DE102015217750A1

DE102015217750A1 - Verlängerung für einen Schwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE102015217750A1
Application number: DE102015217750.5A
Authority: DE
Inventors: Robert Dreher; Sebastian Ramer; Ralf KEMMER; Krzysztof Zielecki
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2017-03-16
Anticipated expiration: 2035-09-17
Also published as: US20170074343A1; US10100894B2; DE102015217750B4

Abstract

Verlängerung für einen Zylinder eines Schwingungsdämpfers, umfassend einen Boden und einen sich daran anschließenden Rohrabschnitt, wobei der Boden und der Rohrabschnitt einteilig ausgeführt sind, wobei der Rohrabschnitt zu dem Boden eine umlaufende Biegefalte aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verlängerung und ein Verfahren zu deren Herstellung für einen Schwingungsdämpfer und ein Verfahren zu deren Herstellung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Bei vielen Fahrzeugen besteht das Problem, dass der im Fahrwerk axial zur Verfügung stehende Bauraum sehr knapp bemessen ist. Es gibt aber, insbesondere bei größeren Fahrzeugen, auch die gegenteilige Situation. Um insbesondere den Dämpfmediumbedarf oder die Kolbenstangenlänge minimal zu halten die Lösungen, wie sie z. B. in der DE 10 2006 016 701 A1 beschrieben ist.
Danach wird ein hinsichtlich des maximalen Einfederungswegs optimierter Zylinder in Kombination mit einem Verlängerungsschaft verwendet. An diesem Verlängerungsschaft ist ein Anschlussorgan befestigt. In der DE 10 2006 016 701 A1 sind der Verlängerungsschaft und ein Boden des Zylinders einteilig als Schmiedeteil ausgeführt, wobei der Verlängerungsschaft von Rohr gebildet ist, jedoch gibt es keinen Hinweis, wie der rohrförmige Verlängerungsschaft mit dem Boden verbunden ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Verlängerung zu realisieren, die sich einfach und kostengünstig herstellen lässt.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, der Rohrabschnitt zu dem Boden eine umlaufende Biegefalte aufweist.
Die Biegefalte ermöglicht einen axialen Abstand des Bodens zu einer endseitigen Stirnfläche des Verlängerungsschafts und sorgt für eine deutliche Verfestigung des gesamten Bauteils. Im Vergleich zu einer Schweißkonstruktion zwischen dem Rohrkörper und dem Boden kann eine Dichtheitsüberprüfung entfallen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist die Biegefalte einen Biegewinkel von min. 180° auf. Der Rohrkörper ist damit in einem Längenabschnitt zwischen der endseitigen Stirnfläche und dem Boden doppellagig und damit entsprechend formstabil und schweißstabil.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform berühren sich eine Innenseite der Biegefalte und eine Innenseite des Rohrschnitts.
Um die Oberflächenversiegelung mit möglichst wenig Zusatzstoff durchführen zu können, weist der Rohrschnitt bodenseitig an der tiefsten Position mindestens eine Ablauföffnung auf. Über die Ablauföffnung kann z. B. überschüssiger Lack aus dem Rohrabschnitt austreten.
Um das Gesamtgewicht des Zylinders zu minimieren, weist der Rohrabschnitt eine größere Wandstärke aufweist als der Zylinder. Man kann beide Bauteile exakt auf ihre Belastungen auslegen und durch die getrennte Herstellung optimal ausführen.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist der Außendurchmesser im Bereich eines Biegefaltenabschnitts größer ist als im weiteren Rohrabschnitt. Es lässt sich somit ein definierter Längenabschnitt formen, der z. B. eine Passung mit dem Zylinder eingeht oder der eine bessere Zugänglichkeit für den Einsatz eines Schweißwerkzeugs ermöglicht.
Bevorzugt ist der Boden in Richtung des Rohrabschnitts ballig ausgeformt. Diese Bauform versteift den Boden und bietet eine bewährte selbstzentrierende Abstützfläche z. B. für ein im Zylinder angeordnetes Bodenventil.
Das Verfahren zur Herstellung der Verlängerung umfasst die Schritte

– Herstellen einer Ronde
– Tiefziehen eines Rohrkörpers mit einem endseitigen Boden
– Zurückstülpen des Bodens in den Rohrkörper mit einer Biegefalte zwischen dem Boden und einem Rohrabschnitt

Der Vorteil besteht darin, dass eine formstabile und druckmitteldichte Verbindung zwischen dem Boden und dem Rohrkörper erreicht wird. Zudem ist ein Rohrkörper sehr Biegesteif im Verhältnis zum Eigengewicht. Eine spanende Nachbearbeitung ist nicht notwendig, d. h. das Bauteil ist fertig, wenn es die Umformeinrichtung verlässt.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
1 Schnittdarstellung durch einen Schwingungsdämpfer
2–4 Fertigungsablauf der Verlängerung
Die 1 zeigt einen Schwingungsdämpfer 1 mit einem inneren Zylinder 3, in dem eine Kolbenstange 5 zusammen mit einem ventilbestückten Kolben 7 eine axiale Verdrängerbewegung ausführt. Der Kolben 7 unterteilt den Zylinder 3 in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 9; 11, die beide vollständig mit einem Dämpfmedium gefüllt sind.
Endseitig wird der innere Zylinder 3 von einem Bodenventilkörper 13 begrenzt, auf dem sich der innere Zylinder 3 axial abstützt und radial zentriert. Ein äußerer Zylinder 15 hüllt den inneren Zylinder 3 ein. Ein Ringraum zwischen dem inneren und dem äußeren Zylinder 3; 15 bildet einen nur teilweise mit Dämpfmedium gefüllten Ausgleichsraum 17 für das von der Kolbenstange 5 verdrängte Dämpfmediumvolumen.
Dem äußeren Zylinder 15 schließt sich in Axialrichtung eine Verlängerung 19 an, die einen Boden 21 für den äußeren Zylinder 15 und einen Rohrabschnitt 23 zu einem endseitig montierten Anschlussorgan 25, in diesem Fall einer Gabel, aufweist. Der Boden 21 und der Rohrabschnitt 23 sind einteilig ausgeführt und über eine umlaufende Biegefalte 27 miteinander verbunden.
Wie man auch aus der bildlichen Darstellung feststellen kann, ist die Wandstärke des Rohrabschnitts 23 größer als die des äußeren Zylinders 15. Der Rohrabschnitt 23 der Verlängerung 19 unterliegt einer größeren Belastung als der äußere Zylinder 15, so dass durch die getrennte Bauweise eine spezifische Auslegung der Wandstärke beider Bauteile möglich ist.
Die Biegefalte 27 weist einen Biegewinkel von min. 180° auf. In diesem konkreten Ausführungsbeispiel berühren sich eine Innenseite 29 der Biegefalte 27 und eine Innenseite des Rohrabschnitts 23. Es liegt somit ein durch die Biegefalte 27 gebildeter besonders steifer umlaufender Rand vor, der sich von einer endseitigen Stirnfläche 33 der Verlängerung 19 bis zum äußeren Rand des Bodens 21 erstreckt. Der Boden 21 selbst ist in Richtung des Rohrabschnitts 23 ballig ausgeformt und kann z. B. auch eine geringere Wandstärke aufweisen als der Rohrabschnitt 23.
Wie ebenfalls aus der 1 erkennbar ist, ist der Außendurchmesser der Verlängerung 19 im Bereich eines Biegefaltenabschnitts 35 größer als im weiteren Rohrabschnitt 23. Dadurch ist eine endseitige Stirnfläche 37 des äußeren Zylinders 15 für ein Schweißwerkzeug gut zugänglich.
Die Verlängerung 19 wird in den Fertigungsprozess des gesamten Schwingungsdämpfers 1 entsprechend einem konventionellen Boden für den äußeren Zylinder 15 zugeführt. Die Verbindung mit dem Anschlussorgan 25 kann auch erst bei Fahrzeugmontage erfolgen, z. B. mittels Kleben oder durch eine Presspassung.
Die 2 bis 4 zeigen vereinfacht das Herstellungsverfahren. In einem ersten Schritt wird eine Ronde 39 hergestellt, deren Volumen dem Volumen der Verlängerung 1 sowie einem Bearbeitungszugschlag entspricht. Danach erfolgt in einem ersten Umformschritt die Herstellung einer Topfform, d. h. ein Rohrabschnitt 23 mit dem endseitigen Boden 21.
In einem weiteren Schritt wird der Boden 21 in den Rohrabschnitt 23 zurückgestülpt, wobei die umlaufende Biegefalte 27 entsteht. An der tiefsten bodenseitigen Position weist der Rohrabschnitt 23 mindestens eine Ablauföffnung 41 auf, die vor- oder nach der Rückstülpung in die Verlängerung 19 eingebracht wird.
Bezugszeichenliste

1: Schwingungsdämpfer
3: innerer Zylinder
5: Kolbenstange
7: Kolben
9: kolbenstangenseitiger Arbeitsraum
11: kolbenstangenferner Arbeitsraum
13: Bodenventilkörper
15: äußerer Zylinder
17: Ausgleichsraum
19: Verlängerung
21: Boden
23: Rohrabschnitt
25: Anschlussorgan
27: Biegefalte
29: Innenseite der Biegefalte
31: Innenseite des Rohrabschnitts
33: Stirnfläche
35: Biegefaltenabschnitt
37: Stirnfläche des äußeren Zylinders
39: Ronde
41: Ablauföffnung

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 102006016701 A1 [0002, 0003]

Claims

Verlängerung (19) für einen Zylinder (15) eines Schwingungsdämpfers (1), umfassend einen Boden (21) und einen sich daran anschließenden Rohrabschnitt (23), wobei der Boden (21) und der Rohrabschnitt (23) einteilig ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (23) zu dem Boden (21) eine umlaufende Biegefalte (27) aufweist.
Verlängerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegefalte (27) einen Biegewinkel von min. 180° aufweist.
Verlängerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Innenseite (29) der Biegefalte (27) und eine Innenseite (31) des Rohrschnitts (23) berühren.
Verlängerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrschnitt (23) bodenseitig an der tiefsten Position mindestens eine Ablauföffnung (41) aufweist.
Verlängerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (23) eine größere Wandstärke aufweist als der äußere Zylinder (15).
Verlängerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser im Bereich eines Biegefaltenabschnitts (35) größer ist als im weiteren Rohrabschnitt (23).
Verlängerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (1) in Richtung des Rohrabschnitts (23) ballig ausgeformt ist.
Verfahren zur Herstellung einer Verlängerung, umfassend die Herstellungsschritte – Herstellen einer Ronde (39) – Tiefziehen eines Rohrkörpers mit einem endseitigen Boden (21) – Zurückstülpen des Bodens (21) in den Rohrkörper mit einer Biegefalte (27) zwischen dem Boden (21) und einem Rohrabschnitt (23)