GUIDING FORCES ABSORBING OSCILLATION DAMPER HAVING A HOLLOW PISTON ROD, PARTICULARLY FOR MOTOR VEHICLES

Abstract: 1. Vibration damper taking guiding forces, espacially for motor vehicles, with a substantially tubular hollow piston rod, a piston-mounting spigot (2, 12) and/or an attachment spigot (3, 13) for the piston rod being pressed into a respective end of the interior (4, 14) of the piston rod and being connected to it by a circumferentially extending seam weld (8, 18), characterized in that, the piston-mounting spigot (2) and/or the attachment spigot (3) has respectively in its axially intermediate portion a circumferentially extending attachment groove (5) into which are displaced depressions (6) from the wall (1) of the piston rod, preferably four in number and distributed uniformly around the periphery, and the circumferential seam weld provided in a respective axially outer end portion (7) of the piston-mounting spigot (2) and/or attachment spigot (3) is a resistance pressure weld or brazed joint (8).

Description: Führungskräfte aufnehmender Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer hohlen Kolbenstange Die Erfindung bezieht sich auf einen Führungskräfte aufnehmenden Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer im wesentlichen rohrförmigen hohlen Kolbenstange, wobei ein Kolbenzapfen und/oder ein Befestigungszapfen für die Kolbenstange jeweils an einem Ende dieser in den Kolben stangen-Hohiraum eingepresst ist und mit dieser durch eine umlaufende Verbindungsnaht verbunden ist. Schwingungsdämpfer der vorstehend beschriebenen Gattung werden beispielsweise als radführende Federbeine für Kraftfahrzeuge vielfach verwendet. Bei diesen besteht die Kolbenstange aus gewichtssparenden Gründen aus einem Rohr. Der Dämpferkolben wird mittels des Kolbenzapfens an einem Ende der Kolbenstange befestigt, während der am anderen Ende der Kolbenstange befindliche Befestigungszapfen zur Anlenkung der Kolbenstange am Fahrzeugaufbau dient. Bei den bekannten Schwingungsdämpfern ist die Fixierung der erwähnten Zapfen in der hohlen Kolben stange jeweils durch eine an deren Mantelfläche vorgesehene, an der Luft hergestellte umlaufende Rundnahtschweissung herbeigeführt. Diese Schweiss- naht, welche im Hinblick auf die auftretenden hohen Beanspruchungen entsprechend stark ausge- bildet sein muss, ist relativ stark nach aussen gebuckelt. Der vorragende Buckel der Schweissnaht muss vor der Endbearbeitung (Schleifen) der Kolbenstange zunächst spanend abgehoben werden, wozu in aufwendiger Weise ein Zentrieren der Kolbenstange erforderlich ist. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und wirksamen Schwingungsdämpfer zu schaffen, welcher die Nachteile der bekannten Schwingungsdämpfer vermeidet und bei welchem sich insbesondere bei vereinfachter Herstellung eine höhere Funktionssicherheit vor allem hinsichtlich des Komplexes Kolbenstange - Kolbenzapfen und/oder Befestigungszapfen ergibt. Diese Aufgabe wird bei einem Schwingungsdämpfer der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Kolbenzapfen und/oder der Befestigungszapfen jeweils in ihrem axial mittleren Abschnitt eine umlaufende Befestigungsnut aufweisen, in welche, vorzugsweise jeweils vier über dem Umfang gleichmässig verteilte, Sicken der Kolbenstangen Wandung eingeprägt sind, und die jeweils in einem axial äusseren Endabschnitt von Kolbenzapfen und/oder Befestigungszapfen vorgesehene umlaufende Verbi ndungs- naht eine Interferenzschweissung oder Hartlötung ist. Eine weitere vorteilhafte Erfindungslösung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenzapfen und/oder der Befestigungszapfen jeweils in ihrem axial mittleren Abschnitt eine umlaufende Befestigungsnut aufweisen, in welche, vorzugsweise jeweils vier über dem Umfang gleichmässig verteilte, Sicken der Kolbenstangen-Wandung eingeprägt sind, und jeweils in einem axial äusseren Endabschnitt von Kolbenzapfen und/oder Befestigungszapfen eine umlaufende Verbindungsnut vorgesehen ist, in welche die axialen Enden des Kolbenstangenrohres eingerollt und im Nutgrund durch eine Naht verschweisst sind. Gemäss der Erfindung sind der Kolbenzapfen und/oder der Befestigungszapfen derart kraftschlüssig mit der Kolbenstange verbunden, dass bei Erfüllung der geforderten zweifachen Sicherheit (die Kolbenstange gilt als Sicherheitsteil) auch aus Funktions- und Korrosionsgründen praktisch vollkommene Gasdichtheit gewährleistet ist. Hierzu sind die beiden Zapfen entsprechend abgestuft in das Kolbenstangenrohr eingepresst, und die örtlichen Sicken nehmen die im Betrieb aufnehmenden Zug- und Druckkräfte über die Befestigungsnut in den Zapfen kraftschlüssig auf. Die zusätzlich vorgesehene umlaufende Schweissnaht oder Hartlötnaht im Bereich der beiden Kolbenstangenenden ergibt eine zusätzliche Formschlüssigkeit und dichtet gleichzeitig gasdicht ab. Durch Einprägung von einzelnen Sicken anstelle etwa einer umlaufenden Einprägung wird die Kolbenstange an dieser Stelle praktisch nicht geschwächt. Durch die gemäss der Erfindung vorgesehene gasdichte Befestigung des Kolbenzapfens und/oder des Befestigungszapfens in dem Kolbenstangenrohr durch eine Interferenzschweissoder Hartlötnaht bzw. durch das Einrollen der axialen Enden des Kolbenstangenrohres in Nuten und Verlegung der Schweissnaht in den Nutgrund wird der Aussendurchmesser des Kolbenstangenrohres praktisch nicht verändert. Somit entfällt das bisherige spanende Abtragen der Schweissnaht vor der Endbearbeitung, so dass eine erfindungsgemässe Kolbenstange nebst zugehörigen Zapfen auf besonders einfache Weise zentrierfrei geschliffen werden kann. Die neuerungsgemässe Vorrichtung hat im Ergebnis bei einfacher Herstellung eine merklich verbesserte Funktionssicherheit und somit auch Lebensdauer. Gemäss einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung erweitert sich auf einfache Weise die Befestigungsnut ausgehend von einem zur Kolbenstange koaxial zylindrischen Nutgrund beidseitig nach aussen mit ebenen Nutflanken. Gemäss einem weiteren ebenfalls besonders vorteilhaften Erfindungsmerkmal weist der jeweils axial äussere Endabschnitt einen grösseren Durchmesser auf und ist durch einen schrägen Obergangsabschnitt mit dem im Kolbenstangen-Hohlraum befindlichen übrigen Abschnitt des Kolbenzapfens und/oder des Befestigungszapfens verbunden, wobei der Kolbenstangen-Hohlraum eine entsprechend abgestufte Ausbildung aufweist. Auf diese Weise ergibt sich in den äusseren Endabschnitten der Zapfen jeweils eine entsprechend verringerte Wandstärke der hohlen Kolbenstange derart, dass die erfindungsgemass ¯ vorgesehene Interferenzschweiss/Hartlötnaht besonders wirksam angebracht werden kann. Eine besonders rationelle Konstruktion ergibt sich, wenn neuerungsgemäss die im Kolbenstangen-Hohiraum angeordneten Abschnitte von Kolbenzapfen und Be festigungszapfen gleich ausgebildet sind. Hierdurch wird insgesamt eine beidseitig gleiche Ausbildung des Komplexes Kolbenstange - Kolbenzapfen bzw. Be festigungszapfen ermöglicht. Eine weitere besonders vorteilhafte Erfindungslösung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenzapfen und/ oder der Befestigungszapfen jeweils in ihrem axial mittleren Abschnitt eine umlaufende Befestigungsnut aufweisen, in welche, vorzugsweise jeweils vier über dem Umfang gleichmässig verteilte, Sicken der Kolbenstangen-Wandung eingeprägt sind, und die jeweils in einem axial äusseren Endabschnitt von Kolbenzapfen und/ oder Befestigungszapfen vorgesehene umlaufende Schweissnaht eine Rollnaht-Pressschweissung ist. Auch bei dieser Erfindungslösung sind der Kolbenzapfen und/oder der Befestigungszapfen derart kraftschlüssig mit der Kolbenstange verbunden, dass bei Erfüllung der geforderten zweifachen Sicherheit (die Kolben stange gilt als Sicherheitsteil) auch aus Funktions und Korrosionsgründen praktisch vollkommene Gas dichtheit gewährleistet ist. Hierzu sind die bei den Zapfen entsprechend abgestuft in das Kolben stangenrohr eingepresst, und die örtlichen Sicken nehmen die im Betrieb aufnehmenden Zug- und Druck kräfte über die Befestigungsnut in den Zapfen kraftschlüssig auf. Die zusätzlich vorgesehene umlaufende Rollnaht-Pressschweissung im Bereich der beiden Kolbenstangenenden ergibt eine zusätzliche Formschlüssigkeit und dichtet gleichzeitig gas dicht ab. Durch Einprägung von einzelnen Sicken anstelle etwa einer umlaufenden Einprägung wird die Kolbenstange an dieser Stelle praktisch nicht geschwächt. Da eine Rollnaht-Pressschweissung nur unwesentlich radial aufbaut, entfällt das bisherige spanende Abtragen der Schweissnaht vor der Endbearbeitung, so dass eine erfindungsgemässe Kolbenstange nebst zugehörigen Zapfen auf besonders einfache Weise zentrierfrei geschliffen werden kann. Die erfindungsgemässe Vorrichtung hat im Ergebnis bei einfacher Herstellung eine merklich verbesserte Funktionssicherheit und somit auch Lebensdauer. Ein besonderer Vorteil dieser Erfindungslösung ergibt sich dadurch, dass eine Rollnaht-Pressschweissung bekanntlich unter Wassersprühung hergestellt wird, so dass wegen der damit verbundenen kontinuierlichen guten Wärmeabfuhr kein grosser Temperaturgradient und somit praktisch kein Festigkeitsabfall im Bereich der Schweissnahtgrenzen herbeigeführt wird. Gemäss einer vorteil haften Ausbildung auch dieser Erfindungslösung erweitert sich auf einfache Weise die Befestigungsnut ausgehend von einem zur Kolbenstange koaxial zylindrischen Nutgrund beidseitig nach aussen mit ebenen Nutflanken. Gemäss einem weiteren ebenfalls besonders vorteilhaften Erfindungsmerkmal weist auch bei dieser Erfindungslösung der jeweils axial äussere Endabschnitt einen grösseren Durchmesser auf und ist durch einen schrägen Obergangsabschnitt mit dem im Kolben stangen-Hohiraum befindlichen übrigen Abschnitt des Kolbenzapfens und/oder des Befestigungszapfens verbunden, wobei der Kolbenstangen-Hohlraum eine entsprechend abgestufte Ausbildung aufweist. Auf diese Weise ergibt sich in den äusseren Endabschnitten der Zapfen jeweils eine entsprechend verringerte Wandstärke der hohlen Kolbenstange, derart, dass die erfindungsgemäss vorgesehene Rollnaht-Pressschweissung besonders wirksam angebracht werden kann. Eine besonders rationelle Konstruktion ergibt sich auch hier, wenn erfindungsgemäss die im Kolbenstangen Hohl raum angeordneten Abschnitte von Kolbenzapfen und Befestigungszapfen gleich ausgebildet sind. Hierdurch wird insgesamt eine beidseitig gleiche Ausbildung des Komplexes Kolbenstange - Kolbenzapfen bzw. Befestigungszapfen ermöglicht. Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine hohle Kolbenstange eines Schwingungsdämpfers mit darin befestigtem Kolbenzapfen und Befestigungszapfen nach der Erfindung, teilweise im axialen Längsschnitt, Figur 2 eine weitere Lösung der Erfindung, teilweise gebrochen und im axialen Längsschnitt, Figur 3 Schnitte II-II aus Figur 1 und 2, Figur 4 eine nochmals weitere Erfin#ungslösung, teilweise im axialen Längsschnitt, und Figur 5 Schnitte V-V aus Figur 4. Die in Figur 1 dargestellte Kolbenstange beispielsweise eines radführenden Federbeins für Kraftfahrzeuge weist ein Kolbenstangenrohr 1 auf. In dem einen Ende dieses ist ein Kolbenzapfen 2 und im anderen Ende dieses ein Befestigungszapfen 3 gemäss der Erfindung befestigt. Insbesondere sind die beiden Zapfen 2 und 3 jeweils in den Kolbenstangenhohlraum 4 eingepresst. Dabei weisen der Kolbenzapfen 2 und der Befestigungszapfen 3 jeweils in ihrem axial mittleren Abschnitt eine umlaufende Befestigungsnut 5 auf, in welche jeweils vier über dem Umfang gleichmässig verteilte örtliche Sicken 6 der Kolbenstangen-Wandung eingeprägt sind. Jeweils in einem axial äusseren Endabschnitt 7 der im Kolbenstangen-Hohlraum 4 befindlichen Abschnitte von Kolbenzapfen 2 und Befestigungszapfen 3 ist eine umlaufende Interferenzschweissnaht oder Hartlötnaht 8 vorgesehen. Im einzelnen erweitert sich die Befestigungsnut 5 ausgehend von einem zur Kolbenstange 1 koaxialen zylindrischen Nutgrund beidseitig nach aussen mit ebenen Nutflanken. Die jeweils axial äusseren Endabschnitte 7 weisen einen grösseren Durchmesser auf und sind jeweils durch einen schrägen Obergangsabschnitt 9 mit dem im Kolbenstangen-Hohlraum 4 befindlichen übrigen Abschnitt des Kolbenzapfens 2 bzw. des Befestigungszapfens 3 verbunden. Im Bereich der Abschnitte 7 und 9 weist der Kolbenstangen-Hohlraum 4 jeweils eine entsprechend abgestufte Ausbildung auf. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die im Kolbenstangen-Hohlraum 4 angeordneten Abschnitte von Kolbenzapfen 2 und Befestigungszapfen 3 gleich ausgebildet. Folglich ergibt sich auch in den beiden zugehörigen Endbereichen der Kolbenstange ¯1 eine gleiche Ausbildung dieser. Die in Figur 2 dargestellte Kolbenstange hat im Unterschied zu der in Figur 1 dargestellten an den äusseren Enden des Kolbenzapfens 2 und des Befestigungszapfens 3 jeweils eine zusätzliche umlaufende Verbindungsnut lo, die sich beidseitig nach aussen mit ebenen Nutflanken erweitert. Die beiden axialen Enden des Kolbenstangenrohres 1 sind jeweils nach innen in die Verbindungsnut 1O eingerollt und im verbleibenden Nutquerschnitt durch eine Rundschweissnaht 8' umlaufend verschweisst. Die Rundschweissnaht 8' hat dabei einen geringeren Aussendurchmesser als das Kolbenstangenrohr 1. Im übrigen entspricht der Aufbau der Ausführung nach Figur 2 dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Die in Figur 4 dargestellte Kolbenstange beispielsweise eines radführenden Federbeins für Kraftfahrzeuge weist ein Kolbenstangenrohr 11 auf. An dem einen Ende dieser ist ein Kolbenzapfen 12 und im anderen Ende dieser ein Befestigungszapfen 13 gemäss der Erfindung befestigt. Insbesondere sind die beiden Zapfen 12 und 13 jeweils in den Kolbenstangenhohlraum 14 eingepresst. Dabei weisen der Kolbenzapfen 12 und der Befestigungszapfen 13 jeweils in ihrem axial mittleren Abschnitt eine umlaufende Befestigungsnut 15 auf, in welche jeweils vier über dem Umfang gleichmässig verteilte örtliche Sicken 16 der Kolbenstangen-Wandung eingeprägt sind. Jeweils in einem axial äusseren Endabschnitt 17 der im Kolbenstangen-Hohlraum 14 befindlichen Abschnitte von Kolbenzapfen 12 und Befestigungszapfen 13 ist eine umlaufende Rollnaht-Pressschweissung 18 vorgesehen. Im einzelnen erweitert sich die Befestigungsnut 15 ausgehend von einem zur Kolbenstange 11 koaxialen zylindrischen Nutgrund beidseitig nach aussen mit ebenen Nutflanken. Die jeweils axial äusseren Endabschnittel7 weisen einen grösseren Durchmesser auf und sind jeweils durch einen schrägen Obergangsabschnitt 19 mit dem im Kolben stangen-Hohlrauml4 befindlichen übrigen Abschnitt des Kolbenzapfens 12 bzw. des Befestigungszapfensl3 verbunden. Im Bereich der Abschnitte 17 und 19 weist der Kolbenstangen-Hohlraum 14 jeweils eine entsprechend abgestufte Ausbildung auf. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die im Kolbenstangen-Hohlrauml4 angeordneten Abschnitte von Kolbenzapfen 12 und Befestigungszapfen. 13 gleich ausgebildet. Folglich ergibt sich auch in den beiden zugehörigen Endbereichen der Kolbenstangell eine gleiche Ausbildung dieser.

Claims: Patentansprüche #1. Führungskräfte aufnehmender Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer im wesentlichen rohrförmigen hohlen Kolbenstange, wobei ein Kolbenzapfen und/oder ein Befestigungs zapfen für die Kolbenstange jeweils an einem Ende dieser in den Kolbenstangen-Hohlraum einge presst ist und mit dieser durch eine umlaufende Verbindungsnaht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenzapfen (2) und/oder der Befesti gungszapfen (3) jeweils in ihrem axial mittleren Abschnitt eine umlaufende Befestigungsnut (5) aufweisen, in welche, vorzugsweise jeweils vier über dem Umfang gleichmässig verteilte, Sicken (6) der Kolbenstangen-Wandung (1) eingeprägt sind, und die jeweils in einem axial äusseren Endabschnitt (7) von Kolbenzapfen (2) und/oder Befestigungs zapfen (3) vorgesehene umlaufende Verbindungsnaht eine Interferenzschweissung oder Hartlötung (8) ist. 2. Führungskräfte aufnehmender Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer im wesentlichen rohrförmigen hohlen Kolbenstange, wobei ein Kolbenzapfen und/oder ein Befestigungs zapfen für die Kolbenstange jeweils an einem Ende dieser in den Kolbenstangen-Hohiraum einge presst ist und mit dieser durch eine umlaufende Verbindungsnaht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenzapfen (2) und/oder der Befestigungs zapfen (3) jeweils in ihrem axial mittleren Ab schnitt eine umlaufende Befestigungsnut (5) auf weisen, in welche, vorzugsweise jeweils vier über dem Umfang gleichmässig verteilte, Sicken (6) der Kolbenstangen-Wandung (1) eingeprägt sind, und jeweils in einem axial äusseren Endabschnitt (7) von Kolbenzapfen (2) und/oder Befestigungs zapfen (3) eine umlaufende Verbindungsnut (lo) vorgesehen ist, in welche die axialen Enden des Kolbenstangenrohres (1) eingerollt und im Nutgrund durch eine Naht (8') verschweisst sind. 3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsnut (5) sich ausgehend von einem zur Kolbenstange (1) koaxialen zylindrischen Nutgrund beidseitig nach aussen mit ebenen Nut flanken erweitert. 4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils axial äussere Endabschnitt (7) einen grösseren Durchmesser aufweist und durch einen schrägen Obergangsabschnitt (9) mit dem im Kolbenstangen-Hohlraum (4) befindlichen übrigen Abschnitt des Kolbenzapfens (2) und/oder des Befestigungszapfens (3) verbunden ist, wobei der Kolbenstangen-Hohlraum (4) eine entsprechend abgestufte Ausbildung aufweist. 5. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im Kolbenstangen-Hohlraum (4) angeordneten Abschnitte von Kolbenzapfen (2) und Befestigungs zapfen (3) gleich ausgebildet sind. 6. Führungskräfte aufnehmender Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer im wesentlichen rohrförmigen hohlen Kolbenstange, wobei ein Kolbenzapfen und/oder ein Befestigungs zapfen für die Kolbenstange jeweils an einem Ende dieser in den Kolbenstangen-Hohlraum einge presst ist und mit dieser durch eine umlaufende Schweissnaht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenzapfen (12) und/oder der Befesti gungszapfen 03) jeweils in ihrem axial mittleren Abschnitt eine umlaufende Befestigungsnut 05) aufweisen, in welche, vorzugsweise jeweils vier über dem Umfang gleichmässig verteilte, Sicken t6) der Kolbenstangen-Wandung (11) eingeprägt sind, und die jeweils in einem axial äusseren Endab schnitt (17) von Kolbenzapfen (12) und/oder Be festigungszapfen (ss) vorgesehene umlaufende Schweissnaht eine Rollnaht-Pressschweissung (18) ist. 7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsnut (15) sich ausgehend von einem zur Kolbenstange (11) koaxialen zylindrischen Nutgrund beidseitig nach aussen mit ebenen Nut flanken erweitert. 8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6 oder7 dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils axial äussere Endabschnitt t7) einen grösseren Durchmesser aufweist und durch einen schrägen Obergangsabschnitt (19) mi#t dem im Kolbenstangen-Hohlraum (14) befindlichen übrigen Abschnitt des Kolbenzapfens (12) und/ oder des Befestigungszapfens (13) verbunden ist, wobei der Kolbenstangen-Hohlraum (14) eine ent sprechend abgestufte Ausbildung aufweist. 9. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die im Kolbenstangen-Hohlraum (14) ange ordneten Abschnitte von Kolbenzapfen Q2) und Befestigungszapfen (13) gleich ausgebildet sind.

Inventors: SCHALLES, WALTER, ING. GRAD., SCHMIDT, RUDOLF
Applicants: BOGE GMBH
Application year: 1981
Main classification: F16F9
IPC codes: F16F9, B23P11, B60G13