DE4311100B4

DE4311100B4 - Einteilige Blechkolbenstangenführung für einen Schwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE4311100B4
Application number: DE19934311100
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Förster
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1993-04-03
Filing date: 1993-04-03
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2013-04-04
Also published as: DE4311100A1

Abstract

Einteilige Blechkolbenstangenführung für einen Schwingungsdämpfer, der u. a. aus einem Behälterrohr und einem dämpfmediumgefüllten Druckrohr besteht, wobei das Behälterrohr und das Druckrohr einen Ausgleichsraum bilden, wobei des Weiteren eine Kolbenstangendichtung den Schwingungsdämpfer gegenüber der Atmosphäre verschließt, umfassend einen gestuften kreisringförmigen, topfartigen Grundkörper mit einem Flansch, der eine konzentrische Führungsfläche und mindestens eine Anschlagfläche für eine Lagerbuchse aufweist, eine Auflagefläche für die Kolbenstangendichtung und jeweils eine Führungsfläche gegenüber dem Behälterrohr und dem Druckrohr, mindestens eine Rückflussöffnung, die mit dem Ausgleichsraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die der Kolbenstange (11) zugewandte Seite der Rückflussöffnung(en) (43) in die Auflagefläche (37) für die Kolbenstangendichtung (9) eingeprägt ist, sodass auf einem Längenabschnitt die Rückflussöffnung(en) (43) von der Unterseite der Kolbenstangendichtung (9) und der/den Einprägung(en) in die Auflagefläche (37) der Kolbenstangenführung (7) gebildet wird/werden, wobei die Führungsfläche (19) mindestens einen Entlüftungskanal (49) bildet, der mit Abführprägungen (51) in Verbindung steht, die in einen von einem...

Description

Die Erfindung betrifft eine einteilige Blechkolbenstangenführung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Es ist bei dieser Gattung von Schwingungsdämpfern allgemein üblich, dass einerseits das Lecköl zwischen der Kolbenstange und der Führung und andererseits das immer wieder auftretende Gas im Druckrohr über den Kolbenstangenführungskomplex in den Ausgleichsraum abgelassen werden. Dadurch wird vermieden, dass die Kolbenstangendichtung vom hohen Dämpfungsdruck beaufschlagt wird bzw. durch das Vorhandensein von Gas im Hochdruckbereich Fehlfunktionen und Poltergeräusche verursacht werden. Bei hochbeanspruchten Schwingungsdämpfern dieser Art ist es zwecks Funktionsverbesserung ebenfalls üblich, einen Gasdruck einzufüllen. Dieser Gasdruck fördert die Kraftschlüssigkeit des Dämpfers und unterdrückt die Neigung zur Schaumbildung. Damit das Gas sich nicht über die Kolbenstangendichtung in die Atmosphäre verflüchtigt, enthält der Dämpfer zusätzlich eine Gassperre. Die Gassperre ist praktisch ein leichtgängiges Gummi-Schlauchventil, das stets dafür sorgt, dass die Kolbenstangendichtung voll im Öl steht, und dass das Gas bei Stillstand des Schwingungsdämpfers keinen Zutritt in diesen Raum hat, um von hier aus über die Kolbenstangenoberfläche nach außen zu gelangen. Aufgrund guter, jedoch auch teurer Dichtungsmaterialien ist es allerdings auch in einigen Fällen schon möglich, ganz auf eine Gassperre zu verzichten. Die Kolbenstangenführung besteht wie üblicherweise in der Hauptsache aus einem starren Trägerteil, das zumeist aus Sinter oder ähnlichen formbindbaren Werkstoffen (Aluminiumdruckguss, Zinkdruckguss) hergestellt ist.
Problematisch ist bei der Herstellung dieser Teile stets die Entformbarkeit der komplizierten Rückflussöffnungen, wobei unerwünschte Grate entstehen. Wird dieser Grat abgearbeitet, so können unerwünschte Schmutzpartikel in das Dämpfmedium gelangen, die wiederum die Funktion der Dämpfventile gefährden. Das Entgraten beispielsweise mittels punktueller Sandstrahlung verteuert das ohnehin schon teure Einzelteil erheblich.

Die durch den Sinterwerkstoff hervorgerufenen Nachteile bei einer Kolbenstangenführung können durch eine Blechkolbenstangenführung verringert werden. Aus der DE 40 30 788 A1 ist beispielsweise eine einteilige Blechkolbenstangenführung bekannt. Die dort beschriebene Kolbenstangenführung weist jedoch einige Nachteile auf.

Ein Hauptkritikpunkt ist der große Bauraumbedarf in axialer Richtung. Soll zusätzlich noch ein Zuganschlagpuffer eingesetzt werden, verkürzt sich der nutzbare Hubweg des Schwingungsdämpfers beträchtlich.

Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass durch die Anordnung der Kolbenstangendichtung zur Kolbenstangenführung eine Desachsierung auftreten kann, sodass die Kolbenstangendichtung eine ungleichmäßige Dichtfunktion ausführt.

Die DE 41 15 382 A1 zeigt eine zweiteilige Blechkolbenstangenführung, die in dem Blechteil, das den Ölsumpf unterhalb der Kolbenstangendichtung bildet, mindestens einen Schleppölentlastungskanal aufweist, der eingeprägt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Blechkolbenstangenführung zu realisieren, die die aufgezeigten Nachteile vermeidet und eine einfachere Herstellung mit sich bringt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst.

Durch die Einprägungen wird praktisch der Durchmesser der Rückflussöffnungen und ein zusätzlicher Umgebungsbereich an axialem Bauraum eingespart. Gleichzeitig ergibt sich eine günstige Lage der Rückflussöffnungen zum Grund der Kolbenstangenführung, sodass eine zuverlässige Sperrwirkung des vom Grundkörper gebildeten Ölsumpfes gewährleistet wird in Verbindung mit einer relativ geringen Ölmenge im Vergleich zum genannten Stand der Technik.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Kolbenstangenführung eine Zentrierfläche für die Kolbenstangendichtung besitzt, wobei die Zentrierfläche Bestandteil der Stufung der Kolbenstangenführung ist. Mit dieser vorteilhaften Maßnahme wird das Problem der Deachsierung wirksam behoben, sodass eine gleichmäßige Dichtfunktion der Kolbenstangendichtung gewährleistet ist.

Um die Fertigungskosten für die Kolbenstangenführung niedrig zu halten, bildet die Führungsfläche mit der Lagerbuchse eine Übergangspassung und die Lagerbuchse ist durch mehrfaches Verstemmen mit der Kolbenstangenführung zwischen der/den Anschlagfläche(n) axial fixiert: Dabei kann die Qualität der Passung relativ grob gewählt werden. Bei der Montage der Lagerbuchse erfolgt das Verstemmen der Kolbenstangenführung in einem Arbeitsgang.

Zur besseren Raumausnutzung bestimmen der Flansch und das Druckrohr einen Ringraum, in dem ein Zuganschlagpuffer angeordnet ist.

Einfacherweise kann der Entlüftungskanal durch eine konusförmige Ausbildung der Führungsfläche gebildet werden, bei der gleichzeitig eine Montaghilfe entsteht, da sich die Kolbenstangenführung über den Konus selbst zentriert.

Zusätzlich kann durch die besondere Ausbildung der Kolbenstangenführung der Werkzeugverschleiß des Umformwerkzeuges deutlich reduziert werden.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
1 Kolbenstangenführung mit Zuganschlagpuffer 2 Kolbenstangenführung mit Entlüftungswinkelring Die Figur zeigt das kolbenstangenaustrittsseitige Ende eines Schwingungsdämpfers 1. Innerhalb eines Behälterrohres 3 ist ein Druckrohr 5 angeordnet, daß von einer Kolbenstangenführung 7 relativ zum Behälterrohr 3 zentriert wird. Eine Kolbenstangendichtung 9 dichtet den Schwingungsdämpfer 1 ab, indem eine axial bewegliche Kolbenstange 11 von einer Lagerbuchse 13 geführt wird. Desweiteren weist der Schwingungsdämpfer 1 einen Zuganschlag 15 auf, der mit einem nicht dargestellten kolbenstangenseitigen Anschlag zusammenwirkt.
Die Kolbenstangenführung 7 verfügt über eine Führungsfläche 17 die die Kolbenstangenführung 7 radial zum Behälterrohr 3 fixiert. Eine weitere Führungsfläche 19 geht mit dem Druckrohr 5 eine Preßpassung ein und positioniert damit das Druckrohr 5 relativ zum Behälterrohr 3. Ein Flansch 21 bildet eine konzentrische Führungsfläche 23 für die Lagerbuchse 13.
Die Kolbenstangenführung 7 besitzt eine Anzahl von Anschlag- bzw. Auflageflächen. Zum einen bildet das obere Ende eine Auflagefläche 25 für die Umbördelung 27 des Behälterrohres 3. Vorteilhafterweise spielt der Abstand der Fläche 25 zur Kolbenstangendichtung 9 nur eine untergeordnete Rolle, da dieser Abstand durch den Umbördelungsvorgang leicht ausgeglichen werden kann. Eine weitere Auflagefläche 29 fixiert die Kolbenstangenführung 7 in axialer Richtung innerhalb des Schwingungsdämpfers 1.
Für die Lagerbuchse 13 besitzt die Kolbenstangenführung 7 eine Anschlagfläche 31. Diese kann umlaufend oder auch nur partiell angeformt sein. Zur axialen Sicherung der Lagerbuchse 13 wird die Kolbenstangenführung 7 im Flanschbereich umlaufend mehrfach verstemmt 32. Damit kann die zwischen der Lagerbuchse 13 und dem Flansch 21 vorgesehen Übergangspassung relativ grob toleriert werden. Ein von dem Flansch 21 und dem Druckrohr 5 gebildeter Ringraum 33 wird endseitig von einer Zuganschlagfläche 35 begrenzt.
Die Kolbenstangendichtung 9 ruht auf einer Auflagefläche 37 und wird von einer Zentrierfläche 39 radial fixiert. Dadurch ergibt sich eine gemeinsame Bezugsebene für die Kolbenstangendichtung 9 und die Lagerbuches 13, so daß Desachsierungsfehler minimiert sind.
Der gestufte Grundkörper der Kolbenstangenführung 7 bildet einen Ölsumpf 41, der über mindestens eine Rückflußöffnung 43 mit einem Ausgleichsraum 45 verbunden ist. Zur Bauraumminimierung ist jede Rückflußöffnung 43 in die Auflagefläche 19 eingeprägt. Dadurch bildet die Unterseite der Kolbenstangendichtung 9 mit der Auflagefläche 19 den Eintritt in die Rückflußöffnung 43. Wie aus der Figur zu entnehmen ist, endet die Rückflußöffnung 43 in dieser Ausführungsform in einem Biegeradius, so daß entgegen dem genannten Stand der Technik keine axiale Baulänge der Kolbenstangenführung 7 für die Rückflußöffnung 43 benötigt wird.
Bis auf einzelne Biegeradien weisen sämtliche Flächen der Kolbenstangenführung 7 eine Funktion auf, so daß man insgesamt von einer optimalen Bauraumausnutzung sprechen kann.
Die 2 stellt eine Abwandlung der 1 dar, bei der ein zusätzlicher Entlüftungswinkelring 47 montiert wird. Dieser bildet mit der Kolbenstangenführung 7 im Austrittsbereich der Rückflußöffnungen 43 und der Innenwandung des Behälterrohres 3 eine Art Syphon, der die Schaumbildung wirksam verhindert.
Es kann vorkommen, daß sich im Ringraum 33 Lufteinschlüsse sammeln. Deshalb weist die Führungsfläche 19 mindestens einen Entlüftungskanal 49 auf, der in Abführprägungen 51 mündet. Der Entlüftunsgskanal 49 kann aus eine Anzahl von Sicken bestehen, aber auch aus einer leicht konusförmigen Führungsfläche 19. Für die Abführprägungen 51 kann man wahlweise den Entlüftungswinkelring 47 oder die Rolbenstangenführung 7 heranziehen.
Beim Dämpferbetrieb wird die Sammelluft über den Entlüftungskanal 49 und die Abführprägungen 51 in einen Winkelringraum 53 abgeführt. Dieser ist stets mit Dämpfmedium gefüllt, so daß das Luft-Öl-Gemisch kontrolliert in den Ausgleichsraum 45 abgeblasen werden kann. Übersteigt die Niveaulage des Dämpfmediums den Entlüftungswinkelring 47, so rinnt es an der Innenwand des Behälterrohres 3 in den Ausgleichsraum 45.

Claims

Einteilige Blechkolbenstangenführung für einen Schwingungsdämpfer, der u. a. aus einem Behälterrohr und einem dämpfmediumgefüllten Druckrohr besteht, wobei das Behälterrohr und das Druckrohr einen Ausgleichsraum bilden, wobei des Weiteren eine Kolbenstangendichtung den Schwingungsdämpfer gegenüber der Atmosphäre verschließt, umfassend einen gestuften kreisringförmigen, topfartigen Grundkörper mit einem Flansch, der eine konzentrische Führungsfläche und mindestens eine Anschlagfläche für eine Lagerbuchse aufweist, eine Auflagefläche für die Kolbenstangendichtung und jeweils eine Führungsfläche gegenüber dem Behälterrohr und dem Druckrohr, mindestens eine Rückflussöffnung, die mit dem Ausgleichsraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die der Kolbenstange (11) zugewandte Seite der Rückflussöffnung(en) (43) in die Auflagefläche (37) für die Kolbenstangendichtung (9) eingeprägt ist, sodass auf einem Längenabschnitt die Rückflussöffnung(en) (43) von der Unterseite der Kolbenstangendichtung (9) und der/den Einprägung(en) in die Auflagefläche (37) der Kolbenstangenführung (7) gebildet wird/werden, wobei die Führungsfläche (19) mindestens einen Entlüftungskanal (49) bildet, der mit Abführprägungen (51) in Verbindung steht, die in einen von einem Entlüftungswinkelring (47) bestimmten Winkelringraum (53) münden.
Blechkolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangenführung (7) eine Zentrierfläche (39) für die Kolbenstangendichtung (9) besitzt, wobei die Zentrierfläche (39) Bestandteil der Stufung der Kolbenstangenführung (7) ist.
Blechkolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (23) für die Lagerbuchse (13) mit der Lagerbuchse (13) eine Übergangspassung bildet und die Lagerbuchse (13) durch mehrfaches Verstemmen der Kolbenstangenführung (7) zwischen der/den Anschlagfläche(n) (31) axial fixiert ist.
Blechkolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (21) und das Druckrohr (5) einen Ringraum (33) bestimmen, in dem ein Zuganschlagpuffer (15) angeordnet ist.
Blechkolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (19) konusförmig ausgebildet ist.