DE102008028699B3

DE102008028699B3 - Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102008028699B3
Application number: DE200810028699
Authority: DE
Inventors: Klaus Schreiner; Wolfgang Hertz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2028-06-18

Abstract

Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend einen Arbeitszylinder, der endseitig von einer Kolbenstangenführung abgeschlossen wird, die eine axial bewegliche Kolbenstange zentriert und abdichtet, wobei der an der Kolbenstange befestigte Kolben den Arbeitszylinder in einen oberen und unteren Arbeitsraum unterteilt, einen Zuganschlag in Form einer Druckfeder, die im oberen Arbeitsraum angeordnet und zumindest bei ausgefahrener Kolbenstange an der Kolbenstangenführung zur Anlage kommt, wobei die der Druckfeder zugewandte Stirnfläche der Kolbenstangenführung mindestens einen in Richtung der Druckfeder verlaufenden Vorsprung aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend einen Arbeitszylinder, der endseitig von einer Kolbenstangenführung abgeschlossen wird, die eine axial bewegliche Kolbenstange zentriert und abdichtet, wobei der an der Kolbenstange befestigte Kolben den Arbeitszylinder in einen oberen und unteren Arbeitsraum unterteilt, einen Zuganschlag in Form einer Druckfeder, die im oberen Arbeitsraum angeordnet und zumindest bei ausgefahrener Kolbenstange an der Kolbenstangenführung zur Anlage kommt.
Durch Zug- und Druckanschläge wird der Hub eines Schwingungsdämpfers eingeschränkt. Der Schwingungsdämpfer begrenzt damit in vielen Fällen auch die Bewegung der Achse und hat erhebliche Lasten aufzunehmen, die bei der Auslegung konstruktiv berücksichtigt werden müssen. In den meisten Fällen bestehen die Anschläge im Wesentlichen aus einer harten, meist progressiven Feder. Zug- und Druckanschläge werden einerseits benötigt, um bei ungewöhnlich starken Anregungen (Durchfahren eines Schlaglochs, Überfahren einer Bord steinkante) ein weiches Anschlagen des Dämpfers zu ermöglichen. Dies schont einerseits die Komponenten des Fahrzeugs und reduziert andererseits die bei diesen Fahrvorgängen entstehenden Geräusche.
Unter anderen Möglichkeiten werden bei elastischen Zuganschlägen auch federnde Zuganschläge mit Schraubenfedern verwendet. Sie werden überwiegend in Federbeinen verwendet und dienen dazu, niedrige Stabilisator- und Federraten zu ermöglichen und damit den Komfort im Fahrzeug zu steigern. Die Schraubenfedern werden aus hochfesten Federstählen gefertigt und lassen sich auch als Rechteckfedern ausführen, um sie im Bauraum bzw. der Beanspruchung optimal anzupassen.
Zuganschläge dieser Art sind bekannt, z. B. aus der DE 28 06 540 C2 , DE 196 26 143 A1 , ( DE 44 20 134 C1 , bei denen jedoch problematisch ist, dass diese Zuganschlagfedern im Blockzustand die Anschlagskraft nicht gleichmäßig in den Verschluss hinter der Kolbenstangenführung des Schwingungsdämpfers einleiten. Es entstehen Kraftkonzentrationen, die zu einer verminderten Lebensdauer in der Verschlusseinheit und damit eine Verminderung der Lebensdauer des gesamten Schwingungsdämpfers führt.
Aus der JP 2001-193 782 A ist ein Schwingungsdämpfer bekannt, bei dem sich eine Feder über einen Federträger an einer Kolbenstangenführung abstützt. Die Kolbenstangenführung ist dabei mit einem schmalen, ringförmigen Vorsprung versehen, an dem sich der Federträger abstützt. Die Feder liegt flächig am Federträger an.
Der Schwingungsdämpfer gemäß DE 103 20 001 B3 ist mit einer Hubanschlagfeder versehen, die sich im Bereich der Kolbenstangenführung bei axialem Druck nach radial außen vergrößert, so dass sich die Windung der Feder in die Wandung des Zylinders einprägt und innerhalb des Zylinders ein Formschluß-Profil entsteht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zuganschlag in einem Schwingungsdämpfer bzw. Federbein derart auszubilden, dass die Anschlagkräfte zwischen der Zuganschlagfeder und der Kolbenstangenführung gleichmäßig in die Kolbenstangenführung und somit in die Verschlußeinheit eingeleitet werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die der Druckfeder zugewandten Stirnfläche der Kolbenstangenführung mindestens einen in Richtung der Druckfeder verlaufenden Vorsprung aufweist, der im Querschnitt V-förmig ausgebildet ist und derart angeordnet ist, dass zwischen dem Vorsprung und der Druckfeder eine Linienberührung vorhanden ist.
Vorteilhaft ist hierbei, dass die Stirnfläche der Kolbenstangenführung, die gleichzeitig die Aufstandsfläche der Druckfeder ist, mit einem Vorsprung zu versehen, der sich unter Krafteinwirkung entsprechend der Flächenpressung plastisch verformt, um somit eine gleichmäßigere Kraftübertragung zu gewährleisten, indem nach der plastischen Verformung des Vorsprungs die Flächenpressung verringert wird und damit ein eventuell auftretendes Biegemoment in der Stirnfläche der Kolbenstangenführung deutlich verringert wird.
Nach einer weiteren wesentlichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Vorsprung über den gesamten Umfang der Stirnfläche verläuft.
Eine günstige Ausführungsform sieht vor, dass der Vorsprung eine Fläche aufweist, die weniger als die Hälfte der Stirnfläche beträgt. Hierbei ist von Vorteil, dass je kleiner die Fläche der Vorsprünge ist, desto größer ist die plastische Verformung der Vorsprünge unter einer entsprechenden Krafteinwirkung.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere gleichmäßig über dem Umfang verteilt angeordnete Vorsprünge vorgesehen sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigt:
1 einen Schwingungsdämpfer, welcher im Bereich des Zuganschlages geschnitten ist
2 als Einzelheit eine Kolbenstangenführung zusammen mit dem Vorsprung und der Druckfeder des Zuganschlags.
Der in 1 dargestellte Schwingungsdämpfer 1 besteht im Wesentlichen aus dem Arbeitszylinder 2, der Kolbenstange 4, an deren einem Ende ein Dämpfungskolben (nicht dargestellt) befestigt ist und der den Arbeitszylinder 2 in zwei Arbeitsräume unterteilt. Die Kolbenstange 4 wird über die Kolbenstangenführung 3 abgedichtet nach außen geführt, gleichzeitig bildet die Kolbenstangenführung 3 mit ihrer Stirnfläche 6 eine Aufstandsfläche für den Zuganschlag 5, der in dieser Ausführung als Druckfeder 5 ausgebildet ist.
Die Druckfeder 6 stützt sich auf der der Kolbenstangenführung 3 entgegengesetzten Seite, wie aus dem Stand der Technik bekannt, entweder direkt oder indirekt am Dämpfungskolben ab.
Aus der 2 ist in vergrößertem Maßstab ein Ausschnitt der Kolbenstangenführung 3 zu entnehmen, wobei innerhalb des Arbeitszylinders 2 die Druckfeder 5 angeordnet ist. Die Druckfeder 5 stützt sich dabei an der Stirnfläche 6 der Kolbenstangenführung 3 an einem Vorsprung 7 ab. Der Vorsprung 7, gemäß 3 in weiter vergrößertem Maßstab dargestellt, wird durch die Krafteinwirkung der Druckfeder 5 plastisch verformt, so dass die Kraftübertragung aus der Druckfeder 5 gleichmäßig in die Kolbenstangenführung 3 eingeleitet wird und somit nach Möglichkeit ein Biegemoment vermieden wird, welches das Verschlusselement 8 negativ beeinflussen könnte.

1: Schwingungsdämpfer
2: Arbeitszylinder
3: Kolbenstangenführung
4: Kolbenstange
5: Zuganschlag
6: Stirnfläche
7: Vorsprung
8: Verschlusselement

Claims

Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend einen Arbeitszylinder, der endseitig von einer Kolbenstangenführung abgeschlossen wird, die eine axial bewegliche Kolbenstange zentriert und abdichtet, wobei der an der Kolbenstange befestigte Kolben den Arbeitszylinder in einen oberen und unteren Arbeitsraum unterteilt, einen Zuganschlag in Form einer Druckfeder, die im oberen Arbeitsraum angeordnet und zumindest bei ausgefahrener Kolbenstange an der Kolbenstangenführung zur Anlage kommt, dadurch gekennzeichnet, dass die der Druckfeder (5) zugewandten Stirnfläche (6) der Kolbenstangenführung (3) mindestens einen in Richtung der Druckfeder (5) verlaufenden Vorsprung (7) aufweist, der im Querschnitt V-förmig ausgebildet ist und derart angeordnet ist, dass zwischen dem Vorsprung (7) und der Druckfeder (5) eine Linienberührung vorhanden ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (7) über den gesamten Umfang der Stirnfläche (6) verläuft.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (7) eine Fläche aufweist, die weniger als die Hälfte der Stirnfläche (6) beträgt.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des Vorsprungs (7) derart bemessen ist, dass unter Krafteinwirkung der Druckfeder (5) eine plastische Verformung des Vorsprungs (7) erfolgt.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Vorsprünge (7) vorgesehen sind.