DE10058682C1 - Kolben-Zylinder-Aggregat mit angebautem Anschlusselement - Google Patents

Abstract

Kolben-Zylinder-Aggregat mit angebautem Anschlusselement, insbesondere Schwingungsdämpfer oder Federbein für Fahrzeuge, wobei jedes Aggregat eine mit einem Kolben versehene Kolbenstange aufweist, die axial verschiebbar in einen mit einem Behälterboden versehenen Behälter eintaucht. Die Kolbenstange weist an dem aus dem Zylinder ragenden Ende ein Anschlusselement auf, während der Behälterboden ein weiteres Anschlusselement trägt und das Aggregat mit Hilfe dieser ein Gelenk oder ein Teil eines Gelenks bildenden Anschlusselemente gelenkig zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Bauteilen im Fahrzeug eingebaut ist. Zur Verbindung des dem Behälterboden zugeordneten Anschlusselements weist der Behälterboden ein Befestigungsteil auf, das eine quer zur Aggregatachse verlaufende Aufnahme besitzt, wobei das Anschlusselement mit einem dieser Aufnahme angepassten Aufnahmestück versehen ist. Hierdurch wird eine unverdrehbare und lösbare Verbindung des Anschlusselements mit dem Behälterboden geschaffen.

Description

Die Erfindung betrifft Kolben-Zylinder-Aggregate, insbesondere hydropneumati­ sche Schwingungsdämpfer oder Federbeine für Fahrzeuge, entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei derartigen Aggregaten ist es bekannt, ein Anschlussauge, das ein Ringgelenk oder Kugelgelenk aufnimmt, am Boden eines Behälters anzuschweißen. Durch die beim Schweißen auftretende Wärme wird das angeschweißte Auge unkontrollier­ bar unrund verformt, ferner können sich Schweißspritzer im Auge bilden, wo­ durch teuere Nacharbeit und erheblicher Prüfaufwand vor dem Einbau der Gelenk­ teile erforderlich wird, damit eine einwandfreie Funktion des Anschlussgelenks über einen langen Zeitraum gewährleistet ist. Außerdem wird durch die Schweißwärme der Behälterboden verformt, so dass die Gefahr einer ungleich­ mäßigen Abstützung eines im Innern des Behälters angeordneten und sich auf dem Behälterboden abstützenden Bodenventilkörpers besteht, der üblicherweise aus sprödbrüchigem Sinterstahl hergestellt ist und deshalb während des Betriebs zu Bruch gehen kann. Zur Verringerung dieser Nachteile wird der Behälterboden entsprechend dick ausgeführt.

Bei einem als Kugelgelenk ausgebildeten Anschlusselement ist es bekannt, eine Schraubverbindung zwischen dem Behälterboden und dem Kugelgelenk vorzuse­ hen. Derartige Schraubverbindungen sind teuer in der Herstellung und benötigen einen relativ großen axialen Bauraum. Weiter ist es durch die DE 91 09 747 U1 bekannt, den Behälter eines Schwingungsdämpfers mit dem Behälterboden und einer topfförmigen Kugelpfannenaufnahme einteilig auszuführen. In der Kugel­ pfannenaufnahme wird der mit dem Lagerteil versehene Kugelzapfen befestigt, wobei die Achse des Kugelzapfens etwa in Achsrichtung des Schwingungsdämp­ fers verlaufen muss. Eine universelle Anschlußmöglichkeit für verschiedene Ge­ lenk- und Befestigungsarten ist bei dieser Konstruktion nicht ohne weiteres mög­ lich, d. h. Glenkachsen, die quer zur Achse des Schwingungsdämpfers angeordnet sind, erfordern einen wesentlich größeren Einbauraum, da durch eine solche Ver­ bindung des Anschlussgelenks mit dem Schwingungsdämpfer wertvoller Einbau­ raum in Achsrichtung verschenkt wird.

Die DE 197 13 673 A1 beschreibt ein lösbares Anbindungselement für ein Kol­ ben-Zylinderaggregat, mit einem Anbindungszapfen, der in eine Aufnahmeöff­ nung des Kolben-Zylinderaggregates eingeführt ist, wobei ein im wesentlichen quer zur Aufnahmeöffnung angeordnetes Sicherungselement mit seinem Gegen­ konus in einen Konus des Anbindungszapfens eingreift, wobei der Abstand zwi­ schen der Längsachse des Sicherungselementes und einer axialen Kontaktfläche zwischen dem Anbindungselement und dem Kolben-Zylinderaggregat kürzer ist als der Abstand des Konus zu derselben Kontaktfläche.

Die DE 198 38 943 A1 betrifft eine Befestigung eines vorzugsweise als Gelenk­ auge, als Stiftgelenk oder als Stützlager ausgebildeten Anlenkteils auf einer Kol­ benstange oder auf einem Zylinder eines Schwingungsdämpfers, eines Federbeins oder einer Gasfeder. Hierzu ist die Kolbenstange oder der Zylinder mit einem ge­ windelosen Befestigungsabschnitt versehen, der mindestens eine Verbindungs­ fläche aufweist, die einen zur Kolbenstangen- oder Zylinderoberfläche unter­ schiedlichen Durchmesser bersitzt. Diese Verbindungsfläche wird beispielsweise von einem Wulst, einem Drahtring oder von einer Nut gebildet. Ein mit dem Anlenkteil fest verbundenes Anschlußstück umgreift bzw. greift in diese Verbin­ dungsfläche ein und bildet so eine axial feste Verbindung des Anlenkteils mit der Kolbenstange oder mit dem Zylinder.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kolben-Zylinder-Aggregat zu schaffen, dessen Behälterboden mit einem Anschlusselement derart verbunden werden kann, dass eine problemlose Anpassung an unterschiedliche Einbauver­ hältnisse auch mit verschiedenartigen Gelenkverbindungen und eine Austausch­ barkeit der Gelenke ermöglicht wird. Gewünscht ist ausserdem eine einfache Montage für die Gelenke ohne Nacharbeit von Gelenk- oder Anschlussteilen.

Diese Aufgabe wird in einer ersten Variante durch die Merkmale des Patentan­ spruchs 1.

Eine derartige Verbindung gestattet die Auswahl der Anschlusselemente entspre­ chend ähnlicher Einbauverhältnisse und Abstimmungen bei verschiedenen Fahr­ zeugtypen.

Vorzugsweise werden als Anschlusselemente Ringgelenke oder Kugelgelenke Verwendung finden, jedoch sind auch Anschlusselemente anbaubar, die Teile eines Stiftgelenks bilden. Da in jedem Fall das Anschlusselement mit dem Aggre­ gat erst dann erfolgen kann, wenn dieses fertig montiert ist, erübrigt sich eine teuere Kontrolle und Nacharbeit eines mit dem Behälterboden verbundenen Ge­ lenkteils. Auch die Montage des Anschlussgelenks selbst ist einfacher, da dieses erst in fertig montiertem Zustand fest mit dem Behälterboden verbunden wird. Eine solche Verbindung erfolgt ohne Schweißvorgang, d. h. die Gefahr der Ver­ formung des Behälterbodens wird wesentlich verringert, denn die Rollnaht­ schweißung zwischen Behälter und Behälterboden bewirkt infolge der gleichför­ migen Wärmeeinwirkung keine Verformung, so dass die Aufstandsfläche für ei­ nen Bodenventilkörper nicht verändert wird. Daher kann der Behälterboden dünnwandiger ausgebildet sein. Auch ist es mit einer solchen Verbindung des Anschlussgelenks ohne weiteres möglich, bei Verschleiß des Gelenks nicht das gesamte Aggregat, sondern kostengünstig nur das Gelenk auszutauschen.

Als Verbindungsteile eignen sich beispielsweise Schrauben, eingepresste Bolzen oder Nieten. Bei einer derartigen Verbindung wird eine sehr kurz bauende und daher wenig Bauraum in Richtung der Aggregatachse beanspruchende Anord­ nung geschaffen, wenn die radialen Abstände der Verbindungsteile von der Ag­ gregatachse so groß gewählt sind, damit die dem Behälterboden zugekehrte Au­ ßenfläche des Anschlussgelenks in unmittelbarer Nähe zum Behälterboden ange­ ordnet ist oder sich auf diesem abstützt. Dadurch wird beim Erfindungsgegens­ tand nur der bei den bekannten Schweißverbindungen ungenutzte Bauraum zwi­ schen dem Behälterboden und dem Anschweißauge für die lösbare Befestigung des Anschlussgelenks ausgenützt, d. h. es wird durch die erfindungsgemäße Ver­ bindung kein zusätzlicher Bauraum in Achsrichtung benötigt.

Eine alternative Lösungsvariante wird mit dem Patentanspruch 6 beschrieben.

Zur Sicherung dieser Verbindungsart gegen Verschiebung kann z. B. eine zwi­ schen Befestigungsfläche und Gegenfläche wirkende Befestigungsschraube vor­ gesehen sein.

Außerdem können mit der erfindungsgemäßen Verbindung zwischen dem Behäl­ terboden und einem Anschlusselement auch Konstruktionen verwirklicht werden, bei denen das Anschlusselement integraler Bestandteil eines Achslenkers oder eines Radträgers ist, während das Aggregat mit der Kolbenstange am Fahrzeug­ aufbau verbunden ist und erst bei der Montage der Achse mit dem Aufbau die Verbindung mit dem Anschlusselement hergestellt wird.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht für eine drehfeste und lösbare Verbindungsart eines Anschluss­ elements mit einem Behälterboden;

Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Ansicht um 90° gedreht, wobei die Laschenverbindung verdeutlicht ist;

Fig. 3 die fertig montierte Verbindung nach den Fig. 1 und 2;

Fig. 4 ein mit dem Aggregat lösbar verbundenes Kugelgelenk, das einseitig mit ei­ nem Fahrwerksteil verbindbar ist;

Fig. 5 eine Verbindungsart zwischen einem Anschlussgelenk und dem Behälterbo­ den, die einen feststellbaren Schiebesitz aufweist.

Entsprechend den Fig. 1 und 2, die verschiedene Ansichten im teilweisen Längsschnitt eines Behälters 1 eines Kolben-Zylinder-Aggregats zeigen, beispiels­ weise eines hydropneumatischen Schwingungsdämpfers oder Federbeins für Fahr­ zeuge, ist ein Behälterboden 3, der ein Befestigungsteil 7 aufweist, mit einem An­ schlusselement 11 verbindbar. Das Anschlusselement 11, das vorzugsweise als Ringgelenk 31 oder als Kugelgelenk ausgeführt ist, wird am Fahrwerk des Fahr­ zeugs befestigt und bildet eine gelenkige Verbindung. In diesen Figuren ist das An­ schlusselement 11 getrennt vom Behälter 1, also vor dessen Befestigung am Behäl­ terboden 3 dargestellt. Das am Behälterboden 3 befindliche Befestigungsteil 7 bildet eine quer zur Aggregatachse 5 verlaufende Aufnahme 9, die als Doppellasche 15 ausgebildet ist, wie dies die Fig. 2 deutlich zeigt. Das Anschlusselement 11 ist mit einem Aufnahmestück 13 versehen, das als Lasche 19 ausgeführt ist und bei der Montage in einen von der Doppellasche 15 begrenzten Zwischenraum 17 eingreift. Die aus der Doppellasche 15 bestehende Aufnahme 9 ist mit Bohrungen 21 verse­ hen und das Aufnahmestück 13 besitzt Bohrungen 23, die beim Einfügen des An­ schlusselements 11 in die Doppellasche 15 mit den Bohrungen 21 übereinstimmen. Der radiale Abstand dieser Bohrungen 21 und 23 von der Behälterachse 5 ist so groß gewählt, dass die dem Behälterboden 3 zugekehrte Außenfläche des An­ schlusselements 11 in unmittelbarer Nähe zum Behälterboden angeordnet ist oder sich auf diesem abstützt. Damit wird eine in Richtung der Aggregatachse 5 sehr kurz bauende Verbindung des Ringgelenks 31 mit dem Behälterboden 3 geschaffen, wo­ bei die Befestigungsstellen radial nach außen in den üblicherweise ungenutzten Raum zwischen dem Ringgelenk 31 und dem Behälterboden 3 angeordnet.

Die Fig. 3 zeigt ein fest mit dem Behälterboden 3 verbundenes Kugelgelenk 33, wo­ bei die zu verbindenden Teile im Wesentlichen denen in der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 entsprechen. Zur Verbindung werden Verbindungsteile 25 in die Boh­ rungen des Aufnahmestücks 13 und die dazu fluchtenden Bohrungen der Aufnahme 9 eingebracht. Diese Verbindungsteile 25 können durch Schrauben, eingepresste Bolzen oder Nieten gebildet sein, die einen Austausch des Anschlussgelenks bei dessen Verschleiß ermöglichen. Somit wird eine unverdrehbare und lösbare Verbin­ dung eines Anschlussgelenks mit dem Behälter 1 geschaffen und diese Verbin­ dungsart ermöglicht es, die Anschlusselemente in fertig montiertem Zustand am Be­ hälterboden 3 zu befestigen, ohne dass eine nach der Befestigung erforderliche teu­ ere Kontrolle oder Nacharbeit von Gelenkbauteilen erforderlich wird.

Die Fig. 4 zeigt ein mit dem Behälterboden 3 auf die vorbeschriebene Art verbunde­ nes Kugelgelenk 33, das einseitig mit dem Fahrwerk des Fahrzeugs verbunden wer­ den kann, wobei die Achse des Kugelgelenks etwa senkrecht zur Aggregatachse verlaufend angeordnet ist.

Eine weitere Ausführungsform für die Verbindung zwischen dem Behälterboden und dem Anschlusselement ist in der Fig. 5 dargestellt. Der mit dem Behälter 1 druck­ dicht verschweißte Behälterboden 3 ist mit zwei parallel zueinander und in radialem Abstand quer zur Aggregatachse 5 verlaufenden Befestigungsflächen 27 versehen. Diese Befestigungsflächen 27 sind flügelförmig ausgebildet und greifen in nutförmige Gegenflächen 29 ein, die an dem als Kugelgelenk 33 ausgebildeten Anschlussele­ ment 11 angeordnet sind. Nach dem Aufschieben des Anschlusselements 11 auf die Aufnahme 9 wird mittels Feststellschrauben, die in das Anschlusselement 11 einge­ schraubt sind und auf die Befestigungsflächen wirken, die Schiebeverbindung zwi­ schen der Aufnahme 9 und dem Ansschlusselement 11 blockiert.

Weitere Ausführungsformen sind beispielsweise möglich, wenn die Doppellasche 15 am Anschlusselement 11 und die Lasche 19 an der Aufnahme 9 angeordnet ist. E­ benso ist eine Ausführung denkbar, bei der die quer zur Aggregatachse verlaufende Schiebeverbindung zwischen dem Behälterboden 3 und dem Anschlusselement 11 leicht konisch ausgebildet ist und zur Sicherheit gegen das Lösen dieser Verbindung eine Sicherungsschraube oder ein anderes bekanntes Sicherungsbauteil vorgese­ hen ist.

Claims (8)

1. Kolben-Zylinder-Aggregate, insbesondere hydropneumatische Schwingungs­ dämpfer oder Federbeine für Fahrzeuge, wobei jedes Aggregat eine mit ei­ nem Kolben versehene Kolbenstange aufweist, die axial verschiebbar in einen mit einem Behälterboden versehenen zylindrischen Behälter eintaucht, die Kolbenstange an dem aus dem Behälter ragenden Ende ein Anschlusselement aufweist, der Behälterboden ein weiteres Anschlusselement trägt und das Aggregat mit Hilfe dieser ein Gelenk oder ein Teil eines Gelenks bildenden Anschlusselemente gelenkig zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Bauteilen eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung des dem Behälterboden (3) zugeordneten Anschlusselements (11) der Behälter­ boden (3) ein Befestigungsteil (7) aufweist, das eine quer zur Aggregatachse (5) verlaufende Aufnahme (9) besitzt, die als quer zur Aggregatachse (5) ver­ laufende Doppellasche (15) ausgebildet ist und das Anschlusselement (11) mit einem der Aufnahme (9) angepassten als Lasche (19) ausgeführtes Auf­ nahmestück (13) versehen ist, das bei der Montage in den von der Doppella­ sche (15) gebildeten Zwischenraum (17) eintaucht, wobei übereinstimmende Bohrungen (21; 23) in der Doppellasche (15) und der Lasche (19) vorgesehen sind, in die Verbindungsteile (25) eingreifen, wobei eine unverdrehbare jedoch lösbare Verbindung des Anschlusselements (11) mit dem Behälterbo­ den (3) gebildet wird.

2. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (11) als Ringgelenk (31) oder Kugelgelenk (33) ausge­ bildet ist.

3. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Anschlusselement (11) fertig montiert mit dem Behälter­ boden (3) verbindbar ist.

4. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsteile (25) durch Schrauben, eingepresste Bolzen oder Nieten gebildet sind.

5. Kolben-Zylinder-Aggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Abstände der Verbindungsteile (25) von der Aggregatachse (5) so groß gewählt sind, damit die dem Behäl­ terboden (3) zugekehrte Außenfläche des Anschlusselements (11) in unmit­ telbarer Nähe zum Behälterboden (3) angeordnet ist oder sich auf diesem ab­ stützt.

6. Kolben-Zylinder-Aggregat nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wobei der Behälter mit zwei parallel zueinander und in radialem Abstand quer zur Ag­ gregatachse verlaufenden Befestigungsflächen versehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Befestigungsfläche (27) am Behälterboden (3) durch zwei Flügel gebildet ist, die in nutförmige Gegenflächen (29) am Anschlussele­ ment (11) eingreifen, die eine festlegbare Schiebeverbindung bildet.

7. Kolben-Zylinder-Aggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (11) lösbar und/oder austauschbar mit dem Behälterboden (3) verbunden ist.

8. Kolben-Zylinder-Aggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das als Kugelgelenk (33) ausgebildete An­ schlusselement (11) eine etwa senkrecht zur Aggregatachse (5) verlaufende Achse aufweist und einseitig mit einem Fahrwerksbauteil verbunden ist.