DE2310237C3 - Hydropneumatischer Stoßfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydropneumatischen Stoßfänger, bei dem über einen ersten, durch einen schwimmenden Kolben in eine Flüssigkeitskammer und eine Gaskammer aufgeteilten Zylinder ein zweiter Zylinder vollständig dich^fend und axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die mit Flüssigkeit gefüllten Kammern über eine in eine?n Ring vorgesehene mittige, kalibrierte öffnung miteinander verbunden sind und der Ring radial beweglich in einer Querwand des ersten Zylinders angeordnet ist und bei dem eine am zweiten Zylinder befestigte Stange mit über ihre Länge unterschiedlichem Querschnitt in diese öffnung ragt.

Ein derartiger hydropneumatisch^ Stoßfänger ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 7142 324 bekannt. Die bekannte Anordnung besteht aus einer Blechscheibe und einem daran befestigten Ring, der jedoch im Querschnitt U-förmig sein muß, da er sonst nicht gehalten werden kann. Durch diese spezielle Formgebung wird der Ring nicht nur teuer, weil z. B. ein aufwendigeres Werkzeug zur Herstellung benötigt wird, sondern er ist auch wesentlich schwieriger zu montieren. Er muß dabei auch einerseits so elastisch sein, daß er überhaupt in die Querwand eingesetzt werden kann, andererseits muß er aber so formstabil sein, daß er den auf ihm lastenden Drücken standhält. Diese sich widersprechenden Anforderungen bereiten daher erhebliche Probleme. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen hydropneumatischen Stoßfänger der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß die Querwand und der selbstzentrierende Ring aus einfachen Einzelteilen besteht, die einfach und billig herstellbar und leicht zu montieren sind.

Diese Aufgabe wird bei einem hydropneumatischen Stoßfänger erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Querwand aus zwei, einen Zwischenraum bildenden zusammengekoppelten Scheiben aus gepreßtem Blech besteht, die im ersten Zylinder durch Umbördelung eines oberen Randes gehalten sind und daß in dem Zwischenraum der Ring mit der mittigen kalibrierten öffnung eingelegt ist.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in

der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigt

F i g, 1 einen axialen Schnitt durch einen hydropneumatischen Stoßfänger nach der Erfindung, Fig,2 einen axialen Schnitt durch ein Führungselement, welches zwischen den beiden Zylindern des Stoßfängers nach F i g. 1 anzuordnen ist,

F i g. 3 den ersten, inneren Zylinder mit verschiedenen Einzelteilen in Explosionsdarstellung,

ίο Fig,4 einen axialen Schnitt durch das obere Ende eines inneren Zylinders, der gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gestaltet ist,

Fig.5 einen Schnitt durch das obere Ende eines inneren Zylinders, der nach einem weiteren Ausfüh- ι ungsbeispiel der Erfindung gestaltet ist.

Der Stoßfänger nach der vorliegenden Erfindung besteht aus einem ersten inneren Zylinder 1, der an einem Ende verschlossen ist, einem schwimmenden Kolben 2, der in dem ersten Zylinder 1 dichtend geführt und axial beweglich ist, sowie einer Querwand 3, welche am hinteren Ende des Zylinders i angeordnet ist Wie aus den F i g. 1 und 3 zu erkennen ist, besteht die Querwand 3 aus zwei Scheiben 3a und 3b, welche profiliert sind und symmetrisch zueinander angeordnet

werden und eine mittige öffnung großen Durchmessers haben. Die genannten Scheiben 3 sind durch Umbördelung des Endes la des Zylinders 1 am hinteren Ende des Zylinders 1 gehalten. Die Scheiben 3 haben eine solche Gestalt, daß im zusammengekuppelten Zustand ein Zwischenraum 3c entsteht, in den ein Ring 4 eingelegt ist, welcher sich in radialer Richtung bewegen kann und eine mittige Bohrung Aa hat, die als kalibrierte öffnung für den Flüssigkeitsstrom dient.

Ein zweiter Zylinder 5 ist über den ersten Zylinder

dichtend und axial beweglich angeordnet. Er ist am hinteren Ende durch einen Boden oder eine Kappe 6 verschlossen. Auf dieser Kappe 6 ist koaxial eine Stange 7 befestigt, weiche ins Innere des Stoßfängers gerichtet ist und einen Querschnitt ha'i, der ulimählich von der Kappe aus zum freien Ende hin abnimmt. Die genannte Stange 7 ist mittig durch die Bohrung 4a im Ring 4 geführt, der von der Querwand 3 des Zylinders 1 gehalten wird.

Der Kolben 2 und die Querwand 3 begrenzen

innerhalb der Zylinder 1 und 5 drei Kammern, die mit 8, 9 und 10 bezeichnet sind. Die Kammer 8 ist mit Druckgas gefüllt, während die Kammern 9 und 10 Flüssigkeit enthalten und durch die öffnung 4a miteinander in Verbindung stehen. Diese öffnung 4a wird teilweise durch die Stange 7 gedrosselt. Wenn der Stoßfänger zusammengedrückt wird, wird die Flüssigkeit gezwungen, aus der Kammer 10 in die Kammer 9 über die gedrosselte öffnung 4a zu strömen, was den hydraulischen Dämpfungseffekt herbeiführt. Der hy draulische Strömungswiderstand ist eine Funktion der relativen Geschwindigkeit zwischen den beiden Zylindern und ebenfalls der relativen Lage der Zylinder, da der freie Querschnitt in der Bohrung 4a durch die Stange 7 in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe der Stange 7 in die Bohrung verändert wird. Der Freiheitsgrad des Ringes 4 in radialer Richtung zwischen den Scheiben 3e und 3b dien: dazu, mögliche geringe Fehler in der axialen Ausrichtung der Stange 7 zur Bohrung 4a auszugleichen.

Der Zylinder 5 wird dichtend geführt auf dem inneren Zylinder 1 durch Zwischenschaltung einer Vielzahl von Führungskörpern 11, 11', 11" aus gegossenem Kunststoff mit Selbstschmiereigenschaften. Jeder dieser

Führungskörper π, 11', 11" hat einen ringförmigen Abschnitt geringeren Durchmessers und einen inneren Vorsprung Ua, Jeder FQhrungskörper 11,11', 11" ist in radialer Richtung elastisch dehnbar durch zumindest einen Einschnitt im Führungsstück. Eines der Führungs- ^r> stücke 11 greift mit einem Kragen lla in eine Nut 12, welche im inneren Zylinder 1 vorgesehen ist, während die anderen beiden Führungsstücke durch ihre Rippen oder Vorsprünsü ll'a, ll"a in einer einzigen Nut 13 symmetrisch gehalten sind. Diese Nut 13 ist weiter als der innere Zylinder 1. Die beiden Führungsstücke sind zueinander auf Abstand gehalten, so daß eine ringförmige Dichtung 14 zwischen den beiden ringförmigen Rippen eingefügt werden kann.

Das vordere Ende 5a des äußeren Zylinders 5 ist nach innen hin umgebördelt, so daß em Kragen entsteht, der als Anschlag für den Stoßfänger dient, indem er gegen eine Stufe 15, die im inneren Zylinder 1 vorgesehen ist, anliegt und im folgenden gegen einen Metallring 16 kommt, der in einer ringförmigen Nut 17 des Zylinders 1 eingelegt ist.

Die vordere Kante 5a ist in der Lüge, auch möglicherweise vorhandene Zugkräfte aufzunehmen, die auf den Stoßfänger wirken können. Der Metallring 16 kann elastisch ausgeführt sein, indem er aufgeschnitten ist oder aus zwei Halbringen besteht.

Auf diese Weise sind die beiden Zylinder 1 und 5 des Stoßfängers dichtend aufeinander geführt, ohne daß ringförmige Elemente durch Einschweißen angebracht werden müssen. Dadurch werden Verformungen der Jo beiden rohrförmigen Bauteile vermieden.

In den F i g. 4 und 5 sind zwei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt, die derart sind, daß verhindert wird, daß der Zylinder aufgrund des Druckes in der Kammer 8 sich plötzlich zurückbewegt, wenn die ->^r> auf den Stoßfänger einwirkende Kraft plötzlich aufgehoben wird.

Wie in Fig.4 zu erkennen ist, hat die Scheibe 4, welche in dem Raum zwischen den beiden Scheiben 3a und 3b angeordnet ist, die die Querwand des inneren *o Zylinders 1 bildet, eine Hülse 18 mit einem Flansch 19 und einem kegelförmigen Abschnitt 20, der durch radiale Einschnitte 21 und einem Ring 22 zur Verstärkung elastisch gemacht ist Der Ring 22 hat eine mittige kalibrierte Bohrung 22a, die mit der konischen Stange 7 zusammenwirkt Die Hülse 18 besteht vorzugsweise aus gegossenem Kunststoff. Der kegelförmige Abschnitt 20 liegt an der Stange 7 an. Während des Zusammenpressens des Stoßdämpfers, d.h. wenn die Flüssigkeit aus der Kammer IO in Kammer 9 strömt, wird der kegelförmige Abschnitt 20 der Hülse 18 gezwungen, sich auszudehnen. Dadurch kann der Flüssigkeitsstrom ohne hohen Widerstand erfolgen. Beim nachfolgenden Wiederausfahren des Stoßfängers jedoch, währenddessen die Flüssigkeit aus Kammer 9 in Kammer 10 fließt wird der kegelförmige Abschnitt 20 dicht an die Stange 7 gepreßt so daß-die Flüssigkeit nur durch die Einschnitte 21 strömen kann. Auf diese Weise wird der hydraulische Strömungswiderstand erhöht, so daß verhindert wird, daß der S"-3fänger plötzlich zurückschnellt wenn er freigegeben wird und dadurch Teile des Kraftfahrzeugs beschädigt, an dem er befestigt ist

Die Hülse 18 kann sich in radialer Richtung zusammen mit dem Ring 22 bewegen, so daß sich diese beiden Elemente automatisch im Verhältnis zur Stange 7 zentrieren.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 ist die Hülse 18 in radialer Richtung mit der Scheibe 3a fest verbunden. Weiterhin besteht eine Verbindung zu dem Ring 23, der mit einer mittigen kalibrierten Bohrung 23a versehen ist und sich in radialer Richtung frei bewegen kann. In diesem Fall ist die Zentrierung der Hülse 18 auf der Stange 7 allein durch die Elastizität des konischen Abschnitts 20 möglich. Die Hülse könnte auch alleine ohne die Scheibe 23 eingesetzt werden, indem ihre Bohrung als kalibrierte Bohrung ausgeführt wird, die in der Lage ist, den Flüssigkeitsstrom in Zjsamnenwirkung mit der Stange 7 zu steuern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 Patentanspruch;

Hydropneumatisch^ Stoßfänger, vorzugsweise für Stoßstangen von Kraftfahrzeugen, bei dem über einen ersten, durch einen schwimmenden Kolben in eine Flüssigkeitskammer und eine Gaskammer aufgeteilten Zylinder ein zweiter Zylinder vollständig dichtend und axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die mit Flüssigkeit gefüllten Kammern über eine in einem Ring vorgesehene mittige, kalibrierte öffnung miteinander verbunden sind und der Ring radial beweglich in einer Querwand des ersten Zylinders angeordnet ist, und bei dem eine am zweiten Zylinder befestigte Stange mit über ihre L.änge unterschiedlichem Querschnitt in diese Öffnung ragt, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwand (3) aus zwei, einen Zwischenraum (3c) bildenden zusammengekoppelten Scheiben (3a, 3b) aus gepreßtem Blech besteht, die im ersten Zylinder (t) durch Umbördelung seines oberen Randes (iö) gehalten sind, und daß in dem Zwischenraum (3c) der Ring (4) mit der mittigen kalibrierten Öffnung (4a) eingelegt ist.