DE102013217028B4

DE102013217028B4 - Schwingungsdämpfer für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102013217028B4
Application number: DE102013217028.9A
Authority: DE
Inventors: Frank Karl; Thomas Pflaum
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2018-09-20
Anticipated expiration: 2033-08-28
Also published as: KR20150024791A; US9227477B2; CN104417307A; DE102013217028A1; US20150061203A1; CN104417307B

Abstract

Schwingungsdämpfer (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Tragfeder (2), umfassend:• ein Dämpferrohr (3) mit einer Längserstreckungsachse (A),• einen Federteller (4), welcher einen rohrförmigen Federtellerhals (5) aufweist, welcher das Dämpferrohr (3) in Umfangsrichtung umgreift, sowie einen von dem Federtellerhals (5) axial beabstandeten Anlageabschnitt (6) aufweist, wobei der Anlageabschnitt (6) mit dessen tellerförmigen radialen Erstreckung (7) die Tragfeder (2) axial abstützt,• eine Schutzeinlage (9), wobei diese einen scheibenförmigen Abschnitt (10) aufweist, welcher die der Tragfeder (2) zugewandte Oberfläche (11) des Anlageabschnitts (6) des Federtellers (4) zumindest teilweise abdeckt, und wobei die Schutzeinlage (9) einen weiteren, rohrförmigen Abschnitt (12) aufweist, welcher den Federtellerhals (5) zumindest teilweise abdeckt,• sowie einen Schutzbalg (13), welcher einen ersten Endabschnitt (14) und einen zweiten Endabschnitt (15) aufweist, wobei der Schutzbalg (13) mit dessen erstem Endabschnitt (14) zumindest mittelbar an einer Kolbenstange (16) festgelegt ist und wobei der Schutzbalg (13) mit dessen zweitem Endabschnitt (15) das Dämpferrohr (3) in Umfangsrichtung umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinlage (9) mindestens einen, von dem scheibenförmigen Abschitt (10) axial beabstandeten, sich radial nach außen erstreckenden Stützabschnitt (17) aufweist, wobei sich der Schutzbalg (13) mit dessen zweiten Endabschnitt (15), unter einer axialen Vorspannung an dem Stützabschnitt (17) der Schutzeinlage (9) axial abstützt und wobei, bezogen auf die Längserstreckungsachse (A) des Dämpferrohrs sich der Stützabschnitt (17) radial über den Innendurchmesser (d) einer sich an dem Federteller (4) abstützenden Endwindung (18) der Tragfeder (2) hinaus erstreckt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
In der DE 10 2010 063 101 A1 ist ein gattungsbildender Schwingungsdämpfer offenbart, welcher ein Dämpferrohr mit einer Längserstreckungsachse (A), einen Federteller, eine Schutzeinlage, sowie einen Schutzbalg aufweist.
Der Federteller weist einen rohrförmigen Federtellerhals auf, welcher ein Dämpferrohr in Umfangsrichtung umgreift. Des Weiteren weist der Federteller einen von dem Federtellerhals axial beabstandeten Anlageabschnitt auf, wobei der Anlageabschnitt mit dessen im Wesentlichen Tellerförmiger radialer Erstreckung eine Tragfeder axial abstützt. Die Schutzeinlage, deckt die der Tragfeder zugewandte Oberfläche des Anlageabschnitts des Federtellers mit dessen scheibenförmigem Abschnitt ab. Der Federtellerhals ist durch den rohrförmigen Abschnitt der Schutzeinlage abgedeckt.
Der Schutzbalg, umgreift das Dämpferrohr in Umfangsrichtung, und stützt sich mit dessen einen Ende an der Schutzeinlage axial ab.
Bei einer starken Belastung des Schwingungsdämpfers, wie beispielsweise beim Überfahren von Schlaglöchern kann aufgrund der relativ kleinen Durchmesserdifferenz zwischen dem Außendurchmesser der Schutzeinlage und dem Innendurchmesser des Schutzbalgs im gemeinsamen Anlagebereich nicht ausgeschlossen werden, dass der Schutzbalg über die Schutzeinlage rutscht und mit der Tragfeder in Kontakt kommt. Würde das passieren, so würde der Schutzbalg bei jeder Einfederungs- und/oder Ausfederungsbewegung des Schwingungsdämpfers an der Feder reiben und die Korrosionsschutzbeschichtung verletzen, was sich unweigerlich in einer vorzeitigen Korrosion der Tragfeder, sowie deren Bruch auswirken würde.
Ausgehend von der vorstehend erläuterten Problematik, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde einen Schwingungsdämpfer derart weiter zu entwickeln, dass ein Reibkontakt zwischen dem Schutzbalg und der Tragfeder vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach die Schutzeinlage mindestens einen sich radial nach außen erstreckenden Stützabschnitt aufweist, wobei sich der Schutzbalg sich mit dessen zweiten Endabschnitt, unter einer definierten axialen Vorspannung an dem Stützabschnitt der Schutzeinlage axial abstützt und wobei bezogen auf die Längserstreckungsachse des Dämpferrohrs sich der Stützabschnitt radial über den Innendurchmesser einer sich an dem Federteller abstützenden Endwindung der Tragfeder hinaus erstreckt.
Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den Unteransprüchen, sowie in den Figuren angegeben.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist zumindest der Stützabschnitt der Schutzeinlage aus einem elastische Eigenschaften aufweisendem Werkstoff ausgeführt. Dadurch kann der Stützabschnitt bei der Montage der Tragfeder reversibel verformt werden, sodass die Endwindung der Tragfeder den Stützabschnitt passieren kann. Nach dem Erhalt der ursprünglichen Form kann der Stützabschnitt weiterhin den Schutzbalg axial stützen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann der Stützabschnitt direkt an dem rohrförmigen Abschnitt der Schutzeinlage ausgeführt werden. Des Weiteren ist es möglich den Stützabschnitt und die Schutzeinlage gemeinsam einteilig, also als ein Bauteil auszuführen, was die Anzahl der Bauteile reduzieren würde, was sich vorteilhaft auf den Herstellungsprozess auswirkt.
Es kann auch vorgesehen sein, den Stützabschnitt mehrere Segmente umfassend auszuführen, wie es in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante angegeben wurde.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der rohrförmige Abschnitt der Schutzeinlage mindestens eine sich radial und axial erstreckende Aussparung aufweist. Des Weiteren können der Federteller und/oder die Schutzeinlage eine Verdrehsicherung für die Tragfeder aufweisen, welche die Tragfeder gegen eine rotatorische Verdrehung relativ zu dem Federteller sichert.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass die Schutzeinlage, eine Dichtungslippe aufweist, welche sich dichtend an dem Dämpferrohr außenseitig in Umfangsrichtung anlegt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren. Diese zeigen:

1: eine Schnittdarstellung einer beispielsweisen Ausführungsvariante des Schwingungsdämpfers gemäß Patentanspruch 1;
2: eine vergrößerte Schnittdarstellung des Schwingungsdämpfers gemäß 1, im Bereich des Federtellers;
3: eine perspektivische Darstellung einer Baueinheit, bestehend aus dem Federteller mit der daran montierten Schutzeinlage;
4: eine Schnittdarstellung der Baueinheit, bestehend aus dem Federteller mit der daran montierten Schutzeinlage, gemäß 3;
5: eine Ausschnittdarstellung einer beispielsweisen Ausführungsvariante des Schwingungsdämpfers gemäß Patentanspruch 1.

In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Schwingungsdämpfers 1 für einen Kraftfahrzeug mit einer Tragfeder 2, gemäß Patentanspruch 1 in einer Schnittdarstellung abgebildet. Dieser umfasst ein Dämpferrohr 3 mit einer Längserstreckungsachse A, einen Federteller 4, eine Schutzeinlage 9, sowie einen Schutzbalg 13.
Der Federteller 4, weist einen im Wesentlichen rohrförmigen Federtellerhals 5 auf, welcher das Dämpferrohr 3 in Umfangsrichtung umgreift. Des Weiteren weist der Federteller 4 einen von dem Federtellerhals 5 axial beabstandeten Anlageabschnitt 6 auf. Der Anlageabschnitt 6 stützt mit dessen im Wesentlichen tellerförmigen radialen Erstreckung 7 die Tragfeder 2 axial ab.
Die Schutzeinlage 9 ist zwischen dem Federteller 4 und der Tragfeder 2 angeordnet und weist einen im Wesentlichen scheibenförmigen Abschnitt 10 auf, welcher die der Tragfeder 2 zugewandte Oberfläche 11 des Anlageabschnitts 6 des Federtellers 4 in dem hier abgebildeten Ausführungsbeispiel nahezu vollständig abdeckt. Darüber hinaus weist die Schutzeinlage 9 einen weiteren, rohrförmigen Abschnitt 12 auf, welcher den Federtellerhals 5 abdeckt.
Der Schutzbalg 13 weist einen ersten Endabschnitt 14 und einen zweiten Endabschnitt 15 auf, dabei ist der Schutzbalg 13 mit dessen erstem Endabschnitt 14 mittelbar an einer Kolbenstange 16 festgelegt. Der Schutzbalg 13 umgreift mit dessen zweitem Endabschnitt 15 das Dämpferrohr 3 in Umfangsrichtung, jedoch unter Einschluss eines definierten Luftspaltes zwischen der Innenwandung des Schutzbalgs 13 und der äußeren Oberfläche des Dämpferrohrs 3.
Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, weist die Schutzeinlage 9 einen sich radial nach außen erstreckenden Stützabschnitt 17 auf, welcher einteilig, also als ein Bauteil mit der Schutzeinlage 9, an dem rohrförmigen Abschnitt 12 der Schutzeinlage 9 ausgeführt ist. Der Schutzbalg 13 stützt sich mit dessen zweiten Endabschnitt 15, unter einer definierten axialer Vorspannung an dem Stützabschnitt 17 der Schutzeinlage 9 axial ab. Des Weiteren ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt, dass sich der Stützabschnitt 17, bezogen auf die Längserstreckungsachse A des Dämpferrohrs, radial über den Innendurchmesser d einer sich an dem Federteller 4 abstützenden Endwindung 18 der Tragfeder 2 hinaus erstreckt.
Der Stützabschnitt 17 der Schutzeinlage 9 ist aus einem elastische Eigenschaften aufweisendem Werkstoff ausgeführt und kann bei der Montage der Tragfeder reversibel verformt werden.
In allen Figuren 1 - 4 ist dargestellt, dass der rohrförmige Abschnitt 12 der Schutzeinlage 9 eine sich über ein definiertes Maß radial und axial erstreckende Aussparung 19 aufweist. In der 3 ist dargestellt, dass die Aussparung als eine umlaufende Nut direkt unter dem Stützabschnitt 17 an dem rohrförmigen Abschnitt 12 der Schutzeinlage 9 ausgeführt werden kann. Somit kann der reversibel verformbare Stützabschnitt bei der Montage der Tragfeder 2, von der Endwindung 18 der Tragfeder 2, wie in den Figuren dargestellt, nach unten eingeklappt werden, sodass sich der Stützabschnitt im Wesentlichen in die Aussparung 19 hineinlegt und sodass die Endwindung 18 den Stützabschnitt 17 axial passieren kann. Danach erhält der Stützabschnitt 17 dessen ursprüngliche Form zurück und stützt den Schutzbalg 13 axial ab. Da der Stützabschnitt 17 der Schutzeinlage 9 den Schutzbalg 13 unter einer definierten axialen Vorspannung axial stützt, und das Herunterrutschen des Schutzbalgs 13 verhindert, bringt der Stützabschnitt 17 bei jeder Einfederungsbewegung des Schwingungsdämpfers eine der axialen Vorspannung des Schutzbalgs 13 entgegen gerichtete Federkraft auf. In Abhängigkeit von den im Raum stehenden Anforderungen an diese Federkraft, kann der Stützabschnitt 17 beliebig modifiziert werden. Er kann beispielsweise als ein einteiliges ungeteiltes Ringelement, oder auch mehrere Segmente umfassend ausgeführt sein. So umfasst der in der 3 beispielsweise dargestellter Stützabschnitt 17 zwei Segmente 20; 21.
Des Weiteren ist in den Figuren 1 - 4 dargestellt, dass die Schutzeinlage 9, eine Dichtungslippe 22 aufweisen kann, welche sich dichtend an dem Dämpferrohr 3 außenseitig in Umfangsrichtung anlegt. Somit kann die Anlagestelle des Federtellers 4 an dem Dämpferrohrs 3 gegen Verschmutzungen geschützt werden.
Darüber hinaus kann die Schutzeinlage 9, und/oder der Federteller 4 eine Verdrehsicherung 8 aufweisen, welche die Tragfeder 2 gegen eine rotatorische Verdrehung relativ zum Federteller 4 sichert.
In der 5 ist ein Ausschnitt einer beispielsweisen Ausführungsvariante des Schwingungsdämpfers 1 nach Anspruch 1 dargestellt. Der Unterschied zu den anderen Figuren besteht darin, dass der Schutzbalg 13 ein axial wirkendes Halteelement 23 aufweist, welches an der Schutzeinlage 9 festgelegt ist und den Schutzbalgs 13 gegen eine axiale Verschiebung relativ zur Schutzeinlage 9 sichert. Dabei umgreift das Halteelement 23 mit einem daran ausgeführten axialen Erstreckungsabschnitt 24, sowie dem sich an den axialen Erstreckungsabschnitt 24 angrenzenden radialen Erstreckungsabschnitt 25 den Stützabschnitt 17 der Schutzeinlage 9. Somit ist das Halteelement 23 formschlüssig mit der Schutzeinlage 9 verbunden. Es kann jedoch auch durchaus vorgesehen sein die Verbindung des Halteelements 23 mit der Schutzeinlage 9 stoffschlüssig oder kraftschlüssig auszuführen. Das Halteelement 23 kann einteilig ausgeführt sein oder auch aus mehreren Segmenten bestehen.
Bezugszeichenliste

1: Schwingungsdämpfer
2: Tragfeder
3: Dämpferrohr
4: Federteller
5: Federtellerhals
6: Anlageabschnitt
7: radiale Erstreckung
8: Verdrehsicherung
9: Schutzeinlage
10: scheibenförmiger Abschnitt
11: Oberfläche
12: rohrförmiger Abschnitt
13: Schutzbalg
14: erster Endabschnitt
15: zweiter Endabschnitt
16: Kolbenstange
17: Stützabschnitt
18: Endwindung
19: Aussparung
20: Segment
21: Segment
22: Dichtungslippe
23: axial wirkendes Halteelement
24: axialer Erstreckungsabschnitt
25: radialer Erstreckungsabschnitt
A: Längserstreckungsachse
d: Innendurchmesser

Claims

Schwingungsdämpfer (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Tragfeder (2), umfassend: • ein Dämpferrohr (3) mit einer Längserstreckungsachse (A), • einen Federteller (4), welcher einen rohrförmigen Federtellerhals (5) aufweist, welcher das Dämpferrohr (3) in Umfangsrichtung umgreift, sowie einen von dem Federtellerhals (5) axial beabstandeten Anlageabschnitt (6) aufweist, wobei der Anlageabschnitt (6) mit dessen tellerförmigen radialen Erstreckung (7) die Tragfeder (2) axial abstützt, • eine Schutzeinlage (9), wobei diese einen scheibenförmigen Abschnitt (10) aufweist, welcher die der Tragfeder (2) zugewandte Oberfläche (11) des Anlageabschnitts (6) des Federtellers (4) zumindest teilweise abdeckt, und wobei die Schutzeinlage (9) einen weiteren, rohrförmigen Abschnitt (12) aufweist, welcher den Federtellerhals (5) zumindest teilweise abdeckt, • sowie einen Schutzbalg (13), welcher einen ersten Endabschnitt (14) und einen zweiten Endabschnitt (15) aufweist, wobei der Schutzbalg (13) mit dessen erstem Endabschnitt (14) zumindest mittelbar an einer Kolbenstange (16) festgelegt ist und wobei der Schutzbalg (13) mit dessen zweitem Endabschnitt (15) das Dämpferrohr (3) in Umfangsrichtung umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinlage (9) mindestens einen, von dem scheibenförmigen Abschitt (10) axial beabstandeten, sich radial nach außen erstreckenden Stützabschnitt (17) aufweist, wobei sich der Schutzbalg (13) mit dessen zweiten Endabschnitt (15), unter einer axialen Vorspannung an dem Stützabschnitt (17) der Schutzeinlage (9) axial abstützt und wobei, bezogen auf die Längserstreckungsachse (A) des Dämpferrohrs sich der Stützabschnitt (17) radial über den Innendurchmesser (d) einer sich an dem Federteller (4) abstützenden Endwindung (18) der Tragfeder (2) hinaus erstreckt.
Schwingungsdämpfer (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Tragfeder (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Stützabschnitt (17) der Schutzeinlage (9) aus einem elastische Eigenschaften aufweisendem Werkstoff ausgeführt ist und reversibel verformt werden kann.
Schwingungsdämpfer (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Tragfeder (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützabschnitt (17) an dem rohrförmigen Abschnitt (12) der Schutzeinlage (9) ausgeführt ist.
Schwingungsdämpfer (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Tragfeder (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Abschnitt (12) der Schutzeinlage (9) mindestens eine sich über ein definiertes Maß radial und axial erstreckende Aussparung (19) aufweist.
Schwingungsdämpfer (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Tragfeder (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützabschnitt (17) und die Schutzeinlage (9) gemeinsam einteilig, also als ein Bauteil ausgeführt sind.
Schwingungsdämpfer (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Tragfeder (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinlage (9), eine Dichtungslippe (22) aufweist, welche sich dichtend an dem Dämpferrohr (3) außenseitig in Umfangsrichtung anlegt.
Schwingungsdämpfer (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Tragfeder (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützabschnitt (17) mehrere Segmente (20; 21) umfasst.
Schwingungsdämpfer (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Tragfeder (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinlage (9), und/oder der Federteller (4) eine Verdrehsicherung (8) aufweist, welche die Tragfeder (2) gegen eine rotatorische Verdrehung relativ zum Federteller (4) sichert.
Schwingungsdämpfer (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Tragfeder (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzbalg (13) ein axial wirkendes Halteelement (23) aufweist, welches an der Schutzeinlage (9) festgelegt ist und einer axialen Verschiebung des Schutzbalgs (13) relativ zur Schutzeinlage (9) entgegenwirkt.