DE102013215601A1

DE102013215601A1 - Schwingungsdämpfer im Fahrwerk eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013215601A1
Application number: DE201310215601
Authority: DE
Inventors: Serge Vos
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2015-02-12

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer im Fahrwerk eines Fahrzeugs, dessen aus einem Stahlwerkstoff bestehendes Gehäuse mit einer aus einer Leichtmetalllegierung bestehenden Stützstrebe verbunden ist, deren dem besagten Gehäuse abgewandtes Ende an einem Radführungselement abgestützt ist, wobei die Stützstrebe mit dem Gehäuse über eine Reibschweißverbindung verbunden ist. Es kann für die Ausbildung des Reibschweißverbindung am Boden des Gehäuses sowie am Boden einer an der Stützstrebe vorgesehenen bspw. topfförmigen Aufnahme für den bodenseitigen Endabschnitt des Gehäuses jeweils eine kreisringförmige Erhebung vorgesehen sein.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer im Fahrwerk eines Fahrzeugs, wobei das aus einem Stahlwerkstoff bestehende Gehäuse des Schwingungsdämpfers mit einer aus einer Leichtmetalllegierung bestehenden Stützstrebe verbunden ist, deren dem besagten Gehäuse abgewandtes Ende an einem Radführungselement abgestützt ist oder ein solches bildet. Zum Stand der Technik wird lediglich beispielshalber neben der DE 10 2006 057 664 A1 , bei welcher die hier genannte Stützstrebe durch ein Schwenklager gebildet ist, auf die DE 10 2010 030 518 B4 verwiesen, wo die hier genannte Stützstrebe als Achsträgeranschlusselement bezeichnet ist, wobei die vorliegenden Material-Angaben nicht diesem Stand der Technik entnommen sind.
Zur Gewichtsreduktion werden im Fahrwerksbereich soweit als möglich Leichtmetall-Legierungen eingesetzt, jedoch kann eine vorzugsweise dauerhafte Verbindung eines Leichtmetall-Bauteils mit einem anderen beispielsweise aus Festigkeitsgründen aus einem Stahlwerkstoff bestehenden Bauteil aufwändig sein, da ein einfaches Verschweißen zumeist nicht darstellbar ist.
Hiermit soll daher für eine Verbindungs-Anordnung zwischen einem Schwingungsdämpfer und einer Stützstrebe nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs eine vorteilhafte und in der Großserienfertigung relativ einfach darstellbare Bauteilverbindung aufgezeigt werden (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstrebe mit dem Gehäuse über eine Reibschweißverbindung verbunden ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann für deren Ausbildung am Boden des Gehäuses sowie insbesondere an einem Boden einer an der Stützstrebe vorgesehenen Aufnahme für den bodenseitigen Endabschnitt des Gehäuses jeweils eine kreisringförmige Erhebung vorgesehen sein; dabei kann die Aufnahme topfförmig gestaltet sein.
Die nähere Beschreibung erfolgt anhand der beigefügten 1–3, in denen jeweils in einem Schnitt und auf das Wesentliche beschränkt drei Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
Stets ist mit der Bezugsziffer 1a das Gehäuse eines nur teilweise dargestellten Schwingungsdämpfers 1 gekennzeichnet, innerhalb dessen unterhalb eines nicht dargestellten eine Kolbenstange tragenden Verstellkolbens ein Hilfskolben 1b verlagerbar geführt ist, jedoch ist der „innere” Aufbau des im Fahrwerk eines Fahrzeugs eingesetzten Schwingungsdämpfers 1 vorliegend unerheblich. Wesentlich ist vielmehr eine in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 2 gekennzeichnete Stützstrebe, die ebenfalls nur teilweise, nämlich mit ihrem dem Schwingungsdämpfer 1 zugewandten Endabschnitt dargestellt ist. Mit ihrem anderen, dem Schwingungsdämpfer 1 abgewandten und in den Figuren nicht sichtbaren Ende ist diese Stützstrebe 2 auf einem ebenfalls nicht dargestellten Radführungselement im Fahrwerk des Fahrzeugs abgestützt. Das freie Ende der bereits genannten Kolbenstange des Schwingungsdämpfers 1 ist wie üblich am Aufbau des Fahrzeugs befestigt, so dass die durch den Schwingungsdämpfer 1 und die Stützstrebe 2 gebildete Schwingungsdämpferanordnung wie grundsätzlich üblich zwischen dem Fahrzeug-Aufbau und einem Radführungsglied, bei welchem es sich neben einem radführenden Lenker ausdrücklich auch um einen Radträger (Schwenklager oder dgl.) handeln kann, abgestützt ist.
Während das Gehäuse 1a des Schwingungsdämpfers 1 aus einem Stahlwerkstoff besteht, ist die Stützstrebe 2 in einer Leichtmetalllegierung gefertigt. Diese beiden Bauelemente sollen nun fest und dauerhaft miteinander verbunden sein. Hierfür ist der dem Schwingungsdämpfer 1 zugewandte Endabschnitt der Stützstrebe 2 als geeignete Aufnahme für eine Reibschweißverbindung mit dem Schwingungsdämpfer-Gehäuse 1a ausgebildet und weist hierfür einen sog. Boden 2a auf, welcher parallel zum auf der Längsachse des Schwingungsdämpfers 1 wie üblich senkrecht stehenden Boden 1a* des Schwingungsdämpfer-Gehäuses 1a ausgerichtet ist.
Eine mögliche Ausführungsform zeigt 1, wonach am Boden 1a* des Schwingungsdämpfer-Gehäuses 1a eine kreisringförmige Erhebung E vorgesehen ist, d. h. der Boden 1a* ist im Bereich dieser kreisringförmigen Erhebung E dicker als üblich bzw. dicker als das übrige Gehäuse 1a ausgebildet. Im Zentrum dieser Erhebung E hingegen ist ein Durchbruch D im Boden 1a* vorgesehen, d. h. der Boden 1a* ist nicht geschlossen, wobei die besagte Erhebung den Durchbruch D umgibt.
Ähnlich gestaltet ist der genannte Boden 2a der Stützstrebe 2, d. h. auch hier ist eine den weiteren Bereich dieses Bodens 2a signifikant überragende Erhebung E vorgesehen. Mit diesen beiden kreisringförmigen Erhebungen E des Bodens 1a* und des Bodens 2a ist eine Reibschweißverbindung RV zwischen dem Schwingungsdämpfer 1 und der Stützstrebe 2 gebildet, wobei der Bezugspfeil „RV” konkret auf den sich beim Herstellen dieser Reibschweißverbindung bildenden Schweißwulst weist. Im Boden 2a der Stützstrebe 2 ist zentral innerhalb der Erhebung E eine sacklochförmige Aussparung vorgesehen, mit welcher der Durchbruch D im Boden 1a* zur Deckung kommt, so dass das Gehäuse 1a des Schwingungsdämpfers 1 eigentlich durch den Boden 2a der Stützstrebe 2 (in der Figur nach unten) geschlossen ist. Im Übrigen ist außenseitig ist an der Erhebung E des Bodens 2a der Stützstrebe 2 ein Anbindungsarm 5 für eine Pendelstütze vorgesehen.
Wesentlich einfacher gestaltet ist eine in 2 gezeigte alternative Ausführungsform, bei welcher das Gehäuse 1a des Schwingungsdämpfers 1 in der Figurendarstellung unten keinen „eigenen” Boden mehr besitzt sondern nur noch durch den Boden 2a der Stützstrebe 2 geschlossen ist, wobei hier die an der Stützstrebe 2 vorgesehene Aufnahme für das Schwingungsdämpfer-Gehäuse 1a topfförmig gestaltet ist und die Reibschweißverbindung RV zwischen dem freien Ende der in der Figurendarstellung vertikalen Wand des Schwingungsdämpfer-Gehäuses 1a (als „Erhebung” E) und dem freien Ende eines sog Topfwand-Abschnitts 2b der besagten Aufnahme der Stützstrebe 2 (ebenfalls als „Erhebung'” E) gebildet ist. An dem besagten Topfwand-Abschnitt 2b der weiterhin einen Boden 2a aufweisenden Aufnahme ist außenseitig abermals ein Anbindungsarm für eine Pendelstütze vorgesehen. Ferner ist erkennbar, dass – wie bei Reibschweißverbindungen zwischen Stahl und Aluminium üblich – die in Radialrichtung bezüglich der Rotationsachse dieser Reibschweißverbindung RV gemessene Breite der Erhebung E des Stahl-Bauteils, d. h. des Schwingungsdämpfer-Gehäuses 1a geringfügig größer als diejenige der Erhebung E des Aluminiumbauteils, d. h. der Aufnahme der Stützstrebe 2 bzw. hier des Topfwandabschnitts 2b ist. Bei den anderen beiden Ausführungsbeispielen gilt gleiches bezüglich der radialen Abmessung der dortigen Erhebungen E.
Auch beim Ausführungsbeispiel nach 3 ist die Aufnahme der der Stützstrebe 2 topfförmig ausgebildet, jedoch weist hier deren Boden 2a (abseits des Topfwand-Abschnitts 2b) dieser topfförmigen Aufnahme wieder eine kreisringförmige Erhebung E auf. Mit dieser Erhebung E des Bodens 2a korrespondierend ist am in diesem Ausführungsbeispiel vollständig geschlossenen Boden 1a* des Schwingungsdämpfer-Gehäuses 1a eine kreisringförmige Erhebung E vorgesehen, mit welchen beiden Erhebungen E abermals die Reibschweißverbindung RV zwischen dem Schwingungsdämpfer-Gehäuse 1a und der Stützstrebe 2 gebildet ist. In Radialrichtung betrachtet ist innerhalb sowie außerhalb dieser Erhebungen E jeweils ein Freiraum gebildet, in den sich der beim Herstellen der Reibschweißverbindung RV bildende Schweißwulst (RV) erstrecken kann – gleiches gilt sinngemäß für die anderen Ausführungsbeispiele. Der Durchmesser dieses „Topfes”, d. h. der Innendurchmesser der kreiszylindrischen Wand 2b der besagten Aufnahme der Stützstrebe 2 ist derart bemessen, dass die zylindrische Außenwand des Gehäuses 1a des Schwingungsdämpfers 1 nicht an dieser Wand 2b anliegt, jedoch der Spalt zwischen dieser Wand 2b und dem Gehäuse 1a möglichst eng ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006057664 A1 [0001]
DE 102010030518 B4 [0001]

Claims

Schwingungsdämpfer (1) im Fahrwerk eines Fahrzeugs, dessen aus einem Stahlwerkstoff bestehendes Gehäuse (1a) mit einer aus einer Leichtmetalllegierung bestehenden Stützstrebe (2) verbunden ist, deren dem besagten Gehäuse (1a) abgewandtes Ende an einem Radführungselement abgestützt ist oder ein solches bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstrebe (2) mit dem Gehäuse (1a) über eine Reibschweißverbindung verbunden ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, wobei für die Ausbildung der Reibschweißverbindung am Boden (1a*) des Gehäuses (1a) sowie am Boden (2a) einer an der Stützstrebe (2) vorgesehenen Aufnahme für den bodenseitigen Endabschnitt des Gehäuses (1a) jeweils eine kreisringförmige Erhebung (E) vorgesehen ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, wobei die Aufnahme topfförmig gestaltet ist: