DE102007012070A1

DE102007012070A1 - Lageranordnung für eine Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers

Info

Publication number: DE102007012070A1
Application number: DE102007012070A
Authority: DE
Inventors: Klaus Reisdorf
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2008-09-18

Abstract

Eine Lageranordnung für eine Kolbenstange (2) eines Schwingungsdämpfers (2) umfasst ein Lagergehäuse (4), einen um die Kolbenstange (2) angeordneten Elastomerkörper (5), über den die Kolbenstange (2) gegen das Lagergehäuse (4) abgestützt ist, einen Federteller (7), der an der Kolbenstange (2) festgelegt ist und sich radial nach außen durch den Elastomerkörper (5) erstreckt, und eine um den Elastomerkörper (5) verlaufende und gegen diesen abdichtende Hülse (16), die an radial außenliegende Abschnitte (15) des Federtellers (7) anschließt und sich bis über den Schwingungsdämpfer (1) erstreckt. Hierdurch kann ein durchgehender Schutz entlang des Elastomerkörpers (5) bis zum Schwingungsdämpfer (1) erzielt werden, ohne dass der Schwingungsdämpfer beim Ein- und Ausfedern mit der Hülse (16) kollidiert. Der radial nach außen verlängerte Federteller (7), der sich an der Kolbenstange abstützt, ermöglicht eine genaue Führung der Hülse (16) und damit geringe Toleranzen und stabile Abstände zu angrenzenden Bauteilen. Die Hülse (16) kann zudem dazu verwendet werden, den Elastomerkörper (5) radial abzustützen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung für eine Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers, umfassend ein Lagergehäuse, einen um die Kolbenstange angeordneten Elastomerkörper, über den die Kolbenstange gegen das Lagergehäuse abgestützt ist, und einen Federteller, der an der Kolbenstange festgelegt ist.
Derartige Kolbenstangenlagerungen dienen in Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen dazu, einen Schwingungsdämpfer mit der Karosserie des Fahrzeugs zu verbinden. Neben der Abstützfunktion soll die Kolbenstangenlagerung zudem für eine akustische Entkopplung und Dämpfung sorgen.
Eine Lageranordnung der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2004 013 084 A1 bekannt. Diese bekannte Lageranordnung weist einen Elastomerkörper auf, der in einem Lagergehäuse festgelegt ist und ein oberes Ende der Kolbenstange sowohl in Zug- als auch in Druckrichtung elastisch gegen das Gehäuse und damit gegen den Fahrzeugaufbau abstützt. In den Elastomerkörper ist ferner ein Anschlagpuffer als Zusatzfeder integriert, der bei einem extremen Einfedern des Schwingungsdämpfers ein Anschlagen gegen das Lagergehäuse bzw. den Fahrzeugaufbau verhindert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer derartigen Lageranordnung die Gefahr von Beeinträchtigungen durch Wasser und Schmutz zu vermindern.
Diese Aufgabe wird durch eine Lageranordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Lageranordnung zeichnet sich dadurch aus, dass sich der Federteller radial nach außen durch den Elastomerkörper erstreckt, und eine um den Elastomerkörper verlaufende und gegen diesen abdichtende Hülse an radial außenliegende Abschnitte des Federtellers anschließt und sich bis über den Schwingungsdämpfer erstreckt.
Hierdurch kann ein durchgehender Schutz entlang des Elastomerkörpers bis zum Schwingungsdämpfer erzielt werden, ohne dass der Schwingungsdämpfer beim Ein- und Ausfedern mit der Hülse kollidiert. Der radial nach außen verlängerte Federteller, der sich an der Kolbenstange abstützt, ermöglicht eine entsprechend genaue Führung der Hülse.
Weiterhin gestattet die erfindungsgemäße Lösung geringere Toleranzen und stabilere Abstände zu angrenzenden Bauteilen.
Die Hülse kann zudem dazu verwendet werden, die Zusatzfeder, radial abzustützen, wenn diese im Fall eines Anschlagens des Schwingungsdämpfers an derselben zusammengedrückt wird. Hierdurch lässt sich eine Beeinflussung der Kennung bzw. Federkennlinie und ein gewisser Schutz der Zusatzfeder realisieren, wenn diese im Extremfall auf Blocklänge zusammengedrückt wird.
Durch die Verbindung und Zusammenfassung von Bauteilen und Funktionen wird eine kompakte Lageranordnung erzielt, die sich durch eine geringe Bauhöhe auszeichnet.
Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.
So kann zum Beispiel der bevorzugt unmittelbar in das Material des Elastomerkörpers eingebettete Federteller mit Öffnungen versehen sein, welche vom Material des Elastomerkörper durchdrungen sind. Dies verbessert die mechanische Verbindung der beiden Bauteile.
Weiterhin ist es möglich, die Hülse zu ihrem schwingungsdämpferseitigen Ende hin konisch verjüngt auszubilden, so dass beim Ausfedern, das heißt bei ausgezogener Kolbenstange, zur Verbesserung der Schutzwirkung der zwischen der Hülse und einer oberen Kappe des Schwingungsdämpfers gebildete Ringspalt klein wird.
Die Hülse kann entweder als einteiliges oder als mehrteiliges Bauteil ausgeführt werden. Durch Verwendung eines Schutzrohres aus Kunststoff lässt sich das Bauteilgewicht gering halten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
1 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels für eine Kolbenstangenlageranordnung eines Schwingungsdämpfers nach der Erfindung, und in
2 eine Ansicht eines Federtellers der Lageranordnung.
Das Ausführungsbeispiel zeigt in 1 einen Schwingungsdämpfer 1 mit einer Kolbenstange 2, die an ihrem Ende mittels einer Lageranordnung 3 an einem nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbau festgelegt ist.
Die Kolbenstangenlagerung 3 umfasst ein Lagergehäuse 4 sowie einen ersten Elastomerkörper 5 über welchen die Kolbenstange 2 in Druckrichtung, das heißt bei einem Einfedern des Schwingungsdämpfers 1, gegen das Lagergehäuse 4 abgestützt ist. Der erste Elastomerkörper 5 ist hierzu an einer zu dem Schwingungsdämpfer 1 weisenden Seite des Lagergehäuses 4 angeordnet. Über einen zweiten Elastomerkörper 6 erfolgt zusätzlich eine Abstützung in Zugrichtung des Schwingungsdämpfers 1. Im Einbauzustand ist das Lagergehäuse 4 am Fahrzeugaufbau befestigt.
In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels können die beiden Elastomerkörper 5 und 6 als einstückiger Elastomerkörper ausgeführt werden, wie dies in der DE 10 2004 013 084 A1 gezeigt ist.
Die Anbindung der Kolbenstange 2 an die Elastomerkörper 5 und 6 erfolgt über einen unteren Federteller 7 sowie einen oberen Federteller 8. Beide Federteller 7 und 8 sind hierzu auf eine freies Ende der Kolbenstange 2 aufgesteckt und mittels eines Befestigungsorgans, beispielsweise einer Mutter 9 axial festgelegt. Der untere Federteller 7 stützt sich auf einem Absatz oder über einen Sprengring an der Kolbenstange 2 und über einen Abschnitt des ersten Elastomerkörper 5 an einer Wand 11 des Lagergehäuses 4 ab. Der obere Federteller 7 liegt auf dem zweiten Elastomerkörper 6 auf, der sich wiederum an der Wand 11 des Lagergehäuses 4 dem ersten Elastomerkörper 5 gegenüberliegend axial in Richtung des Schwingungsdämpfers 1 abstützt.
Die beiden Federteller 7 und 8 werden durch eine Distanzhülse 12 in einem definierten Abstand gehalten, so dass sich die Vorspannung der Kolbenstangenlagerung 3 gezielt einstellen lässt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Distanzhülse 12 einstückig mit dem unteren Teller 7 ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, eine Distanzhülse 12 an den oberen Teller 8 anzuformen oder als separates Teil auf die Kolbenstange 2 aufzustecken.
Wie 1 zeigt, ist der untere Federteller 7 in den ersten Elastomerkörper 5 eingebettet. Letzterer erstreckt sich über den unteren Federteller 7 hinaus in Richtung des Schwingungsdämpfers 1, um eine Zusatzfeder in Form eines Anschlagpuffers 13 zu bilden. Bei einem starken Einfedern gelangt eine Pufferkappe 14 des Schwingungsdämpfers 1 in Anlage gegen den Anschlagpuffer 13 und drückt diesen zusammen. Hierdurch wird ein Anschlagen an Lagergehäuse 4 verhindert. Der Anschlagpuffer 13 kann alternativ auch als vom ersten Elastomerkörper 5 separates Bauteil ausgeführt werden. Durch eine funktionale Integration des ersten Elastomerkörpers 5 und des Anschlagpuffers 13 können jedoch Fertigung und Montage erleichtert werden. Zudem ergibt sich ein besseres akustisches Verhalten durch die Vermeidung von Schallbrücken. Bei der Herstellung wird der untere Federteller 7 in die Form des ersten Elastomerkörpers 5 eingelegt und mit Material desselben umspritzt bzw. umschäumt. Zur Verbesserung der Haftung können an dem Federteller 7 Öffnungen 27, Vorsprünge oder dergleichen vorgesehen werden, welche von dem Material des Elastomerkörpers 5 durchdrungen oder umgeben sind. Dabei integraler Ausbildung mit dem Anschlagpuffer 13 werden der erste Elastomerkörper 5 und der Anschlagpuffer 13 gemeinsam in einer Form hergestellt.
Wie 1 weiter zeigt, verläuft bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung der an der Kolbenstange 2 festgelegte untere Federteller 7 radial nach außen durch den ersten Elastomerkörper 5 hindurch.
An die radial außenliegenden Abschnitte 15 des unteren Federteller 7 schließt eine Hülse 16 an, die sich bis über den Schwingungsdämpfer 1 erstreckt. Die Hülse 16 liegt zudem dicht gegen den Außenumfang des ersten Elastomerkörper 5 an, so dass sich um die Kolbenstange 2 eine vom Lagergehäuse 4 bis zum Schwingungsdämpfer 1 ziehende Abschirmung gegen das Eindringen von Wasser, Staub und Schmutzpartikeln ergibt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hülse 16 unmittelbar mit dem Federteller 7 verbunden. Hierzu kann der Federteller 7 mit in den Elastomerkörper eingebettete Armen 17 ausgebildet werden, welche sich, wie in 2 gezeigt, von einer an der Kolbenstange 2 festgelegten zentralen Buchse 18 radial nach außen erstrecken und dort jeweils mit der um den Elastomerkörper 5 verlaufenden Hülse 16 verbunden, beispielsweise verschweißt sind.
Die Hülse 16 ist hier zweiteilig ausgeführt. Sie umfasst einen an den Federteller 7 anschließenden Blechring 19 sowie ein an den Blechring 19 angekoppeltes Schutzrohr 20 aus Kunststoff oder Leichtmetall, das sich bis über den Schwingungsdämpfer 1 erstreckt. Der Blechring 19 hat neben der Ankopplung des Schutzrohres 20 die Aufgabe, den Anschlagpuffer 13 im Bereich des Lagergehäuses 4 radial abzustützen und ein starkes seitliches Ausbauchen zu vermeiden.
Da der Blechring 19 über den Federteller 7 zu der Kolbenstange 2 zentriert ist, ergibt sich eine präzise achsparallele Führung zwischen der Hülse 16 und der Kolbenstange 2. Hierdurch kann der Ringspalt 21 zwischen dem Schutzrohr 20 und dem Schwingungsdämpfer 1 sehr klein ausgeführt werden. In einer Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels ist es ferner möglich, eine Hülse 16 bzw. ein Schutzrohr 20 zu verwenden, das im Bereich des Anschlagpuffers 13 einen größeren Innendurchmesser als im Bereich des Schwingungsdämpfers 1 aufweist. Insbesondere kann die Hülse 16 zu ihrem schwingungsdämpferseitigen Ende hin konisch verjüngt ausgeführt werden, um den Spalt zwischen den Schwingungsdämpfer 1 und der Hülse 16 zwecks verbesserter Schutzwirkung möglichst klein zu halten.
Die vorstehend erläuterte Schutzvorrichtung kann in vielfältiger Weise abgewandelt werden, ohne die Zentrierung und Schutzwirkung der Hülse 16 zu beeinträchtigen.
So ist es beispielsweise möglich, die Hülse 16 zumindest abschnittsweise integral mit dem Federteller 7 auszubilden, das heißt beispielsweise den Blechring 19 nach 1 integral mit dem unteren Federteller 7 auszuführen.
Es ist ferner denkbar, die Arme 17 des unteren Federtellers 7 an den Außenumfang des ersten Elastomerkörpers 5 anzulegen, so dass diese zumindest etwas in Richtung des Schwingungsdämpfers 1 verlaufen. An die Enden dieser Arme kann dann ein Schutzrohr 20 angekoppelt werden. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, dass das Schutzrohr 20 im Bereich der Arme dicht mit einem Außenumfangsabschnitt des ersten Elastomerkörpers 5 abschließt.
Ferner ist es möglich, den in 1 gezeigten Blechring 19 sowie das Schutzrohr 20 zu einem Bauteil aus Blechmaterial zusammenzufassen.
Weiterhin übernimmt der erste Elastomerkörper 5 eine Zentrierfunktion zwischen der Kolbenstange 2 und dem Lagergehäuse 4. Wie 1 entnommen werden kann, bildet das Lagergehäuse 4 eine Wand 11 quer zur Längsrichtung der Kolbenstange 2. Diese Wand 11 weist eine Durchgangsöffnung 23 auf, durch welche sich die Kolbenstange 2 hindurcherstreckt. Der schwingungsdämpferseitig an der Wand 11 abgestützte erste Elastomerkörper 5 ragt mit einem Abschnitt 24 in die Durchgangsöffnung 23 hinein und zentriert damit die Kolbenstange 2 in der Durchgangsöffnung 23 und damit am Lagergehäuse 4.
Das Lagergehäuse 4 kann einen in Richtung des Schwingungsdämpfers 1 weisenden Kragen 25 ausbilden, der eine Oberkante 26 der Hülse 16 radial und axial überlappt, so dass der über dem unteren Federteller 7 liegende Bereich des ersten Elastomerkörpers 5 geschützt ist. Durch die Formgebung des die Kolbenstange 2 abstützenden Topfes im Lagergehäuse 4, des zweiten Elastomerkörpers 6 und des oberen Federtellers 8 können der Schwingungsdämpfern 1 einschließlich der Kolbenstange 2 sowie der Vollschutz kardanische Bewegungen ausführen. Insbesondere kann die Wand 11 zur Durchgangsöffnung 23 hin trichterartig ausgebildet sein. Der zweite Elastomerkörpers 6 wird durch die Distanzhülse 12 an dem unteren Federteller 7 zentriert.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie weiterer Abwandlungen erläutert. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern umfasst alle durch die Ansprüche definierten Ausgestaltungen.

1: Schwingungsdämpfer
2: Kolbenstange
3: Lageranordnung
4: Lagergehäuse
5: erster Elastomerkörper
6: zweiter Elastomerkörper
7: (untere) Federteller
8: (oberer) Federteller
9: Mutter
10: Sprengring
11: Wand
12: Distanzhülse
13: Anschlagpuffer
14: Pufferkappe
15: Endabschnitt
16: Hülse
17: Arm
18: zentrale Buchse
19: Blechring
20: Schutzrohr
21: Ringspalt
23: Durchgangsöffnung
24: Abschnitt des Elastomerkörpers 5
25: Kragen
26: Oberkante
27: Öffnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004013084 A1 [0003, 0019]

Claims

Lageranordnung für eine Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers, umfassend: – ein Lagergehäuse (4), – einen um die Kolbenstange (2) angeordneten Elastomerkörper (5), über den die Kolbenstange (2) gegen das Lagergehäuse (4) abgestützt ist, – einen Federteller (7), der an der Kolbenstange (2) festgelegt ist und sich radial nach außen durch den Elastomerkörper (5) erstreckt, und – eine um den Elastomerkörper (5) verlaufende und gegen diesen abdichtende Hülse (16), die an radial außenliegende Abschnitte (15) des Federtellers (7) anschließt und sich bis über den Schwingungsdämpfer (1) erstreckt.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (16) mit dem Federteller (7) verbunden ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (16) zumindest abschnittsweise integral mit dem Federteller (7) ausgebildet ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (7) Öffnungen (27) aufweist, welche von dem Material des Elastomerkörpers (5) durchdrungen sind.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (7) in den Elastomerkörper (5) eingebettete Arme (17) aufweist, welche sich von einer an der Kolbenstange (2) festgelegten zentralen Buchse (18) radial nach außen erstrecken und dort jeweils mit der um den Elastomerkörper (5) verlaufenden Hülse (16) verbunden sind.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (7) an der Kolbenstange (2) zentriert ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (16) aus Blechmaterial gefertigt ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (16) einen an den Federteller (7) anschließenden und gegen den Elastomerkörper (5) abdichtenden Blechring (19) sowie ein an den Blechring (19) angekoppeltes Schutzrohr (20) aus Kunststoff oder Leichtmetall umfasst, das sich bis über den Schwingungsdämpfer (1) erstreckt.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das der Elastomerkörper (5) zwischen dem Federteller (7) und dem Schwingungsdämpfer (1) einen Anschlagpuffer (13) für den Schwingungsdämpfer (1) ausbildet.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse eine Wand (11) quer zur Längsrichtung der Kolbenstange (2) ausbildet, die Wand (11) eine Durchgangsöffnung (23) für die Kolbenstange (2) aufweist, und der sich schwingungsdämpferseitig an der Wand (11) abstützende erste Elastomerkörper (5) in die Durchgangsöffnung (23) zwischen der Wand (11) und der Kolbenstange (2) hineinragt, um die Kolbenstange (2) in der Durchgangsöffnung (23) zu zentrieren.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (4) einen in Richtung des Schwingungsdämpfers (1) weisenden Kragen (25) ausbildet, der eine Oberkante (26) der Hülse (16) überdeckt.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (2) über einen zweiten Elastomerkörper (6) in Zugrichtung an dem Lagergehäuse (4) abgestützt ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Elastomerkörper (5) und der zweite Elastomerkörper (6) einstückig ausgebildet sind.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Hülse (16) zu ihrem schwingungsdämpferseitigen Ende hin konisch verjüngt.