DE19616944B4 - Aufpralldämpfer - Google Patents
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Abstract
Aufpralldämpfer bestehend
aus einem reversiblen Pralldämpfer
(A) und einem irreversiblen Deformations-Dämpfer (B) mit einer gemeinsamen
Mittel-Längs-Achse
(3), wobei
– der Pralldämpfer (A) ein mit einem Dämpfungsmedium (10) gefülltes Gehäuse (1) aufweist, in dem eine Kolbenstange (5) in Richtung der Mittel-Längs-Achse (3) verschiebbar angeordnet und aus einem Ende herausgeführt ist und an dessen anderem Ende ein erstes Befestigungselement (2) angebracht ist,
– der Deformations-Dämpfer (B) ein einerseits mit der Kolbenstange (5) und andererseits mit einem zweiten Befestigungselement (20) gekoppeltes Deformations-Rohr (17c) aufweist,
– ein mit der Kolbenstange (5) verbundenes, diese und das Gehäuse (1) mindestens teilweise einhüllendes und auf letzterem in Richtung der Mittel-Längs-Achse (3) verschiebbares Gleit- und Führungs-Rohr (14b) vorgesehen ist,
– das Deformations-Rohr (17c) am Gleit- und Führungs-Rohr (14b) befestigt ist und dieses in Richtung der Mittel-Längs-Achse (3) zumindest teilweise umgibt,
– das das Gleit- und Führungs-Rohr (14b) umgebende zweite Befestigungselement (20) mit dem...
– der Pralldämpfer (A) ein mit einem Dämpfungsmedium (10) gefülltes Gehäuse (1) aufweist, in dem eine Kolbenstange (5) in Richtung der Mittel-Längs-Achse (3) verschiebbar angeordnet und aus einem Ende herausgeführt ist und an dessen anderem Ende ein erstes Befestigungselement (2) angebracht ist,
– der Deformations-Dämpfer (B) ein einerseits mit der Kolbenstange (5) und andererseits mit einem zweiten Befestigungselement (20) gekoppeltes Deformations-Rohr (17c) aufweist,
– ein mit der Kolbenstange (5) verbundenes, diese und das Gehäuse (1) mindestens teilweise einhüllendes und auf letzterem in Richtung der Mittel-Längs-Achse (3) verschiebbares Gleit- und Führungs-Rohr (14b) vorgesehen ist,
– das Deformations-Rohr (17c) am Gleit- und Führungs-Rohr (14b) befestigt ist und dieses in Richtung der Mittel-Längs-Achse (3) zumindest teilweise umgibt,
– das das Gleit- und Führungs-Rohr (14b) umgebende zweite Befestigungselement (20) mit dem...
Description
- Die Erfindung betrifft einen Aufpralldämpfer.
- Ein derartiger Aufpralldämpfer ist aus der
US 3,860,258 bekannt. Dieser besteht aus einem reversiblen Pralldämpfer und einem irreversiblen Deformations-Dämpfer. Der Pralldämpfer weist eine in einem mit einem Dämpfungsmedium gefüllten Gehäuse verschiebbare Kolbenstange auf, die mit einem Gleit- und Führungs-Rohr verbunden ist. Das Gleit- und Führungs-Rohr steht wiederum mit einem Deformations-Rohr des Deformations-Dämpfers in Verbindung. An dem Pralldämpfer ist außenseitig ein Stoßfänger angebracht, während der Deformations-Dämpfer am Chassis eines Fahrzeugs befestigt ist. Das Absorptionsvermögens dieses bekannten Aufpralldämpfers ist ungenügend. - Aus der
DE 37 11 692 A1 ist wieder ein Aufpralldämpfer mit einem reversiblen Pralldämpfer und einem irreversiblen Deformations-Dämpfer bekannt. Mit einem Gehäuse des Pralldämpfers ist ein Gleit- und Führungs-Rohr verbunden. Auch dieser Dämpfer weist kein zufriedenstellendes Dämpfungsverhalten auf. - Die
US 3,599,757 offenbart mehrere Ausführungsformen von Aufpralldämpfern, die allesamt als irreversible Deformations-Dämpfer ausgebildet sind. - Ein weiterer Aufpralldämpfer ist aus der
EP 0 473 955 B1 (entsprechend US-PS 5 181 589) bekannt. Hierbei liegt die Kolbenstange gegen einen Deformations-Kolben an, der wiederum gegen radiale Vorsprünge eines Deformations-Rohres anliegt, das sich über das freie Ende der Kolbenstange hinaus erstreckt. Hiermit wiederum ist ein zweites Befestigungselement verbunden. Dieser Aufpralldämpfer ist sehr funktionstüchtig, erfordert aber eine erhebliche Baulänge. - Aus dem
DE 93 10 036 U1 (entsprechend US-PS 5 427 214) ist ein Aufpralldämpfer bekannt, der ein äußeres Trag- und Führungsrohr und ein in diesem angeordnetes Deformations-Rohr aufweist. Das Deformations-Rohr wiederum liegt an einem Deformationskolben an, der sich am freien Ende der Kolbenstange eines reversiblen Pralldämpfers abstützt. Am Trag- und Führungsrohr ist ein Befestigungselement angebracht. Nach einer reversiblen Deformation des reversiblen Pralldämpfers wird das Deformations-Rohr durch eine verengte Stelle des Trag- und Führungsrohres gepresst, wodurch Deformationsarbeit geleistet wird. Dieser Dampfer hat ebenfalls eine erhebliche Baulänge. - Bei beiden letztgenannten Ausgestaltungen ist es notwendig, daß einerseits die Befestigungselemente des Aufpralldämpfers einen relativ geringen Abstand voneinander haben, daß also die entsprechenden Befestigungsstellen am Stoßfänger einerseits und am Chassis des Fahrzeuges andererseits dicht beieinanderliegen. Andererseits muß hinter der Befestigungsstelle am Chassis des Kraftfahrzeuges ausreichend Platz für den nach hinten überstehenden Teil des Aufpralldämpfers verfügbar sein.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufpralldämpfer der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß einerseits ein großer Abstand zwischen den Befestigungselementen bei gleichzeitig geringem Überstand über das zweite Befestigungselement gegeben ist. Außerdem soll der Aufpralldämpfer ein besonders gutes Absorptionsvermögen aufweisen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dadurch, daß das Gleit- und FührungsRohr auf dem Gehäuse geführt ist und daß das Deformations-Rohr das Gleit- und Führungs-Rohr umgibt, ist eine sehr kompakte Bauweise gegeben. Der Abstand der Befestigungselemente entspricht bei undeformiertem Dämpfer angenähert der Länge des Dämpfers. Der Deformationsdämpfer ist außen um den reversiblen Pralldämpfer herum angeordnet, wodurch eine extrem kompakte Ausgestaltung erreicht wird.
- Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich aus dem Unteranspruch.
- Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. Es zeigt
-
1 einen Aufpralldämpfer im Teil-Längsschnitt in undeformiertem Zustand, -
2 den Aufpralldämpfer nach1 in deformiertem Zustand, -
3 einen zweiten Aufpralldämpfer im Teil-Längsschnitt in undeformiertem Zustand, -
4 den Aufpralldämpfer nach3 in deformiertem Zustand, -
5 eine erfindungsgemäß Ausführungsform eines Aufpralldämpfers im Teil-Längsschnitt in undeformiertem Zustand, und -
6 den Aufpralldämpfer nach5 in deformiertem Zustand. - Die
1 –4 stellen keine erfindungsgemäßen Ausführungsformen dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung der erfindungsgemäßen Ausbildungsform nach5 und6 . - Der in der Zeichnung dargestellte Aufpralldämpfer weist einen reversiblen Pralldämpfer A mit einem in üblicher Weise ausgestalteten zylindrischen Gehäuse
1 auf, an dessen einem geschlossenen Ende ein rohrförmiges Befestigungselement2 angebracht ist, mittels dessen der Aufpralldämpfer beispielsweise mit einem Stoßfängerträger2' eines Stoßfängers eines Kraftfahrzeuges verbunden werden kann. - Im Gehäuse
1 , und zwar fluchtend mit dessen Mittel-Längs-Achse3 , ist ein Dämpfungs-Kolben4 angeordnet und in Richtung der Achse3 verschiebbar. Am Kolben4 ist eine Kolbenstange5 befestigt, die durch eine gleichzeitig als Verschlußdeckel für das Gehäuse1 dienende Führung6 koaxial aus dem Gehäuse1 herausgeführt ist. Die Führung6 ist mittels eines in ein Innen-Gewinde7 des Gehäuses1 eingeschraubten Außen-Gewinde-Ringes8 mit dem Gehäuse1 unverschiebbar verbunden. Der Innenraum9 des Gehäuses1 ist mit einem kompressiblen Feststoff10 gefüllt. Derartige kompressible Feststoffe sind beispielsweise aus derUS 3 053 526 bekannt. Sie sind marktgängig, beispielsweise unter der Handelsmarke "Silastic" der Dow-Corning Corporation, USA. Sie werden beispielsweise in Aufprallstoßdämpfern für Automobile eingesetzt, wie sie aus derEP 0 473 955 B1 (entsprechend US-PS 5 181 589) bekannt sind. Derartige kompressible Feststoffe sind reversibel kompressibel, d.h. ihr Volumen verringert sich unter Druck, und zwar zunehmend mit entsprechender Erhöhung des Druckes. Bei Druckentlastung nehmen sie wieder ihr ursprüngliches Volumen ein. Insgesamt haben sie also auch entsprechende elastische Eigenschaften. - Der Dämpfungs-Kolben
4 weist Dämpfungskanäle11 auf, durch die der Feststoff10 bei einem Eindrücken der Kolbenstange5 mit dem Kolben4 in das Gehäuse1 hinein unter Erzeugung entsprechend hoher Dämpfungskräfte hindurchgepreßt wird. Diese Dämpfungskanäle11 sind in Form von Bohrungen ausgeführt. Im Innenraum9 sind weiterhin vor der Führung6 Dichtungen12 bzw.12' angeordnet, die einerseits gegen die Innenwand13 des Gehäuses1 und andererseits gegen die Kolbenstange5 abdichten. Mittels des Gewinde-Ringes8 wird der Feststoff10 vorgespannt. Pralldämpfer A bzw. Feststoffdämpfer, wie sie bisher beschrieben sind, sind aus derEP 0 473 955 B1 (entsprechend US-PS 5 181 589) bekannt. - Auf dem Gehäuse
1 ist ein Gleit- und Führungs-Rohr14 angeordnet, das radial zur Achse3 im wesentlichen spielfrei, aber in Richtung der Achse3 verschiebbar ausgebildet ist. An dem dem äußeren freien Ende der Kolbenstange5 zugewandten Ende ist das Rohr14 mit einem angeschweißten ringförmigen, stabilen Boden15 versehen, an dem das freie Ende der Kolbenstange5 mit einer Schraubverbindung16 befestigt ist. Das Gleit- und Führungs-Rohr14 wird von einem Deformations-Rohr17 umgeben, das im Ausführungsbeispiel nach den1 und2 einstückig mit dem Gleit- und Führungs-Rohr14 ausgebildet ist, wobei die beiden Rohre14 ,17 an ihrem dem Befestigungselement2 zugewandten Ende durch eine Umbördelung18 miteinander verbunden sind. An dem dem Boden15 benachbarten Ende des Deformations-Rohres17 ist dieses mittels eines nach innen gebogenen Randes19 radial zur Achse3 auf dem Rohr14 abgestützt. Benachbart hierzu, aber zum Gehäuse1 hin versetzt, ist am Rohr17 ein dieses radial zur Achse3 umgebendes Befestigungselement in Form eines plattenförmigen Flansches20 angeschweißt. Mittels dieses Flansches20 kann der Dämpfer am Chassis20' eines Kfz befestigt werden. Hierzu ist der Flansch20 mit Löchern21 versehen, durch die Schrauben21' zur Herstellung einer Verbindung mit dem Chassis20' hindurchgeführt werden können. Das Gleit- und Führungs-Rohr14 , das Deformations-Rohr17 und der Flansch20 bilden einen Deformations-Dämpfer B. - Das in den
1 und2 zylindrisch geformte Deformations-Rohr17 ist als Stülp-Rohr ausgebildet. Wenn der Aufpralldämpfer einem Aufprall ausgesetzt wird, werden das Befestigungselement2 und der Flansch20 relativ aufeinander zu bewegt. Zunächst wird das Gehäuse1 in das Gleit- und Führungs-Rohr14 hineingeschoben, wodurch die Kolbenstange5 mit dem Dämpfungskolben4 in das Gehäuse1 eingeschoben wird. Dadurch wird der Feststoff10 zusammengepreßt. Aufgrund der geschilderten Anordnung des Flansches20 befindet sich dieser in der zusammengefahrenen Stellung des Pralldämpfers A bereits in axialer Überdeckung mit dem Gehäuse1 . Bis – entsprechend der Darstellung in2 – der Boden15 des Rohres14 gegen das Gehäuse1 zur Anlage kommt, wird das Deformations-Rohr17 nicht verformt, d.h. bis hierher erfolgt eine reversible Dämpfung im Pralldämpfer A, da nach einer entsprechenden Entlastung von Befestigungselement2 und Flansch20 die Kolbenstange S wieder aus dem Gehäuse herausgedrückt wird und das Gehäuse1 mit dem Befestigungselement2 entsprechend wieder in die Ausgangsstellung gemäß1 zurückschiebt. Wenn dagegen die Kraftwirkung über die geschilderte reversible Verformung hinaus anhält, dann wird das Deformations-Rohr17 über das Gehäuse1 gestülpt, d.h. es wird erhebliche Deformationsarbeit geleistet, weil Bereiche des Deformations-Rohres17 unter innerer Rollarbeit ineinander gestülpt werden. Die Umbördelung18 verschiebt sich durch Abrollen auf dem Gehäuse1 in Richtung zum Befestigungselement2 . Der auf dem Rohr14 geführte Rand19 des Deformations-Rohres17 dient zur Führung quer zur Achse3 , d.h. zur Aufnahme von Querkräften bei der Deformation. - Bei den weiteren Ausgestaltungen werden identische Teile mit identischen Bezugsziffern bezeichnet, ohne daß es einer erneuten Beschreibung bedarf. Konstruktiv abgewandelte Ausgestaltungen werden mit denselben Bezugsziffern, jeweils aber mit einem weiterlaufenden Buchstaben a, b, c .... gekennzeichnet. Für alle Ausgestaltungen gilt, daß die reversible Deformation des reversiblen Pralldämpfers A identisch ist. Die Ausführungsbeispiele unterscheiden sich nur durch die Ausgestaltung des irreversiblen Deformations-Dämpfers B.
- Die Ausgestaltung nach den
3 und4 weist ein Gleit- und Führungs-Rohr14b auf, das an seinem dem Befestigungselement2 zugewandten Ende mit einem sich von der Achse3 nach außen erstreckenden Verstärkungs-Wulst22 versehen ist. Gegen diesen Verstärkungswulst22 stützt sich ein ringförmiges, auf dem Rohr14b angeordnetes Widerlager23 ab, an dem ein wiederum als Stülp-Rohr ausgebildetes Deformations-Rohr17b mit einer Umbördelung18b durch Anschweißen befestigt ist. Das Deformations-Rohr17b erstreckt sich ansonsten von der Umbördelung18b aus mit entsprechendem radialen Abstand zum Widerlager23 und zum Rohr14b bis zum Flansch20a , an dem es durch Anschweißen befestigt ist. Bei der irreversiblen Deformation des Deformationsdämpfers B stülpt sich gemäß der Darstellung in4 das Deformations-Rohr17b über das Widerlager23 in Richtung zum Befestigungselement2 . Während bei den Ausgestaltungen nach den1 und2 das Rohr14 und das Rohr18 bzw.18a einstückig ausgebildet sind, sind die Rohre14b und17b bei der Ausgestaltungen nach den3 und4 voneinander getrennt, also zwei voneinander unabhängige Rohre. - Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach den
5 und6 ist auf dem Gehäuse1 ein Gleit- und Führungs-Rohr14b verschiebbar angeordnet. Das Deformations-Rohr17c ist mit einem langen Rohrabschnitt24 unmittelbar und weitgehend spielfrei auf dem Gleit- und Führungs-Rohr14b angeordnet und an dem Verstärkungs-Wulst22 durch Verschweißen festgelegt. Das wiederum als Stülp-Rohr ausgebildete Deformations-Rohr17c weist in diesem Fall eine Umbördelung18c auf der dem Boden15 zugewandten Seite auf. Es stützt sich über einen Rand19c radial auf dem Rohrabschnitt24 ab. Der Flansch20 ist zwischen dem Rand19c und der Umbördelung18c am Deformations-Rohr17 durch Anschweißen befestigt. Bei der Deformation wird – wie bei den vorherigen Ausgestaltungen – das Gehäuse1 durch den Flansch20 hindurchgeschoben, wobei der Rohrabschnitt24 aufgeweitet und über die mitwandernde Umbördelung18c nach außen umgerollt wird.
Claims (2)
- Aufpralldämpfer bestehend aus einem reversiblen Pralldämpfer (A) und einem irreversiblen Deformations-Dämpfer (B) mit einer gemeinsamen Mittel-Längs-Achse (
3 ), wobei – der Pralldämpfer (A) ein mit einem Dämpfungsmedium (10 ) gefülltes Gehäuse (1 ) aufweist, in dem eine Kolbenstange (5 ) in Richtung der Mittel-Längs-Achse (3 ) verschiebbar angeordnet und aus einem Ende herausgeführt ist und an dessen anderem Ende ein erstes Befestigungselement (2 ) angebracht ist, – der Deformations-Dämpfer (B) ein einerseits mit der Kolbenstange (5 ) und andererseits mit einem zweiten Befestigungselement (20 ) gekoppeltes Deformations-Rohr (17c ) aufweist, – ein mit der Kolbenstange (5 ) verbundenes, diese und das Gehäuse (1 ) mindestens teilweise einhüllendes und auf letzterem in Richtung der Mittel-Längs-Achse (3 ) verschiebbares Gleit- und Führungs-Rohr (14b ) vorgesehen ist, – das Deformations-Rohr (17c ) am Gleit- und Führungs-Rohr (14b ) befestigt ist und dieses in Richtung der Mittel-Längs-Achse (3 ) zumindest teilweise umgibt, – das das Gleit- und Führungs-Rohr (14b ) umgebende zweite Befestigungselement (20 ) mit dem Deformations-Rohr (17c ) derart gekoppelt ist, dass das zweite Befestigungselement (20 ) in Richtung zum ersten Befestigungselement (2 ) Deformationskräfte auf das Deformations-Rohr (17c ) ausüben kann, – das Deformations-Rohr (17c ) einen Rohrabschnitt (24 ) aufweist, der auf dem Gleit- und Führungs-Rohr (14b ) angeordnet ist und an dessen dem ersten Befestigungselement (2 ) zugewandten Ende festgelegt ist, – das Deformations-Rohr (17c ) eine Umbördelung (18c ) aufweist und sich über einen umgebogenen Rand (19c ) radial auf dem Rohrabschnitt (24 ) abstützt, und – das zweite Befestigungselement (20 ) zwischen dem Rand (19c ) und der Umbördelung (18c ) an dem Deformations-Rohr (17c ) befestigt ist. - Aufpralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformations-Rohr (
17c ) als Stülp-Rohr ausgebildet ist.
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