DE102022210926A1

DE102022210926A1 - Schwingungsdämpfer mit einem externen Hydraulikaggregat

Info

Publication number: DE102022210926A1
Application number: DE102022210926.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Förster
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-10-17
Filing date: 2022-10-17
Publication date: 2024-04-18

Abstract

Schwingungsdämpfer mit einem externen Hydraulikaggregat für ein Fahrzeug, dessen Fahrzeugachse mindestens einen Querlenker aufweist, wobei zwischen einem äußeren Behälterrohr des Schwingungsdämpfers und dem Hydraulikaggregat ein dämpfmediumführendes Verbindungselement angeordnet ist, wobei das Verbindungselement als ein starres Abstandsbauteil ausgeführt ist, das sich zumindest bis einer von dem Querlenker gebildeten Ebene erstreckt, wobei die Ebene von der Schwenkbewegung des Querlenkers um eine Schwenkachse gebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für eine Querlenkerachse.
Aus der DE 11 2020 002 370 T5 ist ein Schwingungsdämpfer bekannt, der, wie die 1 zeigt, für die Anwendung in einem Fahrzeug mit einer Querlenkerachse geeignet ist. Der Schwingungsdämpfer verfügt über ein externes Hydraulikaggregat, das z. B. von einem Speicher und/oder einer Pumpe gebildet werden kann. Zur Vermeidung einer Bauraumkollision innerhalb des zur Verfügung stehenden Bauraums besteht zwischen dem Schwingungsdämpfer mit seinem äußeren Zylinder und dem externen Hydraulikaggregat ein flexible Leitungsverbindung. Eine derartige Leitungsverbindung ist an sich bekannt und wird vielfach eingesetzt. Es besteht jedoch der Nachteil, dass die Leitungsverbindung während des Betriebs im Fahrzeug beschädigt werden kann. Dieser und weitere Nachteile der Leitungsverbindung lassen sich nur durch qualitativ hochwertige Produkte beherrschen, wodurch sich diese Bauform jedoch verteuert.
Aus der DE 10 2018 215 054 A1 ist ein Schwingungsdämpfer mit einem externen Hydraulikaggregat bekannt, das über einen Adapter mit dem äußeren Behälter des Schwingungsdämpfers verbunden ist. Der Adapter dient zur definierten Winkelausrichtung des Hydraulikaggregats möglichst radial nahe am äußeren Zylinder.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin eine Lösung für einen Schwingungsdämpfer mit einem externen Hydraulikaggregat zu realisieren, bei dem der zur Verfügung stehende Bauraum an einer Fahrzeugachse besser ausgenutzt wird.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Verbindungselement als ein starres Abstandsbauteil ausgeführt ist, das sich zumindest bis einer von dem Querlenker gebildeten Ebene erstreckt, wobei die Ebene von der Schwenkbewegung des Querlenkers um eine Schwenkachse gebildet wird.
Mit der Erkenntnis, dass sich das Verbindungselements bis in den Bauraum des Querlenkers erstrecken kann, lässt sich ein starres Verbindungselement verwenden, das sich wesentlich einfacher montieren lässt und betriebssicherer ist als ein Schlauchelement.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist das Verbindungselement eine behälterrohrseitige Befestigung und eine Befestigung mit dem hydraulischen Aggregat auf, wobei zwischen den beiden Befestigungen ein axialer Versatz vorliegt. Der axiale Versatz sorgt für die räumliche Umgehung des Querlenkers und vereinfacht die Bestimmung für die Befestigungen an dem Behälterrohr des Schwingungsdämpfers wie auch am hydraulischen Aggregat.
Bevorzugt weist das Verbindungselement einen radial und einen axial verlaufenden Abschnitt auf, wobei die beiden Abschnitte einen Winkel größer 90° einschließen. Vielfach weist ein Schwingungsdämpfer ein endseitiges Anschlussorgan, z. B. ein Befestigungsauge zu einem Achslenker auf. Folglich befinden sich der Schwingungsdämpfer und der Achslenker in einer gemeinsamen Ebene. Mit dem schrägen Verlauf des Verbindungselements kann der notwendige Abstand zwischen dem Hydraulikaggregat und dem Behälterrohr und damit zum Achslenker sichergestellt werden.
Man kann auch vorsehen, dass sich das Verbindungselement ausgehend vom Behälterrohr radial und axial über den Querlenker hinaus erstreckt. Der Querlenker stellt damit keine Grenze für den nutzbaren Bauraum dar.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch weist das Verbindungselement zwei Anschlusskanäle auf, die an getrennte Arbeitsräume innerhalb des Schwingungsdämpfers angeschlossen sind, wobei sich Längsachsen der beiden Anschlusskanäle schneiden. Der Vorteil dieser Lösung besteht in der einfachen Herstellung der Anschlusskanäle, die durch eine Bohrung realisiert werden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung liegen Anschlussöffnungen der Anschlusskanäle an die Arbeitsräume auf einer gemeinsamen Achse, die deckungsgleich ist mit einer Längsachse der Anschlusskanäle. In der Regel weist das Behälterrohr einen ringförmigen Querschnitt auf. Wenn dann die Anschlussöffnungen auf einer gemeinsamen Achse angeordnet ist, dann lässt sich die Anschlussgeometrie zwischen dem Verbindungselement und dem Behälterrohr des Schwingungsdämpfers einfacher gestalten.
Eine besonders raumsparende Lösung wird dadurch erreicht, dass das Hydraulikaggregat ein zylindrisches Gehäuse aufweist, das im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Querlenkers ausgerichtet ist. Bei einer im Wesentlichen liegenden oder doch stark geneigten Ausrichtung des Hydraulikaggregats kann der axiale Abschnitt des Verbindungselements tendenziell kürzer dimensioniert werden im Vergleich zu einer vertikalen Ausrichtung.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:

1 u. 2 Ansichten des Schwingungsdämpfers innerhalb einer Fahrzeugachse
3 bis 5 Verbindungselement nach 1 und 2 als Einzelteil

Die 1 und 2 zeigen einen Schwingungsdämpfer 1 mit einem externen Hydraulikaggregat 3 in einer Fahrzeugachse 5. Das Hydraulikaggregat 3 kann z.B. ein Speicher, eine Pumpe oder auch eine Kombination beider Aggregatetypen sein. Die Fahrzeugachse 5 umfasst einen unteren Querlenker 7, an dem sich der Schwingungsdämpfer 1 mit einem Anschlussauge 9 abstützt. Das Anschlussauge 9 ist an einem Boden 11 eines äußeren Behälterrohres 13 des Schwingungsdämpfers 1 befestigt.
Ein oberer Querlenker 15 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu dem unteren Querlenker 7. Der obere Querlenker 15 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zwei Streben, die eine V-Anordnung 15A; 15B bilden. An der Spitzte der V-Anordnung greift ein nicht dargestellter Radträger der Fahrzeugachse 5 an. Gegenüberliegende Lager 17 dienen zur Anbindung des oberen Querlenkers 15 an eine Fahrzeugkarosserie.
Zwischen dem unteren und dem oberer Querlenker 7; 15 ist ein weiterer Querlenker 19 angeordnet, der in diesem Fall als Lenkungslenker dient. Zur Vervollständigung der wesentlichen Komponenten der Fahrzeugachse 5, die die Bauraumverhältnisse bestimmen, sind noch eine vertikal verlaufende Fahrzeugtragfeder 21 und eine horizontale Antriebswelle 23 dargestellt.
Wie man insbesondere der Darstellung nach 2 entnehmen kann, ist zwischen dem äußeren Behälterrohr 13 und dem Hydraulikaggregat 3 ein starres Verbindungselement 25 ausgeführt, das auch ein Abstandsbauteil darstellt. Das Verbindungselement 25 ist dämpfmediumführend gestaltet, so dass Dämpfmedium von dem Hydraulikaggregat 3 in einen Arbeitsraum des Schwingungsdämpfers 1 gelangen kann.
Der Schwingungsdämpfer 1 umfasst einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 27; 29. Ein Kolben 31 an einer axial beweglichen Kolbenstange 33 innerhalb eines Arbeitszylinders 35 sorgt für die hydraulische Trennung der Arbeitsräume 27; 29. Beide Arbeitsräume 27; 29 sind mit einer verstellbaren Dämpfventileinrichtung 37; 39 ausgestattet, wobei ein den Arbeitszylinder 35 einhüllendes Zwischenrohr 41 eine erste und eine zweite Fluidverbindung 43; 45 zwischen einem der Arbeitsräume 27; 29 und der angeschlossenen Dämpfventileinrichtung 37; 39 bildet. Die beiden Fluidverbindungen 43; 45 sind beispielsweise über eine dichtende Wand innerhalb des Zwischenrohres 41 voneinander getrennt.
Das Verbindungselement 25 ist über eine Adapterplatte 49 zum Ausgleich der gekrümmten Oberfläche des Behälterrohres 13 mit dem Behälterrohr verbunden, wobei ein erster Anschlusskanal 51 mit der ersten Fluidverbindung 43 und ein zweiter Anschlusskanal 53 mit der zweiten Fluidverbindung 45 verbunden ist. Dafür verfügt das Verbindungelement 25 über eine behälterrohrseitige Befestigung 55, z.B. über eine Planfläche 57 mit drei Befestigungsmitteln und eine Befestigung 59 für das Hydraulikaggregat 3, die z.B. über zwei Befestigungsmittel ausgeführt ist. Zwischen den beiden Befestigungen 55; 59 besteht ein axialer Versatz 61, über den die Lage des Hydraulikaggregats 3 in Richtung des unteren Querlenkers 7 verlagert wird.
Des Weiteren ist aus der 2 ein radial und ein axial verlaufender Abschnitt 63; 65 des Verbindungselements 25 ersichtlich. Die beiden Abschnitte 63; 65 schließen einen Winkel α größer 90° ein. Über diese Schrägstellung des axial verlaufenden Abschnitts 65 kann ein zusätzlicher radialer Versatz erzielt werden. Man kann auch vorsehen, dass sich das Verbindungselement 25 axial über den Querlenker 7 hinaus erstreckt. In der vorliegenden Ausführung verläuft ein Gehäuse 67 des Hydraulikaggregats im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Querlenkers 19. Bei einer Schwingbewegung der Querlenker 7; 15; 19 und des Schwingungsdämpfers 1 bleibt die Parallelstellung in etwa erhalten, so dass eine Kollision zwischen dem Hydraulikaggregat 3 und den Querlenkern ausgeschlossen ist. In der 1 ist eine Ebene 79 eingezeichnet, die in ihrer vertikalen Ausrichtung beispielhaft in etwa parallel zu einer Ebene 81 verläuft, in der auch die Längsachse des Schwingungsdämpfers verläuft. Die Ebene 79 wird durch die Schwenkbewegung des Querlenkers 15A, des Querlenkers 19 oder des Querlenkers 7 beschrieben, die jeweils eine Schwenkachse 15S; 19S; 7S aufweisen. Am Beispiel der Ebene 79 in Verbindung mit dem Querlenker 19 und der Schwenkachse 19S wird der Verlauf der Ebene 79 deutlich, die von einer in Richtung des Schwingungsdämpfers 1 weisen Innenseite des Querlenkers 19 bestimmt wird, da zu dieser Seite das Verbindungselement 25 ausgerichtet ist.
Die 3 bis 5 zeigen verschiedene Ansichten und einen Schnitt durch das Verbindungselement 25. In der 3 ist der Verlauf der Anschlusskanäle 51; 53 erkennbar. Der erste Anschlusskanal 51 verläuft schräg innerhalb des Verbindungselements 25, hingegen ist der zweite Anschlusskanal 53 vertikal ausgeführt. Beide Anschlusskanäle 51; 53 können sowohl in dem radialen wie auch in dem schrägverlaufenden Abschnitt 63; 65 durch einfache Bohrungen erzeugt werden. Stopfen 69; 71 verschließen die Anschlusskanäle 51; 53 endseitig. Anschlussöffnungen 73; 75 der Anschlusskanäle 51; 53 in die Fluidverbindungen 43; 45, s. 4, liegen auf einer gemeinsamen Achse 77, die deckungsgleich ist mit einer Längsachse 77 des zweiten Anschlusskanals 53.
Bezugszeichen

1: Schwingungsdämpfer
3: Hydraulikaggregat
5: Fahrzeugachse
7: unterer Querlenker
7S: Schwenkachse des Querlenkers 7
9: Anschlussauge
11: Boden
13: Behälterrohr
15: oberer Querlenker
15S: Schwenkachse des oberen Querlenkers 15
17: Lager
19: weiterer Querlenker
19S: Schwenkachse des weiteren Querlenkers 19
21: Fahrzeugtragfeder
23: Antriebswelle
25: Verbindungselement
27: kolbenstangenseitiger Arbeitsraum
29: kolbenstangenferner Arbeitsraum
31: Kolben
33: Kolbenstange
35: Arbeitszylinder
37: Dämpfventileinrichtung
39: Dämpfventileinrichtung
41: Zwischenrohr
43: erste Fluidverbindung
45: zweite Fluidverbindung
47: Wand
49: Adapterplatte
51: erster Anschlusskanal
53: zweiter Anschlusskanal
55: behälterrohrseitige Befestigung
57: Planfläche
59: Befestigung
61: axialer Versatz
63: radialer Abschnitt
65: axialer Abschnitt
67: Gehäuse des Hydraulikaggregats
69: Stopfen
71: Stopfen
73: Anschlussöffnungen
75: Anschlussöffnungen
77: Längsachse
79: Ebene
81: Ebene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 112020002370 T5 [0002]
DE 102018215054 A1 [0003]

Claims

Schwingungsdämpfer (1) mit einem externen Hydraulikaggregat (3) für ein Fahrzeug, dessen Fahrzeugachse (5) mindestens einen Querlenker (7; 15; 19) aufweist, wobei zwischen einem äußeren Behälterrohr (13) des Schwingungsdämpfers (1) und dem Hydraulikaggregat (3) ein dämpfmediumführendes Verbindungselement (25) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (25) als ein starres Abstandsbauteil ausgeführt ist, das sich zumindest bis einer von dem Querlenker (7; 15; 19) gebildeten Ebene (79) erstreckt, wobei die Ebene (79) von der Schwenkbewegung des Querlenkers (7; 15; 19) um eine Schwenkachse (15S, 19S, 7S) gebildet wird.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (25) eine behälterrohrseitige Befestigung (55) und eine Befestigung (59) mit dem Hydraulikaggregat (3) aufweist, wobei zwischen den beiden Befestigungen (55; 59) ein axialer Versatz (61) vorliegt.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (25) einen radial und einen axial verlaufenden Abschnitt (63; 65) aufweist, wobei die beiden Abschnitte (63; 65) einen Winkel (α) größer 90° einschließen.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Verbindungselement (25) radial bis über den Querlenker (15; 19) hinaus erstreckt.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Verbindungselement (25) axial über den Querlenker (7) hinaus erstreckt.
Schwingungsdämpfer nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (25) zwei Anschlusskanäle (51; 53) aufweist, die an getrennte Arbeitsräume (27; 29) innerhalb des Schwingungsdämpfers (1) angeschlossen sind, wobei sich Längsachsen der beiden Anschlusskanäle (51; 53) schneiden.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dass Anschlussöffnungen (73; 75) der Anschlusskanäle (51; 53) an die Arbeitsräume (27; 29) auf einer gemeinsamen Achse liegen, die deckungsgleich ist mit einer Längsachse (77) der Anschlusskanäle (53).
Schwingungsdämpfer nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikaggregat (3) ein zylindrisches Gehäuse (67) aufweist, das im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Querlenkers (7; 15; 19) ausgerichtet ist.