DE19649246C1 - Verdrehsicherung für Stoßdämpfer und hydropneumatische Federaggregate sowie Luftfederaggregate mit Höhenstandssensoren - Google Patents
Verdrehsicherung für Stoßdämpfer und hydropneumatische Federaggregate sowie Luftfederaggregate mit HöhenstandssensorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verdrehsicherung für ein mit einem Stiftgelenklager
versehenes Bauteil eines hydraulischen, hydropneumatischen oder pneumatischen
Aggregats, insbesondere eines Schwingungsdämpfers oder eines Federbeins für
Kraftfahrzeuge, wobei die Kolbenstange und/oder ein Behälter über jeweils ein
vorzugsweise elastisches Stiftgelenklager mit dem Fahrzeugaufbau bzw. mit
einem Radführungsteil verbunden ist und die Verdrehsicherung zwischen der
Kolbenstange und/oder dem Behälter und dem damit verbundenen Fahrzeugteil
wirksam ist, wobei die Verdrehsicherung durch ein elastisches Bauteil gebildet
ist, welches die Gelenkbewegungen mitmacht und positioniert.
Eine derartige Verdrehsicherung ist aus der EP 06 02 330 A1
bekannt. Sie ist bei Schwingungsdämpfern oder Federbeinen
erforderlich, die mittels Stiftgelenklagerungen mit dem Fahrzeug verbunden sind,
wenn die mit äußeren Anschlüssen versehenen Schwingungsdämpfer- oder
Federbeinbauteile eine exakte Einbaulage einnehmen müssen, damit die
Anschlußleitungen für eine Dämpfkraftverstellung oder für eine Niveauregelung
nicht beschädigt werden. Auch für solche Aggregate, die mit einem
Magnetkörper eines Magnetschalters versehen sind, muß eine Sicherung gegen
Verdrehen vorgesehen werden, wenn die Funktion einwandfrei sein soll. Ebenso
sind für die Fahrwerksregelung oder für eine Überwachungseinrichtung von der
Fahrsicherheit von Kraftfahrzeugen dienenden Größen oftmals Sensoren in den
relativ zueinander beweglichen Schwingungsdämpfer- oder Federbeinteilen
angeordnet, die insbesondere bei gering vorgespannten Stiftgelenklagerungen
eine Sicherung der Kolbenstange und des Behälters gegen Verdrehung benötigen,
damit eine Verstimmung oder Beschädigung der Sensorik vermieden wird.
Als drehfeste Gelenklager werden bei Schwingungsdämpfer oftmals die
bekannten Gelenkaugen verwendet. Auch bei Kugelgelenken ist eine
Verdrehsicherung zwischen dem Kugelzapfen und der Gelenkpfanne bekannt, die
aus einem mit der Gelenkpfanne verbundenen Stift besteht, der in eine Nut des
Kugelzapfens eingreift.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verdrehsicherung für ein
elastisches Stiftgelenklager eines hydraulischen, hydropneumatischen oder
pneumatischen Aggregats zu schaffen, die einfach und kostengünstig aufgebaut
ist, eine vorgegebene Lage genau einhält und ein nachträgliches Verdrehen des
Bauteils bei unsachgemäßem Einbau in das Fahrzeug ausschließt, so daß der
Einbau auch von einem Laien vorgenommen werden kann. Die Verdrehsicherung
soll ferner die Bewegungen des Stiftgelenklagers nicht oder zumindest nicht
merklich beeinträchtigen.
Diese Aufgabe wird entsprechend der Erfindung dadurch gelöst, daß die
Verdrehsicherung zwischen der Kolbenstange und/oder dem Behälter bzw. dem
Zylinder und einem fahrzeugfesten Teil angeordnet ist. Die positionierte
Anordnung der Verdrehsicherung gewährleistet den lagerichtigen Einbau, wobei
durch die Elastizität der Verdrehsicherung eine geringfügige Verdrehung der
Bauteile zueinander ein Rückdrehmoment wirksam wird, so daß die exakte Lage
selbsttätig hergestellt wird. Besondere
Fachkenntnisse sind somit für den Einbau des Aggregats nicht erforderlich. Das
elastische Bauteil ist kostengünstig herstellbar und bewirkt auch bei einem Einbau
unter Vorspannung keine oder zumindest keine merkliche Beeinträchtigung der
Bewegungen des Stiftgelenklagers.
Eine vorteilhafte Ausführungsform wird dadurch erhalten, daß das elastische
Bauteil durch ein einerseits mit einem fahrzeugfesten Teil und andererseits mit
der Kolbenstange bzw. dem Behälter oder Zylinder drehfest verbundenes
Gelenkgummielement gebildet ist. Auf diese Weise wird eine einfache
Ausführung der Verdrehsicherung geschaffen, wobei das Gelenkgummielement
eine Doppelfunktion ausübt, nämlich elastisches Lagerteil und Verdrehsicherung.
Die drehfeste Verbindung des Gelenkgummielements mit der Kolbenstange ist
sehr einfach ausgebildet, da das Gelenkgummielement mit einer Deckscheibe fest
verbunden ist und die Deckscheibe ein Profil aufweist, welches in ein
entsprechendes Gegenprofil des Gelenkzapfens eingreift. Die Verbindung des
Gelenkgummielements mit der Deckscheibe erfolgt vorzugsweise durch
Vulkanisation, es sind jedoch auch andere Verbindungen denkbar, beispielsweise
eine Klebverbindung oder eine formschlüssige Verbindung. Eine direkte
formschlüssige und drehfeste Verbindung des Gelenkgummielements mit dem
Gelenkzapfen wird erfindungsgemäß dadurch geschaffen, daß der Gelenkzapfen
ein axial verlaufendes Profil aufweist, in welches ein entsprechendes Gegenprofil
des Gelenkgummielements eingreift. Beispielsweise kann auf dem Gelenkzapfen
eine Profilhülse befestigt sein, die eine formschlüssige Verbindung mit dem
Gelenkgummielement bildet.
Die drehfeste Verbindung des Gelenkgummielements mit dem fahrzeugfesten Teil
wird entsprechend einem Merkmal der Erfindung dadurch erhalten, daß zwischen
einem Gelenktopf und dem Gelenkgummielement eine Formschluß besteht, der
beispielsweise durch ein Innenpolygon des Gelenktopfes und ein darin paßgenau
eingreifendes Außenpolygon des Gelenkgummielements gebildet ist.
Eine weitere Ausführungsform wird dadurch gebildet, daß das elastische Bauteil
einerseits in eine Aussparung oder Schlüsselfläche vorzugsweise der
Kolbenstange oder des Gelenkzapfens eingreift und andererseits in wenigstens
eine Öffnung des fahrzeugfesten Teils mit axialer Vorspannung eingerastet ist.
Das elastische Bauteil kann erfindungsgemäß aus einem Federstahlblech-Formteil
bestehen, welches am äußeren Umfang mit wenigstens einem Vorsprung
versehen ist, der in die Öffnung des fahrzeugfesten Teils eingreift. Bei einer
weiteren Ausführungsform wird das elastische Bauteil auf einfache Weise durch
einen räumlich gewundenen Federstahldraht gebildet, der einerseits drehfest mit
der Kolbenstange und andererseits drehfest mit dem fahrzeugfesten Teil
verbunden ist.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Ausführungsformen wird
nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Verdrehsicherung, bei der das Gelenkgummielement Bauteil der
Verdrehsicherung ist;
Fig. 2 eine Ausführungsform, wobei der Gelenkzapfen mit einem axial
verlaufenden Profil versehen ist;
Fig. 3 eine von einem Federstahlblech-Formteil gebildete Verdrehsicherung;
Fig. 4 die Verdrehsicherung nach Fig. 3 in der Draufsicht;
Fig. 5 eine von einem räumlich gewundenen Federstahldraht gebildete
Verdrehsicherung;
Fig. 6 die Verdrehsicherung nach Fig. 5 in der Draufsicht;
Fig. 7 eine aus Federstahldraht gebildete und doppelseitig wirkende
Verdrehsicherung;
Fig. 8 die Verdrehsicherung nach Fig. 7 in der Draufsicht;
Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer aus Federstahldraht bestehenden
Verdrehsicherung;
Fig. 10 die Verdrehsicherung nach Fig. 9 in der Draufsicht.
Die Verdrehsicherung ist insbesondere für Kolben-Zylinder-Aggregate vorgesehen,
die mittels Stiftgelenken elastisch mit einem Fahrzeug verbunden sind, wobei die
zum Aggregat führenden Anschlußleitungen nicht beschädigt werden dürfen,
bzw. die am oder im Aggregat angeordneten Sensoren nicht verstimmt werden.
Auch ist bei dem Zusammenwirken von fahrzeugfesten Sensoren mit solchen, die
am Aggregat befestigt sind, eine unverdrehbare Lagerung der Aggregatteile
erforderlich.
In Fig. 1 ist die zwischen der Kolbenstange 3 und dem fahrzeugfesten Teil 4
angeordnete Verdrehsicherung 1 von einem Gelenkgummielement 9 gebildet,
welches mit einer Deckscheibe 11 fest verbunden ist, wobei diese Verbindung
u. a. durch Vulkanisation, Klebung oder Formschluß hergestellt ist. Im Zentrum
der Deckscheibe 11 ist ein Profil vorgesehen, welches in ein entsprechendes
Gegenprofil 12 des Zapfens 10 der Kolbenstange 3 eingreift und dadurch die
drehfeste Verbindung mit der Kolbenstange 3 bildet. Am äußeren Umfang ist das
Gelenkgummielement 9 vorzugsweise mittels Formschluß oder Vulkanisation
drehfest mit dem fahrzeugfesten Teil 4 verbunden. Somit bildet das
Gelenkgummielement 9 sowohl ein Teil der elastischen Lagerung als auch das
elastische Bauteil 2 zur drehfesten Anordnung der Kolbenstange 3 im
fahrzeugfesten Teil 4, welches üblicherweise durch mindestens zwei Schrauben
mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist.
Das elastische Stiftgelenklager zwischen der Kolbenstange 3 eines
Schwingungsdämpfers oder eines Federbeins und dem fahrzeugfesten Teil 4 wird
durch einen Gelenkgummi 8 und das Gelenkgummielement 9 gebildet, wobei der
Gelenkgummi 8 sich auf einer Anschlagscheibe abstützt, die auf einer Stirnfläche
der Kolbenstange 3 aufliegt und die Stirnfläche am Übergang zwischen
Kolbenstange 3 und Gelenkzapfen 10 vorhanden ist. Auf der anderen Stirnseite
liegt der Gelenkgummi 8 an einem Gelenktopf 15 an, der wiederum auf die
Stirnfläche des fahrzeugfesten Teils 4 wirkt, während andererseits das mit der
Deckscheibe 11 verbundene Gelenkgummielement 9 wirkt. Mittels der beiden als
Kontermuttern wirkenden Muttern, die am Ende des Gelenkzapfens 10 auf das
Gewinde aufgeschraubt sind, werden die Gummielemente 8 und 9 vorgespannt,
so daß während des Betriebs keine Gelenkgeräusche entstehen.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 im
wesentlichen dadurch, daß der Gelenkzapfen 10 der Kolbenstange 3 ein axial
verlaufendes Profil 13 aufweist, in welches eine entsprechende Aussparung 14
der Deckscheibe 11 und/oder des Gelenkgummielements 9 eingreift. Das axial
verlaufende Profil 13 kann beispielsweise auch durch eine fest mit dem
Gelenkzapfen 10 verbundene Hülse gebildet sein, die Mitnahmen mit relativ
großer radialer Ausdehnung besitzt. Das Stiftgelenklager entspricht hinsichtlich
Ausbildung dem nach Fig. 1, wobei auch die Bezugszeichen denen der Fig. 1
entsprechen.
In den Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der das
elastische Bauteil 2 durch ein Federstahlblech-Formteil 17 gebildet ist. Dieses
Federstahlblech-Formteil 17 greift mittig mit einer Aussparung in eine am freien
Ende des Gelenkzapfens 10 angeordnete Schlüsselfläche 6 ein, wobei die
Aussparung dieser Schlüsselfläche angepaßt ist und somit eine drehfeste
Verbindung des Federstahlblech-Formteils 17 mit der Kolbenstange 3 gebildet
wird. Die beiden einander gegenüberliegenden Arme des Federstahlblech-Form
teils 17 erstrecken sich am Außenumfang in Achsrichtung der Kolbenstange
3 und liegen an der Innenfläche des fahrzeugfesten Teils 4, wobei Vorsprünge 18
des Federstahlblech-Formteils 17 in Öffnungen 7 des fahrzeugfesten Teils 4
eingreifen und damit die drehfeste Verbindung zwischen dem Federstahlblech-Form
teil 17 mit dem fahrzeugfesten Teil 4 hergestellt wird. Das Federstahl
blech-Formteil 17 ist derart axial vorgespannt eingebaut, daß dieses mittig gegen die
vom Gelenkzapfen 10 gebildete Stirnfläche gedrückt wird und die Vorsprünge 18
bei den Lagerbewegungen des Stiftgelenklagers fest an der oberen Kante der
Öffnungen 7 anliegen. Somit wird eine bei allen Lagerbewegungen elastisch
wirksame Verdrehsicherung geschaffen, die keine Geräusche verursacht. Die
elastische Stiftgelenklagerung ist, wie in Fig. 1 beschrieben, aufgebaut und
bezeichnet, wobei das Gelenkgummielement 9 lediglich gegen die Deckscheibe
11 vorgespannt ist und damit auch keine Funktion als Verdrehsicherung zu
übernehmen hat.
Eine Verdrehsicherung, die von einem räumlich gewundenen Federstahldraht 16
gebildet ist, wird in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Dieser das elastische Bauteil 2
bildende Federstahldraht 16 ist einerseits mit der Kolbenstange 3 durch
Einstecken in eine von einer Bohrung gebildeten Aussparung 5 verbunden,
während das andere Ende des Federstahldrahts 16 in die Öffnung 7 des
fahrzeugfesten Teils 4 eingreift. Auch dieses elastische Bauteil 2 ist axial
vorgespannt und liegt bei jeder Gelenkbewegung am oberen Rand der Öffnung 7
an.
Bei einer weiteren Verdrehsicherungskonstruktion, welche die
Gelenkbewegungen elastisch mitmacht, ist entsprechend den Fig. 7 und 8 ein
zweiarmiger räumlich gewundener Federstahldraht 16 zwischen der Kolbenstange
3 und dem fahrzeugfesten Teil 4 eingebaut. Die Verbindung mit der Kolbenstange
3 erfolgt dadurch, daß der Federstahldraht 16 mittig in die von einem Schlitz
gebildete Aussparung 5 eingeführt wird. Die freien äußeren Enden des
zweiarmigen Federstahldrahts 16 greifen in die Öffnungen 7 des fahrzeugfesten
Teils 4 ein, wodurch die drehfeste Verbindung der Kolbenstange 3 mit dem fahrzeugfesten
Teil hergestellt ist. Auch dieses elastische Bauteil 2 ist axial vorgespannt, so daß
bei allen möglichen Gelenkbewegungen der räumlich gewundene Federstahldraht 16
gegen den Grund der Aussparung 5 gedrückt ist und die Enden am oberen
Rand der Öffnungen 7 an liegen.
Die in den Fig. 9 und 10 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von
der nach den Fig. 7 und 8 im wesentlichen dadurch, daß der Federstahldraht
16 mittig derart gewunden ist, damit eine drehfeste Verbindung mit der am Ende
des Gelenkzapfens angeordneten Schlüsselfläche 6 gebildet wird. Zwischen den
äußeren Enden und der Mitte des Federstahldrahts 16 ist jeweils eine
Federwindung vorgesehen, die eine leichtere Montage beim Einführen der
Federstahlenden in die Öffnungen 7 ermöglicht.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich auf
Verdrehsicherungen für Kolbenstangen von Schwingungsdämpfern oder
Federbeinen gegenüber einem fahrzeugfesten Teil. Selbstverständlich können
solche Verdrehsicherungen auch bei Stiftgelenklager von Schwingungsdämpfer- oder
Federbein-Zylinder bzw. Behälter problemlos angewendet werden.
Claims (8)
1. Verdrehsicherung für ein mit einem Stiftgelenklager versehenes Bauteil eines
hydraulischen, hydropneumatischen oder pneumatischen Aggregats,
insbesondere eines Schwingungsdämpfers oder eines Federbeins für
Kraftfahrzeuge, wobei eine Kolbenstange und/oder ein Behälter über jeweils
ein vorzugsweise elastisches Stiftgelenklager mit dem Fahrzeugaufbau bzw.
mit einem Radführungsteil verbunden ist und die Verdrehsicherung zwischen
der Kolbenstange und/oder dem Behälter und dem damit verbundenen
Fahrzeugteil wirksam ist, wobei die Verdrehsicherung durch ein elastisches
Bauteil gebildet ist, welches die Gelenkbewegungen mitmacht und
positioniert, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung zwischen der
Kolbenstange (3) und/oder dem Behälter bzw. Zylinder und einem
fahrzeugfesten Teil (4) angeordnet ist.
2. Verdrehsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
elastische Bauteil (2) durch ein einerseits mit einem fahrzeugfesten Teil (4)
und andererseits mit der Kolbenstange (3) bzw. dem Behälter oder Zylinder
drehfest verbundenes Gelenkgummielement (9) gebildet ist.
3. Verdrehsicherung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verbindung mit dem Gelenkzapfen (10) der Kolbenstange (3) das
Gelenkgummielement (9) mit einer Deckscheibe (11) fest verbunden ist und
die Deckscheibe (11) mit einem Profil versehen ist, welches in ein Gegenprofil
(12) des Gelenkzapfens (10) eingreift.
4. Verdrehsicherung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zur drehfesten Verbindung mit dem Gelenkgummielement (9) der
Gelenkzapfen (10) mit einem axial verlaufenden Profil (13) versehen ist, in
welches das Gelenkgummielement (9) oder die fest mit dem
Gelenkgummielement (9) verbundene Deckscheibe (11) mit einer diesem
Profil angepaßten Aussparung (14) eingreift.
5. Verdrehsicherung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen einem Gelenktopf (15) und dem
Gelenkgummielement (9) eine formschlüssige Verbindung besteht, die
beispielsweise durch ein Innenpolygon des Gelenktopfes (15) und ein darin
paßgenau eingreifendes Außenpolygon des Gelenkgummielements (9)
gebildet ist.
6. Verdrehsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
elastische Bauteil (2) einerseits in eine Aussparung (5) oder Schlüsselfläche
(6) vorzugsweise der Kolbenstange (3) eingreift und andererseits in
wenigstens eine Öffnung (7) des fahrzeugfesten Teils (4) mit axialer
Vorspannung eingerastet ist.
7. Verdrehsicherung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das elastische Bauteil (2) durch ein Federstahlblech-Formteil (17) gebildet
ist, welches am äußeren Umfang mit wenigstens einem Vorsprung (18)
versehen ist, der in die Öffnung (7) des fahrzeugfesten Teils (4) eingreift.
8. Verdrehsicherung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das elastische Bauteil (2) durch einen räumlich gewundenen
Federstahldraht (16) gebildet ist, der einerseits drehfest mit der Kolbenstange
(3) und andererseits mit einem fahrzeugfesten Teil (4) verbunden ist.
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