DE102005014325A1 - Luftfederbein - Google Patents
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Abstract
Luftfederbein, umfassend einen Schwingungsdämpfer mit einer axial beweglichen Kolbenstange, wobei an der Kolbenstange ein Stiftgelenk befestigt ist, das eine Winkelbewegung des Schwingungsdämpfers zu einem Fahrzeugaufbau ermöglicht, wobei die Luftfeder einen Rollbalg aufweist, der einen Federraum bestimmt und den Schwingungsdämpfer zumindest teilweise umhüllt, und das Luftfederbein mit einem zentralen Befestigungsanschluss mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, wobei das Stiftgelenk in einer Abstützscheibe der Luftfeder angeordnet ist und die Abstützscheibe unabhängig von dem Stiftgelenk über den zentralen Befestigungsanschluss mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Luftfederbein gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
- Aus der
DE 197 55 549 C2 ist eine Luftfeder bekannt, die eine Abstützscheibe aufweist, über die Luftfeder mit einem Fahrzeugaufbau starr verbunden ist. Auf einem Teilkreis sind mehrere Befestigungsschrauben vorgesehen. Ein konzentrisch angeordneter Schwingungsdämpfer weist an einer Kolbenstange ein Stiftgelenk auf, das wiederum mit der Befestigungsanschlussplatte verspannt ist. Dadurch kann sich der Schwingungsdämpfer unabhängig von der Befestigungsanschlussplatte kardanisch zum Fahrzeugaufbau bewegen. - Die gattungsbildende
DE 20 63 448 A1 betrifft ein aus Schwingungsdämpfer und Luftfeder bestehendes Federbein, dessen Stiftgelenk sich als zentraler Befestigungsanschluss direkt an einem Fahrzeugaufbau abstützt. Ein Rollbalg der Luftfeder wird von einem Klemmblech in Verbindung mit der Unterseite des Fahrzeugaufbaus fixiert. Auf dem Rollbalg ist ein Abstützteil fixiert, das die Belastung des Rollbalgs herabset zen soll, jedoch die Rollfalte in Richtung des Fahrzeugaufbaus nicht schützt. Alle kardanischen Bewegungen, die von dem Schwingungsdämpfer ausgehen und von dem Stiftgelenk ausgeführt werden, führt die Luftfeder ebenfalls aus, da sich diese direkt am Stiftgelenk oder indirekt über einen zwischengeschalteten Federteller abstützt. Folglich besteht ein Zielkonflikt zwischen einer kleineren Federrate für eine komfortablere Anlenkung des Schwingungsdämpfers und einer größeren Federrate des Stiftgelenks für die Luftfeder. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Befestigung eines Luftfederbeins an einem Fahrzeug mit dem der beschriebene Zielkonflikt behoben werden kann.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Stiftgelenk in einer Abstützscheibe der Luftfeder angeordnet ist und die Abstützscheibe unabhängig von dem Stiftgelenk über den zentralen Befestigungsanschluss mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist.
- Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass trotz des zentralen Befestigungsanschlusses für das gesamte Luftfederbein eine kleine Federrate für das Stiftgelenk verwendet werden kann, um einen hohen Federungskomfort zu erreichen. Die Abstützscheibe der Luftfeder ist jedoch unmittelbar am Fahrzeugaufbau angeordnet, die Kräfte direkt in den Fahrzeugaufbau eingeleitet werden können.
- In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung durchdringt die Abstützscheibe mit einem zylindrischen Abschnitt eine Befestigungsöffnung im Fahrzeugaufbau und bildet ein Funktionsteil des zentralen Befestigungsanschlusses.
- Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist der zentrale Befestigungsanschluss als ein Befestigungsgewinde mit einer Ringmutter ausgeführt.
- Vorteilhafterweise ist der Rollbalg mit der Abstützscheibe verspannt. Unter einem Rollbalg ist nicht nur ein elastisch deformierbarer, den Federraum bildender Körper zu verstehen, sondern ggf. auch die Kombination eines starren topfförmigen Körpers, der zusammen mit dem Rollbalg den Federraum bestimmt. Die konkrete Ausgestaltung ist abhängig von den geforterten Einbauräumen und/oder Luftfederkennlinien oder Tragkräften. Schon vor dem Einbau des Luftfederbeins im Fahrzeug kann eine Funktionsüberprüfung des Luftfederbeins vorgenommen werden.
- Auf dem zylindrischen Abschnitt ist eine Fixierhülse angeordnet, die den Rollbalg auf einen Flansch der Abstützscheibe spannt. Damit stellt das Luftfederbein unabhängig von der Montage im Fahrzeug eine in sich geschlossene Baueinheit dar.
- Auch die Fixierhülse ist über ein Befestigungsgewinde mit der Abstützscheibe verbunden, so dass im Reparaturfall ein einfacher Austausch des Rollbalgs möglich ist.
- Im Hinblick auf eine optimale Bauraumausnutzung und eine kostengünstige Herstellung ist das Befestigungsgewinde an der Abstützscheibe für die Fixierhülse identisch mit dem Befestigungsgewinde für den zentralen Befestigungsanschluss.
- Des weiteren ist vorgesehen, dass das Luftfederbein zur Befestigung an dem Fahrzeugaufbau zwischen der Fixierhülse und der Ringmutter des zentralen Befestigungsanschlusses verspannt ist.
- Bei einer Variante wird die Abstützscheibe von aufeinander befestigten Einzelscheiben gebildet.
- Die Einzelscheiben der Abstützscheibe werden von dem Stiftgelenk des Schwingungsdämpfers axial vorgespannt, so dass keine aufwändige Zwischenverschraubung notwendig ist.
- Die Einzelscheiben ermöglichen es, dass der Rollbalg zwischen den Einzelscheiben verspannt ist.
- Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
- Es zeigt:
-
1 Luftfederbein mit einteiliger Abstützscheibe -
2 Luftfederbein mit mehrteiliger Abstützscheibe - Die
1 zeigt ein Luftfederbein1 mit einem Schwingungsdämpfer3 , der von einer Luftfeder5 zumindest teilweise eingehüllt wird. Ein Rollbalg7 der Luftfeder5 ist mit seinem unteren Ende an einem Abrollrohr9 und mit seinem oberen Ende mit einer Abstützscheibe11 verbunden und bestimmt damit einen Federraum13 . - Eine in dem Schwingungsdämpfer
3 axial bewegliche Kolbenstange15 ist über ein Stiftgelenk17 ebenfalls an der Abstützscheibe kardanisch angeschlossen. Das Stiftgelenk umfasst zwei kreisringförmige Elastomerkörper19 ;21 die jeweils an der Ober- und Unterseite der Abstützscheibe anliegen und von zwei Spannscheiben23 ;25 in Verbindung mit einer mit einer Spannmutter27 auf einem Kolbenstangenzapfen29 gehalten werden. - Die Abstützscheibe
11 durchdringt mit einem zylindrischen Abschnitt31 eine Befestigungsöffnung33 eines Fahrzeugaufbaus35 , wobei an dem zylindrischen Abschnitt31 ein zentraler Befestigungsanschluss37 des Luftfederbeins1 an den Fahrzeugaufbau35 ausgeführt ist. Das Stiftgelenk17 in der Abstützscheibe11 ist unabhängig von dem zentralen Befestigungsanschluss37 , d. h. dass man das Stiftgelenk17 demontieren könnte und trotzdem ließe sich die Luftfeder an dem Fahrzeugaufbau befestigen. - Der zylindrische Abschnitt
31 der Abstützscheibe verfügt über ein Befestigungsgewinde39 für eine Fixierhülse41 , die den Rollbalg7 auf einen Flansch11f der Abstützscheibe11 spannt. Der Rollbalg kann je nach konstruktiver Ausgestaltung auch aus der Kombination eines starren topfförmigen Körpers und eines elastischen Roll balgs bestehen. Ggf. kann zwischen der Abstützscheibe und dem Rollbalg7 in Richtung des Federraums13 eine Dichtung43 angeordnet sein. - Auf dem identischen Befestigungsgewinde
39 für die Fixierhülse41 wird eine Ringmutter45 des zentralen Befestigungsanschlusses37 geschraubt, wobei der Fahrzeugaufbau35 zwischen der Ringmutter45 und der Fixierhülse41 verspannt ist. - Alle axiale Federbewegungen der Luftfeder
5 werden über die Abstützscheibe11 direkt in den Fahrzeugaufbau eingeleitet. Die Stützkräfte für die Kolbenstange übernimmt das Stiftgelenk, so dass die Elastomerkörper19 ;21 nur die Dämpfkräfte des Schwingungsdämpfer3 aufnehmen müssen. Die Dämpfkräfte werden nicht direkt auf den Fahrzeugaufbau übertragen und können deshalb auch keine Geräusche verursachen. - Die Variante des Luftfederbeins
1 nach der2 entspricht im wesentlichen dem konstruktiven Aufbau nach1 . Abweichend kommt eine Abstützscheibe11 zur Anwendung, die von aufeinander befestigten Einzelscheiben11a ;11b gebildet werden. Die Einzelscheiben der Abstützscheiben werden von dem Stiftgelenk17 bzw. den Elastomerkörpern19 ;21 axial vorgespannt. Radial zentrieren sich die beiden Einzelscheiben durch einen Absatz47 Ein weiterer Unterschied zur1 besteht darin, dass der Rollbalg7 zwischen den Einzelscheiben11a ;11b und der Fahrzeugaufbau zwischen der oberen Einzelscheibe11a und der Ringmutter45 verspannt ist.
Claims (11)
- Luftfederbein, umfassend einen Schwingungsdämpfer mit einer axial beweglichen Kolbenstange, wobei an der Kolbenstange ein Stiftgelenk befestigt ist, das eine Winkelbewegung des Schwingungsdämpfers zu einem Fahrzeugaufbau ermöglicht, wobei die Luftfeder einen Rollbalg aufweist, der einen Federraum bestimmt und den Schwingungsdämpfer zumindest teilweise umhüllt, und das Luftfederbein mit einem zentralen Befestigungsanschluss mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stiftgelenk (
17 ) in einer Abstützscheibe (11 ;11a ;11b ) der Luftfeder (5 ) angeordnet ist und die Abstützscheibe (11 ;11a ;11b ) unabhängig von dem Stiftgelenk (17 ) über den zentralen Befestigungsanschluss (37 ) mit dem Fahrzeugaufbau (35 ) verbunden ist. - Luftfederbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützscheibe (
11 ;11a ;11b ) mit einem zylindrischen Abschnitt (31 ) eine Befestigungsöffnung (33 ) im Fahrzeugaufbau (35 ) durchdringt und ein Funktionsteil des zentralen Befestigungsanschlusses (37 ) bildet. - Luftfederbein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Befestigungsanschluss (
37 ) als ein Befestigungsgewinde (39 ) mit einer Ringmutter (45 ) ausgeführt ist. - Luftfederbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollbalg (
7 ) mit der Abstützscheibe (11 ;11a ;11b ) verspannt ist. - Luftfederbein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem zylindrischen Abschnitt (
31 ) eine Fixierhülse (41 ) angeordnet ist, die den Rollbalg (7 ) auf einen Flansch (11f ) der Abstützscheibe (11 ) spannt. - Luftfederbein nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (
41 ) über ein Befestigungsgewinde (39 ) mit der Abstützscheibe (11 ) verbunden ist. - Luftfederbein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsgewinde (
39 ) an der Abstützscheibe (11 ) für die Fixierhülse (41 ) identisch ist mit dem Befestigungsgewinde für den zentralen Befestigungsanschluss (37 ). - Luftfederbein nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfederbein (
1 ) zur Befestigung an dem Fahrzeugaufbau (35 ) zwischen der Fixierhülse (41 ) und der Ringmutter (45 ) des zentralen Befestigungsanschlusses (37 ) verspannt ist. - Luftfederbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützscheibe (
11 ) von aufeinander befestigten Einzelscheiben (11a ;11b ) gebildet wird. - Luftfederbein nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelscheiben (
11a ;11b ) der Abstützscheibe von dem Stiftgelenk (17 ) des Schwingungsdämpfers (3 ) axial vorgespannt werden. - Luftfeder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollbalg (
7 ) zwischen den Einzelscheiben (11a ;11b ) verspannt ist.
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