DE4232136A1 - Schwingungsdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 90 00 906 ist es bekannt, daß das Behälterrohr eines Schwingungsdämpfers örtliche Auf­ weitungen besitzt, die das Volumen des Ausgleichsraumes ver­ größern sollen. Ferner ist aus dem Gebrauchsmuster zu entneh­ men, daß Anbauteile wie der Federteller oder der Radträger separate Teile sind, die an das Behälterrohr geschweißt sind. So ist es ebenso bekannt, daß sich das Behälterrohr beim Schweißvorgang verzieht, wenn man das Behälterrohr nicht umlaufend verschweißt.

Die mittels eines Umformverfahren hergestellten Behälterrohre besitzen zwangsläufig eine im wesentlichen konstante Wandstär­ ke. Für die Anbauteile bedeutet daß, daß ihre Wandstärke auf die maximale Belastung im Anbindungsbereich zum Behälterrohr abgestimmt sein muß. Daraus ergibt sich eine Überdimensionie­ rung der Anbauteile, die sich in einem erhöhten Gewicht des gesamten Schwingungsdämpfers wiederfindet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schwingungs­ dämpfer zu realisieren, der eine Verbindung zwischen den Anbauteilen unter Wegfall der Nachteile einer Schweißverbin­ dung ermöglicht, eine bedarfsgerechte Dimensionierung der Wandstärken der Anbauteile zuläßt und eine im hohen Maße freie Gestaltung des Behälterrohres ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst.

Die Anwendung eines Gießverfahrens zur Herstellung des Behäl­ terrohres ermöglicht die Ausführung unterschiedlicher Wand­ stärken innerhalb des Behälterrohres. Es ergeben sich dadurch Materialeinsparungen, die beträchtliche Gewichtsvorteile bringen. Mit dem Wegfall der Schweißverbindungen erübrigen sich auch die bisherigen Richtarbeiten am Behälterrohr. Bei der Verwendung von Aluminium als Gußwerkstoff kann vorteil­ hafterweise der Aufwand für den Korrosionsschutz merklich reduziert werden.

In weitere Ausgestaltung der Erfindung besitzt das Behälter­ rohr einen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt. Es ermöglicht den Einbau des Behälterrohres selbst bei engen und ungünstigen Einbauverhältnissen. In allerletzter Konse­ quenz wäre an das Behälterrohr die Bedingung gestellt, daß es ein gerades Innenrohr eines Schwingungsdämpfers aufnehmen kann, wobei die Außenkontur des Behälters dem Einbauraum anzupassen ist. Denkbar sind z. B. auch Behälterrohre mit kurvenförmig verlaufender Mittelachse.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch besteht der Quer­ schnitt aus einem ovalen Teilbereich an den sich ein näherungs­ weise dreieckiger Teilbereich anschließt, der im wesentlichen aus zwei gleichorientierten bogenförmig verlaufenden Wandungsbereichen besteht, die einen unterschiedlichen Krüm­ mungsradius besitzen. Der Querschnitt ähnelt einem Tragflä­ chenprofil und bietet neben einer guten Bauraumausnutzung den Vorteil, daß die im Radkasten zirkulierende Luft gezielt gelenkt werden kann. Beispielsweise kann die Wasserfahnen­ bildung bei Regenfahrten reduziert werden. Ebenso besteht die Möglichkeit, einen gezielten Luftstrom an die Bremsen zu führen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind Versteifungsrip­ pen an der Innen- und oder Außenwandung des Behälterrohres versehen. Als günstiger Nebeneffekt kann durch die vergrößer­ te Oberfläche die Wärmeabführung verbessert werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform bildet das Behälter­ rohr mit dem Innenrohr den Ausgleichsraum, der zusätzliche Erweiterungen aufweisen kann. Ein übliches Zylinderrohr ent­ fällt, da das Behälterrohr gleichzeitig Zylinderrohr ist.

In einer alternativen Ausführungsform ist innerhalb des Behälterrohres ein Schwingungsdämpfer in Patronenausführung vorgesehen, der mittels einer Schraubverbindung befestigt ist und durch radiale und axiale Führungsflächen innerhalb des Behälterrohres positioniert wird. Es ist durchaus üblich, daß das Lastenheft für einen Schwingungsdämpfer die Auswechselbarkeit des nämlichen fordert. Mit dieser vorteilhaften Variante kann diese Forderung erfüllt werden.

Erfindungsgemäß sind die örtlichen Erweiterungen und/oder Versteifungsrippen so an dem Behälterrohr angebracht, daß das Widerstandsmoment für die auftretenden Belastungsfälle möglichst groß ist. Diese Maßnahme erfolgt unter Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Einbauraums.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch besteht das Behälter­ rohr aus zwei Gußteilen, die flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind. Die Teilung des Behälterrohres erleichtert maßgeblich die Gestaltung der Gießform, insbesondere für das Druckgießverfahren.

In Weiterführung des Erfindungsgedankens besteht das Behälter­ rohr aus einem oberen und einem unteren Behälterteil, die im Bereich des Federtellers verbunden sind, wobei das obere Behälterteil die Kolbenstangenführung sowie eine Aufnahme für eine Zusatzfeder umfaßt. Vorteilhafterweise kann eine separate Kolbenstangenführung entfallen. Die Teilung im Be­ reich des Federtellers ermöglicht eine solide Abdichtung auf einem großen Teilkreis.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung wird die Erfindung mit ihren Vorteilen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 a/b Schwingungsdämpfer in Federbeinausführung mit Lenkhebel, Radträger und Lenkhebel

Fig. 2a/b/c Federbein mit zwei Ausgleichsräumen und Radanschluß

Fig. 3a/b Federbein mit zweiteiligem Behälterrohr

Fig. 4 Behälterrohr mit Schwingungsdämpferpatrone

Fig. 5a-e Querschnittsvarianten für ein Behälterrohr.

Die Fig. 1a und 1b stellen einen Schwingungsdämpfer 1 in Federbeinausführung dar, der aus einem Behälterrohr 3 besteht, das an der Kolbenstangenaustrittsseite von einer Kolbenstan­ genführung 5 und an dem entgegengesetzten Ende von einem Boden 7 zu einem geschlossenen Behälter vervollständigt wird. Innerhalb des Federbeins ist konzentrisch ein Innenrohr 9 montiert, daß mit dem Behälterrohr 3 einen Ausgleichsraum 11 bildet. In der Fig. 1a kann man eine Erweiterung 13 des Behälterrohres 3 erkennen, die das Volumen des Ausgleichsrau­ mes 11 deutlich vergrößert. Des weiteren umfaßt das Behäl­ terrohr 3 einen Federteller 15 und einen Lenkhebel 17, die alle mit dem Behälterrohr 3 einstückig gegossen sind. Zusätz­ lich verfügt das Behälterrohr 3 über einen mitgegossenen Achsträger 19 mit einem Augenanschluß 21. Verschlossen wird der gesamte Behälter von einer Schraubkappe 23, die eine jederzeitige Demontage des Schwingungsdämpfers 1 erlaubt. Die Funktion eines Schwingungsdämpfers 1 ist hinlänglich bekannt, so daß auf eine Funktionsbeschreibung verzichtet werden kann.

Wie aus der Figur zu ersehen ist, wurde die Wandstärke des Behälterrohres 3 den auftretenden Belastungen in den jeweili­ gen Bereichen angepaßt. Beispielsweise ist die Wandstärke im Anschlußbereich 25 des Achsträgers 19 zum Behälterrohr 3 leicht verstärkt ausgeführt. Ebenso wurde im zylindrischen Teil 27 des Achsträgers 19 für die Lagerbuchse 29 verfahren.

Als Gießverfahren für einen Schwingungsdämpfer 1 der beschrie­ benen Art eignet sich u. a. das Kokillenverfahren, aber für eine Großserienproduktion ist vor allem das Druckgußverfahren interessant. An die Oberflächengüte werden keine großen Anforderungen gestellt, so daß eine Nachbearbeitung des gegossenen Behälterrohres 3 sehr gering ausfällt.

Die Fig. 2a bis c verdeutlichen, daß bei der Gestaltung des Behälterrohres 3 vielfältige Möglichkeiten bestehen. Dieses Federbein verfügt über zwei Erweiterungen 13a/b des Behälterrohres 3, die beide zur Vergrößerung des nutzbaren Ölvolumens genutzt werden. Die Erweiterung 13a des Behälter­ rohres 3 am Radträger 31 übernimmt zusätzlich die Funktion der Steigerung des Widerstandsmomentes. Erwähnenswert ist noch, daß der zweite Ausgleichsraum 11b für das Behälterrohr 3 ebenfalls eine Steigerung der Belastbarkeit bedeutet. Der zweite Ausgleichsraum 11b kann an beliebiger Stelle am Behäl­ terrohr 3 plaziert werden. Wiederum ist im Krafteinleitungs­ bereich 33 des Radträgers 31 in das Behälterrohr 3 eine grö­ ßere Wandstärke vorgesehen als im übrigen Behälterrohr 3.

Der Schwingungsdämpfer 1 entsprechend den Fig. 3a und 3b verdeutlicht, daß die Behälterrohrhauptachse nicht deckungs­ gleich mit der Längsachse des Innenrohres 9 sein muß. Ein weiteres interessantes Merkmal ist darin zu sehen, daß die Kolbenstangenführung 5 Bestandteil des Behälterrohres 3 ist, das in dieser Variante zweigeteilt ist. Der untere Teil des Behälterrohres 3a enthält ein Gelenkauge 21, sowie einen Behälterrohrlängenabschnitt mit einer Erweiterung 13 und den Federteller 15. Der obere Teil 3b umfaßt einen weiteren Län­ genabschnitt, der einteilig mit einer Kolbenstangenführung 5 ausgebildet ist. Ebenfalls einteilig mit der Kolbenstangen­ führung 5 ist eine Halterung 35 für eine Zusatzfeder 37 aus­ geführt. Die beiden Behälterrohrteile 3a/b werden durch Schrauben 39 miteinander verbunden. Eine Dichtung 41 verhin­ dert den unerwünschten Dämpfmediumverlust.

In der Fig. 4 wird ein Schwingungsdämpfer 1 gezeigt, dessen Behälterrohr 3 einen Schwingungsdämpfer 1 in Patronenausfüh­ rung aufnimmt. Das Behälterrohr 3 besitzt wiederum alle Anbau­ teile 15/17/19 sowie im Bereich des Federtellers 15 eine Gewindeverbindung 43 mit der Patrone 45, die einen Flansch 47 mit einem entsprechenden Gegengewinde besitzt. Werkzeugflächen 49 am Flansch 47 ermöglichen eine pro­ blemlose Montage. Im unteren Abschnitt des Behälterrohres 3 sind radiale 51 und eine axiale 53 Führungsflächen für die Patrone 45 vorgesehen.

Die Fig. 5a bis 5d vermitteln einen Eindruck von der Ge­ staltungsvielfalt eines gegossenen Behälterrohres 3. Unter­ schiede ergeben sich vor allem aus den Anforderungen, die an das Behälterrohr 3 gestellt werden. Eine Ausführung entspre­ chend Fig. 5a läßt sich sehr einfach herstellen. Zur Verstei­ fung des Behälterrohres 3 sind Versteifungsrippen 55 vorgese­ hen, die innerhalb des Behälterrohres 3 verlaufen. Die Fig. 5b entspricht bis auf den ovalen Querschnitt der Ausführung gemäß Fig. 5a. Alternativ oder zusätzlich zu den bereits beschriebenen innenliegenden Versteifungsrippen 55 können auch außenliegende vorgesehen werden (Fig. 5c).

Zur Beeinflussung des Luftströmungsverhaltens in einem Rad­ kasten wurde in den Fig. 5d und 5e der Querschnitt von einem Oval 57 ausgehend entwickelt, wobei die Luftanströmrich­ tung von rechts auf die große Querachse verlaufen soll. Dem ovalen Querschnittsteil 57 schließt sich ein im wesentlichen dreieckiger Querschnittsanteil 59 an. Der Hintergedanke für diese Maßnahme ist darin zu sehen, den Luftwiderstandsbeiwert und die projizierte Fläche zu reduzieren.

Die Ausführung entsprechend der Fig. 5e besitzt ebenfalls einen ovalen Querschnittsteil 57 an den sich zwei bogenförmig verlaufende Wandungsbereiche 61a/b anschließen, die unter­ schiedliche Krümmungsradien R1/R2 mit gleicher Orientierung aufweisen. Der tragflächenähnliche Gesamtquerschnitt des Behälterrohres 3 soll einerseits die Wassernebelentstehung im Radkasten verringern und andererseits die Luftanströmung für die Bremsen verbessern.

Die Versionen der Behälterrohre der Fig. 5 lassen sich bei einem Schwingungsdämpfer 1 nach den Fig. 1 bis 3 als auch bei der Patronenlösung verwenden.

Claims (9)

1. Schwingungsdämpfer, insbesondere ein Federbein, umfassend ein Innenrohr, in dem ein Kolben an einer Kolbenstange axial beweglich angeordnet ist, einen Ausgleichsraum für das Innenrohr, der örtliche Erweiterungen besitzt, Anbau­ teile an dem Behälterrohr wie Lenkhebel, Federteller und/oder Radträger, dadurch gekennzeichnet, daß das Behälterrohr (3) in einem Gießverfahren hergestellt wird, wobei die Anbautei­ le (15, 17, 19, 21, 31) einstückig mit dem Behälterrohr (3) ausgeführt sind.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behälterrohr (3) einen von der kreisrunden Form abweichenden Querschnitt besitzt.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt aus einem ovalen Teilbe­ reich (57) besteht an den sich ein näherungsweise dreiecki­ ger Teilbereich (59) anschließt, der im wesentlichen aus zwei gleichorientierten bogenförmig verlaufenden Wandungsbe­ reichen (61a, 61b) besteht, die einen unterschiedlichen Krümmungsradius R1, R2 besitzen.

4. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Behälterrohr (3) mit Ver­ steifungsrippen (55) an der Innen- und/oder Außenwandung versehen ist.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behälterrohr (3) mit dem Innen­ rohr (9) den Ausgleichsraum (13, 13a, 13b) bildet, der zusätzliche Erweiterungen (11) aufweisen kann.

6. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Behälterrohres (3) ein Schwingungsdämpfer (1) in Patronenausführung vorgesehen ist, der mittels einer Schraubverbindung befestigt ist und durch eine axiale und radiale Führungsflächen (51, 53) innerhalb des Behälterrohres (3) positioniert wird.

7. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangegangen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die örtlichen Erweiterungen (11) und/oder Versteifungsrippen (55) so an dem Behälterrohr (3) angebracht sind, daß das Widerstands­ moment für die auftretenden Belastungsfälle möglichst groß ist.

8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behälterrohr (3) aus zwei Gußtei­ len (3a, 3b) besteht, die flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind.

9. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Behälterrohr (3) aus einem oberen und einem unteren Behälterteil (3a, 3b) besteht, die im Bereich des Federtellers (15) verbunden sind, wobei das obere Behälterteil (3b) die Kolbenstangenführung (5) sowie eine Aufnahme (35) für eine Zusatzfeder (37) umfaßt.