DE10317619B3 - Damper with hollow piston rod for damping vibrations, has measuring device inside piston rod to monitor its movements - Google Patents

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Abstract

Of the damper consists of a piston-cylinder unit with tubular body between cap and bottom, and a traction rod (37) inside the hollow piston rod, connecting the cap and the bottom. There is a measuring device (47) inside the hollow piston rod to monitor its movements. The traction rod may connect the piston (7) to the piston rod (5). The axial length of the intermediate tube (33) may be limited to a setting of the measuring device.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einer hohlen Kolbenstange gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a vibration damper with a hollow piston rod according to the generic term of claim 1.

Insbesondere aus Gründen des Leichtbaus setzen sich im Kraftfahrzeugbau stetig hohle Kolbenstangen für Schwingungsdämpfer durch. Seit geraumer Zeit ist es bekannt, hohle Kolbenstangen durch ein Umformverfahren endseitig zu verschießen. Dabei wird das Ende der Kolbenstange flaschenhalsförmig zugehämmert. Beispielhaft wird in diesem Zusammenhang auf die DE 83 17 308 U1 verwiesen. Dieses Verfahren bedingt jedoch eine gewisse Materialauswahl, da sich nicht jeder Werkstoff für dieses Umformverfahren eignet.In particular, for reasons of lightweight construction set in the motor vehicle steadily hollow piston rods for vibration. For some time, it has been known to shoot hollow piston rods by a forming process end. The end of the piston rod is hammered like a bottle neck. By way of example, in this context, the DE 83 17 308 U1 directed. However, this method requires a certain choice of materials, since not every material is suitable for this forming process.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung einer hohlen Kolbenstange besteht darin, ein einfaches Rohr endseitig mit einem Boden und einem Deckel zu versehen, beispielsweise durch ein Reibschweißverfahren. Zwangsläufig sind auch für dieses Schweißverfahren bestimmte Werkstoffe nicht einsetzbar.A another possibility to make a hollow piston rod is a simple tube end to be provided with a bottom and a lid, for example by a friction welding process. Inevitably are also for this welding process certain materials can not be used.

Aus der DE 196 06 990 C2 ist z. B. eine hohle Kolbenstange bekannt, in der ein Sensor angeordnet ist, der mit einem Spule innerhalb einer Kolbenstangenführung zusammenwirkt. Eine derartige hohle Kolbenstange muss aus einem unmagnetischen Werkstoff bestehen, da ansonsten der in der Kolbenstange angeordnete Sensor kein verwertbares Signal liefert. Insbesondere unmagnetische Werkstoffe, wie austenitischer Stahl, sind in der Regel weder schweißbar, noch können sie in der vorstehend beschriebenen Art ohne Verlust ihrer besonderen nichtmagnetischen Eigenschaften endseitig zugehämmert werden. In der DE 196 06 990 C2 wird eine zweigeteilte Kolbenstange eingesetzt, die über ein einschraubbares Verbindungsteil und ein einschraubbares Gelenk verschlossen wird. Die Schraubverbindung an der Kolbenstange ist vergleichsweise teuer. Es muss für eine ausreichend feste Verbindung eine entsprechende Wandstärke verwendet werden, da die Schraubverbindung die effektive Wandstärke reduziert.From the DE 196 06 990 C2 is z. B. a hollow piston rod, in which a sensor is arranged, which cooperates with a coil within a piston rod guide. Such a hollow piston rod must be made of a non-magnetic material, since otherwise the sensor disposed in the piston rod sensor provides no usable signal. In particular, non-magnetic materials, such as austenitic steel, are usually neither weldable, nor can they be hammered end in the manner described above without loss of their special non-magnetic properties. In the DE 196 06 990 C2 a two-part piston rod is used, which is closed by a screw-in connection part and a screw-in joint. The screw on the piston rod is relatively expensive. It must be used for a sufficiently strong connection a corresponding wall thickness, since the screw reduces the effective wall thickness.

Die gattungsbildende DE 196 47 506 A1 beschreibt ein Kolben-Zylinderaggregat, umfassend eine hohle Kolbenstange, die endseitig durch einen Boden und einen Deckel verschlossen ist, wobei der Boden und/oder der Deckel zu einem zwischen dem Boden und dem Deckel angeordneten Zwischenrohr als separate Bauteile ausgeführt ist/sind und innerhalb der hohlen Kolbenstange eine Zugstange angeordnet ist, die den Boden und den Deckel zu dem Zwischenrohr verspannt. Der hohle Innenraum der Kolbenstange ist mit einem Kunststoffmantel gefüllt.The generic DE 196 47 506 A1 describes a piston-cylinder unit comprising a hollow piston rod which is closed at the end by a bottom and a lid, wherein the bottom and / or the lid is designed to be arranged between the bottom and the lid intermediate tube as separate components / and within the hollow piston rod, a pull rod is arranged, which braces the bottom and the lid to the intermediate tube. The hollow interior of the piston rod is filled with a plastic jacket.

Die DE 36 23 143 A1 offenbart einen Druckluftzylinder mit einer zweiteiligen Kolbenstange, deren Kolbenstangeabschnitte durch eine innere Zugstange verspannt sind.The DE 36 23 143 A1 discloses a pneumatic cylinder with a two-part piston rod whose piston rod sections are braced by an inner tie rod.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine hohle Kolbenstange zu realisieren, die eine große Werkstoffauswahl ermöglicht.task the present invention is to realize a hollow piston rod, the one big one Material selection allows.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst.According to the invention Task solved by the patent claim 1.

Der wesentliche Vorteil besteht darin, dass man als Zwischenrohr ein ganz einfaches Rohr verwenden kann, dass lediglich auf die genaue Länge bearbeitet sein muss.Of the main advantage is that you as an intermediate tube very simple tube can use that only on the exact Length edited have to be.

Das Ablängen eines Rohres von einem Stangenprofil kann vergleichsweise schnell und einfach erledigt werden.The Shorten a pipe from a bar profile can be comparatively fast and just be done.

Die Zugstange soll nicht nur den Boden und den Deckel tragen, sondern es ist zusätzlich vorgesehen, dass die Zugstange einen Kolben an der Kolbenstange befestigt.The Pull rod should not only carry the bottom and the lid, but it is additional provided that the pull rod has a piston on the piston rod attached.

Magnetisch transparente Werkstoffe sind vielfach deutlich teurer als ein gewöhnlicher Stahl für eine Kolbenstange. Um den Mehrpreis für den besonderen Werkstoff zu kompensieren, erstreckt sich das Zwischenrohr nur auf einen Längenbereich, der von einer Messanordnung zur Sensierung der Kolbenstangenbewegung erfasst wird.Magnetic transparent materials are often much more expensive than an ordinary one Steel for one Piston rod. To the extra price for To compensate for the special material, the intermediate tube extends only on a length range, that of a measuring arrangement for sensing the piston rod movement is detected.

Aus Gewichtsgründen, aber auch um ein möglichst gutes Signal für die Messanordnung zu erreichen, ist an der Innenwandung des Zwischenrohres eine Sensorfolie angeordnet. Die Sensorfolie muss sich nicht unbedingt auf die gesamte Innenwandung des Zwischenrohres erstrecken, sondern kann auch als Streifen ausgeführt sein.Out For weight reasons, but also as much as possible good signal for to reach the measuring arrangement is on the inner wall of the intermediate tube arranged a sensor film. The sensor foil does not necessarily have to extend to the entire inner wall of the intermediate tube, but can also executed as a strip be.

Zum Schutz und zur Isolation der Sensorfolie kann der Hohlraum innerhalb der Kolbenstange mit einer Vergussmasse gefüllt sein.To the Protection and insulation of the sensor film may be within the cavity the piston rod be filled with a potting compound.

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

Die 1 zeigt stilisiert ein Kolben-Zylinderaggregat in der Bauform eines Schwingungsdämpfers 1, in dessen Zylinder 3 eine Kolbenstange 5 axial beweglich geführt ist. Die Kolbenstange trägt einen Kolben 7, der den Zylinder 3 in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 9; 11 unterteilt. Beide Arbeitsräume sind über Ventile 13; 15 im Kolben in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit miteinander verbunden.The 1 Stylized shows a piston-cylinder unit in the design of a vibration damper 1 in its cylinder 3 a piston rod 5 is guided axially movable. The piston rod carries a piston 7 who is the cylinder 3 in a buttocks side and a piston rod remote working space 9 ; 11 divided. Both workrooms are over valves 13 ; 15 connected in the piston depending on the direction of movement and speed.

Der kolbenstangenferne Arbeitsraum 11 wird endseitig von einem Bodenventil 17 begrenzt, in dem ebenfalls mindestens ein Dämpfventil 19; 21 angeordnet ist. Das andere Ende des Zylinders wird von einer Kolbenstangenführung 23 abgeschlossen, die auch die radiale Führung eines Behälterrohres 25 zum Zylinder 3 bestimmt. Zwischen dem Zylinder 3 und dem Behälterrohr 25 ist ein Ausgleichsraum 27 für das verdrängte Kolbenstangenvolumen bei ein- und ausfahrender Kolbenstange. Der Zylinder 3 und ein Teil des Ausgleichsraums 27 sind mit einem Dämpfmedium gefüllt. Das gesamte Aggregat wird von einem Kolbenstangendichtung 23 zur Umgebung abgedichtet.The piston rod remote working space 11 is end of a bottom valve 17 limited, in which also at least one damping valve 19 ; 21 is arranged. The other end of the cylinder is from a piston rod guide 23 completed, which includes the radial guidance of a container tube 25 to the cylinder 3 certainly. Between the cylinder 3 and the container tube 25 is a compensation room 27 for the displaced piston rod volume with retracting and extending piston rod. The cylinder 3 and part of the equalization room 27 are filled with a damping medium. The entire unit is powered by a piston rod seal 23 sealed to the environment.

Die Kolbenstange 5 des Schwingungsdämpfers besteht aus einem Boden 31, einem Zwischenrohr 33 und einem Deckel 35. Alle drei genannten Teile stellen separate Bauteile dar, wobei das Zwischenrohr aus einem magnetisch transparenten Werkstoff besteht. Das Zwischenrohr stützt sich axial mit seinen beiden Stirnflächen jeweils an dem Deckel und dem Boden ab. Der Deckel und der Boden verfügen über Zentrierabsätze 31z , 35z für das Zwischenrohr. Die gesamte Kolbenstange wird von einer koaxial verlaufenden Zugstange 37 axial verspannt. Innerhalb des Deckels 35 ist ein Befestigungsgewinde 39 für die Zugstange ausgeführt.The piston rod 5 The vibration damper consists of a floor 31 , an intermediate pipe 33 and a lid 35 , All three mentioned parts represent separate components, wherein the intermediate tube consists of a magnetically transparent material. The intermediate tube is supported axially with its two end faces on each of the lid and the bottom. The lid and the bottom have centering heels 31 z . 35 z for the intermediate pipe. The entire piston rod is by a coaxially extending drawbar 37 axially braced. Inside the lid 35 is a fastening thread 39 designed for the drawbar.

Des weiteren befestigt die Zugstange 37 den Kolben 7 an der Kolbenstange 5. Zwischen dem Kolben 7 und dem Boden 31 ist eine Dichtung 41 eingelegt, um einen Hohlraum 43 innerhalb der Kolbenstange zu verschließen. Eine weitere Dichtung 43 verhindert das Eindringen von Dämpfmedium zwischen dem Boden 31 und dem Zwischenrohr 33 im Bereich des Zentrierabsatzes 31z . Auch zwischen dem Deckel 35 und dem Zwischenrohr 33 ist eine funktionsgleiche Dichtung 45 angeordnet.Furthermore, the drawbar attached 37 the piston 7 on the piston rod 5 , Between the piston 7 and the floor 31 is a seal 41 inserted to a cavity 43 to close inside the piston rod. Another seal 43 prevents penetration of damping medium between the floor 31 and the intermediate pipe 33 in the area of the centering paragraph 31 z , Also between the lid 35 and the intermediate pipe 33 is a functionally identical seal 45 arranged.

Innerhalb der hohlen Kolbenstange ist an der Innenwandung des Zwischenrohres 33 eine Sensorfolie 47 angeordnet, die mit einem außerhalb des Schwingungsdämpfers befindlichen Magneten 49 zusammenwirkt. Deshalb ist das Zwischenrohr aus einem magnetisch transparenten Werkstoff gefertigt. Die Länge des Zwischenrohres erstreckt sich lediglich auf einen Bereich, der von der Messanordnung zur Erfassung der Kolbenstangenbewegung benötigt wird. Die maximale Hublänge der Kolbenstange kann größer sein, da insbesondere der Boden der Kolbenstange eine hülsenförmige Ausdehnung 31h; 35h aufweist.Inside the hollow piston rod is on the inner wall of the intermediate tube 33 a sensor foil 47 arranged with a magnet located outside the vibration damper 49 interacts. Therefore, the intermediate tube is made of a magnetically transparent material. The length of the intermediate tube extends only to an area which is required by the measuring arrangement for detecting the piston rod movement. The maximum stroke length of the piston rod can be greater, since in particular the bottom of the piston rod has a sleeve-shaped extension 31h ; 35h having.

Eine Anschlussleitung 51 ist durch den Deckel 35 geführt. Zum Schutz der Sensorfolie ist der Hohlraum 43 der Kolbenstange 99f mit einer Vergussmasse 53 gefüllt, die u. a. auch die Anschlussleitung einschließt und damit gegen Vibrationen schützt.A connection cable 51 is through the lid 35 guided. To protect the sensor film is the cavity 43 the piston rod 99f with a potting compound 53 filled, which also includes the connecting cable and thus protects against vibration.

Claims (5)

Kolben-Zylinderaggregat, umfassend eine hohle Kolbenstange, die endseitig durch einen Boden und einen Deckel verschlossen ist, wobei der Boden und/oder der Deckel zu einem zwischen dem Boden und dem Deckel angeordneten Zwischenrohr als separate Bauteile ausgeführt ist/sind und innerhalb der hohlen Kolbenstange eine Zugstange angeordnet ist, die den Boden und den Deckel zu dem Zwischenrohr verspannt, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der hohlen Kolbenstange eine Messanordnung (47, 49) angeordnet ist, die die Kolbenstangenbewegung sensiertPiston-cylinder unit, comprising a hollow piston rod which is closed at the end by a bottom and a lid, wherein the bottom and / or the lid is designed to be arranged between the bottom and the lid intermediate tube as separate components / and inside the hollow piston rod a pull rod is arranged, which clamps the bottom and the cover to the intermediate tube, characterized in that a measuring arrangement (within the hollow piston rod) 47 . 49 ) is arranged, which senses the piston rod movement Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstange (37) einen Kolben (7) an der Kolbenstange (5) befestigt.Piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that the drawbar ( 37 ) a piston ( 7 ) on the piston rod ( 5 ) attached. Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die axiale Erstreckung des Zwischenrohres (33) nur auf einen Längenbereich beschränkt, der von der Messanordnung (47, 49) erfasst wird.Piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that the axial extent of the intermediate tube ( 33 ) limited only to a length range of the measuring arrangement ( 47 . 49 ) is detected. Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwandung des Zwischenrohres (33) eine Sensorfolie (47) angeordnet ist.Piston-cylinder unit according to claim 3, characterized in that on the inner wall of the intermediate tube ( 33 ) a sensor foil ( 47 ) is arranged. Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (43) innerhalb der Kolbenstange (5) mit einer Vergussmasse (53) gefüllt ist.Piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that the cavity ( 43 ) within the piston rod ( 5 ) with a potting compound ( 53 ) is filled.
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