are to be allowed in the rubber bearing relative to the spring bearing, rotation of the spring bearing around the bearing pin, caused by lateral forces of the spring, but should be prevented by storage or support of the spring bearing against the piston rod.
  • Such transverse forces occur in particular in the case of springs designed as helical compression springs made of steel.
  • the elastic ring distributed over its circumference has first and second peripheral portions with different strength in the radial direction.
  • the first peripheral portions have a lower strength in the radial direction than the second peripheral sections.
  • FIG. 1 shows an inventive spring-damper element in axial half-section according to a first embodiment of the invention.
  • Fig. 2 shows the upper part of the spring-damper element of Figure 1 in an enlarged view.
  • FIG. 3 shows the upper part of the spring-damper element according to FIG. 1 in a section along the line A-A in FIG. 2;
  • Fig. 5 shows an inventive spring-damper element according to a second embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows an inventive spring-damper element in axial half-section. It comprises a spring 2 designed as an air spring and a vibration damper with a piston rod 1.
  • the vibration damper is designed in a known manner as a hydraulic telescopic shock absorber.
  • the bellows of the air spring is attached at its one end to the spring bearing 3. The other end of the bellows is attached to a rolling piston 30.
  • the spring-damper element has a rubber bearing 4 with an outer sleeve 5 and an elastic ring 7. About the rubber bearing 4, the spring-damper element is directly or indirectly connected to a driver's cab of a commercial vehicle, not shown. The rubber bearing 4 opposite end 31 of the Spring-damper element is directly or indirectly connected to a vehicle frame, not shown. In this way, the cab is mounted resiliently and dampening relative to the vehicle frame.
  • the spring bearing 3 has mutually spaced supports 9, 10, which are formed integrally with the spring bearing 3 in the illustrated embodiment.
  • the illustrated spring bearing 3 may e.g. Made of aluminum alloy and produced by die casting.
  • the supports 9, 10 have bores 11, 12, which are aligned with each other, i. the centers of the holes 11, 12 lie on the same center line 32nd
  • the elastic ring 7 of the rubber bearing 4 has a central bore 13.
  • the rubber bearing 4 is arranged between the supports 9, 10 such that the central bore 13 is aligned with the bores 11, 12 of the supports 9, 10, i. the center line of the bore 13 coincides with the center line of the bores 11, 12 connecting center line 32 together.
  • a bush 14 is provided, which is pressed into the holes 11, 12 of the supports 9, 10 and the central bore 13 of the elastic ring 7 to form a press connection.
  • the bush 14 encloses in the installed state of the spring-damper element a bearing pin, not shown in Fig. 1, which is connected to the driver's cab, not shown.
  • the spring-damper element is so connected to the cab, not shown, that the bearing pin in the central bore 33 of the sleeve 14 can rotate relative thereto. This ensures that the cab can be tilted, for example, to get to the engine of the commercial vehicle for maintenance work.
  • the bush 14 may be formed as a plain bearing bush, ie, the inner wall of the bushing 14 may form a sliding bearing with the journal of the cab bearing. In the illustrated embodiment, however, in the socket 14 Flanged bushings 38 are arranged, which serve as sliding bearings for a bearing pin 8 connected to the driver's cab.
  • the spring forces of the spring 2 are introduced directly into the socket 14. From the socket 14, these spring forces are then transmitted to the bearing pin, which is connected to the cab or a component connected to the cab. In this way it is achieved that the spring forces do not burden the elastic ring 7. On the material of the elastic ring 7 thus acts no outgoing of the spring force, which would cause a bias. An undesirable, the spring rate of the elastic ring 7 increasing bias of the elastic material by the spring forces is thus avoided.
  • the spring bearing 3 has a passage opening 15 which surrounds the piston rod 1.
  • the piston rod 1 is slidably guided.
  • a sliding bush 17 which cooperates with the piston rod 1 is arranged in the passage opening 15.
  • the sliding bush 17 is arranged in a receiving groove of a retaining ring 34 and is held by a retaining ring 34 in the through hole 15.
  • the retaining ring 34 has a further receiving groove in which a cooperating with the piston rod sealing element 35 is arranged. By this sealing element 35, the interior of the air spring bellows is sealed to the outside.
  • the separate sealing element 35 can be dispensed with if the sliding bush 17 also simultaneously assumes the sealing function.
  • the retaining ring 34 (see Fig. 2) is held by an elastic ring 19 in the through hole 15, which also surrounds the slide bush 17 at the same time.
  • cavities 36 formed in the elastic ring 19 can be seen, which form first circumferential sections 20 of the elastic ring 7. Because of the cavities 36, these first circumferential sections 20 have a lower strength than the second circumferential sections 21 which are offset by 90 degrees and which consist of solid material (compare FIG. 3).
  • the elastic ring 19 is held in the passage opening 15 via a fitting bush 37.
  • the projecting through the through hole 15 through the piston rod 1 is fixed to the rubber bearing 4 end facing the rubber bushing 4 with the outer sleeve 5 connected.
  • the outer sleeve 5 an element 22 with a thread which is fixedly connected to the outer sleeve and to which the piston rod 1 is screwed with a corresponding mating thread.
  • the element 22 is designed as a threaded sleeve with an internal thread.
  • the piston rod 1 has an external thread which is screwed into the internal thread of the threaded sleeve.
  • the element 22 may for example be welded to the outer ring 5 or screwed to the outer ring. Alternatively, the element 22 may be formed integrally with the outer ring.
  • the damper forces are introduced directly into the rubber bearing 4.
  • the elastic material of the elastic ring 7 of the rubber bearing 4 is thus charged in the construction according to the invention exclusively by the damper forces and thus its function, a decoupling of comfort-reducing, higher-frequency damping forces from the cab to effect (isolation) to meet to an unrestricted extent.
  • the decoupling of said damping forces is very effective and ride comfort is significantly increased in this way compared to the known from the prior art solutions.
  • FIG. 2 and 3 show the upper part of the spring-damper element according to Fig. 1 in an enlarged view.
  • Fig. 3 shows a section along the line AA in Fig. 2.
  • the spring bearing 3 is connected to the rubber bearing 4 via the bushing 14.
  • the bushing 14 is pressed to form a press connection in the elastic ring 7 of the rubber bearing 4. Even with the holes 11, 12 of the supports 9, 10, the bush 14 forms a press connection.
  • the trunnion 8 rotates relative to the bush 14 and the rubber bearing 4 when the cab is tilted about the center axis of the trunnion 8.
  • a fitting bush 37 is arranged, which encloses an elastic ring 19.
  • the elastic ring 19 is disposed between the fitting bushing 37 and the retaining ring 34.
  • the retaining ring 34 in turn receives in corresponding grooves on the sliding bushing 17 and the seal member 35, both of which interact with the piston rod 1 together.
  • the elastic ring 19 has in the sectional view of FIG. 2 cavities 36, so that the elastic ring 19 in the region of these cavities 36 in cross-section has a profile.
  • the elastic ring 19 has a cross-sectionally U-shaped profile, which is closed on the rubber bearing 4 facing side, so that no foreign matter such as soiling or the like can get into the cavities 36.
  • the U-profile of the ring 19 is open.
  • the cavity 36 is closed by radially inwardly projecting projections 40 of the spring bearing 3.
  • the peripheral portions of the elastic ring 19 made of solid material form second circumferential portions 21 which have a higher strength in the radial direction than the first circumferential portions 20 shown in FIG.
  • Fig. 4 shows the spring-damper element in the installed state.
  • the bearing pin 8 is connected via a screw 39 with a component 40 which is fixedly connected to the driver's cab, not shown.
  • a component 40 which is fixedly connected to the driver's cab, not shown.
  • the elastic ring 19 is thus not burdened by the spring forces of the spring 2. But he is without any bias for the absorption of damper forces of the vibration damper available, which are introduced via the piston rod 1, the element 22 and the outer sleeve 5 in the elastic ring. This can be an optimal decoupling of the ride comfort diminishing damping forces of higher frequencies are achieved by the driver's cab and the driving comfort is significantly improved.
  • a second embodiment of the invention is shown in which, unlike the first embodiment of FIGS. 1 to 4 to the spring bearing 3, a spring plate 42 is attached, which is designed to support a helical spring, not shown in Fig. 5 Steel spring serves.
  • the operating principle of this second embodiment is very similar to that of the first embodiment.
  • the spring bearing 3 has a passage opening 15, in which a with the piston rod 1 of the vibration damper, not shown together sliding bushing 17 is arranged.
  • the piston rod 1 is screwed via an external thread into an internal thread of the element 22.
  • the element 22 is fixedly connected to the outer ring 5 of the rubber bearing 4, e.g. welded.
  • the elastic ring 7 is arranged in this embodiment of the invention between the outer sleeve 5 and an inner sleeve 6 of the rubber bearing 4.
  • the spring bearing 3 has two supports 9, 10 formed as separate components, which are fixedly connected to the spring bearing 3, e.g. are welded.
  • the rubber bearing 4 is thereby connected to the supports 9, 10 of the spring bearing 3, that two bushes 14 are pressed under formation of a respective press connection in the inner sleeve 6. Even with the holes 11, 12 of the supports 9, 10 form the bushings 14 press connections. Additionally or alternatively, the bushings 14 may be secured with their respective collar 43 to the supports 9, 10, e.g. be welded. In each bushing 14, a slide bearing sleeve 18 is arranged to receive a not shown, associated with the cab bearing pivot bearing rotatably.
  • the spring forces of the steel spring are introduced via the spring plate 41 into the spring bearing 3, from this into the supports 9, 10, of these into the bushes 14 and of these via the plain bearing sleeves 18 in the bearing journals.
  • the damper forces are introduced via the piston rod 1 in the element 22 and transmitted from this to the outer sleeve 5 of the rubber bearing 4.
  • the damper forces are introduced into the elastic ring 7 of the rubber bearing, so that the full spring rate of the unbiased ring 19 can be exploited to the To reduce the driving comfort lowering damping forces at high frequency from the cab, not shown.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a spring-and-shock absorber element for the mounting of a tiltable driver's cab of a commercial vehicle, comprising a) a vibration damper having a piston rod (1); b) a spring (2); c) a spring bearing (3), on which the spring (2) is directly or indirectly supported; d) and a rubber bearing (4) having an outer sleeve (5) and an elastic ring (7); e) wherein the elastic ring (7) of the rubber bearing (4) encloses a bearing journal (8) defining an axis of rotation for the tilting movement of the driver's cab. In order to create a spring-and-shock absorber element for the mounting of a tiltable driver's cab of a commercial vehicle, which allows improved decoupling of comfort-reducing, higher-frequency damping forces from the driver's cab so that the ride comfort is increased, according to the invention f) the spring bearing (3) is provided with two mutually spaced supports (9, 10) having bores (11, 12) aligned with one another; g) the rubber bearing (4) is arranged between the supports (9, 10) such that a central bore (13) of the elastic ring (7) is aligned with the bores (11, 12) of the supports (9, 10); h) the supports (9, 10) and the rubber bearing (4) are connected to each other by at least one sleeve (14) enclosing the bearing journal (8); i) the spring bearing (3) is provided with a through-passage (15) surrounding the piston rod (1), in which passage the piston rod (1) is slidingly guided; j) and the outer sleeve (5) of the rubber bearing is rigidly connected to the piston rod (1).

Description

Feder-Dämpfer-Element für eine Fahrerhauslagerung  Spring damper element for a cab suspension
Die Erfindung betrifft ein Feder-Dämpfer-Element für die Lagerung eines kippbaren Fahrerhauses eines Nutzfahrzeugs. Derartige Feder-Dämpfer-Elemente sind zwischen dem Fahrzeugrahmen und dem Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs angeordnet, um das Fahrerhaus federnd und dämpfend relativ zum Fahrzeugrahmen zu lagern. Üblicherweise werden bei solchen Feder-Dämpfer-Elementen hydraulische Teleskopstoßdämpfer als Dämpfer verwendet. Die Federn können als Schraubendruckfedem aus Stahl oder auch als Gasdruckfedern, insbesondere als Luftfedern ausgebildet sein. Das Feder-Dämpfer-Element muss das Kippen des Fahrerhauses ermöglichen. Daher muss das Feder-Dämpfer-Element so mit dem Fahrerhaus verbunden sein, dass das Fahrerhaus um eine Achse gekippt werden kann. The invention relates to a spring-damper element for the storage of a tiltable cab of a commercial vehicle. Such spring-damper elements are arranged between the vehicle frame and the cab of a commercial vehicle to support the cab resiliently and damping relative to the vehicle frame. Usually hydraulic telescopic shock absorbers are used as dampers in such spring-damper elements. The springs can be designed as a helical compression spring made of steel or as a gas pressure springs, in particular as air springs. The spring-damper element must allow tilting the cab. Therefore, the spring-damper element must be connected to the cab so that the cab can be tilted about an axis.
Aus der DE 42 40 449 C2 ist beispielsweise eine Kippvorrichtung für ein Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs bekannt, bei der ein Feder-Dämpfer-Element mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 eingesetzt wird. Das Feder-Dämpfer-Element, das in der Zeichnung der DE 42 40 449 C2 mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet ist, wird in der Beschreibung mit dem Begriff „Federelement" bezeichnet. Das nicht dargestellte Fahrerhaus ist auf der Konsole 13 befestigt. Das Federelement 14 umfasst auch einen nicht näher bezeichneten Dämpfer, dessen Kolbenstange am oberen Ende des Federelementes 14 durch ein Federlager hindurch tritt. Das Federlager ist in der Zeichnung ebenfalls nicht näher bezeichnet. Das Ende der Kolbenstange ist mit einer Außenhülse einer an sich bekannten Gummi-Metall-Verbindung verbunden. Derartige bekannte Gummi-Metall- Verbindungen für die Anbindung von Feder-Dämpfer-Elementen an eine ein Fahrerhaus tragende Konsole umfassen üblicherweise eine Außenhülse, eine Innenhülse und eine zwischen der Außen- und der Innenhülse angeordnete Gummischicht. Die Gummi-Metall-Verbindung gemäß DE 42 40 449 C2 umschließt einen Bolzen, über den das Federelement 14 mit der Konsole 13 verbunden ist. Die Aufgabe der in der Gummi-Metall-Verbindung vorgesehenen Gummischicht ist die Abkoppelung komfortmindernder, höher frequenter Dämpfkräfte vom Fahrerhaus (Isolation). Dabei ist eine progressive Kraft-Weg-Kennlinie mit einer weichen Federrate bei kleinen Anregungen und ansteigender Rate bei größeren Anregungen erwünscht. From DE 42 40 449 C2, for example, a tilting device for a cab of a commercial vehicle is known in which a spring-damper element is used with the features of the preamble of independent claim 1. The spring-damper element, which is designated by the reference numeral 14 in the drawing of DE 42 40 449 C2, is designated in the description by the term "spring element." The driver's cab, not shown, is fastened on the bracket 13. The spring element 14 Also includes an unspecified damper, whose piston rod passes through a spring bearing at the upper end of the spring element 14. The spring bearing is also not further specified in the drawing The end of the piston rod is provided with an outer sleeve of a known rubber-metal compound Such known rubber-to-metal connections for the connection of spring-damper elements to a console-carrying console usually comprise an outer sleeve, an inner sleeve and a rubber layer arranged between the outer sleeve and the inner sleeve DE 42 40 449 C2 encloses a bolt over which the spring element 14 with the console 13 ver is bound. The task of the rubber layer provided in the rubber-metal compound is the decoupling of comfort-reducing, higher-frequency damping forces from the cab (insulation). A progressive force-displacement curve with a soft spring rate is desirable for small excitations and an increasing rate for larger excitations.
Nachteilig bei dem aus der DE 42 40 449 C2 bekannten Feder-Dämpfer-Element ist, dass über die Außenhülse, die auch als Auge bezeichnet wird, sowohl die Federkräfte des Federelementes als auch die Dämpferkräfte des Dämpfers permanent auf die Gummischicht der Gummi-Metall-Verbindung einwirken. Dadurch unterliegt die Gummischicht einer permanenten Vorspannung durch die Federkraft. Die Federcharakteristik der Gummischicht zwischen dem Auge und der Innenhülse der Gummi-Metall-Verbindung verschiebt sich dadurch aufgrund ihrer progressiven Kraft-Weg-Kennlinie in Richtung höhere Federrate, so dass das Lager„verhärtet", was sich komfortmindernd auswirkt. Darüber hinaus variiert die Vorspannung der Gummischicht mit dem Federweg des Feder-Dämpfer-Elements. Bei größeren Federwegen ist daher die Vorspannung der Gummischicht so groß, dass sie ihre oben genannte Aufgabe nicht mehr zufrieden stellend erfüllen kann. A disadvantage of the known from DE 42 40 449 C2 spring-damper element is that on the outer sleeve, which is also referred to as eye, both the spring forces of the spring element and the damper forces of the damper permanently on the rubber layer of rubber-metal Interacting. As a result, the rubber layer is subject to a permanent bias by the spring force. The spring characteristic of the rubber layer between the eye and the inner sleeve of the rubber-metal connection shifts due to their progressive force-displacement curve in the direction of higher spring rate, so that the bearing "hardens", which has a comfort-reducing effect the rubber layer with the spring travel of the spring-damper element.With longer spring travel is therefore the bias of the rubber layer so large that they can no longer fulfill their above task satisfactorily.
Ausgehend von dem vorstehend diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde ein Feder-Dämpfer-Element für die Lagerung eines kippbaren Fahrerhauses eines Nutzfahrzeugs zu schaffen, das eine verbesserte Abkoppelung komfortmindernder, höher frequenter Dämpfkräfte vom Fahrerhaus gestattet, so dass der Fahrkomfort gesteigert wird. Based on the above-discussed prior art, the invention is based on the object to provide a spring-damper element for the storage of a tiltable cab of a commercial vehicle, which allows improved decoupling comfort-reducing, higher-frequency damping forces from the cab, so that increased ride comfort becomes.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Feder-Dämpfer-Element mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a spring-damper element having the features of claim 1. Advantageous developments are specified in the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Federlager zueinander beabstandete Stützen aufweist, welche miteinander fluchtende Bohrungen aufweisen, dass das Gummilager derart zwischen den Stützen angeordnet ist, dass eine zentrale Bohrung des elastischen Rings mit den Bohrungen der Stützen fluchtet, dass die Stützen und das Gummilager durch mindestens eine den Lagerzapfen umschließende Buchse miteinander verbunden sind, dass das Federlager eine die Kolbenstange umgebende Durchgangsöffnung aufweist, in der die Kolbenstange gleitend geführt ist, und dass die Außenhülse des Gummilagers fest mit der Kolbenstange verbunden ist. According to the invention it is provided that the spring bearing has mutually spaced supports, which have mutually aligned bores, that the rubber bearing is arranged between the supports that a central bore of the elastic ring with the holes of the supports is aligned, that the supports and the rubber bearing by at least a bushing surrounding the journal are interconnected, that the spring bearing has a piston rod surrounding the through hole in which the piston rod is slidably guided, and that the outer sleeve of the rubber bearing is fixedly connected to the piston rod.
Die zueinander beabstandeten Stützen können entweder als separate Bauteile ausgebildet und mit dem Federlager fest verbunden sein, oder sie können einteilig mit dem Federlager ausgebildet sein. .Sind die Stützen als separate Stützen ausgebildet, so können sie z.B. an das Federlager angeschweißt sein. Bei einer einteiligen Ausbildung von Federlager und Stützen bietet sich beispielsweise eine Herstellung des Bauteils aus Metall, beispielsweise aus Aluminium z.B. durch Aluminiumdruckguss an. The mutually spaced supports can either be designed as separate components and be firmly connected to the spring bearing, or they can be integrally formed with the spring bearing. If the supports are designed as separate supports, they may e.g. be welded to the spring bearing. For example, in the case of a one-piece design of spring bearings and supports, production of the metal component, for example of aluminum, e.g. by die-cast aluminum.
In die Seitenflächen der zueinander beabstandeten Stützen sind Bohrungen derart eingebracht, dass die Bohrungen miteinander fluchten, d.h. dass die Mittelpunkte der Bohrungen auf derselben Mittellinie liegen. Erfindungsgemäß ist das Gummilager zwischen den Stützen angeordnet, wobei die Anordnung derart erfolgt, dass die zentrale Bohrung des Rings mit den Bohrungen der Stützen fluchtet. Der Mittelpunkt der zentralen Bohrung des Rings liegt somit auf derselben Mittellinie wie die Mittelpunkte der Bohrungen der Stützen. Durch diese Ausrichtung des Rings relativ zu den Stützen ist es möglich, die Stützen und das Gummilager durch eine oder mehrere Buchsen miteinander zu verbinden. Die mindestens eine Buchse umschließt im montierten Zustand den Lagerzapfen der Fahrerhauslagerung, welcher die Drehachse für das Kippen des Fahrerhauses bildet. In the side surfaces of the mutually spaced supports holes are introduced so that the holes are aligned with each other, i. that the centers of the holes lie on the same center line. According to the rubber bearing is arranged between the supports, wherein the arrangement is such that the central bore of the ring is aligned with the bores of the supports. The center of the central hole of the ring is thus on the same center line as the centers of the holes of the columns. By this orientation of the ring relative to the supports, it is possible to connect the supports and the rubber bearing by one or more bushings. The at least one bush encloses in the mounted state, the bearing pin of the cab mounting, which forms the axis of rotation for tilting the cab.
Dadurch, dass die Stützen und das Gummilager durch die mindestens eine den Lagerzapfen umschließende Buchse miteinander verbunden sind, werden die auf das Federlager einwirkenden Federkräfte des Federelementes des Feder-Dämpfer- Elementes über die Stützen in die mindestens eine Buchse und von dieser in den Lagerzapfen eingeleitet. Somit wirken die Federkräfte des Federelementes bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht auf den elastischen Ring des Gummilagers ein. Der elastische Ring des Gummilagers ist bei der erfindungsgemäßen Lösung vollständig von den Federkräften des Federelementes entlastet. Eine unerwünschte Vorspannung des elastischen Rings durch die Federkraft wird somit vermieden. Die gesamte Federrate des elastischen Rings steht bei der erfindungsgemäßen Konstruktion daher zur Abkoppelung komfortmindernder, höher frequenter Dämpfkräfte vom Fahrerhaus zur Verfügung, weil keine Verschiebung der Federrate hin zu höheren Raten aufgrund einer Vorspannung erfolgt. Due to the fact that the supports and the rubber mount are connected to one another by the at least one bushing surrounding the bearing journal, the spring forces acting on the spring bearing of the spring element of the spring-damper element are introduced via the supports into the at least one bushing and from there into the bearing journal , Thus, the spring forces of the spring element in the solution according to the invention do not act on the elastic ring of the rubber bearing. The elastic ring of the rubber bearing is completely relieved in the inventive solution by the spring forces of the spring element. An undesirable bias of the elastic ring by the spring force is thus avoided. The entire spring rate of the elastic ring is in the inventive Design therefore available for decoupling comfort-reducing, higher-frequency damping forces from the cab, because there is no shift in the spring rate towards higher rates due to a bias.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass das Federlager eine die Kolbenstange umgebende Durchgangsöffnung aufweist, in der die Kolbenstange gleitend geführt ist, wobei die Außenhülse des Gummilagers fest mit der Kolbenstange des Dämpfers des Feder-Dämpfer-Elementes verbunden ist. Durch diese Konstruktion wird sichergestellt, dass das Federlager nicht relativ zum Gummilager verschwenkt werden kann. Gleichzeitig werden durch die feste Verbindung der Außenhülse des Gummilagers mit der Kolbenstange die Dämpferkräfte des Dämpfers des Federdämpferelementes in die Außenhülse eingeleitet, von dieser über den elastischen Ring des Gummilagers an die mindestens eine Buchse und von dieser an den Lagerzapfen weitergegeben. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion wirken somit auf den elastischen Ring des Gummilagers ausschließlich die Dämpferkräfte des Dämpfers des Feder-Dämpfer-Elementes ein. Auf diese Weise kann die gesamte Federrate des nicht vorgespannten elastischen Rings ausgenutzt werden, um die erwünschte Abkoppelung komfortmindernder, höher frequenter Dämpfkräfte vom Fahrerhaus zu erreichen. According to the invention it is further provided that the spring bearing has a through hole surrounding the piston rod in which the piston rod is slidably guided, wherein the outer sleeve of the rubber bearing is fixedly connected to the piston rod of the damper of the spring-damper element. This construction ensures that the spring bearing can not be pivoted relative to the rubber bearing. At the same time the damper forces of the damper of the spring damper element are introduced into the outer sleeve by the firm connection of the outer sleeve of the rubber bearing with the piston rod, passed from the latter via the elastic ring of the rubber bearing to the at least one socket and from this to the journal. In the construction according to the invention thus act on the elastic ring of the rubber bearing exclusively the damper forces of the damper of the spring-damper element. In this way, the entire spring rate of the unbiased elastic ring can be exploited to achieve the desired decoupling comfort-reducing, higher-frequency damping forces from the cab.
Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion eine geringere Belastung des elastischen Rings des Gummilagers erreicht, was zu einer Verlängerung der Lebensdauer des Gummilagers und zu einer Reduzierung des Verschleißes des elastischen Rings führt. In addition, a lower load of the elastic ring of the rubber bearing is achieved by the construction according to the invention, resulting in an extension of the life of the rubber bearing and a reduction in the wear of the elastic ring.
Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung weist das Gummilager lediglich die Außenhülse und den von der Außenhülse umgebenen elastischen Ring auf. Die mindestens eine Buchse, durch welche die Stützen und das Gummilager verbunden sind, ist bei dieser Ausführungsform in einer zentralen Bohrung des elastischen Rings angeordnet und stützt sich in radialer Richtung unmittelbar auf dem elastischen Ring ab. According to a first embodiment of the invention, the rubber bearing has only the outer sleeve and the outer ring surrounded by the elastic ring. The at least one bush, through which the supports and the rubber bearing are connected, is arranged in this embodiment in a central bore of the elastic ring and is supported in the radial direction directly on the elastic ring.
Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gummilager zusätzlich zu der Außenhülse und dem elastischen Ring eine Innenhülse aufweist, wobei der elastische Ring zwischen der Außenhülse und der Innenhülse angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung fluchtet die zentrale Bohrung der Innenhülse mit den Bohrungen der Stützen. Die zwischen der Innenhülse und dem Lagerzapfen angeordnete Buchse umgibt bei dieser Ausführungsform den Lagerzapfen der Fahrerhauslagerung, so dass sich der Lagerzapfen an der Buchse und über diese nur mittelbar an dem elastischen Ring abstützt. According to a second embodiment of the invention it is provided that the rubber bearing in addition to the outer sleeve and the elastic ring a Inner sleeve, wherein the elastic ring between the outer sleeve and the inner sleeve is arranged. In this embodiment of the invention, the central bore of the inner sleeve is aligned with the holes of the supports. The arranged between the inner sleeve and the bearing pin bushing surrounds the bearing pin of the cab mounting in this embodiment, so that the bearing pin is supported on the sleeve and on this only indirectly on the elastic ring.
Bevorzugt ist zwischen dem Lagerzapfen und der mindestens einen den Lagerzapfen umgebenden Buchse mindestens eine Gleitlagerhülse angeordnet. Durch diese mindestens eine Gleitlagerhülse wird die relative Verdrehung des Lagerzapfens zum Gummilager und zum Federlager ermöglicht und der Verschleiß kann verringert werden. Alternativ hierzu kann die Innenfläche der mindestens einen Buchse mit einer Gleitlagerschicht beschichtet sein, um ein geeignetes Gleitlager zu bilden. In diesem Fall kann dann auf separate Gleitlagerhülsen verzichtet werden. Preferably, at least one sliding bearing sleeve is arranged between the bearing journal and the at least one bushing surrounding the bearing journal. By means of this at least one slide bearing sleeve, the relative rotation of the journal to the rubber bearing and the spring bearing is made possible and the wear can be reduced. Alternatively, the inner surface of the at least one bush may be coated with a sliding bearing layer to form a suitable sliding bearing. In this case, then can be dispensed with separate plain bearing sleeves.
Um die Verbindung des Gummilagers mit den Stützen auf einfache Weise zu realisieren ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die mindestens eine Buchse mit dem elastischen Ring bzw. mit der Innenhülse des Gummilagers durch eine Pressverbindung verbunden ist. Hierzu werden der Innendurchmesser des elastischen Rings bzw. der Innenhülse und der Außendurchmesser der mindestens einen Buchse in an sich bekannter Weise relativ zueinander so dimensioniert, dass die Buchse in den elastischen Ring bzw. in die Innenhülse unter Ausbildung einer Pressverbindung eingepresst werden kann. In order to realize the connection of the rubber bearing with the supports in a simple manner is provided in a preferred embodiment of the invention that the at least one bushing is connected to the elastic ring or with the inner sleeve of the rubber bearing by a press connection. For this purpose, the inner diameter of the elastic ring or the inner sleeve and the outer diameter of the at least one bushing in a conventional manner are dimensioned relative to each other so that the sleeve can be pressed into the elastic ring or in the inner sleeve to form a press connection.
Erfindungsgemäß ist weiterhin von Vorteil, wenn die mit dem elastischen Ring bzw. der Innenhülse des Gummilagers eine Pressverbindung eingehende Buchse auch mit den Stützen des Federlagers fest verbunden ist. Auch diese Verbindung kann vorteilhaft als einfache Pressverbindung ausgebildet werden, indem der Außendurchmesser der Buchse relativ zu dem Innendurchmesser der Bohrungen der Stützen so dimensioniert wird, dass die Buchse in die Bohrungen der Stützen unter Ausbildung einer Pressverbindung eingepresst werden kann. Alternativ ist es auch möglich, die feste Verbindung der Buchse mit den Stützen auf andere Weise, z.B. durch eine Schweißverbindung, eine Klebeverbindung, eine Lötverbindung oder eine Schraubverbindung zu realisieren. Auch eine lediglich formschlüssige Verbindung zwischen Buchse und Stützen ist grundsätzlich ausreichend. According to the invention is also advantageous if the incoming with the elastic ring or the inner sleeve of the rubber bearing a press-fitting socket is also firmly connected to the supports of the spring bearing. This compound can be advantageously formed as a simple press connection by the outer diameter of the bushing is dimensioned relative to the inner diameter of the bores of the supports so that the bushing can be pressed into the bores of the supports to form a press connection. Alternatively, it is also possible, the fixed connection of the socket with the supports in other ways, for example by a welded joint, an adhesive bond, a solder joint or a To realize screw connection. Even a merely positive connection between the socket and supports is basically sufficient.
Vorteilhaft kann das Federlager einteilig mit den Stützen ausgebildet sein, so dass die Stützen nicht über separate Arbeitsschritte wie z.B. Schweißen mit dem Federlager verbunden werden müssen. Die einteilige Ausbildung des Federlagers mit den Stützen hat den Vorteil, dass die relative Position der Stützen zueinander sehr genau eingehalten werden kann. Werden dagegen die Stützen als separate Bauteile mit dem Federlager verbunden, so muss gewährleistet sein, dass die Stützen in zueinander im Wesentlichen parallelen Ebenen angeordnet sind. Advantageously, the spring bearing can be formed integrally with the supports, so that the supports do not have separate working steps such. Welding must be connected to the spring bearing. The one-piece design of the spring bearing with the supports has the advantage that the relative position of the supports to each other can be maintained very accurately. However, if the supports are connected as separate components with the spring bearing, it must be ensured that the supports are arranged in mutually substantially parallel planes.
Um die feste Verbindung der Außenhülse des Gummilagers mit der Kolbenstange des Dämpfers auf einfache Weise zu realisieren, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Außenhülse ein Element mit einem Gewinde aufweist, an dass die ein entsprechendes Gegengewinde aufweisende Kolbenstange angeschraubt ist. Das Element mit dem Gewinde kann dabei z.B. als Gewindehülse mit einem Innengewinde ausgebildet sein und z.B. mittels Schweißen fest mit der Außenhülse verbunden sein. In diesem Fall weist die Kolbenstange z.B. ein in das Innengewinde des Elementes einschraubbares Außengewinde auf, so dass die Kolbenstange in das Innengewinde des mit der Außenhülse verbundenen Elementes eingeschraubt werden kann. Dadurch wird auf einfache Weise eine feste Verbindung zwischen der Kolbenstange und der Außenhülse des Gummilagers hergestellt und die Dämpferkräfte des Dämpfers können über die Kolbenstange in das Element mit dem Gewinde und von diesem in die Außenhülse des Gummilagers eingeleitet werden. Die Dämpferkräfte werden von der Außenhülse dann über den elastischen Ring des Gummilagers direkt in die mindestens eine Buchse weitergeleitet (erste Ausführungsform der Erfindung) oder in die Innenhülse weitergeleitet und von dort dann an die den Lagerzapfen umgebende Buchse weitergegeben (zweite Ausführungsform der Erfindung). In order to realize the firm connection of the outer sleeve of the rubber bearing with the piston rod of the damper in a simple manner, it is provided according to a preferred embodiment of the invention that the outer sleeve has an element with a thread to which a corresponding counter-thread having piston rod is screwed. The threaded element may be e.g. be designed as a threaded sleeve with an internal thread and e.g. be firmly connected by welding to the outer sleeve. In this case, the piston rod has e.g. a screwed into the internal thread of the element external thread, so that the piston rod can be screwed into the internal thread of the connected to the outer sleeve member. As a result, a firm connection between the piston rod and the outer sleeve of the rubber bearing is made in a simple manner and the damper forces of the damper can be introduced via the piston rod into the element with the thread and from there into the outer sleeve of the rubber bearing. The damper forces are then passed from the outer sleeve via the elastic ring of the rubber bearing directly into the at least one socket (first embodiment of the invention) or forwarded to the inner sleeve and from there then passed to the journal surrounding the journal (second embodiment of the invention).
Die Erfindung stellt somit für die Federkräfte des Federelementes des Feder- Dämpfer-Elementes einerseits und für die Dämpferkräfte des Dämpfers des Feder- Dämpfer-Elementes andererseits voneinander abgekoppelte, getrennte Lastpfade zur Verfügung. Es wird erreicht, dass die elastische Schicht des Gummilagers nur noch durch die Dämpferkräfte beaufschlagt wird, so dass die gesamte Federrate des elastischen Rings zur Abkoppelung komfortmindernder, höher frequenter Dämpfkräfte vom Fahrerhaus ausgenutzt wird. Dies führt zu einer deutlichen Erhöhung des Fahrkomforts. Außerdem wird eine Verringerung des Verschleißes des elastischen Rings und damit auch eine Verlängerung der Lebensdauer des Gummilagers erreicht. The invention thus provides for the spring forces of the spring element of the spring-damper element on the one hand and for the damper forces of the damper of the spring-damper element on the other hand decoupled, separate load paths available. It is achieved that the elastic layer of the rubber bearing only is still acted upon by the damper forces, so that the entire spring rate of the elastic ring is used to decouple comfort-reducing, higher-frequency damping forces from the cab. This leads to a significant increase in ride comfort. In addition, a reduction in the wear of the elastic ring and thus an extension of the life of the rubber bearing is achieved.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der Durchgangsöffnung des Federlagers eine mit der Kolbenstange zusammenwirkende Gleitbuchse angeordnet. Hierdurch wird die Führung der Kolbenstange in der Durchgangsöffnung verbessert. Ist das Federelement des Feder-Dämpfer-Elementes als Gasdruckfeder, z.B. als Luftfeder, ausgebildet, so kann über die in der Durchgangsöffnung des Federlagers angeordnete Gleitbuchse eine Abdichtung der Gasdruckfeder/der Luftfeder erreicht werden. Für die Abdichtung der Gasdruckfeder/Luftfeder kann jedoch auch ein separates, von der Gleitbuchse unabhängiges Dichtungselement vorgesehen sein. According to a preferred embodiment of the invention, a sliding bush cooperating with the piston rod is arranged in the passage opening of the spring bearing. As a result, the leadership of the piston rod is improved in the through hole. Is the spring element of the spring-damper element as a gas spring, e.g. formed as an air spring, a seal of the gas spring / the air spring can be achieved via the arranged in the passage opening of the spring bearing sliding bushing. However, for the sealing of the gas spring / air spring, a separate, independent of the slide bush sealing element may be provided.
Die Gleitbuchse kann sich unmittelbar an dem Federlager abstützen. Alternativ hierzu kann in der Durchgangsöffnung des Federlagers ein die Gleitbuchse umgebender elastischer Ring angeordnet sein, über den sich die Gleitbuchse mittelbar an dem Federlager abstützt. The sliding bush can be supported directly on the spring bearing. Alternatively, in the passage opening of the spring bearing a sliding bush surrounding the elastic ring may be arranged, via which the slide bush is indirectly supported on the spring bearing.
Bei bestimmten Anwendungsfällen kann es sinnvoll sein, die Kolbenstange in radialer Richtung über den Umfang gesehen unterschiedlich stark abzustützen. Dies ist z.B. sinnvoll, wenn kardanische Bewegungen des Dämpfers im Gummilager relativ zum Federlager zugelassen werden sollen, eine Drehung des Federlagers um den Lagerzapfen, hervorgerufen durch Querkräfte der Feder, jedoch durch Lagerung bzw. Abstützung des Federlagers gegen die Kolbenstange verhindert werden soll. Insbesondere bei als Schraubendruckfedern aus Stahl ausgebildeten Federn treten derartige Querkräfte auf. Um eine über den Umfang gesehen unterschiedlich starke Abstützung der Kolbenstange zu erreichen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der elastische Ring über seinen Umfang verteilt erste und zweite Umfangsabschnitte mit in radialer Richtung unterschiedlicher Festigkeit aufweist. Bevorzugt weisen die ersten Umfangsabschnitte in radialer Richtung eine geringere Festigkeit auf als die zweiten Umfangsabschnitte. Diese unterschiedlichen Festigkeiten können auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass die ersten Umfangsabschnitte im Querschnitt ein Profil aufweisen und die zweiten Umfangsabschnitte aus Vollmaterial bestehen. Ein derartig ausgebildeter elastischer Ring kann z.B. im Spritzgussverfahren aus einem Elastomermaterial hergestellt werden. In certain applications, it may be useful to support the piston rod in the radial direction over the circumference of different degrees. This is useful, for example, when cardanic movements of the damper are to be allowed in the rubber bearing relative to the spring bearing, rotation of the spring bearing around the bearing pin, caused by lateral forces of the spring, but should be prevented by storage or support of the spring bearing against the piston rod. Such transverse forces occur in particular in the case of springs designed as helical compression springs made of steel. In order to achieve a view of the circumference differently strong support of the piston rod according to the invention provided that the elastic ring distributed over its circumference has first and second peripheral portions with different strength in the radial direction. Preferably, the first peripheral portions have a lower strength in the radial direction than the second peripheral sections. These different strengths can be achieved in a simple manner in that the first peripheral portions have a profile in cross section and the second peripheral portions are made of solid material. Such a trained elastic ring can be made for example by injection molding of an elastomeric material.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer unterschiedliche Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing illustrating different embodiments. Show in detail
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Feder-Dämpfer-Element im axialen Halbschnitt nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung; 1 shows an inventive spring-damper element in axial half-section according to a first embodiment of the invention.
Fig. 2 den oberen Teil des Feder-Dämpfer-Elements nach Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung; Fig. 2 shows the upper part of the spring-damper element of Figure 1 in an enlarged view.
Fig. 3 den oberen Teil des Feder-Dämpfer-Elements nach Fig. 1 in einem Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2; FIG. 3 shows the upper part of the spring-damper element according to FIG. 1 in a section along the line A-A in FIG. 2; FIG.
Fig. 4 das Feder-Dämpfer-Element nach Fig. 2 im eingebauten Zustand; Fig. 4, the spring-damper element of Figure 2 in the installed state.
Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Feder-Dämpfer-Element nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 5 shows an inventive spring-damper element according to a second embodiment of the invention.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Feder-Dämpfer-Element im axialen Halbschnitt. Es umfasst eine als Luftfeder ausgebildete Feder 2 und einen Schwingungsdämpfer mit einer Kolbenstange 1. Der Schwingungsdämpfer ist in bekannter Weise als hydraulischer Teleskopstoßdämpfer ausgebildet. Der Federbalg der Luftfeder ist mit seinem einen Ende an dem Federlager 3 befestigt. Das andere Ende des Federbalgs ist an einem Abrollkolben 30 befestigt. Fig. 1 shows an inventive spring-damper element in axial half-section. It comprises a spring 2 designed as an air spring and a vibration damper with a piston rod 1. The vibration damper is designed in a known manner as a hydraulic telescopic shock absorber. The bellows of the air spring is attached at its one end to the spring bearing 3. The other end of the bellows is attached to a rolling piston 30.
Das Feder-Dämpfer-Element weist ein Gummilager 4 mit einer Außenhülse 5 und einem elastischen Ring 7 auf. Über das Gummilager 4 ist das Feder-Dämpfer- Element mittelbar oder unmittelbar mit einem nicht dargestellten Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs verbunden. Das dem Gummilager 4 gegenüber liegende Ende 31 des Feder-Dämpfer-Elements ist mit einem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen mittelbar oder unmittelbar verbunden. Auf diese Weise ist das Fahrerhaus gegenüber dem Fahrzeugrahmen federnd und dämpfend gelagert. The spring-damper element has a rubber bearing 4 with an outer sleeve 5 and an elastic ring 7. About the rubber bearing 4, the spring-damper element is directly or indirectly connected to a driver's cab of a commercial vehicle, not shown. The rubber bearing 4 opposite end 31 of the Spring-damper element is directly or indirectly connected to a vehicle frame, not shown. In this way, the cab is mounted resiliently and dampening relative to the vehicle frame.
In den Zeichnungen ist nur ein Feder-Dämpfer-Element für eine Seite des Fahrerhauses dargestellt. Es versteht sich, dass ein zweites Feder-Dämpfer-Element für die andere Seite des Fahrerhauses vorgesehen ist. In the drawings, only a spring-damper element for a side of the cab is shown. It is understood that a second spring-damper element is provided for the other side of the cab.
Das Federlager 3 weist zueinander beabstandete Stützen 9, 10 auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Federlager 3 ausgebildet sind. Das dargestellte Federlager 3 kann z.B. aus einer Aluminiumlegierung bestehen und im Druckgussverfahren hergestellt werden. Die Stützen 9, 10 weisen Bohrungen 11 , 12 auf, welche miteinander fluchten, d.h. die Mittelpunkte der Bohrungen 11 , 12 liegen auf derselben Mittellinie 32. The spring bearing 3 has mutually spaced supports 9, 10, which are formed integrally with the spring bearing 3 in the illustrated embodiment. The illustrated spring bearing 3 may e.g. Made of aluminum alloy and produced by die casting. The supports 9, 10 have bores 11, 12, which are aligned with each other, i. the centers of the holes 11, 12 lie on the same center line 32nd
Der elastische Ring 7 des Gummilagers 4 weist eine zentrale Bohrung 13 auf. Das Gummilager 4 ist derart zwischen den Stützen 9, 10 angeordnet, dass die zentrale Bohrung 13 mit den Bohrungen 11 , 12 der Stützen 9, 10 fluchtet, d.h. die Mittellinie der Bohrung 13 fällt mit der die Mittelpunkte der Bohrungen 11 , 12 verbindenden Mittellinie 32 zusammen. The elastic ring 7 of the rubber bearing 4 has a central bore 13. The rubber bearing 4 is arranged between the supports 9, 10 such that the central bore 13 is aligned with the bores 11, 12 of the supports 9, 10, i. the center line of the bore 13 coincides with the center line of the bores 11, 12 connecting center line 32 together.
Um das mit dem Fahrerhaus verbundene Gummilager 4 mit dem Federlager 3 zu verbinden ist eine Buchse 14 vorgesehen, die in die Bohrungen 11 , 12 der Stützen 9, 10 und die zentrale Bohrung 13 des elastischen Rings 7 unter Ausbildung einer Pressverbindung eingepresst ist. Die Buchse 14 umschließt im eingebauten Zustand des Feder-Dämpfer-Elements einen in Fig. 1 nicht dargestellten Lagerzapfen, der mit dem nicht dargestellten Fahrerhaus verbunden ist. Auf diese Weise ist das Feder- Dämpfer-Element derart mit dem nicht dargestellten Fahrerhaus verbunden, dass der Lagerzapfen in der zentralen Bohrung 33 der Buchse 14 relativ zu dieser rotieren kann. Hierdurch wird gewährleistet, dass das Fahrerhaus gekippt werden kann, um z.B. für Wartungsarbeiten an den Motor des Nutzfahrzeugs gelangen zu können. Die Buchse 14 kann als Gleitlagerbuchse ausgebildet sein, d.h. die Innenwand der Buchse 14 kann ein Gleitlager mit dem Lagerzapfen der Fahrerhauslagerung ausbilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind in der Buchse 14 jedoch Bundbuchsen 38 angeordnet, welche als Gleitlager für einen mit dem Fahrerhaus verbundenen Lagerzapfen 8 dienen. To connect the cab 4 connected to the rubber bearing 4 with the spring bearing 3, a bush 14 is provided, which is pressed into the holes 11, 12 of the supports 9, 10 and the central bore 13 of the elastic ring 7 to form a press connection. The bush 14 encloses in the installed state of the spring-damper element a bearing pin, not shown in Fig. 1, which is connected to the driver's cab, not shown. In this way, the spring-damper element is so connected to the cab, not shown, that the bearing pin in the central bore 33 of the sleeve 14 can rotate relative thereto. This ensures that the cab can be tilted, for example, to get to the engine of the commercial vehicle for maintenance work. The bush 14 may be formed as a plain bearing bush, ie, the inner wall of the bushing 14 may form a sliding bearing with the journal of the cab bearing. In the illustrated embodiment, however, in the socket 14 Flanged bushings 38 are arranged, which serve as sliding bearings for a bearing pin 8 connected to the driver's cab.
Über die Stützen 9, 10 werden die Federkräfte der Feder 2 direkt in die Buchse 14 eingeleitet. Von der Buchse 14 werden diese Federkräfte dann auf den Lagerzapfen übertragen, der mit dem Fahrerhaus oder einem mit dem Fahrerhaus verbundenen Bauteil verbunden ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Federkräfte nicht den elastischen Ring 7 belasten. Auf das Material des elastischen Rings 7 wirkt somit keine von der Feder ausgehende Kraft ein, welche eine Vorspannung bewirken würde. Eine unerwünschte, die Federrate des elastischen Rings 7 erhöhende Vorspannung des elastischen Materials durch die Federkräfte wird somit vermieden. About the supports 9, 10, the spring forces of the spring 2 are introduced directly into the socket 14. From the socket 14, these spring forces are then transmitted to the bearing pin, which is connected to the cab or a component connected to the cab. In this way it is achieved that the spring forces do not burden the elastic ring 7. On the material of the elastic ring 7 thus acts no outgoing of the spring force, which would cause a bias. An undesirable, the spring rate of the elastic ring 7 increasing bias of the elastic material by the spring forces is thus avoided.
Das Federlager 3 weist eine Durchgangsöffnung 15 auf, welche die Kolbenstange 1 umgibt. In der Durchgangsöffnung 15 ist die Kolbenstange 1 gleitend geführt. Hierzu ist eine mit der Kolbenstange 1 zusammen wirkende Gleitbuchse 17 in der Durchgangsöffnung 15 angeordnet. Die Gleitbuchse 17 ist in einer Aufnahmenut eines Halterings 34 angeordnet und wird von einem Haltering 34 in der Durchgangsbohrung 15 gehalten. Der Haltering 34 weist eine weitere Aufnahmenut auf, in der ein mit der Kolbenstange zusammen wirkendes Dichtelement 35 angeordnet ist. Durch dieses Dichtelement 35 wird der Innenraum des Luftfederbalgs nach außen hin abgedichtet. Auf das separate Dichtelement 35 kann verzichtet werden, wenn die Gleitbuchse 17 auch gleichzeitig die Dichtfunktion übernimmt. The spring bearing 3 has a passage opening 15 which surrounds the piston rod 1. In the through hole 15, the piston rod 1 is slidably guided. For this purpose, a sliding bush 17 which cooperates with the piston rod 1 is arranged in the passage opening 15. The sliding bush 17 is arranged in a receiving groove of a retaining ring 34 and is held by a retaining ring 34 in the through hole 15. The retaining ring 34 has a further receiving groove in which a cooperating with the piston rod sealing element 35 is arranged. By this sealing element 35, the interior of the air spring bellows is sealed to the outside. The separate sealing element 35 can be dispensed with if the sliding bush 17 also simultaneously assumes the sealing function.
Der Haltering 34 (siehe Fig. 2) ist über einen elastischen Ring 19 in der Durchgangsöffnung 15 gehalten, der gleichzeitig auch die Gleitbuchse 17 umgibt. In der Schnittdarstellung gemäß Fig. 1 sind in dem elastischen Ring 19 ausgebildete Hohlräume 36 zu erkennen, welche erste Umfangsabschnitte 20 des elastischen Rings 7 bilden. Diese ersten Umfangsabschnitte 20 weisen wegen der Hohlräume 36 eine geringere Festigkeit auf als die um 90 Grad versetzt dazu angeordneten zweiten Umfangsabschnitte 21 , die aus Vollmaterial bestehen (vgl. Fig. 3). Der elastische Ring 19 ist über eine Passbuchse 37 in der Durchgangsöffnung 15 gehalten. The retaining ring 34 (see Fig. 2) is held by an elastic ring 19 in the through hole 15, which also surrounds the slide bush 17 at the same time. In the sectional view according to FIG. 1, cavities 36 formed in the elastic ring 19 can be seen, which form first circumferential sections 20 of the elastic ring 7. Because of the cavities 36, these first circumferential sections 20 have a lower strength than the second circumferential sections 21 which are offset by 90 degrees and which consist of solid material (compare FIG. 3). The elastic ring 19 is held in the passage opening 15 via a fitting bush 37.
Die durch die Durchgangsöffnung 15 hindurch ragende Kolbenstange 1 ist an ihrem dem Gummilager 4 zugewandten Ende mit der Außenhülse 5 dem Gummilager 4 fest verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Außenhülse 5 ein Element 22 mit einem Gewinde auf, das mit der Außenhülse fest verbunden ist und an das die Kolbenstange 1 mit einem entsprechenden Gegengewinde angeschraubt ist. Das Element 22 ist als Gewindehülse mit einem Innengewinde ausgebildet. Die Kolbenstange 1 weist ein Außengewinde auf, welches in das Innengewinde der Gewindehülse eingeschraubt ist. Das Element 22 kann z.B. an den Außenring 5 angeschweißt oder mit dem Außenring verschraubt sein. Alternativ kann das Element 22 einstückig mit dem Außenring ausgebildet sein. The projecting through the through hole 15 through the piston rod 1 is fixed to the rubber bearing 4 end facing the rubber bushing 4 with the outer sleeve 5 connected. In the illustrated embodiment, the outer sleeve 5, an element 22 with a thread which is fixedly connected to the outer sleeve and to which the piston rod 1 is screwed with a corresponding mating thread. The element 22 is designed as a threaded sleeve with an internal thread. The piston rod 1 has an external thread which is screwed into the internal thread of the threaded sleeve. The element 22 may for example be welded to the outer ring 5 or screwed to the outer ring. Alternatively, the element 22 may be formed integrally with the outer ring.
Über die Verbindung zwischen Kolbenstange 1 und Außenring 5 werden die Dämpferkräfte direkt in das Gummilager 4 eingeleitet. Das elastische Material des elastischen Rings 7 des Gummilagers 4 wird somit bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ausschließlich durch die Dämpferkräfte belastet und kann somit seine Funktion, eine Abkoppelung von Komfort mindernden, höher frequenten Dämpfkräften vom Fahrerhaus zu bewirken (Isolation), in uneingeschränktem Umfang erfüllen. Für die Erfüllung dieser Aufgabe steht bei der Erfindung aufgrund der Entkopplung der Krafteinleitungspfade für die Federkräfte einerseits und die Dämpferkräfte andererseits die gesamte Federrate des nicht vorgespannten elastischen Rings 7 zur Verfügung. Dadurch ist die Abkoppelung der genannten Dämpferkräfte sehr effektiv und der Fahrkomfort wird auf diese Weise gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen deutlich erhöht. About the connection between the piston rod 1 and outer ring 5, the damper forces are introduced directly into the rubber bearing 4. The elastic material of the elastic ring 7 of the rubber bearing 4 is thus charged in the construction according to the invention exclusively by the damper forces and thus its function, a decoupling of comfort-reducing, higher-frequency damping forces from the cab to effect (isolation) to meet to an unrestricted extent. For the fulfillment of this task is in the invention due to the decoupling of the force introduction paths for the spring forces on the one hand and the damper forces on the other hand, the entire spring rate of the non-prestressed elastic ring 7 available. As a result, the decoupling of said damping forces is very effective and ride comfort is significantly increased in this way compared to the known from the prior art solutions.
Fig. 2 und 3 zeigen den oberen Teil des Feder-Dämpfer-Elements nach Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung. Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2. Das Federlager 3 ist mit dem Gummilager 4 über die Buchse 14 verbunden. Die Buchse 14 ist unter Ausbildung einer Pressverbindung in den elastischen Ring 7 des Gummilagers 4 eingepresst. Auch mit den Bohrungen 11 , 12 der Stützen 9, 10 bildet die Buchse 14 eine Pressverbindung aus. Zwischen der Buchse 14 und dem mit dem Fahrerhauslager verbundenen Lagerzapfen 8 sind Lagerbuchsen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Bundbuchsen 38 ausgebildet sind, angeordnet, welche Gleitlager für den Lagerzapfen 8 bilden. In diesen Gleitlagern rotiert der Lagerzapfen 8 relativ zu der Buchse 14 und dem Gummilager 4, wenn das Fahrerhaus um die Mittelachse des Lagerzapfens 8 gekippt wird. In der Durchgangsöffnung 15 des Federlagers 3 ist eine Passbuchse 37 angeordnet, welche einen elastischen Ring 19 umschließt. Der elastische Ring 19 ist zwischen der Passbuchse 37 und dem Haltering 34 angeordnet. Der Haltering 34 nimmt seinerseits in entsprechenden Aufnahmenuten die Gleitbuchse 17 und das Dichtungselement 35 auf, die beide mit der Kolbenstange 1 zusammen wirken. Der elastische Ring 19 weist in der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 Hohlräume 36 auf, so dass der elastische Ring 19 im Bereich dieser Hohlräume 36 im Querschnitt ein Profil aufweist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der elastische Ring 19 ein im Querschnitt U-förmiges Profil auf, das auf der dem Gummilager 4 zugewandten Seite geschlossen ist, so dass keine Fremdkörper wie Verschmutzungen oder ähnliches in die Hohlräume 36 gelangen können. Auf der anderen Seite ist das U-Profil des Rings 19 offen. Der Hohlraum 36 wird durch radial nach innen ragende Vorsprünge 40 des Federlagers 3 verschlossen. 2 and 3 show the upper part of the spring-damper element according to Fig. 1 in an enlarged view. Fig. 3 shows a section along the line AA in Fig. 2. The spring bearing 3 is connected to the rubber bearing 4 via the bushing 14. The bushing 14 is pressed to form a press connection in the elastic ring 7 of the rubber bearing 4. Even with the holes 11, 12 of the supports 9, 10, the bush 14 forms a press connection. Between the bushing 14 and the bearing journal 8 connected to the cab bearing bushes, which are formed in the illustrated embodiment as flanged bushes 38, arranged, which form plain bearings for the bearing pin 8. In these plain bearings, the trunnion 8 rotates relative to the bush 14 and the rubber bearing 4 when the cab is tilted about the center axis of the trunnion 8. In the through hole 15 of the spring bearing 3, a fitting bush 37 is arranged, which encloses an elastic ring 19. The elastic ring 19 is disposed between the fitting bushing 37 and the retaining ring 34. The retaining ring 34 in turn receives in corresponding grooves on the sliding bushing 17 and the seal member 35, both of which interact with the piston rod 1 together. The elastic ring 19 has in the sectional view of FIG. 2 cavities 36, so that the elastic ring 19 in the region of these cavities 36 in cross-section has a profile. In the illustrated embodiment, the elastic ring 19 has a cross-sectionally U-shaped profile, which is closed on the rubber bearing 4 facing side, so that no foreign matter such as soiling or the like can get into the cavities 36. On the other hand, the U-profile of the ring 19 is open. The cavity 36 is closed by radially inwardly projecting projections 40 of the spring bearing 3.
Die Umfangsabschnitte des elastischen Rings 19, in denen die Hohlräume 36 vorgesehen sind, bilden erste Umfangsabschnitte 20, in denen der Ring 19 in radialer Richtung eine geringere Festigkeit aufweist als in einer zur Zeichnungsebene der Fig. 2 in senkrecht verlaufenden Ebene, in der der Ring aus Vollmaterial besteht (siehe Fig. 3). Die aus Vollmaterial bestehenden Umfangsabschnitte des elastischen Rings 19 bilden zweite Umfangsabschnitte 21 , die in radialer Richtung eine höhere Festigkeit aufweisen als die in Fig. 2 dargestellten ersten Umfangsabschnitte 20. The peripheral portions of the elastic ring 19, in which the cavities 36 are provided, form first peripheral portions 20, in which the ring 19 in the radial direction has a lower strength than in the plane of the drawing of FIG. 2 in a plane perpendicular, in which the ring made of solid material (see Fig. 3). The peripheral portions of the elastic ring 19 made of solid material form second circumferential portions 21 which have a higher strength in the radial direction than the first circumferential portions 20 shown in FIG.
Fig. 4 zeigt das Feder-Dämpfer-Element im eingebauten Zustand. Der Lagerzapfen 8 ist über eine Schraube 39 mit einen Bauteil 40 verbunden, welches fest mit dem nicht dargestellten Fahrerhaus verbunden ist. In dieser Darstellung ist gut nachvollziehbar, wie die im Fahrbetrieb auftretenden Federkräfte der Feder 2 über die Stützen 9, 10, die Buchse 14, die Bundbuchsen 38 und den Lagerzapfen 8 unter Umgehung des elastischen Rings 7 des Gummilagers 4 direkt in das Fahrerhauslager eingeleitet werden. Der elastische Ring 19 wird somit von den Federkräften der Feder 2 nicht belastet. Sondern er steht ohne jede Vorspannung für die Aufnahme von Dämpferkräften des Schwingungsdämpfers zur Verfügung, die über die Kolbenstange 1 , das Element 22 und die Außenhülse 5 in den elastischen Ring eingeleitet werden. Damit kann eine optimale Abkoppelung von den Fahrkomfort mindernden Dämpfkräften höherer Frequenzen vom Fahrerhaus erreicht und der Fahrkomfort signifikant verbessert werden. Fig. 4 shows the spring-damper element in the installed state. The bearing pin 8 is connected via a screw 39 with a component 40 which is fixedly connected to the driver's cab, not shown. In this representation, it is easy to see how the spring forces of the spring 2 which occur during driving are introduced directly into the cab bearing via the supports 9, 10, the bush 14, the flanged bushes 38 and the bearing journal 8, bypassing the elastic ring 7 of the rubber bearing 4. The elastic ring 19 is thus not burdened by the spring forces of the spring 2. But he is without any bias for the absorption of damper forces of the vibration damper available, which are introduced via the piston rod 1, the element 22 and the outer sleeve 5 in the elastic ring. This can be an optimal decoupling of the ride comfort diminishing damping forces of higher frequencies are achieved by the driver's cab and the driving comfort is significantly improved.
In Fig. 5 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher im Unterschied zur ersten Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 an dem Federlager 3 ein Federteller 42 befestigt ist, der zur Abstützung einer als Schraubenfeder ausgebildeten, in Fig. 5 nicht dargestellten Stahlfeder dient. Das Funktionsprinzip dieser zweiten Ausführungsform ist sehr ähnlich wie das der ersten Ausführungsform. In Fig. 5, a second embodiment of the invention is shown in which, unlike the first embodiment of FIGS. 1 to 4 to the spring bearing 3, a spring plate 42 is attached, which is designed to support a helical spring, not shown in Fig. 5 Steel spring serves. The operating principle of this second embodiment is very similar to that of the first embodiment.
Das Federlager 3 weist eine Durchgangsöffnung 15 auf, in der eine mit der Kolbenstange 1 des nicht dargestellten Schwingungsdämpfers zusammen wirkende Gleitbuchse 17 angeordnet ist. Die Kolbenstange 1 ist über ein Außengewinde in ein Innengewinde des Elements 22 eingeschraubt. Das Element 22 ist fest mit dem Außenring 5 des Gummilagers 4 verbunden, z.B. verschweißt. Der elastische Ring 7 ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung zwischen der Außenhülse 5 und einer Innenhülse 6 des Gummilagers 4 angeordnet. Das Federlager 3 weist zwei als separate Bauteile ausgebildete Stützen 9, 10 auf, die mit dem Federlager 3 fest verbunden, z.B. verschweißt sind. Das Gummilager 4 ist dadurch mit den Stützen 9, 10 des Federlagers 3 verbunden, dass zwei Buchsen 14 unter Ausbildung jeweils einer Pressverbindung in die Innenhülse 6 eingepresst sind. Auch mit den Bohrungen 11 , 12 der Stützen 9, 10 bilden die Buchsen 14 Pressverbindungen aus. Zusätzlich oder alternativ können die Buchsen 14 mit ihrem jeweiligen Bund 43 an den Stützen 9, 10 befestigt, z.B. verschweißt sein. In jeder Buchse 14 ist eine Gleitlagerhülse 18 angeordnet, die einen nicht dargestellten, mit dem Fahrerhauslager verbundenen Lagerzapfen drehbar aufnehmen. The spring bearing 3 has a passage opening 15, in which a with the piston rod 1 of the vibration damper, not shown together sliding bushing 17 is arranged. The piston rod 1 is screwed via an external thread into an internal thread of the element 22. The element 22 is fixedly connected to the outer ring 5 of the rubber bearing 4, e.g. welded. The elastic ring 7 is arranged in this embodiment of the invention between the outer sleeve 5 and an inner sleeve 6 of the rubber bearing 4. The spring bearing 3 has two supports 9, 10 formed as separate components, which are fixedly connected to the spring bearing 3, e.g. are welded. The rubber bearing 4 is thereby connected to the supports 9, 10 of the spring bearing 3, that two bushes 14 are pressed under formation of a respective press connection in the inner sleeve 6. Even with the holes 11, 12 of the supports 9, 10 form the bushings 14 press connections. Additionally or alternatively, the bushings 14 may be secured with their respective collar 43 to the supports 9, 10, e.g. be welded. In each bushing 14, a slide bearing sleeve 18 is arranged to receive a not shown, associated with the cab bearing pivot bearing rotatably.
Die Federkräfte der Stahlfeder werden über den Federteller 41 in das Federlager 3, von diesem in die Stützen 9, 10, von diesen in die Buchsen 14 und von diesen über die Gleitlagerhülsen 18 in den Lagerzapfen eingeleitet. Die Dämpferkräfte werden über die Kolbenstange 1 in das Element 22 eingeleitet und von diesem auf die Außenhülse 5 des Gummilagers 4 übertragen. Über die Außenhülse 5 werden die Dämpferkräfte in den elastischen Ring 7 des Gummilagers eingeleitet, so dass die volle Federrate des nicht vorgespannten Rings 19 ausgenutzt werden kann, um die den Fahrkomfort senkenden Dämpfkräfte mit hoher Frequenz von dem nicht dargestellten Fahrerhaus abzukoppeln. The spring forces of the steel spring are introduced via the spring plate 41 into the spring bearing 3, from this into the supports 9, 10, of these into the bushes 14 and of these via the plain bearing sleeves 18 in the bearing journals. The damper forces are introduced via the piston rod 1 in the element 22 and transmitted from this to the outer sleeve 5 of the rubber bearing 4. About the outer sleeve 5, the damper forces are introduced into the elastic ring 7 of the rubber bearing, so that the full spring rate of the unbiased ring 19 can be exploited to the To reduce the driving comfort lowering damping forces at high frequency from the cab, not shown.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Kolbenstange1 piston rod
2 Feder 2 spring
3 Federlager  3 spring bearing
4 Gummilager 4 rubber bearings
5 Außenhülse5 outer sleeve
6 Innenhülse 6 inner sleeve
7 elastischer Ring 7 elastic ring
8 Lagerzapfen8 trunnion
9 Stütze 9 support
10 Stütze  10 support
11 Bohrung  11 bore
12 Bohrung  12 hole
13 Bohrung  13 hole
14 Buchse  14 socket
15 Durchgangsöffnung 15 passage opening
17 Gleitbuchse17 sliding bush
18 Gleitlagerhülse18 plain bearing sleeve
19 elastischer Ring19 elastic ring
20 Umfangsabschnitt20 peripheral section
21 Umfangsabschnitt21 peripheral section
22 Element 22 element
30 Abrollkolben 30 rolling piston
31 Ende 31 end
32 Mittellinie  32 midline
33 Bohrung  33 hole
34 Haltering  34 retaining ring
35 Dichtelement 35 sealing element
36 Hohlraum 36 cavity
37 Passbuchse 37 passport socket
38 Bundbuchse38 collar bush
39 Schraube 39 screw
40 Bauteil Vorsprung Federteller Bund 40 component Projection spring plate collar

Claims

Patentansprüche claims
1. Feder-Dämpfer-Element für die Lagerung eines kippbaren Fahrerhauses eines Nutzfahrzeugs, umfassend A spring-damper element for the storage of a tiltable cab of a commercial vehicle, comprising
a) einen Schwingungsdämpfer mit einer Kolbenstange (1),  a) a vibration damper with a piston rod (1),
b) eine Feder (2),  b) a spring (2),
c) ein Federlager (3), an welchem sich die Feder (2) mittelbar oder unmittelbar abstützt, c) a spring bearing (3) on which the spring (2) is supported directly or indirectly,
d) und ein Gummilager (4) mit einer Außenhülse (5) und einem elastischen Ring (7), e) wobei der elastische Ring (7) des Gummilagers (4) einen eine Drehachse für die Kippbewegung des Fahrerhauses definierenden Lagerzapfen (8) umschließt, dadurch gekennzeichnet, d) and a rubber bearing (4) with an outer sleeve (5) and an elastic ring (7), e) wherein the elastic ring (7) of the rubber bearing (4) enclosing an axis of rotation for the tilting movement of the cab bearing journal (8) , characterized,
f) dass das Federlager (3) zueinander beabstandete Stützen (9, 10) aufweist, welche miteinander fluchtende Bohrungen (11 , 12) aufweisen, f) that the spring bearing (3) has mutually spaced supports (9, 10) which have mutually aligned bores (11, 12),
g) dass das Gummilager (4) derart zwischen den Stützen (9, 10) angeordnet ist, dass eine zentrale Bohrung (13) des elastischen Rings (7) mit den Bohrungen (11 , 12) der Stützen (9, 10) fluchtet, g) that the rubber bearing (4) is arranged between the supports (9, 10) such that a central bore (13) of the elastic ring (7) is aligned with the bores (11, 12) of the supports (9, 10),
h) dass die Stützen (9, 10) und das Gummilager (4) durch mindestens eine den Lagerzapfen (8) umschließende Buchse (14) miteinander verbunden sind, h) that the supports (9, 10) and the rubber bearing (4) by at least one bearing pin (8) enclosing sleeve (14) are interconnected,
i) dass das Federlager (3) eine die Kolbenstange (1) umgebende Durchgangsöffnung (15) aufweist, in der die Kolbenstange (1) gleitend geführt ist, i) that the spring bearing (3) has a through opening (15) surrounding the piston rod (1), in which the piston rod (1) is slidably guided,
j) und dass die Außenhülse (5) des Gummilagers (4) fest mit der Kolbenstange (1) verbunden ist. j) and that the outer sleeve (5) of the rubber bearing (4) is fixedly connected to the piston rod (1).
2. Feder-Dämpfer-Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummilager (4) eine Innenhülse (6) aufweist, wobei der elastische Ring (7) zwischen der Außenhülse (5) und der Innenhülse (6) angeordnet ist. Second spring-damper element according to claim 1, characterized in that the rubber bearing (4) has an inner sleeve (6), wherein the elastic ring (7) between the outer sleeve (5) and the inner sleeve (6) is arranged.
3. Feder-Dämpfer-Element nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Lagerzapfen (8) und der mindestens einen Buchse (14) mindestens eine Gleitlagerhülse (18) angeordnet ist. 3. spring-damper element according to one of the preceding claims, characterized in that between the bearing journal (8) and the at least one bushing (14) at least one slide bearing sleeve (18) is arranged.
4. Feder-Dämpfer-Element nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Buchse (14) mit der Innenhülse (6) durch eine Pressverbindung verbunden ist. 4. spring-damper element according to claim 2 or 3, characterized in that the at least one bush (14) with the inner sleeve (6) is connected by a press connection.
5. Feder-Dämpfer-Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (14) mit den Stützen (9, 10) fest verbunden ist. 5. spring-damper element according to claim 4, characterized in that the bush (14) with the supports (9, 10) is firmly connected.
6. Feder-Dämpfer-Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (14) mit den Stützen (9, 10) über Pressverbindungen verbunden ist. 6. spring-damper element according to claim 5, characterized in that the bush (14) is connected to the supports (9, 10) via press connections.
7. Feder-Dämpfer-Element nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (9, 10) einteilig mit dem Federlager (3) 7. spring-damper element according to one of the preceding claims, characterized in that the supports (9, 10) integral with the spring bearing (3)
ausgebildet sind. are formed.
8. Feder-Dämpfer-Element nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (5) des Gummilagers (4) ein Element (22) mit einem Gewinde aufweist, an das die ein entsprechendes Gegengewinde 8. spring damper element according to one of the preceding claims, characterized in that the outer sleeve (5) of the rubber bearing (4) has an element (22) with a thread, to which a corresponding mating thread
aufweisende Kolbenstange (1) angeschraubt ist. having screwed piston rod (1) is screwed.
9. Feder-Dämpfer-Element nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Durchgangsöffnung (15) des Federlagers (3) eine mit der Kolbenstange (1) zusammen wirkende Gleitbuchse (17) angeordnet ist. 9. spring-damper element according to one of the preceding claims, characterized in that in the passage opening (15) of the spring bearing (3) with the piston rod (1) cooperating slide bushing (17) is arranged.
10. Feder-Dämpfer-Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Durchgangsöffnung (15) des Federlagers (3) ein die Gleitbuchse ( 7) 10. spring-damper element according to claim 9, characterized in that in the passage opening (15) of the spring bearing (3) has a sliding bush (7)
umgebender elastischer Ring (19) angeordnet ist. surrounding elastic ring (19) is arranged.
11. Feder-Dämpfer-Element nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Ring (19) über seinen Umfang verteilt erste und zweite Unnfangsabschnitte (20, 21) mit in radialer Richtung unterschiedlicher Festigkeit aufweist. 11. spring damper element according to claim 10, characterized in that the elastic ring (19) distributed over its circumference first and second Unnfangsabschnitte (20, 21) having different strength in the radial direction.
12. Feder-Dämpfer-Element nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Umfangsabschnitte (20) in radialer Richtung eine geringere Festigkeit aufweisen als die zweiten Umfangsabschnitte (21). 12. spring-damper element according to claim 11, characterized in that the first peripheral portions (20) in the radial direction have a lower strength than the second peripheral portions (21).
13. Feder-Dämpfer-Element nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Umfangsabschnitte (20) im Querschnitt ein Profil aufweisen und die zweiten Umfangsabschnitte (21) aus Vollmaterial bestehen. 13. spring-damper element according to claim 13, characterized in that the first peripheral portions (20) have a profile in cross section and the second peripheral portions (21) made of solid material.
PCT/EP2010/004799 2009-09-03 2010-08-05 Spring-damper element for a driver's cab mounting WO2011026549A1 (en)

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