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Dokumentenidentifikation DE102005009864B4 15.11.2007
Titel Schwingungsdämpfer mit einem einarmigen, gekröpften Trägermittel
Anmelder AUDI AG, 85057 Ingolstadt, DE
Erfinder Lux, Ulrich, 85591 Vaterstetten, DE;
Stengel, Christian, 90765 Fürth, DE
DE-Anmeldedatum 04.03.2005
DE-Aktenzeichen 102005009864
Offenlegungstag 07.09.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.11.2007
IPC-Hauptklasse B60G 13/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60G 15/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B60G 15/07(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einem einarmigen, gekröpften Trägermittel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Der Schwingungsdämpfer findet Verwendung als Dämpfungselement eines Kraftfahrzeugs zwischen der ungefederten Masse einer Achse und der gefederten Masse des Aufbaus, in der Regel am Hilfsrahmen angreifend. Bekannterweise ist der Schwingungsdämpfer somit zwischen einem Lenker einer Achse und einem Strukturteil des Fahrzeugaufbaus (z. B. des Hilfsrahmens) angeordnet. Der Schwingungsdämpfer ist auch als Federbein oder Stoßdämpfer bekannt.

Der Schwingungsdämpfer besteht im einfachsten Fall mindestens aus einem fluidgefüllten oder gasgefüllten Zylinder mit einer teleskopartig, beweglichen Kolbenstange, die in ihrer Verlängerung den Zylinder an der oberen Stirnseite verlässt und dort ein Befestigungsmittel trägt, welches die Verbindung zum Aufbau des Fahrzeuges ermöglicht.

An der unteren Stirnseite des Zylinders hat dieser ein Befestigungsmittel tragendes Trägermittel ausgebildet, wobei das dortige Befestigungsmittel mit einem Lenker einer Achse verbindbar ist. An dieser Verbindungsstelle können auch weitere Achsbauteile verbunden sein, z.B. ein Stabilisator mittels einer Koppel.

Im weiteren kann der Zylinder (Schwingungsdämpfer) in Verbindung mit einer Schraubenfeder kombiniert sein. Die Befestigungsmittel des Schwingungsdämpfers gegenüber dem Aufbau bzw. der Achse sind mit elastischen Lagern zur Geräuschisolation ausgebildet.

Das Trägermittel für den Zylinder des Schwingungsdämpfers ist oftmals einarmig ausgebildet und ist mit dem Zylinder fest verbunden. An dem dem Zylinder abgewandten Ende des Trägermittels ist das Befestigungsmittel angeordnet, welches als ein Befestigungsauge oder ein Verbindungszapfen ausgebildet sein kann. Im allgemeinen fluchtet das Befestigungsmittel mit der Längsachse des Schwingungsdämpfers, so dass Querkräfte auf den Schwingungsdämpfer im wesentlichen vermieden werden.

Das Trägermittel wird dabei so dimensioniert, dass Kräfte vom Lenker der Achse sicher aufgenommen werden können und das Trägermittel gegenüber dem Zylindern des Schwingungsdämpfers biegesteif bleibt.

In der DE 199 49 707 A1 ist ein Schwingungsdämpfer beschrieben, dessen Zylinder mit einem einarmigen, gekröpften Trägermittel verbunden ist, wobei ein an einem Ende des Trägermittels angeordnetes Befestigungsmittel mit einem Lenker einer Achse verbunden ist.

Das gegenüber der Längsachse des Zylinders konvex gekröpfte, einarmige Trägermittel gestattet ein zumindest teilweises Umgreifen des Achslenkers. Aufgrund der Kröpfung des Trägermittels und der relativ starken, vom Lenker eingeleiteten Kräfte, ist das gekröpfte Trägermittel entsprechend materialintensiv zu dimensionieren, um die notwendige Bauteilsicherheit zu gewährleisten. Das erfordert somit ein relativ hohes Gewicht des Trägermittels und eine erforderliche kraftoptimierte Kröpfung, die nicht in allen Fällen immer bauraumoptimal ist.

Eine solche Lösung findet auch Verwendung, wenn im Bereich des Achslenkers die Gelenkwelle zum Rad geführt wird. In einem solchen Fall umgreift das einarmige, gekröpfte Trägermittel die Gelenkwelle.

Aus der DE 199 49 452 A1 ist eine gattungsgemäße, Anordnung entnehmbar, bei der das Feder-Dämpferbein am oberen Ende in einem Abstützgelenk und im Bereich des unteren Endes über mindestens einen radführenden Lenker am Fahrzeugaufbau gelagert ist, wobei das Feder-Dämpferbein im Bereich seines unteren Endes den Radträger des jeweiligen Rades einmal oberhalb und einem unterhalb der horizontalen Radmittenquerebene mittels eines oberen und unteren Haltearmes gelenkig lagert und wobei im Bereich der unteren Radträgerlagerung am unteren Haltearm die gelenkige Anlenkung des radführenden Lenkers angeordnet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei Verwendung in unterschiedlichen Fahrzeugmodellen mit unterschiedlicher Kraftbelastung eines einarmigen Trägerarms dennoch einen einarmigen, gekröpften Trägerarm eines Schwingungsdämpfers als Gleichteil zu haben, der eine weitere Gewichtsersparnis ermöglicht. Dabei sollte das Trägermittel konstruktiv einfach gestaltet sein und einen geringen Raumbedarf aufweisen.

Die Aufgabe wird für einen gattungsgemäßen Schwingungsdämpfer mit einarmigen, gekröpften Trägermittel gelöst nach den Merkmalen des Anspruch 1.

Ein Ende des einarmigen, gekröpften Trägermittels ist fest mit dem Zylinderboden des Schwingungsdämpfers verbunden und das andere Ende zu einem Befestigungsmittel ausgebildet zur Befestigung an einem Achslenker, wobei das Trägermittel den Achslenker (oder ein anderes Achsbauteil) oder/und eine Gelenkwelle umgreift.

Bezüglich der Längsachse des Zylinders in radialem Abstand zum Trägermittel ist ein lösbares Abstützmittel zur Abstützung des Zylinders angeordnet.

Dieses Abstützmittel ist konstruktiv einfach ausgebildet und von geringem Gewicht. Das Abstützmittel ist im wesentlichen in axialer Richtung ausgebildet und bildet eine lösbare Strebe, die zur axialen Abstützung des Schwingungsdämpfers dient. Das Abstützmittel unterstützt damit bedarfsweise die Wirkung des einarmigen Trägermittels.

Vorzugsweise besteht das Abstützmittel aus einem tiefgezogenen Blech aus hochfestem Stahl, welches durch die Ausbildung von z.B. Sicken bzw. Abwinkelung die erforderliche Steifigkeit in axialer Richtung erhält.

Ist eine Geometrie eines Schwingungsdämpfers für unterschiedliche Fahrzeugmodelle einsetzbar (Funktion als Gleichteil), kann es zweckmäßig sein bei den größeren Fahrzeugmodellen durch hilfsweisen Anbau des lösbaren Abstützmittels die erforderliche, höhere Kraftabstützung zu erzielen.

Das Abstützmittel ist beabstandet gegenüber dem Trägermittel, jedoch im wesentlichen parallel zum einarmigen, gekröpften Trägermittel angeordnet.

Eine Gelenkwelle kann von Trägermittel und Abstützmittel eingeschlossen werden.

Das Abstützmittel stützt sich an einem Ende am Zylinder oder am Trägermittel ab, am anderen Ende ist es verbindbar mit dem Befestigungsmittel des einarmigen, gekröpften Trägermittels. Das Abstützmittel kann einen Anschlag gegenüber dem Zylinder zur Positionierung in eine Abstützposition besitzen.

Gegenüber einer bekannten starren, beidseitigen Gabellösung für das Trägermittel liegt der Vorteil in der einfachen und schnellen Montier- und Demontierbarkeit des Abstützmittels, was insbesondere beim Tausch einer Gelenkwelle eine starke Vereinfachung für eine Werkstatt darstellt. Die Gelenkwelle kann seitlich entnommen werden und muss nicht mehr unter der Gabel hinaus geführt werden (Vorteil bezüglich Demontage-/Montagezeit). Die Erfahrung zeigt, dass beim Ausbau der Gelenkwelle bei einer bekannten (zweiarmigen) Gabel oft der Achslenker zu weit nach unten gedrückt wird, bis die Gelenkwelle aus der Gabel geführt werden kann. Hierbei kann es zu einem Überschreiten der zulässigen Beugewinkel der Kugelgelenke des Achslenkers und somit zu deren Beschädigung kommen. Durch den Einsatz eines lösbaren Abstützmittels entfallen auch derartige Beschädigungen.

Weiterhin kann das Abstützmittel als Links-Rechts-Gleichteil für das Trägermittel ausgebildet werden. Die Nutzung als Gleichteil sowohl für die links als auch die rechts auf einer Fahrzeugachse angeordneten Schwingungsdämpfer ist kostengünstig.

Die Erfindung ist nicht auf hydraulisch wirkende Schwingungsdämpfer eingeschränkt, sondern auch Luftfedern mit einarmigen Trägermittel können mit einem lösbaren Abstützblech versehen werden. Das betrifft auch verstellbare Luftfedern zur automatischen Niveauregulierung eines Fahrzeugs.

Die Erfindung wird nachfolgend näher erläutert und anhand einer Zeichnung dargestellt.

Es zeigen:

1 Ausschnittsweise Darstellung eines Teleskopschwingungsdämpfers mit gekröpften Trägermittel sowie Befestigungsmittel mit einer Anbindung an einen Achslenker

2 lösbare Abstützstrebe als Abstützmittel mit integriertem Anschlussbereich für einen Stabilisator

1 zeigt eine unvollständige Darstellung eines Schwingungsdämpfers 1,

der in seinem unteren Ende mit einem Lenker 6, einer Achse eines Kraftfahrzeugs verbunden ist. Der Schwingungsdämpfer 1 besitzt mindestens einen Zylinder 2, der fluidgefüllt oder gasgefüllt einen nicht dargestellten Kolben aufnimmt, essen Kolbenstange mittels eines Befestigungsmittels am Aufbau des Fahrzeuges befestigt ist (nicht dargestellt).

Das in der 1 dargestellte untere Ende des Zylinders ist mit einem Trägermittel 3 (auch Stelze genannt) fest verbunden.

Aufgrund baulicher Bedingungen befindet sich im Bereich des Lenkers 6 eine Gelenkwelle 7, so dass das Trägermittel 3 des Schwingungsdämpfers 1 gekröpft ausgebildet ist. Die Kröpfung des Trägermittels 3 ist gegenüber der Längsachse 8 konvex gewölbt.

Die Kröpfung ist so gewählt, dass das Trägermittel 3 die Gelenkwelle 7 umgreift und unterhalb der Gelenkwelle mit dem am Ende des Trägermittels 3 angeordneten Befestigungsmittel 4 am Lenker 6 befestigt ist. Am Lenker 6 kann weiterhin aus anderen, fahrdynamischen Gründen auch mittels Koppel 61 ein Stabilisator 62 befestigt sein.

Das Befestigungsmittel 4 kann eine einarmige Fortsetzung des Trägermittels 3 sein (nicht dargestellt). Das Befestigungsmittel 4 kann aber auch als gabelförmiges Befestigungsmittel ausgebildet sein. Das dargestellte gabelförmige Befestigungsmittel 4 besitzt im Endbereich seiner Schenkel Bohrungen, die zur Deckung gebracht werden mit einem im Lenker installierten Auge eines geräuschdämmenden Lenkerlagers (nicht dargestellt). Dieses Lager kann jedoch auch im Befestigungsmittel und nicht im Lenker integriert sein.

Wie 1 weiter zeigt, ist das Trägermittel 3 durch ein lösbares Abstützmittel 5 in Richtung der Längsachse 8 abgestützt. Zu diesem Zweck hat das Abstützmittel 5 eine in Richtung der Längsachse 8 wirkende Abstützung 71 ausgebildet, die beispielsweise unter der Standfläche 31 des Trägermittels 3 formschlüssig anliegt. Mit einem Anschlag 73 gegenüber dem Zylinder 2 (alternativ auch gegenüber dem Trägermittel 3 möglich) wird beim Montieren das Abstützmittel 5 auf Abstützposition gebracht. Eine Klemmzunge 72 schiebt das Abstützmittel bei der Montage bis in die Abstützposition und fixiert dieses dort. Das Abstützmittel 5 besitzt an dem anderen Ende eine Bohrung, die fluchtend ist mit der Bohrung des (gabelförmigen) Befestigungsmittels 4. Das Abstützmittel 5 wird also ebenfalls mit dem Befestigungsmittel 4 des Schwingungsdämpfers 1 am Lenker 6 mittels einer lösbaren Verbindung (z.B. Schraubverbindung) verbunden.

Das Abstützmittel 5 ersetzt nicht einen vollständigen zweiten Schenkel (Strebe) eines gabelförmigen Trägermittels. Es ist schwächer dimensioniert und hat eine andere Geometrie, aber es ist insbesondere montier- und demontierbar. Es gelingt dennoch mittels des lösbaren Abstützmittels im Fahrbetrieb auftretenden Vertikalkräfte auch wirksam (beim Abstützmittel und beim einarmigen Trägermittel) aufzunehmen.

Das Abstützmittel 5 besteht vorzugsweise aus einem in axialer Richtung ausgebildeten Tiefziehblech, welches z.B. Sicken ausgebildet hat, um die Biegesteifigkeit in axialer Richtung zu verbessern.

Das einarmige, gekröpfte Trägermittel 3 braucht somit infolge lösbaren Abstützmittel 5 eine deutlich geringe Last aufnehmen, wodurch andererseits eine geringere Kröpfung (Vorteil bezüglich Bauraumgewinn) und insgesamt eine deutlich geringere Materialdimensionierung (Vorteil bezüglich Gewicht und Materialkosten) des Trägermittels 3 ermöglicht werden.

2 zeigt ein Abstützmittel 50 mit integriertem Anschlussbereich 52 z.B. für eine Koppel bzw. ein Koppelelement eines Stabilisators. Der Anschlussbereich 52 wird durch die eine Bohrung aufweisende Befestigungslasche 51 dargestellt.

Das Abstützmittel 50 ist als eine gekröpfte Strebe dargestellt, deren Ränder aus Stabilitätsgründen abgewinkelt sind. Es können auch Sicken angeordnet sein.

Der Anschlussbereich 53 des Abstützmittels 50 gegenüber dem Trägermittel 3 oder dem Zylinder 2 (s.1) besitzt beispielsweise eine Bohrung zur Aufnahme einer Bolzenschraube, die in beispielsweise einem am Trägermittel oder Zylinder ausgebildeten Flansch (nicht dargestellt) verschraubt wird.

Die Bohrung im Anschlussbereich 54 des Abstützmittels 50 gegenüber dem Befestigungsmittel des Trägermittels bzw. gegenüber dem Achslenker sollte in der Regel mit der Längsachse 8 des Zylinders 2 fluchtend angeordnet sein, um Querkräfte reduzieren zu können. Vorzugsweise kann das Abstützmittel aus tiefgezogenem Blech aus hochfestem Stahl angefertigt sein. Auch eine Ausführung als Faserverbundwerkstoff ist machbar


Anspruch[de]
Schwingungsdämpfer (1) mit einem einarmigen, gekröpften Trägermittel (3), wobei ein Ende des Trägermittels (3) fest mit dem Zylinder (2) des Schwingungsdämpfers (1) verbunden ist und das andere Ende ein Befestigungsmittel (4) zur Befestigung an einem Achslenker (6) trägt, wobei bezüglich der Längsachse (8) des Zylinders (2) in radialem Abstand zum Trägermittel (3) ein lösbares Abstützmittel (5; 50) zur Abstützung des Schwingungsdämpfers (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Schwingungsdämpfer (1) abgewandte Ende des Abstützmittels (5; 50) mittels einer lösbaren Verbindung mit dem Befestigungsmittel (4) am Achslenker (6) verbunden ist. Schwingungsdämpfer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Abstützmittel (5; 50) am Zylinder (2) und am Befestigungsmittel (4) abstützt. Schwingungsdämpfer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Abstützmittel (5; 50) an einer Standfläche (31) des Trägermittels (3) und am Befestigungsmittel (4) abstützt. Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützmittel (5) einen Anschlag (73) ausgebildet hat, der gegenüber dem Zylinder (2) in Anschlag (73) bringbar ist. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Abstützmittel (50) ein Anschlussbereich (52) zum Anschluss eines Koppelelements eines Stabilisators angeordnet ist. Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützmittel (5; 50) aus einem in axialer Richtung ausgeformten, tiefgezogenem Blech mit Sicken besteht.






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