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Patent Searching and Data


Title:
SHOCK ABSORBER WITH POSITION SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/007669
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a shock absorber (10) with a position sensor (20) and to a method for producing same. The shock absorber (10) comprises a first and a second absorber part (18, 14), which are arranged so as to be movable relative to one another in a longitudinal direction (L). A position sensor (20) is provided for detecting the position of the first absorber part (18) relative to the second absorber part (14) and comprises an index element (22) on the first absorber part (18) and an electric detection circuit (24) for detecting the position of the index element (22). A flexible sleeve (12) at least partially surrounds the first and/or the second absorber part (14, 18) and is fixed relative to the second absorber part (14). To enable a particularly simple design, the detection circuit (24) is attached on the flexible sleeve (12).

More Like This:
Inventors:
NÄRDEMANN DIETER (DE)
DORN MARKUS (DE)
WEINBENDER VIKTOR (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/066890
Publication Date:
January 09, 2020
Filing Date:
June 25, 2019
Export Citation:
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Assignee:
AB ELEKTRONIK GMBH (DE)
International Classes:
F16F9/32; F16F9/38; F16F9/18
Domestic Patent References:
WO2003038379A12003-05-08
Foreign References:
EP0509244A11992-10-21
US20070215420A12007-09-20
US20050120795A12005-06-09
FR2675868A11992-10-30
DE202006010887U12007-11-22
DE102004007962A12005-09-15
US20030075401A12003-04-24
DE202006010887U12007-11-22
DE3510252A11986-09-25
DE102008004983A12009-07-23
DE102004007962A12005-09-15
Attorney, Agent or Firm:
KALKOFF & PARTNER (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Stoßdämpfer mit

einem ersten und einem zweiten Dämpferteil (18, 14), wobei der erste Dämpferteil (18) in einer Längsrichtung (L) beweglich zum zweiten Dämpferteil (14) angeordnet ist,

wobei ein Positionssensor (20) zur Erfassung der Relativposition des ersten Dämp ferteils (18) zum zweiten Dämpferteil (14) angeordnet ist, wobei der Positionssensor (20) ein Indexelement (22) am ersten Dämpferteil (18) und eine elektrische Erfas sungsschaltung (24) zur Erfassung der Position des Indexelements (22) umfasst, wobei eine flexible Hülle (12) mindestens teilweise um das erste und / oder das zweite Dämpferteil (18, 14) herum angeordnet ist, die relativ zum zweiten Dämpfer teil (14) fixiert ist,

und wobei die Erfassungsschaltung (24) an der flexiblen Hülle (12) angebracht ist.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch l, bei dem

- die Erfassungsschaltung (24) sich über einen Erfassungsbereich in der Längsrich tung (L) erstreckt,

und die Erfassungsschaltung (24) an einem Schaltungsträger (26) angebracht ist, - wobei der Schaltungsträger (26) an mindestens zwei in Längsrichtung (L) von ei nander beabstandeten Anbringungspunkten (30) mit der flexiblen Hülle (12) ver- bunden ist.

3· Stoßdämpfer nach Anspruch 2, bei dem

der Schaltungsträger (26) an mindestens einem der Anbringungspunkte (30) an der flexiblen Hülle (12) befestigt ist mittels eines Befestigungselements (32, 52) mit ei nem Kopfbereich (36, 52) und einem Schaftbereich (38, 58),

- wobei der Schaftbereich (38, 58) die flexible Hülle (12) durchdringt und am Schal tungsträger (26) befestigt ist,

- wobei der Kopfbereich (36, 52) breiter ist als der Schaftbereich (58) und die flexible Hülle 12 zwischen dem Kopfbereich (36, 52) und dem Schaltungsträger (26) ange ordnet ist.

4 Stoßdämpfer nach Anspruch 3, bei dem

der Kopfbereich (36) auf der der Hülle (12) zugewandten Innenseite mindestens eine Erhöhung und / oder Vertiefung (40) aufweist.

5 Stoßdämpfer nach Anspruch 3 oder 4, bei dem

das Befestigungselement ein Niet (32) ist,

und der Schaftbereich (38) am Schaltungsträger (26) durch Verformung und / oder Verbindung form- oder stoffschlüssig befestigt ist.

6. Stoßdämpfer nach Anspruch 5, bei dem

am Schaltungsträger (26) ein Aufnahmebereich (34) für den Schaftbereich (38) ge bildet ist,

wobei zumindest der Aufnahmebereich (34) aus einem Material gebildet ist, das für Laserlicht mindestens einer Wellenlänge mindestens zum Teil transparent ist.

7 Stoßdämpfer nach Anspruch 5 oder 6, bei dem

der Schaftbereich (38) mit einem Aufnahmebereich (34) am Schaltungsträger (26) durch Laser-Durchstrahlschweißen befestigt ist.

8. Stoßdämpfer nach Anspruch 3 oder 4, bei dem

das Befestigungselement (32) am Schaltungsträger (26) durch eine Schraubverbin dung (42) befestigt ist.

9 Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 3 - 8, bei dem

Befestigungselemente (58) von mindestens zwei Anbringungspunkten (30) mitei nander verbunden sind.

10. Stoßdämpfer nach Anspruch 9, bei dem

an einer Leiste (52) eine Mehrzahl von Befestigungselementen (58) einstückig ge bildet ist. ii. Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem

- der Schaltungsträger (26) an mindestens einem ersten und einem zweiten Anbrin gungspunkt (30) an der flexiblen Hülle (12) befestigt ist, wobei die Erfassungsschal- tung (24) zwischen der dem ersten und dem zweiten Anbringungspunkt (30) ange ordnet ist.

12. Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem

das Indexelement (22) ein ferromagnetisches Indexelement, ein induktives In dexelement, ein permanent magnetisches Indexelement oder eine elektrische Schal tung ist,

und die Erfassungsschaltung (24) eine Spulenanordnung mit mindestens einer Er fassungsspule umfasst, die sich in der Längsrichtung (L) über einen Erfassungsbe reich erstreckt,

wobei an die Spulenanordnung eine Auswertungsschaltung angeschlossen ist, mit der aus der Erfassung von Signalen in der Erfassungsspule die Position des In dexelements (22) innerhalb des Erfassungsbereichs ermittelbar ist.

13· Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem

die flexible Hülle (12) den ersten und / oder zweiten Dämpferteil (18, 14) mindes tens über die Hälfte der jeweiligen Länge abdichtend umschließt.

14· Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem

die flexible Hülle aus Gummi oder einem anderen flexiblen Material mit einer

Wandstärke von 0,5 - 4 mm besteht.

15· Verfahren zur Herstellung eines Stoßdämpfers (10) mit einem Positionssensor (20), bei dem

eine flexible Hülle (12) so angeordnet wird, dass sie einen ersten und einen zweiten Dämpferteil (18, 14), deren Bewegung zueinander in einer Längsrichtung (L) ge dämpft ist, mindestens teilweise umgibt und relativ zum zweiten Dämpferteil (14) fixiert angeordnet ist,

und ein Indexelement (22) am ersten Dämpferteil (18) und eine elektrische Erfas- sungsschaltung (24) zur Erfassung der Position des Indexelements (22) an der fle xiblen Hülle (12) angebracht wird.

Description:
Beschreibung

Stoßdämpfer mit Positionssensor

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Stoßdämpfer mit relativ zueinander gedämpft beweglichen ersten und zweiten Dämpferteilen, wobei ein Positionssensor zur Erfassung der Relativposition der Dämpferteile vorgesehen ist.

Die DE 20 2006 010887 Ul beschreibt eine Stoßdämpfer-Einheit mit Montagepunkten an einer Kolbenstange und einem Zylinder. Eine lineare Relativbewegung der Montage- punkte ist gedämpft. Eine Sensor-Trägereinheit ist mit dem ersten Montagepunkt verbunden, an der ein Sensorelement angeordnet ist. An der Sensor-Trägereinheit ist mindestens ein Längsführungselement vorgesehen. Ein Zylinderelement ist mit dem zweiten Montagepunkt verbunden, wobei an dem Zylinderelement ein zweites Sensor element so angebracht ist, dass es sich mit diesem in axialer Richtung bewegt, aber gegenüber dem Zylinderelement drehbar ist. Die beiden Sensorelemente bilden einen

Sensor für die lineare Relativbewegung. Das zweite Sensorelement weist mindestens ein Eingriffselement auf, das mit dem Längsführungselement so zusammenwirkt, dass bei einer Verdrehung des Zylinderelements gegenüber der Sensor-Trägereinheit die radiale Ausrichtung des zweiten Sensorelements zum ersten Sensorelement bestehen bleibt.

DE 35 10 252 Al beschreibt einen Lagegeber für einen hydraulischen Arbeitszylinder. An einem die Kolbenstange umgebenden Gehäuse ist als Lagegeber ein Hallsensor ange ordnet, der auf das kolbenstangenseitige Ende des Zylinders aufgesetzt wird. Die Kol benstange weist einen konusförmigen Querschnitt auf, der mit nichtmagnetischem Material auf den Kolbenstangenquerschnitt aufgefüllt ist und als Messstrecke für den Hub des Arbeitszylinders dient.

DE 10 2008 004 983 Al offenbart eine Sensorhalterung für ein Kolben- Zylinderaggregat. Eine gegenüber einem Zylinder bewegliche Kolbenstange umfasst ein Halteelement, das eine synchrone Bewegung mit der Kolbenstange ausführt und eine erste Positionsmesseinrichtung trägt. Eine zweite Positionsmesseinrichtung wird über eine Halterung axial ortsfest zum Zylinder gehalten. Die zylinderseitige Halterung und das Halteelement sind rotatorisch zueinander verdrehbar. Eine zwischen der Halterung und dem Halteelement wirkende Magnetkraft bewirkt eine rotatorische Ausrichtung der beiden Positionsmesseinrichtungen zueinander.

In der DE 10 2004 007962 Al ist eine Luftfeder mit einer Schutzhülse für einen Rollbalg beschrieben. Die Luftfeder umfasst einen Deckel, der zusammen mit dem Rollbalg und einem Bodenteil einen gasgefüllten Federraum bildet. Die Hublage der Luftfeder wird von mindestens einem Sensor erfasst. Eine Aufnahme für einen Sensor ist gebildet in einer Tasche in der Schutzhülse, wobei der Sensor zwischen dem Rollbalg und der Schutzhülse angeordnet ist.

Es kann als Aufgabe angesehen werden, eine besonders einfache Konstruktion für die Anordnung eines Positionssensors an einem Stoßdämpfer vorzuschlagen.

Zur Lösung der Aufgabe werden ein Stoßdämpfer gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Stoßdämpfers gemäß Anspruch 15 vorgeschlagen. Abhängige Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Bei dem erfindungsgemäßen Stoßdämpfer kann es sich um einen beliebigen Typ eines Stoßdämpfers handeln, bei dem ein erster und zweiter Dämpferteil in einer längs ausgerichteten Bewegungsrichtung gedämpft zueinander beweglich sind. Wie nachfol gend im Detail erläutert wird, ist erfindungsgemäß eine flexible Hülle um zumindest eines der Dämpferteile herum angeordnet. Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung kann ein Positionssensor an dem Stoßdämpfer angeordnet werden, indem eine Erfas sungsschaltung, die Teil des Positionssensors ist, an der flexiblen Hülle angebracht wird.

Unter der Anbringung der Erfassungsschaltung wird dabei verstanden, dass diese unmittelbar oder mittelbar über einen Schaltungsträger an der flexiblen Hülle fixiert ist, so dass sie dieser gegenüber sowohl in axialer Richtung als auch rotatorisch unbeweglich ist. Bevorzugt sind die die Erfassungsschaltung oder ein Schaltungsträger hierfür stoff- schlüssig, bspw. durch Schweißen oder Kleben und/oder formschlüssig an der flexiblen Hülle befestigt, wobei besonders bevorzugt eine formschlüssige Befestigung mit zumin dest einer Durchdringung der flexiblen Hülle vorgesehen ist.

Bevorzugt trägt die flexible Hülle die Erfassungsschaltung, d.h. die Erfassungsschaltung und ggfs ein Schaltungsträger hierfür sind nicht anderweitig am Stoßdämpfer befestigt, sondern allein an der flexiblen Hülle.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erfassungsschaltung sowie ggfs ein Schaltungsträger hierfür außerhalb der flexiblen Hülle angeordnet, so dass also die flexible Hülle zwischen dem ersten und/oder zweiten Dämpferteil und der Erfassungs schaltung angeordnet ist. Das Indexelement ist bevorzugt innerhalb der flexiblen Hülle angeordnet, so dass die Erfassung durch die Hülle hindurch erfolgt.

Während somit Anordnung, Anbringung und Aufbau des Sensors im Vordergrund stehen, ist die Erfindung für verschiedenste Typen von Stoßdämpfern geeignet. Dies umfasst insbesondere Stoßdämpfer an Fahrwerken. Die erfindungsgemäße Anbringung eines Positionssensors eignet sich insbesondere für Teleskopstoßdämpfer, bei denen eine in einer Längsrichtung gerichtete Bewegung eines Kolbens in einem Zylinder beispiels weise hydraulisch gedämpft ist.

Da somit die beiden Dämpferteile in der Längsrichtung relativ zueinander beweglich sind, kann der Stoßdämpfer unterschiedlich tief zusammengeschoben bzw. ausgefahren sein, d. h. erstes und zweites Dämpferteil können in Längsrichtung unterschiedliche Relativpositionen zueinander einnehmen. Zur Erfassung der jeweils aktuellen Relativpo sition ist erfindungsgemäß ein Positionssensor mit einem Indexelement und einer elektrischen Erfassungsschaltung vorgesehen. Die Position des Indexelements relativ zur Erfassungsschaltung ist detektierbar, beispielsweise durch eine geeignete Ansteuerung bzw. Signalauswertung an der Erfassungsschaltung.

Das Indexelement ist am ersten Dämpferteil angebracht (worunter auch eine Anord nung an einem hiermit fest verbundenen Teil verstanden wird) und bewegt sich somit stets mit diesem. Die Erfassungsschaltung ist an einer flexiblen Hülle angebracht, die relativ zum zweiten Dämpferteil fixiert angeordnet ist. Somit ist aus der Relativposition von Indexelement und Erfassungsschaltung die Relativposition vom erstem und zwei tem Dämpferteil erkennbar.

Die flexible Hülle ist mindestens teilweise um eines oder beide der Dämpferteile herum angeordnet. Die Hülle besteht bevorzugt aus einem flexiblen Material wie Gummi, Elastomer etc. Bevorzugt handelt es sich um einen geschlossenen Mantel, der das erste und / oder zweite Dämpferteil über eine gewisse Länge geschlossen umgibt. Beispiels weise kann diese Länge mindestens der Hälfte der jeweiligen Gesamtlänge entsprechen.

Die flexible Hülle ist bevorzugt dazu geeignet, den ersten und / oder zweiten Sensorteil sowie insbesondere den Bereich der Aufnahme eines Kolbens in einem Zylinder des Stoßdämpfers in Querrichtung (das heißt quer zur Bewegungsrichtung der Dämpferteile zueinander in Längsrichtung) staubdicht zu umgeben. Derartige flexible Hüllen sind auch als„Dust Boot“ bekannt.

Die Anbringung eines Sensorteils, nämlich hier der Erfassungsschaltung, an der flexiblen Hülle hat sich als besonders einfache Maßnahme erwiesen, weil der Sensor so nicht an den funktionalen, das heißt an der eigentlichen Dämpfung beteiligten Elementen des Stoßdämpfers angebracht werden muss. Es hat sich gezeigt, dass trotz der Anbringung an einem flexiblen Teil eine hinreichend gute Fixierung der Erfassungsschaltung mög lich ist und die relative Anordnung zum zweiten Dämpferteil sowie zum Indexelement für eine hinreichend genaue Erfassung der Relativposition der Dämpferteile ausreichend ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Erfassungsschaltung in der Längsrichtung über einen Erfassungsbereich. Die Erfassungsschaltung kann bevor zugt an, auf oder in einem Schaltungsträger angebracht sein. Dieser kann insbesondere eine Leiterplatte und / oder ein Gehäuse für die Erfassungsschaltung umfassen. Bevor zugt handelt es sich bei dem Schaltungsträger um ein starres Bauteil, bspw. aus einem starren Kunststoff-Material.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Schaltungsträger an mindestens zwei Anbringungspunkten mit der flexiblen Hülle verbunden werden. Für eine lagegerechte Fixierung hat sich eine Anbringung an zumindest zwei in Längsrichtung voneinander beabstandeten Anbringungspunkten als günstig erwiesen, insbesondere an zwei Anbrin gungspunkten, die in Längsrichtung um mehr als 50 % der Länge des Erfassungsbe- reichs voneinander entfernt sind. Es ist ebenso möglich, einen ersten und zweiten Anbringungspunkt in Querrichtung voneinander beabstandet vorzusehen, sodass die Erfassungsschaltung zwischen dem ersten und zweiten Anbringungspunkt angeordnet ist. Besonders bevorzugt sind Anbringungen mit mehr als zwei Anbringungspunkten, die zueinander sowohl in Längs- als auch in Querrichtung beabstandet sind.

Zur Anbringung des Schaltungsträgers an der flexiblen Hülle können verschiedene Befestigungsarten genutzt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die Anbringung an mindestens einem der Anbringungspunkte ein Befestigungselement umfassen. Das Befestigungselement kann so angeordnet sein, dass es die flexible Hülle durchdringt. Insbesondere kann ein Befestigungselement verwendet werden, das zumindest einen Kopfbereich und einen Schaftbereich umfasst, wobei der Kopfbereich breiter ist als der Schaftbereich. Der Schaftbereich kann die flexible Hülle durchdringen und am Schal tungsträger befestigt sein. Die flexible Hülle kann zwischen dem breiteren Kopfbereich und dem Schaltungsträger angeordnet, insbesondere dort eingeklemmt sein. So kann trotz der flexiblen Eigenschaften der Hülle eine feste Anbringung erreicht werden.

Bei der Verwendung eines Befestigungselements mit einem die flexible Hülle durchdrin genden Schaftbereich und einem breiteren Kopfbereich kann zur besseren Verankerung die der Hülle zugewandte Innenseite des Kopfbereichs mindestens eine Erhöhung und / oder Vertiefung aufweisen. Insbesondere wenn die flexible Hülle zwischen dem Kopfbe reich und dem Schaltungsträger eingeklemmt wird, ergibt sich durch mindestens eine (bevorzugt mehrere) solche Erhöhungen bzw. Vertiefungen eine formschlüssige Auf nahme und somit verbesserte Anbringung. Das Befestigungselement kann beispielsweise als Niet ausgebildet sein. Die Anbringung am Schaltungsträger kann auf verschiedene Arten erfolgen, beispielsweise durch Verkle ben, Verschweißen, Rasten etc. Besonders bevorzugt kann der Schaftbereich am Schal tungsträger durch Verformung und / oder Verbindung form- oder stoffschlüssig befestigt werden.

Eine besonders geeignete Form der Verformung bzw. Verbindung kann durch Erwär mung mittels Laser gebildet werden. Hierzu hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zumindest ein am Schaltungsträger gebildeter Aufnahmebereich, in dem der Schaftbe reich aufgenommen wird, für Laserlicht zumindest einer Wellenläge mindestens zum Teil transparent ausgebildet ist. Bei der Anbringung kann so mittels Laser das Befesti gungselement und insbesondere bevorzugt dessen Schaftbereich erwärmt werden, um durch Verformung oder Verschweißen eine feste Verbindung mit dem Aufnahmebereich zu bilden. Insbesondere bevorzugt kann der Schaftbereich am Aufnahmebereich durch Laser-Durchstrahlschweißen befestigt sein.

In alternativen Ausführungen kann ein Befestigungselement auch mit anderen Verbin dungstechniken am Schaltungsträger befestigt werden, beispielsweise durch eine Schraubverbindung. Auch hier kann ein Befestigungselement mit einem Kopfbereich und einem die flexible Hülle durchdringenden Schaftbereich vorgesehen sein, das durch eine Schraube am Schaltungsträger befestigt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Verbindung zwischen dem Schaltungs träger und der flexiblen Hülle bspw. an zumindest zwei im Abstand zueinander ange ordneten Anbringungspunkten jeweils durch Befestigungselemente erfolgen, die bevor zugt die flexible Hülle durchdringen, d. h. bspw. durch dort vorgesehene Öffnungen hindurch gesteckt werden. Dabei können mindestens zwei Befestigungselemente an voneinander entfernten Anbringungspunkten miteinander verbunden sein, bspw. durch eine Leiste. Die Leiste kann auf der dem Schaltungsträger gegenüberliegenden Seite der flexiblen Hülle, bevorzugt der Innenseite der flexiblen Hülle angeordnet sein. Insbeson dere bevorzugt können eine Mehrzahl von Befestigungselementen an der Leiste befestigt sein, besonders bevorzugt auch einstückig mit dieser gebildet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform können auf der Innenseite der flexiblen Hülle zwei parallele Leisten jeweils mit einer Mehrzahl von Befestigungselementen vorgesehen sein.

Der Positionssensor kann auf verschiedene Weise aufgebaut sein, um die Erfassung der Position des Indexelements relativ zur elektrischen Erfassungsschaltung zu ermöglichen. Das verwendete Mess- bzw. Erfassungsprinzip kann bspw. ein optisches, magnetisches, induktives oder kapazitives Prinzip sein. Dementsprechend kann das Indexelement bspw. als ferromagnetisches Indexelement, permanentmagnetisches Indexelement, induktives Indexelement oder auch als elektrische Schaltung ausgebildet sein, insbeson- dere als elektrischer Schwingkreis. Zur Erfassung der Position des Indexelements kann die Erfassungsschaltung bevorzugt eine Spulenanordnung umfassen, die sich in der Längsrichtung über einen Erfassungsbereich erstreckt. Die Spulenanordnung kann bspw. zumindest eine Anregungsspule umfassen, mit der ein Signal, bspw. ein elektri sches und/oder magnetisches Feld bzw. eine elektromagnetische Welle erzeugt wird. Die Spulenanordnung kann bevorzugt mindestens eine Erfassungsspule umfassen, mit der bspw. ein elektrisches und/oder magnetisches Signal bzw. eine elektromagnetische Welle erfassbar ist. In einer bevorzugten Ausführung ist die Spulenanordnung an eine Auswertungsschaltung angeschlossen, mit der aus der Erfassung von Signalen in der Erfassungsspule die Position des Indexelements innerhalb des Erfassungsbereichs ermittelbar ist. Ein bevorzugtes Beispiel eines induktiven Positionssensors mit einer Spulenanordnung und einer Auswertungsschaltung, mit der die Position eines In dexelements erfasst werden kann, ist in der WO 03/ 038379 Ai beschrieben.

Die flexible Hülle am Stoßdämpfer kann unterschiedlich ausgeführt sein. Bevorzugt handelt es sich zumindest abschnittsweise um einen zylindermantelförmigen Körper.

Die flexible Hülle hat bevorzugt eine geringe Wandstärke von bspw. 0,5 bis 4 mm, bevorzugt 1 bis 3 mm. Die flexible Hülle ist bevorzugt in Querrichtung durchgehend geschlossen. In der Längsrichtung kann die flexible Hülle ebenfalls abdichtend an den Dämpferteilen angebracht sein, bspw. mit einem Faltenbalg.

Nachfolgend werden Ausführungsformen anhand der Erfindung anhand von Zeichnun gen näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen Stoßdämpfer mit einer flexiblen Hülle und einem Positionssensor;

Fig. 2 den Stoßdämpfer aus Figur 1 in Seitenansicht; Fig. 3 eine Draufsicht auf die flexible Hülle und den Positionssensor des Stoß dämpfers aus Figur l, Figur 2;

Fig. 4 einen Längsschnitt entlang der Linie A..A durch einen Anbringungspunkt des Sensors in Figur 3;

Fig. 5 in perspektivischer Ansicht ein Befestigungselement des Positionssensors aus Figur 1 - 4;

Fig. 6 in Längsschnitt eine zweite Ausführungsform einer flexiblen Hülle mit daran angebrachtem Positionssensor;

Fig. 7 im Längsschnitt sowie in vergrößerter Darstellung einen Anbringungs punkt des Sensors aus Figur 6;

Fig. 8 in perspektivischer Ansicht eine dritte Ausführungsform einer flexiblen Hülle mit einem Positionssensor;

Fig. 9 in Explosionsdarstellung die Teile der flexiblen Hülle und des Positions sensors aus Figur 8;

Fig. 10 in perspektivischer Ansicht ein Schnitt entlang der Linie B..B in Figur 8 durch die flexible Hülle und den Positionssensor;

Fig. 11 in vergrößerter Darstellung eines Teils der Schnittansicht durch einen Anbringungspunkt in Figur 10.

In Figur 1, 2 ist in perspektivischer Darstellung sowie in Seitenansicht beispielhaft eine erste Ausführungsform eines Stoßdämpfers 10 mit einer flexiblen Hülle 12 dargestellt.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist die Anbringung von Teilen eines Positions sensors 20 an der flexiblen Hülle 12 des Stoßdämpfers 10. Bauliche Details der übrigen Funktionsteile des Stoßdämpfers 10 sind daher lediglich als beispielhafte Darstellung zu verstehen und können in verschiedenen Ausführungen abweichen. Der beispielhaft dargestellte Stoßdämpfer 10 umfasst ein Zylinderteil 14 mit einem ersten Montageele ment 16a sowie einem in einer Längsrichtung L gegenüber dem Zylinderteil 14 linear beweglichen Kolbenteil 18 mit einem fest daran angeordneten zweiten Montageelement 16b.

In an sich bekannter Weise sind die Dämpferteile 14, 18 relativ zueinander in Längsrich tung L geführt verschiebbar, wobei diese Bewegung durch eine hydraulische Vorrichtung im Zylinderteil 14 gedämpft ist. Wie in Figur 2 durch einen Doppelpfeil angedeutet, kann der Kolbenteil 18 somit verschieden tief in den Zylinderteil 14 eingeschoben sein, so dass der Abstand der Montageelemente 16a, 16b linear variabel ist. Die Montageelemente 16a, 16b sind zur Montage an gegeneinander beweglichen Teilen beispielsweise eines Fahrwerks eines Fahrzeugs vorgesehen. Eine Relativbewegung der Teile in Längsrich tung L und somit auch der Montageelemente 16a, 16b zueinander wird gedämpft. Die sich dabei jeweils einstellende Relativposition des Zylinderteils 14 und Kolbenteils 18 wird durch den Positionssensor 20 erfasst.

Am Stoßdämpfer 10 ist, wie in den Zeichnungen dargestellt, die flexible Hülle 12 so angeordnet, dass sie jeweils Kolben- und Zylinderteil 14, 18 umgibt und in Querrichtung (das heißt quer zur Längsrichtung L) abdichtet. Bei der flexiblen Hülle handelt es sich im dargestellten Beispiel um ein zylinderförmiges Element mit einer dünnen Wandung aus flexiblem Material. Beispielsweise kann das Material Gummi, Kautschuk oder ein Elastomer sein, bspw TPE oder TPV. Die Wandstärke kann beispielsweise 1,5 mm betragen. Die flexible Hülle 12 ist staubdicht und schützt somit Teile des Stoßdämpfers 10 und insbesondere den Ort des Eintritts des Kolbenelements 18 in das Zylinderele ment 14 vor Verschmutzung. An ihrem ersten, dem Montageelement 16a des Zylinder teils 14 zugewandten Ende ist die Hülle 12 am Zylinderteil 14 angebracht, beispielsweise durch Formschluss, Klemmung etc. Die Hülle 12 ist dabei flexibel, so dass sie sich bei äußeren Einwirkungen verformen kann.

Der Positionssensor 20 umfasst ein am Kolbenteil 18 angebrachtes Indexelement 22 (Figur 2) und eine Erfassungsschaltung 24, die innerhalb eines starren Schaltungsträgers 26 angeordnet ist. Die Erfassungsschaltung 24 erstreckt sich in Längsrichtung L über einen Messbereich, innerhalb dessen die relative Anordnung des Indexelements 22 zur Erfassungsschaltung 24 erfassbar ist. Zur Realisierung eines solchen Sensors sind verschiedene Techniken und Erfassungsprinzipien bekannt, beispielsweise magnetische, induktive, kapazitive oder optische Erfassungstechniken. Bei der dargestellten bevorzug ten Ausführungsform handelt es sich um einen induktiven Positionssensor 20, bei dem die Erfassungsschaltung 24 verschiedene, sich über den Erfassungsbereich erstreckende Spulen aufweist, darunter zumindest eine Anregungs- und eine Erfassungsspule. Das Indexelement 22 ist induktiv anregbar, beispielsweise handelt es sich um ein elektrisch leitfähiges Element oder bevorzugt um einen Schwingkreis. Abhängig von der Relativpo sition des Indexelements 22 zur Erfassungsschaltung 24 ergibt sich eine variable Über kopplung zwischen der Anregungs- und Erfassungsspule, sodass durch Auswertung von Signalen der Erfassungsspule die Relativposition des Indexelements 22 feststellbar ist. Spulenauslegung sowie Signalverarbeitung für derartige induktive Sensoren sind an sich bekannt, beispielsweise aus WO03/ 038379A1.

Der Sensor 20 umfasst am Schaltungsträger 26 einen Steckeranschluss 28, an dem elektrische Signale zur Erfassungsschaltung 24 sowie von dieser übertragen werden. So kann eine geeignete Auswerteelektronik entweder in den Schaltungsträger 26 integriert werden und über den Steckeranschluss 28 jeweils aktuelle Positionsdaten des Indexele ments 22 melden, oder die Auswerteelektronik kann entfernt angeordnet sein und über den Steckeranschluss 28 Anregungssignale an die Erfassungsschaltung 24 senden und Erfassungssignale von dort erhalten.

Der starre Schaltungsträger 26 ist außen an der flexiblen Hülle 12 angebracht. Er ist dabei an Anbringungspunkten 30 mit der flexiblen Hülle 12 verbunden und so an dieser befestigt. Bei der dargestellten Ausführungsform sind beispielhaft insgesamt vier Anbringungs punkte 30 vorgesehen. Diese sind einerseits paarweise in Querrichtung voneinander beabstandet, so dass der Schaltungsträger 26 jeweils zwischen den Anbringungspunkten angeordnet ist. Andererseits sind zwei Paare von Anbringungspunkten 30 in Längsrich- tung L voneinander beabstandet.

An den Anbringungspunkten 30 ist, wie insbesondere in Figur 3 - 5 näher dargestellt, der Schaltungsträger 26 an der Hülle 12 befestigt mittels Befestigungselementen 32, die durch Öffnungen 35 in der Wandung der Hülle 12 hindurchgesteckt sind.

Figur 5 zeigt perspektivisch in vergrößerter Darstellung ein gemäß der ersten Ausfüh rungsform als Befestigungselement 32 vorgesehenes Nietelement mit einem flachen Kopf 36 und einem Schaft 38, der einen geringeren Durchmesser aufweist als der Kopf 36 und sich rechtwinkelig von diesem weg erstreckt.

Wie aus der Schnittdarstellung in Figur 4 ersichtlich ist, durchgreift der Schaft 38 die Öffnung 35 in der Wandung der Hülle 12. Am Schaltungsträger 26 ist eine Aufnahme 34 ausgebildet, in der der Schaft 38 des Befestigungsniets 32 aufgenommen wird. Die Wandung der Hülle 12 wird dabei zwischen dem Kopf 36 und der Aufnahme 34 einge klemmt.

Um einen besseren Halt des flexiblen Wandungsmaterials zwischen dem Kopf 36 und der Aufnahme 34 zu erreichen, sind bei der dargestellten Ausführung auf der Innenseite des Kopfes 36 Bohrungen 40 vorgesehen. Wird die flexible Wandung zwischen Kopf 36 und Aufnahme 34 eingeklemmt, verformt sich das flexible Material und dehnt sich leicht in den Bereich der Bohrungen 40 aus, sodass sich ein formschlüssiger Halt ergibt. Statt der Bohrungen 40 können in alternativen Ausführungen auch Erhebungen vorgesehen sein, durch die ebenfalls bei Klemmung eine formschlüssige Verbindung entsteht.

Das Ende des Schaftes 38 ist in der Aufnahme 34 befestigt. Hierfür kommen verschiede ne Arten der Befestigung in Frage. Beispielsweise kann der Befestigungsniet 32 in der Aufnahme 34 eingeklebt sein. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Aufnahme 34 aus einem für Laserlicht eines verwendeten Schweißlasers transparenten Material gefertigt. Mittels des Schweißlasers wird das axiale Ende des Schaftes 38 durch die

Aufnahme 34 hindurch erwärmt und geschmolzen, sodass der Niet 32 mit der Aufnahme verschweißt wird. In Figur 6, Figur 7 sind die flexible Hülle 12 und der daran befestigte Schaltungsträger 26 des Sensors 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Die zweite Ausfüh rungsform entspricht weitgehend der ersten Ausführungsform; gleiche Elemente sind durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Ein Unterschied besteht lediglich bei den Anbringungspunkten 30, von denen in Figur 7 einer vergrößert im Längsschnitt darge stellt ist. Im Folgenden werden ausschließlich die Unterschiede zwischen den Ausfüh rungsformen näher beschrieben.

Bei der zweiten Ausführungsform wird ebenfalls ein Befestigungselement 32 zum Fixieren des Schaltungsträgers 26 an der flexiblen Hülle 12 verwendet. Das Befesti gungselement 32 kann dieselbe Form aufweisen wie bei der ersten Ausführungsform und weist somit einen Schaft 38 auf, der eine Öffnung 35 in der Wandung der flexiblen Hülle 12 durchgreift. Die Wandung ist zwischen dem Kopf 36 und der Aufnahme 34 auf Seiten des Schaltungsträgers 26 eingeklemmt.

Im Unterschied zu der bei der ersten Ausführungsform verwendeten Schweiß- oder Klebetechnik wird bei der zweiten Ausführungsform das Befestigungselement 32 von Seiten des Schaltungsträgers 26 und dessen Aufnahme 34 mit einer Schraube 42 fixiert. Das Befestigungselement 32 weist hierfür eine mittige Bohrung auf, in die die Schraube 42 eingreift.

Eine dritte Ausführungsform ist in Figur 8 - 11 dargestellt. Wiederum stimmt diese Ausführungsform mit den zuvor gezeigten und beschriebenen Ausführungen in vielen Elementen überein; gleiche Elemente sind durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede Bezug genommen.

Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von dem bisher erläuterten Ausführun gen durch die Art der Anbringung des Schaltungsträgers 26 an der flexiblen Hülle 12. In dem dargestellten Beispiel sind hierfür insgesamt vier Paare von Anbringungspunkten 30 jeweils auf beiden Seiten des Schaltungsträgers 26 angeordnet, wobei die Paare jeweils in Längsrichtung L voneinander beabstandet sind. Insgesamt ist der Schaltungs träger 26 somit an acht Anbringungspunkten mit der flexiblen Hülle 12 verbunden. Wie aus der Explosionsdarstellung in Figur 9 hervorgeht, sind an jedem der Anbrin gungspunkte 30 jeweils längliche Öffnungen 35 in der Wandung der flexiblen Hülle 12 angeordnet. Auf der Innenseite der Hülle 12 sind zwei Leisten 52 jeweils mit vier in Längsrichtung L voneinander beabstandeten Erhebungen 58 angeordnet. Beidseits des Schaltungsträgers 26 sind Aufnahmelaschen 54 gebildet.

Wie aus den Darstellungen in Figur 10, Figur 11 ersichtlich ist, durchgreifen die Erhö hungen 58 auf den Leisten 52 jeweils die Öffnungen 35 in der Wandung der flexiblen Hülle 12 und stehen so in Kontakt mit den Aufnahmelaschen 54 des Schaltungsträgers 26. Die Erhöhungen 58 sind mit den Unterseiten der Aufnahmelaschen 54 fest verbun den, beispielsweise durch Verkleben, Verschweißen oder anderen Verbindungstechni ken. Die Wandung 12 wird dabei zwischen den Leisten 52 und den Aufnahmelaschen 54 eingeklemmt, so dass eine gute Fixierung des Schaltungsträgers 26 an der flexiblen Hülle 12 erzielt wird.

Die gezeigten Ausführungsformen von Stoßdämpfern, Hüllen, Sensoren und Verbin dungstechniken erlauben bei einfacher Anbringung des Sensors 20 eine gute Erfassung der Relativposition der Dämpferteile 14, 18. Durch die ortsfeste Anbringung der Hülle 12 an einem der Sensorteile, nämlich an Zylinderteil 14, und durch die Fixierung des Indexelements 22 am anderen Sensorteil, nämlich dem Kolbenteil 18, kann am An schluss 28 ein Sensorsignal geliefert werden, das angibt, wie tief der Kolbenteil 18 in den Zylinderteil 14 eingetaucht ist. Dabei sind Kolben und Zylinder 14, 18 durch die flexible Hülle umgeben und beispielsweise gegen Verschmutzungen geschützt. Die flexible Hülle 12 kann sich bei äußeren Einwirkungen verformen, beispielsweise bei heftigen Bewegun- gen eines Fahrwerks. Dennoch reicht aufgrund der Anbringung des Schaltungsträgers 26 an den Anbringungspunkten 30 die Verbindung aus, um eine gute Erfassung sicherzu stellen.

Dabei sind die dargestellten und oben beschriebenen Ausführungen lediglich beispiel- haft und nicht beschränkend zu verstehen. Dies betrifft insbesondere die Ausbildung des Stoßdämpfers. Im Übrigen können Merkmale der einzelnen Ausführungen auch anders miteinander kombiniert werden als in den Ausführungsformen dargestellt, beispielswei se durch Anbringung von Schrauben an den Anbringungspunkten 30 der dritten Ausfüh- rungsform, durch Verbindung von Befestigungselementen 32 der ersten oder zweiten Ausführungsform mittels Leisten oder durch Anbringen von Vertiefungen oder Erhö hungen auf der Innenseite der Leisten 52 bei der dritten Ausführungsform, entspre chend den Bohrungen 40 der ersten und zweiten Ausführungsform.