DE102008026219B4 - Luftfeder zum Einbau in ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Luftfeder zum Einbau in ein Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Luftfeder (2) zum Einbau in ein Kraftfahrzeug mit:- einem Deckel (4) zur Anbindung der Luftfeder (2) an den Aufbau des Kraftfahrzeuges,- einem Abrollkolben (8),- einem Abrollbalg (12), der einerseits mit einem Befestigungselement (14) an dem Deckel (4) und andererseits unter Ausbildung einer Abrollfalte (16) an dem Abrollkolben (8) befestigt ist, wobei die radialen Kräfte, die auf den Abrollbalg (12) wirken, ausschließlich von dem Abrollbalg (12) aufgenommen werden, und dass die Luftfeder (2) einen Faltenbalg (22) enthält, der den Abrollbalg (12) zumindest bereichsweise umschließt, wobei das dem Deckel (4) der Luftfeder (2) zugewandte obere Ende des Faltenbalges (22) an dem Befestigungselement (14) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Befestigungselementes (14) das obere Ende des Faltenbalges (22) gemeinsam mit dem Abrollbalg (12) auf dem Deckel (4) befestigt ist, wobei das Befestigungselement (14) sowohl das obere Ende des Faltenbalgs (22) als auch ein oberes Ende des Abrollbalgs (12) umgreift, wobei das obere Ende des Faltenbalgs (22) und das obere Ende des Abrollbalgs (12) ausschließlich mit Hilfe des Befestigungselements (14) auf dem Deckel (4) verspannt sind, wobei das Befestigungselement (14) ein Spannring (14) ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Luftfeder zum Einbau in ein Kraftfahrzeug, die folgende Bestandteile enthält:
    • - einen Deckel zur Anbindung der Luftfeder an den Aufbau des Kraftfahrzeuges,
    • - einen Abrollkolben,
    • - einen Abrollbalg, der einerseits mit einem Befestigungselement an dem Deckel und andererseits unter Ausbildung einer Abrollfalte an dem Abrollkolben befestigt ist,
    wobei die radialen Kräfte, die auf den Abrollbalg (12) wirken, ausschließlich von dem Abrollbalg (12) aufgenommen werden, und dass die Luftfeder (2) einen Faltenbalg (22) enthält, der den Abrollbalg (12) zumindest bereichsweise umschließt, wobei das dem Deckel (4) der Luftfeder (2) zugewandte obere Ende des Faltenbalges (22) an dem Befestigungselement (14) befestigt ist.
  • Derartige Luftfedern sind aus dem Stand der Technik (bspw. DE 10 2006 046 560 A1 , DE 38 15 967 A1 , DE 10 2006 0 465 60 A1 , JP 2008 - 082 468 A , JP 2007 - 309 357 A ) seit langem bekannt. Üblicher Weise wird eine Luftfeder so in ein Kraftfahrzeug eingebaut, dass der Deckel der Luftfeder an den Aufbau des Kraftfahrzeuges angebunden ist und sich der Abrollkolben der Luftfeder auf dem Radträger des der Luftfeder zugeordneten Rades abstützt. Die Abrollfalte der Luftfeder ist in ihrem eingebauten Zustand also dem Boden zugewandt. Auf derart in ein Fahrzeug eingebaute Luftfedern bezieht sich die Erfindung. Es gibt Kraftfahrzeuge, bei denen der Radträger besonders tief angeordnet ist und sich in der Nähe des Bodens befindet, was dazu führt, dass die Luftfeder Umgebungseinflüssen besonders stark ausgesetzt ist. Es kann z.B. dazu kommen, dass sich im Winter im Bereich des Abrollkolbens der Luftfeder Schnee ansammelt, der das Abrollen des Abrollbalges behindert und damit die Funktion der Luftfeder beeinträchtigt. Darüber hinaus ist die Luftfeder in einem erhöhten Maße einem Steinschlag ausgesetzt.
  • Die 3 der US 2007/0205546 A1 offenbart eine Luftfeder, welche zum Einbau in ein Kraftfahrzeug geeignet ist. Diese umfasst einen Deckel und einen Abrollkolben, zwischen welchen ein Abrollbalg ohne Außenführung befestigt ist. Zudem ist ein Faltenbalg vorgesehen, welcher den Abrollbalg umschließt. Die deckelseitige Befestigung des Faltenbalgs erfolgt in der Art, dass ein oberes Ende des Faltenbalgs mittels eines Befestigungsbands an der Außenseite eines Spannrings befestigt wird, wobei der Spannring zur Befestigung eines oberen Endes des Abrollkolbens am Deckel dient. Aus den Schriften JP 2004 - 156 663 A und JP 2006 - 300 236 A ist die gleiche Befestigungsart bekannt.
  • Eine formschlüssige Befestigung des Faltenbalgs ist bspw. aus der DE 10 2005 045 804 A1 bekannt, bei welcher der Faltenbalg über Flansche mit dem Deckel der Luftfeder befestigt ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftfeder zu schaffen, die einen einfachen und preiswerten Aufbau aufweist, die besonders gut gegen starke Umgebungseinflüsse geschützt ist und eine einfache Befestigung des Faltenbalgs bereitstellt.
  • Die Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass mit Hilfe des Befestigungselementes das obere Ende des Faltenbalges gemeinsam mit dem Abrollbalg auf dem Deckel befestigt ist, wobei das Befestigungselement sowohl das obere Ende des Faltenbalgs als auch ein oberes Ende des Abrollbalgs umgreift, wobei das obere Ende des Faltenbalgs und das obere Ende des Abrollbalgs ausschließlich mit Hilfe des Befestigungselements auf dem Deckel verspannt sind, wobei das Befestigungselement ein Spannring ist.
  • Unter der Formulierung, dass die radialen Kräfte, die auf den Abrollbalg wirken, ausschließlich von dem Abrollbalg aufgenommen werden, ist zu verstehen, dass die Luftfeder keinen weiteren Bestandteil enthält, der die radialen Kräfte aufnimmt. Insbesondere enthält die Luftfeder keine Außenführung.
  • Ein Vorteil ist darin zu sehen, dass die radialen Kräfte, die auf den Abrollbalg wirken, ausschließlich von dem Abrollbalg aufgenommen werden. Die Luftfeder benötigt daher keine Außenführung, die den Abrollbalg der Luftfeder umfasst und die radialen Kräfte, die auf den Abrollbalg wirken, aufnimmt. Die Luftfeder kann daher einen einfachen und preiswerten Aufbau aufweisen. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass der Faltenbalg, der den Abrollbalg der Luftfeder zumindest bereichsweise umschließt, die Luftfeder besonders gut vor Umwelteinflüssen schützt. Ein weiterer Vorteil ist schließlich darin zu sehen, dass es sich bei dem Faltenbalg um ein preiswertes Bauteil handelt, so dass die Luftfeder insgesamt einen einfachen und preiswerten Aufbau aufweist.
  • Das dem Deckel der Luftfeder zugewandte obere Ende des Faltenbalges ist an dem Befestigungselement befestigt. Der Vorteil ist darin zu sehen, dass an dem Deckel der Luftfeder kein Bauraum in axialer Richtung der Luftfeder vorgesehen zu werden braucht, an dem das obere Ende des Faltenbalges befestigt werden kann. Somit kann die axiale Ausdehnung des Deckels und damit die axiale Ausdehnung der Luftfeder insgesamt besonders klein gewählt werden. Die Luftfeder kann daher auch in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden, in dem besonders wenig Platz für die axiale Ausdehnung der Luftfeder zur Verfügung steht.
  • Erfindungsgemäß ist das obere Ende des Faltenbalges gemeinsam mit dem Rollbalg ausschließlich mit Hilfe des Befestigungselementes auf dem Deckel befestigt. Dazu umgreift das Befestigungselement sowohl das obere Ende des Faltenbalges als auch das obere Ende des Rollbalges, wobei die beiden genannten Bauteile mit Hilfe des Befestigungselementes auf dem Deckel der Luftfeder verspannt werden. Der Vorteil ist darin zu sehen, dass ein Befestigungselement in Form eines üblichen Spannringes verwendet kann, dessen nach radial innen und außen gerichtete Oberflächen eben ausgebildet sind. Ein weiterer Vorteil der Weiterbildung ist darin zu sehen, dass das obere Ende des Faltenbalges und das obere Ende des Rollbalges gleichzeitig in einem einzigen Arbeitsschritt an dem Deckel der Luftfeder befestigt werden können.
  • Ein Spannring hat den Vorteil, dass er einfach und preiswert hergestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil der Weiterbildung ist darin zu sehen, dass mit Hilfe eines Spannringes bestimmte Bauteile, wie z.B. der Abrollbalg der Luftfeder besonders einfach an dem Deckel der Luftfeder befestigt werden können.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 umfasst der Faltenbalg den Abrollbalg und den Abrollkolben der Luftfeder komplett. Vorzugsweise wird dazu das untere Ende des Faltenbalges an einem Teller befestigt, der unterhalb des Abrollkolbens angeordnet ist. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass die Luftfeder komplett von dem Faltenbalg ummantelt und somit optimal vor Umwelteinflüssen geschützt ist. Insbesondere kann sich im Bereich des Abrollkolbens kein Schnee ansammeln, der ein Abrollen des Abrollbalges auf dem Abrollkolben verhindert und dadurch die Funktion der Luftfeder beeinträchtigt.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 wird der Faltenbalg zumindest bereichsweise derart von einem Schild umfasst, dass der Faltenbalg zwischen dem Abrollbalg und dem Schild angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Schild bei der in das Kraftfahrzeug eingebauten Luftfeder vor der Luftfeder angeordnet, so dass die Luftfeder durch das Schild bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges zusätzlich vor Umgebungseinflüssen geschützt ist. Hierbei hat es sich überraschend gezeigt, dass Schnee, der in den Raum zwischen dem Schild und dem Faltenbalg der Luftfeder eindringt, nicht zu einer Funktionsbeeinträchtigung der Luftfeder führt.
  • Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile werden im Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren erläutert, darin zeigt:
    • 1 eine Luftfeder im Längsschnitt,
    • 2 die in der 1 gezeigte Luftfeder von oben,
    • 3 einen Ausschnitt aus der 1,
    • 4 einen Ausschnitt aus der 1,
    • 5 einen Ausschnitt aus der 1,
    • 6 einen Ausschnitt aus der 1,
    • 7 einen Ausschnitt aus der 1.
  • 1 zeigt im Längsschnitt eine Luftfeder 2 in schematischer Darstellung, wobei ausschließlich die für die nachfolgenden Ausführungen notwendigen Bestandteile der
  • Luftfeder 2 gezeigt sind. Die Luftfeder 2 weist einen Deckel 4 auf, über den die Luftfeder 2 in an sich bekannter Art und Weise an dem Aufbau 6 eines Kraftfahrzeuges befestigt ist. Die Luftfeder 2 weist ferner einen Abrollkolben 8 auf, der sich auf einem Radträger 10 des Kraftfahrzeuges, in das die Luftfeder 2 eingebaut ist, abstützt. Ferner weist die Luftfeder 2 einen Abrollbalg 12 auf, dessen oberes Ende an dem Deckel 4 der Luftfeder befestigt ist. Die Befestigung erfolgt mit Hilfe eines Befestigungselementes z.B. in Form eines Spannringes 14, mit dem das obere Ende des Abrollbalges 12 in an sich bekannter Art und Weise auf dem Deckel 4 der Luftfeder 2 verspannt ist. Das untere Ende des Abrollbalges 12, das dem Radträger 10 zugewandt ist, ist unter Ausbildung einer Abrollfalte 16 (die im eingebauten Zustand der Luftfeder also dem Boden zugewandt ist) mittels eines Spannringes an dem Abrollkolben 8 der Luftfeder 2 befestigt. Die in radialer Richtung wirkenden Kräfte, die auf den Abrollbalg 12 der Luftfeder 2 wirken, werden ausschließlich von dem Abrollbalg 12 selbst aufgenommen. Dazu weist der Abrollbalg 12 eine oder mehrere Festigkeitsträgerlagen mit Festigkeitsträgern 20 auf.
  • Zusätzlich zu den bisher genannten Bestandteilen weist die Luftfeder 2 einen Faltenbalg 22 auf. Das dem Deckel 4 der Luftfeder 2 zugewandte obere Ende des Faltenbalges 22 ist an dem Spannring 14 befestigt. Wie dies im Einzelnen erfolgen kann, wird im Zusammenhang mit den 3 bis 7 erläutert. Das dem Abrollkolben 8 zugewandte untere Ende des Faltenbalges 22 ist an einem Teller 24 befestigt, der am unteren Ende des Abrollkolbens 8 befestigt ist. Dazu weist das untere Ende des Faltenbalges 22 eine umlaufende Nut 26 auf, mit dessen Hilfe es auf dem Teller 24 aufgezogen und befestigt ist. Der Faltenbalg 22 umfasst den Abrollbalg 12 und den Abrollkolben 8 der Luftfeder 2 komplett. Der gesamte Abrollbereich des Abrollbalges 12 ist damit durch den Faltenbalg 22 vor äußeren Umgebungseinflüssen geschützt, so dass die Funktion der Luftfeder 2 immer gewährleistet ist.
  • Auf dem Radträger 10 ist ein Schild 28 derart angeordnet, dass der Faltenbalg 22 zwischen dem Abrollbalg 12 und dem Schild 28 liegt (Näheres siehe auch 2).
  • 2 zeigt die in der 1 gezeigte Luftfeder 2 in stark schematisierter Darstellung von oben. In der 2 ist der Deckel 4 und der Faltenbalg 22 der Luftfeder 2 gezeigt. Ferner ist in der 2 das Schild 28 gezeigt, dass sich auf dem Radträger 10 abstützt. Der Faltenbalg 22 ist zwischen dem Schild 28 und dem (in der 2 nicht gezeigten) Abrollbalg 12 angeordnet, der an dem Deckel 4 befestigt ist und den gleichen Umfang wie dieser aufweist.
  • Die 3 bis 7 zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele, wie das dem Deckel 4 der Luftfeder 2 zugewandte obere Ende des Faltenbalges 22 an dem Spannring 14 befestigt werden kann. Hierbei zeigen die 3 bis 7 jeweils in detaillierter Darstellung den in der 1 gezeigten Ausschnitt A. Die 3 bis 5 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen das obere Ende des Faltenbalges 22 den Spannring 14 umgreift und formschlüssig an dem Spannring 14 befestigt ist. Die 6 und 7 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen das obere Ende des Faltenbalges 22 kraftschlüssig an dem Spannring 14 befestigt ist.
  • 3 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei dem die nach radial außen gerichtete Oberfläche des Spannringes 14 einen umlaufenden Kragen 30 aufweist, der nach radial außen gerichtet ist. Auf den Kragen 30 ist das obere Ende des Faltenbalges 22 aufgezogen, das dazu eine umlaufende Nut 32 aufweist. Im fertig gestellten Zustand der Luftfeder 2 greift der Kragen 30 des Spannringes 14 in die Nut 32 ein.
  • Bei dem in der 4 gezeigten nicht erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel weist die radial äußere Oberfläche des Spannringes 14 eine umlaufende Aussparung 34 auf, in die das obere Ende des Faltenbalges 22 eingreift. Die umlaufende Aussparung 34 wird oben und unten jeweils durch einen umlaufenden Kragen 36 bzw. 38 begrenzt. Die Kragen 36 und 38 verhindern, dass der Faltenbalg 22 ohne großen Kraftaufwand von dem Spannring 14 abgezogen werden kann.
  • 5 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei dem das obere Ende des Faltenbalges 22 einen nach radial innen gerichteten Kragen 40 aufweist. Während der Herstellung der Luftfeder 2 wird der Faltenbalg 22 über den Spannring 14 geschoben, bis der Kragen 40 oberhalb des Spannringes 14 liegt und der Faltenbalg 22 an dem Spannring 14 aufgehängt ist.
  • 6 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei dem das obere Ende des Faltenbalges 22 zunächst auf den Spannring 14 aufgezogen wird, bis das obere Ende des Faltenbalges 22 den Spannring 14 vollständig umgreift. Danach wird das obere Ende des Faltenbalges 22 mit einem Spannband 42, das das obere Ende des Faltenbalges 42 umgreift, auf dem Spannring 14 verspannt. Als Spannband kann beispielsweise eine handelsübliche Einohrschelle verwendet werden.
  • Bei dem in der 7 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird während der Herstellung der Luftfeder 2 zunächst der Abrollbalg 12 auf den Deckel 4 der Luftfeder aufgeschoben. Danach wird der Faltenbalg 22 auf den Abrollbalg 12 aufgeschoben, bis das obere Ende des Faltenbalges 22 im Bereich des Deckels 4 zur Anlage an das obere Ende des Abrollbalges 12 kommt. Schließlich werden mit Hilfe des Spannringes 14 sowohl der Faltenbalg 22 als auch der Abrollbalg 12 auf dem Deckel 4 der Luftfeder 2 verspannt.
  • Abschließend wird darauf hingewiesen, dass die in den 3 bis 7 gezeigten Merkmale der Ausführungsbeispiele zur Befestigung des oberen Endes des Faltenbalges 22 an dem Befestigungselement 14 auch miteinander kombiniert werden können. Insbesondere ist es möglich, das obere Ende formschlüssig und kraftschlüssig an dem Befestigungselement zu befestigen.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Luftfeder
    4
    Deckel
    6
    Aufbau
    8
    Abrollkolben
    10
    Radträger
    12
    Abrollbalg
    14
    Spannring
    16
    Abrollfalte
    18
    Spannring
    20
    Festigkeitsträger
    22
    Faltenbalg
    24
    Teller
    26
    Nut
    28
    Schild
    30
    Kragen
    32
    Nut
    34
    Aussparung
    36, 38
    Kragen
    40
    Kragen
    42
    Spannband

Claims (3)

  1. Luftfeder (2) zum Einbau in ein Kraftfahrzeug mit: - einem Deckel (4) zur Anbindung der Luftfeder (2) an den Aufbau des Kraftfahrzeuges, - einem Abrollkolben (8), - einem Abrollbalg (12), der einerseits mit einem Befestigungselement (14) an dem Deckel (4) und andererseits unter Ausbildung einer Abrollfalte (16) an dem Abrollkolben (8) befestigt ist, wobei die radialen Kräfte, die auf den Abrollbalg (12) wirken, ausschließlich von dem Abrollbalg (12) aufgenommen werden, und dass die Luftfeder (2) einen Faltenbalg (22) enthält, der den Abrollbalg (12) zumindest bereichsweise umschließt, wobei das dem Deckel (4) der Luftfeder (2) zugewandte obere Ende des Faltenbalges (22) an dem Befestigungselement (14) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Befestigungselementes (14) das obere Ende des Faltenbalges (22) gemeinsam mit dem Abrollbalg (12) auf dem Deckel (4) befestigt ist, wobei das Befestigungselement (14) sowohl das obere Ende des Faltenbalgs (22) als auch ein oberes Ende des Abrollbalgs (12) umgreift, wobei das obere Ende des Faltenbalgs (22) und das obere Ende des Abrollbalgs (12) ausschließlich mit Hilfe des Befestigungselements (14) auf dem Deckel (4) verspannt sind, wobei das Befestigungselement (14) ein Spannring (14) ist.
  2. Luftfeder (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (22) den Abrollbalg (12) und den Abrollkolben (8) komplett umfasst.
  3. Luftfeder (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (22) zumindest bereichsweise derart von einem Schild (28) umfasst wird, dass der Faltenbalg (22) zwischen dem Abrollbalg (12) und dem Schild (28) angeordnet ist.
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