DE4239889C2

DE4239889C2 - Hydraulischer Schwingungsdämpfer oder Federbein für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4239889C2
Application number: DE19924239889
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr Angermann
Original assignee: August Bilstein GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Bilstein GmbH
Priority date: 1992-11-27
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1997-03-27
Anticipated expiration: 2012-11-28
Also published as: DE4239889A1

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Schwingungsdämpfer oder ein Federbein für Kraftfahrzeuge entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Teleskopschwingungsdämpfer und ein Federbein mit einer Stiftgelenkaufhängung ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 37 41 465 A1 bekannt. Das Stiftgelenk besteht dabei aus einem Gewindezapfen mit einem darauf gelagerten und am Dämpferrohr oder an der Kolbenstange anliegenden Stützteller, auf dem sich ein ein- oder zweiteiliges Gummielement abstützt und einer zu sammen mit dem Gewindezapfen das Gummielement durchdringenden und am Stützteller anliegenden Distanzbuchse. Das Gummielement wird über eine Halte- oder Spannscheibe und einer selbstsichern den Mutter vorgespannt. Die Anlenkstelle für die Karosserie bzw. das Fahrwerk befindet sich bei dieser Ausbildung des Stiftge lenks zwischen den beiden Teilen des Gummielementes. Vor der Montage im Fahrzeug muß also die das Gummielement vorspannende Mutter gelöst und das Stiftgelenk demontiert werden und der Schwingungsdämpfer ins Fahrzeug eingesetzt und wieder zusammen gebaut werden.

Ein Vorderachs-Federbein mit einer anderen Ausbildung einer Stiftgelenkaufhängung ist aus der deutschen Patentschrift DE 40 10 858 C2 bekannt. Die Stiftgelenkaufhängung weist hier ein elastisches Stützlager auf, an dem der Fahrzeugaufbau bzw. die Karosserie anschließbar ist. Die das Federbein umgebende Schraubenfeder stützt sich dabei an einem napfartigen Federtel ler des Stützlagers ab, der sich wiederum unmittelbar an der Kolbenstange mittels eines Ringlagers und einer Distanzhülse ab stützt. In den napfartigen Federteller ist ein die Kolbenstange des Federbeins umgebendes kugelkalottenförmiges Gummi-Metall- Element eingesetzt und gegen den Federtellerboden verspannt. Das Gummi-Metall-Element weist einen aus dem napfartigen Federteller vorragenden Lagertopf mit einem Anschlußflansch zur Befestigung am Fahrzeugaufbau an der Karosserie auf.

Aus der deutschen DE 38 23 238 A1 ist ein elastisches Stütz lager eines Federbeins mit einer Dämpfungsvorrichtung bekannt, bei dem die Gummi-Metall-Verbindung von einer zylindrischen Hal terung umgeben ist. Die zylindrische Halterung weist einen äuße ren Befestigungsflansch auf, der über eine Schraubverbindung am Fahrzeugaufbau befestigbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schwingungsdämp fer oder ein Federbein mit einer Stiftgelenkaufhängung zu schaf fen, der auf einfache Weise ohne Demontage der Stiftgelenkauf hängung und ohne zusätzliche Befestigungsschrauben lösbar am Fahrzeugaufbau und/oder dem Radträger befestigt werden kann.

Die Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen ge löst. Vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 beschrieben. Erfindungsgemäß ist das an der Kolbenstange oder dem Dämpferzylinder angeordnete Stiftgelenk des Schwin gungsdämpfers oder Federbeins über eine selbsttätig einrastende Schnappverbindung mit dem Fahrzeugaufbau oder dem Radträger ver bindbar. In einer ersten Ausführungsform ist dabei das Stiftge lenk mit mindestens einem Federelement versehen, das in ein ent sprechend geformtes oder gekröpftes, starres Teil des Fahrzeug aufbaus oder in den Radträger einschnappbar ist. Vorteilhafter weise ist das Federelement eine umlaufend gekröpfte, mit Ausspa rungen versehene, elastische Scheibe, die bei einem Stiftgelenk mit zwei axial übereinander vorgespannten Gummielementen zwi schen den Gummielementen liegt. Bei einem Stiftgelenk mit einem mindestens zwei Wülste aufweisenden, vorgespannten Gummielement ist das Federelement zwischen den beiden Wülsten angeordnet. Weist das Stiftgelenk ein elastisches Stützlager mit einer Gum mi-Metall-Verbindung auf, ist entweder das Metallteil der Gummi- Metall-Verbindung oder ein Anschlußflansch als Federelement aus gebildet.

Um einen festen Sitz des Federelementes im entsprechenden Teil des Fahrzeugaufbaus oder dem Radträger zu gewährleisten, ist der Kröpfungswinkel des Federelementes kleiner als der Kröpfungswin kel des starren, entsprechend geformten Teils des Fahrzeugauf baus oder des Radträgers.

In einer anderen Ausbildung der Befestigung zwischen dem Stift gelenk und dem Fahrzeug ist das Verbindungsteil des Fahrzeugauf baus oder der Radmasse als Federelement ausgebildet, das in ein entsprechend geformtes, starres Teil des Stiftgelenks ein schnappbar ist.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin,. daß beim Einbau des Schwingungsdämpfers in das Fahrzeug keine Demontage des Stiftgelenks erfolgen muß. Auch die Arbeitsgänge einer sepa raten Verschraubung können entfallen. Im Servicefall werden zum Ausbau des Schwingungsdämpfers die Vorspannschrauben des Stift gelenks oder Federbeins gelöst und der defekte Schwingungsdämp fer wird entnommen, wobei das Federelement ein Teil des Fahr zeugaufbaus bzw. des Radträgers bleibt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Die zugehörigen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 die Prinzipzeichnung eines Schwingungsdämpfers mit erfindungsgemäßer Stiftgelenkaufhängung,

Fig. 2 das Stiftgelenk mit einem zweiteiligen Gummi element,

Fig. 3a das Federelement in der Draufsicht,

Fig. 3b die Schnappverbindung zwischen Federelement und Fahrzeugaufbau,

Fig. 4 das Stiftgelenk mit einem einteiligen Gummi element,

Fig. 5 einen Ausschnitt eines Federbeins für eine nichtgelenkte Hinterachse,

Fig. 6 einen Ausschnitt eines Federbeins für eine gelenkte Vorderachse und

Fig. 7 ein mit dem Dämpferzylinder verbundenes Stiftgelenk.

Der in Fig. 1 dargestellte hydraulische Einrohrschwingungsdämp fer besteht im wesentlichen aus einem Dämpferzylinder 1, der durch ein Führungs- und Verschlußpaket 8 verschlossen ist, eine Kolbenstange 2, die den im Dämpferzylinder 1 gleitenden Dämp fungskolben 3 trägt, und einem mit der Kolbenstange 2 verbunde nen Schutzrohr 4.

Zur Befestigung des Schwingungsdämpfers am Fahrzeugaufbau ist ein Stiftgelenk 5 vorgesehen, das über eine selbsttätig einrasten de Schnappverbindung 15 mit dem entsprechenden Teil 16 der Ka rosserie verbindbar ist.

Fig. 2 zeigt ein Stiftgelenk 5 für eine obere Aufhängung eines Schwingungsdämpfers, bei der im Fahrbetrieb eine in allen Ebenen gleich große Winkelbewegung auftritt. Das Stiftgelenk 5 besteht aus zwei Gummielementen 9 und 10, die über mehrere gewölbte Scheiben 17, 18, 19 mit Hilfe einer selbstsichernden Mutter 20 vorgespannt werden. Zur Gewährleistung des für die Funktion wichtigen Abstandes zwischen der Scheibe 17 und der Schutzrohr aufnahme 34 weist das Stiftgelenk 5 eine zusammen mit dem Gewin dezapfen 21 die Gummielemente 9 und 10 durchdringende Distanz buchse 22 auf. Zur Realisierung der Schnappverbindung 15 ist ein umlaufend gekröpftes Federelement 6 vorgesehen, das, wie in Fig. 3a dargestellt, für die Erzeugung der Federwirkung symmetrisch auf dem Umfang verteilte Aussparungen aufweist. Bei der Montage des Schwingungsdämpfers in das Fahrzeug schnappen die federnden Teile 23 des Federelementes 6 in das entsprechend geformte, starre Teil 16 des Fahrzeugaufbaus bzw. der Karosserie; das Fe derelement 6 wird somit zum festen Bestandteil des Fahrzeugauf baus. Im Servicefall, das heißt bei einem Austausch des Schwin gungsdämpfers kann dieser durch Lösen der Mutter 20 ausgebaut werden.

Eine feste und sich auch im Fahrbetrieb nicht lösende Verbindung zwischen dem Federelement 6 und dem starren Teil 16 des Fahr zeugaufbaus bzw. der Karosserie wird erreicht, wenn der Kröp fungswinkel α des Federelementes 6 kleiner als der Kröpfungswin kel β des starren Teils 16 ist (Fig. 3b).

Bei einem Stiftgelenk 5 mit einem einteiligen Gummielement 11 liegt das Federelement 6 zwischen den beiden Wülsten 12 und 13 und wird durch die Vorspannung des Gummielementes 11 fixiert (Fig. 4).

Fig. 5 zeigt ein Federbein für eine ungelenkte Hinterachse, des sen Kolbenstange 2 mittels eines Stiftgelenks 5 mit einem ela stischen Stützlager am Fahrzeugaufbau angeschlossen ist. Das Fe derbein ist von einer Schraubenfeder 24 umgeben, die zwischen einem am Dämpferzylinder 1 befestigten Federteller 32 und einem napfartigen Federteller 25 des Stützlagers, an dem sich der an gedeutete Faltenbalg 33 anschließt, angeordnet ist. Das elasti sche Stützlager besteht weiterhin aus einer Gummi-Metall- Verbindung 14, die den Gewindezapfen 21 und die Distanzbuchse 22 umgibt. Das Gummielement 26 der Gummi-Metall-Verbindung 14 wird durch die sich am Druckanschlag 27 des Federbeins abstützende Spannscheibe 28 und die obere Spannscheibe 29 mittels der Spann mutter 20 vorgespannt. Zur Verbindung des Stiftgelenks 5 mit dem starren Teil 7 des Fahrzeugaufbaus weist das Metallteil 31 der Gummi-Metall-Verbindung einen Anschlußkragen auf, der als Fede relement 6 ausgebildet ist. Nach der Montage wird bei dieser Ausbildungsform die gesamte Gummi-Metall-Verbindung 14 ein fe ster Bestandteil des Fahrzeugaufbaus, wobei im Servicefall das Federbein auch hier durch Lösen der Mutter 20 entfernt werden kann. Die erfindungsgemäße Schnappverbindung ist, wie Fig. 6 zeigt, auch bei einem Vorderachsfederbein einsetzbar. Es ist je doch zu beachten, daß das Federelement 6 nicht mit dem Teil des Kugellagers 30 in Wirkverbindung steht, das über den Federteller 25 mit der den Dämpferzylinder 1 umgebenden Schraubenfeder 24 verbunden ist.

Fig. 7 zeigt ein Stiftgelenk 5 für eine untere, mit dem Radträ ger des Fahrzeugs verbundene Aufhängung eines Schwingungsdämp fers oder Federbeins. Das Stiftgelenk 5 besteht, wie auch in Fig. 2 dargestellt, aus zwei, den Gewindezapfen 21 und die Di stanzbuchse 22 umgebenden, vorgespannten Gummielementen 9 und 10, zwischen denen das in ein entsprechend geformtes Teil des Radträgers einschnappende Federelement 6 angeordnet ist.

Zur Geräusch- und Korrosionsminderung können bei allen Ausfüh rungsformen der Schnappverbindung die Kontaktflächen des Feder elementes 6 und des starren Teils 7 des Fahrzeugaufbaus oder des Radträgers mit einer entsprechend geräusch- und/oder korrosions hemmenden Beschichtung versehen sein.

Claims

1. Hydraulischer Schwingungsdämpfer oder Federbein für Kraft fahrzeuge mit einem Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Dämpferzy linder, einem im Dämpferzylinder gleitenden Dämpfungskolben und einer den Dämpfungskolben tragenden Kolbenstange, die durch ein Führungs- und Verschlußpaket des Dämpferzylinders hindurchge führt ist, und der mindestens über ein Stiftgelenk mit dem Fahr zeugaufbau oder dem Radträger verbunden wird, wobei das Stiftge lenk (5) vorgespannte Gummielemente aufweist und über eine selbsttätig einrastende Schnappverbindung mit dem Fahrzeugaufbau oder dem Radträger verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stiftgelenk (5) mit mindestens einem von der Funktion der Gummielemente unabhängigen Federelement (6) versehen ist, welches in ein entsprechend geformtes (gekröpftes), starres Teil des Fahrzeugaufbaus oder des Radträgers einschnappbar ist.

2. Schwingungsdämpfer oder Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (6) eine umlaufend gekröpfte, mit Ausspa rungen versehene, elastische Scheibe ist.

3. Schwingungsdämpfer oder Federbein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kröpfungswinkel des Federelementes (6) kleiner ist als der Kröpfungswinkel des starren Teils (7) des Fahrzeugaufbaus oder des Radträgers.

4. Schwingungsdämpfer oder Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander in Kontakt kommenden Flächen des Federele mentes (6) und des starren Teils (7) mit einer geräusch- und/oder korrosionshemmenden Schicht versehen sind.

5. Schwingungsdämpfer oder Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stiftgelenk (5) zwei axial übereinander angeordnete, vorgespannte Gummielemente (9, 10) aufweist und das Federelement (6) zwischen den Gummielementen angeordnet ist.

6. Schwingungsdämpfer oder Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stiftgelenk (5) ein mindestens zwei axial übereinander angeordnete Wülste (12, 13) aufweisendes, vorgespanntes Gummi element (11) besitzt und das Federelement (6) zwischen den bei den Wülsten (12, 13) angeordnet ist.

7. Schwingungsdämpfer oder Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stiftgelenk (5) ein elastisches Stützlager mit einer Gummi-Metall-Verbindung (14) aufweist, wobei das Metallteil (29) der Gummi-Metall-Verbindung (14) oder ein Anschlußflansch als Federelement (6) ausgebildet ist.

8. Schwingungsdämpfer oder Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugaufbau oder der Radträger des Fahrzeuges ein Fe derelement (6) aufweist, das in ein entsprechend geformtes, starres Teil des Stiftgelenkes (5) einschnappbar ist.