Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckanschlagpuffer für einen Schwingungsdämpfer und einen Schwingungsdämpfer mit einem Druckanschlagpuffer.

Stand der Technik

Druckanschlagpuffer sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Druckanschlagpuffer, auch als Druckanschläge bezeichnet, werden üblicherweise an der Kolbenstange eines Schwingungsdämpfer angebracht und haben die Aufgabe, den Einfederweg von Schwingungsdämpfern ohne Geräuschbelästigung zu begrenzen. Beispielsweise sind unter Geräuschemission auch Störgeräusche, welche auch in dem Innenraum von Kraftfahrzeugen wahrgenommen werden können, zu verstehen. Oftmals kann die Geräuschbelästigung auf Relativbewegungen zwischen dem Druckanschlagpuffer und in Kontakt mit dem Druckanschlagpuffer stehenden Komponenten des Schwingungsdämpfers zurückgeführt werden. Insbesondere können dies Relativbewegungen zwischen der Kolbenstange und dem auf dieser Kolbenstange angeordneten Druckanschlagpuffers sein. Zudem kann die Geräuschbelästigung beispielsweise auch auf Relativbewegungen zwischen einem Domlager, insbesondere einer Domlageraufnahme und dem darin angeordneten Druckanschlagpuffer zurückzuführen sein. Als Hauptursache der Geräuschproblematik wird der physikalische Effekt des Stick-Slip (Ruckgleiten) betrachtet. Dies bezeichnet das Ruckgleiten von gegeneinander bewegten Festkörpern.

Aus der DE 202 106 03 U l ist ein hohles zylindrisches Dämpfungselement als Druckanschlagpuffer bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, verbesserte Druckanschlagpuffer bereitzustellen, bei welchem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll mit diesem verbesserten Druckanschlagpuffer eine Alternativlösung zu bekannten Druckanschlagpuffern zur Verfügung gestellt werden. Zudem soll der Austausch von Druckanschlagpuffern sicher, schnell und variabel möglich sein und somit insbesondere Geräuschbelästigungen schnell behoben werden können. Offenbarung der Erfindung

Diese Aufgabe wird mit einem Druckanschlagpuffer nach Anspruch 1 und einem Schwingungsdämpfer nach Anspruch 12 gelöst.

Der erfindungsgemäße Druckanschlagpuffer weist gegenüber konventionellen Druckanschlagpuffern den Vorteil auf, dass gezielt Einfluss auf den physikalischen Effekt des Stick-Slip genommen und somit die Geräuschemission reduziert oder beseitigt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Druckanschlagpuffer für einen Schwingungsdämpfer, wobei der Druckanschlagpuffer zur wenigstens teilweisen Aufnahme in einem Domlagergehäuse eine Außenkontur und zur koaxialen Anordnung an eine Kolbenstange des Schwingungsdämpfers eine hohlzylindrische Grundstruktur mit einer Innenkontur umfasst, wobei die Außenkontur des Druckanschlagpuffers zumindest in einem Bereich zu der wenigstens teilweisen Aufnahme in dem Domlagergehäuse eine dreidimensional strukturierte Oberfläche aufweist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher ein Schwingungsdämpfer für ein Fahrzeug, umfassend ein mindestens teilweise mit Dämpfungsflüssigkeit gefülltes Dämpferrohr, in dem eine Kolbenstange hin und her bewegbar ist, wobei mit der Kolbenstange ein Arbeitskolben mitbewegbar ist, durch den der Innenraum des Dämpferrohres in einen kolbenstangeseitigen Arbeitsraum und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum aufgeteilt ist, und einen Druckanschlagpuffer, wobei der Druckanschlagpuffer an der Kolbenstange angeordnet ist und als ein erfindungsgemäßer Druckanschlagpuffer ausgebildet ist.

Die Erfindung kann sowohl in dem Druckanschlagpuffer für einen Schwingungsdämpfer als auch in einem Schwingungsdämpfer für ein Fahrzeug verwirklicht sein.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer dreidimensional strukturierten Oberfläche eine Oberfläche verstanden, welche sich in mindestens drei Dimensionen, bezogen auf die Konstruktionsebene des Druckanschlagpuffers, erstreckt. Die Konstruktionsebene entspricht der sogenannten Nullebene eines Formwerkzeuges zur Herstellung von Druckanschlagpuffern, wobei im Herstellungsprozess negative Ausformungen des Formwerkzeugs die Erhebungen bezogen auf die Nullebene und positive Ausformungen des Formwerkzeugs die Vertiefungen bezogen auf die Nullebene ausbilden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Außenkontur eine dreidimensionale topographische Oberflächenstruktur auf.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die dreidimensional strukturierte Oberfläche mehrere Erhebungen und/oder mehrere Vertiefungen auf.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden Erhebungen und/oder Vertiefungen auf die Konstruktionsebene des Druckanschlagpuffers bezogen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die mehreren Erhebungen und/oder Vertiefungen wenigstens teilweise homogen verteilt, zumindest in dem Bereich zu der wenigstens teilweisen Aufnahme in dem Domlagergehäuse.

Unter homogen verteilt wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine gleichmäßige Verteilung verstanden. Beispielsweise weist eine gleichmäßige Verteilung ein bestimmtes Muster der strukturierten Oberfläche auf.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die mehreren Erhebungen und/oder Vertiefungen wenigstens teilweise heterogen verteilt, zumindest in dem Bereich zu der wenigstens teilweisen Aufnahme in dem Domlagergehäuse.

Unter heterogen verteilt wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine ungleichmäßige Verteilung verstanden. Beispielsweise weist eine ungleichmäßige Verteilung kein bestimmtes Muster der strukturierten Oberfläche auf.

Die wenigstens teilweise homogene und/oder heterogene Verteilung kann quer und/oder längs zur Umfangsrichtung des Druckanschlagpuffers angeordnet sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind mehr als 25 % der zumindest in dem Bereich zu der wenigstens teilweisen Aufnahme in dem Domlagergehäuse mehreren Erhebungen größer-gleich 0, 1 mm bezogen auf die Nullebene eines Formwerkzeuges, mit welchem der Druckanschlagpuffer hergestellt wurde.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen mehr als 5 % der zumindest in dem Bereich zu der wenigstens teilweisen Aufnahme in dem Domlagergehäuse mehreren Erhebungen eine Höhe in einem Bereich von 0,2 bis 0,3 mm bezogen auf die Nullebene eines Formwerkzeuges, mit welchem der Druckanschlagpuffer hergestellt wurde, auf.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen weniger als 10 % der zumindest in dem Bereich zu der wenigstens teilweisen Aufnahme in dem Domlagergehäuse mehreren Vertiefungen eine Tiefe in einem Bereich von 0, 1 bis 0,2 mm bezogen auf die Nullebene eines Formwerkzeuges, mit welchem der Druckanschlagpuffer hergestellt wurde, auf.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen weniger als 5 % der zumindest in dem Bereich zu der wenigstens teilweisen Aufnahme in dem Domlagergehäuse mehreren Vertiefungen eine Tiefe in einem Bereich von 0,2 bis 0,3 mm bezogen auf die Nullebene eines Formwerkzeuges, mit welchem der Druckanschlagpuffer hergestellt wurde, auf.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind an der Innenkontur des Druckanschlagpuffers mehrere Klemmelemente zur Ausbildung einer Klemmverbindung angeordnet, wobei mit den mehreren Klemmelementen eine klemmende Verbindung zwischen der Kolbenstange und dem Druckanschlagpuffer bei koaxialer Anordnung des Druckanschlagpuffers an der Kolbenstange ausbildbar ist. Beispiele für Klemmelemente sind Klemmkissen, Klemmlamellen, Klemmblöcke und Kombinationen hiervon.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die mehreren Klemmelemente eine zumindest abschnittsweise gewindeförmige geometrische Ausgestaltung auf und sind an der Innenkontur des Druckanschlagpuffers gewindeartig angeordnet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die mehreren Klemmelemente gruppiert als Klemmmodule in Kolbenstangenlängsrichtung an der Innenkontur des Druckanschlagpuffers angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die mehreren Klemmelemente und/oder Klemmmodule gegenläufig spiralförmig in Kolbenstangenlängsrichtung an der Innenkontur des Druckanschlagpuffers angeordnet.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter gegenläufig verstanden, dass sich die Steigung der mehreren Klemmelemente und/oder Klemmmodule in radialer Reihenfolge abwechselnd invertiert, wobei sich der Betrag der Steigung der mehreren Klemmelemente und/oder Klemmmodule konstant bleibt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die mehreren Klemmelemente und/oder Klemmmodule zumindest in einem Bereich zu der koaxialen Anordnung an die Kolbenstange eine dreidimensional strukturierte Oberfläche auf.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die dreidimensional strukturierte Oberfläche der mehreren Klemmelemente (10, 10', 10", 10"') und/oder Klemmmodule (11, 11', 11") mehrere Erhebungen und/oder mehrere Vertiefungen auf.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Grundstruktur des Druckanschlagpuffers eine Basis von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten, bevorzugt auf der Basis von zelligen Polyurethanelastomeren, welche ggf. Polyharnstoffstrukturen enthalten können, besonders bevorzugt auf der Basis von zelligen Polyurethanelastomeren bevorzugt mit einer Dichte nach DIN 53420 von 200 bis 1100 kg/m ³ , bevorzugt von 300 bis 800 kg/m ³ , einer Zugfestigkeit nach DIN 53 571 von größer-gleich 2 N/mm ² , bevorzugt von 2 bis 8 N/mm ² einer Dehnung nach DIN 53571 von300, bevorzugt 300 bis 700% und einer Weiterreißfestigkeit nach DIN 53515 von größer-gleich 8 N/mm, bevorzugt 8 bis 25 N/mm.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Grundstruktur des Druckanschlagpuffers eine Basis aus einem thermoplastischem Kunststoff. Beispiele für thermoplastische Kunststoffe sind alle Kunststoffe, welcher geeignet sind, mittels Spritzgussverfahren verarbeitet zu werden. Geeignete thermoplastische Kunststoffe sind sowohl Polykondensate als auch Polymerisate und Polyaddukte. Geeignete thermoplastische Polykondensate sind Polyamide, insbesondere wie 6,6-Polyamid, Polycarbonate, Polyester, bevorzugt Polyterephthalate wie Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat, Polyphenylenoxide, Polysulfone und Polyvinylacetate. Geeignete thermoplastische Polymerisate sind Polyolefine, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Poly-l-buten, Poly-4-methyl-l- penten, des weiteren Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polymethylmethacrylat, Polyacrylnitril, Polystyrol, schlagzähes Polystyrol, Polyacetale, Polyvinylalkohole, Polyvinylacetat, Polyoxymethylen und Poly-p-xylylen oder Kombinationen hiervon. Geeignete thermoplastische Polyaddukte sind insbesondere thermoplastische Polyurethane.

Weitere geeignete thermoplastische Kunststoffe, insbesondere thermoplastische Polymere sind Styrol-Acrylnitril-Copolymerisate (SAN), a-Methylstyrol-Acrylnitril-Copolymerisate, Styrol- Methacrylsäuremethylester-Copolymerisate und Styrol-Maleinsäurenydrid-Copolymerisate sowie Acrylnitril-Butadien-Styrol- Polymerisate (ABS), Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Polymerisate (ASA), Polyoxymethylen (POM), Polyamid, Polypropylen oder Kombinationen hiervon.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung umfasst einen Schwingungsdämpfer umfassend

- ein mindestens teilweise mit Dämpfungsflüssigkeit gefülltes Dämpferrohr, in dem eine Kolbenstange hin und her bewegbar ist, wobei mit der Kolbenstange ein Arbeitskolben mitbewegbar ist, durch den der Innenraum des Dämpferrohres in einen kolbenstangeseitigen Arbeitsraum und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum aufgeteilt ist,

- mindestens einen Druckanschlagpuffer, wobei der mindestens eine Druckanschlagpuffer zur wenigstens teilweisen Aufnahme in einem Domlagergehäuse eine Außenkontur und zur koaxialen Anordnung an der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers eine hohlzylindrische Grundstruktur mit einer Innenkontur, wobei die Außenkontur des Druckanschlagpuffers zumindest in einem Bereich zu der wenigstens teilweisen Aufnahme in dem Domlagergehäuse eine dreidimensional strukturierte Oberfläche aufweist. Der Schwingungsdämpfer kann weitere Ausführungsformen des vorgenannten erfindungsgemäßen Druckanschlagpuffers umfassen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Der erfindungsgemäße Druckanschlagpuffer wird anhand der Zeichnungen erläutert. Fig. 1 zeigt schematisch eine Schrägaufsicht eines Druckanschlagpuffers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Druckanschlagpuffers nach Fig. 1 mit in der Innenkontur ausgebildeten Klemmelementen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Schwingungsdämpfers mit einem Druckanschlagpuffer nach Fig. 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

In der Fig. 1 ist eine schematische Schrägaufsicht eines Druckanschlagpuffers 1 mit einer hohlzylindrischen Grundstruktur umfassend eine Außenkontur 4 und eine Innenkontur 6. Die Außenkontur 4 weist eine dreidimensionale (topographische) Oberflächenstruktur 7 auf. Die dreidimensionale (topographische) Oberflächenstruktur 7 mehrere Erhebungen (8, 8', 8", 8"') und/oder mehrere Vertiefungen (9, 9', 9", 9"') auf. Die mehrere Erhebungen (8, 8', 8", 8"') und/oder mehrere Vertiefungen (9, 9', 9", 9"') sind wenigstens teilweise homogen verteilt. An der Innenkontur 6 des Druckanschlagpuffers 1 sind mehrere Klemmelemente 10, 10', 10", 10"' angeordnet, wobei beispielhaft ein Klemmelement 10 dargestellt ist.

In der Fig. 2 ist ein schematischer Längsschnitt des Druckanschlagpuffers 1 nach Fig. 1 mit den in der Innenkontur 6 ausgebildeten Klemmelementen 10, 10', 10", 10"' dargestellt. Der Druckanschlagpuffer 1 umfasst die Außenkontur 4 und die Innenkontur 6, wobei die Klemmelemente 10, 10', 10", 10"' der Innenkontur 6 angeordnet dargestellt sind. Die dargestellten mehreren Klemmelemente 10, 10', 10", 10"' weisen eine gewindeförmige geometrische Ausgestaltung auf. Zudem sind die dargestellten mehreren Klemmelemente 10, 10', 10", 10"' gruppiert als Klemmmodule 11, 11', 11" angeordnet, dargestellt.

In der Fig. 3 ist schematisch ein Längsschnitt eines Schwingungsdämpfers 2 mit dem Druckanschlagpuffer 1 nach Fig. 2 dargestellt. Der Druckanschlagpuffer 1 ist koaxial an einer Kolbenstange 5 des Schwingungsdämpfers 2 angeordnet und in einem Domlagergehäuse 3 aufgenommen. Die dreidimensionale (topographische) Oberflächenstruktur 7 ist zumindest in einem Bereich der wenigstens teilweisen Aufnahme des Druckanschlagpuffers 1 ausgebildet.

Kurze Beschreibung der Versuchsbeispiele Beispielhafte erfindungsgemäße Druckanschlagpuffer wurden im Spritzgussverfahren hergestellt. Als Kunststoffmaterial kam ein zelliges Elastomer (PUR (NDI) Cellasto MH24-45) zum Einsatz. Anschließend wurde die Oberfläche des hergestellten Druckanschlagpuffers mit einem 3D Scanner gescannt und ausgewertet. Die dreidimensionale (topographische) Oberflächenstruktur der Außenkontur des Druckanschlagpuffers wurde mit einem 3D Scanner erfasst und ausgewertet. Für die Datenaufnahme wurde als Sensor ein ATOS Core 135 mit der ATOS Professional Software (V8 SRI) und zur Auswertung die GOM Inspect Professional V8 SRI des Unternehmens GOM, Gesellschaft für Optische Messtechnik mbH, Mittelweg 7-8, 38106 Braunschweig, Germany verwendet.

Zuerst wurde eine Referenzfläche, welche mit der Nullebene des verwendeten Formwerkzeugs übereinstimmt, konstruiert und gegenüber welcher der Flächenvergleich durchgeführt wurde. Hierzu wurden möglichst alle Bereiche der„glatten Grundfläche", d.h. der Nullebene für den zu analysierenden Teil selektiert und eine triangulierte Polynomfläche (Konstruieren Fläche triangulierte Polynomfläche) konstruiert. Als Parameter wurden in der Software für Oberflächengrad 5 und verwendete Punkte„alle" ausgewählt.

Diese Fläche wurde über Operationen CAD Ist-Netz in CAD in ein CAD umgewandelt und zu diesem CAD anschließend ein Flächenvergleich durchgeführt.

Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt beispielhaft die ausgewerteten Daten einer mit dem 3D-Scan gemessene Messreihe der Erhebungen und Vertiefungen der dreidimensionalen Oberflächenstruktur der erfindungsgemäßen Außenkontur des Druckanschlagpuffers.

Min [mm] Max [mm] Prozentsatz [%]

0,3 5

0,2 0,3 5

0, 1 0,2 25

-0, 1 0, 1 40

-0,2 -0, 1 10

-0,3 -0,2 5

-0,3 5 Tabelle 1: Mit dem 3D-Scan gemessene Erhebungen und Vertiefungen der dreidimensionalen Oberflächenstruktur der erfindungsgemäßen Außenkontur des Druckanschlagpuffers.

Die nachfolgende Tabelle 2 zeigt beispielhaft die ausgewerteten Daten einer mit dem 3D-Scan gemessene Messreihe der Erhebungen und Vertiefungen der dreidimensionalen Oberflächenstruktur der erfindungsgemäßen Innenkontur des Druckanschlagpuffers.

Tabelle 2: Mit dem 3D-Scan gemessene Erhebungen und Vertiefungen der dreidimensionalen Oberflächenstruktur der erfindungsgemäßen Innenkontur mehreren Klemmelemente des Druckanschlagpuffers.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Druckanschlagpuffer der vorbeschriebenen Art werden in der Produktion von Schwingungsdämpfern, insbesondere von Schwingungsdämpfern von Kraftfahrzeugen eingesetzt.

Bezugszeichenliste

Druckanschlagpuffer

Schwingungsdämpfer

Domlagergehäuse

Außenkontur

Kolbenstange

Innenkontur

dreidimensional strukturierte Oberfläche

Erhebung(en)

Vertiefung(en)

Klemmelement(e)

Klemmmodul(e)