DE102005054370A1 - Mehrstufige Luftfeder, insbesondere für Fahrzeuge - Google Patents

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Abstract

Mehrstufige Luftfeder, insbesondere für Fahrzeuge mit einer von einem Rollbalg eingefassten Hauptluftkammer variablen Luftvolumens und einer mit der Hauptluftkammer kommunizierenden Nebenluftkammer, wobei in die Verbindungsleitung zwischen den Luftkammern ein Schaltventil eingesetzt ist, welches den Luftaustausch zwischen den Luftkammern in Abhängigkeit von der Fahrdynamik drosselt und/oder unterbricht, wobei die Nebenluftkammer (3) aus einem Topf (7) mit Deckel (9) besteht, in den ein einstückiger, formschlüssig mit dem Topf (7) und Deckel (9) verbundener Einsatz (10) eingefügt ist, der die Verbindungsleitung (11) für den Luftaustausch zwischen den Luftkammern (2, 3) enthält.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung befasst sich mit einer mehrstufigen Luftfeder insbesondere für Fahrzeuge mit einer von einem Rollbalg eingefassten Hauptluftkammer mit variablem Luftvolumen und einer mit der Hauptluftkammer kommunizierenden Nebenluftkammer, wobei in die Verbindungsleitung zwischen den Luftkammern ein Schaltventil eingesetzt ist, welches den Luftaustausch zwischen den Luftkammern in Abhängigkeit von der Fahrdynamik drosselt und/oder unterbricht.
  • Bei Luftfedern dieser Art ist das Dämpfungsverhalten bzw. die Federkennung unter anderem abhängig von dem zur Verfügung stehenden Luftvolumen. Die durch die Federvorgänge der Luftfeder hervorgerufenen Volumenveränderungen können bei diesen Luftfedern kompensiert werden, wodurch der Fahrkomfort erhöht wird.
  • Stand der Technik
  • Durch die EP 0 474 171 A1 ist eine mehrstufige Luftfeder bekannt geworden, bei der zwischen den Luftkammern ein Luftabsperrventil vorgesehen ist, welches bei einem vorgegebenen Druck in einem Druckraum der Luftkammern gegen die Kraft einer Ventilfeder und/oder den Steuerdruck einer Steuerleitung schließt bzw. bei erhöhtem Steuerdruck öffnet. Diese druckabhängige Betätigung des Luftabsperrventils berücksichtigt nicht die an der Luftfeder auftretenden wegeabhängigen Veränderungen.
  • Eine andere Möglichkeit der Steuerung einer mehrstufigen Luftfeder zeigt die EP 0 160 702 A2 . Dort wird das Ventil über Steuermittel von außen gesteuert. Das Ventil ist in der Nebenluftkammer angeordnet und von außen nur schwer zugänglich.
  • Eine weitere Möglichkeit für die Steuerung einer Fahrzeugluftfeder zeigt die DE 202 14 583 U1 . Auch bei dieser Ausführungsform ist die Beschreibung schwerpunktmäßig auf die Steuerung der Luftbewegungen zwischen den beiden Luftkammern ausgerichtet. Die Ausbildung insbesondere der Nebenluftkammer mit dem darin einzusetzenden Schaltventil wird nur am Rande behandelt.
    •
  • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehrstufige Luftfeder zu schaffen, die selbst wenig Bauraum benötigt und bei der eine einfache Trennung zwischen der Hauptluftkammer und der Nebenluftkammer erreicht wird.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Unteransprüche 2 bis 13 stellen vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes dar.
  • Bei der mehrstufigen Luftfeder der eingangs genannten Art wird erfindungsgemäß die Nebenluftkammer aus einem Topf mit Deckel gebildet, in den ein einstückiger, formschlüssig mit dem Topf und Deckel verbundener Einsatz eingefügt ist, der die Verbindungsleitung für den Luftaustausch zwischen den Luftkammern enthält. Auf diese Weise wird eine Luftfeder geschaffen, bei der die Hauptluftkammer und die Nebenluftkammer axial fluchtend zueinander ausgerichtet werden können, wodurch starke seitliche Überstände vermieden werden. Der Topf kann unmittelbar an den Rollbalg anschließen.
  • Der in den Topf eingefügte Einsatz besteht aus einem axial ausgerichteten Mittelteil mit an dessen Enden angeordneten, radial vorstehenden Abschlussscheiben. Durch das Mittelteil ist die Verbindungsleitung für den Luftaustausch und das Schaltventil geführt. Außerdem besitzt das Mittelteil einen Füllkanal für die Zuführung von Druckluft von außen. Die Abschlussscheiben des Mittelteils liegen mit ihren äußeren Rändern am Topfboden und am Deckel axial und radial an. Dabei werden die Ränder vorzugsweise mit axial vorstehenden Wülsten versehen. Zwischen den Rändern der Abschlussscheiben und dem Topfboden bzw. Deckel sind elastische Dichtungen eingefügt, so dass eine gute Abdichtung der Nebenluftkammer gegenüber der Hauptluftkammer und auch gegenüber der Umgebung erreicht wird. Der Topfboden selbst ist mit einer Durchlassöffnung versehen, so dass sowohl die Verbindungsleitung für den Luftaustausch als auch der Füllkanal für die Zuführung von Druckluft direkt in die Hauptluftkammer münden.
  • Der Deckel wird mit dem Topf über eine Klemmverbindung verbunden. Die Klemmverbindung befindet sich an den äußeren Rändern von Deckel und Topf.
  • Bevorzugt werden der Topf und der zugehörige Deckel aus Metall hergestellt, während der Einsatz aus einem Kunststoff besteht.
  • Als Schaltventil wird ein von Sensoren elektronisch gesteuertes Ventil benutzt. Die Verwendung von Ventilen, die in Abhängigkeit von der Frequenz und/oder der Amplitude und/oder des Druckes und/oder der Luftgeschwindigkeit bei der Durchleitung durch die Verbindungsleitung betätigt werden, ist ebenfalls möglich. Ventile dieser Art sind in der EP 1 464 866 A2 beschrieben.
    •
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
  • Ausführung der Erfindung
  • Die beiliegende Figur zeigt im Längsschnitt in schematischer Darstellung den grundsätzlichen Erfindungsgedanken. Die mehrstufige Luftfeder 1 hat die Hauptluftkammer 2 und die Nebenluftkammer 3. Das Volumen der Hauptluftkammer 2 ist variabel. Dieses wird durch den Rollbalg 4 ermöglicht, der mit seinen Enden 5 und 6 an dem Topf 7 für die Nebenluftkammer 3 und an der Radaufhängung 8 befestigt ist. Der Deckel 9 des Topfes 7 wird mit einem nicht näher gezeigten Fahrzeugaufbau verbunden. In den Topf 7 ist der einstückige Einsatz 10 eingesetzt. Durch den Einsatz 10 führt die Verbindungsleitung 11 für den Luftaustausch zwischen den Luftkammern 2 und 3. Der Einsatz 10 hat das axial ausgerichtete Mittelteil 12, welches die Verbindungsleitung 11 und auch den Füllkanal 13 für die Druckluftzufuhr aufnimmt. Der Füllkanal 13 ist durch das Befüllventil 14 verschlossen. Das Mittelteil 12 des Einsatzes 10 ist an seinen axialen Enden mit den radial vorstehenden Abschlussscheiben 15 und 16 versehen. Diese Abschlussscheiben 15 und 1 fliegen mit ihrem äußeren Rändern 17 und 18 am Topfboden 19 und am Deckel 9 axial und radial an. Zu Dichtzwecken sind die Ränder 17 und 18 mit den elastischen Dichtungen 20 und 21 versehen. Die Dichtwirkung wird durch die axial vorstehenden Wülste 22 und 23 noch unterstützt. Der Topfboden 19 ist mit der Durchlassöffnung 24 versehen, so dass die Verbindungsleitung 11 und auch der Füllkanal 13 freien Zugang zur Hauptluftkammer 2 haben. In den Verbindungskanal 11 ist das Schaltventil 25 eingesetzt. Das Schaltventil 25 wird über entsprechende Sensoren von außen gesteuert, so dass die Luftströmung zwischen den beiden Luftkammern 2 und 3, je nach der vorhandenen Druckdifferenz zwischen den Luftkammern, wie hier mit den Pfeilen 26 und 27 angezeigt, aus der einen Kammer in die andere Kammer stattfinden kann oder auch eine vollständige Sperrung der Luftströmung bewirkt wird. Der Topf 7 und der Deckel 9 werden aus Metall hergestellt und können in der gezeigten Form durch eine Klemmverbindung 28 miteinander verbunden werden. Die Verbindung von Topf 7 und Deckel 9 erfolgt derart, dass der aus Kunststoff bestehende Einsatz 10 sicher und unverrückbar darin gehalten wird. In dem gezeigten Längsschnitt der Luftfeder liegen die Verbindungsleitung 11 mit dem Schaltventil 25 und der Füllkanal 13 in der Schnittebene. Die vorliegende Konstruktion hat den Vorteil, dass die Verbindungsleitung 11 mit dem Schaltventil 25 auch in einer anderen Schnittebene im Einsatz 10 angeordnet werden kann.

Claims (13)

  1. Mehrstufige Luftfeder, insbesondere für Fahrzeuge mit einer von einem Rollbalg eingefassten Hauptluftkammer variablen Luftvolumens und einer mit der Hauptluftkammer kommunizierenden Nebenluftkammer, wobei in die Verbindungsleitung zwischen den Luftkammern ein Schaltventil eingesetzt ist, welches den Luftaustausch zwischen den Luftkammern in Abhängigkeit von der Fahrdynamik drosselt und/oder unterbricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenluftkammer (3) aus einem Topf (7) mit Deckel (9) besteht, in den ein einstückiger, formschlüssig mit dem Topf (7) und Deckel (9) verbundener Einsatz (10) eingefügt ist, der die Verbindungsleitung (11) für den Luftaustausch zwischen den Luftkammern (2, 3) enthält.
  2. Mehrstufige Luftfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (7) an den Rollbalg (4) anschließt.
  3. Mehrstufige Luftfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (10) aus einem axial ausgerichteten Mittelteil (12) mit an dessen Enden radial vorstehenden Abschlussscheiben (15, 16) besteht.
  4. Mehrstufige Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelteil (12) die Verbindungsleitung (11) für den Luftaustausch und das Schaltventil enthält.
  5. Mehrstufige Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelteil (10) einen Füllkanal (13) für die Zuführung von Druckluft hat.
  6. Mehrstufige Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussscheiben (15, 18) mit ihren äußeren Rändern (17, 18) am Topfboden (19) und am Deckel (9) axial und radial anliegen.
  7. Mehrstufige Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder (17, 18) mit axial vorstehenden Wülsten (22, 23) versehen sind.
  8. Mehrstufige Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Rändern (17, 18) der Abschlussscheiben (15, 16) und dem Topfboden (19) bzw. Deckel (9) elastische Dichtungen (20, 21) eingefügt sind.
  9. Mehrstufige Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Topfboden (19) mit einer Durchlassöffnung (24) versehen ist.
  10. Mehrstufige Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (7) und sein Deckel (9) über eine Klemmverbindung (28) miteinander verbunden sind.
  11. Mehrstufige Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (25) durch Sensoren elektronisch gesteuert wird.
  12. Mehrstufige Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (10) aus einem Kunststoff besteht.
  13. Mehrstufige Luftfeder nach einem der Anspräche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptluftkammer (2) und die Nebenluftkammer (3) axial fluchtend zueinander ausgerichtet sind.
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