-
Die
Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Schwingungsdämpfer
sind seit geraumer Zeit und in den unterschiedlichsten Ausführungsformen
bekannt. Bezogen auf den Fahrzeugbau lassen Schwingungsdämpfer
Schwingungen der Karosserie und der Räder des Fahrzeugs
schneller abklingen und erhöhen dadurch die Sicherheit
und den Fahrkomfort. Im Wesentlichen wandeln Schwingungsdämpfer
kinetische Energie in Wärmeenergie um, sind überwiegend
als hydraulische Teleskopdämpfer mit einer Kolben-Zylinder-Einheit
ausgebildet und können koaxial zu einer Tragfeder in Form
einer Schraubendruckfeder angeordnet sein. So beschreibt die
DE 44 23 442 A1 einen
Schwingungsdämpfer, mit einer axial beweglichen Kolbenstange abschnittsweise
innerhalb und außerhalb eines Zylinders, wobei der Abschnitt
der Kolbenstange außerhalb des Zylinders von einem Schutzrohr
eingehüllt wird, das aus einem Rohr und einem Deckel besteht und
in dem gegebenenfalls eine Zusatzfeder in Form eines Anschlagpuffers
angeordnet ist. Das Schutzrohr schützt den außerhalb
des Zylinders befindlichen Abschnitt der Kolbenstange vor Feuchtigkeit und
Schmutz. Dafür verfügt das Schutzrohr über
einen Balg, der dicht- und festsitzend mit der Außenwandung
des Zylinders verbunden ist. Der Balg ist dem Schutzrohr übergestreift
und stützt sich axial in einer Sicke eines Rohres, das
Bestandteil des Schutzrohres ist, ab. Aus der
DE 82 11 257 U1 ist ein Puffer
für eine Mc-Pherson-Aufhängung für Kraftfahrzeuge
bekannt, die einen mit ihrem oberen Ende an der Karosserie des Kraftfahrzeugs
verankerbaren Schwingungsdämpfer sowie eine den Schwingungsdämpfer
umgebende Schraubenfeder umfasst, wobei der Puffer ein ringförmiges
Abstützorgan für das obere Ende der Schraubenfeder
sowie ein die Kolbenstange des Schwingungsdämpfers umgebendes balgförmiges
Element aufweist. Der Puffer besteht aus einem monolitischen Körper,
der in einem Stück das genannte ringförmige Abstützorgan
und das balgförmige Element bildet, wobei an der Unterseite des
balgförmigen Elementes eine rohrförmige Schutzhülle
für den Zylinder des Schwingungsdämpfers einstückig
angeformt ist. Schließlich ist aus den
DE 692 02 752 T2 ein sogenannter
weglimitierender Anschlag mit integriertem Schutzbalg an Aufhängungen
für Automobile und ähnliche Anwendungen bekannt.
Besagter Anschlag weist eine progressive Steifigkeit in Gestalt
einer einstückigen Form aus einer festen Elastomerzusammensetzung
mit einheitlichen Anschlägen auf, die durch drei Elemente
mit in der Ruhestellung bikonischen oder zylindrischen Außenflächen
gebildet werden, die ihrerseits zusammengedrückt selbststabilisierend
sind und die an einem ihrer Enden entweder mit einem Stützkragen oder
mit einem Kranz verbunden sind, der progressiv dämpfende
Ansätze aufweist. Des Weiteren ist der besagte Anschlag
durch die Aneinanderreihung von wenigstens zwei der genannten einheitlichen
Anschläge gebildet, die eine obere und eine untere sowie
gegebenenfalls eine mittlere Anordnung bilden, wobei letzterer ohne
Stützkragen oder ohne den genannten Kranz ausgebildet ist.
Die genannten Anordnungen aus einheitlichen Anschlägen
sind durch eine Wandung im Inneren einer starken zentralen Einschnürung
verbunden, wobei die Einschnürung die Wandung umgibt und
die Wandung durch Eingreifen in einer auf der Stange eines Stoß-
oder Schwingungsdämpfers angeordneten Führungshülse
mit dieser zusammenwirkt, zu welcher alle genannten Bauteile koaxial
angeordnet sind, um die eigentliche Stabilität des Anschlags
mit integriertem Balg zu gewährleisten.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, einen im Hinblick auf den Stand der Technik
alternativ ausgebildeten Schwingungsdämpfer der gattungsgemäßen
Art mit einem den aus der Kolben-Zylinder-Einheit desselben herausragenden
Kolbenstangenabschnitt vor Verschmutzung und Beschädigung
schützenden Faltenbalg zu schaffen, der seinerseits eine
hohe Formtreue aufweist sowie einfach und kostengünstig
herstellbar ist.
-
Ausgehend
von einem Schwingungsdämpfer, umfassend eine Kolben-Zylinder-Einheit,
mit einer axial beweglichen Kolbenstange, die ihrerseits abschnittsweise
aus dem Zylinder herausragt und außerhalb des Zylinders
gegen Verschmutzung und Beschädigung von einem Schutzrohr
umhüllt ist, wobei das Schutzrohr zur Ausbildung eines
Faltenbalgs eine Mehrzahl axial nacheinander sowie alternierend radial
außen und radial innen angeordnete und Falten ausbildende
Knickstellen aufweist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst,
dass einer oder mehreren Falten des Faltenbalgs je ein umlaufender,
weitestgehend starr ausgebildeter Radialsteg zugeordnet ist, der
seinerseits innerhalb der jeweiligen Falte angeordnet und fest mit
der Knickstelle der Falte verbunden ist.
-
Durch
diese einfache und kostengünstige Maßnahme ist
der Faltenbalg vorteilhaft vor Ausknicken, Kollabieren und/oder
ungleichmäßigem Einknicken bewahrt.
-
Die
Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder
Ausgestaltungen der Erfindung.
-
Danach
können die Radialstege ausschließlich an radial
außen oder an radial innen angeordneten Knickstellen oder
in einer Kombination sowohl an radial außen als auch an
radial innen angeordneten Knickstellen des Faltenbalgs angeordnet
sein, wodurch vorteilhaft auf die gewünschte Stabilität
des Faltenbalgs in Abhängigkeit von aktuell vorherrschenden
Randbedingungen, wie beispielsweise der Länge des Faltenbalgs,
des Durchmessers desselben, der Anzahl der Falten u. a., Einfluss
genommen werden bzw. die Stabilität im gewünschten
Maße eingestellt werden kann. Weiter vorteilhaft können
die Radialstege einstückig mit dem Faltenbalg ausgebildet
sein. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Faltenbalg eine
erhöhte Wandungseigensteifigkeit aufweist, wobei zur Gewährleistung
des axialen Zusammen- und wieder Auseinanderdrückens des Faltenbalgs
während des Ein- und Ausfahrens des Schwingungsdämpfers
der Faltenbalg im Bereich oder nahe seiner Knickstellen elastisch
ausgebildet ist. Insoweit kann es angezeigt sein, dass der Faltenbalg
im Bereich oder nahe seiner Knickstellen zur Darstellung einer Zusatzfeder
für den Schwingungsdämpfer federelastisch, vorzugsweise
nach Art einer Druckfeder ausgebildet ist. Besagte Elastizität
oder Federelastizität des Faltenbalges im Bereich oder nahe
seiner Knickstellen kann dabei durch eine Minderung der Wandungsstärke
des Faltenbalgs bewerkstelligt sein. Wie die Erfindung noch vorsieht, kann
der Faltenbalg aus einem Werkstoff mit schwingungsdämpfenden
Eigenschaften gebildet sein, wobei die schwingungsdämpfenden
Eigenschaften sowohl durch die Wahl des Werkstoffs als auch durch die
Wahl der Struktur und die Wahl der Wandungsstärke des Faltenbalgs
definiert einstellbar sind. Bevorzugt kann der Faltenbalg aus einem
Kunststoff gebildet sein, wodurch eine einfache und kostengünstige
Herstellung desselben gestattet ist. Als geeigneter Kunststoff für
vorliegenden Anwendungsfall bietet sich beispielsweise ein Co-Polyester-Elastomer
an. Vorteilhaft kann des Weiteren an den Faltenbalg eine an sich
bekannte, den Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit abdeckende Dämpferkappe
einstückig angeformt sein, wodurch Montagekosten gemindert sind.
Besonders vorteilhaft kann der Schwingungsdämpfer Bestandteil
eines Dämpferbeins eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs
sein, wobei sich der Schwingungsdämpfer einenends am Fahrzeugaufbau
und anderenends an einer Achse abstützt.
-
Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
-
1 der
erfindungsgemäß ausgebildete Schwingungsdämpfer
in einer Seitenansicht,
-
2 einen
Längsschnitt des Schwingungsdämpfers nach 1 in
einem ausgefahrenen Betriebszustand,
-
3 einen
Längsschnitt des Schwingungsdämpfers nach 1 in
einem eingefahrenen Betriebszustand,
-
4 die
Einzelheit „Z” nach 3, und
-
5 bis 8 äußerst
schematisch einige Ausführungsformen eines Faltenbalgs
als erfindungswesentlicher Bestandteil des Schwingungsdämpfers
nach 1 bis 4.
-
Die 1 bis 4 zeigen
danach einen zur Dämpfung der durch Fahrbahnstöße
angeregten Schwingbewegungen des nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbaus
eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen hydraulischen Schwingungsdämpfer 1 in
Form eines Teleskopdämpfers, der seinerseits eine Kolben-Zylinder-Einheit 2 umfasst
und vermittels eines am freien Ende einer abschnittsweise aus dem
Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 herausragenden sowie
axial beweglichen Kolbenstange 4 angeordneten oberen Dämpferlagers 5 am
besagten Fahrzeugaufbau und vermittels eines unteren am Zylinder 3 angeordneten
Gelenkauges 6 an einer an sich bekannten und demgemäß hier
nicht näher dargestellten Achse abgestützt ist.
-
Der
aus dem Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 herausragende
Abschnitt der Kolbenstange 4 ist gegen Verschmutzung und
Beschädigung durch beispielsweise Steinschlag von einem Schutzrohr
umhüllt, welches vorliegend als Faltenbalg 7 ausgebildet
ist und eine Mehrzahl axial nacheinander angeordnete sowie alternierend
radial außen und radial innen angeordnete und Falten 8 ausbildende
Knickstellen 9 aufweist.
-
Besagter
Faltenbalg 7 stützt sich einenends am Dämpferlager 5 und
anderenends am Zylinder 3 ab, wobei zylinderseitig am Faltenbalg 7 eine
Dämpferkappe 10 einstückig angeformt
und über den Zylinder 3 gestreift ist.
-
Wie
den 1 bis 4 weiter zu entnehmen ist, ist
den Falten 8 des Faltenbalgs 7 je ein umlaufender
bzw. ringförmiger, weitestgehend starr ausgebildeter Radialsteg 11 zugeordnet,
der seinerseits innerhalb der jeweiligen Falte 8 angeordnet
und mit der Knickstelle 9 der Falte 8, vorliegend
mit der radial innen angeordneten Knickstelle 9 der jeweiligen
Falte 8 fest verbunden, vorzugsweise mit derselben respektive
mit dem Faltenbalg 7 einstückig ausgebildet ist.
-
Wie
bereits oben erwähnt, ist der Faltenbalg 7 durch
derartige Radialstege 11 vorteilhaft vor Ausknicken, Kollabieren
und/oder ungleichmäßigem Einknicken bewahrt bzw.
erfährt eine erhöhte Formtreue, welches sich wiederum
vorteilhaft auf eine ordnungsgemäße Funktion des Schwingungsdämpfers 1 respektive
der Kolben-Zylinder-Einheit 2 sowie auf die Lebensdauer
desselben/derselben auswirkt.
-
Ein
solcher Faltenbalg 7 lässt sich einfach und kostengünstig
aus Kunststoff, beispielsweise nach einem an sich bekannten Spritzgussverfahren herstellen.
-
In
umfangreichen Versuche hat es sich als zweckmäßig
erwiesen, den Faltenbalg 7 mit einer erhöhten
Wandungseigensteifigkeit auszubilden, welches ebenfalls der gewünschten
erhöhten Formtreue dienlich ist.
-
Die
gewünschte erhöhte Wandungseigensteifigkeit kann
dabei durch die Wahl der Wandungsstärke und/oder durch
die Materialwahl eingestellt werden, wobei zur Gewährleistung
des axialen Zusammen- und wieder Auseinanderdrückens des
Faltenbalgs 7 während des Ein- und Ausfahrens
des Schwingungsdämpfers 1 der Faltenbalg 7 im
Bereich oder nahe seiner Knickstellen 9 elastisch vorzugsweise
federelastisch ausgebildet ist, wodurch sich eine sogenannte Zusatzfeder
in Form einer Druckfeder als Zusatz zu einer hier nicht näher
gezeigten, jedoch an sich bekannten und dem Schwingungsdämpfer 1 zugeordneten
Schraubendruckfeder darstellen lässt. Durch diese Maßnahme
lässt sich die Federcharakteristik des Schwingungsdämpfers 1 feiner
einstellen. Ferner sind herkömmlich erforderliche Befestigungsmittel
zur Festlegung der beiden Enden des Faltenbalgs 7 entbehrlich,
da derselbe unter Vorspannung montierbar ist.
-
Besagte
Elastizität oder Federelastizität des Faltenbalges 7 im
Bereich oder nahe seiner Knickstellen 9 lässt
sich besonders einfach durch eine Minderung der Wandungsstärke
des Faltenbalgs 7 in eben diesen Knickstellen 9 oder
nahe derselben bewerkstelligen.
-
Vorteilhaft
ist der Faltenbalg 7 aus einem Kunststoff mit schwingungsdämpfenden
Materialeigenschaften gebildet, welches sich besonders bewährt,
wenn der Faltenbalg 7 beim Einfahren des Schwingungsdämpfers 1 auf „Block” läuft.
Sowohl durch die Wahl des Werkstoffes respektive Kunststoffes als
auch durch die Wahl der Struktur und/oder der Wandungsstärke
des Faltenbalgs 7 lassen sich die gewünschten
schwingungsdämpfenden Eigenschaften des Faltenbalgs 7 definiert
einstellen. Als besonders geeignet für diesen Anwendungsfall
hat sich hierbei ein Co-Polyester-Elastomer angeboten.
-
Vorstehendes
Ausführungsbeispiel stellt im Wesentlichen auf einen Faltenbalg 7 mit
Radialstegen 11 ab, die ihrerseits ausschließlich
an radial innen angeordneten Knickstellen 9 fest angeordnet sind
(vgl. insbes. auch 5). Die Erfindung beschränkt
sich jedoch nicht auf diese Ausführungsform, sondern erfasst
auch Ausführungen, die ihrerseits Radialstege 11 ausschließlich
an radial außen angeordneten Knickstellen 9 vorsehen
(vgl. 6). Ebenso kann es angezeigt sein, sowohl an radial
innen als auch an radial außen angeordneten Knickstellen 9 des
Faltenbalges 7 Radialstege 11 vorzusehen (vgl. 7 und 8),
wobei auch bestimmte Knickstellen 9 hiervon ausgenommen
sein, d. h., keinen Radialsteg 11 aufweisen können
(vgl. insbes. 8).
-
Durch
die Wahl der Anzahl der Radialstege 11, deren Anordnung
am Faltenbalg 7 und zueinander kann in Abhängigkeit
von aktuell vorherrschenden Randbedingungen, wie beispielsweise
der Länge des Faltenbalgs 7, des Durchmessers
desselben, der Anzahl der Falten 8 u. a., vorteilhaft auf
die gewünschte Stabilität des Faltenbalgs 7 und
demgemäß dessen Formtreue Einfluss genommen werden bzw.
die Stabilität bzw. dessen Formtreue im gewünschten
Maße eingestellt werden.
-
- 1
- Schwingungsdämpfer
- 2
- Kolben-Zylinder-Einheit
- 3
- Zylinder
- 4
- Kolbenstange
- 5
- Dämpferlager
- 6
- Gelenkauge
- 7
- Faltenbalg
- 8
- Falten
- 9
- Knickstellen
- 10
- Dämpferkappe
- 11
- Radialsteg
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 4423442
A1 [0002]
- - DE 8211257 U1 [0002]
- - DE 69202752 T2 [0002]