DE19838943A1 - Befestigung eines Anlenkteils auf einem Kolben-Zylinderaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Befestigung eines Anlenkteils auf dem freien Ende Kolben- Zylinderaggregates nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine Schraubverbindung eines Anlenkteils mit der Kolbenstange eines Schwingungs­ dämpfers ist durch das DE-GM 88 11 827 bekannt. Hierzu ist die Kolbenstange an ih­ rem freien Ende mit einem Gewindezapfen versehen, auf den eine mit einem Gelenkau­ ge verschweißte Gewindebuchse aufgeschraubt ist. Um ein Lösen dieser Schraubverbin­ dung zu verhindern ist eine Sicherung vorgesehen, die aus einer in die Kolbenstange eingearbeiteten Nut besteht, in die die Gewindebuchse eingedrückt wird. Eine derartige Schraubverbindung ist infolge der aufwendigen Gewindeherstellung auf der Kolben­ stange und in der Gewindebuchse mit hohen Kosten bei der Herstellung behaftet, wo­ bei das Anlenkelement infolge der aufwendigen Schweißverbindung mit dem Gelen­ kauge einen relativ großen axialen Bauraum benötigt und schwer ist.

Weiter ist es durch die DE-PS 16 30 449 bekannt, das Anlenkteil durch eine Wider­ standsschweißung fest mit der Kolbenstange zu verbinden. Die bei einer solchen Schweißverbindung auftretenden Schweißspritzer dürfen sich nicht auf der Oberfläche des Anlenkteils oder eines anderen Schwingungsdämpfer-Bauteils festsetzen, so daß derartige Schweißverbindungen eine kostspielige Sichtkontrolle erfordern und oftmals eine zu einer Nacharbeit führen. Es wird deshalb vorgeschlagen, daß eine etwa schalen­ förmige Kappe angeordnet ist, die die Schweißstelle nach außen abschirmt und einer­ seits eng an dem Anlenkteil und andererseits an einer Abdeckkappe oder einem Behäl­ terrohrkörper anliegt und einen unlösbaren Teil der Metallverbindung bildet. Eine derar­ tige Verbindung des Anlenkteils mit einem zylindrischen Element erfordert somit eine gesonderte schalenförmige Kappe als Abschirmteil und nach wie vor eine aufwendige Sichtprüfung hinsichtlich trotzdem möglicher Schweißspritzer und bezüglich der Festig­ keit wegen der beim Schweißen auftretenden Gefügeänderungen an der Schweißstelle. Außerdem können für eine solche Verbindung nur schweißbare Werkstoffe verwendet werden.

Für eine Druckrohr-Endeinheit eines Einrohr-Schwingungsdämpfers ist es entsprechend dem DE-GM 91 10 666 bekannt, daß der die Druckrohr-Endeinheit bildende Zylinder mit einer Haltenut versehen ist, in die ein Drahtring eingreift, während das Anlenkteil mit einem Außengewinde versehen ist, in das ein Innengewinde einer sich auf dem Drahtring abstützenden Überwurfmutter eingreift. Auch diese Befestigung des Anlenk­ teils auf dem Zylinder ist mit einem hohen Bauaufwand behaftet und erfordert Bauteile, die mit hohem Aufwand hergestellt werden und dementsprechend teuer sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Befestigung eines Anlenkteils auf einem zylindrischen Teil zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist, einen kurzen axialen Bauraum beansprucht, ein geringes Gewicht aufweist, sowie eine große Werk­ stoffauswahl der zu verbindenden Bauteile zuläßt.

Entsprechend der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentan­ spruchs 1 gelöst.

Eine solche gewindelose Befestigung des Anlenkteils auf der Kolbenstange und/oder dem Zylinder eines Kolben-Zylinder-Aggregats ist bei geringer axialer Baulänge einfach und kostengünstig herstellbar und ist nicht an eine besondere Werkstoffkombination der zu verbindenden Bauteile gebunden. Des weiteren können die Anlenkteile am Ende der Montage des Kolben-Zylinderaggregates befestigt werden, da die Fügefläche durch eine radiale Umformung nach innen erzeugt werden. Die nachträgliche Montage der Anlenkteile erleichtert beispielsweise die Lackierarbeiten am Kolben-Zylinderaggregat.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der gewindelose Befestigungsabschnitt des zylindrischen Elements einen Wulst auf, der vorzugsweise durch Anformen der Kol­ benstange oder durch einen Zylinderboden gefertigt ist und die Verbindungsfläche bil­ det.

Eine vorteilhafte Ausführung wird merkmalsgemäß dadurch erhalten, daß das Anlenkteil als Kunststoffteil ausgeführt und im Bereich der Verbindung mit dem zylindrischen Ele­ ment mit einem Versteifungsring auf dem Anschlußstück versehen ist. Es wird auf diese Weise eine große Freizügigkeit bezüglich der Werkstoffkombination der unlösbar mit­ einander zu verbindenden Teile ermöglicht. So kann der für das Anlenkteil ausgewählte Werkstoff beispielsweise der gewünschten Gelenkqualität angepaßt werden, da das Anlenkteil ein Bauteil des mit dem Fahrzeug gebildeten Verbindungsgelenks ist. Ebenso kann für die Kolbenstange ein Werkstoff mit besonders günstigen Gleiteigenschaften gewählt werden. Somit kann sowohl das zylindrische Teil als auch das Anlenkteil aus den verschiedensten Werkstoffen, wie auch ein geringes Gewicht aufweisendem Leichtmetall oder deren Legierungen bestehen.

Eine sehr günstige Verbindung zwischen dem Anlenkteil und dem zylindrischen Element wird, wie die Erfindung zeigt, dadurch erhalten, daß der gewindelose Befestigungsab­ schnitt des zylindrischen Elements mindestens eine ringförmige Nut aufweist und in je­ der ringförmigen Nut vorzugsweise ein als Sprengring ausgebildeter Drahtring angeord­ net ist, während das Anlenkteil mit dem Anschlußstück den radial über das zylindrische Element ragenden Abschnitt des Drahtrings mit seinen Fügeflächen übergreift. Diese Befestigung läßt die endgültige Bearbeitung der Kolbenstangen-Oberfläche nach dem Anbringen des Befestigungsabschnitts zu, so daß eine Beschädigung der empfindlichen Kolbenstangen-Gleitfläche durch nachträgliche Bearbeitungsschritte vermieden wird. Eine sehr intensive Verbindung mit äußerst hoher Axialkraftübertragung zwischen dem Anlenkteil und dem zylindrischen Element wird insbesondere dann erreicht, wenn meh­ rere axial hintereinander angeordnete Verbindungsflächen angeordnet sind und jede dieser Verbindungsflächen in das Anschlußstück eingebettet ist.

Sehr einfache Befestigungsmöglichkeiten werden erhalten, wenn das Anschlußstück des Anlenkteils mit hakenförmigen federnden Zungen versehen ist, die die vorzugsweise vom Wulst oder vom Drahtring gebildete Verbindungsfläche übergreifen oder direkt in die ringförmige Nut einrasten und der Versteifungsring über die federnden Zungen auf­ gezogen ist.

Die vorstehend aufgezeigten Verbindungen zwischen dem Anlenkteil und dem zylindri­ schen Element können große Axialkräfte übertragen und sind üblicherweise zueinander drehbar. Wird eine Verdrehsicherung zwischen dem Anlenkteil und dem zylindrischen Element gefordert, so wird eine solche merkmalsgemäß dadurch erhalten, daß die Ver­ bindungsfläche des gewindelosen Befestigungsabschnitts eine über den Umfang des zylindrischen Elements verlaufende Kontur mit unterschiedlichem radialem Abstand aufweist. Somit wird ein mehreckiger Befestigungsabschnitt geschaffen, der sowohl von einem mehreckigen Wulst als auch von einer mehreckigen Nut gebildet sein kann, wäh­ rend vorzugsweise das Anschlußstück des Anlenkteils durch bleibende Umformung un­ lösbar mir dem zylindrischen Teil verbunden wird.

Die Befestigung eignet sich entsprechend der Erfindung für alle denkbaren Ausfüh­ rungsformen der Anlenkteile. Das Anlenkteil kann beispielsweise als Gelenkauge, als Stiftgelenk oder als Stützlager ausgebildet sein wobei sich die Befestigungsarten glei­ chermaßen für die Verbindung eines Anlenkteils auf der Kolbenstange wie auch auf einem Zylinder eignen.

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

Fig. 1 ein Kolben-Zylinder-Aggregat mit einem auf der Kolbenstange befestigtem Anlenkteil;

Fig. 2 eine Kolbenstange mit ringförmiger Nut und darin eingelegtem Drahtring;

Fig. 3 ein auf der Kolbenstange befestigtes und aus Kunststoff bestehendes Gelenkauge;

Fig. 4 die Anordnung eines als Stiftgelenk ausgebildeten Anlenkteils auf der Kolbenstange;

Fig. 5 ein mit der Kolbenstange verbundenes Stützlager;

Fig. 6 eine Befestigung eines Gelenkauges auf einem Zylinder;

Fig. 7 eine vom Zylinderboden gebildete Befestigungsstelle für das Anlenkteil.

Das in Fig. 1 teilweise gezeigte Aggregat 1 ist vorzugsweise ein Schwingungsdämpfer, ein Federbein oder eine Gasfeder und weist einen Zylinder 2 mit einer darin abdichtend geführten Kolbenstange 3 auf. Ein mit der Kolbenstange 3 fest verbundenes Anlenkteil 4 ist als Gelenkauge 13 ausgeführt, wobei zu dessen Befestigung die Kolbenstange 3 einen gewindelosen Befestigungsabschnitt 5 besitzt, der mit einer Verbindungsfläche 6 versehen ist, die von einem am Kolbenstangenende an geformten Wulst 8 gebildet ist. Dieser beispielsweise durch Anstauchen ausgeführte Wulst 8 weist vorzugsweise einen gegenüber dem zylindrischen Teil, wie beispielsweise der Kolbenstange 3, um 1 bis 1,5 mm größeren Durchmesser auf, während das Gelenkauge 13 einteilig mit einem An­ schlußstück 7 versehen ist. In dem Anschlußstück 7 ist eine Aufnahmeöffnung 18 aus­ geführt, die den Befestigungsabschnitt 5 mit seiner Verbindungsfläche 6 aufnimmt. Je nach verwendetem Werkstoff des Anschlußstücks 7 ist eine Fügefläche 17 vorgesehen, die ein Aufpressen und Einrasten des Anlenkteils 4 im elastischen Werkstoffbereich des Anschlußstücks 7 ermöglicht, oder das Anschlußstück 7 wird durch bleibende Umfor­ mung mit dem Befestigungsabschnitt 5 fest verbunden, indem die Fügefläche 17 die Verbindungsfläche 6 hintergreift. Somit wird eine große Freizügigkeit bezüglich der Werkstoffauswahl einerseits für das zylindrische Teil, also für die Kolbenstange 3 und andererseits für das Anlenkteil 4 ermöglicht. Eine solche Befestigung des Anlenkteils auf der Kolbenstange und/oder auf dem Zylinder eignet sich nicht nur für Kolben-Zylinder- Aggregate, die zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Radführungsteil eines Kraft­ fahrzeugs angeordnet sind, vielmehr ist dies auch für Gasfedern geeignet, die für die verschiedensten Einbaufälle vorgesehen sind, beispielsweise für um horizontale Achsen schwenkbare Klappen in Fahrzeugen und Möbeln.

Eine weitere Ausführung der Kolbenstange 3 mit dem Befestigungsabschnitt 5 zeigt die Fig. 2. Hierbei ist im Bereich des freien Endes der Kolbenstange 3 eine ringförmige Nut 10 eingearbeitet, in die ein federnder Drahtring 11 eingreift, während bei der Befesti­ gung das nicht eingezeichnete Anlenkteil mit dem Anschlußstück diesen über die Ober­ fläche der Kolbenstange 3 ragenden Anteil des Drahtrings 11 umgreift, der die Verbin­ dungsfläche 6 bildet. Diese Ausführung des gewindelosen Befestigungsabschnitts 5 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn für die Kolbenstange 3 nach dem Anbringen des Befestigungsabschnitts 5 noch weitere Bearbeitungsschritte, wie beispielsweise spitzen­ lose Schleif- und Poliervorgänge, vorgesehen sind.

In Fig. 3 ist die Befestigung eines aus Kunststoff bestehenden Anlenkteils 4 auf dem gewindelosen Befestigungsabschnitt 5 der Kolbenstange 3 dargestellt. Das Anschluß­ stück 7 des Kunststoff-Befestigungsauges 13 ist mit der Fügefläche 17 versehen und umgreift den Wulst 8 nach dem Aufpressen auf den Befestigungsabschnitt 5, wobei anschließend ein Versteifungsring 9 auf das Anschlußstück 7 aufgezogen wird, damit auch bei höheren auf das Befestigungsauge 13 einwirkenden Auszugskräften eine ein­ wandfreie Verbindung des Kunststoff-Anlenkteils mit der Kolbenstange 3 gewährleistet ist.

Die Befestigung des Anlenkteils 4 auf der Kolbenstange 3 ist in jedem Fall auf eine über den Durchmesser des zylindrischen Teils ragende Verbindungsfläche 6 angewiesen, die von einem Wulst 8, einem Drahtring 11 oder durch eine mehrere Ecken aufweisenden Anlagefläche gebildet ist. Eine solche mehreckige Anlagefläche wird dann vorgesehen, wenn eine Verdrehsicherung des Anlenkteils gefordert ist und wird durch einen meh­ reckigen Wulst oder durch eine mehreckige Nut gebildet.

Weitere Ausbildungsformen für das Anlenkteil 4 sind in den Fig. 4 und 5 gezeigt. So ist in Fig. 4 das Anlenkteil 4 als Stiftgelenk 14 ausgebildet, während in Fig. 5 das Anlenkteil 4 als Stützlager 15 ausgeführt ist. Dementsprechend sind alle denkbaren An­ lenkteile 4 aus den verschiedensten Werkstoffen in der vorstehend beschriebenen Weise mit der Kolbenstange 3 verbindbar, wobei auch die Kolbenstange nicht an einen be­ stimmten Werkstoff gebunden ist.

Ferner ist die Verbindung des Anlenkteils 4 mit dem Zylinder 2 problemlos durch die vorbeschriebene Befestigung möglich, wie dies in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist. So wird nach Fig. 6 eine weitere Ausführungsform dadurch gebildet, daß das Anschluß­ stück 7 des Gelenkauges 13 als Fügeflächen federnde Zungen 12 aufweist, die mit ihren radial nach innen gerichteten Vorsprüngen in eine Nut 10 des Zylinders 2 eingreifen. Damit bei Einwirkung von Axialkräften ein Ausziehen der federnden Zungen 12 aus der ringförmigen Nut 10 mit Sicherheit vermieden wird, ist nach der Montage des Gelen­ kauges 13 auf dem Zylinder 2 ein Versteifungsring 9 auf die federnden Zungen 12 auf­ gezogen. Eine weitere Variante zeigt die Fig. 7, wobei der am unteren Ende des Zylin­ ders 2 angeordnete Zylinderboden 16 den Wulst 8 bildet, über den das Anschlußstück 7 des Gelenkauges 13 mittels der Fügefläche 7 aufgepreßt wird. Auch das mit dem Zylin­ der 2 verbundene Anlenkteil 4 kann ohne weiteres auch als Stiftgelenk oder als Stützla­ ger ausgeführt werden.

Claims (7)

1. Befestigung eines Anlenkteils auf dem freien Ende eines Kolben-Zylinderaggregates wobei das Aggregat eine in einem Zylinder geführte Kolbenstange aufweist und zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Bauteilen angeordnet und das Ag­ gregat über die Anlenkteile mit diesen Bauteilen verbindbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zylindrische Element (Kolbenstange 3, Zylinder 2) des Aggregats (1) einen der Befestigung des Anlenkteils (4) dienenden gewindelosen Befesti­ gungsabschnitt (5) aufweist, der mit mindestens einer Verbindungsfläche (6) verse­ hen ist, die einen zum zylindrischen Element (2, 3) unterschiedlichen Durchmesser besitzt, während das Anlenkteil (4) ein Anschlußstück (7) mit einer Aufnahmeöff­ nung (18) aufweist, die den Befestigungsabschnitt mit der Verbindungsfläche auf­ nimmt, wobei das Anschlußstück mindestens eine nach radial innen gerichtete Fü­ gefläche (17) aufweist, die die Verbindungsfläche hintergreift und damit eine axial feste Verbindung mit dem zylindrischen Element (2, 3) bildet.

2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewindelose Befestigungsabschnitt (5) des zylindrischen Elements (2, 3) einen Wulst (8) aufweist, der durch Anformen der Kolbenstange (3) oder durch einen Zylinderboden (16) ge­ fertigt ist und die Verbindungsfläche (6) bildet.

3. Befestigung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlenkteil (4) als Kunststoffteil ausgeführt und im Bereich der Verbindung mit dem zylindrischen Element (2, 3) mit einem Versteifungsring (9) auf dem Anschlußstück (7) versehen ist.

4. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewindelose Befestigungsabschnitt (5) des zylindrischen Elements (2, 3) mindestens eine ring­ förmige Nut (10) aufweist und in den ringförmigen Nuten vorzugsweise ein als Sprengring ausgebildeter Drahtring (11) angeordnet ist, während das Anlenkteil (4) mit dem Anschlußstück (7) den radial über das zylindrische Element (2, 3) ragende Abschnitt jedes Drahtrings (11) mit seiner Fügefläche (17) umgreift.

5. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (7) des Anlenkteils (4) für die Fügeflächen mit hakenförmigen federnden Zungen versehen ist, die die vorzugsweise vom Wulst (8) oder vom Drahtring (11) gebildete Verbindungsfläche (6) übergreifen oder direkt in die ringförmige Nut (10) einrasten und der Versteifungsring (9) über die federnden Zungen aufgezogen ist.

6. Befestigung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verbindungsfläche (6) des gewindelosen Befestigungsabschnitts (5) ei­ ne über den Umfang des zylindrischen Elements (2, 3) verlaufende Kontur mit un­ terschiedlichem radialem Abstand aufweist.

7. Befestigung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß das Anlenkteil (4) als Gelenkauge (13), als Stiftgelenk (14) oder als Stützla­ ger (15) ausgebildet ist.