DE3246962A1

DE3246962A1 - Luftfederung insbesondere fuer strassenfahrzeuge

Info

Publication number: DE3246962A1
Application number: DE19823246962
Authority: DE
Inventors: Konrad Dipl.-Ing. Müller; Detlef 3008 Garbsen Wenzel
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1982-12-18
Filing date: 1982-12-18
Publication date: 1984-06-20
Also published as: DE3246962C2

Description

Luftfederung insbesondere für Straßenfahrteuge
Die Erfindung bezieht sich auf Luftfederungen insbesondere für Straßenfahrzeuge, mit einem Rollbalg in Form eines aus Gummi oder gummi ähnlichen Kunststoffen mit Verstärkungseinlagen hergestellten hohizylindrlschen Schlauchkörpers, dessen Endabschnitte mittels metallischer Spannringe an mit den gegeneinander abgefederten Fahrzeugteilen zusammenhängenden Stützelementen befestigt sind, wobei der untere Endabschnitt des Rollbalges an dem auf einen kleineren Durchmesser eingezogenen Außenmantel abschnitt eines mit seinem daran anschließenden größeren Außenmantelabschnitt eine Abrollfläche für die Rollfalte des Balges bietenden Stützkolbens befestigt ist.
Gegenüber den für höhere Belastungen in größeren Fahrzeugen mit Endwulsten und darin eingebetteten formsteifen Kernringen versehenen üblichen Luftfederbälgen bieten die für den Einsatz in Personen-Kraftfahrzeugen vorgesehenen einfach-zylindrischen Rollbälge den Vorteil besonders kostengünstiger Herstellung mit der Möglichkeit, sie unter Umgehung des aufwendigen Einzelaufbaues durch mechanisches Abtrennen von größeren Schlauchlängen zu gewinnen. Für die Befestigung der untereinander gleich großen wulstlosen Balgenden hat sich das Aufschieben geschlossener metallischer Spannringe im allgemeinen zwar durchaus bewährt, Unter den Bedingungen des praktischen Shrbetriebes zeigten sich aber vor allem im Bereich des der beweglichen Rollfalte unmittelbar benachbarten unteren Balgendes verschiedentlich noch Unzulänglichkeiten, die den Wunsch nach Verbesserungen, und zwar sowohl hinsichtlich der Montage als auch des Federungs- und Abrollverhaltens aufkommen ließen. So ist nach einem bekannten Vorschlag (deutsche Offenlegungsschrift 3 007 858) der den unteren Endabschnitt des Rollbalges aufnehmende Stützkolben im Einspannbereich mit ausgeprägt kegeliger Querschnittsgestalt und sãgezahnartigen Haltenuten herzurichten. Dies setzt einmal vergleichsweise aufwendige Vorarbeiten voraus und schließt zum anderen für die Montage der Bälge die Notwendigkeit entweder eines besonderen Zuschneidens des freien Balgendes oder eines nachträglichen Durchziehens unter dem schon aufliegenden Spannring ein. Beides erschwert aber den Einbau und birgt die Gefahr von Montagefehlern oder zumindest von Unsicherheiten im Ergebnis in sich. Als weiterer Nachteil ist darüber hinaus die mit dem Aufschieben des Spannringes unvermeidbare Stauchung des betroffenen Endabschnittes der Rollbälge zu werten Dies gilt im wesentlichen auch für eine andere bekannte Befestigung solcher Luftfeder-Rollbalge (US-Patentschrift 3,876,193), Der Erfindung liegt demgegenüber als Aufgabe zugrunde, durch eine neuartige Gestaltung der Befestigungselemente den Einbau schlauchförmiger wulstloserLuftfeder-Rollbalge zu vereinfachen und dabei gleichzeitig die Gefahr von unerkannten Montagefehlern auszuschließen, darüber hinaus damit aber auch die wirksame Federlänge der Bälge im Einbauzustand unbeeinflußt durch die Befestigung weitestgehend auszunutzen und als Folge davon das Federungsverhalten nachhaltig zu verbessern. Diese Aufgabe wird für Luftfederungen der eingangs geschilderten Gattung nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Stützkolben in dem Befestigungsbereich des Rollbalges um ein der einfachen Wandstärke des Balges zuzOglich der des zugeordneten Spannringes entsprechendes Maß glattzylindrisch mit flanschartig ohne Obergang in einer Radialebene gegen die Abrol lfl ächeabgegrenzter Endanschl agfläche eingezogen ist, wobei die Länge des eingezogenen Teiles von dem dem Balginnern zugekehrten freien Stirnende des Stützkolbens an gerechnet der axialen Breite des Spannringes zuzüglich der einfachen Wandstärke des Rollbalges entsprechend bemessen sein kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Endanschlag- flache durch eine den den Spannring überragenden äußersten Endteil des Rollbalgendabschnittes aufnehmende Ringnut von dem eingezogenen Außenmantel des Stützkolbensgetrennt, so daß, die zweckentsprechende Dimensionierung der Ringnut vorausgesetzt, das untere Balgende unter dem lose aufliegenden Spannring hindurch in diese eingeschoben werden kann. Schließlich ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung gemäß einem wichtigen Teilmerkmal vorgesehen, die den beiden Endabschnitten des Rollbalges zugeordneten Spannringe einstückig mit den die Endabschnitte des Balges unmittelbar abstützenden Fahrzeugteilen herzustellen.
Die Erfindung schafft mit überraschend einfachen Mitteln die konstruktiven Voraussetzungen für eine in mehrfacher Hinsicht verbesserte Balgbefestigung.Als direkte Folge der neuartigen Stützkolbenform gelingt es, den bis praktisch zum Kontakt mit der Endanschlagfläche auf den von dem Balgende umfaßten Stützkolben aufgebrachten Spannring gleichsam als Verlängerung der Abrollfläche in den Wirkbereich des Balges einzubeziehen und dadurch dessen Federungscharakteristik günstig zu beeinflussen. Der Obergangvom Kolbenaußenmantel zum Spannring ist dabei ohne den in bekannten Luftfederungssystemen unvermeidlichen störenden Spalt. Es ist das Verdienst der Erfindung, die nachteiligen Auswirkungen dieses Spaltes aus dem Einziehen der Balgwandungen im Verlaufe der Ausfederbewegungen richtig erkannt und ihnen durch Überbrücken bzw.
Ausfüllen grundlegend vorgebeugt zu haben. Die neuartige Gestaltung des Stützkolbens ermöglicht einen längeren Federweg ohne Unterbrechung oder wahlweise unter Beibehaltung des bisher vorgegebenen Hubes den Einbau eines Federbalges niedrigerer Bauhöhe.
Die im Rahmen der Erfindung vorgesehene Ausbildung der Spannringe in einheitlichem Zusammenhang mit den zugeordneten Befestigungselementen als ein einziges Maschinentell ist nicht auf den unteren Spannring beschränkt, sondern sie ist in gleichem Maße auf beide Befestigungsbereiche anwendbar. Sie hat auf Grund des Fortfalles loser Zubehörteile weitere Montagevereinfachungen zur Folge und wirkt sich überdies noch in Ergänzung der und im Verein mit den übrigen formgestaltenden Maßnahmen in einer vorteilhaften Verlangerung des möglichen Federweges aus.
Zum Verdeutlichen der Erfindung sind Ausführungsbeispiele in der Zeichnung schematisch dargestellt. In der Zeichnung ist: Fig. 1 die auf eine Hälfte beschrAnkteLängsschnittansicht eines Rollbalges im eingebauten Zustand; Fig. la eine. Einzelheit aus Fig. 1 in anderer Ausführungsform und Fig. 2 eine Variante der Erfindung in Fig. 1 entsprechender Darstellung.
Der in Fig. 1 gezelchneteRollbalg 3 ist in Form eines glattzylindrischen Schlauchstückes beispielsweise aus einer synthetischen Kautschukmischung mit nicht gezeichneten Verstärkungseinlagen aus textilen Einzelfäden oder Geweben ohne Wulste oder andere Endverdickungen mit über seine ganze Länge gleichbleibender Wandstärke hergestellt. Er dient zum Abfedern des Fahrgestelles eines Personen-Kraftfahrzeuges gegen die Radachse und ist zu diesem Zweck mit seinem oberen Endabschnitt an einem mit dem Fahrgestell zusammenhängenden Deckel 4 und mit seinem unteren Endabschnitt an einem auf der Achse aufsitzenden Stützkolben 5 befestigt, wobei er unter der Wirkung des in seinem Innern aufgebauten Luftdruckes die gezeichnete Gestalt mit einer nach dem unteren Endabschnitt überleitenden Rollfalte 13 annimmt Der Stützkolben 5 bietet mit seinen an den Befestigungsbereich anschließenden Umfangsteilen Anlage- und Abrollflächen für die Rollfalte 13 des Balges. Er steht in ständiger offener Verbindung mit dem Balginnenraum und wirkt gleichzeitig als Zusatz-Luftbehälter. Beide Endabschnitte des Balges sind mit Hilfe in sich geschlossener metallischer Spannringe 6, 7 an den zugeordneten tragenden Fahrzeugteilen 4, 5 befestigt.
Der Stützkolben 5 ist an seinem oberen offenen Ende zylindrisch mit axial eingestochener Ringnut 25 so eingezogen, daß der das aufgeschobene Balgende gemäß der Darstellung in Fig. 1 über den auf einer ringförmigen Endanschlagfläche 15 aufsitzenden Spannring hinaus in der Ringnut aufnimmt. Der Spannring 7 bildet in dieser Anordnung eine lückenlos sich anschließende Verlängerung der Kolben-Außenmantel fläche* während andererseits die Balgwandung in dem oberen Umlenkungsbereich etwa in die Mündungsebene der offenen Kolben-Stirnfläche fällt.
In der Ausführungsform nach Fig. 1a ist auf die Ringnut 25 als zusätzliches Element verzichtet. Die untere Stirnfläche des Rollbalges 3 würde im Einbauzustand in diesem Falle mit der Unterkante des Spannrlnges 7 plan auf der radiai durchlaufenden Endanschlagfläche 15 aufliegen.
Die in Fig. 2 gezeichnete Baigbefestigung macht von dem elnheltlichen, einstückigen Zusammenhang der Spannringe 6, 7 mit den zugehörigen Stützelementen 4, 5 Gebrauch. Die Auswirkungen sind unter den geltenden Voraussetzungen die gleichen wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben.
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Claims

Patentansprüche: t fLuftfederung insbesondere für Straßenfahrzeuge, mit einem Rollbalg in Form eines aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen mit Verstärkungseinlagen hergestellten hohizylindrischen Schlauchkörpers, dessen Endabschnitte mittels metallischer Spannringe an mit den gegeneinander abgefederten Fahrzeugteilen zusammenhängenden Stützelementen befestigt sind, wobei der untere Endabschnitt des Rollbalges an dem auf einen kleineren Durchmesser eingezogenen Außenmantelabschnltt eines mit seinem daran anschließenden größeren Außenmantelabschnitt eine Abrollfläche für die Rollfalte des Balges bietenden Stützkolbens befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkolben (5) in dem Befestigungsbereich des Rollbalges (3) um ein der einfachen Wandstärke des Balges zuzüglich der des zugeordneten Spannringes (7) entsprechendes Maß glattzylindrisch mit flanschartig ohne Ubergang in einer Radialebene gegen die.Abrollfläche abgegrenzter Endanschlagfläche (15) eingezogen ist.
2. Luftfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkolben (5) über eine der axialen Breite des zugeordneten Spannringes (7) zuzüglich der einfachen Wandstärke des Balges (3) entsprechende Länge - von seinem dem Balginnern zugekehrten freien Stirnende gerechnet - eingezogen ist.
3. Luftfederung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endanschlagfläche (15) durch eine den den Spannring (7) Uberragenden äußersten Endteil des Rollbalg-Endabschnittes aufnehmende Ringnut (25) von dem eingezogenen Außenmantel des Stützkolbens (5) getrennt ist.
4. Luftfederung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (25) eine axiale Tiefe in einer ihrer radialen Breite entsprechenden Größenordnung aufweist.
So Luftfederung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (25) mit einer der einfachen Wandstärke des Rollbalges (3) entsprechenden radialen Breite bemessen ist.
6. Luftfederung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Endabschnitten des Rollbalges (3) zugeordneten Spannringe (6, 7) einstückig mit den die Endabschnitte des Balges unmittelbar abstützenden Fahrzeugteilen (4, 5) hergestellt sind.