DE102004007961A1 - Oscillation damper with extension stop has first spring designed as elastic component and second spring designed as helical spring, whereby elastic component is bounded by sleeve n its radial diameter enlargement - Google Patents

Oscillation damper with extension stop has first spring designed as elastic component and second spring designed as helical spring, whereby elastic component is bounded by sleeve n its radial diameter enlargement Download PDF

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Abstract

The oscillation damper (1) comprises a piston rod (5) axially movable in a cylinder (3) and having a first support (17) for a first spring which in its turn supports a second support for a second spring. The first spring (21) is designed as an elastic component and the second spring (25) is designed as a helical spring, whereby the elastic component is bounded by a sleeve (31) in its radial diameter enlargement. The second support is constructed as a spring plate with a centering sleeve (27).

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einem Zuganschlag gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The Invention relates to a vibration damper with a train stop according to the generic term of claim 1.

Aus der G 77 03 395 U1 und G 78 37 029 U1 ist jeweils ein Schwingungsdämpfer mit einem Zuganschlag bekannt. Die Kolbenstange des Schwingungsdämpfers trägt in einer umlaufenden Nut einen Anschlagring, auf dem ein ringförmiger elastischer Körper angeordnet ist. Auf diesem elastischen Körper wiederum lagert ein zweiter Anschlagring, der die Krafteinleitung von einem zylinderseitigen Bauteil in den an der Kolbenstange befestigten elastischen Körper ausführt.From the G 77 03 395 U1 and G 78 37 029 U1 a vibration damper with a train stop is known. The piston rod of the vibration damper carries a stop ring in a circumferential groove, on which an annular elastic body is arranged. In turn, a second stop ring is mounted on this elastic body and carries out the force transmission from a component on the cylinder side into the elastic body attached to the piston rod.

Prinzipiell ist die Federrate eines derartigen elastischen Körpers vergleichsweise groß. Man erhält zwar einen u. U. sehr kompakt bauenden Zuganschlag, doch kann dieser Zuganschlag die Kolbenstangenausfahrbewegung häufig nicht ausreichend komfortabel begrenzen. Deshalb werden sehr häufig Zuganschläge mit Schraubenfeder verwendet, wie z. B. in der DE 196 26 143 A1 beschrieben ist. Zur Beeinflussung der Federkennlinie sind auch gestuft wirksame Schraubenfedern bekannt, z. B. durch Veränderungen der Windungsdurchmesser ( DE 44 20 134 C1 ) oder durch die Reihenschaltung von mindestens zwei Schraubenfedern ( JP 5-118 372 ). Eine Schraubenfeder entsprechend der DE 44 20 134 C1 ist vergleichsweise teuer und schwierig in der Herstellung, da die Federkraftabweichungen in Grenzen bleiben sollen. Hingegen ergeben sich aus der JP 5-118 372 einerseits ebenfalls Kostennachteile, aber durch die Reihenschaltung der beiden Schraubenfedern auch erhebliche Bauraumprobleme.In principle, the spring rate of such an elastic body is comparatively large. You get a u. U. very compact train stop, but this train stop often can not limit the piston rod extension movement comfortably enough. Therefore, cable stops with coil springs are very often used, such as. B. in the DE 196 26 143 A1 is described. To influence the spring characteristic, step-effective coil springs are known, for. B. by changes in the winding diameter ( DE 44 20 134 C1 ) or by connecting at least two coil springs in series ( JP 5-118 372 ). A coil spring according to the DE 44 20 134 C1 is comparatively expensive and difficult to manufacture because the spring force deviations should remain within limits. On the other hand arise from the JP 5-118 372 on the one hand also cost disadvantages, but also considerable installation space problems due to the series connection of the two coil springs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Schwingungsdämpfer mit einem Zuganschlag mit einer gestuften Federkraftkennlinie zu erreichen, der einerseits kostengünstig und einen kleinen axialen Bauraum benötigt.task In the present invention, it is a vibration damper to achieve a train stop with a stepped spring force characteristic, the on the one hand, inexpensive and requires a small axial space.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die erste Feder als ein elastischer Körper und die zweite Feder als eine Schraubenfeder ausgeführt ist, wobei der elastische Körper von einer Manschette in seiner radialen Durchmesservergrößerung begrenzt ist.According to the Task solved by that the first spring as an elastic body and the second spring as a coil spring executed is, the elastic body limited by a cuff in its radial diameter increase is.

Durch die Kombination der beiden verschiedenartigen Federn wird eine gestufte Federkennlinie mit sehr einfachen Mitteln erreicht. Die Manschette schützt den elastischen Körper, so dass auch die zweite Feder mit einer relativ kleinen Federkonstante ausgeführt sein kann.By the combination of the two different types of springs becomes a graded one Spring characteristic curve achieved with very simple means. The cuff protects the elastic body, so that the second spring can also be designed with a relatively small spring constant can.

Zur Vermeidung von Oberflächenbeschädigungen der Kolbenstange durch die Schraubenfeder ist der zweite Träger als ein Federteller mit einer Zentrierhülse ausgeführt.to Avoiding surface damage the piston rod through the coil spring is the second carrier as a spring plate with a centering sleeve.

Damit die Schraubenfeder innerhalb des Schwingungsdämpfers vollständig radial zentriert ist, ohne dass eine zylinderseitige Abstützung notwendig ist, weist die Schraubenfeder an beiden Enden einen Federteller auf.In order to the coil spring inside the vibration damper is completely radial is centered without the need for a cylinder-side support, the coil spring has a spring plate at both ends.

Bei einer ersten vorteilhaften Variante sind der erste Träger und die Manschette einteilig ausgeführt sind. Das eröffnet die Möglichkeit, dass der zweite und der dritte Träger als identische Bauteile ausgeführt sind. Folglich gibt es keine Fehlerquelle, aufgrund der der Zuganschlag durch vertauschte Träger nicht die gewünschte Funktion erfüllt.at a first advantageous variant are the first carrier and the cuff is made in one piece are. That opens up the possibility, that the second and the third carrier are designed as identical components. Hence there is no source of error due to which the train stop by exchanged carriers not the one you want Function fulfilled.

Man kann auch vorsehen, dass der zweite Träger und die Manschette einteilig ausgeführt sind. Der erste Träger ist in vielen Schwingungsdämpfern enthalten, die lediglich eine Ausfahrbegrenzung ohne Zuganschlagfeder aufweisen, beispielsweise um einen Ausfederweg zu begrenzen, wie er beim Radwechsel vorkommt. Wenn der zweite Träger und die Manschette einteilig ausgeführt sind, besteht die Möglichkeit, dass ein bereits vorhandener Träger weiter benutzt werden kann. Folglich kann auch die Baueinheit Kolbenstange-erster Träger unabhängig von der Verwendung eines Zuganschlags hergestellt und lagermäßig sehr einfach verwaltet werden.you can also provide that the second carrier and the cuff are in one piece accomplished are. The first carrier is contained in many vibration dampers, which only have an extension limitation without a tension stop spring, for example to limit a rebound travel, such as when changing a wheel occurs. If the second carrier and the cuff is made in one piece, there is the possibility that an existing carrier continues can be used. As a result, the piston rod assembly can also be first carrier independent of the use of a train stop made and stock very easily managed.

Bei einer weiteren Ausführung sind der Federteller und die Manschette einteilig ausgeführt sind.at another version are the spring plate and the sleeve are made in one piece.

Es kann durchaus sinnvoll sein, wenn der zweiten Feder eine dritte Feder in Reihe nachgeschaltet ist, die von einem dritten Träger auf der zweiten Feder gehalten wird.It can make sense if the second spring is a third Spring is connected in series by a third carrier the second spring is held.

Um die erste und dritte Feder während der Montage leichter handhaben zu können, bilden die erste Feder mit dem zweiten Träger und die dritte Feder mit dem dritten Träger eine Presspassung bilden.Around the first and third spring during The first spring is to be able to handle the assembly more easily with the second carrier and the third spring form an interference fit with the third carrier.

Des weiteren kann vorgesehen sein, dass der zweite und der dritte Träger mit der Schraubenfeder eine Montageverbindung eingehen.Of it can further be provided that the second and the third carrier with make an assembly connection with the coil spring.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.Based The invention is explained in more detail in the following description of the figures.

Es zeigt:It shows:

1 Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer mit einen erfindungsgemäßen Zuganschlag; 1 Section of a vibration damper with a train stop according to the invention;

2 – 5 Abwandlungen zur 1. 2 - 5 Variations on 1 ,

Die 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer 1, in dessen Zylinder 3 eine Kolbenstange 5 mit einem Kolben 7 axial beweglich angeordnet ist. Endseitig begrenzt eine Kolbenstangenführung 9 einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 11, in dem ein Zuganschlag 13 angeordnet ist, der von der Kolbenstange 5 getragen wird. Die Kolbenstange verfügt über eine umlaufende Nut 15, in die ein erster winkelförmiger Träger 17 mit einem Umformhals 19 eingreift. Auf diesem Träger stützt sich eine erste Feder ab, die von einem elastischen Körper 21 gebildet wird. Dem elastischen Körper schließt sich wiederum ein zweiter Träger 23 für eine zweite Feder 25 an, die als eine Schraubendruckfeder ausgeführt ist. Der zweite Träger 23 ist als Federteller mit einer Zentrierhülse 27 ausgeführt. An ihrem der Kolbenstange zugewandten Ende verfügt die Schraubendruckfeder über einen weiteren Federteller 29. Beide Federteller sind axial schwimmend auf der Kolbenstange gelagert. Der gesamte Zuganschlag 13 setzt sich aus dem Träger 17, dem elastischen Körper 21, dem zweiten Träger 23, der zweiten Feder 25 und dem weiteren Federteller 29 zusammen.The 1 shows a section of a vibration damper 1 , in its cylinder 3 a piston rod 5 with a piston 7 is axially movable. A piston rod guide delimits the end 9 a working area on the piston rod side 11 in which a train stop 13 is arranged by the piston rod 5 will be carried. The piston rod has a circumferential groove 15 in which a first angular beam 17 with a forming neck 19 intervenes. A first spring is supported on this carrier, by an elastic body 21 is formed. In turn, the elastic body is joined by a second carrier 23 for a second spring 25 which is designed as a helical compression spring. The second carrier 23 is a spring plate with a centering sleeve 27 executed. At its end facing the piston rod, the helical compression spring has another spring plate 29 , Both spring plates are axially floating on the piston rod. The entire train stop 13 sits down from the carrier 17 , the elastic body 21 , the second carrier 23 , the second feather 25 and the other spring plate 29 together.

Ab einer definierten Kolbenstangenposition kann sich die Zuganschlag 13 mit seinen beiden in Reihe angeordneten Federn an einem zylinderseitig befestigten Bauteil, in diesem Fall der Kolbenstangenführung 9 abstützen. Die Federrate der Schraubendruckfeder ist kleiner als die Federrate der ersten Feder. Sobald der zweite Federteller an der Kolbenstangenführung 9 anliegt, wird die zweite Feder durch den sich axial bezogen auf die Kolbenstange verschobenen zweiten Federteller gespannt. Ist die Vorspannkraft auf ein bestimmtes Niveau gestiegen, dann wird auch die erste Feder 21 wirksam, womit ein deutlicher Anstieg der Wirkung des Zuganschlags verbunden ist.From a defined piston rod position, the stop can change 13 with its two springs arranged in series on a component fastened on the cylinder side, in this case the piston rod guide 9 support. The spring rate of the helical compression spring is lower than the spring rate of the first spring. As soon as the second spring plate on the piston rod guide 9 is applied, the second spring is tensioned by the second spring plate axially displaced relative to the piston rod. If the preload has risen to a certain level, the first spring also becomes 21 effective, which is associated with a significant increase in the impact of the train stop.

Zum Schutz der ersten Feder 21 verfügt der Zuganschlag 13 über eine Manschette 31, die die radiale Durchmesservergrößerung begrenzt und damit die Lebensdauer der ersten Feder deutlich erhöht. Zwischen der Manschette 31 und dem ersten Träger 17 und dem ersten Federteller 23 für die zweite Feder 25 ist im entspannten Zustand der ersten Feder 21 jeweils ein Abstand a ausgeführt, der in Summe den maximalen Federweg der ersten Feder bestimmt, so dass sich bei Erreichen des maximalen Federwegs des gesamten Zuganschlags der zweite Träger 23 auf einer ersten Stirnfläche 33 und die Manschette 31 mit einer zweiten Stirnfläche 35 auf dem ersten Träger 17 abstützt.To protect the first spring 21 the train stop 13 over a cuff 31 , which limits the radial increase in diameter and thus significantly increases the service life of the first spring. Between the cuff 31 and the first carrier 17 and the first spring plate 23 for the second feather 25 is in the relaxed state of the first spring 21 A distance a is executed, which in total determines the maximum spring travel of the first spring, so that when the maximum spring travel of the entire train stop is reached, the second carrier 23 on a first face 33 and the cuff 31 with a second face 35 on the first carrier 17 supported.

In der 2 kommt eine Manschette 31 zur Anwendung, die mit dem ersten Träger 17 einteilig ausgeführt ist, z. B. durch eine Verschweißung. Der Vorteil besteht darin, dass die Manschette und die erste Feder im entspannten Zustand der ersten Feder 21 keinen radialen Kontakt bilden müssen, so dass für die erste Feder 21 ein größerer Abstimmungsbereich der Federkraftkennlinie zur Verfügung steht.In the 2 comes a cuff 31 to be used with the first carrier 17 is made in one piece, e.g. B. by welding. The advantage is that the cuff and the first spring are in the relaxed state of the first spring 21 do not need to make radial contact, so for the first spring 21 a larger tuning range of the spring force characteristic is available.

Die 3 zeigt eine Variante, bei der erste Träger 17 von einem standardmäßig verwendet Anschlagring gebildet wird. Die Manschette 31 und der zweite Träger 23 sind in diesem Fall einteilig ausgeführt. Damit ist ebenso wie in der 2 der Vorteil verbunden, dass beide Federteller 29a; 29b für die zweite Feder identisch ausgeführt sein können, da auch der Federteller 29b als ein separates Bauteil zum zweiten Träger 23 ausgeführt ist.The 3 shows a variant in which the first carrier 17 is formed by a standard stop ring. The cuff 31 and the second carrier 23 are made in one piece in this case. This is just like in the 2 the advantage connected that both spring plates 29a ; 29b can be identical for the second spring, since the spring plate 29b as a separate component to the second carrier 23 is executed.

Eine weitere Abwandlung zeigt die 4, bei der der erste Federteller als zweiter Träger 23 und zusätzlich einteilig mit der Manschette 31 für die erste Feder 21 ausgeführt ist. Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass eine minimale Teilezahl vorliegt.Another modification shows the 4 , with the first spring plate as the second carrier 23 and additionally in one piece with the cuff 31 for the first spring 21 is executed. The advantage of this variant is that there is a minimal number of parts.

In der 5 verfügt der Zuganschlag über eine erste Feder 21 auf dem ersten Träger 17 und dem zweiten Träger 23 für die zweite Feder 25 und einem dritten Träger für eine dritte Feder 39. Die erste und die dritte Feder 21; 39 sind als identische Bauteile und der zweite und der dritte Träger 23; 37 sind ebenfalls als identische Bauteile vorgesehen, wobei der zweite und der dritte Träger in der Bauform eines Federtellers mit Zentrierhülse ausgeführt sind. Die erste Feder 21 und der zweite Träger 23, sowie die dritte Feder 39 mit dem dritten Träger 37 bilden über ihre jeweilige Manschette 31 eine Presspassung. Zusätzlich gehen der zweite und der dritte Träger 23; 37 (bzw. beide Federteller mit der zweiten Feder 25 eine Montageverbindung, entweder kraftschlüssig oder formschlüssig durch eine Hinterschneidung innerhalb der Zentrierhülsen 27; 41 ein. Damit ist der Vorteil verbunden, dass alle drei Federn 21; 25; 39, und die Federteller 23; 37 zusammen mit der zweiten Feder 25 völlig unabhängig von der Kolbenstange 5 zu einer Baueinheit vormontiert werden können, wobei es bei dem Auffädeln des Zuganschlags auf die Kolbenstange keine Abhängigkeit gibt, ob die erste Feder oder die dritte Feder am ersten Träger anliegt. Es liegt auch kein Bauraumnachteil und kein Federwegverlust für den progressiven Kennlinienverlauf vor, da der Federweg a zweimal zur Verfügung steht.In the 5 the stopper has a first spring 21 on the first carrier 17 and the second carrier 23 for the second feather 25 and a third carrier for a third spring 39 , The first and the third feather 21 ; 39 are as identical components and the second and the third carrier 23 ; 37 are also provided as identical components, the second and third carriers being designed in the form of a spring plate with a centering sleeve. The first feather 21 and the second carrier 23 , as well as the third spring 39 with the third carrier 37 form over their respective cuff 31 a press fit. In addition, the second and third carriers go 23 ; 37 (or both spring plates with the second spring 25 an assembly connection, either non-positively or positively by an undercut within the centering sleeves 27 ; 41 on. This has the advantage that all three springs 21 ; 25 ; 39 , and the spring plate 23 ; 37 together with the second spring 25 completely independent of the piston rod 5 can be preassembled to form a structural unit, with the threading of the stop on the piston rod being independent of whether the first spring or the third spring rests on the first carrier. There is also no disadvantage in terms of installation space and no loss of travel for the progressive characteristic curve, since travel a is available twice.

Claims (10)

Schwingungsdämpfer, umfassend eine Kolbenstange, die axial beweglich in einem Zylinder geführt ist, wobei die Kolbenstange einen ersten Träger für eine erste Feder aufweist und diese erste Feder wiederum einen zweiten Träger für eine zweite Feder stützt, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder (21) als ein elastischer Körper und die zweite Feder (25) als eine Schraubenfeder ausgeführt ist, wobei der elastische Körper von einer Manschette (31) in seiner radialen Durchmesservergrößerung begrenzt ist.Vibration damper, comprising a piston rod which is axially movably guided in a cylinder, the piston rod having a first carrier for a first spring and this first spring in turn supports a second support for a second spring, characterized in that the first spring ( 21 ) as an elastic body and the second spring ( 25 ) is designed as a coil spring, the elastic body of a sleeve ( 31 ) is limited in its radial diameter increase. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Träger (23) als ein Federteller mit einer Zentrierhülse (27) ausgeführt ist.Vibration damper according to claim 1, characterized in that the second carrier ( 23 ) as a spring plate with a centering sleeve ( 27 ) is executed. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (25) an beiden Enden einen Federteller (23; 27; 29a; 29b; 39) aufweist.Vibration damper according to claim 1, characterized in that the coil spring ( 25 ) a spring plate on both ends ( 23 ; 27 ; 29a ; 29b ; 39 ) having. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (23; 37) und die Manschette (31) einteilig ausgeführt sind.Vibration damper according to claim 2, characterized in that the spring plate ( 23 ; 37 ) and the cuff ( 31 ) are made in one piece. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Träger (23) und die Manschette (31) einteilig ausgeführt sind.Vibration damper according to claim 2, characterized in that the second carrier ( 23 ) and the cuff ( 31 ) are made in one piece. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Träger (17) und die Manschette (31) einteilig ausgeführt sind.Vibration damper according to claim 1, characterized in that the first carrier ( 17 ) and the cuff ( 31 ) are made in one piece. Schwingungsdämpfer nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Feder (23) eine dritte Feder (39) in Reihe nachgeschaltet ist, die von einem dritten Träger (37) auf der zweiten Feder (25) gehalten wird.Vibration damper according to claim, characterized in that the second spring ( 23 ) a third spring ( 39 ) is connected in series by a third carrier ( 37 ) on the second spring ( 25 ) is held. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite und der dritte Träger (23; 37) als identische Bauteile ausgeführt sind.Vibration damper according to claim 7, characterized in that the second and the third carrier ( 23 ; 37 ) are designed as identical components. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder (21) mit dem zweiten Träger (23) und die dritte Feder (39) mit dem dritten Träger (37) eine Presspassung bilden.Vibration damper according to claim 7, characterized in that the first spring ( 21 ) with the second carrier ( 23 ) and the third feather ( 39 ) with the third carrier ( 37 ) form an interference fit. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite und der dritte Träger (23; 37) mit der Schraubenfeder (25) eine Montageverbindung eingehen.Vibration damper according to claim 7, characterized in that the second and the third carrier ( 23 ; 37 ) with the coil spring ( 25 ) make an assembly connection.
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