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Die Erfindung betrifft eine Verdrehsicherung einer Dämpferkolbenstange, die über ein Gelenk an eine fahrzeugfeste Tragstruktur angebunden ist.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2005 025 091 A1 ist eine Anbindung einer Kolbenstange eines Fahrwerk-Dämpfers eines Fahrzeugs an die Fahrzeug-Karosserie über ein Stützkopf-Oberteil sowie ein Stützkopf-Unterteil bekannt, zwischen denen zumindest ein an der Karosserie abgestütztes Elastomerelement sowie eine einen Mindestabstand zwischen den beiden Stützkopf-Teilen gewährleistende Hülse eingespannt ist, wobei am Stützkopf-Oberteil oder am Stützkopf-Unterteil eine in Axialrichtung der Kolbenstange zumindest geringfügig bewegliche und in Umfangsrichtung einen Verdrehwiderstand bildende Verdrehsicherung vorgesehen ist. Aus der europäischen Patentschrift
EP 1 564 037 B1 ist ein Lager für ein Dämpferelement eines Fahrzeugs über ein Elastomerelement an einer Karosserie bekannt, wobei das Lager aus einem an der Karosserie zu befestigenden Lagerteller und einem Deckel besteht und das Elastomerelement in einer Vertiefung im Lagerteller aufgenommen ist, wobei das Elastomerelement im eingebauten Zustand zwischen Deckel und Lagerteller komprimiert gehalten ist, wobei sich der Deckel an der Karosserie abstützt, wobei das Elastomerelement aus einem festen Tragstück und einem elastischem Pufferelement besteht, wobei das Tragstück einerseits fest mit dem Dämpferelement verbunden und andererseits allseits im Pufferelement aufgenommen ist, und das Elastomerelement an seinem äußeren Umfang wenigstens eine Ausnehmung aufweist, die mit wenigstens einem Vorsprung in der Vertiefung im Lagerteller korrespondiert, wobei die Ausnehmung auch im Tragstück ausgebildet ist, wobei das Tragstück an seiner Verbindungsfläche mit dem Dämpferelement mit einer Verdrehsicherung versehen ist. Aus der deutschen Patentschrift
DE 196 49 246 C1 ist eine Verdrehsicherung für ein mit einem Stiftgelenklager versehenes Bauteil eines hydraulischen, hydropneumatischen oder pneumatischen Aggregats bekannt, insbesondere eines Schwingungsdämpfers oder eines Federbeins für Kraftfahrzeuge, wobei eine Kolbenstange und/oder ein Behälter über jeweils ein vorzugsweise elastisches Stiftgelenklager mit dem Fahrzeugaufbau beziehungsweise mit einem Radführungsteil verbunden ist und die Verdrehsicherung zwischen der Kolbenstange und/oder dem Behälter und dem damit verbundenen Fahrzeugteil wirksam ist, wobei die Verdrehsicherung durch ein elastisches Bauteil gebildet ist, welches die Gelenkbewegungen mitmacht und positioniert, wobei die Verdrehsicherung zwischen der Kolbenstange und/oder dem Behälter beziehungsweise Zylinder und einem fahrzeugfesten Teil angeordnet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verdrehsicherung einer Dämpferkolbenstange, die über ein Gelenk an eine fahrzeugfeste Tragstruktur angebunden ist, insbesondere im Hinblick auf ihre Funktion, Herstellung und/oder Montage, zu verbessern.
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Die Aufgabe ist bei einer Verdrehsicherung einer Dämpferkolbenstange, die über ein Gelenk an eine fahrzeugfeste Tragstruktur angebunden ist, dadurch gelöst, dass die Verdrehsicherung eine Elastomerhutze mit einem Einleger umfasst, der zur Darstellung eines kraftschlüssigen Verbundes zwischen der fahrzeugfesten Tragstruktur und der Dämpferkolbenstange dient. Durch den kraftschlüssigen Verbund kann auf einfache Art und Weise ein stabiles Abstützen der Rotation bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines für einen stabilen Betrieb erforderlichen Kippwinkelbedarfs realisiert werden. Der Einleger ist vorteilhaft aus einem metallischen Material gebildet. Die Elastomerhutze ist, vorzugsweise in einem Faltenbalgdesign, das heißt so oder so ähnlich wie ein Faltenbalg, aus elastomerem Kunststoffmaterial gebildet.
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Zwischen der Verdrehsicherung und der Dämpferkolbenstange liegt ein Formschluss vor während zwischen der Verdrehsicherung und fahrzeugfester Tragstruktur ein Kraftschluss herrscht.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Verdrehsicherung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit der Elastomerhutze verbunden ist. Der Einleger kann zum Beispiel mit der Elastomerhutze verklebt sein. Der Einleger kann alternativ oder zusätzlich formschlüssig mit der Elastomerhutze verbunden sein. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine besonders stabile drehfeste Verbindung zwischen dem Einleger und der Elastomerhutze dargestellt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Verdrehsicherung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger die Gestalt einer Kreisringscheibe hat. Die Kreisringscheibe hat zum Beispiel einen rechteckigen Ringquerschnitt. Die Kreisringscheibe ist vorteilhaft radial innen und/oder radial außen mit einer Formschlussgeometrie versehen. Die Kreisringscheibe mit der Formschlussgeometrie ist, zum Beispiel aus einem geeigneten Metall, einfach und kostengünstig in großen Stückzahlen herstellbar.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Verdrehsicherung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger eine Außenmehrkantgeometrie aufweist. Bei der Außenmehrkantgeometrie handelt es sich zum Beispiel um eine Außensechskantgeometrie. Diese Geometrie ist einfach und kostengünstig an dem Einleger darstellbar.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Verdrehsicherung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger ein zentrales Durchgangsloch mit einer Formschlussgeometrie umfasst, die drehfest mit einer komplementären Formschlussgeometrie der Dämpferkolbenstange verbunden ist. Zu diesem Zweck weist die Kolbenstange zum Beispiel mindestens eine Abflachung auf, an der eine komplementäre Abflachung des Einlegers anliegt. Die Formschlussgeometrie an der Dämpferkolbenstange umfasst vorteilhaft zwei parallel zueinander angeordnete und voneinander abgewandte Abflachungen. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine stabile drehfeste Verbindung zwischen der Dämpferkolbenstange und dem Einleger realisiert werden. Axiale Bewegungen der Kolbenstange werden durch den Einleger nicht eingeschränkt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Verdrehsicherung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerhutze einen Mantelkörper umfasst, der den Einleger umgreift. Der Mantelkörper umgibt den Einleger in Umfangsrichtung vorteilhaft vollständig. Dadurch wird der Einleger auf einfache Art und Weise stabil in der Elastomerhutze positioniert und gehalten.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Verdrehsicherung ist dadurch gekennzeichnet, dass von dem Mantelkörper ein Kragen radial nach innen abgewinkelt ist, der ein zentrales Durchgangsloch begrenzt. Durch das zentrale Durchgangsloch kann die Dämpferkolbenstange aus der Elastomerhutze herausgeführt werden. Das zentrale Durchgangsloch ist vorteilhaft kreisrund ausgeführt. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung der Elastomerhutze.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Verdrehsicherung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerhutze an ihrem dem Kragen abgewandten Ende einen Kraftschlussbereich aufweist, der kraftschlüssig mit der fahrzeugfesten Tragstruktur verbunden ist. So kann die Elastomerhutze auf einfache Art und Weise drehfest mit der fahrzeugfesten Tragstruktur verbunden werden. Der Kraftschlussbereich ist vorteilhaft als Klemmbereich ausgeführt, mit dem die Elastomerhutze zwischen einem Stützlager und der fahrzeugfesten Tragstruktur eingeklemmt wird. Dadurch vereinfacht sich die Montage der Elastomerhutze.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Verdrehsicherung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger mit der Elastomerhutze umspritzt ist. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung der Verdrehsicherung erheblich. Die Elastomerhutze mit dem Einleger wird bei der Montage einfach auf die Dämpferkolbenstange aufgesteckt. Dabei wird der Einleger zur Darstellung der drehfesten Verbindung formschlüssig mit der Dämpferkolbenstange verbunden.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Herstellen einer vorab beschriebenen Verdrehsicherung, insbesondere ein Spritzgussverfahren, in welchem der Einleger in einem geeigneten Spritzgusswerkzeug mit der Elastomerhutze umspritzt wird.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Montieren einer vorab beschriebenen Verdrehsicherung.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Elastomerhutze und/oder einen Einleger für eine vorab beschriebene Verdrehsicherung. Die genannten Teile sind separat handelbar.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Kraftfahrzeug mit einem Dämpfer, insbesondere einem Federbein, und mit einer vorab beschriebenen Verdrehsicherung.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Elastomerhutze mit einem Einleger;
- 2 die Elastomerhutze aus 1 im Schnitt;
- 3 eine perspektivische Darstellung eines Federbeins mit einem Dämpfer, der eine Dämpferkolbenstange umfasst; und
- 4 das Federbein aus 3 mit einer kraftfahrzeugfesten Tragstruktur und einer Verdrehsicherung, wie sie in 1 perspektivisch dargestellt ist, im Schnitt.
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In den 1 und 2 ist eine Verdrehsicherung 1 einer in den 3 und 4 dargestellten Dämpferkolbenstange in verschiedenen Ansichten dargestellt. In 1 sieht man, dass die Elastomerhutze 2 einen Einleger 10 umfasst. Der Einleger 10 ist aus einem metallischen Material gebildet.
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Die Elastomerhutze 2 ist so ähnlich wie ein Faltenbalg gestaltet und aus einem elastomeren Kunststoffmaterial gebildet. Die Elastomerhutze 2 umfasst einen Mantelkörper 3, der den Einleger 10 in Umfangsrichtung vollständig umgreift.
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Von dem Mantelkörper 3 ist an einem in den 1 und 2 oberen Ende der Elastomerhutze 2 ein Kragen 4 radial nach innen abgewinkelt. Der Kragen 4 begrenzt ein zentrales Durchgangsloch 5 in der Elastomerhutze 2.
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Die Elastomerhutze 2 weist an ihrem dem Kragen 4 abgewandten Ende, also ihrem in den 1 und 2 unteren Ende, einen Kraftschlussbereich 6 auf. Radial innen weist die Elastomerhutze 2 ausgehend von dem Mantelkörper 3 eine geringfügige Erweiterung 7 auf, die ein Entformen der Elastomerhutze 2 aus einem Werkzeug, das zur Herstellung der Elastomerhutze 2, insbesondere zur Umspritzung des Einlegers 10 mit der Elastomerhutze 2, dient, vereinfacht.
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Ausgehend von dem Mantelkörper 3 weist die Elastomerhutze 2 zwei Absätze 8, 9 auf, die größere Außendurchmesser als der Mantelkörper 3 aufweisen. Der Absatz 8 verbindet den Mantelkörper 3 einstückig mit dem Absatz 9. Der Absatz 9 weist radial außen den größten Außendurchmesser der Elastomerhutze 2 auf und stellt den Kraftschlussbereich 6 dar.
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Der Einleger 10 umfasst ein zentrales Durchgangsloch 11. Im Bereich des zentralen Durchgangslochs 11 weist der Einleger 10 eine Formschlussgeometrie 12 auf, die komplementär zu einer Formschlussgeometrie 31 an der in 3 dargestellten Dämpferkolbenstange 30 ist.
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Radial außen weist der Einleger 10 eine (in 1 nicht sichtbare) Formschlussgeometrie auf, die als Außensechskant ausgeführt ist. Der Mantelkörper 3 umfasst die außensechskantförmige Formschlussgeometrie des Einlegers 10 formschlüssig. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine drehfeste Verbindung zwischen dem Einleger 10 und der Elastomerhutze 2 geschaffen.
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In den 3 und 4 ist ein Federbein 20 eines Kraftfahrzeugs mit einem Dämpfer 21 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Dämpfer 21 ist außen von einem Faltenbalg 22 umgeben. Außerhalb des Faltenbalgs 22 ist eine Feder 23 des Federbeins 20 angeordnet.
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An dem in den 3 und 4 oberen Ende des Federbeins 20 ist ein Stützlager 24 mit drei Bolzen 25 bis 27 angebracht. Die Bolzen 25 bis 27 dienen zur Anbindung des Federbeins 20 an eine fahrzeugfeste Tragstruktur 41, die, wie man in 4 sieht, einen Federbeindom 40 umfasst.
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Das Stützlager 24 umfasst ein als Kugelgelenk ausgeführtes Gelenk 28 für die Dämpferkolbenstange 30. Das Kugelgelenk 28 ist mit Hilfe einer Mutter 29 an der Dämpferkolbenstange 30 befestigt.
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In 3 sieht man, dass die Dämpferkolbenstange 30 eine Formschlussgeometrie 31 mit einer Abflachung 32 umfasst. Die Formschlussgeometrie 31 der Dämpferkolbenstange 30 ist komplementär zu der Formschlussgeometrie (12 in 1) der Elastomerhutze 2.
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In 4 sieht man, dass der Kraftschlussbereich 6 der Elastomerhutze 2 zwischen einer Schulter 42 des Stützlagers 24 und einem Tragringkörper 43 der fahrzeugfesten Tragstruktur 41 eingeklemmt ist. Daher kann der Kraftschlussbereich 6 der Elastomerhutze 2 auch als Klemmbereich 6 bezeichnet werden.
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Durch das Einklemmen des Klemmbereichs 6 zwischen dem Stützlager 24 und der fahrzeugfesten Tragstruktur 41 wird die Elastomerhutze 2 an der fahrzeugfesten Tragstruktur 41 befestigt. Über den Einleger 10 der Elastomerhutze 2 wird die Verdrehsicherung 1 dargestellt, die ein Verdrehen der Dämpferkolbenstange 30 sicher verhindert.
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Gleichzeitig ermöglicht die Elastomerhutze 2 im Faltenbalgdesign einen Längenausgleich, also begrenzte Bewegungen der Dämpferkolbenstange 30 in Richtung ihrer Längsachse. Darüber hinaus werden durch die Elastomerhutze 2 kardanische Kippbewegungen der Dämpferkolbenstange 30 sichergestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005025091 A1 [0002]
- EP 1564037 B1 [0002]
- DE 19649246 C1 [0002]
