CN103765034A - 用于机动车的空气弹簧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一用于机动车的空气弹簧装置，包括一空气弹簧(2)，所述空气弹簧包括翻卷活塞（4）和一相对于所述翻卷活塞轴向可移动的空气弹簧盖（5）以及一布置在所述翻卷活塞和所述空气弹簧盖之间作为翻卷气囊（6）的弹性体气囊，该弹性体气囊具有一封闭的、可压缩的空气容积。根据本发明，至少一个附加弹簧元件（3）与所述空气弹簧（2）串联，其中设置有翻卷活塞（4）的径向支承装置和/或空气弹簧盖（5）的径向支承装置（14）作为扭转补偿机构。

Description

用于机动车的空气弹簧装置
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的、用于机动车的空气弹簧装置。
背景技术
这种空气弹簧装置包括一公知的空气弹簧，该空气弹簧由一翻卷活塞和一相对于所述翻卷活塞可轴向移动的空气弹簧盖以及布置在所述翻卷活塞和所述空气弹簧盖之间、翻卷气囊式的弹性体气囊组成，该弹性体气囊具有封闭的、可压缩的空气容积。这种空气弹簧的弹力效果基于封闭的空气容积中空气的压缩性，其中通过翻卷气囊的翻卷，空气容积在压缩过程中减小。由此所述空气容积中的气压升高，其结合空气弹簧的有效面积产生弹力。
不利的是，当激励频率较大振幅较小时，通常这种空气弹簧在弹簧特性方面具有硬化特性。该特性也被描述为“Harshness”。此外在这种空气弹簧中通常使用所谓的交叉层气囊（Kreuzlagenbalg）作为翻卷气囊，所述交叉层气囊具有自身扭力，所述自身扭力在空气弹簧中产生扭矩。该扭矩不利地作为反作用于压缩的附加阻力作用在所述车桥上。这使得使用这种空气弹簧的车辆舒适度降低。
另外已知一具有弹簧元件与支座调节机构的组合的行驶机构的弹簧装置，在所述弹簧装置中可取消减震器（DE102004010301A1）。在此并未给出上述这种空气弹簧装置的特殊性能。
发明内容
本发明的目的是，改进这种空气弹簧装置，以使得借助于所述空气弹簧装置进行空气减震的机动车的舒适性得到提升。
所述目的通过至少一个附加弹簧元件与所述空气弹簧串联来实现。另外设置有翻卷活塞和/或空气弹簧盖的径向支承装置/向心轴承作为扭转补偿机构。因此，按本发明的空气弹簧装置的功能的中心组成部分是，通过串联至少一个附加弹簧元件并结合所述扭转补偿机构而对空气弹簧进行叠加。通过所述弹簧元件的串联，减小弹簧总刚度并抵制弹簧特性的硬化。另外通过翻卷活塞和/或空气弹簧盖的径向支承装置补偿翻卷气囊的强制运动，特别是交叉层气囊的扭转运动。
在一公知的实施方式中，在所述被使用的空气弹簧中，所述翻卷气囊可通过一端部借助盖夹紧机构与所述空气弹簧盖连接。所述翻卷气囊通过另一端部在外部与所述朝向所述空气弹簧盖的翻卷活塞端部借助活塞夹紧机构连接。因此在压缩/弹入时，翻卷气囊翻卷到所述翻卷活塞的外侧面上，借此减小并压缩所述封闭的空气容积。
作为用于与所述空气弹簧串联的附加弹簧元件，为了获得前述功能，一般可以使用多个公知的弹簧元件设计方案。螺旋弹簧或弹性体元件尤其适合。
弹簧元件的弹簧行程限制机构可通过使用所述弹簧元件的整体结构/整体尺寸（Blockmass）作为压缩行程限制机构以及使用至少一轴向止挡部作为回弹行程限制机构而简单地获得。
在空气弹簧装置的具体的示例性的实施方案中设置一优选在车桥侧连接的、缸体形的轴承固定鼓/罐形支座（Lagertopf），在所述轴承固定鼓中所述翻卷活塞在伸缩过程中可轴向移动。其中，所述翻卷活塞通过一布置在轴承固定鼓内壁上的径向支承装置保持和支承在轴承固定鼓中。在轴承固定鼓底部和翻卷活塞底部之间嵌入有弹簧元件，优选为螺旋弹簧。回弹行程限制通过在翻卷活塞上在翻卷活塞底部的下部区域布置有至少一个沿径向突出的轴向止挡部，优选一环绕的止挡凸缘来产生，所述轴向止挡部为了进行回弹行程限制而撞击在所述径向支承装置上。
在一备选的实施方案中，所述串联的附加弹簧元件的功能及作为扭转补偿机构的径向支承装置的功能组合在一弹性体部件中，所述弹性体部件根据所述翻卷活塞的运动既可轴向变形又可为了扭转补偿而扭转。为此，如此设置所述弹性体部件，即所述扭转弹簧常数很小，从而特别是在交叉层气囊中可进行扭转补偿而没有大的复位力。
附图说明
根据附图进一步说明空气弹簧装置的实施例。
具体实施方式
该唯一的附图示出了包括空气弹簧2和设计为螺旋弹簧3的、串联的附加弹簧元件的空气弹簧装置1。
所述空气弹簧2包括翻卷活塞4及相对于所述翻卷活塞可轴向移动的空气弹簧盖5以及布置在所述翻卷活塞和所述空气弹簧盖之间、具有封闭的可压缩的空气容积7的翻卷气囊6组成。所述空气弹簧盖5在此连接在（示意性示出的）车身构件8上。
所述翻卷气囊6构造为交叉层气囊并，其上端部借助盖夹紧机构9与所述空气弹簧盖5环绕地相连。所述翻卷气囊的下端部6相应地利用活塞夹紧机构10与翻卷活塞上端部相连。
所述翻卷活塞4的下部区域沿轴向可动地容纳于缸体形轴承固定鼓11中并且将所述螺旋弹簧3轴向地支承在轴承固定鼓底部12和翻卷活塞底部13之间。另外所述翻卷活塞4通过一布置在所述轴承固定鼓内壁处的径向支承装置14径向地保持和支承。所述径向支承装置14设计为滑动轴承，从而所述翻卷活塞4在压缩过程中既可借助于螺旋弹簧3的弹簧长度缩减而沉入到所述轴承固定鼓11中也可在径向支承装置14中围绕支承轴15转动，从而对设计为交叉层气囊的翻卷气囊6进行扭转补偿。所述轴承固定鼓11在此与行驶机构/底盘的（示意性示出的）车桥16相连。
对所述轴承固定鼓11中的翻卷活塞4的压缩行程限制由螺旋弹簧4的整体结构产生。形式为环绕的止挡凸缘的、径向突出的轴向止挡部17布置在所述翻卷活塞4的下端部，作为所述轴承固定鼓11中所述翻卷活塞4的回弹行程限制机构，所述止挡凸缘为了进行回弹行程限制而从下方撞击到径向支承装置14上。

Claims (8)

1.用于机动车的空气弹簧装置，所述空气弹簧装置具有空气弹簧（2），所述空气弹簧包括翻卷活塞（4）、能相对于所述翻卷活塞沿轴向移动的空气弹簧盖（5）以及布置在所述翻卷活塞和所述空气弹簧盖之间的、作为翻卷气囊（6）的弹性体气囊，所述弹性体气囊具有封闭的、能压缩的空气容积，
其特征在于，至少一个附加弹簧元件（3）与所述空气弹簧（2）串联，和/或
设置有所述翻卷活塞（4）的径向支承装置和/或空气弹簧盖（5）的径向支承装置（14）作为扭转补偿机构。
2.按权利要求1所述的空气弹簧装置，其特征在于，使用交叉层气囊作为翻卷气囊（6）。
3.按权利要求1或2所述的空气弹簧装置，其特征在于，所述翻卷气囊（6）的一端部借助一盖夹紧机构（9）与所述空气弹簧盖（5）相连，所述气囊的另一端部与所述翻卷活塞（4）的、朝向所述空气弹簧盖（5）的端部借助一活塞夹紧机构（10）连接。
4.按权利要求1到3中任一项所述的空气弹簧装置，其特征在于，使用螺旋弹簧（3）或弹性体元件作为附加弹簧元件。
5.按权利要求1到4中任一项所述的空气弹簧装置，其特征在于，所述弹簧元件（3）的整体结构设置作为压缩行程限制机构，设置至少一轴向止挡部（17）作为回弹行程限制机构。
6.按权利要求1到5中任一项所述的空气弹簧装置，其特征在于，设置有——优选连接到车桥的——缸体形的支承装置固定鼓（11），在所述轴承固定鼓中所述翻卷活塞（4）沿轴向在伸缩过程中能移动、而沿径向通过一布置在轴承固定鼓内壁上的、优选作为滑动轴承的径向支承装置（14）保持，
在轴承固定鼓底部（12）和翻卷活塞底部（13）之间嵌入有弹簧元件，
优选为螺旋弹簧（3）。
7.按权利要求6所述的空气弹簧装置，其特征在于，在翻卷活塞（4）上布置有至少一个沿径向突出的轴向止挡部（17）、优选环绕的止挡凸缘，所述轴向止挡部为限制回弹行程而撞在径向支承装置（14）上。
8.按权利要求1到5中任一项所述的空气弹簧装置，其特征在于，所述串联的附加弹簧元件的功能和作为扭转补偿机构的径向支承装置的功能组合在弹性体部件中，所述弹性体部件根据所述翻卷活塞（4）的运动既能轴向变形、也能扭转。
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