DE19621639A1

DE19621639A1 - Dämpfungskolben für einen Schwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE19621639A1
Application number: DE1996121639
Authority: DE
Inventors: Robert Pradel
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1997-07-03

Description

Die Erfindung betrifft einen Dämpfkolben für einen hydraulischen Teleskop- Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wo bei ein Kolbenkörper auf beiden Stirnseiten mit Ventilscheiben versehen und fest mit einer Kolbenstange verbunden ist und der Kolbenkörper für die Zug- und Druckrichtung je eine Gruppe von Durchtrittskanälen aufweist und jede Gruppe in einen von einer Steuerkante begrenzten und von Ventilscheiben abgedeckten Ringraum mündet.

Durch die DE-PS 38 24 420 ist ein derartiger Kolbenkörper bekannt, der einteilig ausgebildet ist und schräg zur Kolbenachse verlaufende Durchtrittskanäle aufweist. Bei der Herstellung des Kolbenkörpers im Sinterverfahren wird zur Bildung der Durchtrittskanäle ein Werkzeug verwendet, welches pro Durchtrittskanal zwei Schieber besitzt, die beidseitig der Kolbenstirnflächen angeordnet sind und dabei sich Werkzeugpartien gleitend berühren, wodurch bei der Werkzeugbewegung durch die sich gleitend abschleifenden Werkzeugpartien ein sehr hoher Werkzeugverschleiß an den Berührungsflächen entsteht, was zu sehr hohen Werkzeug kosten führt. Der hohe Werkzeugverschleiß führt außerdem zu Ungenauigkeiten bei den Durchtrittskanälen und es besteht die Gefahr, daß infolge Gratbildung eine Nacharbeit erforderlich wird, damit während des Betriebs keine Gratteile abbrechen und Funktionsstörungen hervorrufen. Die geringe Standzeit des Werkzeugs führt zu hohen Werkzeugkosten. Als Abhilfe hierfür wird für die bekannte Konstruktion eine Ausführungsvariante vorgeschlagen, bei der sich die Werkzeugteile nicht berühren und dadurch ein dünner Steg gebildet wird, der in einem weiteren Arbeitsgang durchgestoßen werden muß und somit eine teure Nacharbeit erforderlich wird. Weiter sind Kolbenkonstruktionen bekannt, die aus zwei oder drei Kolbenteilen bestehen und bedingt durch den filigranen Aufbau eine geringe Festigkeit aufweisen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen einteiligen Kolbenkörper mit hoher Festigkeit und auf beiden Kolbenstirnseiten angeordneten umlaufenden Steuerkanten zu schaffen, der mit sehr geringem Werkzeugverschleiß und deshalb problemlos und preiswert herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß jeder Durchtrittskanal im Kolbenkörper aus einer sacklochartigen und parallel zur Kolbenachse verlaufenden Aussparung gebildet ist, in welche im Bereich des Aussparungsbodens eine radial zur Kolbenachse verlaufende Öffnung mündet. Die parallel zur Kolbenachse verlaufenden Aussparungen sind sehr einfach herstellbar, insbesondere bei der Herstellung des Kolbenkörpers im Sinterverfahren ergibt sich eine sehr hohe Standzeit des teueren Werkzeugs. Die in die Aussparungen mündenden radial verlaufenden Öffnungen können auf sehr einfache Weise bei der ohnehin erforderlichen spanenden Bearbeitung der zylindrischen Außenfläche und der Kolbenringnut in einem Aufspannvorgang hergestellt werden, da sie von außen nach innen verlaufend angeordnet sind.

Durch das Merkmal, daß jede Öffnung durch eine parallel zur Stirnfläche des Kolbenkörpers verlaufende kreisbogenförmige Vertiefung gebildet ist, ist es möglich diese Öffnungen mit Scheibenfräsern auf Vierachsendrehmaschinen herzustellen oder auf einer Unrunddrehmaschine bzw. einer NC-Drehmaschine mit aufgerüstetem Unrunddrehkopf zu drehen. Der relativ große Eingangsquerschnitt der Öffnungen am Außendurchmesser des Kolbenkörpers ermöglicht einen günstigen Strömungsverlauf. Außerdem kann durch den radialen Verlauf der Öffnungen die Steuerkante mit großem Durchmesser ausgebildet werden.

Die Form der sacklochartigen Aussparungen ist weitestgehend den konstruktiven Erfordernissen anpaßbar. Für die Herstellung im Sinterverfahren ist zur weiteren Erhöhung der Werkzeugstandzeit jede Aussparung am austrittsseitigen Ende mit einem etwas größeren Querschnitt versehen, als im Bereich des Aussparungsbodens. Eine leicht konische Form der Aussparungen oder deren Querschnittsform kann bei einem bestimmten Herstellverfahren vorteilhaft sein. Auch hinsichtlich der Festigkeit ist der erfindungsgemäße Kolbenkörper sehr günstig, da der Querschnitt der Aussparungen infolge des großen Durchmessers der Steuerkanten in weiten Grenzen variiert werden kann.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Kolbenkörper für einen hydraulischen Dämpfer im Längsschnitt;

Fig. 2 eine Draufsicht des in Fig. 1 gezeigten Kolbenkörpers;

Fig. 3 eine Draufsicht der andere Kolbenseite des Kolbenkörpers nach Fig. 1;

Fig. 4 einen Kolbenkörper mit anderer Herstellungsart der radial verlaufenden Öffnungen in der Draufsicht.

Der in Fig. 1 gezeigte Kolbenkörper 1 besitzt zur Befestigung auf einer nicht eingezeichneten Kolbenstange eine Aufnahmebohrung 2. Für die Zug- und Druckdämpfung sind im Kolbenkörper 1 jeweils eine aus vier Durchtrittskanälen 4 und 7 bestehende Gruppe vorgesehen, wobei die Anzahl der Durchtrittskanäle pro Gruppe den Betriebsbedingungen problemlos angepaßt werden kann und somit auch eine unterschiedliche Anzahl von Kanälen für jede Gruppe möglich ist. Jeder Durchtrittskanal 4 besteht aus einer nach oben offenen und parallel zur Kolbenachse verlaufenden sacklochartigen Aussparung 5, in die im Bereich des Sacklochbodens 5, eine radial verlaufende Öffnung 6 mündet. Die andere Durchtrittskanalgruppe besteht aus den Durchtrittskanälen 7, welche durch parallel zur Kolbenachse 3 verlaufenden sacklochartigen Aussparungen 8 gebildet sind, wobei im Bereich des Sacklochbodens 8′ die radial verlaufenden Öffnungen 9 einmünden. Die von den Durchtrittskanälen 4 gebildete Gruppe mündet in einen Ringraum 10, während die von den Durchtrittskanälen 7 gebildete Gruppe in den Ringraum 11 mündet. Nicht in der Zeichnung dargestellte Ventilscheiben werden auf beiden Stirnseiten des Kolbenkörpers 1 vorzugsweise mit dessen Befestigung auf der Kolbenstange eingespannt. Die Ventilscheiben liegen dann auf den Steuerkanten 12 und 13 mit Vorspannung. In einer dem Arbeitszylinder angepaßten Außenfläche 14 ist eine Kolbenringnut 15 eingearbeitet.

Bedingt durch die parallel zur Kolbenachse 3 angeordneten sacklochartigen Aussparungen 5 und 8 wird beispielsweise bei der Herstellung des Kolbenkörpers 1 im Sinterverfahren eine sehr hohe Standzeit des Werkzeugs erreicht, so daß sich eine preiswerte Herstellung des Kolbenrohlings ergibt. Das Öffnen der Aussparungen 5 und 8 erfolgt, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, mittels Fräser 16, die die radial verlaufenden Öffnungen 6 und 9 durch spanende Bearbeitung schaffen. Die Herstellung der Öffnungen 6 und 9 wird in einem Aufspannvorgang mit der Bearbeitung der Außenfläche 14 und der Kolbenringnut 15 vorgenommen, wobei ein automatisches und positionsgenaues Bearbeiten mittels Einprägungen 18 am Kolbenkörper 1 gewährleistet ist. Auf Vierachsendrehmaschinen wird mit dem angetriebenen Werkzeug, beispielsweise mit Scheibenfräser, gearbeitet. Dementsprechend können die Öffnungen 6 und 9 sehr kostengünstig hergestellt werden. Eine weitere preiswerte Möglichkeit zur Herstellung der Öffnungen 6 und 9 ist in Fig. 4 dargestellt. In diesem Fall wird auf einer Unrunddrehmaschine bzw. einer Drehmaschine mit aufgerüstetem Unrunddrehkopf gedreht, wodurch die Kontur 17 gebildet wird und dadurch zur Bildung der Durchtrittskanäle 4 die radial verlaufenden Öffnungen 6 für die sacklochartigen Aussparungen 5 entstehen. Entsprechend werden auch die Durchtrittskanäle 7 geschaffen.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, daß der vorzugsweise im Sinterverfahren hergestellte Kolbenkörper 1 ohne Probleme auch mit anderen Herstellverfahren, z. B. durch Gießen herstellbar ist. Die Querschnittsform der Durchtrittskanäle 4 und 7 kann weitgehend den Erfordernissen angepaßt werden, ohne daß die Festigkeit des Kolbenkörpers darunter leidet. Durch die Anordnung der parallel zur Kolbenachse verlaufenden Aussparungen 5 und 8 und der radial verlaufenden Öffnungen 6 und 9 werden Durchtrittskanäle 4 und 7 geschaffen, die einen äußerst günstigen großen und kreisförmigen Durchmesser für die Steuerkanten ermöglichen.

Claims

1. Dämpfkolben für einen hydraulischen Teleskop-Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei ein Kolbenkörper auf beiden Stirnseiten mit Ventilscheiben versehen und fest mit einer Kolbenstange verbunden ist und der Kolbenkörper für die Zug- und Druckrichtung je eine Gruppe von Durchtrittskanälen aufweist und jede Gruppe in einen von einer Steuerkante begrenzten und von Ventilscheiben abgedeckten Ringraum mündet, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Durchtrittskanal (4, 7) im Kolbenkörper (1) aus einer sacklochartigen und parallel zur Kolbenachse (3) verlaufenden Aussparung (5, 8) gebildet ist, in welchen im Bereich des Aussparungsbodens (5′, 8′) eine radial zur Kolbenachse (3) verlaufende Öffnung (6, 9) mündet.

2. Dämpfkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Öffnung (6, 9) durch eine parallel zur Stirnfläche des Kolbenkörpers (1) verlaufende kreisbogenförmige Vertiefung gebildet ist.

3. Dämpfkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Aussparung (5, 8) am austrittsseitigen Ende einen etwas größeren Querschnitt aufweist als im Bereich des Aussparungsbodens (5′, 8′).

4. Dämpfkolben nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Aussparung (5, 8) als Abschnitt eines Kreisrings ausgebildet ist.

5. Dämpfkolben nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (5, 8) leicht konisch ausgebildet ist.