DE102004040587B3

DE102004040587B3 - Sensor arrangement for vibration damper comprises modular unit comprising spring and base component supported on piston rod by clip-like spring tongue fitting round piston rod

Info

Publication number: DE102004040587B3
Application number: DE200410040587
Authority: DE
Inventors: Achim Dr. Thomä; Bernd Zeissner; Michael Rössler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2004-08-21
Filing date: 2004-08-21
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2024-08-22

Abstract

The sensor arrangement for a vibration damper (1) comprises a sensor fixed on a base component which is spring-loaded in the direction of a piston rod. A modular unit comprising the spring and the base component (11) is supported on the piston rod (3) by a clip-like spring tongue fitting round the piston rod. The spring is part of a holder for the base component. The base component consists of an elastic injected material, and the spring is constructed in one piece with the base component.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a sensor arrangement for a vibration damper according to the preamble of claim 1.

Aus der EP 438 815 B1 ist ein Sensor für einen Schwingungsdämpfer bekannt, der als eine Sensorwicklung in einem Gehäuse ausgeführt ist. Das Gehäuse kann endseitig auf einer Stirnfläche des Schwingungsdämpfers aufgesetzt werden. Mit diesem Sensortyp wird die Hubgeschwindigkeit der zumindest teilweise magnetisierten Kolbenstange gemessen. Leichte Desachsierungen der Sensorwicklung wirken sich nicht auf die Messgenauigkeit aus.From the EP 438 815 B1 For example, a sensor for a vibration damper is known, which is designed as a sensor winding in a housing. The housing can be placed end on an end face of the vibration damper. With this type of sensor, the stroke speed of the at least partially magnetized piston rod is measured. Slight deviations of the sensor winding do not affect the measurement accuracy.

Die DE 32 41 525 A1 betrifft eine Einrichtung zum Erfassen der Position und/oder der Geschwindigkeit eines Kolbens in einem Arbeitszylinder. Auf der Kolbenstange ist eine Markierung aufgetragen, die von einem Sensor in einem Zylinderdeckel erfasst wird. Zwischen dem Sensor und der Kolbenstange verbleibt ein geringer Luftspalt, dessen Breite sich merklich auf die Ausgangssignalqualität des Sensors auswirkt. In diesem Zusammenhang ist auch noch die DE 29 45 895 A1 zu nennen.The DE 32 41 525 A1 relates to a device for detecting the position and / or the speed of a piston in a working cylinder. On the piston rod, a mark is applied, which is detected by a sensor in a cylinder cover. Between the sensor and the piston rod remains a small air gap whose width has a noticeable effect on the output signal quality of the sensor. In this context is also the DE 29 45 895 A1 to call.

Die EP 0 271 878 offenbart einen Positionsmess-Sensor für einen Schwingungsdämpfer, der in einer Kolbenstangenführung oder einer Zylinderwandung angeordnet ist. Eine Druckfeder, die sich an einer Abdeckung abstützt, spannt den Sensor auf die Oberfläche der Kolbenstange vor, so dass zwischen der Kolbenstange und dem Sensor kein Luftspalt vorliegt. Die beschriebene Konstruktion ist problematisch hinsichtlich des Fertigungsablaufs. In den Ausführungen nach den 1 und 3 ist innerhalb des Zylinders eine Aufnahmeöffnung für den Sensor eingearbeitet. Zwischen der Abdeckung und der Außenseite des Zylinders sorgen Dichtungen dafür, dass kein Dämpfmedium aus dem Zylinder austritt. Die Abdeckung wiederum muss radial geteilt sein, damit sie am Zylinder montiert werden kann, da der Halter für den Sensor aus der Aufnahmeöffnung herausragt. Insgesamt sind die Teile der Sensoranordnung vergleichsweise klein, so dass eine Fehlmontage oder eine Beschädigung bei der Montage nicht ausgeschlossen ist.The EP 0 271 878 discloses a position sensing sensor for a vibration damper disposed in a piston rod guide or cylinder wall. A compression spring, which is supported on a cover, biases the sensor on the surface of the piston rod, so that there is no air gap between the piston rod and the sensor. The construction described is problematic in terms of the manufacturing process. In the comments after the 1 and 3 is incorporated within the cylinder a receiving opening for the sensor. Seals between the cover and the outside of the cylinder ensure that no damping medium escapes from the cylinder. The cover, in turn, must be split radially so that it can be mounted on the cylinder, as the holder for the sensor protrudes from the receiving opening. Overall, the parts of the sensor arrangement are comparatively small, so that incorrect assembly or damage during assembly is not excluded.

Die gattungsbildende WO2004/005748 A1 beschreibt eine Sensoranordnung für einen Schwingungsdämpfer, umfassend einen Sensor, der an einem Basisteil fixiert ist, wobei dieses Basisteil von einem Federelement in Richtung einer Kolbenstange vorgespannt wird, wobei die Feder und das Basisteil fest miteinander verbunden sind. Der Sensor ist in einer Kappe integriert, deren radial elastischer Rand zungenartig in eine Endkappe des Schwingungsdämpfers eingreift.The Generating WO2004 / 005748 A1 describes a sensor arrangement for one vibration dampers, comprising a sensor which is fixed to a base part, wherein this base part biased by a spring element in the direction of a piston rod is, with the spring and the base firmly connected are. The sensor is integrated in a cap whose radially elastic Edge tongue-like engages in an end cap of the vibration damper.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Sensorhalterung zu entwickeln, mit der die aus dem Stand der Technik bekannten Fertigungsprobleme behoben sind.task the present invention is to develop a sensor mount, with the known from the prior art manufacturing problems are fixed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass sich eine Baueinheit, umfassend die Feder und das Basisteil, mit einer die Kolbenstange umgreifenden schellenartige Federzunge an der Kolbenstange abstützt.According to the invention Task solved by that a structural unit, comprising the spring and the base part, with a piston rod engaging around the clamp-like spring tongue supported on the piston rod.

Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Feder und/oder des Basisteils liegt eine gut handhabbare Baueinheit vor, die unabhängig von dem Schwingungsdämpfer hergestellt werden kann.Independent of the specific configuration of the spring and / or the base part is located a well manageable unit that made independent of the vibration damper can be.

Zur Verhinderung von Fehlmessungen ist die Baueinheit in Axialrichtung der Kolbenstange federnd vorgespannt. Bauraumtoleranzen werden von der Federwirkung kompensiert, so dass keine Schleppbewegung der Kolbenstange auf den Sensor auftreten kann.to Prevention of incorrect measurements is the assembly in the axial direction the piston rod resiliently biased. Installation space tolerances are of compensated for the spring action, so that no drag movement of the Piston rod can occur on the sensor.

Der große Vorteil besteht darin, dass etwaige Fertigungs- und Lagertoleranzen der Kolbenstange oder des Gehäuses ausgeglichen werden, da die Zugfeder die Kolbenstange umklammern und ein in sich geschlossenes System bilden, d. h. dass z. B. eine exzentrische oder schiefstehende Kolbenstange keinen Einfluss auf den Sensor ausübt, da dieser zusammen mit der Baueinheit ebenfalls exzentrisch oder schief steht.Of the size Advantage is that any manufacturing and storage tolerances the piston rod or the housing be compensated because the tension spring clasp the piston rod and form a self-contained system, i. H. that z. Legs eccentric or skewed piston rod does not affect exerting the sensor, because this together with the unit also eccentric or is wrong.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Feder Teil einer Aufnahme für das Basisteil. Die Aufnahme kann z. B. wie ein Rahmen ausgeführt sein, in dem das Basisteil gehalten wird. Einzelne Rahmenteile können dann eine Federfunktion übernehmen.In Another advantageous embodiment of the invention is the spring Part of a recording for the base part. The recording can z. B. how to run a frame, in which the base part is held. Individual frame parts can then take over a spring function.

Bei einer Alternativvariante besteht das Basisteil aus einem elastischen Spitzwerkstoff und die Feder ist einteilig mit dem Basisteil ausgeführt. Vor dem Spritzvorgang wird die Feder in eine Spritzform eingelegt und dann von dem Spritzwerkstoff fixiert.at an alternative variant, the base part consists of an elastic Tip material and the spring is made in one piece with the base part. Before the Injection process, the spring is placed in an injection mold and then fixed by the spray material.

Bei Schwingungsdämpfern variiert der Kolbenstangendurchmesser sehr stark in Abhängigkeit des Anwendungsfalls. Damit möglichst viele Kolbenstangendurchmesser mit einem gleichartigen Basisteil kombiniert werden können, weist das Basisteil einen Standardanschluss für den Einsatz von maßlich unterschiedlichen Federn auf.at vibration the piston rod diameter varies greatly depending on Use case. As possible many piston rod diameter with a similar base part can be combined the base part has a standard connection for the use of dimensionally different Springs up.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.Based The following description of the figures, the invention will be explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

1 Ansicht von einem Schwingungsdämpfer 1 View from a vibration damper

2 Oberes Ende eines Schwingungsdämpfers nach 1 2 Upper end of a vibration damper after 1

3 Schnittdarstellung von 2 3 Sectional view of 2

4 Sensor zu den 1 bis 3 4 Sensor to the 1 to 3

5a – 5c Sensor mit Basisteil in einer Aufnahme 5a - 5c Sensor with base part in a receptacle

6a – 6c Basisteil als Spritzteil mit Feder 6a - 6c Base part as injection molded part with spring

7a – 7d Basisteil mit Standardanschluss für unterschiedliche Federn 7a - 7d Base part with standard connection for different springs

Die 1 zeigt einen Schwingungsdämpfer 1 in beliebiger Bauweise, in dem eine Kolbenstange 3 axial beweglich angeordnet ist. Auf einer endseitigen Stirnfläche 5 eines Zylinders 7 ist ein kappenförmiges Gehäuse 9 angeordnet, das ein Basisteil 11 trägt, an dem wiederum, wie aus der 2 ersichtlich ist, ein Sensor 13, insbesondere zur Hublagenmessung der Kolbenstange 3, fixiert ist. Der Zylinder 7 entspricht einer konventionellen Ausgestaltung ohne besondere Anpassungen für den Sensor 13.The 1 shows a vibration damper 1 in any design, in which a piston rod 3 is arranged axially movable. On an end face 5 a cylinder 7 is a cap-shaped housing 9 arranged, which is a base part 11 carries, on the turn, as from the 2 it can be seen, a sensor 13 , in particular for stroke position measurement of the piston rod 3 , is fixed. The cylinder 7 corresponds to a conventional design without special adjustments for the sensor 13 ,

Aus der Zusammenschau der 2, 3 und 4 ist das quaderförmige Basisteil 11 erkennbar, das eine der Kolbenstangenoberfläche angepasste Frontpartie 15 aufweist, auf der der Sensor 13 befestigt ist. Des weiteren ist eine Unterseite des Basisteils mit einer schrägverlaufenden Nut 17 zur Aufnahme einer Kolbenstangendichtung 19 versehen. Das Basisteil 11 wird von einer Feder 21 in der Bauform einer Blattfeder in Richtung der Kolbenstange 3 vorgespannt, wobei das Basisteil mit der Feder fest miteinander verbunden sind und so eine in sich geschlossene Baueinheit bilden. Die Blattfeder verläuft parallel zur Kolbenstange und stützt sich radial und axial an einem Absatz 23 des Gehäuses 9 ab. Axial kann sich das Basisteil auch an einem Deckel 25 des Gehäuses 9 abstützen, so dass das Basisteil stets zum Zylinder axial federnd vorgespannt ist. Querkräfte werden von Seitenwänden 27, 29 einer Tasche 31 im Gehäuse 9 aufgenommen. Die Blattfeder 21 wird von einem Schlitz 33 mit Anschluss an die Tasche 31 aufgenommen.From the synopsis of 2 . 3 and 4 is the cuboid base part 11 recognizable, the one of the piston rod surface adapted front end 15 has on which the sensor 13 is attached. Furthermore, an underside of the base part with an oblique groove 17 for receiving a piston rod seal 19 Mistake. The base part 11 is from a spring 21 in the design of a leaf spring in the direction of the piston rod 3 biased, wherein the base part are firmly connected to the spring and thus form a self-contained unit. The leaf spring extends parallel to the piston rod and is supported radially and axially on a shoulder 23 of the housing 9 from. Axially, the base part can also be on a lid 25 of the housing 9 supported, so that the base part is always axially resiliently biased to the cylinder. Transverse forces are from sidewalls 27 . 29 a bag 31 in the case 9 added. The leaf spring 21 is from a slot 33 with connection to the bag 31 added.

Das mit dem Sensor 13 bestückte Basisteil 11 wird über die Unterseite über des Gehäuses bis zum Anschlag an den Deckel 25 in die Tasche 31 geschoben, wobei sich die Blattfeder 21 radial in den Schlitz 33 deformieren lässt und sich in der Montageendposition mit seinem Ende an dem Absatz 23 abstützt. Nun liegt eine übergeordnete Baueinheit vor, die sich einfach in einer automatisierten Fertigung bewegen lässt und den Sensor schützt. Diese beschriebene sensoranordnung entspricht im wesentlichen der aus der WO 2004/005 748 A1 bekannten.That with the sensor 13 equipped base part 11 is over the bottom over the housing until it stops at the lid 25 in the pocket 31 pushed, with the leaf spring 21 radially in the slot 33 can deform and in the final assembly position with its end on the paragraph 23 supported. Now there is a higher-level unit that can be easily moved in an automated production and protects the sensor. This sensor arrangement described essentially corresponds to that known from WO 2004/005 748 A1.

Im folgenden werden erfindungsgemäße Ausbildungen der Sensoranordnung beschrieben:
Die Figurengruppe 5a bis 5c zeigt eine Baueinheit aus Basisteil 11 und Feder 13, bei der das Basisteil 11 in einer Aufnahme 35 angeordnet ist, die auch gleichzeitig die Federn 27 in der Bauform von Blattfedern bereitstellt. Die Aufnahme besteht aus Streifenteilen, die das Basisteil umgreifen. Neben einer Axialspannfeder 37 an einer Oberseite sind noch Querspannfedern 39 ausgeführt. Zur radialen Vorspannung auf die Kolbenstange kommen zwei, die Kolbenstange als Zugfedern 21 umgreifenden, schellenartigen Federzungen zur Anwendung. Die Kolbenstange stellt den radialen Bezugspunkt für die auf das Basisteil wirkenden Federkräfte dar. Sämtliche Fertigungsabweichungen werden durch die direkte Anbindung an die Kolbenstange kompensiert.In the following, embodiments of the sensor arrangement according to the invention are described:
The group of figures 5a to 5c shows a unit of base 11 and spring 13 in which the base part 11 in a recording 35 is arranged, which also simultaneously the springs 27 in the form of leaf springs. The recording consists of strip parts that surround the base part. In addition to an axial tension spring 37 on one top are still cross springs 39 executed. For radial prestressing on the piston rod two, the piston rod come as tension springs 21 encompassing, clamp-like spring tongues for use. The piston rod represents the radial reference point for the spring forces acting on the base part. All manufacturing deviations are compensated by the direct connection to the piston rod.

Bei der Montage wird das Basisteil 11 zusammen mit der Aufnahme 35 in die Tasche 31 des Gehäuses 9 gespannt. Die Querspannfedern 39 halten das Basisteil 11. Anschließend wird diese Baueinheit auf den Zylinder 7 gedrückt, wobei dann die schellenartigen Federzungen 21 die Kolbenstange 3 umgreifen. Die Federzungen liegen nicht vollflächig an der Kolbenstange an, sondern nur im Rahmen einer Linienberührung. Die Tasche 31 im Gehäuse 9 ist in radialer Richtung mit einer größeren Toleranz versehen oder als eine offene Nut ausgeführt, damit keine radiale Verklemmung des Basisteils 11 mit dem Gehäuse 9 auftreten kann.During assembly, the base part 11 together with the recording 35 in the pocket 31 of the housing 9 curious; excited. The transverse tension springs 39 hold the base part 11 , Subsequently, this unit is on the cylinder 7 pressed, in which case the clamp-like spring tongues 21 the piston rod 3 embrace. The spring tongues are not the entire surface of the piston rod, but only in the context of a line contact. The pocket 31 in the case 9 is provided in the radial direction with a larger tolerance or designed as an open groove, so that no radial jamming of the base part 11 with the housing 9 can occur.

Die 6a – 6c zeigen ein Basisteil 11 aus einem elastischen Spritzwerkstoff, wobei die Feder 21 einteilig mit dem Basisteil ausgeführt ist. Bei dieser Variante entfällt sogar die Vormontage der Feder mit dem Basisteil, so dass insgesamt eine sehr robuste Baueinheit vorliegt.The 6a - 6c show a base part 11 from an elastic spray material, the spring 21 is made in one piece with the base part. In this variant, even the pre-assembly of the spring with the base part, so that a total of a very robust unit is present.

Mit den 7a – 7d wird dem Umstand Rechnung getragen, dass bei Schwingungsdämpfern sehr viele verschiedene Kolbenstangendurchmesser zur Anwendung kommen können, so dass entsprechend viele Basisteile 11 oder Aufnahmen logistisch vorgehalten werden müssten. Um diesem Problem zu begegnen, verfügt das Basisteil über einen Standardanschluss 41 für den Einsatz von maßlich unterschiedlichen Federn 21. Z. B. ist innerhalb der Oberseite des Basisteils 11 eine Nut eingeformt, die mit der Feder 21 eine Presspassung bildet, wobei die Reibkraft zwischen der Kolbenstange 3 und der Feder 21 kleiner ist als die Losbrechkraft aus der Presspassung.With the 7a - 7d is taken into account the fact that vibration dampers very many different piston rod diameter can be used, so that correspondingly many basic parts 11 or recording logistically. To counteract this problem, the base part has a standard connection 41 for the use of dimensionally different springs 21 , For example, is within the top of the base part 11 a groove formed with the feather 21 forms a press fit, wherein the frictional force between the piston rod 3 and the spring 21 smaller than the breakaway force from the interference fit.

Claims

A sensor arrangement for a vibration damper, comprising a sensor fixed to a base part, this base part being biased by a spring element in the direction of a piston rod, the spring and the base part being fixedly connected, characterized in that a structural unit comprising the Feather ( 21 ) and the base part ( 11 ), with a piston rod ( 3 ) encompassing ring-like spring tongue ( 21 ) on the piston rod ( 3 ) is supported.

Sensor arrangement according to claim 1, characterized in that the spring ( 21 ) Part of a recording ( 31 ) for the base part.

Sensor arrangement according to claim 1, characterized in that the base part ( 11 ) consists of an elastic spray material and the spring ( 21 ) is made in one piece with the base part.

Sensor arrangement according to one of claims 1 - 3, characterized in that the base part ( 11 ) a standard connection ( 41 ) for the use of dimensionally different springs ( 21 ) having.