DE102011084475A1 - Axle stub/pivot bearing for vehicle axle, has cladding tube formed in casting component in casting process and including free end, which faces away from region of receiving section and provided in support ribs that guide receiving section - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Achsschenkel oder ein Schwenklager einer Fahrzeug-Achse, der oder das einen Aufnahmeabschnitt für ein Radlager aufweist und als Guss-Bauteil ausgeführt ist, und wobei das Hüllrohr eines zwischen dem Achsschenkel oder Schwenklager und dem Fahrzeug-Aufbau wirkenden Schwingungsdämpfers im Gießprozess in dieses Guss-Bauteil eingeformt ist. Zum Stand der Technik wird auf die
Schwenklager von Fahrzeug-Achsen, an denen ein Rad des Fahrzeugs gelagert wird oder ist, sind in mannigfachen Ausführungsformen bekannt. Weiterer Bestandteil von Fahrzeug-Achsen, beispielsweise solchen der Federbein-Bauart sind bekanntlich neben den Tragfedern, über die der Fahrzeug-Aufbau anteilig auf dem jeweiligen Fzg.-Rad abgestützt ist, Schwingungsdämpfer, mit denen die sich aufgrund der federnden Abstützung im Betrieb des Fahrzeugs ergebenden Schwingungen des jeweiligen Rades bzw. Achsschenkels/Schwenklagers gegenüber dem Fzg.-Aufbau bedämpft werden.Swivel bearings of vehicle axles on which a wheel of the vehicle is or is stored are known in various embodiments. Another component of vehicle axles, such as those of strut type are known in addition to the suspension springs over which the vehicle body is proportionally supported on the respective Fzg.-wheel vibration damper, with which due to the resilient support during operation of the vehicle resulting vibrations of the respective wheel or stub axle / pivot bearing against the Fzg. Structure are attenuated.
Üblicherweise ist ein solcher Schwingungsdämpfer bzw. dessen sog. Hüllrohr, welches ein äußeres üblicherweise kreiszylindrisches Rohr ist, innerhalb dessen sich die wesentlichen Bestandteile des Dämpfers befinden und aus dem die Kolbenstange des Dämpfer-Kolbens herausragt, so am Schwenklager/Achsschenkel befestigt, wie dies in der
Die in der letztgenannten Schrift figürlich gezeigte Achsschenkelkonstruktion dürfte jedoch hinsichtlich der Betriebsfestigkeit Probleme bereiten. Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für einen Achsschenkel oder ein Schwenklager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, wie eine stabile Konstruktion mit geringem Gewicht erzielbar ist. Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine vom Bereich des dem Aufnahmeabschnitt abgewandten (freien) Ende des Hüllrohres in den besagten Aufnahmeabschnitt führende Stützrippe vorgesehen ist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.However, the knuckle construction shown figuratively in the latter document is likely to cause problems in terms of durability. It is therefore an object of the present invention to show for a stub axle or a pivot bearing according to the preamble of
Eine biegesteife und lastpfadgerechte Integration des sog. Hüllrohrs des Schwingungsdämpfers in das Schwenklager in seiner Gesamtheit ist mit zumindest einer Stützrippe darstellbar, über die der vom Aufnahmeabschnitt für das Radlager weit entfernte (und somit dem Aufnahmeabschnitt abgewandte) Endabschnitt des Hüllrohrs (= dessen „freies” Ende) zusätzlich zur eigenen Rohr-Außenkontur am besagten Aufnahmeabschnitt abgestützt ist. Insbesondere bei einer gewichtsoptimierten Ausführung in einer Leichtmetall-Gusslegierung ist damit mit relativ geringem Gewicht des Hüllrohrs sowie des gesamten Schwenklagers eine hohe Festigkeit und Bauteil-Steifigkeit erzielbar. Dabei kann das Hüllrohr des Schwingungsdämpfers ein vorgefertigtes und im Gießprozess des Schwenklagers eingeformtes, d. h. eingegossenes Bauelement sein; besonders günstige und gewichtsminimierte Gestaltungsmöglichkeiten ergeben sich jedoch, wenn das Hüllrohr im Gießprozess selbst geformt und somit gegossen ist/wird.A rigid and load path compatible integration of the so-called. Hüllrohrs the vibration in the pivot bearing in its entirety can be represented by the far from the receiving portion for the wheel bearing (and thus the receiving portion facing away) end portion of the cladding tube (= its "free" End) is supported in addition to the own outer tube contour on said receiving portion. In particular, in a weight-optimized design in a light metal casting alloy is thus a relatively high weight of the cladding tube and the entire pivot bearing high strength and component stiffness achievable. In this case, the jacket tube of the vibration damper a prefabricated and molded in the casting process of the pivot bearing, d. H. be cast component; However, particularly favorable and weight-minimized design options arise when the cladding tube itself is molded in the casting process and is thus cast.
Die Funktion des besagten Hüllrohrs des Schwingungsdämpfers kann dabei – wie grundsätzlich bekannt, unterschiedlich sein. So kann entweder im Hüllrohr der Dämpferkolben direkt längs der Zylinderachse dieses üblicherweise kreiszylindrischen Rohres verschiebbar geführt sein, oder es kann im Hüllrohr eine sog. Dämpferpatrone angeordnet sein, innerhalb derer der Dämpferkolben verschiebbar geführt ist. In beiden Fällen befindet sich jedoch innerhalb des Hüllrohres ein Dämpfer-Fluid, welches im Rahmen der Schwingungs-Dämpfung (Druckstufe/Zugstufe) vom Dämpferkolben bewegt wird und dabei eine oder mehrere Engstellen passiert. Falls eine sog. Dämpferpatrone vorgesehen ist, kann das diese Patrone umgebende Volumen im Hüllrohr als Ausgleichsvolumen für das Dämpferfluid fungieren; es kann aber auch ein auf das im Hüllrohr befindliche Dämpferfluid einwirkendes Druckgaspolster innerhalb des Hüllrohres vorgesehen sein, welches unter den Begriff des „Dämpfer-Fluids” fallen soll. In diesen Fällen muss auch ein in Guss ausgeführtes Schwingungsdämpfer-Hüllrohr bezüglich des darin enthaltenen Dämpfer-Fluids absolut dicht sein, was aber durch mögliche Porositäten im Gussmaterial eigentlich nicht absolut gewährleistet werden kann. Um solche Undichtigkeiten auszuschließen, bleibt zumindest in demjenigen Abschnitt des Hüllrohres, in welchem sich das Dämpfer-Fluid befindet oder befinden kann und der somit ein Behältnis für das Dämpfer-Fluid bildet, innenseitig und/oder außenseitig nach dem Gießprozess mechanisch unbearbeitet. Die damit am fertigen Bauteil noch vorhandene Gusshaut gewährleistet dann absolute Dichtheit. Sollte hingegen in das Hüllrohr eine in sich abgeschlossene Schwingungsdämpfer-Einheit eingesetzt sein, aus der kein Dämpferfluid in das Hüllrohr übertritt, so muss dieses letztgenannte Merkmal selbstverständlich nicht realisiert sein.The function of the said cladding tube of the vibration damper can - as basically known, be different. Thus, either in the cladding tube of the damper piston directly along the cylinder axis of this usually circular cylindrical tube be slidably guided, or it may be arranged in the cladding tube, a so-called. Damper cartridge, within which the damper piston is guided displaceably. In both cases, however, there is a damper fluid within the cladding tube, which is moved by the damper piston as part of the vibration damping (compression / rebound) and thereby passes one or more bottlenecks. If a so-called damper cartridge is provided, the volume surrounding this cartridge in the cladding tube can act as a compensating volume for the damper fluid; but it can also be provided on the located in the jacket tube damper fluid pressurized gas cushion within the cladding tube, which should fall under the concept of "damper fluid". In these cases, even a cast-in vibration damper tube must be absolutely tight with respect to the damper fluid contained therein, but this can not really be guaranteed by possible porosities in the casting material. To exclude such leaks remains at least in that portion of the cladding tube in which the damper fluid is or can be located and thus forms a container for the damper fluid, inside and / or outside after the casting process mechanically unprocessed. The casting skin still present on the finished component then guarantees absolute tightness. If, on the other hand, a self-contained vibration damper unit is used in the cladding tube, from which no damper fluid transgresses into the cladding tube, then this last-mentioned feature must, of course, not be realized.
Im übrigen kann die Innenwand des Hüllrohres zumindest über demjenigen Abschnitt, in welchem es mit einem im Rahmen der Schwingungs-Dämpfung bewegten Fluid befüllt ist, im Hinblick auf den Gießprozess zur Darstellung der Entformbarkeit geringfügig konisch verlaufen. Für den Fall, dass der Dämpferkolben innerhalb des Hüllrohres geführt ist, kann dann sogar ein vom Hub des Kolbens abhängiges Dämpfungsverhalten erzielt werden, nämlich resultierend aus dem sich aufgrund dieser Konizität über der Bewegung des Dämpfer-Kolbens hinsichtlich der Dicke verändernden Ringspalt zwischen dem Dämpferkolben und der Innenwand des Hüllrohres. In anderen Bereichen, die nicht mit Dämpfer-Fluid in Kontakt kommen, kann hingegen die Innenwand eines im Gießprozess hergestellten Hüllrohres durchaus im Anschluss an den Gießprozess mechanisch bearbeitet sein, und zwar um eine bzw. die bereits genannte Dämpferpatrone oder ein Führungselement oder Befestigungselement für dieselbe geeignet aufnehmen zu können.Moreover, the inner wall of the cladding tube, at least over that portion in which it is filled with a fluid moved in the context of vibration damping, with respect to the casting process to represent the demoldability slightly conical. In the event that the damper piston is guided within the cladding tube, then even a dependent of the stroke of the piston damping behavior can be achieved, namely as a result of the taper due to the movement of the damper piston in terms of thickness changing annular gap between the damper piston and the inner wall of the cladding tube. On the other hand, in other areas that do not come into contact with damper fluid, the inner wall of a cladding tube produced in the casting process can certainly be mechanically processed following the casting process, namely one or the aforementioned damper cartridge or a guide element or fastening element for the same suitable to record.
Ein erfindungsgemäßes Schwenklager kann in besonders einfacher Weise an unterschiedliche Lastanforderungen, die beispielsweise in unterschiedlichen Fahrzeug-Typen einer hinsichtlich der geometrischen Abmessungen gleichen Fahrzeug-Baureihe auftreten, angepasst werden. Es können nämlich für verschiedene Fahrzeug-Achsen verschiedene Achsschenkel oder Schwenklager mit gleichen Außenabmessungen aber bereichsweise unterschiedlichen Wandstärken und Legierungszusammensetzungen vorgesehen sein. Mit unterschiedlichen Legierungs-Zusammensetzungen kann sich auch das Herstellverfahren ändern, insbesondere dahingehend, ob anschließend an den Gießprozess eine Wärmebehandlung durchgeführt wird.A pivot bearing according to the invention can be adapted in a particularly simple manner to different load requirements which occur, for example, in different vehicle types of a vehicle series of the same type in terms of geometric dimensions. Namely, it can be provided for different vehicle axles different stub axle or pivot bearing with the same outer dimensions but partially different wall thicknesses and alloy compositions. With different alloy compositions, the production process may also change, in particular as to whether a heat treatment is carried out subsequent to the casting process.
In den beigefügten
Vom gesamthaft dargestellten und vorliegend ein einziges Bauteil bildenden Schwenklager
Integraler Bestandteil des Schwenklagers
Zunächst sei jedoch die Gestaltung des durch Gießen hergestellten Schwenklagers
Mit Ausnahme der mehreren Bohrungen
Mechanisch bearbeitet wird jedoch anschließend an den Gießprozess die Innenwand des Hüllrohres
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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