DE9109747U1

DE9109747U1 - One-piece container

Info

Publication number: DE9109747U1
Application number: DE9109747U
Authority: DE
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1991-08-07
Filing date: 1991-08-07
Publication date: 1991-10-17
Anticipated expiration: 2001-08-08

Description

FICHTEL & SACHS AG, Schweinfurt/MainFICHTEL & SACHS AG, Schweinfurt/Main

Reg.-Nr. 13 162Reg. No. 13 162

Beschrei bungDescription

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a vibration damper according to the preamble of claim 1.

Schwingungsdämpfer, die in einer Vorderachs-Konstruktion eingesetzt werden, bei denen Radführungsglieder an den Behälter und an die Kolbenstange angreifen, sind aus der DE 39 38 475 Al bekannt. Damit sich der Schwingungsdämpfer gegenüber dem Fahrzeug relativ bewegen kann, ist die Kolbenstange mittels einer elastischen Lagerung an dem Fahrzeugaufbau und ein Querlenker über ein Kugelzapfengelenk mit dem Schwingungsdämpfer verbunden. Für den Radlenker besteht ein Radanschlußflansch.Vibration dampers that are used in a front axle construction, in which wheel guide members engage the container and the piston rod, are known from DE 39 38 475 Al. So that the vibration damper can move relative to the vehicle, the piston rod is connected to the vehicle body by means of an elastic bearing and a wishbone is connected to the vibration damper via a ball and socket joint. There is a wheel connection flange for the wheel guide.

Ein Schwachpunkt innerhalb dieser Konstruktion ist die Schweißverbindung zwischen dem Behälter und der Kugelpfannenaufnähme. In letzter Konsequenz bestimmt die Schweißnaht die Belastungsgrenze der Achskonstruktion. Zusätzlich verschenkt man Bauraum und erhöht das Dämpfergewicht, da man durch den Behälterboden und die angeschweißte Kugelpfannenaufnähme praktisch zwei Behälterboden erhält.A weak point in this design is the welded joint between the container and the ball socket holder. Ultimately, the weld determines the load limit of the axle construction. In addition, installation space is wasted and the weight of the damper is increased, since the container base and the welded ball socket holder practically create two container bases.

Aus der ED 0 076 339 ist es bekannt, einen Behälter, bestehend aus einem Rohrkörper, einem Boden und einem Radanschlußflansch zusammenzuschweißen, wobei der Rohrkörper eine gewichtsoptimierte Materialverteilung besitzt. Problematisch ist, daß dieFrom ED 0 076 339 it is known to weld together a container consisting of a tubular body, a base and a wheel connection flange, whereby the tubular body has a weight-optimized material distribution. The problem is that the

radiale Ausdehnung eines möglichen Schutzrohres vom größten Durchmesser des Behälters bestimmt wird. Beim Einfederungsvorgang des Rades kann das zu Problemen hinsichtlich des Bauraumes führen.The radial expansion of a possible protective tube is determined by the largest diameter of the container. This can lead to problems with regard to the installation space during the compression process of the wheel.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein raumsparendes, gewichtsoptimiertes Behälterrohr mit einer Kugelpfannenaufnahme zu realisieren, das hoch belastbar ist und möglichst kurze Schweißnähte besitzt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Bei der einteiligen Ausführung entfällt die die Kugelpfannenaufnahme anbindende Schweißnaht. Die maximale Belastbarkeit des Behälters wird im Bereich der Kugelpfannenaufnahme demnach nur von der Wandstärke und der Materialqualität bestimmt.The object of the present invention is to create a space-saving, weight-optimized container tube with a ball socket holder that can bear high loads and has the shortest possible weld seams. According to the invention, the object is achieved by the characterizing part of the main claim. In the one-piece design, the weld seam connecting the ball socket holder is eliminated. The maximum load capacity of the container in the area of the ball socket holder is therefore only determined by the wall thickness and the material quality.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Wandstärke der Kugelpfannenaufnahme im Bereich ihrer Öffnung größer als im Bereich ihres Bodens. Es resultiert daraus eine größere Anlagefläche für eine Kugelpfanne, ohne eine Materialanhöufung in Kauf nehmen zu müssen. Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch vergrößert sich der Außendurchmesser der Kugelpfannenaufnahme bei konstantem Innendurchmesser in Richtung ihrer Öffnung konisch. Man erhält eine große Anlagefläche und vermeidet Ecken und Kanten, die eine Herstellung des Behälters schwieriger gestalten würden.In an advantageous embodiment, the wall thickness of the ball socket holder is greater in the area of its opening than in the area of its base. This results in a larger contact surface for a ball socket without having to accept a build-up of material. According to an advantageous subclaim, the outer diameter of the ball socket holder increases conically in the direction of its opening while the inner diameter remains constant. This gives a large contact surface and avoids corners and edges, which would make manufacturing the container more difficult.

In einer Variante der Erfindung ist ein Ring auf dem Außendurchmesser der Kugelpfannenaufnahme angebracht, wobei die Stirnflächen an dem Ring und der Kugelpfannenöffnung in einer Ebene liegen. Der Umformungsgrad an dem Behälter reduziert sich, was zu einer weiteren Kosteneinsparung führt. Zur gleichzeitigen Gewichtsoptimierung bei konstantem Behälterrohrkörper-Außendurchmesser wird der Innendurchmesser im Bereich des Radanschlußflansches größer als im Kolbenstangenaustrittsbereich. Es können somit die Schutzrohre von konventionellen Serien-Schwingungsdämpfern übernommen werden, ohne daß es zu Problemen mit dem Bauraum kommt.In a variant of the invention, a ring is attached to the outer diameter of the ball socket receptacle, with the end faces on the ring and the ball socket opening lying in one plane. The degree of deformation on the container is reduced, which leads to further cost savings. To simultaneously optimize weight with a constant container tube body outer diameter, the inner diameter in the area of the wheel connection flange is larger than in the piston rod outlet area. The protective tubes from conventional series vibration dampers can therefore be adopted without causing problems with the installation space.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert und deren wesentlichen Vorteile erklärt werden. Es zeigt:The following description of the figures is intended to explain the invention in more detail and its main advantages. It shows:

Fig. 1 Behälter mit konischer Außenkontur im Bereich der Kugelpfannenaufnahme;
Fig. 2 Kugelpfannenaufnähme mit einem zusätzlichen Ring.Fig. 1 Container with conical outer contour in the area of the ball socket;
Fig. 2 Ball socket holder with an additional ring.

Die Fig. 1 stellt einen Schwingungsdämpfer 1 dar, an dessen Kolbenstange 2 eine nicht dargestellte Lagerverbindung zu einem Fahrzeugaufbau besteht. Ein an sich bekanntes Dämpfelement wird von einem Behälter 3, bestehend aus drei Funktionsabschnitten, nämlich einem Rohrkörper 4, einem Boden 5 sowie einer Kugelpfannenaufnahme 6, aufgenommen. An den Rohrkörper 4 ist ein Anschlußflansch 7 für eine Radführung angeschweißt. Der Rohrkörper 4 besitzt eine Wandstärke si, die im Bereich des Anschlußflansches 7 bei konstantem Außendurchmesser des Rohrkcrpers 4 größer ist als eine Wandstärke s2 im Bereich der Kolbenstangenaustrittsseite. Es ergeben sich die Vorteile, daß man aufgrund eines Kaltumformverfahrens des Behälters 3 einen eng tolerierten Außendurchmesser bekommt, so daß einerseits eine Bearbeitung für einen Sitz des Anschlußflansches 7 entfällt und andererseits eine Material verfestigung innerhalb des gesamten Behälters 4 stattfindet. Zusätzlich erhält man durch die angepaßte Wandstärke ein größeres Volumen für einen Dämpfmedium-Ausgleichsraum 8. In der Kugelpfannenaufnähme 6 ist ein Kugelzapfen 9 befestigt, der als Anschluß an einen Achsschenkel dient. Durch die schon ausgeführte einteilige Bauweise des Behälters 3 entfallen in dem Verbindungsbereich Kugelpfannenaufnahme - Behälterrohrkörper irgendwelche Schweißmaßnahmen mit der Folge, daß sich die Fertigungssicherheit deutlich erhöht und die Belastbarkeitsgrenze des Behälters 3 ausschließlich vom Material und den Querschnitten bestimmt wird. Die Krafteinleitung des Kugelzapfens 9 in den Behälter 3 erfolgt über eine Anlagefläche 10 der Kugelpfannenaufnahme 6. Diese sollte zur Erzielung einer möglichst geringen Flächenpressung entsprechend groß sein. Demzufolge vergrößert sich der Außendurchmesser der Kugelpfannenaufnähme 6 bei konstantem Innendurchmesser in Richtung ihrer Öffnung konisch.Fig. 1 shows a vibration damper 1, on whose piston rod 2 there is a bearing connection (not shown) to a vehicle body. A known damping element is held by a container 3, consisting of three functional sections, namely a tubular body 4, a base 5 and a ball socket holder 6. A connecting flange 7 for a wheel guide is welded to the tubular body 4. The tubular body 4 has a wall thickness si, which in the area of the connecting flange 7 is greater than a wall thickness s2 in the area of the piston rod outlet side with a constant outer diameter of the tubular body 4. The advantages arise that a cold forming process of the container 3 results in a closely tolerated outer diameter, so that on the one hand there is no need for machining for a seat of the connecting flange 7 and on the other hand material hardening takes place within the entire container 4. In addition, the adapted wall thickness provides a larger volume for a damping medium compensation chamber 8. A ball pin 9 is attached to the ball socket holder 6, which serves as a connection to an axle knuckle. Due to the already implemented one-piece design of the container 3, no welding measures are required in the connection area between the ball socket holder and the container tube body, with the result that the manufacturing reliability is significantly increased and the load limit of the container 3 is determined exclusively by the material and the cross-sections. The force of the ball pin 9 is introduced into the container 3 via a contact surface 10 of the ball socket holder 6. This should be correspondingly large in order to achieve the lowest possible surface pressure. As a result, the outer diameter of the ball socket holder 6 increases conically in the direction of its opening with a constant inner diameter.

Fig. 2 enthält ausschließlich den Behälter 3 mit dem Radanschlußflansch 7. Bis auf die Gestaltung der Kugelpfannenaufnahme 6 ist der Behälter 3 identisch mit dem in Fig. 1. Der wesentliche Unterschied liegt in einem zusätzlichen Ring 11, der so an dem Außendurchmesser der Kugelpfannenaufnähme 6 angebracht ist, daß die Stirnflächen 12, 13 in einer Ebene liegen. Als Vorteil ergibt sich ein geringerer Umformgrad des Behälters bei gleicher Größe der Anlagefläche 10. Weiterhin kann die Größe der Anlagefläche 10 durch einfaches Austauschen des Ringes 11 verändert werden.Fig. 2 contains only the container 3 with the wheel connection flange 7. Apart from the design of the ball socket holder 6, the container 3 is identical to that in Fig. 1. The essential difference is an additional ring 11, which is attached to the outer diameter of the ball socket holder 6 so that the end faces 12, 13 lie in one plane. The advantage is a lower degree of deformation of the container with the same size of the contact surface 10. Furthermore, the size of the contact surface 10 can be changed by simply replacing the ring 11.

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Claims

FICHTEL & SACHS AG, Schweinfurt/Main Reg. No. 13 162 Protection claims

1. Vibration damper, in particular for a front axle, comprising a container, the tubular body of which has a wall thickness that decreases over its axial extension starting from the container base, a wheel guide that is connected to the container, a ball pin within a ball socket receptacle as a connection to a steering knuckle, a bearing connection on a piston rod that is movable within the vibration damper relative to a vehicle wheel that is springing in, characterized in that the container (3), comprising a tubular body (4), is designed as a single piece with a base (5) and the ball socket receptacle (6).

2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the wall thickness of the ball socket receptacle (6) is greater in the region of its opening than in the region of its base (5).

3. Vibration damper according to claims 1 and 2, characterized in that the outer diameter of the ball socket (6) increases conically in the direction of its opening while the inner diameter remains constant.

4. Vibration damper according to claim 1, characterized in that a ring (11) is mounted on the outer diameter of the ball socket receptacle (6), the end faces (12, 13) of the ring (10) and the ball socket opening (6) lying in one plane.

5. Vibration damper according to claim 1, characterized in that, with a constant container tube outer diameter, the inner diameter in the area of the wheel connection flange (7) is larger than in the piston rod outlet area.

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