DE102013021960A1

DE102013021960A1 - Dämpferlagerkern, Dämpferlager, Dämpferbein, Radaufhängung und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102013021960A1
Application number: DE102013021960.4A
Authority: DE
Inventors: Alexander Gummer
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2015-07-09

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dämpferlagerkern (1) für ein Dämpferlager eines Stoßdämpfers eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Dämpferlager mit einem Lagergehäuse und einem Dämpferlagerkern, ein Dämpferbein mit einem Stoßdämpfer und einem Dämpferlager, eine Radaufhängung mit einem Dämpferbein sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einer Tragstruktur und wenigstens einem Rad, wobei das wenigstens eine Rad über eine derartige Radaufhängung mit der Tragstruktur verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dämpferlagerkern, ein Dämpferlager, und ein Fahrzeug damit.
Ein Dämpferlager hat die Aufgabe, ein oberes Ende einer Kolbenstange eines Stoßdämpfers einer Radaufhängung eines Fahrzeugs aufzunehmen und mit einer Tragstruktur (Rahmen, Karosserie, Aufbau, Monocoque oder dergleichen) des Fahrzeugs zu verbinden, um an der Kolbenstange auftretende Kräfte und Momente in den Aufbau abzuleiten. Ein Dämpferlager weist oft ein an dem Aufbau befestigtes Gehäuse und einen darin aufgenommen Dämpferlagerkern auf. Der Dämpferlagerkern weist oft starre Elemente zur Anbindung an die Kolbenstange sowie elastische Elemente zum Ausgleich von Winkeländerungen und weiteren Abfederung von Stößen an der Kolbenstange auf.
5 zeigt einen beispielhaften Dämpferlagerkern 1, an welchem eine Kolbenstange 2 befestigt ist. Der Dämpferlagerkern 1 weist ein Starrbauteil 3 in Form eines kaltfließgepressten Metalleinlegers auf, der einen Montageabschnitt 3a in Form eines Schafts bzw. einer Hülse und einen Lastübertragungsabschnitt 3b in Form einer Krempe bzw. Scheibe aufweist. Der Lastübertragungsabschnitt 3b ist mit einer Kunststoffumspritzung 5 versehen. Der Lastübertragungsabschnitt 3b mit der Kunststoffumspritzung 5 ist randseitig in einem Elastomerteil 6 aufgenommen, wobei das Elastomerteil 6 auf die Kunststoffumspritzung 5 des Starrbauteils aufvulkanisiert ist. Das Metall des Starrbauteils 3 dient dabei als Festigkeitsträger und das Elastomerteil dient der Entkopplung der Karosserie von Stößen und dem Lageausgleich im Dämpferlager, während der Kunststoff der Kunststoffumspritzung 5 zur Unterfütterung des Elastomerteils 6 und zur Beeinflussung der Lagerkennlinie dient. Die Anbindung der Kolbenstange 2 ans Dämpferlager erfolgt über den Starrbauteil 3. Hierzu weist die Kolbenstange 2 ein abgesetztes Stangenende 2a, das sich durch eine Bohrung des im Wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebauten Starrbauteils 3 hindurch erstreckt, auf. Eine Schulter des Stangenendes 2a bildet eine Anschlagfläche 2b für eine Anlagefläche 3c das Starrbauteil 3. Mit anderen Worten, die Anlagefläche 3c des Starrbauteils 3 stützt sich an der Anschlagfläche 2b der Kolbenstange 2 ab. Das Stangenende 2a weist auch ein endseitiges Außengewinde 2c auf. Ein Befestigungsmittel (Mutter) 7 ist auf dem Gewinde 2c aufgeschraubt und presst den Montageabschnitt 3a des Starrbauteils 3 gegen die Anschlagfläche 2b der Kolbenstange 2. Entsprechend einer Kontaktfläche zwischen der Anschlagfläche 2b der Kolbenstange 2 und der Anlagefläche 3c des Starrbauteils 3 muss dieses Starrbauteil 3 einer vergleichsweise hohen Flächenpressung standhalten. Dies führt bei kleinen Kontaktflächen dazu, dass für das Starrbauteil 3 hochfeste Materialen und ggf. eine Wärmebehandlung vorgesehen sein müssen. Mit anderen Worten, die maximal ertragbare Flächenpressung wird durch den Werkstoff des Starrbauteils 3 begrenzt, d. h., es muss für das gesamten Starrbauteil 3 ein u. U. teures Material verwendet werden, auch wenn dieses nur für die Kontaktstelle zwischen der Kolbenstange 2 und dem Dämpferlager 1 benötigt wird.
Zur Verringerung der Flächenpressung am Starrbauteil 3 ist es bekannt, einen Sprengring 8 vorzusehen, der in einer Nut am Stangenabsatz sitzt und sich gegen die Anschlagfläche 2b der Kolbenstange 2 lehnt, wie es in 6 dargestellt ist. Um einen festen Sitz dieses Sprengrings 8 sicherzustellen, ist dieser in einer Kammer 3c des Starrbauteils 3 gekammert. Zur Einbringung der Kammer 3c ist eine spanende Bearbeitung des Starrbauteils 3 notwendig. Weiterhin kann es auch bei dieser Lösung sein, dass die Kontaktflächenpressung in der Fügestelle hoch ist. Dies funktioniert daher nur, wenn das Starrbauteil 3 die Kontaktflächenpressung in der Fügestelle ertragen kann. Aufgrund der definierten Kammergeometrie kann aber nur eine Sprengringgeometrie verwendet werden. Das Dämpferlager ist damit nicht mehr flexibel mit mehreren Dämpfern kombinierbar.
Eine noch einfachere Lösung mit nicht gekammertem Sprengring an einem scheibenförmigen Einleger (Starrbauteil) ist aus der DE 101 53 007 A1 bekannt.
Zur weiteren Verringerung der Flächenpressung ist es in einer (nicht näher dargestellten) Abwandlung auch bekannt, einen Adapterring zu verwenden, der einen größeren Außendurchmesser als der Sprengring 8 aufweist, den Sprengring 8 kammert, die auftretende Flächenpressung erträgt, und andererseits zum Dämpferlager (Starrbauteil 3) hin eine ausreichend große Kontaktfläche bereitstellt. Der Adapterring kann aber erst nach der Montage der Zusatzfeder auf der Kolbenstange 2 montiert werden. Dies führt zu zusätzlichem Handlings- und Montageaufwand.
Aus der US 5,362,035 A ist eine Anordnung bekannt, bei der ein becherförmiges Starrbauteil in ein Elastomerteil eingesetzt und gegen die Schulter der Kolbenstange verschraubt ist.
Aus der US 6,592,112 B2 ist eine Anordnung bekannt, bei der zwischen Stangenschulter und becherförmigem Starrbauteil ein Distanzstück angeordnet ist, das den gleichen Außendurchmesser wie die Kolbenstange aufweist.
Bei der US-PS 4,618,127 weist das Elastomerteil unterhalb des becherförmigen Starrbauteils eine ringnutförmige Kavität auf, die einen Außenumfang einer gekröpften Anschlagscheibe mit Spiel in axialer Richtung aufnimmt. Die Anschlagscheibe wird von der Stangenschulter her mittels einer Beilagscheibe gegen den Boden des Starrbauteils gepresst und dient als Anschlag an das Elastomerteil bei axialer Auslenkung der Kolbenstange.
Bei der DE 33 02 057 A1 ist ein zweiteiliges Elastomerteil vorgesehen, wobei ein unteres Elastomerteil sich gegen eine konische Gehäusewand nach oben abstützt und ein oberes Elastomerteil sich gegen eine konische Gehäusewand nach unten abstützt. Eine Distanzhülse und ein scheibenförmiges Gegenlager eines oberen Federtellers stützen sich über eine Ringscheibe und einen darin gekammerten Sprengring gegen die Stangenschulter ab und werden von einer Mutter an die Schulter gepresst, wobei das untere Elastomerteil die Distanzhülse umfasst und axial nach unten durch das Gegenlager des oberen Federtellers begrenzt wird. Das obere Elastomerteil umfasst ein kelchförmiges oberes Starrbauteil, dessen hohler Stiel zwischen der Mutter und einer zweiten Mutter auf dem Kolbenstangenende gehalten wird.
Bei den vorstehend namentlich genannten Druckschriften ist eine Kunststoffummantelung des Starrbauteils nicht vorgesehen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben beschriebenen Nachteile im Stand der Technik wenigstens in Teilaspekten zu vermeiden. Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Dämpferlagerkern zu schaffen, der ein Starrbauteil und ein Elastomerteil aufweist, wobei die Flächenpressung verringert, die geometrische Gestaltungsfreiheit bei geringem Herstellungsaufwand erhöht und der Montageaufwand reduziert ist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Dämpferlager mit den vorstehend genannten Eigenschaften zu schaffen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Dämpferbein zu schaffen, das die vorstehend genannten Eigenschaften ausnutzt. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Fahrzeug zu schaffen, das von den vorstehend genannten Eigenschaften profitiert.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird wenigstens in Teilaspekten gelöst durch einen erfindungsgemäßen Dämpferlagerkern mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein erfindungsgemäßes Dämpferlager mit den Merkmalen des Anspruchs 7, eine erfindungsgemäßes Dämpferbein mit den Merkmalen des Anspruchs 8, ein erfindungsgemäße Radaufhängung mit den Merkmalen des Anspruchs 9, und ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruch 10. Dabei gelten Merkmale und Einzelheiten, die im Zusammenhang mit einem Erfindungsaspekt beschrieben sind, auch im Zusammenhang mit jedem anderen Erfindungsaspekt sowie jeweils umgekehrt und wechselweise, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft nach einem ersten Gesichtspunkt einen Dämpferlagerkern für ein Dämpferlager eines Stoßdämpfers eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit

– einem Starrbauteil, das einen Montageabschnitt zur Montage auf einer Kolbenstange des Stoßdämpfers und einen Lastübertragungsabschnitt zum Übertragen einer von der Kolbenstange aufgenommenen Last aufweist,
– einem Elastomerteil, das zur Aufnahme von Lasten von dem Lastübertragungsabschnitt des Starrbauteils den Lastübertragungsabschnitt wenigstens teilweise umfasst, und
– einem Zwischenstück, das zur Anordnung zwischen einer Anschlagfläche, insbesondere einer Schulter eines Absatzes, der Kolbenstange und einer zu der Anschlagfläche der Kolbenstange weisenden Anlagefläche des Starrbauteils ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Zwischenstück unverlierbar mit dem Starrbauteil verbunden ist.

Ein Starrbauteil ist im Sinne der Erfindung eine Struktur, die aus einem starreren, vorzugsweise wesentlich starreren Material als das Elastomerbauteil hergestellt ist. Das Starrbauteil kann beispielsweise aus Stahl, Aluminium, einem anderen Metall oder einer Legierung hergestellt sein. Insbesondere ist das Starrbauteil durch Kaltverformung, insbesondere Kaltfließpressen hergestellt. Ein Elastomerteil ist im Sinne der Erfindung eine Struktur, die aus einem elastischen Werkstoff hergestellt ist, das nachgiebiger, vorzugsweise wesentlich nachgiebiger, als das Starrbauteil ist und das ausgebildet ist, um Lasten von dem Lastübertragungsabschnitt des Starrbauteils aufzunehmen und elastisch abgefedert weiterzuleiten. Dementsprechend ist der Lastübertragungsabschnitt ausgebildet, um Lasten, die von der Kolbenstange über den Montageabschnitt durch das Starrbauteil aufgenommen werden, an das Elastomerteil zu übertragen, um letzten Endes über ein das Elastomerteil aufnehmendes Lagergehäuse auf eine Tragstruktur des Fahrzeugs übertragen zu werden. Der Lastübertragungsabschnitt kann beispielsweise scheibenartig oder becherartig ausgebildet sein. Der Montageabschnitt weist vorzugsweise eine Öffnung (Durchgangsloch) zur Aufnahme der Kolbenstange auf und kann beispielsweise nabenförmig, ringförmig, hülsenförmig oder dergleichen ausgebildet sein. Unter einer Montage auf der Kolbenstange insbesondere ist das Anpressen mittels eines Befestigungselements (etwa einer Mutter) an die Anschlagfläche der Kolbenstange in allgemein üblicher Art zu verstehen. Das Elastomerteil ist vorzugsweise aus einem Naturkautschuk, Synthesekautschuk oder einem anderen Elastomer hergestellt. Durch das Zwischenstück kann die geometrische Gestaltungsfreiheit erhöht werden, da durch Zwischenstücke unterschiedlicher Längen unterschiedliche Einbausituationen und Kolbenstangengeometrien bei ansonsten gleichem Lageraufbau berücksichtigt werden können, ohne dass andere Bauteile oder Gegebenheiten geändert werden müssen. Unter einer unverlierbaren Verbindung ist im Sinne der Erfindung zu verstehen, dass das Zwischenstück bei separater Handhabung des Dämpferlagerkerns unverlierbar mit dem Starrbauteil verbunden ist. Da das Zwischenstück mit dem Starrbauteil unverlierbar verbunden ist, kann der erfindungsgemäße Dämpferlagerkern mit dem Zwischenstück vormoniert werden, was den Montageaufwand verringert und auch die Fehleranfälligkeit bei der weiteren Verarbeitung und Montage am Fahrzeug verringert, da das Zwischenstück nicht verloren gehen oder vergessen werden kann. Bei der Montage kann daher zunächst der Dämpferlagerkern mit Starrbauteil, Zwischenstück und Elastomerteil vormontiert werden und dann als Ganzes gehandhabt, gegebenenfalls zwischengelagert und schließlich auf der Kolbenstange montiert werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung weist das Zwischenstück zumindest in einem Kontaktbereich mit der Anschlagfläche der Kolbenstange eine höhere ertragbare Flächenpressung als das Starrbauteil auf. Eine höhere ertragbare Flächenpressung des Zwischenstücks kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass das Zwischenstück entweder insgesamt aus einem widerstandsfähigeren Material als das Starrbauteil hergestellt oder besser als das Starrbauteil oder überhaupt vergütet ist, oder es wenigstens in dem Kontaktbereich oberflächenvergütet, verdichtet, beschichtet oder dergleichen ist. Dadurch kann ein Material- oder Bearbeitungsaufwand, der zum Ertragen der auftretenden Flächenpressung erforderlich ist, auf das Zwischenstück beschränkt werden und kann das Starrbauteil kostengünstiger hergestellt werden. Durch die unverlierbare Verbindung des Zwischenstücks mit dem Starrbauteil wird somit eine Baugruppe bereitgestellt, bei der einerseits die Flächenpressung verringert, und andererseits die geometrische Gestaltungsfreiheit bei geringem Herstellungsaufwand erhöht und der Montageaufwand reduziert ist. Die Baugruppe ist modular aufgebaut, indem das Zwischenstück an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden kann, während das Starrbauteil und auch die Montageschritte unverändert bleiben können.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Zwischenstück mit dem Starrbauteil dadurch verbunden, dass das Zwischenstück von dem Elastomerteil wenigstens teilweise mit umfasst ist und/oder von einem Kunststoffüberzug, mit welchem der Lastübertragungsabschnitt wenigstens teilweise überzogen ist, wenigstens teilweise mit überzogen ist. Wenn das Elastomerteil das Starrbauteil an der Stelle umfasst, an der auch der Kunststoffüberzug vorgesehen ist, kann der Kunststoffüberzug auch zur Unterfütterung des Elastomerteils und zur Beeinflussung der Lagerkennlinie dienen.
Mit anderen Worten, das Zwischenstück kann entweder nur von dem Kunststoffüberzug wenigstens teilweise mit überzogen sein und durch den Kunststoffüberzug gehalten werden, während das Elastomerteil den Bereich des Zwischenstücks nicht mit umfasst, oder das Elastomerteil kann das Zwischenstück mit dem dazwischen liegenden Kunststoffüberzug wenigstens teilweise mit umfassen, oder das Zwischenstück ist in einem Bereich angeordnet, in dem der Kunststoffüberzug das Starrbauteil freilässt, und wird nur von dem Elastomerteil wenigstens teilweise mit umfasst. In jeder Alternative gemäß dieser Weiterbildung kann das Zwischenstück durch Arbeitsschritte, die ohnehin vorgesehen sind, mit dem Starrbauteil verbunden werden, beispielsweise durch gemeinsames Überziehen mit dem Kunststoffüberzug oder durch gemeinsames Überstülpen oder Aufvulkanisieren des Elastomerteils auf das Starrbauteil und das Zwischenstück. In weiteren Ausführungsalternativen kann das Zwischenstück auch durch eine Haftschicht, einen Klebstoff oder dergleichen, durch Reibschweißen oder durch Magnetwirkung mit dem Starrbauteil verbunden sein.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Kontaktfläche des Starrbauteils mit dem Zwischenstück eine größere Flächenausdehnung als die Anschlagfläche der Kolbenstange aufweist. So kann die Flächenpressung an dem Starrbauteil im Vergleich mit einer direkten Anlage an der Anschlagfläche verringert werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Zwischenstück eine Kammer zur Aufnahme eines auf der Kolbenstange angeordneten und sich gegen die Anschlagfläche der Kolbenstange axial abstützenden Sprengrings aufweist. Unter einer Kammer wird vorzugsweise ein Hinterschnitt des Zwischenstücks bzw. eine in der zu der Anschlagfläche der Kolbenstange weisenden Stirnfläche des Zwischenstücks eingebrachte Vertiefung verstanden, die insbesondere an eine Außengeometrie des Sprengrings angepasst ist. Damit ist auch eine Verwendung eines Sprengrings mit festem Sitz des Sprengrings möglich. Die Verwendung eines Sprengrings kann auch die Flächenpressung am Zwischenstück reduzieren. Mit anderen Worten, es kann auch eine mehrstufige Reduktion der Flächenpressung erreicht werden: die größte Flächenpressung tritt zwischen der Anschlagfläche der Kolbenstange und dem Sprengring auf. Dieser weist einen größeren Außendurchmesser als der Außendurchmesser der Kolbenstange auf, ragt also über die Anschlagfläche der Kolbenstange hinaus und liegt mit einer größeren Fläche an der Stirnfläche des Zwischenstücks auf, sodass die Flächenpressung an der Stirnfläche des Zwischenstücks reduziert ist. Mit einer noch größeren Fläche, nämlich der Gegen-Anlagefläche, liegt das Zwischenstück an der Anlagefläche des Starrbauteils an, sodass die Flächenpressung am Zwischenstück nochmals reduziert ist. So können auch die Anforderungen an die Festigkeit, insbesondere Oberflächenhärte, des Zwischenstücks in Grenzen gehalten werden, indem die höchsten Anforderungen an die Festigkeit, insbesondere Oberflächenhärte, an den Sprengring als das im Allgemeinen kleinste Bauteil gestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Lastübertragungsabschnitt wenigstens teilweise scheibenförmig oder im Wesentlichen scheibenförmig ist. Mit einer Scheibenform lassen sich axiale Lasten besonders wirksam übertragen und Winkelauslenkungen der Kolbenstangenachse besonders wirksam ausgleichen. Alternativ sind auch becher- oder kelchförmige oder anders geformte Lastübertragungsabschnitte denkbar, solange die Auslegungslasten sicher übertragen werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Elastomerteil den Lastübertragungsabschnitt von radial außen und beidseitig axial umfasst. Eine axiale Richtung ist dabei durch eine Achse der Kolbenstange bzw. eine Mittellinie eines in dem Starrbauteil ausgebildeten Durchgangslochs zur Aufnahme der Kolbenstange definiert. So kann ein besonders guter Kontakt zur Lastübertragung zwischen dem Elastomerteil und dem Lastübertragungsabschnitt erzielt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft nach einem weiteren Gesichtspunkt ein Dämpferlager mit einem Lagergehäuse und einem Dämpferlagerkern, der gemäß vorstehender Beschreibung ausgebildet ist, wobei das Lagergehäuse zur Befestigung an einer Tragstruktur eines Fahrzeugs ausgebildet ist, und wobei sich das Elastomerteil wenigstens teilweise gegen das Lagergehäuse abstützt. Das Lagergehäuse kann mehrteilig oder einteilig sein. Da das erfindungsgemäße Dämpferlager den vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Dämpferlagerkern aufweist, werden die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Dämpferlagerkern beschriebenen Vorteile auch durch das erfindungsgemäße Dämpferlager erzielt.
Die vorliegende Erfindung betrifft nach einem weiteren Gesichtspunkt ein Dämpferbein mit einem Stoßdämpfer und einem Dämpferlager, das gemäß vorstehender Beschreibung ausgebildet ist, wobei eine Kolbenstange des Stoßdämpfers mit dem Starrbauteil des Dämpferlagerkerns verbunden ist. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise durch ein Schraubelement, das in ein an der Kolbenstange ausgebildetes Gewinde greift und das Starrbauteil gegen die Anschlagfläche der Kolbenstange presst. Das Schraubelement kann eine Mutter sein, wenn das Gewinde ein auf einem Ende der Kolbenstange ausgebildetes Außengewinde ist, oder kann eine Schraube sein, wenn das Gewinde ein beispielsweise in einer stirnseitigen Bohrung der Kolbenstange ausgebildetes Innengewinde ist. Das Dämpferbein kann einen Radträger zur Lagerung eines Rades aufweisen, wobei der Radträger an einem Körper des Stoßdämpfers befestigt oder einstückig damit ausgebildet sein kann. Das Dämpferbein kann eine koaxial oder ungefähr koaxial den Stoßdämpfer umgebende Tragfeder, die in an einem Körper des Stoßdämpfers einerseits und an der Kolbenstange oder an dem Dämpferlager andererseits, insbesondere in jeweils vorgesehenen Federtellern, gelagert ist, aufweisen und somit insbesondere als Federbein ausgestaltet sein. Da das erfindungsgemäße Dämpferbein das vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Dämpferlager aufweist, werden die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Dämpferlager beschriebenen Vorteile auch durch das erfindungsgemäße Dämpferbein erzielt.
Die vorliegende Erfindung betrifft nach einem weiteren Gesichtspunkt eine Radaufhängung mit wenigstens einem Dämpferbein, das gemäß vorstehender Beschreibung ausgebildet ist, und Abstützelementen zur Anlenkung an einer Tragstruktur des Fahrzeugs. Abstützelemente können beispielsweise Lenker (Querlenker, Längslenker) oder dergleichen sein. Eine Tragstruktur ist im Sinne der Erfindung eine formstabile Struktur die dem Fahrzeug Stabilität verleiht und im Wesentlichen alle äußeren Lasten aufnimmt. Die Fahrzeugstruktur kann beispielsweise ein Rahmen (auch ein Hilfsrahmen oder Fahrschemel), Strebwerk, Monocoque, Semi-Monocoque oder dergleichen sein. Ferner können Stabilisierungselemente wie etwa Stabilisatoren, Spurstangen oder dergleichen vorgesehen sein. Da die erfindungsgemäße Radaufhängung das vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Dämpferbein aufweist, werden die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Dämpferbein beschriebenen Vorteile auch durch die erfindungsgemäße Radaufhängung erzielt.
Die Erfindung richtet sich in einem weiteren Gesichtspunkt auf ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Tragstruktur und wenigstens einem Rad, wobei das wenigstens eine Rad über eine Radaufhängung gemäß vorstehender Beschreibung mit der Tragstruktur verbunden ist. Da das erfindungsgemäße Fahrzeug die vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Radaufhängung aufweist, werden die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Radaufhängung beschriebenen Vorteile auch durch das erfindungsgemäße Fahrzeug erzielt.
Weitere Merkmale, Aufgaben und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigt bzw. zeigen:
1 einen Dämpferlagerkern nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 einen Dämpferlagerkern nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
3 einen Dämpferlagerkern nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
4 einen Dämpferlagerkern nach einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
5 einen Dämpferlagerkern nach dem Stand der Technik,
6 einen weiteren Dämpferlagerkern nach dem Stand der Technik.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Dabei sind gleiche bzw. gleich wirkende Bauteile in mehreren Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bauelemente und Merkmale, Zwecke und Wirkungen, die in Bezug auf ein Ausführungsbespiel beschrieben werden, sind, soweit nicht ausdrücklich oder ersichtlich ausgeschlossen, als in jedem anderen Ausführungsbeispiel anwendbar anzunehmen und sollen auch in Bezug auf das jeweils andere Ausführungsbeispiel als offenbart gelten, auch wenn sie dort nicht ausdrücklich gezeigt und/oder beschrieben werden. Es versteht sich ferner, dass die Zeichnungen als schematisch zu verstehen sind und ihnen keine Einschränkungen im Hinblick auf konkrete Abmessungen oder Größenverhältnisse entnommen werden sollen, es sei denn, dies wäre ausdrücklich so beschrieben.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Dämpferlagerkern 1, an welchem eine Kolbenstange 2 befestigt ist, als ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Dämpferlagerkern 1 ist ähnlich wie in dem in 5 gezeigten Stand der Technik aufgebaut, sodass in Bezug auf die dort bereits vorhandenen Einzelheiten und Funktionen auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen wird.
Wie bei dem in 5 gezeigten Dämpferlagerkern des Stands der Technik weist der Dämpferlagerkern 1 dieses Ausführungsbeispiels ein Starrbauteil 3 in Form eines kaltfließgepressten Metalleinlegers auf, der einen Montageabschnitt 3a in Form eines Schafts bzw. einer Hülse und einen Lastübertragungsabschnitt 3b in Form einer Krempe bzw. Scheibe, eine Kunststoffumspritzung 5 und ein aufvulkanisiertes Elastomerteil 6 auf. Zusätzlich ist ein Zwischenstück 4 vorgesehen, das die Form einer Scheibe aufweist und einerseits an der Anlagefläche 3c des Starrbauteils 3 anliegt und sich andererseits an der Anschlagfläche 2b der Kolbenstange 2 abstützt. Das Starrbauteil 3 und das Zwischenstück 4 werden durch das Befestigungsmittel (Mutter) 7 gegen die Anschlagfläche 2b (Schulter) der Kolbenstange 2 gepresst.
Das Zwischenstück 4 ist aus einem härteren Werkstoff als das Starrbauteil 3 hergestellt. Zusätzlich kann das Zwischenstück 4 insgesamt wärmebehandelt und/oder an der Kontaktfläche zu der Anschlagfläche 2b der Kolbenstange 2 zur Erhöhung der ertragbaren Flächenpressung vergütet, verdichtet, plattiert oder dergleichen sein. Das Zwischenstück weist einen größeren Außendurchmesser als ein Außendurchmesser D der Kolbenstange 2 auf und weist daher mit der Anlagefläche 3c des Starrbauteils 3 eine größere Kontaktfläche als die Kontaktfläche mit der Anschlagfläche 2b der Kolbenstange 2 auf. Daher ist die Flächenpressung am Starrbauteil gegenüber dem Stand der Technik gemäß 5 vermindert. Das Zwischenstück 4 kann daher auch als Adapter zur Anpassung der Flächenpressung verstanden werden.
Wie in 5 ersichtlich, ist das Zwischenstück 4 durch die Kunststoffumspritzung 5 mit umspritzt und durch das Elastomerbauteil 6 mit umfasst. Somit ist das Zwischenstück 4 unverlierbar mit dem Starrbauteil 3 verbunden bzw. befestigt. Daher kann der gesamte Dämpferlagerkern mit Starrbauteil 3, Zwischenstück 4, Kunststoffumspritzung 5 und Elastomerteil 6 in einem Stück gehandhabt werden, ohne dass das Zwischenstück 4 verloren oder vergessen werden kann.
2 zeigt einen erfindungsgemäßen Dämpferlagerkern 1, an welchem eine Kolbenstange 2 befestigt ist, als ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Dämpferlagerkern 1 ist ähnlich wie in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel aufgebaut, sodass in Bezug auf die dort bereits vorhandenen Einzelheiten und Funktionen auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen wird.
Im Unterschied zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist zur weiteren Verringerung der Flächenpressung an dem Zwischenstück 4 ein Sprengring 8 vorgesehen, der in einer Nut am Stangenabsatz sitzen kann und sich gegen die Anschlagfläche 2b der Kolbenstange 2 lehnt, wie es in 2 dargestellt ist. Um einen festen Sitz dieses Sprengrings 8 sicherzustellen, ist dieser in einer Kammer 4b des Zwischenstücks 4 gekammert. Da die Kammerung nur das Zwischenstück 4, aber nicht das Starrbauteil 3 betrifft, ist es möglich, das Starrbauteil 3 mit verschiedenen Zwischenstücken 4 von gleicher Grundgeometrie, aber unterschiedlichen Kammern 4b entsprechend unterschiedlichen Sprengringen 8 in Abhängigkeit von jeweiligen Kolbenstangen 2 zu verwenden. Der Dämpferlagerkern ist somit flexibel mit mehreren Dämpfern kombinierbar, wobei das Zwischenstück 8 als Adapter hinsichtlich unterschiedlicher Kolbenstangengeometrien dient.
Zusätzlich zu den mit dem ersten Ausführungsbeispiel erzielten Vorteilen, die auch mit diesem Ausführungsbeispiel erzielt werden, kann daher der Einsatzbereich hinsichtlich der auftretenden Anpresskräfte und/oder Kolbenstangengeometrien (Größe der Anschlagfläche 2b) erweitert werden bzw. können Werkstoffkosten und/oder Bearbeitungskosten des Zwischenstücks 8 gesenkt werden. Auch kann die Anschlagfläche 2b vollständig als Kontaktfläche genutzt werden, da der Sprengring 8 noch enger an dem Kolbenstangenabsatz 2a anliegt als das Zwischenstück 4 bzw. kann aufgrund einer Nutaufnahme des Sprengrings 8 die Kontaktfläche zwischen der Kolbenstange 2 und dem Sprengring 8 noch darüber hinaus erhöht werden.
3 zeigt einen erfindungsgemäßen Dämpferlagerkern 1, an welchem eine Kolbenstange 2 befestigt ist, als ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Dämpferlagerkern 1 ist ähnlich wie in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel aufgebaut, sodass in Bezug auf die dort bereits vorhandenen Einzelheiten und Funktionen auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen wird.
Im Unterschied zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Zwischenstück 4 nicht mit umspritzt, sondern nur von dem (aufvulkanisierten) Elastomerteil 6 mit umfasst. Somit kann das Starrbauteil vorab mit der Kunststoffumspritzung 5 versehen werden. Dennoch ist das Zwischenstück 4 durch das Elastomerteil 6 unverlierbar mit dem Starrbauteil 3 verbunden, und es werden die mit dem ersten Ausführungsbeispiel erzielten Vorteile auch mit diesem Ausführungsbeispiel erzielt.
4 zeigt einen erfindungsgemäßen Dämpferlagerkern 1, an welchem eine Kolbenstange 2 befestigt ist, als ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Dämpferlagerkern 1 entspricht einer Kombination der in dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß 3 und dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 2 verwirklichten Prinzipien insoweit, als bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein in dem Zwischenstück 4 gekammerter Sprengring 8 verwendet wird sowie das Zwischenstück 4 nicht mit umspritzt, aber von dem Elastomerteil 6 mit umfasst ist. In Bezug auf die Wirkungen und Vorteile dieser Maßnahmen wird insoweit auf die Beschreibung zu den entsprechenden, vorstehenden Ausführungsbeispielen verwiesen.
Die vorstehend beschriebene Erfindung weist zumindest die folgenden Vorteile und Wirkungen auf:

• Das Zwischenstück 4 kann entsprechend der benötigten Flächenpressung aus einem geeigneten Werkstoff hergestellt werden und bietet im Vergleich mit dem Starrbauteil 3 eine vergrößerte maximale Flächenpressung.
• Das Zwischenstück 4 bietet dem Starrbauteil 3 eine vergrößerte Kontaktfläche und mithin eine verringerte Flächenpressung. Das Zwischenstück 4 kann daher aus günstigerem Material beispielsweise kaltfließgepresst und als Basisteil für verschiedene Dämpferlagerkerne verwendet werden.
• Durch die feste Verbindung von Zwischenstück 4 und Starrbauteil 3 entsteht in der Montage kein zusätzlicher Aufwand.
• Der Dämpferlagerkern 1 kann als eine Art Baukasten ausgeführt werden, bei dem je nach Geometrie der Kolbenstange 2 bzw. des Sprengrings 8 das passende Zwischenstück (Adapterscheibe) 4 verbaut werden kann.

In einer Abwandlung kann das Zwischenstück 4 vorab mittels eines Klebers oder sonstigen Haftvermittlers an dem Starrbauteil 3 fixiert werden, um die weitere Verarbeitung der gemeinsamen Aufbringung der Kunststoffumspritzung 5 gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel (1, 2) oder der gemeinsamen Aufvulkanisierung des Elastomerteils 6 gemäß dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel (3, 4) zu erleichtern.
Es ist auch denkbar, das Zwischenstück 4 überhaupt durch andere Mittel wie etwa durch magnetische Anhaftung, Reibschweißen, Punktschweißen, Kleben, Nieten, Schrauben oder dergleichen mit dem Starrbauteil 3 zu verbinden.
Bezugszeichenliste

1: Dämpferlagerkern
2: Kolbenstange
2a: Absatz
2b: Anschlagfläche
2c: Gewindeteil
3: Starrbauteil (Einleger)
3a: Montageabschnitt
3b: Lastübertragungsabschnitt
3c: Anlagefläche
3d: Kammer
4: Zwischenstück (Adapterscheibe)
4a: Gegen-Anlagefläche
4b: Kammer
5: Kunststoffüberzug
6: Elastomerteil
7: Mutter (Schraubelement bzw. Befestigungsmittel)
8: Sprengring
D: Nenndurchmesser

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10153007 A1 [0005]
US 5362035 A [0007]
US 6592112 B2 [0008]
US 4618127 [0009]
DE 3302057 A1 [0010]

Claims

Dämpferlagerkern (1) für ein Dämpferlager eines Stoßdämpfers eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit – einem Starrbauteil (3), das einen Montageabschnitt (3a) zur Montage auf einer Kolbenstange (2) des Stoßdämpfers und einen Lastübertragungsabschnitt (3b) zum Übertragen einer von der Kolbenstange (2) aufgenommenen Last aufweist, – einem Elastomerteil (6), das zur Aufnahme von Lasten von dem Lastübertragungsabschnitt (3b) des Starrbauteils (3) den Lastübertragungsabschnitt (3b) wenigstens teilweise umfasst, und – einem Zwischenstück (4), das zur Anordnung zwischen einer Anschlagfläche (2b), insbesondere einer Schulter eines Absatzes, der Kolbenstange (2) und einer zu der Anschlagfläche (2b) der Kolbenstange (2) weisenden Anlagefläche (3c) des Starrbauteils (3) ausgebildet ist, wobei das Zwischenstück (4) unverlierbar mit dem Starrbauteil (3) verbunden ist.
Dämpferlagerkern (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (4) zumindest in einem Kontaktbereich mit der Anschlagfläche (2b) der Kolbenstange eine höhere ertragbare Flächenpressung als das Starrbauteil (3) aufweist.
Dämpferlagerkern (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (4) mit dem Starrbauteil (3) dadurch verbunden ist, dass das Zwischenstück (4) von dem Elastomerteil (6) wenigstens teilweise mit umfasst ist und/oder von einem Kunststoffüberzug (5), mit welchem der Lastübertragungsabschnitt (3b) wenigstens teilweise überzogen ist, wenigstens teilweise mit überzogen ist.
Dämpferlagerkern (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontaktfläche des Starrbauteils (3) mit dem Zwischenstück (4) eine größere Flächenausdehnung als die Anschlagfläche (2b) der Kolbenstange (2) aufweist.
Dämpferlagerkern (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (4) eine Kammer (4b) zur Aufnahme eines auf der Kolbenstange (2) angeordneten und sich gegen die Anschlagfläche (2b) der Kolbenstange (2) axial abstützenden Sprengrings (8) aufweist.
Dämpferlagerkern (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastübertragungsabschnitt (3b) wenigstens teilweise scheibenförmig oder im Wesentlichen scheibenförmig ist.
Dämpferlagerkern (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerteil (6) den Lastübertragungsabschnitt (3b) von radial außen und beidseitig axial umfasst.
Dämpferlager mit einem Lagergehäuse und einem Dämpferlagerkern (1), der gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist, wobei das Lagergehäuse zur Befestigung an einer Tragstruktur eines Fahrzeugs ausgebildet ist, und wobei sich das Elastomerteil (6) wenigstens teilweise gegen das Lagergehäuse abstützt.
Dämpferbein mit einem Stoßdämpfer und einem Dämpferlager gemäß Anspruch 8, wobei eine Kolbenstange (2) des Stoßdämpfers mit dem Starrbauteil (3) des Dämpferlagerkerns (1) verbunden ist, wobei die Verbindung vorzugsweise durch ein Schraubelement, insbesondere eine Mutter, das in ein an der Kolbenstange (2) ausgebildetes Gewinde greift und das Starrbauteil (3) gegen die Anschlagfläche (2b) der Kolbenstange (2) presst, erfolgt.
Radaufhängung mit einem Dämpferbein gemäß Anspruch 9 und Abstützelementen zur Anlenkung an einer Tragstruktur des Fahrzeugs.
Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Tragstruktur und wenigstens einem Rad, wobei das wenigstens eine Rad über eine Radaufhängung gemäß Anspruch 10 mit der Tragstruktur verbunden ist.