DE102008034834B4 - Luftfeder und Federbein - Google Patents
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftfeder, insbesondere die Befestigung des äußeren Federbalgendes an der Innenseite eines Verschlussteils der Luftfeder.
- Technisches Gebiet
- Für die Befestigung von Federbalgenden bei Luftfedern sind verschiedene Methoden bekannt. Weit verbreitet ist das Festklemmen des Federbalgendes über einen Klemmring. Dabei wird das Federbalgende an einen Kolbenrand oder auch an dem oberen Verschlussteil der Luftfeder angelegt und durch einen Klemmring daran festgeklemmt. Bei der Befestigung des Federbalgendes am Kolben ist dieses fertigungstechnisch einfach durchführbar, wobei durch die entstehende Umschlingung des Klemmrings durch das Federbalgende eine gute Abdichtung erreicht wird. Auch können hier sogenannte Schlauchrollbälge verwendet werden, bei denen das Federbalgende eine offene Schnittkante hat, da diese Schnittkante mit dem freiliegenden Fadenmaterial des Balgs außerhalb des Druckraums der Druckfeder liegt. Problematischer ist die Verbindung am Verschlussteil der Luftfeder und zwar in Hinsicht der Fertigungstechnik als auch der angestrebten Dichtheit auch bei sehr hohen Drücken in der Luftfeder.
- Stand der Technik
- In der
DE 197 04 433 A1 sind zwei Befestigungsmöglichkeiten der Balgenden gezeigt und zwar sowohl die Befestigung am Ende des Abrollkolbens als auch am topfartig ausgebildeten Deckel. In beiden Fällen wird das jeweilige Balgende über einen Klemmring an das betreffende Bauteil gedrückt. Während die Schlaufe des Rollbalgs am Kolben zu einer Umschlingung des Klemmrings führt, ist dieses am Deckel nicht vorhanden. Um eine sichere Befestigung des Balgs auch am Deckel zu gewährleisten, ist der Deckelrand mit einer umlaufenden Nut versehen, in welche das Balgende durch den Klemmring eingepresst wird. - In der
DE 195 08 980 C1 und auch in derDE 34 45 984 A1 wird das Federbalgende mit dem äußeren Verschlussteil so verbunden, dass es mit seiner Schnittkante im Innenraum der Luftfeder zu liegen kommt. Hierzu wird ein Stützring in den Druckraum der Luftfeder eingeführt, an den der Topfrand angepresst wird bzw. der Stützring wird als Innenklemmring benutzt und durch einen entsprechendes Werkzeug aufgeweitet. Beide Ausführungsformen haben den Nachteil, dass sie bei höheren Drücken und längerem Gebrauch undicht werden können und außerdem sind sie fertigungstechnisch nur schwer herstellbar. - Darstellung der Erfindung
- Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine Luftfeder anzugeben, die unter anderem fertigungstechnisch rationell herstellbar ist.
- Die Lösung der gestellten Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 2 und 6 erreicht. Die Unteransprüche 3 bis 5 stellen vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes dar.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das äußere Federbalgende mit seiner Schnittkante außerhalb des Druckraums der Luftfeder liegend um einen Innenring gelegt und durch ein Element des Verschlussteils am Innenring festgeklemmt. Als Element des Verschlussteils kann der Rand eines Deckels oder Topfes dienen. Auch ist es möglich einen Bereich der Topfwand als Verschlussteilelement heranzuziehen. Dieses ist abhängig von der gegebenen Konstruktion des Verschlussteils der Luftfeder.
- Die aufgezeigte Befestigungsmöglichkeit des Federbalgendes kann besonders vorteilhaft bei Luftfedern eingesetzt werden, die zusammen mit einem Teleskop-Stoßdämpfer zu einem so genannten Federbein an Kraftfahrzeugen verwendet werden. Dabei ist es in weiterer besonders vorteilhafter Ausgestaltung des Verschlussteils möglich, die Luftfeder mit einem vergrößerten Topf auszuführen, um ein größeres Luftvolumen für die Luftfeder zu schaffen. Hierdurch kann beispielsweise auf einen Behälter mit einem Zusatzluftvolumen verzichtet werden und dennoch ein hoher Fahrkomfort durch die Luftfeder erreicht werden. So kann beispielsweise bei Federbeinen der McPherson-Bauweise ein großvolumiger Topf verwendet werden, an dessen Außenrand ein nach innen gerichtetes Innenelement anbringbar ist, dessen Innenrand als Verschlusselement herangezogen wird. McPherson-Federbeine werden im allgemeinen für die Radaufhängung an Fahrzeugen verwendet, bei der eine Kompensation von Querkräften erforderlich ist.
- Eine vereinfachte Konstruktion für die vorliegende Erfindung kann auch dadurch erreicht werden, dass das Federbalgende durch einen Bereich der Topfwand eines üblichen Topfes am Innenring festgeklemmt wird und der überstehende Rand der Topfwand mit dem Außenrand eines Zusatztopfes größeren Durchmessers luftdicht verbunden wird. In die Wand des kleineren Topfes werden Durchlässe eingebracht, so dass auf diese Weise in Verbindung mit dem Zusatztopf ein Zusatzvolumen für die Luftfederung erreicht wird ohne dass ein außenliegender Zusatzbehälter benötigt wird.
- Zum Schutz des Federbalgs als auch zu seiner Verstärkung kann um den Innenring auch ein Stützlager gelegt sein, so dass der Innenring vom Stützlager und auch vom Federbalgende umschlungen wird. Auch ist es möglich den Federbalg selbst von einer Außenführung einzufassen. Bei einer Anwendung des Stützlagers und auch einer Außenführung können die genannten Teile über einen Klemmring miteinander verbunden werden.
- Schließlich ist es auch möglich in besonderen Anwendungsfällen einen sogenannten Stützring einzusetzen, welcher das an der Innenseite des Innenrings liegende Federbalgteil noch zusätzlich abstützt.
- Kurzbeschreibung der Zeichnung
- Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
- Es zeigt:
-
1 schematisch im Schnitt den prinzipiellen Aufbau der Befestigung eines Federbalgendes auf der Innenseite eines Deckels, -
2 die Anbringung des Federbalgendes an einem topfförmigen Verschlussteil des Federbalgs mit Einsatz eines Zusatztopfes zur Aufnahme eines größeren Druckvolumens, -
3 und4 die Ausführungsformen nach2 mit einer Außenführung für den Federbalg bzw. eines Stützlagers und einer Außenführung für den Federbalg, -
5 den Einsatz der Federbalgbefestigung am Verschlussteil eines Federbeins, -
6 vergrößert die Federbalgbefestigung nach5 , -
7 die optionale Anwendung eines Stützrings bei der Befestigung des Federbalgendes und -
8 die Befestigung des Federbalgendes wiederum bei einem Federbein unter Einsatz eines Stützrings. - Ausführung der Erfindung
- In der
1 ist schematisch und im Schnitt die Befestigungsart des äußeren Federbalgendes1 an der Innenseite2 des Deckels3 einer Luftfeder gezeigt. Als äußeres Federbalgende1 ist hier das Ende des Federbalgs zu verstehen, welches am Verschlussteil der Luftfeder anzubringen ist, während das innere Ende des Federbalgs am Kolben der Luftfeder angebracht wird. Das Federbalgende1 wird um den Innenring4 gelegt und zwar derart, dass es mit seiner Schnittkante5 außerhalb des Druckraums6 der Luftfeder liegt. Durch den Deckelrand7 wird der zwischen dem Innenring4 und dem Deckelrand7 liegende Teil8 des Federbalgendes1 festgeklemmt. Die Schnittkante5 des Federbalgendes1 kommt bei dieser Anordnung außerhalb des Druckraums6 zu liegen. Hierdurch wird das Eindringen von Druckluft in das Federbalgende1 vermieden und außerdem wird das Federbalgende1 mit einer äußerst hohen Dichtwirkung verklemmt. - In der
2 ist ebenfalls im Schnitt und schematisch die Befestigung des Federbalgendes1 bei einer Luftfeder mit einem Topf10 als Verschlussteil an einem Federbein gezeigt, wobei das Festklemmen des Endteils8 des Federbalgendes1 hier über den Bereich9 der Topfwand10 erreicht wird. Die Topfwand10 ist von dem Zusatztopf11 umgeben, der einen größeren Durchmesser als der Topf10 hat. Der Außenrand12 des Topfes10 ist mit dem Außenrand13 des Zusatztopfes11 luftdicht verbunden. Der Topf10 ist außerdem mit Durchlässen14 ausgestattet, so dass der Druckluftraum6 mit dem von den Töpfen10 und11 gebildeten Zusatzdruckluftraum16 verbunden ist. Der Druckluftraum6 ist von dem Kreuzlagenbalg17 eingefasst. Die Töpfe10 und11 sind in geeigneter Weise mit ihren oberen Endteilen50 ,51 zusammengefasst. In der Mitte des von den Töpfen10 und11 gebildeten Verschlussteils ist das Anschlusslager18 für den nicht näher gezeigten Dämpfer des Federbeins eingezeichnet. Dieser Dämpfer ist bevorzugt hydraulisch ausgebildet. - In den
3 und4 ist die selbe Ausgestaltung wie in2 beibehalten, wobei in der Ausführungsform nach der3 eine Außenführung21 für den Luftfederbalg20 vorgesehen ist. Der Luftfederbalg20 kann hier sowohl als Kreuzlagenbalg als auch als Axialbalg ausgeführt werden. Neben der Außenführung21 kann, wie in der4 gezeigt, zusätzlich ein Stützlager22 verwendet werden, welches in gleicher Weise wie der Federbalg20 um den Innenring4 gelegt ist. Das Stützlager22 kann mit der Außenführung21 über einen Klemmring23 verbunden werden. - In der
5 ist das Oberteil eines Federbeins im Schnitt gezeigt, bei dem ein Teleskop-Stoßdämfer30 eingesetzt wird, der in seinem oberen Bereich von der Luftfeder31 eingefasst ist. Das obere Ende32 des Stoßdämpfers30 ist in dem Lager18 untergebracht. Das obere Verschlussteil33 ist als Topf11 ausgebildet, an dessen Außenrand13 das Innenelement34 angebracht ist, dessen Innenrand35 als Verschlusselement für das Federbalgende1 dient. - Zur Verdeutlichung der Verbindung des Innenrands
35 des Innenelements34 mit dem Rand37 des Stützlagers22 und des Federbalgendes1 ist die Befestigungsstelle in6 vergrößert dargestellt. Der Innenring4 wird vom Federbalgende1 umschlungen und zwar von innen nach außen, so dass die Schnittkante5 außerhalb des Druckraums6 zu liegen kommt. Zwischen die Ränder35 und37 des Innenelements34 und des Stützlagers22 wird das Federbalgende1 eingeklemmt. Dabei werden die Ränder35 und37 schlangenartig ineinander verpresst. - Die
7 stellt eine Ausführungsform der Befestigung des Federbalgendes1 dar, welche im Wesentlichen der Ausführungsform nach der1 entspricht, mit dem Zusatz, dass das im Bereich der Innenseite40 des Innenrings4 liegende Federbalgendteil41 von einem Stützring42 abgestützt ist. Dieser Stützring42 trägt zur Erhöhung der Festigkeit und der Dichtheit der Befestigung des Federbalgendes1 bei. - In der
8 ist die Anwendung einer Befestigungsart, wie in der7 gezeigt, bei einem Federbein verwirklicht. Bei diesem Federbein wird, wie in der7 gezeigt, ein außergewöhnlich großer Topf11 benutzt, an dessen Rand13 das Innenelement34 befestigt ist, dessen Innenrand35 das um den Innenring4 gelegte Federbalgende1 umschließt, wobei das Element7 das äußere Ende8 des Federbalgs an den Ring4 drückt. Gleichzeitig ist noch der Stützring42 eingesetzt als Gegenlager für den Innenrand35 des Innenelements34 .
Claims (6)
- Luftfeder mit einem durch einen Topf (
10 ) und durch einen Schlauchrollbalg definierten Druckraum (6 ) sowie mit einem den Topf (10 ) umgebenden Zusatztopf (11 ), wobei ein Außenrand (12 ) des Topfes (10 ) mit einem Außenrand (13 ) des Zusatztopfes (11 ) luftdicht verbunden ist, wobei der Druckraum (6 ) mit einem von dem Topf (10 ) und dem Zusatztopf (11 ) gebildeten Zusatzdruckluftraum (16 ) verbunden ist, wobei der Schlauchrollbalg ein um einen Innenring (4 ) gelegtes Federbalgende (1 ) mit einer Schnittkante (5 ) aufweist, wobei das Federbalgende (1 ) mit der Schnittkante (5 ) außerhalb des Druckraumes (6 ) liegend an dem Innenring (4 ) durch einen Bereich (9 ) des Topfes (10 ) festgeklemmt ist. - Luftfeder mit einem durch einen Topf (
10 ) und durch einen Schlauchrollbalg definierten Druckraum (6 ) sowie mit einem den Topf (10 ) umgebenden Zusatztopf (11 ), wobei ein Außenrand (12 ) des Topfes (10 ) mit einem Außenrand (13 ) des Zusatztopfes (11 ) luftdicht verbunden ist, wobei der Druckraum (6 ) mit einem von dem Topf (10 ) und dem Zusatztopf (11 ) gebildeten Zusatzdruckluftraum (16 ) verbunden ist, wobei der Schlauchrollbalg ein um einen Innenring (4 ) gelegtes Federbalgende (1 ) mit einer Schnittkante (5 ) aufweist, wobei das Federbalgende (1 ) mit der Schnittkante (5 ) außerhalb des Druckraumes (6 ) liegend an dem Innenring (4 ) durch einen Innenrand (35 ) eines von dem Außenrand (13 ) des Zusatztopfes (11 ) ausgehenden Innenelements (34 ) festgeklemmt ist. - Luftfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass um den Innenring (
4 ) ein Stützlager (22 ) gelegt ist. - Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauchrollbalg von einer Außenführung (
21 ) eingefasst ist. - Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das im Bereich einer Innenseite (
40 ) des Innenrings (4 ) liegende Federbalgendteil (41 ) von einem Stützring (42 ) abgestützt ist. - Federbein, umfassend einen Teleskop-Stoßdämpfer (
30 ) und eine Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Teleskop-Stoßdämpfer (30 ) in seinem oberen Bereich von der Luftfeder eingefasst ist.
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