DE10138197C1 - Lagerung für ein Kolben-Zylinderaggregat - Google Patents

Abstract

Lagerung für ein Kolben-Zylinderaggregat, insbesondere einen Schwingungsdämpfer, wobei eine Kolbenstange des Kolben-Zylinderaggregates mit ihrem einen Ende mit der Lagerung über eine Stirnfläche mittels eines Befestigungsmittels ortsfest verbunden ist und zu einem unteren Tragflansch der Lagerung einen radialen Ringraum aufweist, wobei zwischen dem unteren Tragflansch und einem oberen Tragflansch ein Elastomerkörper verspannt ist, der an ein abzudämpfenden Bauteil gekoppelt ist, wobei in dem Ringraum ein Stützkörper angeordnet ist, der ortsfest mit dem Tragflansch und ortsfest mit der Kolbenstange verbunden ist und Tragkräfte, die auf den Tragflansch einwirken, abstützen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für ein Kolben-Zylinderaggregat entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Die Fig. 1 zeigt die obere Lagerung eines Kolben-Zylinderaggregat, nämliches ei­ nes Schwingungsdämpfers in der Bauform eines Federbeins, wie es derzeit in größeren Stückzahlen für Pkws eingesetzt wird. Wesentliche Vorteile der Lage­ rung liegen in dem einfachen Aufbau und dem damit verbundenen Preis. Aus Er­ fahrung weiß man, dass diese Lagerung allen Festigkeitsanforderung bei einem Pkw gerecht wird. In diesem Zusammenhang ist die DE 199 23 847 A1 zu nen­ nen.

Es gibt jedoch auch Fahrzeuge, wie z. B. Lieferwagen oder auch schwere Gelän­ defahrzeuge, bei denen zwar die Festigkeitsanforderungen ebenfalls noch erfüllt werden sollten, jedoch durch die Bandbreite der möglichen Belastungen ein ge­ wünschtes Sicherheitspolster u. U. nicht mehr gegeben ist.

Die einfachste Möglichkeit besteht sicherlich darin, dass man eine Lagerung z. B. aus dem Nutzfahrzeugbereich verwendet. Damit wäre aber einerseits ein erhebli­ cher Mehrpreis für die Lagerung und letztlich ein völlig überdimensioniertes Bau­ teil verbunden. So zeigt die DE 72 46 448 U eine besonders schwere Ausführung einer Lagerung, bei der der untere Tragflansch als Vollkörper ausgeführt ist und sich axial und radial großfläche unmittelbar an einem Absatz der Kolbenstange abstützt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Lagerung wie aus dem Stand der Technik bekannt in Sinne einer Festigkeitssteigerung weiter zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in dem Ringraum ein Stützkörper angeordnet ist, der ortsfest mit dem Tragflansch und ortsfest mit der Kolbenstange verbunden ist und Tragkräfte, die auf den Tragflansch einwirken, abstützt.

Mit dem zusätzlichen Stützkörper kann die bisherige Lagerung übernommen wer­ den. Damit kann für eine relativ kleine zu erwartende Stückzahl von Lagerungen eine Lösung angeboten werden, die mit einem vertretbaren Kostenaufwand der erhöhten Belastung angepasst ist.

Bei einer ersten Variante ist der Stützkörper als Winkelring an der Unterseite des Tragflansches angeordnet. Allein aus der Form des Stützkörpers wird ein günsti­ ges Verhältnis von Festigkeitssteigerung zum Mehrgewicht erreicht.

Alternative kann der der Stützkörper als Vollring ausgeführt sein und sich auf ei­ nem Absatz unterhalb des Tragflansches axial abstützen. Es bietet sich an, wenn der Vollring aus einem elastischen Werkstoff besteht.

Um Fertigungstoleranzen auszugleichen, weist der Stützkörper Freiräume auf, die mindestens teilweise im montierten Zustand des Stützkörpers aufgrund der Ei­ genelastizität in Verbindung mit einer Presspassung zu der Kolbenstange und/oder dem Tragflansch ausgeglichen werden.

Bei einer weiteren Lösung ist auf der dem unteren Tragflansch abgewandten Sei­ te des oberen Tragflansches ein Stützkörper angeordnet. Selbstverständlich kann man diese Lösung auch mit der vorstehend beschriebenen kombinieren.

Des weiteren kann in einem zweiten Ringraum zwischen dem oberen Tragflansch und dem Befestigungsmittel ein Stützkörper angeordnet sein.

Es besonders große Steigerung der Belastbarkeit der Lagerung wird erreicht, wenn sich der Stützkörper einerseits am oberen Tragflansch und anderseits am Befestigungsmittel abstützt. Diese Variante lässt sich im Hinblick auf die Belast­ barkeit nochmals steigern, indem der Stützkörper als Hülse mit einem Boden aus­ geführt ist. Der Boden trägt die Belastung mit und schützt bei einem geschlosse­ nen Boden auch zusätzlich die Befestigungsmittel.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 Lagerung aus dem Stand der Technik

Fig. 2-5 Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lagerung

Die Fig. 1 zeigt aus dem Stand der Technik eine Lagerung 1 für ein Kolben- Zylinderaggregat in der Bauform eines Federbeins, von dem u. a. eine Kolben­ stange 3 dargestellt ist. Zwischen einem unteren Tragflansch 5 und einem obe­ ren Tragflansch 7 ist ein Elastomerkörper 9 verspannt, der einen Kern 11 auf­ weist, der mit einem Kraftfahrzeug verschraubt werden kann.

Die Kolbenstange 3 verfügt an ihrem der Lagerung zugewandten Ende über einen Absatz 13, auf dem die Lagerung axial abgestützt wird. Als Befestigungsmittel 15 für die Lagerung dient ein Gewindeabschnitt auf dem eine Hülsenmutter 17 aufgeschraubt ist. Zum Gegenhalten beim Anschrauben der Hülsenmutter dient ein Innenprofil 19 in der Kolbenstange.

Der untere Tragflansch 5 ist topfförmig ausgeführt und bildet mit einem Hülsen­ teil 5a und der Kolbenstange 3 einen ersten Ringraum 21. Nahezu spiegelbildlich ist ein oberer Tragflansch 7 ausgeführt, der zur Hülsenmutter 17 einen zweiten Ringraum 25 begrenzt.

Wenn man sich den Kern 11 der Lagerung 1 als starres Bauteil vorstellt und die Kolbenstange 3 aufgrund des zwischengeschalteten Elastomerkörpers 8 karda­ nisch bewegt, so verändert sich bei entsprechend großer Belastung die Breite der beiden Ringräume 21; 25.

In der Ausführung nach Fig. 2 ist innerhalb des ersten Ringraums 21 ein Stütz­ körper 27 in der Bauform eines Winkelrings angeordnet. Der Winkelring ist der topfförmigen Kontur des unteren Tragflansches 5, insbesondere dem Hülsenteil 5a und einem Boden 5b, angepasst. Letztlich wird mit dem Stützkörper 27, der zur Lagerung und zur Kolbenstange 3 ortsfest fixiert ist, der untere Tragflansch 5 verstärkt, da der Stützkörper 27 bei der beschriebenen kardanischen Bewegung der Kolbenstange den unteren Tragflansch unterstützt. Es bietet sich an, den Winkelring als einen einfachen Blechring auszuführen.

In der Variante nach Fig. 3 wird der Stützkörper 27 von einem Vollkörper gebil­ det, der bevorzugt aus einem elastischen Werkstoff besteht und in radialer Rich­ tung den gesamten ersten Ringraum 21 ausfüllen kann. Zum Ausgleich von Ferti­ gungstoleranzen kann der Stützkörper Freiräume 29 aufweisen, die im montierten Zustand des Stützkörpers aufgrund einer Presspassung zum unteren Tragflansch 5 und zur Kolbenstange 3 ausgeglichen werden. Es ist angedeutet, dass die Kol­ benstange für den Stützkörper einen weiteren Absatz 31 zur axialen Fixierung aufweist.

Mit der Fig. 4 wird das Prinzip der Fig. 2 auf den oberen Tragflansch 7 und dem zweiten Ringraum 25 übertragen. Dabei wird der Stützkörper 27 auf der dem ers­ ten Tragflansch 5 abgewandten Seite des oberen Tragflansches 7 aufgelegt und mit dem Befestigungsmittel 15 fixiert. In Abhängigkeit des Innendurchmessers des oberen Tragflansches 7 und dem Außendurchmesser der Hülsenmutter 17 bestimmt sich die Stützlänge des Stützkörpers, da der Zugang für ein Schraub­ werkzeug gewährleistet sein muss.

Bei der Fig. 5 wird in den zweiten Ringraum 25 ein ringförmiger Stützkörper 27 mit seiner Hülse 27a an der Hülse 7b des oberen Tragflansches 7 eingeklemmt. Damit wird auch die elastische Deformation des oberen Tragflansches 7 mini­ miert oder verhindert. Man kann die gesamte Breite des Ringraums 25 ausnutzen und den Stützkörper 27 zwischen dem oberen Tragflansch und der Hülsenmutter verklemmen. Die höchste Tragkraftunterstützung wird dann erreicht, wenn der Stützkörper 27 einen Boden 27b aufweist und das Befestigungsmittel zumindest nahezu abdeckt. Damit wird auch der Gewindeabschnitt gegen äußere Einflüsse geschützt.

Die in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Varianten für die Ringräume 21; 25 der La­ gerung 1 können bei Bedarf auch kombiniert werden.

Claims (8)

1. Lagerung für ein Kolben-Zylinderaggregat, insbesondere einen Schwingungs­ dämpfer, wobei eine Kolbenstange des Kolben-Zylinderaggregates mit ihrem einen Ende mit der Lagerung über an einem Absatz anliegende zwei Tragflan­ sche mittels eines Befestigungsmittels ortsfest verbunden ist und mindestens zum unteren Tragflansch der Lagerung einen radialen Ringraum aufweist, wobei zwischen dem unteren Tragflansch und einem oberen Tragflansch ein Elastomerkörper verspannt ist, der an ein abzudämpfenden Bauteil gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ringraum (21) ein Stützkörper (27) angeordnet ist, der ortsfest mit dem Tragflansch (5) und ortsfest mit der Kolbenstange (3) verbunden ist und Tragkräfte, die auf den Tragflansch (5) einwirken, abstützt.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (27) als Winkelring an der Unterseite des Tragflan­ sches (5) angeordnet ist.

3. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (27) als Vollring ausgeführt ist und sich auf einem Ab­ satz (31) unterhalb des Tragflansches (5) axial abstützt.

4. Lagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (27) Freiräume (29 aufweist, die mindestens teilweise im montierten Zustand des Stützkörpers (27) aufgrund der Eigenelastizität in Verbindung mit einer Presspassung zu der Kolbenstange (3) und/oder dem Tragflansch (5) ausgeglichen werden.

5. Lagerung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem unteren Tragflansch (5) abgewandten Seite des oberen Tragflansches (7) ein Stützkörper (27) angeordnet ist.

6. Lagerung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Ringraum (25) zwischen dem oberen Tragflansch (7) und dem Befestigungsmittel (15) ein Stützkörper (27) angeordnet ist.

7. Lagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Stützkörper (27) einerseits am oberen Tragflansch (7) und an­ derseits am Befestigungsmittel (15) abstützt.

8. Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (27) als Hülse (27a) mit einem Boden (27b) ausgeführt ist.