DE2548049A1 - Fixture for hydraulic piston on rod - has step to allow simple valve plate to be mounted on piston - Google Patents

Abstract

The piston for a vehicle hydraulic telescopic damper is mounted with its central bore over a turned down section (39) of a piston rod (40), until it sits firmly against a shoulder (41) on the piston rod. The turned down section of the piston rod is provided with a collar which can be forced round to form a rim (44) by a press tool. This secures the piston on the rod. In pistons as used in hydraulic telescopic dampers, the piston is provided with valve openings. This method of attaching the piston to the rod takes up little room and makes it possible to use a valve plate (48) of simple shape.

Description

verfahren zur Befestigung eines Kolbens auf einer Kolben-method for fastening a piston on a piston

stange, insbesondere von hydraulischen Teleskopdämpfern für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Befestigung eines Kolbens auf einer Kolbenstange, insbesondere von hydraulischen Teleskopdämpfern für Kraftfahrzeuge, bei dem ein mit einer Bohrung versehener Kolben auf einen Zapfen einer Kolbenstange bis zum Anschlag an eine von dem Zapfen und der Kolbenstange gebildeten Stützfläche gesteckt und zwischen dieser Stützfläche und einem gegenüber dem Zapfen radial vorstehenden Ringelement fest verspannt wird, wobei eine Verlängerung des Zapfens axial aus dem Kolben herausragt und beispielsweise zur Halterung von Funktionsteilen des Kolbens dient.rod, in particular of hydraulic telescopic dampers for motor vehicles The invention relates to a method of securing a piston on a Piston rod, in particular of hydraulic telescopic dampers for motor vehicles, in which a piston provided with a bore on a pin of a piston rod up to the stop on a support surface formed by the pin and the piston rod inserted and between this support surface and a radially protruding relative to the pin Ring element is firmly clamped, with an extension of the pin axially from the Piston protrudes and, for example, to hold functional parts of the piston serves.

Aus der DT-PS 930 716 ist ein federbelastetes Ventil für einen Dämpfer bekannt, bei dem eine Kolbenstange mittels eines Spannstiftes in einem Kolben befestigt ist und einen aus dem Kolben herausragenden Schaft besitzt. Eine kreisvingförmige Ventilplatte sitzt nur am äußeren Umfang auf, und zwischen ihrer Innenbohrung und dem in diese hineinragenden Schaft ist ein Spalt für einen konstanten Durchlass vorgesehen. Die Ventilplatte wird durch eine Ventilfeder, die sich an einer auf den Schaft geschraubten Ventilmutter abstützt, auf ihren Sitz gedrückt. Die Anmelderin ist Ilerstellerin von Teleskopdämpfern und benutzt das bekannte federbelaXtete Ventil für in großen Stückzahlen hergestellte Kolben. Wegen verschiedener Unzulänglichkeiten der in dem Ausführungsbeispiel der DT-PS 930 716 gewählten Spannstiftbefestigung wendet die Anmelderin ein Verfahren zur Befestigung des Kolbens auf der Kolbenstange mit den eingangs genannten Merkmalen an, wobei das Ringelement in einer Ringmutter besteht, die auf ein Gewinde des Zapfens geschraubt wird und so den Kolben unter axialer Vorspannung auf der Kolbenstange hält. Auf ein weiteres Gewinde des Zapfens wird die Ventilmutter geschraubt. Hierbei wirkt sich als nachteilig aus, daß bei einer Serienmontage, insbesondere, wenn diese automatisiert wird, das Aufschrauben und Spannen der Ringmutter mit einem definierten Drehmoment sehr viel Sorgfalt erfordert, daß beim Aufschrauben der Venti Imutter das Öl verunreinigende Späne und Abrieb entstehen können und daß die Kolbenstange in aufwendiger Weise mit zwei Gewinden versehen ist. Die Ventilplatte ist als ein die Ventilmutter einschließendes Ventilhütchen von komplizierter Form ausgebildet.From DT-PS 930 716 there is a spring-loaded valve for a damper known in which a piston rod is fastened in a piston by means of a dowel pin and has a shaft protruding from the piston. A circular one Valve plate sits only on the outer circumference, and between its inner bore and the shaft protruding into this is a gap for a constant passage intended. The valve plate is supported by a valve spring that is attached to a the stem screwed valve nut supported, pressed onto its seat. The applicant is the manufacturer of telescopic dampers and uses the well-known spring-loaded valve for pistons manufactured in large numbers. Because of various shortcomings the dowel pin fastening chosen in the exemplary embodiment of DT-PS 930 716 Applicants apply a method for fastening the piston on the piston rod with the features mentioned above, the ring element in a ring nut consists on a thread of the pin is screwed and so holds the piston on the piston rod under axial preload. On another one The valve nut is screwed onto the thread of the pin. This has a disadvantageous effect from the fact that in a series assembly, especially if this is automated, the Unscrewing and tensioning the ring nut with a defined torque a lot Care requires that when unscrewing the Venti Imutter contaminating the oil Chips and abrasion can arise and that the piston rod in a complex manner is provided with two threads. The valve plate is as a valve nut enclosing Valve cap of a complicated shape.

Es besteht die Aufgabe, eine für eine automatisierte Montage günstige und die aufgezeigten Mängel vermeidende Befestigung mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, die zugleich eine einfache Form einer Ventilplatte ermöglicht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein aus der Bohrung des Kolbens axial hervorstehender Umfangsbereich des zylindrischen Zapfens durch Ansetzen eines Werkzeugs spanlos in einen Ringwulst umgeformt wird, der den Kolben unter axialer Vorspannung gegen die Stirnfläche der Kolbenstange presst.The task is to find one that is favorable for automated assembly and the indicated deficiencies avoiding attachment with the features mentioned above to create, which at the same time allows a simple shape of a valve plate. These The object is achieved in that an axially protruding from the bore of the piston Circumferential area of the cylindrical pin without cutting by applying a tool is formed into an annular bead that counteracts the piston under axial prestress the end face of the piston rod presses.

Auf diese Weise ist bei der Montage nur eine einfache, zweckmäßig hydraulische Pressverrichtung vorzusehen, bei der die Anwendung einer definierten Presskraft keine Schwierigkeiten macht. In vorteilhafter Weise kommt ein Gewinde des Zapfens in Fortfall und beim Aufstecken des Kolbens auf den Zapfen und der Herstellung der Ringwulst ist die Gefahr einer Spanbildung vermieden. Das Verfahren kann derart erfolgen, daß ein den Zapfen umfassendes Werkzeug das Material einer aus der Bohrung des Kolbens hervorstehenden Schulter des Zapfens durch einen Pressvorgang nach außen drückt und plastisch in einen Ringwulst umformt. Hierbei kann zugleich eine Stauchung des Zapfens eintreten, so daß ein mit Spiel in die Bohrung des Kolbens eingesetzter Zapfen in vorteilhafter Weise die Bohrung nach dem Pressvorgang satt ausfüllt, wie bei ietverbindungen bekannt ist.In this way, only a simple, practical one is required for assembly Provide hydraulic pressing operation, in which the application of a defined Press force does not cause any difficulties. A thread is advantageously used of the pin in discontinuation and when the piston is plugged onto the pin and the production the annular bead avoids the risk of chip formation. The procedure can be such take place that a tool comprising the pin, the material of a from the bore of the piston protruding shoulder of the pin by a pressing process presses and plastically formed into an annular bead. This can also be a compression of the pin enter, so that an inserted with play in the bore of the piston Pin advantageously fills the hole after the pressing process, as is known for iet connections.

Der Pressvorgang kann durch dynamische Mittel oder durch Wärme unterstützt werden. Die Ventilplatte kann als einfache, glatte oder gekröpfte Scheibe mit oder ohne äußeren Kragen ausgebildet werden, wobei eine raumsparende Möglichkeit für eine Unterbringung eines auf dem Zapfen mit engem Spiel gleitverschieblichen Steuerringes mit Flankenspiel gegeben ist, der in der einen Strömungsrichtung bei druckbedingter Anlage an der einen Flanke den konstanten Durchlass zwischen der Ventilplatte und dem Zapfen sperrt und bei druckbedingter Anlage an der anderen Flanke in der anderen Strömungsrichtung den konstanten Durchlass frei gibt. Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch allgemein für die Befestigung eines Kolbens auf einer Kolbenstange mit den genannten Merkmalen angewendet werden.The pressing process can be supported by dynamic means or by heat will. The valve plate can be a simple, smooth or cranked disc with or be formed without an outer collar, a space-saving option for accommodation of a control ring that can slide on the pin with tight play is given with backlash in the one flow direction with pressure-related System on one flank ensures the constant passage between the valve plate and the pin locks and in the case of pressure-related contact on the other flank in the other Direction of flow releases the constant passage. The method according to the invention can also generally be used for mounting a piston on a piston rod the characteristics mentioned are applied.

Auf der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Kolben, der in einem Arbeitszylinder Dämpfungskräfte erzeugt und nach dem bisher angewendeten Verfahren mittels einer Ringmutter auf einer Kolbenstange befestigt ist, Fig. 2 ein für die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens vorbereitetes Kolbenstangenende, Fig. 3 ein Kolbenstangenende anderer Art, Fig. 4 einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren auf einer Kolbenstange befestigten Kolben.The drawing shows: FIG. 1 a piston which is in a working cylinder Damping forces generated and according to the previously used method by means of a Ring nut is attached to a piston rod, Fig. 2 a for the application of the Piston rod end prepared according to the method according to the invention, FIG. 3 shows a piston rod end of another type, FIG. 4 shows a piston rod according to the method according to the invention attached piston.

Ein Kolben 1 ist nach Fig. 1 in einem ölgefüllten Arbeitszylinder 2 eines gedachten hydraulischen Dämpfers verschieblich geführt und erzeugt bei seinen Hin- und Herbewegungen Dämpfungskräfte durch Verdrängung von 01 aus einem Arbeitsraum 3 in einen Arbeitsraum 4 oder umgekehrt, wobei Kolbenkanäle 5 bzw. 6 durchströmt werden. Die Kolbenkanäle 5 sind durch eine federbelastete Ventilscheibe 7 abgedeckt.According to FIG. 1, a piston 1 is in an oil-filled working cylinder 2 of an imaginary hydraulic damper slidably guided and generated in his Back and forth movements Damping forces due to displacement of 01 from a work area 3 into a working space 4 or vice versa, with piston channels 5 and 6 flowing through will. The piston channels 5 are covered by a spring-loaded valve disk 7.

Der mit einer Bohrung 8 versehene Kolben 1 ist auf einen Zapfen 9 einer Kolbenstange 10 bis zum Anschlag an eine von dem Zapfen 9 und der Kolbenstange 10 gebildeten Stützfläche 11 gesteckt. Der Zapfen 9 ist mit einem Gewinde 12 versehen und weist eine aus dem Kolben 1 herausragende Verlängerung 13 auf. Eine Ringmutter 14 ist auf das Gewinde 12 geschraubt, presst den Kolben 1 gegen die Stützfläche 11 und verbindet so den Kolben 1 fest mit der Kolbenstange 10. Ein Gewinde 15 auf der Verlängerung 13 dient zur Halterung einer Ventilmutter 16, an der sich eine Ventilfeder 17 abstützt.The piston 1 provided with a bore 8 is on a pin 9 a piston rod 10 up to the stop on one of the pin 9 and the piston rod 10 formed support surface 11 inserted. The pin 9 is provided with a thread 12 and has an extension 13 protruding from the piston 1. A ring nut 14 is screwed onto the thread 12 and presses the piston 1 against the support surface 11 and thus connects the piston 1 firmly to the piston rod 10. A thread 15 on the extension 13 is used to hold a valve nut 16 on which a Valve spring 17 is supported.

Ein krei Mormiges Ventilhütchen 18 ist durch die Ventilfeder 17 unter Federvorspannung gesetzt und deckt einen Ringraum 19 ab, in den die Kolbenkanäle 6 münden. Zwischen dem Kolben 1 und dem Ventilhütchen 18 besteht ein kragenförmiger Ventilsitz 20. Das Ventilhütchen 18 schließt die Ringmutter 14 ein und bildet zwischen einer Innenbohrung 21 und der in diese hineinragenden Verlängerung des Zapfens 9 einen Spalt 22 für einen konstanten Durchlass, dessen Strömungswiderstand die Dämpfungskräfte des Kolbens 1 bei Bewegungen im Arbeitszylinder 2 mit kleinen Kolbengeschwindigkeiten bestimmt, solange die Ventilscheibe 7 bzw. das Ventilhütchen 18 nicht von ihren Sitzen abheben.A circular valve cap 18 is through the valve spring 17 under Set spring preload and covers an annular space 19 into which the piston channels 6 open. Between the piston 1 and the valve cap 18 there is a collar-shaped Valve seat 20. The valve cap 18 includes the ring nut 14 and forms between an inner bore 21 and the extension of the pin 9 protruding into it a gap 22 for a constant passage, the flow resistance of which the damping forces of the piston 1 during movements in the working cylinder 2 at low piston speeds determined as long as the valve disc 7 or the valve cap 18 is not of their Take off sitting.

Nach Fig. 3 weist eine Kolbenstange 40 an einem Übergang in einen zylindrischen Zapfen 39 eine Stützfläche 41 und an einem Übergang des Zapfens 39 in eine Verlängerung 43 des Zapfens 39 eine Schulter 42 auf. Ein bei der Befestigung eines gedachten Kolbens auf der Kolbenstange 40 axial zu verspannender Kolben-bereich a ist durch strichpunktierte Linien 44 und 45 angedeutet, wobei der Bereich a die Dicke des Kolbens selbst und die Dicke von anderen beigelegten Kolbenteilen, z. B. Ventilplatten oder Beilagscheiben, einschließt. Die Länge b des Zapfens 39 ist so bemessen, daß die Schulter 42 bei der Montage um ein Maß c aus dem Kolben hervorsteht.According to Fig. 3, a piston rod 40 at a transition into a cylindrical pin 39 a support surface 41 and at a transition of the pin 39 a shoulder 42 in an extension 43 of the pin 39. One in the attachment an imaginary piston on the piston rod 40 to be axially braced piston area a is indicated by dash-dotted lines 44 and 45, the area a being the Thickness of the piston itself and the thickness of other enclosed piston parts, e.g. B. valve plates or washers, includes. The length b of the pin 39 is dimensioned so that the shoulder 42 protrudes from the piston by a dimension c during assembly.

Durch das Maß c ist zugleich ein Umfangsbereich des Zapfens 39 gekennzeichnet, der bei dem erfindungsgemässen Verfahren in einen Ringwulst umgeformt wird.A circumferential area of the pin 39 is also identified by the dimension c, which is formed into an annular bead in the method according to the invention.

Die Verlängerung 43 ist mit einem Gewinde 45 versehen, das zum Aufschrauben einer nicht gezeichneten Ventilmutter dient.The extension 43 is provided with a thread 45 that can be screwed on a valve nut, not shown, is used.

Eine Kolbenstange 60 nach Fig. 3 weist ähnlich wie die Kolbenstange 40 naeh Fig. 2 eine Stützfläche 61, einen Zapfen 59, eine Schulter 62, eine Verlängerung 63 des Zapfens 59 und ein Gewinde 65 auf. Die Schulter 62 ist mit einem Einstich 67 versehen, und dadurch ist ein Schulterkragen 66 gebildet, der bei der Montage eines Kolbens nach dem erfindungsgemässen Verfahren durch einen Pressvorgang nach aussen gedrückt wird.A piston rod 60 according to FIG. 3 is similar to the piston rod 40 according to FIG. 2, a support surface 61, a pin 59, a shoulder 62, an extension 63 of the pin 59 and a thread 65. The shoulder 62 is with a puncture 67 is provided, and thereby a shoulder collar 66 is formed, which during assembly a piston according to the inventive method by a pressing process is pressed on the outside.

Gemäß Fig. 4 ist ein Kolben 31 auf einer Kolbenstange 40 nach Fig. 2 befestigt und mit etwa den gleichen Einzelteilen zusammengebaut wie der Kolben 1 nach Fig. 1. Der Kolben 31 ist bis zum Anschlag an die Stützfläche 41 der Kolbenstange 40 auf den Zapfen 39 gestreckt, wobei in nicht gezeichneter Weise die Schulter 42 um das Maß c nach Fig. 2 aus der Bohrung 38 des Kolbens 31 hervorsteht. Ein die Verlängerung 43 des Zapfens 39 umfassendes gedachtes Werkzeug hat das Material der aus der Bohrung 38 hervorstehenden Schulter 42 durch einen Pressvorgang bekannter Art in einen Ringwulst 44 umgeformt, der den Kolben 31 gegen die Stützfläche 41 presst und dadurch fest mit der Kolbenstange 40 verbindet. Eine kreisringförmige Ventilplatte 48 von gleicher Wandstärke und einfacher Form wird durch eine Ventilfeder 47, die sich an einer auf das Gewinde 45 geschraubten Ventilmutter 46 abstützt, auf einen Ventilsitz 50 gedrückt und deckt Kolbenkanäle 36 ab. Zwischen einer Innenbohrung 51 der Ventilplatte 48 und der in diese hineinragenden Verlängerung 43 des Zapfens 39 ist ein Spalt 52 für einen konstanten Durchlass vorgesehen. Der Spalt 52 verbindet den Arbeitsraum 53 unter de. Kolben 31 mit einer von dem Ringwulst 44 und der Ventilplatte 48 gebildeten, zu den Kolbenkanälen 36 offenen Ringnut 54. In die Ringnut 54 kann - wie auf der linken Seite strichpunktiert dargestellt - ein auf dem Zapfen 39 gleitverschieblicher SteuePring 56 mit Flankenspiel eingebaut werden, der in der einen Strömungsrichtung des Öls durch die Kanäle 36 von oben nach unten infolge druckbedingter Anlage an der unteren Flanke der Ringnut 54 - wie gezeichnet - den Spalt 52 sperrt und in der anderen Strömungsrichtung von unten nach oben infolge druckbedingter Anlage an der oberen Flanke der Ringnut 54 den Spalt 52 freigibt. Der Spalt 52 ist durch diese Maßnahme nur in der Strömungsrichtung von unten nach oben als konstanter Durchlass wirksam. In der Strömungsrichtung von oben nach unten kann ein konstanter Durchlass mit von dem Spalt 52 abweichendem Querschnitt bestehen, der durch Kanäle an dem Steuerring 56 vorbei, z. B. durch das Spiel 55 zwischen dem Steuerring 56 und dem Zapfen 39, aus der Ringnut 54 in den Arbeitsraum 53 führt. Eine auf diese Weise verwirklichte Differenzierung des konstanten Durchlasses in beiden Strömungsrichtungen ermöglichteine große Freizügigkeit bei der Festlegung von Dämpfungskennlinien im Bereich kleiner Kolbengeschwindigkeiten.According to FIG. 4, a piston 31 is mounted on a piston rod 40 according to FIG. 2 and assembled with roughly the same parts as the piston 1 according to FIG. 1. The piston 31 is up to the stop on the support surface 41 of the piston rod 40 stretched on the pin 39, the shoulder 42 protrudes from the bore 38 of the piston 31 by the dimension c according to FIG. One the Extension 43 of the pin 39 comprehensive imaginary tool has the material of from the bore 38 protruding shoulder 42 known by a pressing process Art formed into an annular bead 44, which the piston 31 against the support surface 41 presses and thereby firmly connects to the piston rod 40. A circular one Valve plate 48 of the same wall thickness and simple shape is supported by a valve spring 47, which is supported on a valve nut 46 screwed onto the thread 45, pressed onto a valve seat 50 and covers piston channels 36. Between an inner hole 51 of the valve plate 48 and the extension 43 of the pin protruding into it 39 a gap 52 is provided for a constant passage. The gap 52 connects the work space 53 under de. Piston 31 with one of the annular bead 44 and the valve plate 48 formed, to the piston channels 36 open annular groove 54. In the annular groove 54 can - as shown in dash-dotted lines on the left-hand side - a slidable on the pin 39 SteuePring 56 can be installed with backlash in one direction of flow of the oil through the channels 36 from top to bottom as a result of pressure-related System on the lower flank of the annular groove 54 - as shown - blocks the gap 52 and in the other direction of flow from bottom to top due to pressure-related System on the upper flank of the annular groove 54 releases the gap 52. The gap 52 is by this measure only in the direction of flow from bottom to top as more constant Passage effective. In the direction of flow from top to bottom there can be a constant Passage exist with a different cross-section from the gap 52, through channels past the control ring 56, e.g. B. through the play 55 between the control ring 56 and the pin 39, from the annular groove 54 leads into the working space 53. One on this A wise differentiation of the constant passage in both directions of flow allows a great deal of freedom in defining attenuation characteristics in the Range of low piston speeds.

Claims (4)

Patentansprüche Verfahren zur Befestigung eines Kolbens auf einer Kolbenstange, insbesondere von hydraulischen Teleskopdämpfern für Kraftfahrzeuge, bei dem ein mit einer Bohrung versehener Kolben auf einen Zapfen einer Kolbenstange bis zum Anschlag an eine von dem Zapfen und der Kolbenstange gebildete Stützfläche gesteckt und zwischen dieser Stützfläche und einem gegenüber dem Zapfen radial vorstehenden Ringelement fest verspannt wird, wobei eine Verlängerung des Zapfens axial aus dem Kolben herausragt und beispielsweise zur Halterung von Funktionsteilen des Kolbens dient, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus der Bohrung des Kolbens axial hervorstehender Umfangsbereich des Zapfens durch Ansetzen eines Werkzeugs spanlos in einen Ringwulst umgeformt wird, der den Kolben unter axialer Vorspannung gegen die Stützfläche der Kolbenstange presst. Method for fastening a piston on a Piston rod, in particular of hydraulic telescopic dampers for motor vehicles, in which a piston provided with a bore on a pin of a piston rod up to the stop on a support surface formed by the pin and the piston rod inserted and between this support surface and a radially protruding relative to the pin Ring element is firmly clamped, with an extension of the pin axially from the Piston protrudes and, for example, to hold functional parts of the piston serves, characterized in that an axially protruding from the bore of the piston Circumferential area of the pin by placing a tool in an annular bead without cutting is deformed, which the piston under axial preload against the support surface of the Piston rod presses. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Zapfen (39) umfassendes Werkzeug das Material einer aus der Bohrung (38) des Kolbens (31) hervorstehenden Schulter (42, 62) des Zapfens durch einen Pressvorgang nach außen drückt und plastisch in einen Ringwulst (44) umformt, der den Kolben unter axialer Vorspannung gegen die Stützfläche (41) der Kolbenstange (40) presst. 2. The method according to claim 1, characterized in that a den Pin (39) comprising tool the material of one of the bore (38) of the piston (31) protruding shoulder (42, 62) of the pin by a pressing process on the outside and plastically deforms into an annular bead (44) that undershoots the piston axial preload against the support surface (41) of the piston rod (40). 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter (62) mit einem Einstich (67) versehen ist. 3. The method according to claim 2, characterized in that the shoulder (62) is provided with a recess (67). 4. Nach dem Verfahren von einem der Ansprüche 1 bis 3 hergeste!lten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß in einer von dem Ringwulst (44) und einer kreisringförmigen Ventilplatte (48), die mit einem Spalt (52) zwischen ihrer Innenbohrung (51) und der in diese hineinragenden Verlängerung (43) des Zapfens (39) versehen ist, gebildeten Ringnut (54) ein auf der Zapfenverlängerung (43) gleitverschieblicher Steuerring (56) mit Flankenspiel eingebaut ist, der den Spalt (52) in der einen Strömungsrichtung bei druckbedingter Anlage an der einen Flanke der Ringnut (54) sperrt und in der anderen Strömungsrichtung bei druckbedingter Anlage an der anderen Flanke der Ringnut freigibt. 4. According to the method of one of claims 1 to 3 produced Piston, characterized in that in one of the annular bead (44) and an annular Valve plate (48) with a gap (52) between their inner bore (51) and the extension (43) of the pin (39) protruding into this is, formed annular groove (54) on the pin extension (43) slidable Control ring (56) is installed with backlash, the gap (52) in one Direction of flow with pressure-related contact on one flank of the annular groove (54) blocks and in the other direction of flow in the event of pressure-related contact with the other Releases the flank of the annular groove.