DE102010049796A1

DE102010049796A1 - Luftfederung

Info

Publication number: DE102010049796A1
Application number: DE102010049796A
Authority: DE
Inventors: Young Chun Suwon-si Ji
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2011-06-01
Also published as: CN102049985A; KR20110048180A; US20110101578A1

Abstract

Offenbart wird eine verbesserte Luftfederung, die eine Beschädigung und/oder einen Ausfall eines Bauteils einer Luftfeder, wie etwa eines Luftfederbalges, verhindert. Die Luftfederung umfasst einen Dämpfer, der einen Zylinder und eine Kolbenstange umfasst, die verschiebbar in dem Zylinder angeordnet ist, eine Luftfeder, die hermetisch mit einer Außenseite des Zylinders verbunden ist, eine obere Halterung, die den Dämpfer und die Luftfeder an einem Fahrzeugrahmen befestigt, und ein Rotationsabdichtungsteil, das zwischen dem Luftkolben und dem Zylinder angeordnet ist und eine Relativrotation der Luftfeder und des Zylinders gestattet, während es die Luftdichtheit zwischen dem Luftkolben und dem Zylinder aufrecht erhält. Die Luftfederung kann eine Beschädigung und/oder einen Ausfall von Bauteilen einer Luftfeder, wie etwa eines Luftfederbalges, durch unerwünschte Kräfte oder Momente, wie zum Beispiel eine Torsionsrotationskraft, die an die Luftfeder während des Fahrens des Fahrzeugs angelegt werden, verhindern.

Description

QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen aus der Koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2009-0104873 , eingereicht am 2. November 2009 beim Koreanischen Patentamt, deren Offenbarung hiermit durch Erwähnung in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke, genauso wie wenn sie hier vollständig aufgeführt wäre, Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird.
HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Luftfederung, die einen Dämpfer und eine Luftfeder umfasst, und insbesondere bezieht sie sich auf eine Luftfederung, die eine verbesserte Struktur zum Verhindern einer Beschädigung eines Bauteils einer Luftfeder, insbesondere eines Luftfederbalges, umfasst.
Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen ist eine Federung bzw. Aufhängung zwischen einem Fahrzeugrahmen und Rädern angeordnet und umfasst Federn und Dämpfer, das heißt, Schwingungsdämpfer. Ein Federungssystem bzw. Aufhängungssystem, das Luftfedern verwendet, wird als eine „Luftfederung” bezeichnet. Die Luftfederung umfasst eine obere Halterung zum Befestigen sowohl des Dämpfers als auch der Luftfeder an dem Fahrzeugrahmen.
Der Dämpfer umfasst einen Zylinder und eine Kolbenstange. Der Zylinder weist einen Raum, der mit einem Arbeitsfluid, wie zum Beispiel Öl, gefüllt ist, im Innern eines Rohrs auf. Ein Kolbenventil ist in dem Rohr angeordnet, um in Kooperation mit dem Arbeitsfluid eine Dämpfungskraft zu erzeugen. Da das Kolbenventil mit einer Kolbenstange verbunden ist, erzeugt das Kolbenventil die Dämpfungskraft in Kooperation mit dem Arbeitsfluid durch eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder und der Kolbenstange.
Die Luftfeder umfasst einen Behälter, einen Luftkolben und einen Luftfederbalg. Der Behälter ist mit dem Luftkolben durch den Luftfederbalg, der aus einem flexiblen Material hergestellt ist, hermetisch verbunden. Folglich können sich der Luftkolben und der Behälter relativ zueinander bewegen, und der Luftfederbalg wird in Bezug auf eine Relativbewegung zwischen dem Luftkolben und dem Behälter durch Druckluft in der Luftfeder elastisch betätigt.
Im Allgemeinen sichert die obere Halterung die Kolbenstange des Dämpfers und den Behälter der Luftfeder an einer Fahrzeugrahmenseite. Hier ist der Luftkolben der Luftfeder an einem unteren Abschnitt des Dämpfers befestigt.
Herkömmlicherweise weist die Luftfederung ein Problem dahingehend auf, dass Bauteile der Luftfeder, insbesondere ein Luftfederbalg und/oder ein Luftschlauch, in hohem Maße anfällig für Beschädigungen in Folge einer vertikalen Bewegung, einer Torsionsrotation und einer Aufwärtsneigung (das heißt, eines Konuswinkels) sind, die an die Luftfeder während des Lenkens angelegt werden.
Dieses Problem ist sowohl einem Luftfederungstyp, bei dem der Behälter durch Einlegen und Umspritzen integriert ist, als auch einem Luftfederungstyp gemeinsam, bei dem ein Behälter und eine obere Halterung getrennt sind.
In dem ersterwähnten Fall verursacht zum Beispiel während des Lenkens eines Fahrzeugs vom 5-Lenker-Doppelquerlenker-Typ die Variation der Achsschenkel-Drehachse die Auf- und Abwärtsbewegung, die Torsionsrotation und den Konuswinkel der Luftfeder, was zur Bildung von Rissen in der Dämpferbuchse oder zur Beschädigung des Luftfederbalges führt.
In dem letztgenannten Fall verursacht während des Lenkens des Fahrzeugs vom 5-Lenker-Doppelquerlenker-Typ die Variation der Achsschenkelbolzen-Neigung die Auf- und Abwärtsbewegung, die Torsionsrotation und den Konuswinkel in der Luftfeder, so dass ein Torsionsmoment zwischen der oberen Halterung und dem Behälter erzeugt wird, wodurch der Luftschlauch beschädigt wird.
Herkömmlicherweise ist eine Buchse für die obere Halterung aus einem weichen Material hergestellt, oder eine weiche Verbindung ist an einem oberen Abschnitt des Luftfederbalges bereitgestellt, um zu verhindern, dass der Luftfederbalg oder der Luftschlauch in Folge einer Torsionsrotation beschädigt werden, die an die Luftfeder angelegt wird. Aber eine solche Konfiguration verhindert nicht in einem ausreichenden Maße eine Beschädigung und/oder einen Ausfall der Bauteile der Luftfeder in Folge des Anlegens einer wiederholten Torsionsrotation an die Luftfeder.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung ist auf das Lösen der Probleme des Standes der Technik gerichtet, und ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine verbesserte Luftfederung bereit, die eine Beschädigung und/oder den Ausfall von Bauteilen einer Luftfeder, wie zum Beispiel eines Luftfederbalges, durch eine unerwünschte Kraft oder ein unerwünschtes Moment wie etwa ein Drehmoment, die bzw. das an die Luftfeder während des Fahrens des Fahrzeugs angelegt wird, verhindert.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Luftfederung Folgendes: einen Dämpfer, der einen Zylinder und eine Kolbenstange umfasst, die verschiebbar in dem Zylinder angeordnet ist; eine Luftfeder, die hermetisch mit einer Außenseite des Zylinders verbunden ist; eine obere Halterung, die den Dämpfer und die Luftfeder an einem Fahrzeugrahmen befestigt; und ein Rotationsabdichtungsteil, das zwischen dem Luftkolben und dem Zylinder angeordnet ist und eine Relativrotation der Luftfeder und des Zylinders gestattet, während die Luftdichtheit zwischen dem Luftkolben und dem Zylinder aufrecht erhalten wird.
Die Luftfeder kann einen Behälter, der einen Teil der Kolbenstange umgibt, der sich außerhalb des Zylinders erstreckt, und einen Luftkolben, der einen Teil des Zylinders umgibt, umfassen, wobei ein Luftfederbalg den Behälter und den Luftkolben hermetisch miteinander verbindet. Das Rotationsabdichtungsteil kann zwischen dem Luftkolben und dem Zylinder eingefügt sein.
Ein Lager kann zwischen der Kupplungshalterung zum Koppeln der Luftfederung an einer Achse oder einer Radseite und dem Zylinder angeordnet sein, um eine Relativrotation zwischen der Kupplungshalterung und dem Zylinder zu gestatten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine seitliche Schnittansicht einer Luftfederung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine vergrößerte Ansicht des Teils „A” von 1; und
3 ist eine vergrößerte Ansicht des Teils „B” von 1.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Gleiche Elemente werden durch die ganze Beschreibung hindurch und in allen Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden.
1 ist eine seitliche Schnittansicht einer Luftfederung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform, 2 ist eine vergrößerte Ansicht des Teils von 1 und 3 ist eine vergrößerte Ansicht des Teils „B” von 1.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst eine Luftfederung 1 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform einen Dämpfer 10, eine Luftfeder 20, die an dem Dämpfer 10 montiert ist, und eine obere Halterung 30 zum Verbinden des Dämpfers 10 und der Luftfeder 20 mit einem Fahrzeugrahmen (nicht gezeigt). Der Dämpfer 10 ist an einer unteren Seite davon mit einer Kupplungshalterung 60 versehen, die die Luftfederung mit einer Achse oder einer Radseite verbindet.
Der Dämpfer 10 umfasst einen Zylinder 12 und eine Kolbenstange 14. Obwohl dies in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, ist ein länglicher, mit einem Öl gefüllter Raum in dem Zylinder 12 definiert, und ein Kolbenventil (nicht gezeigt), das mit der Kolbenstange 14 verbunden ist, ist verschiebbar bzw. gleitbar in diesem Raum aufgenommen. Das Kolbenventil bewegt sich in Innern des Zylinders 12 durch eine Relativbewegung zwischen der Kolbenstange 14, die mit einer Fahrzeugrahmenseite verbunden ist, und dem Zylinder 12, der mit einer Radseite verbunden ist, hin und her, wodurch in Kooperation mit dem Öl eine gewisse Dämpfungskraft erzeugt wird.
Die Luftfeder 20 umfasst einen Behälter 22, einen Luftfederbalg 24 und einen Luftkolben 26. Der Behälter 22 umgibt einen Teil der Kolbenstange 14, der sich außerhalb des Zylinders 12 erstreckt, und der Luftkolben 26 umgibt einen Teil des Zylinders 12. Der Behälter 22 und der Luftkolben 26 sind durch den Luftfederbalg 24 hermetisch miteinander verbunden, so dass eine Luftkammer, die mit Druckluft gefüllt ist, in der Luftfeder 20 gebildet wird. Der Behälter 22 ist mit einem Luftschlauch 27 verbunden, der auch mit der Luftkammer im Innern der Luftfeder 20 verbunden ist.
Die obere Halterung 30 ist an dem Behälter 22 montiert, um den Dämpfer 10 und die Luftfeder 20 mit der Fahrzeugrahmenseite zu verbinden. Die obere Halterung 30 kann einen Befestigungshalter 31, eine erste Halterungsbuchse 32, eine zweite Halterungsbuchse 33 und einen Stangenhalter 34 umfassen. Die obere Halterung 30 ist mit dem Behälter 22 über die erste Halterungsbuchse 32 verbunden.
Der Befestigungshalter 31 ist an einem oberen Abschnitt davon mit dem Fahrzeugrahmen durch Schraubenbolzen und Mutter gekoppelt und weist einen tiefliegenden Abschnitt in einer Mitte des Befestigungshalters 31 auf, durch den sich die Kolbenstange 14 erstreckt, so dass die zweite Halterungsbuchse 33 und der Stangenhalter 34, der von der zweiten Halterungsbuchse 33 abgestützt wird, an dem tiefliegenden Abschnitt platziert werden. Offensichtlich kann die obere Halterung 30 auf vielfältige Weise modifiziert werden, und die obere Halterung 30 ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigten Einzelheiten beschränkt.
In dieser Ausführungsform ist ein Rotationsabdichtungsteil 50 zwischen einem unteren Ende des Luftkolbens 26 und dem Zylinder 12 angeordnet. Das Rotationsabdichtungsteil 50 dient dazu, eine Relativrotation zwischen dem Dämpfer 10 und der Luftfeder 20 in Bezug auf eine Torsionsrotation zu erlauben, die an die Luftfeder 20 angelegt wird, während die Luftdichtheit zwischen dem Luftkolben 26 und dem Zylinder 12 aufrecht erhalten wird. Bauteile, wie zum Beispiel das Rotationsabdichtungsteil, die dazu verwendet werden, ein Rotationsteil abzudichten, sind auf dem Fachgebiet allgemein bekannt und eine ausführliche Beschreibung davon wird hier weggelassen werden.
2 ist eine vergrößerte Ansicht des Rotationsabdichtungsteils 50. Das Rotationsabdichtungsteil 50 ist in eine Nut zwischen ersten und zweiten Vorsprüngen 12a, 12b auf einer äußeren Fläche des Zylinders 12 eingefügt, um eine Luftdichtheit zwischen dem Luftkolben 26 und dem Zylinder 12 aufrecht zu erhalten, während eine Relativrotation zwischen diesen erlaubt wird. Das Rotationsabdichtungsteil 50 kann auf vielfältige Weise modifiziert werden, solange solche Modifikationen die Luftdichtheit zwischen dem Luftkolben 26 und dem Zylinder 12 aufrecht erhalten, während sie gleichzeitig eine Relativrotation zwischen diesen gestatten.
In dieser Ausführungsform ist ein Lager 44 zwischen der Kupplungshalterung 60 für die Verbindung der Luftfederung mit der Achse oder der Radseite und dem Zylinder 12 des Dämpfers 10 bereitgestellt. Das Lager 44 ermöglicht eine Relativrotation zwischen der Kupplungshalterung 60 und dem Zylinder 12.
3 ist eine vergrößerte Ansicht des Lagers 44. Das Lager 44 kann an einem Ende oder an beiden Enden davon durch eine Stufe 12c abgestützt werden, die an dem Zylinder 12 ausgebildet ist. Das Lager 44 kann ein Axialkugellager sein, um eine effektive Abstützung in Bezug auf eine axiale Last bereitzustellen, die an den Zylinder 12 angelegt wird. Den Fachleuten auf dem Gebiet wird es klar sein, dass das Lager 44 verschiedene Formen annehmen kann, solange eine Relativrotation zwischen der Kupplungshalterung 60 und dem Zylinder 12 möglich ist, während die axiale Last, die an den Zylinder 12 angelegt wird, abgestützt wird.
In dieser Ausführungsform erlaubt das Rotationsabdichtungsteil 50 eine Relativrotation zwischen dem Zylinder 12 des Dämpfers 10 und dem Luftkolben 26 der Luftfeder 20. Des Weiteren ermöglicht das Lager 44 die Relativrotation zwischen dem Zylinder 12 des Dämpfers 10 und der Kupplungshalterung 60 für das Verbinden der Luftfederung mit der Achse oder Radseite. Somit ist es, indem eines oder beide von dem Rotationsabdichtungsteil 50 und dem Lager 44 für die Luftfederung bereitgestellt werden, möglich, effektiv zu verhindern, dass die Bauteile der Luftfeder, insbesondere der Luftfederbalg und/oder der Luftschlauch, in Folge einer Torsionsrotation, die an die Luftfeder im Zuge des Fahrens angelegt wird, beschädigt werden.
Somit kann die Luftfederung in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen eine Beschädigung und/oder einen Ausfall eines Bauteils einer Luftfeder, wie etwa eines Luftfederbalges, durch unerwünschte Kräfte oder Momente, wie zum Beispiel eine Torsionsrotationskraft, die an die Luftfeder während des Fahrens des Fahrzeugs angelegt werden, verhindern.
Die verschiedenen, oben beschriebenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen bereitzustellen. Aspekte der Ausführungsformen können je nach Notwendigkeit modifiziert werden, um Konzepte der verschiedenen Patente, Anmeldungen und Veröffentlichungen zu verwenden, um noch weitere Ausführungsformen bereitzustellen. Diese und andere Änderungen können an den Ausführungsformen angesichts der obigen ausführlichen Beschreibung durchgeführt werden. Im Allgemeinen sollen in den nachfolgenden Ansprüchen die verwendeten Begriffe nicht so ausgelegt werden, dass sie die Ansprüche auf die spezifischen Ausführungsformen begrenzen, die in der Beschreibung und in den Ansprüchen offenbart sind, sondern sie sollen so ausgelegt werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten umfassen, zu denen diese Ansprüche berechtigt sind. Infolgedessen sind die Ansprüche durch die Offenbarung nicht beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-2009-0104873 [0001]

Claims

Luftfederung, die Folgendes umfasst: einen Dämpfer, der einen Zylinder und eine Kolbenstange umfasst, die verschiebbar in dem Zylinder angeordnet ist; eine Luftfeder, die hermetisch mit einer Außenseite des Zylinders verbunden ist; eine obere Halterung, die den Dämpfer und die Luftfeder an einem Fahrzeugrahmen befestigt; und ein Rotationsabdichtungsteil, das zwischen dem Luftkolben und dem Zylinder angeordnet ist und eine Relativrotation der Luftfeder und des Zylinders gestattet, während die Luftdichtheit zwischen dem Luftkolben und dem Zylinder aufrecht erhalten wird.
Luftfederung nach Anspruch 1, wobei die Luftfeder einen Behälter, der einen Teil der Kolbenstange umgibt, der sich außerhalb des Zylinders erstreckt, einen Luftkolben, der einen Teil des Zylinders umgibt, und einen Luftfederbalg umfasst, der den Behälter und den Luftkolben hermetisch miteinander verbindet, und wobei das Rotationsabdichtungsteil zwischen dem Luftkolben und dem Zylinder eingefügt ist.
Luftfederung nach Anspruch 1, wobei ein Lager zwischen der Kupplungshalterung für das Verbinden der Luftfederung mit einer Achse oder Radseite und dem Zylinder angeordnet ist, um eine Relativrotation zwischen der Kupplungshalterung und dem Zylinder zu gestatten.