DE2310237A1

DE2310237A1 - Hydropneumatischer stossfaenger, vorzugsweise fuer stosstangen von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2310237A1
Application number: DE19732310237
Authority: DE
Inventors: Guido Brambilla; Paolo Griffa
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: Siette Impianti Elettrici Telefonici Soc
Priority date: 1972-03-03
Filing date: 1973-03-01
Publication date: 1973-09-06
Also published as: IT952901B; FR2174980A1; FR2174980B3; ES412258A1; DE2310237B2; DE2310237C3

Description

Deutsche ITT Industries GmbH 5· Februar 1973

Freiburg im Breieffau

SL/Schn/c

P 67 679 - A/72

P. Griffa -7 G. Brambilla -2

Hydropneumatischer Stoßfänger, vorzugsweise für Stoßstangen von Kraftfahrzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydropneumatischen Stoßfänger, vorzugsweise für Stoßstangen von Kraftfahrzeugen, bei dem über einen ersten, durch einen schwimmenden Kolben*in eine Flüssigkeitskammer und eine Gaskammer aufgeteilten Zylinder ein zweiter vollständig mit Flüssigkeit gefüllter Zylinder dichtend und axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die mit Flüssigkeit gefüllten Kammern über eine Öffnung in einer Querwand des.ersten Zylinders miteinander verbunden sind und bei dem eine am zweiten Zylinder befestigte Stange mit über ihrer Länge unterschiedlichem Querschnitt in diese Öffnung ragt.

Um den Querschnitt dieser Öffnung zu verändern, wird nach dem Stand der Technik eine Stange mit veränderlichem Querschnitt axial fest mit dem zweiten, dem äußeren Zylinder verbunden. Diese Stange ist in der Lage, die Öffnung in Abhängigkeit ihrer Stellung teilweise mehr oder minder zu versperren«

' Bei den bekannten Stoßfängern erfordert die Bewegung der Stange mit über ihrer Länge veränderlicnem Querschnitt innerhalb der kalibrierten Öffnung, die im ersten Zylinder vorgesehen ist, eine sehr hohe Genauigkeit. Mögliche Ungenauigkeiten oder Fehler bei der Herstellung

2 -

309836/0528

oder unterschiedliche Abmessungen der einzelnen Teile verursachen Veränderungen hinsichtlich der Lage der Stange im Verhältnis zur Öffnung und sogar große Reibungen zwischen den Teilen.

Um die beiden Zylinder dichtend aufeinander zu führen, werden üblicherweise Flansche oder Führungsstücke auf den inneren Zylinder geschweißt. Bas. führt häufig dazu, daß der erste, der innere Zylinder, in dem sich der schwimmende Kolben befindet, welcher die Flüssigkeit vom Gas trennt, sioh verformt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile der bekannten Stoßfänger dadurch zu vermeiden, daß ein Selbstzentrieren zwischen der Stange mit veränderlichem Querschnitt und der kalibrierten Öffnung im.inneren Zylinder eintritt. Dies soll durch einfache Hilfsmittel erreicht werden, welche einfach herstellbar und leicht zu montieren sind, so daß mögliche Herstellungsfehler ausgegllohen werden.

Sin weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen hydropneumatischen Stoßfänger der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß ein plötzliches Zurückschnellen der Zylinder in Ruhelage verhindert wird, nachdem ein Stoß das Ineinanderfahren der Zylinder herbeigeführt hat.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen hyaropneumatischen Stoßfänger der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das Aufeinandergleiten der Zylinder und die gegenseitige Abdichtung durch einfache Mittel, die leicht herstellbar und montierbar sind, zu erreichen und mit denen eine Verformung der beiden Zylinder ausgeschlossen ist,

Biese Aufgabe wird bei dem hydropneuaatischen Stoßfänger der i-Ingar.-,,c^ Art dadurch gelöst,, daß die Querwand aus zwei einen Zwischenraum bildenden zusammengekuppelten Scheiben aus gepreßtem Blech bester.c, unu

309836/052

in diesem Zwischenraum ein Ring mit einer mittigen kalibrierten Bohrung radial beweglich eingelegt ist.

Durch diese besondere Gestaltung wird erreicht, daß der Ring sich eelbet zentriert und damit Fertigungeungenauigkeiten ausgeglichen werden·

In vorteilhafter Ausgestaltung hat der Ring eine Hülse mit einem elastisch dehnbaren, kegelförmigen Abschnitt, der gegen die Stange elastisch zur Anlage gebracht ist.

Durch diese Gestaltung wird erreicht, daß der Flüssigkeitsstrom durch die Öffnung in einer Richtung ohne großen Widerstand erfolgen kann, während in entgegengesetzter Richtung eine starke Drosselung stattfindet. Dadurch wird eine plötzliche Zurückbewegung des äußeren Zylinders vom zusammengefahrenen Zustand in den ausgefahrenen verhindert. Weitere Ausführungsmöglichkeiten derErfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.

Es zeigen

Figur 1 einen axialen Schnitt durch einen hydropneumatisohen Stoßfänger nach der Erfindung

Figur 2 einen axialen Schnitt durch ein Führungselement, welohes zwischen den beiden Zylindern des Stoßfängers nach Figur 1 anzuordnen ist

Figur 5 den ersten, inneren Zylinder mit verschiedenen Einzelteilen in Explosi - onsdarstellung

Figur 4 einen axialen Schnitt durch das obere Ende eines inneren Zylinders, der gemäß einer weiteren Ausführungsform derErfindung gestaltet ist

309836/0528

Figur 5 einen Schnitt durch das obere Ende eines inneren Zylinders, der nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gestaltet ist.

Der Stoßfänger nach der vorliegenden Erfindung besteht aus einem ersten

inneren Zylinder 1, der an einem Ende verschlossen ist, einem schwimmenden Kolben 2, der in dem ersten Zylinder 1 dichtend geführt und axial beweglich ist, sowie einer Querwand 3» welche am hinteren Ende des Zylinders 1 angeordnet ist. Wie aus den Figuren 1 und 3 zu erkennen ist, besteht die Querwand 5 aus zwei Scheibe.n 3a und 3b, welche profiliert sind und symmetrisch zueinander angeordnet werden und eine mittige Öffnung großen Durchmessers haben. Sie genannten Scheiben 3 sind durch Umburdelung des Endes 1a des Zylinders 1 am hinteren Ende des Zylinders 1 gehalten. Sie Scheiben 3 haben eine solche Gestalt, daß im zusammengekuppelten Zustand ein Zwischenraum 3c entsteht, in den ein Ring 4 •ingelegt ist, welcher sich in radialer Richtung bewegen kann und eine ■ittige Bohrung 4a hat, die als kalibrierte Öffnung für den Flüssigkeitsstrom dient.

Ein zweiter Zylinder 5 ist über den ersten Zylinder dichtend und axial beweglich angeordnet. Er ist am hinteren Ende durch einen Boden oder eine Kappe 6 verschlossen. Auf dieser Kappe 6 ist koaxial eine Stange 7 befestigt, welche ine Innere des Stoßfängers gerichtet ist und einen Querschnitt hat, der allmählich von der Kappe aus zum freien Ende hin abnimmt. Sie genannte Stange 7 ist mittig durch die Bohrung 4a im Ring

4 geführt, der von der Querwand 3 des Zylinders 1 gehalten wird.

Der Kolben 2 und die Querwand 3 begrenzen innerhalb der Zylinder 1 und

5 drei Kammern, die mit 8, 9 und 10 bezeichnet sind. Sie Kammer θ ist nit Sruokgas gefüllt, während die Kammern 9 und 10 Flüssigkeit enthalten und durch die öffnung 4a miteinander in Verbindung stehen. Diese

309836/0528

Öffnung 4a wird teilweise durch die Stange 7 gedrosselt. Venn der Stoßfänger zusammengedrückt wird, wird die Flüssigkeit gezwungen, aus der Kammer 10 in die Kammer 9 über die gedrosselte Öffnung 4a zu strömen, was den hydraulischen Dämpfungseffekt herbeiführt. Der hydraulische Strömungswiderstand ist eine Punktion der relativen Geschwindigkeit zwischen den beiden Zylindern und ebenfalls der relativen Lage der Zylinder, da der freie Querschnitt in der Bohrung 4a durch die Stange 7 in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe der Stange 7 ia die Bohrung verändert wird. Der Freiheitsgrad des Ringes 4 in radialer Hichtung zwischen den Scheiben 3^a und 3b dient dazu, mögliche geringe Fehler in der axialen Ausrichtung der Stange 7 zur Bohrung 4a auszugleichen.

Der Zylinder 5 wird dichten geführt auf dem inneren Zylinder 1 durch Zwischenschaltung einer Vielzahl von Führungskörpern 11, 11', 11" aus gegossenem Kunststoff mit Selbstschmiereigenschaften. Jeder dieser Führungskörper 11, 11', 11" hat einen ringförmigen Abschnitt geringeren Durchmessers und einen inneren Vorsprung 11a. Jeder Führungskörper 11, 11', 11" ist in radialer Richtung elastisch dehnbar durch zumindest einen Einschnitt im Führungsstück. Eines der Führungsstücke 11 greift rn.it einem Kragen 11a in eine Nut 12, welche im inneren Zylinder 1 vorgesehen ist, während die anderen beiden Führungsstücke durch ihre Rippen oder Vorsprünge 11'a, 11"a in einer einzigen Nut 13 symmetrisch gehalten sind. Diese Nut 13 ist weiter als der innere Zylinder 1. Die beiden Führungsstücke sind zueinander auf Abstand gehalten, so daß eine ringförmige Dichtung 14 zwischen den beiden ringförmigen Rippen eingefügt werden kann.

Das vordere Ende 5a des äußeren Zylinders 5 ist nach innen hin umgebördelt, so daß ein Kragen entsteht, der als Anschlag für den Stoßfänger dient, indem er gegen eine Stufe 15» die im inneren Zylinder 1 vorgesehen ist, anliegt und im folgenden gegen einen Metallring 16 kommt, der in einer ringförmigen Nut 17 des Zylinders 1 eingelegt ist.

309836/0528

Die vordere Kante 5& ist in der Lage, auch möglicherweise vorhandene Zugkräfte aufzunehmen, die auf den Stoßfänger wirken können. Der Metallring 16 kann elastisch ausgeführt sein, indem er aufgeschnitten ist oder aus zwei Halbringen besteht.

Auf diese Weise sind die beiden Zylinder 1 und 5 des Stoßfängers dichtend aufeinander geführt, ohne daß ringförmige Elemente durch Einschweißen angebracht werden müsse«. Dadurch werden Verformungen der beiden rohrförmigen Bauteile vermieden.

In den Figuren 4 und 5 sind zwei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt, die derart sind, daß verhindert wird, daß der Zylinder aufgrund des Druckes in der Kammer 8 sich plötzlich zurückbewegt, wenn die' auf den Stoßfänger einwirkende Kraft plötzlich aufgehoben wird.

Wie in Figur 4 zu erkennen ist, hat die Scheibe 4, welche in dem Raum »wischen den beiden Scheiben 3a und 3b angeordnet ist, die die Querwand des inneren Zylinders 1 bildet, eine Hülse 18 mit einem Flansch 19 und einem kegelförmigen Abschnitt 20, der durch radiale Einschnitte 21 und einem Ring 22 zur Verstärkung elastisch gemacht ist. Der Ring bat eine mittige kalibrierte Bohrung 22a, die mit der konischen Stange 7 sueammenwirkt. Die Hülse 18 besteht vorzugsweise aus gegossenem Kunststoff. Der kegelförmige Abschnitt 20 liegt an der Stange 7 an. Während des Zusammenpressen des Stoßdämpfers, d.h. wenn die Flüssigkeit aus der Kammer 10 in Kammer 9 strömt, wird der kegelförmige Abschnitt 20 der Hülse 18 gezwungen, sich auszudehnen. Dadurch kann der Flüssigkeitsstrom ohne hohen Widerstand erfolgen. Beim nachfolgender. Wiederausfahren des Stoßfängers jedoch, währenddessen die Flüssigkeit aus Kammer 9 iⁿ Kammer 10 fließt, wird der kegelförmige Abschnitt 20 dicht an die Stange 7 gepreßt, so daß die Flüssigkeit nur durch die Einschnitte 21 strömen kann. Auf diese Weise wird der hydraulische Strömungswiderstand erhöht, so daß verhindert wird, daß der Stoßfänger

- 7 30983 6/0528

plötzlich zurückschnellt, wenn er freigegeben wird und dadurch Teile des Kraftfahrzeugs beschädigt, an dem er befestigt ist.

Die Hülse 18 kann sich in radialer Richtung zusammen mit dem Ring 22 bewegen, so daß sich diese beiden Elemente automatisch im Verhältnis zur Stange 7 zentrieren.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist die Hülse 1Θ in radialer Richtung mit der Scheibe 3& fest verbunden. Weiterhin besteht eine
Verbindung zu dem Ring 23, der mit einer mittigen kalibrierten Bohrung 23a versehen ist und sich in radialer Richtung frei bewegen kann· In diesem Fall ist die Zentrierung der Hülse 18 auf der Stange 7 allein durch die Elastizität des konischen Abschnitte 20 möglich. Sie Hülse könnte auch alleine ohne die Scheibe 23 eingesetzt werden, indem ihre Bohrung als kalibrierte Bohrung ausgeführt wird, die in der Lage let, den Flüssigkeitsstrom in Zusammenwirkung mit der Stange 7 zu steuern·

309836/0528

Claims

Deutsche ITT Industries GmbH 5. Februar 1973

Freiburg im Breisgau

SL/Schn/c

P 67 679-A/72

P.Griffa -7 G.Brambilla -2

Patentansprüche

( 1.JHydropneumatischer Stoßfänger, vorzugsweise für Stoßstangen von Kraftfahrzeugen, bei dem über einen ersten, durch einen schwimmenden. Kolben in eine Flüssigkeitskammes und eine Gaskammer aufgeteilten Zylinder ein zweiter vollständig dichtend und axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die mit Flüssigkeit gefüllten Kammern über eine Öffnung in einer Querwand des ersten Zylinders miteinander verbunden sind und bei dem eine am zweiten Zylinder befestigte Stange mit über ihre Länge unterschiedlichem Querschnitt in diese Öffnung ragt, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwand (3) aus zwei einen Zwischenraum (3c) bildenden, zusammengekoppelten Scheiben (3a, 3b) aus gepreßtem Blech besteht und in dieeem Zwischenraum (3c) ein Ring (4) mit einer mittigen, kalibrierten Bohrung (4a) radial beweglich eingelegt ist.
2. Hydropneumatischer Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die beiden Scheiben (3a, 3*0 im ersten Zylinder (1) durch Umbb'rdelung seines oberen Randes (1O) gehalten sind.

309836/0528
3· Hydropneumatischer Stoßfänger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (4) eine Hülse (18) mit einem elastisch dehnbaren kegelförmigen Abschnitt (20) mit Einschnitten (21) hat, der gegen die Stange (7) elastisch zur Anlage gebracht ist.
4. Hydropneumatischer Stoßfänger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwand (3) eine Hülse (18) mit einem elastisch dehnbaren kegelförmigen Abschnitt (20) mit Einschnitten (21) hat, der gegen die Stange (7) elastisch zur Anlage gebracht ist.
5. Hydropneumatischer Stoßfänger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennze ichnet, daß zwischen dem ersten und zweiten Zylinder (1, 5) eine Vielzahl von fest mit dem ersten Zylinder (1) verbundenen Führungskörpern (11, 11', 11") aus gegossenem Kunststoff mit niedrigem Reibungskoeffizient vorgesehen ist, wobei jeder Führungskörper (11, 11', 11") einen ringförmigen, inneren Vorsprung (Ha) hat, der in eine umlaufende Nut (12, I3) des ersten Zylinders (1) ragt und durch zumindest einen Einschnitt in Längsrichtung in radialer Richtung elastisch ist.
6. Hydropneumatischer Stoßfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwischen zwei Führungskörpern (11, 11') eine ringförmige Sichtung (14) vorgesehen ist.

7· Hydropneumatischer Stoßfänger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das freie untere Ende (5a) des zweiten Zylinders (5) nach innen umgebördelt ist und einen Kragen (5a) bildet und der erste Zylinder eine Stufe (I5) und nachfolgend einen Metallring (16) in einer Nut (17) zur Begrenzung der axialen Bewegung des zweiten Zylinders (5) hat.

309836/0528

Leerseite