DE3151050C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen hydrauli­ schen Teleskopstoßdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1.

Hydraulische Stoßdämpfer in Zweirohrausführung werden vor allem in McPherson-Aufhängungen zum Einsatz gebracht, in denen sie das eigentliche senkrechte Stützelement der Auf­ hängung bilden.

Bei einer McPherson-Aufhängung unterliegt das senkrechte Stützelement erheblichen Biegebelastungen. Um diesem Stützelement keine übermäßigen Abmessungen zu geben und um das Gewicht seiner Bestandteile auf das unbedingt erfor­ derliche Mindestmaß zu beschränken, wird für den Stoßdämp­ fer eine Stahlstange eingesetzt, deren Durchmesser in be­ zug auf die von ihr aufzunehmenden Biegebelastungen rela­ tiv klein ist. Aufgrund dieser Belastungen unterliegt die Stange in gewissem Ausmaß Biegeverformungen, so daß die Buchse aus einem Werkstoff mit niedrigem Reibungskoeffi­ zienten, die für die Führung der Stange im Ringkopf sorgt, sehr hohen Berührungsdrücken ausgesetzt ist. Diese Drücke sind nicht gleichmäßig über den ganzen Umfang der Buchse verteilt, sondern konzentrieren sich auf zwei vorwiegende Bereiche, die in einer parallel zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichteten Ebene einander diametral ge­ genüberliegen, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Biegebelastung durch die Beschleunigungen und Abbremsungen eines Fahrzeugs häufiger in dieser Richtung auftreten. Auch die seitlichen Belastungen, verursacht durch Kurven­ fahrt mit hoher Geschwindigkeit, können übermäßige Berüh­ rungsdrücke in anderen als den vorgenannten Bereichen her­ vorrufen.

Übermäßige Berührungsdrücke auf der Innenfläche der Buchse führen sowohl zu einem abnormen Verschleiß in den vorwie­ gend berührten Bereichen als auch zu einer gewissen Stemm­ belastung der Stange des Stoßdämpfers beim Gleiten.

Ein Stoßdämpfer der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art ist aus der DE-OS 28 07 391 bekannt. Bei diesem Stoßdämpfer ist das erste Hülsenteil, welches einen koaxialen zylindrischen Sitz zur Führung der Stange bildet über einen Abschnitt vergrößerten Durchmessers unmittelbar mit dem Außenrohr verbunden. Um eine Bewegung in radialer Richtung zu ermöglichen, ist zwischen dem Hülsenteil und einer von dieser getragenen Gleitbuchse ein elastisches Element angeordnet, welches beispielsweise aus Gummi be­ stehen kann.

Aus der DE-OS 24 55 267 ist ferner bereits ein Stoßdämpfer bekannt, bei dem die Führung für die Kolbenstange von ei­ ner Büchse gebildet ist, die über einen membranartigen Flansch am Außenrohr befestigt ist, wodurch eine Winkelbe­ weglichkeit mit nur kleinem Rückstellmoment erreicht wer­ den soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoßdämp­ fer der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, bei dem unter Beibehaltung der Bewegungs­ möglichkeit in radialer Richtung auf zusätzliche elasti­ sche bzw. federnde Element verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentan­ spruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Ringkopf von zwei getrennten, koaxialen Hülsentei­ len gebildet wird und daß das innere Hülsenteil am oberen Ende des Innenrohrs und das äußere am oberen Ende des äußeren Rohrs zentriert ist und daß beide Hülsenteile über einen gemeinsamen unterhalb des Ringraums ausgebildeten Klemmabschnitt zentriert und fest miteinander verbunden sind. Durch die beiden Hülsenteile wird der Ringkopf we­ sentlich leichter als ein massiver Ringkopf aus gesinter­ tem Stahl, wodurch sich eine Massenverringerung in der Aufhängung des Fahrzeugs ergibt. Der Ringkopf ist einfach und kostengünstig herstellbar. Die Montage ist sehr ein­ fach und zeitsparend.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Teillängsschnitt des Oberteils eines Stoß­ dämpfers nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine zerlegte perspektivische Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Einzelteile und

Fig. 3 einen Längsschnitt einer Detailvariante der Kon­ struktion in Fig. 1.

In dieser gesamten Beschreibung und in den Patentansprü­ chen beziehen sich die Bezeichnungen "obere, -r, -s" bzw. "untere, -r, -s" und entsprechende Ausdrücke auf die von einem Stoßdämpfer in der Aufhängung eines Kraftfahrzeugs am häufigsten eingenommene Einbaulage, in der das obere Ende des Stoßdämpfers dasjenige ist, aus dem die Stange des Kolbens austritt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 umfaßt der hydrauli­ sche Teleskopstoßdämpfer zwei koaxial zueinander angeord­ nete Rohre 10, 12. Das Innenrohr 12 stellt den Zylinder dar, in dem ein in der Zeichnung nicht dargestellter, mit Ventil ausgerüsteter Kolben gleitet. Mit dem Kolben ist eine Stange 16 verbunden, die aus dem Stoßdämpfer an sei­ nem oberen Ende austritt.

Zwischen der beiden Rohren 10 und 12 befindet sich ein mit 18 bezeichneter ringförmiger Zwischenraum, der in bekann­ ter Weise die Aufgabe hat, aus dem Inneren der Kammer des Zylinders vom Innenrohr 12 gebildeten einen Teil des Öls beim Kontraktionshub des Stoßdämpfers aufzunehmen.

Im Oberteil des Außenrohrs 10 ist ein Ringkopf ausgebil­ det, der die Verbindung der beiden Rohrs 10 und 12 unter­ einander herstellt. Diese Verbindung faßt zwei dickwandi­ ge, geformte Hülsenteile, die mit 20 bzw. 22 bezeichnet sind.

Das Hülsenteil 20 hat an seinem unteren Ende einen äuße­ ren, radialen Bund 24, der auf dem oberen Ende des Innen­ rohrs 12 ruht. Auf den radialen Bund 24 folgen in dem Zwi­ schenraum 18 ein ringförmiger, zylindrischer Mantel 26 und ein Kragen 28. Das obere Ende des Innenrohrs 12 ist im Mantel 26 eingespannt und zentriert. Um eine gute Einspan­ nung und eine gute Zentrierung zu erreichen, weist der Mantel 26 eine geprägte, zylindrische Innenfläche 27 auf.

Der Kragen 28 erstreckt sich radial in den Zwischenraum 18 und besitzt einen kreisförmigen, äußeren Rand 30, der zu dem weiter unten erläuterten Zweck direkt am Außenrohr 10 angeordnet ist.

Vom radialen Bund 24 erstreckt sich ein rohrförmiges Teil 32 nach oben. Dieser rohrförmige Teil 32 hat von unten nach oben einen kurzen Klemmabschnitt 34 mit größerem Durchmesser und einen langen Abschnitt 36 mit geringfügig kleinerem Durchmesser.

Der Klemmabschnitt 34, der direkt an den Bund 24 an­ schließt, weist eine geprägte, zylindrische Außenfläche 38 auf. Die Fläche 38 verläuft zu der zylindrischen Innenflä­ che 27 koaxial.

Auch der zylindrische, rohrförmige Teil 32 besitzt eine geprägte, zylindrische und mit den Flächen 27 und 38 koaxiale Innenfläche 40.

Die Innenfläche 40 stellt einen Sitz dar, der eine Gleit­ buchse 42 aufnimmt. Die Gleitbuchse 42 besteht aus einem Werkstoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten. Vorzugswei­ se handelt es sich hierbei um eine gespaltene Buchse der allgemein bekannten Art, gebildet durch einen in Längs­ richtung gespaltenen, ringförmigen Körper aus Stahl, der auf seiner Innenfläche eine Auskleidung aus porösem, mit Polytetrafluoräthylen imprägnierten Kupfer trägt.

Die Gleitbuchse 42 stellt ein Gleitlager für die Stange 16 im oberen Teil des Stoßdämpfers dar.

Das Hülsenteil 22 umfaßt einen zylindrischen Abschnitt 44, der den rohrförmigen Teil 32 des die Gleitbuchse 42 hal­ tenden Hülsenteiles 20 umgibt. Der Klemmabschnitt 34 des Hülsenteiles 20 ist über seine Außenfläche 38 im unteren Ende des zylindrischen Abschnitts 44 eingespannt und zen­ triert.

Der zylindrische Abschnitt 44 des Hülsenteiles 22 besitzt einen Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurch­ messer des zylindrischen eingezogenen Abschnitts 36 des die Gleitbuchse 42 haltenden Hülsenteiles 20. Auf diese Weise besteht zwischen den beiden Abschnitten 36 und 44 ein ringförmiges Spiel oder ein freier Ringraum 45.

Der zylindrische Abschnitt 44 erstreckt sich im wesentli­ chen um das rohrförmige Teil 32 bis zu dessen oberen Ende; darüber hinaus weist das Hülsenteil 22 einen eingesenkten, im wesentlichen kugelstumpfförmigen Teil 46 auf.

Der kugelstumpfförmige Teil 46 verläuft nach oben in einen ringförmigen, radialen Teil 48, auf den ein ringförmiger Rand 50 folgt.

Der radiale Teil 48 besitzt eine obere, ringförmige und ebene Fläche 52. Der Rand 50 weist innen und außen je eine zylindrische Fläche 54 bzw. 56 auf. Die drei Flächen 52, 54 und 56 werden vorzugsweise durch Prägung ausgebildet. Die Fläche 56 liegt an ihrem Umfang an der Innenfläche des Außenrohrs 10 zwecks Zentrierung an.

Die beiden Flächen 52 und 54 bilden einen Sitz, in dem ein Verstärkungsring 58 aus Metall ruht. Der Ring 58 stellt eine Stütze für eine Lippendichtung 60 der bekannten Art dar, die mit der Stange 16 am oberen Ende des Stoßdämpfers in Berührung steht.

Über dem Rand 50 und über dem Verstärkungsring 58 ist durch Stauchen eine radiale obere Schulter 62 des Außen­ rohrs 10 ausgebildet. Zwischen der Oberseite des Verstär­ kungsringes 58 und der Schulter 62 ist eine flache Dich­ tungsscheibe 64 aus Gummi oder ähnlichem Material einge­ legt, die die Verbindung zwischen dem Außenrohr 10 und dem Verstärkungsring 58 dicht abschließt.

Die Schulter 62 sorgt unter anderem dafür, daß die richti­ ge gegenseitige axiale wie radiale Lage der beiden Rohre 10 und 12 sowie der beiden Hülsenteile 20 und 22 unter Einspannung des radialen Bunds 24 des Hülsenteiles 20 zwi­ schen den entsprechenden Enden des Rohrs 12 und dem Hül­ senteil 22 beibehalten wird.

Nach einer in Fig. 3 veranschaulichten Variante endet der wiederum mit 46 bezeichnete kegelstumpfförmige Teil des Hülsenteiles 22 oben in einem radialen Teil 148, die dem radialen Teil 48 analog ist, der jedoch am Umfang einen durch Stanzen erhaltenen, kreisförmigen Rand 156 zur Zen­ trierung gegenüber dem Außenrohr 10 besitzt. Dieses radia­ le Teil 148 weist eine ebene, obere Fläche 152 auf, auf der ein Verstärkungsring 158, analog dem Verstärkungsring 58, ruht, dessen Außendurchmesser jedoch dem Innendurch­ messer des Außenrohrs 20 entspricht. Wiederum wird die Baugruppe durch eine Schulter 62 am Außenrohr 10 gehalten, die über eine zwischen der Schulter 62 und dem Verstär­ kungsring 158 eingelegte, flache Dichtungsscheibe 164 ge­ gen das kegelstumpfförmige Teil 46 drückt.

In dem durch die Hülsenteile 20 und 22 gebildeten Ringkopf stellt der zwischen der Stange 16 und dem kegelstumpfför­ migen Teil 46 des Hülsenteiles 22 bestehende freie Raum einen Sammelsumpf für das Öl dar, der zwischen der Stange 16 und der Gleitbuchse 42 nach oben gelangt. Im kegel­ stumpfförmigen Teil 46 ist eine runde Öffnung 66 ausgebil­ det, durch die das überschüssige Öl vom Sumpf zum Zwi­ schenraum 18 ablaufen kann. Damit das Öl den Zwischenraum 18 ohne weiteres erreichen kann, ist im radialen Kragen 28 des die Gleitbuchse 42 haltenden Hülsenteils 20 mindestens eine Kerbe oder Aussparung 68 (oder eine oder mehrere Öff­ nungen anderer Art) vorgesehen.

Wie sich aus Fig. 1 ersehen läßt, wird die Gleitbuchse 42, die die Stange 16 gleitend führt, lediglich im langen ein­ gezogenen Abschnitt des Hülsenteiles 20 gehalten. Das Vor­ handensein des Ringraumes 45 am Umfang gibt dem Abschnitt 36 die Möglichkeit einer Biegung gegenüber dem kurzen Klemmabschnitt 34 in radialen, durch die Längsachse des Stoßdämpfers gehenden Ebenen, so daß er den Biegungen der Stange 16 aufgrund der seitlichen Lasten folgen kann. Hierdurch sind die Drücke auf die Gleitbuchse 42, die von der Biegung der Stange 16 ausgehen, weniger intensiv, da sie sich auf größere Flächenbereiche als diejenigen ver­ teilen, die von den Drücken betroffen wären, wenn die Gleitbuchse 42 nicht in der Lage wäre, ihre Position seit­ lich zu ändern.

Zur radialen, elastischen Verschiebung der Gleitbuchse 42 aufgrund der Krafteinwirkungen der Stange 16 trägt in ge­ wissem Maße auch eine eventuelle Elastizität des Hülsen­ teiles 22 und des Innenrohrs 12 bei. Infolge dieser Ela­ stizität könnten sich die Ränder des Innenrohrs 12 und der Gleitbuchse 42, zwischen denen der Bund 24 eingespannt ist, seitlich verschieben. Eine übermäßige, seitliche Ver­ schiebung wird durch den Kontakt des Randes 30 mit dem Außenrohr 10 verhindert.

• Bezugszeichenliste 10 Außenrohr
  12 Innenrohr
  16 Stange
  18 Zwischenraum
  20 koaxiales Hülsenteil
  22 weiteres koaxiales Hülsenteil
  24 Bund
  26 zylindrischer Mantel
  27 zylindrische Innenfläche
  28 Kragen
  30 äußerer Rand
  32 rohrförmiger Teil
  34 Klemmabschnitt
  36 eingezogener Abschnitt
  38 zylindrische Außenfläche
  40 Innenfläche
  42 Gleitbuchse
  44 zylindrischer Abschnitt
  45 Ringraum
  46 kegelstumfförmiger Teil
   48 radialer Teil
   50 Rand
   52 ebene Fläche
   54 zylindrische Fläche
   56 zylindrische Fläche
   58 Verstärkungsring
   60 Lippendichtung
   62 Schulter
   64 Dichtungsscheibe
   66 Öffnung
   68 Kerbe bzw. Aussparung
  148 radialer Teil
  156 Rand
  152 Fläche
  158 Verstärkungsring

Claims (11)

1. Hydraulischer Teleskopstoßdämpfer in Zweirohrausfüh­ rung, umfassend zwei koaxiale Rohre, von denen das ei­ ne außen und das andere mit einem Zwischenraum innen angeordnet ist, und von denen das Innenrohr einen Zy­ linder für einen mit einer Stange versehenen Kolben bildet, die unter Abdichtung aus dem Stoßdämpfer an seinem oberen Ende durch einen den beiden Rohren ge­ meinsamen Ringkopf austritt, der im oberen Ende des Außenrohrs zentrisch zugeordnet und axial zwischen ei­ ner ringförmigen Schulter des oberen Endes des Außen­ rohrs und dem oberen Ende des Innenrohrs eingespannt und mit dem Innenrohr zentrisch verbunden ist, wobei der Ringkopf ein erstes Hülsenteil aufweist, mit einem ringförmigen Teil, der einen koaxialen zylindrischen Sitz zur Führung der Stange bildet, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ringkopf ein weite­ res koaxiales Hülsenteil (22) aufweist, daß das erste Hülsenteil (20) an seinem unteren Ende (34) starr mit dem weiteren Hülsenteil (22) verbunden ist, und daß zwischen dem rohrförmigen Teil (32) und dem weiteren Hülsenteil (22) ein zum oberen Ende hin offener Ring­ raum (45) gebildet ist.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülsenteile (20, 22) separa­ te Teile sind und daß das innere Hülsenteil (20) am oberen Ende des Innenrohrs (12) und das äußere Hülsen­ teil (22) am oberen Ende des Außenrohrs (10) zentriert ist und daß beide Hülsenteile (20, 22) über einen ge­ meinsamen unterhalb des Ringraums (45) ausgebildeten Klemmabschnitt (34) zentriert und fest miteinander verbunden sind.

3. Stoßdämpfer nach einem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß das äußere Hülsenteil (22) einen oberen, ringförmigen Rand (50) aufweist, der axial an einer ringförmigen Schulter (62) des Außenrohrs (10) abgefangen ist und daß das innere Hülsenteil (20) an seinem unteren Ende einen radial nach außen verlaufenden Bund (24) besitzt, der an dem unteren Ende des äußeren Hülsenteils (22) und dem oberen Ende des Innenrohrs (12) anliegt.

4. Stoßdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Bund (24) ein nach unten gerichteter, zylindrischer Mantel (26) ausgebildet ist, der im Zwischenraum (18) liegt und in dem das obere Ende des Innenrohrs (12) eingespannt und zen­ triert ist.

5. Stoßdämpfer nach einem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Gleit­ buchse (42) in einem eingezogenen Abschnitt (36) des rohrförmigen Teils (32) des Hülsenteiles (20) angeord­ net ist.

6. Stoßdämpfer nach einem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß der zylin­ drische Mantel (26) des Hülsenteils (20) an seinem un­ teren Ende einen Kragen (28) besitzt, der sich radial in den Zwischenraum (18) hinein erstreckt und einen kreisförmigen äußeren Rand (30) aufweist, der nur mit sehr geringem Spiel von der inneren Mantelfläche des Außenrohrs (10) entfernt ist.

7. Stoßdämpfer nach einem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß das äußere Hülsenteil (22) einen unteren zylindrischen Abschnitt (44), einen nach oben sich erweiternden, kegelstumpf­ förmigen Teil (46) und ein sich nach oben anschließen­ des Ende (48, 50) aufweist.

8. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schul­ ter (62) am Ende des Außenrohrs (10) und einer ebenen Fläche (52) an einem radialen Teil (48) des äußeren Hülsenteils (22) eine Dichtungsscheibe (64) und ein Verstärkungsring (58) eingespannt sind.

9. Stoßdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vom oberen Ende (48, 50) des äußeren Hülsenteils (22) gebildete ringförmige Rand (50) den Verstärkungsring (58) umschließt und daß eine Stirnfläche des Randes (50) an der Schulter (62) an­ liegt.

10. Stoßdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsscheibe (46) ein­ teilig mit einer Lippendichtung (60) verbunden ist.

11. Stoßdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die radial äußere Mantelfläche des Verstärkungsrings (158) an der radial inneren Man­ telfläche des Außenrohrs (10) anliegt und daß der ringförmig radiale Teil (148) bis zur inneren Mantel­ fläche des Außenrohrs (10) verläuft.