DE102015224811A1

DE102015224811A1 - Schwingungsdämpfer für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015224811A1
Application number: DE102015224811.9A
Authority: DE
Inventors: Bernd Zeissner; Thomas Manger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2017-06-14
Also published as: WO2017097517A1; KR20180091875A; US20180355939A1; CN108368909A

Abstract

Schwingungsdämpfer (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein äußeres Zylinderrohr (12) sowie eine Zusammenbaueinheit (14), wobei die Zusammenbaueinheit (14) ein Verschlusspaket (24), welches von einer Kolbenstange (30) durchgriffen wird, ein inneres Zylinderrohr (26) des Schwingungsdämpfers (10), innerhalb dem ein an der Kolbenstange (30) befestigter Kolben (32) axial beweglich angeordnet ist, und ein Drosselventil (28) aufweist, die fest miteinander verbunden sind, wobei an dem inneren Zylinderrohr (26) axial einerseits das Drosselventil (28) und axial andererseits das Verschlusspaket (24) angeordnet ist, wobei die Zusammenbaueinheit (14) innerhalb des äußeren Zylinderrohrs (12) angeordnet ist und die Zusammenbaueinheit (14) ausschließlich in einem Befestigungsbereich (38) des Verschlusspakets (24) an dem äußeren Zylinderrohr (12) befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für ein Kraftfahrzeug.
In der DE 3434877 C2 ist ein Schwingungsdämpfer in Einrohrbauweise mit einer radial außen an ein äußeres Dämpferrohr angeordneten Dämpfventileinrichtung offenbart. Zur Ansteuerung dieser Dämpfventileinrichtung ist ein inneres Rohr in den Schwingungsdämpfer eingebracht. Dadurch wird jedoch auch eine aufwändige Montage des Schwingungsdämpfers bedingt.
Es ist daher Aufgabe einen Schwingungsdämpfer mit einem radial an das Dämpferrohr angebrachten Ventil bereit zu stellen, der einfach, schnell und mit geringem Kosten-, Arbeits- und Zeitaufwand zu montieren ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Patentanspruch 1. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausführungsvarianten des Schwingungsdämpfers beschrieben.
Der Schwingungsdämpfer weist hierbei ein äußeres Zylinderrohr, welches über einen Dämpferboden an dessen axialem Ende verschlossen ist, einen Gaskolben sowie eine Zusammenbaueinheit auf. Die Zusammenbaueinheit ist hierbei innerhalb des äußeren Zylinderrohres angeordnet, insbesondere axial in das äußere Zylinderrohr eingeschoben. Die Zusammenbaueinheit umfasst ein Verschlusspaket, ein inneres Zylinderrohr des Schwingungsdämpfers, ein Drosselventil, eine Kolbenstange sowie einen Kolben. Zudem weist die Zusammenbaueinheit ein Dichtelement, insbesondere einen Dichtring auf. Angeordnet sind in folgender axialer Reihenfolge das Drosselventil, das innere Zylinderrohr und das Verschlusspaket fest miteinander verbunden. Der Kolben ist dabei an der Kolbenstange befestigt, wobei sich der Kolben innerhalb des inneren Zylinderrohres axial frei bewegen kann. Die Kolbenstange greift hierbei durch das Verschlusspaket axial hindurch. Das Verschlusspaket ist an dem Schwingungsdämpfer auf der axial gegenüberliegenden Seite des Dämpferbodens angeordnet und verschließt den Schwingungsdämpfer fluiddicht. Des Weiteren ist das Dichtelement radial außen fest an dem inneren Zylinderrohr befestigt. Radial zwischen dem äußeren Zylinderrohr und dem inneren Zylinderrohr ist ein ringförmiger Hohlzylinderraum ausgebildet, der durch das Dichtelement fluiddicht in zwei Hohlzylinderräume getrennt wird, um eine Zufuhr sowie eine Abfuhr von Dämpfmedium an eine Dämpfventileinrichtung zu ermöglichen. Dabei sind an dem inneren Zylinderrohr Öffnungen ausgebildet, die einen durch Kolbenbewegung angeregten Fluss von Dämpfmedium aus den Arbeitsräumen des inneren Zylinders in die Hohlzylinderräume sowie umgekehrt ermöglichen. Die Dämpfventileinrichtung ist hierbei radial außen an dem äußeren Zylinderrohr angeordnet, insbesondere befestigt oder angeflanscht. Zudem ermöglicht das Drosselventil einen Zufluss oder Abfluss von Dämpfmedium in einen Ausgleichsraum, in dem der Gaskolben wirkt. Hierdurch wird insbesondere ein Ausgleich durch das von der Kolbenstange verdrängte Dämpfmedium ermöglicht.
Die Zusammenbaueinheit kann hierbei bereits vor der Endmontage vollständig zusammengefügt werden. Hierbei ist es möglich die Zusammenbaueinheit bei der Montage in seiner Gesamtheit in das äußere Zylinderrohr einzuschieben und an dem ersten Zylinderrohr zu befestigen. Dabei ist an dem Verschlusspaket der Zusammenbaueinheit ein Befestigungsbereich ausgebildet, mit Hilfe dessen die Zusammenbaueinheit mit dem ersten Zylinderrohr fest verbunden wird. Dabei wird die Zusammenbaueinheit an dem äußeren Schwingungsdämpfer günstigerweise ausschließlich durch den Befestigungsbereich aneinander befestigt. Durch die Vormontage der Zusammenbaueinheit ist somit eine einfache und schnelle Endmontage des Schwingungsdämpfers möglich. Des Weiteren sind das Verschlusspaket, das innere Zylinderrohr und das Drosselventil fest miteinander verbunden, wodurch eine Einsickung an dem äußeren Zylinderrohr im Bereich des Drosselventils, welche der axialen Abstützung der Zusammenbaueinheit dienen würde, eingespart werden kann. Dadurch ist die Zusammenbaueinheit zudem spannungsfrei innerhalb des äußeren Zylinderrohres angeordnet.
In einer Ausführungsvariante ist der Befestigungsbereich der Zusammenbaueinheit an einem axialen Endbereich des äußeren Zylinderrohres angeordnet und an diesem axialen Endbereich des äußeren Zylinderrohrs befestigt.
Wie bereits erwähnt ist hierdurch eine einfache Endmontage des Schwingungsdämpfers möglich, wobei die Anzahl der benötigten Montageschritte auf ein Minimum reduziert ist. Der Befestigungsbereich ist dabei günstigerweise an der dem Dämpferboden gegenüberliegenden Seite des äußeren Dämpferrohres angeordnet.
Zudem wird vorgeschlagen, dass an dem Befestigungsbereich des Verschlusspakets eine Nut ausgebildet ist.
Diese ist günstigerweise an dem Verschlusspaket vollständig umlaufend ausgebildet. Dadurch ist die Zusammenbaueinheit durch Einsickung des äußeren Zylinderrohres sicher und fest an diesem befestigt.
Mit Vorteil ist die Zusammenbaueinheit an dem äußeren Zylinderrohr durch Einsickung oder Verrollung des äußeren Zylinderrohrs an dem Befestigungsbereich des Verschlusspakets befestigt.
Dabei wird weiter vorgeschlagen, dass die Einsickung des äußeren Zylinderrohrs in die Nut des Befestigungsbereichs eingreift.
Siehe hierzu die vorigen Ausführungen.
Mit besonderem Vorteil ist das innere Zylinderrohr durch verschrauben, verkleben, verrollen, verschweißen oder einsicken an dem Drosselventil und/oder dem Verschlusspaket fest angeordnet.
Dadurch ist durch Verwendung einer oder mehrerer dieser Verbindungsmöglichkeiten in Kombination eine sichere Montage der Zusammenbaueinheit möglich. Ebenso kann hierdurch bei der Endmontage eine stützende Einsickung an dem äußeren Zylinderrohr im Bereich des Drosselventils eingespart werden.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist eine radial außen an dem äußeren Zylinderrohr angeordnete Dämpfventileinrichtung eingriffsfrei an dem äußeren Zylinderrohr angeordnet.
Dabei ist die Dämpfventileinrichtung vollständig außerhalb des äußeren Zylinderrohres angeordnet und greift somit nicht in das äußere Zylinderrohr ein. Die Wirkverbindung der Dämpfventileinrichtung mit dem Kolben entsteht hierbei insbesondere durch Öffnungen, die an dem äußeren Zylinderrohr angeordnet sind. Durch eine derartige Ausführung des äußeren Zylinderrohrs und der zugehörigen Anordnung der Dämpfventileinrichtung ist das äußere Zylinderrohr an dessen innerer Oberfläche durchgehend kreisförmig, zumindest für die Länge der Zusammenbaueinheit, ausgebildet. Die Zusammenbaueinheit kann daher vollständig vormontiert werden und bei der Endmontage ohne Probleme vollständig und in einem Arbeitsgang in das äußere Zylinderrohr eingeschoben und anschließend befestigt werden. Dabei ist wie bereits oben erwähnt günstigerweise lediglich das Einbringen von einer Sicke erforderlich.
Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer sowie die Zusammenbaueinheit werden im Folgenden anhand der beigefügten Figur nochmals näher und beispielhaft erläutert.
In der 1 ist ein Schwingungsdämpfer 10 dargestellt. Der Schwingungsdämpfer 10 umfasst hierbei ein äußeres Zylinderrohr 12 sowie eine Zusammenbaueinheit 14. Dabei ist das äußere Zylinderrohr 12 an einem axialen Ende durch einen Dämpferboden 16 fluiddicht verschlossen. An dem den Dämpferboden 16 gegenüberliegenden axialen Ende des äußeren Zylinderrohres 12 ist die Zusammenbaueinheit 14 angeordnet, die bei der Montage insbesondere axial in das äußere Zylinderrohr 12 eingeschoben und an diesem befestigt wird. Die Zusammenbaueinheit 14 ist hierbei innerhalb des äußeren Zylinderrohres 12 angeordnet, wobei diese hierbei plan zueinander abschließen.
Zudem ist innerhalb des äußeren Zylinderrohres 12 axial zwischen dem Dämpferboden 16 und der Zusammenbaueinheit 14 ein Gastrennkolben 18 ausgebildet, der einen Gasraum 20 von einem mit Öl befüllten Arbeitsraum 22 abtrennt.
Die Zusammenbaueinheit umfasst hierbei ein Verschlusspaket 24, ein inneres Zylinderrohr 26, ein Drosselventil 28, eine Kolbenstange 30, einen Kolben 32 sowie ein Dichtungselement 34. Das innere Zylinderrohr 26 des Schwingungsdämpfers, welches der Baugruppe der Zusammenbaueinheit 14 zugehört, ist hierbei fest mit dem Verschlusspaket 24 und fest mit dem Drosselventil 28 verbunden. Diese können beispielsweise miteinander verschraubt, verklebt, verrollt, verschweißt oder auch durch einbringen einer Sicke miteinander verbunden sein. Die Kolbenstange durchgreift das Verschlusspaket 24 hierbei in axialer Richtung, so dass der Kolben 32, der fest mit der Kolbenstange 30 verbunden ist, innerhalb des zweiten Zylinderrohres 26 axial beweglich ausgeführt ist. Das Verschlusspaket 24 dichtet hierbei den Schwingungsdämpfer 10 an dessen axialen Ende fluiddicht ab.
Bei einer axialen Bewegung des Kolbens 32 innerhalb des inneren Zylinderrohres 26, wird ein Dämpfmedium durch Öffnungen 26a an dem inneren Zylinderrohr 26 sowie durch Öffnungen 24a an dem Verschlusspaket 24 in einen Hohlzylinderraum 36, der zwischen dem äußeren Zylinderrohr 12 und dem inneren Zylinderrohr 26 ausgebildet ist, verdrängt oder in diesen ausgespült. Der Hohlzylinderraum 36 ist durch das Dichtelement 34, welches an dem inneren Zylinderrohr 26 befestigt ist, nochmals fluiddicht unterteilt. Hierdurch wird das Dämpfmedium durch Öffnungen 12a an dem äußeren Zylinderrohr 12 durch eine schematisch dargestellte Dämpfventileinrichtung 42 geführt. Diese Dämpfventileinrichtung 42 ist radial außen an dem äußeren Zylinderrohr 12 befestigt. Die Dämpfventileinrichtung 42 ist hierbei ausschließlich radial außerhalb des äußeren Zylinderrohrs 12 angeordnet und greift nicht in dieses ein. Dabei ist eine Wirkverbindung zwischen dem Arbeitsraum 22 und der Dämpfventileinrichtung 42 hauptsächlich durch die Öffnungen 12a und 12b begründet. Dies ermöglicht es die Zusammenbaueinheit 14 vollständig vorzumontieren und in einem Arbeitsgang in das äußere Zylinderrohr einzubringen.
Das Drosselventil 28 ermöglicht hierbei einen Ausgleich von Dämpfmedium zwischen den Arbeitsräumen, begründet durch die Verdrängungswirkung die Kolbenstange 30 bei Hubbewegungen.
Die Zusammenbaueinheit 14 kann hierbei vormontiert werden und als Gesamtheit in den Schwingungsdämpfer eingebracht werden. Hierbei wird die Zusammenbaueinheit 14 axial in das äußere Zylinderrohr 12 eingebracht und in einem Befestigungsbereich des Verschlusspakets 24 mit dem äußeren Zylinderrohr 12 fest verbunden. Der Befestigungsbereich 38 weist hierbei eine ringförmig umlaufende Nut 24b an dem Verschlusspaket 24 auf. Diese ringförmig umlaufende Nut 24b wird durch eine Einsickung des äußeren Zylinderrohres 14 an dessen axialen Endbereich gefüllt. Durch die Sicke 44 ist eine Befestigung der Zusammenbaueinheit 14 an dem äußeren Zylinderrohr 12 bewerkstelligt. Mit Vorteil ist das dem Verschlusspaket 24 axial gegenüberliegende Ende der Zusammenbaueinheit 14 axial kraftfrei in dem ersten Zylinderrohr 12 angeordnet. Hierdurch kann zudem eine zusätzliche Einsickung im Bereich des Drosselventils 28, die eine Abstützung der Zusammenbaueinheit 14 ermöglichen soll, eingespart werden.
Bezugszeichenliste

10: Schwingungsdämpfer
12: äußeres Zylinderrohr
14: Zusammenbaueinheit
16: Dämpferboden
18: Gastrennkolben
20: Gasraum
22: Arbeitsraum
24: Verschlusspaket
24a: Öffnung
24b: Nut
26: inneres Zylinderrohr
26a: Öffnung
28: Drosselventil
30: Kolbenstange
32: Kolben
34: Dichtungselement
36: Hohlzylinderraum
38: Befestigungsbereich
40: Endbereich
42: Dämpfventileinrichtung
44: Sicke

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 3434877 C2 [0002]

Claims

Schwingungsdämpfer (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend – ein äußeres Zylinderrohr (12) sowie eine Zusammenbaueinheit (14), – wobei die Zusammenbaueinheit (14) ein Verschlusspaket (24), welches von einer Kolbenstange (30) durchgriffen wird, ein inneres Zylinderrohr (26) des Schwingungsdämpfers (10), innerhalb dem ein an der Kolbenstange (30) befestigter Kolben (32) axial beweglich angeordnet ist, und ein Drosselventil (28) aufweist, die fest miteinander verbunden sind, – wobei an dem inneren Zylinderrohr (26) axial einerseits das Drosselventil (28) und axial andererseits das Verschlusspaket (24) angeordnet ist, – wobei die Zusammenbaueinheit (14) innerhalb des äußeren Zylinderrohrs (12) angeordnet ist und – die Zusammenbaueinheit (14) ausschließlich in einem Befestigungsbereich (38) des Verschlusspakets (24) an dem äußeren Zylinderrohr (12) befestigt ist.
Schwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (38) der Zusammenbaueinheit (14) an einem axialen Endbereich (40) des äußeren Zylinderrohrs (12) angeordnet ist und an diesem axialen Endbereich (40) des äußeren Zylinderrohrs (12) befestigt ist.
Schwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Befestigungsbereich (38) des Verschlusspakets (24) eine Nut (24b) ausgebildet ist.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenbaueinheit (14) an dem äußeren Zylinderrohr (12) durch Einsickung oder Verrollung des äußeren Zylinderrohrs (12) an dem Befestigungsbereich (38) des Verschlusspakets (24) befestigt ist.
Schwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsickung des äußeren Zylinderrohrs (12) in die Nut (24b) des Befestigungsbereichs (38) eingreift.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Zylinderrohr (26) durch Verschrauben, Verkleben, Verrollen, Verschweißen oder Einsicken an dem Drosselventil (28) und / oder dem Verschlusspaket (24) befestigt ist.
Schwingungsdämpfer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine radial außen an dem äußeren Zylinderrohr (12) angeordnete Dämpfventileinrichtung (42) eingriffsfrei an dem äußeren Zylinderrohr (12) angeordnet ist.