DE2601223A1

DE2601223A1 - Lasttragendes federbein

Info

Publication number: DE2601223A1
Application number: DE19762601223
Authority: DE
Inventors: Carl Ulrich Dr Peddinghaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-01-14
Filing date: 1976-01-14
Publication date: 1977-07-28
Also published as: GB1566021A; NL7700257A; JPS52119772A; FR2338422A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein lasttragendes Federbein mit einem die Abstützkraft aufnehmenden Federorgan und einem teleskopartigen Rohrkörper, in dem ein zylindrischer Stossdämpfer geführt ist, dessen Kolbenstange mit einer Bodenplatte des Rohrkörpers verbunden ist.

Ein lasttragendes Federbein dieser Art ist aus der FR-PS 641 876 bekannt. Der Stossdampfer ist hierbei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt, die über Venti1 Öffnungen an seinem für den Durchtritt der Kolbenstange vorgesehenen Ende mit dem Inneren des Rohrkörpers in Verbindung steht. Um während des Betriebes Verluste an Dämpf ungsfl üss i cjke i t zu vermelden, muß zwischen dem zylindrischen Stossdämpfer und dem Roht— körper eine hinreichend zuverlässige Abdichtung bestehen. Der Zylinder des Stossdampf er s ist deshalb entlang eines beträchtlichen, selbst in völlig ausgefahrenem Zustand

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Zweidrittel IuLi uyundcn Hi;n;ic:h(;s μ,μιητ Länge dicht vom Rohr kör per uiii'jchlosson. Man muß daher das Federbein insgesamt von bet. rächt. I i clnw Länge au·.!) i 1 den, um zu Dämpfungshüben von noch brauchbarer Länge zu kommen. Für die Verwendung in Kraftfahrzeugen ergeben sich mithin für dieses Federbein durch die Art der Unterbringung bedingte Einschränkungen.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der EVfindung die Aufgabe zugrunde, ein besser einbaufähiges Federbein zu schaffen, welches vor al lern den Anforderungen eines Kraftfahrzeuges entsprechen sol I. I hier.se Its soll das neue Federbein also ein günstiges Verhältnis von aktiver Hub länge zur Gesamtlänge aufweisen, während andererseits auch in völlig ausgefahrenem Zustand noch eine zuverlässige Führung des Zylinders im Rohrkörper gewährleistet sein soil. Darüber hinaus soll das neu«; Federbein auch eine gute Haltbarkeit besitzen.

Erf Indungsgemäß wird diese Aufgabenstellung dadurch gelöst, daß zwischen dem Rohrkörper und dem Zylinder des Stossdämpfers ein Ringrauin besteht, der im Verschiebebereich des Zylinders mit einer ein Zwischenrohr bildenden Führung aus selbstschmierendem Material ausgebildet ist, welches Zwischenstück einteilig ist oder aus mehreren Teilen, die vorzugsweise ohne axiale Abstände aufeinandertο 1 gen, besteht.

Bei einem 1asttragenden Federbein dieser Art ist das Innere des Stossdämpfers ein geschlossenes System. Zweckmäßig ist der Stossdämpfer dabei hydropneumatisch ausgeführt und besitzt für den Ausgleich des von der Kolbenstange verdrängbaren Volumens der Dämpfungsflüssigkeit eine Gasdruckkammer, inner— halb welcher der Druck zugleich hinreichend hoch eingestellt ist,

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um Kavitationsersehe Inunyen im Bereich von Vent i 1 öf f nuny en des Stossdämpferko1 bens weitgehend auszuschalten, so daß sich für den Stossdänipf er eine ungestörte Dämpfungscharakteristlk ergibt. Gegenüber dem Stand der Technik wird zwischen dem ZyIinder des Stossdämpfers und dem Innern des Rohrkörpers ein Ringraum geschaffen, in welchem sich ein Zwischenrohr aus selbstschmierendem Material befindet. Es kommt hierbei, abweichend vom genannten Stand der Technik, nicht darauf an, daß der Zylinder des Stossdämpfers gegenüber dem Rohrkörper abgedichtet Ist; maßgeblich ist vielmehr eine einwandfreie Führung des Zylinders des Stossdämpfers In sämtlichen Lagen bei einer ausreichenden Gleitfähigkeit. Das aus einem oder mehreren Teilen bestehende Zwischenrohr wird durch den Zylinder des Stossdänipf ers auch bei stärkeren Biegebeanspruchungen nicht örtlich überlastet, weil es den Zylinder des Stossdämpfers auch in dessen ganz ausgefahrenem Zustand in demjenigen Abschnitt vollständig umschließt, mit dem er sich dann noch innerhalb des Rohr körpers befindet. Diese axiale Mindest1änge, die ohru-hin nur in Extremstellungen ausschließlich belastet wird, läßt sich in Abhängigkeit von der zulässigen F 1 ächenpressuiKj des se I list se hm i erenden Materials leicht derart festlegen, daß sit; auch im Vergleich mit Federbeinen, d i e etwa nach Art der 1"1-!-PS 1 1 8 5 VLb mit nur zwei Führungen ausgebildet sind, neu h von erhob 1 ich größerer sowie h i nre i chender axialer Erstret kunci ist.

Vor allem im üblichen Arbeitsbereich ist die Flächenpressung der Führung des neuen Federbeins su stark herabgesetzt, daß sich als Material für das Zw i -.i.henrohr gleitfähige Werkstoffe verwenden lassen, die bei üblichen Ausführungsformen wegen der Führumjsbe 1 as tuny nicht- in Betracht, gezogen werden können. So kann man das oder -die Teile des Zwischenrohrs aus mit einem Gleitmittel impr.-ign i crt. t-m S i 11 ti.· rme l. a I I Ihm stellen. Vor allem eignen sich Sintormetal I knrpi-r .jus ge·, i ntcrtem Eisenpulver,

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die mit Molybdänsulfid Ιπιρι <ujn ϊ e rt sind. Daneben ist auch die Ausführung des Zwischunrotirs ganz oder toi I weis ti aus hinreichend g 1 e i t f äh i ge;m Kunststoff möglich. Mein kann insbesondere als Kunst b to f [ \'·,) I y tet r a r I uurüLhy I (in !

Die beschriebenen Vorteile dos nouun federbeins lassen sich sowohl bei Anordnung des Zwischenrohrs im Rohrkörper als auch auf dem Zylinder erreichen, wobei jeweils nur die nicht mit dem Rohrkörper versehene Wandfläche entsprechend bearbeitet sein muß. Zusätzliche Vorteile bei Anordnung des Rohrkörpers auf dem Zylinder sind die Schaffung einer größeren tragenden Fläche, die Entbehrlichkeit jeglichen Korrosionschutzes für die Innenwand des Außenrohrs und schließlich die Möglichkeit der Verwendung preiswerter, innen kaltgezogener Rohre für das Außenrohr und den ZyIinder, deren Oberflächengüte dann schon herste 1 Iungsgemäß besteht.

Die Zeichnungen zeigen zwei Ausführungsformen der Erfindung, und zwar zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform im Längsschnitt und Fig. 2 eine teilweise Darstellung einer zweiten Ausführungsform in teil weisem Längsschnitt.

Flg. 1 zeigtden Boden 1 einer nic.hu näher dargestellten Fahrzeugkarosserie, der mit einer Öffnung für einen mittels der Schraubmutter 2 gehaltenen Schraubbo1zen versehen ist, an dessen gegenüberliegendem Ende sich eine Stirnscheibe 3 des noch zu beschreibenden Stossdämpfers befindet. Konzentrisch hierzu ist ein Ring h an de?r Karosserie befestigt, der einer-

se Its zur Sicherung der Lage? des Federorgans 5 dient, und von dem andererseits ein elastischer dummiba1 gen 8 ausgeht, der mit Sicherheit eine Ummantelung des Zylinders (■> des Stossdämpfers zuläßt.

An der Außenwand des Rohrkörpers ⁽) erkennt man im oberen Bereich den ringförmigen Toller 7, der a 1s-Gegenstück zum

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Ring 4 aufgefaßt werden kann und noch zusätzlich für das Federorgan 'j eine Abstützung hi Ui(M.. Aiii unteren t:nde ist am Rohrkörper 9 noch der Achsschenke I bo I /en IU tür das abzustützende Fahrzeugrad vonjüscihcn. Schließlich ist der •Rohrkörper 9 mittels der Bodenplatte 1 I ver seh Iossen. Letztere Ist zentrisch von einem Sthraubbo1zen durchsetzt, der in ihr mittels der Schraubmut ter 1'.^; gehalten ist. Der letztgenannte Schraubbolzen besitzt innerhall) des Rohr körpers 9 eine verbreiterte Scheibe 13, von welcher die Kolbenstange ausgeht. Diese Kolbenstange ΙΊ ist über die; Dichtung 15 in das Innere des Stossdämpfer/y1inders G eingeführt. An ihrem Ende ist die KoI benstange 1 '» mit einem abgesetzten Abschnitt kleineren Durchmessers versehen. Auf diesen Abschnitt sind, in der Reihenfolge von unten nach oben, die untere Venti1 scheibe 15, der Dämpfungsko1ben IG, die obere Vent I1 seheibe sowie die abschließende Schraubmutter 18 aufgesetzt. Selbstverständlich können die Vent i 1 sehe i ben 1 ^lj und 17 auch noch mit Stützscheiben ausgebildet sind. I in Dämpfungsko1ben erkennt man die differenziert ausgeführten Venti1 öffnungen

19 und 20, die mittels der erwähnten Venti1 seheiben nur teilweise abgedeckt sind und somit in den beiden unterschiedlichen Bewegungsrichtungen des Zylinders ü unterschiedliche freie Durchlassöffnungen bilden, die sich je nach Stärke der Belastung durch Abhebung der Venti1 seheiben in der bei Stossdämpfern üblichen Weise noch vergrößern können. Das Innere des Zylinders 6 ist im wesentlichen mit Dämpfungsflüssigkeit

20 sowie mit der dem Volumenausgleich dienenden Druckgasfüllung 21 gefülIt.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist der Außendurchmesser des Zylinders b kleiner als der Innendurchmesser des Rohrkörpers 9 ausgebildet, so daß an sich ein Ringraum entsteht. Dieser Ringraum ist von dem mit gtjkrou/ter Schraffur ausgebildeten

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Zwischenrohr ausgefüllt, welches aus den Teilen 22, 23 und besteht. Nach oben ist das so zusammengesetzte Zwischenrohr durch die Ringscheibe 25 gegen axiale Verschiebung gegenüber dem Rohrkörper 9 gesichert, während nach unten eine zeichnerisch nicht näher dargestellte, abgesetzte Stufe, Innenschulter oder dergl. im Rohrkörper ⁽J vorhanden ist. Als Werkstoff für die Teile 22, 23 und 24 sind sintermetal1urgisch hergestellte Eisenkörper verwendet worden, die mit Molybdänsulfid als Gleitmittel getränkt sind. * ' .

Wie aus der Zeichnung ohne weiteres erkennbar ist, ist der Zylinder 6 des Stossdämpfers auch in seinem maxial ausgefahrenem Zustand noch vollständig von der Führung des Zwischenrohrs umgeben. In völlig eingefahrenem Zustand ist es indes nicht erforderlich, daß der untere Abschnitt des Zylinders 6 noch von der Führung umgeben ist; er kann dann auch noch frei In das Innere des Rohrkörpers hineinragen, zumal die Flächenbelastung der Führung in dieser Lage ohnehin ihren niedrigsten Wert erreicht hat. Der untere Teil des Rohrkörpers 9 kann noch mit zusätzlichen Entlüftungsöffnungen versehen sein, so daß ein Ausgleich für das gemäß den Stellungen des Stossdämpfers verdrängte, unterschiedliche Volumen besteht. Je nach Porösität des das Zwischenrohr bildenden Material kann aber auch hierdurch ein Ausgleich eintreten, zumal es, wie beschrieben, nicht auf eine Abdichtung zwischen dem Zylinder und dem Rohrkörper ankommt. Das Zwischenrohr kann unter diesem Gesichtspunkt auch In axialer Richtung Innennuten aufweI sen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung läßt sich der für den Zylinder 6 austrIttssei11 ge Endabschnitt des Zwischenrohrs bzw. das oder die ihn bildenden Teile 24 aus Material herstellen, welches eine höhere zulässige Flächenpressung besitzt. Dabei kann in diesem Bereich sogar die Gleitfähigkeit herabgesetzt sein, so daß sich entsprechendes Metall, wie Lagerbronze, ausschließlich verwenden läßt. Zwar geht dadurch

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die Gleitfähigkeit entsprechend zurück; da aber die extremen Hübe i nsbesondere bei für Kraftfahrzeuge vorgesehenen Federbeinen ohnehin gegenüber den im Norma1 boreich liegenden Hüben nur selten bind, ist eine derart differenzierte Werkstoffauswahl s i nnvo1 1 .

Bei Fig. 2 ist dur Einfachheit halber nur der obere Teil des Federbeins mit abgeschnittenem unteren IeM dargestellt, gleichfalls wurde der Stoßdämpfer nicht im Längsschnitt wiedergegeben. Die üezugsze i chen 1, 2, ^£i, b, 6, /, 8 und ^c) stimmen mit denjenigen der Fig. I überein, so daß auf den diesbezüglichen Teil der Beschreibung verwiesen wird. Das Zwischenrohr ist hierbei jedoch auf der Außenfläche des Zylinders 6 gegen axiale Verschiebung gesichert, und zwar durch eine untere Ringscheibe 27. In /u der Ausführungsform gemäß Fig. 1 analoger Weise wird das Zwischenrohr von den Teilen 22', 23' und 2k' gebildet. Der Zylinder ist also vollständig mittels des Zwischenrohrs umgeben. Wie sich aus der Zeichnung sofort erkennen läßt, ist mithin die tragende Außenfläche erheblich vergrößert. Dies bedingt eine geringere Flächenpressung gegenüber der Innenwand des Rohrkörpers ¹J, so daß die Voraussetzungen für die Anwendung se 1 b.st sclimi erenden Materials hierbei entsprechend verbessert .sind.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Lasttracjendes Federbein mir, einem die Abstützkraft auf-

■—'"' nehmenden Federorgan und mit einem teleskopartigen Rohrkörper, in dem ein zylindrischer Stossdämpf^rer geführt ist, dessen Kolbenstange mit einer Bodenplatte des.Rohr— körpers verbunden ist, dadurch i[^ kennzeichnet,^ daß zwischen dem Rohrkörper (9) und dem Zylinder (b) des Stossdämpfers ein Ringraum besteht, der im Verschiebebereich des Zylinders (6) mit einer ein Zwischenrohr bildenden Führung aus selbstschmierenden) Material ausgebildet ist, welches Zwischenrohr einteilig ist oder aus mehreren Teilen (2 2, 23, 24) besteht.

2. Lasttragendes Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennze i chnet, daß die das Zwischenrohr bildenden Teile (22, 23, 24) ohne axiale Abstände voneinander angeordnet sind.

3. Last tragendes Federbein nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrohr aus einem oder mehreren, mit einem Gleitmittel imprägnierten Sinter— metallkörpern besteht.

4. Lasttragendes Federbein nach Anspruch 3, dadurch gekennze i chnet, daß die Sintermeta11 kör per aus gesintertem Eisenpulver bestehen, welches mit Molybdänsulfid imprägniert ist.

5. Lasttragendes Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeihnet, daß für die Ausführung des Zwischenrohrs gleitfähiger Kunststoff vorgesehen ist.

6. Lasttragendes Federbein nach Anspruch 5, dadurch gekennze i chnet daß als gleitfähiger Kunststoff Po1ytetraf1uor— äthylen vorgesehen ist.

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INSPECTED

7. Last tragendes Federbe i η η,κΐι don Ansprüchen 1 bib 6, dadurch gokennze i c:hin;t, daß das /wi^[.i:hnnrühr im Rohrkörper C ⁽J ) Cj eg en axiale Vor sch i ebui ig gosicliert ist.

8. Lasttragendes Federbein nach den Ansprüchen 1 bis G, da^duirch _(j(>kenn_ze i diri.-r., daß das Zw i schenrohr auf dem Zylinder (i)) gegen axiale Verschiebung gesichert ist.

9. Lasttragendes Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn/e i chuot, daß das Zw i schenrohr im austritt sse i t ϊ gen tiereich dos Zylinders Cb) aus Material mit erhöhter zulässiger Γ Iächenpressung besteht.

10. Last t ragendes Federbein nach Anspruch ⁽J, dadurch gekennzeichnet, daß cJ i e das Zwischenrohr bildenden Teile (22, 23, 2^) aus Material mit. unterschiedlicher zulässiger F 1 ächenpr essung derart beistehen, daß dasjenige Teil (24) am austr ittsseitigen Ende des Zwischenrohrs die höchste zulässige Flächenpressung aufweist.

11. Lasttragendes Federbein nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrohr in seinem für den Zylinder (6) aust. r i t. tsse j t i gen Endabschn i tt mit verminderter Gleitfähigkeit gegenüber seinem übrigen Bereich ausgef ührt isf..

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