DE4106651A1

DE4106651A1 - Fuehrungskoerpereinheit mit schraegliegender dichtung

Info

Publication number: DE4106651A1
Application number: DE4106651A
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl Ing Pradel; Gerald Dipl Ing Fenn
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1991-03-02
Filing date: 1991-03-02
Publication date: 1992-09-03
Also published as: DE69206173T2; EP0502445A2; EP0502445A3; EP0502445B1; ES2083005T3; DE69206173D1; US5277284A

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungskörpereinheit gemäß dem Ober begriff von Anspruch 1.

Einige Achskonstruktionen im Fahrwerksbau verwenden Dämpfeinhei ten, die zur Radführung mit einbezogen werden. Bei diesen Kon struktionen müssen die Dämpfeinheiten die im Fahrbetrieb auftre tenden Kräfte sicher aufnehmen und gleichzeitig feinfühlig an sprechen. Die für die Dämpfeinheit größte Belastung wird von der Seitenkraft an der Kolbenstangenführung hervorgerufen. Durch die Seitenkraft wächst die Reibung an der Kolbenstangendichtung stark an und beeinflußt die gesamte Dämpfeinheit hinsichtlich des An sprechverhaltens negativ.

In der DE 29 15 728 wird als Lösung eine schrägliegende Kolben stangendichtung beschrieben, die eine hydraulische Ausgleichs kraft zur Seitenkraft erzeugt. Die Kolbenstangenführung weist ei ne geschlossene Ringnut auf, die nur in sehr aufwendigen spanab hebenden Verfahren hergestellt werden kann. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Lage der Nut zur Kolbenstangenführung unbe stimmt ist, d. h., daß der Wendepunkt der Ringnut nicht reprodu zierbar ist. Daraus folgt, daß im Bereich der Wendepunkte der Ringnut entweder Leckagen oder erhöhte Reibungsverhältnisse vor liegen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine geschlossene, kostengünstig produzierbare schrägliegende Ringnut zu ermögli chen, die einen geometrisch exakt bestimmten Wendepunkt aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem die Dich tung innerhalb einer zweigeteilten Dichtungskassette angeordnet ist.

Die in der Führungskörpereinheit der Dämpfeinrichtung montierte Dichtungskassette besteht aus einem Ober- und einem Unterteil. Herausragender Vorteil dieser Konstruktion ist es, daß die Kas setteneinzelteile spanlos in einem Druck- oder Spritzgußverfahren aber auch kaltgepreßt oder durch Sintern hergestellt werden kann. Dadurch entfallen sehr aufwendige Arbeitsgänge auf speziellen Werkzeugmaschinen. Desweiteren können besondere geometrische Aus führungen der Ringnut hergestellt werden. So lassen sich die planparallelen Bereiche der Ringnut hinsichtlich Lage und Um fangslänge genau ausführen. Ein weiterer wichtiger Vorteil dieser Erfindung liegt in der definierten Lage des Wendepunktes der Ringnut. Die Dichtungskassette und der Führungskörper werden durch formschlüssig ineinandergreifende Elemente sehr exakt zueinander fixiert. Das hat zur Folge, daß die Dichtung entspre chend der angreifenden Seitenkräfte optimal positioniert ist. Die Formschlußelemente können je nach Randbedingung aus einer Nut-Feder-Verbindung oder auch aus einer Verstiftung bestehen. Eine besonders preiswerte Variante eines Formschlußelementes bietet eine Kugel-Schalen-Verbindung.

Eine spezielle Ausführung der Führungskörpereinheit verzichtet auf ein separates Kassettenoberteil der Dichtung und nutzt den Führungskörper als Bauteil mit aus. Dadurch erhält man einen Raumvorteil und zusätzlich kann auf eine Dichtung zwischen Füh rungskörper und Dichtungskassette verzichtet werden.

Die Dichtungskassette wird am Führungskörper verstemmt. Besteht das Kassettenunterteil aus einem sehr wirtschaftlich herstell baren Spritzteil, so ist ihm ein Abdeckblech beigeordnet, damit die Dichtungskassette beim Verstemmen nicht beschädigt wird.

An Hand der vorliegenden Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert und deren Vorteile erklärt werden. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Dichtungskassette;

Fig. 2 die Draufsicht eines schrägliegenden Dichtringes mit un terschiedlich großen planparallelen Umfangsbereichen;

Fig. 3 die Ansicht des schrägliegenden Dichtringes gem. Fig. 2;

Fig. 4 die Draufsicht eines schrägliegenden Dichtringes mit asymmetrisch angeordneten planparallelen Umfangsbereichen;

Fig. 5 die Ansicht des Dichtringes gem. Fig. 4;

Fig. 6 den Schnitt durch eine Führungskörpereinheit mit Stift als Formschlußelement;

Fig. 7 den Schnitt durch eine Führungskörpereinheit mit Kugel Schalen-Anordnung als Formschlußelement;

Fig. 8 den Schnitt durch eine Führungskörpereinheit mit Nut- Feder-Anordnung als Formschlußelement und ein in den Füh rungskörper integriertes Kassettenoberteil;

Fig. 9 den Schnitt durch eine Führungskörpereinheit gemäß dem dargestellten Verlauf in Fig. 8.

Fig. 1 stellt eine aufgeschnittene Dichtungskassette 2 dar. Diese Kassette besteht aus einen Oberteil 3 und einem Unterteil 4. Die die Dichtung 7, 8 aufnehmende Nut 5 wird von einem Ringraum gebildet, der durch die Freiflächen der Kassettenteile 3, 4 ent steht. Die Dichtungskassette 2 wird in einem Urform oder Umform verfahren kostengünstig und dabei sehr präzise hergestellt. Als Dichtung dienen speziell ausgeformte Dichtringe 7, die von einem O-Ring hinterlegt und vorgespannt sind. Die Dichtungskassette 2 wird den angrei fenden Seitenkräften entsprechend orientiert in die Dämpfeinheit montiert.

Fig. 2 zeigt in Verbindung mit Fig. 3 einen Dichtring 7 in der eingebauten Position als Einzelteil. Die planparallelen Umfangs bereiche 9 können der Seitenkraftgröße angepaßt werden. Daraus folgt, daß sich die Wendepunkte 10 des Dichtringes 7 in Richtung der geringeren Belastung verschieben. Die Wendepunkte 10 des Dichtringes 7 können durch gezielte Maßnahmen am Nutgrund örtlich vorgespannt werden. Eine Möglichkeit besteht in der Verwendung von Polygon verlaufenden Ringnuten in der Dichtungskassette 2. Die örtlichen Vorspannungen können auch für die Dichtringbereiche an der Kolbenstange eingesetzt werden, die bei bestimmten Fahrzu ständen wie z. B. Bremsvorgang entlastet würden und somit eine Leckage zuließen.

Fig. 4 verdeutlicht in Verbindung mit Fig. 5 eine weitere vor teilhafte Ringnutausführung. Die planparallelen Umfangsbereiche 9 des Dichtringes 7 sind asymmetrisch angeordnet. Dadurch können Einflüsse der Achsaufhangung - insbesondere bei Kurvenfahrt - berücksichtigt werden, wodurch die Wirkung der Dichtung noch optimiert ausgenutzt ist.

In Fig. 6 wird der Einbau einer Dichtungskassette 2 in einem Führungskörper 11 gezeigt. Die Orientierung der Kassettenteile 3, 4 zueinander sowie diese als Baueinheit zum Führungskörper 11 erfolgt durch eine Stiftverbindung. Das Kassettenoberteil 3 wird von einer Dichtung 19 gegenüber dem Führungskörper 11 abgedich tet. Die in das Kassettenunterteil 4 gepreßte Gleitlagerbuchse 12 übernimmt die Positionierung und Führung der nicht dargestellten Kolbenstange.

Fig. 7 zeigt eine Führungskörpereinheit 1, deren Dichtungskasset tenteile 3, 4 zueinander sowie zum Führungskörper 11 durch eine Kugel 16 fixiert sind. Die Dichtungskassette 2 verfügt über einen Schalenbereich, der der Bohrung 21 zugewandt ist. Bei Montage der Dichtungskassette 2 werden die Kassettenteile 3, 4 zum Füh rungskörper 11 mit einem dornähnlichen Werkzeug ausgerichtet. Anschließend treibt man die Kugel 16 durch die Bohrung 21 ein und verspannt damit die Dichtungskassette 2 und den Führungskörper 11 zueinander. Diese Art des Formschlußelementes stellt eine einfa che und zugleich preiswerte Ausführung dar. In diesem Beispiel ist das Kassettenunterteil 4 in einem preisgünstigen Kunststoff- Spritzverfahren hergestellt. Deshalb muß für die Verstemmnasen 20 am Führungskörper 11 ein Abdeckblech 17 unter das Kassettenunter teil 4 gelegt werden, um Beschädigungen beim Verstemmvorgang oder im Betrieb beim Anschlagen des Zuganschlages zu vermeiden. Die gesamte Dichtungskassette 2 wird durch eine Dichtung 19 gegenüber dem Führungskörper 11 abgedichtet.

Die in Fig. 8 dargestellte Führungskörpereinheit 1 stellt eine besondere Ausführung dar, da das Kassettenoberteil in den Füh rungskörper 11 eingearbeitet ist. Man erzielt die Vorteile, daß man einerseits eine kurz bauende Führungskörpereinheit 1 erhält und zusätzlich die Abdichtung der Dichtungseinheit 2 gegenüber dem Führungskörper 11 einspart. Die Dichtungseinheit 2 verfügt über ein Kassettenunterteil 4, das vorteilhafterweise aus Kunst stoff hergestellt ist. Zum Verstemmen am Führungskörper 11 wird eine Abdeckscheibe 17 eingelegt, die sich an der Schulter 18 ab stützt und andererseits an den Verstemmnasen 20 anliegt.

Fig. 9 verdeutlicht das Formschlußelement zur Positionierung des Kassettenunterteiles 4. Die gemäß dem Schnittverlauf in Fig. 8 dargestellte Nut-Feder-Verbindung 13, 14 beinhaltet den Vorteil, daß die Verbindungselemente sehr leicht herstellbar sind. Deswei teren erreicht man gerade hinsichtlich einer automatischen Ferti gung den Effekt, daß sich das Kassettenunterteil 4 ohne ein zu sätzliches Paßelement positioniert, indem es in die Nut-Feder- Verbindung 13, 14 bei der Montage einrastet.

Claims

1. Führungskörpereinheit für eine seitenkraftbelastete Dämpfein heit, insbesondere Federbein, die den Arbeitsraum des zy lindrischen Behälters abschließt und die eintauchende, axial bewegliche Kolbenstange mit Kolben in koaxialer Position zur Dämpfeinheit hält, dessen Dichtung innerhalb einer geschlos senen Ringnut schräg zur Dämpferlängsachse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich tung innerhalb einer zweigeteilten Dichtungskassette (2) ange ordnet ist.

2. Führungskörpereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweigeteilte Dichtungskassette (2) spanlos hergestellt ist.

3. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dichtungskassette (2) aus einem Kasset tenoberteil (3) und einem Kassettenunterteil (4) besteht.

4. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Dichtungskassettenoberteil (3) Bestand teil des Führungskörpers (11) ist.

5. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Umfangsbereiche (9) der planparallelen Ebenen der Dichtungskassette (2) unterschiedlich lang ausge führt sind.

6. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der größere der Umfangsbereiche (9) der planparallelen Ringnut (5) der Angriffsseite der Seitenkräfte zugewandt ist.

7. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der planparallelen Umfangs bereiche (9) der Dichtungskassette (2) asymmetrisch ausge führt ist.

8. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutgrund (6) eine Polygone Kontur aufweist.

9. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweigeteilte Dichtungskassette (2) durch Fixiermittel zueinander positioniert ist.

10. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiermittel der Dichtungskassette (2) aus Formschlußelementen bestehen.

11. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Formschlußelement aus einer Nut-Feder- Kombination (13, 14) besteht.

12. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Formschlußelement aus einer Paß stift-Verbindung (2, 3, 4, 11) besteht.

13. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Formschlußelement aus einer Kugel- Schalen-Verbindung (16, 2) besteht.

14. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungskassettenunterteil (4) vor zugsweise aus Kunststoff hergestellt ist.

15. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dichtungskassettenunterteil (4) eine Abdeckscheibe (17) beigeordnet ist.

16. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckscheibe (17) an einer Schulter (18) des Führungskörpers (11) anliegt.

17. Führungkörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungskassette (2) gegenüber dem Führungskörper (11) abgedichtet ist.

18. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungskassette (2) am Führungskör per (11) verstemmt ist.

19. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus Kunststoff-Compoundwerk stoff besteht.

20. Führungskörpereinheit nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus Kunststoff getränkter Sinterbronze besteht.