DE19625106A1 - Schwingungsdämpfer mit kurzer Einbaulänge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer, ein Federbein oder dgl., insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit kurzer Einbaulänge, wobei der Schwingungsdämpfer oder das Federbein einerseits am Fahrzeugaufbau und andererseits an einem Radführungsteil mittels elastischer Lager befestigt ist, entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine derartige Konstruktion ist durch die DE-OS 22 49 174 bekannt, wobei der Stoßdämpfer mit radial zum Gehäuse und/oder zur Kolbenstange verlaufenden elastischen Gelenken versehen ist und mit diesen Gelenken zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Radaufhängungsteil eingebaut ist. Vorzugsweise werden die Gummilagerringe über den ganzen Umfang erstreckend angeordnet, während sich die Lagerschalen beim Einbau ins Fahrzeug gegen die Gummilagerringe drücken, wodurch die elastisch wirkenden Gelenke eine relativ hohe Steifigkeit über den gesamten Umfang, also in jeder Richtung aufweisen.

Bei einer weiteren bekannten Konstruktion nach dem DE-GM 18 59 436 wird zur Verkürzung der Einbaumaße seitlich auf ein Zylinderrohr eines Einrohrschwingungsdämpfers ein Gelenkauge aufgeschweißt. Eine derart einseitige Anordnung des Kraftangriffspunkts ist nachteilig, da auf die Teile des Schwingungsdämpfers, insbesondere auf die Kolbenstange, ein relativ großes Biegemoment ausgeübt wird, wodurch auch die Kolbenstangenführung und die Kolbenstangendichtung radiale Kräfte aufzunehmen hat und dadurch diese Teile mit einem hohen Verschleiß behaftet sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schwingungsdämpfer oder ein Federbein mit möglichst kurzen Einbaumaßen zu schaffen, dessen Verbindungsgelenke einfach im Aufbau sind, eine problemlose Montage gewährleisten, einen geringen Verschleiß der Bauteile aufweisen und die Gelenksteifigkeit weitgehend den gestellten Anforderungen anpaßbar ist.

Durch die Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kolbenstange und/oder das Gehäuse bzw. der Gehäuseboden mindestens zwei seitlich angeordnete elastische Lager aufweist, wobei jedem Lager separate gummielastische Lagerringe zugeordnet sind. Auf diese Weise wird ein im Aufbau einfaches und leicht zu montierendes Verbindungsgelenk des Schwingungsdämpfers mit einem Fahrzeugteil geschaffen. Die seitlich angebrachten elastischen Lager sind vorzugsweise symmetrisch zur Achse des Schwingungsdämpfers angeordnet, so daß durch die auf die Lager wirkenden Abstützkräfte kein bzw. kein nennenswertes Biegemoment auf die Teile des Schwingungsdämpfers ausgeübt wird. Dementsprechend sind die Bauteile des Schwingungsdämpfers oder des Federbeins keinem nennenswerten von einem Biegemoment herrührenden Verschleiß ausgesetzt und die Gelenkkonstruktion ist hinsichtlich der Gelenksteifigkeit problemlos an geforderte Werte anpaßbar.

Eine im Aufbau einfache und leicht zu montierende Lagerkonstruktion wird entsprechend der Erfindung dadurch erhalten, daß die seitlich angeordneten Lager Lagerscheiben aufweisen und die Kolbenstange und/oder das Gehäuse bzw. der Gehäuseboden jeweils fest mit einer Lagerscheibe verbunden ist. In weiterer Ausgestaltung ist das freie Ende der Kolbenstange fest mit einem glockenförmigen Bauteil verbunden, wobei dieses Bauteil die Lagerscheibe trägt. Diese Anordnung der Lagerscheibe gestattet eine sehr kurze Einbaulänge, da das glockenförmige Bauteil so ausgebildet werden kann, daß in dieses das Ende des Gehäuses eintauchen kann. Eine solche kurze Einbaulänge des Schwingungsdämpfers oder Federbeins ist beispielsweise für Niederfluromnibusse erwünscht, da für die Befestigung der Lager kein Bauraum in Achsrichtung benötigt wird.

Um die Gelenksteifigkeit den gewünschten Werten anzupassen, ist es gemäß einem Merkmal der Erfindung ohne weiteres möglich, die Lagerscheibe mit mehreren Lagern zu versehen, z. B. mit vier symmetrisch zueinander liegenden Lagern, wobei die Befestigungselemente parallel zur Achse des Schwingungsdämpfers verlaufend angeordnet sind.

Eine einfache und preiswert herstellbare Lagerung wird dadurch erhalten, daß für jedes Befestigungselement zwei gummielastische Lagerringe vorgesehen sind, die beiderseits der Lagerscheibe angeordnet und von einem Winkelring abgedeckt sind, wobei zum Durchgriff der Befestigungselemente der Winkelring stirnseitig mit Öffnungen versehen ist und das zylindrische Ende des Winkelrings eine Anlagefläche für ein mit dem Fahrzeug verbundenes Bauteil bildet.

Um eine über den Umfang der Lagerung unterschiedliche Gelenksteifigkeit zu erhalten sind für das Einspanngelenk anstelle von zwei symmetrisch angeordneten Lagern auch vier ungleich über den Umfang verteilt angeordnete Lager vorteilhaft, wenn eine vorgegebene und gewünschte Gelenksteifigkeit dies erfordert. Auf diese Weise ist es ohne Schwierigkeit möglich, gewünschte Gelenksteifigkeiten mit der erfindungsgemäßen Lagerung problemlos zu verwirklichen, auch ist es durch entsprechende Anordnung der elastischen Lager, beispielsweise durch Verdrehung der Lager zur Fahrzeuglängsachse, möglich die Gelenksteifigkeit in Fahrtrichtung zu reduzieren.

Bei einer weiteren Ausführungsform sind entsprechend der Erfindung zwei beidseitig der Kolbenstange und/oder des Gehäuses bzw. des Gehäusebodens befestigte Gelenkaugen angeordnet, wobei die Achsen der Gelenkaugen in einer etwa senkrecht zur Achse des Schwingungsdämpfers verlaufenden Ebene liegen. Diese Gelenkaugen sind entweder auf dem mit der Kolbenstange verbundenen glockenförmigen Bauteil oder auf einer mit der Kolbenstange und/oder dem Gehäuse bzw. dem Gehäuseboden verbundenen Scheibe befestigt.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine mit der Kolbenstange verbundenen Gelenkkonstruktion mit kurzer Einbaulänge im Längsschnitt;

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer gelenkigen Lagerung der Kolbenstange an einem Fahrzeugteil, entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 3;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Gelenkkonstruktion nach Fig. 2;

Fig. 4 eine Anordnung von zwei Gelenkaugen an einem mit der Kolbenstange verbundenen glockenförmigen Bauteil;

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Gelenkaugenanordnung nach Fig. 4;

Fig. 6 einen Schwingungsdämpfer mit Gelenkaugen am Gehäuseboden und an einer mit der Kolbenstange verbundenen Scheibe.

In Fig. 1 ist ein glockenförmiges Bauteil 2 fest mit einer Kolbenstange 1 eines Schwingungsdämpfers verbunden. Das glockenförmige Bauteil 2 trägt ein Schutzrohr 3 und eine Lagerscheibe 6, die ein Teil eines Lagers 4 einer Gelenkkonstruktion bildet. Die Befestigung des glockenförmigen Bauteils 2 auf der Kolbenstange 1 und die Befestigung der Lagerscheibe 6 auf dem glockenförmigen Bauteil 2 ist vorzugsweise als Schweißverbindung ausgeführt. Selbstverständlich sind auch andere bekannte Verbindungsarten, wie beispielsweise eine Schraubverbindung zwischen dem glockenförmigen Bauteil 2 und der Kolbenstange 1 denkbar.

Das elastische Lager 4 weist zwei gleiche gummielastische Lagerringe 5 auf, die einerseits an der Lagerscheibe 6 und andererseits an Abdeckscheiben 7 anliegen. Jedem Lager 4 ist eine Bohrung 8 in der Lagerscheibe 6 zugeordnet, durch die ein im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schraube ausgebildetes Befestigungselement 9 ragt, dessen Achse parallel zur Achse der Kolbenstange 1 verläuft. Um eine genau definierte Vorspannung der Lagerringe 5 beim Befestigen des Lagers 4 auf einem Fahrzeugbauteil 10 zu gewährleisten, ist eine Distanzbüchse 17 vorgesehen, die auf ihrem Außendurchmesser die Lagerringe 5 trägt und im eingebauten Zustand mit den Stirnseiten gegen die Abdeckscheiben 7 gepreßt wird. Das ohne Bezugszeichen versehene und symmetrisch zur Achse der Kolbenstange 1 angeordnete elastische Lager besitzt denselben Aufbau. Es ist ohne weiteres möglich, wenn eine bestimmte Gelenksteifigkeit gefordert wird, mehrere einander gegenüberliegende Lager 4 anzuordnen, z. B. vier Lager 4, wobei jeweils zwei Lager enger zueinander liegend vorgesehen sind, wobei der Abstand der Lager entsprechend der geforderten Gelenksteifigkeit gewählt wird. Auch kann durch eine zur Fahrzeuglängsachse verdrehte Anordnung der elastischen Lager 4 eine Änderung der Gelenksteifigkeit erzielt werden.

Die Gelenkkonstruktion nach Fig. 2 unterscheidet sich im wesentlichen von der nach Fig. 1 dadurch, daß die beidseitig zur Lagerscheibe 6 liegenden gummielastischen Lagerringe 5 von einem Winkelring 11 aufgenommen sind, der an seiner abgewinkelten Fläche mit der Anzahl der Lager 4 entsprechenden Öffnungen 12 versehen ist. Beim Befestigen des Schwingungsdämpfers auf dem Fahrzeugbauteil 10 wird der Winkelring 11 mit der Anlagefläche 13 gegen das Fahrzeugbauteil 10 gedrückt und bildet somit die Begrenzung für die Vorspannung der Lagerringe 5. Anhand der Schnittlinie II-II in Fig. 3 ist ersichtlich, warum auf der linken Seite der Fig. 2 kein Lager 4 eingezeichnet ist, denn auch bei dieser Gelenkkonstruktion sind die Lager symmetrisch zur Achse der Kolbenstange 1 angeordnet. Insbesondere die Fig. 3 zeigt, wenn beispielsweise vier Lager 4 einer Einspannstelle des Schwingungsdämpfers zugeordnet sind, die einander gegenüberliegenden Lager 4 ungleichmäßig über den Umfang verteilt vorgesehen sein können, wodurch die Anpassung an eine geforderte Gelenksteifigkeit auf einfache Weise möglich ist. Auch die Verwendung von Lagerringen 5 mit anderer oder unterschiedlicher Härte ist bei derartigen Gelenkkonstruktionen problemlos möglich.

In den Fig. 4 und 5 ist die Gelenkkonstruktion durch zwei mit dem glockenförmigen Bauteil 2 mittels Schweißung verbundene Gelenkaugen 15 gezeigt. Diese Gelenkaugen 15 sind, wie im Schwingungsdämpferbau üblich aufgebaut und liegen in einer etwa senkrecht zur Achse der Kolbenstange 1 verlaufenden Ebene. Der Einbau in das Fahrzeug erfolgt entsprechend den üblichen Befestigungen, wobei lediglich zwei unterhalb des Endes der Kolbenstange vorhandene Gelenkaugen pro Einspannstelle vorgesehen sind.

Eine weitere Ausführungsform nach Fig. 6 zeigt den Schwingungsdämpfer, dessen Kolbenstange 1 an ihrem Ende eine Scheibe 16 trägt, die mit einem nach unten eingezogenen Rand versehen ein kann. Im Bereich dieses eingezogenen Randes sind die Gelenkaugen 15 so festgeschweißt, daß deren Achsen radial auf die Achse der Kolbenstange 1 zulaufen. Eine am Gehäuse bzw. am Gehäuseboden 14 angeordnete Gelenkkonstruktion weist ebenfalls zwei Gelenkaugen 15 auf, die am Gehäuseboden festgeschweißt sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es beispielsweise möglich das glockenförmige Bauteil 2 und die Lagerscheibe 6 einteilig auszubilden. Dies erfolgt entweder durch plastische Umformung oder durch Herstellung als Gußteil. Der glockenförmige Abschnitt bildet dann mit seiner Innenfläche die Aufnahme für das Schutzrohr. Es ist auch nicht in jedem Einbaufall erforderlich, daß die elastischen Lager 4 in gerader Anzahl angeordnet werden müssen. So kann aufgrund einer bestimmten Anforderung an die Gelenksteifigkeit auch der Einbau von drei elastischen Lagern sinnvoll sein.

Claims (9)

1. Schwingungsdämpfer, Federbein oder dgl., insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei der Schwingungsdämpfer oder das Federbein einerseits am Fahrzeugaufbau und andererseits an einem Radführungsteil mittels elastischer Lager befestigt ist und zur Bildung jeder Lagerstelle das freie Ende einer Kolbenstange und/oder ein Gehäuse bzw. Gehäuseboden mit radial nach außen sich erstreckenden Lagerteilen verbunden ist und diese Lagerteile mit gummielastischen Lagerringen in Wirkverbindung stehen und mittels Befestigungselemente die Lager am Fahrzeugaufbau und am Radführungsteil bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (1) und/oder das Gehäuse bzw. der Gehäuseboden (14) mindestens zwei seitlich angeordnete elastische Lager (4) aufweist, wobei jedem Lager (4) separate gummielastische Lagerringe (5) zugeordnet sind.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich angeordneten Lager (4) Lagerscheiben (6) aufweisen und die Kolbenstange (1) und/oder das Gehäuse bzw. der Gehäuseboden (14) jeweils fest mit einer Lagerscheibe (6) verbunden ist.

3. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Kolbenstange (1) fest mit einem glockenförmigen Bauteil (2) verbunden ist und dieses Bauteil (2) die Lagerscheibe (6) trägt.

4. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerscheibe (6) entsprechend der vorgesehenen Anzahl von Lagern (4) mit Bohrungen (8) versehen ist, durch welche parallel zur Achse des Schwingungsdämpfers verlaufende Befestigungselemente (9) greifen.

5. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Befestigungselement (9) zwei gummielastische Lagerringe (5) vorgesehen sind, die beidseits der Lagerscheibe (6) angeordnet und von einem Winkelring (11) abgedeckt sind, wobei zum Durchgriff der Befestigungselemente (9) der Winkelring (11) stirnseitig mit Öffnungen (12) versehen ist und das zylindrische Ende des Winkelrings (11) eine Anlagefläche (13) für ein mit dem Fahrzeug verbundenes Bauteil (10) bildet.

6. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerscheibe (6) vorzugsweise vier ungleich über den Umfang verteilt angeordnete Lager (4) zugeordnet sind.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei beidseitig der Kolbenstange (1) und/oder des Gehäuses bzw. des Gehäusebodens (14) befestigte Gelenkaugen (15) angeordnet sind und die Achsen der Gelenkaugen (15) in einer in etwa senkrecht zur Achse des Schwingungsdämpfers verlaufenden Ebene liegen.

8. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkaugen (15) auf dem mit der Kolbenstange (1) verbundenen glockenförmigen Bauteil (2) befestigt sind.

9. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkaugen (15) auf einer mit der Kolbenstange (1) und/oder dem Gehäuse bzw. dem Gehäuseboden (14) verbundenen Scheibe (16) befestigt sind.