WO2015117784A1 - Kolben-zylinder-aggregat mit anschlussorgan aus kunststoff - Google Patents

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WO2015117784A1
WO2015117784A1 PCT/EP2015/050210 EP2015050210W WO2015117784A1 WO 2015117784 A1 WO2015117784 A1 WO 2015117784A1 EP 2015050210 W EP2015050210 W EP 2015050210W WO 2015117784 A1 WO2015117784 A1 WO 2015117784A1
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WO
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piston
connecting member
cylinder unit
cylinder
unit according
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PCT/EP2015/050210
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English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Goll
Jochen Ziegler
Manfred Schuler
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/3207—Constructional features
    • F16F9/3235—Constructional features of cylinders
    • F16F9/3242—Constructional features of cylinders of cylinder ends, e.g. caps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/54—Arrangements for attachment

Definitions

  • the invention relates to a piston-cylinder unit, comprising a cylinder in which a piston rod is mounted axially movable, and at least one connecting member made of plastic is fixed to the piston-cylinder unit, wherein the connecting member has a cylindrical attachment portion, on which the positive or cohesive connection with a component to be connected of the piston-cylinder unit is executed.
  • a piston-cylinder unit is apparent in which the connecting members are made of plastic.
  • the connecting members have a fastening portion with a profiled surface for the positive connection with the cylinder.
  • they In order to make the connecting elements more robust, they have an enveloping body on the outer lateral surface, which is inseparably connected to the connecting element.
  • the connecting members are to be attachable both at one end of the cylinder and on the piston rod, the connecting members have on the side facing the cylinder a conically shaped recess, both for receiving one end of the piston rod, as well as the completion of the gas-filled compensation chamber suitable is.
  • the object of the present invention is to improve the connection member of the piston-cylinder unit so that the connection of the piston rod is improved, without thereby increasing the axial space.
  • the connecting member has a recess for receiving an end of the piston rod, which is cylindrical.
  • the piston-cylinder unit can be provided at both ends, ie on one side of the cylinder and one end of the piston rod, with the same connection member.
  • the double usability of the connecting element on both sides the cylinder of the piston-cylinder unit allows a particularly cost-effective production, further the follow-up costs are also reduced, for example in the form of storage costs.
  • the piston rod Due to the cylindrical shape of the recess, the piston rod is guided radially in the recess and thereby increases the fixation.
  • the cylindrical attachment portion of the connecting member may have on its outer circumferential surface an enveloping body which is preferably non-detachably connected to the connecting member.
  • the enveloping body On its outer surface, the enveloping body may have a profiling which forms a positive connection with a component of the piston-cylinder unit. The enveloping body can also be screwed onto the attachment portion.
  • the cylindrical recess may have a threaded bushing to connect the connecting member with the end of the piston rod screwed.
  • a threaded bushing to connect the connecting member with the end of the piston rod screwed.
  • the threaded bushing may be a separate component, in particular made of metal, which is inserted into the recess. This allows a particularly stable formation of the thread.
  • the threaded bushing is preferably not used in each connecting member, but only in those which are mounted on the piston rod. The attached to the cylinder connecting members then even have a slightly larger volume in the cylindrical recess.
  • the connecting member may be an injection molded part and the threaded bushing be injected into the connecting member. Accordingly, the provision of the threaded bushing must be considered only in the creation of the mold of the injection molding machine, the threaded bushes are then automatically present in each injection molding process, thereby eliminating the subsequent insertion of the threaded bushes.
  • the cylindrical recess can be formed in multiple stages, wherein the diameters of the individual stages decrease from the opening side.
  • the cylindrical recess may have two stages.
  • the narrowest recess thus extends furthest into the connecting element, whereby the piston rod is guided at its free end.
  • the connection member on the side of the compensation space i. At the cylinder end, however, allows the use of different diameters, an increase in the gas space, whereby the axial space length of the piston-cylinder unit can be reduced overall. Since the diameter in the first stage can be much wider than in the second stage, it is in particular possible to provide the same volume for gas as in the embodiment known from DE 10 2009 002 891 A1. However, in comparison to DE 10 2009 002 891 A1, in the multi-stage cylindrical embodiment according to the present invention, the piston rod can be guided better.
  • DE 10 2009 002 891 A1 The disclosure of DE 10 2009 002 891 A1 is fully included in the disclosure of the present application. With regard to the configuration of the enveloping body and the profiling of the fastening section, reference is made to the disclosure content of DE 10 2009 002 891 A1.
  • the cylindrical receptacle may have at least one stiffening rib at its end facing away from the opening.
  • the cylindrical recess occupies only a portion of the length of the connecting member, otherwise Hessen neither fix the piston rod nor hold the gas in the expansion chamber. Accordingly, the recess also has only one opening.
  • These stiffening ribs form a kind of stop for the piston rod when using the connecting member to the piston rod, when used at the bottom of the cylinder can be extended by the use of the stiffening ribs, the height of the recess without the stability of the connecting member suffers.
  • the available volume for the expansion chamber can be extended within the connecting member, which in turn can reduce the overall height of the piston-cylinder unit.
  • the stiffening rib can act on the entire diameter of the cylindrical recess.
  • the stiffening ribs are formed as a kind of projection.
  • the stabilizing effect is optimized.
  • a plurality of stiffening ribs may be provided, which are directed to the center of the cylindrical receptacle. That is, the stiffening ribs are arranged in a star shape with the stiffening ribs meeting in the middle and overlapping.
  • the stiffening ribs are preferably arranged symmetrically, in the case of two stiffening ribs, these are thus arranged as a right-angled cross, in the case of three and more stiffening ribs as a star with symmetrically arranged beams.
  • stiffening ribs may also be arranged parallel, grid-shaped and diamond-shaped, wherein in each case the entire diameter is acted upon at the respective location.
  • the cylindrical recess may have at its bottom or on its stiffening ribs an elastic or yielding element.
  • a yielding element may be provided a spring, in particular a coil spring, or a rubber pad.
  • the piston rod can be held regardless of the presence of the threaded bushing to the enveloping body to bias. This allows movement and noise to avoided or at least reduced.
  • an elastic element may also be installed between the piston rod shoulder and the lateral inner wall of the cylindrical recess.
  • the joint characteristic can be influenced. Furthermore, the elastic element serves to minimize noise.
  • the connecting member may comprise a circumferential ring which engages in a circumferential groove of the cylinder.
  • the bottom-side connecting member can be attached to the cylinder, wherein the lower part of the joint is used as a stop.
  • higher pressure-stroke forces can be supported and in addition the penetration of liquid can be prevented.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising at least one piston-cylinder unit as described above.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a piston-cylinder unit
  • connection member 6 is a connection member in cross section
  • FIG. 7 shows a vibration damper in a first embodiment
  • 8 shows a vibration damper in a second embodiment
  • Fig. 1 shows a piston-cylinder unit 1 in a schematic representation.
  • the piston-cylinder unit 1 may be a vibration damper, a friction damper or a gas spring.
  • the piston-cylinder unit 1 has a cylinder 2, a piston 3 with piston rod 4 and a piston rod guide 5.
  • Connecting members 6 and 7 are arranged at the bottom of the cylinder and at one end of the piston rod 4.
  • the connecting members 6 and 7 are made of plastic, in particular, the connecting members 6 and 7 may be made by plastic injection molding. Preferably, an identical shape is used for the preparation of the connecting members 6 and 7, whereby the manufacturing cost can be minimized. Differences between the connecting members 6 and 7 may result, for example, by the provision of an elastic element between connecting member 6 and piston rod 4, since such an elastic element to a bias voltage between the connecting member 6 and the piston rod 4 is used, whereas the connecting member 7 closes the compensation chamber 8 , which is filled only with a fluid, in particular gas. Therefore, no elastic element is required at the connecting member 7.
  • Figure 2 shows a connecting member 6 in detail.
  • the piston rod 4 is additionally biased by a plate spring 12 against the enveloping body 14.
  • a plate spring 12 for biasing can be used instead of the plate spring 1 2, a coil spring. Due to the cylindrical configuration of the recess 10, the piston rod 4 is guided better.
  • the connecting member 6 On its outer circumferential surface, the connecting member 6 has a profiling, which continues in the enveloping body 14.
  • the enveloping body 14 is connected to the lower region of the connecting member 6, the attachment portion 1 6.
  • the connecting member 6 Above the envelope Body 14, the connecting member 6 has a circumferential ring 18 which limits the attachment portion 1 6 of the connecting member 6.
  • On the circumferential ring 18 follows the bearing portion 20.
  • the connecting member 6 has an opening into which a bearing bush 22 and a bearing bush 22 surrounding rubber joint 24 are inserted.
  • bearing bush 20 instead of the bearing bush 20, alternatively, any other bearing design can be used, which allows a connection to a connected component.
  • the bearing portion can be connected as a ball joint and supported by springs.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a connecting member 6.
  • the connecting member 6 has on the side on which the piston rod 4, a cylindrical recess 26 which comprises two stages.
  • the first stage 30 is positioned, on the side of the bottom 32, the second stage 34.
  • a rubber washer 36 for additionally biasing the piston rod 4.
  • the bottom stage 34 has a smaller diameter than the opening-side step 30, the reduction of
  • Diameter towards the ground is maintained even if more than two stages are provided.
  • the two-stage design of the cylindrical recess 26 ensures that on the one hand, the piston rod 4 is still guided at its free end and on the other hand, when using the connecting member 7 on the bottom side of the cylinder 2, the first stage 30 is an additional space for the fluid in the expansion chamber 8 , In this way, the height of the piston-cylinder unit 1 and thus the axial space can be reduced.
  • This reduction of the installation space is relevant, since the oil volume in the working space and the gas volume in the compensation chamber 8 are more or less predetermined values for damping to be achieved.
  • the diameter of the piston 3 is also predetermined by marginal conditions which are barely alterable. By the described embodiment, however, a maximum of connection strength can be achieved without increasing the axial space.
  • Figure 4 shows a recess 26 with a threaded bushing 38.
  • a threaded bushing 38 can also be provided in a single-stage cylindrical recess 10, furthermore, the recess 26 may also have more than two stages.
  • the threaded bushing 38 is always located on that stage with the smallest diameter, and accordingly on the step 34 at the bottom 32. This will be explained further with reference to FIG.
  • a plate spring 12 can continue to be used. This can, as shown, be supported on the bottom of the first stage 30, but the plate spring can also be supported on the bottom of the connecting member 6.
  • Figure 6 shows a closure member 6 in cross-section, in the upper region of the recess 26 or between the recess 26 and the bearing bush 22.
  • the cylindrical recess 26 can also be continued in a region in which the piston rod 4 is no longer to be introduced.
  • This cavity can be stabilized by stiffening ribs 40.
  • the stiffening ribs 40 are accordingly located at the end of the cylindrical recess 26 remote from the opening.
  • the stiffening ribs 40 can be arranged parallel to one another or crossing, but they are preferably directed towards the center and superimposed on one another and therewith arranged in a star shape.
  • FIG. 6 shows three stiffening ribs which overlap each other in the middle region and thus form a star shape.
  • stiffening ribs are provided, wherein the arms are each spaced at a 60 ° angle from each other.
  • the stiffening ribs are thus evenly distributed in the circumferential direction.
  • the stiffening ribs 40 act on the entire diameter of the recess 26.
  • FIGS. 7 to 9 show preferred embodiments of a piston-cylinder unit 1.
  • FIG. 7 shows a single-tube vibration damper 42.
  • a connecting element 6 made of plastic is fastened to the piston rod 4, and the connecting element 7 on the cylinder 2 is identical to the connecting element 6 in the plastic part. Accordingly, identical molds can be used in the manufacture of the connecting members 6 and 7 by means of injection molding, for example. This also applies to the connecting members 6 and 7 of Figures 8 and 9th
  • the monotube vibration damper 42 according to FIG. 7 furthermore comprises a protective tube 44 in whose upper groove section the encircling ring 18 of the connecting element 6 engages.
  • the circumferential ring 18 of the connecting member 7, however, helps better support the cylinder 2. In this way, the circumferential ring 18 serves once to support the cylinder 2 and on the other hand the improved seal with the protective tube 44.
  • the recess 26 has a dual functionality. When connecting member 6, it serves to receive and fix the piston rod 4. On the connecting member 7, however, it increases the compensation chamber 8, whereby the axial length of the monotube vibration damper 42 can be shortened.
  • the connecting members 6 and 7 of the monotube vibration damper 42 are constructed analogously to the connecting member 6 according to Figure 3, which is why all versions concerning Figure 3 and corresponding modifications can be provided according to Figures 4 and 5 in the single-tube vibration damper 42.
  • the one tube vibration damper 46 includes the connecting members 6 and 7 as shown in Figure 2.
  • the modifications disclosed with reference to FIG. 2 may also occur in the single-tube vibration damper 46.
  • the one-tube vibration damper 46 may be provided with a protective tube 44, in particular the embodiments of the connecting members 6 and 7 are completely independent of the design of the piston 3, the piston rod 4, the piston rod guide 5 and all other components in the interior of the cylinder.
  • the single-tube vibration damper 48 differs from the single-tube vibration damper 42 in that the enveloping body 14 extends to the piston rod 4, which accordingly has a groove for supporting the enveloping body 14.
  • the piston rod is screwed by means of the threaded bushing 38.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kolben-Zylinder-Aggregat (1), umfassend einen Zylinder (2), in dem eine Kolbenstange (4) axial beweglich gelagert ist, und wenigstens ein Anschlussorgan (6,7) aus Kunststoff an dem Kolben-Zylinder-Aggregat (1) axial fixiert ist, wobei das Anschlussorgan (6,7) einen zylindrischen Befestigungsabschnitt (16) aufweist, an dem die Verbindung mit einem zu verbindenden Bauteil (2,4) des Kolben-Zylinder-Aggregats (l)ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussorgan (6,7) eine Ausnehmung (10,26) zur Aufnahme eines Endes der Kolbenstange (4) aufweist die zylindrisch ausgebildet ist.

Description

KOLBEN-ZYLINDER-AGGREGAT MIT ANSCHLUSSORGAN AUS KUNSTSTOFF
Die Erfindung betrifft ein Kolben-Zylinder-Aggregat, umfassend einen Zylinder, in dem eine Kolbenstange axial beweglich gelagert ist, und wenigstens ein ein Anschlussorgan aus Kunststoff an dem Kolben-Zylinder-Aggregat fixiert ist, wobei das Anschlussorgan einen zylindrischen Befestigungsabschnitt aufweist, an dem die form- oder stoffschlüssige Verbindung mit einem zu verbindenden Bauteil des Kolben-Zylinder-Aggregats ausgeführt ist.
Aus der DE 10 2009 002 891 A1 geht ein Kolben-Zylinder-Aggregat hervor, bei dem die Anschlussorgane aus Kunststoff gefertigt sind. Die Anschlussorgane weisen zur formschlüssigen Verbindung mit dem Zylinder einen Befestigungsabschnitt mit einer profilierten Oberfläche auf. Um die Anschlussorgane robuster auszugestalten weisen diese auf der äußeren Mantelfläche einen Hüllkörper auf, der unlösbar mit dem Anschlussorgan verbunden ist.
Da die Anschlussorgane sowohl an einem Ende des Zylinders als auch an der Kolbenstange anbringbar sein sollen, weisen die Anschlussorgane auf der jeweils zum Zylinder gewandten Seite eine konisch geformte Ausnehmung auf, die sowohl zur Aufnahme eines Endes der Kolbenstange, wie auch als Abschluss des gasgefüllten Ausgleichsraums geeignet ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Anschlussorgan des Kolben-Zylinder-Aggregats derart zu verbessern, dass die Anbindung der Kolbenstange verbessert ist, ohne dadurch den axialen Bauraum zu erhöhen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Anschlussorgan eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Endes der Kolbenstange aufweist, die zylindrisch ausgebildet ist.
Auch bei dieser Ausgestaltung der Ausnehmung zur Aufnahme eines Endes der Kolbenstange kann das Kolben-Zylinder-Aggregat an beiden Enden, d.h. an einer Seite des Zylinders und einem Ende der Kolbenstange, mit dem gleichen Anschlussorgan versehen werden. Die Doppelverwendbarkeit des Anschlussorgans an beiden Seiten des Zylinders des Kolben-Zylinder-Aggregats ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung, weiterhin werden die Folgekosten beispielsweise in Form von Lagerkosten ebenso reduziert.
Durch die zylindrische Form der Ausnehmung wird die Kolbenstange in der Ausnehmung radial geführt und dadurch die Fixierung erhöht.
Vorzugsweise kann der zylindrische Befestigungsabschnitt des Anschlussorgans auf seiner äußeren Mantelfläche einen Hüllkörper aufweisen, der bevorzugt unlösbar mit dem Anschlussorgan verbunden ist. Auf seiner äußeren Oberfläche kann der Hüllkörper eine Profilierung aufweisen, die mit einem Bauteil des Kolben-Zylinder- Aggregats eine Formschlussverbindung bildet. Der Hüllkörper kann aber auch auf den Befestigungsabschnitt aufgeschraubt sein.
Vorzugsweise kann die zylindrische Ausnehmung eine Gewindebuchse aufweisen, um das Anschlussorgan mit dem Ende der Kolbenstange schraubend zu verbinden. Eine derartige Befestigung der Kolbenstange ist erst durch die zylindrische Formgebung der Ausnehmung zur Aufnahme des Endes der Kolbenstange möglich. Auf diese Art und Weise lässt sich die Kolbenstange besonders fest und dauerhaft mit einem Anschlussorgan verbinden. Wird ein Anschlussorgan am Zylinder befestigt stört die Gewindebuchse andererseits nicht. Das bei dieser Einbauposition in der Ausnehmung vorhandene Gas füllt auch die Gewindezwischenräume und wird auch nicht beim Komprimieren oder Dekomprimieren negativ beeinflusst.
In einer Alternative kann die Gewindebuchse ein separates Bauteil, insbesondere aus Metall, sein, das in die Ausnehmung eingesetzt ist. Dies ermöglicht eine besonders stabile Ausformung des Gewindes. In diesem Fall wird die Gewindebuchse bevorzugt nicht in jedes Anschlussorgan eingesetzt, sondern nur in diejenigen, die an der Kolbenstange montiert werden. Die am Zylinder befestigten Anschlussorgane weisen dann sogar noch ein geringfügig größeres Volumen in der zylindrischen Ausnehmung auf. Mit besonderem Vorzug kann das Anschlussorgan ein Spritzgussteil sein und die Gewindebuchse in das Anschlussorgan eingespritzt sein. Dementsprechend muss das Vorsehen der Gewindebuchse lediglich bei der Erstellung der Form der Spritzgießmaschine berücksichtigt werden, die Gewindebuchsen sind dann automatisch bei jedem Spritzgießvorgang vorhanden, wodurch das spätere Einsetzen der Gewindebuchsen entfällt.
Vorteilhafter Weise kann die zylindrische Ausnehmung mehrstufig ausgebildet sein, wobei die Durchmesser der einzelnen Stufen von der Öffnungsseite her abnehmen. Insbesondere kann die zylindrische Ausnehmung zwei Stufen aufweisen. Die engste Ausnehmung reicht somit am Weitesten in das Anschlussorgan hinein, wodurch die Kolbenstange an ihrem freien Ende geführt ist. Bei Einsatz des Anschlussorgans an der Seite des Ausgleichsraums, d.h. am Zylinderende, ermöglicht die Verwendung der unterschiedlichen Durchmesser dagegen eine Vergrößerung des Gasraumes, wodurch die axiale Bauraumlänge des Kolben-Zylinder-Aggregats insgesamt verringert werden kann. Da der Durchmesser in der ersten Stufe sehr viel breiter ausfallen kann als in der zweiten Stufe ist es insbesondere möglich, das gleiche Volumen für Gas bereitzustellen wie bei der aus der DE 10 2009 002 891 A1 bekannten Ausführungsform. Jedoch lässt sich im Vergleich zur DE 10 2009 002 891 A1 bei der mehrstufigen zylindrischen Ausbildung gemäß der vorliegenden Erfindung die Kolbenstange besser führen.
Dabei wird der Offenbarungsgehalt der DE 10 2009 002 891 A1 vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen. Bezüglich der Ausgestaltung des Hüllkörpers und der Profilierung des Befestigungsabschnittes wird auf den Offenbarungsgehalt der DE 10 2009 002 891 A1 verwiesen.
Mit besonderem Vorteil kann die zylindrische Aufnahme an ihrem öffnungsabge- wandten Ende wenigstens eine Versteifungsrippe aufweisen. Die zylindrische Ausnehmung belegt nur einen Teil der Länge des Anschlussorgans, andernfalls Hessen sich weder die Kolbenstange fixieren noch das Gas im Ausgleichsraum halten. Dementsprechend hat die Ausnehmung auch nur eine Öffnung. Am öffnungsabgewand- ten Ende, also am Boden bzw. an der Decke der zylindrischen Ausnehmung, können ein oder mehrere Versteifungsrippen angeordnet sein. Diese Versteifungsrippen bilden bei Verwendung des Anschlussorgans an der Kolbenstange eine Art Anschlag für die Kolbenstange, bei Einsatz am Boden des Zylinders kann durch die Verwendung der Versteifungsrippen die Höhe der Ausnehmung erweitert werden, ohne dass die Stabilität des Anschlussorgans leidet. Insbesondere kann auf diese Art und Weise wiederum das für den Ausgleichsraum zur Verfügung stehende Volumen innerhalb des Anschlussorgans erweitert werden, wodurch sich wiederum die Gesamtbauhöhe des Kolben-Zylinder-Aggregats verringern lässt.
Vorteilhafterweise kann die Versteifungsrippe den gesamten Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung beaufschlagen. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Versteifungsrippen wie eine Art Vorsprung ausgebildet sind. Erstecken sich die Versteifungsrippen jedoch über den gesamten Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung, ist die stabilisierende Wirkung optimiert.
Mit besonderem Vorteil können mehrere Versteifungsrippen vorgesehen sein, die zum Mittelpunkt der zylindrischen Aufnahme gerichtet sind. Das heißt, dass die Versteifungsrippen sternförmig angeordnet sind wobei sich die Versteifungsrippen in der Mitte treffen und überschneiden. Die Versteifungsrippen sind dabei bevorzugt symmetrisch angeordnet, im Fall von zwei Versteifungsrippen sind diese also als rechtwinkliges Kreuz angeordnet, im Fall von drei und mehr Versteifungsrippen als Stern mit symmetrisch angeordneten Strahlen.
Alternativ können die Versteifungsrippen auch parallel, gitterförmig und rautenförmig angeordnet sein, wobei jeweils der gesamte Durchmesser an der jeweiligen Stelle beaufschlagt ist.
Vorzugsweise kann die zylindrische Ausnehmung an ihrem Boden oder auf ihren Versteifungsrippen ein elastisches bzw. nachgebendes Element aufweisen. Als nachgebendes Element kann eine Feder, insbesondere eine Spiralfeder, oder eine Auflage aus Gummi vorgesehen sein. Mit diesem elastischen Element kann die Kolbenstange unabhängig vom Vorhandensein der Gewindebuchse zum Hüllkörper auf Vorspannung gehalten werden. Dadurch können Bewegungen und Geräusche ver- mieden oder zumindest verringert werden. Unabhängig von der Anbringung eines elastischen Elements zwischen der Kolbenstange und ihrer Stützfläche in der Ausnehmung kann ein derartiges Element auch zwischen der Kolbenstangenschulter und der seitlichen Innenwand der zylindrischen Ausnehmung verbaut sein.
Durch die elastische Lagerung der Kolbenstange kann die Gelenkkennlinie beein- flusst werden. Weiterhin dient das elastische Element der Geräuschminimierung.
Vorteilhafterweise kann das Anschlussorgan ein umlaufenden Ring aufweisen, der in eine umlaufende Nut des Zylinders eingreift. Mit diesem Ring kann das bodenseitige Anschlussorgan am Zylinder angebracht werden, wobei der untere Teil des Gelenks als Anschlag benutzt wird. Dadurch können höhere Druckanschlagkräfte abgestützt werden und zusätzlich das Eindringen von Flüssigkeit verhindert werden.
Daneben betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug umfassend wenigstens ein Kolben-Zylinder-Aggregat wie oben beschrieben.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Figuren und Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Kolben-Zylinder-Aggregats,
Fig. 2 ein Anschlussorgan in einer ersten Ausgestaltung,
Fig. 3 ein Anschlussorgan in einer zweiten Ausgestaltung,
Fig. 4 ein Anschlussorgan in einer dritten Ausgestaltung,
Fig. 5 ein Anschlussorgan in einer vierten Ausgestaltung,
Fig. 6 ein Anschlussorgan in Querschnitt,
Fig. 7 einen Schwingungsdämpfer in einer ersten Ausgestaltung, Fig. 8 einen Schwingungsdämpfer in einer zweiten Ausgestaltung, und
Fig. 9 einen Schwingungsdämpfer in einer dritten Ausgestaltung.
Fig. 1 zeigt ein Kolben-Zylinder-Aggregat 1 in prinzipieller Darstellung. Bei dem Kolben-Zylinder-Aggregat 1 kann es sich einen Schwingungsdämpfer, einen Reibungsdämpfer oder eine Gasfeder handeln. Das Kolben-Zylinder-Aggregat 1 weist einen Zylinder 2, einen Kolben 3 mit Kolbenstange 4 sowie eine Kolbenstangenführung 5 auf. Anschlussorgane 6 und 7 sind am Boden des Zylinders und an einem Ende der Kolbenstange 4 angeordnet.
Die Anschlussorgane 6 und 7 sind aus Kunststoff, insbesondere können die Anschlussorgane 6 und 7 durch Kunststoff-Spritzguss hergestellt sein. Vorzugsweise wird zur Herstellung der Anschlussorgane 6 und 7 eine identische Form verwendet, wodurch die Herstellungskosten minimiert werden können. Unterschiede zwischen den Anschlussorganen 6 und 7 können sich beispielsweise durch das Vorsehen eines elastischen Elements zwischen Anschlussorgan 6 und Kolbenstange 4 ergeben, da ein derartiges elastisches Element zu einer Vorspannung zwischen dem Anschlussorgan 6 und der Kolbenstange 4 dient, wohingegen das Anschlussorgan 7 den Ausgleichsraum 8 abschließt, der lediglich mit einem Fluid, insbesondere Gas, gefüllt ist. Daher wird beim Anschlussorgan 7 kein elastisches Element benötigt.
Figur 2 zeigt ein Anschlussorgan 6 im Detail. Auf der dem Zylinder 2 zugewandten Seite weist das Anschlussorgan 6 eine zylindrische Ausnehmung 10 auf. Die Kolbenstange 4 ist zusätzlich durch eine Tellerfeder 12 gegen den Hüllkörper 14 vorgespannt. Zum Vorspannen kann statt der Tellerfeder 1 2 auch eine Spiralfeder verwendet werden. Aufgrund der zylindrischen Ausgestaltung der Ausnehmung 10 ist die Kolbenstange 4 besser geführt.
Auf seiner äußeren Mantelfläche weist das Anschlussorgan 6 eine Profilierung auf, die sich im Hüllkörper 14 fortsetzt. Der Hüllkörper 14 ist mit dem unteren Bereich des Anschlussorgans 6, dem Befestigungsabschnitt 1 6, verbunden. Oberhalb des Hüll- körpers 14 besitzt das Anschlussorgan 6 einen umlaufenden Ring 18, der den Befestigungsabschnitt 1 6 des Anschlussorgans 6 begrenzt. Auf den umlaufenden Ring 18 folgt der Lagerabschnitt 20. In diesem Bereich bzw. Abschnitt weist das Anschlussorgan 6 eine Öffnung auf, in die eine Lagerbuchse 22 und ein die Lagerbuchse 22 umgebendes Gummigelenk 24 eingefügt sind.
Statt der Lagerbuchse 20 kann alternativ jede andere Lagerausgestaltung verwendet werden, die eine Anbindung an ein angeschlossenes Bauteil erlaubt. Insbesondere kann der Lagerabschnitt als Kugelgelenk angebunden und mit Federn abgestützt werden.
Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede im Hinblick auf die Ausgestaltung gemäß Figur 2 besprochen, dabei werden abgesehen von den Bezugszeichen 6 und 7 für die Anschlussorgane als solche gleiche Bezugszeichen für gleiche Vorrichtungen bzw. Abschnitte und Elemente verwendet, die sich insbesondere im Hinblick auf die bereits offenbarte Funktionalitäten und Eigenschaften entsprechen.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Anschlussorgans 6. Das Anschlussorgan 6 weist an der Seite, auf der die Kolbenstange 4 liegt, eine zylindrische Ausnehmung 26 auf, die zwei Stufen umfasst. Auf der Seite der Öffnung 28 ist die erste Stufe 30 positioniert, auf der Seite des Boden 32 die zweite Stufe 34. Zwischen der Kolbenstange 4 und dem Boden 32 befindet sich eine Gummischeibe 36 zum zusätzlichen Vorspannen der Kolbenstange 4. Die bodenseitige Stufe 34 hat einen kleineren Durchmesser als die öffnungseitige Stufe 30, wobei die Verringerung des
Durchmessers zum Boden hin auch beibehalten wird, wenn mehr als zwei Stufen vorgesehen sind.
Durch die zweistufige Ausbildung der zylindrischen Ausnehmung 26 wird erreicht, dass einerseits die Kolbenstange 4 weiterhin an ihrem freien Ende geführt ist und andererseits bei Verwendung des Anschlussorgans 7 auf der Bodenseite des Zylinders 2 die erste Stufe 30 einen zusätzlichen Raum für das Fluid im Ausgleichsraum 8 darstellt. Auf dieser Art und Weise kann die Höhe des Kolben-Zylinder Aggregats 1 und damit der axiale Bauraum verringert werden. Diese Verringerung des Bauraums ist relevant, da das Ölvolumen im Arbeitsraum und das Gasvolumen im Ausgleichsraum 8 für eine zu erzielende Dämpfung mehr oder weniger vorgegebene Größen sind, weiterhin ist auch der Durchmesser des Kolbens 3 durch kaum abzuändernde Randbedingungen vorgegeben. Durch die beschriebene Ausgestaltung lässt sich aber ein Höchstmaß an Verbindungsfestigkeit erzielen, ohne den axialen Bauraum zu vergrößern.
Figur 4 zeigt eine Ausnehmung 26 mit einer Gewindebuchse 38. Selbstverständlich kann eine Gewindebuchse 38 auch bei einer einstufigen zylindrischen Ausnehmung 10 vorgesehen werden, weiterhin kann die Ausnehmung 26 auch mehr als zwei Stufen aufweisen. Die Gewindebuchse 38 befindet selbstverständlich immer auf derjenigen Stufe mit dem kleinsten Durchmesser, und dementsprechend auf der Stufe 34 am Boden 32. Dies wird mit Bezug auf Figur 5 weiter erläutert.
Durch Verwendung der Gewindebuchse 38 ist die Kolbenstange 4 bereits in der Ausnehmung 26 fixiert, weswegen der Hüllkörper 14 nur noch den umlaufenden Ring 18 umgreift bzw. abstützt oder alternativ auch noch einen Teil des Befestigungsabschnitts 1 6 entlangreicht. Der Hüllkörper 14 muss also nicht mehr bis zur Kolbenstange 4 reichen und diese fixieren und abstützen, vielmehr kann der Hüllkörper 14 am Befestigungsabschnitt 16 enden. Zum Vorspannen und Sichern der Kolbenstange 4 kann weiterhin eine Tellerfeder 12 verwendet werden. Diese kann sich, wie abgebildet, am Boden der ersten Stufe 30 abstützen, die Tellerfeder kann sich aber auch am Boden des Anschlussorgans 6 abstützen.
Figur 6 zeigt ein Abschlussorgan 6 in Querschnitt, und zwar im oberen Bereich der Ausnehmung 26 oder zwischen Ausnehmung 26 und der Lagerbuchse 22. Die zylindrische Ausnehmung 26 kann auch in einen Bereich fortgesetzt werden, in den die Kolbenstange 4 nicht mehr eingeführt werden soll. Dieser Hohlraum kann durch Versteifungsrippen 40 stabilisiert werden. Die Versteifungsrippen 40 befinden sich demnach am öffnungsabgewandten Ende der zylindrischen Ausnehmung 26. Die Versteifungsrippen 40 können parallel zueinander oder kreuzend angeordnet werden, bevorzugt sind sie jedoch zum Mittelpunkt gerichtet und einander überlagernd und da- mit sternförmig angeordnet. Figur 6 zeigt drei Versteifungsrippen, die sich im mittleren Bereich gegenseitig überlagern und so eine Sternform bilden. Besonders bevorzugt sind drei Versteifungsrippen vorgesehen, wobei die Arme jeweils in einem 60°- Winkel voneinander beabstandet sind. Die Versteifungsrippen sind also in Umfangs- richtung gleichmäßig verteilt. Die Versteifungsrippen 40 beaufschlagen den gesamten Durchmesser der Ausnehmung 26.
Die Figuren 7 - 9 zeigen bevorzugte Ausführungsformen eines Kolben-Zylinder- Aggregats 1 .
Figur 7 zeigt einen Einrohr-Schwingungsdämpfer 42. An der Kolbenstange 4 ist ein Anschlussorgan 6 aus Kunststoff befestigt und das Anschlussorgan 7 am Zylinder 2 ist im Kunststoffteil identisch zum Anschlussorgan 6 ausgebildet. Dementsprechend können bei Herstellung der Anschlussorgane 6 und 7 mittels beispielsweise Spritz- guss identische Formen verwendet werden. Dies gilt ebenso für die Anschlussorgane 6 und 7 der Figuren 8 und 9.
Der Einrohr-Schwingungsdämpfer 42 gemäß Figur 7 umfasst weiterhin ein Schutzrohr 44, in dessen oberen Nutabschnitt der umlaufende Ring 18 des Anschlussorgans 6 eingreift. Der umlaufende Ring 18 des Anschlussorgans 7 hilft dagegen den Zylinder 2 besser abzustützen. Auf diese Art und Weise dient der umlaufende Ring 18 einmal zum Abstützen des Zylinders 2 und zum anderen der verbesserten Abdichtung mit dem Schutzrohr 44. Ebenso hat die Ausnehmung 26 eine Doppelfunktionalität. Beim Anschlussorgan 6 dient sie zur Aufnahme und Fixierung der Kolbenstange 4. Am Anschlussorgan 7 vergrößert sie dagegen den Ausgleichsraum 8, wodurch die axiale Länge des Einrohr-Schwingungsdämpfers 42 verkürzt werden kann. Diese Doppelfunktionalitäten werden ebenso in den Einrohr-Schwingungsdämpfern 46 und 48 der Figuren 8 und 9 realisiert.
Die Anschlussorgane 6 und 7 des Einrohr-Schwingungsdämpfers 42 sind dabei analog zum Anschlussorgan 6 gemäß Figur 3 aufgebaut, weswegen alle Ausführungen betreffend Figur 3 und auch entsprechende Abwandlungen gemäß den Figuren 4 und 5 beim Einrohr- Schwingungsdämpfer 42 vorgesehen werden können. Der Ein- rohr-Schwingungsdämpfer 46 umfasst dagegen die Anschlussorgane 6 und 7 wie in Figur 2 gezeigt. Selbstverständlich können auch die zu Figur 2 offenbarten Abwandlungen beim Einrohr-Schwingungsdämpfer 46 vorkommen. Ebenso selbstverständlich kann der Einrohr- Schwingungsdämpfer 46 mit einem Schutzrohr 44 versehen werden, insbesondere sind die Ausgestaltungen der Anschlussorgane 6 und 7 völlig unabhängig von der Ausgestaltung des Kolbens 3, der Kolbenstange 4, der Kolbenstangenführung 5 und allen weiteren Bauteilen im Inneren des Zylinders 2. Der Einrohr-Schwingungsdämpfer 48 unterscheidet sich vom Einrohr-Schwingungsdämpfer 42 dahingehend, dass der Hüllkörper 14 bis zur Kolbenstange 4 reicht, die dementsprechend zum Abstützen des Hüllkörpers 14 eine Nut aufweist. Beim Einrohr- Schwingungsdämpfer 42 ist die Kolbenstange dagegen mittels der Gewindebuchse 38 verschraubt.
Bezuqszeichen Kolben-Zylinder-Aggregat
Zylinder
Kolben
Kolbenstange
Kolbenstangenführung
Anschlussorgan
Anschlussorgan
Ausgleichsraum
zylindrische Ausnehmung
Tellerfeder
Hüllkörper
Befestigungsabschnitt
umlaufender Ring
Lagerabschnitt
Lagerbuchse
Gummigelenk
zylindrische Ausnehmung
Öffnung
erste Stufe
Boden
zweite Stufe
Gummischeibe
Gewindebuchse
Versteifungsrippe
Einrohr-Schwingungsdämpfer
Schutzrohr
Einrohr-Schwingungsdämpfer
Einrohr-Schwingungsdämpfer

Claims

Patentansprüche
1 . Kolben-Zylinder-Aggregat (1 , 42, 46, 48), umfassend einen Zylinder (2), in dem eine Kolbenstange (4) axial beweglich gelagert ist, und wenigstens ein Anschlussorgan (6, 7) aus Kunststoff an dem Kolben-Zylinder-Aggregat (1 , 42, 46, 48) axial fixiert ist, wobei das Anschlussorgan (6, 7) einen zylindrischen Befestigungsabschnitt (16) aufweist, an dem die Verbindung mit einem zu verbindenden Bauteil (2, 4) des Kolben-Zylinder-Aggregats (1 , 42, 46, 48) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussorgan (6, 7) eine Ausnehmung (10, 26) insbesondere zur Aufnahme eines Endes der Kolbenstange (4) aufweist, die zylindrisch ausgebildet ist.
2. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Ausnehmung (10, 26) eine Gewindebuchse (38) aufweist, um das Anschlussorgan (6, 7) mit einem Ende der Kolbenstange (4) zu verschrauben.
3. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussorgan (6, 7) ein Spritzgussteil ist und die Gewindebuchse (38) in das Anschlussorgan (6, 7) eingespritzt ist.
4. Kolben-Zylinder-Aggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Ausnehmung (26) mehrstufig ausgebildet ist, wobei die Durchmesser der einzelnen Stufen (30, 34) von der Öffnungsseite her abnehmen.
5. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Ausnehmung (26) zwei Stufen (30, 34) aufweist.
6. Kolben-Zylinder-Aggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Ausnehmung (1 0, 26) an ihrem kolbenstan- genabgewandten bzw. zylinderabgewandten Ende wenigstens eine Versteifungsrippe (40) aufweist.
7. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsrippe (40) den gesamten Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung (10, 26) beaufschlagt.
8. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Versteifungsrippen (40) vorgesehen sind, die zum Mittelpunkt der zylindrischen Ausnehmung (10, 26) gerichtet sind.
9. Kolben-Zylinder-Aggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Ausnehmung (1 0, 26) an ihrem Boden oder auf den Versteifungsrippen (40) ein elastisches Element (36) aufweist.
10. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als elastisches Element (36) eine Feder, insbesondere eine Spiralfeder, oder eine Auflage aus Gummi vorgesehen ist.
1 1 . Kolben-Zylinder-Aggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (4) am Anschlussorgan (6) durch eine Feder (12), insbesondere eine Tellerfeder oder Spiralfeder, abgestützt ist.
12. Kolben-Zylinder-Aggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussorgan (6, 7) einen umlaufenden Ring (18) aufweist, der in eine umlaufende Nut des Zylinders (2) eingreift.
13. Kraftfahrzeug umfassend wenigstens ein Kolben-Zylinder-Aggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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