DE19709987A1 - Stoßdämpfer mit Gleitlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer mit einer Stange, die mit einem Dämpfungsglied verbunden und axial beweglich in einem Gleitlager geführt ist, das einen Führungskörper und eine Dichtung umfaßt, die in einen Dichtungssitz des Führungskörpers ein­ gelegt ist und an der Stange anliegt und durch Aus­ nehmungen im Führungskörper aus einem Reservoir, das an den Führungskörper grenzt, mit einem Schmiermedium beaufschlagt ist, wobei der Führungs­ körper und die Dichtung an der Wandung des Stoß­ dämpfers anliegen.

Stoßdämpfer, wie sie beispielsweise in Kraftfahr­ zeugen gebräuchlich sind, umfassen in der Regel eine starre Stange, mit der die zu dämpfenden Bewe­ gungen auf ein Dämpfungsglied, etwa einen Kolben, der in einem mit viskoser Flüssigkeit gefüllten Zy­ linder beweglich ist, übertragen werden. Die Stange, die sowohl Schub- als auch Zugkräfte auf­ nimmt, ist gegenüber dem Gehäuse des Stoßdämpfers in einem Gleitlager geführt, das mittels eines Füh­ rungskörpers die axiale Bewegung der Stange sicher­ stellt. Weiterhin ist das Gleitlager mit einer Dichtung versehen, die in einen Dichtungssitz des Führungskörpers eingesetzt ist und dichtend an der Stange anliegt, so daß ein Flüssigkeitsaustritt aus dem Stoßdämpfer ebenso wie das Eindringen von Ver­ schmutzungen vermieden wird. Auf der dem Dichtungs­ sitz gegenüberliegenden Seite liegt die Dichtung an der inneren Wandung des Stoßdämpfers an, so daß sie die gesamte Öffnung zwischen der Stange und dem Ge­ häuse des Stoßdämpfers abdichtet. Denkbar ist es beispielsweise, den Führungskörper mit der einlie­ genden Dichtung zu diesem Zweck dichtend mit dem Gehäuse zu verpressen oder zu verschrauben. Häufig wird das Gleitlager von einer aufgesetzten Kappe mit einer Öffnung für die Stange abgedeckt.

Um eine gute Abdichtung zu gewährleisten und eine übermäßige Reibung zwischen Stange und Dichtung zu vermeiden, die zu erhöhtem und vorzeitigem Ver­ schleiß führt, ist die beständige Benetzung der Dichtung mit einem Schmiermedium erforderlich. Zu diesem Zweck ist es bekannt, ein mit einem flüssi­ gen Schmiermedium gefülltes Reservoir im Stoßdämp­ fer vorzusehen, das an den Führungskörper grenzt. Bohrungen im Führungskörper gestatten den Zutritt des Schmiermediums in einen Hohlraum, der sich an den Dichtungssitz anschließend zwischen Dichtung und Führungskörper befindet. Auf diese Weise ist eine beständige Schmierung der Dichtung sicherge­ stellt.

Bei dem Führungskörper handelt es sich in der Regel um ein massives Sinterteil aus Metall. Bei seiner Herstellung erweist es sich als vergleichsweise ar­ beitsintensiv und schwierig, diejenigen Bohrungen einzubringen, durch welche die Versorgung der Dich­ tung mit dem Schmiermedium erfolgt. Das Einbringen der Bohrungen ist dabei nicht nur arbeitsaufwendig sondern führt auch zu einer hohen Belastung des Werkzeuges. Damit wird die Standzeit des Werkzeugs verringert, wobei der Bohrer häufig während der Be­ arbeitung bricht.

Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Entwicklung eines Stoßdämpfers mit einem Gleitlager zur Aufgabe gestellt, bei dem sich die Herstellung der Ausnehmungen für das Schmiermedium erheblich vereinfacht und dessen Fertigungskosten somit ver­ ringert sind.

Im folgenden werden zwei voneinander unabhängige, alternative Lösungen dieser Aufgabe beschrieben. Die erste Lösung besteht darin, daß der Führungs­ körper außenseitig Nuten aufweist, welche die Aus­ nehmungen bilden, und die Nuten vom Reservoir aus­ gehend entlang der Wandung des Stoßdämpfers und daran anschließend durch den Dichtungssitz des Füh­ rungskörpers verlaufen.

Die Lösung geht von dem Gedanken aus, das Schmier­ medium nicht in einer oder mehreren Bohrungen durch den Führungskörper hindurchzuführen, sondern es entlang der Oberfläche des Führungskörpers fließen zu lassen. Folglich weist der Führungskörper außen­ seitige Nuten auf, welche die Ausnehmungen bilden. Die Zahl der Nuten im Führungskörper beträgt zweck­ mäßig bis etwa 10 und liegt bevorzugt um 3. Da der Führungskörper an der inneren Wandung des Gehäuses des Stoßdämpfers anliegt, entstehen somit von Nut und Gehäusewandung begrenzte Kanäle, durch welche die Flüssigkeit vom Reservoir ausgehend bis zum äu­ ßeren Rand der Dichtung fließt. Damit das Schmier­ medium auf die Innenseite der Dichtung gelangt, setzen sich die Nuten im Dichtungssitz des Füh­ rungskörpers fort. Folglich fließt das Schmierme­ dium durch die Nuten vom Reservoir bis in den Hohl­ raum zwischen Führungskörper und Dichtung, der an den Dichtungssitz angrenzt. Am Gehäuse des Stoß­ dämpfers liegt die Dichtung dagegen auf die im Stande der Technik bekannte Weise dichtend an, da die vergleichsweise schmalen Nuten im Dichtungssitz die Unterstützung durch den Führungskörper nicht beeinträchtigen. Eine sichere Abdichtung zwischen Stange und Gehäuse ist somit weiterhin gegeben.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers be­ steht in erheblich verringerten Fertigungskosten, da das nachträgliche Einbringen von Bohrungen in den Führungskörper entfällt. Für die Herstellung des Führungskörpers bieten sich beispielsweise Guß- oder Preßverfahren an; möglich ist insbesondere die Fertigung als Kaltfließpreßteil. Da die Nuten in diesen Fällen durch ein geeignet gestaltetes Form­ werkzeug erzeugt werden, entfällt jegliche nach­ trägliche mechanische Bearbeitung. Somit gestaltet sich die Herstellung des Stoßdämpfers wesentlich einfacher. Ein bevorzugtes Material des Führungs­ körpers ist ein Metall, beispielsweise Aluminium.

Die alternative Lösung der erfindungsgemäßen Auf­ gabe besteht darin, daß der Führungskörper aus ei­ nem Stanzteil aus Blech gefertigt ist, dessen Aus­ nehmungen gestanzt sind, und der Führungskörper durch Kaltumformung aus dem Stanzteil geformt ist.

Diese Lösung geht davon aus, daß sich Formteile in großen Stückzahlen preiswert als Stanzteile aus Blech fertigen lassen. Dabei sind im gleichen oder einem nachfolgenden Stanzprozeß auch die Ausnehmun­ gen herstellbar, so daß der vergleichsweise teuere und problematische Fertigungsschritt des Bohrens entfällt. Die auf diese Weise hergestellten, flä­ chigen Rohlinge lassen sich durch weitere Kaltum­ formungen, insbesondere Tiefziehen oder Prägen, in die Gestalt des Führungskörpers formen.

Im Vergleich zu den vorbeschriebenen, massiven Füh­ rungskörpern sind dabei geringe Abweichungen in der Gestalt möglich und in der Regel unvermeidlich. Er­ forderlich ist jedoch in allen Fällen ein Dich­ tungssitz, Anlageflächen an der Wandung des Stoß­ dämpfers sowie Führungsflächen für die Stange. Denkbar ist es jedoch beispielsweise, einen stirn­ seitigen Rand des gestanzten Führungskörpers als Dichtungssitz zu verwenden, wobei die radiale Fi­ xierung der Dichtung durch Einklemmen in einen Zwi­ schenraum zwischen dem Führungskörper und der Wan­ dung des Stoßdämpfers erfolgt.

Der vorgeschlagene Stoßdämpfer zeichnet sich insbe­ sondere bei der Fertigung großer Stückzahlen durch eine erheblich vereinfachte und verbilligte Her­ stellung aus. Weiterhin ist sein Gewicht reduziert, da Stanzteile im Verhältnis zu einem massiven Füh­ rungskörper leichter sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Führungskörper eine zweite Dichtung auf, mit der sein dem Dämpfungsglied zugewandtes Ende an der Stange anliegt. Die Dichtung wirkt als Abstrei­ fer, die den Zutritt des Dämpfungsmediums zur er­ sten Dichtung verhindert und somit die Dichtigkeit des Stoßdämpfers verbessert.

Vorzugsweise ist das Gehäuse des Stoßdämpfers ein doppelwandiger Zylinder, wobei sich das Reservoir für das Schmiermedium im Zwischenraum der Wandungen befindet. Stirnseitig wird das Reservoir in diesem Fall vom Führungskörper abgeschlossen. Da sowohl die innere als auch die äußere Wandung des Zylin­ ders am Führungskörper anliegen, entsteht ein sehr stabiler, durch den Führungskörper ausgesteifter Aufbau des Stoßdämpfers.

Im Stande der Technik ist es üblich, daß der Füh­ rungskörper stirnseitig auf die innere Wandung des doppelwandigen Zylinders aufgesetzt ist, d. h. al­ lenfalls geringfügig in ihn eingreift. Dichtungen oder Führungsflächen des Führungskörpers befinden sich somit außerhalb des Innenraums der inneren Wandung des doppelwandigen Zylinders oder allen­ falls im Bereich der Öffnung des Innenraums. In ei­ ner vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird dagegen vorgeschlagen, den Führungskörper so weit in den Innenraum einzuschieben, daß sich eine Füh­ rungsfläche oder eine Dichtung vollständig darin befindet. Aufgrund der Abstützung des Führungskör­ pers an der inneren Wandung des doppelwandigen Zy­ linders lassen sich radiale Kräfte folglich von der inneren Wandung aufnehmen. Eine erheblich verbes­ serte Abstützung der Dichtung bzw. Führungsfläche ist damit gewährleistet. Von Vorteil ist diese Aus­ gestaltung der Erfindung insbesondere bei einem Stanzteil als Führungskörper, da radiale Kräfte in diesem Fall durch vergleichsweise schmale, radial verlaufende Abschnitte des Führungskörpers auf das Gehäuse des Stoßdämpfers zu übertragen sind, die sich unter Krafteinwirkung leicht verformen. Unter diesen Bedingungen bewirkt die Abstützung an der inneren Wandung eine wesentliche Aussteifung des Führungskörpers.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­ findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem zwei Ausführungsbei­ spiele anhand der Zeichnung näher erläutert sind. Sie zeigt in prinzipienhafter Darstellung

Fig. 1 Querschnitt durch das Gleitlager eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers,

Fig. 2 Querschnitt durch ein alternatives Gleitlager.

Fig. 1 gibt den Querschnitt durch das Gleitlager eines Stoßdämpfers wieder, in dem eine Stange (1) geführt ist, mit der die zu dämpfenden Bewegungen auf ein Dämpfungsglied übertragen werden. Das Gleitlager umfaßt einen Führungskörper (2), in des­ sen Dichtungssitz (3) eine Dichtung (4) eingelegt ist, welche dichtend an der Stange (1) sowie an der äußeren Wandung (5) des Stoßdämpfers anliegt. Die Dichtung (4) ist dabei mit einem starren Stützkör­ per (6) sowie mit einer Metalleinlage (7) versehen, die das sichere Anliegen an den zu dichtenden Flä­ chen gewährleisten.

Für eine sichere und verschleißarme Abdichtung ist es weiterhin erforderlich, daß die Dichtung (4) auf ihrer inneren, dem Hohlraum (8) zugewandten Seite mit einem Schmiermedium beaufschlagt wird. Zur Be­ vorratung des Schmiermediums dient ein Reservoir (9), das sich zwischen der äußeren Wandung (5) und der inneren Wandung (10) des als doppelwandigen Zy­ linders ausgebildeten Stoßdämpfergehäuses befindet. Der Zutritt des Schmiermediums zur Dichtung (4) wird durch eine außenseitige Nut (11) des Führungs­ körpers (2) gewährleistet. Sie bildet zunächst einen Kanal zwischen der Wandung (5) und dem Füh­ rungskörper (2), durch den das Medium in axialer Richtung bis zur oberen Stirnseite des Führungskör­ pers (2) gelangt, wo es ihn in radialer Richtung umströmt. Von dort setzt sich die Nut (11) in radi­ aler Richtung durch den Dichtungssitz (3) hindurch bis zum Hohlraum (8) fort. Somit kann das Schmier­ medium bei weiterhin dicht an der äußeren Wandung (5) anliegender Dichtung (4) bis in den Hohlraum (8) gelangen.

Die Führung der Stange (1) im Führungskörper (2) erfolgt mittels eines Gleitkörpers (12), der in eine Ausnehmung des Führungskörpers (2) eingesetzt ist. Der Gleitkörper (12) dichtet einerseits den Innenraum (13) des Stoßdämpfers gegen einen Aus­ tritt des dämpfenden Mediums ab und gewährleistet andererseits eine leichte Beweglichkeit der Stange (1) im Führungskörper (2).

Bei der alternativen Ausgestaltung in Fig. 2 ist der Führungskörper (2) ein umgeformtes Stanzteil. In diesem Fall besteht eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Hohlraum (8) und dem Reservoir (9) durch eine Ausnehmung (14), so daß außenseitige Nu­ ten (11) zur Schmierung der Dichtung (4) entfallen. Der Dichtungssitz (3) wird von der oberen Stirn­ seite des Führungskörpers (2) gebildet, wobei die Fixierung der Dichtung (4) durch eine in den V-för­ migen Zwischenraum (15) von Wandung (5) und Füh­ rungskörper (2) hervorstehende Lippe (16) erfolgt.

Weiterhin befindet sich der Führungskörper (2) etwa zur Hälfte innerhalb der inneren Wandung (10) des doppelwandigen Gehäuses. Insbesondere ist auch der Gleitkörper (12) sowie die an ihn anschließende zweite Dichtung (17) vollständig von der inneren Wandung (10) umschlossen. Der Vorteil dieser Ausge­ staltung besteht darin, daß der Führungskörper mit Anlageflächen (18, 19) sowohl im Bereich seines un­ teren Endes als auch im Bereich des oberen Randes der inneren Wandung (10) anliegt. Auf diese Weise wird durch die innere Wandung (10) auch bei einem vergleichsweise dünnen, gut stanzbaren Material des Führungskörpers (2) eine mechanisch stabile Abstüt­ zung von Gleitkörper (12) und Dichtung (17) gewähr­ leistet.

Im Ergebnis entstehen zwei Stoßdämpfer mit einem Gleitlager, die sich auf erheblich vereinfachte und damit preiswerte Weise fertigen lassen.

Claims (7)

1. Stoßdämpfer mit einer Stange (1), die mit einem Dämpfungsglied verbunden und axial beweglich in ei­ nem Gleitlager geführt ist, das einen Führungskör­ per (2) und eine Dichtung (4) umfaßt, die in einen Dichtungssitz (3) des Führungskörpers (2) eingelegt ist und an der Stange (1) anliegt und durch Ausneh­ mungen (14) im Führungskörper (2) aus einem Reser­ voir (9), das an den Führungskörper (2) grenzt, mit einem Schmiermedium beaufschlagt ist, wobei der Führungskörper (2) und die Dichtung (4) an der Wan­ dung (5) des Stoßdämpfers anliegen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - der Führungskörper (2) außenseitig Nuten (11) aufweist, welche die Ausnehmungen bilden, und die Nuten (11) vom Reservoir (9) ausgehend entlang der Wandung (5) des Stoßdämpfers und daran anschließend durch den Dichtungssitz (3) des Führungskörpers (2) verlaufen.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Führungskörper (2) ein Kaltfließ­ preßteil ist.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Führungskörper (2) aus Alumi­ nium besteht.

4. Stoßdämpfer mit einer Stange (1), die mit einem Dämpfungsglied verbunden und axial beweglich in ei­ nem Gleitlager geführt ist, das einen Führungskör­ per (2) und eine Dichtung (4) umfaßt, die in einen Dichtungssitz (3) des Führungskörpers (2) eingelegt ist und an der Stange (1) anliegt und durch Ausneh­ mungen (14) im Führungskörper (2) aus einem Reser­ voir (9), das an den Führungskörper (2) grenzt, mit einem Schmiermedium beaufschlagt ist, wobei der Führungskörper (2) und die Dichtung (4) an der Wan­ dung (5) des Stoßdämpfers anliegen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Führungskörper (2) aus einem Stanzteil aus Blech gefertigt ist, dessen Ausnehmungen (14) ge­ stanzt sind, und der Führungskörper (2) durch Kalt­ umformung aus dem Stanzteil geformt ist.

5. Stoßdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Führungskörper (2) auf seiner dem Dämpfungsglied zugewandten Seite mit einer zweiten Dichtung (17) an der Stange (1) anliegt.

6. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Stoßdämpfers ein doppelwandiger Zylinder ist, zwischen dessen Wandungen (5, 10) sich das Reser­ voir (9) befindet, und das Reservoir (9) stirnsei­ tig vom Führungskörper (2) abgeschlossen ist.

7. Stoßdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Ende des Führungskörpers (2) mit einer Führungsfläche oder einer Dichtung (17) im von der inneren Wandung (10) des doppelwandigen Zy­ linders umschlossenen Innenraum (13) angeordnet ist und der Führungskörper (2) an der Wandung (10) an­ liegt.