DE102006057664A1

DE102006057664A1 - Stossdämpfer-beziehungsweise Schwenklagerhalterung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102006057664A1
Application number: DE200610057664
Authority: DE
Inventors: Franz Eschlwech; Stephan Ertlmaier
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2008-06-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stoßdämpfer- beziehungsweise Schwenklagerhalterung für ein Kraftfahrzeug, an einer unteren Lageraufnahme eines Stoßdämpfers, mindestens bestehend aus einem dort durch einen Klemmsitz gehaltenen Schwenklager, anliegend an einer am Stoßdämpfer befestigten, insbesondere als Anschlag ausgebildeten, Positioniervorrichtung für das Schwenklager. Dabei ist die Haltekraft des Klemmsitzes so bemessen, dass dieser mindestens eine Belastung durch vorgesehene Betriebskräfte vom Schwenklager auf den Stoßdämpfer und umgekehrt übertragen kann. Beim Auftreten von über den vorgesehenen Betriebskräften liegenden Kräften lässt der Klemmsitz eine Relativbewegung zwischen Schwenklager und Stoßdämpfer zu, wobei eine Einrichtung zur Aufnahme kinetischer Energie vorgesehen ist, die diese Relativbewegung begrenzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stossdämpfer- beziehungsweise Schwenklagerhalterung für ein Kraftfahrzeug, an einer unteren Lageraufnahme eines Stossdämpfers, mindestens bestehend aus einem dort durch einen Klemmsitz gehaltenen Schwenklager, anliegend an einer am Stossdämpfer befestigten, insbesondere als Anschlag ausgebildeten, Positioniervorrichtung für das Schwenklager und den Stossdämpfer, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
Bei mehrspurigen Fahrzeugen wird an gelenkten Rädern zumeist das so genannte Mc-Pherson-Federbein verbaut, wobei eine Tragfeder und ein zugeordneter, parallel geschalteter Stossdämpfer einerseits über ein so genanntes Schwenklager an einem Radführungsglied und andererseits über ein Stützlager an der Karosserie des Fahrzeugs abgestützt sind. Der Stossdämpfer-Zylinder wird üblicherweise am Schwenklager abgestützt, während das Stützlager die Kolbenstange des Dämpfers an der Karosserie befestigt. Es ist zum Beispiel ein Konzept für die Anbringung eines Schwenklagers einer Fahrzeugradaufhängung an einem Stossdämpfer oder einem Federbein bekannt, bei dem Schwenklager und Stossdämpfer bzw. Federbein über einen Klemmsitz miteinander verbunden sind. Die DE 34 22 763 A1 zeigt eine solche Anordnung, die gewöhnlich für Belastungen aus Sonderereignissen wie Hindernisüberfahrt und Schlaglochdurchfahrt derart dimensioniert ist, dass die vertikalen Lasten ohne Schäden ertragen werden. Sollten aufgrund zu hoher Belastung Schäden auftreten, sollten diese dem Fahrer -idealerweise durch eine deutliche Schadensanzeigeangezeigt werden, dass dieser erkennt, dass eine unfallähnliche Belastung durch Missbrauch vorlag.
Idealerweise sollten dabei nach einer vertikalen Schadenskette erst kostengünstige Bauteile versagen, um die Karosserie zu schützen und die Reparaturkosten möglichst gering zu halten. Da die Bauteile der Radaufhängung, wie Rad, Schwenklager, Federbein und Stützlager nicht deformieren, müssen die bei Belastungen aus Sonderereignissen wie Hindernisüberfahrt und Schlaglochdurchfahrt auftretenden Kräfte auch von der Karosseriestruktur ausgehalten werden, in die sie eingeleitet werden. Dies hat zur Folge dass, um die Karosserie dafür zu ertüchtigen, ein großer Aufwand getätigt werden muss, was unter anderem kostenintensiv ist und Mehrgewicht mit sich bringt.
Bei größeren ungefederten Massen, vor allem aufgrund größerer Räder mit entsprechend größeren Reifen und Bremsen, steigen die Lasten in vertikaler Richtung an, was konzeptionelle Probleme in der Karosserieauslegung mit sich bringen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stossdämpfer- beziehungsweise Schwenklagerhalterung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die es ermöglicht, die Karosserie für Belastungen des Normalbetriebs auszulegen, mit möglichst geringem Vorhalt für den Fall einer Überbelastung. Verformungen der Karosserie sollen im Sinne niedriger Reparaturkosten verhindert werden.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung beschreiben die abhängigen Ansprüche.
Nach der Erfindung besteht eine Stossdämpfer- beziehungsweise Schwenklagerhalterung einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, an einer unteren Lageraufnahme eines Stossdämpfers, wenigstens aus einem dort durch einen Klemmsitz gehaltenen Schwenklager, anliegend an einer am Stossdämpfer befestigten, insbesondere als Anschlag ausgebildeten, Positionier vorrichtung für das Schwenklager und den Stossdämpfer. Dabei ist die Haltekraft des Klemmsitzes so bemessen, dass dieser mindestens eine Belastung durch vorgesehene Betriebskräfte vom Schwenklager auf den Stossdämpfer und umgekehrt übertragen kann. Beim Auftreten von über den vorgesehenen Betriebskräften liegenden Kräften lässt der Klemmsitz eine Relativbewegung zwischen Schwenklager und Stossdämpfer zu, wobei eine Einrichtung zur Aufnahme kinetischer Energie vorgesehen ist, die diese Relativbewegung begrenzt.
Vorteilhafterweise besteht die Einrichtung zur Aufnahme kinetischer Energie aus einem Überlastglied, welches sich in der Radaufhängung in vertikaler Richtung an der Verbindungsstelle von Schwenklager und Stossdämpfer befindet. Der erwähnte Klemmsitz wird dazu so ausgelegt, dass bei einer Kraft über den vorgesehenen Betriebskräften ein begrenztes Durchrutschen des Dämpferrohres ermöglicht wird.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Einrichtung zur Aufnahme kinetischer Energie ein Verformungselement besitzt, dessen Verformung die kinetische Energie der Radaufhängung, insbesondere des Schwenklagers, abbaut. Das Verformungselement kann dabei an der Positioniervorrichtung ausgebildet sein, zum Beispiel als Biege- und/oder Scherquerschnitt, und sich aufgrund der Belastung des Anschlags durch das sich verschiebende Schwenklager, insbesondere zerstörend, verformen.
Vorteilhafterweise sind solche Ausführungen der Erfindung besonders einfach aufgebaut. Insbesondere, wenn die Positioniervorrichtung, die bei der Montage des Schwenklagers dessen in Axialrichtung des Stossdämpfers gerichtete Verschiebung nach oben begrenzt, das Verformungselement bildet.
So kann das Verformungselement als Überlastglied bei auftretender Relativbewegung Last begrenzend wirken, indem es ab einer definierten Kraft deformiert wird, was Energie abgebaut. Das verhindert bleibende Karosserieverformungen, wenn plötzlich große Laststöße, zum Beispiel bei einer schnellen Hindernisüberfahrt, auftreten. Gerade wenn dadurch das Überlastglied zerstört wird, verhindert dies Verformungen von anderen Teilen, auch Verformungen der Karosserie oder des Schwenklagers, die ausschließlich auf das Auftreten von Betriebskräften ausgelegt, also nicht überdimensioniert sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Einrichtung zur Aufnahme kinetischer Energie durch Verformung und/oder die Positioniervorrichtung ein sich um den Stossdämpfer herum erstreckendes Bauteil, insbesondere ein Wellrohr aus Metall oder einem Faserwerkstoff, das aufgrund der Belastung durch das sich verschiebende Schwenklager, insbesondere zerstörend, verformt wird. Dazu kann zum Beispiel das Überlastglied in Form eines Rohrstückes aus CFK-Gewebe oder Metall hergestellt sein und kann auf eine definierte Kraft-Weg-Kennung abgestimmt sein.
Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung auf das wesentliche beschränkt dargestellt. Es zeigen:
1: eine Teil-Ansicht einer erfindungsgemäßen Stossdämpferbeziehungsweise Schwenklagerhalterung und
2: eine Teil-Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stossdämpfer- beziehungsweise Schwenklagerhalterung.
Nicht dargestellt in den Figuren sind die dem Radführungsglied gegenüberliegenden Bereiche der Stossdämpfer bzw. Federbeine und deren Abstützung an der Kraftfahrzeugkarosserie, die gewöhnlich nach dem Stand der Technik als Federbeindom geformt ist. Die Gestaltung der Stossdämpfer bzw. Federbeine bzw. Feder-Dämpfer-Beine in diesem Bereich kann wie im bekannten Stand der Technik üblich sein.
1 zeigt in einer Teil-Ansicht eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stossdämpfer- beziehungsweise Schwenklagerhalterung einer Radaufhängung. Als Radführungsglied eines nicht gezeichneten Rades eines mehrspurigen Kraftfahrzeugs dient das nur teilweise dargestellte Schwenklager 1. Dieses wird an einer unteren Lageraufnahme eines Stossdämpfers 2 durch einen über eine Schraube 5 erzeugten Klemmsitz gehalten, anliegend an einer am Stossdämpfer 2 befestigten, als Anschlag 3 ausgebildeten Positioniervorrichtung. Eine Schweißnaht 6 verbindet Stossdämpfer 2 und Positioniervorrichtung.
An der Positioniervorrichtung ist ein Verformungselement ausgebildet, dessen Verformung die kinetische Energie der Radaufhängung, eingeleitet über das Schwenklager 1, abbaut, wenn sich dieses aufgrund einer Überbelastung nach oben verschiebt. Im Ausführungsbeispiel ist das Verformungselement als Biegequerschnitt 7 an der Positioniervorrichtung ausgebildet, sich ersteckend in Umfangsrichtung des Stossdämpfers 2, jeweils vom Anschlag 3 ausgehend, in beide Richtungen.
Wenn sich nun, aufgrund einer Überbelastung, das Schwenklager 1 relativ zur Positioniervorrichtung und damit zum Stossdämpfer 2 nach oben bewegt, wird durch die Verformung der Biegquerschnitte 7 der Positioniervorrichtung kinetische Energie durch das Verformungselement abgebaut. Um dies zu ermöglichen, ist es zusätzlich noch notwendig, den Halter 8 der Positioniervorrichtung, zur Festlegung des Schwenklagers 1 in Umfangsrichtung, mit einem Langloch für die Schraube 5 zu versehen, damit diese mit dem Schwenklager 1 ebenfalls nach oben verschoben werden kann.
Wenn die Haltekraft des Klemmsitzes so bemessen ist, dass dieser mindestens eine Belastung durch vorgesehene Betriebskräfte vom Schwenklager 1 auf den Stossdämpfer 2 und umgekehrt übertragen kann und dass der Klemmsitz beim Auftreten von über den vorgesehenen Betriebskräften liegenden Kräften eine Relativbewegung zwischen Schwenklager 1 und Stossdämpfer 2 zulässt, verschiebt sch im letzteren Fall das Schwenklager 1 nach oben, wobei die Relativbewegung dadurch begrenzt wird, dass die kinetische Energie des Schwenklagers 1 durch das Verformen der Biegequerschnitte 7 der Positioniervorrichtung des Schwenklagers 1 abgebaut wird.
Alternativ dazu kann, nicht gezeichnet, ein Verformungselement als Einrichtung zur Aufnahme kinetischer Energie so am Stossdämpfer 2, insbesondere am stoßdämpferfesten Anschlag 3 der Positioniervorrichtung, vorgesehen sein, dass ein sich mit dem Schwenklager 1 verschiebender Formkörper das Verformungselement zerstörend verformt.
2 zeigt eine Teil-Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stossdämpfer- beziehungsweise Schwenklagerhalterung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Einrichtung zur Aufnahme kinetischer Energie durch Verformung und die Positioniervorrichtung ein sich um den Stossdämpfer 2 herum erstreckendes Wellrohr 11 aus einem Faserwerkstoff ist, das bei Überbelastung des Klemmsitzes aufgrund der Belastung durch das sich nach oben verschiebende Schwenklager 1 zerstörend verformt wird. Durch die Zerstörung des Wellrohrs 11 wird die kinetische Energie des Schwenklagers 1 abgebaut. Das Wellrohr 11 wiederum ist am Stossdämpfer 2 abgestützt.

Claims

Stossdämpfer- beziehungsweise Schwenklagerhalterung einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs an einer unteren Lageraufnahme eines Stossdämpfers (2), bestehend wenigstens aus einem dort durch einen Klemmsitz gehaltenen Schwenklager (1), anliegend an einer vom Stossdämpfer (2) gehaltenen, insbesondere als Anschlag (3) ausgebildeten, Positioniervorrichtung für das Schwenklager (1) und den Stossdämpfer (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Haltekraft des Klemmsitzes so bemessen ist, dass dieser mindestens eine Belastung durch vorgesehene Betriebskräfte vom Schwenklager (1) auf den Stossdämpfer (2) und umgekehrt übertragen kann und dass der Klemmsitz beim Auftreten von über den vorgesehenen Betriebskräften liegenden Kräften eine Relativbewegung zwischen Schwenklager (1) und Stossdämpfer (2) zulässt, wobei eine Einrichtung zur Aufnahme kinetischer Energie vorgesehen ist, die die Relativbewegung begrenzt.
Stossdämpfer- beziehungsweise Schwenklagerhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Aufnahme kinetischer Energie ein Verformungselement besitzt, dessen Verformung die kinetische Energie der Radaufhängung, insbesondere des Schwenklagers (1), abbaut.
Stossdämpfer- beziehungsweise Schwenklagerhalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung zur Aufnahme kinetischer Energie durch Verformung, die Positioniervorrichtung für das Schwenklager (1) und den Stossdämpfer (2) vorgesehen ist, die mindestens ein Verformungselement mit einem Biegequerschnitt (7) und/oder einem Scherquerschnitt besitzt, das aufgrund der Belastung des Anschlags (3) durch das sich verschiebende Schwenklager (1), insbesondere zerstörend, verformt wird.
Stossdämpfer- beziehungsweise Schwenklagerhalterung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Aufnahme kinetischer Energie durch Verformung und/oder die Positioniervorrichtung ein sich um den Stossdämpfer (2) herum erstreckendes Bauteil ist, insbesondere ein Wellrohr (11) aus Metall oder einem Faserwerkstoff, das aufgrund der Belastung durch das sich verschiebende Schwenklager (1), insbesondere zerstörend, verformt wird.