DE10163218B4

DE10163218B4 - Stoßdämpfer für eine Kraftfahrzeug-Radaufhängung

Info

Publication number: DE10163218B4
Application number: DE2001163218
Authority: DE
Inventors: Jörn-Henning Hansen; Jan Wernecke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2013-11-14
Anticipated expiration: 2021-12-22
Also published as: DE10163218A1

Abstract

Stoßdämpfer für eine Kraftfahrzeug-Radaufhängung, umfassend einen Außenbehälter (1), der mit einem unteren Endabschnitt in einer Fassung einer radseitigen Komponente der Radaufhängung aufnehmbar und an dieser axial sowie in seiner Winkellage festlegbar ist, wobei der Außenbehälter (1) an einem Behälterboden des unteren Endabschnitts einen Absatz (7) aufweist, der im Zusammenbauzustand mit der Fassung in Druckrichtung axial auf einer Schulter (3) der Fassung abgestützt ist, und eine radial abstehende Lasche (11), die im Zusammenbauzustand in einem Längsschlitz (10) der Fassung insgesamt unterhalb eines Spannorgans (4) derselben liegt und dabei in Zugrichtung festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (11) als flache Platte, deren Wanddicke kleiner ist als die Breite des Längsschlitzes (10) im verspannten Zustand, ausgebildet ist, die an beiden Flachseiten jeweils einen elastischen Anlagevorsprung (12, 13) zur Abstützung der Lasche (11) gegen die Seitenwände des Längsschlitzes (10) aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoßdämpfer für eine Kraftfahrzeug-Radaufhängung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Stoßdämpfer bzw. Schwingungsdämpfer werden beispielsweise in Federdämpfern bzw. Dämpfer- oder Federbeinen von Kraftfahrzeugen eingesetzt.
Die Befestigung des Stoßdämpfers an der radseitigen Komponente erfolgt zumeist durch Verschweißen mit der Fassung. Weiterhin ist es bekannnt, den Stoßdämpfer lösbar an der radseitigen Komponente zu befestigen.
Da bei Federdämpfern neben dem Stoßdämpfer weitere Radaufhängungskomponenten vorhanden sind, muss der Stoßdämpfer in der Regel in einer bestimmten Lage eingebaut werden. Wichtig sind hierbei insbesondere die richtige Winkellage um die Längsachse des Stoßdämpfers sowie die richtige Einstecktiefe in die Fassung. Dies bedingt einen erheblichen Montageaufwand.
Zur Vereinfachung der Montage wird an dem Stoßdämpfer daher meist eine sogenannte Montagehilfe vorgesehen. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise aus DE 196 17 898 A1 bekannt, an der Außenwand eines Stoßdämpfers einen bügelartigen Haken vorzusehen, der in einen Längsschlitz der Fassung eingeführt wird, bis der Haken auf einem Absatz der Fassung von oben aufliegt. Zur Befestigung des Stoßdämpfers in der Fassung wird eine Klemmschraube verwendet, die in der Befestigungsposition durch den Haken hindurchsteckbar ist. Bei nachlassender Klemmkraft verhindert die Klemmschraube in Zusammenwirkung mit dem Haken ein Herausrutschen des Stoßdämpfers aus der Fassung nach oben.
Allerdings ergeben sich bei dieser Konstruktion bei der Montage Handhabungsprobleme durch Verhaken. Überdies ist die Herstellung des Hakens aufwendig. Aus der komplizierten Formgebung und der damit verbundenen Art und Weise der Befestigung an dem Außenbehälter, insbesondere dem verhältnismäßig großen Abstand zwischen den Befestigungspunkten an dem Außenbehälter oberhalb der Fassung und der Festlegung an der Fassung resultieren Beeinträchtigungen der dynamischen Lebensdauer des Stoßdämpfers bzw. Federdämpfers.
Neben der Funktion einer Montagehilfe zur Bestimmung der Einstecktiefe des Einbauwinkels muss der Haken in Zusammenwirkung mit der Klemmschraube weiterhin die Funktion einer formschlüssigen Ausreißsicherung erfüllen. Diese dient im Falle einer Überbelastung oder Lockerung der Klemmverbindung dazu, bei einer Zugbeanspruchung ein Herausrutschendes Dämpfers nach oben zu verhindern.
Bei bekannten Lösungen erfolgt die Befestigung der Montagehilfe am Außenbehälter des Stoßdämpfers durch Verschweißen in der Art eines Überlappstoßes. Damit sind folgende Nachteile verbunden: zum einen benötigt die radial vom Dämpfer abstehende Montagehilfe eine abgewinkelte Befestigungslasche, deren Form der Außenkontur des Dämpfers angepasst ist. Die entsprechend komplizierte Geometrie bzw. Formgebung der Montagehilfe bedingt, wie bereits erwähnt, aufwendige Herstellungsverfahren und ist wegen der Neigung zum Verhaken ein Störfaktor in einer Vollautomatisierten Produktion. Weiterhin sind besondere Maßnahmen zu ergreifen, um der Gefahr der Spaltkorrosion im Bereich des Überlappstoßes zu begegnen. Überdies kann die ausgedehnte Fügestelle nicht im Klemmschlitz der Fassung aufgenommen werden. Vielmehr befindet sich diese zumeist in dem höchstbelasteten Bereich des Dämpfers. Wegen des Wärmeeintrags aus dem Schweißprozess führt dies zu Beeinträchtigungen der dynamischen Lebensdauer bzw. Festigkeit des Dämpfers. Aus dem verhältnismäßig großen Abstand zwischen dem Befestigungspunkt der Montagehilfe und dem Ort der Krafteinleitung resultieren bei einer Zugbeanspruchung im Falle einer gelösten Klemmschraube lediglich geringe Ausreißkräfte.
Ein Stoßdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 ist aus FR 2 473 961 A1 bekannt.
Weitere Stoßdämpfer mit Montagehilfen, die eine Positionierung sowohl in Umfangsrichtung als auch in Längsrichtung ermöglichen, sind aus DE 100 36 048 A1 und DE 198 15 215 A1 bekannt.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Stoßdämpfer der eingangs genannten Art die Herstellung und Montage zu vereinfachen und die Dauerhaltbarkeit zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch einen Stoßdämpfer nach Patentanspruch 1 gelöst.
Die Festlegung der Lasche in Umfangsrichtung in dem Längsschlitz der Fassung und die damit verbundene Festlegung der Winkellage des Stoßdämpfers zu der Radaufhängungskomponente erfolgt über zwei elastische Anlagevorsprünge an der Lasche. Die Anlagevorsprünge auf beiden Seiten der Lasche ermöglichen einerseits eine definierte Positionierung der Lasche in dem Längsschlitz, erlauben es andererseits, den Längsschlitz breiter als die Lasche selbst auszubilden, so dass diese bei der Montage einfach in den Längsschlitz eingeführt werden kann und das Spannen nicht behindert.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird die Einstecktiefe des Stoßdämpfers in die Fassung durch das Aufliegen des Absatzes bestimmt. Da diese Funktion von der Lasche nicht mehr übernommen werden muss, kann diese in ihrer Form sehr einfach und kompakt ausgebildet sein. Dies bedeutet wiederum eine Verringerung von Störungen bei der Montage infolge des Verhakens der Bauteile, insbesondere bei einer Automatisierung des Befestigungsvorgangs der Lasche an dem Außenbehälter.
Vorzugsweise wird der Stoßdämpfer in einer Dämpferanordnung verwendet, die weiterhin eine radseitige Radaufhängungskomponente mit einer einen unteren Endabschnitt des Stoßdämpfer-Außenbehälters umschließenden Fassung aufweist, wobei die Fassung einen durchgehenden Längsschlitz besitzt, in dem die Lasche des Stoßdämpfers in Umfangsrichtung festgelegt ist. Zudem ist dann ein Spannorgan vorgesehen, das die Fassung über den Längsschlitz in Umfangsrichtung zusammenzieht.
Hierdurch wird eine bei Bedarf lösbare Verbindung zwischen dem Stoßdämpfer und der Radaufhängungskomponente ermöglicht. Als weiterer Vorteil ergibt sich mit einer kompakt ausgebildeten Lasche eine Steigerung der Auszugskräfte in Zugrichtung bei einem Verlust der Klemmkraft an der Fassung.
Im Zusammenbauzustand liegt die Lasche insgesamt unterhalb des Spannorgans, das in Zusammenwirkung mit der Lasche eine axiale Sicherung in Zugrichtung ermöglicht. Die Befestigung der Lasche an dem Außenbehälter des Stoßdämpfers ist damit in einen für die Bauteilfestigkeit weniger kritischen und für Spaltkorrosion weniger anfälligen Bereich verlegt, wodurch die dynamische Festigkeit des Außenbehälters erhöht wird. Die Beanspruchung der Lasche im Wesentlichen auf Druck ermöglicht eine Erhöhung der Auszugskraft.
Bevorzugt ist die Lasche als ebener Blechstreifen ausgebildet, der sich einfach und kostengünstig herstellen lässt. Die Befestigung an dem Außenbehälter erfolgt vorzugsweise durch ein kehlnahtfreies Verschweißen in der Art eines T-Stoßes, wodurch die Montagehilfe vollständig im Klemmspalt aufgenommen und insgesamt unterhalb der Klemmschraube angeordnet werden kann. Als Schweißverfahren lassen sich insbesondere die folgenden Verfahren einsetzen: Kondensatorentladungsschweißen, Lichtbogenbolzenschweißen, Lichtbogenhalterschweißen, Widerstandsschweißen und andere.
Durch die genannten Schweißverfahren werden Schweißspritzer an dem in die Fassung einzusteckenden Endabschnitt des Stoßdämpfers sowie ein unerwünscht hoher Aufwurf durch die Schweißverbindung besonders gut vermieden. Dies erleichtert den Fertigungs- und Montageaufwand im Hinblick auf das Einstecken des Stoßdämpfers in die Fassung erheblich.
Durch die bevorzugte Ausbildung der Lasche mit einer im Wesentlichen rechteckigen Grundform, die lediglich mit einer Seitenkante an dem Außenbehälter befestigt wird, ergibt sich eine sehr einfach zu fertigende Gestaltung ohne komplizierten Haltewinkel. Neben einem geringen Materialaufwand sowie wenigen Fertigungsschritten wird durch die einfache Form die Gefahr eines Verhakens der Bauteile insbesondere bei einer Automatisierung des Befestigungsvorgangs der Lasche an dem Außenbehälter verringert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Anlagevorsprünge als Auswölbungen ausgebildet, die sehr einfach durch Prägen hergestellt werden können. Die Anlagevorsprünge sind hierdurch so geformt, dass diese das Einführen der Lasche in den Längsschlitz zusätzlich unterstützen.
Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
1 eine Seitenansicht eines Dämpferbeins mit einem Stoßdämpfer, der in einer Fassung einer Radaufhängungskomponente aufgenommen ist,
2 eine Detailansicht von oben auf eine Montagehilfe des Dämpferbeins, und in
3 eine weitere Seitenansicht der Montagehilfe.
Das Ausführungsbeispiel zeigt in den 1 bis 3 einen Außenbehälter 1 eines ZweirohrStoßdämpfers. Dieser Zweirohr-Stoßdämpfer ist Teil eines Dämpferbeins einer Radaufhängung für ein Personkraftfahrzeug. Das Ausführungsbeispiel bezieht sich zwar auf einen Zweirohrdämpfer, gleichwohl kann der Außenbehälter 1 genausogut auch für einen Einrohrdämpfer verwendet werden.
In dem Ausführungsbeispiel ist der Außenbehälter 1 in seinem Einbauzustand an einer Radaufhängungskomponente, hier einem Schwenklager 2 dargestellt. Das Schwenklager 2 besitzt eine Fassung, welche einen unteren Endabschnitt des Außenbehälters 1 umschließt. An der Fassung ist eine Schulter 3 ausgebildet, die als axialer Anschlag dient und auf der sich der Stoßdämpfer mit seinem Außenbehälter 1 abstützt. Die Befestigung des Stoßdämpfers an dem Schwenklager 2 erfolgt über einen Klemm-Mechanismus, so daß der Außenbehälter 1 mit seinem unteren Endabschnitt in der Fassung reibschlüssig gehalten ist und bei Bedarf gelöst und gegebenenfalls ausgetauscht werden kann. Der Klemm-Mechanismus umfaßt einen Klemmbolzen 4, mit dem die beiden Hälften des längsgeschlitzten Schwenklagers 2 gegeneinander verspannbar sind.
Wie insbesondere 2 entnommen werden kann, weist der Außenbehälter 1 einen Rohrabschnitt 5 auf, der an seinem unteren Ende durch einen in den Rohrabschnitt 5 eingeschweißten Bodeneinsatz 6 gas- und öldicht verschlossen ist. Alternativ hierzu ist es auch möglich, den Bodeneinsatz 6 einstückig mit dem Rohrabschnitt 5 auszubilden. So kann beispielsweise der Behälterboden aus einem ursprünglichen Wandabschnitt des Rohrabschnitts 5 umformtechnisch hergestellt sein.
Weiterhin befindet sich an der Unterseite des Außenbehälters 1 ein Absatz 7, über den sich dieser im Zusammenbauzustand auf der Schulter 3 des Schwenklagers 2 abstützt. Der Absatz 7 dient folglich als Auflagefläche gegen das Schwenklager 2 zur Definition der Einstecktiefe bei der Montage und verhindert außerdem formschlüssig ein axiales Durchrutschen des Stoßdämpfers beim Auftreten großer Druckkräfte und Nachlassen der Befestigungskraft. Im Zentrum des ringförmigen Absatzes 7 weist der Behälterboden eine zur Behälteraußenseite gerichtete Wölbung 8 auf. Diese Wölbung 8 ist wenigstens an ihrer Innenseite kugelförmig ausgebildet, um ein Bodenventil 9 innerhalb des Außenbehälters 1 wenigstens teilweise aufzunehmen. Anstelle einer Kugelform kann auch ein Konus vorgesehen werden.
In dem Ausführungsbeispiel wird der Absatz 7 durch die Unterkante des Rohrabschnitts 5 gebildet, die über den Anschluss des Bodeneinsatzes 6 axial nach unten vorsteht. Bei einer integralen Ausführung des Behälterbodens kann der Absatz 7 auch durch einen sich radial erstreckenden Abschnitt des Behälterbodens gebildet werden, der die Wölbung 8 mit dem Rohrabschnitt 5 verbindet.
Wie insbesondere den 2 und 3 entnommen werden kann, ist an dem Außenbehälter eine Montagehilfe vorgesehen, welche auf besonders einfache Art und Weise eine Festlegung der Winkellage des Außenbehälters 1 in Bezug auf die Längsachse A des Stoßdämpfers ermöglicht. Die Montagehilfe nutzt einen an der Fassung des Schwenklagers 2 vorgesehenen, durchgehenden Längsschlitz 10, über den die Fassung um den Endabschnitt des Außenbehälters 1 in Richtung einer Klemmachse B quer zu der Längsachse A des Stoßdämpfers zusammengezogen werden kann.
Die Montagehilfe wird im Wesentlichen durch eine von dem Außenbehälter 1 radial abstehende Lasche 11 gebildet, die im Zusammenbauzustand in einem Längsschlitz der Fassung aufgenommen ist. Diese Lasche 11 besitzt die Form einer hakenfreien flachen Platte, deren Wanddicke kleiner ist, als die Breite des Längsschlitzes 10 im verspannten Zustand. Die Lasche 11 ist hier als ebener Blechstreifen ausgebildet, der an seinen beiden Flachseiten jeweils einen elastischen Anlagevorsprung 12 bzw. 13 aufweist. Die Anlagevorsprünge 12 und 13 dienen der Abstützung der Lasche 11 gegen die Seitenwände des Längsschlitzes 10. Sie sind hier jeweils als etwa halbkugelförmige Auswölbungen ausgebildet und unterstützen bei der Montage das Einführen der Lasche 11 in den Längsschlitz 10. Wie in 3 zeigt, sind die Anlagevorsprünge 12 und 13 übereinanderliegend versetzt angeordnet. Sie können sehr einfach durch Prägen hergestellt werden.
Weiterhin dient die Lasche 11 der axialen Festlegung des Stoßdämpfers in Zugrichtung für den Fall eines Nachlassens der Klemmkraft an der Fassung. Im normalen Betriebszustand ist jedoch die Klemmkraft ausreichend, um ein Lösen des Stoßdämpfers zu verhindern. Die Lasche 11 besitzt eine kompakte, in etwa rechteckige Grundform und ist an dem Außenbehälter 1 in der Art eines kehlnahtfreien T-Stoßes angeschweißt. Zur Vermeidung von Schweißspritzern und eines starken Aufwurfes erfolgt dies hier durch Kondensatorentladungsschweißen oder Widerstandsschweißen. Dazu bildet die Lasche 11 an ihrer zu dem Außenbehälter weisenden Seitenkante 14 an einem oberen und einem unteren Ende jeweils einen Befestigungsfuß 15 bzw. 16 aus, der gegen den Außenbehälter 1 anliegt. Möglich ist auch, die Lasche mit einer Seitenkante durchgehend an dem Außenbehälter 1 zu befestigen. In jedem Fall ist die Lasche 11 derart ausgebildet und angeordnet, dass diese im Zusammenbauzustand insgesamt unterhalb des Spannorgans der Fassung liegt. Das Spannorgan, d. h. hier der Klemmbolzen 4 dient so auch der Axialsicherung in Zugrichtung.
Gegenüber der eingangs erläuterten Hakenkonstruktion ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung der Formgestalt der Montagehilfe. Überdies werden die Auszugskräfte bei einem Verlust der Klemmkraft an der Fassung erhöhte. Die Lasche 11 neigt auch weniger zu einem Verhaken mit anderen Bauteilen, wodurch Störungen bei der Handhabung und Montage vermieden werden und insbesondere die Prozesssicherheit einer automatisierten Fertigung verbessert wird. Überdies ermöglicht die Befestigung der Lasche 11 an dem von der Fassung umschlossenen Endabschnitt des Außenbehälters eine Steigerung der dynamischen Festigkeit desselben, da ein Wärmeeintrag in dem besonders hochbelasteten Bereich unmittelbar oberhalb der Fassung vermieden wird.
Bezugszeichenliste

1: Außenbehälter
2: Schwenklager
3: Schulter
4: Bolzen
5: Rohrabschnitt
6: Bodeneinsatz
7: Absatz
8: Wölbung
9: Bodenventil
10: Längsschlitz
11: Lasche
12: Anschlagvorsprung
13: Anschlagvorsprung
14: Seitenkante
15: Befestigungsfuß
16: Befestigungsfuß

Claims

Stoßdämpfer für eine Kraftfahrzeug-Radaufhängung, umfassend einen Außenbehälter (1), der mit einem unteren Endabschnitt in einer Fassung einer radseitigen Komponente der Radaufhängung aufnehmbar und an dieser axial sowie in seiner Winkellage festlegbar ist, wobei der Außenbehälter (1) an einem Behälterboden des unteren Endabschnitts einen Absatz (7) aufweist, der im Zusammenbauzustand mit der Fassung in Druckrichtung axial auf einer Schulter (3) der Fassung abgestützt ist, und eine radial abstehende Lasche (11), die im Zusammenbauzustand in einem Längsschlitz (10) der Fassung insgesamt unterhalb eines Spannorgans (4) derselben liegt und dabei in Zugrichtung festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (11) als flache Platte, deren Wanddicke kleiner ist als die Breite des Längsschlitzes (10) im verspannten Zustand, ausgebildet ist, die an beiden Flachseiten jeweils einen elastischen Anlagevorsprung (12, 13) zur Abstützung der Lasche (11) gegen die Seitenwände des Längsschlitzes (10) aufweist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (11) mit den Anlagevorsprüngen (12, 13) als ebener Blechstreifen ausgebildet ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (11) mit Abschnitten oder einer gesamten Seitenkante mit dem Außenbehälter (1) in der Art eines kehlnahtfreien T-Stoßes unlösbar zusammengefügt ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (11) mit Abschnitten oder einer gesamten Seitenkante mit dem Außenbehälter (1) in der Art eines kehlnahtfreien T-Stoßes unlösbar durch Kondensatorentladungsschweißen oder Widerstandsschweißen zusammengefügt ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (11) eine rechteckige Grundform aufweist und an dem Außenbehälter (1) mit einer Seitenkante durchgehend befestigt ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (11) eine rechteckige Grundform aufweist und an ihrer zu dem Außenbehälter (1) weisenden Seitenkante (14) an einem oberen und einem unteren Ende jeweils einen Befestigungsfuß (15, 16) ausbildet, der an den Außenbehälter (1) angeschweißt ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagevorsprünge (12, 13) als durch Prägen hergestellte Auswölbungen ausgebildet sind.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Absatz (7) an dem Behälterboden ringförmig ausgebildet ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Behälterboden eine nach außen gerichtete Wölbung (8) ausgeformt ist, die von dem Absatz (7) umgeben ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung (8) und ein Rohrabschnitt (5) des Außenbehälters (1) durch einen sich radial erstreckenden Abschnittdes Behälterbodens integral miteinander verbunden sind.
Dämpferanordnung, umfassend: einen Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, eine radseitige Radaufhängungskomponente mit einer einen unteren Endabschnitt des Stoßdämpfer-Außenbehälters (1) umschließenden Fassung, wobei die Fassung einen durchgehenden Längsschlitz (10) aufweist, in dem die Lasche (11) des Stoßdämpfers in Umfangsrichtung festgelegt ist, und ein Spannorgan (4), das die Fassung über den Längsschlitz (10) in Umfangsrichtung zusammenzieht.
Dämpferanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Zusemmenbauzustand die Lasche (11) gegen das Spannorgan (4) in Zugrichtung axial gesichert ist.
Dämpferanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannorgan (4) ein Befestigungsbolzen ist, mit dem die Hälften der Fassung quer über den Längsschlitz (10) gegeneinander verspannt sind.