DE102005014325B4

DE102005014325B4 - Luftfederbein

Info

Publication number: DE102005014325B4
Application number: DE200510014325
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing.(FH) Memmel; Wolfgang Kolb; Arndt Lindemann; Christian Dipl.-Ing.(FH) Füller
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2025-03-25
Also published as: DE102005014325A1; FR2883510A1; FR2883510B1

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, 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, wobei die Abstützscheibe (11; 11a; 11b) mit einem zy lindrischen Abschnitt (31) eine Befestigungsöffnung (33) im Fahrzeugaufbau (35) durchdringt und ein Funktionsteil des zentralen Befestigungsanschlusses (37) bildet und auf dem zylindrischen Abschnitt (31) eine Fixierhülse (41) angeordnet ist, die den Rollbalg (7) auf einen Flansch (11f) der Abstützscheibe (11) spannt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftfederbein gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Aus der gattungsbildenden DE 197 55 549 C2 ist eine Luftfeder bekannt, die eine Abstützscheibe aufweist, über die 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 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 herabsetzen soll, jedoch die Rollfal te 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.
Die DE 197 19 301 A1 offenbart ein Federbein, umfassend einen Schwingungsdämpfer und eine Schraubendruckfeder. Der Schwingungsdämpfer ist über ein Stiftgelenk und einem zentralen Befestigungsanschluss mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden. Der Befestigungsanschluss besteht aus einem das Stiftgelenk aufnehmenden Gehäuse, das mit einem zylindrischen Abschnitt eine Befestigungsöffnung im Fahrzeugaufbau durchdringt. Eine Fixierhülse verspannt das Gehäuse mit dem Fahrzeugaufbau.
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, wobei die Abstützscheibe mit einem zylindrischen Abschnitt eine Befestigungsöffnung im Fahrzeugaufbau durchdringt und ein Funktionsteil des zentralen Befestigungsanschlusses bildet und auf dem zylindrischen Abschnitt eine Fixierhülse angeordnet ist, die den Rollbalg auf einen Flansch der Abstützscheibe spannt.
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, so dass die Kräfte direkt in den Fahrzeugaufbau eingeleitet werden können. Das Luftfederbein stellt unabhängig von der Montage im Fahrzeug eine in sich geschlossene Baueinheit dar.
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.
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.
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 Luftfederbein 1 mit einem Schwingungsdämpfer 3, der von einer Luftfeder 5 zumindest teilweise eingehüllt wird. Ein Rollbalg 7 der Luftfeder 5 ist mit seinem unteren Ende an einem Abrollrohr 9 und mit seinem oberen Ende mit einer Abstützscheibe 11 verbunden und bestimmt damit einen Federraum 13.
Eine in dem Schwingungsdämpfer 3 axial bewegliche Kolbenstange 15 ist über ein Stiftgelenk 17 ebenfalls an der Abstützscheibe kardanisch angeschlossen. Das Stiftgelenk umfasst zwei kreisringförmige Elastomerkörper 19; 21 die jeweils an der Ober- und Unterseite der Abstützscheibe anliegen und von zwei Spannscheiben 23; 25 in Verbindung mit einer mit einer Spannmutter 27 auf einem Kolbenstangenzapfen 29 gehalten werden.
Die Abstützscheibe 11 durchdringt mit einem zylindrischen Abschnitt 31 eine Befestigungsöffnung 33 eines Fahrzeugaufbaus 35, wobei an dem zylindrischen Abschnitt 31 ein zentraler Befestigungsanschluss 37 des Luftfederbeins 1 an den Fahrzeugaufbau 35 ausgeführt ist. Das Stiftgelenk 17 in der Abstützscheibe 11 ist unabhängig von dem zentralen Befestigungsanschluss 37, d. h. dass man das Stiftgelenk 17 demontieren könnte und trotzdem ließe sich die Luftfeder an dem Fahrzeugaufbau befestigen.
Der zylindrische Abschnitt 31 der Abstützscheibe verfügt über ein Befestigungsgewinde 39 für eine Fixierhülse 41, die den Rollbalg 7 auf einen Flansch 11f der Abstützscheibe 11 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 Rollbalg 7 in Richtung des Federraums 13 eine Dichtung 43 angeordnet sein.
Auf dem identischen Befestigungsgewinde 39 für die Fixierhülse 41 wird eine Ringmutter 45 des zentralen Befestigungsanschlusses 37 geschraubt, wobei der Fahrzeugaufbau 35 zwischen der Ringmutter 45 und der Fixierhülse 41 verspannt ist.
Alle axialen Federbewegungen der Luftfeder 5 werden über die Abstützscheibe 11 direkt in den Fahrzeugaufbau eingeleitet. Die Stützkräfte für die Kolbenstange übernimmt das Stiftgelenk, so dass die Elastomerkörper 19; 21 nur die Dämpfkräfte des Schwingungsdämpfer 3 aufnehmen müssen. Die Dämpfkräfte werden nicht direkt auf den Fahrzeugaufbau übertragen und können deshalb auch keine Geräusche verursachen.
Die Variante des Luftfederbeins 1 nach der 2 entspricht im wesentlichen dem konstruktiven Aufbau nach 1. Abweichend kommt eine Abstützscheibe 11 zur Anwendung, die von aufeinander befestigten Einzelscheiben 11a; 11b gebildet werden. Die Einzelscheiben der Abstützscheiben werden von dem Stiftgelenk 17 bzw. den Elastomerkörpern 19; 21 axial vorgespannt. Radial zentrieren sich die beiden Einzelscheiben durch einen Absatz 47. Ein weiterer Unterschied zur 1 besteht darin, dass der Rollbalg 7 zwischen den Einzelscheiben 11a; 11b und der Fahrzeugaufbau zwischen der oberen Einzelscheibe 11a und der Ringmutter 45 verspannt ist.

Claims

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, wobei die Abstützscheibe (11; 11a; 11b) mit einem zy lindrischen Abschnitt (31) eine Befestigungsöffnung (33) im Fahrzeugaufbau (35) durchdringt und ein Funktionsteil des zentralen Befestigungsanschlusses (37) bildet und 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 1, 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 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (41) über ein Befestigungsgewinde (39) mit der Abstützscheibe (11) verbunden ist.
Luftfederbein nach Anspruch 4, 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 5, 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.