DE19527849C1 - Schwingungsdämpfer mit außenliegendem Dämpfventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge, umfassend einen mit Dämpfflüssigkeit gefüllten Dämpferzylinder, in dem ein mit einer Kol­ benstange verbundener Kolben gleitet, der den Dämpferzylinder in zwei Arbeits­ räume unterteilt, wobei der Dämpferzylinder über eine Strömungsverbindung mit einem Ventilgehäuse eines Bypass-Ventilsystems verbunden ist, über das die Dämpfkraft des Schwingungsdämpfers einstellbar ist.

Ein derartiger Schwingungsdämpfer ist beispielsweise aus dem Deutschen Ge­ brauchsmuster DE 92 10 834 U1 bekannt, wobei das außerhalb des Schwin­ gungsdämpfers angeordnete Bypass-Ventilsystem aus zwei in einem zylinder­ förmigen Ventilgehäuse axial hintereinander angeordneten Dämpfungsventilen besteht. Jedes der Dämpfungsventile ist aus einem elektromagnetischen ansteu­ erbaren, mit einem Durchlaß zusammenarbeitenden axial beweglichen Steuer­ schieber und einem strömungstechnisch mit diesem parallel oder in Reihe ge­ schalteten druckabhängigen Ventil aufgebaut. Zur Befestigung des Dämpfungs­ ventilsystems umgibt das Mantelrohr des Schwingungsdämpfers ein zylinderför­ miges Modulgehäuse, das über zwei Sprengringe am Mantelrohr befestigt ist. Das Mantelrohr wird über ein Befestigungsteil mit dem Ventilgehäuse des Dämp­ fungsventilsystems verschweißt oder verlötet. Die Strömungsverbindungen zwi­ schen dem Schwingungsdämpfer und dem Bypass-Ventilsystem werden über Durchlässe sowohl im zylinderförmigen Modulgehäuse als auch im Verbindungs­ teil gebildet. Der Nachteil einer derartigen Befestigung liegt in der notwendigen Positionierung der großen Anzahl von Teilen zueinander.

Eine Weiterentwicklung dieses Schwingungsdämpfers ist aus der DE 43 24 443 A1 bekannt, wobei der Durchlaß von einem Distanzteil gebildet wird, das beidseitig konkav abgeformt ist, um eine entsprechende Kontaktfläche zum Mantelrohr und zum rohrförmigen Ventilgehäuse zu schaffen. Zur Orientierung des Ventilgehäuses zum Mantelrohr des Schwingungsdämpfers dient eine Hülse, die endseitig jeweils von einem Absatz im Mantelrohr und im Ventilgehäuse ge­ führt wird. Zur Abdichtung wird eine die Distanzhülse umschließende Ringdich­ tung verwendet, die axial zwischen dem Ventilgehäuse und dem Mantelrohr und radial von der Hülse und dem Distanzteil vorgespannt wird. Durch diese konzen­ trische Anordnung der Einzelteile von Hülse, Distanzteil und Ringdichtung zwi­ schen dem Ventilgehäuse und dem Mantelrohr müssen für alle drei Teile be­ stimmte Fertigungstoleranzen eingehalten werden. Zum einen muß die Hülse axial vorgespannt sein, da ansonsten ein Axialspiel in Verbindung mit einer Ge­ räuschentwicklung auftreten kann. Des weiteren bedarf die Ringdichtung einer besonderen Vorspannung, um ihre Dichtfunktion zu gewährleisten. Zu guter letzt ist eine Toleranz für das Distanzteil einzuhalten, da ansonsten Spalte entstehen, die die Schweiß- öder Lötnaht negativ beeinflussen. Diese drei Toleranzfelder entsprechend genau abzustimmen und vor allem einzuhalten stellt ein erhebliches Fertigungsproblem dar, das es zu lösen gilt. Die Möglichkeiten das Distanzteil mittels eines Schmiedeverfahrens herstellen zu können wird dadurch einge­ schränkt, daß die Materialstärke am Innendurchmesser in etwa der Höhe der Ringdichtung entspricht. Beim Schmieden wird stets angestrebt, daß der Stempel und die Matrize nicht kontaktieren, wenn fälschlicherweise ein Schmiedehub oh­ ne vorheriges Einlegen eines Schmiederohlinges ausgelöst wird. Bei Schmiedetei­ len mit einer etwas größeren axialen Ausdehnung stellt sich dieses Problem nicht. In diesem konkreten Anwendungsfall wäre aber eine größere axiale Ausdehnung des Distanzteils gleich mit einer Zunahme des Bauraums für den Schwingungs­ dämpfer verbunden.

Aufgabe der vorliegender Verbindung ist es, eine Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und dem Schwingungsdämpfer zu realisieren unter Umgehung der aus dem Stand der Technik bekannten Schwierigkeiten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst.

Die Einzelteile, die zwischen dem Schwingungsdämpfer und dem Ventilgehäuse angeordnet sind, beeinflussen sich nicht mehr gegenseitig hinsichtlich der Tole­ ranzfelder. Zum einen entfällt die Toleranz für die Hülse, da der Stützkörper in Reihe mit den Dichtungen liegt. Des weiteren sorgt der axial elastische Über­ gangskörper für ein stark vergrößertes Toleranzfeld. Der rohrförmige Übergangs­ körper läßt sich vergleichsweise einfach herstellen und umgeht die aus dem Stand der Technik bekannten Fertigungsprobleme.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist der rohrförmige Übergangskörper zusätzliche Befestigungslappen auf. Diese Befestigungslappen sorgen einerseits für eine Elastizität aber auch für einen besonders großen Abstand zu den Ring­ dichtungen. Im Hinblick auf eine vereinfachte Schweißmaschinensteuerung wei­ sen die Kontaktflächen des Übergangskörpers eine im wesentlichen parallel zur Schwingungsdämpferlängsachse verlaufende Endkante auf. Man bekommt sehr leicht beherrschbare Schweißnahtverläufe, wenn man zum Vergleich beispiels­ weise die angeschweißten Ventilgehäuse aus der DE 34 34 877 A1 betrachtet.

Zusätzlich ist es möglich, daß aus einer Verlängerung des Übergangskörpers im Bereich der endseitigen Körperkontur eine Schlauch- bzw. Kabelhalterung geformt ist. Das Ventilsystem muß durch Zufuhr von Fremdenergie angesteuert werden. Die Kabel und Schläuche bekommen durch die Halterung eine definierte Einbaula­ ge.

Damit der Stützkörper nicht versehentlich falsch in den Übergangskörper einge­ setzt wird, weist der Stützkörper einen Orientierungsrad auf, der einen größeren Teilkreisdurchmesser aufweist als den Zentrierdurchmesser des Übergangskör­ pers für den Stützkörper.

Für eine zusätzliche Dichtfunktion besteht der Stützkörper aus einem elastischen Kunststoff und ist endseitig jeweils der Körperkontur des Schwingungsdämpfers und des Ventilgehäuses angepaßt. Alternativ besteht die Möglichkeit, den Stütz­ körper als Metallspritzguß- oder Metallpreßformteil vorzusehen mit dem Vorteil, daß der Anteil der nichtmetallischen Werkstoff im Schwingungsdämpfer reduziert wird und der Einfluß der Wärmedehnung zwischen dem Übergangskörper und dem Stützteil minimiert wird.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher beschrieben werden.

Fig. 1 Schwingungsdämpfer in Prinzipdarstellung

Fig. 2 Montagebild zwischen Schwingungsdämpfer und Ventilgehäuse

Fig. 3 Seitenansicht und Draufsicht des Übergangskörpers

Fig. 4 Übergangskörper mit Halterung.

Die Fig. 1 beschränkt sich auf eine Prinzipdarstellung eines Schwingungsdämp­ fers 1 mit verstellbarer Dämpfkraft durch die Verwendung eines Bypass- Ventilsystems innerhalb eines außerhalb des Schwingungsdämpfers befindlichen Ventilgehäuse 3. Der Schwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus einem Dämpferzylinder 5, in dem eine Kolbenstange 7 mit einem Kolben 9 gleitet. An der Austrittsseite der Kolbenstange 7 verschließt eine Führungs- Dichtungseinheit 11 den Schwingungsdämpfer 1, der vom Kolben in zwei Ar­ beitsräume 13; 15 unterteilt wird. Die Gleitbahn des Kolbens wird von einem Zy­ linderrohr 17 gebildet, das einerseits mit seinem offenen Ende in den Arbeits­ raum 15 ragt und andererseits im Arbeitsraum 13 mindestens eine Bypass- Öffnung 19 aufweist, die eine Verbindung zwischen dem von dem Dämpferzylin­ der 5 und dem Zylinderrohr 17 gebildeten Ringraum 21 darstellt. Das verdrängte Volumen der einfahrenden Kolbenstange wird von einem durch einen Trennkol­ ben 23 abgedichteten Ausgleichsraum 25 kompensiert. Zwischen den Arbeits­ räumen 13; 15 befindet sich eine kreisringförmige Abdichtung 27, die sich an ihrem Außendurchmesser am Dämpferzylinder 5 und an ihrem Innendurchmesser am Zylinderrohr 17 anlegt.

Bei einer Kolbenstangenbewegung in Ausfahrrichtung wird das verdrängte Volu­ men in Abhängigkeit der Schaltung des Bypass-Ventilsystems über die Verbin­ dungsöffnung 19 und dem Ringraum 21 über Durchlässe 29 unter Umgehung der Abdichtung in den Arbeitsraum 15 verdrängt. In umgekehrter Bewegungs­ richtung der Kolbenstange fließt das Dämpfmedium über die Durchlässe 29 in den Ringraum 19 und von dort über die Verbindungsöffnung 19 in den Arbeits­ raum 13. Zusätzlich Dämpfventile 31 im Kolben 9 ermöglichen eine Vielzahl von Dämpfkrafteinstellungen. Die genaue Ventilbeschreibung ist für die Erfindung un­ tergeordnet.

In der Fig. 2 wird ein Schnitt durch den gesamten Schwingungsdämpfer 1 im Bereich des Ventilgehäuses 3 gezeigt. Der Dämpferzylinder 5 mit seinem Zylin­ derrohr 17 besitzen ebenso einen kreisförmigen Querschnitt wie das Ventilgehäu­ se 3. Bei der Montage wird ein rohrförmiger Übergangskörper 33 auf das Ventil­ gehäuse aufgeschweißt, aufgeklebt oder anders artig befestigt. Eine nicht darge­ stellt Vorrichtung positioniert das Dämpfventilgehäuse und den Übergangskör­ per 33 zueinander, indem eine Durchlaßöffnung 35 im Ventilgehäuse einen ge­ stuften Zentrierkörper aufnimmt, dessen Außendurchmesser den Übergangskör­ per zentriert. Die endseitigen Kontaktflächen 37 des Übergangskörpers sind der Kontur des Ventilgehäuses und des Dämpferzylinders 5 angepaßt. Für die Befe­ stigung stehen zusätzliche Befestigungslappen 39 zur Verfügung, die den Über­ gangskörper axial elastisch ausbilden. Nach der Befestigung des Übergangskör­ pers wird ein kreisringförmiger Stützkörper 41 in den Übergangskörper einge­ führt, der an seinen dem Ventilgehäuse und dem Dämpferzylinder zugewandten Flächen 43 Ringdichtungen 45 aufweist- die einen Flüssigkeitsübertritt zwischen dem Durchlaß 29 des Stützkörpers und dem Dämpferzylinder bzw. dem Ventilge­ häuse verhindern. Diese Ringdichtungen 45 sind in ihrer Einbaulage bereits der Kontur des Ventilgehäuses und des Dämpferzylinders angepaßt. Der Stützkörper besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff geringerer Elastizität als die Ring­ dichtungen. Die Flächen 43 können ebenfalls der Kontur des Ventilgehäuses und des Dämpferzylinders entsprechen, so daß der Stützkörper als eine weitere Dich­ tung wirksam werden kann. Für den Fall, das die Außenkontur des Ventilgehäu­ ses von der Außenkontur des Dämpferzylinders abweicht, verfügt der Stützkör­ per als Mittel gegen ungewolltes Vertauschen der Einbaulage über einen Orientie­ rungsrand 49, dessen Teilkreisdurchmesser größer ist als ein Zentrierdurchmes­ ser 51 des Übergangskörpers 33.

In einem letzten Verfahrensschritt wird der Dämpferzylinder 5 orientiert auf den Übergangskörper gespannt und verschweißt, verklebt oder anderweitig befestigt. Dabei wird der Stützkörper durch die beiden Ringdichtungen 43 in seiner Einbau­ lage fixiert. Für die radiale Positionierung sorgt der Zentrierdurchmesser des Übergangskörpers. Die Befestigungslappen 39 sorgen für die axiale Elastizität, so daß keine hinderlichen Spalte auftreten.

In der Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Fig. 2 dargestellt. Man erkennt, daß der Übergangskörper eine ovale Öffnung für den Stützkörper besitzt, da der Stütz­ körper notwendigerweise einen Durchlaß für jede Durchströmungsrichtung inner­ halb des Dämpfventilgehäuses aufweisen muß (s. Fig. 1) Die ovale Öffnung, aber vor allem die zur Schwingungsdämpfer- und Ventilgehäuselängsachse parallel verlaufenden Endkanten 53 der Befestigungslappen sorgen für gerade Schweiß- oder Klebekanten, die sich fertigungstechnisch einfacher bewältigen lassen.

Die Fig. 4 zeigt eine Weiterentwicklung der Fig. 2, in dem aus einer endseitige Körperkontur eine Schlauch- bzw. Kabelhalterung 55 geformt ist. Unabhängig von der speziellen Art der Ventilbetätigung muß eine Anschlußleitung zum Ven­ tilgehäuse für die Betätigungsenergie vorhanden sein. Für eine definierte Einbau­ lage der Anschlußleitung ist die Halterung 55 besonders dienlich.

Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf eine Anwendung bei einem Schwin­ gungsdämpfer nach dem Einrohrprinzip der Fig. 1, sondern kann auch auf jede andere Bauform übertragen werden.

Claims (7)

1. Hydraulischer Schwingungsdämpfer (1) für Kraftfahrzeuge, umfassend einen mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Dämpferzylinder (5), In dem ein mit einer Kolbenstange (7) verbundener Kolben (9) gleitet, der den Dämpferzylinder (5) in zwei Arbeitsräume (13; 15) unterteilt, ein zur Verstellung der Dämpfungs­ kraft steuerbares Bypass-Ventilsystem, das außerhalb des Schwingungsdämp­ fers (1) innerhalb eines Ventilgehäuses (3) über mindestens eine Strömungs­ verbindung mit dem Schwingungsdämpfer (1) verbunden ist, wobei die Strö­ mungsverbindung innerhalb eines rohrförmigen Übergangskörpers (33) zwi­ schen dem Ventilgehäuse (3) des Bypass-Ventilsystems und dem Schwin­ gungsdämpfer (1) ausgeführt ist und der Übergangskörper (33) einen minde­ stens einen Durchlaß (29) für die Strömungsverbindung aufweisenden Stütz­ körper (41) zentriert, der an seinen dem Schwingungsdämpfer (1) und dem Ventilgehäuse (3) zugewandten Flächen (43) jeweils mindestens eine Ringdich­ tung (45) aufweist, die die axiale Lage des Stützkörpers (41) bestimmt, und wobei der Übergangskörper (33) axial elastisch ausgeführt ist, endseitig je­ weils der Körperkontur des Ventilgehäuses (3) und des Dämpferzylinders (5) angepaßt ist und durch eine Schweiß-, Klebe- oder Lötverbindung fixiert wird.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Übergangskörper (33) zusätzliche Befestigungslappen (39) auf­ weist.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ taktflächen (37) des Übergangskörpers (33) eine im wesentlichen parallel zur Schwingungsdämpferlängsachse verlaufende Endkante (53) aufweisen.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus ei­ ner Verlängerung des Übergangskörpers (33) im Bereich der endseitigen Kör­ perkontur eine Schlauch- oder Kabelhalterung (55) geformt ist.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (41) einen Orientierungsrand (49) aufweist, der einen größeren Teilkreisdurchmesser aufweist als den Zentrierdurchmesser (51) des Über­ gangskörpers (33) für den Stützkörper (41).

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (41) aus einem elastischen Kunststoff besteht und endseitig je­ weils der Körperkontur des Schwingungsdämpfers (1) und des Ventilgehäu­ ses (3) angepaßt ist.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (41) aus einem Metallspritzguß- oder Metallpreßformteil besteht und endseitig jeweils der Körperkontur des Schwingungsdämpfers (1) und des Ventilgehäuses (3) angepaßt ist