DE102006012002A1

DE102006012002A1 - Luftfeder

Info

Publication number: DE102006012002A1
Application number: DE200610012002
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Sack; Antonio Branco
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Vibracoustic SE
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2026-03-17
Also published as: DE102006012002B4

Abstract

Luftfeder mit einem eine Arbeitskammer einfassenden Topf, einem gegenüber dem Topf verschiebbaren Rollkolben und einem mit seinen Enden am Topf und am Rollkolben angeordneten Rollbalg, wobei der Topf (2) aus zwei Einzelteilen, einem Hauptteil (6) und einem Nebenteil (7) besteht, die über einen zusätzlichen Dehn- oder Rollbalg (8) miteinander verbunden sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Luftfeder mit einem eine Arbeitskammer einfassenden Topf, einem gegenüber dem Topf verschiebbaren Rollkolben und einem mit seinen Enden am Topf und am Rollkolben angeordneten Rollbalg.
Bei in Kraftfahrzeugen eingesetzten Luftfedern wird eine hohe dynamische Funktionssicherheit gefordert. Diese wird jedoch durch die bei der kardanischen Anbindung der Luftfeder entstehenden Querkräfte negativ beeinflusst. Um beide Aufgaben möglichst optimal zu erfüllen, nämlich eine hohe dynamische Funktionssicherheit beizubehalten, bei gleichzeitig möglicher Querkrafterzeugung, werden die bei den Luftfedern verwendeten Rollbälge in ihrer geometrischen Gestaltung und Einbindung der Festigkeitsträger entsprechend angepasst. So werden die als Festigkeitsträger fungierenden Fäden in den Rollbälgen in unterschiedlichen Lagen, Winkeln und dergl. eingebracht. Die Rollbälge erfüllen dann mehrere Aufgaben, die in einem Rollbalg vereint werden. Dazu wird unter anderem das Bereitstellen eines definierten Luftvolumens, die dynamische Übertragung der Achskräfte und auch die statische Übertragung von Kräften. Zusätzlich kann die Kompensation von Achsversatz und die Erzeugung von Querkräften als Funktion notwendig sein.

Stand der Technik

In der WO 02/103218 A1 ist eine Luftfederanordnung beschrieben, die aus einem Deckel, einem Abrollkolben und einem Luftfederbalg besteht, die eine Luftkammer einschließen. Eine solche Luftfeder lässt höhere Winkelverstellungen zu ohne Auszuknicken, mit Bauteilen zu kollidieren oder Druckspannungen im Festigkeitsträger aufzubauen. Sie kann tiefer in die Achse eingebaut werden und die daraus resultierenden höheren Ansprüche an die Kardanik können erfüllt werden. Eine zweite Schlaufe des Rollbalgs liegt am Deckel nur an zwei Punkten auf, so dass bei Winkelveränderungen der Rollbalg über die Auflagepunkte abrollt.

Eine ähnliche Lösung zeigt die EP 1 239 181 A2 , bei der die Luftfeder einen Rollbalg hat, dessen oberes Ende an einem Deckel und dessen unteres Ende unter Ausbildung einer unteren Abrollfalte an einem Abrollkolben befestigt ist und die einen Stoßdämpfer mit einem Zylinder enthält. Dazu ist ein elastisches Element eingefügt, das eine Verschwenkbarkeit der Luftfeder zum Stoßdämpfer ermöglicht. Dieses elastische Element wird durch eine obere Abrollfalte gebildet, die durch das obere Ende des Rollbalgs am Deckel befestigt ist.

Einanderer Lösungsweg wird in der DE 103 11 263 B3 beschritten, bei der die Luftfeder mit zwei Arbeitskammern mit unterschiedlichen Durchmessern und Volumina versehen wird. Die Arbeitskammern sind jeweils von einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil mit einer ersten und zweiten Abrollfläche sowie einem ersten und zweiten Rollbalg begrenzt. Beide Arbeitskammern sind über mehrere Drosselöffnungen miteinander verbunden.

Eine weitere Möglichkeit, eine Luftfeder mit einem Zweikammersystem zu bilden, zeigt die DE 103 16 761 A1 . Die Luftfeder hat einen äußeren Hohlzylinder und einen inneren Hohlzylinder, wobei innerhalb des inneren Hohlzylinders ein mit dem äußeren Hohlzylinder verbundenes Kolbenelement angeordnet ist. Außerdem sind zwischen dem äußeren Hohlzylinder und dem inneren Hohlzylinder sowie zwischen dem inneren Hohlzylinder und dem Kolbenelement jeweils ein Rollbalg angeordnet. Darüber hinaus ist der innere Hohlzylinder mit der Radaufhängung gelenkig verbunden und die äußere und die innere Luftkammer exzentrisch zueinander angeordnet.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Luftfeder zu schaffen, die möglichst einfach in ihrem Aufbau ist und mit der eine optimale Anpassung der verschiedenen zum Teil gegenläufigen an die Luftfeder gestellten Anforderungen gelöst werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Bei der Luftfeder der eingangs genannten Art wird eine Trennung der Topfwand vorgenommen, so dass die Topfwand aus zwei Einzelteilen, einem Hauptteil und einem Nebenteil besteht. Diese Teile werden über einen zusätzlich Dehnstrich- oder Rollbalg miteinander verbunden. Dadurch wird die kardanische Anbindung der Luftfeder und der dynamische Bereich des Rollbalgs voneinander getrennt. Beide Aufgaben können damit den Anforderungen gemäß gezielt angepasst und optimiert werden.

Bevorzugt wird zwischen dem Hauptteil und dem Nebenteil ein Dehnbalg eingesetzt, wobei die Anschlussstellen für die Enden des Dehnbalgs an den Topfwänden axial voneinander beabstandet sind. Dabei wird in der Regel für die Anschlussstellen ein gleicher Durchmesser gewählt.

Möglich ist aber auch der Einsatz eines Rollbalgs zwischen dem Hauptteil und dem Nebenteil und die Anschlussstellen für die Enden des Rollbalgs mit unterschiedlichem Durchmesser versehen, so dass eine Verschiebung von Haupt- und Nebenteil zueinander möglich ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Nebenteil der Topfwand zumindest teilweise kegelstumpfartig ausgebildet und mit seiner engeren Öffnung zum Rollkolben gerichtet. Dabei ist es besonders günstig, wenn das Nebenteil einen schiefen Kegelstumpf bildet und die Achse des Kegelstumpf schräg zur Achse des Hauptteils verläuft. Der Rollkolben kann in gleicher Weise schräg zur Achse des Hauptteils ausgerichtet werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In der beiliegenden Figur ist das Prinzip der neuen Luftfeder veranschaulicht.
Ausführung der Erfindung
Die Figur zeigt den prinzipiellen Aufbau der Luftfeder 1 im Schnitt. Die Luftfeder 1 wird durch den Topf 2, den Rollkolben 3 und den Rollbalg 4 gebildet. Das obere Ende des Topfes 2 ist durch den Deckel 5 abgeschlossen. Über den Deckel 5 wird die Luftfeder an einem nicht näher gezeigten Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs befestigt. Die Fahrwerksanbindung erfolgt über das untere Ende des Rollkolbens 3. Der Topf 2 ist in zwei Einzelteile unterteilt und zwar in das Hauptteil 6 und das Nebenteil 7. Diese beiden Teile 6 und 7 haben im gezeigten Ausführungsbeispiel den gleichen Innendurchmesser D1. Hauptteil 6 und Nebenteil 7 werden durch den zwischen die Teile geschalteten Dehnbalg 8 miteinander verbunden. Dadurch wird eine gelenkige Verbindung zwischen dem Hauptteil 6 und dem Nebenteil 7 hergestellt. Die Anschlussstellen 9 und 10 für die Enden des Dehnbalgs 8 sind an den Durchmesser D1 angepasst.
Bevorzugt wird das Nebenteil 7 des Topfes 2, wie in der Figur gezeigt, zumindest teilweise kegelstumpfartig ausgebildet und ist mit seiner engeren Öffnung 11 zum Rollkolben 3 gerichtet. Der Durchmesser D2 der Öffnung 11 ist kleiner als der Durchmesser D1 des Topfes 2. Dieses ermöglicht einen in seinen Abmessungen möglichst klein gehaltenen Rollkolben 3. Dabei ist es besonders günstig, wenn der Kegelstumpf 12 des Nebenteils 7 schief angelegt wird, so dass die Achse 13 des Kegelstumpfes 12 schräg zur Achse 14 des Hauptteils 6 des Topfes 2 ausgerichtet ist.

Claims

Luftfeder mit einem eine Arbeitskammer einfassenden Topf, einem gegenüber dem Topf verschiebbaren Rollkolben und einem mit seinen Enden am Topf und am Rollkolben angeordneten Rollbalg, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (2) aus zwei Einzelteilen, einem Hauptteil (6) und einem Nebenteil (7) besteht, die über einen zusätzlichen Dehn- oder Rollbalg (8) mit einander verbunden sind.
Luftfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz eines Dehnbalgs (8) die Anschlussstellen (9, 10) für die Enden des Dehnbalgs (8) an den Topfwänden (15, 16) axial voneinander beabstandet sind.
Luftfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstellen (9, 10) der Topfwände (15, 16) den gleichen Durchmesser (D1) haben.
Luftfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz eines Rollbalgs die Anschlussstellen (9, 10) für die Enden des Rollbalgs axial gegeneinander verschiebbar sind und die Topfwände (15, 16) unterschiedliche Durchmesser (D1, D2) haben.
Luftfeder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Nebenteil (7) des Topfes (2) zumindest teilweise kegelstumpfartig ausgebildet ist und mit seiner engeren Öffnung (11) zum Rollkolben (3) gerichtet ist.
Luftfeder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Nebenteil (7) einen schiefen Kegelstumpf (12) bildet.
Luftfeder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (13) des Kegelstumpfs (12) schräg zur Achse (14) des Hauptteils (6) des Topfes (2) ausgerichtet ist.
Luftfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (17) des Rollkolbens (3) mit der Achse (13) des Kegelstumpfs (12) zusammenfällt.