DE102009032211A1 - Dämpfungseinrichtung für ein hydraulisches Aggregat - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung (5) für ein hydraulisches Aggregat (1) eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs, wobei die Dämpfungseinrichtung (5) mindestens zwei Kompensationsvorrichtungen (6, 7) aufweist, wobei die Kompensationsvorrichtungen (6, 7) mit dem hydraulischen Aggregat (1) koppelbar sind, um einen Druckausgleich zu bewirken, wobei die Dämpfungseinrichtung (5) eine Befestigungsvorrichtung (18) aufweist, welche am Gehäuse des hydraulischen Aggregats (1) festlegbar ist, wobei die Dämpfungseinrichtung (5) mit den Kompensationsvorrichtungen (6, 7) und der Befestigungsvorrichtung (18) eine kompakte Baueinheit ausbildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung für ein hydraulisches Aggregat eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs, wobei die Dämpfungseinrichtung mindestens zwei Kompensationsvorrichtungen aufweist, wobei die Kompensationsvorrichtungen mit dem hydraulischen Aggregat koppelbar sind.
  • Aus der DE 195 33 864 C1 ist als hydraulisches Aggregat ein Schwenkmotor für einen geteilten Stabilisator an einer Achse eines zweispurigen Kraftfahrzeugs bekannt, wobei der Schwenkmotor eine Motorwelle mit Flügeln aufweist, und wobei ein Arbeitsraum des Schwenkmotors in einzelne Arbeitskammern unterteilt ist, mit mindestens ersten und zweiten Hydraulikanschlüssen für mindestens zwei getrennte Arbeitskammern und ggf. ein Verbundsystem zwischen den Arbeitskammern, das mindestens paarweise Arbeitskammern hydraulisch verbindet, wobei die Anordnung der verbundenen Arbeitskammern derart ausgeführt ist, dass die dem ersten Hydraulikanschluss zugeordneten Arbeitskammern sich abwechseln mit Arbeitskammern, die dem zweiten Hydraulikanschluss zugeordnet sind.
  • Beispielsweise bei hydraulischen Schwenkmotoren, die als hydraulisches Aggregat im Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden, kann aufgrund der schnellen und mitunter plötzlichen Bewegung des Schwenkmotors Kavitation auftreten, das heißt, die Bildung und Auflösung von Hohlräumen in der Hydraulikflüssigkeit, bedingt durch Druckschwankungen. Die Kavitation kann zu deutlich hörbaren Geräuschen führen, die von den Insassen des Kraftfahrzeugs als störend empfunden werden können. Zur Vermeidung von Kavitation wird in der DE 101 40 460 C1 vorgeschlagen, die Arbeitskammern eines hydraulischen Schwenkmotors über jeweils eine einen Luftaustritt aus der Arbeitskammer sperrende Rückschlagventil-Vorrichtung mit der Umgebung zu verbinden. Derart soll das Auftreten von Kavitation durch Ansaugen von Luft aus der Umgebung zu vermieden werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dämpfungseinrichtung zur Vermeidung von Kavitation für ein hydraulisches Aggregat eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, und dabei eine einfache und betriebssichere Montage der Dämpfungseinrichtung auch bei schwierigen Bauraumverhältnissen zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale der Dämpfungseinrichtung gemäß Patentanspruchs 1. Die Aufgabe wird auch gelöst durch die Merkmale des hydraulischen Aggregats gemäß Patentanspruchs 2 sowie durch die Merkmale des zweispurigen Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 11. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Eine Dämpfungseinrichtung der eingangs genannten Art weist erfindungsgemäß eine Befestigungsvorrichtung auf, welche am Gehäuse des hydraulischen Aggregats festlegbar ist, wobei die Dämpfungseinrichtung mit den Kompensationsvorrichtungen und der Befestigungsvorrichtung eine kompakte Baueinheit ausbildet. Eine derartige Dämpfungseinrichtung ist mit geringem Aufwand auch bei bereits in einem Kraftfahrzeug verbauten hydraulischen Aggregat nachrüstbar.
  • Mit Vorteil kann ein hydraulisches Aggregat für das Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs, wobei das hydraulische Aggregat zur Beeinflussung der Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, mit der erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung versehen werden, wobei die Befestigungsvorrichtung der Dämpfungseinrichtung am Gehäuse des hydraulisches Aggregats festgelegt ist.
  • Vorzugsweise kann das hydraulische Aggregat als Schwenkmotor für einen Stabilisator ausgebildet sein.
  • Alternativ kann das hydraulische Aggregat mit Vorteil ein oder mehrere Linearaktoren aufweisen.
  • Es kann zweckmäßig sein, die Befestigungsvorrichtung der Dämpfungseinrichtung mit dem Gehäuse des hydraulisches Aggregats zu verschrauben.
  • Mit Vorteil kann zwischen der Befestigungsvorrichtung der Dämpfungseinrichtung und dem Gehäuse des hydraulisches Aggregats mindestens eine Schweißverbindung vorgesehen sein.
  • In vorteilhafter Weiterbildung kann die Dämpfungseinrichtung mittels einer das Gehäuse des hydraulisches Aggregats zumindest teilweise umlaufenden Spannvorrichtung am Gehäuse des hydraulisches Aggregats befestigt ist. Derart wird eine besonders einfache und sicher ausgeführte Montage der Dämpfungseinrichtung im bereits erwähnten Fall der Nachrüstung ermöglicht.
  • Vorzugsweise können die Kompensationsvorrichtungen der Dämpfungseinrichtung jeweils über Druckleitungen mit jeweils einer Arbeitskammer oder einer Gruppe von Arbeitskammern des hydraulisches Aggregats gekoppelt sein.
  • Mit Vorteil können die Kompensationsvorrichtungen der Dämpfungseinrichtung als Ausgleichszylinder ausgebildet sein.
  • Mit Vorteil können die Kompensationsvorrichtungen der Dämpfungseinrichtung als Ventileinheiten ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise kann ein zweispuriges Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Achsen, ein ein hydraulisches Aggregat in einer der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungen aufweisen, wobei das hydraulische Aggregat mindestens einer Achse zugeordnet ist, und die Dämpfungseinrichtung oberhalb des Gehäuses des hydraulisches Aggregats angeordnet ist. Derart wird hohe Betriebssicherheit und Robustheit bei gleichzeitig einfacher Montage der Dämpfungseinrichtung sichergestellt. Die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs wird durch das Anbringen der Dämpfungseinrichtung nicht eingeschränkt.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen;
  • 1 einen hydraulischen Schwenkmotor mit einer darauf angeordneten Vorrichtung zur Druckkompensation,
  • 2 zeigt die Ausgleichszylinder bei Druck in der ersten Arbeitskammer,
  • 3 zeigt die Ausgleichszylinder bei Druck in der zweiten Arbeitskammer,
  • 4 zeigt die Ausgleichszylinder bei Unterdruck in der zweiten Arbeitskammer,
  • 5 zeigt die Ausgleichszylinder bei drucklosem Zustand der Arbeitskammern.
  • In 1 ist vereinfacht und unvollständig ein hydraulisches Aggregat 1 dargestellt, welches im gezeigten Beispiel einen hydraulischen Schwenkmotor aufweist, der mit einem Stabilisator 2 eines Kraftfahrzeugs verbunden ist. Der in der Zeichnung nicht vollständig dargestellte Stabilisator 2 ist als geteilter Stabilisator ausgeführt. Auf dem Gehäuse des als Schwenkmotor ausgeführten hydraulischen Aggregats 1 ist eine Vorrichtung zur Druckkompensation angeordnet. Diese Vorrichtung zur Druckkompensation dient als Dämpfungseinrichtung 5 für das hydraulische Aggregat 1 und ist derart ausgebildet, dass Kavitation im hydraulischen Aggregat 1 zumindest weitestgehend vermieden wird. Die Dämpfungseinrichtung 5 ist als kompakte Baueinheit ausgeführt und weist Anschlüsse für Druckleitungen 3, 4 auf. Die Druckleitungen 3, 4 sind einerseits mit der Dämpfungseinrichtung 5 und andererseits mit dem hydraulischen Aggregat 1 verbunden. Die Dämpfungseinrichtung 5 weist eine Befestigungsvorrichtung 18 auf, die am Gehäuse des hydraulischen Aggregats 1 festgelegt ist. Die Dämpfungseinrichtung 5 ist vorzugsweise modular aufgebaut und kann eine Haltevorrichtung 23 aufweisen, mit Hilfe derer die eigentliche Vorrichtung zur Druckkompensation mit den Anschlüssen für die für Druckleitungen 3, 4 und die Befestigungsvorrichtung 18 miteinander verbunden werden.
  • Die Funktionsweise der Vorrichtung zur Druckkompensation der Dämpfungseinrichtung 5 wird nachfolgend anhand der 2 bis 5 erläutert, wobei in schematischer Darstellung verschiedene Zustände der Vorrichtung zur Druckkompensation erläutert werden. Die gezeigte Vorrichtung zur Druckkompensation weist als Kompensationsvorrichtungen Ausgleichszylinder 6, 7 auf. Die Ausgleichszylinder 6, 7 sind über Leitungen 3, 4 (siehe auch 1) mit den Arbeitskammern 21, 22 des in 1 ausschnittsweise gezeigten hydraulischen Aggregats 1 verbunden sind. Der erste Ausgleichszylinder 6 weist ein Ausgleichsvolumen 16 auf, welches mit der ersten Arbeitskammer 21 hydraulisch verbunden ist. Im ersten Ausgleichszylinder 6 ist ein Kompressionsvolumen 14 vorgesehen, welches mit der zweiten Arbeitskammer 22 hydraulisch verbunden ist. Das Ausgleichsvolumen 16 und das Kompressionsvolumen 14 sind durch den Kolben 10 voneinander getrennt. Im Kompressionsvolumen 14 des ersten Ausgleichszylinders 6 ist ein Federelement 8 angeordnet, welches mit dem Kolben 10 gekoppelt ist. Wie in den 2 bis 5 beispielhaft gezeigt, kann das dem Federelement 8 gegenüberliegende Ende des ersten Ausgleichszylinders 6 einen Anschlag 12 für den Kolben 10 ausbilden. Der zweite Ausgleichszylinder 7 weist ein Ausgleichsvolumen 17 auf, welches mit der zweiten Arbeitskammer 22 hydraulisch verbunden ist. Das Kompressionsvolumen 15 des zweiten Ausgleichszylinders 7 ist mit der ersten Arbeitskammer 21 hydraulisch verbunden. Auch im zweiten Ausgleichszylinder 7 werden Ausgleichsvolumen 17 und Kompressionsvolumen 15 durch einen Kolben 11 voneinander getrennt, wobei der Kolben 11 mit einem im Kompressionsvolumen 15 angeordneten Federelement 9 gekoppelt ist. In den beispielhaften Zeichnungen bildet das dem Federelement 9 gegenüberliegende Ende des zweiten Ausgleichszylinders 7 einen Anschlag 13 für den Kolben 11 aus. Der Anschlag 12 definiert die minimale Ausdehnung des Ausgleichsvolumens 16. Gleiches gilt für den Anschlag 13 mit Bezug auf das Ausgleichsvolumens 17. Auch wenn die gezeigte Anordnung besonders robust ausgebildet ist, kann es zweckmäßig sein, die Anschläge 12, 13 anders anzuordnen als im Beispiel dargestellt.
  • In 2 ist ein Zustand der Vorrichtung zur Druckkompensation gezeigt, bei dem Druck in der ersten Arbeitskammer 21 herrscht. Wie bereits ausgeführt ist die Arbeitskammer 21 hydraulisch mit dem Ausgleichsvolumen 16 des ersten Ausgleichszylinders 6 verbunden. Dementsprechend ist dieses Ausgleichsvolumen 16 ausgedehnt und das diesem Ausgleichsvolumen 16 zugeordnete Federelement 8 des ersten Ausgleichszylinders 6 komprimiert. Das Ausgleichsvolumen 16 des ersten Ausgleichszylinders 6 wird durch einen Kolben 10 begrenzt, der unter Last des Federelements 8 steht. Der Kolben 10 ist in dem in 2 dargestellten Zustand aufgrund des in der ersten Arbeitskammer 21 herrschenden Drucks bei komprimiertem Federelement 8 vom Anschlag 12 entfernt. Das Kompressionsvolumen 15 des zweiten Ausgleichszylinders 7 kann nicht weiter als in 2 dargestellt ausgedehnt werden, da sich in dem in 2 gezeigten Zustand der Kolben 11 am Anschlag 13 befindet und somit eine weiter Ausdehnung des Federelements 9 begrenzt ist. Der Kolben 11 verschließt in dem in 2 gezeigten Zustand die Öffnung des zweiten Ausgleichszylinders 7 zur Leitung 4.
  • Der zweite Ausgleichszylinder 7 und die Leitung 4 sind vorzugsweise derart ausgebildet und miteinander verbunden, dass die Bewegung des Kolbens 11 auf seine in 2 dargestellte Endlage zu, hydraulisch gedämpft wird. Dabei kann die Anordnung derart ausgebildet sein, dass in der in 2 gezeigten Endlage des Kolbens 11 ein dünnes, in der Zeichnung nicht näher dargestelltes Ölpolster zwischen dem Kolben 11 und dem Anschlag 13 ausgebildet ist. Im gezeigten Beispiel wird der Anschlag 13 durch die Wand des zweiten Ausgleichszylinders 7 gebildet.
  • Bei dem in 2 dargestellten Zustand der Vorrichtung zur Druckkompensation ist das Federelement 8 maximal komprimiert. Im gezeigten Zustand verschließt der Kolben 10 des ersten Ausgleichszylinders 6 die Öffnung des ersten Ausgleichszylinders 6 zur Leitung 4. Auch für die hier gezeigte Endlage des Kolbens 10, ist es vorteilhaft eine Endlagendämpfung vorzusehen.
  • Bei dem in 3 gezeigten Zustand herrscht Druck in der zweiten Arbeitskammer 22. Dementsprechend ist das Kompressionsvolumen 15 des zweiten Arbeitszylinders 7 komprimiert und das Ausgleichsvolumen 17 des zweiten Ausgleichszylinders 7ausgedehnt. Der Kolben 10 des ersten Ausgleichszylinders 6 mit dem Federelement 8 befindet sich am Anschlag 12.
  • Der erste Ausgleichszylinder 6 und die Leitung 3 sind vorzugsweise derart ausgebildet und miteinander verbunden, dass die Bewegung des Kolbens 10 auf seine in 3 dargestellte Endlage zu, hydraulisch gedämpft wird. Dabei kann die Anordnung derart ausgebildet sein, dass in der in 3 gezeigten Endlage des Kolbens 10 ein dünnes, in der Zeichnung nicht näher dargestelltes Ölpolster zwischen dem Kolben 10 und dem Anschlag 12 ausgebildet ist. Im gezeigten Beispiel wird der Anschlag 12 durch die Wand des zweiten Ausgleichszylinders 7 gebildet.
  • Bei dem in 3 dargestellten Zustand der Vorrichtung zur Druckkompensation ist das Federelement 9 maximal komprimiert. Im gezeigten Zustand verschließt der Kolben 11 des zweiten Ausgleichszylinders 7 die Öffnung des zweiten Ausgleichszylinders 7 zur Leitung 3. Auch für die hier gezeigte Endlage des Kolbens 11 ist es vorteilhaft, eine Endlagendämpfung vorzusehen.
  • Alternativ oder zusätzlich zu der im Zusammenhang mit den 2 und 3 beschriebenen hydraulischen Endlagendämpfung kann eine beispielsweise mechanisch ausgebildete Endlagendämpfung vorgesehen sein.
  • 4 zeigt den Zustand der Vorrichtung zur Druckkompensation bei einem Unterdruck in der zweiten Arbeitskammer 22. Das Kompressionsvolumen 14 des ersten Ausgleichszylinders 6 ist entsprechend verringert. In dem in 4 beispielhaft gezeigten Zustand ist das das Federelement 8 nicht so weit komprimiert wie bei dem in 2 dargestellten Zustand. Der Kolben 11 des zweiten Ausgleichszylinders 7 mit dem Federelement 9 befindet sich am Anschlag 13.
  • 5 zeigt die Vorrichtung zur Druckkompensation im drucklosen Zustand der beiden Arbeitskammern 21, 22. Die Kolben 10, 11 beider Ausgleichszylinder 6, 7 nehmen bei diesem Zustand eine feste Lage ein, nämlich die Ausgangslage des Systems. In dieser Ausgangslage befinden sich beide Kolben 10, 11 am jeweiligen Anschlag 12 bzw. 13. Durch das Vorsehen jeweils eines Ausgleichszylinders 6, 7 pro Arbeitskammer 21, 22 lassen sich die Federelemente äußerst präzise auf die Auslegung der Arbeitskammern 21, 22 bzw. der Arbeitskammergruppen und die auftretenden Druckabfälle abstimmen. Fertigungstoleranzen bei der Auslegung von Kolben 10, 11 und Federelementen 8, 9 sind besser beherrschbar. Das erfindungsgemäße System ist äußerst robust im Hinblick auf etwaige Druckabfalländerungen, die über die Lebensdauer hinweg auftreten können. Das vorangehend beschriebene System ist auch verhältnismäßig unanfällig für Verschleißerscheinungen.
  • Die Dämpfungseinrichtung 5 ist vorzugsweise modular aufgebaut und vorzugsweise mittels einer nicht näher dargestellten Spannvorrichtung am hydraulischen Aggregat festgelegt. Die Spannvorrichtung kann beispielsweise als Spanngurt oder als Schelle ausgebildet sein und die Dämpfungseinrichtung 5 und das Gehäuse des hydraulischen Aggregats 1 umgreifen um derart die Dämpfungseinrichtung 5 an dem hydraulischen Aggregat 1 festzulegen. Vorzugsweise umgreift die Spannvorrichtung die Dämpfungseinrichtung 5 im Bereich der Haltevorrichtung 23.
  • 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 19533864 C1 [0002]
    • - DE 10140460 C1 [0003]

Claims (11)

  1. Dämpfungseinrichtung (5) für ein hydraulisches Aggregat (1) eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs, wobei die Dämpfungseinrichtung (5) mindestens zwei Kompensationsvorrichtungen (6, 7) aufweist, wobei die Kompensationsvorrichtungen (6, 7) mit dem hydraulischen Aggregat (1) koppelbar sind, um einen Druckausgleich zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (5) eine Befestigungsvorrichtung (18) aufweist, welche am Gehäuse des hydraulischen Aggregats (1) festlegbar ist, und dass die Dämpfungseinrichtung (5) mit den Kompensationsvorrichtungen (6, 7) und der Befestigungsvorrichtung (18) eine kompakte Baueinheit ausbildet.
  2. Hydraulisches Aggregat (1) für das Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs, wobei das Hydraulische Aggregat (1) zur Beeinflussung der Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist und mit einer Dämpfungseinrichtung (5) nach Patentanspruch 1 versehen ist, wobei die Befestigungsvorrichtung (18) der Dämpfungseinrichtung (5) am Gehäuse des hydraulisches Aggregats (1) festgelegt ist.
  3. Hydraulisches Aggregat (1) nach Patentanspruch 2, wobei das hydraulische Aggregat (1) als Schwenkmotor für einen Stabilisator (2) ausgebildet ist.
  4. Hydraulisches Aggregat (1) nach Patentanspruch 2, wobei das hydraulische Aggregat (1) ein oder mehrere Linearaktoren aufweist.
  5. Hydraulisches Aggregat (1) nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, wobei Befestigungsvorrichtung (18) mit dem Gehäuse des hydraulisches Aggregats (1) verschraubt ist.
  6. Hydraulisches Aggregat (1) nach einem der Patentansprüche 2 bis 5, wobei zwischen der Befestigungsvorrichtung (18) und dem Gehäuse des hydraulisches Aggregats (1) mindestens eine Schweißverbindung vorgesehen ist.
  7. Hydraulisches Aggregat (1) nach einem der Patentansprüche 2 bis 5, wobei die Dämpfungseinrichtung (5) mittels einer das Gehäuse des hydraulisches Aggregats (1) zumindest teilweise umlaufenden Spannvorrichtung am Gehäuse des hydraulisches Aggregats (1) befestigt ist.
  8. Hydraulisches Aggregat (1) nach einem der Patentansprüche 2 bis 7, wobei die Kompensationsvorrichtungen (6, 7) der Dämpfungseinrichtung (5) jeweils über Druckleitungen (3, 4) mit jeweils einer Arbeitskammer (21, 22) oder einer Gruppe von Arbeitskammern des hydraulisches Aggregats (1) gekoppelt sind.
  9. Hydraulisches Aggregat (1) nach einem der Patentansprüche 2 bis 8, wobei die Kompensationsvorrichtungen (6, 7) der Dämpfungseinrichtung (5) als Ausgleichszylinder (6,7) ausgebildet sind.
  10. Hydraulisches Aggregat (1) nach einem der Patentansprüche 3 bis 8, wobei die Kompensationsvorrichtungen (6, 7) der Dämpfungseinrichtung (5) als Ventileinheiten ausgebildet sind.
  11. Zweispuriges Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Achsen, wobei mindestens einer Achse zugeordnet ein hydraulisches Aggregat (1) nach einem der Patentansprüche 2 bis 10 vorgesehen ist, wobei die Dämpfungseinrichtung (5) oberhalb des Gehäuses des hydraulisches Aggregats (1) angeordnet ist.
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