DE10023648C1 - MacPherson strut unit, for vehicle, has shock absorber with end piece forming base of outer tube and having separating piston inside end piece, sliding against cylindrical free wall section - Google Patents
MacPherson strut unit, for vehicle, has shock absorber with end piece forming base of outer tube and having separating piston inside end piece, sliding against cylindrical free wall sectionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Federbein, das zwischen einem Fahrzeugaufbau und einem Fahrzeugrad angeordnet ist, entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a strut between a vehicle body and a Vehicle wheel is arranged according to the preamble of claim 1.
Ein solches Federbein ist beispielsweise durch die DE 91 10 666 U1 bekannt, wobei das Außenrohr des Schwingungsdämpfers mit einem Bauteil verbunden ist, das den Boden für das Außenrohr bildet und dieses Bauteil außerdem den Achsschenkel aufweist. Die Verbindung dieses Bauteils mit dem Außenrohr erfolgt mittels einer Schraubverbindung, bei der eine Überwurfmutter, die sich auf einem axial auf dem Außenrohr befestigten Sprengring abstützt, in ein Außengewinde des den Boden bildenden Bauteils eingreift und dieses Bauteil fest mit dem Außenrohr verbindet. Eine solche Schraubverbindung ist mit einem hohen Fertigungs- und Montageauf wand behaftet und daher sehr teuer. Außerdem erfordert eine derartige Verbindung eine relativ große Wandstärke des Boden-Bauteils, damit die hohen axial wirkenden Verbindungskräfte aufgenommen werden können, so dass ein mit dieser Verbindung versehenes Federbein nicht nur sehr teuer sondern auch schwer ist.Such a strut is known for example from DE 91 10 666 U1, wherein the outer tube of the vibration damper is connected to a component that the Bottom for the outer tube and this component also forms the steering knuckle having. This component is connected to the outer tube by means of a Screw connection in which a union nut is located on an axially on the Outer tube fastened snap ring supports, in an external thread of the bottom engaging component and firmly connects this component to the outer tube. Such a screw connection is high in manufacturing and assembly Wall afflicted and therefore very expensive. It also requires such a connection a relatively large wall thickness of the base component, so that the high axially acting Connection forces can be absorbed so that one with this connection provided shock absorber is not only very expensive but also heavy.
Weiter ist es durch die DE 33 12 753 A1 bekannt, einen bereits mit einem Boden versehenen Außenbehälter mit einem Achsschenkelträger zu versehen, wobei dieser Achsschenkelträger einen in Achsrichtung wirkenden Anschlag besitzt, welcher der äußeren Kontur des Behälterboden angepasst ist. Der Achsschenkelträger wird auf den Außenbehälter aufgeschoben und in Druckrichtung axial durch den auf den Bo den einwirkenden Anschlag festgelegt, jedoch sind zur Fixierung des Achsschenkel trägers auf dem Außenbehälter in Zugrichtung und in Umfangsrichtung weitere Si cherungen anzuordnen, die vorzugsweise durch Sicken gebildet werden. Auch eine solche Konstruktion ist mit einem hohen Bauaufwand behaftet und führt zu einem schweren Federbein, da der an sich dicke Behälterboden nochmals durch den An schlag verstärkt wird.It is also known from DE 33 12 753 A1, one with a base provided outer container with a steering knuckle, this Steering knuckle has a stop acting in the axial direction, which the outer contour of the container bottom is adjusted. The steering knuckle is on pushed the outer container and axially in the pressure direction by the on the Bo the acting stop is fixed, but are used to fix the steering knuckle carrier on the outer container in the pulling direction and in the circumferential direction further Si Arrange safeguards, which are preferably formed by beads. Also one such a construction involves a lot of construction work and leads to one heavy shock absorber, because the thick bottom of the container is again through the blow is amplified.
Aus der DE 30 49 385 A1 ist ein gattungsbildendes Federbein bekannt, das zwi schen einem Fahrzeugaufbau und einem Fahrzeugrad angeordnet ist und einen Schwingungsdämpfer aufweist, dessen Außenrohr den Innenraum des Schwin gungsdämpfers nach außen begrenzt und mit einem Bauteil verbunden ist, das den Boden für das Außenrohr bildet und dieses Bauteil mit einem Fahrwerk verbunden ist, wobei das Bauteil als Endstück ausgebildet ist, das einen Verbindungsträger zum Fahrwerk oder ein anderes Teil aufweist und das Endstück einen freien zylindrischen Wandabschnitt besitzt, der zwischen dem Ende des Außenrohrs und dem Boden angeordnet ist und eine Begrenzung des Innenraums nach außen bildet.From DE 30 49 385 A1 a generic strut is known, the zwi a vehicle body and a vehicle wheel is arranged and one Has vibration damper, the outer tube of the interior of the Schwin tion damper is limited to the outside and connected to a component that the Forms floor for the outer tube and this component is connected to a chassis is, wherein the component is designed as an end piece that a connection carrier to Has undercarriage or another part and the end piece has a free cylindrical Has wall section that between the end of the outer tube and the bottom is arranged and forms a boundary of the interior to the outside.
In diesem Zusammenhang ist auch die WO 99/01333 A2 zu nennen.In this context, WO 99/01333 A2 should also be mentioned.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Federbein mit möglichst geringem Gewicht zu schaffen, das Anschlussteile besitzt, die je nach Wunsch des Fahrzeug herstellers ausgeführt werden können, ohne hierzu das Außenrohr und die anderen Schwingungsdämpferbauteile zu ändern. Gleichzeitig soll das Federbein ein möglichst geringes Gewicht aufweisen und eine kostengünstige Herstellung und Montage ermöglichen.The object of the present invention is to have a shock absorber with the lowest possible To create weight that has connecting parts, depending on the desire of the vehicle manufacturer can be carried out without doing this the outer tube and the others Vibration damper components to change. At the same time, the shock absorber should be as possible have low weight and cost-effective manufacture and assembly enable.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen sind Gegenstand der Unter ansprüche.According to the invention, this object is achieved with the features of claim 1. Advantageous refinements and embodiments are the subject of the sub Expectations.
Infolge dieses freien Wandabschnitts kann das Außenrohr des Schwingungsdämp fers kürzer und somit leichter ausgeführt werden. Auch die Wandstärke ist entspre chend den auftretenden Querkräften wählbar, wobei eine geringe Durchbiegung des Außenrohrs durchaus erwünscht sein kann, damit die Kolbenstange in der Kolben stangenführung leichter läuft und die Gefahr für ein Verklemmen auch bei größeren einwirkenden Querkräften verringert wird. Zur einfachen Anpassung des Federbeins an die jeweiligen Einbauverhältnisse, ist oftmals nur das Endstück entsprechend auszuführen und kann dann mit den anderen Federbeinbauteilen kombiniert werden. Dementsprechend kann mit dem erfindungsgemäßen Federbein nur durch ein geän dertes Endstück eine ganze Reihe von Fahrwerkskonstruktionen abgedeckt werden, wodurch wesentlich Bauteile des Federbeins in großen Stückzahlen und damit kos tengünstig hergestellt werden.As a result of this free wall section, the outer tube of the vibration damper shorter and therefore lighter. The wall thickness is also the same chendable the occurring transverse forces selectable, with a small deflection of the Outer tube may be desirable, so that the piston rod in the piston rod guide runs more easily and there is a risk of jamming even with larger ones acting transverse forces is reduced. For easy adjustment of the shock absorber to the respective installation conditions, often only the end piece is appropriate and can then be combined with the other strut components. Accordingly, with the strut according to the invention only by a ge the end piece covers a whole range of chassis designs, whereby essential components of the shock absorber in large quantities and thus kos be produced inexpensively.
Die Verbindung des Endstücks mit dem Außenrohr erfolgt durch einen zylindrischen Abschnitt im Endstück, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Au ßenrohrs angepasst ist. Nach dem Einführen des Außenrohrs in den zylindrischen Abschnitt kann die feste Verbindung erfolgen. Vorteilhafterweise wird zwischen dem Außenrohr und dem Endstück ein in axialer Richtung wirkender elastischer Anschlag angeordnet und bei Bedarf eine Einrichtung, die nur ein Zusammenfügen von Au ßenrohr und Endstück in einer bestimmten Position erlaubt.The end piece is connected to the outer tube by a cylindrical one Section in the end piece, the inside diameter of which corresponds to the outside diameter of the Au the outer tube is adapted. After inserting the outer tube into the cylindrical one Section, the fixed connection can be made. Advantageously, between the Outer tube and the end piece an elastic stop acting in the axial direction arranged and if necessary a device that only a merging of Au outer tube and end piece allowed in a certain position.
Der im Innenraum des Endstücks zwischen dem Boden und dem unteren Ende des Außenrohrs gebildete Innenraum kann zur Aufnahme von Bauteilen des Schwin gungsdämpfers Verwendung finden. So kann in diesem Innenraum ein der Dämp fung dienendes Bodenventil des Schwingungsdämpfers angeordnet werden. The inside of the end piece between the bottom and the lower end of the Inner tube formed interior can accommodate components of the Schwin tion damper find use. So one of the dampers in this interior serve the bottom valve of the vibration damper.
Eine kostengünstige und mit geringem Gewicht behaftete Verbindung zwischen dem Endstück und dem Außenrohr wird geschaffen, wenn diese verschraubungslos aus geführt ist. Eine solche verschraubungslose Verbindung ist durch Verschweißen, Verlöten, Aufweiten oder eine andere bekannte unlösbare Verbindung möglich. Al ternativ kann die Verbindung von Außenrohr und Endstück lösbar ausgeführt wer den, beispielsweise durch Verrollen, Einpressen, Einschrumpfen oder eine andere bekannte lösbare Verbindung. Eine weitere Verbindung zwischen dem Endstück und dem Außenrohr wird erhalten, wenn das Außenrohr einen spanlos angeformten Flansch aufweist, der mit einer entsprechend ausgeführten Aufnahme des Endstücks zusammenwirkt und durch Umformung dieser Aufnahme das Außenrohr mit dem Endstück verbunden wird.An inexpensive and lightweight connection between the End piece and the outer tube is created when these are screwless is led. Such a screwless connection is by welding, Soldering, expanding or another known permanent connection possible. Al Alternatively, the connection between the outer tube and the end piece can be made detachable that, for example by rolling, pressing, shrinking or another known releasable connection. Another connection between the tail and The outer tube is obtained when the outer tube is formed without cutting Has flange that with a correspondingly designed receptacle of the end piece cooperates and by reshaping this recording the outer tube with the End piece is connected.
Für Zweirohrschwingungsdämpfer ist es vorteilhaft, wenn der Boden des Endstücks als Aufnahme und Zentrierung für einen Zylinder und/oder eine Dämpfventileinrich tung ausgebildet ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Endstück ein Ventilgehäuse für ein außenliegendes Dämpfventil auf, wobei dieses außenliegende Dämpfventil beispielsweise als steuerbares Bypassventil ausgebildet sein kann. Au ßerdem kann das Endstück mit einem oder mehreren Befestigungsaugen, beispiels weise auch zur Anlenkung an einem Querlenker, versehen sein.For two-pipe vibration dampers, it is advantageous if the bottom of the end piece as mounting and centering for a cylinder and / or a damping valve device tion is trained. In a further embodiment of the invention, the end piece has Valve housing for an external damping valve, this external Damping valve can for example be designed as a controllable bypass valve. Au In addition, the end piece with one or more attachment eyes, for example also be provided for articulation on a wishbone.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:Based on the embodiments shown in the drawing is below the invention explained in more detail. It shows:
Fig. 1 eine Verbindung eines Endstücks mit einem Außenrohr im Längsschnitt; Figure 1 shows a connection of an end piece with an outer tube in longitudinal section.
Fig. 2 einen Ausschnitt der Verbindung des Endstücks mit dem Außenrohr; Figure 2 shows a detail of the connection of the end piece with the outer tube.
Fig. 3 eine lösbare Verbindungsart zwischen dem Endstück und dem Außenrohr; Figure 3 is a releasable connection between the end piece and the outer tube.
Fig. 4 eine Verbindung zwischen dem Endstück und dem Außenrohr mittels Ver pressung; Figure 4 shows a connection between the end piece and the outer tube by means of compression.
Fig. 5 eine Flanschverbindung zwischen dem Endstück und dem Außenrohr; FIG. 5 shows a flange connection between the end piece and the outer tube;
Fig. 6 Eine Ausführungsform, bei der das Endstück ein Ventilgehäuse aufweist. Fig. 6 An embodiment in which the end piece has a valve housing.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausschnitt eines Federbeins, ist lediglich ein Außenrohr 3 eines Schwingungsdämpfers 1 gezeigt, das in einem zylindrischen Abschnitt 7 ei nes Endstücks 5 befestigt ist. Dieses Endstück 5 weist einen Boden 9 auf und ist einteilig mit Befestigungsaugen 11 versehen, die zum Anschluss von Fahrwerkstei len dienen, beispielsweise zur Aufnahme eines Achsschenkels, eines Schwenkla gers und/oder eines Verbindungsträgers. Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 7 des Endstücks 5 ist dem Außendurchmesser des Außenrohrs 3 ange passt, wobei nach dem Zusammenfügen von Außenrohr 3 und Endstück 5 zwischen dem Boden 9 und dem Ende 15 des Außenrohrs 3 ein freier Wandabschnitt 13 ent steht, der den Innenraum 17 des Schwingungsdämpfers 1 nach außen begrenzt. Dementsprechend kann das Außenrohr 3 um die Länge des freien Wandabschnitts 13 kürzer und daher gewichtssparender ausgeführt werden. Außerdem kann die Wandstärke des Außenrohrs 3 je nach den Einsatzbedingungen geringer gewählt werden, da das mit einem nicht eingezeichneten Fahrwerk verbundene Endstück 5 die für den Einbau und den Betrieb erforderliche Steifigkeit aufweist, so dass das Außenrohr 3 für eine begrenzte Durchbiegung ausgelegt werden kann, wodurch ei ner Schwergängigkeit oder einem Klemmen der Kolbenstange in der Kolbenstangen führung begegnet wird.In the section of a shock absorber shown in Fig. 1, only an outer tube 3 of a vibration damper 1 is shown, which is fixed in a cylindrical portion 7 egg nes end piece 5 . This end piece 5 has a bottom 9 and is provided in one piece with fastening eyes 11 , which are used to connect Fahrwerkstei len, for example for receiving a steering knuckle, a Schwenkla gers and / or a connecting bracket. The inner diameter of the cylindrical portion 7 of the end piece 5 is the outer diameter of the outer tube 3 is fitted, wherein after the joining of the outer tube 3 and end piece 5 between the bottom 9 and the end 15 of the outer tube 3, a free wall portion 13 is formed, which the interior 17th of the vibration damper 1 limited to the outside. Accordingly, the outer tube 3 can be made shorter by the length of the free wall section 13 and therefore less weight. In addition, the wall thickness of the outer tube 3 can be chosen smaller depending on the conditions of use, since the end piece 5 connected to a chassis (not shown) has the rigidity required for installation and operation, so that the outer tube 3 can be designed for limited deflection, which means that encountered stiffness or jamming of the piston rod in the piston rod guide.
Als Verbindung zwischen dem Außenrohr 3 und dem zylindrischen Abschnitt 7 des Endstücks 5 eignen sich alle im Maschinenbau bekannten Verbindungsarten für rohrförmige Bauteile. Insbesondere ist als unlösbare Verbindung die in Fig. 2 gezeig te Schweißverbindung mittels einer partiellen oder einer umlaufenden Schweißnaht bei Außenrohren 3 mit größerer Wandstärke vorteilhaft. Bei dünnwandigen Außen rohren 3 eignet sich eine lösbare Verbindung mittels Verrollen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Hierzu besitzt der zylindrische Abschnitt 7 des Endstücks 5 einen axialen Ansatz mit geringerer Wandstärke. Dies trifft auch bei der Verbindungsart nach Fig. 4 zu, bei der der Ansatz des zylindrische Abschnitts 7 mit dem Außenrohr verpresst ist. Zur Abdichtung ist die Anordnung eines Dichtrings zwischen dem End stück 5 und dem Außenrohr 3 vorteilhaft. As a connection between the outer tube 3 and the cylindrical section 7 of the end piece 5 , all types of connection known in mechanical engineering are suitable for tubular components. In particular, the weld connection shown in FIG. 2 by means of a partial or a circumferential weld seam in the case of outer tubes 3 with a greater wall thickness is advantageous as an inseparable connection. In the case of thin-walled outer tubes 3 , a releasable connection by rolling is suitable, as is shown in FIG. 3. For this purpose, the cylindrical section 7 of the end piece 5 has an axial shoulder with a smaller wall thickness. This also applies to the type of connection according to FIG. 4, in which the attachment of the cylindrical section 7 is pressed with the outer tube. For sealing, the arrangement of a sealing ring between the end piece 5 and the outer tube 3 is advantageous.
Eine weitere Verbindungsart zwischen dem Außenrohr 3 und dem Endstück 5 zeigt die Fig. 5. Hierzu weist das Außenrohr 3 an seinem unteren Ende einen Flansch 19 auf, der vorzugsweise durch spanlose Umformung hergestellt ist. Dieser Flansch 19 wirkt mit einer Aufnahme 21 zusammen, die am freien Ende des zylindrischen Ab schnitts 7 des Endstücks 5 angeordnet und mit einer Nut zur Aufnahme einer Dich tung 29 versehen ist. Die feste Verbindung der Teile 3 und 5 erfolgt durch partielles oder umlaufendes Eindrücken bzw. Einrollen der Enden der Aufnahme 21 gegen den Flansch 19, so dass dieser auch gegen die Dichtung 29 gepresst wird. Bei die ser Ausführungsform weist das Endstück nicht nur den Boden 9 und die Befesti gungsaugen 11 auf, sondern besitzt einen freien Wandabschnitt 13, der sich über die gesamte Länge des zylindrischen Abschnitts 7 erstreckt, wodurch ein relativ gro ßer Raum zur Aufnahme von Bauteilen des Schwingungsdämpfers gebildet wird.A further type of connection between the outer tube 3 and the end piece 5 is shown in FIG. 5. For this purpose, the outer tube 3 has at its lower end a flange 19 which is preferably produced by non-cutting shaping. This flange 19 cooperates with a receptacle 21 which is arranged at the free end of the cylindrical section 7 from the end piece 5 and is provided with a groove for receiving a device 29 . The parts 3 and 5 are firmly connected by partial or circumferential pressing or rolling in of the ends of the receptacle 21 against the flange 19 , so that the latter is also pressed against the seal 29 . In this water embodiment, the end piece not only has the bottom 9 and the fastening eyes 11 , but has a free wall section 13 which extends over the entire length of the cylindrical section 7 , thereby creating a relatively large space for accommodating components of the vibration damper is formed.
Bei einer weiteren und in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist das Endstück 5 einteilig mit einem Ventilgehäuse 23 für ein außenliegendes Dämpfventil, das vor zugsweise als steuerbares Bypassventil ausgelegt ist, ausgebildet. Ferner ist ein von einer Kreisringscheibe gebildeter Anschlag 27 im zylindrischen Abschnitt 7 befestigt, der die Anlage für eine mit dem Außenrohr 3 zusammenwirkende Dichtung 29 bildet. Im Innenraum des Schwingungsdämpfers ist auf dem freien Wandabschnitt 13 ein Trennkolben 25 abdichtend geführt, der einen zwischen diesem und dem Boden 9 befindlichen Gasraum von der Dämpfflüssigkeit im übrigen Innenraum trennt.In a further embodiment shown in FIG. 6, the end piece 5 is formed in one piece with a valve housing 23 for an external damping valve, which is preferably designed as a controllable bypass valve. Furthermore, a stop 27 formed by an annular disc is fastened in the cylindrical section 7 , which forms the abutment for a seal 29 which interacts with the outer tube 3 . In the interior of the vibration damper, a separating piston 25 is sealingly guided on the free wall section 13 and separates a gas space located between the latter and the base 9 from the damping liquid in the rest of the interior.
Anstelle der in den Figuren gezeigten Verbindungsarten ist es auch denkbar, dass das Außenrohr mit dem Innendurchmesser auf dem Außendurchmesser eines ent sprechenden Abschnitts des Endstücks aufgebracht und befestigt wird. Generell kann zur Begrenzung der Überlappung von Außenrohr und Endstück ein Anschlag am Außenrohr oder am Endstück vorgesehen werden. Wesentlich ist bei allen die sen Ausführungen, dass die leichte Kombination von Endstück mit den anderen Fe derbeinteilen für die kostengünstige Herstellung und Montage erhalten bleibt und das Gewicht der Konstruktion gegenüber den herkömmlichen Ausführungen verrin gert wird.Instead of the connection types shown in the figures, it is also conceivable that the outer tube with the inner diameter on the outer diameter of a ent speaking section of the end piece is applied and attached. As a general rule can be used to limit the overlap of the outer tube and end piece be provided on the outer tube or on the end piece. It is essential for all versions that the light combination of end piece with the other feet the leg parts for inexpensive manufacture and assembly are preserved and reduce the weight of the construction compared to conventional designs is gert.
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