DE102005009213A1 - Hydraulischer Schwingungsdämpfer mit ausknicksicherer Zuganschlagfeder - Google Patents
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- F16F1/12—Attachments or mountings
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Schwingungsdämpfer mit einem durch eine Dichtungs- und Führungseinheit (6) verschlossenen Zylinderrohr (1), in welchem durch die Dichtungs- und Führungseinheit (6) eine einen Arbeitskolben (2) tragende Kolbenstange (3) oszillierend eintauchbar geführt ist, wobei der Arbeitskolben (2) den Zylinderrohrinnenraum in einen kolbenstangenseitigen Ringraum (4) und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum (5) aufteilt und wobei in dem Ringraum (4) zwischen dem Arbeitskolben (2) und der Dichtungs- und Führungseinheit (6) eine als Schraubenfeder ausgebildete Zuganschlagfeder (7) angeordnet ist, welche einen dem Arbeitskolben (2) zugewandten ersten Endbereich (7a) und einen der Dichtungs- und Führungseinheit (6) zugewandten zweiten Endbereich (7b) sowie einen diese Endbereiche (7a, 7b) miteinander verbindenden Übergangsbereich (7c) aufweist. Um das Ausknicken der Zuganschlagfeder (7) in Richtung auf die Zylinderrohrinnenwand sicher zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass die Zuganschlagfeder (7) innerhalb des Übergangsbereichs (7c) einen sich in axialer Richtung über mindestens eine Schraubenfederwindung erstreckenden Abschnitt (7d) aufweist, in welchem die Innendurchmesser der Schraubenfederwindungen kleiner sind als die Innendurchmesser aller anderen Schraubenfederwindungen im Übergangsbereich (7c).
Description
- Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Schwingungsdämpfer mit einem durch eine Dichtungs- und Führungseinheit verschlossenen Zylinderrohr, in welchem durch die Dichtungs- und Führungseinheit eine einen Arbeitskolben tragende Kolbenstange oszillierend eintauchbar geführt ist, wobei der Arbeitskolben den Zylinderrohrinnenraum in einen kolbenstangenseitigen Ringraum und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum aufteilt, und wobei in dem Ringraum zwischen dem Arbeitskolben und der Dichtungs- und Führungseinheit eine als Schraubenfeder ausgebildete Zuganschlagfeder angeordnet ist, welche einen dem Arbeitskolben zugewandten ersten Endbereich und einen der Dichtungs- und Führungseinheit zugewandten zweiten Endbereich sowie einen diese Endbereiche miteinander verbindenden Übergangsbereich aufweist.
- Ein derartiger Schwingungsdämpfer ist beispielsweise aus der
DE 44 20 134 C1 bekannt. Nachteilig bei diesem bekannten Schwingungsdämpfer ist, dass bei Erreichen einer bestimmten Belastung die Zuganschlagfeder nach außen, d.h. zur Innenwand des Zylinderrohres hin, ausknickt, insbesondere wenn aus konstruktiven Gründen große Federwege vorgesehen werden müssen. Überschreitet der Federweg, der zur Verfügung gestellt werden muss, eine bestimmte kritische Länge, so kann die Zuganschlagfeder unter Umständen nicht mehr knicksicher ausgelegt werden. Die Konsequenz ist, dass die Zuganschlagfeder bei einer die Knicklast überschreitenden Belastung in Richtung Innenwand des Zylinderrohres ausknickt und mit dieser in Berührung tritt. Dabei kann es zu einer Spanabhebung und zu einer Beschädigung der Zylinderinnenwand und/oder der Zuganschlagfeder kommen. Das in Folge des Ausknickens der Zuganschlagfeder erfolgende Schleifen der Zuganschlagfeder an der Rohrinnenwand führt also dazu, dass sich Späne vom Rohr ablösen, welche die Funktion des Dämpfers negativ beeinträchtigen können. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Schwingungsdämpfer der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem ein Ausknicken der Zuganschlagfeder in Richtung auf die Zylinderrohrinnenwand sicher vermieden wird.
- Bei einem hydraulischen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Zuganschlagfeder innerhalb des Übergangsbereichs einen sich in axialer Richtung über mindestens eine Schraubenfederwindung erstreckenden Abschnitt aufweist, in welchem die Innendurchmesser der Schraubenfederwindungen kleiner sind als die Innendurchmesser aller anderen Schraubenfederwindungen im Übergangsbereich.
- Dadurch, dass bei der Erfindung innerhalb des Übergangsbereiches ein Abschnitt vorhanden ist, in welchem die Innendurchmesser der Schraubenfederwindungen kleiner sind als die Innendurchmesser aller anderen Schraubenfederwindungen im Übergangsbereich, wird sichergestellt, dass die Zuganschlagfeder bei Einfederung und Überschreitung einer bestimmten Belastung nicht nach außen in Richtung Zylinderrohrinnenwand ausknickt. Vielmehr erfolgt hier das Ausknicken der Zuganschlagfeder zur Kolbenstange hin, sodass sich die Zuganschlagfeder beim Ausknicken an die Kolbenstange anlegt. Die Kolbenstange wirkt dabei sozusagen als radiale Führung für die Zuganschlagfeder. Aufgrund der harten Oberfläche der Kolbenstange wird durch die Berührung zwischen der Zuganschlagfeder und der Kolbenstangenoberfläche kein Material abgetragen (keine Spanbildung). Der Dämpfer bleibt somit von den negativen Einflüssen abgelöster Späne verschont.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Schwingungsdämpfer mit einem Zylinderrohr
1 , welches durch eine Dichtungs- und Führungseinheit6 verschlossen ist. Durch eine zentrale Öffnung in der Dichtungs- und Führungseinheit6 ist die Kolbenstange3 hindurchgeführt, sodass die Kolbenstange3 durch die Dichtungs- und Führungseinheit6 oszillierend bewegbar geführt ist. - An dem der Dichtungs- und Führungseinheit
6 gegenüber liegenden Ende der Kolbenstange3 ist ein Arbeitskolben2 angeordnet, welcher den Zylinderrohrinnenraum in einen kolbenstangenseitigen Ringraum4 und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum5 unterteilt. Im Ringraum4 ist eine Zuganschlagfeder7 vorgesehen, welche als Schraubenfeder ausgebildet ist. Die Zuganschlagfeder7 weist einen ersten Endbereich7a auf, welcher der Dichtungs- und Führungseinheit6 zugeordnet ist. Ebenso weist die Zuganschlagfeder7 einen zweiten Endbereich7b auf, welcher dem Arbeitskolben2 zugeordnet ist. Zwischen den beiden Endbereichen7a ,7b erstreckt sich der Übergangsbereich7c . - In der Figur ist die Stellung des Arbeitskolbens dargestellt, in der dieser mit der Zuganschlagfeder in Kontakt getreten ist, d.h. in der die Zuganschlagfeder ihre Wirkung als Zuganschlag erfüllt.
- Innerhalb des Übergangsbereichs
7c ist ein Abschnitt7d vorhanden, in welchem genau zwei Schraubenfederwindungen einen deutlich kleineren Innendurchmesser aufweisen als alle übrigen Schraubenfederwindungen im Übergangsbereich7c . Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen nämlich alle Schraubenfederwindungen, welche innerhalb des Übergangsbereichs7c , aber außerhalb des Abschnitts7d liegen, einen konstanten gleich bleibenden Innendurchmesser auf, der deutlich größer ist als der Außendurchmesser der Kolbenstange3 . Lediglich im Abschnitt7d ist der Innendurchmesser der Schraubenfederwindungen reduziert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Innendurchmesser der Schraubenfederwindungen im Abschnitt7d so bemessen, dass der Abstand zwischen der Kolbenstange3 und der Zuganschlagfeder7 im Abschnitt7d kleiner ist als der Abstand zwischen der Zylinderrohrinnenwand und den übrigen Federbereichen außerhalb des Abschnitts7d .. - Auf diese Weise wird erreicht, dass ein Ausknicken der Zuganschlagfeder
7 in radialer Richtung nach außen, d.h. in Richtung auf die Zylinderrohrinnenwand hin, sicher vermieden wird. Vielmehr gleiten im Ausführungsbeispiel die Schraubenfederwindungen mit dem reduzierten Innendurchmesser im Bereich des Abschnitts7d auf der Oberfläche der Kolbenstange3 , sodass die Bewegung der Zuganschlagfeder7 relativ zur Kolbenstange3 im Bereich des Abschnitts7d durch die Kolbenstange3 selbst geführt wird. - Da die Kolbenstange
3 aus einem Material hoher Härte besteht, kommt es nicht zu einer spanabhebenden Beschädigung der Oberfläche der Kolbenstange3 . Eine Spanbildung und somit auch die negativen Folgen einer Spanbildung werden auf diese Weise sicher vermieden. Auch Beschädigungen der Zuganschlagfeder7 treten nicht auf. - Es versteht sich, dass der Abschnitt
7d mit dem reduzierten Innendurchmesser der Schraubenfederwindungen in dem Bereich anzuordnen ist, in welchem eine Zuganschlagfeder, die ohne den Abschnitt7d ausgebildet ist, im Falle des Erreichens ihrer Knicklast nach außen ausknicken würde. Dies wird im Regelfall der Bereich sein, der mittig oder nahe der Mitte zwischen den Endbereichen7a ,7b der Zuganschlagfeder7 liegt. - Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Endbereiche
7a ,7b über Schraubenfederwindungen mit gleich bleibendem Innendurchmesser mit dem Abschnitt7d verbunden. Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel können sich die Innendurchmesser der Schraubenfederwindungen ausgehend von den Endbereichen7a ,7b zum Abschnitt7d hin kontinuierlich verringern. Auch in diesem Fall muss jedoch sichergestellt werden, dass im Abschnitt7d die Schrauben federwindungen vorgesehen sind, welche den kleinsten Innendurchmesser im gesamten Übergangsbereich7c aufweisen. Weiterhin ist es möglich, dass sich die Innendurchmesser der Schraubenfederwindungen ausgehend von den Endbereichen7a ,7b zum Abschnitt7d hin verringern, wobei die Verringerung durch einen oder mehrere Abschnitte von Windungen gleich bleibenden Innendurchmessers unterbrochen sein kann. - Diese Maßnahme ist ohne Einfluss auf das Knickverhalten der Zuganschlagfeder
7 im Übergangsbereich7c . Um das unerwünschte Ausknicken der Zuganschlagfeder7 radial nach außen sicher zu verhindern, kommt es lediglich darauf an, dass die Innendurchmesser der Schraubenfederwindungen im Abschnitt7d , welcher ein Teilabschnitt des Übergangsbereiches7c ist, kleiner ausgebildet sind als alle übrigen Innendurchmesser der Schraubenfederwindungen im restlichen Übergangsbereich7c . -
- 1
- Zylinderrohr
- 2
- Arbeitskolben
- 3
- Kolbenstange
- 4
- Ringraum
- 5
- Arbeitsraum
- 6
- Dichtungs- und Führungseinheit
- 7
- Zuganschlagfeder
- 7a
- erster Endbereich
- 7b
- zweiter Endbereich
- 7c
- Übergangsbereich
- 7d
- Abschnitt
Claims (4)
- Hydraulischer Schwingungsdämpfer mit einem durch eine Dichtungs- und Führungseinheit (
6 ) verschlossenen Zylinderrohr (1 ), in welchem durch die Dichtungs- und Führungseinheit (6 ) eine einen Arbeitskolben (2 ) tragende Kolbenstange (3 ) oszillierend eintauchbar geführt ist, wobei der Arbeitskolben (2 ) den Zylinderrohrinnenraum in einen kolbenstangenseitigen Ringraum (4 ) und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum (5 ) aufteilt, und wobei in dem Ringraum (4 ) zwischen dem Arbeitskolben (2 ) und der Dichtungs- und Führungseinheit (6 ) eine als Schraubenfeder ausgebildete Zuganschlagfeder (7 ) angeordnet ist, welche einen dem Arbeitskolben (2 ) zugewandten ersten Endbereich (7a ) und einen der Dichtungs- und Führungseinheit (6 ) zugewandten zweiten Endbereich (7b ) sowie einen diese Endbereiche (7a ,7b ) miteinander verbindenden Übergangsbereich (7c ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganschlagfeder (7 ) innerhalb des Übergangsbereichs (7c ) einen sich in axialer Richtung über mindestens eine Schraubenfederwindung erstreckenden Abschnitt (7d ) aufweist, in welchem die Innendurchmesser der Schraubenfederwindungen kleiner sind als die Innendurchmesser aller anderen Schraubenfederwindungen im Übergangsbereich (7c ). - Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (
7d ) mittig oder nahe der Mitte zwischen den Endbereichen (7a ,7b ) angeordnet ist. - Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Innendurchmesser der Schraubenfederwindungen ausgehend von den Endbereichen (
7a ,7b ) zum Abschnitt (7d ) hin kontinuierlich verringern. - Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Kolbenstange (
3 ) und Zuganschlagfeder (7 ) im Abschnitt (7d ) kleiner ist als der Abstand zwischen der Innenwand des Zylinderrohrs (1 ) und den außerhalb des Abschnitts (7d ) liegenden Bereichen der Zuganschlagfeder (7 ).
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