DE102015203522A1

DE102015203522A1 - Piston rod cylinder unit with an intermediate pipe

Info

Publication number: DE102015203522A1
Application number: DE102015203522.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Müller; Stefan Berger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2016-09-01
Also published as: WO2016134898A1

Abstract

Kolbenstangen-Zylinderaggregat, umfassend einen Zylinder, in dem eine Kolbenstange mittels einer Kolbenstangenführung axial verschiebbar gelagert ist, wobei außenseitig zum Zylinder ein Zwischenrohr angeordnet ist, dass sich zumindest mittelbar an der Kolbenstangenführung zentriert, wobei das Zwischenrohr mehrteilig ausgeführt ist und einen Führungsabschnitt und einen Rohrabschnitt umfasst, wobei der Führungsabschnitt zur Kolbenstangenführung abgedichtet ist und die Kolbenstangenführung eine radiale Klemmfläche aufweist, an der sich der Führungsabschnitt mit einem ringförmigen Boden axial abstützt.Piston rod-cylinder unit, comprising a cylinder in which a piston rod is axially displaceable by means of a piston rod guide, wherein on the outside of the cylinder an intermediate tube is arranged that at least indirectly centered on the piston rod guide, wherein the intermediate tube is made in several parts and a guide portion and a pipe section comprising, wherein the guide portion is sealed to the piston rod guide and the piston rod guide has a radial clamping surface on which the guide portion is axially supported with an annular bottom.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kolbenstangen-Zylinderaggregat gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. The invention relates to a piston rod-cylinder unit according to the preamble of patent claim 1.

Bei Schwingungsdämpfern mit verstellbarer Dämpfkraft oder bei Schwingungsdämpfern, bei denen zwei Arbeitskammern miteinander verbunden sind, werden Zwischenrohre eingesetzt, die zusammen mit einem Zylinder eine ringförmige Strömungsverbindung bilden. Diese Strömungsverbindung muss z. B. zu einem Ausgleichsraum hydraulisch abgedichtet sein. Dafür werden gewöhnlich Ringdichtungen eingesetzt, die in einer Nut des Zwischenrohres gekammert sind. In vibration dampers with adjustable damping force or vibration dampers, in which two working chambers are interconnected, intermediate tubes are used, which together with a cylinder form an annular flow connection. This flow connection must z. B. hydraulically sealed to a compensation chamber. This usually ring seals are used, which are chambered in a groove of the intermediate tube.

So zeigt die DE 91 08 291 U1 ein derartiges Zwischenrohr. Das Zwischenrohr kann auch modular aufgebaut sein, d. h. es umfasst einen Rohrabschnitt und z. B. zwei separate Führungsabschnitte, in denen die besagten Ringdichtungen angeordnet sind. Der Vorteil dieser Bauform besteht darin, dass ein derartiges Zwischenrohr hinsichtlich seiner Länge sehr variabel gefertigt werden kann. Die Führungsabschnitte können als Standardbauteil hergestellt werden und für die spezielle Anwendung wird dann nur noch der Rohrabschnitt angepasst. That's how it shows DE 91 08 291 U1 such an intermediate tube. The intermediate tube can also be modular, ie it includes a pipe section and z. B. two separate guide sections, in which said ring seals are arranged. The advantage of this design is that such an intermediate tube can be made very variable in length. The guide sections can be manufactured as a standard component and for the specific application then only the pipe section is adjusted.

Bei der Ausführung nach der 8 der DE 91 08 291 U1 besteht jedoch der Nachteil, dass die Führungsabschnitte mit den Dichtungssicken eine vergleichsweise große Länge aufweisen. Insbesondere der Bauraum für den Führungsabschnitt, der an einer Kolbenstangenführung anliegt, wirkt sich nachteilig aus, da ggf. dafür die Kolbenstangenführung verlängert werden muss. In the execution of the 8th of the DE 91 08 291 U1 However, there is the disadvantage that the guide sections with the sealing beads have a comparatively large length. In particular, the space for the guide portion, which rests on a piston rod guide, has a disadvantageous, since possibly for the piston rod guide must be extended.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Zwischenrohr bereitzustellen, bei dem eine besonders kurze Kolbenstangenführung einsetzbar ist. The object of the present invention is to provide an intermediate tube in which a particularly short piston rod guide can be used.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Kolbenstangenführung eine radiale Klemmfläche aufweist, an der sich der Führungsabschnitt mit einem ringförmigen Boden axial abstützt. The object is achieved in that the piston rod guide has a radial clamping surface on which the guide portion is axially supported with an annular bottom.

Die Klemmfläche bietet den Vorteil, dass an dieser Stelle eine Dichtfunktion ohne separate Dichtung erreicht werden kann. Folglich kann der Bauraum für eine Dichtung eingespart werden. The clamping surface has the advantage that at this point a sealing function can be achieved without a separate seal. Consequently, the space for a seal can be saved.

Besonders einfach kann die Klemmfläche genutzt werden, wenn der Führungsabschnitt von einer Stirnfläche des Zylinders an der Kolbenstangenführung fixiert ist. Die Klemmung erfolgt dann mit einem bereits ohnehin vorhandenen Bauteil, das zudem unverändert und damit keinen zusätzlichen Bauraum benötigt. Particularly simple, the clamping surface can be used when the guide portion is fixed by an end face of the cylinder on the piston rod guide. The clamping is then done with an already existing component, which also requires no change and therefore no additional space.

Lediglich ein Dichtungsträgerrohrabschnitt als Teil des Führungsabschnitts steht in axialer Überdeckung mit dem Rohrabschnitt. Only a seal carrier pipe section as part of the guide section is in axial overlap with the pipe section.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der Dichtungsträgerrohrabschnitt innenseitig am Rohrabschnitt anliegt. Diese Bauform bietet den Vorteil, dass die Dichtung über die Druckwirkung des Arbeitsmediums am Zwischenrohr tendenziell vorgespannt wird. It can be provided that the seal carrier pipe section rests on the inside of the pipe section. This design has the advantage that the seal tends to be biased by the pressure effect of the working medium on the intermediate tube.

Alternativ kann der Dichtungsträgerrohrabschnitt außenseitig am Rohrabschnitt anliegen. Diese Bauform bietet den Vorteil, dass der Rohrabschnitt in seiner axialen Position besonders einfach gesichert ist. Alternatively, the seal carrier pipe section can bear against the pipe section on the outside. This design offers the advantage that the pipe section is particularly easily secured in its axial position.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist der Rohrabschnitt mit einer Dichtungsaufnahme ausgeführt. Der Führungsabschnitt kann dann als ganz einfacher Winkelring ausgeführt sein. According to an advantageous subclaim, the pipe section is designed with a seal holder. The guide section can then be designed as a very simple angle ring.

Eine weitere Bauform zeichnet sich dadurch aus, dass der Rohrabschnitt endseitig einen ringförmigen Boden aufweist, der den Führungsabschnitt bildet. Dann benötigt man an diesem Übergang von einem Arbeitsraum in die Strömungsverbindung des Zwischenrohres überhaupt keine separate Dichtung. Another design is characterized in that the pipe section end has an annular bottom which forms the guide section. Then you need at this transition from a working space in the flow connection of the intermediate tube no separate seal.

Zur axialen Sicherung des Zwischenrohres relativ zum Zylinder ist vorgesehen, dass sich das Zwischenrohr endseitig zumindest mittelbar auf einem Bodenventilkörper des Zylinders abstützt. For the axial securing of the intermediate tube relative to the cylinder, it is provided that the intermediate tube is supported at least indirectly on a bottom valve body of the cylinder.

Bevorzugt ist in dem Bodenventilkörper ein Trägerring beigefügt, auf dem sich das Zwischenrohr abstützt. Der Vorteil des Trägerrings besteht darin, dass ein standardisierter Bodenventilkörper verwendet werden kann, d. h. sowohl mit wie auch ohne Zwischenrohr. Preferably, a support ring is attached in the bottom valve body, on which the intermediate tube is supported. The advantage of the carrier ring is that a standardized bottom valve body can be used, i. H. both with and without intermediate pipe.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail with reference to the following description of the figures.

Es zeigt: It shows:

1 Schnitt durch ein Kolbenstangen-Zylinderaggregat 1 Section through a piston rod-cylinder unit

2 bis 5 Ausführungsvarianten zur 1 2 to 5 Variants for 1

Die 1 zeigt ein Kolbenstangen-Zylinderaggregat 1 in der Bauform eines verstellbaren Schwingungsdämpfers. In einem Zylinder 3 ist eine Kolbenstange 5 zusammen mit einem Kolben 7 axial beweglich geführt. Der Kolben 7 unterteilt den Zylinder 3 in einen kolbenstangenseitigen 9 und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 11, die beide vollständig mit einem Dämpfmedium gefüllt sind. The 1 shows a piston rod-cylinder unit 1 in the design of an adjustable vibration damper. In a cylinder 3 is a piston rod 5 together with a piston 7 guided axially movable. The piston 7 divides the cylinder 3 in a rod side 9 and a piston rod remote work space 11 Both are completely filled with a damping medium.

Endseitig wird der Zylinder 3 von einer Kolbenstangenführung 13 begrenzt, die eine Lagerung 15 für die Kolbenstange aufweist. Am anderen Ende des Zylinders 3 ist ein Bodenventilkörper 17 angeordnet, der zumindest ein Rückschlagventil 19 für den Nachfluss von Dämpfmedium aus einem Ausgleichsraum 21 aufweist. Ein äußeres Behälterrohr 23 umschließt die Kolbenstangenführung 13, den Zylinder 3 und den Bodenventilkörper 17 und bildet den Ausgleichsraum 21, der teilweise mit Dämpfmedium gefüllt ist. The end is the cylinder 3 from a piston rod guide 13 limited, which is a storage 15 having for the piston rod. At the other end of the cylinder 3 is a bottom valve body 17 arranged, the at least one check valve 19 for the flow of damping medium from a compensation chamber 21 having. An outer container tube 23 encloses the piston rod guide 13 , the cylinder 3 and the bottom valve body 17 and forms the compensation room 21 partially filled with damping medium.

In einem Ringraumbereich zwischen dem Zylinder 3 und dem äußeren Behälterrohr 23 ist ein Zwischenrohr 25 angeordnet, dass mit der Außenwandung des Zylinders 3 eine Strömungsverbindung 27 zu einer verstellbaren Dämpfventileinrichtung 29 bildet. Eine Anschlussöffnung 31 verbindet den kolbenstangenförmigen Arbeitsraum 9 mit der Strömungsverbindung 27, in der derselbe Druck herrscht, wie im kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 9. Der exakte konstruktive Aufbau der Dämpfventileinrichtung 29 ist für die beiden Arbeitsräume 9; 11 miteinander zu verbinden, wenn z. B. eine bestimmte Dämpfkraftkennlinie gefordert ist und im kolbenstangenfernen Arbeitsraum 9 kein Unterdruck entstehen darf. In an annulus area between the cylinder 3 and the outer container tube 23 is an intermediate pipe 25 arranged that with the outer wall of the cylinder 3 a flow connection 27 to an adjustable damping valve device 29 forms. A connection opening 31 connects the piston rod-shaped working space 9 with the flow connection 27 , in which the same pressure prevails, as in the piston rod-side working space 9 , The exact design of the Dämpfventileinrichtung 29 is for the two workrooms 9 ; 11 to connect with each other when z. B. a certain damping force characteristic is required and in Kolbenstangenfernen working space 9 no negative pressure may occur.

Die 1 zeigt, dass das Zwischenrohr 25 modular aufgebaut ist. Es umfasst einen Führungsabschnitt 33 und einen Rohrabschnitt 35, wobei sich der Führungsabschnitt 33 zumindest mittelbar an der Kolbenstangenführung 13 zentriert zur Kolbenstangenführung abgedichtet ist. The 1 shows that the intermediate pipe 25 is modular. It includes a guide section 33 and a pipe section 35 , wherein the guide section 33 at least indirectly on the piston rod guide 13 centered to the piston rod guide is sealed.

Die Kolbenstangenführung 13 weist eine radiale Klemmfläche 37 auf, an dem sich der Führungsabschnitt 33 mit einem ringförmigen Boden 39 axial abstützt. Die Dichtfunktion wird durch den einfachen Kontakt des Bodens 39 mit der Klemmfläche 37 erreicht. Grundsätzlich wären verschiedene Arten der Vorspannung des Bodens an der Klemmfläche möglich. In der 1 wird der Führungsabschnitt 37 von einer Stirnfläche 41 des Zylinders 3 an der Kolbenstangenführung 13 fixiert. Der Zylinder 3 wiederum wird in einer Verspannungskette zwischen einem Boden 43 des äußeren Behälterrohres 23, dem Bodenventilkörper 17 und der Kolbenstangenführung 13 und einer Verrollung 45 unter Vorspannung gehalten. Das Zwischenrohr 25 stützt sich endseitig zumindest mittelbar auf dem Bodenventilkörper 17 des Zylinders 3 ab. Optional ist dem Bodenventilkörper 17 ein Trägerring 47 beigefügt, auf dem sich das Zwischenrohr 25 abstützt. Diese Vorspannung wird beim Verschluss des Behälterrohres, z. B. mittels der Verrollung 45 auf einer äußeren Deckseite 49 der Kolbenstangenführung 13, erzeugt. The piston rod guide 13 has a radial clamping surface 37 on, on which the guide section 33 with an annular bottom 39 axially supported. The sealing function is due to the simple contact of the soil 39 with the clamping surface 37 reached. In principle, different types of prestressing of the soil at the clamping surface would be possible. In the 1 becomes the guiding section 37 from an end face 41 of the cylinder 3 on the piston rod guide 13 fixed. The cylinder 3 in turn, in a tension chain between a ground 43 of the outer container tube 23 , the bottom valve body 17 and the piston rod guide 13 and a roll 45 kept under tension. The intermediate pipe 25 is supported at least indirectly on the bottom valve body end 17 of the cylinder 3 from. Optionally, the bottom valve body 17 a carrier ring 47 attached, on which the intermediate pipe 25 supported. This bias is the closure of the container tube, z. B. by means of the roll 45 on an outer cover page 49 the piston rod guide 13 , generated.

Ein Dichtungsträgerrohrabschnitt 51 als Teil des Führungsabschnitts 33 steht in axialer Überdeckung mit dem Rohrabschnitt 35. Der Rohrabschnitt 35 kann sich in Grenzen axial zum Führungsabschnitt 33 verschieben. Der Dichtungsträgerrohrabschnitt 51 liegt in diesem Ausführungsbeispiel außenseitig am Rohrabschnitt 35 an und verfügt über eine umlaufende Dichtungsaufnahme in der Bauform einer Sicke 53 zur Aufnahme einer an sich bekannten Ringdichtung 55. Wegen der außenseitigen Anordnung des Dichtungsträgerrohrabschnitts 51 kann ein Rohrabschnitt 35 mit einem vergleichsweise kleinen Durchmesser verwendet werden, wodurch ein Gewichtsvorteil erzielbar ist. A seal carrier pipe section 51 as part of the leadership section 33 is in axial overlap with the pipe section 35 , The pipe section 35 can be within limits axially to the guide section 33 move. The seal carrier pipe section 51 lies in this embodiment, the outside of the pipe section 35 and has a circumferential seal receptacle in the form of a bead 53 for receiving a known ring seal 55 , Because of the outside arrangement of the seal carrier pipe section 51 can a pipe section 35 be used with a comparatively small diameter, whereby a weight advantage can be achieved.

Am gegenüberliegenden Ende, also zwischen dem Bodenventilkörper 17 und dem Zylinder 3 kann spiegelbildlich ein identischer Führungsabschnitt 33 angeordnet sind, gemäß dem Bauprinzip einer einfachen Kappe, die auf den Rohrabschnitt 35 aufgesetzt wird. At the opposite end, between the bottom valve body 17 and the cylinder 3 can mirror image an identical guide section 33 are arranged, according to the construction principle of a simple cap on the pipe section 35 is put on.

Die 2 und 3 zeigen Varianten, bei denen der Dichtungsträgerrohrabschnitt 51 innenseitig am Rohrabschnitt 35 anliegt. Diese Bauform bietet sich an, wenn die Strömungsverbindung 27 große Volumenströme zulassen soll. In der 2 ist die Ringdichtung 55 im Dichtungsträgerrohrabschnitt 51 angeordnet, vergleichbar mit der 1. Mit der 3 soll gezeigt werden, dass der Rohrabschnitt 35 mit der Sicke 53 ausgeführt sein kann. Dann kann der Führungsabschnitt 33 auch von einem einfachen Winkelring gebildet werden. The 2 and 3 show variants in which the seal carrier pipe section 51 inside the pipe section 35 is applied. This design is useful when the flow connection 27 to allow large volume flows. In the 2 is the ring seal 55 in the seal carrier pipe section 51 arranged, comparable to the 1 , With the 3 should be shown that the pipe section 35 with the bead 53 can be executed. Then the guide section 33 also be formed by a simple angle ring.

Die 4 zeigt eine Bauform des Zwischenrohrs 25, bei der der Rohrabschnitt 35 endseitig einen ringförmigen Boden 57 aufweist, der den Führungsabschnitt 33 bildet. Am Bodenventilkörper 17 wird dann wahlweise ein Führungsabschnitt gemäß der 1 bis 3 eingesetzt, wobei im Fall der 3 der Rohrkörper 35 die Ringdichtung 55 aufnehmen muss. The 4 shows a design of the intermediate tube 25 in which the pipe section 35 an annular bottom at the end 57 comprising the guide section 33 forms. At the bottom valve body 17 is then optionally a guide portion according to the 1 to 3 used, in the case of 3 the tubular body 35 the ring seal 55 must record.

Die 5 basiert auf dem Konstruktionsprinzip nach 2. Abweichend wird der Führungsabschnitt 33 anstatt eines Blechbiegeteils von einem spanend oder geschmiedeten Bauteil mit unterschiedlichen Wandstärken gebildet. Der Führungsabschnitt 33 weist innenseitig eine Stufenöffnung 59 zur Aufnahme des Zylinders 3 auf. An einem Stufengrund 61 stützt sich der Zylinder 3 mit seiner Stirnfläche 41 ab, der wiederum den Führungsabschnitt 33 auf die Klemmfläche 37 vorspannt. The 5 is based on the design principle 2 , Deviating is the guide section 33 formed instead of a sheet metal part of a machined or forged component with different wall thicknesses. The guide section 33 has inside a stepped opening 59 for receiving the cylinder 3 on. On a step bottom 61 the cylinder is supported 3 with his face 41 turn off, in turn, the leadership section 33 on the clamping surface 37 biases.

Der Boden 39 des Führungsabschnitts 33 weist bis zur Stufenöffnung 59 die Wandstärke S₁ auf. Die Summe der Wandstärke S₂ im Bereich der Stufenöffnung 59 und die Wandstärke S₃ des Zylinders 3 ist geringfügig kleiner als die Wandstärke S₁. Folglich wird der Boden 39 von dem Rohrabschnitt 35 radial gegen eine Mantelfläche 63 der Kolbenstangenführung 13 gespannt und bildet einen ersten Dichtungsabschnitt 65. Die Klemmfläche 37 und der Boden 39 bilden einen zweiten Dichtungsabschnitt 67. The floor 39 of the guide section 33 points to the step opening 59 the wall thickness S ₁ on. The sum of the wall thickness S ₂ in the area of the step opening 59 and the wall thickness S _{3 of} the cylinder 3 is slightly smaller than the wall thickness S ₁ . Consequently, the floor becomes 39 from the pipe section 35 radially against a lateral surface 63 the piston rod guide 13 excited and forms a first sealing section 65 , The clamping surface 37 and the ground 39 form a second sealing portion 67 ,

Zwischen dem Zylinder 3 und dem Führungsabschnitt 33 im Bereich der Stufenöffnung 59 besteht ein geringfügiger Ringspalt, der jedoch keine negativen Auswirkungen auf die Strömungswege mit sich bringt, da eine Leckage an dieser Stelle nur einen Parallelfluss zu der Anschlussöffnung 31 darstellen würde. Between the cylinder 3 and the guide section 33 in the area of the step opening 59 There is a slight annular gap, which, however, has no negative effects on the flow paths, since a leak at this point only a parallel flow to the connection opening 31 would represent.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Kolbenstangen-Zylinderaggregat Rod cylinder unit
3 3: Zylinder cylinder
5 5: Kolbenstange piston rod
7 7: Kolben piston
9 9: kolbenstangenseitiger Arbeitsraum piston rod side working space
11 11: kolbenstangenferner Arbeitsraum Kolbenstangenferner workspace
13 13: Kolbenstangenführung Piston rod guide
15 15: Lagerung storage
17 17: Bodenventilkörper Bottom valve body
19 19: Rückschlagventil check valve
21 21: Ausgleichsraum compensation space
23 23: Behälterrohr container tube
25 25: Zwischenrohr intermediate pipe
27 27: Strömungsverbindung flow connection
29 29: Dämpfungsventileinrichtung Damping valve device
31 31: Anschlussöffnung port opening
33 33: Führungsabschnitt guide section
35 35: Rohrabschnitt pipe section
37 37: Klemmfläche clamping surface
39 39: Boden ground
41 41: Stirnfläche face
43 43: Boden ground
45 45: Verrollung roll sensors
47 47: Trägerring support ring
49 49: Deckseite cover page
51 51: Dichtungsträgerrohrabschnitt Seal carrier pipe section
53 53: Sicke Beading
55 55: Ringdichtung ring seal
57 57: ringförmiger Boden annular floor
59 59: Stufenöffnung gradually opening
61 61: Stufengrund basic steps
65 65: erster Dichtungsabschnitt first sealing section
67 67: zweiter Dichtungsabschnitt second sealing section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 9108291 U1 [0003, 0004]

Claims

Piston rod cylinder unit ( 1 ), comprising a cylinder ( 3 ), in which a piston rod ( 5 ) by means of a piston rod guide ( 13 ) Is mounted axially displaceable, wherein the outside of the cylinder ( 3 ) an intermediate tube ( 25 ) is arranged, that at least indirectly on the piston rod guide ( 13 ), with the intermediate tube ( 25 ) is executed in several parts and a guide section ( 33 ) and a pipe section ( 35 ), wherein the guide section ( 33 ) to the piston rod guide ( 13 ), characterized in that the piston rod guide ( 13 ) a radial clamping surface ( 37 ), at which the guide section ( 33 ) with an annular bottom ( 39 ) is axially supported.

Piston rod-cylinder unit according to claim 1, characterized in that the guide section ( 33 ) from an end face ( 41 ) of the cylinder ( 3 ) on the piston rod guide ( 13 ) is fixed.

Piston rod-cylinder assembly according to claim 1, characterized in that a seal carrier pipe section ( 51 ) as part of the lead section ( 33 ) in axial overlap with the pipe section ( 35 ) stands.

Piston rod-cylinder unit according to claim 3, characterized in that the seal carrier pipe section ( 51 ) on the inside of the pipe section ( 35 ) is present.

Piston rod-cylinder unit according to claim 3, characterized in that the seal carrier pipe section ( 51 ) on the outside of the pipe section ( 35 ) is present.

Piston rod-cylinder unit according to claim 1, characterized in that the pipe section ( 35 ) with a seal receiver ( 53 ) is executed.

Piston rod-cylinder unit according to claim 1, characterized in that the pipe section ( 35 ) an annular bottom ( 57 ) having the guide portion ( 33 ).

Piston rod-cylinder assembly according to claim 1, characterized in that the intermediate tube ( 25 ) at least indirectly on a bottom valve body ( 17 ) of the cylinder ( 3 ) is supported.

Piston rod-cylinder unit according to claim 8, characterized in that the bottom valve body ( 17 ) a carrier ring ( 47 ), on which the intermediate tube ( 25 ) is supported.