DE102012220204A1

DE102012220204A1 - Luftfedermodul

Info

Publication number: DE102012220204A1
Application number: DE201210220204
Authority: DE
Inventors: Andreas Kind; Reiner Waschk; Klaus Wenger
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-05-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Luftfedermodul 1 bestehend aus einer Luftfeder 2 und einem Stoßdämpfer 3 zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes, mit einem Deckel und einem daran befestigten luftdichten Rollbalg 4, welcher einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum 5 mindestens teilweise begrenzt, einem Abrollkolben 6, welcher hängend auf einer Stirnfläche 7 eines Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 angeordnet ist und auf dem der Rollbalg 4 abrollt, wobei eine Kolbenstange 9 des Stoßdämpfers 3 den Abrollkolben 6 mittig durchragt und mit Entkopplungsmitteln 12 zur akustischen Entkopplung des Luftfedermoduls 1 von einer Fahrzeuganbindung. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Entkopplungsmittel 12 im Bereich der Anbindung des Abrollkolbens 6 an das Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftfedermodul bestehend aus einer Luftfeder und einem Stoßdämpfer zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes, mit einem Deckel und einem daran befestigten luftdichten Rollbalg, welcher einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum mindestens teilweise begrenzt, einem Abrollkolben, welcher hängend auf einer Stirnfläche eines Zylinderrohr des Stoßdämpfers angeordnet ist und auf dem der Rollbalg abrollt, wobei eine Kolbenstange des Stoßdämpfers den Abrollkolben mittig durchragt, und mit Entkopplungsmitteln zur akustischen Entkopplung des Luftfedermoduls von einer Fahrzeuganbindung.
Bei Luftfedermodulanbindungen, bei denen eine Luftfeder auf einen Stoßdämpfer angeordnet ist, sind Maßnahmen zur akustischen Isolierung des Luftfedermoduls gegenüber der Fahrzeugkarosserie notwendig. Das wird typischerweise durch Kopflager, domseitige Entkopplungen oder Vergleichbares erreicht.
Aus der DE 19802703 A1 ist ein gattungsgemäßes Luftfedermodul bekannt. Zur akustischen Entkopplung ist ein Dämpferlager vorgesehen, welches die Kolbenstange des Stoßdämpfers mit dem Deckel verbindet, wobei das Dämpferlager in dem Deckel angeordnet und einerseits mit dem Umgebungsdruck und andererseits mit dem Luftfederdruck beaufschlagt ist.
Die Anordnung einer Entkopplung zwischen Luftfedermodul und Fahrzeuganbindung bzw. Fahrzeugkarosserie ist relativ aufwendig, da Zug- und Druckrichtung separat entkoppelt werden müssen und hierfür außerdem zusätzlicher Bauraum benötigt wird.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Luftfedermodul für ein Fahrzeug sowie ein verbessertes System aus einem Luftfedermodul und einer Fahrzeuganbindung eines Fahrzeugs zu schaffen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Entkopplungsmittel im Bereich der Anbindung des Abrollkolbens an das Zylinderrohr des Stoßdämpfers angeordnet sind. Aufgrund des im Arbeitsraum herrschenden Druckes stehen die Entkopplungsmittel dauerhaft unter Vorspannung, so dass keine Entkopplung in Zug- und Druckrichtung erforderlich ist. Des Weiteren erlaubt die Erfindung eine akustische Entkopplung ohne zusätzlichen Bauraum.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Entkopplungsmittel zwischen dem Zylinderrohr des Stoßdämpfers und einer Dämpferkappe vorgesehen. Dabei kann der Abrollkolben derart auf der Dämpferkappe angeordnet sein, dass sich die Baulänge des Luftfedermoduls nicht vergrößert.
Die Entkopplungsmittel sind vorzugsweise als Elastomerelement zwischen einer dem Zylinderrohr zugewandten Innenseite der Dämpferkappe und dem Zylinderrohr des Stoßdämpfers vorgesehen. Dabei ist es für die Montage besonders vorteilhaft, wenn das Elastomerelement an der dem Zylinderrohr zugewandten Innenseite der Dämpferkappe befestigt angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Entkopplungsmittel zwischen dem Zylinderrohr des Stoßdämpfers und einem im Abrollkolben integrierten Dämpfersitz vorgesehen, wodurch die Dämpferkappe als zusätzliches Bauteil entfallen kann.
Vorzugsweise sind bei dieser Ausführungsform die Entkopplungsmittel als Elastomerelement zwischen einer dem Zylinderrohr zugewandten Innenseite des Dämpfersitzes und dem Zylinderrohr des Stoßdämpfers vorgesehen.
Auch bei dieser Ausführungsform ist es für die Montage besonders vorteilhaft, wenn das Elastomerelement an der dem Zylinderrohr zugewandten Innenseite des Dämpfersitzes befestigt angeordnet ist.
Ein zusätzliches Dichtelement kann entfallen, wenn die Entkopplungsmittel gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform an dem Zylinderrohr des Stoßdämpfers zur Abdichtung des Arbeitsraumes dichtend anliegen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung hervor.
Die Figur zeigt stark schematisiert sowie im Schnitt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Luftfedermoduls 1, welche aus einer Luftfeder 2 und einem Stoßdämpfer 3 zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes besteht und welche im Kraftfahrzeug vorzugsweise an einem ersten Ende karosseriefest und an einem zweiten Ende an einer Radaufhängung befestigbar ist.
Die Luftfeder 2 umfasst einen karosseriefesten, nicht gezeigten Deckel und einen daran luftdicht mit einem Klemmring befestigten Rollbalg 4, welcher einen mit Druckluft gefüllten Arbeits- bzw. Druckraum 5 mindestens teilweise begrenzt. Weiter ist der Rollbalg 4 luftdicht mit einem Abrollkolben 6 verbunden, auf welchem der Rollbalg 4 abrollen kann.
Der Abrollkolben 6 ist hängend auf einer Stirnfläche 7 eines Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 angeordnet, wobei eine Kolbenstange 9 des Stoßdämpfers 3 das Zylinderrohr 8 und den Abrollkolben 6 mittig durchragt.
Bei fast vollständiger Einfederung des Luftfedermoduls 1 – bzw. je nach Auslegung auch schon bei kleinen Einfederwegen – stützt sich die Stirnfläche 7 des Zylinderrohres 8 an einer Zusatzfeder 10 ab, die konzentrisch zu der Kolbenstange 9 des Stoßdämpfers 3 angeordnet ist. An das Zylinderrohr 8 ist in der Regel eine an der Radaufhängung befestigbare, nicht dargestellte Dämpfergabel oder Dämpferbuchse befestigt.
Eine Außenführung 11 kann mit einem ersten Ende an dem Rollbalg 4 oder dem Deckel befestigt sein. Die Befestigung der Außenführung 11 kann direkt oder mit zusätzlichem Klemmring an dem Deckel erfolgen.
Um die beschriebenen Nachteile von bekannten, relativ aufwendigen Entkopplungen zwischen Luftfedermodul 1 und Fahrzeuganbindung bzw. Fahrzeugkarosserie zu umgehen, sind Entkopplungsmittel 12 im Bereich der Anbindung des Abrollkolbens 6 an das Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 angeordnet.
Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Entkopplungsmittel 12 zwischen dem Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers und einer Dämpferkappe 13 vorgesehen, auf welcher der Abrollkolben 6 hängend aufliegt. Wie ersichtlich ist, weist der Abrollkolben 6 hierzu einen radial nach innen gerichteten, umlaufenden Vorsprung 14 auf, der in einer entsprechenden Ausnehmung 15 der Dämpferkappe 13 aufgenommen werden kann, wodurch diese Ausgestaltung eine Baulängenneutrale Entkopplung ermöglicht.
Die Entkopplungsmittel 12 sind beispielsweise als Elastomerelement vorgesehen, welches zwischen einer dem Zylinderrohr zugewandten Innenseite 16 der Dämpferkappe 13 und dem Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 vorgesehen ist. Wie ersichtlich, liegt das Elastomerelement nicht nur an der Stirnfläche 7 an, sondern erstreckt sich mit der Dämpferkappe 13 auch teilweise über eine Zylinderfläche 17 des Zylinderrohres 8. Dadurch können nicht nur axiale und radiale Bewegungen, sondern auch Taumelbewegungen der Luftfeder 2 akustisch entkoppelt werden.
Dabei ist es für die Montage besonders vorteilhaft, wenn das Elastomerelement an der Innenseite 16 der Dämpferkappe 13 angespritzt vorgesehen ist.
Wenn das Elastomerelement am Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 zur Abdichtung des Arbeitsraumes 5 gemäß der dargestellten Ausführungsform dichtend anliegt, kann ein zusätzliches Dichtelement entfallen.
Als Werkstoff für das Elastomerelement eignen sich zellige Elastomere auf Polyurethanbasis (z.B. Cellasto^®). Für die zusätzliche Dichtfunktion des Elastomerelementes wäre dagegen ein Gummiwerkstoff geeignet, welcher eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet. Im Rahmen der Erfindung ist daher auch der Einsatz eines kombinierten Dicht-/bzw. Formelements denkbar.
Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Elastomerelement als Entkopplungsmittel 12 zwischen dem Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 und einem im Abrollkolben 6 integrierten Dämpfersitz bzw. einer dem Zylinderrohr 8 zugewandten Innenseite des Dämpfersitzes vorgesehen, wodurch die vorstehend beschriebene Dämpferkappe 13 als zusätzliches Bauteil entfallen kann. Auch bei dieser Ausführung ist es für die Montage besonders vorteilhaft, wenn das Elastomerelement an der dem Zylinderrohr 8 zugewandten Innenseite des Dämpfersitzes befestigt ist und das Elastomerelement am Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 zur Abdichtung des Arbeitsraumes 5 dichtend anliegt.
Da die Entkopplungsmittel 12 der beschriebenen Ausführungsbeispiele aufgrund des im Arbeitsraum 5 herrschenden Druckes dauerhaft unter Vorspannung stehen, ist keine separate Entkopplung in Zug- und Druckrichtung erforderlich. Zudem erlauben die derart angeordneten Entkopplungsmittel 12 eine akustische Entkopplung ohne zusätzlich Bauraum.
Bezugszeichenliste

1: Luftfedermodul
2: Luftfeder
3: Stoßdämpfer
4: Rollbalg
5: Arbeitsraum
6: Abrollkolben
7: Stirnfläche
8: Zylinderrohr
9: Kolbenstange
10: Zusatzfeder
11: Außenführung
12: Entkopplungsmittel
13: Dämpferkappe
14: Vorsprung
15: Ausnehmung
16: Innenseite
17: Zylinderfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19802703 A1 [0003]

Claims

Luftfedermodul (1) bestehend aus einer Luftfeder (2) und einem Stoßdämpfer (3) zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes, mit – einem Deckel und – einem daran befestigten luftdichten Rollbalg (4), welcher einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum (5) mindestens teilweise begrenzt, – einem Abrollkolben (6), welcher hängend auf einer Stirnfläche (7) eines Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) angeordnet ist und auf dem der Rollbalg (4) abrollt, wobei eine Kolbenstange (9) des Stoßdämpfers (3) den Abrollkolben (6) mittig durchragt und mit – Entkopplungsmitteln (12) zur akustischen Entkopplung des Luftfedermoduls (1) von einer Fahrzeuganbindung, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsmittel (12) im Bereich der Anbindung des Abrollkolbens (6) an das Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) angeordnet sind.
Luftfedermodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsmittel (12) zwischen dem Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) und einer Dämpferkappe (13) vorgesehen sind.
Luftfedermodul (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsmittel (12) als Elastomerelement zwischen einer dem Zylinderrohr (8) zugewandten Innenseite (16) der Dämpferkappe (13) und dem Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) vorgesehen sind.
Luftfedermodul (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement an der dem Zylinderrohr (8) zugewandten Innenseite (16) der Dämpferkappe (13) befestigt angeordnet ist.
Luftfedermodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsmittel (12) zwischen dem Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) und einem im Abrollkolben (6) integrierten Dämpfersitz vorgesehen sind.
Luftfedermodul (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsmittel (12) als Elastomerelement zwischen einer dem Zylinderrohr (8) zugewandten Innenseite des Dämpfersitzes und dem Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) vorgesehen sind.
Luftfedermodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement an der dem Zylinderrohr zugewandten Innenseite des Dämpfersitzes befestigt angeordnet ist.
Luftfedermodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsmittel (12) an dem Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) zur Abdichtung des Arbeitsraumes (5) dichtend anliegen.