DE102012223112A1 - Method for manufacturing pneumatic spring piston for vehicle, involves positioning piston on point of cladding corresponding to point of collision with adjacent component with recess, so that skirt is in rotationally asymmetrical form - Google Patents

Method for manufacturing pneumatic spring piston for vehicle, involves positioning piston on point of cladding corresponding to point of collision with adjacent component with recess, so that skirt is in rotationally asymmetrical form Download PDF

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Abstract

The method involves positioning a pneumatic spring piston (1) on point of cladding corresponding to the point of collision with adjacent components (3-5) e.g. supporting arm (2), control arm, with a recess in the assembled state of the piston, so that the piston skirt is in rotationally asymmetrical form. The recess is designed, so that the recess corresponds to the shape and movement of the adjacent component. The recess is produced through impressions. The jacket of the spring piston is bulged on a location in which more installation space is available in the assembled state of the piston. An independent claim is also included for a pneumatic spring piston with a piston skirt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Luftfederkolbens.The present invention relates to a method for producing an air spring piston.

Derartige Luftfederkolben (Kolben für Luftfederdämpfer) haben im Wesentlichen drei Aufgaben. Als erstes ermöglichen sie ein Abrollen des zugehörigen Luftfederbalges. Des Weiteren stellen sie das entsprechende Luftvolumen für die Luftfeder zur Verfügung. Schließlich übertragen sie die Luftfederkräfte auf den Dämpfer und/oder die Dämpfergabel.Such air spring piston (piston for air spring damper) have essentially three tasks. First, they allow a rolling of the associated air spring bellows. Furthermore, they provide the corresponding air volume for the air spring. Finally, they transfer the air spring forces to the damper and / or damper fork.

Insbesondere die Bereitstellung von Luftvolumen ist häufig schwierig zu verwirklichen, da sich im montierten Zustand der Luftfeder bzw. des Luftfederdämpfers viele angrenzende radführende Bauteile des zugehörigen Fahrzeuges in direkter Nachbarschaft zum Luftfederkolben befinden und somit den Bauraum für den Luftfederkolben und damit das entsprechende Luftvolumen einschränken. Solche Bauteile können beispielsweise an der Vorderachse des Fahrzeuges der Traglenker, Querlenker, die Bremse, die Stabilisatoranbindung und auch Karosserieteile sein. Diese Bauteile stehen nicht fest, sondern bewegen sich beim Ein- und Ausfedern, beim Bremsen und Beschleunigen und beim Lenken relativ zueinander und zum installierten Luftfederdämpfer (Luftfederbein).In particular, the provision of air volume is often difficult to achieve, as in the assembled state of the air spring or the air spring damper many adjacent Radführende components of the associated vehicle in the immediate vicinity of the air spring piston and thus restrict the space for the air spring piston and thus the corresponding air volume. Such components may be, for example, on the front axle of the vehicle, the support arm, wishbone, the brake, the stabilizer connection and body parts. These components are not fixed, but move during compression and rebound, when braking and accelerating and when steering relative to each other and the installed air spring damper (air strut).

Es ist daher oft erforderlich, an bestimmten Stellen des Luftfederdämpfers bzw. Luftfederbeines den Durchmesser zu reduzieren, um eine Kollision mit diesen angrenzenden Bauteilen zu vermeiden. Dies trifft auch auf den Luftfederkolben zu, insbesondere in Relation zum Traglenker an der Vorderachse.It is therefore often necessary to reduce the diameter at certain points of the air spring damper or air spring strut in order to avoid a collision with these adjacent components. This also applies to the air spring piston, in particular in relation to the support arm on the front axle.

Üblicherweise werden Luftfederkolben rotationssymmetrisch gefertigt. Dadurch ist eine Reihe von einfachen bewährten Verfahren zur Fertigung einsetzbar, beispielsweise Tiefziehen, Drücken (Rollieren), Kaltfließpressen und Heißfließpressen. Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, dass sie bevorzugt bei rotationssymmetrischen Teilen angewendet werden und somit eine einfache Herstellung gewährleisten. Ebenso vereinfachen sie die Montage der Bauteile, da keine Ausrichtung um die Längsachse genommen werden muss. Ein Nachteil dieser rotationssymmetrischen Gestaltung ist jedoch, dass im Fall von Engstellen und damit Durchmesserreduzierungen die vorstehend erwähnte Volumenreduzierung des Kolbens ringsum am ganzen Umfang stattfindet. Die Abmessungen des Kolbens sind daher auch dort kleiner, wo dies eigentlich nicht nötig wäre. Hierdurch wird das zur Verfügung stehende Luftvolumen zum Teil erheblich reduziert.Usually air spring piston are manufactured rotationally symmetrical. As a result, a number of simple, proven manufacturing processes can be used, such as deep drawing, pressing (rolling), cold extrusion and hot extrusion. All these methods have in common that they are preferably used in rotationally symmetric parts and thus ensure easy production. Likewise, they simplify the assembly of the components, since no alignment must be taken around the longitudinal axis. A disadvantage of this rotationally symmetrical design, however, is that in the case of bottlenecks and thus diameter reductions the above-mentioned volume reduction of the piston takes place all around the circumference. The dimensions of the piston are therefore smaller even where this would not be necessary. As a result, the available air volume is sometimes considerably reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Luftfederkolbens zur Verfügung zu stellen, mit dem ein Luftfederkolben geschaffen wird, der bei optimiertem Luftvolumen im montierten Zustand ausreichend Freigang zu den angrenzenden Bauteilen besitzt.The invention has for its object to provide a method for producing an air spring piston, with which an air spring piston is created, which has sufficient clearance to the adjacent components with optimized air volume in the assembled state.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines Luftfederkolbens gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Kolben an mindestens einer Stelle seines Mantels, die im montierten Zustand des Kolbens der Stelle einer Kollision mit einem angrenzenden Bauteil entspricht, mit einer Eintiefung versehen wird, so dass der Kolbenmantel keine rotationssymmetrische Form erhält.This object is achieved according to the invention by a method for producing an air spring piston, which is characterized in that the piston is provided with a recess at at least one point of its jacket, which in the assembled state of the piston corresponds to the point of collision with an adjacent component, so that the piston skirt receives no rotationally symmetrical shape.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Luftfederkolben hergestellt, welcher nicht rotationssymmetrisch gestaltet ist und daher ein deutlich größeres Luftvolumen beherbergen kann. Dieses größere Luftvolumen trägt erheblich zu mehr Fahrkomfort und geringerer Beanspruchung des zugehörigen Luftfederbalges bei.With the method according to the invention, an air spring piston is produced, which is not rotationally symmetrical and therefore can accommodate a significantly larger volume of air. This larger volume of air contributes significantly to greater ride comfort and lower stress on the associated air spring bellows.

Um das Luftvolumen im Kolben zu maximieren, aber gleichzeitig auch genügend Freigang zu den angrenzenden Bauteilen zu erhalten, wird die bekannte rotationssymmetrische Lösung erfindungsgemäß dahingehend fortentwickelt, dass der Kolben nur an den Stellen eingetieft wird, an denen konkret eine Kollision mit angrenzenden Bauteilen stattfinden würde. An anderen Stellen kann der Kolben dann die normalen maximalen Abmessungen beibehalten, was ein Maximum an Luftvolumen ermöglicht. Es wird also nur das für den Freigang unbedingt nötige Luftvolumen verringert.In order to maximize the volume of air in the piston, but at the same time to obtain sufficient clearance to the adjacent components, the known rotationally symmetric solution according to the invention is further developed so that the piston is deepened only at the points where a collision with adjacent components would take place concretely. Elsewhere, the piston can then maintain its normal maximum dimensions, allowing for maximum air volume. So it is only necessary for the clearance necessarily reduced air volume.

Vorzugsweise wird die Eintiefung so gestaltet, dass sie der Form und/oder Bewegung des angrenzenden Bauteiles entspricht. Das erfindungsgemäße Verfahren kann so durchgeführt werden, dass eine der Form des angrenzenden Bauteiles entsprechende Eintiefung im Kolbenmantel erzeugt wird. Besonders bevorzugt wird jedoch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Eintiefung so gestaltet wird, dass sie sowohl die Form als auch die Bewegung des angrenzenden Bauteiles abbildet. Auf diese Weise wird in jedem Fall sichergestellt, dass auch bei Bewegungen des angrenzenden Teiles keine Kollision mit dem Luftfederkolbenmantel stattfindet.Preferably, the recess is designed so that it corresponds to the shape and / or movement of the adjacent component. The method according to the invention can be carried out in such a way that a depression corresponding to the shape of the adjacent component is produced in the piston skirt. However, an embodiment of the method according to the invention is particularly preferred in which the recess is designed so that it images both the shape and the movement of the adjacent component. In this way, it is ensured in each case that even with movements of the adjacent part no collision takes place with the air spring piston skirt.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Eintiefung durch Eindrücken hergestellt. Dies hat sich als praktisches Verfahren zur Herstellung der Eintiefung bewährt.In a further development of the method according to the invention, the recess is produced by impressions. This has proven to be a practical method for producing the recess.

Als Weiterentwicklung des Prinzips der Maximierung des Luftvolumens wird erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der Mantel des Luftfederkolbens an mindestens einer Stelle, an der im montierten Zustand des Kolbens mehr Bauraum zur Verfügung steht, ausgebeult wird. Auf diese Weise wird zusätzliches Luftvolumen hinzugewonnen. Prinzipiell kann jede denkbare Form der Ausbeulung realisiert werden. Bevorzugt wird die Ausbeulung so gestaltet, dass sie der Eintiefung entspricht.As a further development of the principle of maximizing the air volume, a method is proposed according to the invention, in which the jacket of the air spring piston is bulged at at least one point at which more installation space is available in the mounted state of the piston. In this way, additional air volume is gained. In principle, any conceivable form of buckling can be realized. Preferably, the bulge is designed so that it corresponds to the recess.

Sowohl die Herstellung der Eintiefung als auch die Herstellung der Ausbeulung kann durch Innen-Hochdruckumformen realisiert werden.Both the production of the recess and the production of the bulge can be realized by internal high-pressure forming.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Luftfederkolben. Der Kolben ist dadurch gekennzeichnet, dass sein Kolbenmantel an mindestens einer Stelle, die im montierten Zustand des Kolbens der Stelle einer Kollision mit einem angrenzenden Bauteil entspricht, eine Eintiefung aufweist und dementsprechend nicht rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Die Eintiefung ist vorzugsweise so gestaltet, dass sie der Form und/oder Bewegung des angrenzenden Bauteiles entspricht. In Weiterbildung weist der Mantel des Kolbens an mindestens einer Stelle, an der im montierten Zustand des Kolbens mehr Bauraum zur Verfügung steht, eine Ausbeulung auf. Die Ausbeulung ist vorzugsweise so gestaltet, dass sie der Eintiefung entspricht.The present invention further relates to an air spring piston. The piston is characterized in that its piston skirt has at least one point, which corresponds to the location of a collision with an adjacent component in the assembled state of the piston, a recess and is accordingly not rotationally symmetrical. The recess is preferably designed so that it corresponds to the shape and / or movement of the adjacent component. In a further development, the jacket of the piston at at least one point at which more space is available in the mounted state of the piston, a bulge. The bulge is preferably designed so that it corresponds to the recess.

Was die spezielle Form der Eintiefung und/oder Ausbeulung anbetrifft, so kann diese Form beliebig sein, wenn hierdurch sichergestellt wird, dass die Eintiefung und/oder Ausbeulung örtlich begrenzt ist und lediglich an einer möglichen Kollisionsstelle vorhanden ist. Keinesfalls soll sich die Eintiefung und/oder Ausbeulung um den gesamten Umfang des Kolbens herum erstrecken. Beispielsweise ist die Eintiefung als muldenförmige Vertiefung mit gekrümmter Oberfläche gestaltet, wobei vorzugsweise die Form der Ausbeulung an die der Mulde angepasst ist. Letztendlich wird die Form der Eintiefung und/oder Ausbeulung durch die Form und/oder Bewegung des angrenzenden Bauteiles, insbesondere eines Traglenkers, festgelegt.As far as the special shape of the recess and / or bulge is concerned, this shape may be arbitrary if this ensures that the recess and / or bulge is localized and is present only at a possible collision point. Under no circumstances should the recess and / or bulge extend around the entire circumference of the piston. For example, the recess is designed as a trough-shaped depression with a curved surface, wherein preferably the shape of the bulge is adapted to the trough. Finally, the shape of the recess and / or bulge is determined by the shape and / or movement of the adjacent component, in particular a support arm.

Die Erfindung wird nachfolgen anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to an embodiment in conjunction with the drawings in detail. Show it:

1 eine Seitenansicht eines Luftfederkolbens mit schematisch angedeutetem Traglenker entsprechend einer Ausführungsform des Standes der Technik; 1 a side view of an air spring piston with schematically indicated support arm according to an embodiment of the prior art;

2 eine entsprechende Ansicht wie 1 mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Luftfederkolben mit Traglenker; und 2 a corresponding view like 1 with an inventively designed air spring piston with support arm; and

3 eine entsprechende Ansicht wie 1 mit einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Luftfederkolbens mit Traglenker. 3 a corresponding view like 1 with a further embodiment of an inventively embodied air spring piston with support arm.

Der in 1 dargestellte Luftfederkolben ist beispielsweise Bestandteil eines Luftfederbeines und stellt das entsprechende Luftvolumen für die Luftfeder des Luftfederbeines zur Verfügung. Die entsprechenden Teile des Luftfederbeines außer dem Luftfederkolben 1 sind in 1 nicht dargestellt. Das Luftfederbein befindet sich im montierten Zustand an einem Fahrzeug in der Nachbarschaft einer Reihe von angrenzenden Bauteilen, von denen in 1 beispielsweise ein Traglenker 2 dargestellt ist, der auf entsprechende Weise befestigt bzw. angelenkt ist, wie schematisch bei 3 und 4 gezeigt. Dieser Traglenker 2 führt Bewegungen beim Ein- und Ausfedern, Bremsen, Beschleunigen und Lenken relativ zum Luftfederbein durch, so dass entsprechende Kollisionen auftreten können, wie bei 5 in 1 gezeigt. Hierbei kollidiert der Traglenker 2 mit dem Mantel des Luftfederkolbens 1.The in 1 illustrated air spring piston is for example part of an air spring strut and provides the corresponding volume of air for the air spring of the air spring strut available. The corresponding parts of the air strut except the air spring piston 1 are in 1 not shown. The air strut is in the mounted state on a vehicle in the vicinity of a number of adjacent components, of which 1 for example, a support arm 2 is shown, which is fastened or articulated in a corresponding manner, as shown schematically in 3 and 4 shown. This support arm 2 Performs movements during compression and rebound, braking, acceleration and steering relative to the air strut through, so that corresponding collisions can occur, as in 5 in 1 shown. Here, the support collides 2 with the mantle of the air spring piston 1 ,

Um derartige Kollisionen zu vermeiden, trotzdem jedoch das Luftvolumen des Luftfederkolbens nicht übermäßig einzuschränken, sieht die Erfindung einen Luftfederkolben 1 mit einseitig angepasster Kontur vor, der in 2 dargestellt ist. Die einseitig angepasste Kontur wird durch Anordnung einer Eintiefung 6 in Form einer Eindrückung im Zylindermantel erreicht, und zwar lediglich an der Stelle, an der die Kollision mit dem Traglenker 2 auftritt. Dabei ist die Eintiefung 6 an die Form und Bewegung des Traglenkers 2 angepasst und im vorliegenden Fall muldenförmig mit konkav gekrümmter Oberfläche in Anpassung an die konvexe Krümmung des Traglenkers 2 gestaltet.In order to avoid such collisions, but nevertheless not to restrict the air volume of the air spring piston excessively, the invention sees an air spring piston 1 with one-sided adapted contour in front, which in 2 is shown. The unilaterally adapted contour is achieved by arranging a recess 6 achieved in the form of a depression in the cylinder jacket, and only at the point where the collision with the support arm 2 occurs. This is the deepening 6 to the shape and movement of the support arm 2 adapted and in the present case trough-shaped with a concave curved surface in adaptation to the convex curvature of the support arm 2 designed.

Die Eintiefung 6 befindet sich nur auf einer Seite des Mantels des Luftfederkolbens, während die gegenüberliegende Seite kreiszylindrisch ausgebildet ist.The deepening 6 is located only on one side of the shell of the air spring piston, while the opposite side is circular cylindrical.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftfederkolbens 1. Bei dieser Ausführungsform besitzt der Kolbenmantel zusätzlich zu der Eintiefung 6 auf der Seite des Traglenkers 2 eine Ausbeulung 7, deren Form etwa der Form der Eintiefung entspricht. Durch die Ausbeulung 7 wird das durch die Eintiefung 6 verlorene Luftvolumen im Kolben kompensiert. 3 shows a further embodiment of an air spring piston according to the invention 1 , In this embodiment, the piston skirt has in addition to the recess 6 on the side of the support arm 2 a bulge 7 whose shape corresponds approximately to the shape of the recess. By the bulge 7 it will be through the depression 6 lost air volume in the piston compensated.

Claims (11)

Verfahren zur Herstellung eines Luftfederkolbens, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben an mindestens einer Stelle seines Mantels, die im montierten Zustand des Kolbens der Stelle einer Kollision mit einem angrenzenden Bauteil entspricht, mit einer Eintiefung versehen wird, so dass der Kolbenmantel keine rotationssymmetrische Form erhält.A method for producing an air spring piston, characterized in that the piston is provided at at least one point of its jacket, which corresponds to the position of a collision with an adjacent component in the mounted state of the piston with a recess, so that the piston skirt receives no rotationally symmetrical shape. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintiefung so gestaltet wird, dass sie der Form und/oder Bewegung des angrenzenden Bauteiles entspricht.A method according to claim 1, characterized in that the recess is designed so that it corresponds to the shape and / or movement of the adjacent component. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintiefung durch Eindrücken hergestellt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the recess is made by pressing. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel des Luftfederkolbens an mindestens einer Stelle, an der im montierten Zustand des Kolbens mehr Bauraum zur Verfügung steht, ausgebeult wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the jacket of the air spring piston at at least one point at which more space is available in the assembled state of the piston, is bagged. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbeulung so gestaltet wird, dass sie der Eintiefung entspricht. A method according to claim 4, characterized in that the bulge is designed so that it corresponds to the recess. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es durch Innen-Hochdruckumformen realisiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is realized by internal high pressure forming. Luftfederkolben (1) mit einem Kolbenmantel, der an mindestens einer Stelle, die im montierten Zustand des Kolbens der Stelle (5) einer Kollision mit einem angrenzenden Bauteil entspricht, eine Eintiefung (6) aufweist und dementsprechend nicht rotationssymmetrisch ausgebildet ist.Air spring piston ( 1 ) with a piston skirt at least one point in the mounted state of the piston of the body ( 5 ) corresponds to a collision with an adjacent component, a recess ( 6 ) and is accordingly not rotationally symmetrical. Luftfederkolben (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintiefung (6) so gestaltet ist, dass sie der Form und/oder Bewegung des angrenzenden Bauteiles entspricht.Air spring piston ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the recess ( 6 ) is designed so that it corresponds to the shape and / or movement of the adjacent component. Luftfederkolben (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel des Kolbens (1) an mindestens einer Stelle, an der im montierten Zustand des Kolbens (1) mehr Bauraum zur Verfügung steht, eine Ausbeulung (7) aufweist.Air spring piston ( 1 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the jacket of the piston ( 1 ) at least at one point, in the assembled state of the piston ( 1 ) more space is available, a bulge ( 7 ) having. Luftfederkolben (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbeulung (7) so gestaltet ist, dass sie der Eintiefung (6) entspricht.Air spring piston ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the bulge ( 7 ) is designed so that it the recess ( 6 ) corresponds. Luftfederkolben (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbeulung (7) gegenüber der Eintiefung (6) angeordnet ist.Air spring piston ( 1 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the bulge ( 7 ) opposite the recess ( 6 ) is arranged.
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