DE10341082A1

DE10341082A1 - Kolbenstange, Schwingungsdämpfer und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE10341082A1
Application number: DE2003141082
Authority: DE
Inventors: Sergius Friesen; Peter Giere; Detlef Moss
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-03-31

Abstract

Bei einer Kolbenstange mit besonderer Oberflächenstruktur, wie z. B. einer Beschichtung, Verchromung oder Oberflächenfeingestalt hoher Güter, ist eine Auszugsbegrenzung (2) unmittelbar auf einen Abschnitt mit der besonderen Oberflächenstruktur aufgeknetet. Das Aufkneten der Auszugsbegrenzung (2) auf einer beispielsweise verchromten Kolbenstange (1) ermöglicht die Verwendung von Standard-Kolbenstangen mit einer einheitlichen Verchromungslänge in einer Bauserie, welche Kolbenstangen mit unterschiedlichen Auszugslängen enthält. Durch die damit verbundene Verminderung der Variantenvielfalt von Kolbenstangen sinkt der Herstellungs- und Logistikaufwand erheblich. Zudem ergibt sich eine Verbesserung der Festigkeit. Weiterhin wird ein Schwingungsdämpfer mit einer solchen Kolbenstange sowie ein Verfahren zu deren Herstellung angegeben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenstange mit einer Auszugsbegrenzung. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Schwingungsdämpfer mit einer solchen Kolbenstange sowie auf ein Verfahren zur Herstellung von Kolbenstangen mit unterschiedlicher Auszugslänge.
Herkömmlicherweise werden Kolbenstangen je nach gewünschter Auszuglänge in verschiedenen Längen mit einer besonderen Oberflächenstruktur wie z. B. einer Verchromung versehen. Die Auszugslänge ist über eine Auszugsbegrenzung festgelegt, welche an der Kolbenstange befestigt wird. Üblicherweise ist die Auszugsbegrenzung als Buchse ausgebildet, die an die Kolbenstange angeschweißt ist.
Da das Schweißen jedoch nicht im Bereich der Chromschicht stattfinden darf, weil sonst giftige Dämpfe entstehen und zudem die Festigkeit der Verbindung leidet, müssen für jede gewünschte Auszugslänge eigene Kolbenstangen hergestellt werden, die jeweils individuell auf die jeweilige Position der Auszugsbegrenzung abgestimmt verchromt sind. Dies ist aufwendig.
Im Zusammenhang mit der Befestigung einer Auszugsbegrenzung ist weiterhin eine Stemmverbindung über einen Sprengring bekannt, der in einer Nut der Kolbenstange verrastet ist. Dies bedeutet jedoch eine Schwächung des Querschnitts der Kolbenstange und führt damit tendenziell zu einer Verschlechterung der Festigkeit derselben.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Herstellungsaufwand für eine Kolbenstange mit Auszugsbegrenzung zu vermindern.

Diese Aufgabe wird zunächst gelöst durch eine Kolbenstange mit besonderer Oberflächenstruktur, wie z. B. einer Beschichtung, Verchromung oder Oberflächenfeingestalt hoher Güter, bei der eine Auszugsbegrenzung unmittelbar auf einen Abschnitt mit der besonderen Oberflächenstruktur aufgeknetet ist.

Das Aufkneten der Auszugsbegrenzung auf eine beispielsweise verchromte Kolbenstange ermöglicht die Verwendung von Standard-Kolbenstangen mit einer einheitlichen Verchromungslänge in einer Bauserie, welche Kolbenstangen mit unterschiedlichen Auszugslängen enthält. Durch die hieraus resultierende Verminderung der Variantenvielfalt von Kolbenstangen sinkt der Herstellungs- und Logistikaufwand erheblich.

Die gewünschte Auszugslänge lässt sich nunmehr allein durch die Position der Auszugsbegrenzung festlegen und ist unabhängig von der Kolbenstange, da stets typengleiche Kolbenstangen verwendet werden. Durch das Aufkneten kann die Auszugsbegrenzung im Prinzip an jeder beliebigen Stelle eines Abschnitts mit besonderer Oberflächenstruktur erfolgen. Die beim Schweißen auftretenden Festigkeits- und Verzugsprobleme werden vermieden.

Das Aufkneten vermeidet darüber hinaus eine Schwächung des Querschnitts der Kolbenstange, so dass deren Festigkeit tendenziell verbessert wird.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Aufkneten unmittelbar auf einen Abschnitt mit besonderer Oberflächenstruktur erfolgt, ohne dass vorbereitende Maßnahmen notwendig sind.

Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Kolbenstange in einen Schwingungsdämpfer eingebaut. Dabei wird über die Auszugsbegrenzung die Auszugslänge der Kolbenstange festgelegt. Jedoch kann eine entsprechende Stange auch überall dort eingesetzt werden, wo an einer Gleitfläche mit hoher Oberflächenqualität ein Axialanschlag benötigt wird.

Zur Lösung der obengenannten Aufgabe wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Kolbenstangen mit unterschiedlichen Auszugslängen vorgeschlagen, bei dem an einer Standard-Kolbenstange mit besonderer Oberflächenstruktur wie einer Beschichtung, Verchromung oder Oberflächenfeingestalt hoher Güter eine Auszugsbegrenzung an einer von einer Vielzahl von möglichen Befestigungspositionen entlang der Kolbenstange unmittelbar auf einen Abschnitt mit besonderer Oberflächenstruktur aufgeknetet wird.

Mit diesem Verfahren ergeben sich die bereits oben erläuterten Vorteile. So können die Kolbenstangen en gros mit einheitlicher Länge der besonderen Oberflächenstruktur hergestellt werden. Insbesondere können eine Vielzahl von Kolbenstangen en gros mit gleicher Vorrichtung verchromt werden.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
1 eine Seitenansicht einer Kolbenstange nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und in
2 eine Detailschnittansicht der Kolbenstange im Bereich ihrer Auszugsbegrenzung.
Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Kolbenstange 1 für einen Schwingungsdämpfer. Dabei besitzt die Kolbenstange 1 zumindest abschnittsweise eine besondere Oberflächenstruktur, wie z. B. eine Beschichtung, Verchromung oder Oberflächenfeingestalt hoher Güter.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist beispielhaft eine Verchromung vorgesehen, die in einem Tauchbad auf den Kolbenstangengrundkörper aufgebracht wird. Die Verchromung reicht dabei in jedem Fall über die gesamte Auszugslänge der Kolbenstange. Auch kann die Kolbenstange insgesamt verchromt werden.
Da die Kolbenstange 1 als Element einer Bauserie von Schwingungsdämpfer bzw. Federbeinen mit unterschiedlichen Auszugslängen dient, wird die Verchromung an allen Kolbenstangen 1 soweit vorgesehen, dass sich diese stets zumindest über die maximale Auszugslänge der Bauserie erstreckt.
Zur Begrenzung der Auszugslänge bzw. als Zuganschlag weist die Kolbenstange 1 eine Auszugsbegrenzung 2 auf, die in der Art einer Buchse ausgebildet sein kann. Diese Auszugsbegrenzung 2 ist unmittelbar auf einen Bereich mit der besonderen Oberflächenstruktur, d. h. hier auf einen verchromten Bereich aufgeknetet. Ein Abschnitt 3 mit der besonderen Oberflächenstruktur weist einen konstanten Querschnitt auf und ist aufgrund des gewählten Befestigungsverfahrens für die Auszugsbegrenzung 2 frei von Querschnittsverjüngungen. Auf diesem sitzt die Auszugsbegrenzung 2. Die benötigte Auszugslänge wird allein durch die Position der Auszugsbegrenzung 2 festgelegt, die im Prinzip an jeder Stelle des Abschnitts 3 aufgeknetet werden kann.
Wie insbesondere 2 zeigt, ist die Kolbenstange 1 im Bereich der Befestigung der Auszugsbegrenzung 2 hier beispielhaft als Hohlrohr ausgebildet. Jedoch können auch Kolbenstangen aus Vollmaterial verwendet werden. Die Auszugsbegrenzung 2 ist eine Hülse, die an einem axialen Ende mindestens einen radial nach außen abstehenden Vorsprung aufweist. Die Vorsprünge können zu einem ringförmigen Bund 4 verbunden sein. Mit den in 2 dargestellten Proportionen wird eine ausreichend hohe Abschertestigkeit für die Auszugsbegrenzung 2 erzielt. Mit der dargestellten Buchse sind Abscherfestigkeiten von 20 KN und mehr realisierbar.
Weiterhin ist es möglich, zwei oder mehr Anschläge 2 in der vorstehend erläuterten Art und Weise auf die Kolbenstange 1 aufzukneten.
Die beschriebene Anordnung erlaubt eine Vereinheitlichung der Verchromungslänge, da bei der Herstellung die Kolbenstangen 1 zunächst unabhängig von der jeweiligen Auszugslänge hergestellt werden können. Erst durch das Aufkneten der Auszugsbegrenzung 2 an einer von einer Vielzahl von möglichen Befestigungspositionen entlang der Kolbenstange 1 unmittelbar auf einen Abschnitt 3 mit besonderer Oberflächenstruktur erfolgt die Abstimmung auf die gewünschte Auszugslänge.
Die Kolbenstangen 1 werden also en gros mit einheitlicher Länge der besonderen Oberflächenstruktur hergestellt und anschließend individuell mit den Auszugsbegrenzungen 2 entsprechend der gewünschten Auszugslänge versehen. Im Falle einer Verchromung können eine Vielzahl von Kolbenstangen 2 gemeinsam mit der gleichen Vorrichtung verchromt werden.
Durch die mit diesem Verfahren verbundene Standardisierung der Kolbenstangen 1 ergibt sich ein erhebliches Einsparpotential, da in der Fertigung unterschiedliche Verchromungskörbe für unterschiedliche Verchromungslängen nicht mehr notwendig sind und der damit verbundene Mehraufwand entfällt. Zudem wird der Logistikaufwand in der Endmontage vermindert.

1: Kolbenstange
2: Auszugsbegrenzung
3: Abschnitt mit besonderer Oberflächenstruktur und konstantem Querschnitt
4: Bund

Claims

Kolbenstange mit besonderer Oberflächenstruktur, wie einer Beschichtung, Verchromung oder Oberflächenfeingestalt hoher Güter, bei der eine Auszugsbegrenzung (2) unmittelbar auf einen Abschnitt mit der besonderen Oberflächenstruktur aufgeknetet ist.
Kolbenstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (1) einen Abschnitt (3) mit besonderer Oberflächenstruktur mit einem konstanten Querschnitt aufweist, der ohne Querschnittsverjüngungen ausgebildet ist, und dass die Auszugsbegrenzung (2) an diesem Abschnitt (3) aufgeknetet ist.
Kolbenstange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt mit besonderer Oberflächenstruktur verchromt ist.
Kolbenstange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese zumindest im Bereich der Befestigung der Auszugsbegrenzung (2) als Hohlrohr ausgebildet ist.
Kolbenstange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese zumindest im Bereich der Befestigung der Auszugsbegrenzung (2) aus Vollmaterial gebildet ist.
Kolbenstange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auszugsbegrenzung (2) als Hülse ausgebildet ist, welche an einem axialen Ende einen radial nach außen abstehenden Vorsprung, insbesondere einen ringförmigen Bund (4) aufweist.
Schwingungsdämpfer mit einer Kolbenstange (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem die Auszugslänge der Kolbenstange (1) durch die Auszugsbegrenzung (2) festgelegt ist.
Verfahren zur Herstellung von Kolbenstangen (1) mit unterschiedlichen Auszugslängen, bei dem an einer Standard-Kolbenstange (1) mit besonderer Oberflächenstruktur wie einer Beschichtung, Verchromung oder Oberflächenfeingestalt hoher Güter eine Auszugsbegrenzung (2) an einer von einer Vielzahl von möglichen axialen Befestigungspositionen entlang der Kolbenstange (1) unmittelbar auf einen Abschnitt mit besonderer Oberflächenstruktur aufgeknetet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangen (1) en gros mit einheitlicher Länge der besonderen Oberflächenstruktur hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangen (1) en gros mit gleicher Vorrichtung verchromt werden.