DE2910350B1 - Kolbenstangenfuehrung und -abdichtung,insbesondere fuer Stossdaempfer von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Ferner ist es bekannt (DE-Gbm 1996370 und 7441231), Lagerbohrungen bzw. Lagerbuchsen für Kolbenstangen von Stoßdämpfern zu den Stirnseiten hin mit sich stetig erweiternden Endabschnitten zu versehen undloder anzufassen und (DE-Gbm 7441231) innen mit reibungsminderndem Kunststoff zu beschichten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenstangenführung und -abdichtung der Bauart nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die bei sicherer und korrekter Führung auf seitlich am Stoßdämpfer angreifende Kräfte bzw. Durchbiegungen der Kolbenstange weich reagiert, dabei eine sichere Abdichtung gewährleistet und trotzdem kostengünstig herstellbar und einsetzbar ist.
• Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1.
• Die erfindungsgemäße Kolbenstangenführung und -abdichtung ist kostengünstig herstellbar und ihre Führungsbuchse mit der aufvulkanisierten Ummantelung kann einfach durch nierenförmiges Eindrücken von einer Seite her zusammengequetscht werden, so daß sie leicht in die Öffnung eines Zylinderdeckels einsetzbar ist, wo sie nach dem Loslassen ihre eigentliche Form einnimmt und mit dem Bund in der Öffnung formschlüssig in Eingriff tritt.
• Die Merkmale der Ansprüche 2 bis 8 ergeben unter Beibehaltung der guten Führungs- und Abdichtungseigenschaften eine weitere Herabsetzung der Kantenpressung zwischen Kolbenstange und Führungsbuchse bei kleinen Lage- bzw. Durchbiegungsänderungen der Kolbenstange.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 im Schnitt eine Kolbenstangenführung und -abdichtung für einen Stoßdämpfer eines Kraftfahrzeugs, die in einem teilweise dargestellten Zylinderdeckel angeordnet ist, mit einem Abschnitt einer durch die Kolbenstangenführung hindurchgehenden Kolbenstange, Fig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel einer in der Kolbenstangenführung gemäß Fig. 1 verwendbaren Führungsbuchse, Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer in der Kolbenstangenführung gemäß Fig. 1 verwendbaren Führungsbuchse, und Fig. 5 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit gemäß dem Ausschnitt V in Fig. 1.
• Eine Kolbenstangenführung und -abdichtung 1 für eine durch eine Öffnung 2 in einem Zylinderdeckel 3 hindurchgehende Kolbenstange 4 eines nicht weiter dargestellten Stoßdämpfers besteht im wesentlichen aus einer Führungsbuchse 5 aus elastischem Kunststoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten (z. B.
• PTFE) und zwei als Ummantelung aufvulkanisierten, den mittleren Teil der Führungsbuchse 5 freilassenden Mantelteilen 6 aus gummielastischem Kunststoff.
• In der Öffnung 2 des Zylinderdeckels 3 ist ein ringförmiger Bund 7 ausgebildet, dessen Form im wesentlichen der Form einer Ringnut 8 entspricht, die durch die zwei Mantelteile 6 und die Führungsbuchse 5 gebildet ist. Die Mantelteile 6 liegen mit ihren einander zugekehrten Stirnseiten 9 beiderseits des Bundes 7 an dessen Schulterflächen 10 an. Die Führungsbuchse 5 bildet den Nutgrund der Ringnut 8 und liegt mit die sem im wesentlichen an der inneren Umfangsfläche 11 des Bundes 7 an. Die voneinander abgewandten Stirnseiten 12 der Mantelteile 6 können freiliegen, wie es im unteren Teil der Fig. 1 dargestellt ist, oder an einer Schulter 13 anliegen, wie es im oberen Teil der Fig. 1 dargestellt ist.
• Die Mantelteile 6 sind am Außenumfang entweder glatt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, oder mit Längsnuten 14 oder Ringnuten 15 versehen, wie es in den Fig. 1 und 2 bzw. 4 dargestellt ist. Wesentlich bei der Anordnung dieser Nuten ist, daß im Bereich des Bundes 7 die volle Wandstärke der Mantelteile 6 zur Verfügung steht und die Nachgiebigkeit der Mantelteile 6 nur zu den Enden der Führungsbuchse 5 hin zunimmt.
• Daher enden die Längsnuten 14 mindestens kurz vor den einander zugewandten Stirnseiten 9 der Mantelteile 6 und ihre Tiefe und/oder Breite nimmt zu den voneinander abgewandten Stirnseiten 12 der Mantelteile 6 hin zu. Die Längsnuten 14 können dabei V-förmig, U-förmig od. dgl. sein, wobei jedoch immer auf eine gewisse Ausrundung zu achten ist.
• Werden die Ringnuten 15 vorgesehen, so nimmt deren Tiefe und/oder Breite zu den voneinander abgewandten Stirnseiten 12 der Mantelteile 6 hin zu undloder ihr Abstand nimmt in der gleichen Richtung ab.
• Wie in Fig. 5 dargestellt ist, gibt es verschiedene Möglichkeiten zur Ausbildung der inneren Umfangsfläche 11 des Bundes 7. Vorteilhaft ist diese in ihrem mittleren Abschnitt 16 als Zylindermantelfläche und in den daran anschließenden Umfangsabschnitten 17 jeweils als Kegelmantelfläche mit zu den Schulterflächen 10 des Bundes 7 hin zunehmendem Durchmesser ausgebildet. Die durch die innere Umfangsfläche 11 und die Schulterflächen 10 gebildeten Kanten des Bundes sind mit einer Abrundung 18 oder mit einer Abschrägung 19 versehen. Die Führungsbuchse 5 umschließt die Kolbenstange 4 mit einer engen Passung, so daß eine optimale Führung und Abdichtung erreicht wird. Die Kolbenstangenführung und -abdichtung 1 paßt sich dabei Verlagerungen der Kolbenstange 4 aufgrund von am Stoßdämpfer angreifenden Seitenkräften oder Durchbiegungen der Kolbenstange 4 an. Dabei werden besonders gute Ergebnisse mit den in Fig. 5 gezeigten Ausbildungen der inneren Umfangsfläche 11 des Bundes 7 in Verbindung mit den mit Längsnuten 14 versehenen Mantelteilen 6 erzielt.
• Die Kolbenstangenführung und -abdichtung 1 besteht aus nur wenigen Einzelteilen. Sie ist aber daher kostengünstig herstellbar und ihre Führungsbuchse 5 mit den aufvulkanisierten Mantelteilen 6 weist darüber hinaus den Vorteil auf, daß sie einfach einsetzbar ist, weil es genügt, die Führungsbuchse 5 zum Einsetzen von einer Seite her am Umfang einzudrücken, so daß sie nierenförmig ausgebildet ist und dann nach Einsetzen in die Öffnung 2 loszulassen. Sie nimmt dabei wieder ihre alte Form an, wobei der Bund 7 mit der zwischen den Mantelteilen 6 und der Führungsbuchse 5 gebildeten Ringnut 8 formschlüssig in Eingriff tritt.

Claims (8)

1. Patentansprüche: 1. Kolbenstangenführung und -abdichtung, insbesondere für Stoßdämpfer von Kraftfahrzeugen, die in einer Öffnung eines Zylinderdeckels angeordnet ist und eine Führungsbuchse aufweist, an deren äußerer Mantelfläche ein in der Öffnung ausgebildeter Bund anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß - die Führungsbuchse (5) aus elastischem Kunststoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten besteht, - die Führungsbuchse (5) beiderseits des Bundes (7) eine aufvulkanisierte Ummantelung aus gummielastischem Material aufweist, deren zwei Mantelteile (6) der Führungsbuchse (5) zusammen mit dieser eine Ringnut (8) bilden, deren Querschnitt entsprechend dem Querschnitt des Bundes (7) ausgebildet ist.
2. 2. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß - die Führungsbuchse (5) aus Polytetrafluoräthylen besteht.
3. 3. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß - die Mantelteile (6) im Bereich ihrer äußeren Stirnseiten (12) am Außenumfang Längsnuten (14) aufweisen, - deren Breite und/oder Tiefe zu den äußeren Stirnseiten (12) der Mantelteile (6) hin zunimmt.
4. 4. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß - die Mantelteile (6) am Außenumfang zumindest im Bereich ihrer äußeren Stirnseiten (12) mindestens je eine Umfangsnut (15) aufweisen.
5. 5. Kolbenstangenführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß - die Tiefe und/oder Breite der Umfangsnuten (15) zu den äußeren Stirnseiten (12) der Mantelteile (6) hin zunimmt.
6. 6. Kolbenstangenführung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß - die innere Umfangsfläche (11) des Bundes (7) einen mittleren zylindrischen Abschnitt (16) aufweist, an den sich Umfangsabschnitte (17) mit zu Schulterflächen (10) des Bundes (6) hin zunehmendem Durchmesser anschließen.
7. 7. Kolbenstangenführung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß - die Umfangsabschnitte (17) konisch sind.
8. 8. Kolbenstangenführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß - die Übergänge von der inneren Umfangsfläche (11) zu Schulterflächen (10) des Bundes (7) abgerundet oder abgeschrägt sind.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenstangenführung und -abdichtung, insbesondere für Stoßdämpfer von Kraftfahrzeugen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Bauart.

   Bei einer bekannten derartigen Kolbenstangenführung und -abdichtung (DE-OS 2206711) entspricht die Länge der Führungsbuchse der axialen Erstrekkung des Bundes. An den äußeren Stirnseiten des Bundes und der Führungsbuchse liegt eine Staubdichtung an und an den inneren Stirnseiten des Bundes und der Führungsbuchse liegt ein Dichtungsträger an, der in einer dort ausgebildeten Dichtungskammer mit Radialspiel angeordnet ist. Der Dichtungsträger trägt ein die Kolbenstange umschließendes Dichtelement aus elastischem Kunststoff und einen das Dichtelement radial gegen die Kolbenstange pressenden Elastomerkörper in Form eines O-Ringes. Axial nach innen zu liegt am Dichtring ein Stützring an, der in einer die Dichtungskammer abschließenden Abdeckscheibe aufgenommen ist. Bei diesem Aufbau kann der Dichtungsträger eventuellen kleinen seitlichen Auslenkungen der Kolbenstange nachgeben. Doch muß in solchen Fällen zunächst die Haftreibung zwischen Führungsbuchse und Dichtungsträger überwunden werden, ehe sich der Dichtungsträger auf die neue Lage der Kolbenstange einstellen kann. Beim Überwinden der Haftreibung und beim Übergang in Gleitreibung zwischen Führungsbuchse und Dichtungsträger kann darüber hinaus ein ruckartiges Ansprechen auftreten. Insgesamt ist dieser Aufbau aufgrund der vielen erforderlichen Einzelteile und der genauen Passungen sehr aufwendig und kostenintensiv. Es besteht auch die Gefahr des Auftretens von Kantenpressungen zwischen Führungsbuchse und Kolbenstange, wenn seitliche oder Biegekräfte an der Kolbenstange angreifen.

   Eine andere bekannte Kolbenstangenführung (DE-PS 739 014) weist eine Führungsbuchse aus Metall auf, die mit Ausnahme ihrer freien Enden mit Gummi ummantelt ist, wobei der Gummi wiederum von einer Befestigungshülse umgeben und unter Verformung zwischen Führungsbuchse und Befestigungshülse eingepreßtist. Ferner ist eine Stirnseite der Führungsbuchse kugelschalenartig abgerundet und liegt an einem in der Öffnung des Zylinderdeckels angeordneten Ring mit einer entsprechenden kugelschalenartigen Stirnfläche an. Die Befestigungshülse ist dabei mit Preßsitz in der Durchgangsöffnung des Zylinderdeckels angeordnet und wird durch eine Ringmutter gehalten, die gleichzeitig einen Dichtring gegen das der kugelschalenartigen Seite gegenüberliegende Ende der Führungsbuchse preßt. Diese Konstruktion der Kolbenstangenführung ermöglicht zwar geringe seitliche und Kipp-Bewegungen der Kolbenstange, wie sie durch Seitenkräfte und Durchbiegungen derselben auftreten können, jedoch ist diese Konstruktion nicht nur aufwendig, sondern weist darüber hinaus den Nachteil auf, daß beim Auftreten von Seitenkräften oder Biegungen der Kolbenstange zunächst die Haftreibung zwischen Führungsbuchse und Stützring überwunden werden muß, ehe sich die Führungsbuchse auf die neue Lage der Kolbenstange einstellen kann. Dies führt, zumindest solange die Haftreibung nicht überwunden ist, zu Kantenpressungen zwischen Führungsbuchse und Kolbenstange. Darüber hinaus ergibt sich beim Überwinden der Haftreibung und Übergang in Gleitreibung zwischen Führungsbuchse und Stützring ein ruckartiges Ansprechen.