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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugschwingungsdämpfer (im
Folgenden Stoßdämpfer genannt),
sowohl in seiner Bauform als separates Bauteil, als auch in seiner
Bauform als Federbein, wie er gattungsbildend beispielsweise aus der
DE 25 12 818 A1 bekannt
ist.
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Bei
der Auslegung eines Fahrzeuges werden dessen Federn und Stoßdämpfer zielführend aufeinander
abgestimmt. Die Federung hat die Aufgabe, Fahrbahnstöße aufzunehmen
und die ungefederten Massen (Achsen, Räder, Bremsscheiben, etc.) möglichst
schnell wieder in die Ausgangsposition zu bringen. Dabei stützen sie
sich gegen die gefederten Massen (Karosserie, Fahrwerk, etc.) ab
und es entstehen Schwingungen, die der Stoßdämpfer wegen der Fahrsicherheit
rasch und doch mit möglichst
wenig Komforteinbußen
für die
Insassen abbauen soll.
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Es
ist bereits bekannt, bei Änderungen
am Fahrwerk (insbesondere Tieferlegung) und/oder Änderung
der Fahreigenschaften auch den Stoßdämpfer auszutauschen. Gegenwärtig erhältliche
Stoßdämpfer weisen
jeweils festverschweißte
Anschlusstücke
(Beschläge)
auf, welche stets lediglich für
einen spezifischen Fahrzeugtyp und Anwendungsfall ausgelegt sind.
Nachteilig hierbei ist, dass letztlich nur ein aus einem begrenzten
Sortiment vorhandener Stoßdämpfer ausgewählt werden
kann. Zudem kam in den letzten Jahren immer wieder die Frage nach
Stoßdämpfern in
Abmessungen und Abstimmungen auf, die von Seriendämpfern abweichen. Insbesondere
im Off Road Markt (Geländewagen und
SUV) wird wie in keinem anderen Segment der Fahrzeugindustrie an
Fahrzeugen gearbeitet. Tuner, Aufbauhersteller und Clubs verändern teilweise
erheblich das ursprüngliche
Fahrzeug. Zwar werden bereits Federn und Stoßdämpfer (Fahrwerke) für diese
verän derten
Fahrzeuge angeboten, aber gerade beim Einbau solcher Fahrwerke ist
die Verwendung von besonders angepassten Stoßdämpfern wichtig. Länge, Bauform
und Kennlinie (Dämpferrate/komfortabel
bis sportlich) müssen
genau auf die Fahrwerksfedern und die geänderte Höhe abgestimmt sein. Viele Umrüster müssen hier
Kompromisse eingehen, da ihnen nicht die richtigen Stoßdämpfer zur
Verfügung stehen.
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So
wird beispielsweise in der
DE
44 24 477 A1 vorgeschlagen, mittels eines Trennwerkzeuges einen
Längenabschnitt
des Außenrohres
abzutrennen und nach Aufarbeitung des Schwingungsdämpfers mit
einem am Außenrohr
befestigen, insbesondere angeschweißten, Hülsenkörper, welcher den abgetrennten
Längenabschnitt
des Außenrohres
ersetzt, wieder zu verschließen.
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Vorstehende
Problematik zeigt sich in vergleichbarer Weise auch bei Änderungen
am Fahrwerk zwecks Erhöhung
der Lastaufnahme und/oder Höherlegung
des Aufbaus von Fahrzeugen aller Art, insbesondere jedoch von Geländewagen,
Wohnmobilen, „leichter
Lkws” (LLKw)
oder vergleichbarer Fahrzeuge. Als Stoßdämpfer finden bei vorgenannten
Fahrzeugen neben herkömmlichen,
einteiligen Stoßdämpfern auch
Patronenkonstruktionen Verwendung. Bei diesen Dämpfern ist eine Stoßdämpfer-Patrone,
die separat ausgetauscht werden kann, in einem Hüllrohr angeordnet.
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Stoßdämpfer können auch
in einer gemeinsamen Konstruktion mit Fahrwerkfedern verwendet werden.
Bevorzugt ist beispielsweise eine Anordnung des Stoßdämpfers im
Zentrum einer Schraubenfeder. Diese Konstruktion wird Federbein
genannt. Dabei ist die Schraubenfeder zwischen einem unteren und
einem oberen Federteller gehaltert, wobei der untere Federteller
gewöhnlich
am Hüllrohr und
der obere Federteller gewöhnlich
an der Kolbenstange oder direkt am Fahrzeugaufbau angeordnet sein
kann.
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Zur
Erhöhung
der Lastaufnahme des Fahrwerkes ist bereits bekannt, die Serienfeder
durch eine stärkere
Feder, sogenannte Auflastungsfedern, zu ersetzen. Auch sind Höherlegungssätze bekannt, welche
aus anderen, nämlich
längeren,
Federn sowie anderen, nämlich
längeren,
Stoßdämpfern bestehen – also einen
vollständigen
Austausch der Serienteile vorsehen. Hierbei kann nachteilig nur
aus einem begrenzten Sortiment vorhandener Dämpfer und Federbeine ausgewählt werden.
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Dies
sucht die vorliegende Erfindung zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe
zugrunde, eine gleichermaßen
einfache wie preiswerte Verlängerungsmöglichkeit
für Stoßdämpfer und
Federbeine bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Stoßdämpfer oder
ein Federbein gemäß den Merkmalen
der unabhängigen
Patentansprüche
gelöst.
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination
miteinander eingesetzt werden können, sind
Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Ausgehend
von bekannten Fahrzeugstoßdämpfern umfassend
ein Hüllrohr
definierter Länge und
eine darin angeordnete Stoßdämpfer-Patrone mit
wenigstens einem Zylinder und einem darin frei beweglich angeordneten
Kolben, welcher mit einer Kolbenstange verbunden ist, wobei die
Stoßdämpfer-Patrone
eine zum Hüllrohr
korrespondierende Länge
und eine definierte Kennlinie (Dämpfungsrate) aufweist
und zwischen einem Hüllrohrbodenstück und einem
Hüllrohrkopfstück im Hüllrohr gehaltert
ist und wobei am Hüllrohrbodenstück ein erstes
Anschlussstück
(erster Beschlag) und am freien Ende der Kolbenstange ein zweites
Anschlussstück
(zweiter Beschlag) zur Anordnung des Stoßdämpfers zwischen Fahrwerk und
Aufbau eines Fahrzeugs angeordnet ist; zeichnet sich der erfindungsgemäße Fahrzeugstoßdämpfer dadurch
aus, dass im Hüllrohr
zwischen Hüllrohrbodenstück und Zylinderboden
der Stoßdämpfer-Patrone
wenigstens ein Distanzblock und zwischen dem Hüllrohrkopfende und dem Hüllrohrkopfstück wenigstens
eine zum Distanzblock in der Länge
korrespondierende, das Hüllrohr
verlängernde
Distanzhülse
angeordnet sind, wobei die Distanzhülse an ihrem einem En de einen
Außengewindeabschnitt
zum Einschrauben in das Hüllrohrkopfende
und am anderen Ende einen Innengewindeabschnitt zur Aufnahme des
serienmäßigen Hüllrohrkopfstückes aufweist.
Beide Komponenten, Distanzblock und Distanzhülse, stellen vorteilhaft eine
echte Verlängerung
des Fahrzeugstoßdämpfers oder
Federbeins unter weitreichender Verwendung von Serienteilen und
insoweit zunächst
Beibehaltung der bestehenden Charakteristika (insb. Kennlinie bzw. Dämpfungsrate)
da.
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Der
wenigstens eine Distanzblock kann als Schraubteil, als Drehteil
oder als Schweißkonstruktion
ausgebildet sein. Damit auch nach Einsatz des Distanzbloekes die
Dämpfer-Patrone
zentrisch gehaltert ist, ist bevorzugt, dass benachbarte Flächen von
Patronenboden und Distanzblock sowie von Hüllrohrbodenstück und Distanzblock
zueinander korrespondierend, insbesondere konisch, ausgebildet sind.
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Die
wenigstens eine Distanzhülse
ist zweckmäßigerweise
als Schraubteil ausgebildet. Sie hat an ihrem einen Ende einen Außengewindeabschnitt zum
Einschrauben in das Hüllrohr
und am anderen Ende einen Innengewindeabschnitt zur Aufnahme des
Hüllrohrkopfstückes, so
dass vorteilhaft das serienmäßige Hüllrohrkopfstück weiterhin
Verwendung findet.
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Erfindungsgemäß bevorzugt
sind der Distanzblock und die Distanzhülse Teil eines Auswahlsatzes
bzw. Baukastensystems, welcher eine Mehrzahl unterschiedlich dimensionierter
und/oder gelängter
Blöcke
und/oder Hülsen
umfasst, wobei ggf. auch zwei oder mehr Distanzblöcke bzw.
Distanzhülsen
gleicher oder unterschiedlicher Länge zugleich Verwendung finden
können.
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Als
Anschlussstücke
können
festangeschweißte
fahrzeugsspezifische Beschläge
vorgesehen sein. Erfindungsgemäß bevorzugt
sind die Anschlussstücke
jedoch jeweils als Aufnahmen für
variable Beschlage zur Anordnung des Stoßdämpfers zwischen Fahrwerk und
Aufbau eines Fahrzeugs ausgebildet.
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Als
Aufnahmen für
die Anschluss-Stücke dienen
beispielsweise Gewindebolzen, die fest mit dem Hüllrohrboden am unteren Ende
und der Kolbenstange am oberen Ende verbunden sind. Statt der Gewindebolzen
mit Aussengewinde können
auch alternativ Gewindehülsen
mit Innengewinde Verwendung finden.
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Die
erfindungsgemäß verwendete
Patrone kann sowohl eine Einrohr- als auch eine Doppelrohrkonstruktion
sein. Ebenfalls ist sowohl die Ausbildung als Öldämpfer als auch als Gasdruckdämpfer möglich.
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Der
erfindungsgemäße Stoßdämpfer eignet sich
sowohl zur Verwendung als separates Bauteil wie auch als Anordnung
im Zentrum einer Schraubenfeder als Federbein, wobei nach erfindungsgemäßer Längung des
Stoßdämpfers die
zuvor verwendete Schraubenfeder zumeist durch eine entsprechend
längere
Schraubenfeder zu ersetzen ist.
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Oft
ist es aus technischen oder optischen Gründen notwendig oder gewünscht, in
einem Fahrzeug zwei Stoßdämpfer paarweise
einzubauen. Bisher wurden für
solche sog. Doppelstoßdämpfer überwiegend
Stoßdämpfer mit
einer Kennlinie verwendet, die für
Einzelverwendung ausgelegt ist. Dies führte dazu, dass derartige Doppeldämpfer viel
zu hart sind. Der Vorteil des größeren Volumens
und der größeren Dämpferleistung
wurde durch den Nachteil der zu harten Dämpfung praktisch wieder aufgehoben.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können nun Serien besonders komfortabel
(weich) abgestimmter Stoßdämpfer gebaut
werden, welche sich hervorragend für die Verwendung als Doppelstoßdämpfer oder
auch „Doppelfederbein” eignen,
da durch die Überlagerung
von Volumen und Leistung eine lange Standzeit erreicht wird, wobei
gleichzeitig die Dämpferrate
durch die Wahl der passenden Dämpfer
angepasst werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung bewirkt vorteilhaft eine echte Verlängerung
eines Fahrzeugstoßdämpfers unter
weitreichender Verwendung von Serienteilen.
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Als
Teil eines Stoßdämpfersystems
lassen sich aus einer begrenzten Anzahl von beispielsweise 10 bis
30 insbesondere unterschiedlich langer Distanzblöcke und Distanzhülsen vorteilhaft
eine Vielzahl von beispielsweise 50 bis 150 Varianten insbesondere
verschieden langer Stoßdämpfer und/oder Federbeinen
herstellen.
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Nicht
zuletzt erlaubt die vorliegende Erfindung kostengünstig sogar
Einzelanfertigungen, d. h. Stoßdämpfer und
Federbeine in nahezu jeder Abmessung und Charakteristik, und mit
frei kombinierbaren Anschlussstücken
(Beschlägen) – auch in
kleinen Stückzahlen – kostengünstig herzustellen,
so dass vorteilhaft auch Besit zer von eher seltenen Fahrzeugen,
Eigenbauten oder Sonderfahrzeugen versorgt werden können.
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Zusätzliche
Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend
beispielhaft an Hand eines Ausführungsbeispiels,
auf welches die vorliegende Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, und
in Verbindung mit der beigefügten
Zeichnung beschrieben. Darin zeigen schematisch:
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1 das
Hüllrohr
eines Fahrzeugstoßdämpfers in
einer Seitenansicht;
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2 eine
im Hüllrohr
gemäß 1 angeordnete
Stoßdämpfer-Patrone;
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3 ein
die Stoßdämpfer-Patrone
gemäß 2 im
Hüllrohr
gemäß 1 halterndes
Hüllrohrkopfstück in einer
Vorder- und einer Seitenschnittansicht;
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4 einen
im Hüllrohr
zwischen Hüllrohrboden
und Zylinderboden der Stoßdämpfer-Patrone anordenbarer
Distanzblock in einer Seitenansicht;
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5 eine
zwischen Hüllrohrkopfende
und dem Hüllrohrkopfstück angeordnete
Distanzhülse, welche
in der Länge
korrespondierend zum Distanzblock ausgebildet ist;
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6 einen
Fahrzeugstoßdämpfer nach
der Erfindung in einer Seitenansicht;
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7 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines variablen Beschlages in einer Vorder- als auch Seitenschnittansicht; und
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8 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines variablen Beschlages in einer Seitenansicht.
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Bei
der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder
vergleichbare Komponenten. Dabei wird, obwohl seiner Wirkung nach
ein Schwingungsdämpfer, auch
im Folgenden an der üblichen
Bezeichnung „Stoßdämpfer” festgehalten.
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1 zeigt
ein Hüllrohr 5 definierter
Länge eines
Fahrzeugstoßdämpfers in
einer Seitenansicht.
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Im
Hüllrohr 5 ist
eine Stoßdämpfer-Patrone 10 anordenbar,
welche in 2 in Alleinstellung in einer
Seitenansicht dargestellt ist. Die Stoßdämpfer-Patrone 10 umfasst
wenigstens einen Zylinder 11 und einen darin frei beweglich
angeordneten Kolben 13, welcher mit einer Kolbenstange 14 verbunden
ist, welche im sog. Kopfstück 19 der
Patrone 10 geführt ist.
Kolben 13 bzw. Kolbenstange 14 können eingedrückt (so
dargestellte Position in 2) und ausgezogen (in 2 durch
einen Doppelfeil gekennzeichnet) werden: den sogenannten Druckhub
und Zughub. Derartige Stoßdämpfer-Patronen 10 werden daher
auch Teleskopstoßdämpfer-Patronen 10 genannt.
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3 zeigt
ein Hüllrohrkopfstück 7 in
einer Vorder- und einer Seitenschnittansicht, mit welchem die Stoßdämpfer-Patrone
gemäß 2 im
Hüllrohr gemäß 1 gehaltert
ist.
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4 zeigt
beispielhaft einen Distanzblock 40 in einer Seitenansicht,
welcher im Hüllrohr 5 zwischen
Hüllrohrboden 6 und
Zylinderboden 12 der Stoßdämpfer-Patrone 10 angeordnet für die erfindungsgemäße Verlängerung
eines Stoßdämpfers sorgt.
Deutlich erkennbar sind auch, wie beispielsweise ein Außen- 41 und
Innenkonus 42 zwecks zentrischer Halterung der Dämpfer-Patrone 10 im
Hüllrohr 5 ausgebildet
sein können.
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5 zeigt
eine zwischen Hüllrohrkopfende 8 und
dem Hüllrohrkopfstück 7 angeordnete
Distanzhülse 50,
welche in ihrer Länge
korrespondierend zum Distanzblock 40 ausgebildet ist; und
an ihrem einem Ende erfindungsgemäß einen Außengewindeabschnitt 51 zum
Einschrauben in das Hüllrohrkopfende 8 und
am anderen Ende einen Innengewindeabschnitt 52 zur Aufnahme
des serienmäßigen Hüllrohrkopfstuckes 7 aufweist.
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6 zeigt
einen Fahrzeugstoßdämpfer 1 nach
der Erfindung in einer Seitenansicht. Deutlich erkennbar ist, wie
mittels des im Innern des Hüllrohres 5 angeordneten
wenigstens einen Distanzblocks 40 und der wenigstens einen
Distanzhülse 50 eine Verlängerung
des Fahrzeugstoßdämpfers möglich ist,
ohne die wesentlichen Serienteile wie Hüllrohr 5, Stoßdämpfer-Patrone 10 und
Hüllrohrkopfstück 7 austauschen
zu müssen.
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Es
versteht sich, dass auch mehrere gleich oder unterschiedlich lange
Distanzblöcke 40 bzw. Distanzhülsen 50 zugleich
Verwendung finden können
(nicht dargestellt). Die erfindungsgemäßen Distanzelemente 40 und 50 bewirken
so vorteilhaft eine echte Verlängerung
eines Fahrzeugstoßdämpfers 1 unter
weitreichender Verwendung von Serienteilen.
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Die
vielschichtigen Verwendungsmöglichkeiten
des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers bzw.
Federbeins durch seine variable Längung können noch durch ebenfalls variable
Befestigungsanschlüsse vorteilhaft
gesteigert werden. Dazu ist am Bodenstück 6 des Hüllrohres 5 eine
erste Aufnahme 16a vorzugsweise angeschweißt und am
freien Ende 15 der Kolbenstange 14 eine zweite
Aufnahme 16b beispielsweise ebenfalls angeschweißt oder
ggf. auch einstückig
z. B. als Drehteil am freien Ende 15 der Kolbenstange ausgebildet.
Erste 16a und zweite 16b Aufnahme dienen jeweils
der Verbindung der Rohlingsenden mit variablen, wenigstens teilweise
fahrzeugspezifisch ausgebildeten Beschlägen 20; 30 (vgl.
beispielhafte Darstellung in 7 und 8), über den
sich der Stoßdämpfer zwischen
Fahrwerk und Aufbau eines Fahrzeugs anordnen lässt.
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Als
Aufnahmen 16a, 16b haben sich insbesondere Außengewindeabschnitte 17a und 17b bewährt. Damit
auch beim variabel aufgebauten Stoßdämpfer 1 bzw. Federbein 2 nach
der Erfindung eine definierte Gesamtlänge gewährleistet ist, ist bevorzugt
benachbart zu den Gewindeabschnitten 17a und 17b je
ein Sitz 18 ausgebildet. Während der Montage wird dann
der jeweils ausgewählte
Beschlag 20, 30 bis zum Sitz 18 aufgeschraubt.
Ein vorzugsweise am Beschlag 20, 30 ausgebildeter
Gegensitz 28, 38 erleichtert nicht nur das Auffinden
des Montageendes, sondern bildet zugleich einen Presssitz und damit
eine Verdrehsicherung aus. Zusätzlich können die
Gewindeabschnitte 17a, 17b, 27, 37 mittels
eines Klebstoffes gegen Lösen
gesichert sein.
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7 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel eines
variablen Beschlages 20 in einer Vorder- als auch Seitenschnittansicht.
Zum Aufschrauben des Beschlages 20 auf den Gewindeabschnitt 17a oder 17b einer
Aufnahme 16a oder 16b weist der Beschlag 20 einen
zum Außengewindeabschnitt 17a oder 17b der
Aufnahme 16a oder 16b korrespondierend ausgebildeten
Innengewindeabschnitt 28 auf, benachbart dessen vorzugsweise
der bereits erwähnte
Gegensitz 28 ausgebildet ist. Weiterhin erkennbar weist
der Beschlag 20 ein am Abschnitt 28 beispielsweise
angeschweißtes
Auge 21 auf, welches fahrzeugspezifisch ausgestaltet der
Halterung des Dämpfers über am Fahrzeug
angeordnete Stehbolzen oder U-Bügel
etc. (nicht dargestellt) dient.
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8 schließlich zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel
eines variablen Beschlages 30 in einer Seitenansicht. Zum
Aufschrauben des Beschlages 30 auf den Gewindeabschnitt 17a oder 17b einer
Aufnahme 16a oder 16b weist der Beschlag 30 wiederum
zunächst
einen zum Außengewindeabschnitt 17a oder 17b der
Aufnahme 16a oder 16b korrespondierend ausgebildeten
Innengewindeabschnitt 38 auf, benachbart dessen vorzugsweise
wiederum ein Gegensitz 38 ausgebildet ist. Weiterhin erkennbar
weist der Beschlag 20 einen stiftförmigen Abschnitt 31 mit einem
Außengewinde 32 auf,
welcher fahrzeugspezifisch ausgelegt der Halterung des Dämpfers 1 oder Federbeins 2 mittels
Kontermuttern über
am Fahrzeug ausgebildete Öffnungen
(nicht dargestellt) dient. Abschnitte 31 und 38 können wiederum
als Schweißkonstruktion
oder aber auch einstückig
hergestellt sein.
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Die
in den 7 und 8 dargestellten Beschläge sind
lediglich Beispiele, welche das Verständnis variabler Beschläge 20, 30 erleichtern
helfen sollen. Deren Besonderheit ist, dass die Enden eines Dämpfers bzw.
Federbeins separate Bauteile sind, die erst im letzten Fertigungsgang
montiert werden, so dass die Kombination aller möglichen Befestigungsarten (Beschläge) frei
wählbar
ist. Dabei ist die Zahl der Dämpfer-
bzw. Federbein-Rohlinge vorteilhaft signifikant geringer, als die
daraus erhältliche Varianten-Vielfalt
an Dämpfern
bzw. Federbeinen. Zugleich ist verdeutlicht, wie praktisch jede
Stoßdämpferlänge und
jeder Anschluss 20, 30 an den Enden 12 bzw. 15 auch
in kleinen Stückzahlen
kostengünstig
produziert werden kann.
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- 1
- Fahrzeugstoßdämpfer
- 5
- Hüllrohr
- 6
- Hüllrohrbodenstück
- 7
- Hüllrohrkopfstück
- 8
- Hüllrohrkopfende
- 10
- Stoßdämpfer-Patrone
- 11
- Zylinder
- 12
- Boden
des Zylinders
- 13
- Kolben
- 14
- Kolbenstange
- 15
- freies
Ende der Kolbenstange 14
- 16a
- erste
Aufnahme
- 16b
- zweite
Aufnahme
- 17a
- erster
Gewindeabschnitt
- 17b
- zweiter
Gewindeabschnitt
- 18
- Sitz
- 19
- Führung, Kopfstück
- 20
- erstes
Anschlussstück,
erster Beschlag
- 21
- Auge
- 27
- Gewindeabschnitt
des ersten Beschlages
- 28
- Gegensitz
des ersten Beschlages
- 30
- zweites
Anschlussstück,
zweiter Beschlag
- 31
- stiftförmiger Abschnitt
- 32
- Außengewinde
- 37
- Gewindeabschnitt
des zweiten Beschlages
- 38
- Gegensitz
des zweiten Beschlages
- 40
- Distanzblock
- 41
- Außenkonus
- 42
- Innenkonus
- 50
- Distanzhülse
- 51
- Außengewinde
- 52
- Innengewinde