DE10007153A1 - Luftfeder mit einem Rollbalg - Google Patents

Abstract

Luftfeder (1) mit einem Rollbalg (2), der an seinen einerseits nach außen und andererseits nach innen eingerollten Enden an jeweils einem Anschlußteil (oberer und unterer Stütztopf 3, 4) befestigt ist und dazwischen eine gekrümmte Rollfalte (8) bildet, die bei Ein- oder Ausfederungungsbewegungen mit einer Außenfläche (10) axial an einem benachbarten Bauteil (9) zur Anlage kommen kann. Der Rollbalg (2) weist im Bereich der Außenfläche (10) eine größere Wandstärke als neben der Außenfläche (10) auf und/oder ist in diesem Bereich verstärkt bzw. mehr verstärkt ausgebildet, als neben der Außenfläche.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfeder mit einem Rollbalg, mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Eine derartige Luftfeder ist in der DE 198 42 733 A1 beschrieben, bei der ein Roll­ balg nach beiden axialen Richtungen eine Rollfalte bildet. Damit die Rollfalte bei axialen Federungsbewegungen nicht an einem in der Nähe angeordneten Bauteil zur Anlage kommt und dabei eventuell beschädigt wird, ist zwischen der Rollfalte und dem Bauteil ein Rollfaltenlager angeordnet, das an dem Bauteil befestigt ist. Das Rollfaltenlager ist an die Aussenform des Rollbalgs angepasst und weist da­ durch eine um die Achse des Rollbalgs etwa halbtorusförmige Kontur auf. Das aus einem elastomeren Werkstoff gebildete Rollfaltenlager stützt den Rollbalg bei extre­ men Federungsbewegungen elastisch ab, wodurch eine Beschädigung des Roll­ balgs bzw. der Rollfalte verhindert sein soll. In der Mulde des Rollfaltenlagers können sich jedoch von der Fahrbahn hochgewirbelte Schmutzteilchen oder kleine Steine ansammeln, die den Rollbalg eventuell beschädigen, wenn sich dieser am Rollfaltenlager axial abstützt. Durch das Rollfaltenlager sind der zur Verfügung stehende Bauraum eingeschränkt und die Kosten für die Luftfeder erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftfeder mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, die den zur Verfügung stehenden Bauraum nicht oder kaum einschränkt und den Rollbalg besser schützt.

Diese Aufgabe ist durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Der Rollbalg kann bei seiner Fertigung ohne besonderen Aufwand in dem eventuell an dem Bauteil anliegenden Aussenbereich mit einer größeren Wandstärke gefertigt oder durch Einlagerung bzw. zusätzliche Einlagerung eines Verstärkungsmaterials wie Bänder, Seile oder Gurte verstärkt ausgebildet sein. Kommt der Rollbalg bzw. die Rollfalte im Bereich der eine größere Wandstärke oder eine Verstärkung aufwei­ senden Aussenfläche an dem benachbarten Bauteil in Anlage oder stützt sich daran ab, so besteht keine Gefahr, dass dabei die Rollfalte beschädigt wird. Der mit einer größeren Wandstärke oder einer Verstärkung gebildete Wandbereich des Rollbal­ ges kann im Bereich der Aussenfläche eine glatte, oder genarbte Oberfläche aufwei­ sen. Ebenso können in der Aussenfläche Rillen und/oder Nuten ausgebildet sein, die der Aussenfläche des Rollbalgs eine vorgegebene Struktur geben. Sind in der Aussenfläche Rillen und/oder Nuten gebildet, so können diese einen beliebigen, bei­ spielsweise gleichen Abstand voneinander aufweisen. Zwischen den Rillen und/oder Nuten sind Stützschultern gebildet, über die sich der Rollbalg bzw. die Rollfalte an dem benachbarten Bauteil abstützen kann.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt durch die Luftfeder,

Fig. 2 ein gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel anders gefertigter Rollbalg und

Fig. 3 ein gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel verwendeter Rollbalg, der im Bereich der Aussenfläche eine geänderte Oberflächenstruktur aufweist.

Die in Fig. 1 dargestellte Luftfeder 1 ist zwischen dem Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeugs und einem Radlenker bzw. Radträger angeordnet und weist einen Rollbalg 2 auf, der an seinen nach aussen bzw. nach innen eingerollten Endbereichen über Spannbänder 5, 6 einerseits an einem oberen Stütztopf 3 und andererseits an einem unteren Stütztopf 4 radial festgespannt ist. In der linken Hälfte der Figur befindet sich die Luftfeder 1 in ihrer Normallage, in der das damit versehene Fahrzeug steht. In der rechten Hälfte der Figur ist die Luftfeder soweit eingefedert, dass der eine Rollfalte 8 bildende Rollbalg 2 im Bereich einer Aussenfläche 10 an einem benachbarten Bauteil 9 axial anliegt. Der obere und untere Stütztopf 3, 4 sowie der Rollbalg 2 und eventuell weitere, nicht dargestellte Teile schließen einen Hohlraum 5 ein, der von einem vorgegebenen oder in gewünschter Weise veränderlichen Luftdruck beaufschlagt ist. Damit die Rollfalte 8 beim axialen Abstützen seiner Aussenfläche 10 an dem benachbarten Bauteil 9 nicht beschädigt wird, weist der Rollbalg 2 im Bereich der Aussenfläche 10 eine größere Wandstärke auf, als in den beiden Bereichen neben der Aussenfläche 10.

Der gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 vor seinem Einbau ge­ streckt dargestellte Rollbalg 2' ist in der linken Hälfte der Figur in einem Längsschnitt durch seine Achse 27' abgebildet und ähnlich wie der Rollbalg 2 in Fig. 1 gefertigt. Zur Vermeidung einer wiederholten Beschreibung sind die zwischen den beiden Ausführungsbeispielen vergleichbaren Teile bzw. Bereiche mit einer gleichen Be­ zugszahl und zur Unterscheidung in Fig. 2 mit einem hochgestellten Zeichen verse­ hen. Wie der linken Hälfte der Figur zu entnehmen ist, sind in der Aussenfläche 10' des Rollbalgs 2' mehrere Rillen 11, 12, 13 und 14 gebildet, die im Längsschnitt je­ weils etwa halbkreisförmig erscheinen. In der rechten Hälfte der Figur ist erkennbar, dass die Rillen 11, 12, 13 und 14 über den gesamten Umfang des Rollbalgs 2' ver­ laufen und einen etwa gleichen axialen Abstand voneinander aufweisen. Zwischen und unmittelbar neben den Rillen 11, 12, 13, 14 sind somit ebenfalls über den Um­ fang des Rollbalgs 2' umlaufende Stützschultern 15, 16, 17, 18, 19 gebildet, über die sich der Rollbalg 2' bei größeren axialen Bewegungen der Luftfeder axial an einem angrenzenden, nicht dargestellten Bauteil abstützen kann, ohne dass die Gefahr ei­ ner Beschädigung des Rollbalgs 2' bzw. der von ihr nach dem Einbau gebildeten Rollfalte besteht.

Ein gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 vor dem Einbau gestrecktab­ gebildete Rollbalg 2" ist ähnlich wie der in Fig. 2 dargestellte Rollbalg 2' gebildet. Zur Vermeidung einer wiederholten Beschreibung sind die zwischen diesen beiden Aus­ führungen vergleichbaren Teile bzw. Bereiche mit gleichen Bezugszahlen und zur Unterscheidung in Fig. 3 mit einem geänderten hochgestellten Zeichen versehen. Bei dem Rollbalg 2" in Fig. 3 sind über den Umfang des Rollbalgs 2" mit etwa glei­ chen Umfangsabständen mehrere Nuten 20, 21, 22, 23, 24, 25 ausgebildet, die in Längsrichtung des gestreckten Rollbalgs 2" verlaufen. Zwischen den Rillen 11', 12', 13', 14' und den Nuten 21, 22, 23, 24, 25 sind jeweils Stützschultern 15', 16', 17', 18', 19' gebildet, über die sich der nach dem Einbau eine Rollfalte bildende Rollbalg 2" im Bereich einer Aussenfläche 10" an einem eventuell angrenzenden Bauteil axial abstützen kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass dabei die Rollfalte beschädigt wird.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 2 und 3 weisen die Rillen 11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14' und Nuten 21, 22, 23, 24, 25 lediglich eine solche Tiefe auf, dass die jeweils zwischen dem Boden einer Rille 11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14' oder Nut 21, 22, 23, 24, 25 und der betreffenden Innenfläche 26' des Rollbalgs 2' bzw. 2" verbleibende Wandstärke zumindest der Wandstärke des Roll­ balgs 2' bzw. 2" in einem Bereich aufweist, der sich an den Aussenbereich 10' bzw. 10" anschließt. Den Fig. 2 und 3 ist weiterhin zu entnehmen, dass der Boden jeder Rille 11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14 und Nut 21, 22, 23, 24, 25 gerundet ausgebildet ist. Die an dem betreffenden Rollbalg 2' bzw. 2" vorgesehenen Rillen 11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14' und Nuten 21, 22, 23, 24, 25 sind zur Achse 27' bzw. 27" des Rollbalgs 2' bzw. 2" symmetrisch ausgebildet. Bei allen Ausführungs­ beispielen ist die größere Wandstärke bzw. die verstärkte Ausbildung etwa im mittle­ ren Längsbereich des gestreckten Rollbalgs 2 bzw. 2' bzw. 2" ausgebildet.

Selbstverständlich können die Falte, sowie die Rillen und Nuten, sofern sie verwen­ det sind, auch anders ausgebildet sein. Die Befestigung des betreffenden Rollbalgs an seinen Enden ist an sich beliebig und von einem Fachmann nach seinen Ge­ sichtspunkten weitgehend frei wählbar. Der Rollbalg kann in eine axiale Richtung eine Rollfalte oder in beide axiale Richtungen jeweils eine Rollfalte bilden. Kann es bei Federungsbewegungen der Luftfeder vorkommen, dass jede Rollfalte im Bereich einer Aussenfläche an einem zugeordneten Bauteil axial zur Anlage kommen kann, so kann jede Rollfalte in dem Bereich der betreffenden Aussenfläche eine größere Wandstärke aufweisen oder verstärkt ausgebildet sein. Die Aussenfläche kann auch auf eine von den drei Ausführungsbeispielen abweichende Weise glatt, gerippt, ge­ noppt oder dergleichen ausgebildet sein. Anstelle oder zusätzlich zu einer größeren Wandstärke im Bereich der Aussenfläche kann der Rollbalg im Bereich der Aussen­ fläche beispielsweise durch Einlagen verstärkt bzw. mehr verstärkt ausgebildet sein, als neben der Aussenfläche.

Claims (9)

1. Luftfeder mit einem Rollbalg, der an seinen einerseits nach aussen und andererseits nach innen eingerollten Enden an jeweils einem Anschlußteil befestigt ist und dazwischen eine gekrümmte Rollfalte bildet, die bei Ein- oder Ausfederungsbewegungen mit einer Aussenfläche axial an einem benachbarten Bauteil zur Anlage kommen kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollbalg (2, 2', 2") im Bereich der Aussen­ fläche (10, 10', 10") eine größere Wandstärke als neben der Aussenfläche aufweist und/oder im Bereich der Aussenfläche verstärkt bzw. mehr verstärkt ausgebildet ist, als neben der Aussenfläche.

2. Luftfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Aussenfläche (10', 10") aussen im Rollbalg (2', 2") Rillen (11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14') und/oder Nuten (21, 22, 23, 24, 25) gebildet sind, zwischen denen nach aussen vorstehende Stützschultern (15, 16, 17, 18, 19 bzw. 15', 16', 17', 18', 19') gebildet sind.

3. Luftfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Rillen (11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14') über jeweils den gesamten Umfang des Rollbalgs (2' bzw. 2") verlaufen.

4. Luftfeder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Rillen oder Nuten (21, 22, 23, 24, 25) in Längsrichtung des Rollbalgs (2") verlaufen.

5. Luftfeder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14') bzw. Nuten (21, 22, 23, 24, 25) lediglich eine solche Tiefe aufweisen, dass die jeweils zwischen dem Boden einer Rille (11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14') oder Nut (21, 22, 23, 24, 25) und der Innenfläche (26, 26') des Rollbalgs (2, 2', 2") verbleibende Wandstärke zumindest der Wandstärke des Rollbalgs (2, 2', 2") neben der größeren Wandstärke bzw. neben dem verstärkten Bereich des Rollbalgs (2, 2', 2") entspricht.

6. Luftfeder nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden einer Rille (11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14') oder Nut (21, 22, 23, 24, 25) gerundet ist.

7. Luftfeder nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (11, 12, 13, 14 bzw. 11', 12', 13', 14') und/oder Nuten (21, 22, 23, 24, 25) zur Achse (27', 27") des Rollbalgs (2', 2") symmetrisch ausgebildet sind.

8. Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die größere Wandstärke bzw. die verstärkte Ausbildung etwa im mittleren Längsbereich des gestreckten Rollbalgs (2, 2', 2") ausgebildet ist.

9. Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Rollbalg, der nach beiden axialen Richtungen eine Rollfalte bildet, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rollfalte im Bereich der Aussenfläche eine größere Wandstärke als neben der Aussenfläche aufweist oder verstärkt bzw. mehr verstärkt ausgebildet ist, als neben der Aussenfläche.