DE4335327A1

DE4335327A1 - Hydraulischer Einrohrschwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4335327A1
Application number: DE19934335327
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr Ing Angermann; Guido Dipl Ing Steffen
Original assignee: August Bilstein GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Bilstein GmbH
Priority date: 1993-10-18
Filing date: 1993-10-18
Publication date: 1995-04-20

Description

Die Erfindung betrifft einen Einrohrschwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Dämpferzylinder, in dem ein mit einer Kolbenstange verbundener, mit druckabhängigen Ventilen versehener Dämpfungskolben gleitet und in dem ein an dessen dem Kolbenstangenaustritt gegenüberliegenden Ende verschieblich angeordneter, den gasgefüllten Ausgleichsraum vom Arbeitsraum abdichtend teilender Trennkolben vorgesehen ist. Der Trennkolben besteht aus einem an der Zylinderwandung geführten formstabilen Kolbenteil und einem den Ausgleichsraum abdichtenden elastischen Dichtteil.

Derartige Einrohrschwingungsdämpfer sind beispielsweise aus Reimpell, Fahrwerktechnik: Stoß- und Schwingungsdämp fer, zweite Auflage sowie aus der Deutschen Offenlegungs schrift DE 34 39 793 A1, bekannt. Die in den beschriebenen Einrohrschwingungsdämpfern verwendeten Trennkolben bestehen aus einem formstabilen Kolbenteil und einem zur Abdichtung gegenüber der Wandung des Dämpferzylinders vor gesehenen Dichtteil. Bei den bekannten Trennkolben bestehen diese Dichtteile aus einem Dichtungsring mit ei nem kreisförmigen Querschnitt und sind in einer außen am Außenumfang des Kolbenteils vorgesehenen umlaufenden Nut, eingelegt. Die Dichtungsringe werden einzeln gespritzt und in einem weiteren Verfahrensschritt entgratet.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Trennkolben für einen Einrohrschwingungsdämpfer zu schaffen, der auf einfache Weise kostengünstig hergestellt und am Dämpferzy linder montiert werden kann.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst, wobei die Unteransprüche vorteil hafte Ausführungen der Erfindung darstellen.

Erfindungsgemäß sind das an der Zylinderwandung geführte formstabile Kolbenteil und das den Ausgleichsraum gegenüber dem Arbeitsraum des Schwingungsdämpfers abdichtende, elastische Dichtteil aus einem einzigen Bau teil gebildet.

Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung besteht das formstabile Kolbenteil aus Kunststoff und bildet mit dem elastischen Dichtteil ein einziges Verbundteil. Ein solches Verbundteil weist den Vorteil auf, daß es in einem einzigen Spritzwerkzeug mit zwei Extruderdüsen für die un terschiedlichen Werkstoffe für Kolben- und Dichtteil in einem einzigen Verfahrensschritt hergestellt werden kann.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das elastische Dichtteil, auf das aus einem metallischen Werk stoff bestehende Kolbenteil aufvulkanisiert. Für den Trennkolben des erfindungsgemäßen Einrohrschwingungsdämp fers sind die unterschiedlichsten Formen von Dicht- und Kolbenteilen einsetzbar. Beispielsweise kann das Dichtteil als Abstreiflippe oder mit einem im wesentlichen kreisför migen Querschnitt ausgebildet werden. Bei einem Einsatz eines Dichtteils mit kreisförmigem Querschnitt ist das Dichtteil vorteilhafterweise über eine halsartige Querschnittsverengung mit dem formstabilen Kolbenteil ver bunden.

Nach einer weiteren Ausführungsform, weist das in einer am Außenumfang des Kolbenteils umlaufenden Nut angeordnete Dichtteil mindestens zwei Dichtkanten auf.

Eine Ausführungsform des Trennkolbens sieht weiterhin vor, daß das elastische Dichtteil an der Stirnfläche des formstabilen Kolbenteils angeordnet ist. Dabei ist das Dichtteil vorteilhafterweise derart ausgebildet, daß die dem Kolbenteil abgewandte Oberfläche des Dichtteils größer ist, als die dem Kolbenteil zugewandte Oberfläche.

Zur Minimierung der Reibung zwischen der Zylinderwandung und dem Kolbenteil, weist das Kolbenteil an seinem Rand Aussparungen oder eine von der Kreisform abweichende Kon tur auf, und steht damit nur teilweise mit der Zylinder wandung in Eingriff.

In der vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Mittelteil des Kolbenteils über eine membranartige Verjüngung aus elastischen Material mit dem Außenkörper des Kolbenteils verbunden.

Bei kleinen Ein- und Ausfahrwegen des Dämpferkolbens be wegt sich bei dieser Ausführungsform damit nicht der ge samte Trennkolben an der Wandung des Dämpferzylinders, sondern die Kompensation des Kolbenstangenvolumens wird über die mem branartige Verjüngung abgefangen und eine verschleißmin dernde Wirkung für den Führungsbereich des Kolbenteils und das Dichtteil erreicht.

Die Erfindung ermöglicht neben einer einfachen Montage des aus einem einzigen Bauteil bestehenden Trennkolbens im Dämpferzylinder auch den Einsatz der unterschiedlichsten Formen von Dichtteilen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen näher beschrieben. Die zugehörigen Zeichnungen:

Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Einrohrschwin gungsdämpfers,

Fig. 2 einen Trennkolben mit Dichtlippe,

Fig. 3 einen Trennkolben mit einem im wesentlichen kreisförmigen Dichtteil,

Fig. 4 einen Trennkolben mit einem zwei Dichtkanten aufweisenden Dichtteil,

Fig. 5 einen Trennkolben mit einem aus einem Blechteil bestehenden Kolbenteil,

Fig. 6 einen Trennkolben bei dem das Dichtteil auf einer der Stirnseiten des Kolbenteils angeordnet ist und

Fig. 7 einen Trennkolben mit einer membranartigen Verjüngung.

Der in Fig. 1 abgebildete, insbesondere für Kraftfahrzeu ge, bestimmte Einrohrschwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus einem Dämpferzylinder 15 und eine in den Dämpferzylinder eintauchenden, in einem mit druckabhängi gen Ventilen 17, 18 ausgestatteten Dämpfungskolben 19 en denden Kolbenstange 16, die durch die Führungs- und Dichtungseinheit 7 im Dämpferzylinder 15 geführt wird. Der Dämpfungskolben 19 unterteilt den Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Dämpferzylinder 15 in einen oberen Arbeits raum 20 und einen unteren Arbeitsraum 21, wobei der Arbeitsraum 21 durch den Trennkolben 22 vom Ausgleichsraum 23 getrennt ist. Der Trennkolben 22 ist in der Wandung des Dämpferzylinders 15 schwimmend gelagert und ermöglicht so die Ölverdrängung der einfahrenden Kolbenstange 16.

In den Fig. 2 bis 6 sind unterschiedliche Ausführungsfor men des erfindungsgemäßen Trennkolbens gezeigt. Der Trennkolben nach Fig. 2 besteht aus einem einstückigen, als Formteil ausgebildeten Kolbenteil 1, das sowohl an seinem dem Ausgleichsraum 23 als auch dem Arbeitsraum 21 zugewandten Stirnfläche 6, 24 jeweils eine mittig angeordnete Ausbauchung aufweist. An seinem Außenumfang besitzt das formstabile Kolbenteil 1 einen, vorzugsweisen dem Arbeitsraum 21 zugewandten, Führungsbereich 25. Das elastische, als Dichtlippe ausgebildete Dichtteil 2 ist an dem vorzugsweise dem Ausgleichsraum des Schwingungsdämp fers zugewandten Ende des Kolbenteils 1 an einem Abschnitt geringeren Außendurchmessers angeordnet.

Eine weitere erfindungsgemäße Form des Trennkolbens ist in Fig. 3 gezeigt. Das beispielsweise aus Kunststoff bestehende Kolbenteil 1 weist an seinem Außenumfang eine nutartige Aussparung 26 auf, in der das elastische Dichtteil 2 angeordnet ist. Das Dichtteil 2 hat einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und ist über die halsartige Querschnittsverengung 9 mit dem formstabilen Kolbenteil 1 verbunden.

Einen ähnlichen Aufbau weist der Trennkolben nach Fig. 4 auf. Hier ist jedoch, die das Dichtteil 2 aufnehmende Aus sparung 26 zur Bildung eines längeren Führungsbereiches 25 nicht mittig am Außenumfang des Kolbenteils 1, sondern in einem seiner Außenbereiche vorgesehen. Um die am Dämpfer zylinder 15 anliegende Dichtfläche aus Gründung der Rei bungen möglichst gering zu halten, liegt das Dichtteil 2 nicht mit seiner gesamten Fläche an der Zylinderwandung an, sondern besitzt zwei Dichtkanten 4, 5, die die Abdichtung des Ausgleichsraumes 23 übernehmen. Zur Reduzierung der Reibung zwischen der Wandung des Dämpfer zylinders 15 und dem Kolbenteil 1, weist der Rand 10 des Kolbenteils mehrere Aussparungen 11 auf, so daß er nur segmentweise am Dämpferzylinder geführt ist.

Das Kolbenteil 8 in Fig. 5 besteht aus einem tiefgezogenen Blechformteil, dessen Führungsbereich 25 dem Arbeitsraum 21 des Schwingungsdämpfers zugewandt liegt und dessen Mit telbereich mit seinen nicht ausgebauchten Randbezirk dem Ausgleichsraum 23 zugekehrt ist und unter Bildung eines doppellagigen Umschlagrandes 27 in den die Umfangsnut 28 für das Dichtteil 2 enthaltenden Umfangsbereich übergeht.

Fig. 6 zeigt einen Trennkolben, bei dem das elastische Dichtteil 2 an einer der Stirnflächen 6 oder 24 des Kolbenteils 1 angeordnet ist und derart ausgebildet ist, daß die dem formstabilen Kolbenteil 1 abgewandte Oberfläche 14 des Dichtteils 2 größer ist, als die den formstabilen Kolbenteil 1 zugewandte Oberfläche 13.

Zur Verschleißminimierung von dem Dichtteil 2 und den an der Wandung des Dämpferzylinders 15 geführten Außenkörper 31 des Kolbenkörpers 1 ist das Mittelteil 29 des Trennkol bens nach Fig. 7 über eine membranartige Verjüngung 30 mit dem Außenkörper 31 verbunden, damit wird die Kompensation des Volumens der ein- oder ausfahrenden Kolbenstange bei kleinen Kolbenbewegungen von der membranartigen Verjüngung 30 übernommen.

Bezugszeichenliste

1 Kolbenteil
2 Dichtteil
4 Dichtkante
5 Dichtkante
6 Stirnfläche
7 Führungs- und Dichtungseinheit
8 Kolbenteil
9 Querschnittsverengung
10 Rand
11 Aussparung
13 Oberfläche
14 Oberfläche
15 Dämpferzylinder
16 Kolbenstange
17 druckabhängiges Ventil
18 druckabhängiges Ventil
19 Dämpfungskolben
20 Arbeitsraum
21 Arbeitsraum
22 Trennkolben
23 Ausgleichsraum
24 Stirnfläche
25 Führungsbereich
26 Aussparung
27 Umschlagrand
28 Umfangsnut
29 Mittelteil
30 Verjüngung
31 Außenkörper

Claims

1. Hydraulischer Einrohrschwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem Dämpfungsflüssigkeit enthal tenden Dämpferzylinder, in dem ein mit einer Kolben stange verbundener, mit druckabhängigen Ventilen versehener Dämpfungskolben gleitet und in dem ein an des sen dem Kolbenstangenaustritt gegenüberliegenden Ende verschieblich angeordneter, den gasgefüllten Ausgleichsraum vom Arbeitsraum abdichtend teilender Trennkolben vorgesehen ist, der aus einem an der Zylinderwanderung geführten formstabilen Kolbenteil und einem den Ausgleichsraum abdichtenden, elasti schen Dichtteil besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenteil (1, 8) und das Dichtteil (2) aus einem einzigen Bauteil gebildet sind.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das formstabile Kolbenteil (1) aus ei nem Kunststoff besteht und mit dem elastischen Dicht teil (2) ein Verbundteil bildet.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das formstabile Kolbenteil (1, 8) aus einem metallischen Werkstoff besteht und das elasti sche Dichtteil (2) aufvulkanisiert ist.

4. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dichtteil (2) am Außenumfang des Kolbenteils (1; 8) angeordnet ist.

5. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dichtteil (2) als Abstreiflippe ausgebildet ist.

6. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dichtteil (2) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das elastische Dichtteil (2) über eine halsartige Querschnittsverengung (9) mit dem form stabilen Kolbenteil (1) verbunden ist.

8. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dichtteil (2) mindestens zwei Dichtkanten (4; 5) aufweist.

9. Schwingungsdämpfer nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dichtteil (2) an der Stirnfläche (6) des formstabilen Kolben teils (1, 8) angeordnet ist.

10. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die dem formstabilen Kolbenteil (1, 8) abgewandte Oberfläche (14) des elastischen Dichtteils (2) größer ist, als die dem formstabilen Kolbenteil (1, 8) zugewandte Oberfläche (13).

11. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das formstabile Kolben teil (1, 8) an seinem Rand (10) Aussparungen (11) auf weist und nur teilweise mit der Wandung des Dampfzy linders (15) in Eingriff steht.

12. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das formstabile Kolben teil (1, 8) an seinem Rand (10) eine von der Kreis form abweichende Kontur aufweist.

13. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil (29) des Kolbenteils (1) über eine membranartige Verjüngung (30) mit dem Außenkörper (31) des Kolbenteils (1) verbunden ist.