DE60319183T2

DE60319183T2 - Kolbenstangendichtung für einen Dämpfer mit pneumatischer Niveauregulierung

Info

Publication number: DE60319183T2
Application number: DE60319183T
Authority: DE
Inventors: Saiman Centerville Lun
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2009-03-05
Anticipated expiration: 2023-05-29
Also published as: DE60319183D1; EP1375204B1; EP1375204A1; US20030234147A1

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer mit pneumatischer Niveauregulierung und einem aufblasbaren Luftfederbalg, um die Fahrhöhe des Fahrzeugs zu verstellen, an dem der Dämpfer befestigt ist. Solch ein Dämpfer ist aus der US 4 332 397 A bekannt, die den nächsten Stand der Technik gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bildet.
Hintergrund der Erfindung
Viele Kraftfahrzeuge besitzen ein Aufhängungssystem, das Stoßdämpfer umfasst, um die relativen Bewegungen des Fahrzeugfahrwerks in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie zu steuern. Diese Stoßdämpfer umfassen üblicherweise ein Gehäuse und einen Kolbenanordnung. Die Kolbenanordnung umfasst eine Kolben und eine Kolbenstange, die sich von dem Kolben weg erstreckt. Normalerweise ist das Gehäuse mit einer Fahrzeugradendanordnung verbunden. Das Gehäuse ist mit einem Dämpffluid gefüllt, die über die Kolbenplatte hinweg dosiert wird, um die relative Bewegung zwischen dem Gehäuse und der Kolbenanordnung zu dämpfen. Die Kolbenstange umfasst einen Abschnitt, der sich von dem oberen Ende des Gehäuses weg erstreckt und über eine herkömmliche obere Halterung mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Ein Einfederungsanschlag ist unter der oberen Halterung befestigt, um die Kraft einer unüblich großen relativen Bewegung zwischen dem Fahrwerk und der Karosserie zu absorbieren. Ein Lufthebestoßdämpfer umfasst einen Luftfederbalg, der aufgebla sen werden kann, um die relativen Positionen der Kolbenanordnung und des Gehäuses zu steuern und dadurch die Fahrhöhe des Fahrzeugs zu steuern.
Ein Stoßdämpfer mit pneumatischer Niveauregulierung enthält üblicherweise eine Dichtung, um ein Entweichen von Luft zwischen der Kolbenstange und der oberen Halterung zu verhindern. Eine typische Dichtung wird erzielt, indem eine Stopfbuchse in die Zylinderbohrung maschinell hergestellt wird, die mit der Stange zusammenpasst, um einen O-Ring für die Dichtung festzuhalten. Die maschinelle Herstellung einer inneren Stopfbuchse ist schwierig und kostspielig, ebenso wie es der Einbau eines kleinen O-Ringes in eine innere Stopfbuchse ist. Ein weiterer Ansatz besteht darin, eine äußere Stopfbuchse an dem Zapfen der Kolbenstange maschinell herzustellen, was den Zapfen schwächen kann. Eine dritte Option ist eine O-Ringsicherung, um den O-Ring während des Montageverfahrens zu sichern, wenn das zusammenpassende Teil in Position gepresst wird. Das US-Patent Nr. 6 361 027 , dessen Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist, zeigt einen Stoßdämpfer mit einer flexiblen Verbindung zwischen einer pneumatische Niveauregulierungskomponente und der oberen Halterung. Die DE 197 55 549 A , DE 201 09 501 U und FR 2 728 948 A zeigen Konstruktionen von Kolbenstangen-Abdichtungsanordnungen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung ist eine obere Halterung für einen Dämpfer mit einem Kolbenstangenzapfen. Die obere Halterung umfasst einen Halterungseinsatz und einen O-Ring. Der Halterungseinsatz ist an dem Zapfen angeordnet und der O-Ring ist an dem Zapfen und in einem Ausschnitt des Halterungseinsatzes angeordnet. Ein Dämpfer, der die obere Halterung um fasst, und ein Verfahren zum Montieren einer oberen Halterung sind ebenfalls offenbart.
Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine obere Halterung von dem oben beschriebenen Typ vorzusehen, für deren Montage relativ wenig Kraft erforderlich ist.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine obere Halterung von dem oben beschriebenen Typ vorzusehen, die kostengünstig und einfach zu montieren ist.
Es ist ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Dämpfer vorzusehen, der eine obere Halterung von dem oben beschriebenen Typ umfasst.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden weiter aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen offensichtlich, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird. Die detaillierte/n Beschreibung und Zeichnungen sind lediglich illustrativ für die Erfindung und sollen diese nicht einschränken, wobei der Umfang der Erfindung durch die beiliegenden Ansprüche und Äquivalente derselben definiert ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht eines Aufhängungsdämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung; und
2 ist eine Querschnittsansicht einer Kolbenstange, eines Halterungseinsatzes und eines O-Ringes in einer vormontierten Position.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt eine Ausführungsform eines Aufhängungsdämpfers mit pneumatischer Niveauregulierung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung für ein Kraftfahrzeug. Der Dämpfer 10 umfasst ein Gehäuse 12, das eine Dämpfungskammer 14 definiert. Eine Kolbenanordnung 16 umfasst einen Dämpfungskolben 18 und eine Kolbenstange 20, die sich von dem Kolben 18 weg durch ein oberes Ende 22 des Gehäuses 12 hindurch erstreckt. Fluid in der Kammer 14 wird auf eine dem Fachmann gut bekannte Weise über den Kolben 18 hinweg dosiert, um die relative Bewegung zwischen dem Gehäuse 12 und der Kolbenanordnung 16 zu dämpfen. Eine Gaskappe 24 ist verschiebbar in dem Gehäuse 12 befestigt und trennt die Dämpfungskammer 14 von einer Ausgleichskammer 26. Die Kammer 26 ist mit Gas unter Druck gefüllt, um die Gaskappe in dem Gehäuse 12 zu bewegen und die Volumenänderung der Dämpfungskammer 14 in Ansprechen auf das Ausfahren und Zurückziehen der Kolbenstange 20 in Bezug auf das Gehäuse 12 auszugleichen und auch jede Änderung des Volumens des Dämpfungsfluids auf Grund von Temperaturänderungen, einem Fluidverlust etc. auszugleichen. Eine untere Halterung 28 ist an dem unteren Ende des Gehäuses 12 befestigt und ist geeignet, um das Gehäuse 12 auf eine herkömmliche Weise an einer Fahrwerkkomponente wie z. B. einer Fahrzeugradendanordnung (nicht gezeigt) zu befestigen.
Die Kolbenstange 20 erstreckt sich durch einen herkömmlichen Einfederungsanschlag 32 hindurch, der die Kolbenstange umgibt. Der Einfederungsanschlag 32 ist aus einem elastischen Material hergestellt und ab sorbiert die Kraft des Gehäuses 12, die auf dem Einfederungsanschlag auftrifft. Diese Stoßkräfte haben ihre Ursache in besonders großen Bewegungen des Gehäuses 12, die zum Beispiel durch eine Bewegung des Fahrzeugs, bei der der Stoßdämpfer 10 verwendet wird, über eine besonders holprige Straße mit einer relativ hohen Geschwindigkeit verursacht werden können.
Die Kolbenstange 20 umfasst einen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser oder Zapfen 33, der mit dem Abschnitt mit größerem Durchmesser der Kolbenstange zusammenwirkt, um eine Schulter zu definieren, auf der eine Scheibe 30 angeordnet ist. Der Zapfen 33 erstreckt sich durch eine obere Halterung 34 hindurch, die an der Karosserie 36 des Fahrzeugs anliegt und daran angebracht ist. Die obere Halterung 34 umfasst ein Gehäuse 38 der oberen Halterung, das einen radial nach außen vorstehenden, sich um den Umfang erstreckenden Flansch 40 aufweist, der die beiden Hälften der Gehäuseabschnitte 38A und 38B der oberen Halterung verbindet. Ein elastischer, kraftabsorbierender Einsatz 42 steht mit der Schulter 31 in Eingriff und ist um den Zapfen 33 der Kolbenstange 20 herum angeordnet. Die Kolbenstange 20 erstreckt sich in die Fahrzeugkarosserie 36 und ist an dieser mit einem herkömmlichen Befestigungselement befestigt.
Der Stoßdämpfer 10 ist mit einem pneumatischen Niveauregulierungsmechanismus 58 versehen, der einen aufblasbaren Luftfederbalg 46 und ein druckhaltendes Element 48 umfasst. Die relativen Positionen des Gehäuses 12 und der Kolbenanordnung 16 können geändert werden, indem der Luftdruck in dem Luftfederbalg 46 geändert wird, um dadurch die Fahrhöhe des Fahrzeugs zu ändern. Dies kann wünschenswert sein, um z. B. besonders schwere Lasten auszugleichen. Ein elastisches, kraftabsorbierendes Element 56 ist um das Gehäuse 38B der oberen Halterung herum und gegen das druckhaltende Element 48 verbunden, um eine Dichtung und die zwischen diesen Komponenten notwendige Flexibilität bereitzustellen. Dieses elastische, kraftabsorbierende Element 56 sorgt auch für eine Isolierung gegenüber Schall und Schlägen durch Stöße. Die durch den Einfederungsanschlag 32 hindurch übertragenen Stoßkräfte werden auch durch das elastische kraftabsorbierende Element 56 hindurch durch zusammenwirkende Flächen an dem Einfederungsanschlag und dem flexiblen, kraftaufnehmenden Element hindurch übertragen.
Ein Ende 60 des Luftfederbalgs 46 umgibt das obere Ende 22 des Gehäuses 12 und ist an diesem mit einem herkömmlichen Befestigungselement angebracht, um eine druckhaltende Dichtung dazwischen zu bilden. Das äußere Ende 62 des Luftfederbalgs 46 umgibt das druckhaltende Element 48 und ist an diesem mit einem herkömmlichen Befestigungselement angebracht, um eine druckhaltende Dichtung dazwischen zu bilden. Demgemäß wirken der Luftfederbalg 46, das druckhaltende Element 48, das obere Ende 22 des Gehäuses 12 und die obere Halterung 34 zusammen, um einen druckhaltenden Hohlraum 64 zu definieren. Druckluft wird über einen herkömmlichen Anschluss (nicht gezeigt) in den Hohlraum 64 eingeleitet und aus diesem freigesetzt.
Im Betrieb dämpft der Stoßdämpfer 10 eine relative Bewegung zwischen der Karosserie und dem Fahrwerk des Fahrzeugs durch Dosieren des Dämpfungsfluids in der Kammer 14 über den Kolben 18 hinweg, um dadurch die relative Bewegungen zwischen der Kolbenstange 20 und dem Gehäuse 12, die jeweils mit der Karosserie und dem Fahrwerk des Fahrzeugs verbunden sind, zu dämpfen. Die durch diesen normalen Betrieb des Stoßdämpfers auf die Kolbenanordnung 16 aufgebrachten Dämpfungskräfte werden durch das kraftabsorbierende Element 42 der oberen Halterung 34 und von dort zu der Fahrzeugkarosserie übertragen. Wie o ben erläutert, können die relativen Positionen des Gehäuses 12 und der Kolbenanordnung 16 verstellt werden, um die Fahrhöhe des Fahrzeugs durch Einleiten von Druckluft in den Hohlraum 64 oder Freisetzen von Druckluft aus diesem Hohlraum zu steuern. Demgemäß werden, wenn Druckluft in den Hohlraum 64 eingeleitet wird, pneumatische Niveauregulierungsräfte an der Unterseite der oberen Halterung 34 durch das elastische, kraftabsorbierende Element 56 aufgebracht.
2 zeigt, wie der Einsatz 42 der oberen Halterung gegen den Zapfen 33 der Kolbenstange 20 abgedichtet wird. Zu Beginn wird ein O-Ring 70 über die Gewinde des Zapfens 33 in eine Position um einen Hals 72 des Zapfens herum geführt und ein gefastes Ende 74, das in einen Ausschnitt 76 in dem Einsatz 42 der oberen Halterung führt, liegt gegen den O-Ring an. Wenn der Einsatz 42 danach entweder manuell oder automatisch in Richtung der Schulter 30 gesenkt wird, rollt der O-Ring 70 über den Hals 72 und um einen unteren Abschnitt 78 des Zapfens 33 herum nach unten. Wie in 1 gezeigt, ist der O-Ring 70 vorzugsweise schließlich die ganze Zeit oben in dem Ausschnitt 76 des Halterungseinsatzes 42 angeordnet. Es ist relativ wenig Kraft erforderlich, um den O-Ring 70 in Position zu rollen, was die Spannung auf dem O-Ring während der Montage verringert und einen möglichen Schaden an dem O-Ring reduziert.
Während die hierin offenbarte Ausführungsform der Erfindung derzeit als zu bevorzugen betrachtet wird, können verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden, ohne von dem Umfang der Ansprüche abzuweichen. Zum Beispiel ist das oben beschriebene Verfahren gleichermaßen zum Installieren mehrerer O-Ringe anwendbar.

Claims

Obere Halterung für einen Dämpfer mit einem Kolbenstangenzapfen (33), wobei die obere Halterung umfasst: einen Halterungseinsatz (42), der an dem Zapfen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungseinsatz einen Ausschnitt (76) aufweist; und ein O-Ring (70) an dem Zapfen und in dem Ausschnitt des Halterungseinsatzes angeordnet ist.
Obere Halterung nach Anspruch 1, die ferner eine Scheibe (30) umfasst, die an dem Zapfen angeordnet ist, wobei der Halterungseinsatz mit der Scheibe in Eingriff steht.
Obere Halterung nach Anspruch 1, wobei der Halterungseinsatz eine Fase (74) aufweist, die in den Ausschnitt führt.
Obere Halterung nach Anspruch 1, wobei der Zapfen einen unteren Abschnitt (78) und einen Hals (72) umfasst, der mit dem unteren Abschnitt verbunden ist.
Obere Halterung nach Anspruch 4, wobei der Hals einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser des unteren Abschnittes der Kolbenstange.
Obere Halterung nach Anspruch 5, wobei der O-Ring an dem unteren Abschnitt der Kolbenstange angeordnet ist.
Obere Halterung nach Anspruch 1, wobei der Dämpfer ein Lufthebedämpfer ist.
Dämpfer, umfassend: einen Kolbenstangenzapfen (33); einen Halterungseinsatz (42), der an dem Zapfen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungseinsatz einen Ausschnitt (76) aufweist; und ein O-Ring (70) an dem Zapfen und in dem Ausschnitt des Halterungseinsatzes angeordnet ist.
Dämpfer nach Anspruch 8, der ferner eine Scheibe (30) umfasst, die an dem Zapfen angeordnet ist, wobei der Halterungseinsatz mit der Scheibe in Eingriff steht.
Dämpfer nach Anspruch 8, wobei der Halterungseinsatz eine Fase (74) aufweist, die in den Ausschnitt führt.
Dämpfer nach Anspruch 8, wobei der Zapfen einen unteren Abschnitt (78) und einen Hals (72) umfasst, der mit dem unteren Abschnitt verbunden ist.
Dämpfer nach Anspruch 11, wobei der Hals einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser des unteren Abschnittes der Kolbenstange.
Dämpfer nach Anspruch 12, wobei der O-Ring an dem unteren Abschnitt der Kolbenstange angeordnet ist.
Dämpfer nach Anspruch 8, wobei der Dämpfer ein Lufthebedämpfer ist.
Verfahren zum Montieren einer oberen Halterung an einem Kolbenstangenzapfen (33), wobei das Verfahren umfasst, dass: ein O-Ring (70) an dem Zapfen vorgesehen wird; ein Halterungseinsatz (42) an dem Zapfen vorgesehen wird, wobei der Halterungseinsatz einen Ausschnitt (76) aufweist; und der Halterungseinsatz relativ zu dem Zapfen bewegt wird, um den O-Ring in dem Ausschnitt des Halterungseinsatzes anzuordnen.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner umfasst, dass eine Scheibe (30) an dem Zapfen vorgesehen wird und der Halterungseinsatz in Eingriff mit der Scheibe bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Halterungseinsatz eine Fase (74) aufweist, die in den Ausschnitt führt.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Zapfen einen unteren Abschnitt (72) und einen Hals (78) aufweist, der mit dem unteren Abschnitt verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Hals einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser des unteren Abschnittes der Kolbenstange.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der O-Ring an dem unteren Abschnitt der Kolbenstange angeordnet ist.