DE19616944B4

DE19616944B4 - Aufpralldämpfer

Info

Publication number: DE19616944B4
Application number: DE19616944A
Authority: DE
Inventors: Edgar Prottengeier; Wolfgang Nagl
Original assignee: Suspa Holding GmbH
Current assignee: Suspa Holding GmbH
Priority date: 1996-04-27
Filing date: 1996-04-27
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2016-04-28
Also published as: DE19616944A1

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...

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 nach 1 in deformiertem Zustand,
3 einen zweiten Aufpralldämpfer im Teil-Längsschnitt in undeformiertem Zustand,
4 den Aufpralldämpfer nach 3 in deformiertem Zustand,
5 eine erfindungsgemäß Ausführungsform eines Aufpralldämpfers im Teil-Längsschnitt in undeformiertem Zustand, und
6 den Aufpralldämpfer nach 5 in deformiertem Zustand.
Die 1–4 stellen keine erfindungsgemäßen Ausführungsformen dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung der erfindungsgemäßen Ausbildungsform nach 5 und 6.
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 Befestigungselement 2 angebracht ist, mittels dessen der Aufpralldämpfer beispielsweise mit einem Stoßfängerträger 2' eines Stoßfängers eines Kraftfahrzeuges verbunden werden kann.
Im Gehäuse 1, und zwar fluchtend mit dessen Mittel-Längs-Achse 3, ist ein Dämpfungs-Kolben 4 angeordnet und in Richtung der Achse 3 verschiebbar. Am Kolben 4 ist eine Kolbenstange 5 befestigt, die durch eine gleichzeitig als Verschlußdeckel für das Gehäuse 1 dienende Führung 6 koaxial aus dem Gehäuse 1 herausgeführt ist. Die Führung 6 ist mittels eines in ein Innen-Gewinde 7 des Gehäuses 1 eingeschraubten Außen-Gewinde-Ringes 8 mit dem Gehäuse 1 unverschiebbar verbunden. Der Innenraum 9 des Gehäuses 1 ist mit einem kompressiblen Feststoff 10 gefüllt. Derartige kompressible Feststoffe sind beispielsweise aus der US 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 der EP 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 Dämpfungskanäle 11 auf, durch die der Feststoff 10 bei einem Eindrücken der Kolbenstange 5 mit dem Kolben 4 in das Gehäuse 1 hinein unter Erzeugung entsprechend hoher Dämpfungskräfte hindurchgepreßt wird. Diese Dämpfungskanäle 11 sind in Form von Bohrungen ausgeführt. Im Innenraum 9 sind weiterhin vor der Führung 6 Dichtungen 12 bzw. 12' angeordnet, die einerseits gegen die Innenwand 13 des Gehäuses 1 und andererseits gegen die Kolbenstange 5 abdichten. Mittels des Gewinde-Ringes 8 wird der Feststoff 10 vorgespannt. Pralldämpfer A bzw. Feststoffdämpfer, wie sie bisher beschrieben sind, sind aus der EP 0 473 955 B1 (entsprechend US-PS 5 181 589) bekannt.
Auf dem Gehäuse 1 ist ein Gleit- und Führungs-Rohr 14 angeordnet, das radial zur Achse 3 im wesentlichen spielfrei, aber in Richtung der Achse 3 verschiebbar ausgebildet ist. An dem dem äußeren freien Ende der Kolbenstange 5 zugewandten Ende ist das Rohr 14 mit einem angeschweißten ringförmigen, stabilen Boden 15 versehen, an dem das freie Ende der Kolbenstange 5 mit einer Schraubverbindung 16 befestigt ist. Das Gleit- und Führungs-Rohr 14 wird von einem Deformations-Rohr 17 umgeben, das im Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 einstückig mit dem Gleit- und Führungs-Rohr 14 ausgebildet ist, wobei die beiden Rohre 14, 17 an ihrem dem Befestigungselement 2 zugewandten Ende durch eine Umbördelung 18 miteinander verbunden sind. An dem dem Boden 15 benachbarten Ende des Deformations-Rohres 17 ist dieses mittels eines nach innen gebogenen Randes 19 radial zur Achse 3 auf dem Rohr 14 abgestützt. Benachbart hierzu, aber zum Gehäuse 1 hin versetzt, ist am Rohr 17 ein dieses radial zur Achse 3 umgebendes Befestigungselement in Form eines plattenförmigen Flansches 20 angeschweißt. Mittels dieses Flansches 20 kann der Dämpfer am Chassis 20' eines Kfz befestigt werden. Hierzu ist der Flansch 20 mit Löchern 21 versehen, durch die Schrauben 21' zur Herstellung einer Verbindung mit dem Chassis 20' hindurchgeführt werden können. Das Gleit- und Führungs-Rohr 14, das Deformations-Rohr 17 und der Flansch 20 bilden einen Deformations-Dämpfer B.
Das in den 1 und 2 zylindrisch geformte Deformations-Rohr 17 ist als Stülp-Rohr ausgebildet. Wenn der Aufpralldämpfer einem Aufprall ausgesetzt wird, werden das Befestigungselement 2 und der Flansch 20 relativ aufeinander zu bewegt. Zunächst wird das Gehäuse 1 in das Gleit- und Führungs-Rohr 14 hineingeschoben, wodurch die Kolbenstange 5 mit dem Dämpfungskolben 4 in das Gehäuse 1 eingeschoben wird. Dadurch wird der Feststoff 10 zusammengepreßt. Aufgrund der geschilderten Anordnung des Flansches 20 befindet sich dieser in der zusammengefahrenen Stellung des Pralldämpfers A bereits in axialer Überdeckung mit dem Gehäuse 1. Bis – entsprechend der Darstellung in 2 – der Boden 15 des Rohres 14 gegen das Gehäuse 1 zur Anlage kommt, wird das Deformations-Rohr 17 nicht verformt, d.h. bis hierher erfolgt eine reversible Dämpfung im Pralldämpfer A, da nach einer entsprechenden Entlastung von Befestigungselement 2 und Flansch 20 die Kolbenstange S wieder aus dem Gehäuse herausgedrückt wird und das Gehäuse 1 mit dem Befestigungselement 2 entsprechend wieder in die Ausgangsstellung gemäß 1 zurückschiebt. Wenn dagegen die Kraftwirkung über die geschilderte reversible Verformung hinaus anhält, dann wird das Deformations-Rohr 17 über das Gehäuse 1 gestülpt, d.h. es wird erhebliche Deformationsarbeit geleistet, weil Bereiche des Deformations-Rohres 17 unter innerer Rollarbeit ineinander gestülpt werden. Die Umbördelung 18 verschiebt sich durch Abrollen auf dem Gehäuse 1 in Richtung zum Befestigungselement 2. Der auf dem Rohr 14 geführte Rand 19 des Deformations-Rohres 17 dient zur Führung quer zur Achse 3, 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 und 4 weist ein Gleit- und Führungs-Rohr 14b auf, das an seinem dem Befestigungselement 2 zugewandten Ende mit einem sich von der Achse 3 nach außen erstreckenden Verstärkungs-Wulst 22 versehen ist. Gegen diesen Verstärkungswulst 22 stützt sich ein ringförmiges, auf dem Rohr 14b angeordnetes Widerlager 23 ab, an dem ein wiederum als Stülp-Rohr ausgebildetes Deformations-Rohr 17b mit einer Umbördelung 18b durch Anschweißen befestigt ist. Das Deformations-Rohr 17b erstreckt sich ansonsten von der Umbördelung 18b aus mit entsprechendem radialen Abstand zum Widerlager 23 und zum Rohr 14b bis zum Flansch 20a, an dem es durch Anschweißen befestigt ist. Bei der irreversiblen Deformation des Deformationsdämpfers B stülpt sich gemäß der Darstellung in 4 das Deformations-Rohr 17b über das Widerlager 23 in Richtung zum Befestigungselement 2. Während bei den Ausgestaltungen nach den 1 und 2 das Rohr 14 und das Rohr 18 bzw. 18a einstückig ausgebildet sind, sind die Rohre 14b und 17b bei der Ausgestaltungen nach den 3 und 4 voneinander getrennt, also zwei voneinander unabhängige Rohre.
Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach den 5 und 6 ist auf dem Gehäuse 1 ein Gleit- und Führungs-Rohr 14b verschiebbar angeordnet. Das Deformations-Rohr 17c ist mit einem langen Rohrabschnitt 24 unmittelbar und weitgehend spielfrei auf dem Gleit- und Führungs-Rohr 14b angeordnet und an dem Verstärkungs-Wulst 22 durch Verschweißen festgelegt. Das wiederum als Stülp-Rohr ausgebildete Deformations-Rohr 17c weist in diesem Fall eine Umbördelung 18c auf der dem Boden 15 zugewandten Seite auf. Es stützt sich über einen Rand 19c radial auf dem Rohrabschnitt 24 ab. Der Flansch 20 ist zwischen dem Rand 19c und der Umbördelung 18c am Deformations-Rohr 17 durch Anschweißen befestigt. Bei der Deformation wird – wie bei den vorherigen Ausgestaltungen – das Gehäuse 1 durch den Flansch 20 hindurchgeschoben, wobei der Rohrabschnitt 24 aufgeweitet und über die mitwandernde Umbördelung 18c nach außen umgerollt wird.

Claims

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.