DE102019004871A1

DE102019004871A1 - Fahrzeugdämpfer

Info

Publication number: DE102019004871A1
Application number: DE102019004871.7A
Authority: DE
Inventors: Christian Mosler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2020-01-09

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugdämpfer, umfassend ein, ein axial bewegliches Dämpferrohr (5) mit Kolbenstange (13) umgebendes Schutzrohr (3), mit einem Kopflager (19) zur Befestigung an einem Fahrzeugaufbau und einem Fusslager (7) zur Befestigung an einer Radaufhängung. Bei einem Fahrzeugdämpfer, welcher als stehender Hinterachs-Dämpfer eingesetzt werden kann und trotz breiten Reifen und breiten Innenraum des Fahrzeuges wenig Bauraum benötigt, ist das Dämpferrohr (5) als Einrohrdämpfer mit untenliegender Kolbenstange (13) ausgebildet und an dem oberen Ende (25) des Dämpferrohres (5) ein stehendes Kopflager (19) angeordnet, wobei das Dämpferrohr (5) und ein unterhalb des Kopflagers (19) ausgebildetes Anschlagprofil (17) in einem Achsbereich des Fahrzeuges anordenbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugdämpfer, umfassend ein, ein axial bewegliches Dämpferrohr mit Kolbenstange umgebendes Schutzrohr, mit einem Kopflager zur Befestigung an einem Fahrzeugaufbau und einem Fußlager zur Befestigung an einer Radaufhängung.
Aus der DE 10 2007 020 022 A1 ist eine aufbauseitige Federbeinlagerung für Radaufhängungen bekannt, bei welcher das Federbein am Fahrzeugaufbau über ein Dämpferlager und andererseits über ein Gummi - Metall - Hülsenlager an einem Querlenker als Radaufhängungselement der Radaufhängung angelenkt ist. Das Dämpferlager umfasst einen Lagerkern an dem die Stoßstange abgestützt ist. Zwischen dem Aufbau und dem Federbein ist ein Kardangelenk mit zwei sich kreuzenden Drehachsen vorgesehen. Bei Fahrzeugen mit stehenden Hinterachs-Dämpfern in kompakter Bauhöhe, breiten Reifen und breiten Fahrzeug-Innenräumen benötigt diese Lösung viel Bauraum.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fahrzeugdämpfer anzugeben, welcher als stehender Hinterachs-Dämpfer eingesetzt werden kann und trotz breiten Reifen und breiten Innenraum des Fahrzeuges wenig Bauraum benötigt.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Die Aufgabe ist mit einem Fahrzeugdämpfer dadurch gelöst, dass das Dämpferrohr als Einrohrdämpfer mit untenliegender Kolbenstange ausgebildet ist und an dem oberen Ende des Dämpferrohres ein stehendes Kopflager angeordnet ist, wobei das Schutzrohr und ein unterhalb des Kopflagers ausgebildetes Anschlagprofil in einem Achsbereich des Fahrzeuges anordenbar sind. Der Vorteil eines solchen Kopfüberdämpfers besteht im bestehenden Freigang zu Kopflager und Dämpferrohr sowie zum nächstliegenden Bauteil der Fahrzeugbestuhlung im oberen Dämpferbereich zum voll eingefederten Rad sowie zum oberen Bereich des Radkastens (Innenkotflügel).
Vorteilhafterweise ist das Kopflager als radial kompakt stehendes Gummilager ausgebildet. Dadurch ist das Kopflager den Bauraum des Dämpferbereiches und dem oberen Bereich des Radkastens angepasst.
In einer Ausgestaltung weisen das Kopflager und das Fußlager ähnliche Lagersteifigkeiten auf, bei welcher die lineare Lagerkennung in eine Steifigkeitsprogression übergeht. Kopflager und Fußlager haben somit jeweils etwa die doppelte vertikale Steifigkeit eines klassischen weichen oberen Kopflagers.
In einer Variante sind das Kopflager und sein externer Druckendanschlag längsoval ausgebildet und/oder gelagert. Dadurch wird der Bauraumbedarf des Fahrzeugdämpfers weiter reduziert.
In einer Ausführungsform ist ein Kopflagertragelement in Querrichtung exzentrisch an dem oberen Ende des Dämpferrohres angeordnet und stoffschlüssig mit diesem verbunden. Diese exzentrische Anordnung erlaubt eine Anpassung des Kopflagers an den vorhandenen Bauraum bei eingefedertem Rad und verhindert Kollisionen des Rades mit dem Kopflager und dem Schutzrohr.
Vorteilhafterweise weist das Kopflagertragelement eine erste Ausrichtungsfläche für das Anschlagprofil auf, auf welches das Anschlagprofil mit einer Öffnung formschlüssig aufgesetzt ist. Dadurch wird die Montage des Fahrzeugdämpfers vereinfacht.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Kopflagertragelement eine zweite Ausrichtungsfläche für das Kopflager auf, auf welche eine Ausrichtungsnut eines unteren Kopflagerkern-Endes zugreift. Dies vereinfacht das korrekte Aufsetzen des Kopflagers auf das Kopflagertrageelement.
In einer Ausgestaltung ist an einer dem Anschlagprofil zugewandten Unterseite des Kopflagers mindestens ein Endanschlagpuffer angeordnet. Dieser Endanschlagpuffer dient zur Aufnahme von maximalen Kompressions-Vertikalkräften.
In einer Variante ist auf dem das Kopflager durchdringende Kopflagertragelement ein Anschlagteller kraftschlüssig befestigt. Das Kopflagertragelement wird zum Gegenhalten mit einem Innensechskant verschraubt, um eine stabile Anordnung des Kopflagers am Fahrzeugdämpfer zu gewährleisten.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugdämpfers,
2 Explosionsdarstellung eines oberen Teiles des Fahrzeugdämpfers,
3 ein Ausführungsbeispiel für eine Montage des oberen Teiles des Fahrzeugdämpfers,
4 eine Darstellung des Fahrzeugdämpfers mit einem Teleskop-Schutzrohr in drei Stellungen,
5 ein Vergleich des erfindungsgemäßen Fahrzeugdämpfers mit einem Fahrzeugdämpfer nach dem Stand der Technik.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugdämpfers in zwei Ansichten dargestellt. Der Fahrzeugdämpfer 1 ist im montierten Zustand in einer Seitenansicht (Fig, 1a) und einer Hinteransicht (1b) gezeigt und umfasst ein Teleskopschutzrohr 3, dass aus einem fest an einem Dämpferrohr 5 befestigten oberen Schutzrohr 7 besteht. In das obere Schutzrohr 7 greift ein unteres Schutzrohr 9 ein, welches fest an einem Fußlager 11 arretiert ist. Das untere Schutzrohr 9 umfasst einen Faltenbalg zum reibungsarmen Ansprechen, welcher ebenfalls das Dämpferrohr 5 einschließt. In dem Dämpferrohr 5 ist eine Kolbenstange 13 axial beweglich gelagert, die mit einem Druckanschlag 15 gekoppelt ist, welcher auf dem Fußlager 11 aufsitzt. Am oberen Ende des Dämpferrohres 5 ist ein Anschlagprofil 17 befestigt, auf welchem ein stehendes Kopflager 19 angeordnet ist. Auf dem Kopflager 19 ist ein Anschlagteller 21 verschraubt.
Wie aus 1b ersichtlich, ist als Kopflagertragelement ein Kopflager-Stehbolzen 23 am Ende 25 des Dämpferrohres 5 exzentrisch befestigt, welcher neben den Kopflager 19 auch das Anschlagprofil 17 und den Anschlagteller 21 trägt. Kopflager 21 und Fußlager 11 weisen ähnliche lineare Vertikalsteifigkeiten auf, wobei die lineare Lagerkennung in eine Steifigkeitsprogression übergeht. Kopflager 19 ist als radial ausgerichtetes Gummilager ausgebildet.
In 2 ist eine Explosionsdarstellung des oberen Endes des Dämpferrohrs 5 gezeigt. Der Kopflager-Stehbolzen 23 steht auf den axialen Ende 25 des Dämpferrohres 5. Ein Fuß 27 des Kopflager-Stehbolzens 23 ist scheibenähnlich ausgebildet und trägt eine erste Ausrichtfläche 29 für das eine rechteckige Öffnung 31 aufweisende Anschlagprofil 17, welches unterhalb des Kopflagers 19 angeordnet ist. Das Kopflager 19 besitzt an seiner dem Anschlagprofil 17 zugeordneten Unterseite zwei Endanschlagpuffer 33, 35. Am Kopflagerkern-Ende ist ebenfalls auf der Unterseite eine Ausrichtnut 37 ausgebildet. Oberhalb des Kopflagers 19 befindet sich der Anschlagteller 21, welcher mit einer Mutter 39 am Kopfleger-Stehbolzen 23 befestigt ist.
Die Montagereihenfolge ist in 3 dargestellt. In 3a wird der Kopflager-Stehbolzen 23 mit dem Ende 25 des Dämpferrohres 5 exzentrisch verschweißt. Anschließend wird in 3b das Anschlagprofil 17 auf den Kopflager-Stehbolzen 23 aufgesetzt, so dass die rechteckige Öffnung 31 des Anschlagprofils 17 formschlüssig an die erste Ausrichtfläche 29 anliegt. An eine zweite Ausrichtfläche 41 (3a) des Kopflager-Stehbolzens 23 wird in 3c das Kopflager 19 ausgerichtet, welches auf das Anschlagprofi 17 aufgesetzt wird. Dabei liegen die beiden Endanschlagpuffer 33, 35 auf dem Anschlagprofil 17 auf. Wie aus 3d hervorgeht, wird auf des über das Kopflager 19 hinausstehende Ende des Kopflager-Stehbolzens 23 der Anschlagteller 21 aufgesetzt und das Kopflager 19 mit der Mutter 39 an dem Kopflager-Stehbolzens 23 befestigt.
4 zeigt den Fahrzeugdämpfer 1 in drei verschiedenen Stellungen des Teleskop-Schutzrohres 3. In 4a sind die das obere Schutzrohr 7 und das untere Schutzrohr 9 des Teleskop-Schutzrohres 3 zusammengeschoben. In 4b nehmen das obere und das untere Schutzrohr 7, 9 eine Mittelstellung zueinander ein, während in 4c das obere und das untere Schutzrohr 7, 9 auseinandergezogen sind.
In 5 ist ein Vergleich des erfindungsgemäßen Fahrzeugdämpfers mit einem Fahrzeugdämpfer nach dem Stand der Technik dargestellt. 3a und b zeigen das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugdämpfers 1, während in 5c ein Standarddämpfer 43 gezeigt ist. In beiden Fällen ist der Fahrzeugdämpfer 1, 43 bei einem voll eingefederten Breitreifen 45 dargestellt. Der erfindungsgemäße Fahrzeugdämpfer 1 weist einen Freigang zu Kopflager 19 und Dämpferrohr 5 auf, da ein Bauraumvorteil aufgrund der exzentrischen Anordnung des Kopflagers 19 gegenüber dem Breitreifen 45, Radkasten 47 und Fahrzeugbestuhlung 49 vorhanden ist. Bei dem Standarddämpfer 43 erfolgt eine Kollision zwischen Kopflager 51 und Schutzrohr 53 und dem Breitreifen 45.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007020022 A1 [0002]

Claims

Fahrzeugdämpfer, umfassend ein, ein axial bewegliches Dämpferrohr (5) mit Kolbenstange (13) umgebendes Schutzrohr (3), mit einem Kopflager (19) zur Befestigung an einem Fahrzeugaufbau und einem Fusslager (7) zur Befestigung an einer Radaufhängung, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferrohr (5) als Einrohrdämpfer mit untenliegender Kolbenstange (13) ausgebildet ist und an dem oberen Ende (25) des Dämpferrohres (5) ein stehendes Kopflager (19) angeordnet ist, wobei das Dämpferrohr (5) und ein unterhalb des Kopflagers (19) ausgebildetes Anschlagprofil (17) in einem Achsbereich des Fahrzeuges anordenbar sind.
Fahrzeugdämpfer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Kopflager (19) als radial kompakt stehendes Gummilager ausgebildet ist.
Fahrzeugdämpfer nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Kopflager (19) und das Fußlager (11) ähnliche Lagersteifigkeiten aufweisen, bei welcher die lineare Lagerkennung in eine Steifigkeitsprogression übergeht.
Fahrzeugdämpfer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopflager (19) und sein externer Druckendanschlag längsoval ausgebildet und/oder gelagert sind.
Fahrzeugdämpfer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopflagertragelement (23) in Querrichtung exzentrisch an dem oberen Ende (25) des Dämpferrohres (5) angeordnet und stoffschlüssig mit diesem verbunden ist.
Fahrzeugdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopflagertragelement (23) eine erste Ausrichtungsfläche (29) für das Anschlagprofil (17) aufweist, auf welches eine Öffnung (31) des Anschlagprofils (17) formschlüssig aufgesetzt ist.
Fahrzeugdämpfer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopflagertragelement (23) eine zweite Ausrichtungsfläche (41) für das Kopflager (19) aufweist, auf welche eine Ausrichtungsnut (37) eines unteren Kopflagerkern-Endes zugreift.
Fahrzeugdämpfer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer dem Anschlagprofil (17) zugewandten Unterseite des Kopflagers (19) mindestens ein Endanschlagpuffer 33, 35 angeordnet ist.
Fahrzeugdämpfer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem das Kopflager (19) durchdringende Kopflagertragelement (23) ein Anschlagteller (21) kraftschlüssig befestigt ist.
Fahrzeugdämpfer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrohr (3) als zweiteiliges Teleskop-Schutzrohr (7, 9) ausgebildet ist.