DE102006016701A1

DE102006016701A1 - Kolben-Zylinder-Aggregat

Info

Publication number: DE102006016701A1
Application number: DE200610016701
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Ing.(Fh) Hammer; Bernd Klitsch
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-04-08
Filing date: 2006-04-08
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2026-04-09
Also published as: DE102006016701B4

Abstract

Kolben-Zylinder-Aggregat, bestehend aus einem Arbeitszylinder, in dem ein an einer Kolbenstange befestigter Kolben axial verschieblich angeordnet ist, wobei das Kolben-Zylinder-Aggregat mit je einem Befestigungsteil zur Befestigung an der Radaufhängung und am Fahrzeugaufbau versehen ist, dabei besteht mindestens ein Befestigungsteil aus einem Boden, einem Schaft und einer Gabel, wobei die Mittenachsen des Bodens und der Gabel auf einer gemeinsamen Achse liegen und dass die Mittenachse des Schaftes im Abstand parallel zur gemeinsamen Achse verlaufend angeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kolben-Zylinder-Aggregat, bestehend aus einem Arbeitszylinder, in dem ein an einer Kolbenstange befestigter Kolben axial verschieblich angeordnet ist, wobei das Kolben-Zylinder-Aggregat mit je einem Befestigungsteil zur Befestigung an der Radaufhängung und am Fahrzeugaufbau versehen ist, dabei besteht mindestens ein Befestigungsteil aus einem Boden, einem Schaft und einer Gabel.
Kolben-Zylinder-Aggregate der vorgenannten Art (z.B. DE 102 08 560 B4 , DE 10 2004 001 933 A1 ), werden beispielsweise an Fahrzeugen zwischen einer ersten Masse, nämlich der von Schwingungen frei zu haltenden Fahrgastzelle und einer zweiten Masse, nämlich den beim Fahrbetrieb unter Schwingung stehenden Rädern, eingesetzt. Das Kolben-Zylinder-Aggregat ist dabei mittels einer Kolbenstange mit beispielsweise der ersten Masse und mit einem Befestigungsteil mit der zweiten Masse verbunden, wobei die Kolbenstange an ihrem einen Ende einen Kolben trägt, der zur Dämpfung der Schwingungen mit Dämpfungsventilen versehen ist.
Kolben-Zylinder-Aggregate dieser Art sind im Betrieb Zug- und Druckkräften und gegebenenfalls auch Querkräften ausgesetzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Befestigungsteil eines Kolben-Zylinder-Aggregats derart auszubilden, dass die Kräfte bei Überschreitung einer vorbestimmten, vorher festgesetzten Größe, zur Entlastung anderer Fahrzeugbauteile eine gezielte Verformung des Befestigungsteiles zulässt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die Mittenachsen des Bodens und der Gabel auf einer gemeinsamen Achse liegen und dass die Mittenachse des Schaftes im Abstand parallel zur gemeinsamen Achse verlaufend angeordnet ist.
Hierbei ist von Vorteil, dass das gezielte Ausknicken des zwischen dem Boden und der Gabel des Befestigungsteiles angeordneten Schaftes durch diese spezielle Gestaltung ermöglicht wird. Diese spezielle Gestaltung erlaubt auch das Ausknicken des Schaftes in eine vorbestimmte Richtung, so dass die übrigen Fahrzeugteile nicht beschädigt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Schaft einen vom Kreisquerschnitt abweichenden Querschnitt aufweist.
Ein wesentliches Merkmal sieht vor, dass der Schaft über mindestens einem Teil seiner Länge einen geringeren Querschnitt aufweist.
Eine fertigungstechnisch günstige Ausführungsform sieht vor, dass der Boden, die Gabel und der Schaft einteilig ausgebildet sind.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass mindestens ein Teil des Schaftes in mindestens einer vorbestimmten Richtung ein geringeres Widerstandsmoment als in den übrigen Richtungen aufweist.
Eine weitere konstruktive Ausgestaltung sieht vor, dass als Schaft ein rohrförmiges Bauteil vorgesehen ist.
Eine schweißtechnisch hergestellte Ausführungsform sieht vor, dass mindestens der Boden, die Gabel und der Schaft zu einer Baueinheit zusammengefügt sind. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Baueinheit durch Schweißen zusammengefügt wird.
Außer der Richtung lässt sich das Ausknicken auch noch dadurch vorteilhaft beeinflussen, indem das Widerstandsmoment auf einem vorbestimmten, oberen Grenzwert festgelegt ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigt:
1 ein Kolben-Zylinder-Aggregat in Ansicht
2 das in 1 dargestellte Befestigungsteil 1 in perspektivischer Ansicht
3 und 4 das Befestigungsteil 1 in zwei Ansichten, teils im Schnitt
5 verschiedene Varianten des Schaftes als Einzelheit.
Das in 1 dargestellte Kolben-Zylinder-Aggregat 5 besteht im Wesentlichen aus dem Befestigungsteil 1, der Kolbenstange 8, wobei das Befestigungsteil 1 sowie der Endbereich der Kolbenstange 8 zur Befestigung des Kolben-Zylinder-Aggregates 5 im Fahrzeug vorgesehen sind. Das Befestigungsteil 1 setzt sich aus der Gabel 2, dem Boden 4 sowie dem Schaft 3 zusammen.
Dieses Befestigungsteil 1 ist in der 2 nochmals perspektivisch dargestellt, wobei die Gabel 2, der Schaft 3 sowie der Boden 4 einteilig, z.B. als Schmiedeteil hergestellt sind.
Aus den 3 und 4 ist ein Befestigungsteil 1 dargestellt, bei dem der Boden 4 sowie die Gabel 2 auf einer gemeinsamen Mittenachse 6 liegen. Der Schaft 3 dagegen zeigt eine Mittenachse 7, die im Abstand parallel zur Mittenachse 6 verläuft. Durch diese Ausgestaltung lässt sich erreichen, dass bei Überschreitung eines vorbestimmten Widerstandsmomentes der Schaft 3 gegenüber dem Boden 4 bzw. der Gabel 2 gezielt ausknicken kann. Zusätzlich ist der Schaft 3 noch mit einer Abflachung 9 versehen, die den Vorgang des gezielten Ausknickens des Schaftes 3 unterstützt.
Durch die Gestaltung der Mittenachse 7 gegenüber der Mittenachse 6 sowie einer eventuell vorhandenen Abflachung 9 lässt sich nicht nur das Ausknicken bei Überschreiten eines bestimmten Biegemomentes, sondern auch noch die entsprechende Ausknickrichtung festlegen. Durch die Vorgebung der entsprechen den Ausknickrichtung ist es möglich, dass benachbarte Bauteile des Fahrzeuges nicht beschädigt werden.
Gewünscht ist dieser Ausknickvorgang deshalb, damit ein eventueller Fahrzeugmissbrauch eingeschränkt werden kann, hierbei fällt ein entsprechendes Bauteil aus, wobei jedoch das Fahrzeug insgesamt fahrbereit bleibt. Das Fahrzeug, im Falle einer Überbeanspruchung, trägt dabei keine größeren Schäden davon.
In der 5 ist ein Befestigungsteil 1 dargestellt, bei dem der Boden 4, die Gabel 2 und der Schaft 3 schweißtechnisch zu einer Baueinheit zusammengefügt wurden. Aus der Figur ist zu entnehmen, dass die Mittenachse 6 des Befestigungsteiles 1 nicht mit der Mittenachse 7 des Schaftes übereinstimmt. Aus den Einzelheiten (linke Bildhälfte) sind rohrförmige Bauteile in Form eines Ovalrohres, eines zylindrischen Rohres oder eines Rechteckrohres dargestellt, bei denen zu erkennen ist, dass die Mittenachse 6 der Gabel 2 bzw. des Bodens 4 parallel zur Mittenachse 7 des Schaftes 3 verläuft.
Aus der 5, rechte Bildhälfte, ist zu erkennen, dass der Schaft 3 auch aus Vollmaterial, z.B. in ovaler Form, Rechteckform oder auch kreisrunder Form hergestellt werden kann. Auch hier ist zu erkennen, dass die Mittenachse 6 außerhalb der Mittenachse 7 des Schaftes 3 verläuft. Durch diese Gestaltung wird erreicht, dass durch die entsprechende Gestaltung des Widerstandsmomentes ein gezieltes Ausknicken des Schaftes 3 gegenüber dem Kolben-Zylinder-Aggregat 5 vorgenommen werden kann.
Um das Knicken des Schaftes 3 in eine bestimmte Richtung zu ermöglichen, sind die Mittenachsen 6 und 7 entsprechend angeordnet, so dass das Biegewiderstandsmoment-Minimum in Richtung des gewünschten Abknickens angeordnet ist. Unterstützt wird dieses Verhalten noch dadurch, dass der Schaft 3 nicht rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

1: Befestigungsteil
2: Gabel
3: Schaft
4: Boden
5: Kolben-Zylinder-Aggregat
6: Mittenachse Boden, Gabel
7: Mittenachse Schaft
8: Kolbenstange
9: Abflachung

Claims

Kolben-Zylinder-Aggregat, bestehend aus einem Arbeitszylinder, in dem ein an einer Kolbenstange befestigter Kolben axial verschieblich angeordnet ist, wobei das Kolben-Zylinder-Aggregat mit je einem Befestigungsteil zur Befestigung an der Radaufhängung und am Fahrzeugaufbau versehen ist, dabei besteht mindestens ein Befestigungsteil aus einem Boden, einem Schaft und einer Gabel, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittenachsen (6) des Bodens (4) und der Gabel (2) auf einer gemeinsamen Achse liegen und dass die Mittenachse (7) des Schaftes (3) im Abstand parallel zur gemeinsamen Achse verlaufend angeordnet ist.
Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (3) einen vom Kreisquerschnitt abweichenden Querschnitt aufweist.
Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (3) über mindestens einem Teil seiner Länge einen geringeren Querschnitt aufweist.
Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (4), die Gabel (2) und der Schaft (3) einteilig ausgebildet sind.
Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Schaftes (3) in mindestens einer vorbestimmten Richtung ein geringeres Widerstandsmoment als in den übrigen Richtungen aufweist.
Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaft (3) ein rohrförmiges Bauteil vorgesehen ist.
Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Boden (4), die Gabel (2) und der Schaft (3) zu einer Baueinheit zusammengefügt sind.
Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit durch Schweißen zusammengefügt wird.
Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandsmoment auf einem vorbestimmten, oberen Grenzwert festgelegt ist.