DE102013203725A1 - Pneumatic spring for e.g. motor car, has air-filled bladder that is mounted on piston, stamper-shaped guide element of lower receiving element and is adapted to surround tubular portion of upper receiving element at outer-side - Google Patents

Pneumatic spring for e.g. motor car, has air-filled bladder that is mounted on piston, stamper-shaped guide element of lower receiving element and is adapted to surround tubular portion of upper receiving element at outer-side Download PDF

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Abstract

The pneumatic spring has an upper and a lower receiving elements (OA,UA) which are moved vertically in the axial direction. An air-filled bladder (B) is arranged between the upper receiving element and the lower receiving elements. The air-filled bladder is mounted on the piston, stamper-shaped guide element (K) of the lower receiving element (UA) and is adapted to surround the tubular portion (AK) of the upper receiving element (OA) at outer-side.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfeder der Art nach Anspruch 1.The invention relates to an air spring of the type according to claim 1.

Im Kraftfahrzeugbau ist die Verwendung von Luftfedern allgemein bekannt. Diese Luftfedern arbeiten mit einem luftgefüllten Balg, der zwischen einem ersten und einem zweiten Aufnahmeelement angeordnet ist. Bei den bekannten Luftfedern ist es nicht möglich, neben den axialen Kräften – in Verbindungsrichtung der beiden Aufnahmeelemente – auch radiale Kräfte zu übertragen. Bekannt ist die Verwendung von Luftfederelementen zur Achsfederung. Die Achse wird über Lenker geführt, erfährt durch diese Lenker ihre Beweglichkeit, radiale Kräfte werden über die Lenker abgeführt. Das Luftfederelement wird nur noch axial belastet.In automotive engineering, the use of air springs is well known. These air springs work with an air-filled bellows, which is arranged between a first and a second receiving element. In the known air springs, it is not possible, in addition to the axial forces - in the direction of connection of the two receiving elements - to transmit radial forces. It is known to use air spring elements for axle suspension. The axle is guided by handlebars, experiences their mobility through these links, radial forces are dissipated via the handlebars. The air spring element is only loaded axially.

Die DE 30 17 733 C2 zeigt einen Rollbalg für Fahrzeug-Luftfederungen, der in Form eines hohlzylindrischen Schlauchkörpers aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff mit Verstärkungseinlagen hergestellt und mittels auf seine ohne Wulst ausgebildeten Endabschnitte aufgeschobener metallischer Spannringe an mit den gegeneinander abgefederten Fahrzeugteilen zusammenhängenden Stützelementen befestigt ist.The DE 30 17 733 C2 shows a rolling bellows for vehicle air suspension, which is made in the form of a hollow cylindrical hose body made of rubber or rubber-like plastic with reinforcing inserts and secured by means of its trained without bead end portions of the pushed metal clamping rings on the counteracted vehicle parts against each other supporting elements.

Eine Luftfeder mit zwei Dämfungsräumen zeigt die DE 10 2010 060 865 A1 . Hier führt ein in einem Zylinder gleitenden Kolben. Eine Kolbenführung beschreibt ebenfalls die DE 10 2009 039 841 A1 .An air spring with two Dämfungsräumen shows the DE 10 2010 060 865 A1 , Here leads a piston sliding in a cylinder. A piston guide also describes the DE 10 2009 039 841 A1 ,

Die DE 10 2005 060 581 A1 beschreibt eine Luftfeder- und Dämpfereinheit für Fahrzeuge, welche mindestens zwei mit Druckluft gefüllte Druckräume als Arbeitsräume aufweist, bei der mindestens ein Arbeitsraum jeweils mindestens teilweise durch bewegliche Wände in Form von Roll- oder Faltenbälgen, bei der die Arbeitsräume untereinander über Strömungskanäle verbunden sind und die Strömungskanäle Drosselventile aufweisen. The DE 10 2005 060 581 A1 describes an air spring and damper unit for vehicles, which has at least two pressure chambers filled with compressed air as working spaces, at least one working space each at least partially by movable walls in the form of rolling or bellows, in which the work spaces are interconnected via flow channels and the Flow channels have throttle valves.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Luftfeder in gegenüber den bekannten Lösungen verbesserter Ausführung vorzuschlagen. The object of the present invention is to propose an air spring in relation to the known solutions of improved design.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Hauptanspruches. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by the features of the main claim. Further developments emerge from the subclaims.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht aus einer Luftfeder mit einem ersten und einem zweiten Aufnahmeelement, wobei diese Aufnahmeelemente in axialer Richtung sowie senkrecht dazu beweglich sind, mit einem zwischen dem ersten und dem zweiten Aufnahmeelement angeordneten luftgefüllten Balg, wobei der Balg zwischen einer Aufnahme des ersten Aufnahmeelements und einem den Balg umgebenden Aufnahmekörper des zweiten Aufnahmeelementes angeordnet ist. The solution according to the invention consists of an air spring with a first and a second receiving element, wherein these receiving elements are movable in the axial direction and perpendicular thereto, with an arranged between the first and the second receiving element air-filled bellows, wherein the bellows between a receptacle of the first receiving element and a receiving body surrounding the bellows of the second receiving element is arranged.

Der zweite Aufnahmekörper ist als ein einseitig offener Körper in Form eines Topfes, eines Bechers, einer Glocke gestaltet. Der zweite Aufnahmekörper nimmt den auf dem ersten Aufnahmeelement sitzenden Balg im Wesentlichen vollständig auf. Der Balg kann so zwischen der Aufnahme des ersten Aufnahmeelementes und dem Aufnahmekörper des zweiten Aufnahmeelementes in axialer Richtung rollend arbeiten – durch den ihn umgebenden Aufnahmekörper sowie dem Sitz auf der ersten Aufnahme kann der Balg auch Kräfte aufnehmen, die senkrecht zur axialen Richtung, also radial wirken.The second receiving body is designed as a one-sided open body in the form of a pot, a cup, a bell. The second receiving body receives the seated on the first receiving element bellows substantially completely. The bellows can thus roll between the receptacle of the first receiving element and the receiving body of the second receiving element in the axial direction - by the surrounding receiving body and the seat on the first recording of the bellows can also absorb forces acting perpendicular to the axial direction, ie radially ,

Die Öffnung des Körpers ist dem ersten Aufnahmeelement zugewandt. Der Aufnahmekörper sitzt den Balg umgebend auf diesem auf. Der Balg zentriert somit den Aufnahmekörper.The opening of the body faces the first receiving element. The receiving body sits on the bellows surrounding this on. The bellows thus centered the receiving body.

Der Balg sitzt zwischen einer als Führung dienenden Aufnahme des ersten Aufnahmeelementes und der Innenseite des ihn auf- und umgebenden Körpers des zweiten Aufnahmeelementes. Der Balg rollt sowohl an der Führung sowie der Innenseite des Körpers.The bellows sits between serving as a guide receiving the first receiving element and the inside of him up and surrounding body of the second receiving element. The bellows rolls both on the guide and the inside of the body.

Der Balg ist durch den ihn umgebenden Aufnahmekörper nach Art einer Rohrführung geführt. Dadurch kann die Luftfeder sowohl axiale als auch radiale Kräfte übertragen.The bellows is guided by the surrounding receiving body in the manner of a pipe guide. As a result, the air spring can transmit both axial and radial forces.

Der der als Reifen ausgebildete Balg ist mit seinen Ringen am ersten Aufnahmeelement fixiert und gedichtet. Dieses Aufnahmeelement kann bevorzugt als ein zylinderförmiger Körper, als stehender Kolben oder ein Stempel ausgebildet sein, auf dessen Außenumfang der Balg sitzt und an dessen Außenseite der Balg abrollt.The trained as a tire bellows is fixed with his rings on the first receiving element and sealed. This receiving element may preferably be formed as a cylindrical body, as a stationary piston or a punch, on the outer circumference of the bellows sits and rolls on the outside of the bellows.

Das obere Aufnahmeelement ist topfförmig ausgebildet und mit seiner Öffnung über den den Kolben umgebenden Balg gestülpt. Der Balg kann an der Innenseite des ihn umgebenden Topfes mittels eines Ringes fixiert sein. Der Ring kann seinerseits ein elastisches Dämpfungselement aufweisen, um einen Kontakt mit dem Kolben elastisch abzufangen. Durch den beschriebenen Aufbau, dadurch, dass das zweite Aufnahmeelement den Balg in seinem Arbeitsbereich vollständig bzw. im Wesentlichen vollständig umgibt, nimmt der Balg auch radiale Kräfte auf, überträgt diese.The upper receiving element is cup-shaped and slipped with its opening over the surrounding the piston bellows. The bellows can be fixed to the inside of the surrounding pot by means of a ring. The ring may in turn comprise an elastic damping element to intercept a contact with the piston elastic. As a result of the construction described, in that the second receiving element completely or substantially completely surrounds the bellows in its working area, the bellows absorbs radial forces and transmits them.

Bevorzugt kann der Balg auch an dem oberen Ende eines stempel- bzw. kolbenförmigen Körpers des ersten Aufnahmeelementes sitzen. Das zweite Aufnahmeelement ist topfförmig ausgebildet und über den Balg gestülpt, nimmt diesen so vollständig auf. Die radiale Kraftaufnahme ergibt sich in diesem Fall durch das Abrollen des unteren Balgbereiches am Stempel. Preferably, the bellows can also sit at the upper end of a stamp or piston-shaped body of the first receiving element. The second receiving element is cup-shaped and slipped over the bellows, this takes so completely on. The radial force absorption results in this case by the rolling of the lower bellows area on the punch.

Eine weitere Ausführung sieht ein erstes Aufnahmeelement mit einer konisch geformten Balgaufnahme vor. Der den konischen, kegelförmigen Aufnahmekörper, den Konus umgebende Balg kann entsprechend seiner Dimensionierung ein Stück auf auf dessen Außenseite abrollen. Über den auf dem Konus sitzenden Balg ist ein konisch geformter, glockenförmiger Aufnahmekörper des oberen Aufnahmeelementes gestülpt. Die Fixierung des Balges erfolgt über eine Verdickung an seiner Außenseite, welche in einer entsprechenden umlaufenden Nut an der Innenseite des Aufnahmekörpers sitzt.Another embodiment provides a first receiving element with a conically shaped bellows receiver. The conical, conical receiving body surrounding the cone bellows can roll a piece on its outside according to its dimensions. About the seated on the cone bellows, a conically shaped, bell-shaped receiving body of the upper receiving element is slipped. The fixation of the bellows via a thickening on its outer side, which sits in a corresponding circumferential groove on the inside of the receiving body.

Die erfindungsgemäße Luftfeder wird bevorzugt zur Lagerung und Federung einer Fahrerkabine eines Kraftfahrzeuges, eines Lastkraftwagens verwendet. Die Kabine muss nicht durch zusätzliche Lenker zur Aufnahme von in radialer Richtung wirkenden Kräften geführt sein. Das untere, erste Aufnahmeelement ist dabei am Chassis angebracht, das obere, zweite Aufnahmeelement mit der Kabine verbunden. The air spring according to the invention is preferably used for the storage and suspension of a driver's cab of a motor vehicle, a truck. The cab need not be guided by additional links for receiving radially acting forces. The lower, first receiving element is mounted on the chassis, the upper, second receiving element connected to the cabin.

Ausführungsbeispiele:EXAMPLES

Die 1a zeigt eine Außenansicht der erfindungsgemäßen Luftfeder. Dargestellt ist das einen becherförmigen Aufnahmekörper AK aufweisende obere Aufnahmeelement OA, welches über den Balg B gestülpt ist, der von einem unteren Aufnahmeelement UA über eine als Aufnahme gestaltete Führung K getragen ist. The 1a shows an outside view of the air spring according to the invention. Shown is a cup-shaped receiving body AK having upper receiving element OA, which is placed over the bellows B, which is supported by a lower receiving element UA via a designed as a receptacle guide K.

1b zeigt einen Schnitt durch die Luftfeder gemäß 1a – wie angegeben. Das untere Aufnahmeelement UA weist einen nach oben ragenden zylinderförmigen Kolben K auf. Um den Außenumfang des Kolbens K ist ein reifenförmig gestalteter Balg B geschlungen und fixiert. Dieser ist mit Luft gefüllt. Der becherförmige Aufnahmekörper AK des oberen Aufnahmeelementes OA ist über den Balg B gestülpt. Ein im Inneren des Balges B angebrachter Ring R fixiert diesen an der Innenseite des Aufnahmekörpers AK. Der den Balg B tragende Kolben K weist zwei Erweiterungen auf, welche mit dem Ring R die obere und die untere Position des Federelementes definieren. 1b shows a section through the air spring according to 1a - as stated. The lower receiving element UA has an upwardly projecting cylindrical piston K. Around the outer circumference of the piston K, a tire-shaped bellows B is looped and fixed. This one is filled with air. The cup-shaped receiving body AK of the upper receiving element OA is slipped over the bellows B. A mounted inside the bellows B ring R fixes this on the inside of the receiving body AK. The bellows B carrying the piston K has two extensions, which define with the ring R, the upper and lower positions of the spring element.

1c gibt eine perspektivische Ansicht der Luftfeder gemäß 1a, 1b wieder. Zusätzlich gibt ein Schnitt eine Innenansicht frei. 1c gives a perspective view of the air spring according to 1a . 1b again. In addition, a cut releases an interior view.

2a zeigt eine Ausführung mit einem topf- bzw. zylinderförmig gestalteten Aufnahmekörper AK. Im Schnitt gemäß 2b ist wiedergegeben, dass der reifenförmige Balg B mit einem Rand an der Oberseite eines Stempels S des unteren Aufnahmeelementes UA fixiert ist. Der zweite Rand des Balges B ist am oberen Ende, dem Boden des Aufnahmekörpers AK angebracht. Der so gebildete Innenraum des Balges B ist mit Luft gefüllt, so dass der vom Aufnahmekörper AK umfasste Balg B am oberen Endbereich des Stempels S abrollen kann. Erkennbar werden dadurch neben den axialen Kräften (Verkleinerung des Luftvolumens) auch radiale Kräfte übertragen. 2a shows an embodiment with a pot-shaped or cylindrical shaped receiving body AK. On average according to 2 B is reproduced that the tire-shaped bellows B is fixed with an edge at the top of a punch S of the lower receiving element UA. The second edge of the bellows B is attached to the upper end, the bottom of the receiving body AK. The interior of the bellows B thus formed is filled with air, so that the bellows B encompassed by the receiving body AK can roll off at the upper end region of the punch S. Recognizable thereby also radial forces are transmitted in addition to the axial forces (reduction of the air volume).

2c gibt eine perspektivische Ansicht der einen zylinderförmigen Aufnahmekörper aufweisenden Luftfeder gemäß 2a, 2b wieder. Zusätzlich gibt ein Schnitt eine Innenansicht frei. 2c is a perspective view of a cylindrical receiving body having air spring according to 2a . 2 B again. In addition, a cut releases an interior view.

Die Luftfeder nach den 3a, 3b, 3c weist einen konischen Aufnahmekörper AK auf. Der von dem konischen Aufnahmekörper AK aufgenommene Balg B sitzt auf einer konischen Aufnahme KO des unteren Aufnahmeelements UA. Die beiden Ränder des reifenförmigen Balges B sind an der konischen Aufnahme KO des unteren Aufnahmeelementes UA fixiert. Der Balg B rollt somit in dem durch den Aufnahmekörper AK und die untere Aufnahme UA gebildeten Zwischenraum. In den 3a–3c ist die Luftfeder im belasteten Zustand in der untersten Position wiedergegeben. Der untere Rand des oberen Aufnahmekörpers AK liegt am unteren Aufnahmeelement UA an. Zusätzlich ist der Luftfeder in dieser Ausführung auch ein hydraulischer Dämpfer HD zugeordnet, der an dem oberen und dem unteren Aufnahmeelement OA, UA angelenkt ist.The air spring after the 3a . 3b . 3c has a conical receiving body AK. The bellows B accommodated by the conical receiving body AK sits on a conical seat KO of the lower receiving element UA. The two edges of the tire-shaped bellows B are fixed to the conical receptacle KO of the lower receiving element UA. The bellows B thus rolls in the space formed by the receiving body AK and the lower receptacle UA. In the 3a - 3c is the air spring in the loaded state in the lowest position reproduced. The lower edge of the upper receiving body AK abuts on the lower receiving element UA. In addition, the air spring is assigned in this embodiment, a hydraulic damper HD, which is hinged to the upper and lower receiving element OA, UA.

3c gibt eine perspektivische Ansicht der einen konischen Aufnahmekörper AK aufweisenden Luftfeder gemäß 3a, 3b wieder. Zusätzlich gibt ein Schnitt eine Innenansicht frei. 3c is a perspective view of a conical receiving body AK having air spring according to 3a . 3b again. In addition, a cut releases an interior view.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

  • OAOA
    oberes Aufnahmeelement, zweites Aufnahmeelementupper receiving element, second receiving element
    AKAK
    Aufnahmekörperreceiving body
    UAUA
    unteres Aufnahmeelement, erstes Aufnahmeelementlower receiving element, first receiving element
    KK
    Kolbenpiston
    SS
    Stempelstamp
    KOKO
    Konus, Kegel, konische AufnahmeCone, cone, conical shot
    BB
    Balgbellows
    RR
    Ringring
    HDHD
    hydraulischer Dämpferhydraulic damper

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3017733 C2 [0003] DE 3017733 C2 [0003]
  • DE 102010060865 A1 [0004] DE 102010060865 A1 [0004]
  • DE 102009039841 A1 [0004] DE 102009039841 A1 [0004]
  • DE 102005060581 A1 [0005] DE 102005060581 A1 [0005]

Claims (6)

Luftfeder für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einem ersten und einem zweiten Aufnahmeelement (OA, UA), wobei diese Aufnahmeelemente (OA, UA) in axialer Richtung sowie senkrecht dazu beweglich sind, mit einem zwischen dem ersten und dem zweiten Aufnahmeelement (OA, UA) angeordneten luftgefüllten Balg (B), wobei der Balg (B) zwischen einer Aufnahme (K) des ersten Aufnahmeelements (UA) und einem den Balg (B) umgebenden Aufnahmekörper (AK) des zweiten Aufnahmeelementes (OA) angeordnet ist. Air spring for a motor vehicle, comprising a first and a second receiving element (OA, UA), wherein these receiving elements (OA, UA) are movable in the axial direction and perpendicular thereto, with a between the first and the second receiving element (OA, UA) arranged air-filled bellows (B), wherein the bellows (B) between a receptacle (K) of the first receiving element (UA) and a bellows (B) surrounding the receiving body (AK) of the second receiving element (OA) is arranged. Luftfeder nach Anspruch 1, wobei der Balg (B) auf einem kolben-, stempelförmigen Führungselement (K) des einen Aufnahmeelementes (UA) aufgesetzt ist und durch ein ihn umgebenden rohrförmigen Körper (AK) des weiteren Aufnahmeelementes (OA) außenseitig geführt ist.Air spring according to claim 1, wherein the bellows (B) is mounted on a piston, punch-shaped guide element (K) of a receiving element (UA) and by a surrounding tubular body (AK) of the further receiving element (OA) is guided on the outside. Luftfeder nach Anspruch 1 oder 2, der Aufnahmekörper (AK), der den Balg (B) umgebende Körper ist topf-, becher- bzw. zylinderförmig gestaltet. Air spring according to claim 1 or 2, the receiving body (AK), the body surrounding the bellows (B) is designed cup, cup or cylindrical. Luftfeder nach Anspruch 1, der Aufnahmekörper (AK), der den Balg (B) umgebende Körper ist glockenförmig, konisch, kegelförmig gestaltet, die Erweiterung nach unten, in Richtung des weiteren Aufnahmeelementes (UA) gewandt, wobei der den Balg (B) tragende Körper (KO) der Form des Aufnahmekörpers (AK) im Wesentlichen entspricht.  Air spring according to claim 1, the receiving body (AK), the body surrounding the bellows (B) is bell-shaped, conical, conical designed, the extension down, in the direction of the other receiving element (UA), wherein the bellows (B) bearing Body (KO) of the shape of the receiving body (AK) substantially corresponds. Luftfeder nach Anspruch 1 oder 2, der Balg (B) sitzt auf einem zylinderförmigen Kolben (K), diesen umgebend und an seiner Außenseite abrollend. Air spring according to claim 1 or 2, the bellows (B) sitting on a cylindrical piston (K), surrounding this and rolling on its outside. Luftfeder nach Anspruch 1 oder 2, der Balg (B) sitzt auf einem zylinderförmigen, nach Art eines Stempels ausgebildeten Körper (S), an dessen oberen Ende und an seiner Außenseite abrollend. Air spring according to claim 1 or 2, the bellows (B) sitting on a cylindrical, formed in the manner of a stamp body (S), at its upper end and on its outside rolling.
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