DE4436907C2 - Blechkolbenstangenführung für ein Kolbenzylinderaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenstangenführung für ein Kolbenzylinderaggregat.

Aus der DE 42 07 099 C1 ist ein hydraulischer Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem Führungsverschluß für eine Kolbenstange bekannt, wobei der Führungsverschluß aus einer Abstütz- und Dichtungseinheit gebildet wird. Der Führungsverschluß stellt ein Blechteil dar, das sich radial an einem Zylinderrohr abstützt. Die verschlußseitige Führungsfläche gegenüber dem Zylinderrohr wird dabei lediglich von der Stirnfläche des Führungsverschlusses gebildet, wobei die Größe wesentlich von der Materialstärke der Führung abhängig ist. Daraus ergibt sich ein nachteiliges Führungsverhältnis zwischen dem Zylinder und der Kolbenstange, denn die Führungslänge gegenüber der Kolbenstange ist wesentlich größer ausgebildet als gegenüber dem Zylinder. Folglich führt die Kolbenstange die Kolbenstangenführung und nicht umgekehrt. Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist in der größeren radialen Elastizität bei radial angreifenden Kräften zu sehen. Der von der Kolbenstangenführung gebildete Ringraum verfügt über einen Zufluß seitens des Führungsteils, der von einem umlaufenden Spalt gebildet wird, der sich durch den Abstand der Ringformteile ergibt. Der Ringkörper 8 wird sich bei Radialkräften deformieren und ein Klemmen der Kolbenstange ist nicht ausgeschlossen.

Aus der DE-AS 16 50 955 ist eine Dichtung und Führung für die Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers oder einer Gasfeder bekannt, bei der die Führung aus einem Vollkörper, in der Regel Aluminium, besteht. Der Werkstoff Aluminium ist in Relation zur Funktion der Führung relativ teuer.

Die DE-OS 42 07 053 A1 beschreibt einen hydraulischen Schwingungsdämpfer, dessen Führungsverschluß ähnlich aufgebaut ist wie der der DE-PS 42 07 099 C1. Dabei treten dieselben Nachteile auf.

In der DE-OS 43 11 101 A1 wird eine einteilige Blechkolbenstangenführung beschrieben, die einen gestuften, kreisringförmigen, topfartigen Grundkörper aufweist, der u. a. mit der Zielsetzung, daß eine Elastizität gegenüber der Kolbenstange erreicht wird, ausgelegt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kolbenstangenführung zu realisieren, die einen ausreichend guten Widerstand gegen Radialkräfte in Verbindung mit einer verbesserter Führungsqualität aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafterweise ergibt sich durch den hohlen Querschnitt eine Gewichtsreduzierung in Verbindung mit einer Kosteneinsparung gegenüber einer Aluminiumkolbenstangenführung. Zur Stabilität und Festigkeit der Kolbenstangen­ führung ist der Querschnitt geschlossen ausgeführt. Dabei werden möglichst einfach geformte Blechteile eingesetzt. Für eine hohe Führungsqualität verläuft der andere der beiden Schenkel der Kolbenstangenführung parallel zur Wandung des Zylinders.

Zur weiteren Steigerung der Festigkeit der Kolbenstangenführung wird der Übergang zwischen den beiden Schenkeln von einer Umbördelung gebildet, wobei der parallel zur Wandung des Zylinders verlaufende Schenkel radial weiter innen bezogen auf die Umbördelung angeordnet ist. Der radiale Versatz stellt eine Auflagefläche für die Kolbenstangenführung im Zylinder dar, so daß keinerlei positionierungsaufwand bei der Montage aufgewandt werden muß.

Vorteilhafterweise weist der parallel zur Wandung verlaufende Schenkel mindestens eine Sicke zur Aufnahme einer Dichtung auf. Neben einer Verpressung der Kolbenstangenführungsteile können die Blechteile miteinander verschweißt sein.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch weist der den u-förmigen Ringkörper verschließende Schenkel einen radialen Überstand zum Ringkörper auf, an dem sich eine Führungsbuchse abstützt.

Für kleine Stückzahlen, die einfache Werkzeuge bedingen, besteht der Winkelkörper aus mindestens zwei Einzelteilen.

Bei einer Ausführungsform stützt sich der u-förmige Ringkörper mit seiner offenen Seite auf einem Stufenkörper ab, der den Ringkörper verschließt. Dabei ist die Führungsdichtung innerhalb einer von einer Stufe des Stufenkörpers und dem Ringkörper gebildeten Nut gekammert. Vorteilhafterweise stützt sich eine Führungsbuchse an einem Absatz des Stufenkörpers ab. Eine gesicherte Fixierung der Führungsbuchse ist damit gewährleistet.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 Ausführungsbeispiel für ein Kolbenzylinderaggre­ gat;

Fig. 2-4 Ausführungsformen einer Blechkolbenstangenführung.

Die Fig. 1 beschränkt sich in stark vereinfachtem Male auf ein Kolbenzylinderaggregat 1 in der Ausführungsform eines Einrohrdämpfers. Innerhalb eines Zylinders 3 ist eine axial bewegliche Kolbenstange 5 mit einem Kolben 7 angeordnet. Zur Befestigung des Aggregats 1 sind an der Kolbenstange 5 und dem Zylinder 5 entsprechende Anschlüsse in Form von Befestigungs­ augen 9 angeordnet. Eine Kolbenstangenführung 11, nur prin­ zipiell angedeutet, übernimmt die radiale Führung der Kolben­ stange 5 relativ zum Zylinder 3.

Die Fig. 2 beschränkt sich auf die Darstellung einer Kolben­ stangenführungsvariante. Diese Kolbenstangenführung 11 besteht im wesentlichen aus einem hohlen, ringförmigen Grundkörper 13. Der Grundkörper ist u-förmig ausgebildet und wird von einem Schenkel 15a eines Winkelblechkörpers abgeschlossen, wobei Stege des Grundkörpers achsparallel verlaufen. Der andere Schenkel 15b des Winkelblechkörpers verläuft parallel zur Zy­ linderwandung und übernimmt die Führung der Kolbenstangenfüh­ rung 11 gegenüber dem Zylinder 3. Der Übergang zwischen den beiden Schenkeln wird von einer Umbördelung 17 gebildet, wobei der zur Wandung verlaufende parallele Schenkel 15b radial weiter innen, bezogen auf die Umbördelung, verläuft. Es ent­ steht eine Auflagefläche 19 für die Kolbenstangenführung 11 innerhalb des Zylinders 3. Des weiteren versteift sich die Kolbenstangenführung 11 und der Schenkel 15a kann als Prall­ fläche für einen Puffer benutzt werden. Beide Blech­ teile 13, 15a/b werden miteinander verschweißt, so daß eine Unterbaueinheit entsteht.

Zur Abdichtung des Zylinders 3 gegenüber der Atmosphäre kommt eine Führungsdichtung 21 zur Anwendung, die innerhalb einer Sicke 23 des Schenkels 15b gekammert ist. Zusätzlich wird eine Kolbenstangendichtung 25 verwendet, die sich radial am Schen­ kel 15b zentriert und von einer Anschlagplatte gegenüber 27 der Unterbaueinheit fixiert wird. Für eine geringe Reibung innerhalb der Kolbenstangenführung 11 zur Kolbenstange sorgt eine Führungsbuchse 29. Diese wird radial von einer Führungs­ fläche 31 von einem Steg des u-förmigen Grundkörpers 13 ge­ bildet. Den axialen Freiheitsgrad der Führungsbuchse 31 be­ schränkt ein Überstand 33 des Winkelblechkörpers 15a/b. Sämt­ liche Bauteile werden über eine Verschließumbördelung 35 zusammengehalten, so daß die Kolbenstangenführung 11 als Bau­ einheit handhabbar wird. Mittels einer zumindest partiell um­ laufenden Sicke 37 erfolgt die Befestigung der Kolbenstangen­ führung 11 innerhalb des Zylinders 3.

Die Fig. 3 unterscheidet sich im wesentlichen von der Fig. 2, indem der Winkelblechkörper 15a/b aus zwei Einzelteilen be­ steht. Des weiteren kommen zwei Sickenreihen 37, 39 zur Anwen­ dung. Die axial innenliegende Sickenreihe 39 bildet Auflagen 41 für die Anschlagplatte 27, auf der die Kolbenstangendichtung 25 aufliegt, die wiederum den Grundkörper 13 samt der Führungs­ buchse 29 trägt. Die zweite Sickenreihe 37 verschließt das Kolbenzylinderaggregat 1.

Die Version nach Fig. 4 besteht aus einem Stufenkörper 41, an dem sich der u-förmige Ringkörper 13 abstützt und diesen abschließt. Sämtliche Einzelteile der Kolbenstangenführung 11 zentrieren sich an dem Stufenkörper 41. Ähnlich wie in Fig. 2 besitzt der Stufenkörper einen Absatz 43 zur Sicherung der Führungs­ buchse 29. Die Führungsdichtung 21 befindet sich in einer Nut 45, die von einer Stufe des Stufenkörpers 41 und dem Ringkörper 13 gebildet wird. Die Kolbenstangendichtung 25 und die Führungsdichtung 21 liegen axial unterhalb des Ringkör­ pers 13, so daß der Ringkörper gegenüber dem Stufenkörper 41 nicht hermetisch dicht sein muß. Auch diese Variante lädt sich unabhängig vom Kolbenzylinderaggregat zu einer Baueinheit vormontieren, indem eine Verschlußumbördelung 35 die Teile zusammenhält.

Claims (9)

1. Kolbenstangenführung (11) für ein Kolben-Zylinderaggregat (1), wobei die Kolbenstangenführung einen Blechkörper aufweist, der sich an dem Zylinder (3) radial und axial abstützt, wobei eine Führungsfläche von einer Führungsbuchse (29) gebildet wird und mindestens eine Kolbenstangendichtung (25) und mindestens eine Führungsdichtung (21) die Kolbenstangenführung gegenüber der Atmosphäre abdichtet, wobei die Kolbenstangenführung aus einem hohlen, u-ringförmigen Grundkörper (13) und einem Winkelblechkörper (15a;b) bzw. Stufenkörper (41) besteht, deren Körperseiten einen geschlossenen Querschnitt bilden, wobei der Win­ kelblechkörper bzw. der Stufenkörper (41) den Ring (13) mit einem seiner beiden Schenkel (15a) axial verschließt und der andere der beiden Schenkel (15b) parallel zur Wandung des Zylinders (3) verläuft, wobei sich eine Anschlagplatte (27) an der Kolbenstangenführung (11) abstützt, die die Kolbenstangendichtung (25) axial fixiert und die Abstützung und die Befestigung der Anschlagplatte (27) über den parallel zur Wandung des Zy­ linders (3) verlaufenden Schenkel (15b) erfolgt.

2. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen den beiden Schenkeln (15a, b) von einer Umbördelung (17) gebildet wird, wobei der parallel zur Wandung des Zylinders verlaufende Schenkel (15b) radial weiter innen bezogen auf die Umbördelung (17) angeordnet ist.

3. Kolbenstangenführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der parallel zur Wandung verlaufende Schenkel (15b) mindestens eine Sicke (23) zur Aufnahme einer Dichtung (21) aufweist.

4. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechteile (15, 13) miteinander verschweißt sind.

5. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den u-förmigen Ringkörper (13) verschließende Schenkel (15a) einen radialen Überstand (13) zum Ringkörper aufweist, an dem sich eine Führungs­ buchse (29) abstützt.

6. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelblechkörper (15a, b) aus mindestens zwei Einzelteilen besteht.

7. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der u-förmige Ringkörper (13) mit seiner offenen Seite auf einem Stufenkörper (41) abstützt, der den Ringkörper (13) verschließt.

8. Kolbenstangenführung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsdichtung (21) innerhalb einer von einer Stufe des Stufenkörpers (41) und dem Ringkörper (13) gebildeten Nut (45) gekammert ist.

9. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Führungsbuchse (29) an einem Absatz (43) des Stufenkörpers (41) abstützt.