DE102005007382B3

DE102005007382B3 - Schwingungsdämpfer mit einem Anbauteil

Info

Publication number: DE102005007382B3
Application number: DE102005007382A
Authority: DE
Inventors: Günther Ing. Handke; Dieter Dr.-Ing. Lutz; Janine Bull
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2025-02-19
Also published as: US20060196742A1; FR2882414A1; US8800734B2; FR2882414B1

Abstract

Schwingungsdämpfer, umfassend einen Rohrkörper, an dem ein Anbauteil befestigt ist, das als ein Anschlag wirksam ist, wobei auf dem Rohrkörper ein Bauteil befestigt ist, dass sich an dem Anschlag abstützt, wobei oberhalb einer Normalbelastung des Bauteils ein Deformationsbereich eine Verschiebebewegung des Bauteils auf dem Rohrkörper zulässt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einem Anbauteil gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE 100 36 048 A1 ist ein Federbein mit einem Achsschenkel bekannt, der über eine schellenartiges Bauteil eine Klemmverbindung zu einem Rohrkörper des Federbeins bildet. Zur Positionierung des Achsschenkels in Umfangsrichtung und in Axialrichtung dient ein Anbauteil, das einen zungenförmigen Vorsprung aufweist, der in einen Schlitz des schellenartigen Bauteils eingreift. Das Anbauteil übernimmt mit seinen in Richtung des Achsschenkel weisenden Stirnflächen die Funktion eines Axialanschlags. Als Verbindung zwischen dem Rohrkörper und dem Anbauteil wird eine Schweißung vorgeschlagen.

Die Klemmkraft der Klemmverbindung wird von vielen Faktoren bestimmt. So wirken sich die Oberflächenrauhigkeiten des Rohrkörpers und der Durchgangsöffnung in dem schellenartigen Bauteil aus: Des weiteren ist die Lackbeschaffenheit des Rohrkörpers und die Vorspannung der Befestigungsmittel in dem schellenartigen Bauteil zu berücksichtigen.

Wenn sich alle möglichen Fehlertoleranzen ungünstig überlagern, dann kann bei sehr großen Einfederungsgeschwindigkeiten, z. B. extremen Schlaglöchern, nicht ausgeschlossen werden, dass sich der Achsschenkel auf dem Rohrkörper verschiebt. Anregungen dieser Größenordnung sind jedoch in einem Autoleben sehr selten. Wenn dieser Fall jedoch aufgetreten ist, dann kann nicht ausgeschlossen werden, dass sich der Achsschenkel unbestimmt verschiebt und eine unerwünschte Veränderung der Geometrie am gesamten Schwingungsdämpfer verursacht.

Erste Überlegungen könnten darauf abzielen, die Oberflächenrauhigkeiten der an der Klemmverbindung beteiligten Bauteile zu steigern. Dabei treten jedoch Probleme mit der Lackierung auf bzw. die Lackierung wirkt sich verschlechternd auf diese Maßnahmen aus. Es ließe sich u. U. auch die Vorspannung innerhalb des schellenartigen Bauteils vergrößern, doch müsste dann ggf. die Wandstärke des Rohrkörpers anwachsen, so dass der Schwingungsdämpfer zu schwer wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schwingungsdämpfer mit einem Anbauteil derart weiterzuentwickeln, dass auch bei größten Belastungen die Funktionsfähigkeit des Schwingungsdämpfers erhalten bleibt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass oberhalb einer Normalbelastung des Bauteils ein Deformationsbereich eine Verschiebebewegung des Bauteils auf dem Rohrkörper zulässt.

Der große Vorteil besteht darin, dass der Schwingungsdämpfer weiterhin mit dünnwandigen und damit leichten Komponenten gebildet werden kann. Mit dem Deformationsbereich wird eine zusätzliche Haltekraft genutzt, die progressiv ansteigt, bis der Anschlag mit seiner maximalen Stützkraft wirksam ist. Nach einer heftigen Einfederungsbewegung kann per einfacher Sichtkontrolle festgestellt werden, ob der Deformationsbereich ausgenutzt wurde.

Man kann vorsehen, dass der Deformationsbereich in dem Anbauteil oder in dem Bauteil, z. B. dem Achsschenkel, ausgeführt ist.

Bei einer Ausführungsform wird der Deformaionsbereich von einem Freischnitt bestimmt wird, der Volumenanteile des Anschlags zum Rest des Anbauteils verdrängen lässt.

Ein derartiger Freischnitt kann z. B. als ein Langloch ausgeführt sein.

Alternativ kann zwischen dem Anschlag und dem Bauteil mindestens eine deformierbare Kontaktfläche ausgeführt sein.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch kann das Bauteil bei einer Verschiebebewegung auf den Anschlag gleiten. Mit dieser Maßnahme erzeugt man eine zusätzliche Klemmkraft zwischen dem Anschlag und dem Bauteil.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist das Bauteil eine Aufnahme für einen Teilbereich des Anschlags auf. Die Aufnahme gewährt einen definierten Deformationsweg.

Zusätzlich kann der Anschlag axial und/oder radial deformierbar sein. Es lässt sich die Stützkraft des Anschlags besser auf die Erfordernisse dimensionieren.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

1 u. 2 Schwingungsdämpfer mit Anbauteil, das einen Freischnitt in Form eines Langlochs aufweist

3 u. 4 Schwingungsdämpfer mit Anbauteil, das einen Deformationsbereich in Form von Vorsprüngen aufweist.

5 Bauteil mit Deformationsbereich Die 1 und 2 zeigen zwei Ansichten eines Schwingungsdämpfers 1 in der Bauform eines Federbeins. Auf einem Rohrkörper 3 des Federbeins ist ein Bauteil 5 in der Funktion eines Achsschenkels befestigt. Der Achsschenkel verfügt in diesem Fall über eine Schelle 7, die im Bereich einer Durchgangsöffnung über ein nicht dargestelltes Befestigungsmittel auf den Rohrkörper 9 spannbar ist. In der 2 ist eine Gewindebohrung 11 für das Befestigungsmittel erkennbar. Prinzipiell kann der Achsschenkel auch auf dem Rohrkörper geklebt sein.

Des weiteren ist an dem Rohrkörper 3 ein Anbauteil 13 befestigt, bevorzugt angeschweißt, das als ein Montageanschlag für den Achsschenkel 5 dient. Ggf. kann das Anbauteil 13 noch zusätzliche Funktionen übernehmen, z. B. als Bremsschlauchalter 15. Das Anbauteil verfügt über einen zungenförmigen Vorsprung 17, der in einen von den Schalenhälften der Schelle 7 gebildeten Schlitz 19 zwischen eingreift. Mit dem Vorsprung 17 wird der Achsschenkel bei der Montage in Umfangsrichtung positioniert. Des weiteren wird die axiale Position des Achsschenkels von einer Stirnfläche 21 bestimmt, die in Richtung des Achsschenkels weist. Ist die korrekte Lage des Achsschenkels eingestellt, dann wird die Schelle über die Befestigungsmittel fixiert. Das Anzugsmoment für die Befestigungsmittel ist vorgeschrieben und auf die normale Belastung und Lebensdauer des Schwingungsdämpfers ausgelegt, um einen möglichst dünnwandigen und damit leichten Rohrkörper einsetzen zu können.

Extreme Schlaglöcher, die bezogen auf die Lebensdauer eines Schwingungsdämpfers nur äußerst selten oder vielleicht gar nicht vorkommen, führen zu Axialkräften auf den Achsschenkel, von die Klemmverbindung der Schelle mit dem Rohrkörper nicht mehr zuverlässig aufgenommen werden. Damit das Anbauteil 13 nicht von dem Rohrkörper abgeschert wird, lässt ein Deformationsbereich 23 eine Verschiebebewegung des Achsschenkels auf dem Rohrkörper zu. Der Deformationsbereich ist in seiner Größe so dimensioniert, dass keine Nachteile für das Fahrverhalten auftreten. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Deformationsbereich in dem Anbauteil 13 ausgeführt. Dazu verfügt das Anbauteil über einen Freischnitt 25 in der Ausgestaltung eines Langlochs, das horizontal zu der Stirnfläche des Anbauteils 13 ausgerichtet ist. Ein verbleibender Steg 27 zwischen der Stirnfläche 21 und dem Langloch 25 kann bis zur Anlage an eine obere Langlochseitenfläche 29 verschoben werden. Seitliche Reststege 31 des Anbauteils werden dabei deformiert und sorgen damit für eine Widerstandskraft gegen die weitere Verschiebebewegung. Versuche haben ergeben, dass einerseits der Rohrkörper 3 durch die auf das Anbauteil wirkenden Kräfte nicht beschädigt wird und der Verschiebeweg vergleichsweise kurz sein kann. In vielen Fällen kann selbst der Laie bei einer extremen Schlaglochdurchfahrt sehr schnell erkennen, ob der Deformationsbereich ausgenutzt wurde und ein Austausch des Schwingungsdämpfers sinnvoll ist.

In der Variante nach den 3 und 4 verfügt das Anbauteil über zwei Deformationsbereiche 23, die von abgewinkelten Schenkeln33 gebildet werden und durch Freischnitte von dem Anbauteil getrennt sind. Die Schenkel bilden deformierbare Kontaktflächen, die maximal bis zur axialen Tiefe der Freischnitte 25 deformiert werden können. Je nach der Winkelstellung der Schenkel zu dem Achsschenkel kann eine elastische oder plastische Deformation des Anbauteils 13 erreicht werden. Entsprechend verhalten sich auch die Widerstandskräfte gegen eine Verschiebebewegung des Achsschenkels.

Mit der Lösung nach 5 soll dokumentiert werden, dass der Deformationsbereich 23 auch in dem Bauteil 5 bzw. dem Achsschenkel ausgeführt sein kann. Dazu verfügt bzw. das Bauteil 5 über eine Aufnahme 35 für einen Teilbereich des Anbauteils 13 des Anschlags. Im Normalbetrieb liegt die Stirnfläche 21 des Anbauteils auf der oberen Deckseite der Schelle 7 an. Übersteigt die Belastung auf den Achsschenkel ein Normalmaß, dann gleitet der Anschlag in die Aufnahme 35 und deformiert beispielsweise eine Schrägfläche 37 der Aufnahme. Dabei wird der Anschlag ggf. radial deformiert und das Bauteil 5 kann bei einer Verschiebebewegung auf den Anschlag 13 gleiten. Mit dieser Lösung werden mehrfach zusätzliche Stützkräfte gegen die Verschiebbewegung ausgenutzt. Zum einen wirken die Kräfte aus der Deformierung des Achsschenkels, dessen Oberfläche im Bereich der Schrägfläche 37 abgetragen wird. Des weiteren treten zusätzliche Kräfte für die radiale Deformation des Anschlags auf und die Klemmkraft der Schelle 7 wird durch das Einklemmen des Anschlags in eine Durchgangsöffnung 39 der Schelle 7 verstärkt.

Alle aufgezeigten Lösungen ermöglichen eine sichere Weiterfahrt eines Fahrzeugs, dessen Schwingungsdämpfer extreme Einfederungsbewegungen ausführen mussten.

Claims

Schwingungsdämpfer, umfassend einen Rohrkörper, an dem ein Anbauteil befestigt ist, das als ein Anschlag wirksam ist, wobei auf dem Rohrkörper ein Bauteil befestigt ist, dass sich an dem Anschlag abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb einer Normalbelastung des Bauteils (5) ein Deformationsbereich (23) eine Verschiebebewegung des Bauteils (5) auf dem Rohrkörper (3) zulässt.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch, 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (23) in dem Anbauteil (13) ausgeführt ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch, 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (23) in dem Bauteil (5) ausgeführt ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (23) von einem Freischnitt (25) bestimmt wird.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Freischnitt (25) als ein Langloch ausgeführt ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anschlag (13) und dem Bauteil (5) mindestens eine deformierbare Kontaktfläche (33) ausgeführt ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (5) bei einer Verschiebebewegung auf den Anschlag (13) gleitet.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (5) eine Aufnahme (35) für einen Teilbereich des Anschlags (13) aufweist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch, 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (13) axial und/oder radial deformierbar ist.