DE4436907C2

DE4436907C2 - Sheet metal piston rod guide for a piston cylinder unit

Info

Publication number: DE4436907C2
Application number: DE19944436907
Authority: DE
Inventors: Sabine Rucks; Guenther Braun; Helmut Baalmann
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1994-10-15
Filing date: 1994-10-15
Publication date: 1997-10-23
Anticipated expiration: 2014-10-16
Also published as: DE4436907A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenstangenführung für ein Kolbenzylinderaggregat.The invention relates to a piston rod guide for a piston-cylinder unit.

Aus der DE 42 07 099 C1 ist ein hydraulischer Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem Führungsverschluß für eine Kolbenstange bekannt, wobei der Führungsverschluß aus einer Abstütz- und Dichtungseinheit gebildet wird. Der Führungsverschluß stellt ein Blechteil dar, das sich radial an einem Zylinderrohr abstützt. Die verschlußseitige Führungsfläche gegenüber dem Zylinderrohr wird dabei lediglich von der Stirnfläche des Führungsverschlusses gebildet, wobei die Größe wesentlich von der Materialstärke der Führung abhängig ist. Daraus ergibt sich ein nachteiliges Führungsverhältnis zwischen dem Zylinder und der Kolbenstange, denn die Führungslänge gegenüber der Kolbenstange ist wesentlich größer ausgebildet als gegenüber dem Zylinder. Folglich führt die Kolbenstange die Kolbenstangenführung und nicht umgekehrt. Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist in der größeren radialen Elastizität bei radial angreifenden Kräften zu sehen. Der von der Kolbenstangenführung gebildete Ringraum verfügt über einen Zufluß seitens des Führungsteils, der von einem umlaufenden Spalt gebildet wird, der sich durch den Abstand der Ringformteile ergibt. Der Ringkörper 8 wird sich bei Radialkräften deformieren und ein Klemmen der Kolbenstange ist nicht ausgeschlossen.From DE 42 07 099 C1 a hydraulic vibration damper for motor vehicles with a guide lock for a piston rod is known, the guide lock being formed from a support and sealing unit. The guide closure represents a sheet metal part that is supported radially on a cylinder tube. The closure-side guide surface with respect to the cylinder tube is only formed by the end surface of the guide closure, the size being essentially dependent on the material thickness of the guide. This results in a disadvantageous guide relationship between the cylinder and the piston rod, because the guide length with respect to the piston rod is designed to be substantially greater than with the cylinder. As a result, the piston rod guides the piston rod guide and not vice versa. Another major disadvantage is the greater radial elasticity in the case of radially acting forces. The annular space formed by the piston rod guide has an inflow on the part of the guide part, which is formed by a circumferential gap which results from the spacing of the ring shaped parts. The annular body 8 will deform under radial forces and jamming of the piston rod is not excluded.

Aus der DE-AS 16 50 955 ist eine Dichtung und Führung für die Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers oder einer Gasfeder bekannt, bei der die Führung aus einem Vollkörper, in der Regel Aluminium, besteht. Der Werkstoff Aluminium ist in Relation zur Funktion der Führung relativ teuer. DE-AS 16 50 955 is a seal and guide for the piston rod a vibration damper or a gas spring known in which the guide consists of a full body, usually aluminum. The material aluminum is relatively expensive in relation to the function of the leadership.

Die DE-OS 42 07 053 A1 beschreibt einen hydraulischen Schwingungsdämpfer, dessen Führungsverschluß ähnlich aufgebaut ist wie der der DE-PS 42 07 099 C1. Dabei treten dieselben Nachteile auf.DE-OS 42 07 053 A1 describes a hydraulic vibration damper, the guide lock is constructed similar to that of the DE-PS 42 07 099 C1. The same disadvantages occur.

In der DE-OS 43 11 101 A1 wird eine einteilige Blechkolbenstangenführung beschrieben, die einen gestuften, kreisringförmigen, topfartigen Grundkörper aufweist, der u. a. mit der Zielsetzung, daß eine Elastizität gegenüber der Kolbenstange erreicht wird, ausgelegt ist.DE-OS 43 11 101 A1 describes a one-piece sheet metal piston rod guide described a stepped, circular, pot-like body has the u. a. with the aim that an elasticity compared to the Piston rod is reached is designed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kolbenstangenführung zu realisieren, die einen ausreichend guten Widerstand gegen Radialkräfte in Verbindung mit einer verbesserter Führungsqualität aufweist.The object of the present invention is to provide a piston rod guide realize that a sufficiently good resistance to radial forces in Connected with improved leadership quality.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst.According to the invention the object is achieved by patent claim 1.

Vorteilhafterweise ergibt sich durch den hohlen Querschnitt eine Gewichtsreduzierung in Verbindung mit einer Kosteneinsparung gegenüber einer Aluminiumkolbenstangenführung. Zur Stabilität und Festigkeit der Kolbenstangen führung ist der Querschnitt geschlossen ausgeführt. Dabei werden möglichst einfach geformte Blechteile eingesetzt. Für eine hohe Führungsqualität verläuft der andere der beiden Schenkel der Kolbenstangenführung parallel zur Wandung des Zylinders.The hollow cross section advantageously results in a Weight reduction combined with cost savings compared to one Aluminum piston rod guide. For the stability and strength of the piston rods the cross-section is closed. Thereby, if possible simply shaped sheet metal parts used. For a high quality management the other of the two legs of the piston rod guide parallel to the wall of the cylinder.

Zur weiteren Steigerung der Festigkeit der Kolbenstangenführung wird der Übergang zwischen den beiden Schenkeln von einer Umbördelung gebildet, wobei der parallel zur Wandung des Zylinders verlaufende Schenkel radial weiter innen bezogen auf die Umbördelung angeordnet ist. Der radiale Versatz stellt eine Auflagefläche für die Kolbenstangenführung im Zylinder dar, so daß keinerlei positionierungsaufwand bei der Montage aufgewandt werden muß.To further increase the strength of the piston rod guide, the Transition between the two legs formed by a flange, the leg extending parallel to the wall of the cylinder continues radially is arranged inside based on the flanging. The radial offset represents one Support surface for the piston rod guide in the cylinder, so that none positioning effort during assembly must be used.

Vorteilhafterweise weist der parallel zur Wandung verlaufende Schenkel mindestens eine Sicke zur Aufnahme einer Dichtung auf. Neben einer Verpressung der Kolbenstangenführungsteile können die Blechteile miteinander verschweißt sein.Advantageously, the leg running parallel to the wall at least one bead for receiving a seal. In addition to one The sheet metal parts can be pressed together by the piston rod guide parts be welded.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch weist der den u-förmigen Ringkörper verschließende Schenkel einen radialen Überstand zum Ringkörper auf, an dem sich eine Führungsbuchse abstützt.According to an advantageous subclaim, it has the U-shaped ring body closing leg on a radial projection on the ring body on the a guide bush is supported.

Für kleine Stückzahlen, die einfache Werkzeuge bedingen, besteht der Winkelkörper aus mindestens zwei Einzelteilen.For small quantities that require simple tools, there is Angular body made of at least two individual parts.

Bei einer Ausführungsform stützt sich der u-förmige Ringkörper mit seiner offenen Seite auf einem Stufenkörper ab, der den Ringkörper verschließt. Dabei ist die Führungsdichtung innerhalb einer von einer Stufe des Stufenkörpers und dem Ringkörper gebildeten Nut gekammert. Vorteilhafterweise stützt sich eine Führungsbuchse an einem Absatz des Stufenkörpers ab. Eine gesicherte Fixierung der Führungsbuchse ist damit gewährleistet.In one embodiment, the U-shaped ring body is supported with its open side on a step body that closes the ring body. Here is the guide seal within one of a step of the step body and the groove formed in the ring body. One is advantageously supported Guide bush from a step of the step body. A secured one Fixing the guide bush is guaranteed.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:Based on the following description of the figures, the invention is intended are explained in more detail. It shows:

Fig. 1 Ausführungsbeispiel für ein Kolbenzylinderaggre gat; Fig. 1 embodiment for a Kolbenylinderaggre gat;

Fig. 2-4 Ausführungsformen einer Blechkolbenstangenführung. Fig. 2-4 embodiments of a sheet metal piston rod guide.

Die Fig. 1 beschränkt sich in stark vereinfachtem Male auf ein Kolbenzylinderaggregat 1 in der Ausführungsform eines Einrohrdämpfers. Innerhalb eines Zylinders 3 ist eine axial bewegliche Kolbenstange 5 mit einem Kolben 7 angeordnet. Zur Befestigung des Aggregats 1 sind an der Kolbenstange 5 und dem Zylinder 5 entsprechende Anschlüsse in Form von Befestigungs augen 9 angeordnet. Eine Kolbenstangenführung 11, nur prin zipiell angedeutet, übernimmt die radiale Führung der Kolben stange 5 relativ zum Zylinder 3. Fig. 1 is limited in a highly simplified times on a piston-cylinder unit 1 in the embodiment of a Einrohrdämpfers. An axially movable piston rod 5 with a piston 7 is arranged within a cylinder 3 . To attach the unit 1 , corresponding connections in the form of attachment eyes 9 are arranged on the piston rod 5 and the cylinder 5 . A piston rod guide 11 , indicated only in principle, takes over the radial guidance of the piston rod 5 relative to the cylinder 3rd

Die Fig. 2 beschränkt sich auf die Darstellung einer Kolben stangenführungsvariante. Diese Kolbenstangenführung 11 besteht im wesentlichen aus einem hohlen, ringförmigen Grundkörper 13. Der Grundkörper ist u-förmig ausgebildet und wird von einem Schenkel 15a eines Winkelblechkörpers abgeschlossen, wobei Stege des Grundkörpers achsparallel verlaufen. Der andere Schenkel 15b des Winkelblechkörpers verläuft parallel zur Zy linderwandung und übernimmt die Führung der Kolbenstangenfüh rung 11 gegenüber dem Zylinder 3. Der Übergang zwischen den beiden Schenkeln wird von einer Umbördelung 17 gebildet, wobei der zur Wandung verlaufende parallele Schenkel 15b radial weiter innen, bezogen auf die Umbördelung, verläuft. Es ent steht eine Auflagefläche 19 für die Kolbenstangenführung 11 innerhalb des Zylinders 3. Des weiteren versteift sich die Kolbenstangenführung 11 und der Schenkel 15a kann als Prall fläche für einen Puffer benutzt werden. Beide Blech teile 13, 15a/b werden miteinander verschweißt, so daß eine Unterbaueinheit entsteht. FIG. 2 is limited to rod guide variation on the presentation of a piston. This piston rod guide 11 consists essentially of a hollow, annular base body 13 . The base body is U-shaped and is closed off by a leg 15 a of an angled sheet metal body, webs of the base body running axially parallel. The other leg 15 b of the angle sheet metal body runs parallel to the cylinder wall Zy and takes over the leadership of the piston rod guide 11 relative to the cylinder 3 . The transition between the two legs is formed by a flange 17 , the parallel leg 15 b extending to the wall running radially further inwards, based on the flange. Ent is a bearing surface 19 for the piston rod guide 11 within the cylinder 3rd Furthermore, the piston rod guide 11 stiffens and the leg 15 a can be used as an impact surface for a buffer. Both sheet metal parts 13 , 15 a / b are welded together, so that a sub-unit is created.

Zur Abdichtung des Zylinders 3 gegenüber der Atmosphäre kommt eine Führungsdichtung 21 zur Anwendung, die innerhalb einer Sicke 23 des Schenkels 15b gekammert ist. Zusätzlich wird eine Kolbenstangendichtung 25 verwendet, die sich radial am Schen kel 15b zentriert und von einer Anschlagplatte gegenüber 27 der Unterbaueinheit fixiert wird. Für eine geringe Reibung innerhalb der Kolbenstangenführung 11 zur Kolbenstange sorgt eine Führungsbuchse 29. Diese wird radial von einer Führungs fläche 31 von einem Steg des u-förmigen Grundkörpers 13 ge bildet. Den axialen Freiheitsgrad der Führungsbuchse 31 be schränkt ein Überstand 33 des Winkelblechkörpers 15a/b. Sämt liche Bauteile werden über eine Verschließumbördelung 35 zusammengehalten, so daß die Kolbenstangenführung 11 als Bau einheit handhabbar wird. Mittels einer zumindest partiell um laufenden Sicke 37 erfolgt die Befestigung der Kolbenstangen führung 11 innerhalb des Zylinders 3.To seal the cylinder 3 from the atmosphere, a guide seal 21 is used, which is chambered within a bead 23 of the leg 15 b. In addition, a piston rod seal 25 is used, which is centered radially on the angle 15 b and is fixed by a stop plate opposite 27 of the base unit. A guide bush 29 ensures low friction within the piston rod guide 11 relative to the piston rod. This is formed radially by a guide surface 31 from a web of the U-shaped base body 13 ge. The axial degree of freedom of the guide bushing 31 limits an overhang 33 of the angular sheet metal body 15 a / b. All components are held together by a closure flange 35 so that the piston rod guide 11 can be handled as a construction unit. The piston rod guide 11 is fastened within the cylinder 3 by means of an at least partially running bead 37 .

Die Fig. 3 unterscheidet sich im wesentlichen von der Fig. 2, indem der Winkelblechkörper 15a/b aus zwei Einzelteilen be steht. Des weiteren kommen zwei Sickenreihen 37, 39 zur Anwen dung. Die axial innenliegende Sickenreihe 39 bildet Auflagen 41 für die Anschlagplatte 27, auf der die Kolbenstangendichtung 25 aufliegt, die wiederum den Grundkörper 13 samt der Führungs buchse 29 trägt. Die zweite Sickenreihe 37 verschließt das Kolbenzylinderaggregat 1. FIGS. 3 essentially differs from the Fig. 2 by the angle plate body 15 a / b two individual parts is be. Furthermore, two rows of beads 37 , 39 are used. The axially inner bead row 39 forms supports 41 for the stop plate 27 on which the piston rod seal 25 rests, which in turn carries the base body 13 together with the guide bushing 29 . The second row of beads 37 closes the piston-cylinder unit 1 .

Die Version nach Fig. 4 besteht aus einem Stufenkörper 41, an dem sich der u-förmige Ringkörper 13 abstützt und diesen abschließt. Sämtliche Einzelteile der Kolbenstangenführung 11 zentrieren sich an dem Stufenkörper 41. Ähnlich wie in Fig. 2 besitzt der Stufenkörper einen Absatz 43 zur Sicherung der Führungs buchse 29. Die Führungsdichtung 21 befindet sich in einer Nut 45, die von einer Stufe des Stufenkörpers 41 und dem Ringkörper 13 gebildet wird. Die Kolbenstangendichtung 25 und die Führungsdichtung 21 liegen axial unterhalb des Ringkör pers 13, so daß der Ringkörper gegenüber dem Stufenkörper 41 nicht hermetisch dicht sein muß. Auch diese Variante lädt sich unabhängig vom Kolbenzylinderaggregat zu einer Baueinheit vormontieren, indem eine Verschlußumbördelung 35 die Teile zusammenhält.The version according to FIG. 4 consists of a step body 41 on which the U-shaped ring body 13 is supported and closes it off. All individual parts of the piston rod guide 11 are centered on the step body 41 . Similar to FIG. 2, the step body has a shoulder 43 for securing the guide bush 29 . The guide seal 21 is located in a groove 45 , which is formed by a step of the step body 41 and the ring body 13 . The piston rod seal 25 and the guide seal 21 are axially below the ring body 13 pers, so that the ring body does not have to be hermetically sealed with respect to the step body 41 . This variant also loads independently of the piston-cylinder unit to a pre-assembled unit by a closure flange 35 holding the parts together.

Claims

1. piston rod guide ( 11 ) for a piston-cylinder unit ( 1 ), the piston rod guide having a sheet metal body which is supported radially and axially on the cylinder ( 3 ), a guide surface being formed by a guide bushing ( 29 ) and at least one piston rod seal ( 25 ) and at least one guide seal ( 21 ) seals the piston rod guide from the atmosphere, the piston rod guide consisting of a hollow, u-ring-shaped base body ( 13 ) and an angled sheet metal body ( 15 a; b) or step body ( 41 ), the sides of the body form a closed cross section, the win kelblechkörper or the step body ( 41 ) closes the ring ( 13 ) with one of its two legs ( 15 a) axially and the other of the two legs ( 15 b) parallel to the wall of the cylinder ( 3 ) runs, with a stop plate ( 27 ) on the piston rod guide ( 11 ) which supports the piston rod seal ( 25 ) ax ial fixed and the support and attachment of the stop plate ( 27 ) on the parallel to the wall of the cylinder ( 3 ) leg ( 15 b).

2. Piston rod guide according to claim 1, characterized in that the transition between the two legs ( 15 a, b) is formed by a flanging ( 17 ), the leg ( 15 b) running parallel to the wall of the cylinder being radially inward relative to the flanging ( 17 ) is arranged.

3. piston rod guide according to claim 2, characterized in that the parallel to the wall leg ( 15 b) has at least one bead ( 23 ) for receiving a seal ( 21 ).

4. Piston rod guide according to claim 1, characterized in that the sheet metal parts ( 15 , 13 ) are welded together.

5. piston rod guide according to claim 1, characterized in that the U-shaped ring body ( 13 ) closing leg ( 15 a) has a radial projection ( 13 ) to the ring body, on which a guide bush ( 29 ) is supported.

6. Piston rod guide according to claim 1, characterized in that the angular sheet metal body ( 15 a, b) consists of at least two individual parts.

7. Piston rod guide according to claim 1, characterized in that the U-shaped ring body ( 13 ) is supported with its open side on a step body ( 41 ) which closes the ring body ( 13 ).

8. Piston rod guide according to claim 7, characterized in that the guide seal ( 21 ) within a step of the step body ( 41 ) and the annular body ( 13 ) formed groove ( 45 ) is chambered.

9. piston rod guide according to claim 1, characterized in that the guide bushing ( 29 ) is supported on a shoulder ( 43 ) of the step body ( 41 ).