DE102013205400B3

DE102013205400B3 - Schwingungsdämpfer mit einem schellenförmigen Anbauteil

Info

Publication number: DE102013205400B3
Application number: DE201310205400
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hertz; Klaus Schreiner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-07-03
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: KR20140118813A; CN104074917A; US20140291084A1; JP2014190540A; US9534654B2; CN104074917B

Abstract

Schwingungsdämpfer, umfassend einen Zylinder, an dem ein schellenförmiges Anbauteil befestigt ist, wobei das Anbauteil einen Rohrkörper aufweist, der auf einer äußeren Mantelfläche des Zylinders anliegt und an seinen beiden Enden in Umfangsrichtung beabstandete radiale Laschen aufweist, über die mittels Spannmittel eine Vorspannung in Umfangsrichtung im Rohrkörper eingeleitet wird, wobei der Rohrkörper einen in Umfangsrichtung der Mantelfläche des Zylinders ausgerichteten Dehnungsabschnitt aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einem schellenförmigen Anbauteil gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Aus der DE 10 2009 001 256 A1 ist ein Schwingungsdämpfer bekannt, an dem ein schellenförmiges Anbauteil befestigt ist. Der Schwingungsdämpfer umfasst einen Zylinder mit einem kreisförmigen Querschnitt. Auf einer Mantelfläche des Zylinders ist das schellenförmige Anbauteil angeordnet. Im ungespannten Zustand des Anbauteils bilden zwei radiale Laschen einen Spalt mit einem spitzen Winkel. Wenn mittels Spannschrauben eine vorbestimmte Spannkraft aufgebracht wird, dann bewegen sich die beiden Laschen aufeinander zu, wobei sich der Winkel verkleinert. Über diese Spannbewegung der Laschen wird in einem Rohrkörper des Anbauteils eine Spannung in Umfangsrichtung des Rohrkörpers aufgebracht. Diese Spannung sorgt für eine Haltekraft des Anbauteils an dem Zylinder. Eine zusätzliche Durchmessererweiterung des Zylinders zur axialen Abstützung des Anbauteils ist dann nicht notwendig.
Ein grundsätzliches Problem besteht darin, dass die ungleiche Spannungsverteilung zwischen Rohrkörper und Zylinder zu Spannungsspitzen, die u. U. die Festigkeitswerte des Zylinders übersteigen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die besagten Spannungsspitzen im Zylinder zu minimieren.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Rohrkörper einen in Umfangsrichtung der Mantelfläche des Zylinders ausgerichteten Dehnungsabschnitt aufweist.
Durch den gezielt eingearbeiteten Dehnungsabschnitt kann das Dehnungsverhalten des Anbauteils exakt auf den Zylinder abgestimmt werden, so dass die negativen Einflüsse der Spannungsspitzen minimiert werden.
Eine Möglichkeit besteht darin, dass der Dehnungsabschnitt von mindestens einer partiellen Durchmesservergrößerung des Rohrkörpers gebildet wird. Der Rohrkörper liegt bei einer derartigen Ausgestaltung nicht mehr vollflächig auf der Mantelfläche des Zylinders auf. Die Durchmesservergrößerung wirkt dann wie eine Feder, die den Rohrkörper im Durchmesser anwachsen lässt, so dass eine gleichmäßige Vorspannung auf den Zylinder erreicht wird.
Ein Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesservergrößerung von mindestens einer axialen Sicke im Rohrkörper gebildet wird. Eine Sicke lässt sich sehr einfach in den Rohrkörper einformen. Selbstverständlich können auch mehrere Sicken im Rohrkörper ausgeführt sein.
Bei einer weiteren Variante wird der Dehnungsabschnitt von einem Umfangsbereich mit einer Querschnittsreduzierung des Rohrkörpers gebildet. Im Bereich der Querschnittsreduzierung tritt im Vergleich zum Normquerschnitt des Rohrkörpers eine größere Dehnung auf, so dass ebenfalls Spannungsspitzen im Kontaktbereich zwischen Anbauteil und Zylinder behoben sind.
Man kann z. B. vorsehen, dass die Querschnittsreduzierung von einer Wandstärkenreduzierung des Rohrkörpers gebildet wird. Bei einem Anbauteil in Blechausführung kann man z. B. sogenannte Tailor-rolled-Bleche verwenden, bei denen schon beim Auswalzen unterschiedliche Wandstärken erzeugt werden.
Alternativ kann die Querschnittsreduzierung von einem eine Öffnung im Rohrkörper begrenzendem Randsteg gebildet werden. Als Restquerschnitt dient dann die Wandung im Rohrkörper, die bei einer vorgegebenen Zugkraft eine größere Dehnung ausführen kann.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn eine erste Hauptachse der Öffnung in Umfangsrichtung des Rohrkörpers länger ausgeführt ist als eine zweite Hauptachse der Öffnung in Axialrichtung des Rohrkörpers. Damit wird die Dehnungsrichtung klar definiert.
Man kann auch vorsehen, dass die Querschnittsreduzierung durch mindestens eine randseitige Aussparung im Rohrkörper gebildet wird. Eine derartige Aussparung lässt sich besonders leicht herstellen.
Besonders gute Ergebnisse werden dadurch erreicht, dass die mindestens eine randseitige Aussparung zu der mindestens einen Öffnung im Rohrkörper in Umfangsrichtung versetzt ausgeführt ist. Bei einer derartigen Kombination von Öffnung und Aussparung entstehen schräg zur Umfangsrichtung verlaufende Stege, die ein besonders vorteilhaftes Dehnungsverhalten mit sich bringen.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigen:
1 Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer
2–4 Anbauteil nach 1 als Einzelteil
5 u. 6 Alternativlösung zur Ausführung nach den 2–4
Die 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer 1, der einen Zylinder 3 umfasst, an dessen äußerer Mantelfläche 5 ein schellenförmiges Anbauteil 7 befestigt ist. Das Anbauteil 7 nach den 2 bis 4 weist einen Rohrkörper 9 auf, der der Geometrie der Mantelfläche 5 angepasst ist. Der Rohrkörper 9 ist als ein Blechbiegeteil ausgeführt, das an seinen beiden Enden radiale Laschen 11; 13 aufweist. Zur Aufbringung einer Vorspannung in Umfangsrichtung des Rohrkörpers mittels nicht dargestellter Spannmittel, bevorzugt Spannschrauben, sind die beiden Laschen 11; 13 zumindest geringfügig voneinander beabstandet. Der Abstand zwischen den beiden Laschen 11; 13 dient als Spannweg.
Zur Aufnahme einer Betriebskraft, z. B. einer Abstützkraft für einen Stabilisator, sind die Laschen 11; 13 und Übergänge von den Laschen 11; 13 zum Rohrkörper 9 durch abgewinkelte Ränder 15; 17 versteift.
Im Hinblick auf eine günstige Einleitung einer Vorspannung des Rohrkörpers 9 auf dem Zylinder 3 weist der Rohrkörper 9 in Umfangsrichtung der Mantelfläche 5 des Zylinders 3 ausgerichtete Dehnungsabschnitte 19 auf. Diese Dehnungsabschnitte 19 werden von mindestens einer partiellen Durchmesservergrößerung 19 des Rohrkörpers 9 in der Bauform mindestens einer axialen Sicke gebildet. Die Sicke kann sich bei einer Vorspannung des Rohrkörpers 9 strecken oder aufweiten und wirkt wie eine starke Feder, so dass sich der Rohrkörper 9 möglichst gleichmäßig am Zylinder 3 anlegt. In den beiden 2 und 3 sind zwei Sicken erkennbar, die symmetrisch zu einer Querachse 21 zwischen den beiden Laschen 11; 13 verläuft. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Dehnung beider Rohrkörperhälften.
Die 5 und 6 zeigen eine Variante, bei der der Dehnungsabschnitt 19 im Rohrkörper 9 von einem Umfangsbereich mit einer Querschnittsreduzierung gebildet wird. Zum einen ist es möglich, die Materialstärke des Grundmaterials zu verringern.
In den 5 und 6 ist eine Öffnung 23 im Rohrkörper 9 erkennbar, die ebenfalls eine Querschnittsreduzierung 19 darstellt und Stege herausbilden, die sich im Vergleich zum Vollmaterial benachbarter Bereich leichter dehnen bzw. strecken lassen. In den Figuren ist die Öffnung 23 kreisrund dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Öffnung z. B. oval ausgeführt ist, so dass eine erste Hauptachse der Öffnung 23 in Umfangsrichtung des Rohrkörpers länger ausgeführt ist als eine zweite Hauptachse der Öffnung 23 in Axialrichtung des Rohrkörpers.
Zusätzlich verfügt der Rohrkörper 9 über mindestens eine randseitige Aussparung 25. Durch eine Kombination mindestens einer randseitigen Aussparung 25, die zu der mindestens einen Öffnung 23 im Rohrkörper 9 in Umfangsrichtung versetzt ausgeführt ist, entstehen schräg zur Längsachse des Rohrkörpers verlaufende Stege als Dehnungsabschnitte 19. In der dargestellten Variante sind ausgehend von beiden Rändern des Rohrkörpers 9 ausgerundete Aussparungen 25 ausgeführt. Dadurch entstehen Einschnürungen 27, die an der Öffnung 23 in Umfangsrichtung angrenzen. Der Querschnitt in der Einschnürung 27 entspricht im Wesentlichen dem minimalen Querschnitt im Bereich von die Öffnung 23 begrenzenden Randstegen 29.
Die schrägverlaufenden Stege zeichnen sich durch ein besonders vorteilhaftes Streckungsverhalten aus, bei dem die Freischnitte 23; 25 im Rohrkörper 9 die Umformung der Stege erleichtern. Bei einer Vorspannung des Rohrkörpers 9 kann sich der Rohrkörper 9 in Umfangsrichtung strecken, wobei die Öffnungen 23 tendenziell eine elliptische Form einnehmen, d. h. die schrägen Stege neigen sich stärker in Umfangsrichtung und der Abstand in Axialrichtung zwischen den Randstegen 29 reduziert sich.
Bezugszeichenliste

1: Schwingungsdämpfer
3: Zylinder
5: Mantelfläche
7: Anbauteil
9: Rohrkörper
11: Laschen
13: Laschen
15: Rand
17: Rand
19: Dehnungsabschnitt
21: Querachse
23: Öffnung
25: randseitige Aussparung
27: Einschnürung
29: Randsteg

Claims

Schwingungsdämpfer (1), umfassend einen Zylinder (3), an dem ein schellenförmiges Anbauteil (7) befestigt ist, wobei das Anbauteil (7) einen Rohrkörper (9) aufweist, der auf einer äußeren Mantelfläche (5) des Zylinders (3) anliegt und an seinen beiden Enden in Umfangsrichtung beabstandete radiale Laschen (11; 13) aufweist, über die mittels Spannmittel eine Vorspannung in Umfangsrichtung im Rohrkörper (9) eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (9) einen in Umfangsrichtung der Mantelfläche (5) des Zylinders (3) ausgerichteten Dehnungsabschnitt (19; 29) aufweist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dehnungsabschnitt (19) von mindestens einer partiellen Durchmesservergrößerung des Rohrkörpers (9) gebildet wird.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesservergrößerung von mindestens einer axialen Sicke im Rohrkörper (9) gebildet wird.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dehnungsabschnitt (19) von einer Querschnittsreduzierung des Rohrkörpers (9) gebildet wird.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsreduzierung von einer Wandstärkenreduzierung des Rohrkörpers (9) gebildet wird.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsreduzierung von einem eine Öffnung (23) begrenzenden Randsteg (29) im Rohrkörper (9) gebildet wird.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hauptachse der Öffnung (23) in Umfangsrichtung des Rohrkörpers (9) länger ausgeführt ist als eine Hauptachse der Öffnung in Axialrichtung des Rohrkörpers (9).
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsreduzierung durch mindestens eine randseitige Aussparung (25) im Rohrkörper (9) gebildet wird.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine randseitige Aussparung (25) zu der mindestens einen Öffnung (23) im Rohrkörper (9) in Umfangsrichtung versetzt ausgeführt ist.