DE19513469C1

DE19513469C1 - Sicherungselement

Info

Publication number: DE19513469C1
Application number: DE19513469A
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl Ing Pradel; Manfred Dipl Ing Angles
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1995-04-08
Filing date: 1995-04-08
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2015-04-09
Also published as: FR2732740B1; GB2299835A; US5794743A; GB9607175D0; GB2299835B; FR2732740A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherungselement mit einer Ringfläche zum axialen Festlegen und Sichern ringförmiger Bauteile, insbeson dere Führungsbuchsen und Dichtringe für die Kolbenstange eines hydraulischen Schwingungsdämpfers.

Derartige Sicherungselemente sind in vielfältigen Ausführungsfor men bekannt. Die DE-A-41 15 382 offenbart einen Hydraulikdämpfer, bei dem die Führungsbuchse der Kolbenstange über zwei ineinander gesteckte Hülsen, die sich gegeneinander und an einem inneren bzw. einem äußeren Zylinderrohr abstützen, festgelegt und gesichert ist. Durch den abgewinkelten unteren Bereich der einen Hülse ist eine Ringfläche ausgebildet, an der sich die Führungsbuchse axial abstützt.

Die DE-C-35 00 101 offenbart einen Zweirohrdämpfer, bei dem eine eine Feder axial fixierende Hülse in das Innenrohr eingeschweißt ist. Zur Fixierung der oberen Windung der Feder an der Hülse ist der untere Rand der Hülse eingebördelt. An einer solchen Ausfüh rung kritisch ist die im Innenrohr vorzusehende Schweißnaht, weil zum einen die Zentrierung der Hülse kompliziert ist und zum ande ren durch die Hitzeeinwirkung ein Verziehen des Zylinderrohres nicht ausgeschlossen werden kann, was zur Funktionsbeeinträchti gung des Schwingungsdämpfers führt.

Bei verstellbaren Einrohrdämpfern ist am oberen Ende des Zylinder raumes ein Ölübertritt in den Außenbehälter erforderlich. Hierzu werden in das Zylinderrohr Löcher gebohrt, die anschließend auf wendig entgratet werden müssen, damit der Laufbereich des Rohres nicht beschädigt wird. Der Außenbehälter (das Außenrohr) und das Zylinderrohr müssen am oberen Ende miteinander verbunden werden. Diese Verbindung erfolgt vielfach durch Verschweißen, was mit der bereits erläuterten Problematik verbunden ist. Neben der Gefahr, daß sich das Zylinderrohr beim Schweißen verzieht besteht bei sol chen Schwingungsdämpfern auch noch die Gefahr, daß die Schweißnaht nicht absolut dicht ist und so Dämpfermedium austritt.

Immer enger werdende Einbauräume in modernen Kraftfahrzeugen füh ren dazu, daß die Abmessungen aller Bauteile reduziert werden müs sen. Außerdem müssen die Kosten, insbesondere Herstellungs- und Fertigungskosten laufend reduziert werden, um sich im internatio nalen Wettbewerb behaupten zu können. Hierzu geht man in der Ent wicklung immer mehr dazu über, Bauteile einzelner Komponenten so zu gestalten, daß sie multifunktionelle Aufgaben übernehmen kön nen, wodurch andere Bauteile entfallen können und/oder die Montage vereinfacht wird.

Von dieser Problemstellung ausgehend soll ein Sicherungselement der gattungsgemäßen Art so fortgebildet werden, daß es kostengün stig herstellbar und multifunktionell einsetzbar ist.

Zur Problemlösung zeichnet sich das Sicherungselement durch eine Mehrzahl von axial abstehenden Ansätzen zur Aufnahme und Fixierung eines zylinderförmigen Körpers aus, wobei sich die Ansätze von der Ringfläche erstrecken, die der die Abstützung übernehmenden Ring fläche abgewandt ist.

Durch diese Ausbildung kann das Sicherungselement nicht nur in herkömmlicher Weise Dichtungen und Führungen axial fixieren und sichern, sondern kann über die Ansätze auf der gegenüberliegenden Seite, die bisher ungenutzt waren, zusätzliche Sicherung bzw. Fi xierung bieten. Beispielsweise kann an die Ansätze das innere Zy linderrohr eines Einrohrdämpfers angerollt werden. Das Zylinder rohr wird dann quasi im Außenbehälter aufgehängt. Das Verschweißen der beiden Rohre kann dadurch entfallen, außerdem wird der Monta gevorgang verkürzt. Ebenso ist es möglich, mit den Ansätzen die Zuganschlagfeder eines Zweirohr-Schwingungsdämpfers an ihrer letz ten Windung zu halten, in dem die Ansätze um den Federdraht her umgebogen werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Ansätze aus dem Material des Siche rungselements herausgebogen sind. Das Sicherungselement kann dann ein Blech-Umformteil sein. Die Ansätze können aus dem heraus zu stanzenden Teil für die Kolbenstange stammen, in dem beim Stanzen entsprechende Bereiche stehen bleiben, oder sie werden aus der Ringfläche des Sicherungselements durch entsprechende Stanzschnit te herausgelöst. Vorzugsweise sind drei regelmäßig über den Umfang verteilte Ansätze vorgesehen.

Das Sicherungselement kann scheibenförmig oder im wesentlichen topfförmig mit einer zylindrischen Wandung ausgebildet sein. Die topfförmige Ausgestaltung gestattet eine großflächigere Befesti gung des Sicherungselements beispielsweise an oder um eine Führungsbuchse herum.

Wenn die zylindrische Wandung nach außen abgewinkelt unter Ausbil dung einer weiteren Ringfläche endet, kann das Sicherungselement in das Zylinderrohr eines Schwingungsdämpfers eingepreßt werden. Die weitere Ringfläche dient dann zur axialen Fixierung des Siche rungselements auf dem Zylinderrohr und kann gegebenenfalls zur Sicherung der Befestigung mit dem Zylinderrohr zusätzlich verrollt werden.

Insbesondere vorzugsweise ist die zylindrische Wandung ballig aus gebildet, wodurch die radiale Zentrierung des Sicherungselements im Zylinderrohr verbessert wird.

Das Herausbiegen der Ansätze aus dem Material des Sicherungsrings bietet den Vorteil, daß die dadurch entstehenden Durchbrechungen der Ringfläche genutzt werden können, um bei einem verstellbaren Einrohrdämpfer am oberen Ende des Zylinderraumes einen Ölübertritt in den Außenbehälter zu bewirken. Während über die Ansätze das Zylinderrohr am Sicherungsring befestigt wird, kann zwischen der unteren Ringfläche des Sicherungselements und dem oberen Ende des Zylinderrohres eine Scheibe mit entsprechenden Ausnehmungen einge legt werden. Diese Ausnehmungen in Verbindung mit dem durch die Ansätze gebildeten Ringspalt zwischen Sicherungsring und Zylinder rohr gestatten den Ölfluß vom Zylinderrohr in das Außenrohr bei einer Aushubbewegung des Kolbens im Zylinderrohr. Damit entfällt das komplizierte und zeitaufwendige Bohren und Entgraten des Zy linderrohres, was zu einer weiteren Verkürzung der notwendigen Herstellzeit führt.

Mit Hilfe mehrerer Zeichnungen sollen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutern werden. Es zeigt:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Sicherungsring in eingebautem Zustand in einem Schwingungsdämpfer in Zweirohrausfüh rung,

Fig. 1a eine Variante des in Fig. 1 gezeigten Sicherungs elements, bei dem anstelle eines Zylinderrohres eine Zuganschlagfeder hängend aufgenommen ist,

Fig. 2 den Sicherungsring nach Fig. 1 in einem Schwingungs dämpfer mit verstellbarer Dämpfung,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Sicherungsringes in einem Zweirohrschwingungsdämpfer,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sicherungs elements in einem Einrohrschwingungsdämpfer,

Fig. 5 die Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Sicherungs ring

Fig. 6 die Prinzipdarstellung zur Verdeutlichung der Funktions weise eines einstellbaren Schwingungsdämpfers nach dem Stand der Technik.

Die Prinzipdarstellung nach Fig. 6 zeigt ein inneres Zylinderrohr 9, das mit einem äußeren Zylinderrohr 1 über eine Schweißnaht 26 verbunden ist. Im inneren Zylinderrohr 9 ist ein an einer aus dem Zylinderrohr 9 herausgeführten Kolbenstange 2 befestigter Dämpf kolben 20 geführt. Zur Einstellung der Dämpferkraft ist ein Dämpfkraftverstellventil 21 am äußeren Zylinderrohr 21 vorgesehen, das den Fluß an Dämpfermedium steuert. Mit diesem Dämpfkraftver stellventil 21 wirken zusammen eine Trennkolbeneinheit 25 und eine Dichtung 27, die das innere Zylinderrohr 9 gegen das äußere Zylin derrohr 1 abdichtet und so zwei Räume ausbildet. Über die am obe ren Ende im inneren Zylinderrohr 9 vorgesehenen Löcher 22 strömt das vom Dämpfkolben 20 verdrängte Dämpferöl in den durch das inne re Zylinderrohr 9 und das äußere Zylinderrohr 1 gebildeten Ringraum über. Die Befestigung des Schwingungsdämpfers erfolgt über die Befestigungsstellen 23, 24. Problematisch an dem bekann ten Schwingungsdämpfer sind die Schweißnaht, die vielfach nicht dicht ist und die Entgratungen der Löcher 22 in dem Zylinderrohr 9, die vom Dämpfkolben 20 überstrichen werden.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt eines Zweirohrdämpfers mit einem Sicherungsring 5 gemäß der Erfindung. Der Sicherungsring 5 ist topfförmig mit einer zylindrischen Wandung 5a ausgebildet und an seinem Boden mit Ansätzen 6 versehen. Die Ausbildung dieser Ansät ze sind Fig. 5 entnehmbar. Aus dem Ausschnitt 28 für die Kolben stange 2 werden die regelmäßig über den Umfang verteilten Ansätze 6 nach unten herausgebogen. Durch entsprechendes Biegen - wie nachfolgend noch näher erläutert werden soll - bilden diese Ansät ze 6 dann Befestigungszungen für weitere Bauteile.

Das innere Zylinderrohr 9 (Fig. 1) ist an seinem oberen Ende nach außen gebördelt. In der dadurch ausgebildeten Bördelungsrille ist eine Zuganschlagfeder 7 mit ihrer oberen Windung im inneren Zylin derrohr 9 festgelegt. Die Ansätze 6 des Sicherungsringes 5 sind um die äußere Verwölbung der Bördelung 11 herumgerollt, so daß das innere Zylinderrohr 9 fest mit dem Sicherungsring 5 verbunden ist. Über die auf der Zeichnung obere Ringfläche des Sicherungselements 5 werden die Dichtungen 4 zur radialen Abdichtung der Kolbenstange 2 in axialer Richtung fixiert gehalten. Das Sicherungselement 5 ist um das Führungselement 3 herumgerollt und nach außen verwölbt. Über den Sicherungsring 5 ist die komplette aus Führungselement 3, Dichtungen 4 und Innenzylinder 9 mit der Zuganschlagfeder 7 im äußeren Zylinderrohr 1 durch Einpressen gehalten. Da nur die drei Ansätze 6 aus der Ringfläche des Sicherungselementes fehlen, ist die axiale Sicherung der Dichtungen 4 und der Führungsbuchse 3 gewährleistet. Hierzu kann anders als in der in Fig. 5 gezeigten Art der Ausbildung der Ansätze 6 auch ein Ausschneiden aus der Ringfläche so erfolgen, daß auf jeden Fall eine durchgängige inne re Ringfläche, die direkt an die Kolbenstange 2 anschließt, ver bleibt, damit die Dichtungen 4 ohne Unterbrechungen abgestützt werden. Fig. 1a zeigt eine Variante des Sicherungselements 5 ge mäß Fig. 1. Anstelle der Aufhängung eines Innenzylinders ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Zuganschlagfeder 7 durch die An sätze 6 gehalten. Die Abdeckung des oberen Bereichs des Zylinder rohres 1 erfolgt durch eine Kappe 10.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform des Dämpfers ist zwischen das Sicherungselement 5 und die Dichtungen 4 eine mit Ausnehmungen 13 versehene Scheibe 12 eingelegt, die sich auf dem oberen Rand des inneren Zylinders 9 axial abstützt und zusammen mit dem Zylinderrohr 9 und den Ansätzen 6 des Sicherungsringes 5 verrollt wurde. Die Ausnehmungen 13 der Scheibe 12 befinden sich radial außen und dienen zusammen mit dem sich durch die aus der Ringfläche herausgebogenen Ansätze 6 einstellenden Ringspalt als Übertritt für das Dämpferöl vom inneren Zylinderrohr 9 in das äu ßere Zylinderrohr 1 bei einem Schwingungsdämpfer mit verstellbarer Dämpfung. Da die Stelle des Ölübertritts durch diese Ausbildung an den oberen Rand des inneren Zylinderrohres 9 verlegt werden kann und dieser Bereich vom hier nicht dargestellten Dämpfkolben 20 nicht mehr überstrichen wird, wird durch den erfindungsgemäßen Sicherungsring 5 bewirkt, daß keine Löcher mit anschließendem Ent graten in das innere Zylinderrohr 9 gebohrt werden müssen. Damit die Scheibe 12 zentriert werden kann, weist sie in Richtung des Sicherungselements 5 hervorstehende Erhöhungen 14 auf, die in die Ausnehmungen der Ringfläche des Sicherungselements 5 eingreifen, die durch das Herausbiegen der Ansätze 6 entstanden sind.

Fig. 3 zeigt einen Teillängsschnitt durch einen Zweirohr-Schwin gungsdämpfer, bei dem das topfförmig ausgebildete Sicherungsele ment 5 im oberen Bereich der Wandung 5a nach außen abgewinkelt verläuft und dadurch eine weitere Ringfläche ausbildet, an der sich nach oben eine Rücklaufsperre 29 abstützt, die benötigt wird, wenn ein Teil des Ringraumes zwischen Innenzylinderrohr 9 und dem äußeren Zylinderrohr 1 mit einer Gasfüllung (vergleiche Positions ziffer 30) befüllt ist. Die Enden der Ansätze 6 verlaufen nach radial innen und dienen zur Sicherung einer eingelegten Zugan schlagfeder 7, die sich mit ihrer letzten Windung an der unteren Ringfläche des Sicherungselementes 5 abstützt. Aus der Ringfläche des Sicherungsringes 5 können unterschiedlich ausgebildete Zungen herausgeschnitten und gebogen sein, so daß neben der Aufhängung der Zuganschlagfeder 7 auch eine Abstützung der Gleitbuchse 19 möglich ist.

Fig. 5 zeigt eine alternative Ausbildungsform des Elements 5, das hier scheibenförmig ausgebildet ist. Die Fixierung des Führungs elementes 3 erfolgt durch Einrollen des oberen Bereichs des Zylin derrohres 1 nach innen. Die Außenkontur des Führungselementes 3 ist leicht konisch, so daß sich durch das Einrollen eine form schlüssige Verbindung zwischen dem Führungselement 3 und dem Zy linderrohr 1 einstellt und eine axiale Lageänderung der Führungs buchse 3 ausgeschlossen wird. Im unteren Bereich ist die Führungs buchse 3 mit einer Hinterschneidung 15 versehen, in die das Siche rungselement 5 eingelegt ist. Wie bereits vorstehend erläutert stützen sich die Dichtungen 4 auf der Ringfläche des Sicherungs elementes 5 axial ab. Die Ansätze 6 sind nach außen gebogen und dienen zur Aufnahme der Zuganschlagfeder 7.

Claims

1. Sicherungselement (5) mit einer Ringfläche zum axialen Fest legen und Sichern ringförmiger Bauteile, insbesondere Führungsbuchsen (3) und Dichtringe (4) für die Kolbenstange (2) eines hydraulischen Schwingungsdämpfers, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von axial abstehenden Ansätzen (6) zur Aufnahme und Fixierung eines zylinderförmigen Körpers (7, 9), wobei sich die Ansätze (6) von der Ringfläche erstrecken, die der die Abstützung übernehmenden Ringfläche abgewandt ist, und aus dem Sicherungselement (5) herausgebogen sind.

2. Sicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei regelmäßig über den Umfang verteilte Ansätze (6) vorgesehen sind.

3. Sicherungselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen topfförmige Ausbildung mit einer zylindrischen Wandung (5a).

4. Sicherungselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen scheibenförmige Ausbildung.

5. Sicherungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (5) nach außen abgewinkelt unter Ausbildung einer weiteren Ringfläche endet.

6. Sicherungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (5) ballig ausgebildet ist.

7. Sicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (6) nach außen auslaufen.

8. Sicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Körper das innere Zylinderrohr (9) eines Zweirohr-Schwingungsdämpfers ist.

9. Sicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Körper eine Zuganschlagfeder (7) ei nes Schwingungsdämpfers ist.