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Die Erfindung betrifft eine Dämpfervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage der Dämpfervorrichtung.
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Insbesondere im Fahrzeugbereich werden Schwingungsdämpfer meist in Kombination mit einer Federung im Fahrwerk eines Fahrzeugs eingesetzt. Derartige Schwingungsdämpfer sind üblicherweise durch zwei relativ zueinander bewegliche Dämpferteile gebildet, welche hydraulisch oder pneumatisch gedämpft zueinander gedämpft sind. Es ist bekannt ein lineares Sensorsystem an dem Schwingungsdämpfer einzusetzen, um eine Relativposition der beiden Dämpferteile zu erfassen, um beispielsweise den aktuellen Zustand einer Rad- bzw. Achsaufhängung des Fahrwerks zu erfassen.
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Die Druckschrift
DE 102018116101 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart einen Stoßdämpfer mit einem Positionssensor sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Der Stoßdämpfer umfasst ein erstes und zweites Dämpferteil, die in einer Längsrichtung beweglich zueinander angeordnet sind. Ein Positionssensor ist zur Erfassung der Relativposition des ersten Dämpferteils zum zweiten Dämpferteil angeordnet und umfasst ein Indexelement am ersten Dämpferteil sowie eine elektrische Erfassungsschaltung zur Erfassung der Position des Indexelements. Eine flexible Hülle ist mindestens teilweise um das erste und/oder das zweite Dämpferteil herum angeordnet und relativ zum zweiten Dämpferteil fixiert, wobei die Erfassungsschaltung an der flexiblen Hülle angebracht ist.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Dämpfervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich durch eine einfache und kostengünstige Ausgestaltung auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Dämpfervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Zeichnungen und/oder der Beschreibung.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Dämpfervorrichtung, welche insbesondere zur Dämpfung von Schwingungen ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Dämpfereinrichtung kann beispielsweise als ein Hydraulikdämpfer oder Gasdruckdämpfer ausgebildet sein. Im Speziellen kann die Dämpfervorrichtung für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs ausgebildet und/oder geeignet sein.
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Die Dämpfervorrichtung weist Dämpferrohr und eine Kolbenstange auf, wobei die Kolbenstange in axialer Richtung in Bezug auf eine Längsachse bewegbar in dem Dämpferrohr aufgenommen ist. Das Dämpferrohr kann in axialer Richtung einerseits durch einen Dämpferboden und andererseits durch eine Dämpferkappe begrenzt sein, wobei die Kolbenstange durch die Dämpferkappe geführt ist. Insbesondere ist die Kolbenstange in axialer Richtung lineargeführt und um die Längsachse verdrehbar in dem Dämpferrohr aufgenommen. Bevorzugt weist das Dämpferrohr endseitig einen ersten Anbindungsabschnitt und die Kolbenstange endseitig einen zweiten Anbindungsabschnitt auf. Die beiden Anbindungsabschnitte bilden jeweils ein sognannte Lagerauge, in welche beispielsweise ein Gelenk montiert sein kann.
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Die Dämpfervorrichtung weist ein Schutzrohr auf. Insbesondere dient das Schutzrohr zur Abschirmung der Dämpferkappe, insbesondere der Eintrittsstelle der Kolbenstange, sodass vorzugsweise das Innenleben der Dämpfervorrichtung vor Verschmutzung, wie z.B. Staub, geschützt ist. Das Schutzrohr ist mit der Kolbenstange, vorzugsweise fest verbunden und umgibt die Kolbenstange und das Dämpferrohr. Vorzugsweise ist das Schutzrohr einseitig in axialer Richtung offen ausgestaltet und über das Dämpferrohr geschoben ist. Vorzugsweise ist das Schutzrohr mit der Kolbenstange bewegungsgekoppelt, sodass das Schutzrohr bei einer Bewegung der Kolbenstange mitgenommen wird und/oder relativ zu dem Dämpferrohr bewegt wird. Beispielsweise kann das Schutzrohr als ein Kunststoffrohr ausgebildet sein.
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Ferner weist die Dämpfervorrichtung eine Sensoreinheit auf, welche zur Erfassung einer Relativposition in Längsrichtung zwischen dem Dämpferrohr und der Kolbenstange ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Sensoreinheit als ein linearer und/oder induktiver, vorzugsweise magneto-induktiver, Wegsensor ausgebildet. Insbesondere ist die Sensoreinheit ausgebildet, eine lineare Relativbewegung zwischen dem Dämpferrohr und dem Schutzrohr entlang der Längsachse zu erfassen und als einen Sensorwert einer Auswerteeinheit bereitzustellen. Die Sensoreinrichtung weist mindestens oder genau einen Magneten sowie eine Erfassungseinrichtung auf, welche zur Erfassung der Position des Magneten ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Erfassungseinrichtung durch eine elektrische Erfassungsschaltung gebildet, welche basierend auf dem Magnetfeld zur berührungslosen Erfassung der Position, insbesondere einer Absolutposition, des Magneten dient.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Dämpferrohr an seinem Außenumfang einen Aufnahmebereich aufweist, welcher zur Aufnahme des Magneten dient. Insbesondere ist der Aufnahmebereiche ein an dem Außenumfang des Dämpferrohrs festgelegter Bereich, in welchem ein oder mehrere der Magnete angeordnet und/oder anordbar sind. Vorzugsweise ist der mindestens eine Magnet in dem Aufnahmebereich in einer festen Endlage, insbesondere in Bezug auf den ersten Aufnahmeabschnitt, angeordnet. Der Magnet ist dabei in dem Aufnahmebereich verliersicher aufgenommen. Insbesondere ist der Magnet in einem Einbauzustand an dem Dämpferrohr fixiert, wobei der Magnet bei einer Relativbewegung zwischen Dämpferrohr und Schutzrohr stationär an dem Dämpferohr verbleibt. Insbesondere weist die Sensoreinheit mindestens oder genau zwei, im Speziellen mindestens oder genau vier Magnete auf, wobei die Magnete in festgelegten Winkellagen in dem Aufnahmebereich angeordnet sind.
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Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch die Anordnung des Magneten am Außenumfang des Dämpferrohrs eine besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltung der Dämpfervorrichtung umgesetzt werden kann. Zudem kann dadurch die Montage der Sensoreinrichtung deutlich vereinfacht werden, sodass die Montagezeiten verkürzt werden können.
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In einer konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Magnet als ein Permanentmagnet ausgebildet ist. Insbesondere erzeugt der Permanentmagnet ein gleichbleibendes Magnetfeld. Die Erfassungseinrichtung ist als eine Spulenanordnung ausgebildet, welche sich in axialer Richtung in Bezug auf die Längsachse über einen linearen Erfassungsbereich erstreckt. Die Spulenanordnung kann mindestens eine Sendespule und eine Empfangsspule aufweisen, die entlang des Erfassungsbereiches angeordnet sind. Insbesondere ist die Sendespule ausgebildet, ein elektrisches und/oder magnetisches Signal zu erzeugen. Insbesondere ist die Empfangsspule ausgebildet, das elektrische und/oder magnetische Signal zu erfassen. Der Magnet wirkt als induktives Koppelelement und bewirkt somit eine positionsabhängige induktive Kopplung zwischen der Sende- und der Empfangsspule. Bei Betrieb der Sendespule ergibt sich in der Empfangsspule ein Signal, aus dem die Position des Magneten relativ zu der Erfassungseinrichtung ermittelt werden kann. Besonders bevorzugt sind die Spulen als flache Leiterstrukturen in einer ebenen Leiterplatte ausgebildet. Somit wird eine Sensoreinheit vorgeschlagen, welche sich durch eine kompakte und robuste Bauweise auszeichnet.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Dämpferrohr zur Bildung des Aufnahmebereichs mindestens oder genau eine in den Außenumfang eingebrachte Aufnahmetasche aufweist. Die Aufnahmetasche kann als eine in die Wandung des Dämpferrohrs eingebrachte Vertiefung, vorzugsweise eine Einprägung, ausgebildet sein. Bevorzugt ist für jeden der mehreren Magnete jeweils eine separate Aufnahmetasche vorgesehen. Der Magnet bzw. die Magnete sind in den Aufnahmetaschen formschlüssig, vorzugsweise passgenau, im Speziellen rutschfest, aufgenommen. Alternativ oder optional ergänzend sind der Magnet bzw. die Magnete selbsthaltend in den Aufnahmetaschen aufgenommen. Vorzugsweise ist das Dämpferrohr aus einem ferromagnetischen Material gebildet, sodass der als Permanentmagnet ausgebildete Magnet durch die magnetische Anziehungskraft dauerhaft an dem Dämpferrohr gehalten wird. Insbesondere ist der Magnet als Seltenerdmagnet, vorzugsweise ein Neodym-Magnet, auch als Neodym-Eisen-Bor- oder NdFeB-Magnet bekannt, ausgebildet. Es ist somit eine Überlegung der Erfindung, eine Dämpfervorrichtung vorzuschlagen, welche sich durch eine besonders einfache und sichere Montage der Magnete auszeichnet. Durch die Anordnung der Magnete in den Aufnahmetaschen kann zudem sichergestellt werden, dass die Magnete lagerichtig an dem Dämpferrohr montiert werden.
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In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Dämpferrohr mindestens oder genau eine weitere Aufnahmetasche aufweist, welche zur Aufnahme eines weiteren Magneten ausgebildet und/oder geeignet ist. Die weitere Aufnahmetasche ist in Umfangsrichtung beabstandet bzw. versetzt zu der Aufnahmetasche angeordnet. Insbesondere kann die weitere Aufnahmetasche in einem Winkelbereich von mehr als 5 Grad, vorzugsweise mehr als 10 Grad, im Speziellen mehr als 15 Grad zu der Aufnahmetasche um die Längsachse versetzt angeordnet sein. Somit kann eine Erfassung bei einer Relativverdrehung zwischen Magneten und Erfassungseinrichtung innerhalb des Winkelbereichs weiterhin gewährleistet werden.
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Alternativ ist die weitere Aufnahmetasche oder optional ergänzend mindestens eine weitere Aufnahmetasche in Umfangsrichtung um 180 Grad versetzt zu der mindestens einen Aufnahmetasche an dem Dämpferrohr angeordnet. Insbesondere sind somit jeweils mindestens zwei Aufnahmetaschen diametral einander gegenüberliegend an dem Dämpferrohr angeordnet. Vorzugsweise sind die Aufnahmetaschen so angeordnet, dass in einer Einbausituation der Dämpfervorrichtung, die Erfassungseinrichtung wahlweise überdeckend zu dem einen oder dem anderen Magnet angeordnet und/oder anordbar ist. Dadurch kann eine Fehlmontage, z.B. bei einer Verdrehung der Kolbenstange um 180 Grad, verhindert werden.
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In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Dämpfervorrichtung ein Fixierungsband aufweist, welches zur Fixierung des mindestens einen Magneten an dem Außenumfang des Dämpferrohrs ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere hat das Fixierungsband die Funktion, den mindestens einen Magnet zumindest in radialer Richtung an dem Dämpfungsrohr zu fixieren. Der Magnet kann prinzipiell unmittelbar an dem Außenumfang des Dämpferrohrs durch das Fixierungsband gehalten und/oder gegen ein Verrutschen gesichert werden. Bevorzugt jedoch ist der Magnet in der Aufnahmetasche angeordnet durch das Fixierungsband in dieser gehalten bzw. gegen ein Herausfallen gesichert. Besonders bevorzugt sind alle Magnete durch ein gemeinsames Fixierungsband fixiert.
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Das Fixierungsband kann kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig an dem Dämpferrohr, insbesondere in dem Aufnahmebereich, gehalten sein. Im Speziellen ist das Fixierungsband selbsthaftend, insbesondere über eine Klebstoffschicht, an dem Dämpferrohr gehalten. Beispielsweise kann das Fixierungsband als ein Klebeband oder ein Prepreg-Band ausgebildet sein. Somit kann eine besonders robuste und dauerhafte Befestigung der Magnete an dem Dämpferohr umgesetzt werden. Durch die zusätzliche Fixierung durch das Fixierungsband, können auch kostengünstigere Magnete, wie z.B. Ferrit-Magnete, an dem Dämpferrohr montiert werden, welche eine geringere Selbsthaftung aufweisen.
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In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Fixierungsband als ein Schrumpfschlauch ausgebildet ist. Insbesondere ist der Schrumpfschlauch als ein Kunststoffschlauch zu verstehen, welche sich unter Einwirkung von hohen Temperaturen stark zusammenzieht. Insbesondere ist der Schrumpfschlauch derart dimensioniert, sodass dieser bei der Montage über das Dämpferrohr und die Magnete gestülpt werden kann. Vorzugsweise ist der mindestens eine Magnet durch den Schrumpfschlauch vollständig abgedeckt. Durch den Schrumpfschlauch wird somit eine spielfreie Fixierung der Magnete an dem Dämpferrohr realisiert, welche diese zugleich gegen Einflüsse von außen schützt.
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In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Schrumpfschlauch auf seiner Innenseite mit einem Klebstoff beschichtet ist. Insbesondere ist durch den Klebstoff eine Klebstoffschicht zwischen dem Schrumpfschlauch und dem Dämpferrohr gebildet. Bevorzugt ist der Schrumpfschlauch mit einem Heißkleber beschichtet, welcher sich beim Erhitzen des Schrumpfschlauchs verflüssigt und beim Abkühlen wieder verfestigt. Beispielsweise ist der Klebstoff als ein auf Polymid basierter Heißkleber ausgebildet. Somit kann der Aufnahmebereich durch den Schrumpfschlauch fluiddicht versiegelt werden, sodass die Magneten vor Feuchtigkeit oder andere schädliche Einflüsse, wie z.B. Laugen oder Salzwasser, geschützt sind.
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In einer weiteren Umsetzung ist vorgesehen, dass die Kolbenstange endseitig einen Flanschabschnitt aufweist. Insbesondere ist der Flanschabschnitt als ein radial nach außen gerichteter Flansch ausgebildet, welcher endseitig zwischen der Kolbenstange und dem zweiten Anbindungsabschnitt angeordnet ist. Der Flanschabschnitt weist eine Formschlusskontur und das Schutzrohr eine Gegenkontur auf, wobei die Formschlusskontur und die Gegenkontur zur Bildung einer Verdrehsicherung zumindest in Umfangsrichtung formschlüssig miteinander in Eingriff stehen. Insbesondere ist sind Formschlusskontur und die Gegenkontur lösbar, z.B. über eine Verzahnung, miteinander verbunden. Alternativ können die Formschlusskontur und die Gegenkontur jedoch auch unlösbar, z.B. über eine Verstemmung, miteinander verbunden sein. Es wird somit ein Schutzrohr vorgeschlagen, welches sich in einfacher Weise nach Montage der Magneten an der Kolbenstange montieren lässt. Durch die Verdrehsicherung wird zudem sichergestellt, dass das Schutzrohr gegenüber dem Dämpferrohr in Umfangsrichtung lagerichtig fixiert ist und somit die Funktion der Sensoreinrichtung gewährleistet ist.
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In einer weiteren konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass die Formschlusskontur und die Gegenkontur nur in einer festgelegten Orientierung miteinander in Eingriff bringbar sind. Insbesondere ist dadurch ein sogenanntes „Poka-Yoke-Prinzip“ umgesetzt, wodurch das Schutzrohr nicht in einer anderen als der gewünschten Orientierung an der Kolbenstange, insbesondere dem Flanschabschnitt, montierbar ist. Insbesondere ist in einer falschen Orientierung eine Montage des Schutzrohrs geometrisch und/oder mechanisch verhindert. In der festgelegten Orientierung sind der Magnet und die Erfassungseinrichtung lagerichtig zueinander ausgerichtet. Insbesondere ist das Schutzrohr in nur einer einzigen Orientierung an dem Flanschabschnitt montierbar, wenn an dem Dämpferrohr nur ein einzelner Magnet angeordnet ist. Dabei entspricht die festgelegte Orientierung der Orientierung, in der die Erfassungseinrichtung in Umfangsrichtung überdeckend zu dem Magneten angeordnet ist. Bei mehreren an dem Dämpferrohr angeordneten Magneten, ist das Schutzrohr in mehreren festgelegten Orientierungen an dem Flanschabschnitt montierbar. Dabei entsprechen die festgelegten Orientierungen jeweils der Orientierung, in der die Erfassungseinrichtung in Umfangsrichtung überdeckend zu mindestens einem oder mehreren Magneten angeordnet ist. Somit wird sichergestellt, dass ein Montagefehler beim Zusammenbau der Dämpfervorrichtung, insbesondere eine Verdrehung der Erfassungseinrichtung zu dem Magnet verhindert wird.
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In einer weiteren Umsetzung ist vorgesehen, dass das Dämpferrohr eine Markierung aufweist, welche zur Anzeige einer Position des durch das Schutzrohr verdeckten Magneten ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere kann die Markierung endseitig, insbesondere in einem nicht durch das Schutzrohr verdeckten Sichtbereich, an dem Dämpferrohr angeordnet. Beispielsweise kann die Markierung durch einen Aufkleber, eine Einprägung, eine Lackierung oder dergleichen gebildet sein. Durch die Markierung kann eine lagerichtige Montage des Schutzrohrs bzw. der darauf montierten Erfassungseinrichtung relativ zu den Magneten gewährleistet werden.
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In einer weiteren Realisierung ist vorgesehen, dass das Schutzrohr einen Montageabschnitt aufweist. Insbesondere dient der Montageabschnitt zur formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Aufnahme der Erfassungseinrichtung. Vorzugsweise ist der Montageabschnitt als ein an einer radialen Außenseite des Schutzrohrs angeordnet Sockel ausgebildet. Der Montageabschnitt weist eine ebene Montagefläche auf, wobei die Erfassungseinrichtung auf der Montagefläche montiert ist. Die Montagefläche erstreckt sich in axialer Richtung in Bezug auf die Längsachse, insbesondere in dem Erfassungsbereich, an dem Schutzrohr. Vorzugsweise ist die Erfassungseinrichtung in radialer Richtung von außen auf die Montagefläche montiert, sodass sich das Schutzrohr zwischen dem Magnet und der Erfassungseinrichtung erstreckt. Alternativ kann die Erfassungseinrichtung jedoch auch in radialer Richtung von innen auf die Montagefläche montiert sein, sodass die Erfassungseinrichtung unmittelbar beabstandet zu dem Magnet angeordnet ist.
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In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Montageabschnitt zur Bildung eines Führungsbereichs in radialer Richtung nach außen hin versetzt ist. Insbesondere ist durch den Führungsbereich ein zusätzlicher Bauraum in radialer Richtung zwischen dem Dämpferrohr und dem Schutzrohr gebildet, welcher zur Aufnahme des mindestens einen Magneten dient. Der Führungsbereich ist dabei in radialer Richtung durch die Montagefläche begrenzt. Insbesondere ist der Magnet innerhalb des Führungsbereichs in axialer Richtung verschiebbar und/oder geführt, wohingegen eine Bewegung in Umfangsrichtung nur geringfügig zulässig oder verhindert ist. Vorzugsweise können durch den zusätzlichen Bauraum, Magnete mit einem größeren Bauraumbedarf, wie z.B. Ferrit-Magnete, zwischen Dämpferrohr und Schutzrohr angeordnet werden, ohne dass diese mit dem Schutzrohr kontaktieren oder an diesem schleifen.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage der Dämpfervorrichtung, wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Das Verfahren umfasst dabei folgende Schritte:
- - Bereitstellen eines Dämpferrohrs und eine in dem Dämpferrohr bewegbar aufgenommene Kolbenstange;
- - Montieren mindestens eines Magneten in einem Aufnahmebereich an einem Außenumfang des Dämpferrohrs;
- - Fixieren eines Schutzrohrs an der Kolbenstange relativ zu dem Dämpferrohr;
- - Montieren einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Position des Magneten an dem Schutzrohr, wobei die Erfassungseinrichtung und der Magnet lagerichtig zueinander ausgerichtet sind.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1a, b eine schematische Darstellung einer Dämpfungsvorrichtung in unterschiedlichen Montagezuständen;
- 2a-d eine Detailansicht der Dämpfungsvorrichtung aus den 1a, b in unterschiedlichen Montagezuständen;
- 3a, b eine Detailansicht einer Verdrehsicherung der Dämpfungsvorrichtung aus den 1a, b.
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Die 1a, b zeigen jeweils in einer schematischen Darstellung eine Dämpfungsvorrichtung 1 in unterschiedlichen Montagezuständen als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Beispielsweise ist die Dämpfungsvorrichtung 1 als ein Stoßdämpfer für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Die Dämpfungsvorrichtung 1 kann beispielsweise als ein hydraulischer oder pneumatischer Stoßdämpfer ausgebildet sein.
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Die Dämpfervorrichtung 1 weist ein Dämpferrohr 2 sowie eine Kolbenstange 3 auf, wobei die Kolbenstange 3 in einer axialen Richtung in Bezug auf eine Längsachse L bewegbar in dem Dämpferrohr 2 aufgenommen ist. Zur Anbringung der Dämpfervorrichtung 1, insbesondere im Bereich einer Radaufhängung, weist das Dämpferrohr 2 endseitig einen ersten Anbindungsabschnitt 4a und die Kolbenstange 3 endseitig einen zweiten Anbindungsabschnitt 4b auf. Die beiden Anbindungsabschnitte 4a, b sind jeweils als ein Lagerauge gebildet, in welche beispielsweise ein Gelenk eingesetzt werden kann. In einer Einbausituation sind die beiden Anbindungsabschnitte 4a, b vorzugsweise gleichgerichtet zueinander an dem Fahrzeug fixiert.
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In 1a ist die Dämpfervorrichtung 1 in einem zusammengebauten Zustand dargestellt, wobei die Dämpfervorrichtung 1 ein Schutzrohr 5 aufweist, welches das Dämpferrohr 2 und die Kolbenstange 3 in Umfangsrichtung umgibt. Das Schutzrohr 5 dient dabei zum Schutz einer Eintrittsstelle der Kolbenstange 3 in das Dämpferrohr 2 gegen Fremdpartikel wie Schmutz- und Staub, wobei das Schutzrohr 5 hierzu staubdicht ausgebildet ist. Das Schutzrohr 5 ist im Bereich des zweiten Anbindungsabschnitts 4b fest mit der Kolbenstange 3 verbunden, sodass das Schutzrohr 5 bei einer Relativbewegung B zwischen Kolbenstange 3 und Dämpferrohr 2 in axialer Richtung durch die Kolbenstange 3 mitgenommen wird. Beispielsweise ist das Schutzrohr 5 als ein Kunststoffrohr ausgebildet.
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Die Dämpfervorrichtung 1 weist eine Sensoreinheit 6 auf, welche zur Erfassung einer Relativposition zwischen dem Dämpferrohr 2 und der Kolbenstange 3 dient. Die Sensoreinheit 6 ist als ein lineares Wegmesssystem ausgebildet, welches dazu ausgebildet ist, eine sich einstellende Relativposition des Dämpferrohrs 2 und der Kolbenstange 3 basierend auf der Relativbewegung B zu erfassen. Hierzu weist die Sensoreinheit 6 einen ersten und einen zweiten Magneten 7a, b sowie eine Erfassungseinrichtung 8 auf, welche zur Erfassung einer Position der Magneten 7a, b ausgebildet ist.
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Wie aus der 1b zu entnehmen, sind die Magneten 7a, b in einem Aufnahmebereich 9 verliersicher an einem Außenumfang des Dämpferrohrs 2 angeordnet. Der Aufnahmebereich 9 ist Nahe der Eintrittsstelle angeordnet, sodass dieser bei der Relativbewegung B dauerhaft durch das Schutzrohr 5 abgedeckt ist. Die Erfassungseinrichtung 8 ist gegenüberliegend zu den beiden Magneten 7a, b außenseitig an dem Schutzrohr 5 angeordnet, wobei sich die Erfassungseinrichtung 8 in axialer Richtung in Bezug auf die Längsachse L über einen linearen Erfassungsbereich E erstreckt. Der Erfassungsbereich E ist dabei derart ausgelegt, dass bei der Relativbewegung B mindestens einer der beiden Magneten 7a, b dauerhaft in dem Erfassungsbereich E angeordnet und durch die Erfassungseinrichtung 8 erfassbar ist. Vorzugsweise erstreckt sich der Erfassungsbereich E über den kompletten Hub der Kolbenstange 3.
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Beispielsweise erfolgt die Erfassung mittels einer magneto-induktiven Erfassungstechnik. Hierzu sind die Magneten 7a, b als Permanentmagnete ausgebildet, welche ein dauerhaftes Magnetfeld erzeugen. Die Erfassungseinrichtung 8 ist als eine Spulenanordnung mit mehreren sich über den Erfassungsbereich E erstreckende Spulen, nicht dargestellt, ausgebildet, wobei mindestens eine der Spulen als eine Sendespule und mindestens eine der Spulen als eine Empfangsspule ausgebildet ist. In Abhängigkeit der Relativposition der Magneten 7a, b ergibt sich eine positionsabhängige Überkopplung zwischen der Sende- und Empfangsspule, wobei durch Auswertung von Signalen der Empfangsspule die Relativposition der Magneten 7a, b feststellbar ist. Beispielsweise sind die Spulen auf einer Leiterplatte angeordnet und/oder in diese integriert.
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Die beiden Magnete 7a, b können selbsthaltend an dem Dämpferrohr 2 fixiert sein, wobei das Dämpferrohr 2 hierzu aus einem ferromagnetischen Material gebildet ist. Beispielsweise können die Magnete 7a, b als Neodym-Magnete ausgebildet sein, welche sich durch eine sehr hohe Selbsthaftung auszeichnen. Zusätzlich weist die Dämpfervorrichtung 1 ein Fixierungsband 10 auf, welches von außen über das Dämpferrohr 2 gestülpt und die beiden Magneten 7a, b in dem Aufnahmebereich 9 fixiert. Beispielsweise kann das Fixierungsband 10 als ein Klebeband oder eine getränkte Gewebematte (Prepreg) ausgebildet sein. Das Fixierungsband 10 dient beispielsweise dazu die Magnete 7a, b z.B. gegen ein Verrutschen an dem Dämpferrohr 2 zu sichern und/oder gegen schädlich Einflüsse aus der Umgebung.
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Die 2a bis 2d zeigen jeweils eine perspektivische Detaildarstellung der Dämpfervorrichtung 1, insbesondere des Aufnahmebereichs 9, in unterschiedlichen Montagezuständen als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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2a zeigt dabei die Dämpfervorrichtung 1 in einem ersten Montagezustand, wobei die Dämpfervorrichtung 1 ohne Magnete 7a, b dargestellt ist. Die Dämpfervorrichtung 1 weist eine erste und eine zweite in dem Aufnahmebereich 9 angeordnete Aufnahmetasche 11a, b auf, wobei die erste Aufnahmetasche 11a zur Aufnahme des ersten Magneten 7a und die zweite Aufnahmetasche 11b zur Aufnahme des zweiten Magneten 7b dient. Die Aufnahmetaschen 11a, b sind als ebene Flächensegmente ausgebildet, welche in radialer Richtung in den Außenumfang des Dämpferrohrs 2 eingeprägt sind. Die Aufnahmetaschen 11 a, b weisen dabei eine Negativkontur der aufzunehmenden Magnete 7a, b auf, sodass die Magnete 7a, b formschlüssig bzw. passgenau in die jeweils zugehörige Aufnahmetasche 11a, b einsetzbar sind. Durch die Aufnahmetaschen 11a, b können die Magnete 7a, b in einer festen Endlage an dem Dämpferrohr 2 angeordnet werden, wobei die Magnete 7a, b zugleich in axialer Richtung und in Umfangsrichtung in den Aufnahmetaschen 11a, b durch einen Formschluss festgelegt sind.
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2b zeigt die Dämpfervorrichtung 1 in einem zweiten Montagezustand, wobei die Magnete 7a, b in der jeweils zugehörigen Aufnahmetasche 11a, b eingesetzt sind. Dabei sind die Magnete 7a, b aufgrund der magnetischen Anziehungskraft selbsthaltend in den Aufnahmetaschen 11a, b gehalten, wobei die Magnete 7a, b durch die Aufnahmetaschen 11a, b in einer festgelegten Endlage zu dem zweiten Anbindungsabschnitt 4b ausgerichtet sind. Die beiden Magneten 7a, b sind dabei in Umfangsrichtung beabstandet zueinander und mit entgegengesetzter Polarität in dem Aufnahmebereich 9 angeordnet.
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2c zeigt die Dämpfervorrichtung 1 in einem dritten Montagezustand, wobei die Magnete 7a, b durch das Fixierungsband 10 in dem Aufnahmebereich 9 an dem Dämpferrohr 2 fixiert sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Fixierungsband als ein Schrumpfschlauch 12 ausgebildet. Bei der Montage wird der Schrumpfschlauch 12 in axialer Richtung auf das Dämpferrohr 2 soweit aufgeschoben, dass der Schrumpfschlauch 12 die beiden Magnete vollständig überdeckt. Anschließend wird der Schrumpfschlauch 12 erhitzt, sodass sich der Schrumpfschlauch 12 an die beiden Magnete 7a, b sowie das Dämpferrohr 2 anlegt. Beispielsweise ist der Schrumpfschlauch 12 an seiner Innenseite mit einem Klebstoff versehen, sodass der Aufnahmebereich 9 fluiddicht, insbesondere wasserdicht, durch den Schrumpfschlauch 12 versiegelt wird.
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2d zeigt die Dämpfervorrichtung 1 in einem vierten Montagezustand, wobei das Schutzrohr 5 über das Dämpferrohr 2 geschoben und mit der Kolbenstange 3 verbunden ist. Hierzu weist die Kolbenstange 3 im Bereich des zweiten Anbindungsabschnitts 4b einen Flanschabschnitt 13 auf, welcher radial nach außen gerichtet ist. Der Flanschabschnitt 13 ist beispielsweise als eine tellerförmige Kappe ausgebildet, welche beispielsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Kolbenstange 3 drehfest verbunden ist. Über eine Verdrehsicherung 14 ist das Schutzrohr 5 in Umfangsrichtung drehfest mit dem Flanschabschnitt 13 verbunden. Die Verdrehsicherung 14 ist dabei mittels Formschluss zwischen dem Schutzrohr 5 und der Kolbenstange 3 realisiert, wie dies in den nachfolgenden Figuren näher beschrieben ist.
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Bei der Montage wird das Schutzrohr 5 lagerichtig zu dem Dämpferrohr 2 positioniert und über die Verdrehsicherung 14 an dem Flanschabschnitt 13 fixiert. Dabei ist „Iagerichtig“ dahingehend zu verstehen, als dass die an dem Schutzrohr 5 montierte Erfassungseinrichtung 8, wie in 1a dargestellt, überdeckend zu mindestens einem der Magnete 7a, b angeordnet ist. Hierzu ist endseitig, insbesondere im Bereich des ersten Anbindungsabschnitts 4a, eine Markierung M vorgesehen, welche die Lage der Magneten 7a, b anzeigt, wenn das Schutzrohr 5 die Magneten 7a, b verdeckt. Die Markierung M kann beispielsweise als eine auf das Dämpferrohr 2 aufgebrachte Lackierung, Prägung, Gravierung oder dergleichen ausgebildet sein.
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Ferner weist das Schutzrohr 5 einen Montageabschnitt 15 auf, welcher zur Montage der Erfassungseinrichtung 8 dient. Der Montageabschnitt 15 ist als ein radial nach außen versetzter Sockel ausgebildet, welche an seiner Außenseite eine ebene Montagefläche 16 aufweist. Die Erfassungseinrichtung 8 kann auf der Montagefläche 16 von außen montiert und beispielsweise über eine Schraubverbindung gesichert sein. Durch den Montageabschnitt 15 ist ein Führungsbereich, verdeckt dargestellt, zwischen dem Schutzrohr 5 und dem Dämpferrohr 2 gebildet, welcher sich in axialer Richtung in Bezug auf die Längsachse L vorzugsweise über den gesamten Erfassungsbereich E erstreckt. Das Schutzrohr 5 ist dabei derart zu dem Dämpferrohr 2 ausgerichtet, sodass die beiden Magnete 7a, b in dem Führungsbereich geführt aufgenommen sind. Bei der Relativbewegung B werden die Magneten 7a, b somit relativ zu dem Schutzrohr 5 innerhalb des Führungsbereichs in axialer Richtung verschoben. Beispielsweise tragen die beiden Magneten 7a, b in radialer Richtung so viel auf, dass eine Verdrehung des Schutzrohrs 5 über den Führungsbereich hinaus verhindert ist.
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Die 3a, b zeigen jeweils in einer perspektivischen Detailansicht unterschiedliche Ausführungen der Verdrehsicherung 14 der Dämpfervorrichtung 1. Zur Bildung der Verdrehsicherung 14 weist der Flanschabschnitt 13 eine Formschlusskontur 17 und das Schutzrohr 5 eine Gegenkontur 18 auf, wobei die Formschlusskontur 17 und die Gegenkontur 18 zumindest in Umfangsrichtung um die Längsachse L formschlüssig miteinander in Eingriff stehen.
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Die 3a zeigt eine erste Ausgestaltung der Verdrehsicherung 14. Dabei ist die Formschlusskontur 17 durch mehrere in axialer Richtung ausgebildete Erhebungen 19, zum Beispiel durch eine sternförmige Anprägung, gebildet, welche in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Die Gegenkontur 18 ist durch mehrere Rippen 20 gebildet, welche in radialer Richtung nach innen ausgerichtet sind. Die Rippen 20 bilden dabei einerseits in axialer Richtung einen Endanschlag für den Flanschabschnitt 13 und andererseits in Umfangsrichtung eine formschlüssige Aufnahme für jeweils eine der Erhebungen 19. Hierzu ist jeweils eine Erhebung 19 zwischen zwei benachbarten Rippen 20 in Umfangsrichtung durch die gebildete Aufnahme formschlüssig aufgenommen, um die Verdrehsicherung 14 zu bilden.
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Die 3b zeigt eine zweite Ausgestaltung der Verdrehsicherung 14. Dabei ist die Formschlusskontur 17 durch zwei diametral einander gegenüberliegende Einkerbungen 21 gebildet, welche in radialer Richtung in den Flanschabschnitt 13 eingebracht sind. Die Gegenkontur 18 ist durch jeweils eine zu der Einkerbung 21 komplementäre Zacke 22 ausgebildet, welche in radialer Richtung an dem Schutzrohr 5 ausgebildet ist. Beispielsweise kann bei der Montage des Schutzrohrs 5 die Zacke 22 durch eine plastische Verformung in die Einkerbung 21 eingeformt werden. Beispielsweise kann dies mittels Prägen oder Heißverstemmen umgesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dämpfervorrichtung
- 2
- Dämpferrohr
- 3
- Kolbenstange
- 4a, b
- Anbindungsabschnitte
- 5
- Schutzrohr
- 6
- Sensoreinheit
- 7a, b
- Magnete
- 8
- Erfassungseinrichtung
- 9
- Aufnahmebereich
- 10
- Fixierungsband
- 11a, b
- Aufnahmetaschen
- 12
- Schrumpfschlauch
- 13
- Flanschabschnitt
- 14
- Verdrehsicherung
- 15
- Montageabschnitt
- 16
- Montagefläche
- 17
- Formschlusskontur
- 18
- Gegenkontur
- 19
- Erhebungen
- 20
- Rippen
- 21
- Einkerbungen
- 22
- Zacken
- B
- Relativbewegung
- E
- Erfassungsbereich
- L
- Längsachse
- M
- Markierung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018116101 A1 [0003]
