DE102014203077A1

DE102014203077A1 - Separating piston for a vibration damper

Info

Publication number: DE102014203077A1
Application number: DE102014203077.3A
Authority: DE
Inventors: Hassan Asadi; Sebastian Goll; Stefan Liehmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-02-20
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2015-08-20
Also published as: WO2015124348A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Trennkolben (1) für einen Schwingungsdämpfer, umfassend einen einteiligen Kolbenkörper (2), welcher einen Dichtungsabschnitt (3) zur Führung eines Dichtelements (7) aufweist und zumindest auf einer axialen Seite des Dichtungsabschnitts (3) mit je einem Führungsabschnitt (9) ausgestattet ist, an welchem Führungsmittel vorgesehen sind. Um neben einer zuverlässigen Führung des Trennkolbens (1) einen niedrigen Fertigungsaufwand zu realisieren, sind die Führungsmittel ebenfalls einteilig mit dem Kolbenkörper (2; 18; 21; 24) ausgestaltet.The invention relates to a separating piston (1) for a vibration damper, comprising a one-part piston body (2) which has a sealing section (3) for guiding a sealing element (7) and at least one axial side of the sealing section (3) each having a guide section (3). 9) is provided on which guide means are provided. In order to realize a low production cost in addition to a reliable guidance of the separating piston (1), the guide means are likewise designed in one piece with the piston body (2, 18, 21, 24).

Description

Die Erfindung betrifft einen Trennkolben für einen Schwingungsdämpfer, umfassend einen einteiligen Kolbenkörper, welcher einen Dichtungsabschnitt zur Führung eines Dichtelements aufweist und zumindest auf einer axialen Seite des Dichtungsabschnitts mit je einem Führungsabschnitt ausgestattet ist, an welchem Führungsmittel vorgesehen sind. The invention relates to a separating piston for a vibration damper, comprising a one-piece piston body, which has a sealing portion for guiding a sealing element and is equipped at least on one axial side of the sealing portion, each with a guide portion on which guide means are provided.

Schwingungsdämpfer kommen im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik zumeist in Form hydraulisch-mechanischer Dämpfer und dabei unter anderem zwischen Fahrzeugaufbauten und Achsen von Kraftfahrzeugen zur Anwendung. An dieser Stelle dient ein Schwingungsdämpfer dann zum einen der Verhinderung eines Aufschaukelns und Nachschwingens des jeweiligen Fahrzeugaufbaus bei Anregung durch die Fahrbahn oder bei bestimmten Fahrzuständen, sowie zum anderen der Realisierung eines raschen Abklingens einer von der Fahrbahn angeregten Schwingung eines Fahrzeugrades der jeweiligen Achse, so dass stets eine Bodenhaftung dieses Fahrzeugrades garantiert werden kann. Vibration dampers are mostly used in the field of automotive engineering in the form of hydraulic-mechanical dampers and, inter alia, between vehicle superstructures and axles of motor vehicles. At this point, a vibration damper is then used firstly to prevent building up and reverberation of the respective vehicle body when excited by the road or in certain driving conditions, and secondly to realize a rapid decay of an oscillation of a vehicle wheel of the respective axle excited by the roadway always a traction of this vehicle wheel can be guaranteed.

Alternativ zu einer Ausführung als Zweirohrdämpfer werden Teleskopdämpfer häufig auch als sogenannte Einrohrdämpfer realisiert, bei welchen ein Arbeitsraum und ein Ölvorratsraum axial hintereinanderliegend in einem einzigen Zylinderrohr vorgesehen sind. Dabei wird das Volumen der beim Einfahren einsinkenden Kolbenstange innerhalb des Schwingungsdämpfers über ein Gaspolster ausgeglichen, welches in einem vom Ölvorratsraum getrennten Gasraum vorgesehen ist. Die Trennung wird dabei über einen Trennkolben dargestellt, welcher in dem umliegenden Zylinderrohr axial beweglich geführt ist, um die für den Volumenausgleich notwendige Vergrößerung und auch Verkleinerung des Gasraumes zu ermöglichen. Dabei ist stets eine ausreichende Führung des Trennkolbens zu gewährleisten, um dessen Verkippen bzw. Taumeln und eine hierbei erfolgende Beeinträchtigung eines Dichtelements des Trennkolbens zu verhindern, über welches der Gasraum gegenüber dem Ölvorratsraum abgedichtet wird. As an alternative to a design as a two-pipe damper, telescopic dampers are often also realized as so-called single-pipe dampers, in which a working space and an oil reservoir are provided axially one behind the other in a single cylinder tube. In this case, the volume of the sinking when retracting piston rod is compensated within the vibration damper via a gas cushion, which is provided in a separate from the oil reservoir gas space. The separation is represented by a separating piston, which is axially movably guided in the surrounding cylinder tube, in order to allow the expansion necessary for the volume compensation and also reduction of the gas space. In this case, it is always necessary to ensure sufficient guidance of the separating piston in order to prevent it from tilting or tumbling and thereby impairing a sealing element of the separating piston via which the gas chamber is sealed off from the oil reservoir.

Aus der DE 197 56 443 C1 geht ein Trennkolben für einen Schwingungsdämpfer hervor, wobei dieser Trennkolben einen einteiligen Kolbenkörper umfasst, welcher an einem Dichtungsabschnitt in einer Nut ein Dichtelement führt. Axial beiderseits dieses Dichtungsabschnitts ist der Kolbenkörper zudem mit Führungsabschnitten versehen, welche jeweils je eine umlaufende Nut aufweisen. Dabei dienen die Nuten der Führungsabschnitte jeweils der Aufnahme von Führungsmitteln in Form von Führungsringen. Die Führungsabschnitte sind dabei im Bereich von axialen Enden des Kolbenkörpers ausgebildet, so dass über die Führungsringe bei Platzierung des Trennkolbens in einem Zylinderrohr des Schwingungsdämpfers eine Zweipunktführung realisiert wird. From the DE 197 56 443 C1 goes on a separating piston for a vibration damper, said separating piston comprises a one-piece piston body, which leads to a sealing portion in a groove a sealing element. Axial on both sides of this seal portion of the piston body is also provided with guide portions, each having a circumferential groove. The grooves of the guide sections each serve to receive guide means in the form of guide rings. The guide sections are formed in the region of axial ends of the piston body, so that a two-point guidance is realized via the guide rings when placing the separating piston in a cylinder tube of the vibration damper.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen mit Führungsmitteln ausgestatteten Trennkolben für einen Schwingungsdämpfer zu schaffen, wobei über die Führungsmittel eine zuverlässige Führung des Trennkolbens in einem Schwingungsdämpfer darstellbar sein soll. Gleichzeitig soll dieser Trennkolben mit niedrigem Aufwand herstellbar sein. Starting from the above-described prior art, it is now the object of the present invention to provide a separating piston equipped with guide means for a vibration damper, wherein a reliable guidance of the separating piston in a vibration damper should be able to be represented by the guide means. At the same time this separating piston should be produced with little effort.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give each advantageous embodiments of the invention.

Gemäß der Erfindung umfasst ein Trennkolben für einen Schwingungsdämpfer einen einteiligen Kolbenkörper, welcher einen Dichtungsabschnitt zur Führung eines Dichtelements aufweist und zumindest auf einer axialen Seite des Dichtungsabschnitts mit je einem Führungsabschnitt ausgestattet ist. Dabei sind an dem je einen Führungsabschnitt Führungsmittel vorgesehen. Erfindungsgemäß dient der Dichtungsabschnitt des Kolbenkörpers bevorzugt der Aufnahme eines O-Ringes und ist dementsprechend mit einer umlaufenden Nut versehen, in welcher der O-Ring aufgenommen werden kann. Eine Tiefe dieser Nut ist dann so zu wählen, dass sich im verbauten Zustand des erfindungsgemäßen Trennkolbens zwischen einer Innenwand des Zylinderrohres des Schwingungsdämpfers und einem Grund der Nut ein radiales Maß einstellt, welches unterhalb eines Schnurdurchmessers des O-Ringes liegt. Insofern wird der O-Ring bei Einfügen des Trennkolbens in das Zylinderrohr vorgespannt und liegt zuverlässig an der Innenwand des Zylinderrohres an. According to the invention, a separating piston for a vibration damper comprises a one-piece piston body, which has a sealing portion for guiding a sealing element and is equipped at least on one axial side of the sealing portion, each with a guide portion. In this case, guide means are provided on the one guide section. According to the invention, the sealing portion of the piston body preferably serves to receive an O-ring and is accordingly provided with a circumferential groove in which the O-ring can be received. A depth of this groove is then to be chosen so that in the installed state of the separating piston according to the invention between an inner wall of the cylinder tube of the vibration damper and a bottom of the groove sets a radial dimension, which is below a cord diameter of the O-ring. In this respect, the O-ring is biased when inserting the separating piston in the cylinder tube and is reliably against the inner wall of the cylinder tube.

Im Rahmen der Erfindung ist unter „einteilig“ zu verstehen, dass ein jeweiliger Aufbau aus nur einem einzigen Stück gebildet wird, also eine Unteilbarkeit gegeben ist. Neben einer Herstellung des jeweiligen Aufbaus aus ein- und demselben Material fallen hierunter auch unlösbare Materialverbindungen, wie beispielsweise das Beschichten eines Materials mit einem anderen Material. In the context of the invention, the term "one-piece" is to be understood as meaning that a respective structure is formed from only a single piece, that is to say indivisibility is given. In addition to a production of the respective structure of one and the same material, this also includes insoluble material compounds, such as the coating of a material with another material.

Ein erfindungsgemäßer Trennkolben verfügt dabei neben dem Dichtungsabschnitt über zumindest einen Führungsabschnitt, welcher in axialer Richtung neben dem Dichtungsabschnitt vorgesehen ist. Dabei kann im Sinne der Erfindung ein einziger Führungsabschnitt vorgesehen sein, welcher auf einer der beiden axialen Seiten des Dichtungsabschnitts platziert ist. Es ist im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, dass auf beiden axialen Seiten des Dichtungsabschnitts, also beiderseits des Dichtungsabschnitts, Führungsabschnitte mit Führungsmitteln vorgesehen sind. An inventive separating piston has, in addition to the sealing section, at least one guide section, which is provided in the axial direction next to the sealing section. In this case, according to the invention, a single guide section can be provided, which is placed on one of the two axial sides of the sealing section. It is within the scope of the invention, however, also conceivable that on both axial sides of the Sealing portion, ie both sides of the sealing portion, guide portions are provided with guide means.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Führungsmittel des je einen Führungsabschnitts ebenfalls einteilig mit dem Kolbenkörper ausgestaltet sind. Mit anderen Worten bestehen also die Führungsmittel und der Kolbenkörper aus einem Stück und sind dementsprechend unlösbar miteinander verbunden, wobei es entsprechend der vorstehend getroffenen Definition hierbei denkbar ist, dass das Material des Kolbenkörpers selbst die Funktion der Führung übernimmt oder aber entsprechend unlösbar mit einem diese Funktion übernehmenden Material verbunden ist. The invention now includes the technical teaching that the guide means of each guide section are also designed in one piece with the piston body. In other words, therefore, the guide means and the piston body in one piece and are therefore inextricably linked together, it being conceivable according to the above definition here that the material of the piston body itself assumes the function of leadership or corresponding unsolvable with a function receiving material is connected.

Eine derartige Ausgestaltung eines Trennkolbens hat dabei den Vorteil, dass aufgrund der somit insgesamt einstückigen Ausführung des Trennkolbens ein Fertigungsaufwand reduziert werden kann, da ein Zusammenbau des Trennkolbens entfällt, welcher ansonsten bei mehrteiligen Ausführungen im Vorfeld zu erfolgen hat. Die einstückige Ausgestaltung der Führungsmittel mit dem Kolbenkörper führt zudem dazu, dass diese unlösbar an der gewünschten Position des Kolbenkörpers fixiert sind und sich dementsprechend bei Montage des Trennkolbens im Schwingungsdämpfer nicht ungewollt gegenüber dem Kolbenkörper aus dieser vorgesehenen Position bewegen können. Des Weiteren können unpräzise, toleranzbedingte Anordnungen der Führungsmittel am Kolbenkörper vermieden werden. Such a design of a separating piston has the advantage that, due to the overall integral design of the separating piston manufacturing costs can be reduced, since an assembly of the separating piston is omitted, which otherwise has to be done in multi-part versions in advance. The one-piece design of the guide means with the piston body also causes these are permanently fixed to the desired position of the piston body and can not move unintentionally relative to the piston body from this position provided when mounting the separating piston in the vibration damper. Furthermore, imprecise, tolerance-related arrangements of the guide means on the piston body can be avoided.

Im Falle der DE 197 56 443 C1 liegen die Führungsmittel hingegen als Führungsringe vor, die für den Zusammenbau des Trennkolbens in den zugehörigen Nuten am Kolbenkörper anzuordnen sind. Insofern ist der Fertigungsaufwand in diesem Fall erhöht, da diese als separate Komponenten vorhandenen Führungsringe zunächst zu montieren sind, also eine Vormontage des Trennkolbens zu erfolgen hat. Des Weiteren kann es prinzipiell bei der späteren, kompletten Montage des Schwingungsdämpfers nicht gänzlich ausgeschlossen werden, dass der jeweilige Führungsring ungewollt wieder aus der Nut am Kolbenkörper auswandert. In diesem Fall kann eine ordnungsgemäße Führung des Trennkolbens im Zylinderrohr des Schwingungsdämpfers nicht mehr gewährleistet werden. Schließlich können Fertigungstoleranzen bei den separat voneinander gefertigten Komponenten in Form des Kolbenkörpers einerseits und den Führungsringen andererseits dazu führen, dass die Führungsringe nicht präzise in den zugehörigen Nuten am Kolbenkörper sitzen. In case of DE 197 56 443 C1 However, the guide means are present as guide rings, which are to be arranged for the assembly of the separating piston in the associated grooves on the piston body. In this respect, the production cost is increased in this case, since these are present as separate components existing guide rings first, so a pre-assembly of the separating piston has to be done. Furthermore, it can in principle not be completely ruled out in the later, complete assembly of the vibration damper, that the respective guide ring unintentionally emigrates again from the groove on the piston body. In this case, proper guidance of the separating piston in the cylinder tube of the vibration damper can no longer be guaranteed. Finally, manufacturing tolerances in the separately manufactured components in the form of the piston body on the one hand and the guide rings on the other hand lead to the fact that the guide rings do not sit precisely in the associated grooves on the piston body.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung sind die Führungsmittel des je einen Führungsabschnitts durch mehrere am je einen Führungsabschnitt in Umfangsrichtung verteilte, radial vorstehende Führungssegmente gebildet. Eine Führung des Kolbenkörpers an dem je einen Führungsabschnitt ist also nicht umlaufend gestaltet, sondern in Umfangsrichtung unterbrochen, indem einzelne Segmente für die spätere Führung an einem Zylinderrohr eines Schwingungsdämpfers vorgesehen sind. Besonders bevorzugt sind diese Führungssegmente dabei in Umfangsrichtung äquidistant verteilt, so dass über den Umfang eine gleichmäßige Führung realisierbar ist. Weiter bevorzugt decken die Führungssegmente in Umfangsrichtung 30% bis 70% ab, so dass in Umfangsrichtung ausreichend breite und damit verschleißfeste Segmente gebildet werden. Zudem liegen bevorzugt mindestens vier Segmente vor. According to one embodiment of the invention, the guide means of each guide section are formed by a plurality of circumferentially distributed on each guide section, radially projecting guide segments. A guide of the piston body on which a respective guide portion is thus not circumferentially designed, but interrupted in the circumferential direction by individual segments are provided for later guidance on a cylinder tube of a vibration damper. Particularly preferably, these guide segments are distributed equidistantly in the circumferential direction, so that a uniform guidance can be realized over the circumference. More preferably cover the guide segments in the circumferential direction from 30% to 70%, so that in the circumferential direction sufficiently wide and therefore wear-resistant segments are formed. In addition, preferably at least four segments are present.

Im Falle einer Ausführung eines Trennkolbens mit beiderseits des Dichtungsabschnitts liegenden Führungsabschnitten können dann beide Führungsabschnitte mit in Umfangsrichtung verteilten Führungssegmenten ausgestattet sein. Hierbei ist es dann zudem denkbar, dass die Führungssegmente des einen Führungsabschnitts in Umfangsrichtung versetzt zu den Führungssegmenten des anderen Führungsabschnitts liegen, so dass sie in Umfangsrichtung mit Zwischenräumen zwischen den Führungssegmenten des einen Führungsabschnitts überdecken. In the case of an embodiment of a separating piston with guide sections lying on either side of the sealing section, then both guide sections can be equipped with guide segments distributed in the circumferential direction. In this case, it is then also conceivable for the guide segments of the one guide section to be offset in the circumferential direction from the guide segments of the other guide section, so that they overlap in the circumferential direction with gaps between the guide segments of the one guide section.

In Weiterbildung der Erfindung sind in Umfangsrichtung zwischen den Führungssegmenten axial verlaufende Kanäle definiert, welche angrenzend an den je einen Führungsabschnitt miteinander, sowie im Folgenden mit dem Dichtungsabschnitt räumlich verbunden sind. Durch eine derartige Ausgestaltung kann bei Vorsehen der Führungssegmente auf einer axialen Seite des Trennkolbens, welche später im verbauten Zustand dem Ölraum des Schwingungsdämpfers zugewandt ist, zuverlässig eine Ölversorgung des am Dichtungsabschnitt aufgenommenen Dichtelements sichergestellt werden. Denn das im Ölraum befindliche Öl kann über die Zwischenräume zwischen den Führungssegmenten problemlos in Richtung des Dichtungsabschnitts gelangen und aufgrund der räumlichen Verbindung mit dem Dichtungsabschnitt zum Dichtelement geführt werden, so dass dieses nicht trocken läuft. Die axialen Kanäle sind dabei zumindest durch die in Umfangsrichtung zwischen den Segmenten vorhandenen Leerräume gebildet, sie können aber ggf. durch zusätzlich am Kolbenkörper zwischen den Segmenten eingearbeitete Vertiefungen noch vergrößert sein, wodurch deren Querschnitt vergrößert wird. In a further development of the invention axially extending channels are defined in the circumferential direction between the guide segments, which are adjacent to the one each guide portion with each other, and in the following with the sealing portion spatially connected. By providing such a configuration, upon provision of the guide segments on one axial side of the separating piston, which later faces the oil chamber of the vibration damper in the installed state, reliable oil supply of the sealing element accommodated on the sealing section can be ensured. Because the oil located in the oil chamber can easily pass over the spaces between the guide segments in the direction of the sealing portion and are guided due to the spatial connection with the sealing portion to the sealing element, so that it does not run dry. The axial channels are formed at least by the existing in the circumferential direction between the segments voids, but they can possibly be further increased by additionally incorporated on the piston body between the segments wells, whereby the cross section is increased.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegen die Führungssegmente als einzelne, axial vorstehende Laschen vor, die in radialer Richtung federnd gestaltet sind. In diesem Fall stehen die Führungssegmente also nicht nur radial gegenüber dem Rest des Kolbenkörpers vor, sondern sie sind als zusätzlich axial vorkragende Abschnitte gestaltet. Eine Ausführung als quasi federnde Zungen hat dabei den Vorteil, dass sich Fertigungstoleranzen weniger kritisch auswirken, da die in radialer Richtung federnden Laschen ein fertigungsbedingt schwankendes Spaltmaß zum umliegenden Zylinderrohr ausgleichen können. According to a further embodiment of the invention, the guide segments are present as a single, axially projecting tabs which are resilient in the radial direction. In this case, the guide segments are thus not only radially opposite the rest of the piston body, but they are designed as additional axially projecting portions. An embodiment as quasi resilient tongues has the advantage that manufacturing tolerances less critical effect, since the resilient in the radial direction tabs can compensate for a production-related fluctuating gap to the surrounding cylinder tube.

Entsprechend einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind die Führungsmittel des je einen Führungsabschnitts durch eine umlaufende, radial vorstehende Führungsfläche am je einen Führungsabschnitt gebildet. Auch hierdurch kann eine zuverlässige Führung sichergestellt werden, welche zudem aufgrund geringer Flächenpressungen verschleißfest ist. In Weiterbildung dieser Ausführungsform verläuft im Kolbenkörper mindestens eine Bohrung, welche den Dichtungsabschnitt mit einer seitens des je einen Führungsabschnitts liegenden Stirnfläche des Kolbenkörpers verbindet. Eine derartige Ausgestaltung ist dabei vorzusehen, wenn die als umlaufende Führungsfläche gestalteten Führungsmittel auf einer axialen Seite des Trennkolbens vorgesehen werden, auf welcher im verbauten Zustand der Ölvorratsraum des Schwingungsdämpfers liegt. Denn hierdurch kann das Öl trotz der umlaufenden Führung problemlos in den Bereich des Dichtelements gelangen und dieses versorgen. Insofern werden ein Trockenlaufen und damit ein erhöhter Verschleiß des Dichtelements unterbunden. According to an alternative embodiment of the invention, the guide means of each guide section are formed by a circumferential, radially projecting guide surface on each guide section. This also makes it possible to ensure reliable guidance, which is also wear-resistant on account of low surface pressures. In a further development of this embodiment, at least one bore extends in the piston body, which connects the sealing portion with an end face of the piston body lying on each side of the guide portion. Such a configuration is to be provided when the designed as a circumferential guide surface guide means are provided on an axial side of the separating piston on which is in the installed state of the oil reservoir of the vibration damper. Because of this, the oil can easily get into the area of the sealing element and supply this despite the circumferential guide. In this respect, dry running and thus increased wear of the sealing element are prevented.

Es ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, dass die einteilige Ausführung der Führungsmittel mit dem Kolbenkörper durch Beschichtung des Kolbenkörpers im Bereich des je einen Führungsabschnitts mit einem Material oder durch Ausführung des Kolbenkörpers aus einem Materialverbund realisiert ist. In beiden Fällen kann eine zuverlässige und verschleißfeste Gestaltung des Trennkolbens erzielt werden. Bevorzugt handelt es sich bei dem Material für eine Beschichtung, sowie dem Bestandteil eines geeigneten Materialverbunds dabei um PTFE (Polytetrafluorethylen). It is a further embodiment of the invention that the one-piece design of the guide means is realized with the piston body by coating the piston body in the region of each guide section with a material or by execution of the piston body of a composite material. In both cases, a reliable and wear-resistant design of the separating piston can be achieved. The material for a coating and the constituent of a suitable composite material are preferably PTFE (polytetrafluoroethylene).

In Weiterbildung der Erfindung ist nur ein Führungsabschnitt vorgesehen, welcher im Bereich eines axialen Endes des Kolbenkörpers ausgestaltet ist. Dabei ist ein axialer Abstand zwischen dem Dichtungsabschnitt und diesem Führungsabschnitt größer, als ein axialer Abstand des Dichtungsabschnitts zum anderen axialen Ende des Kolbenkörpers. Besonders bevorzugt liegt dabei der Dichtungsabschnitt im Bereich des anderen axialen Endes. Hierdurch kann eine Zweipunktführung des Trennkolbens realisiert werden, wobei das Dichtelement dabei die Führung an dem einen Ende des Kolbenkörpers übernimmt. In a further development of the invention, only one guide section is provided, which is designed in the region of an axial end of the piston body. In this case, an axial distance between the seal portion and this guide portion is greater than an axial distance of the seal portion to the other axial end of the piston body. Particularly preferred is the sealing portion in the region of the other axial end. In this way, a two-point guide of the separating piston can be realized, wherein the sealing element takes over the guide at one end of the piston body.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken. The invention is not limited to the specified combination of the features of the main claim or the claims dependent thereon. It also results in ways to combine individual features, even if they emerge from the claims, the following description of preferred embodiments or directly from the drawings. The reference of the claims to the drawings by use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, welche nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt: Advantageous embodiments of the invention, which are explained below, are shown in the drawings. It shows:

1 eine Seitenansicht eines Trennkolbens entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung; 1 a side view of a separating piston according to a first embodiment of the invention;

2 eine Draufsicht auf den Trennkolben aus 1; 2 a plan view of the separating piston 1 ;

3 eine Seitenansicht eines Trennkolbens entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; 3 a side view of a separating piston according to a second embodiment of the invention;

4 eine Draufsicht auf den Trennkolben aus 3; 4 a plan view of the separating piston 3 ;

5 eine Schnittansicht eines Trennkolbens gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; 5 a sectional view of a separating piston according to a third embodiment of the invention;

6 eine Draufsicht auf einen Trennkolben entsprechend einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; und 6 a plan view of a separating piston according to a fourth embodiment of the invention; and

7 eine Schnittansicht des Trennkolbens aus 6. 7 a sectional view of the separating piston 6 ,

Aus 1 geht eine Seitenansicht eines Trennkolbens 1 entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung hervor, welcher für die Anwendung bei einem Einrohrdämpfer vorgesehen ist. Der Trennkolben 1 umfasst dabei einen Kolbenkörper 2, der einstückig als rotationssymmetrisches Bauteil gestaltet ist. Out 1 goes a side view of a separating piston 1 according to a first embodiment of the invention, which is intended for use in a monotube. The separating piston 1 includes a piston body 2 , which is integrally designed as a rotationally symmetrical component.

Wie aus 1 zu erkennen ist, verfügt der Kolbenkörper 2 über einen Dichtungsabschnitt 3, in dessen Bereich ein Außendurchmesser 4 des Kolbenkörpers 2 gegenüber einem ansonsten beidseitig vorhandenen Außendurchmesser 5 über Absätze zurückgesetzt ist und in der Folge eine umlaufende Nut 6 definiert. Diese Nut 6 dient der Aufnahme eines Dichtelements 7 in Form eines – vorliegend geschnitten dargestellten – O-Rings, über welchen im verbauten Zustand des Trennkolbens 1 in einem Einrohrdämpfer eine Abdichtung zwischen einem Gasraum und einem Ölvorratsraum dargestellt wird, welche durch den Trennkolben 1 voneinander getrennt werden. How out 1 can be seen, has the piston body 2 over a sealing section 3 , in whose area an outer diameter 4 of the piston body 2 opposite an otherwise double-sided outer diameter 5 is reset by paragraphs and subsequently a circumferential groove 6 Are defined. This groove 6 serves to receive a sealing element 7 in the form of a - shown in this case cut - O-ring, on which in the installed state of the separating piston 1 in a single-tube damper, a seal between a gas space and an oil reservoir is represented, which by the separating piston 1 be separated from each other.

An einem axialen Ende 8, welches später im verbauten Zustand des Trennkolbens 1 dem Ölvorratsraum des Einrohrdämpfers zugewandt ist, verfügt der Kolbenkörper 2 ferner über einen Führungsabschnitt 9, über welchen der Kolbenkörper 2 im verbauten Zustand des Trennkolbens 1 an einem umliegenden Zylinderrohr des Einrohrdämpfers geführt ist. Im Bereich des Führungsabschnitts 9 sind dabei mehrere Führungssegmente 10 vorgesehen, welche, wie insbesondere in Zusammenschau mit der Draufsicht aus 2 zu erkennen ist, in Umfangsrichtung äquidistant über den Führungsabschnitt 9 verteilt sind und jeweils radial gegenüber dem Außendurchmesser 5 vorstehen. Hierbei sind diese Führungssegmente 10 ebenfalls einstückig mit dem Kolbenkörper 2 ausgestaltet, indem der Kolbenkörper 2 im Bereich des Führungsabschnitts 9 und in Umfangsrichtung an den entsprechenden Stellen mit einem reibungsoptimierten Werkstoff in Form von PTFE beschichtet worden ist. At one axial end 8th , which later in the installed state of the separating piston 1 faces the oil reservoir of the Einrohrdämpfers, has the piston body 2 further via a guide section 9 over which the piston body 2 in the installed state of the separating piston 1 is guided on a surrounding cylinder tube of the Einrohrdämpfers. In the area of the management section 9 are several leadership segments 10 provided, which, as in particular in conjunction with the top view 2 can be seen, in the circumferential direction equidistant over the guide section 9 are distributed and each radially opposite to the outer diameter 5 protrude. These are guide segments 10 also in one piece with the piston body 2 designed by the piston body 2 in the area of the guide section 9 and has been coated in the circumferential direction at the appropriate points with a friction-optimized material in the form of PTFE.

Wie ferner aus den 1 und 2 zu erkennen ist, definieren die Führungssegmente 10 gemeinsam mit dem Außendurchmesser 5 und dem später im verbauten Zustand des Trennkolbens 1 radial umliegenden Zylinderrohr zwischen den Führungssegmenten 10 liegende, axial verlaufende Kanäle 11, welche im Anschluss an den Führungsabschnitt 9 räumlich miteinander, sowie auch mit dem Dichtungsabschnitt 3 verbunden sind. Über diese Kanäle 11 kann im verbauten Zustand des Trennkolbens 1 Öl aus dem Ölvorratsraum des Einrohrdämpfers ungehindert zunächst in den Bereich zwischen dem Führungsabschnitt 9 und dem Dichtungsabschnitt 3 und dann im weiteren Verlauf auch zu dem Dichtelement 7 des Dichtungsabschnitts 3 gelangen, so dass das Dichtelement 7 im Zuge von Bewegungen des Trennkolbens 1 im radial umliegenden Zylinderrohr nicht trocken läuft und dabei einem erhöhten Verschleiß unterworfen werden würde. As further from the 1 and 2 can be seen, define the leadership segments 10 together with the outside diameter 5 and later in the installed state of the separating piston 1 radially surrounding cylinder tube between the guide segments 10 lying, axially extending channels 11 , which follow the guide section 9 spatially with each other, as well as with the sealing section 3 are connected. About these channels 11 can in the installed state of the separating piston 1 Oil from the oil reservoir of Einrohrdämpfers unhindered first in the area between the guide section 9 and the sealing portion 3 and then in the further course to the sealing element 7 of the sealing section 3 arrive, so that the sealing element 7 in the course of movements of the separating piston 1 in the radially surrounding cylinder tube does not run dry and would be subjected to increased wear.

Neben einer Führung am Führungsabschnitt 9 übernimmt jedoch auch das im Dichtungsabschnitt 3 vorgesehene Dichtelement 7 eine Führungsfunktion, so dass im verbauten Zustand des Trennkolbens 1 ein Verkippen desselbigen weitestgehend ausgeschlossen werden kann. Wie in 1 zu sehen ist, ist der Dichtungsabschnitt 3 zu diesem Zweck nahe einem zweiten axialen Ende 12 vorgesehen, welches im verbauten Zustand des Trennkolbens 1 einem Gasraum des Einrohrdämpfers zugewandt ist. Dabei ist ein axialer Abstand x₁ des Dichtungsabschnitts 3 zum zweiten axialen Ende 12 kleiner gewählt, als ein axialer Abstand x₂ des Dichtungsabschnitts 3 zum Führungsabschnitt 9. In der Folge liegen die beiden Abschnitte in Relation zu einer axialen Gesamtlänge des Kolbenkörpers 2 unter dem ausreichenden axialen Abstand x₂ zueinander, um eine Zweipunktführung des Kolbenkörpers 2 im später umliegenden Zylinderrohr des Einrohrdämpfers realisieren zu können. In addition to a guide on the guide section 9 However, this also takes over in the sealing section 3 provided sealing element 7 a guiding function, so that in the installed state of the separating piston 1 tilting desselbigen can be largely excluded. As in 1 can be seen, is the seal section 3 for this purpose, near a second axial end 12 provided, which in the installed state of the separating piston 1 a gas space of the Einrohrdämpfers faces. In this case, an axial distance x _{1 of} the sealing portion 3 to the second axial end 12 chosen smaller than an axial distance x _{2 of} the sealing portion 3 to the leadership section 9 , As a result, the two sections are in relation to an axial total length of the piston body 2 under the sufficient axial distance x ₂ to each other, to a two-point guidance of the piston body 2 to realize in the later surrounding cylinder tube of Einrohrdämpfers.

Aus den 3 und 4 gehen ferner Ansichten eines Trennkolbens 13 gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor. Dieser Trennkolben 13 entspricht dabei weitestgehend dem Trennkolben 1 aus den 1 und 2, wobei im Unterschied zu der vorhergehenden Variante Führungssegmente 14 in Umfangsrichtung schmaler, aber dafür in größerer Anzahl vorgesehen sind. Ferner sind axial verlaufende Kanäle 15 zwischen den Führungssegmenten 14 in radialer Richtung über Vertiefungen 16 in einem Außendurchmesser 17 eines Kolbenkörpers 18 des Trennkolbens 13 definiert. Hierdurch werden die Kanäle 15 in radialer Richtung entsprechend vergrößert und damit ein Durchflussquerschnitt für Öl erhöht. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltung nach den 3 und 4 der Variante nach den 1 und 2, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. From the 3 and 4 go further views of a separating piston 13 according to a second embodiment of the invention. This separating piston 13 corresponds largely to the separating piston 1 from the 1 and 2 , wherein in contrast to the previous variant guide segments 14 narrower in the circumferential direction, but provided in larger numbers. Furthermore, axially extending channels 15 between the guide segments 14 in the radial direction via depressions 16 in an outer diameter 17 a piston body 18 of the separating piston 13 Are defined. This will be the channels 15 correspondingly increased in the radial direction and thus increases a flow area for oil. Otherwise, the design corresponds to the 3 and 4 the variant after the 1 and 2 so that reference is made to what has been described.

Des Weiteren geht aus 5 eine Schnittansicht eines Trennkolbens 19 entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung hervor. Diese unterscheidet sich dabei gegenüber der Variante nach den 1 und 2 dadurch, dass ein Führungsabschnitt 20 des Trennkolbens 19 axial vorstehend gegenüber einem Kolbenkörper 21 gestaltet ist. Der Führungsabschnitt 20 wird dabei über mehrere in Umfangsrichtung äquidistant verteilte Führungssegmente 22 gebildet, welche hinsichtlich ihrer Erstreckung in Umfangsrichtung ähnlich groß wie die Führungssegmente 10 des Trennkolbens 1 aus den 1 und 2 oder die Führungssegmente 14 des Trennkolbens 13 aus den 3 und 4 gestaltet sein können. Die Führungssegmente 22 stehen entsprechend der Anordnung des Führungsabschnitts 20 axial gegenüber dem restlichen Kolbenkörper 21 vor und sind in radialer Richtung federnd gestaltet, so dass toleranzbedingte Abweichungen zu einer Innenwand eines Zylinderrohrs ausgeglichen werden können. Denn die somit als federnde Laschen gebildeten Führungssegmente 22 legen sich in diesem Fall aufgrund ihrer federnden Eigenschaften in radialer Richtung an der Innenwand des Zylinderrohrs an und können ein toleranzbedingtes Spaltmaß ausgleichen. Furthermore goes out 5 a sectional view of a separating piston 19 according to a third embodiment of the invention. This differs from the variant according to the 1 and 2 in that a guide section 20 of the separating piston 19 axially protruding relative to a piston body 21 is designed. The guide section 20 is doing about several circumferentially equidistantly distributed guide segments 22 formed, which in terms of their extent in the circumferential direction similar in size as the guide segments 10 of the separating piston 1 from the 1 and 2 or the guide segments 14 of the separating piston 13 from the 3 and 4 can be designed. The guiding segments 22 stand according to the arrangement of the guide section 20 axially opposite the rest of the piston body 21 before and are designed resiliently in the radial direction, so that tolerance-related deviations can be compensated for an inner wall of a cylinder tube. Because the guide segments thus formed as resilient tabs 22 In this case, due to their resilient properties, they engage in the radial direction on the inner wall of the cylinder tube and can compensate for a tolerance-related gap dimension.

Als weiterer Unterschied sind die Führungssegmente 22 dabei nicht als Beschichtung des Kolbenkörpers 21 realisiert, sondern aus ein und demselben Material wie der restliche Kolbenkörper 21 hergestellt. Um dabei eine verschleißfeste und reibungsoptimierte Führung zu gewährleisten, sind der Kolbenkörper 21 und damit auch die Führungssegmente 22 aus einem Verbundwerkstoff gebildet, welcher einen PTFE-Anteil enthält. Im Übrigen entspricht auch die Variante nach 5 im Wesentlichen den vorhergehenden Ausführungsformen, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. Another difference is the leadership segments 22 not as a coating of the piston body 21 realized, but from one and the same material as the rest of the piston body 21 produced. To ensure a wear-resistant and friction-optimized guidance, the piston body 21 and thus also the leadership segments 22 formed from a composite material containing a PTFE component. Incidentally, the variant also corresponds to 5 essentially the previous embodiments, so that reference is made to that described.

Schließlich gehen aus den 6 und 7 Ansichten eines Trennkolbens 23 gemäß einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor. Dieser unterscheidet sich von der Variante nach den 1 und 2 lediglich dadurch, dass ein Kolbenkörper 24 im Bereich eines Führungsabschnitts 25 mit einer umlaufenden Führungsfläche 26 ausgestattet ist, die radial gegenüber einem Außendurchmesser 27 des Kolbenkörpers 24 vorsteht. Da in diesem Fall jedoch Öl nicht ungehindert in den Bereich eines Dichtungsabschnitts 28 und einem dort befindlichen Dichtelement 29 gelangen kann, sind in dem Kolbenkörper 24 mehrere Bohrungen 30 ausgestaltet, von welchen in der Schnittansicht in 7 lediglich eine zu sehen ist. Diese Bohrungen 30 verbinden dabei den Dichtungsbereich 28 mit einem ersten axialen Ende 31 des Kolbenkörpers 24. Insofern kann im verbauten Zustand des Trennkolbens 23 Öl aus dem seitens des ersten axialen Endes 31 liegenden Ölvorratsraum über die Bohrungen 30 in den Bereich des Dichtungsabschnitts 28 und des dort befindlichen Dichtelements 29 gelangen. Im Übrigen entspricht die Variante nach den 6 und 7 der Ausführungsform nach den 1 und 2, so dass hiermit auf das dazu Beschriebene Bezug genommen wird. Finally, leave the 6 and 7 Views of a separating piston 23 according to a fourth embodiment of the invention. This differs from the variant according to the 1 and 2 merely in that a piston body 24 in the area of a guide section 25 with a circumferential guide surface 26 equipped, which is radially opposite to an outer diameter 27 of the piston body 24 protrudes. However, in this case, oil does not freely enter the area of a seal portion 28 and a sealing element located there 29 can reach, are in the piston body 24 several holes 30 designed, of which in the sectional view in 7 only one can be seen. These holes 30 connect the sealing area 28 with a first axial end 31 of the piston body 24 , In this respect, in the installed state of the separating piston 23 Oil from the side of the first axial end 31 lying oil reservoir over the holes 30 in the area of the sealing section 28 and the sealing element located there 29 reach. Incidentally, the variant corresponds to the 6 and 7 the embodiment of the 1 and 2 , so that reference is hereby made to the above-described reference.

Die einzelnen Varianten eines erfindungsgemäßen Trennkolbens können hinsichtlich ihrer Ausgestaltungsmöglichkeiten beliebig miteinander kombiniert werden. Insbesondere können Führungsabschnitte mit segmentartigen oder auch umlaufenden Führungen gestaltet sein. Des Weiteren können diese Führungen als Beschichtungen realisiert oder aber auch aus ein und demselben Material eines jeweiligen Kolbenkörpers ausgeführt sein, wobei in diesem Fall dann ein reibungsoptimierter Verbundwerkstoff zur Anwendung kommt. The individual variants of a separating piston according to the invention can be combined with each other in terms of their design possibilities. In particular, guide sections can be designed with segment-like or even circumferential guides. Furthermore, these guides can be realized as coatings or can also be made of one and the same material of a respective piston body, in which case a friction-optimized composite material is then used.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen eines Trennkolbens kann eine zuverlässige Führung desselbigen im verbauten Zustand gewährleistet werden. Dabei ist eine Herstellung des erfindungsgemäßen Trennkolbens mit niedrigem Aufwand möglich. By means of the embodiments according to the invention of a separating piston, a reliable guidance of the same in the installed state can be ensured. In this case, a preparation of the separating piston according to the invention with little effort is possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Trennkolben separating piston
2 2: Kolbenkörper piston body
3 3: Dichtungsabschnitt sealing section
4 4: Außendurchmesser outer diameter
5 5: Außendurchmesser outer diameter
6 6: Nut groove
7 7: Dichtelement sealing element
8 8th: Erstes axiales Ende First axial end
9 9: Führungsabschnitt guide section
10 10: Führungssegmente guide segments
11 11: Kanäle channels
12 12: Zweites axiales Ende Second axial end
13 13: Trennkolben separating piston
14 14: Führungssegmente guide segments
15 15: Kanäle channels
16 16: Vertiefungen wells
17 17: Außendurchmesser outer diameter
18 18: Kolbenkörper piston body
19 19: Trennkolben separating piston
20 20: Führungsabschnitt guide section
21 21: Kolbenkörper piston body
22 22: Führungssegmente guide segments
23 23: Trennkolben separating piston
24 24: Kolbenkörper piston body
25 25: Führungsabschnitt guide section
26 26: Führungsfläche guide surface
27 27: Außendurchmesser outer diameter
28 28: Dichtungsabschnitt sealing section
29 29: Dichtelement sealing element
30 30: Bohrungen drilling
31 31: Erstes axiales Ende First axial end
x₁ x ₁: axialer Abstand axial distance
x₂ x ₂: axialer Abstand axial distance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19756443 C1 [0004, 0012]

Claims

Separating piston ( 1 ; 13 ; 19 ; 24 ) for a vibration damper, comprising a one-piece piston body ( 2 ; 18 ; 21 ; 24 ), which has a sealing section ( 3 ; 28 ) for guiding a sealing element ( 7 ; 29 ) and at least on one axial side of the sealing portion ( 3 ; 28 ) each with a guide section ( 9 ; 20 ; 25 ) is provided on which guide means are provided, characterized in that the guide means also integrally with the piston body ( 2 ; 18 ; 21 ; 24 ) are configured.

Separating piston ( 1 ; 13 ; 19 ) according to claim 1, characterized in that the guide means by a plurality on each guide section ( 9 ; 20 ) distributed in the circumferential direction, radially projecting guide segments ( 10 ; 14 ; 22 ) are formed.

Separating piston ( 1 ; 13 ) according to claim 2, characterized in that in the circumferential direction between the guide segments ( 10 ; 14 ) axially extending channels ( 11 ; 15 ) which are adjacent to the respective one guide section ( 9 ) with each other, and hereinafter with the sealing portion ( 3 ) are spatially connected.

Separating piston ( 19 ) according to claim 2, characterized in that the guide segments ( 22 ) exist as a single, axially projecting tabs which are resilient in the radial direction.

Separating piston ( 24 ) according to claim 1, characterized in that the guide means by a circumferential, radially projecting guide surface ( 26 ) on each guide section ( 25 ) are formed.

Separating piston ( 24 ) according to claim 5, characterized in that in the piston body ( 24 ) at least one bore ( 30 ) extending the sealing portion ( 28 ) with a part of the one guide section ( 25 ) lying end face of the piston body ( 24 ) connects.

Separating piston ( 1 ; 13 ; 19 ; 24 ) according to claim 1, characterized in that the one-piece design of the guide means with the piston body ( 2 ; 18 ; 21 ; 24 ) by coating the piston body ( 2 ; 18 ; 24 ) in the region of the one guide section ( 9 ; 25 ) with a material or by execution of the piston body ( 21 ) is realized from a composite material.

Separating piston ( 1 ; 13 ; 19 ; 24 ) according to claim 1, characterized in that only one guide section ( 9 ; 20 ; 25 ) is provided, which in the region of an axial end ( 8th ; 31 ) of the piston body ( 2 ; 18 ; 21 ; 24 ), wherein an axial distance (x ₂ ) between the sealing portion ( 3 ; 28 ) and this leadership section ( 9 ; 20 ; 25 ) is greater than an axial distance (x ₁ ) of the sealing portion ( 3 ; 28 ) to the other axial end ( 12 ) of the piston body ( 2 ; 18 ; 21 ; 24 ).

Single-tube damper, comprising a separating piston according to one or more of claims 1 to 8.