DE19527851C2 - Schwingungsdämpfer mit außenliegendem Dämpfventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge, umfassend einen mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Dämpferzylinder, in dem ein mit einer Kolbenstange verbundener Kolben gleitet, der den Dämpferzylinder in zwei Ar­ beitsräume unterteilt, wobei der Dämpferzylinder über einen Durchlaß mit einem Ventilgehäuse eines Bypass-Ventilsystems verbunden ist, über das die Dämp­ fungskraft des Schwingungsdämpfers einstellbar ist.

Ein derartiger Schwingungsdämpfer ist beispielsweise aus dem Deutschen Ge­ brauchsmuster DE 92 10 834 U1 bekannt, wobei das außerhalb des Schwin­ gungsdämpfers angeordnete Bypass-Ventilsystem aus zwei in einem zylinder­ förmigen Ventilgehäuse axial hintereinander angeordneten Dämpfungsventilen besteht. Jedes der Dämpfungsventile ist aus einem elektromagnetisch ansteuer­ baren, mit einem Durchlaß zusammenarbeitenden axial beweglichen Steuerschie­ ber und einem strömungstechnisch mit diesem parallel oder in Reihe geschalteten druckabhängigen Ventil aufgebaut. Zur Befestigung des Dämpfungsventilsystems wird das Mantelrohr des Schwingungsdämpfers von einem zylinderförmigen Mo­ dulgehäuse umgeben, das über zwei Sprengringe am Mantelrohr befestigt ist. Das Mantelrohr wird über ein Befestigungsteil mit dem Ventilgehäuse des Dämp­ fungsventilsystems verschweißt oder verlötet. Die Strömungsverbindungen zwi­ schen dem Schwingungsdämpfer und dem Bypass-Ventilsystem werden über Durchlässe sowohl im zylinderförmigen Modulgehäuse als auch im Verbindungs­ teil gebildet. Der Nachteil einer derartigen Befestigung liegt in der notwendigen Positionierung der großen Anzahl von Teilen zueinander.

Eine Weiterentwicklung dieses Schwingungsdämpfers, von dem die Erfindung ausgeht, ist aus der DE 43 24 443 A1 bekannt. Der wesentliche Gedanke in dieser Offenlegungsschrift besteht darin, daß der Durchlaß von einem Distanzteil gebildet wird, das beidseitig konkav abgeformt ist, um eine entsprechende Kon­ taktfläche zum Mantelrohr und zum rohrförmigen Ventilgehäuse zu schaffen. Zur Orientierung des Ventilgehäuses zum Mantelrohr des Schwingungsdämpfers dient eine Hülse, die endseitig jeweils von einem Absatz im Mantelrohr und im Ventilgehäuse geführt wird. Zur Abdichtung wird eine die Distanzhülse umschlie­ ßende Ringdichtung verwendet, die axial zwischen dem Ventilgehäuse und dem Mantelrohr und radial von der Hülse und dem Distanzteil vorgespannt wird. Durch diese konzentrische Anordnung der Einzelteile von Hülse, Distanzteil und Ring­ dichtung zwischen dem Ventilgehäuse und dem Mantelrohr müssen für alle drei Teile bestimmte Fertigungstoleranzen eingehalten werden. Zum einen muß die Hülse axial vorgespannt sein, da ansonsten ein Axialspiel in Verbindung mit einer Geräuschentwicklung auftreten kann. Des weiteren bedarf die Ringdichtung einer besonderen Vorspannung, um ihre Dichtfunktion zu gewährleisten. Zu guter letzt ist eine Toleranz für das Distanzteil einzuhalten, da ansonsten Spalte entstehen, die die Schweiß- oder Lötnaht negativ beeinflussen. Diese drei Toleranzfelder entsprechend genau abzustimmen und vor allem einzuhalten stellt ein erhebliches Fertigungsproblem dar, das es zu lösen gilt. Die Möglichkeit, das Distanzteil mit­ tels eines Schmiedeverfahrens herstellen zu können, wird dadurch eingeschränkt, daß die Materialstärke am Innendurchmesser in etwa der Höhe der Ringdichtung entspricht. Beim Schmieden wird stets angestrebt, daß der Stempel und die Ma­ trize nicht kontaktieren, wenn fälschlicherweise ein Schmiedehub ohne vorheri­ ges Einlegen eines Schmiederohlinges ausgelöst wird. Bei Schmiedeteilen mit ei­ ner etwas größeren axialen Ausdehnung stellt sich dieses Problem nicht. In die­ sem konkreten Anwendungsfall wäre aber eine größere axiale Ausdehnung des Distanzteils gleich mit einer Zunahme des Bauraums für den Schwingungsdämp­ fer verbunden.

Aufgabe der vorliegenden Verbindung ist es, eine Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und dem Schwingungsdämpfer zu realisieren unter Umgehung der aus dem Stand der Technik bekannten Schwierigkeiten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Patentansprüche 1 und 2 gelöst.

Der Rohrstutzen übernimmt vorteilhafterweise einerseits die Funktion des Zentrie­ rens des Ventilgehäuses zum Schwingungsdämpfer und andererseits die Fluidver­ bindung. Dabei kann die Fixierung alternativ durch eine Schweißung zwischen dem Dämpferzylinder und dem Ventilgehäuse über den Stützkörper erfolgen, oder indem der Rohrstutzen mit seinem offenen Ende über eine zumindest teilweise umlaufende Krempe eine Nietverbindung zwischen dem Schwingungsdämpfer und dem Ventilgehäuse bildet. Dadurch entfallen Schweißarbeiten, die die Dich­ tungen thermisch belasten.

Bei einer Alternativvariante ist der Stützkörper als ein becherförmiger Hohlkörper ausgeführt. Man bekommt den Vorteil, daß der Stützkörper besonders leicht ist und sich dadurch die Möglichkeit bietet, größere Außenmaße auszuführen, so daß die Schweißnähte zwischen dem Stützkörper und dem Schwingungsdämpfer und dem Ventilgehäuse die Dichtungen nicht belasten. In weiterer Ausgestaltung ist der Hohlkörper aus Blech gefertigt und elastisch verformbar. Auftretende Tole­ ranzprobleme werden durch die Eigenelastizität kompensiert. Zur Verringerung des Abstandes zwischen dem Ventilgehäuse und dem Schwingungsdämpfer wird mit dem Hohlkörper ein Dichtungshalteteil zwischen dem Schwingungsdämpfer und dem Ventilgehäuse positioniert, das den Rohrstutzen umschließt.

Entsprechend einem vorteilhaften Unteranspruch weist der Schwingungsdämpfer mehr als einen Durchlaß auf, wobei mindestens zwei Rohrstutzen von einem ge­ meinsamen Dichtungshalteteil umschlossen werden.

Der Stützkörper kann zur Gewichtsoptimierung scheibenförmig geformt sein und an dem Außendurchmesser des Bauteils zur Anlage kommen, an dessen Innen­ durchmesser die Krempe des Rohrstutzens angreift, so daß der Kraftfluß der Niet­ verbindung zwischen der Krempe des Rohrstutzens, dem Rohrstutzen, dem schei­ benförmigen Stützkörper, sowie einer Schweißnaht zwischen dem scheibenför­ migen Stützkörper und dem Bauteil, an dem die Krempe des Rohrstutzens an­ greift, verläuft.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher beschrieben werden.

Fig. 1 Schwingungsdämpfer in Prinzipdarstellung

Fig. 2-7 Ausführungsbeispiele für die Verbindung zwischen dem Schwingungs­ dämpfer und dem Ventilgehäuse

Die Fig. 1 beschränkt sich auf eine Prinzipdarstellung eines Schwingungsdämp­ fers 1 mit verstellbarer Dämpfkraft durch die Verwendung eines Bypass- Ventilsystems innerhalb eines außerhalb des Schwingungsdämpfers befindlichen Ventilgehäuses 3. Der Schwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus einem Dämpferzylinder 5, in dem eine Kolbenstange 7 mit einem Kolben 9 gleitet. An der Austrittsseite der Kolbenstange 7 verschließt eine Führungs- Dichtungseinheit 11 den Schwingungsdämpfer 1, der vom Kolben in zwei Ar­ beitsräume 13; 15 unterteilt wird. Die Gleitbahn des Kolbens wird von einem Zy­ linderrohr 17 gebildet, das einerseits mit seinem offenen Ende in den Arbeits­ raum 15 ragt und andererseits im Arbeitsraum 13 mindestens eine Bypass- Öffnung 19 aufweist, die eine Verbindung zwischen dem von dem Dämpferzylin­ der 5 und dem Zylinderrohr 17 gebildeten Ringraum 21 darstellt. Das verdrängte Volumen der einfahrenden Kolbenstange wird von einem durch einen Trennkol­ ben 23 abgedichteten Ausgleichsraum 25 kompensiert. Zwischen den Arbeits­ räumen 13; 15 befindet sich eine kreisringförmige Abdichtung 27, die sich an ihrem Außendurchmesser am Dämpferzylinder 5 und an ihrem Innendurchmesser am Zylinderrohr 17 anlegt.

Bei einer Kolbenstangenbewegung in Ausfahrrichtung wird das verdrängte Volu­ men in Abhängigkeit der Schaltung des Bypass-Ventilsystems über die Verbin­ dungsöffnung 19 und dem Ringraum 21 und über Durchlässe 29 unter Umge­ hung der Abdichtung 27 in den Arbeitsraum 15 verdrängt. In umgekehrter Bewe­ gungsrichtung der Kolbenstange fließt das Dämpfmedium über die Durchlässe 29 in den Ringraum 19 und von dort über die Verbindungsöffnung 19 in den Arbeits­ raum 13. Zusätzliche Dämpfventile 31 im Kolben 9 für beide Durchströmungsrich­ tungen ermöglichen eine Vielzahl von Dämpfkrafteinstellungen. Die genaue Ven­ tilbeschreibung ist für die Erfindung untergeordnet. Beispielhaft wird auf die DE 42 42 011 C1 oder DE 44 45 705 A1 verwiesen.

Die Fig. 2 beschränkt sich in ihrer Darstellung auf den Schwingungsdämpfer 1 und mit dem Ventilgehäuse 3, wobei das Ventilgehäuse ebenfalls als Rohr ge­ formt ist. Der Dämpferzylinder 5 weist einen Rohrstutzen 33 auf, der sich bis in eine Aufnahmeöffnung 35 des Ventilgehäuses 3 erstreckt, wobei der Rohrstutzen den Durchlaß 29 bildet. Ein kreisringförmiger Stützkörper 37 fixiert die Lage der beiden Rohre zueinander. Zur Abdichtung des Durchlasses reicht eine einzige Dichtung 39 völlig aus, wobei die Fließrichtung des Dämpfmediums unerheblich ist. Die Positionierung in Umfangsrichtung der beiden Bauteile übernimmt eben­ falls der Rohrstutzen, indem sich die Aufnahmeöffnung am Rohrstutzen zentriert. Zur Befestigung des Ventilgehäuses am Schwingungsdämpfer dienen Schwei­ ßungen 41 jeweils zwischen dem Stützkörper und dem Ventilgehäuse bzw. dem Schwingungsdämpfer.

Die Fig. 3 unterscheidet sich von der Fig. 2 im wesentlichen dadurch, daß der Stützkörper 37 als ein becherförmiger Hohlkörper ausgeführt ist, wobei der Hohl­ körper aus Blech besteht und eine Eigenelastizität ausweist, die es ermöglicht, daß der Stützkörper in Grenzen verformt werden kann, um nicht zu vermeidende Toleranzschwankungen auszugleichen und trotzdem eine ausreichende Vorspan­ nung der Dichtung 39 zu gewährleisten. Diese Ausführung des Stützkörpers läßt ohne Gewichtsnachteil durch die besondere Ausgestaltung den Abstand der Schweißungen 41 von der Dichtung 39 besonders groß werden.

Bei der Fig. 4 kommt ein Dichtungshalteteil 43 zur Anwendung, das den Rohr­ stutzen umschließt. Insbesondere, wenn die Rohrstutzen sehr dicht nebeneinan­ der angeordnet sind und der Abstand zwischen dem Dämpferzylinder 5 und dem Ventilgehäuse 3 ebenfalls sehr klein sein muß, bietet sich diese Lösung an. Dabei unterstützt der als Blechteil gefertigte Stützkörper mit seinen Querstegen 45 das Dichtungshaltungsteil und spannt es gegenüber dem Ventilgehäuse 3 vor.

Die Fig. 5 wiederum entspricht weitgehend der Fig. 4. Abweichend wird gezeigt, daß alternativ der Rohrstutzen 33 auch Teil des Ventilgehäuses 3 sein kann. Der Stützkörper 37 ist ebenfalls als ein Blechteil ausgeführt und verfügt über Ste­ ge 37a, die sich im wesentlichen parallel zur Verbindungsachse zwischen dem Ventilgehäuse und dem Dämpferzylinder 5 erstrecken und an den die Schwei­ ßungen 41 angesetzt werden. Am Dämpferzylinder 5 liegt der Stützkörper dec­ kend an, da seine Gestalt dem Außendurchmesser des Dämpferzylinders ange­ paßt ist. Eine umlaufende Nut nimmt die Dichtung 39 auf.

In der Fig. 6 wird eine Variante gezeigt, die ganz ohne eine Schweißung zwi­ schen dem Stützkörper 37 und dem Dämpferzylinder 5 bzw. Ventilgehäuse 3 auskommt. Statt dessen ist der Rohrstutzen 33 als ein Hohlniet ausgeführt, in­ dem das offenen Ende des Rohrstutzens zumindest teilweise eine umlaufende Krempe 47 aufweist, die am Innendurchmesser des Ventilgehäuses angreift. Als Gegenlager dient der Stützkörper 37, der die Dichtung 39 trägt und mit seiner anderen Seite am Dämpferzylinder 5 zur Anlage kommt. Bei dieser Variante ist die Positionierung des Ventilgehäuses besonders genau, da beim Anformen der Krempe 47 das unvermeidliche Spiel zwischen der Aufnahmeöffnung 35 und dem Rohrstutzen 33 ausgeglichen wird.

Die Fig. 7 stellt eine Weiterentwicklung der Fig. 6 dar. Der Stützkörper 37 ist als ein scheibenförmiger Blechkörper ausgeführt, der die Dichtung 39 kammert. Bei der Montage wird der Stützkörper zur Aufnahmeöffnung 35 zentriert. Dann er­ folgt die Schweißung 41 zwischen dem Stützkörper 37 und dem Ventilgehäu­ se 3. Erst danach wird die Dichtung 39 eingesetzt, so daß eine thermische Be­ schädigung der Dichtung ausgeschlossen ist. Anschließend wird das Ventilge­ häuse samt Dichtung und Stützkörper auf den Rohrstutzen aufgefädelt. In einem letzten Arbeitsschritte erfolgt das Ausformen der Krempe 47, so daß der Rohr­ stutzen einen Hohlniet bildet. Das Ausformen der Krempe wird vom Dämpferzy­ linder 5 ausgeführt, wobei in diesem Montagestadium das Zwischenrohr noch nicht eingesetzt ist. Der Kraftfluß bei Belastung erfolgt über die Krempe des Rohrstutzens auf den Rohrstutzen, den Stützkörper und die Schweißung auf das Ventilgehäuse.

Claims (7)

1. Hydraulischer Schwingungsdämpfer (1) für Kraftfahrzeuge, umfassend einen mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Dämpferzylinder (5), in dem ein mit einer Kolbenstange (7) verbundener Kolben (9) gleitet, der den Dämpferzylin­ der (5) in zwei Arbeitsräume (13; 15) unterteilt, und ein zur Verstellung der Dämpfungskraft steuerbares Bypass-Ventilsystem, das außerhalb des Schwin­ gungsdämpfers (1) innerhalb eines Ventilgehäuses (3) über mindestens einen Durchlaß (29) mit dem Schwingungsdämpfer (1) verbunden ist, wobei der Durchlaß (29) als Rohrstutzen (33) ausgebildet ist, der sich entweder ausge­ hend vom Ventilgehäuse (3) bis in eine Aufnahmeöffnung des Schwingungs­ dämpfers (1) oder ausgehend von dem Schwingungsdämpfer (1) bis in eine Aufnahmeöffnung (35) des Ventilgehäuses (3) erstreckt, und der Rohrstutzen (33) einen Stützkörper (37) zentriert, wobei der Dämpferzylinder (5) und das Ven­ tilgehäuse (3) über den Stützkörper (37) verschweißt sind.

2. Hydraulischer Schwingungsdämpfer (1) für Kraftfahrzeuge, umfassend einen mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Dämpferzylinder (5), in dem ein mit einer Kolbenstange (7) verbundener Kolben (9) gleitet, der den Dämpferzylinder (5) in zwei Arbeitsräume (13; 15) unterteilt, und ein zur Verstellung der Dämp­ fungskraft steuerbares Bypass-Ventilsystem, das außerhalb des Schwingungs­ dämpfers (1) innerhalb eines Ventilgehäuses (3) über mindestens einen Durch­ laß (29) mit dem Schwingungsdämpfer (1) verbunden ist, wobei der Durch­ laß (29) als Rohrstutzen (33) ausgebildet ist, der sich entweder ausgehend vom Ventilgehäuse (3) bis in eine Aufnahmeöffnung des Schwingungsdämp­ fers (1) oder ausgehend von dem Schwingungsdämpfer (1) bis in eine Aufnahme­ öffnung (35) des Ventilgehäuses (3) erstreckt, und der Rohrstutzen (33) einen Stützkörper (37) zentriert, und der Rohrstutzen (33) mit seinem offenen Ende über eine zumindest teilweise umlaufende Krempe (47) eine Nietverbindung zwischen dem Schwingungsdämpfer (1) und dem Ventilgehäuse (3) bildet.

3. Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stützkörper (37) als ein becherförmiger Hohlkörper ausgeführt ist.

4. Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hohlkörper aus Blech gefertigt und elastisch verformbar ist.

5. Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß mit dem Hohlkörper ein Dichtungshalteteil (43) zwischen dem Schwingungsdämpfer (1) und dem Ventilgehäuse (3) positioniert wird, das den Rohrstutzen (33) umschließt.

6. Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schwingungsdämpfer (1) mehr als einen Durchlaß (29) aufweist, wobei mindestens zwei Rohrstutzen von einem gemeinsamen Dichtungshalte­ teil umschlossen werden.

7. Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stützkörper (37) scheibenförmig geformt ist und an dem Außen­ durchmesser des Bauteils zur Anlage kommt, an dessen Innendurchmesser die Krempe (47) des Rohrstutzens (33) angreift, so daß der Kraftfluß der Nietver­ bindung zwischen der Krempe (47) des Rohrstutzens (33), dem Rohrstutzen (33), dem scheibenförmigen Stützkörper (37), sowie einer Schweißnaht (41) zwi­ schen dem scheibenförmigen Stützkörper (37) und dem Bauteil, an dem die Krempe (47) des Rohrstutzens (33) angreift, verläuft.