DE19635988C1

DE19635988C1 - Kolbenventilbefestigungsvarianten

Info

Publication number: DE19635988C1
Application number: DE1996135988
Authority: DE
Inventors: Sabine Lack; Guenther Braun
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-09-05
Filing date: 1996-09-05
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2016-09-06

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigung eines Kolbens auf einer Kolbenstange entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.

DE 31 24 022 A1 beschreibt u. a. einen Kolben an einer Kolbenstange eines Arbeitszylinders, wobei ein Befestigungsteil des Kolbens mit einer Aussparung am Ende des Kolbenstangenzapfens eine Rastverbindung bildet, wozu das Befestigungsteil mit federnd wirkenden Vorsprüngen in die Aussparung greift.

Eine derartige Befestigung ist durch die DE 43 15 457 A1 bekannt, wobei der Kolbenstangenzapfen eine axial verlaufende Sackbohrung aufweist, deren freies Ende nach dem Aufbringen des mit den Dämpfventilen versehenen Kolbenkörpers auf den Kolbenstangenzapfen umgebördelt wird. Diese Umformung des Kolbenstangenzapfens erfordert große Umformkräfte, damit eine einwandfreie Befestigung des Dämpfkolbens auf der Kolbenstange sichergestellt ist und eine Lockerung des Kolbens vermieden wird. Diese großen Umformkräfte erfordern sehr teure und genau arbeitende Werkzeuge, damit ein Verbiegen der Kolbenstange und/oder ein Dehnen der Kolbenbohrung vermieden wird.

Entsprechende Schwierigkeiten treten auch bei der Kolbenbefestigung nach der DE 26 11 580 A1 auf. Bei diesem Verfahren zur Verbindung eines Kolbens mit der Kolbenstange wird ein Metallteil, vorzugsweise ein Drahtring, durch einen Preßvorgang in eine Ringnut des Kolbenstangenzapfens so eingedrückt, daß sich das umgeformte Metallteil sowohl gegen eine Schulter der Ringnut als auch an einer Stirnfläche des Kolbens abstützt. Infolge des langen Kolbenhemds ist für eine solche Befestigung ein ganz spezielles Umformwerkzeug erforderlich und eine Kontrolle der Befestigungsstelle ist schwierig.

Weiter ist es durch die DE 35 08 500 A1 bekannt, daß zur Befestigung des Dämpfkolbens auf der Kolbenstange eine Hülse in eine Ringnut des Kolbenstangenzapfens eingepreßt wird. Somit ist diese Hülse einerseits in die Ringnut eingepreßt und muß andererseits mit Vorspannung auf der Kolbenstirnfläche aufliegen, damit eine einwandfreie Verbindung gewährleistet ist. Entsprechend müssen bei der Befestigung außer den radialen Umformkräften auch axial wirkende Anpreßkräfte aufgebracht werden.

Bei diesen vorstehend genannten bekannten Konstruktionen erfordert die bleibende Umformung der für die Befestigung verwendeten Teile hohe Umform- und Anpreßkräfte damit eine einwandfreie Verbindung von Kolben und Kolbenstange gewährleistet ist. Üblicherweise wird die Befestigung des Dämpfkolbens auf der Kolbenstange mittels einer Schraubverbindung vorgenommen, die aufwendig ist, denn der Kolbenstangenzapfen ist mit einem Gewinde zu versehen, auf welches eine Befestigungsmutter aufgeschraubt und anschließend gesichert wird, so daß die Montagezeit relativ lang ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Befestigung des Dämpfkolbens auf der Kolbenstange zu schaffen, die mit möglichst geringen Preßkräften eine schnell montierbare und einwandfreie Verbindung des Kolbens mitsamt den Dämpfventilen auf der Kolbenstange gewährleistet und eine Lockerung des Kolbens vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung durch die Patentansprüche 1 und 2 und 3 gelöst. Die dadurch geschaffene Befestigung kann einfach und schnell mit relativ geringen Preßkräften hergestellt werden, wobei eine Beschädigung der Bauteile vermieden wird, wobei mit der Ausführungsvariante nach dem Patentanspruch 1 der Vorteil verbunden ist, daß ein solches Befestigungsteil nur eine sehr kurze Montagezeit benötigt und mit einfachen Werkzeugen montierbar ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform nach dem Patentanspruch 2 wird auf einfache Weise die Verspannung des Dämpfkolbens auf dem Kolbenstangenzapfen durch das Befestigungsteil selbst erzeugt.

Eine weitere Montagevereinfachung wird durch eine Ausgestaltung der Erfindung nach dem Patentanspruch 3 erhalten.

Die axiale Verspannung des Dämpfkolbens auf dem Kolbenstangenzapfen, kann entweder durch entsprechende federnde Ausbildung des Befestigungsteils und/oder durch ein gesondertes Federelement gebildet sein. Das gesonderte Federelement ist zweckmäßigerweise als Tellerfeder ausgebildet und wirkt auf eine Stützscheibe.

Wie die Erfindung zeigt, weist der Clip zur auszugssicheren Befestigung des Dämpfkolbens auf der Kolbenstange mindestens zwei federnde Bügel auf, welche beim Aufpressen des Clips auf den Kolbenstangenzapfen in die Ringnut einrasten. Anstelle der Ringnut ist es ohne weiteres möglich, am Kolbenstangenzapfen auch andere Rastflächen anzubringen, beispielsweise eine der Anzahl der federnden Bügel entsprechende Anzahl von Rastflächen, die eingefräst oder eingeprägt werden. Bei einer solchen Konstruktion kann durch Verdrehen des Befestigungsteils die Verbindung gelöst werden, was für eine Demontage des Kolbens von Vorteil ist.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 den Endbereich einer Kolbenstange mit einem darauf befestigten Dämpfkolben;

Fig. 2 ein als Membranfeder ausgebildetes Befestigungsteil;

Fig. 3 ein Befestigungsteil, welches einteilig mit einer Stützscheibe ausgebildet ist.

Bei der in Fig. 1 gezeigten, aus Kolbenstange 1 und Dämpfkolben 3 bestehenden Baueinheit ist die Kolbenstange 1 mit einem im Durchmesser kleineren Kolbenstangenzapfen 2 versehen, wobei der Dämpfkolben 3 einen Kolbenkörper 4, ein der Druckdämpfung zugeordnetes Dämpfventil 5, ein Dämpfventil 6 für die Zugdämpfung und zu beiden Stirnseiten die Stützscheiben 7 und 8 aufweist. Der Kolbenstangenzapfen 2 ist an seinem freien Ende mit einer Aussparung 9 versehen, die in dem Ausführungsbeispiel als Ringnut 11 ausgeführt ist. Ein als kappenförmiger Clip 1 2 ausgebildetes Befestigungsteil 10 ist mit federnden Bügeln 13 ausgerüstet, die mit radial nach innen gerichteten Vorsprüngen in die Ringnut 11 eingreifen und mit den Bügelenden fest gegen die Stützscheibe 8 drücken, wodurch eine axiale Vorspannung bei der Befestigung des Dämpfkolbens 3 auf der Kolbenstange 2 erzeugt wird, da der Dämpfkolben 3 mit seiner Stützscheibe 7 gegen den von der Kolbenstange 1 und dem Kolbenstangenzapfen 2 gebildeten stirnförmigen Absatz gedrückt wird und dieser Absatz die Abstützfläche für die Stützscheibe 7 bildet. Der Clip 12 bildet mit der Ringnut 11 eine Rastverbindung, die sehr einfach und schnell montiert werden kann, da der Clip 12 lediglich auf den Kolbenstangenzapfen 2 aufgedrückt werden muß und dabei die federnden Bügel in die Ringnut 11 einrasten. Die in den Figuren dargestellten, aus Dämpfkolben und Kolbenstange bestehenden Baueinheiten sind für hydraulische Schwingungsdämpfer oder Federbeine vorgesehen, wobei die Kolbenstange in einer nicht eingezeichneten Kolbenstangenführung geführt und nach außen abgedichtet ist, während der mit einem Kolbenring versehene Dämpfkolben auf der Innenwand eines ebenfalls nicht dargestellten Zylinders gleitet.

In Fig. 2 ist ein Befestigungsteil 10 gezeigt, welches als Membranfeder 14 ausgebildet ist. Diese Membranfeder 14 ist mit Federzungen 15 versehen, die in die Ringnut 11 des Kolbenstangenzapfens 2 eingreifen und somit eine Rastverbindung herstellen. Die Schirmung der Membranfeder 14 kann weitgehend variiert werden, in jedem Fall besitzt die Membranfeder eine Doppelfunktion, nämlich Befestigungsteil und Feder zur Erzeugung der erforderlichen Vorspannung, die über die Stützscheibe 8 auf den Dämpfkolben ausgeübt wird.

Eine weitere Ausführungsvariante zeigt die Fig. 3, wobei das Befestigungsteil 10 einstückig mit der Stützscheibe 8 ausgebildet ist. Die Federzungen 20 bilden einen spitzen Winkel mit der Achse des Kolbenstangenzapfens 2 und greifen beim Aufdrücken auf den Kolbenstangenzapfen 2 in die Ringnut 11 ein, wodurch eine feste Verbindung des Dämpfkolbens auf der Kolbenstange gewährleistet ist.

Die Aussparung 9 des Kolbenstangenzapfens 2 muß nicht als Ringnut ausgebildet sein. Es sind auch andere Einkerbungen oder Flächen denkbar, z. B. Einfräsungen, Eindrückungen oder Kerben, die eine Rastverbindung mit dem Befestigungsteil 10 bilden können. Außer den vorstehend beschriebenen Befestigungsteilen eignen sich auch andere bekannte elastische Befestigungselemente, beispielsweise elastische Drahtringe.

Claims

1. Befestigung eines Dämpfkolbens auf einer Kolbenstange, vorzugsweise für hydraulische Schwingungsdämpfer oder Federbeine, wobei der Dämpfkolben aus einem zu beiden Stirnseiten mit Dämpfventilen versehenen Kolbenkörper besteht und von einem Kolbenstangenzapfen aufgenommen ist, während der Kolbenstangenzapfen im Bereich seines freien Endes eine Aussparung zum Eingriff eines Befestigungsteils aufweist und das Befestigungsteil mit dem Dämpfkolben in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (10) mit der Aussparung (9) am Ende des Kolbenstangenzapfens (2) eine Rastverbindung bildet, wozu das Befestigungsteil (10) mit federnd wirkenden Vorsprüngen in die Aussparung (9) eingreift und das Befestigungsteil (10) ein kappenförmiger Clip (12) ist, der in die vorzugsweise als Ringnut (11) ausgebildete Aussparung (9) eingreift und fest, insbesondere mit axialer Vorspannung, gegen eine Stützscheibe (8) gepreßt ist.

2. Befestigung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (10) mit der Aussparung (9) am Ende des Kolbenstangenzapfens (2) eine Rastverbindung bildet, wozu das Befestigungsteil (10) mit federnd wirkenden Vorsprüngen in die Aussparung (9) eingreift und das Befestigungsteil (10) als Membranfeder (14) ausgebildet ist und Federzungen (15) aufweist, deren freie Enden einrastend in der Ringnut (11) angeordnet sind.

3. Befestigung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (10) mit der Aussparung (9) am Ende des Kolbenstangenzapfens (2) eine Rastverbindung bildet, wozu das Befestigungsteil (10) mit federnd wirkenden Vorsprüngen in die Aussparung (9) eingreift und das Befestigungsteil (10) einteilig mit der Stützscheibe (8) ausgebildet ist und Federzungen (20) aufweist, deren freie Enden in die Ringnut (11) eingreifen.

4. Befestigung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verspannung des Dämpfkolbens (3) auf dem Kolbenstangenzapfen (2) durch federnde Ausbildung des Befestigungsteils (10) und/oder durch ein gesondertes Federelement gebildet ist.

5. Befestigung nach den Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Clip (12) zur auszugsicheren Befestigung des Dämpfkolbens (3) auf der Kolbenstange (1) mindestens zwei federnde Bügel (13) aufweist, welche beim Aufpressen des Clips (12) auf den Kolbenstangenzapfen (2) in die Ringnut (11) einrasten.