WO2016184625A1 - Zylinderrohr für einen schwingungsdämpfer - Google Patents

Zylinderrohr für einen schwingungsdämpfer Download PDF

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tube
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Bernd Zeissner
Stefan Schmitt
Sebastian RAMER
Krzysztof ZIELECKI
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/3207—Constructional features
    • F16F9/3235—Constructional features of cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F9/32—Details
    • F16F9/3271—Assembly or repair

Definitions

  • the invention relates to a cylinder tube for a vibration damper according to the preamble of patent claim 1.
  • a cylinder tube for a vibration damper is usually made of a semi-finished tube with a circular cross-section. Any attachments have a correspondingly curved contact surface. In a simple bent sheet metal part, such as. As a stabilizer holder or a brake hose holder is no problem.
  • a cylinder tube with a valve housing is known.
  • the cylinder tube has for this purpose a plane surface which forms the contact surface for the valve housing.
  • the flat surface simplifies the use of a simple sealing ring.
  • a disadvantage is the complex production of the cylinder tube.
  • the cylinder tube is produced by hydroforming. In this case, the cylinder tube is inserted into a die with the desired negative contour and by supplying a pressure medium through the open ends of the cylinder ear, the blank is pressed into the die. Then the cylinder tube must be cleaned, as the pressure medium z.
  • B. consists of a water-oil emulsion.
  • a further disadvantage is that a cylinder ear produced in this way assumes an arc shape along the longitudinal axis, which must be remedied again by a straightening operation.
  • a cylinder tube according to DE 39 39 012 C2.
  • a cylinder tube consists of a continuous casting or an extrusion part. Although the arcuate shape deviation is minimized, but this advantage is paid for by a comparatively high amount of material in the form of webs between an outer cylinder and an inner cylinder.
  • the cylinder tube is to be regarded as two-sided.
  • the object of the present invention is to realize a cylinder tube with a flat contact surface for an attachment, wherein the cylinder tube on the one hand easy to produce and has a relatively low weight.
  • the cylinder tube has at least two contact surfaces in a symmetrical arrangement to the longitudinal axis of the cylinder tube.
  • the cylinder tube can be very easily and precisely aligned and fixed in a mounting device by the at least two opposite contact surfaces for further assembly.
  • the cylinder tube is formed as a blank of an extrusion component.
  • An extruded profile can be produced very easily dimensionally stable.
  • the cylinder tube is designed with a single shell.
  • Single-shell means that the cylinder tube has a single wall without radial intermediate webs to an inner tube. As a result, the cylinder tube is comparatively light.
  • an inner wall of the cylinder tube in the region of the plane surface limits a circular cross-section.
  • This geometry of the inner wall simplifies the use of known seals with a constant cross section and profile.
  • the flat contact surfaces extend only to an axially limited length of the cylinder tube.
  • the cylinder tube preferably has an annular cross section, which is best suited for a clamping receptacle.
  • the arc contour runs tangentially to a nominal diameter of the cylinder tube in the longitudinal section of the contact surface. This measure also serves to minimize the degree of deformation and the wall thicknesses.
  • the contact surfaces are tangent to a nominal diameter of the cylinder tube and are designed to minimize the wall thickness.
  • the cylinder tube can take on a further function by a front contour of the contact surface forms a stop surface for another component.
  • the longitudinal sections of the cylinder tube are designed on both sides of the longitudinal section with the contact surfaces having different nominal diameters.
  • the cylinder tube can be dimensioned optimized for an installation space.
  • FIG. 3 Perspective view of the cylinder tube
  • Figures 1 to 3 show a cylinder tube 1 as it is used as an outer tube of a known vibration damper in a vehicle. For better understanding, the depiction of an end floor was omitted.
  • the cylinder tube 1 has in this embodiment, two longitudinal sections 3; 5 with a nominal diameter 7; 9, wherein the nominal diameter 7; 9 dimensionally differently designed, as the figures 4 and 5 show.
  • the two nominal diameters 7; 9 are axially separated by a plane contact surface, wherein the cylinder tube 1 at least two contact surfaces 1 1; 13 in a symmetrical arrangement to a longitudinal axis 15 of the cylinder tube 1, as shown in FIG. 2.
  • contact surfaces extend 1 1; 13 only on an axially limited longitudinal section 17 of the cylinder tube. 1
  • the number of contact surfaces 1 1; 13 is determined u. a. after the required width of the contact surfaces 1 1; 13 and the at least one nominal diameter.
  • the contact surfaces 1 1; 13 are to be understood as optional contact surfaces on which an attachment, z.
  • a sensor o. ⁇ . May be attached, which is sealed against ingress of dirt or moisture or against the escape of working media.
  • the cylinder tube 1 is formed by an extrusion component. Starting from a simple semi-finished tube with a constant cross-sectional profile, the cylinder tube is expanded by axial compression in the diameter and then brought by a die on an outer wall 19 and an inner wall 21 in the desired shape. In this case, the cylinder tube 1 is designed as a single shell, ie the cylinder tube 1 is solid without cavities and / or radial webs in connection with z. B. an inner tube profile.
  • the inner wall 21 of the cylinder tube 1 in the region of the contact surfaces 1 1; 13 defines a circular cross-section, as also illustrated in FIG. In this embodiment, two connection openings 23 are shown in the contact surface 1 1, which should be separated from each other on the inner wall 21 pressure-tight.
  • the simple circular cross-section of the inner wall 21 offers the possibility to use a commercially available O-ring as a separating element, wherein the O-ring may have a uniform over the entire circumference bias due to the circular cross-section.
  • FIGS. 1 to 3 further disclose that the longitudinal edge 25; parallel to the longitudinal axis 15 of the cylinder tube; 27 of two adjacent planner contact surfaces 1 1; 13 via a convex arc contour 29; 31 are interconnected.
  • the aim of this measure is that only as many parts by volume of the cylinder tube 1 should be reshaped, as one for a sufficiently wide contact surface 1 1; 13 needed.
  • the sheet contour 29; 31 prevents voltage spikes and ensures a harmonious wall thickness profile.
  • the sheet contour 29; 31 runs tangentially to the nominal diameter 7; 9 of the cylinder tube 1 in the longitudinal section 17 of the contact surface. This corresponds to the wall thickness of the cylinder tube 1 in the longitudinal section 17 in the circumferential direction between the planar contact surfaces 1 1; 13 in the minimum of the wall thickness in the region of the longitudinal sections 3; 5th
  • the contact surfaces run 1 1; 13 in tangential to a nominal diameter 7; 9 of the cylinder tube. 1
  • FIG. 3 illustrates that a front contour 33 of the contact surfaces 11; 13 may form a stop surface for another component 35.

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Abstract

Zylinderrohr für einen Schwingungsdämpfer mit auf einer planen Kontaktfläche für ein Anbauteil, wobei die Kontaktfläche des Zylinderrohres durch ein Umformverfahren hergestellt ist, wobei das Zylinderrohr mindestens zwei Kontaktflächen in einer symmetrischen Anordnung zur Längsachse des Zylinderrohres aufweist.

Description

Zylinderrohr für einen Schwinqunqsdämpfer
Die Erfindung betrifft ein Zylinderrohr für einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 .
Ein Zylinderrohr für einen Schwingungsdämpfer wird in der Regel aus einem Rohrhalbzeug mit einem kreisringförmigen Querschnitt hergestellt. Etwaige Anbauteile weisen eine entsprechend gekrümmte Kontaktfläche auf. Bei einem einfachen Blechbiegeteil, wie z. B. einem Stabilisatorhalter oder einem Bremsschlauchhalter stellt das kein Problem dar.
Wenn jedoch das Anbauteil eine Abdichtung zum Zylinderrohr aufweisen muss, dann stellt die gekrümmte Außenfläche des Zylinderrohres einen Nachteil dar, da ein Dichtring eine entsprechende Vorformung aufweisen muss, um eine gleichmäßige Vorspannung zu erreichen.
Aus der DE 41 14 307 A1 ist ein Zylinderrohr mit einem Ventilgehäuse bekannt. Das Zylinderrohr weist dafür eine Planfläche auf, die die Kontaktfläche für das Ventilgehäuse bildet. Die Planfläche vereinfacht den Einsatz eines einfachen Dichtrings. Nachteilig ist jedoch die aufwändige Herstellung des Zylinderrohres. Beispielsweise wird das Zylinderrohr durch eine Innenhochdruckumformung hergestellt. Dabei wird das Zylinderrohr in eine Gesenkform mit der gewünschten Negativkontur eingelegt und durch Zufuhr von einem Druckmedium über die offenen Enden des Zylinderohres wird der Rohling in die Gesenkform gepresst. Anschließend muss das Zylinderrohr gereinigt werden, da das Druckmedium z. B. aus einer Wasser-Öl-Emulsion besteht.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass ein derartig hergestelltes Zylinderohr entlang der Längsachse eine Bogenform einnimmt, die durch einen Richtarbeitsschritt wieder behoben werden muss.
Alternativ kann man auch ein Zylinderrohr gemäß der DE 39 39 012 C2 verwenden. Ein derartiges Zylinderrohr besteht aus einem Strangguss- oder einem Strangpress- teil. Zwar ist die bogenförmige Gestaltabweichung minimiert, jedoch wird dieser Vorteil durch einen vergleichsweise hohen Materialeinsatz in Form Stegen zwischen einem äußeren Zylinder und einem inneren Zylinder erkauft. Das Zylinderrohr ist als zweiseitig anzusehen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Zylinderrohr mit einer planen Kontaktfläche für ein Anbauteil zu realisieren, wobei das Zylinderrohr einerseits leicht herstellbar und eine vergleichsweise geringes Eigengewicht aufweist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Zylinderrohr mindestens zwei Kontaktflächen in einer symmetrischen Anordnung zur Längsachse des Zylinderrohres aufweist.
Mit der symmetrischen Anordnung ist das Problem der Gestaltabweichung behoben. Ein ansonsten erforderlicher Richtarbeitsschritt kann deshalb ersatzlos entfallen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich das Zylinderrohr durch die mindestens zwei gegenüberliegenden Kontaktflächen für die weitere Montage sehr einfach und präzise in einer Montagevorrichtung ausrichten und fixieren lässt.
Bevorzugt wird das Zylinderrohr als Rohling von einem Strangpressbauteil gebildet. Ein Strangpressprofil lässt sich sehr leicht maßhaltig herstellen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das Zylinderrohr einschalig ausgeführt. Einschalig bedeutet, dass das Zylinderrohr eine einzige Wandung ohne radiale Zwischenstege zu einem Innenrohr aufweist. Dadurch ist das Zylinderrohr vergleichsweise leicht.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass eine Innenwandung des Zylinderrohres im Bereich der Planfläche einen Kreisquerschnitt begrenzt. Diese Geometrie der Innenwandung vereinfacht den Einsatz an sich bekannter Dichtungen mit konstantem Querschnitt und Profil. Um das Zylinderrohr einfach, z. B. mit einem Radträger, verbinden zu können, erstrecken sich die planen Kontaktflächen nur auf einen axial begrenzten Längenabschnitt des Zylinderrohres. Axial außerhalb der Kontaktflächen weist das Zylinderrohr bevorzugt einen kreisringförmigen Querschnitt auf, der bestens für eine Spannaufnahme geeignet ist.
Um eine unerwünschte Materialanhäufung und damit einem unvorteilhaften Umformgrad zu vermeiden, sind parallel zur Längsachse des Zylinderrohres verlaufende Längskanten zweier benachbarter Kontaktflächen über eine Bogenkontur miteinander verbunden.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch verläuft die Bogenkontur tangential zu einem Nenndurchmesser des Zylinderrohres im Längenabschnitt der Kontaktfläche. Auch diese Maßnahme dient der Minimierung des Umformgrades und der Wandstärken.
Auch die Kontaktflächen verlaufen tangential zu einem Nenndurchmesser des Zylinderrohres und sind auf eine Minimierung der Wandstärke ausgelegt.
Das Zylinderrohr kann noch eine weitere Funktion übernehmen, indem eine Stirnkontur der Kontaktfläche eine Anschlagfläche für ein weiteres Bauteil bildet.
Optional kann vorgesehen sein, dass die Längenabschnitte des Zylinderrohres beiderseits des Längenabschnitts mit den Kontaktflächen mit unterschiedlichen Nenndurchmessern ausgeführt sind. Damit kann das Zylinderrohr auf einen Einbauraum optimiert dimensioniert werden.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
Vorderansicht des Zylinderrohres Fig. 2 Draufsicht des Zylinderrohres
Fig. 3 Perspektivische Darstellung des Zylinderrohres
Fig. 4 u. 5 Zylinderrohr mit unterschiedlichen Nenndurchmessern
Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein Zylinderrohr 1 wie es als äußeres Rohr eines an sich bekannten Schwingungsdämpfers in einem Fahrzeug eingesetzt wird. Zum besseren Verständnis wurde auf die Darstellung eines endseitigen Bodens verzichtet.
Das Zylinderrohr 1 verfügt in diesem Ausführungsbeispiel über zwei Längenabschnitte 3; 5 mit einem Nenndurchmesser 7; 9, wobei die Nenndurchmesser 7; 9 maßlich unterschiedlich ausgestaltet sein können, wie die Figuren 4 und 5 zeigen. Die beiden Nenndurchmesser 7; 9 werden axial durch eine plane Kontaktfläche getrennt, wobei das Zylinderrohr 1 mindestens zwei Kontaktflächen 1 1 ; 13 in einer symmetrischen Anordnung zu einer Längsachse 15 des Zylinderrohres 1 aufweist, wie die Fig. 2 zeigt. Damit erstrecken sich Kontaktflächen 1 1 ; 13 nur auf einen axial begrenzten Längenabschnitt 17 des Zylinderrohres 1 .
Die Anzahl der Kontaktflächen 1 1 ; 13 bestimmt sich u. a. nach der erforderlichen Breite der Kontaktflächen 1 1 ; 13 und dem mindestens einen Nenndurchmesser. Die Kontaktflächen 1 1 ; 13 sind als optionale Kontaktflächen zu verstehen, an denen sich ein Anbauteil, z. B. ein Ventilgehäuse oder auch ein Speicher, eine Pumpe oder auch ein Steuergerät, eine Sensorik o. ä. angebracht sein kann, das gegen Eindringen von Schmutz oder Feuchtigkeit oder gegen das Austreten von Arbeitsmedien abgedichtet ist.
Das Zylinderrohr 1 wird von einem Strangpressbauteil gebildet. Ausgehend von einem einfachen Rohrhalbzeug mit konstantem Querschnittsprofil wird das Zylinderrohr durch axiales Stauchen im Durchmesser aufgeweitet und anschließend durch eine Matrize an einer Außenwandung 19 und einer Innenwandung 21 in die gewünschte Form gebracht. Dabei ist das Zylinderrohr 1 einschalig ausgeführt ist, d. h. das Zylinderrohr 1 ist massiv ohne Hohlräume und/oder radiale Stege in Verbindung mit z. B. einem Innenrohrprofil ausgeführt. Die Innenwandung 21 des Zylinderrohres 1 im Bereich der Kontaktflächen 1 1 ; 13 begrenzt einen Kreisquerschnitt, wie ebenfalls die Figur 2 verdeutlicht. In diesem Ausführungsbeispiel sind in der Kontaktfläche 1 1 zwei Anschlussöffnungen 23 dargestellt, die an der Innenwandung 21 druckdicht voneinander getrennt sein sollen. Der einfache Kreisquerschnitt der Innenwandung 21 bietet die Möglichkeit einen handelsüblichen O-Ring als Trennelement einzusetzen, wobei der O-Ring aufgrund des Kreisquerschnitts eine über den gesamten Umfang gleichmäßige Vorspannung aufweisen kann.
Die Figuren 1 bis 3 offenbaren des Weiteren, dass das parallel zur Längsachse 15 des Zylinderrohres verlaufende Längskanten 25; 27 zweier benachbarter planer Kontaktflächen 1 1 ; 13 über eine konvexe Bogenkontur 29; 31 miteinander verbunden sind. Das Ziel dieser Maßnahme besteht darin, dass nur so viele Volumenteile des Zylinderrohres 1 umgeformt werden sollen, wie man für eine ausreichend breite Kontaktfläche 1 1 ; 13 benötigt. Die Bogenkontur 29; 31 verhindert Spannungsspitzen und sorgt für einen harmonischen Wandstärkeverlauf.
Die Bogenkontur 29; 31 verläuft tangential zum Nenndurchmesser 7; 9 des Zylinderrohres 1 im Längenabschnitt 17 der Kontaktfläche. Damit entspricht die Wandstärke des Zylinderrohres 1 im Längenabschnitt 17 in Umfangsrichtung zwischen den planen Kontaktflächen 1 1 ; 13 im Minimum der Wandstärke im Bereich der Längenabschnitte 3; 5.
Um die Wandstärke auch im Bereich der Kontaktflächen 1 1 ; 13 optimal zu gestalten, verlaufen die Kontaktflächen 1 1 ; 13 im tangential zu einem Nenndurchmesser 7; 9 des Zylinderrohres 1 .
Die Figur 3 verdeutlicht, dass eine Stirnkontur 33 der Kontaktflächen 1 1 ; 13 eine Anschlagfläche für ein weiteres Bauteil 35 bilden kann. Beispielhaft ist ein Hülsenabschnitt z. B. eines Federtellers für eine Fahrzeugtragfeder dargestellt. Bezuqszeichen
Zylinderrohr
Längenabschnitt
Längenabschnitt
Nenndurchmesser
Nenndurchmesser
Kontaktfläche
Kontaktfläche
Längenachse
Längenabschnitt
Außenwandung
Innenwandung
Anschlussöffnung
Längskonten
Längskonten
Bogenkontur
Bogenkontur
Stirnkonten
Bauteil

Claims

Patentansprüche
1 . Zylinderrohr (1 ) für einen Schwingungsdämpfer mit auf einer planen Kontaktfläche (1 1 ; 13) für ein Anbauteil, wobei die Kontaktfläche (1 1 ; 13) des Zylinderrohres (1 ) durch ein Umformverfahren hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderrohr (1 ) mindestens zwei Kontaktflächen (1 1 ; 13) in einer symmetrischen Anordnung zur Längsachse (17) des Zylinderrohres (1 ) aufweist.
2. Zylinderrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderrohr (1 ) als Rohling von einem Strangpressbauteil gebildet wird.
3. Zylinderrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Zylinderrohr (1 ) einschalig ausgeführt ist.
4. Zylinderrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenwandung (21 ) des Zylinderrohres im Bereich der Kontaktflächen (1 1 ; 13) einen Kreisquerschnitt begrenzt.
5. Zylinderrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die planen Kontaktflächen (1 1 ; 13) nur auf einen axial begrenzten Längenabschnitt (17) des Zylinderrohres 1 erstrecken.
6. Zylinderrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Längsachse (15) des Zylinderrohres (1 ) verlaufende Längskonten (25; 27) zweier benachbarter Kontaktflächen (1 1 ; 13) über eine Bogenkontur (29; 31 ) miteinander verbunden sind.
7. Zylinderrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenkontur (29; 31 ) tangential zu einem Nenndurchmesser (7; 9) des Zylinderrohres (1 ) im Längenabschnitt (17) der Kontaktflächen (1 1 ; 13) verlauft.
8. Zylinderrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (1 1 ; 13) im tangential zu einem Nenndurchmesser (7; 9) des Zylinderrohres (1 ) verläuft.
9. Zylinderrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnkontur (33) der Kontaktflächen (1 1 ; 13) eine Anschlagfläche für ein weiteres Bauteil (35) bildet.
10. Zylinderrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenabschnitte 3; 5 beiderseits des Längenabschnitts (17) mit unterschiedlichen Nenndurchmessern (7; 9) ausgeführt sind.
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