DE102021100449A1 - Arrangement for venting a protective sleeve of a damper of a motor vehicle and wheel suspension of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung (100) zur Entlüftung einer Schutzmanschette (10) eines Dämpfers eines Kraftfahrzeugs, bei der eine Kolbenstange (12) des Dämpfers über ein Dämpferlager (20) karosserieseitig gelagert ist und die Kolbenstange (12) von einer Schutzmanschette (10) umschlossen ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zur Entlüftung ein von der Schutzmanschette (10) eingeschlossenes Luftvolumen (10-1) über das Dämpferlager (20) mit der Umgebung kommuniziert.The invention relates to an arrangement (100) for venting a protective sleeve (10) of a damper in a motor vehicle, in which a piston rod (12) of the damper is mounted on the body via a damper bearing (20) and the piston rod (12) is supported by a protective sleeve (10) is enclosed. The invention is characterized in that an air volume (10-1) enclosed by the protective sleeve (10) communicates with the environment via the damper mount (20) for venting.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Entlüftung einer Schutzmanschette eines Dämpfers eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Patentanspruch 1 sowie eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 10 angegebenen Art.The invention relates to an arrangement for venting a protective sleeve of a damper of a motor vehicle according to patent claim 1 and a wheel suspension of a motor vehicle according to the type specified in the preamble of
Statische hydraulische Systeme, wie teiltragende/volltragende Hydropneumatik, und dynamische hydraulische Systeme, wie aktive Dämpfer, benötigen aufgrund des - im Vergleich zu konventionellen Dämpfern - erhöhten hydraulischen Betriebsdrucks aufwändige Dichtungssysteme. Um die Kolbenstange und damit das Dichtungspaket zu schützen, ist es bekannt, einen sogenannter „Vollschutz“ zu verwenden. Im Gegensatz zu einer Schutzhülle schirmt ein Vollschutz die Kolbenstange über den gesamten Federweg zuverlässig gegen Umwelteinflüsse, wie Schmutz und Steinschlag ab. Ein Vollschutz ist meist als Schutzmanschette ausgeführt und ist z.B. am oberen Ende am Dämpferlager und am unteren Ende am Dämpferrohr angebunden. Beim Ein- Ausfedern kommt es aufgrund der Relativbewegung zwischen Dämpferohr und Dämpferlager zu einer Volumenänderung des von der Schutzmanschette umschlossenen Hohlraums, d.h. es tritt ein Pumpeffekt auf, infolge dessen Luft aus der Umgebung in den von der Schutzmanschette umschlossenen Hohlraum angesaugt und Luft aus dem von der Schutzmanschette umschlossenen Hohlraum an die Umgebung gefördert wird.Static hydraulic systems, such as partially supporting/fully supporting hydropneumatics, and dynamic hydraulic systems, such as active dampers, require complex sealing systems due to the increased hydraulic operating pressure compared to conventional dampers. In order to protect the piston rod and thus the seal assembly, it is known to use a so-called "full protection". In contrast to a protective cover, a full protection shields the piston rod reliably against environmental influences such as dirt and stone chipping over the entire spring travel. Full protection is usually designed as a protective sleeve and is connected, for example, to the damper bearing at the top end and to the damper tube at the bottom end. During compression and rebound, the volume of the cavity enclosed by the protective sleeve changes due to the relative movement between the damper tube and the damper bearing, i.e. a pumping effect occurs, as a result of which air is sucked from the environment into the cavity surrounded by the protective sleeve and air from the cavity surrounded by the Protective sleeve enclosed cavity is promoted to the environment.
Um eine entsprechende Be- /Entlüftung bzw. Kommunikation mit der Umgebung zu gewährleisten, ist es bekannt, die Schutzmanschette mit entsprechenden Entlüftungsöffnungen zu versehen, vgl.
Die Anordnung der Entlüftungsöffnungen unmittelbar in der Schutzmanschette erweist sich als nachteilig, da aufgrund der damit verbundenen relativen Nähe der Entlüftungsöffnungen zu den primären Schmutzquellen, nämlich Reifen und Straße, es zu einem unerwünschten Schmutz- und/oder Feuchtigkeitseintrag kommen kann.The arrangement of the ventilation openings directly in the protective sleeve has proven to be disadvantageous, since due to the associated relative proximity of the ventilation openings to the primary sources of dirt, namely the tires and the road, an undesired entry of dirt and/or moisture can occur.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Entlüftung einer Schutzmanschette eines Dämpfers eines Kraftfahrzeugs anzugeben, mittels der ein Schmutz- und/oder Feuchtigkeitseintrag verhindert bzw. erschwert wird.The invention is based on the object of specifying an arrangement for venting a protective sleeve of a damper of a motor vehicle, by means of which the entry of dirt and/or moisture is prevented or made more difficult.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This problem is solved by the features of patent claim 1.
Die Unteransprüche 2 bis 9 bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims 2 to 9 form advantageous developments of the invention.
Gemäß der Anordnung zur Entlüftung einer Schutzmanschette eines Dämpfers eines Kraftfahrzeugs, ist eine Kolbenstange des Dämpfers über ein Dämpferlager karosserieseitig gelagert und die Kolbenstange ist von der Schutzmanschette umschlossen.According to the arrangement for venting a protective sleeve of a damper of a motor vehicle, a piston rod of the damper is mounted on the body side via a damper bearing and the piston rod is surrounded by the protective sleeve.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein von der Schutzmanschette eingeschlossenes Luftvolumen zur Entlüftung über das Dämpferlager mit der Umgebung kommuniziert, d.h. die Entlüftung erfolgt nunmehr über das Dämpferlager. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Effekt, dass die Schutzmanschette nunmehr geschlossen, d.h. entlüftungsöffnungsfrei ausgebildet ist, und da - die Entlüftung über das Dämpferlager erfolgt - die Entlüftung weiter beabstandet zu den primären Schmutzquellen Reifen und Straße erfolgt, sodass ein Eintreten von Schmutz und oder Wasser deutlich erschwert ist.According to the invention, an air volume enclosed by the protective sleeve communicates with the environment via the top mount for venting, i.e. venting now takes place via the top mount. The design according to the invention has the effect that the protective sleeve is now closed, i.e. it is designed without ventilation openings, and since - the ventilation takes place via the damper bearing - the ventilation takes place further away from the primary sources of dirt, tires and road, so that dirt and/or water can clearly enter is difficult.
Vorzugsweise erfolgt dabei die Entlüftung bzw. Belüftung über das Dämpferlager in einen karosserieaufbauseitigen Hohlraum, wie z.B. Motorraum oder Karosseriehohlraum. Aufgrund der Entlüftung in einen karosserieaufbauseitigen Hohlraum, d.h. einen Raum, der per se bereits einen Schutz vor den primären Schmutzquellen Reifen und Wasser bildet, ist in vorteilhafter Weise die Gefahr eines Schmutz- und/oder Feuchtigkeitseintrag deutlich reduziert.Preferably, the venting or ventilation takes place via the damper mount into a cavity on the bodywork side, such as the engine compartment or body cavity. Due to the venting into a cavity on the bodywork side, i.e. a space which per se already provides protection against the primary sources of dirt, tires and water, the risk of dirt and/or moisture entering is significantly reduced in an advantageous manner.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, weist das Dämpferlager ein das Dämpferlager karosserieseitig lagerndes Gehäuse, eine die Kolbenstange lagernde Innenhülse, eine konzentrisch zur Innenhülse angeordnete, im Gehäuse aufgenommene Außenhülse sowie einen zwischen Innen- und Außenhülse angeordneten Elastomerkörper auf.According to a first embodiment of the arrangement according to the invention, the damper mount has a housing supporting the damper mount on the bodywork, an inner sleeve supporting the piston rod, an outer sleeve arranged concentrically to the inner sleeve and accommodated in the housing, and an elastomer body arranged between the inner and outer sleeve.
Die erste Ausführungsform sieht dabei vor, dass das Gehäuse mit zumindest einer Bohrung versehen ist, über die ein von der Schutzmanschette eingeschlossenes Luftvolumen in axialer Richtung a betrachtet oberhalb des Dämpferlagers mit der Umgebung kommuniziert. Aufgrund ihrer konstruktiven Einfachheit und damit kostengünstigen Realisierbarkeit, erweist sich diese Ausführungsform als besonders vorteilhaft.The first embodiment provides that the housing is provided with at least one bore, via which an air volume enclosed by the protective sleeve, viewed in the axial direction a, communicates with the environment above the damper bearing. This embodiment proves to be particularly advantageous due to its constructive simplicity and thus cost-effective feasibility.
Um eine ausreichende Be- bzw. Entlüftung zu gewährleisen, sind bevorzugt mehrere, über den Umfang des Gehäuses verteilt angeordnete Bohrungen vorgesehen.In order to ensure sufficient aeration or deaeration, a plurality of bores distributed over the circumference of the housing are preferably provided.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, umfasst das Dämpferlager wiederum ein das Dämpferlager karosserieseitig lagerndes Gehäuse, eine die Kolbenstange lagernde Innenhülse, eine konzentrisch zur Innenhülse angeordnete, im Gehäuse aufgenommene Außenhülse sowie einen zwischen Innen- und Außenhülse angeordneten Elastomerkörper.According to a second embodiment of the arrangement according to the invention, the damper bearing in turn comprises a housing that supports the damper bearing on the bodywork side, an inner sleeve that supports the piston rod, and an inner sleeve that is concentric to the inside sleeve arranged, accommodated in the housing outer sleeve and arranged between the inner and outer sleeve elastomeric body.
Die zweite Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse zumindest eine Bohrung aufweist, über die das von der Schutzmanschette eingeschlossenes Luftvolumen mit einem zwischen Elastomerkörper, Außenhülse, Gehäuse und Kolbenstange ausgebildeten Hohlraum verbunden ist, wobei die Kolbenstange ihrerseits Bohrungen aufweist, über die der Hohlraum - in axialer Richtung a betrachtet - oberhalb des Dämpferlagers kommunizierend mit der Umgebung verbunden ist. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass aufgrund der Zu-/Abführung über die in die Kolbenstange eingebrachte Bohrungen, eine besonders kompakte, wenig Bauraum benötigende Konstruktion zur Verfügung gestellt ist.The second embodiment is characterized in that the housing has at least one bore, via which the volume of air enclosed by the protective sleeve is connected to a cavity formed between the elastomer body, outer sleeve, housing and piston rod, the piston rod in turn having bores via which the cavity - considered in the axial direction a - above the damper bearing is communicatively connected to the environment. The advantage of this embodiment is that due to the supply/discharge via the bores made in the piston rod, a particularly compact design that requires little installation space is made available.
Um einen ausreichenden Luftaustausch zwischen dem von der Schutzmanschette eingeschlossenen Luftvolumen und dem zwischen Elastomerkörper, Außenhülse, Gehäuse und Kolbenstange ausgebildeten Hohlraum sicherzustellen, sind vorzugsweise mehrere, umfangsseitig verteilt angeordnete Bohrungen in das Gehäuse eingebracht. Die Bohrungen in der Kolbenstange sind bevorzugt als eine in axiale Richtung a ausgerichtete Längsbohrung und eine in radiale Richtung r ausgerichtete Querbohrung ausgeführt.In order to ensure sufficient air exchange between the air volume enclosed by the protective sleeve and the hollow space formed between the elastomer body, outer sleeve, housing and piston rod, a plurality of bores distributed around the circumference are preferably made in the housing. The bores in the piston rod are preferably designed as a longitudinal bore oriented in the axial direction a and a transverse bore oriented in the radial direction r.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, weist das Dämpferlager wiederum ein das Dämpferlager karosserieseitig lagerndes Gehäuse, eine die Kolbenstange lagernde Innenhülse, eine konzentrisch zur Innenhülse angeordnete, im Gehäuse aufgenommene Außenhülse sowie einen zwischen Innen- und Außenhülse angeordneten Elastomerkörper auf. Zudem ist in axialer Richtung a zwischen Gehäuse und dem Dämpferrohr des Dämpfers eine Zusatzfeder angeordnet.According to a third embodiment of the arrangement according to the invention, the damper bearing in turn has a housing that supports the damper bearing on the bodywork, an inner sleeve that supports the piston rod, an outer sleeve that is arranged concentrically with the inner sleeve and is accommodated in the housing, and an elastomer body that is arranged between the inner and outer sleeves. In addition, an additional spring is arranged in the axial direction a between the housing and the damper tube of the damper.
Die dritte Ausführungsform sieht vor, dass die Zusatzfeder zumindest eine Bohrung aufweist, über die das von der Schutzmanschette eingeschlossene Luftvolumen mit einem zwischen Elastomerkörper, Außenhülse, Gehäuse, Kolbenstange und Elastomerkörper ausgebildeten Hohlraum verbunden ist, wobei der Elastomerkörper seinerseits zumindest eine Bohrung aufweist, über die der Hohlraum - in axialer Richtung a betrachtet - oberhalb des Dämpferlagers mit der Umgebung kommunizierend verbunden ist. Da die Entlüftung über den Elastomerkörper und der - in der Regel aus einem Elastomer ausgebildete - Zusatzfeder erfolgt, ist in vorteilhafter Weise eine vereinfachte Nachrüstung bzw. Umrüstung bestehender Dämpferlager ermöglicht. Ein weiterer Vorteil ist, dass aufgrund der Zu-/Abführung über die Bauteile Zusatzfeder und Elastomerkörper wiederum eine bauraumsparende, kompakte Konstruktion zur Verfügung gestellt ist.The third embodiment provides that the auxiliary spring has at least one bore, via which the volume of air enclosed by the protective sleeve is connected to a cavity formed between the elastomer body, outer sleeve, housing, piston rod and elastomer body, with the elastomer body in turn having at least one bore through which the cavity--viewed in the axial direction a--is connected in communication with the environment above the damper bearing. Since the venting takes place via the elastomer body and the additional spring--generally made of an elastomer--a simplified retrofitting or conversion of existing damper mounts is made possible in an advantageous manner. A further advantage is that due to the supply/discharge via the additional spring and elastomer body components, a space-saving, compact design is again made available.
Um beim Ein- bzw. Ausfedern und des damit verbundenen Komprimieren bzw. Dekomprimieren der Zusatzfeder einen ausreichenden Luftdurchsatz über die Zusatzfeder zu dem Hohlraum sicherzustellen, weist die Zusatzfeder bevorzugt mehrere, über den Umfang verteilt angeordnete Bohrungen auf. Entsprechend sind auch im Elastomerkörper vorzugsweise mehrere, umfangsseitig verteilt angeordnete Bohrungen vorgesehen.In order to ensure a sufficient throughput of air via the additional spring to the cavity during compression or rebound and the associated compression or decompression of the additional spring, the additional spring preferably has a plurality of bores arranged distributed over the circumference. Correspondingly, a plurality of bores distributed around the circumference are preferably also provided in the elastomer body.
Vorzugsweise weist das Dämpferlager zudem karosserieseitig eine Staubkappe auf. D.h. die in axiale Richtung a nach oben gerichtete Entlüftung des Dämpferlagers erfolgt zunächst in den von der Staubkappe umschlossenen Hohlraum. Die Kommunikation mit der Umgebung erfolgt über zumindest eine, in die Staubkappe eingebrachte Öffnung.Preferably, the top mount also has a dust cap on the body side. This means that the ventilation of the damper bearing, which is directed upwards in the axial direction a, first takes place in the cavity enclosed by the dust cap. Communication with the environment takes place via at least one opening made in the dust cap.
Dabei ist bevorzugt im Bereich der Staubkappe, bzw. im Bereich der Öffnung der Staubkappe, eine karosserieseitige Entlüftungsöffnung vorgesehen, über die z.B. die Entlüftung zu einem karosserieaufbauseitigen Hohlraum, wie z.B. Motorraum oder Karosseriehohlraum, erfolgt.A vent opening on the body side is preferably provided in the area of the dust cap or in the area of the opening of the dust cap, via which venting to a cavity on the body structure side, such as the engine compartment or body cavity, takes place.
Um einen Schmutz- und/oder Feuchtigkeitseintrag zusätzlich zu erschweren, ist zudem vorzugsweise im Übergang zwischen Öffnung Staubkappe und karosserieseitiger Entlüftungsöffnung eine Dichtung vorgesehen.In order to make it even more difficult for dirt and/or moisture to enter, a seal is preferably provided in the transition between the opening in the dust cap and the ventilation opening on the body.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist zudem vorgesehen, dass der Öffnung in der Staubkappe und/oder der karosserieseitigen Entlüftungsöffnung ein Filterelement vorgeschaltet ist.According to a further preferred embodiment, it is also provided that a filter element is connected upstream of the opening in the dust cap and/or the vent opening on the body side.
Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde eine Radaufhängung für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 10 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass bei ausreichender Be- und Entlüftung einer die Kolbenstange umfassende Schutzmanschette, ein wirksamer Schutz gegenüber einem Schmutz- und/oder Feuchtigkeitseintrag gewährleistet ist.The invention is also based on the object of further developing a wheel suspension for a wheel of an axle of a motor vehicle according to the type specified in the preamble of
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 10 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.This object is achieved by the characterizing features of
In bekannter Art und Weise umfasst die Radaufhängung einen über mehrere Lenker gelenkig am Kraftfahrzeugaufbau gelagerten Radträger, eine zwischen Radträger und Kraftfahrzeugaufbau wirksame Tragfeder sowie einen zwischen Radträger und Kraftfahrzeugaufbau wirksamen Dämpfer, dem eine Anordnung zur Entlüftung einer Schutzmanschette zugeordnet ist.In a known manner, the wheel suspension comprises a wheel carrier articulated to the motor vehicle body via a plurality of links, a suspension spring acting between the wheel carrier and the motor vehicle body, and a wheel carrier between the wheel carriers and motor vehicle body effective damper, which is associated with an arrangement for venting a protective sleeve.
Die Radaufhängung zeichnet sich dadurch aus, dass die Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.The wheel suspension is characterized in that the arrangement is designed according to one of claims 1 to 9.
Sämtliche Ausführungen zur erfindungsgemäßen Anordnung zur Entlüftung einer Schutzmanschette eines Dämpfers eines Kraftfahrzeugs lassen sich analog auf die erfindungsgemäße Radaufhängung übertragen, sodass mit dieser auch die zuvor genannten Vorteile erzielt werden.All statements regarding the arrangement according to the invention for venting a protective sleeve of a damper of a motor vehicle can be transferred analogously to the wheel suspension according to the invention, so that the aforementioned advantages are also achieved with it.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.Further advantages and application possibilities of the invention result from the following description in connection with the exemplary embodiment illustrated in the drawing.
In der Zeichnung bedeutet:
-
1 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zur Entlüftung einer Schutzmanschette eines Dämpfers eines Kraftfahrzeugs; -
2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung in einer Schnittdarstellung, und -
3 eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung.
-
1 a sectional view of a first embodiment of the arrangement according to the invention for venting a protective sleeve of a damper of a motor vehicle; -
2 a second embodiment of the arrangement according to the invention in a sectional view, and -
3 a sectional view of a third embodiment of the arrangement according to the invention.
In der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren werden zur Vermeidung von Wiederholungen gleiche Bauteile und Komponenten mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, sofern keine weitere Differenzierung erforderlich oder sinnvoll ist.In the following description and in the figures, to avoid repetition, the same parts and components are identified with the same reference numbers, provided that no further differentiation is necessary or useful.
In bekannter Art und Weise ist dabei eine Kolbenstange 12 des Dämpfers über ein insgesamt mit der Bezugsziffer 20 bezeichnetes Dämpferlager an der Fahrzeugkarosserie 14 gelagert.In a known manner, a
Hierzu umfasst das Dämpferlager 20 ein Gehäuse 20-1, eine die Kolbenstange 12 lagernde Innenhülse 20-2, eine konzentrisch zur Innenhülse 20-2 angeordnete, im Gehäuse 20-1 aufgenommene Außenhülse 20-3 sowie einen zwischen der Innenhülse 20-2 und der Außenhülse 20-3 angeordneten Elastomerkörper 20-4.For this purpose, the damper bearing 20 comprises a housing 20-1, an inner sleeve 20-2 supporting the
In axialer Richtung a betrachtet ist zwischen Gehäuse 20-1 des Dämpferlagers 20 und dem Dämpferrohr 16, vgl.
Weiterhin ist, gemäß den in
Da beim Ein- Ausfedern die Schutzmanschette 10 wie eine Art „Luftpumpe“ wirkt, ist eine definierte Entlüftung bzw. Belüftung des von der Schutzmanschette 10 umschlossenen Hohlraums 24 bzw. des darin eingeschlossenen Luftvolumens 10-1 notwendig.Since the
Gemäß der in
Die in
Gemäß der in
Lediglich der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, dass insbesondere bei der Ausführungsform gemäß
Da gemäß den beschriebenen Ausführungsbeispielen die Entlüftung bzw. Belüftung in axialer Richtung a jeweils nach oben erfolgt, und damit die für die Entlüftung notwendigen Öffnungen von den primären Schmutzquellen, wie Reifen und Straße weggerichtet sind, ist in vorteilhafter Weise ein Eintreten von Schmutz und/oder Wasser deutlich erschwert.Since, according to the exemplary embodiments described, the venting or aeration takes place upwards in the axial direction a, and the openings required for venting are therefore directed away from the primary sources of dirt, such as tires and the road, dirt and/or dirt is advantageously prevented from entering water significantly more difficult.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |