DE102004011971A1

DE102004011971A1 - Vibration damper comprises piston mounted in cylinder, stop system on piston rod consisting of spiral spring and plate spring mounted above it, spring rate of plate spring at its deepest point being greater than that of spiral spring

Info

Publication number: DE102004011971A1
Application number: DE102004011971A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Gonschorrek (FH)
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2005-09-22

Abstract

The vibration damper comprises a piston (9) mounted in a cylinder (3). A stop system is fitted on the piston rod (5) which consists of a spiral spring (15) and a plate spring (23) which is mounted above it. The spring rate of the plate spring at its deepest point is greater than that of the spiral spring.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zuganschlag für einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a cable stop for a vibration damper according to the preamble of Claim 1.

Aus der DE 195 14 101 C2 ist ein gattungsbildender Schwingungsdämpfer bekannt, dessen Kolbenstange einen Zuganschlag trägt, der u. a. aus zwei in Reihe geschalteten Druckfedern besteht. Die Hauptdruckfeder wird von einem Elastomerring gebildet. Dieser Elastomerring stützt sich auf einer zweiten Feder ab, die beliebig ausgeführt sein kann. U. a. kann die zweite Feder auch von einer Anzahl von Tellerfeder gebildet werden. In der DE 195 14 101 C2 wird zwar darauf hingewiesen, dass dieser Zuganschlag auch in einem Schwingungsdämpfer nach dem Einrohrbauprinzip verwendet werden kann, doch kommt man dabei u. U. in einen Temperaturbereich, der von einem Elastomerring nicht dauerhaft erfüllt werden kann.From the DE 195 14 101 C2 is a generic vibration damper known, the piston rod carries a cable stop, which consists inter alia of two series-connected compression springs. The main compression spring is formed by an elastomeric ring. This elastomeric ring is based on a second spring, which can be designed arbitrarily. U. a. The second spring may also be formed by a number of disc springs. In the DE 195 14 101 C2 Although it should be noted that this Zuganschlag can also be used in a vibration damper according to the Einrohrbauprinzip, but it comes here u. U. in a temperature range that can not be permanently satisfied by an elastomer ring.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schwingungsdämpfer insbesondere nach dem Einrohrbauprinzip mit einem Zuganschlag zu realisieren, der einerseits keine Anschlaggeräusche verursacht, aber auch über die nötige Betriebsfestigkeit verfügt.task The present invention is a vibration damper in particular to realize with the single-pipe principle with a Zuganschlag, on the one hand no impact noises caused, but also about the necessary Operational stability features.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die erste Druckfeder als eine Schraubendruckfeder und die weitere Druckfeder als Tellerfeder ausgeführte ist, wobei die Federrate der Tellerfeder im größten Federwegbereich der Tellerfeder größer ist als die Federrate der Schraubendruckfeder.According to the invention Task solved by that the first compression spring as a helical compression spring and the other Compression spring is designed as a diaphragm spring, the spring rate the plate spring in the largest travel range the diaphragm spring is larger as the spring rate of the helical compression spring.

Die Kombination der beiden Feder bewirkt eine deutliche Geräuschreduzierung. Des weiteren kann diese Bauform eines Zuganschlags auch problemlos in einem Schwingungsdämpfer nach dem Einrohrbauprinzip verwendet werden, der aufgrund seiner Bauform häufig eine höhere Betriebstemperatur erreicht, bei der eine Feder aus einem Kunststoff nicht mehr dauerbetriebsfest ist.The Combination of the two springs causes a significant noise reduction. Furthermore, this design of a Zuganschlags also easily in a vibration damper be used according to the Einrohrbauprinzip, due to its Design frequently a higher one Operating temperature reached at which a spring made of a plastic is not more is permanently operational.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Tellerfeder als geschlossene Ringscheibe ausgeführt. Das Ziel dieser Maßnahme bestet darin, dass das Dämpfmedium, dass sich oberhalb und unterhalb der Tellerfeder befindet, beim Einfedern des Zuganschlags verdrängt wird, wodurch eine zusätzliche hydraulische Dämpfkraft wirksam wird.In Another advantageous embodiment, the plate spring is closed Ring disc executed. The goal of this measure insists that the damping medium, that is located above and below the diaphragm spring, at Compression of the rebound stroke displaced will, creating an extra hydraulic damping force takes effect.

Gemäß einem Unteranspruch ist vorgesehen, dass die Tellerfeder an der ortsfesten Anschlagfläche, z. B. der Kolbenstangenführung, zur Anlage kommt. Es bietet sich die Möglichkeit, dass die erste als Schraubendruckfeder ausgeführte Zuganschlagfeder zum Beispiel über einen Federteller mit der Kolbenstange fest verbunden ist. Diese erste Feder verfügt über ein Mehrfaches der Masse im Vergleich zu der Tellerfeder. Deshalb kann die Tellerfeder axial schwimmend auf der Kolbenstange aufgefädelt sein, ohne dass kolbenstangenseitig eine permanente Fixierung der Tellerfeder vorliegt.According to one Under claim is provided that the plate spring to the stationary Stop surface z. B. the piston rod guide, comes to the plant. There is the possibility that the first as Executed helical compression spring Zuganschlagfeder for example over a spring plate is firmly connected to the piston rod. This first Spring has one Multiple of the mass compared to the plate spring. That's why the diaphragm spring be floating axially floating on the piston rod, without that piston rod side a permanent fixation of the plate spring is present.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kommen mehrere geschichtete Tellerfedern zur Anwendung, wobei die Tellerfedern jeweils mit ihrem Innen- und Außendurchmesser mit einer benachbarten Tellerfeder in Kontakt stehen, so dass zwischen den Tellerfedern ein mit Dämpfmedium gefüllter Ringraum vorliegt. Diese Anordnung der Tellerfedern vergrößern die hydraulische Dämpfkraft des Zuganschlags.In Another advantageous embodiment come several layered Disc springs for use, the disc springs each with their Inside and outside diameter to be in contact with an adjacent diaphragm spring so that between the disc springs with a damping medium filled Annular space is present. This arrangement of the disc springs increase the hydraulic damping force the Zuganschlags.

Bei der Auslegung der Tellerfeder sind widersprüchliche Anforderungen zu erfüllen. Eine kleine Federrate reduziert das Anschlaggeräusch, führt jedoch zu einem relativ großen Federweg und ggf. zu einer zu kleinen Gesamtfederrate des Zuganschlags. Deshalb ist der Federweg der mindestens einen Tellerfeder kleiner als der Federweg der Schraubendruckfeder.at The design of the diaphragm spring are contradictory requirements to meet. A small spring rate reduces the impact noise, but leads to a relative huge Travel and, if necessary, too small total spring rate of the cable stop. Therefore the spring travel of the at least one plate spring is smaller than that Spring travel of the helical compression spring.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:Based The following description of the figures, the invention will be explained in more detail. It shows:

1 Schwingungsdämpfer in einer Schnittdarstellung 1 Vibration damper in a sectional view

2 Qualitative Federkraftkennlinien der einzelnen Federn des Zuganschlags Die 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer 1 nach dem Einrohrprinzip, wobei sich die Anwendung nicht allein auf diesen Schwingungsdämpfer-Typ beschränken muss. Innerhalb eines mit Dämpfmedium gefüllten Zylinders 3 ist eine Kolbenstange 5 verschiebbar gelagert. Endseitig wird der Zylinder von einer Kolbenstangenführung 7 verschlossen. In Richtung eines Kolbens 9, der mit der Kolbenstange fest verbunden ist, verfügt die Kolbenstangenführung über eine Anschlagfläche 11 für einen Zuganschlag 13. Der Zuganschlag verfügt über eine als Schraubdruckfeder ausgeführte erste Feder 15, die sich jeweils endseitig an einem Federteller 17; 19 abstützt. Der Federteller 19 ist zwischen dem Kolben 9 und einem Absatz 21 der Kolbenstange verspannt, so dass dieser Federteller stets eine Synchronbewegung mit der Kolbenstange ausführt. Die Federteller sind über ihre Führungshülse mit den Enden der Schraubendruckfeder fixiert. Führungsflächen der Führungshülsen zentrieren die Federteller und damit die Schraubendruckfeder zur Kolbenstange. Der in Richtung der Kolbenstangenführung weisende Federteller 17 trägt mindestens eine zweite Feder 23 in der Bauform einer Tellerfeder. Die Tellerfeder, die als eine geschlossene geschirmte Ringscheibe ausgefürht ist, ist radial in Grenzen schwimmend gelagert, so dass garantiert keine Klemmkräfte an der Kolbenstange 5 und/oder dem Zylinder 3 auftreten können. Es können auch mehrere geschichtete Tellerfedern zur Anwendung kommen, wobei die Tellerfedern jeweils mit ihrem Innen- und Außendurchmesser mit einer benachbarten Tellerfeder in Kontakt stehen, so dass zwischen den Tellerfedern ein mit Dämpfmedium gefüllter Ringraum 25 vorliegt. 2 Qualitative spring force characteristics of the individual springs of the cable stop The 1 shows a section of a vibration damper 1 according to the monotube principle, whereby the application does not have to be limited to this type of vibration damper alone. Within a cylinder filled with damping medium 3 is a piston rod 5 slidably mounted. The end of the cylinder is a piston rod guide 7 locked. In the direction of a piston 9 , which is firmly connected to the piston rod, the piston rod guide has a stop surface 11 for a train stop 13 , The cable stop has a first spring designed as a helical compression spring 15 , which are each end to a spring plate 17 ; 19 supported. The spring plate 19 is between the piston 9 and a paragraph 21 the piston rod clamped, so that this spring plate always performs a synchronous movement with the piston rod. The spring plates are fixed on their guide sleeve with the ends of the helical compression spring. Guide surfaces of the guide sleeves center the spring plates and thus the helical compression spring to the piston rod. The facing in the direction of the piston rod guide spring plate 17 carries at least a second spring 23 in the design of a plate spring. The plate spring, which is ausgefürht as a closed shielded annular disc, is mounted radially floating within limits, so that guarantees no clamping forces on the piston rod 5 and / or the cylinder 3 may occur. It can also be used several layered disc springs, wherein the disc springs are each in contact with its inner and outer diameter with an adjacent disc spring, so that between the disc springs filled with a damping medium annulus 25 is present.

Die Federrate der Tellerfeder 23 (F_T) ist, wie die 2 zeigt, im größten Federwegbereich der Tellerfeder größer als die Federrate der Schraubendruckfeder (F_F) und der Federweg der mindestens einen Tellerfeder ist kleiner als der Federweg der Schraubendruckfeder. Deshalb wirkt die mindestens eine Tellerfeder 23 auf einem kleinen Federweg und stellt keine Schwächung der Federkraft des gesamten Zuganschlags dar.The spring rate of the diaphragm spring 23 (F _T ) is how the 2 shows, in the largest Federwegbereich the disc spring greater than the spring rate of the helical compression spring (F _F ) and the travel of the at least one disc spring is smaller than the spring travel of the helical compression spring. Therefore, the at least one plate spring acts 23 on a small travel and represents no weakening of the spring force of the entire Zuganschlags.

Wenn die Kolbenstange eine definierte Ausfahrhublage erreicht hat, dann kommt der Zuganschlag 13 über die Tellerfeder(n) 23 an der ortsfesten Anschlagfläche 11 unterhalb der Kolbenstangenführung 7 zur Anlage. In Abhängigkeit der Ausfahrgeschwindigkeit wird das Dämpfmedium aus dem Ringraum 25 zwischen den Federtellern 23, zwischen der Anschlagfläche 11 und der Tellerfeder 23 und zwischen der Tellerfeder 23 und dem Federteller 17 verdrängt, wobei eine nennenswerte Dämpfkraft entsteht. Damit ist eine erhebliche Geräuschminimierung verbunden.When the piston rod has reached a defined extension stroke, then comes the cable stop 13 over the plate spring (s) 23 on the stationary stop surface 11 below the piston rod guide 7 to the plant. Depending on the extension speed, the damping medium from the annulus 25 between the spring plates 23 , between the stop surface 11 and the plate spring 23 and between the plate spring 23 and the spring plate 17 displaced, with a significant damping force arises. This is associated with a significant noise reduction.

Claims

Schwingungsdämpfer, umfassend einen Zylinder, in dem eine Kolbenstange axial beweglich geführt ist, wobei die Kolbenstange einen Zuganschlag trägt, der an einer zur Kolbenstangenführung ortsfesten Anschlagfläche zur Anlage kommt, wobei der Zuganschlag eine erste und dazu eine zweite in Reihe geschaltete Druckfeder umfasst und eine der beiden Druckfedern von mindestens einer Tellerfeder gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckfeder als eine Schraubendruckfeder (15) und die weitere Druckfeder als Tellerfeder (23) ausgeführt ist, wobei die Federrate der Tellerfeder (23) im größten Federwegbereich der Tellerfeder größer ist als die Federrate der Schraubendruckfeder (15).Vibration damper, comprising a cylinder in which a piston rod is guided axially movable, wherein the piston rod carries a cable stop, which comes to rest on a piston rod guide stationary abutment surface, wherein the cable stop comprises a first and a second series-connected compression spring and one of two compression springs of at least one plate spring is formed, characterized in that the first compression spring as a helical compression spring ( 15 ) and the further compression spring as a plate spring ( 23 ) is executed, wherein the spring rate of the plate spring ( 23 ) is greater than the spring rate of the helical compression spring in the largest travel range of the disc spring ( 15 ).

Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (23) als geschlossene Ringscheibe ausgeführt ist.Vibration damper according to claim 1, characterized in that the disc spring ( 23 ) is designed as a closed annular disc.

Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (23) an der ortsfesten Anschlagfläche (11) zur Anlage kommt.Vibration damper according to claim 1, characterized in that the disc spring ( 23 ) on the fixed stop surface ( 11 ) comes to the plant.

Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere geschichtete Tellerfedern (23) zur Anwendung kommen, wobei die Tellerfedern jeweils mit ihrem Innen- und Außendurchmesser mit einer benachbarten Tellerfeder in Kontakt stehen, so dass zwischen den Tellerfedern ein mit Dämpfmedium gefüllter Ringraum (25) vorliegt.Vibration damper according to claim 1, characterized in that several layered disc springs ( 23 ) are used, wherein the disc springs are each in contact with its inner and outer diameter with an adjacent disc spring, so that between the disc springs filled with a damping medium annulus ( 25 ) is present.

Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federweg der mindestens einen Tellerfeder (23) kleiner ist als der Federweg der Schraubendruckfeder (15).Vibration damper according to claim 1, characterized in that the spring travel of the at least one plate spring ( 23 ) is smaller than the spring travel of the helical compression spring ( 15 ).