WO2016193211A1 - Vibration damper with a traction stop - Google Patents
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- WO2016193211A1 WO2016193211A1 PCT/EP2016/062164 EP2016062164W WO2016193211A1 WO 2016193211 A1 WO2016193211 A1 WO 2016193211A1 EP 2016062164 W EP2016062164 W EP 2016062164W WO 2016193211 A1 WO2016193211 A1 WO 2016193211A1
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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
- F16F9/58—Stroke limiting stops, e.g. arranged on the piston rod outside the cylinder
- F16F9/585—Stroke limiting stops, e.g. arranged on the piston rod outside the cylinder within the cylinder, in contact with working fluid
Definitions
- the invention relates to a vibration damper having the features of the preamble of patent claim 1.
- Such a vibration damper is known from document EP 1 544 499 B1.
- a vibration damper is described with a stop acting in the pulling direction (ie, in the direction of an extension movement of the piston rod out of the damper tube) (also referred to as “pull stop” for short) .
- the movements of the piston rod are guided by the piston rod guide via a guide surface enclosing the piston rod
- the stop stop comprises a stop ring located on the piston rod and a stop shoulder provided on the piston rod guide
- the stop stop is used, on the one hand, to limit an extension movement of the piston rod out of the damper tube (a so - called rebound stroke of the piston rod) This function is described in EP 1 544 499 Bl referred to as "stroke limitation”.
- EP 1 544 499 B1 proposes that the piston rod guide between the stop shoulder and the guide surface has an annular deformation zone with a recess which, in the event of overloading, permits deformation of the stop shoulder while absorbing axial forces. A plastic deformation of the stop shoulder in case of overload is therefore deliberately accepted in the subject matter of EP 1 544 499 B1.
- deformations and settlements which the stop ring leaves on the piston rod guide are referred to as "unavoidable” in EP 1 544 499 B1 (cf, paragraph [0008].)
- the deformation zone is intended to protect the guide surface against deformations and settling phenomena In order to achieve this, the deformation zone should absorb the plastic deformations of the stop shoulder, as stated in paragraph [0008]: "In particular, those in continuous operation are avoidable settlements or deformations, which leaves the stop ring on the piston rod guide, absorbed and absorbed by the stop shoulder. "
- the present invention is based on the object, a vibration damper of the type mentioned in such a way that damage to the piston rod surface is effectively avoided even at very high impact forces.
- the piston rod guide has a base body made of sintered metal, which has a receptacle for the insert part, wherein the insert part is inserted into the receptacle and connected to the base body, wherein the insert part at least in the area in which it from a certain extension path the piston rod comes into contact with the stop ring, comprising a material having a higher yield point R p o i2 and a higher tensile strength R m than the sintered metal of the main body.
- the present invention thus proposes to form the piston rod guide from elements which consist of different materials.
- the measure according to the invention that the main body and the insert part have different materials, allows the designer to optimally adapt these components by appropriate choice of materials to the particular requirements that are placed on these components.
- the main body is made of sintered metal and can therefore be produced inexpensively by a sintering process.
- the sintering process allows both the guide surface for guiding the piston rod movements and the receptacle required for the insert part to be easily and without additional operations such as e.g. To provide machining operations on or in the body.
- the sintered metallic material of the base body has a certain elasticity, so that the piston rod guide is not altogether too rigid.
- the insert part has a material which has a higher yield strength R p0i 2 and a higher tensile strength R m than the sintered metal of the main body.
- the targeted selection of a material for the insert with a significantly higher yield strength and tensile strength ensures that the insert does not plastically deform even with very large impact forces.
- the solution according to EP 1 544 499 B1 fundamentally differs from the solution approach of the present invention, so that EP 1 544 499 B1 points in a completely different direction than the present invention.
- the insert part consists of a hard metal, e.g. from 42CrMo4. This has the advantage that is achieved by the targeted selection of a material for the insert with a significantly higher yield strength and tensile strength than the material of the body that the insert does not plastically deform even with very large impact forces.
- the insert part is formed as an annular element which is inserted into the receptacle of the base body and connected to the base body.
- the insert part may be connected in different ways with the base body, in particular, the insert part with the main body form a non-positive / positive and / or a cohesive connection.
- the insert can be pressed into a cylindrically shaped receptacle of the body, glued, soldered or welded.
- the diameter of the annular insert part in relation to the cylindrical receptacle of the main body is dimensioned such that the insert part forms an at least frictional connection with the main body. per is pressed into the receptacle.
- the material characteristic flow limit R p o i2 and tensile strength R m of the insert part are greater than the corresponding material properties of the piston rod material. This means that the said material characteristic values of the material of the insert part in this embodiment not only relative to the material values of the main body of the piston rod guide are selected, but also relative to the material values of the piston rod material. This ensures that no deformations of the insert occur even at high impact forces, which can lead to a leak or malfunction due to increased piston rod friction.
- Figure 1 shows a vibration damper according to the invention in an axial half section in an engaged position of the stopper ring 4 with the piston rod guide 3;
- a vibration damper according to the invention is shown in axial half section.
- the damper tube 1 receives a reciprocating in the damper tube 1 in the axial direction piston rod 2.
- a working piston 10 is arranged on the piston rod 2, a working piston 10 is arranged.
- the working piston 10 divides the interior of the damper tube 1 in a piston rod-side working space 11 and a piston rod remote working space 12.
- the piston rod side working space 12 is closed by a piston rod guide 3, which is connected to the damper tube 1.
- the piston rod 2 is guided in its oscillating entry and exit movement in the damper tube 1.
- a stop ring 4 is arranged, which is designed for example as a snap ring or spring ring.
- the stop ring 4 is inserted into a receiving groove 13 provided in the piston rod 2. From a certain Ausfahrweg by which the piston rod 2 is extended from the damper tube 1, the stop ring 4 enters into contact with the piston rod guide. 3 Fig. 1 shows the situation in which the stop ring 4 comes into contact with the piston rod guide 3.
- the piston rod guide 3 comprises a base body 7, which is made, for example, of a sintered metal as a sintered component.
- the main body 7 has a receptacle 8 for a stop element 5.
- the stop element 5 is formed as an insert 6, that is, it is inserted into the receptacle 8.
- the stop element 5 is firmly connected to the base body 7.
- the fixed connection between the stop element 5 and the main body 7 can be achieved by pressing the stop element 5 into the receptacle 8.
- the stop element is annular and the receptacle 8 has a cylindrical cross-section.
- the diameter of the receptacle 8 and the outer diameter of the annular stop element 5 are coordinated so that there is a diameter coverage, the leads to a sufficiently tight interference fit.
- Alternatives to pressing the stop element 5 into the receptacle 8 are possible.
- the stop element 5 can also be materially inserted by a welding process, for example, a friction welding process such as rotary friction welding or a beam welding process such as laser beam welding or electron beam welding in the recording.
- a welding process for example, a friction welding process such as rotary friction welding or a beam welding process such as laser beam welding or electron beam welding in the recording.
- the stop element 5 is integrally inserted by an adhesive bond or a solder joint in the receptacle 8 and thereby firmly connected to the piston rod guide 3.
- the main body 7 of the piston rod guide 3 is made of a sintered metal material, for example of sintered steel Sint-Cl l as a sintered component.
- This material has a yield point R p o i2 of 290 MPa and a tensile strength R m of 390 MPa.
- the elongation at break, d .h. the elongation A occurring up to a fraction of the sample is 1% for this material.
- the stop element 5 consists of the steel material 42CrMo4. This material has a yield point R p o , 2 of 750 MPa and a tensile strength R m of 1100 MPa.
- the elongation at break A is 11% for this material.
- the material WNB 791 A2 is used in the concrete embodiment. This material has a yield strength R p o i2 of 500 MPa, a tensile strength R m of 775 MPa and an elongation at break of 6%.
- the snap ring consists of the material according to DIN EN 10270-1 or 2 and has a tensile strength R m in the range 1840 MPa to 2040 MPa. LIST OF REFERENCE NUMBERS
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Abstract
The invention relates to a vibration damper for motor vehicles, in particular commercial vehicles, having a damper tube (1), a piston rod (2) which can be moved to and fro in the damper tube (1) along a shock absorber longitudinal axis, wherein a piston rod guide (3) is arranged on the damper tube (1) in order to guide the movements of the piston rod (2), wherein a stop ring (4) is provided on the piston rod (2), wherein a stop element (5) is arranged on that side of the piston rod guide (3) which faces the stop ring (4), wherein the stop element (5) is configured as an insert part (6) and is connected to the piston rod guide (3), wherein the stop ring (4) comes into contact with the insert part (6) after a defined extending travel during an extending movement of the piston rod (2) out of the damper tube (1), and limits the extending movement. In order to develop a vibration damper of the type mentioned at the outset in such a way that damage of the piston rod surface is avoided effectively even in the case of very high stop forces, it is proposed that the piston rod guide (3) has a main body (7) made from sintered material which has a receptacle (8) for the insert part (6), wherein the insert part (6) is inserted into the receptacle (8) and is connected to the main body (7), wherein the insert part (6) has, at least in the region in which it comes into contact with the stop ring (4) after a defined extending travel of the piston rod (2), a material which has a higher yield point Rp0.2 and a higher tensile strength Rm than the sintered material of the main body (7).
Description
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Schwingungsdämpfer mit Zuganschlag Vibration damper with cable stop
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. The invention relates to a vibration damper having the features of the preamble of patent claim 1.
Ein derartiger Schwingungsdämpfer ist aus der Druckschrift EP 1 544 499 Bl bekannt. Dort wird ein Schwingungsdämpfer mit einem in Zugrichtung (d.h . in Richtung einer Ausfahrbewegung der Kolbenstange aus dem Dämpferrohr heraus) wirksamen Anschlag beschrieben (auch kurz als„Zuganschlag " bezeichnet). Die Bewegungen der Kolbenstange werden durch die Kolbenstangenführung über eine die Kolbenstange umschließende Führungsfläche geführt. Der Zuganschlag umfasst einen auf der Kolbenstange befindlichen Anschlagring und eine an der Kolbenstangenführung vorgesehene Anschlagschulter. Der Zuganschlag dient einerseits dazu, eine Ausfahrbewegung der Kolbenstange aus dem Dämpferrohr (eine so genannte Zugstufenbewegung der Kolbenstange) zu begrenzen. Diese Funktion wird in der EP 1 544 499 Bl als„Hubbegrenzung " bezeichnet. Eine weitere Aufgabe des aus der EP 1 544 499 Bl bekannten Zuganschlags ist es andererseits, auch im Überlastfall, d .h. bei sehr hohen Anschlagkräften, die eine plastische Verformung des Werkstoffs der Kolbenstangenführung bewirken, eine mechanische Beschädigung der Kolbenstangenoberfläche durch das verformte Material der Kolbenstangenführung zu vermeiden. Gleichzeitig soll eine geringe Bauhöhe in axialer Richtung erreicht werden. Such a vibration damper is known from document EP 1 544 499 B1. There, a vibration damper is described with a stop acting in the pulling direction (ie, in the direction of an extension movement of the piston rod out of the damper tube) (also referred to as "pull stop" for short) .The movements of the piston rod are guided by the piston rod guide via a guide surface enclosing the piston rod The stop stop comprises a stop ring located on the piston rod and a stop shoulder provided on the piston rod guide The stop stop is used, on the one hand, to limit an extension movement of the piston rod out of the damper tube (a so - called rebound stroke of the piston rod) This function is described in EP 1 544 499 Bl referred to as "stroke limitation". Another object of the Zuganschlags known from EP 1 544 499 Bl, it is on the other hand, even in case of overload, d .h. at very high impact forces, which cause a plastic deformation of the material of the piston rod guide, to avoid mechanical damage to the piston rod surface by the deformed material of the piston rod guide. At the same time a low height in the axial direction should be achieved.
Um diese Ziele zu erreichen schlägt die der EP 1 544 499 Bl zu Grunde liegende Erfindung vor, dass die Kolbenstangenführung zwischen der Anschlagschulter und der Führungsfläche eine ringförmige Deformationszone mit einer Ausnehmung aufweist, welche im Überlastfall eine Verformung der Anschlagschulter unter Aufnahme axialer Kräfte ermöglicht. Eine plastische Verformung der Anschlagschulter im Überlastfall wird beim Gegenstand der EP 1 544 499 Bl also bewusst in Kauf genommen. Verformungen und Setzungen, die der Anschlagring an der Kolbenstangenführung hinterlässt, werden in der EP 1 544 499 Bl als„unvermeidbar" bezeichnet (vgl . Abs [0008]). Durch die Deformationszone soll die Führungsfläche gegenüber Verformungen und Setzerscheinungen geschützt werden . Es soll sichergestellt werden, dass kein verformtes Material der Anschlagschulter bzw. der Führungsfläche mit der Kolbenstange in Kontakt kommen und die Kolbenstangenoberfläche mechanisch beschädigen kann. Um dies zu erreichen, soll die Deformationszone die plastischen Verformungen der Anschlagschulter auffangen . So heißt es im Abs. [0008]:„Insbesondere werden die im Dauerbetrieb unver-
meidbaren Setzungen bzw. Verformungen, die der Anschlagring an der Kolbenstangenführung hinter- lässt, absorbiert und von der Anschlagschulter aufgenommen. " In order to achieve these objectives, the invention underlying EP 1 544 499 B1 proposes that the piston rod guide between the stop shoulder and the guide surface has an annular deformation zone with a recess which, in the event of overloading, permits deformation of the stop shoulder while absorbing axial forces. A plastic deformation of the stop shoulder in case of overload is therefore deliberately accepted in the subject matter of EP 1 544 499 B1. Deformations and settlements which the stop ring leaves on the piston rod guide are referred to as "unavoidable" in EP 1 544 499 B1 (cf, paragraph [0008].) The deformation zone is intended to protect the guide surface against deformations and settling phenomena In order to achieve this, the deformation zone should absorb the plastic deformations of the stop shoulder, as stated in paragraph [0008]: "In particular, those in continuous operation are avoidable settlements or deformations, which leaves the stop ring on the piston rod guide, absorbed and absorbed by the stop shoulder. "
Im ersten Satz des Absatzes [0018] der EP 1 544 499 Bl wird ein im übrigen Text und in den Figuren nicht näher beschriebenes bzw. dargestelltes Ausführungsbeispiel beiläufig erwähnt, bei dem die Anschlagschulter an der Vorderseite der Kolbenstangenführung als Einsatzteil angebaut ist und sich in Auszugsrichtung ggf. mit Abstand vor der Führungsfläche für die Kolbenstange befindet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Deformationszone vorgesehen, um gemäß der technischen Lehre der EP 1 544 499 Bl die plastischen Verformungen der Anschlagschulter aufzunehmen . Die technische Lehre der EP 1 544 499 Bl setzt somit auch bei diesem Ausführungsbeispiel die als„unvermeidbar" angesehenen Verformungen und Setzungen voraus, die der Anschlagring an der Kolbenstangenführung hinterlässt. In the first sentence of paragraph [0018] of EP 1 544 499 B1, an exemplary embodiment which is not described or illustrated in detail in the remaining text is casually mentioned, in which the stop shoulder is mounted on the front side of the piston rod guide as an insert part and in the extension direction if necessary, located at a distance in front of the guide surface for the piston rod. Also in this embodiment, the deformation zone is provided to absorb the plastic deformations of the stop shoulder according to the technical teaching of EP 1 544 499 Bl. The technical teaching of EP 1 544 499 B1 thus presupposes in this embodiment as well regarded as "unavoidable" deformations and settlements, which leaves the stop ring on the piston rod guide.
Für Schwingungsdämpfer der vorstehend beschriebenen Art besteht seitens der Fahrzeughersteller die Anforderung, dass der Zuganschlag hohe Anschlagkräfte von bis zu 80kN aufnehmen können muss, ohne dass die Oberfläche der Kolbenstange durch plastisch verformtes Material der Kolbenstangenführung mechanisch beschädigt wird. Nachteilig bei der aus der EP 1 544 499 Bl bekannten Lösung ist, dass immer noch so große plastische Verformungen der Kolbenstangenführung möglich sind, dass die Deformationszone nicht ausreicht, um die Verformungen aufzunehmen und die Kolbenstange wirksam vor Beschädigungen der Oberfläche zu schützen . For vibration absorbers of the type described above, there is a requirement on the part of the vehicle manufacturer that the cable stop must be able to absorb high impact forces of up to 80 kN without mechanically damaging the surface of the piston rod by plastically deformed material of the piston rod guide. A disadvantage of the solution known from EP 1 544 499 B1 is that still so great plastic deformations of the piston rod guide are possible that the deformation zone is insufficient to absorb the deformations and to protect the piston rod effectively against damage to the surface.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Schwingungsdämpfer der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, dass eine Beschädigung der Kolbenstangenoberfläche auch bei sehr hohen Anschlagkräften wirksam vermieden wird . The present invention is based on the object, a vibration damper of the type mentioned in such a way that damage to the piston rod surface is effectively avoided even at very high impact forces.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Schwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a vibration damper with the features of claim 1. Meaningful further developments of the invention are specified in the subclaims.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kolbenstangenführung einen Grundkörper aus Sintermetall aufweist, der eine Aufnahme für das Einsatzteil aufweist, wobei das Einsatzteil in die Aufnahme eingesetzt und mit dem Grundkörper verbunden ist, wobei das Einsatzteil zumindest in dem Bereich, in dem es ab einem bestimmten Ausfahrweg der Kolbenstange mit dem Anschlagring in Kontakt tritt, einen Werkstoff aufweist, der eine höhere Fließgrenze Rpoi2 und eine höhere Zugfestigkeit Rm aufweist als das Sintermetall des Grundkörpers. Die vorliegende Erfindung schlägt somit vor, die Kolbenstangenführung aus Elementen zu bilden, die aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Die erfindungsgemäße Maßnahme, dass der Grundkörper und das Einsatzteil unterschiedliche Werkstoffe aufweisen, er-
möglicht es dem Konstrukteur, diese Bauteile durch geeignete Auswahl der Werkstoffe optimal an die jeweiligen Anforderungen, die an diese Bauteile gestellt werden, anzupassen. According to the invention, it is provided that the piston rod guide has a base body made of sintered metal, which has a receptacle for the insert part, wherein the insert part is inserted into the receptacle and connected to the base body, wherein the insert part at least in the area in which it from a certain extension path the piston rod comes into contact with the stop ring, comprising a material having a higher yield point R p o i2 and a higher tensile strength R m than the sintered metal of the main body. The present invention thus proposes to form the piston rod guide from elements which consist of different materials. The measure according to the invention that the main body and the insert part have different materials, allows the designer to optimally adapt these components by appropriate choice of materials to the particular requirements that are placed on these components.
Der Grundkörper besteht aus Sintermetall und kann daher kostengünstig durch ein Sinterverfahren hergestellt werden . Der Sinterprozess erlaubt es, sowohl die Führungsfläche für das Führen der Kolbenstangenbewegungen als auch die für das Einsatzteil erforderliche Aufnahme auf einfache Weise und ohne zusätzliche Arbeitsschritte wie z.B. spanende Bearbeitungsschritte an bzw. in dem Grundkörper vorzusehen. Ferner besitzt der sintermetallische Werkstoff des Grundkörpers eine gewisse Elastizität, so dass die Kolbenstangenführung insgesamt nicht zu starr ist. The main body is made of sintered metal and can therefore be produced inexpensively by a sintering process. The sintering process allows both the guide surface for guiding the piston rod movements and the receptacle required for the insert part to be easily and without additional operations such as e.g. To provide machining operations on or in the body. Furthermore, the sintered metallic material of the base body has a certain elasticity, so that the piston rod guide is not altogether too rigid.
Das Einsatzteil weist dagegen zumindest in dem Bereich, in dem es ab einem bestimmten Ausfahrweg der Kolbenstange mit dem Anschlagring in Kontakt tritt, einen Werkstoff auf, der eine höhere Fließgrenze Rp0i2 und eine höhere Zugfestigkeit Rm aufweist als das Sintermetall des Grundkörpers. Durch die gezielte Auswahl eines Werkstoffs für das Einsatzteil mit einer deutlich höheren Fließgrenze und Zugfestigkeit wird erreicht, dass sich das Einsatzteil auch bei sehr großen Anschlagkräften nicht plastisch verformt. In deutlichem Gegensatz zu der aus der EP 1 544 499 Bl bekannten Lösung, gemäß der eine Verformung des Einsatzteils durch eine Deformationszone aufgenommen/absorbiert wird, wird somit bei der vorliegenden Erfindung eine plastische Verformung des Einsatzteils und der Kolbenstangeführung vermieden . Insofern unterscheidet sich der Lösungsansatz gemäß EP 1 544 499 Bl grundlegend von dem Lösungsansatz der vorliegenden Erfindung, so dass die EP 1 544 499 Bl in eine völlig andere Richtung weist als die vorliegende Erfindung. On the other hand, at least in the region in which it comes into contact with the stop ring after a certain extension of the piston rod, the insert part has a material which has a higher yield strength R p0i 2 and a higher tensile strength R m than the sintered metal of the main body. The targeted selection of a material for the insert with a significantly higher yield strength and tensile strength ensures that the insert does not plastically deform even with very large impact forces. In marked contrast to the solution known from EP 1 544 499 B1, according to which deformation of the insert part is absorbed / absorbed by a deformation zone, plastic deformation of the insert part and the piston rod guide is thus avoided in the present invention. In this respect, the solution according to EP 1 544 499 B1 fundamentally differs from the solution approach of the present invention, so that EP 1 544 499 B1 points in a completely different direction than the present invention.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht das Einsatzteil aus einem Hartmetall, z.B. aus 42CrMo4. Dies hat den Vorteil, dass durch die gezielte Auswahl eines Werkstoffs für das Einsatzteil mit einer deutlich höheren Fließgrenze und Zugfestigkeit als der Werkstoff des Grundkörpers erreicht wird, dass sich das Einsatzteil auch bei sehr großen Anschlagkräften nicht plastisch verformt. According to one embodiment of the invention, the insert part consists of a hard metal, e.g. from 42CrMo4. This has the advantage that is achieved by the targeted selection of a material for the insert with a significantly higher yield strength and tensile strength than the material of the body that the insert does not plastically deform even with very large impact forces.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das Einsatzteil als ringförmiges Element ausgebildet, das in die Aufnahme des Grundkörpers eingesetzt und mit dem Grundkörper verbunden ist. Das Einsatzteil kann auf unterschiedliche Weise mit dem Grundkörper verbunden sein, insbesondere kann das Einsatzteil mit dem Grundkörper eine kraft-/formschlüssige und/oder eine stoffschlüssige Verbindung ausbilden . So kann das Einsatzteil in eine zylindrisch ausgebildete Aufnahme des Grundkörpers einge- presst, eingeklebt, eingelötet oder eingeschweißt sein. According to one embodiment of the invention, the insert part is formed as an annular element which is inserted into the receptacle of the base body and connected to the base body. The insert part may be connected in different ways with the base body, in particular, the insert part with the main body form a non-positive / positive and / or a cohesive connection. Thus, the insert can be pressed into a cylindrically shaped receptacle of the body, glued, soldered or welded.
Wird das Einsatzteil in die Aufnahme des Grundkörpers eingepresst, so ist der Durchmesser des ringförmigen Einsatzteils im Verhältnis zu der zylindrischen Aufnahme des Grundkörpers so dimensioniert, dass das Einsatzteil unter Ausbildung einer zumindest kraftschlüssigen Verbindung mit dem Grundkör-
per in die Aufnahme eingepresst wird . If the insert part is pressed into the receptacle of the main body, then the diameter of the annular insert part in relation to the cylindrical receptacle of the main body is dimensioned such that the insert part forms an at least frictional connection with the main body. per is pressed into the receptacle.
Als geeignetes Schweißverfahren für die Verbindung zwischen Einsatzteil und Grundkörper bietet sich aufgrund der Rotationssymmetrie des ringförmigen Einsatzteils und der zylindrischen Aufnahme das Reibschweißen an. Alternativ dazu sind auch andere Schweißverfahren einsetzbar, wie z.B. Laserstrahlschweißen . As a suitable welding method for the connection between the insert part and the base body, friction welding is recommended due to the rotational symmetry of the annular insert part and the cylindrical receptacle. Alternatively, other welding methods may be used, such as e.g. Laser beam welding.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Werkstoff kenn werte Fließgrenze Rpoi2 und Zugfestigkeit Rm des Einsatzteils größer als die entsprechenden Werkstoffkennwerte des Kolbenstangenwerkstoffs. Dies bedeutet, dass die genannten Werkstoff kenn werte des Materials des Einsatzteils bei dieser Ausführungsform nicht nur relativ zu den Werkstoff kenn werten des Grundkörpers der Kolbenstangenführung ausgewählt werden, sondern zusätzlich auch relativ zu den Werkstoff kenn werten des Kolbenstangenwerkstoffs. Dadurch wird erreicht, dass auch bei hohen Anschlagkräften keine Verformungen des Einsatzteils auftreten, die zu einer Undichtigkeit oder Fehlfunktion aufgrund erhöhter Kolbenstangenreibung führen können . According to one embodiment of the invention, the material characteristic flow limit R p o i2 and tensile strength R m of the insert part are greater than the corresponding material properties of the piston rod material. This means that the said material characteristic values of the material of the insert part in this embodiment not only relative to the material values of the main body of the piston rod guide are selected, but also relative to the material values of the piston rod material. This ensures that no deformations of the insert occur even at high impact forces, which can lead to a leak or malfunction due to increased piston rod friction.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Kurze Beschreibung der Zeichnungen In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Brief description of the drawings
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer in einem axialen Halbschnitt in einer Eingriffsposition des Anschlagrings 4 mit der Kolbenstangenführung 3; Figure 1 shows a vibration damper according to the invention in an axial half section in an engaged position of the stopper ring 4 with the piston rod guide 3;
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Schwingungsdämpfer im axialen Halbschnitt dargestellt. Das Dämpferrohr 1 nimmt eine in dem Dämpferrohr 1 in Axialrichtung hin und her bewegbare Kolbenstange 2 auf. An der Kolbenstange 2 ist ein Arbeitskolben 10 angeordnet. Der Arbeitskolben 10 unterteilt den Innenraum des Dämpferrohrs 1 in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 11 und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 12. Der kolbenstangenseitige Arbeitsraum 12 wird durch eine Kolbenstangenführung 3, die mit dem Dämpferrohr 1 verbunden ist, verschlossen. Durch die Kolbenstangenführung 3 wird die Kolbenstange 2 bei ihrer oszillierenden Ein- und Ausfahrbewegung in das Dämpferrohr 1 geführt. An der Kolbenstange 2 ist ein Anschlagring 4 angeordnet, der zum Beispiel als Sprengring oder Federring ausgebildet ist. Der Anschlagring 4 ist in eine in der Kolbenstange 2 vorgesehene Aufnahmenut 13 eingesetzt. Ab einem bestimmten Ausfahrweg, um den die Kolbenstange 2 aus dem Dämpferrohr 1 ausgefahren ist, tritt der Anschlagring 4 in Kontakt mit der Kolbenstangenführung 3.
Fig. 1 zeigt die Situation, in der der Anschlagring 4 mit der Kolbenstangenführung 3 in Kontakt tritt. Die Kolbenstangenführung 3 umfasst einen Grundkörper 7, der zum Beispiel aus einem Sintermetall als Sinterbauteil hergestellt ist. An der im Einbauzustand dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 11 zugewandten Seite weist der Grundkörper 7 eine Aufnahme 8 für ein Anschlagelement 5 auf. Das Anschlagelement 5 ist als Einsatzteil 6 ausgebildet, d.h. es ist in die Aufnahme 8 eingesetzt. Das Anschlagelement 5 ist fest mit dem Grundkörper 7 verbunden . Die feste Verbindung zwischen dem Anschlagelement 5 und dem Grundkörper 7 kann durch Einpressen des Anschlagelements 5 in die Aufnahme 8 erreicht werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Anschlagelement ringförmig ausgebildet und die Aufnahme 8 weist einen zylindrischen Querschnitt auf. Um das Anschlagelement 5 in die Aufnahme 8 einpressen zu können und eine feste kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Grundkörper 7 und dem Anschlagelement 5 zu erreichen sind der Durchmesser der Aufnahme 8 und der Außendurchmesser des ringförmigen Anschlagelements 5 so aufeinander abzustimmen, dass sich eine Durchmesserüberdeckung ergibt, die zu einem ausreichend festen Presssitz führt. Alternativen zu einem Einpressen des Anschlagelements 5 in die Aufnahme 8 sind möglich . So kann das Anschlagelement 5 auch stoffschlüssig durch ein Schweißverfahren, beispielsweise ein Reibschweißverfahren wie das Rotationsreibschweißen oder ein Strahlschweißverfahren wie Laserstrahlschweißen oder Elektronenstrahlschweißen in die Aufnahme eingefügt werden. Oder das Anschlagelement 5 wird durch eine Klebverbindung oder eine Lötverbindung stoffschlüssig in die Aufnahme 8 eingefügt und dadurch fest mit der Kolbenstangenführung 3 verbunden . In Figure 1, a vibration damper according to the invention is shown in axial half section. The damper tube 1 receives a reciprocating in the damper tube 1 in the axial direction piston rod 2. On the piston rod 2, a working piston 10 is arranged. The working piston 10 divides the interior of the damper tube 1 in a piston rod-side working space 11 and a piston rod remote working space 12. The piston rod side working space 12 is closed by a piston rod guide 3, which is connected to the damper tube 1. By the piston rod guide 3, the piston rod 2 is guided in its oscillating entry and exit movement in the damper tube 1. On the piston rod 2, a stop ring 4 is arranged, which is designed for example as a snap ring or spring ring. The stop ring 4 is inserted into a receiving groove 13 provided in the piston rod 2. From a certain Ausfahrweg by which the piston rod 2 is extended from the damper tube 1, the stop ring 4 enters into contact with the piston rod guide. 3 Fig. 1 shows the situation in which the stop ring 4 comes into contact with the piston rod guide 3. The piston rod guide 3 comprises a base body 7, which is made, for example, of a sintered metal as a sintered component. At the side facing the piston rod-side working space 11 in the installed state, the main body 7 has a receptacle 8 for a stop element 5. The stop element 5 is formed as an insert 6, that is, it is inserted into the receptacle 8. The stop element 5 is firmly connected to the base body 7. The fixed connection between the stop element 5 and the main body 7 can be achieved by pressing the stop element 5 into the receptacle 8. In the illustrated embodiment, the stop element is annular and the receptacle 8 has a cylindrical cross-section. In order to press the stopper member 5 in the receptacle 8 and to achieve a solid non-positive connection between the base body 7 and the stop element 5, the diameter of the receptacle 8 and the outer diameter of the annular stop element 5 are coordinated so that there is a diameter coverage, the leads to a sufficiently tight interference fit. Alternatives to pressing the stop element 5 into the receptacle 8 are possible. Thus, the stop element 5 can also be materially inserted by a welding process, for example, a friction welding process such as rotary friction welding or a beam welding process such as laser beam welding or electron beam welding in the recording. Or the stop element 5 is integrally inserted by an adhesive bond or a solder joint in the receptacle 8 and thereby firmly connected to the piston rod guide 3.
In einem konkreten Ausführungsbeispiel ist der Grundkörper 7 der Kolbenstangenführung 3 aus einem Sintermetallwerkstoff, zum Beispiel aus Sinterstahl Sint-Cl l als Sinterbauteil hergestellt. Dieser Werkstoff weist eine Fließgrenze Rpoi2 von 290 MPa und eine Zugfestigkeit Rm von 390 MPa auf. Die Bruchdehnung, d .h. die bis zu einem Bruch der Probe auftretende Dehnung A beträgt bei diesem Werkstoff 1%. Das Anschlagelement 5 besteht aus dem Stahlwerkstoff 42CrMo4. Dieser Werkstoff weist eine Fließgrenze Rpo,2 von 750 MPa und eine Zugfestigkeit Rm von 1100 MPa auf. Die Bruchdehnung A beträgt bei diesem Werkstoff 11%. Als Werkstoff für die Kolbenstange wird in dem konkreten Ausführungsbeispiel der Werkstoff WNB 791 A2 verwendet. Dieser Werkstoff weist eine Fließgrenze Rpoi2 von 500 MPa, eine Zugfestigkeit Rm von 775 MPa und eine Bruchdehnung von 6% auf. Der Sprengring besteht aus dem Werkstoff nach DIN EN 10270-1 oder 2 und weist eine Zugfestigkeit Rm in dem Bereich 1840 MPa bis 2040 MPa auf.
BEZUGSZEICHENLISTE In a specific embodiment, the main body 7 of the piston rod guide 3 is made of a sintered metal material, for example of sintered steel Sint-Cl l as a sintered component. This material has a yield point R p o i2 of 290 MPa and a tensile strength R m of 390 MPa. The elongation at break, d .h. the elongation A occurring up to a fraction of the sample is 1% for this material. The stop element 5 consists of the steel material 42CrMo4. This material has a yield point R p o , 2 of 750 MPa and a tensile strength R m of 1100 MPa. The elongation at break A is 11% for this material. As material for the piston rod, the material WNB 791 A2 is used in the concrete embodiment. This material has a yield strength R p o i2 of 500 MPa, a tensile strength R m of 775 MPa and an elongation at break of 6%. The snap ring consists of the material according to DIN EN 10270-1 or 2 and has a tensile strength R m in the range 1840 MPa to 2040 MPa. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Dämpferrohr 1 damper tube
2 Kolbenstange 2 piston rod
3 Kolbenstangenführung 3 piston rod guide
4 Anschlagring 4 stop ring
5 Anschlagelement 5 stop element
6 Einsatzteil 6 insert part
7 Grundkörper 7 basic body
8 Aufnahme 8 recording
10 Arbeitskolben 10 working pistons
11 Kolbenstangenseitiger Arbeitsraum 11 piston rod side working space
12 Kolbenstangenferner Arbeitsraum12 piston rod remote working space
13 Aufnahmenut
13 receiving groove
Claims
1. Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge, 1. Vibration dampers for motor vehicles, in particular commercial vehicles,
a . mit einem Dämpferrohr (1), a. with a damper tube (1),
b. einer in dem Dämpferrohr (1) entlang einer Stoßdämpferlängsachse hin und her bewegbaren Kolbenstange (2), b. a piston rod (2) which can be moved back and forth in the damper tube (1) along a shock absorber longitudinal axis,
c. wobei eine Kolbenstangenführung (3) zur Führung der Bewegungen der Kolbenstange (2) am Dämpferrohr (1) angeordnet ist, c. wherein a piston rod guide (3) for guiding the movements of the piston rod (2) is arranged on the damper tube (1),
d . wobei an der Kolbenstange (2) ein Anschlagring (4) vorgesehen ist, d. wherein a stop ring (4) is provided on the piston rod (2),
e. wobei an der dem Anschlagring (4) zugewandten Seite der Kolbenstangenführung (3) ein Anschlagelement (5) angeordnet ist, e. wherein on the side facing the stop ring (4) side of the piston rod guide (3) a stop element (5) is arranged,
f. wobei das Anschlagelement (5) als Einsatzteil (6) ausgebildet und mit der Kolbenstangenführung (3) verbunden ist, f. wherein the stop element (5) is designed as an insert part (6) and connected to the piston rod guide (3),
g . wobei der Anschlagring (4) bei einer Ausfahrbewegung der Kolbenstrange (2) aus dem Dämpferrohr (1) ab einem bestimmten Ausfahrweg mit dem Einsatzteil (6) in Kontakt tritt und die Ausfahrbewegung begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass h . die Kolbenstangenführung (3) einen Grundkörper (7) aus Sintermetall aufweist, der eine Aufnahme (8) für das Einsatzteil (6) aufweist, g. wherein the stop ring (4) in an extension movement of Kolbenstrange (2) from the damper tube (1) from a certain extension path with the insert part (6) comes into contact and limits the extension movement, characterized in that h. the piston rod guide (3) has a base body (7) made of sintered metal, which has a receptacle (8) for the insert part (6),
i . wobei das Einsatzteil (6) in die Aufnahme (8) eingesetzt und mit dem Grundkörper (7) verbunden ist, i. wherein the insert part (6) is inserted into the receptacle (8) and connected to the base body (7),
j . wobei das Einsatzteil (6) zumindest in dem Bereich, in dem es ab einem bestimmten Ausfahrweg der Kolbenstange (2) mit dem Anschlagring (4) in Kontakt tritt, einen Werkstoff aufweist, der eine höhere Fließgrenze Rpo,2 und eine höhere Zugfestigkeit Rm aufweist als das Sintermetall des Grundkörpers (7). j. wherein the insert (6) at least in the region in which it comes into contact with the stop ring (4) from a certain extension of the piston rod (2), a material having a higher yield point R p o , 2 and a higher tensile strength R m as the sintered metal of the main body (7).
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, wobei das Einsatzteil (6) aus einem Hartmetall besteht. 2. Vibration damper according to claim 1, wherein the insert part (6) consists of a hard metal.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, wobei das Einsatzteil aus 42CrMo4 besteht. 3. Vibration damper according to claim 2, wherein the insert consists of 42CrMo4.
4. Schwingungsdämpfer nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Einsatzteil (6) als ringförmiges Element ausgebildet ist, das in die Aufnahme (8) des Grundkörpers (7) eingesetzt und mit dem Grundkörper (7) verbunden ist.
4. Vibration damper according to one of the preceding claims, wherein the insert part (6) is designed as an annular element which is inserted into the receptacle (8) of the base body (7) and connected to the base body (7).
5. Schwingungsdämpfer nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Werkstoffkennwerte Fließgrenze Rp0,2 und Zugfestigkeit Rm des Einsatzteils (6) größer sind als die entsprechenden Werkstoff kennwerte des Kolbenstangenwerkstoffs.
5. Vibration damper according to one of the preceding claims, wherein the material properties yield point R p0 , 2 and tensile strength R m of the insert part (6) are greater than the corresponding material characteristic values of the piston rod material.
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