DE19719301B4

DE19719301B4 - Aufbauseitige Lagerung eines Stoßdämpfers

Info

Publication number: DE19719301B4
Application number: DE1997119301
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Ing. Gruber (FH)
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2017-05-08
Also published as: DE19719301A1

Abstract

Aufbauseitige Lagerung eines Stoßdämpfers oder eines in einem Federdämpfer oder -bein eines Kraftfahrzeuges integrierten Stoßdämpfers, an einer Ausnehmung in einem tragenden Karosserieteil des Aufbaus, einem Dom oder Radgehäuse, mit einem am oberen Stoßdämpferende vormontierten Stützlager, welches ein in einem Lagergehäuse angeordnetes elastisches Puffermaterial sowie ein im Puffermaterial formschlüssig aufgenommenes und mit dem Stoßdämpferende verbundenes Tragstück aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufnehmen und/oder Lagepositionieren des Stützlagers (5) am Karosserieteil (4) sowohl am Karosserieteil (4) als auch am Stützlager (5) korrespondierende kegelförmige Anlageflächen (12, 13) ausgebildet sind, wobei zum Befestigen des Stützlagers (5) am Karosserieteil (4) ein mit dem Stützlager (5) lösbar verbundenes und von außen am Karosserieteil (4) anliegendes Halteteil (22) vorgesehen ist, wobei die kegelförmige Anlagefläche (13) des Stützlagers (5) am Lagergehäuse (6) ausgebildet ist, welches zum Verbinden mit dem Halteteil (22) einen die Ausnehmung (3) durchsetzenden rohr- oder hülsenförmigen Abschnitt (15) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine aufbauseitige Lagerung eines Stoßdämpfers, insbesondere eines in einem Federdämpfer oder Federbein eines Kraftfahrzeuges integrierten Stoßdämpfers, an einer Ausnehmung in einem tragenden Karosserieteil des Aufbaus, beispielsweise einem Dom oder Radgehäuse, mit einem am oberen Stoßdämpferende vormontierten Stützlager, welches ein in einem Lagergehäuse angeordnetes elastisches Puffermaterial sowie ein im Puffermaterial formschlüssig aufgenommenes und mit dem Stoßdämpferende verbundenes Tragstück aufweist.

Derartige Lagerungen von Stoßdämpfern sind beispielsweise durch die DE 195 11 642 A1 bzw. EP 0 715 978 A2 bekannt. Bei diesen bekannten Lösungen sind zur Lagerung der Stoßdämpfer Stützlager vorgesehen, welche jeweils ein mit einem tragenden Karosserieteil verbundenes Lagergehäuse aufweisen, in dem das obere Stoßdämpferende mittels eines Tragstücks in einem elastischen Puffermaterial aufgenommen ist. Ein besonderer Vorteil dieser Lösungen besteht darin, daß die elastischen Lagerungen der Stoßdämpfer an die jeweiligen speziellen Anforderungen bezüglich Federungs-, Geräusch- und/oder Abrollkomfort abgestimmt werden können.

Nachteilig dabei ist jedoch die umständliche Montage bzw.

Lagepositionierung eines solchen Stützlagers am Karosserieteil, bei welcher – wie beispielsweise in der Lösung nach der DE 195 11 642 A1 vorgesehen – mehrere Stehbolzen in Bohrungen am Karosserieteil eingeführt und mittels Muttern befestigt werden. Eine derartige Anordnung beansprucht auch relativ viel Bauraum, da die Stehbolzen oder andere Teile des Stützlagers relativ weit in den Innenraum bzw. den über dem Karosserieteil liegenden Raum hineinragen.

Aus der DE 36 19 942 A1 ist eine aufbauseitige Lagerung eines Stoßdämpfers mit einem am oberen Stoßdämpferende vormontierten Stützlager an einer Ausnehmung in einem tragenden Karosserieteil des Aufbaus bekannt, wobei zum Aufnehmen und Lagepositionieren des Stützlagers am Karosserieteil und am Stützlager korrespondierende kegelförmige Anlageflächen ausgebildet sind. Zur Befestigung des Stützlagers am Karosserieteil ist ein mit dem Stützlager lösbar verbundenes und von außen am Karosserieteil anliegendes Halteteil vorgesehen. Diese Lösung weist jedoch einen komplizierten Aufbau des Stützlagers und des diesen mit dem Karosserieteil verbindenden Halteteils auf.

Eine weitere aufbauseitige Lagerung eines Stoßdämpfers geht aus der US 5 248 134 hervor, bei der eine schnelle Befestigung des oberen Stoßdämpferendes mittels eines Stützlagers und eines Halteteils an einer Ausnehmung am Karosserieteil vorgesehen ist. Auch bei dieser Lösung weist das Stützlager einen komplizierten Aufbau auf, wobei hier zur Befestigung des Stoßdämpfers eine radiale Ausdehnung eines zwischen dem Halteteil und dem Stützlager angeordneten Gummielementes vorgesehen ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine aufbauseitige Lagerung für einen solchen Stoßdämpfer zu schaffen, bei welcher mit einfachen Mitteln der Bauraum zur Befestigung des Stützlagers am Aufbau reduziert und dessen Montage vereinfacht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zum Aufnehmen und/oder Lagepositionieren des Stützlagers am Karosserieteil sowohl am Karosserieteil als auch am Stützlager korrespondierende kegelförmige Anlageflächen ausgebildet sind, wobei zum Befestigen des Stützlagers am Karosserieteil ein mit dem Stützlager lösbar verbundenes und von außen am Karosserieteil anliegendes Halteteil vorgesehen ist.

Wesentliche Vorteile dieser Lösung bestehen darin, dass durch die vorgesehenen kegelförmigen Anlageflächen eine selbstzentrierende spielfreie Verbindung zwischen Stützlager und Karosserieteil zustande kommt. Die Montage eines solchen Stützlagers ist relativ einfach, weil das Stützlager nur durch ein zentral angeordnetes Halteteil am Karosserieteil zu befestigen ist.

Die erfindungsgemäße Lagerung ermöglicht auch, den zur Unterbringung des Stoßdämpfers am Kraftfahrzeug zur Verfügung stehenden Raum besser auszunutzen, da die Befestigungsteile des Stützlagers (Lagergehäuse, Halteteil) nur minimal in den über dem Karosserieteil liegenden Innenraum des Kraftfahrzeuges hineinragen, Diese Befestigungsteile sind derart (flach) ausgebildet, daß sie nicht über die höchste Position der sich bei Druckbelastung nach oben verschiebenden Oberkante des Stoßdämpferendes ragen. Dies ermöglicht, die Karosserieteile im Bereich der Lagerung und/oder die Länge bzw. den wirksamen Arbeitsweg des Stoßdämpfers optimal zu gestalten.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind einige davon in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt teilweise schematisch in
1 einen Längsschnitt durch die Mittelachse des elastisch am Aufbau gelagerten Federdämpfers bzw. -beins;
2 eine Ansicht gemäß Pfeil Y in 1, jedoch mit einer alternativen Ausbildung der Verbindung zwischen Stützlager und Aufbau;
3 einen Schnitt gemäß Linie X-X in 2;
4 einen Längsschnitt durch eine alternative elastische Lagerung des Federdämpfers bzw. -beins am Aufbau.
Die in 1 dargestellte elastische Lagerung des Federdämpfers bzw. -beins 1 besteht im wesentlichen aus einem Stützlager 5, welches ein Lagergehäuse 6 und ein im Lagergehäuse 6 elastisch aufgenommenes Tragstück 8 zur Verbindung mit der Kolbenstange 11 des Stoßdämpfers 2 aufweist. Das Lagergehäuse 6 besteht seinerseits aus zwei schalenförmigen Teilen, einer Oberschale 14 und einer Unterschale 16, welche im miteinander verbundenen Zustand eine Kammer 21 zur Aufnahme des Puffermaterials 7 bilden.
Im dargestellten Beispiel sind die Oberschale 14 und die Unterschale 16 im Bereich der jeweiligen, ineinander gesteckten zylindrischen Abschnitte 18, 20 miteinander durch Schweißen verbunden.
Die Verbindung zwischen Oberschale 14 und Unterschale 16 kann auch alternativ – wie in 3 dargestellt und nachfolgend beschrieben – formschlüssig gestaltet sein. Wichtig dabei ist, daß sich die geschweißte bzw. formschlüssige Verbindung unter Einwirkung der im Fahrbetrieb über die Kolbenstange 11 am Stützlager 5 angreifenden Zug- oder Druckkräften nicht löst.
Zur formschlüssigen Aufnahme des Tragstücks 8 im Puffermaterial 7, welches aus komprimierbarem Polyuräthanschaum bestehen kann, weist das Tragstück 8 radial gerichtete Vorsprünge 26 auf, die in das Puffermaterial 7 hineinragen. Diese Vorsprünge 26 können zur Reduzierung der kardanischen Kräften am Stoßdämpferende eine andere Gestaltung, beispielsweise bereichsweise angeordnete Ausnehmungen oder Umbiegungen aufweisen. Die Verbindung des Tragstücks 8 mit der Kolbenstange 11 erfolgt durch eine zentrale Bohrung 27, welche von der Kolbenstange 11 durchsetzt ist. Am freien Ende der Kolbenstange 11 ist ein Gewindeabschnitt 9 für eine Befestigungsmutter 10 vorgesehen.
Das Stützlager 5 wird an einer Ausnehmung 3 im Karosserieteil 4 mit dem Karosserieteil 4 kraft- und formschlüssig verbunden. Dazu ist an der Oberschale 14 ein zur Stoßdämpferachse 17 koaxial angeordneter rohr- oder hülsenförmiger Abschnitt 15 vorgesehen, welcher im Endbereich mit einem äußeren Gewinde versehen und in axialer Richtung nach oben durch die Ausnehmung 3 hindurch geführt ist. Auf das Gewinde des rohr- oder hülsenförmigen Abschnittes 15 ist bei der Befestigung ein tellerförmiges Halteteil 22 aufschraubbar, welches im montierten Zustand mit einer umlaufenden Anlagefläche 23 mit Vorspannung gegen eine entsprechend auf der vom Stoßdämpfer 2 abgewandten Seite des Karosserieteils 4 vorgesehene Anlagefläche 24 anliegt. In diesem Bereich, jedoch auf der anderen, dem Stoßdämpfer 2 zugewandten Seite des Karosserieteils 4 ist ebenfalls eine Anlagefläche 12 vorgesehen, gegen welche eine an einem äußeren ringförmigen Flansch 25 der Unterschale 16 ausgebildete Anlagefläche 13 mit Vorspannung anliegt, so daß das Karosserieteil 4 am Rand der Ausnehmung 3 zwischen dem Halteteil 22 und dem Lagergehäuse 6 (Unterschale 16) fest eingespannt ist. Um dabei durch die Montage des Halteteils 22 eine Lackbeschädigung im Kontaktbereich zu vermeiden, ist zwischen den Anlageflächen 23, 24 eine Isolierschicht 38 aus Kunststoffmaterial vorgesehen.
Wie in 1 dargestellt, sind zur Erleichterung der Montage bzw. Lagepositionierung des Stützlagers 5 und des Halteteils 22 die Anlageflächen 12, 13, 23 und 24 jeweils kegelförmig mit einer nach unten verjüngenden Form ausgebildet. Dies ermöglicht eine formschlüssige Aufnahme sowie eine Selbstzentrierung des Stützlagers 5 am Karosserieteil 4.
Weiterhin ist aus 1 die Abstützung einer Schraubenfeder 28 ersichtlich, welche im wesentlichen über einen Federteller 29 unter Zwischenschaltung eines Wälzlagers 30 an einem Boden 19 der Unterschale 16 abgestützt ist. Zur Dämpfung der Federkräfte ist dabei zwischen dem Federteller 29 und der Schraubenfeder 28 eine Federunterlage 39 vorgesehen, welche einstückig mit einem den Stoßdämpfer 2 schützenden Balg 40 ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausführung können die axial wirkenden Federkräfte über die Unterschale 16 bzw. den Flansch 25 direkt in den Aufbau geleitet werden, ohne die elastische Lagerung des Stoßdämpferendes zu beeinflussen.
In 2 ist eine alternative Befestigung des Halteteils 22 am Karosserieteil 4 dargestellt, welche zum Reduzieren der Montagezeit in der Art einer Bajonett-Verbindung ausgebildet ist. Dazu sind am zylindrischen Abschnitt 20 der Oberschale 14 mehrere nach außen gerichtete Nasen 31 ausgestanzt, die bei der Montage des Stützlagers 5 am Karosserieteil 4 in einer bestimmten Anfangsposition durch entsprechende Ausnehmungen 32 im Karosserieteil 4 durchgesteckt werden können. Am Halteteil 22 sind – wie in 3 verdeutlicht – gegenüber den Nasen 31, die etwa senkrecht zur Anlagefläche 24 des Karosserieteils 4 ausgerichtet sind, korrespondierende Klemmflächen 33 vorgesehen, die derart mit einer räumlich steigenden Schräge ausgebildet sind, daß bei Drehung des Halteteils 22 in Befestigungsrichtung die Klemmflächen 33 zwischen den Nasen 31 und der Anlagefläche 24 selbsthemmend eingeklemmt werden. Am Halteteil 22 sind dabei zum Aufbringen eines Drehmomentes am äußeren Umfang mehrere Schlitze 34 (gezeigt in 2) ausgebildet.
Wie in 3 dargestellt, ist bei dieser Ausführung – im Vergleich zur Ausführung nach 1 – auch die Verbindung zwischen der Oberschale 14 und Unterschale 16 als eine formschlüssige Verbindung ausgebildet. Dazu sind an der Oberschale 14 mehrere Einprägungen 35 mit radial nach außen gerichteten Rändern 36 vorgesehen, welche von an der Unterschale 16 ausgestanzten und nach innen gerichteten Nasen 37 hintergriffen sind. Die Nasen 37 können dabei sowohl federnd als auch bleibend verformbar ausgebildet sein.
Bei den Ausführungen der aufbauseitigen Lagerung nach 1 bis 3 werden die am Lagergehäuse 6 wirkenden Druckkräfte über die Unterschale 16 bzw. deren Flansch 25 zum Karosserieteil 4 weitergeleitet. In der Ausführung gemäß 4 werden diese Druckkräfte dagegen über die Oberschale 14 auf das Karosserieteil 4 übertragen. Da durch kann eine kompakte Bauweise des Stützlagers 5 erreicht werden, da die Anlagefläche 13 direkt an der Oberschale 14 ausgebildet ist.
Ein weiterer Vorteil dieser Ausbildung besteht auch darin, daß die Anlageflächen 12, 13, 23 und 24 jeweils kegelförmig mit einer nach oben verjüngenden Form gestaltet sind. Bei einer solchen Gestaltung kann die Ausnehmung 3 am Karosserieteil 4 wesentlich kleiner gehalten werden, was zur Erhöhung der Steifigkeit des Karosserieteils 4 führt.

Claims

Aufbauseitige Lagerung eines Stoßdämpfers oder eines in einem Federdämpfer oder -bein eines Kraftfahrzeuges integrierten Stoßdämpfers, an einer Ausnehmung in einem tragenden Karosserieteil des Aufbaus, einem Dom oder Radgehäuse, mit einem am oberen Stoßdämpferende vormontierten Stützlager, welches ein in einem Lagergehäuse angeordnetes elastisches Puffermaterial sowie ein im Puffermaterial formschlüssig aufgenommenes und mit dem Stoßdämpferende verbundenes Tragstück aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufnehmen und/oder Lagepositionieren des Stützlagers (5) am Karosserieteil (4) sowohl am Karosserieteil (4) als auch am Stützlager (5) korrespondierende kegelförmige Anlageflächen (12, 13) ausgebildet sind, wobei zum Befestigen des Stützlagers (5) am Karosserieteil (4) ein mit dem Stützlager (5) lösbar verbundenes und von außen am Karosserieteil (4) anliegendes Halteteil (22) vorgesehen ist, wobei die kegelförmige Anlagefläche (13) des Stützlagers (5) am Lagergehäuse (6) ausgebildet ist, welches zum Verbinden mit dem Halteteil (22) einen die Ausnehmung (3) durchsetzenden rohr- oder hülsenförmigen Abschnitt (15) aufweist.
Aufbauseitige Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (22) im montierten Zustand gegen das Karosserieteil (4) zumindest axial vorgespannt ist.
Aufbauseitige Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Halteteil (22) eben falls eine kegelförmige Anlagefläche (23) vorgesehen ist, welche bei der Montage des Halteteils (22) mit einer äußeren, auf der Außenseite des Karosserieteils (4) befindlichen kegelförmigen Anlagefläche ( 24) zusammenwirkt .
Aufbauseitige Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechend am Halteteil (22), am Karosserieteil (4) und am Stützlager (5) angeordneten kegelförmigen Anlageflächen (23, 12, 24, 13) jeweils eine rotationssymmetrische Form aufweisen.
Aufbauseitige Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechend am Halteteil (22), am Karosserieteil (4) und am Stützlager (5) entsprechend angeordneten kegelförmigen Anlageflächen (23, 12, 24, 13) koaxial zur Stoßdämpferachse (17) angeordnet sind.
Aufbauseitige Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden kegelförmigen Anlageflächen (23, 12, 24, 13) am Halteteil (22), am Karosserieteil (4) und am Stützlager (5) in jedem vertikalen Schnitt jeweils eine nach oben verjüngende Form aufweisen.
Aufbauseitige Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden kegelförmigen Anlageflächen (23, 12, 24, 13) am Halteteil (22), am Karosserieteil (4) und am Stützlager (5) in jedem vertikalen Schnitt jeweils eine nach unten verjüngende Form aufweisen.
Aufbauseitige Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (6) durch zwei miteinander verbundene und das Puffermaterial (7) zumindest bereichsweise umschließende schalenförmige Teile, einer Oberschale (14) und einer Unterschale (16), gebildet ist.
Aufbauseitige Lagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelförmige Anlagefläche (13) des Lagergehäuses (6) an der Oberschale (14) ausgebildet ist.
Aufbauseitige Lagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelförmige Anlagefläche (13) des Lagergehäuses (6) an einem äußeren Flansch (25) der Unterschale (16) angeordnet ist.
Aufbauseitige Lagerung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschale (16) zur Aufnahme des Puffermaterials (7) und/oder zum Verbinden mit der Oberschale (14) einen zur Stoßdämpferachse (17) koaxialen zylindrischen Abschnitt (18) sowie einen Boden (19) aufweist, wobei am Boden (19) eine Öffnung zum Durchführen der Kolbenstange (11) des Stoßdämpfers (2) vorgesehen ist.
Aufbauseitige Lagerung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschale (16) durch Schweißen mit der Oberschale (14) verbunden ist.
Aufbauseitige Lagerung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterschale (16) zur Verbindung mit der Oberschale (14) Nasen (37) oder Haken vorgesehen sind, welche im verbundenen Zustand an der Oberschale (14) vorgese hene Ausnehmungen oder durch Ein- oder Ausprägungen gebildete Widerhaken, Ränder (36) oder Wülste hintergreifen.
Aufbauseitige Lagerung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (37) oder Haken nach innen bleibend verformbar ausgebildet sind.
Aufbauseitige Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem rohr- oder hülsenförmigen Abschnitt (15) des Lagergehäuses (6) und dem Halteteil (22) als eine an sich bekannte Gewindeverbindung ausgebildet ist.
Aufbauseitige Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem rohr- oder hülsenförmigen Abschnitt (15) des Lagergehäuses (6) und dem Halteteil (22) als eine an sich bekannte Bajonett-Verbindung ausgebildet ist.
Aufbauseitige Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Halteteil (22) und dem Karosserieteil (4) eine an die kegelförmigen Anlageflächen (23, 24) angepaßte Isolierschicht (38) aus weichem Metall oder Kunststoff angeordnet ist.
Aufbauseitige Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschale (16) zur Aufnahme eines Federtellers (29) einer Schraubenfeder (28) des Federbeins (1) ausgebildet ist, wobei der Federteller (29) am Boden (19) der Unterschale (16) abgestützt ist.