DE4307445A1 - Federanordnung an einem Dämpfungszylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Federanordnung an einem Dämpfungszylinder, mit den im Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Eine derartige Federanordnung ist beispielsweise der DE 37 13 699 A1 entnehmbar, die ein mit der vorstehenden Kolbenstange verbundenes Anschlagteil aufweist, an dem eine Zusatzfeder abgestützt ist. Die Zusatzfeder wird bei größeren Verkürzungen des Dämpfungszylinders von dem Zylindergehäuse druckbelastet, wodurch zusammen mit einer den Dämpfungszylinder umgebenden Schraubenfeder eine pro­ gressive Federkernlinie erreicht wird. Der sichtbare Teil der Kolbenstange und die Zusatzfeder sind von einem Kol­ benstangenschutz umgeben, der einerseits an dem An­ schlagteil und andererseits an dem Zylindergehäuse abge­ stützt ist. Besonders nachteilig ist, daß der Kolbenstan­ genschutz auch bei größeren Verkürzungen des Dämpfungs­ zylinders keine der Verkürzung entgegenwirkende Kraft be­ wirkt. Der Kolbenstangenschutz weist auch einen zum Außendurchmesser der Zusatzfeder wesentlich größeren Durchmesser auf, wodurch sich der Bauraum und der Durch­ messer der außen den Kolbenstangenschutz umgebenden Schraubenfeder erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federan­ ordnung an einem Dämpfungszylinder mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen zu schaffen, die einen geringen Bauraum aufweist und mit geringerem Bauaufwand bei größeren Verkürzungen des Dämpfungszylin­ ders eine der Verkürzung des Dämpfungszylinders entgegen­ wirkende Federkraft bewirkt.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Pa­ tentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Besonders vorteilhaft ist, daß der Kolbenstangenschutz ohne weitere Federelemente eine der Verkürzung des Dämpfungszylinders entgegenwirkende Federkraft bewirken kann, wenn der Dämpfungszylinder so verkürzt ist, daß die elastischen Wandbereiche des Kolbenstangenschutzes aneinander anlie­ gen und bei einer weiteren Verkürzung des Dämpfungszylin­ ders axial komprimiert werden. Der Kolbenstangenschutz kann eine übliche Zusatzfeder ersetzen und ermöglicht bei zusätzlicher Verwendung einer Zusatzfeder eine geringere Dimensionierung dieser Zusatzfeder. Der Kolbenstangen­ schutz kann einen zum Außendurchmesser der Zusatzfeder kleineren Durchmesser aufweisen, wodurch auch in diesem Fall die Federanordnung mit einem geringen Bauraum zu fertigen ist. Der Kolbenstangenschutz kann lediglich auf die Kolbenstange aufgesteckt sein und beispielsweise mit geringer axialer Vorspannkraft einerseits an dem An­ schlagteil und andererseits an dem Zylindergehäuse oder jeweils an einem damit verbundenen Stützteil anliegen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand von Unteransprüchen.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einem Längs­ ausschnitt durch den Kolbenstangenschutz und die Zusatzfeder, bei etwa maximaler Länge des Dämpfungszylinders,

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht bei voll­ ständig aneinander anliegenden elastischen Wandbereichen des Kolbenstangenschutzes,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Ansicht bei etwas komprimiertem Kolbenstangenschutz,

Fig. 4 eine Fig. 3 entsprechende Ansicht bei etwa maximal verkürztem Dämpfungszylinder,

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht, mit an einem Außenum­ fang der Zusatzfeder angeordnetem Kolbenstan­ genschutz,

Fig. 6 eine Fig. 2 entsprechende Ansicht mit an dem Zylindergehäuse anliegender Zusatzfeder,

Fig. 7 eine Fig. 3 entsprechende Ansicht bei etwas druckbelasteter Zusatzfeder und

Fig. 8 eine Fig. 4 entsprechende Ansicht von dem etwa maximal verkürzten Dämpfungszylinder.

Das erste Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist an einem Dämpfungszylinder 1 eine Federanordnung auf, die in der Figur in einem Längsausschnitt durch den vorstehenden Teil einer Kolbenstange 2 dargestellt ist. Die Kolben­ stange 2 ist in einem Zylindergehäuse 3 des Dämpfungszy­ linders 1 mit einem nicht dargestellten Dämpfungskolben verbunden, der in dem Zylindergehäuse 3 axial verstellbar ist. Der Dämpfungszylinder 1 ist in üblicher Weise zwi­ schen zwei relativ zueinander verstellbaren Bauteilen an­ geordnet, wobei das vorstehende Ende der Kolbenstange 2 und das andere ende des Zylindergehäuses 3 jeweils gelen­ kig mit diesen Teilen verbunden sind. Die Kolbenstange 2 ist im vorstehenden Stangenbereich in nicht dargestell­ ter, üblicher Weise mit einem Anschlagteil 4 verbunden, das bei dem Ausführungsbeispiel tellerförmig ausgebildet ist. Zwischen dem Anschlagteil 4 und einer axialen Stützschulter 5 an dem Zylindergehäuse 3 sind eine Zu­ satzfeder 6 und ein Kolbenstangenschutz 7 angeordnet. Die Zusatzfeder 6 liegt axial an dem Anschlagteil 4 an und weist in einem mit dem Zylindergehäuse 3 zusammenwirken­ den Stützbereich 8 eine zu dem Kolbenstangenschutz 7 im Durchmesser größere axiale Vertiefung 9 auf. In die axiale Vertiefung 9 dringt der zugewandte Endbereich des Kolbenstangenschutzes 7 ein und stützt sich axial am Bo­ den 10 der Vertiefung 9 ab. Das andere Ende des Kolben­ stangenschutzes 7 liegt bei der dargestellten maximalen Länge des Dämpfungszylinders 1 unter einer vorgebbaren axialen Vorspannung an der Stützschulter 5 des Zylinder­ gehäuses 3 an. Bei dem Ausführungsbeispiel besteht das Material des Kolbenstangenschutzes 7 aus dem Werkstoff der Zusatzfeder 6, der beispielsweise aus einem zelligen Polyurethan besteht. Der Kolbenstangenschutz ist bei dieser Ausführung faltenbalgähnlich gebildet und weist elastische Wandbereiche auf.

In Fig. 2 ist der Dämpfungszylinder 1 so verkürzt, daß die elastischen Wandbereiche des Kolbenstangenschutzes 7 aneinander anliegen. Die Länge der axialen Vertiefung 9 in der Zusatzfeder 6 ist bei dieser Ausführung so ge­ wählt, daß bei aneinander anliegenden elastischen Wandab­ schnitten des Kolbenstangenschutzes 7 der Stützbereich 8 der Zusatzfeder 6 einen kleinen axialen Abstand von der Stützschulter 5 an dem Zylindergehäuse 3 aufweist, um ein weiches Einsetzen der Federkraft des Kolbenstangen­ schutzes 7 und der Zusatzfeder 6 zu bewirken.

Bei einer weiteren Verkürzung des Dämpfungszylinders 1 in die Fig. 3 entsprechende Lage sind die elastischen Wand­ bereiche des Kolbenstangenschutzes 7 und aufgrund der da­ durch entstehenden Kraft die Zusatzfeder 6 im Basisbe­ reich komprimiert. Der Stützbereich 8 der Zusatzfeder 6 liegt noch nicht an der Stützschulter 5 des Zylinderge­ häuses 3 an.

Ist der Dämpfungszylinder 1 weiter in die Fig. 4 entsprechende Lage verkürzt, so kommt der Stützbereich 8 der Zusatzfeder 6 an der Stützschulter 5 an dem Zylinder­ gehäuse 3 zur Anlage und bewirkt bei einer weiteren Ver­ kürzung des Dämpfungszylinders 1 ebenfalls eine der Ver­ kürzung entgegenwirkende Kraft. Durch Abstimmung der Ab­ messungen des Kolbenstangenschutzes 7, der Zusatzfeder 6 und der Länge der axialen Vertiefung 9 bei unbelasteter Zusatzfeder läßt sich ein vorgebbarer progressiver Kraft­ verlauf über dem Verstellweg der Kolbenstange 2 bei einer Verkürzung des Dämpfungszylinders 1 erreichen.

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist ähnlich wie das erste Ausführungsbeispiel gebildet. Zwischen den beiden Ausführungsbeispielen vergleichbare Teile sind deshalb mit gleichen Bezugszeichen und bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5 bis 8 zusätzlich mit einem hochgestellten Zeichen versehen. Wie Fig. 5 zu entnehmen ist, weist bei dieser Ausführung der mit dem Zylindergehäuse 3′ zusammenwirkende Stützbereich 8′ der Zusatzfeder 6′ einen zum Innendurchmesser des Kolbenstan­ genschutzes 7′ kleineren Außendurchmesser auf und ist bis zum Anliegen des Kolbenstangenschutzes 7′ an einer axia­ len Stützschulter 11 der Zusatzfeder 6′ axial in den Innenraum des Kolbenstangenschutzes 7′ eingesteckt. Bei dieser Ausführung weist der Kolbenstangenschutz 7′ ebenso wie der Kolbenstangenschutz 7 in Fig. 1 einen zum Außenumfang der betreffenden Zusatzfeder 6′ kleineren Außendurchmesser auf und ist etwa koaxial zur betreffen­ den Kolbenstangenachse 12, 12′ angeordnet.

In Fig. 6 ist der Dämpfungszylinder 1′ so verkürzt, daß die elastischen Wandbereiche des Kolbenstangenschutzes 7′ aneinander anliegen und der Stützbereich 8′ der Zusatzfe­ der 6′ die Stützschulter 5′ gerade berührt.

Bei einer weiteren Verkürzung des Dämpfungszylinders 1′ beispielsweise in die Fig. 7 entsprechende Lage werden somit der Kolbenstangenschutz 7′, der den Kolbenstangen­ schutz 7′ stützende Bereich 13 der Zusatzfeder 6′ und der Stützbereich 8′ der Zusatzfeder elastisch verformt, wo­ durch eine der Verkürzung des Dämpfungszylinders 1′ ent­ gegenwirkende Kraft bewirkt wird. Wie den Fig. 5 bis 7 zu entnehmen ist, ist in dem Stützbereich 8′ eine axiale Ausnehmung 14 ausgebildet, die einen zum Außendurchmesser der Kolbenstange 2′ etwas größeren Durchmesser aufweist und etwa koaxial zur Kolbenstangenachse 12′ verläuft. Bei dem Ausführungsbeispiel weist die axiale Ausnehmung 14 eine dem axialen Überdeckungsbereich des Kolbenstangen­ schutzes 7′ mit der Zusatzfeder 6′ entsprechende axiale Länge auf.

Bei einer weiteren Verkürzung des Dämpfungszylinders 1′ beispielsweise in die Fig. 8 entsprechende Lage liegt der Stützbereich 8′ der Zusatzfeder 6′ radial an der Kol­ benstange 2′ an, wodurch bei einer weiteren Verkürzung des Dämpfungszylinders 1′ in eine maximale Einfe­ derungslage der Stützbereich 8′ in axialer Richtung ver­ härtet. Auch bei dieser Ausführung kann durch Wahl der geometrischen Abmessungen des Kolbenstangenschutzes 7′ und der Zusatzfeder 6′ sowie der Länge der axialen Aus­ nehmung 14 und des Abstandes der Stützschulter 11 von dem Stützbereich 8′ ein gewünschter progressiver Kraftverlauf in Abhängigkeit von der Verkürzung des Dämpfungszylinders 1′ erreicht werden.

Die Erfindung wurde anhand von zwei Ausführungsbeispielen erläutert, auf die der Anmeldungsgegenstand nicht einge­ schränkt ist. Im Rahmen der Erfindung sind auch andere Ausführungen möglich. Beispielsweise ist es nicht erfor­ derlich, daß sich der Kolbenstangenschutz über eine Zu­ satzfeder an dem Anschlagteil abstützt. Anstelle der Zu­ satzfeder könnte auch eine andere, beispielsweise elasti­ sche Zwischenlage, angeordnet sein, die nicht an dem Zylindergehäuse zur Anlage kommt. Ebenso ist es möglich, daß der Kolbenstangenschutz direkt an dem Anschlagteil oder an einem damit verbundenen Bauteil anliegt oder mit diesem verbunden ist. Das dem Zylindergehäuse zugewandte Ende des Kolbenstangenschutzes kann an dem Zylinderge­ häuse oder an einem damit verbundenen Teil befestigt sein. In diesem Fall kann es erforderlich sein, daß in dem Kolbenstangenschutz Ent- bzw. Belüftungsöffnungen ausgebildet sind. Liegt der Kolbenstangenschutz wie bei den beiden Ausführungsbeispielen lediglich an dem stützenden Teil an, sind Be- bzw. Entlüftungsöffnungen in dem Kolbenstangenschutz nicht erforderlich, da die in dem Innenraum des Kolbenstangenschutzes komprimierte Luft an den axialen Rändern des Kolbenstangenschutzes entweichen und umgekehrt Luft von außen einströmen kann. Es ist nicht erforderlich, daß der Kolbenstangenschutz über seine gesamte axiale Länge elastische Wandbereiche auf­ weist. Der Kolbenstangenschutz kann auch lediglich be­ reichsweise elastische Wandbereiche aufweisen, die bei größeren Verkürzungen des Dämpfungszylinders aneinander anliegen und bei einer weiteren Verkürzung komprimiert werden. Es ist auch nicht erforderlich, daß bei Verwen­ dung einer Zusatzfeder oder einer elastischen Zwischen­ lage die Zusatzfeder bzw. die Zwischenlage und der Kol­ benstangenschutz durch jeweils ein separates Teil gebil­ det sind. Die Zwischenlage bzw. die Zusatzfeder und der Kolbenstangenschutz können auch einstückig verbunden sein. Der Kolbenstangenschutz kann wie bei den Ausfüh­ rungsbeispielen faltenbalgähnlich oder in weiterer Abän­ derung der Ausführungsbeispiele zylindrisch ausgebildet sein. In diesem Fall wird der zylindrische Kolbenstangen­ schutz bei größeren Verkürzungen des Dämpfungszylinders im mittleren Bereich ausbeulen und bei einer größeren Verkürzung des Dämpfungszylinders eine der Verkürzung entgegenwirkende Kraft bewirken, wenn beispielsweise der Anfangs- und Endbereich des Kolbenstangenschutzes anein­ ander anliegen und elastisch komprimiert sind. Es ist auch nicht erforderlich, daß die Zusatzfeder oder eine elastische Zwischenlage und der Kolbenstangenschutz je­ weils rotationssymmetrisch ausgebildet und zur Kolben­ stangenachse koaxial angeordnet sind. Diese Teile können auch anders ausgebildet und angeordnet sein.

Claims (10)

1. Federanordnung an einem Dämpfungszylinder, der in einem Zylindergehäuse einen axial verstellbaren Dämpfungskolben und eine von diesem nach außen ab­ stehende Kolbenstange aufweist, die am vorstehenden Stangenbereich mit einem Anschlagteil verbunden ist, an dem sich das Zylindergehäuse bei größeren Verkür­ zungen des Dämpfungszylinders über eine Feder ab­ stützt, wobei der sichtbare äußere Stangenbereich der Kolbenstange von einem axial längenveränderli­ chen Kolbenstangenschutz umgeben ist, der gegebenen­ falls über eine Zwischenlage einerseits an dem Zylindergehäuse und andererseits an dem Anschlagteil abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kol­ benstangenschutz (7, 7′) elastische Wandbereiche aufweist, die ab einer vorgegebenen Verkürzung des Dämpfungszylinders (1, 1′) axial aneinander anliegen und bei einer weiteren Verkürzung des Dämpfungs­ zylinders (1, 1′) eine der Verkürzung des Dämpfungs­ zylinders (1, 1′) entgegenwirkende elastische Kraft bewirken.

2. Federanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß sich der Kolbenstangenschutz (7, 7′) über eine elastische Zwischenlage (Zusatzfeder 6, 6′) an dem Anschlagteil (4, 4′) abstützt.

3. Federanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die elastische Zwischenlage eine Zusatzfe­ der (6, 6′) ist, die bei einer größeren Verkürzung des Dämpfungszylinders (1, 1′) von dem Zylinderge­ häuse (3, 3′) oder von einem damit verbundenen Teil axial zusammengedrückt ist.

4. Federanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zusatzfeder (6) an einem mit dem Zylin­ dergehäuse (3) zusammenwirkenden Stützbereich (8) eine zu dem Kolbenstangenschutz (7) im Durchmesser größere axiale Vertiefung (9) aufweist, in die ein Endbereich des Kolbenstangenschutzes (7) eindringt, der sich axial am Boden (10) der Vertiefung (9) abstützt.

5. Federanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß ein mit dem Zylindergehäuse (3′) zusammen­ wirkender Stützbereich (8′) der Zusatzfeder (6′) einen zum Innendurchmesser des Kolbenstangenschutzes (7′) kleineren Außendurchmesser aufweist und bis zum Anliegen des Kolbenstangenschutzes (7′) an einer axialen Stützschulter (11) der Zusatzfeder (6′) axial in den Innenraum des Kolbenstangenschutzes (8′) ragt.

6. Federanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem Stützbereich (8′) eine etwa dem axialen überdeckungsbereich des Kolbenstangen­ schutzes (7′) mit der Zusatzfeder (6′) entsprechende axiale Ausnehmung (14) ausgebildet ist, die einen zum Außendurchmesser der Kolbenstange (2′) etwas größeren Durchmesser aufweist und etwa koaxial zur Kolbenstangenachse (12′) verläuft.

7. Federanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolbenstangenschutz (7, 7′) und gegebenenfalls die Zusatzfeder (6, 6′) aus einem zelligen Polyurethan gebildet sind.

8. Federanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolbenstangenschutz und die Zusatzfeder einstückig verbunden sind.

9. Federanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolbenstangenschutz (7, 7′) etwa zylindrisch oder faltenbalgähnlich aus­ gebildet ist.

10. Federanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolbenstangenschutz (7, 7′) einen zum Außenumfang der Zusatzfeder (6, 6′) kleineren Außendurchmesser aufweist und etwa koaxial zur Kolbenstangenachse (12, 12′) angeordnet ist.