WO2007025652A1 - Kolbenstangenführung, insbesondere für einen einrohrschwingungsdämpfer - Google Patents

Kolbenstangenführung, insbesondere für einen einrohrschwingungsdämpfer Download PDF

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    • F16F9/43Filling or drainage arrangements, e.g. for supply of gas

Definitions

  • Piston rod guide in particular for a monotube vibration damper
  • the invention relates to a piston rod guide according to the preamble of patent claim 1.
  • a vibration damper in the single-pipe design all components and the working media are mounted or filled over the open end of the cylinder. In many cases, only the open end in the area of the piston rod guide is available.
  • the piston rod guide has on the outer diameter via a first groove for a sealing ring and, axially offset in the direction of the outer end face, via a second groove into which the cylinder is partially swaged for axial fixation of the piston rod guide.
  • the vibration damper must be completely filled with oil, so that the cylinder is filled with a certain surplus. Therefore, the damping medium in the assembly of the piston rod guide, in particular due to the wetted with Dämpfmediüm mounting device, reach into the second groove.
  • Object of the present invention is to solve the problem of assembly-related oil contamination in a vibration damper.
  • the object is achieved in that the contact area between the lateral surface and the cylinder relative to the piston rod side working space beyond the sealing point has at least one outflow in the direction of an outer end face of the vibration damper.
  • the big advantage is that the oil collected between the piston rod guide and the inner wall of the cylinder during the assembly process can still drain during the manufacturing process.
  • the outflow is formed by at least one axial channel. It has proven to be advantageous if a plurality of axial channels is arranged on a partial circle, so that the lateral surface can continue to exert a good positioning function.
  • the axial channels can be made comparatively flat. Nevertheless, in order to be able to produce the axial channels as quickly and easily as possible, the axial channels are formed by a knurled profile.
  • the at least one axial channel in the lateral surface of the piston rod guide or in the inner wall of the cylinder is executed.
  • the piston rod guide has a peripheral groove in the lateral surface and that the at least one axial channel extends from the groove to the end face.
  • the groove assumes a collecting function for the at least one axial channel.
  • This groove can also be used for radial beading of the cylinder in the piston rod guide for the purpose of axial fixation.
  • the piston rod guide in the lateral surface have a circumferential groove which extends offset on a peripheral region to the end face.
  • Fig. 1 vibration damper with at least one axial channel between the
  • Fig. 1 is limited to the representation of a vibration damper 1 in the region of a piston rod guide 3.
  • the vibration damper comprises a cylinder 5, in which a piston rod 7 is guided axially movable with a piston 9.
  • the piston 9 divides the cylinder filled with damping medium, preferably a hydraulic damping medium, cylinder in a piston rod side and a piston rod remote working space 1 1; 13.
  • the piston rod guide 3 centers the piston rod 7 and has at its inner diameter via a piston rod seal 15. About its lateral surface 17, the piston rod guide 3 is supported radially on an inner wall 19 of the cylinder.
  • a cylinder seal 23 is chambered, so that no damping medium can escape from the cylinder 5 during vibration damper operation.
  • Said oil between the inner wall 19 and the lateral surface 1 7 is discharged from at least one outflow in the form of an axial channel 29 in the direction of an outer end face 31 of the vibration damper and can be easily removed there in the further manufacturing process.
  • the at least one axial channel 29 extends from the second groove 25 to the end face 31.
  • a plurality of axial channels are arranged on a pitch circle, so that there are still sufficiently large lateral surface portions 17a between the axial channels in order to ensure a good centering function of the piston rod guide within the cylinder.
  • the individual axial channels can be in a common step using a knurling z. B. to DIN 82 produce.
  • Fig. 2 shows, as an alternative to the axial channel 29, a second groove 25 which extends offset on a peripheral region to the end face 31, z. B. in a wave profile.
  • a wave-shaped groove 25 is easy to produce and has the advantage that it is possible to dispense with a separate operation for an axial channel 29 and a comparatively large cross-section for the removal of the excess oily damping medium from the contact area between the Inner wall 19 of the cylinder 5 and the lateral surface 17 of the piston rod guide 3 can dissipate.

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Abstract

Schwingungsdämpfer, umfassend einen mit Dämpfmedium gefüllten Zylinder (5), in dem eine Kolbenstange (7) von einer Kolbenstangenführung (3) axial beweglich geführt ist, wobei die Kolbenstangenführung mit ihrer Mantelfläche an einer Innenwandung des Zylinders (5) anliegt und in Richtung eines kolbenstangenseitigen Arbeitsraums abgedichtet ist, wobei der Kontaktbereich zwischen der Mantelfläche (17) und dem Zylinder (5) bezogen auf den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (11) jenseits der Dichtstelle (23) mindestens einen Abfluss (25, 29) in Richtung einer äußeren Stirnfläche (31) des Schwingungsdämpfers aufweist.

Description

Kolbenstangenführung, insbesondere für einen Einrohrschwingungsdämpfer
(Beschreibung)
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Kolbenstangenführung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 .
Stand der Technik
Bei einem Schwingungsdämpfer in der Einrohr-Bauform werden alle Bauteile und die Arbeitsmedien über das offene Ende des Zylinders montiert bzw. eingefüllt. Vielfach steht nur das offene Ende im Bereich der Kolbenstangenführung zur Verfügung. Die Kolbenstangenführung verfügt am Außendurchmesser über eine erste Nut für einen Dichtring und, axial in Richtung der äußeren Stirnfläche versetzt, über eine zweite Nut, in die der Zylinder partiell zur axialen Fixierung der Kolbenstangenführung versickt wird. Bei der Montage muss der Schwingungsdämpfer vollständig mit Öl gefüllt sein, so dass der Zylinder mit einem gewissen Überschuss befüllt wird. Deshalb kann das Dämpfmedium bei der Montage der Kolbenstangenführung, insbesondere aufgrund der mit Dämpfmediüm benetzten Montagevorrichtung, bis in deren zweite Nut gelangen. Beim Versicken wird ein Teil des sich in der zweiten Nut befindlichen Dämpfmediums in Richtung äußerer Stirnfläche verdrängt. Dieses überschüssige Dämpfmedium kann äußerlich mit wenig Aufwand entfernt werden. Kritisch ist jedoch das noch in der zweiten Nut befindliche Dämpfmedium zu bewerten. Während der weiteren Montage, aber auch noch zu einem späteren Zeitpunkt, z. B. bei der Montage des Schwingungsdämpfers im Fahrzeug, drängt das in der zweiten Nut eingeschlossene Dämpfmedium aus dem Spalt zwischen dem Zylinder und der Kolbenstangenführung in Richtung der Stirnfläche. Rein äußerlich kann der Eindruck entstehen, dass der Schwingungsdämpfer undicht ist. Erst eine Kontrolle in einer Prüfmaschine gibt Auskunft, ob der Schwingungsdämpfer defekt ist, oder ob ein so genannter „Scheinöler" vorliegt.
Es gab auch schon die Überlegung, dass man die zweite Nut mit der Versickung in Richtung des kolbenstangenseitigen Arbeitsraums und die erste Nut für die Dichtung in Richtung der Stirnfläche des Schwingungsdämpfers verlagert. Man kann aber nicht ausschließen, dass bei der Versickung sehr feine Risse im Zylinder entstehen, die dann zu einen Undichtigkeit des Schwingungsdämpfers führen.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Problem der montagebedingten Ölverschmutzung bei einem Schwingungsdämpfer zu beheben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Kontaktbereich zwischen der Mantelfläche und dem Zylinder bezogen auf den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum jenseits der Dichtstelle mindestens einen Abfluss in Richtung einer äußeren Stirnfläche des Schwingungsdämpfers aufweist.
Der große Vorteil besteht darin, dass das zwischen der Kolbenstangenführung und der Innenwandung des Zylinders während des Montageablaufs gesammelte Öl noch im Fertigungsprozess ablaufen kann.
Bei einer ersten Ausführungsvariante wird der Abfluss von mindestens einem Axialkanal gebildet. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn eine Mehrzahl von Axialkanälen auf einem Teilkreis angeordnet ist, so dass die Mantelfläche weiterhin eine gute Positionierungsfunktion ausüben kann.
Versuchsreihen haben ergeben, dass die Axialkanäle vergleichsweise flach ausgeführt sein können. Um trotzdem möglichst schnell und einfach die Axialkanäle herstellen zu können, werden die Axialkanäle von einem Rändelprofil gebildet.
Des Weiteren besteht die Option, dass der mindestens eine Axialkanal in der Mantelfläche der Kolbenstangenführung oder in der Innenwandung des Zylinders ausgeführt ist.
Man kann auch vorsehen, dass die Kolbenstangenführung in der Mantelfläche eine umlaufende Nut aufweist und sich der mindestens eine Axialkanal von der Nut bis zur Stirnfläche erstreckt. Die Nut übernimmt eine Sammelfunktion für den mindestens einen Axialkanal. Diese Nut kann auch zum radialen Versicken des Zylinders in die Kolbenstangenführung zwecks axialer Fixierung verwendet werden.
Alternativ kann die Kolbenstangenführung in der Mantelfläche eine umlaufende Nut aufweisen, die auf einem Umfangsbereich bis an die Stirnfläche versetzt verläuft.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 Schwingungsdämpfer mit mindestens einem Axialkanal zwischen der
Kolbenstangenführung und dem Zylinder
Fig. 2. Kolbenstangenführung mit einer im Umfangsverlauf axial versetzten Nut
Die Fig. 1 beschränkt sich auf die Darstellung eines Schwingungsdämpfers 1 im Bereich einer Kolbenstangenführung 3. Der Schwingungsdämpfer umfasst einen Zylinder 5, in dem eine Kolbenstange 7 mit einem Kolben 9 axial beweglich geführt ist. Der Kolben 9 unterteilt den mit Dämpfmedium, bevorzugt einem hydraulischen Dämpfmedium, gefüllten Zylinder in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 1 1 ; 13. Die Kolbenstangenführung 3 zentriert die Kolbenstange 7 und verfügt an ihrem Innendurchmesser über eine Kolbenstangendichtung 15. Über ihre Mantelfläche 17 stützt sich die Kolbenstangenführung 3 radial an einer Innenwandung 19 des Zylinders ab.
In einer ersten Nut 21 der Kolbenstangenführung 3 ist eine Zylinderdichtung 23 gekammert, so dass beim Schwingungsdämpferbetrieb kein Dämpfmedium aus dem Zylinder 5 entweichen kann.
Bei der Montage des Schwingungsdämpfers wird der endseitig offene Zylinder 5 mit dem öligen Dämpfmedium gefüllt. Anschließend schiebt man den Kolben zusammen mit der Kolbenstange in den Zylinder: Dieser Montageschritt kann bei einem horizontal oder vertikal befindlichen Zylinder ausgeführt werden. In jedem Fall befindet sich Dämpfmedium in der den Zylinder aufnehmenden Montagevorrichtung. Abschließend schiebt man die Kolbenstangenführuπg 3 auf die Kolbenstange, bis die Kolbenstangenführung die dargestellte Montageposition erreicht hat. In diesem Montagezustand hat sich u. U. zwischen der Mantelfläche 17 der Kolbenstangenführung und der Innenwandung 19 des Zylinders bezogen auf den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 1 1 jenseits der Dichtung 23 Öl gesammelt, insbesondere in einer zweiten Nut 25, die eine Anzahl von Sicken 27 zur axialen Fixierung der Kolbenstangenführung innerhalb des Zylinders aufnimmt.
Das besagte Öl zwischen der Innenwandung 19 und der Mantelfläche 1 7 wird von mindestens einem Abfluss in Form eines Axialkanals 29 in Richtung einer äußeren Stirnfläche 31 des Schwingungsdämpfers abgeführt und kann dort im weiteren Fertigungsprozess leicht entfernt werden. Der mindestens eine Axialkanal 29 erstreckt sich von der zweiten Nut 25 bis zur Stirnfläche 31 . In dieser Darstellung sind mehrere Axialkanäle auf einem Teilkreis angeordnet, so dass zwischen den Axialkanälen noch ausreichend große Mantelflächenabschnitte 17a vorliegen, um eine gute Zentrierfunktion der Kolbenstangenführung innerhalb des Zylinders zu gewährleisten. Alternativ kann man die Axialkanäle auch in der Innenwandung 19 des Zylinders ausführen. Die einzelnen Axialkanäle kann man in einem gemeinsamen Arbeitsschritt mit Hilfe einer Rändelung z. B. nach DIN 82 herstellen.
Die Variante nach Fig. 2 zeigt alternativ zum Axialkanal 29 eine zweite Nut 25, die auf einem Umfangsbereich bis an die Stirnfläche 31 versetzt verläuft, z. B. in einem Wellenprofil. Eine derartige wellenförmige Nut 25 lässt sich leicht herstellen und bietet den Vorteil , dass man auf einen separaten Arbeitsgang für einen Axialkanal 29 verzichten kann und einen vergleichsweise großen Querschnitt zur Abfuhr des überschüssigen öligen Dämpfmediums aus dem Kontaktbereich zwischen der Innenwandung 19 des Zylinders 5 und der Mantelfläche 17 der Kolbenstangenführung 3 abführen kann.

Claims

Ansprüche
1 . Schwingungsdämpfer, umfassend einen mit Dämpfmedium gefüllten Zylinder, in dem eine Kolbenstange von einer Kolbenstangenführung axial beweglich geführt ist, wobei die Kolbenstangenführung mit ihrer Mantelfläche an einer
Innenwandung des Zylinders anliegt und in Richtung eines kolbenstangenseitigen Arbeitsraums abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich zwischen der Mantelfläche (17) und dem Zylinder (5) bezogen auf den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (1 1 ) jenseits der
Dichtstelle (23) mindestens einen Abfluss (25; 29) in Richtung einer äußeren Stirnfläche (31 ) des Schwingungsdämpfers aufweist.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abfluss von mindestens einem Axialkanal (29) gebildet wird.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Axialkanälen (29) auf einem Teilkreis angeordnet ist.
4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialkanäle (29) von einem Rändelprofil gebildet werden.
5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Axialkanal (29) in der Mantelfläche (17) der Kolbenstangenführung (3) ausgeführt ist.
6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Axialkanal (29) in der Innenwandung (19) des Zylinders (5) ausgeführt ist.
7. Schwingungsdämpfers nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangenführung (3) in der Mantelfläche (17) eine umlaufende Nut (25) aufweist und sich der mindestens eine Axialkanal (29) von der Nut (25) bis zur Stirnfläche (31 ) erstreckt.
8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangenführung in der Mantelfläche eine umlaufende Nut (25) aufweist, die auf einem Umfangsbereich bis an die Stirnfläche (31 ) versetzt verläuft.
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