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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für ein Fahrzeug, ein Dämpferrohr für einen Schwingungsdämpfer und ein Verfahren zum Herstellen eines Dämpferrohres.
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Stand der Technik
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Schwingungsdämpfer mit Dämpferrohren sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Bei Fahrzeugstoßdämpfern können hydraulische und mechanische Stoßdämpfer und Kombinationen hiervon unterschieden werden. Hydraulische Stoßdämpfer bestehen im Wesentlichen aus einem an einer Kolbenstange in einem mit einer Dämpfungsflüssigkeit, insbesondere Öl, befüllten Zylinder geführten Kolben. Bei axialer Bewegung der Kolbenstange, und damit des Kolbens, gegenüber dem Zylinder muss das Öl durch enge Kanäle und Ventile im Kolben strömen. Durch den Widerstand, der dem Öl dabei entgegengebracht wird, werden Druckdifferenzen erzeugt, die über Wirkflächen die Dämpfungskräfte erzeugen. Das Volumen der einsinkenden Kolbenstange muss innerhalb des Dämpfers ausgeglichen werden. Einen reinen Öldämpfer kann es also nicht geben, denn Öl ist wie alle Flüssigkeiten nahezu inkompressibel. Der Ausgleich kann etwa durch ein unter hohem Druck stehendes Gaspolster aus Stickstoff oder Luft realisiert werden, das durch einen beweglichen Kolben vom Ölvolumen getrennt angeordnet ist (Einrohrdämpfer). Durch Verschiebung des trennenden Kolbens übernimmt das Gaspolster den Volumenausgleich beim Einfahren der Kolbenstange. Das Gas wirkt wie eine zusätzliche Feder, sodass die Wirkung der Federung unterstützt wird. Durch einen zu geringen Bauraum im Fahrzeug, kann der Gasraum extern über eine Dämpferrohranschlusslochung positioniert und seitlich angebracht werden. Des Weiteren können weitere (Steuer)Kolben und/oder Ventile an dem Dämpferrohr über Dämpferrohranschlusslochung(en) angeschlossen sein, um beispielsweise mit einem Ventil die Zugstufe, d.h. die Kraft beim Ausfedern eines Rades und mit einem anderen Ventil die Druckstufe, d.h. die Kraft beim Einfedern des Rades, einzustellen. Eine solche Anordnung kann beispielsweise in einem außen liegenden Verstellmodul verwirklicht sein, in welchem zwei Kolben parallel zum konventionellen Arbeitskolben zugeschaltet werden. Zudem können mit einem Stoßdämpferrohr weitere Module fluidtechnisch gekoppelt, wie beispielsweise externe Modulrohre, Zusatzbehälter und Zusatzzylinder an der Außenseite des Stoßdämpferrohres angeordnet, insbesondere angeflanscht sein. Die fluidtechnische Kopplung kann insbesondere über Fluidkanäle erfolgen. Die Anbindung solcher außen liegender weiterer Module (Verstell)module an ein Dämpferrohr, insbesondere über Dämpferrohranschlusslochung(en) und Einsatz eines Flansches ist problematisch und es kann bei der Montage und im Betrieb zu Beschädigungen von innerhalb des Dämpferrohres an Dämpferrohranschlusslochung(en) vorbeigleitenden Komponenten, wie bspw. (Trenn)kolben, Trennscheibenpaket(en) kommen.
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Aus der
DE 10 2012 111 938 A1 ist ein Stoßdämpfer mit einem Dämpferrohr und einem externen Modulrohr, das mittels eines Flansch außenseitig am Stoßdämpferrohr haltend angeordnet ist, wobei der Flansch ein oder mehrere Fluidkanäle aufweist, die das Modulrohr mit dem Stoßdämpferrohr fluidisch koppeln.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen verbesserten Stoßdämpfer und/oder ein Dämpferrohr für Fahrzeugstoßdämpfer und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Dämpferrohrs bereitzustellen, bei welchem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll mit diesem verbesserten Stoßdämpfer und/oder Dämpferrohr für Fahrzeugstoßdämpfer durch innerhalb des Dämpferrohres an Dämpferrohranschlusslochungen vorbeigleitende Komponenten, wie bspw. (Trenn)kolben, Trennscheibenpaket(en), hervorgerufene Beschädigung wenigstens reduziert und die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers und/oder Dämpferrohrs verlängert werden. Des Weiteren soll mit diesem verbesserten Stoßdämpfer und/oder Dämpferrohr ein einfaches, schnelleres und zuverlässiges Anbringen von Dichtelementen, insbesondere Dichtringen an Dämpferrohranschlusslochungen gewährleistet sein und die Einsparung von Einzelkomponenten ermöglicht werden. Zudem soll mit dem verbesserten Verfahren zum Herstellen eines Dämpferrohrs ein stabiler, beschädigungsunanfälligerer und vereinfachter Herstellungsprozess zur Verfügung gestellt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird mit einem Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, ein Dämpferrohr nach Anspruch 6 und ein Verfahren nach Anspruch 11 gelöst.
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Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer für ein Fahrzeug weist gegenüber konventionellen Schwingungsdämpfern den Vorteil auf, dass innerhalb des Dämpferrohres an Dämpferrohranschlusslochungen vorbeigleitende Komponenten, wie bspw. (Trenn)kolben, Trennscheibenpaket(en), hervorgerufene Beschädigung an Dichtungselementen, wie beispielsweise O-Ringen wenigstens teilweise reduziert sind und der erfindungsgemäße Stoßdämpfer eine im Vergleich zu konventionellen Stoßdämpfern verlängerte Lebensdauer aufweist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen mindestens eines Dämpferrohres für Fahrzeuge weist gegenüber konventionellen Verfahren den Vorteil auf, dass Dichtungsringe, wie beispielsweise O-Ringe bei der Montage keine scharfe(n) Kante(n) kontaktieren und hierdurch keine Beschädigung der Dichtungsringe auftritt.
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Gegenstand der Erfindung ist daher ein Schwingungsdämpfer für ein Fahrzeug, umfassend
- – ein Dämpferrohr mit einer Dämpferrohrwandung, einer Dämpferrohrinnenseite und einer Dämpferrohraußenseite,
- – eine in dem Dämpferrohr ein- und ausfahrbare Kolbenstange,
- – wenigstens eine Dämpferrohranschlusslochung in der Dämpferrohrwandung, wobei die Dämpferrohranschlusslochung eine Lochrandung aufweist, wobei die wenigstens eine Dämpferrohranschlusslochung mit der Lochrandung in Richtung von der Dämpferrohrinnenseite zu der Dämpferrohraußenseite eine Hülse mit einer Hülseninnenseite ausbildet und die Hülse wenigstens teilweise aus der Dämpferrohrwandung hinaus ragt.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Dämpferrohr für einen Schwingungsdämpfer für ein Fahrzeug, umfassend
- – eine Dämpferrohrwandung, eine Dämpferrohrinnenseite und eine Dämpferrohraußenseite,
- – wenigstens eine Dämpferrohranschlusslochung in der Dämpferrohrwandung, wobei die Dämpferrohranschlusslochung eine Lochrandung aufweist, wobei die wenigstens eine Dämpferrohranschlusslochung mit der Lochrandung in Richtung von der Dämpferrohrinnenseite zu der Dämpferrohraußenseite eine Hülse mit einer Hülseninnenseite ausbildet und die Hülse wenigstens teilweise aus der Dämpferrohrwandung hinaus ragt.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Dämpferrohres für einen Schwingungsdämpfer eines Fahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte:
- a) Bereitstellen eines Dämpferrohres umfassend eine Dämpferrohrinnenseite, eine Dämpferrohraußenseite und wenigstens eine Dämpferrohranschlusslochung mit einem Anschlusslochdurchmesser und einer Lochrandung;
- b) Bereitstellen einer Tiefziehvorrichtung;
- c) Herstellen wenigstens einer Dämpferrohranschlusslochung mit einem Anschlusslochdurchmesser und einer Lochrandung an dem in Schritt a) bereitgestellten Dämpferrohr, wobei in einem weiteren Schritt d) ein Tiefziehen der in Schritt c) hergestellten wenigstens einen Dämpferrohranschlusslochung des Dämpferrohres mit der in Schritt b) bereitgestellten Tiefziehvorrichtung in Richtung von der Dämpferrohrinnenseite zu der Dämpferrohraußenseite in eine Hülse mit einer Hülseninnenseite und einem Hülseninnendurchmesser durchgeführt wird.
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Die Erfindung kann sowohl in dem Schwingungsdämpfer für ein Fahrzeug als auch in einem Dämpferrohr für ein Fahrzeug verwirklicht sein.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist mit einem Fahrzeug insbesondere ein Kraftfahrzeug umfasst.
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Unter Dämpferrohrwandung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Wanddicke eines Dämpferrohrs verstanden, welches die Differenz der äußeren und der inneren Abmessungen der Wände, insbesondere des Außen- und des Innendurchmessers eines Dämpferohres ist. Die Messung der Wanddicke eines Dämpferrohrs erfolgt senkrecht zur Wandausdehnung.
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Eine Lochrandung einer Dämpferrohranschlusslochung kann beispielsweise aus einer Gruppe von geometrischen Formen ausgewählt unter kreisförmig, elliptisch, kreisbogenförmig, eckig, insbesondere vieleckig, beispielsweise dreieckig, viereckig, fünfeckig, sechseckig, achteckig und eine Kombination hiervon sein. Insbesondere ist die Lochrandung einer Dämpferrohranschlusslochung scharfkantig.
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Unter Ausbilden einer Hülse mit einer Hülseninnenseite wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere verstanden, dass die Dämpferrohrwandung im Bereich der Lochrandung wenigstens teilweise in eine Hülse gezogen, insbesondere tiefgezogen ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Lochrandung der wenigstens einen Dämpferrohranschlusslochung in Richtung des Übergangsbereiches von der Dämpferrohrinnenseite zu der Hülseninnenseite eine wenigstens teilweise umlaufende Krümmung auf.
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Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung weist die wenigstens teilweise umlaufende Krümmung einen Krümmungsradius im Bereich von 0,2 mm bis 10 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,4 mm bis 6 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,7 mm bis 4 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1 mm bis 2 mm auf.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Krümmung eine Kurve verstanden, welche örtlich variiert, sich wenigstens in einer kleinen Umgebung an den Krümmungskreis anschmiegt und insbesondere in einem Bereich von scharfkantig bis tangential auslaufend zu dem Dämpferrohr ist. Der Krümmungskreis zu einem bestimmten Punkt P einer ebenen Kurve ist der Kreis, der die Kurve in diesem Punkt am besten annähert. Den Mittelpunkt des Krümmungskreises nennt man Krümmungsmittelpunkt. Unter dem Krümmungsradius wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Radius des Krümmungskreises verstanden. Der Krümmungsradius, ist der Betrag des Kehrwerts der Krümmung der Kurve in P. Seine Tangente in diesem Punkt P stimmt mit der Tangente der Kurve überein.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Hülse eine Hülsenlänge im Bereich von 0,05 bis 12 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 mm bis 8 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 3 mm, gemessen von der Wandung der Dämpferrohraußenseite bis zu dem, dem Dämpferrohr abgewandten Hülsenende auf.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung weist die Wanddicke der Hülse zu der Wanddicke des Dämpferrohres ein Verhältnis von kleiner als 100 %, vorzugsweise im Bereich von 25 % bis 99 %, besonders bevorzugt im Bereich von 30 % bis 90 %, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 45 % bis 70 % auf.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter der Wanddicke einer Hülse die Hülsenwanddicke verstanden, welches die Differenz der inneren und der äußeren Abmessungen der Wände der Hülse, insbesondere der Differenz des Außen- und des Innendurchmessers, ist. Die Messung der Wanddicke einer Hülse erfolgt senkrecht zur Hülsenwandausdehnung.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter der Wanddicke eines Dämpferrohrs die Dämpferrohrwanddocke verstanden, welches die Differenz der inneren und der äußeren Abmessungen der Wände des Dämpferrohrs, insbesondere des Außen- und des Innendurchmessers, ist. Die Messung der Wanddicke eines Dämpferrohrs erfolgt senkrecht zur Dämpferrohrwandausdehnung.
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Beispielsweise kann das Herstellen einer Dämpferrohranschlusslochung im Rahmen der Erfindung mit einem Stanz- Schneid-, Fräs- und/oder Bohrverfahren durchgeführt werden.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird mit dem Tiefziehen in Schritt d) ein Hülseninnendurchmesser, welcher wenigstens gleich groß ist mit der in Schritt c) hergestellten wenigstens einen Dämpferrohranschlusslochung mit dem einen Anschlusslochdurchmesser, bereitgestellt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird mit dem Tiefziehen in Schritt d) die Lochrandung der in Schritt a) bereitgestellten wenigstens einen Dämpferrohranschlusslochung des Dämpferrohres in Richtung des Übergangsbereiches von der Dämpferrohrinnenseite zu der Hülseninnenseite eine wenigstens teilweise umlaufende Krümmung bereitgestellt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die mit dem Tiefziehen in Schritt d) bereitgestellte wenigstens teilweise umlaufende Krümmung einen Krümmungsradius im Bereich von 0,2 mm bis 10 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,4 mm bis 6 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,7 mm bis 4 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1 mm bis 2 mm auf.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird mit dem Tiefziehen in Schritt d) eine Hülse mit einer Hülsenlänge im Bereich von 0,05 bis 12 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 mm bis 8 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 3 mm, gemessen von der Wandung der Dämpferrohraußenseite bis zu dem, dem Dämpferrohr abgewandten Hülsenende, hergestellt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird mit dem Tiefziehen in Schritt d) ein Verhältnis der Wanddicke der Hülse zu der Wanddicke des Dämpferrohres ein Verhältnis von kleiner als 100 %, vorzugsweise im Bereich von 25 % bis 99 %, besonders bevorzugt im Bereich von 30 % bis 90 %, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 45 % bis 70 % eingestellt. Insbesondere wird beim Tiefziehen in Schritt d) Material von der Dämpferrohrwandung in eine Hülse tiefgezogen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Das erfindungsgemäße Dämpferrohr eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers für ein Kraftfahrzeug wird anhand der Zeichnungen erläutert.
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1 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Dämpferrohrs eines Schwingungsdämpfers nach dem Stand der Technik,
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2 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Dämpferrohrs eines Schwingungsdämpfers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
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3 zeigt schematisch einen Ausschnitt im Bereich einer Hülse eines Dämpferrohrs als einen Längsschnitt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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In der 1 ist ein Dämpferrohr 2 eines Schwingungsdämpfers 1 dargestellt. Das Dämpferrohr 2 umfasst eine Dämpferrohrwandung 15, eine Dämpferrohrinnenseite 3, eine Dämpferrohraußenseite 4, eine Dämpferrohranschlusslochung 6 mit einer Lochrandung 7 und eine weitere Dämpferrohranschlusslochung 8 mit einer weiteren Lochrandung 9. Innerhalb des Dämpferrohrs 2 ist eine ein- und ausfahrbare Kolbenstange 5 angeordnet. Die üblicherweise mittels eines Stanzverfahrens hergestellte Dämpferrohranschlusslochung 6 und/oder weitere Dämpferrohranschlusslochung 8 ist/sind die Lochrandung 7 und/oder die weitere Lochrandung 9 zumeist scharfkantig ausgeführt. Durch die scharfkantige(n) Lochrandung(en) 7, 9 können Beschädigung an sich an der/n scharfkantigen Lochrandung(en) 7, 9 vorbei bewegenden Elementen, wie beispielsweise den Kolben der Kolbenstange 5, ergeben. Beispielsweise könnte auch ein O-Ring eines Bodenventils insbesondere bei der Montage beschädigt werden.
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In der 2 ist das Dämpferrohr 2 mit der Dämpferrohrwandung 15, der Dämpferrohrinnenseite 3, der Dämpferrohraußenseite 4, der Dämpferrohranschlusslochung 6 mit der Lochrandung 7 und der weiteren Dämpferrohranschlusslochung 8 mit der weiteren Lochrandung 9 dargestellt. Aus der Dämpferrohranschlusslochung 6 geht eine Hülse 10 mit einer Hülseninnenseite 11 hervor, d.h. die Dämpferrohrwandung 15 geht wenigstens teilweise in die Hülse 10 über. Der Übergang von dem Dämpferrohr 2, insbesondere der Dämpferrohrwandung 15 in die Hülse 10 ist mit einer Krümmung 12, 12‘ dargestellt. Die Krümmung 12, 12‘ ist als eine Krümmungsaußenseite 13 als Übergangsbereich von der Dämpferrohraußenseite 4 in die Hülse 10 und als eine Krümmungsinnenseite 14 als Übergang von der Dämpferrohrinnenseite 4 in die Hülse 10 dargestellt. Aus der weiteren Dämpferrohranschlusslochung 8 geht eine Hülse 10‘ mit einer Hülseninnenseite 11‘ hervor. Der Übergangsbereich von dem Dämpferrohr 2, insbesondere der Dämpferrohrwandung 15 in die Hülse 10‘ ist mit einer Krümmung 12‘‘, 12‘‘‘ dargestellt. Die Krümmung 12‘‘, 12‘‘‘ ist als eine Krümmungsaußenseite 13‘ als Übergangsbereich von der Dämpferrohraußenseite 4 in die Hülse 10‘ und als eine Krümmungsinnenseite 14‘ als Übergang von der Dämpferrohrinnenseite 4 in die Hülse 10‘ dargestellt. Der/die Übergangsbereich(e) verlaufen vorzugsweise symmetrisch. Die Hülse(n) 10, 10‘ weisen einen Hülseninnendurchmesser DHI und eine Hülsenlänge LH auf.
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In der 3 ist ein Ausschnitt des Bereichs der Hülse 10 des Dämpferrohrs 2 als ein Längsschnitt dargestellt. Die Krümmung 12, 12‘ ist als die Krümmungsaußenseite 13, 13‘ als Übergangsbereich von der Dämpferrohraußenseite 4 in die Hülse 10 und als die Krümmungsinnenseite 14, 14‘ als Übergang von der Dämpferrohrinnenseite 3 in die Hülse 10 dargestellt.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Schwingungsdämpfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge als auch Dämpferrohre für Schwingungsdämpfer sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Dämpferrohres für Fahrzeugstoßdämpfer der vorbeschriebenen Art werden in der Produktion von Fahrzeugen, insbesondere von Fahrwerken von Kraftfahrzeuge eingesetzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwingungsdämpfer
- 2
- Dämpferrohr
- 3
- Dämpferrohrinnenseite
- 4
- Dämpferrohraußenseite
- 5
- Kolbenstange
- 6
- Dämpferrohranschlusslochung
- 7
- Lochrandung
- 8
- weitere Dämpferrohranschlusslochung
- 9
- weitere Lochrandung
- 10, 10‘
- Hülse(n)
- 11, 11‘
- Hülseninnenseite(n)
- 12, 12‘, 12‘‘, 12‘‘‘
- Krümmung(en)
- 13, 13‘, 13‘‘, 13‘‘‘
- Krümmungsaußenseite(n)
- 14, 14‘, 14‘‘, 14‘‘‘
- Krümmungsinnenseite(n)
- 15
- Dämpferrohrwandung
- DA
- Anschlusslochdurchmesser
- DHI
- Hülseninnendurchmesser
- LH
- Hülsenlänge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012111938 A1 [0003]
