DE19805218A1

DE19805218A1 - Connecting link for hydraulic, pneumatic or hydropneumatic piston cylinder unit

Info

Publication number: DE19805218A1
Application number: DE1998105218
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl Ing Pradel
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-02-10
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 1999-05-27

Abstract

An outwardly sealed piston rod moves axially inside a container. A link housing (4) is welded to the free end of the container, on a container base (2) and or on the end of the piston rod protruding out of the container. The housing forms a preferably cylindrical holder. The link housing is integrated with a connecting part (5) matching the fitment (3) on the container base or the diameter on the free end of the piston rod and is formed by the curved ends (6,7) of the link housing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Anschlußgelenk für ein hydraulisches, pneumatisches oder hydropneumatisches Kolben-Zylinder-Aggregat, insbesondere für einen Schwingungs dämpfer oder ein Federbein eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kolben-Zylinder-Aggregat einen Behälter und eine darin axial beweglich geführte und nach außen abgedichtete Kolbenstange aufweist und am freien Ende des Behälters auf einem mit einem Ansatz versehenen Behälterboden und/oder am aus dem Behälter ragenden Ende der Kolben stange ein als Gußteil oder als Prägeteil ausgeführtes und weitere Gelenkteile aufneh mendes Gelenkgehäuse durch Anschweißen befestigt ist, das eine vorzugsweise zylin drische Aufnahme bildet, deren Achse senkrecht oder zumindest nahezu senkrecht zur Achse des Aggregats verlaufend angeordnet ist.The invention relates to a connecting joint for a hydraulic, pneumatic or hydropneumatic piston-cylinder unit, especially for a vibration damper or a shock absorber of a motor vehicle, the piston-cylinder unit a container and an axially movable therein and sealed to the outside Piston rod has and at the free end of the container on a with an approach provided container bottom and / or at the end of the piston protruding from the container rod designed as a cast part or as an embossed part and other joint parts mendes joint housing is attached by welding, which is preferably a zylin drical recording forms whose axis is perpendicular or at least almost perpendicular to Axis of the unit is arranged extending.

Durch die DE 41 09 697 C1 ist ein Gelenkgehäuse eines Kugelgelenks bekannt, welches als Gußteil ausgeführt ist und durch eine Verschraubung mit einem Bauteil verbunden ist. Dieses Gelenkgehäuse weist eine zylindrische Aufnahme für die Lagerschale auf, die an einer Seite mit einer Anlagefläche der Aufnahme zusammenwirkt und andererseits von einem Druckring beaufschlagt ist, der aus einem formelastischen Metallprofilring besteht. Zur axialen Fixierung des Kugelgelenks im Gelenkgehäuse ist ein in eine Nut eingreifender und mit dem Druckring zusammenwirkender Spannring vorgesehen. Ein solches Kugelgelenk ist teuer in der Herstellung, denn das als Gußteil ausgeführte Ge lenkgehäuse muß mit einem Befestigungsgewinde versehen werden und die Aufnahme erfordert ebenfalls eine spanabhebende Bearbeitung für die Anlagefläche und die Nut für den Spannring. Die Schraubverbindung muß außerdem mit einer Sicherung gegen Lösen versehen sein.From DE 41 09 697 C1 a joint housing of a ball joint is known, which is designed as a cast part and connected to a component by a screw connection is. This joint housing has a cylindrical receptacle for the bearing shell, which cooperates on one side with a contact surface of the receptacle and on the other is acted upon by a pressure ring made of a resilient metal profile ring consists. For axial fixation of the ball joint in the joint housing is in a groove engaging and cooperating with the pressure ring provided clamping ring. A such a ball joint is expensive to manufacture, because the Ge executed as a casting Steering housing must be provided with a fastening thread and the receptacle also requires machining for the contact surface and the groove for the clamping ring. The screw connection must also be secured against Loosen be provided.

Weiter zeigt die DE 195 08 851 A1 die Befestigung einer Kappe und eines rohrförmigen Gelenkgehäuses auf einer Kolbenstange durch Schweißverbindungen. Das Gelenkge häuse ist als Aufnahme für ein mit einer zentralen Buchse fest verbundenes Gummiele ment ausgeführt, wodurch ein elastisches Gelenk gebildet wird. Ein in ein Behälterrohr eingeschweißter Behälterboden mit einem durch eine Ausbuchtung gebildeten Ansatz ist durch das DE-GM 92 03 542 bekannt. Stirnseitig auf diesen Ansatz ist das rohrförmi ge Gelenkgehäuse aufgeschweißt, jedoch ist eine solche Schweißverbindung problema tisch, da eine aufwendige Prüfung hinsichtlich der geforderten Festigkeit und Herstell genauigkeit durchzuführen ist.DE 195 08 851 A1 also shows the fastening of a cap and a tubular one Joint housing on a piston rod through welded connections. The articulated joint housing is used as a receptacle for a rubber element that is firmly connected to a central socket ment executed, whereby an elastic joint is formed. One in a container tube welded-in container bottom with a projection formed by a bulge is known from DE-GM 92 03 542. The end face of this approach is the tubular one Welded ge joint housing, but such a welded connection is problema table, as a complex test with regard to the required strength and manufacturing accuracy must be carried out.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gelenkgehäuse und eine Verbindung des Gelenkgehäuses mit dem Ansatz eines Gehäusebodens oder mit der Kolbenstange zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und insbesondere bei der Serienfertigung eine hohe und gleichmäßige Festigkeit und Herstellgenauigkeit aufweist.The object of the present invention is a joint housing and a connection the joint housing with the approach of a housing base or with the piston rod to create that is inexpensive to manufacture and especially in series production has a high and uniform strength and manufacturing accuracy.

Diese Aufgabe wird entsprechend der Erfindung dadurch gelöst, daß das als Stanz- und Prägeteil ausgebildete Gelenkgehäuse einteilig mit einem in Achsrichtung des Aggregats verlaufenden Anschlußteil versehen ist, das dem Ansatz des Behälterbodens, bzw. dem Durchmesser am freien Ende der Kolbenstange, angepaßt und von abgebogenen und entsprechend geformten Enden des Gelenkgehäuses gebildet ist. Dieses durch Stanzen und Stufenumformung aus einem Blechstreifen hergestellte Gelenkgehäuse ermöglicht ein genaues Fixieren auf dem Ansatz oder auf der Kolbenstange und das anschließende einfache Anbringen der Schweißnaht z. B. mittels Laserschweißung.This object is achieved according to the invention in that the punching and Embossed part formed joint housing in one piece with one in the axial direction of the unit extending connector is provided, the approach of the container bottom, or the Diameter at the free end of the piston rod, adjusted and bent and is formed correspondingly shaped ends of the joint housing. This by punching and step forming enables a joint housing made from a sheet metal strip an exact fixation on the neck or on the piston rod and the subsequent easy attachment of the weld z. B. by means of laser welding.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung wird erhalten, wenn das Anschlußteil des Ge lenkgehäuses Anschlußlaschen aufweist, die dem Ansatz des Behälterbodens oder dem Kolbenstangenende angepaßt sind. Auf diese Weise wird eine sehr gute Führung des Gelenkgehäuses auf dem Ansatz oder auf dem Kolbenstangenende erzielt und eine Vereinfachung für das exakte Fügen vor dem Schweißvorgang geschaffen. Vorzugswei se sind die Gelenkgehäuse so hergestellt, daß sie in der Aufnahme von einer Vorrich tung aufgenommen und geringfügig gespreizt werden, womit ein Fügen unter radialer Vorspannung ermöglicht wird und die Vorrichtung gleichzeitig den richtigen Abstand der Aufnahme des Gelenkgehäuses zur Stirnseite des Ansatzes oder des Kolbenstange nendes gewährleistet. Die Vorrichtung wird erst nach dem Anschweißen der Anschluß laschen entnommen. Eine solche Schweißverbindung ist sehr gleichmäßig ausführbar und kann leicht kontrolliert werden, da die Schweißnaht gut sichtbar ist.A particularly advantageous embodiment is obtained when the connecting part of the Ge Steering housing has connection tabs, the approach of the container bottom or the Piston rod ends are adjusted. In this way a very good management of the Joint housing achieved on the approach or on the piston rod end and one Simplification for exact joining before the welding process. Preferred two se the joint housing are made so that they are in the recording of a Vorrich tion are picked up and spread slightly, thus joining under radial Preload is made possible and the device at the same time the correct distance the inclusion of the joint housing to the front of the extension or the piston rod guaranteed. The device is only after welding the connection removed tabs. Such a welded joint can be carried out very evenly and can be easily checked because the weld is clearly visible.

Erfindungsgemäß sind die im Gelenkgehäuse angeordneten Gelenkteile in einer Ge lenkbuchse untergebracht und bilden mit dieser eine Baueinheit, während diese Bau einheit mit dem Gelenkgehäuse fest verbunden wird. Vorzugsweise erfolgt diese Ver bindung der Gelenkbuchse im Gelenkgehäuse durch stirnseitige Eindrückungen am Ge lenkgehäuse. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung wird dadurch erhalten, daß in der Aufnahme des Gelenkgehäuses an einer Stirnseite eine nach innen gerichtete Anlageflä che für die Gelenkbuchse angeordnet ist. Dementsprechend wird die mit Gelenkteilen versehene Gelenkbuchse auf der einen Seite in die Aufnahme des Gelenkgehäuses bis an die Anlagefläche eingedrückt und anschließend an der anderen Stirnseite beispiels weise durch Eindrückungen am Gelenkgehäuse fest mit diesem verbunden. Wesentlich ist bei den vorbeschriebenen Befestigungsarten, daß die Gelenkbuchse eine kleinere axiale Länge aufweist als die Aufnahme des Gelenkgehäuses, die einem zylindrischen Teil angepaßt ist.According to the invention, the joint parts arranged in the joint housing are in one ge Steering bush housed and form a unit with this, while this construction unit is firmly connected to the joint housing. This Ver is preferably carried out Binding of the joint bushing in the joint housing by indentations on the face steering housing. Another advantageous training is obtained in that in the Receiving the joint housing on one end face an inward-facing contact surface che is arranged for the hinge bush. Accordingly, the one with joint parts Provided joint bushing on one side into the receptacle of the joint housing pressed into the contact surface and then, for example, on the other end as firmly connected to the joint housing by indentations. Essential is with the previously described types of fastening that the joint bushing is a smaller one has axial length as the receptacle of the joint housing, which is a cylindrical Part is adjusted.

Die vorbeschriebene Ausbildung des Gelenkgehäuses und die damit ermöglichte Schweißverbindung eignet sich vorzugsweise für die Bildung eines Anschlußgelenks, das als Kugelgelenk ausgeführt ist. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, daß im Gelenkge häuse auch eine Gelenkbuchse befestigt ist, die ein Gummielement und eine zentrale Buchse aufweist und damit ein gummielastisches Anschlußgelenk bildet.The above-described formation of the joint housing and the thus made possible Welded connection is preferably suitable for the formation of a connecting joint that is designed as a ball joint. However, it is easily possible that in the articulated joint housing is also attached to an articulated bushing that has a rubber element and a central one Has socket and thus forms a rubber-elastic connecting joint.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:Based on the embodiments shown in the drawing, the Invention explained in more detail. It shows:

Fig. 1 ein Behälterende und ein Gelenkgehäuse als Einzelteile; Figure 1 shows a container end and a hinge housing as individual parts.

Fig. 2 das auf den Behälterboden aufgeschweißte Gelenkgehäuse nach Fig. 1; Fig. 2 shows the welded-on container bottom joint housing according to Fig. 1;

Fig. 3 ein als Kugelgelenk ausgebildetes Anschlußgelenk im Schnitt; Fig. 3 is designed as a ball joint connection joint in section;

Fig. 4 eine Ansicht des Kugelgelenks nach Fig. 3. FIG. 4 shows a view of the ball joint according to FIG. 3.

In Fig. 1 ist das untere Ende eines Kolben-Zylinder-Aggregats, beispielsweise eines Schwingungsdämpfers oder eines Federbeins gezeigt, das einen mit einem Behälterrohr 1 durch Schweißen verbundenen Behälterboden 2 aufweist. Dieser Behälterboden 2 besitzt einen vorzugsweise zylindrischen Ansatz 3, der zur Aufnahme eines Gelenkge häuses 4 dient, das als Stanz- und Prägeteil aus einem Blechstreifen hergestellt ist. Bei der Stufenumformung des Gelenkgehäuses 4 wird ein Anschlußteil 5 durch die freien Enden 6 und 7 des Blechstreifens gebildet. Selbstverständlich kann der Ansatz 3 auch eine andere Form aufweisen, z. B. kann er konisch ausgebildet sein, wobei das An schlußteil 5 des Gelenkgehäuses 4 dann der Außenkontur des Ansatzes 3 angepaßt wird. Eine sehr gute Anpassung des Anschlußteils 5 an die Außenkontur des zylindri schen Ansatzes 3 wird durch entsprechende Anformung der Anschlußlaschen 8 und 9 erzielt. Zur Aufnahme von Gelenkteilen ist bei der Umformung eine Aufnahme 10 für ein Gelenkteil gebildet, die beim Zusammenbau des Gelenkgehäuses 4 mit dem Ansatz 3 des Behälterbodens 2 als Aufnahme für eine Montagevorrichtung dient. Vorzugsweise wird bei dem in mehreren Stufen durchgeführten Prägevorgang des Gelenkgehäuses 4 der Abstand der Enden 6 und 7 zueinander etwas geringer gehalten als der Durchmes ser des Ansatzes 3, so daß beim Einführen des Montagewerkzeugs in die Aufnahme 10 das Anschlußteil 5 etwas gespreizt wird und das Fügen des Gelenkgehäuses 4 mit dem Anschlußteil 5 auf den Ansatz 3 unter geringer radialer Vorspannung erfolgt. Die feste Verbindung des Gelenkgehäuses 4 mit dem Ansatz 3 des Behälterbodens 2 erfolgt bei spielsweise durch Laserschweißung.In Fig. 1, the lower end of a piston-cylinder unit, for example a shock absorber or of a spring leg is shown having an output connected to a container tube 1 by welding container bottom 2. This container bottom 2 has a preferably cylindrical extension 3 , which serves to accommodate a housing 4 , which is produced as a stamped and embossed part from a sheet metal strip. During the step forming of the joint housing 4 , a connecting part 5 is formed by the free ends 6 and 7 of the sheet metal strip. Of course, the approach 3 can also have a different shape, for. B. it can be conical, the on-circuit part 5 of the joint housing 4 then the outer contour of the neck 3 is adapted. A very good adaptation of the connector 5 to the outer contour of the cylindri's approach 3 is achieved by appropriate shaping of the connecting straps 8 and 9 . In order to accommodate articulated parts, a receptacle 10 for an articulated part is formed during the forming, which receptacle serves as a receptacle for an assembly device when assembling the articulated housing 4 with the attachment 3 of the container base 2 . Preferably, in the embossing process of the joint housing 4, which is carried out in several stages, the distance between the ends 6 and 7 from one another is kept somewhat smaller than the diameter of the projection 3 , so that the connecting part 5 is somewhat spread apart and the joining is carried out when the assembly tool is inserted into the receptacle 10 of the joint housing 4 with the connecting part 5 on the neck 3 with a slight radial bias. The fixed connection of the joint housing 4 with the neck 3 of the container bottom 2 is done for example by laser welding.

Das nach dem Schweißvorgang mit dem Ansatz 3 verbundene Gelenkgehäuse 4 ist in Fig. 2 dargestellt. Durch den Schweißvorgang werden entlang der Enden 6 und 7 sowie entlang der Anschlußlaschen 8 und 9 des Anschlußteils 5 Schweißnähte gebildet, wo durch eine Verbindung mit hoher Festigkeit entsteht. Das Montagewerkzeug gewährlei stet, daß beim Fügen und Anschweißen des Gelenkgehäuses 4 auf den Ansatz 3 die Aufnahme 10 mit der Stirnseite des Ansatzes 3 einen Freiraum für ein einführbares zy lindrisches Teil bildet. Erst nach dem Schweißvorgang wird das Montagewerkzeug ent fernt, wodurch eine einwandfreie Position des Gelenkgehäuses 4 auf dem Ansatz 3 si chergestellt ist und wegen der guten Sichtbarkeit der Schweißverbindung eine nach trägliche teuere Festigkeitsprüfung entfallen kann. Vor einer Montage des Anschlußge lenks kann jetzt das Kolben-Zylinder-Aggregat lackiert werden.The joint housing 4 connected to the neck 3 after the welding process is shown in FIG. 2. Due to the welding process, 5 weld seams are formed along the ends 6 and 7 and along the connecting lugs 8 and 9 of the connecting part 5 , where a connection with high strength results. The assembly tool stet ensu that 3 forms a free space for an insertable zy lindrisches part during joining and welding of the joint housing 4 on the neck 3, the receptacle 10 with the front side of the neck. Only after the welding process, the assembly tool is removed, which means that a perfect position of the joint housing 4 on the attachment 3 is ensured and, because of the good visibility of the welded connection, a subsequent expensive strength test can be omitted. Before assembling the connecting joint, the piston-cylinder unit can now be painted.

In Fig. 3 ist ein als Kugelgelenk ausgebildetes Anschlußgelenk nach der Montage im Gelenkgehäuse 4 gezeigt. Hierbei sind in einer Gelenkbuchse 11 die Gelenkteile 12 an geordnet. Diese Gelenkteile 12 bestehen bei dem dargestellten Kugelgelenk aus einer mit einer Gelenkkugel versehenen Befestigungshülse und einer mit der Oberfläche der Gelenkkugel angepaßten zweiteiligen Lagerschale. Zusammen mit Abdeckringen ist die Lagerschale in der Gelenkbuchse 11 durch Umbördeln der axialen Enden der Gelenk buchse 11 befestig. Die mit den Gelenkteilen 12 versehene Gelenkbuchse 11 wird in die Aufnahme 10 eingebracht und anschließend durch stirnseitige Eindrückungen 13 in dem Gelenkgehäuse 4 befestigt, wie dies besonders deutlich in Fig. 4 dargestellt ist.In Fig. 3 is a formed as a ball joint connection joint is shown after installation in the joint housing 4. Here, the joint parts 12 are arranged in an articulated bushing 11 . In the ball joint shown, these joint parts 12 consist of a fastening sleeve provided with a joint ball and a two-part bearing shell adapted to the surface of the joint ball. Together with cover rings is the bearing shell in the joint socket socket 11 by crimping the axial ends of the joint 11 befestig. The joint bushing 11 provided with the joint parts 12 is introduced into the receptacle 10 and then fastened in the joint housing 4 by indentations 13 on the end face, as is particularly clearly shown in FIG. 4.

Die vorstehend beschriebene kostengünstige und eine hohe Festigkeit aufweisende Ausbildung und Anordnung des Anschlußgelenks eignet sich nicht nur für das in den Fig. 3 und 4 gezeigte Kugelgelenk. Das Gelenkgehäuse 4 ist ebenso zur Aufnahme ei nes gummielastischen Gelenks geeignet, wobei der mit der Innenhülse fest verbundene Gelenkgummi mit einer äußeren Gelenkbuchse 11 versehen ist und in der beschriebe nen Weise mit dem Gelenkgehäuse 4 verbunden wird. Die für die Montage hilfreichen Einführschrägen oder für die Lebenserwartung eines Gummilagers wichtigen Radien können während des Umformprozesses am Gelenkgehäuse angeprägt werden.The above-described inexpensive and high-strength design and arrangement of the connecting joint is not only suitable for the ball joint shown in FIGS. 3 and 4. The joint housing 4 is also suitable for receiving egg nes elastic joint, the joint rubber firmly connected to the inner sleeve is provided with an outer joint bushing 11 and is connected in the manner described with the joint housing 4 . The radii, which are helpful for assembly or important for the life expectancy of a rubber bearing, can be stamped on the joint housing during the forming process.

Claims

1. Connection joint for a hydraulic, pneumatic or hydropneumatic piston-cylinder unit, in particular for motor vehicles, consisting of a container and an axially movable therein and sealed to the outside piston rod, being at the free end of the container on a container bottom provided with an approach and / or at the end of the container rod protruding from the rod, a joint housing designed as an embossed part and receiving further joint parts is fastened by welding, forming a preferably cylindrical receptacle, the axis of which is arranged perpendicularly or at least almost perpendicularly to the axis of the unit; characterized in that the joint housing ( 4 ) designed as a stamped and embossed part is provided in one piece with a connecting part ( 5 ) running in the axial direction of the unit, which corresponds to the shoulder ( 3 ) of the container bottom ( 2 ) or the diameter at the free end of the column ben bar adapted and formed by bent and appropriately shaped ends ( 6 , 7 ) of the joint housing ( 4 ).

2. Connection joint according to claim 1, characterized in that the connecting part ( 5 ) of the joint housing ( 4 ) with the projection ( 3 ) or the piston rod end on fitted connecting plates ( 8 , 9 ) is provided.

3. Connection joint according to claims 1 and 2, characterized in that arranged in the joint housing (4) joint parts (12) steering bush a structural unit with a Ge (11) form and the joint socket (11) after installation in Gelenkge housing (4) is firmly connected to this.

4. Connection joint according to claims 1 to 3, characterized in that the receptacle ( 10 ) formed by the joint housing ( 4 ) is fitted to a cylindrical part.

5. Connection joint according to one or more of the preceding claims, characterized in that the joint bushing ( 11 ) has a smaller axial length than the receptacle ( 10 ) of the joint housing ( 4 ).

6. Connection joint according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fastening of the joint bushing ( 11 ) in the joint housing ( 4 ) takes place by end-face impressions ( 13 ) on the joint housing.

7. Connection joint according to one or more of the preceding claims, characterized in that the joint housing ( 4 ) with the joint bushing ( 11 ) and the joint parts ( 12 ) forms a ball joint.

8. Connection joint according to one or more of the preceding claims, characterized in that an inwardly directed contact surface for the joint bushing ( 11 ) is arranged in the receptacle ( 10 ) of the joint housing ( 4 ) on an end face.