DE10253221B3

DE10253221B3 - Haltekappe für einen Schutzbelag

Info

Publication number: DE10253221B3
Application number: DE10253221A
Authority: DE
Inventors: Günther Handke; Stephan Zuber
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2022-11-16
Also published as: FR2847324A1; US20040168871A1; US6905006B2; FR2847324B1

Abstract

Halteklappe, umfassend einen hülsenförmigen Grundkörper, der mindestens ein Schutzbalghaltesegment aufweist, an dem sich ein Schutzbalg abstützen kann, wobei ein sich zur Halteklappe bewegliches Bauteil in den Einbauraum der Halteklappe eindringen kann, wobei die Halteklappe mehrere in Umfangsrichtung angeordnete Deformationsbereiche aufweist, die bei einem Kontakt mit dem beweglichen Bauteil einen Freigang für das bewegliche Bauteil ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltekappe für einen Schutzbalg nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE 91 09 020 U1 ist eine Haltekappe für einen Schwingungsdämpfer bekannt, die einen Hülsenabschnitt mit sich radial erstreckenden Schutzbalghaltesegmenten aufweist. Die Schutzbalghaltesegmente dienen als Anschlag für einen Schutzbalg, der zumindest einen Abschnitt einer Kolbenstange des Kolben-Zylinderaggregat abdeckt. Eine ähnliche Haltekappe wird auch beispielsweise in der DE 41 37 447 A1 beschrieben.

Vielfach wird eine identische Fahrzeugfeder für verschiedene Fahrzeuge eines Herstellers verwendet, so dass u. U. die Fahrzeugfeder mit einem größer dimensionierten Schwingungsdämpfer zu einem Federbein kombiniert werden muss, wobei die Fahrzeugfeder den Schwingungsdämpfer einhüllt. Werden dann noch ungünstige Toleranzfelder der Fahrzeugfeder und des Schwingungsdämpfers kombiniert, dann kann nicht absolut ausgeschlossen werden, dass im eingebauten Zustand ein Kon takt der Fahrzeugfeder mit der Haltekappe, insbesondere im Bereich der Schutzbalghaltesegmente auftritt.

Zur Lösung des Problems wurde z. B. die Ausgestaltung nach 10 der DE 196 41 728 A1 in Betracht gezogen. Bei dieser Variante einer Haltekappe greift der Schutzbalg mit radialen Segmenten in die Haltekappe ein, d. h. der Schutzbalg bestimmt den maximalen Durchmesser im kritischen Bereich zur Fahrzeugfeder. Diese Lösung hat aber den Nachteil zur Folge, dass der Schutzbalg orientiert zur Haltekappe montiert werden muss.

Es wurde auch eine Lösung gemäß der DE 19 68 945 U in Erwägung gezogen, die eine Haltekappe beschreibt, die sich auf einem Hals des Federtellers oberhalb der Stirnfläche des Schwingungsdämpfers abstützt. Diese Variante bedingt aber einen speziellen Federteller und eine Haltekappe, die für einen Anschlagpuffer nur eine sehr kleine Prallfläche bietet.

Die US 6 199 844 B1 betrifft eine Haltekappe für einen Schwingungsdämpfer, deren Schutzbalghaltesegmente eine Rastverbindung mit dem Schutzbalg eingehen. Der Schutzbalg wird über die Schutzbalghaltesegmente gestreift und wirkt damit stabilisierend auf die Haltekappe. Bei einem Kontakt der Haltekappe z. B. mit der Fahrzeugfeder würde der Schutzbalg mit hoher Wahrscheinlichkeit zerstört.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Haltekappe für ein Kolben-Zylinderaggregat zu realisieren, die universell bezüglich im Durchmesser kleinr Einbauräume verwendbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst.

Durch die Anordnung mehrerer Deformationsbereiche in Umfangsrichtung kann die Haltekappe ohne eine besondere Ausrichtung in Umfangsrichtung montiert werden. Sollte ein Kontakt zwischen dem axialen beweglichen Element und der Haltekappe auftreten, dann wird an dieser Kontaktstelle auch ein Deformationsbereich vorliegen.

So kann vorgesehen sein, dass der hülsenförmige Grundkörper an seiner Innenwandung über axial verlaufende Klemmrippen verfügt, die einen Abstand des Grundkörpers zu dem die Haltekappe tragenden Bauteil erzeugen, wobei die Schutzbalghaltesegmente in Umfangsrichtung derart unterteilt sind, dass eine Aussparung zwischen den Schutzbalghaltesegmenten im Bereich der Klemmrippen ausgeführt ist. Die besondere Ausrichtung der Aussparungen zu den Klemmrippen verbindet einerseits eine solide Ausgestaltung der Klemmrippen und der Schutzbalghaltesegmente, aber auch eine ausreichende Elastizität der Haltekappe für die Deformationsbereiche.

Zusätzlich sind je nach Bedarf zusätzlich zu den Aussparungen zwischen den Schutzbalghaltesegmenten im Bereich der Klemmrippen weitere Aussparungen im Umfangsbereich zwischen den Klemmrippen vorgesehen.

Des weiteren kann die Sollbruchstelle bei einem Kontakt mit dem beweglichen Bauteil einen Teilbereich der Haltekappe abtrennen lassen. Bei einem Kolben-Zylinderaggregat in der Bauform eines Schwingungsdämpfers mit einer Fahrzeugfeder wird bereits bei der Montage beider Baugruppe festgestellt, ob ein kritischer Einbauzustand der Fahrzeugfeder zum Schwingungsdämpfer vorliegt. Wenn dabei von der Fahrzeugfeder ein Teilbereich der Kappe abgetrennt wird, dann besteht für den weiteren Betrieb der Gesamtbaugruppe Schwingungsdämpfer-Fahrzeugfeder kein Einbauproblem.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind die Deformationsbereiche am Übergang von dem mindestens einen Schutzbalghaltesegment zum hülsenförmigen Grundkörper ausgeführt. Diese Deformationsbereiche stellen den größten Durchmesser und damit auch den kritischen Einbaubereich dar.

Alternativ können die Sollbruchstellen auch innerhalb des hülsenförmigen Grundkörpers ausgeführt sein.

So kann der an der Sollbruchstelle abtrennbare Teil einen Abschnitt des Schutzbalghaltesegments und einen Ausschnitt aus dem Grundkörper umfassen. Damit kann ein besonders großer Freiraum für das axial beweglich Bauteil erreicht werden.

Es kann durchaus sinnvoll sein, wenn der Haltekappe eine räumlich getrennte Endkappe zugeordnet ist. Die Endkappe kann bei einem Kolben-Zylinderaggregat z. B. für einen Anschlag verwendet werden und muss deshalb deutlich größere Kräfte aufnehmen. Sie wird vielfach aus einem metallischen Werkstoff hergestellt. Für die Haltefunktion eines Schutzbalgs sind deutlich geringere Anforderungen zu erfüllen, so dass sich auch ein Kunststoff verwendet lässt, den man leichter im Hinblick auf mögliche Deformationsbereiche dimensionieren kann.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
1 Kolben-Zylinderaggregat in der Bauform eines Federbeins mit der erfindungsgemäßen Haltekappe
2a–2e Endkappe im Detail
3 Endkappe mit Darstellung der Deformation
Die 1 zeigt ein Kolben-Zylinderaggregat in der Bauform eines Schwingungsdämpfers 1 in Verbindung mit einer Fahrzeugfeder 3, die den Schwingungsdämpfer zwischen einem oberen und einem unteren Federteller 5; 7 einhüllt. Die Fahrzeugfeder ist in diesem Fall schräg zur Längsachse des Schwingungsdämpfers angeordnet, wobei die Endwindungen u. U. einen kleineren Durchmesser aufweisen können als mittlere Windungen der Fahrzeugfeder. Innerhalb eines den unteren Federteller 7 tragenden Behälters 9 ist eine axial bewegliche Kolbenstange 11 angeordnet, die von einem Anschlagpuffer 13 und einem Schutzbalg abgedeckt wird. Ein unteres Ende des Schutzbalgs 15 stützt sich in Axialrichtung an einer Haltekappe 17 mit einem hülsenförmigen Grundkörper 19 ab, der sich radial erstreckende Schutzbalghaltesegmente aufweist. Für den Schutzbalg sind Schutzbalghaltesegmente 21; 23 in Zug- und in Druckrichtung vorgesehen, wobei sich das untere Ende des Schutzbalgs zwischen den beiden beabstandeten Reihen der Schutzbalghaltelemente axial frei bewegen kann und keiner Längenänderungen unterworfen ist.
Die 1 zeigt zwei Ausführungsvarianten. In der linken Schnitthälfte ist räumlich getrennt zur Haltekappe eine Endkappe 25 angeordnet, die auch die Schutzbalghaltesegmente 21 für die Zugrichtung aufweist. Insbesondere im Zusammenhang mit einem hochbelasteten Anschlagpuffer 13 kann die Endkappe aus einem metallischen Werkstoff und die Haltekappe beispielsweise aus einem Kunststoff bestehen.
Bei der Montage der Fahrzeugfeder kann es insbesondere durch die Schrägstellung oder die Endwindungen mit kleinerem Durchmesser der Fahrzeugfeder in Verbindung mit ungünstigen Fertigungstoleranzen dazu kommen, dass beispielsweise die Fahrzeugfeder als ein zum Schwingungsdämpfer axial bewegliches Bauteil in den Einbauraum der Haltekappe eindringen kann. Damit die Fahrzeugfeder trotzdem montierbar ist, verfügt die Haltekappe über sich in Umfangsrichtung erstreckenden Deformationsbereiche, die einen Freigang des axial beweglichen Bauteils, in diesem Fall die Fahrzeugfeder, ermöglichen.
Bei einer Ausführungsform umfasst der Deformationsbereich eine Sollbruchstelle 27. Im rechten Halbschnitt der 1 ist die Sollbruchstelle innerhalb des hülsenförmigen Grundkörpers in Form einer Perforation ausgeführt. Die Sollbruchstelle ist zu einem Schutzbalghaltesegment ausgerichtet, so dass die Sollbruchstelle einen abtrennbaren Teil 23a eines Schutzbalghaltesegments 23 und einen Ausschnitt 19a aus dem hülsenförmigen Grundkörper der Haltekappe freigibt, sobald ein Kontakt zwischen der Fahrzeugfeder 3 und der Haltekappe 17 auftritt.
In der 2a bis 2e ist die Haltekappe 17 in der Bauform einer Endkappe dargestellt. In der Schnittdarstellung nach 2a ist der hülsenförmige Grundkörper 19 mit den beiden beabstandeten Ausgestaltungen der Schutzbalghaltesegmente 21; 23 zu erkennen. Es ist ersichtlich, dass der Durchmesser der Schutzbalghaltesegmente in Druckrichtung für den Schutzbalg 15 größer ist als der Durchmesser in Zugrichtung, so dass das angesprochene Problem des möglichen Kontakts mit der Fahrzeugfeder 3 für das untere Schutzbalghaltesegment 23 größer ist.
An der Innenwandung des hülsenförmigen Grundkörpers 19 sind axial verlaufenden Klemmrippen 29 ausgeführt, die sich am Behälter des Schwingungsdämpfers radial abstützen. Ergänzend wird auf die Ansicht nach 2b verwiesen. In der Detaildarstellung nach 2c ist erkennbar, dass die Klemmrippen 29 im Bereich der Schutzbalghaltesegmente 23 keinen Kontakt mit dem Behälter eingehen kann, da eine Montageschräge 31 angefast ist.
In der 2d ist wiederum eine Ausschnittvergrößerung der 2 im Bereich eines der Schutzbalghaltesegmente 23 für die Druckrichtung vorgenommen worden. Am Übergang des Schutzbalghaltesegments 23 zum hülsenförmigen Grundkörper 19 ist der Deformationsbereich ausgeführt, der auch eine Sollbruchstelle 27 darstellen kann. Bricht ein Schutzbalghaltesegment ab, dann wird die Klemmkraft des hülsenförmigen Grundkörpers davon nicht beeinflusst, da, wie bereits vorstehend beschrieben, die Montageschräge vorliegt und deshalb an dieser Stelle keine Klemmkräfte übertragen werden können.
Mit der 2e soll der Zustand verdeutlicht werden, wenn ein Schutzbalghaltesegment 23 aufgrund eines Kontakts mit dem axial beweglichen Bauteil, also z. B. der Fahrzeugfeder 3, abgetrennt wurde. Die anderen Schutzbalghaltesegmente sind derart ausgelegt, dass die Haltefunktion ohne weiteres erfüllt wird. Wesentlich ist, dass durch die Anordnung von Deformationsbereichen in Umfangsrichtung eine Montage der Haltekappe 17 ohne besondere Orientierungsmaßnahmen der Haltekappe zum axial beweglichen Bauteil erfolgen kann. Letztlich sorgt das axial bewegliche Bauteil durch die gezielte und gewollte Beschädigung der Haltekappe für eine Aufteilung der Einbauräume für die Haltekappe und dem axial beweglichen Bauteil.
Die 3 zeigt einen Ausschnitt aus der 2b, um das Deformationsverhalten der Haltekappe 17 zu verdeutlichen. Wie bereits beschrieben verfügt der hülsenförmige Grundkörper 19 der Haltekappe über axial verlaufende Klemmrippe 29, die einen Abstand des Grundkörpers zu dem tragenden Bauteil, nämlich dem Behälter erzeugen, wobei die Schutzbalghaltesegmente durch Aussparungen 33a derart unterteilt sind, dass eine außenseitige Aussparung 33a zwischen den Schutzbalghaltesegmenten 23 im Bereich der innenseitigen Klemmrippen am Grundkörper ausgeführt ist. Zusätzlich sind Aussparungen 33b im Umfangsbereich zwischen den Klemmrippen vorgesehen. Beide Maßnahmen führen dazu, dass sich die Schutzbalghaltesegmente 23 radial verformen können, wie durch die gestrichelte Linienführung dargestellt ist. Auch bei dieser Variante der Erfindung wird durch die in Umfangsrichtung verteilt ausgeführten Deformationsbereiche in Form der Aussparungen 33a; 33b ein Freigang der Fahrzeugfeder zur Haltekappe unabhängig von einer orientierten Einbaulage der Haltekappe zur Fahrzeugfeder erreicht.

Claims

Haltekappe, umfassend einen hülsenförmigen Grundkörper, der mindestens ein Schutzbalghaltesegment aufweist, an dem sich ein Schutzbalg abstützen kann, wobei ein sich zur Haltekappe bewegliches Bauteil in den Einbauraum der Haltekappe eindringen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltekappe (17) mehrere in Umfangsrichtung angeordnete Deformationsbereiche (33a; 33b; 27) aufweist, die eine Sollbruchstelle (27) umfassen und bei einem Kontakt mit dem beweglichen Bauteil (3) einen Freigang für das bewegliche Bauteil ermöglichen.
Haltekappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Grundkörper (19) an seiner Innenwandung über axial verlaufende Klemmrippen (29) verfügt, die einen Abstand des Grundkörpers (19) zu dem die Haltekappe tragenden Bauteil (9) erzeugen, wobei die Schutzbalghaltesegmente (23) in Umfangsrichtung derart unterteilt sind, dass eine Aussparung (33a) zwischen den Schutzbalghaltesegmenten im Bereich der Klemmrippen (29) ausgeführt ist.
Haltekappe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Aussparungen (33a) zwischen den Schutzbalghaltesegmenten (23) im Bereich der Klemmrippen (29) weitere Aussparungen (33b) im Umfangsbereich zwischen den Klemmrippen (29) vorgesehen sind.
Haltekappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (27) bei einem Kontakt mit dem beweglichen Bauteil (3) einen Teilbereich der Haltekappe abtrennen lässt.
Haltekappe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationsbereiche (27) am Übergang von dem mindestens einen Schutzbalghaltesegment (21; 23) zum hülsenförmigen Grundkörper (19) ausgeführt sind.
Haltekappe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstellen (27) innerhalb des hülsenförmigen Grundkörpers (19) ausgeführt sind.
Haltekappe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der an der Sollbruchstelle (27) abtrennbare Teil einen Abschnitt des Schutzbalghaltesegments und einen Ausschnitt (19a) aus dem Grundkörper (19) umfasst.
Haltekappe nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekappe (17) eine räumlich getrennte Endkappe (25) zugeordnet ist.