DE4423442A1 - Schwingungsdämpfer mit Schutzrohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Schwingungsdämpfer dieser Art sind seit langem bekannt, wobei es verschiedene Arten der Befestigung des Rohres mit dem Dek­ kel des Schutzrohres gibt. Sehr weit verbreitet ist das Buc­ kelschweißen, bei dem partielle Schweißpunkte angebracht wer­ den, die die nötige Verbindungskraft aufbringen. Dabei sind die von außen angreifenden Kräfte eher gering, so daß keine großen Anforderungen an die Mindesthaltbarkeit der Schweiß­ punkte gestellt werden. Der Nachteil dieser Befestigungsart liegt darin, daß sich in dem verbleibenden Spalt zwischen dem Deckel und dem Rohr Rost bilden kann, der in dieser Form nicht akzeptiert wird. Korrosionsschutzmittel dringen nicht zuver­ lässig genug in den Spalt ein, so daß dadurch nur eine be­ dingte Abhilfe zu erwarten ist. Eine Oberflächenbehandlung vor dem Verschweißen beeinträchtigt die Qualität der Schweißver­ bindung.

Alternativ ist es beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchs­ muster Gm 77 20 172 bekannt, daß das Rohr aus Kunststoff her­ gestellt wird, das mit dem Deckel eine Schnappverbindung bil­ det. Die Korrosionsprobleme lassen sich durch diese Vorge­ hensweise lösen, doch besteht die Aufgabe eines Schutzrohres bei der Verwendung einer Zusatzfeder in Form eines Anschlag­ puffers u. a. darin, die Radialausdehnung des Anschlagpuffers zu begrenzen, um die gewünschte Federrate des Anschlagpuffers zu realisieren. Dabei wirken nennenswerte Radialkräfte auf die Wandung des Rohres, die die Schnappverbindung lösen können, da die Kraftrichtung des Anschlagpuffers identisch ist mit der Öffnungsbewegung der Schnappverbindung.

Aufgabe der vorliegenden Verbindung ist es, einen Schwin­ gungsdämpfer mit einem Schutzrohr zu realisieren, der die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme löst.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem zwi­ schen dem Rohr und dem Deckel eine Verbindung besteht, die mindestens einen Befestigungsfortsatz aufweist, der eine zu­ gehörige Halteöffnung im wesentlichen axial durchgreift. Durch die Ausrichtung des Befestigungsfortsatzes wird zuverlässig die Kraftrichtung des Anschlagpuffers von der Öffnungsrichtung der Verbindung zwischen dem Deckel und dem Rohr getrennt. Probleme bezüglich der Werkstoffauswahl bestehen nicht, da die Schweißbarkeit des Werkstoffs nicht gefordert ist.

Weiterhin ist vorteilhafterweise bei einer Ausführungsvariante vorgesehen, daß der Befestigungsfortsatz als eine Federzunge ausgebildet ist. Die Federzunge bildet dabei mit der Halte­ öffnung eine Schnappverbindung. Vorteilhafterweise ist der Befestigungsfortsatz Bestandteil des Rohres und die Halteöff­ nung Bestandteil des Deckels. Der Deckel ist in der Regel stärker ausgebildet als das Rohr, so daß der Umformaufwand am Rohr für die Federzungen geringer ausfällt und der konstruk­ tive Freiraum im Deckel begrenzt wäre.

Entsprechend einem Unteranspruch weist die Federzunge einen Haltewinkel auf, der in Wirkverbindung mit der Rückseite des Deckels des Schutzrohres steht. Die Federzunge hintergreift den Deckel und sorgt für einen sicheren Sitz des Rohres zum Deckel. Ein Spannring, der der Federzunge zugeordnet ist, kann die Vorspannung der Federzunge beeinflussen. In der Regel wird man den Spannring derart einsetzen, daß die Vorspannung ange­ hoben wird. Der bzw. die Haltewinkel bieten einen guten Ansatz für den Spannring.

Bei einer Alternativausführung stellt der Befestigungsfortsatz mit der Halteöffnung eine Nietverbindung dar. Diese Befesti­ gungsart ist besonders belastbar und in ihrer Herstellbarkeit trotzdem zu vertreten. Es besteht die Möglichkeit, daß der Befestigungsfortsatz als ein Vollkörpernietschaft ausgeführt ist. Besonders interessant ist es jedoch, wenn die Nietver­ bindung mit einem Hohlniet als Befestigungsfortsatz ausgeführt ist, so daß das Innere des Schutzrohres mit der Umgebung in Verbindung steht. Gerade bei Schwingungsdämpfern, die mit der Kolbenstange an der Fahrzeugachse befestigt sind, sammelt sich stets Feuchtigkeit innerhalb des Schutzrohres, die austreten können muß, aber auch bei Schutzrohren, deren dem Deckel ge­ genüberliegendes Ende am Zylinder dichtend angeordnet ist, ist die Ventilierfunktion über den Hohlniet wichtig.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 Schwingungsdämpfer in Gesamtdarstellung;

Fig. 2-5 Ausführungsbeispiele für die Verbindung zwischen dem Rohr und dem Deckel.

Die Fig. 1 zeigt einen Schwingungsdämpfer 1 in hydropneuma­ tischer Ausführung. Innerhalb eines Zylinders 3 ist eine axial bewegliche Kolbenstange 5 angeordnet, die sich abschnittsweise innerhalb und außerhalb des Zylinders 3 in Abhängigkeit einer Radbewegung relativ zu einem Fahrzeugaufbau erstreckt. Aus Gründen der Reduzierung der ungefederten Radmasse ist die Kolbenstange 5 mit ihrem außerhalb des Zylinders 3 befind­ lichen Ende mit einer nicht dargestellten Fahrzeugachse ver­ bunden. Am innen liegenden Ende der Kolbenstange 5 ist ein Kolben 7 mit Dämpfventilen 9 befestigt, der den Zylinder 3 in zwei Arbeitsräume 11, 13 unterteilt. Der obere Arbeitsraum 11 wird von einem Boden 15 mit einem Ölanschluß 17 begrenzt. An den Ölanschluß 17 schließt sich ein Verbindungsschlauch zu einem Speicher an, auf dessen Darstellung aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet wurde. Der Ölanschluß 17 wird bevorzugt karosserieseitig angeordnet, um eine Relativbewegung zwischen dem Speicher und dem Ölanschluß 17 zu umgehen. Der untere Arbeitsraum 13 wird von einer Kolbenstangenführung 19 abgeschlossen. Stirnseitig ist eine Zusatzfeder 21 in Form eines Anschlagpuffers befestigt. Ein Schutzrohr 23 hüllt den außerhalb des Zylinders 3 befindlichen Abschnitt der Kolben­ stange 5 ein und schützt gegen Feuchtigkeit und Schmutz. Dafür verfügt das Schutzrohr 23 über einen Balg 25 der dicht- und festsitzend mit der Außenwandung des Zylinders 3 verbunden ist, damit der Balg 25 am Zylinder 3 nicht hinabgleitet und die Schutzwirkung des Schutzrohres 23 vermindert. Der Balg 25 ist dem Schutzrohr 23 übergestreift und stützt sich axial in einer Sicke 27 eines Rohres 29, das Bestandteil des Schutz­ rohres ist, ab. Diese Abstützung erlaubt eine rotatorische Relativbewegung zwischen dem Rohr 29 und dem Balg 25, insbe­ sondere zur Montage der Schwingungsdämpfers 1. Bei der Montage muß ein unteres Gelenkauge 31 an der Kolbenstange 5 relativ zur Fahrzeugachse orientiert eingebaut werden. Dafür muß ge­ gebenenfalls die Kolbenstange 5 verdreht werden. Zur Vermei­ dung einer Torsionsbewegung des Balges 25 nutzt man die rotatorische Bewegungsmöglichkeit des Verbindung innerhalb der Sicke 27 aus.

Zum Schutzrohr 23 gehört ein Deckel 33, dessen zentrale Durchgangsöffnung 35 die Kolbenstange 5 aufnimmt, so daß sich der Deckel 33 an einem Absatz 37 der Kolbenstange 5 abstützen kann und in Wirkverbindung mit der Kolbenstange 5 steht. Eine Ventilieröffnung 39 verbindet das Innere des Schutzrohres 23 mit der Atmosphäre, damit keine Pumpeffekte eintreten.

Ab einem bestimmten Einfahrweg der Kolbenstange 5 stützt sich der Deckel 33 an der Anschlagfeder 21 ab, die sich verkürzt und zum Volumenausgleich das Bestreben hat, sich radial aus­ zudehnen. Diese Radialausdehnung wird vom Rohr 29 begrenzt, worauf unter anderem die Wirkung des Anschlagpuffers beruht.

Die Darstellung der Fig. 2 beschränkt sich auf das Schutz­ rohr 23. Bei dem Deckel 33 handelt es sich vorzugsweise um einen Blechkörper mit einer zum Rohr 29 verhältnismäßig großen Materialstärke. Zur Versteifung weist der Deckel 33 einen eingezogenen Bereich 33a auf, in dem die Durchgangsöffnung 35 für die Kobenstange ausgeführt ist. Darüber hinaus zentriert sich das Rohr 29 mit seiner umgebördelten Stirnfläche 29a am eingezogenen Bereich 33a des Deckels.

Die Befestigung des Deckels 33 erfolgt über eine Verbindung, bei der ein Befestigungsfortsatz 41, in diesem Falle Bestand­ teil des Rohres 29, eine Halteöffnung 43 des Deckels im we­ sentlichen axial durchgreift. Dabei ist der Befestigungsfort­ satz 41 als eine Federzunge ausgebildet, die einen Haltewin­ kel 43 aufweist, der sich auf der Rückseite 33b des Deckels 33 abstützt. Die Federzunge 41 stützt sich am radial äußeren Teil der Halteöffnung 43, bezogen auf die Längsachse des Schutz­ rohres 23 ab, so daß die radial nach außen wirkenden Kräfte des Anschlagpuffers die Vorspannung der Federzungen 41 noch erhöhen.

Die Halteöffnung 43 übernimmt die Funktion der Ventilieröff­ nung 39 (Fig. 1). Zur Lackierung kann die Farbe die gesamte Oberfläche des Schutzrohres 23 zuverlässig beschichten. Es gibt keine Spalten und Nester, in denen sich Feuchtigkeit sammeln kann. Bei der Werkstoffauswahl treten keine Ein­ schränkungen auf, da das Kriterium der Schweißbarkeit unbe­ deutend geworden ist. Diese Art der Verbindung gestattet die Ausführung eines Rohres 29 mit umlaufender Sicke 27, wie zu Fig. 1 beschrieben, die bei dem aufgezeigten Stand der Technik nicht immer ohne weiteres einsetzbar ist.

Die Fig. 3 ist bis auf die Verwendung eines Spannringes 45 identisch mit der Ausführung nach Fig. 2. Der innen an den Federzungen 41, es empfiehlt sich der Einsatz von mindestens zwei Federzungen, eingelegte Spannring, übt eine Radialkraft auf die Federzungen aus, so daß die Eigenspannung der Feder­ zungen noch verstärkt wird.

In der Fig. 4 kommt eine Nietverbindung 47 zwischen dem Befe­ stigungsfortsatz 41 und der Halteöffnung 43 zur Anwendung. Der Befestigungsfortsatz 41 liegt wiederum am radial äußeren Teil der Halteöffnung an. Trotz der Vernietung verbleibt ein aus­ reichend großer Querschnitt zur Verbindung des Schutzrohres mit der Umgebung.

Als besonders belastbar hat sich eine Ausführungsvariante nach Fig. 5 herausgestellt, bei der die Nietverbindung 47 zwischen dem Befestigungsfortsatz 41 und der Halteöffnung 43 als Hohl­ nietverbindung ausgeführt ist. Es steht eine besonders große Fläche zur Aufnahme der Lochleibungskräfte zur Verfügung. Trotz der massiven Vernietung kann die Halteöffnung 43 zur Belüftung des Schutzrohres genutzt werden. Bemerkenswert ist noch, daß die Materialstärke des Rohres 29 deutlich geringer sein kann als die des Deckels 33, wodurch die Schließköpfe 47a der Vernietung einen kleinen Durchmesser aufweisen. Diese Art der Vernietung schafft sogar eine Verdrehsicherheit zwischen dem Rohr 29 und dem Deckel 33.

Claims (8)

1. Schwingungsdämpfer, mit einer axial beweglichen Kolben­ stange abschnittweise innerhalb und außerhalb eines Zy­ linders, wobei der Abschnitt der Kolbenstange außerhalb des Zylinders von einem Schutzrohr eingehüllt wird, das aus einem Rohr und einem Deckel besteht und in dem ggf. eine Zusatzfeder in Form eines Anschlagpuffers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rohr (29) und dem Deckel (33) eine Verbindung besteht, die minde­ stens einen Befestigungsfortsatz (41) aufweist, der eine Halteöffnung (43) im wesentlichen axial durchgreift und eine Verbindung zwischen dem Rohr und dem Deckel bildet.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Befestigungsfortsatz (41) als eine Feder­ zunge ausgebildet ist.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Befestigungsfortsatz (41) Bestandteil des Rohres (29) und die Halteöffnung (43) Bestandteil des Deckels (33) ist.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federzunge (41) einen Haltewinkel (43) auf­ weist, der in Wirkverbindung mit der Rückseite (33b) des Deckels (33) des Schutzrohres (23) steht.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Spannring (45) der Federzunge (41) zugeordnet ist, die die Vorspannung der Federzunge (41) beeinflußt.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Befestigungsfortsatz (41) mit der Halteöff­ nung (43) eine Nietverbindung (47) darstellt.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Befestigungsfortsatz (41) als ein Vollkör­ pernietschaft ausgeführt ist.

8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Nietverbindung (47) mit einem Hohlniet als Befestigungsfortsatz (41) ausgeführt ist, so daß das In­ nere des Schutzrohres (23) mit der Umgebung in Verbindung steht.