DE102004011971A1

DE102004011971A1 - Zuganschlag für einen Schwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE102004011971A1
Application number: DE102004011971A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Gonschorrek (FH)
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2005-09-22

Abstract

Schwingungsdämpfer, umfassend einen Zylinder, in dem eine Kolbenstange axial beweglich geführt ist, wobei die Kolbenstange einen Zuganschlag trägt, der an einer zur Kolbenstangenführung ortsfesten Anschlagfläche zur Anlage kommt, wobei der Zuganschlag eine erste und dazu eine zweite in Reihe geschaltete Druckfeder umfasst und eine der beiden Druckfedern von mindestens einer Tellerfeder gebildet wird, wobei die erste Druckfeder als eine Schraubendruckfeder und die weitere Druckfeder als Tellerfeder ausgeführt ist, wobei die Federrate der Tellerfeder im größten Federwegbereich der Tellerfeder größer ist als die Federrate der Schraubendruckfeder.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zuganschlag für einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Aus der DE 195 14 101 C2 ist ein gattungsbildender Schwingungsdämpfer bekannt, dessen Kolbenstange einen Zuganschlag trägt, der u. a. aus zwei in Reihe geschalteten Druckfedern besteht. Die Hauptdruckfeder wird von einem Elastomerring gebildet. Dieser Elastomerring stützt sich auf einer zweiten Feder ab, die beliebig ausgeführt sein kann. U. a. kann die zweite Feder auch von einer Anzahl von Tellerfeder gebildet werden. In der DE 195 14 101 C2 wird zwar darauf hingewiesen, dass dieser Zuganschlag auch in einem Schwingungsdämpfer nach dem Einrohrbauprinzip verwendet werden kann, doch kommt man dabei u. U. in einen Temperaturbereich, der von einem Elastomerring nicht dauerhaft erfüllt werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schwingungsdämpfer insbesondere nach dem Einrohrbauprinzip mit einem Zuganschlag zu realisieren, der einerseits keine Anschlaggeräusche verursacht, aber auch über die nötige Betriebsfestigkeit verfügt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die erste Druckfeder als eine Schraubendruckfeder und die weitere Druckfeder als Tellerfeder ausgeführte ist, wobei die Federrate der Tellerfeder im größten Federwegbereich der Tellerfeder größer ist als die Federrate der Schraubendruckfeder.
Die Kombination der beiden Feder bewirkt eine deutliche Geräuschreduzierung. Des weiteren kann diese Bauform eines Zuganschlags auch problemlos in einem Schwingungsdämpfer nach dem Einrohrbauprinzip verwendet werden, der aufgrund seiner Bauform häufig eine höhere Betriebstemperatur erreicht, bei der eine Feder aus einem Kunststoff nicht mehr dauerbetriebsfest ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Tellerfeder als geschlossene Ringscheibe ausgeführt. Das Ziel dieser Maßnahme bestet darin, dass das Dämpfmedium, dass sich oberhalb und unterhalb der Tellerfeder befindet, beim Einfedern des Zuganschlags verdrängt wird, wodurch eine zusätzliche hydraulische Dämpfkraft wirksam wird.
Gemäß einem Unteranspruch ist vorgesehen, dass die Tellerfeder an der ortsfesten Anschlagfläche, z. B. der Kolbenstangenführung, zur Anlage kommt. Es bietet sich die Möglichkeit, dass die erste als Schraubendruckfeder ausgeführte Zuganschlagfeder zum Beispiel über einen Federteller mit der Kolbenstange fest verbunden ist. Diese erste Feder verfügt über ein Mehrfaches der Masse im Vergleich zu der Tellerfeder. Deshalb kann die Tellerfeder axial schwimmend auf der Kolbenstange aufgefädelt sein, ohne dass kolbenstangenseitig eine permanente Fixierung der Tellerfeder vorliegt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kommen mehrere geschichtete Tellerfedern zur Anwendung, wobei die Tellerfedern jeweils mit ihrem Innen- und Außendurchmesser mit einer benachbarten Tellerfeder in Kontakt stehen, so dass zwischen den Tellerfedern ein mit Dämpfmedium gefüllter Ringraum vorliegt. Diese Anordnung der Tellerfedern vergrößern die hydraulische Dämpfkraft des Zuganschlags.
Bei der Auslegung der Tellerfeder sind widersprüchliche Anforderungen zu erfüllen. Eine kleine Federrate reduziert das Anschlaggeräusch, führt jedoch zu einem relativ großen Federweg und ggf. zu einer zu kleinen Gesamtfederrate des Zuganschlags. Deshalb ist der Federweg der mindestens einen Tellerfeder kleiner als der Federweg der Schraubendruckfeder.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
1 Schwingungsdämpfer in einer Schnittdarstellung
2 Qualitative Federkraftkennlinien der einzelnen Federn des Zuganschlags Die 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer 1 nach dem Einrohrprinzip, wobei sich die Anwendung nicht allein auf diesen Schwingungsdämpfer-Typ beschränken muss. Innerhalb eines mit Dämpfmedium gefüllten Zylinders 3 ist eine Kolbenstange 5 verschiebbar gelagert. Endseitig wird der Zylinder von einer Kolbenstangenführung 7 verschlossen. In Richtung eines Kolbens 9, der mit der Kolbenstange fest verbunden ist, verfügt die Kolbenstangenführung über eine Anschlagfläche 11 für einen Zuganschlag 13. Der Zuganschlag verfügt über eine als Schraubdruckfeder ausgeführte erste Feder 15, die sich jeweils endseitig an einem Federteller 17; 19 abstützt. Der Federteller 19 ist zwischen dem Kolben 9 und einem Absatz 21 der Kolbenstange verspannt, so dass dieser Federteller stets eine Synchronbewegung mit der Kolbenstange ausführt. Die Federteller sind über ihre Führungshülse mit den Enden der Schraubendruckfeder fixiert. Führungsflächen der Führungshülsen zentrieren die Federteller und damit die Schraubendruckfeder zur Kolbenstange. Der in Richtung der Kolbenstangenführung weisende Federteller 17 trägt mindestens eine zweite Feder 23 in der Bauform einer Tellerfeder. Die Tellerfeder, die als eine geschlossene geschirmte Ringscheibe ausgefürht ist, ist radial in Grenzen schwimmend gelagert, so dass garantiert keine Klemmkräfte an der Kolbenstange 5 und/oder dem Zylinder 3 auftreten können. Es können auch mehrere geschichtete Tellerfedern zur Anwendung kommen, wobei die Tellerfedern jeweils mit ihrem Innen- und Außendurchmesser mit einer benachbarten Tellerfeder in Kontakt stehen, so dass zwischen den Tellerfedern ein mit Dämpfmedium gefüllter Ringraum 25 vorliegt.
Die Federrate der Tellerfeder 23 (F_T) ist, wie die 2 zeigt, im größten Federwegbereich der Tellerfeder größer als die Federrate der Schraubendruckfeder (F_F) und der Federweg der mindestens einen Tellerfeder ist kleiner als der Federweg der Schraubendruckfeder. Deshalb wirkt die mindestens eine Tellerfeder 23 auf einem kleinen Federweg und stellt keine Schwächung der Federkraft des gesamten Zuganschlags dar.
Wenn die Kolbenstange eine definierte Ausfahrhublage erreicht hat, dann kommt der Zuganschlag 13 über die Tellerfeder(n) 23 an der ortsfesten Anschlagfläche 11 unterhalb der Kolbenstangenführung 7 zur Anlage. In Abhängigkeit der Ausfahrgeschwindigkeit wird das Dämpfmedium aus dem Ringraum 25 zwischen den Federtellern 23, zwischen der Anschlagfläche 11 und der Tellerfeder 23 und zwischen der Tellerfeder 23 und dem Federteller 17 verdrängt, wobei eine nennenswerte Dämpfkraft entsteht. Damit ist eine erhebliche Geräuschminimierung verbunden.

Claims

Schwingungsdämpfer, umfassend einen Zylinder, in dem eine Kolbenstange axial beweglich geführt ist, wobei die Kolbenstange einen Zuganschlag trägt, der an einer zur Kolbenstangenführung ortsfesten Anschlagfläche zur Anlage kommt, wobei der Zuganschlag eine erste und dazu eine zweite in Reihe geschaltete Druckfeder umfasst und eine der beiden Druckfedern von mindestens einer Tellerfeder gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckfeder als eine Schraubendruckfeder (15) und die weitere Druckfeder als Tellerfeder (23) ausgeführt ist, wobei die Federrate der Tellerfeder (23) im größten Federwegbereich der Tellerfeder größer ist als die Federrate der Schraubendruckfeder (15).
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (23) als geschlossene Ringscheibe ausgeführt ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (23) an der ortsfesten Anschlagfläche (11) zur Anlage kommt.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere geschichtete Tellerfedern (23) zur Anwendung kommen, wobei die Tellerfedern jeweils mit ihrem Innen- und Außendurchmesser mit einer benachbarten Tellerfeder in Kontakt stehen, so dass zwischen den Tellerfedern ein mit Dämpfmedium gefüllter Ringraum (25) vorliegt.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federweg der mindestens einen Tellerfeder (23) kleiner ist als der Federweg der Schraubendruckfeder (15).