DE102012220204A1 - Pneumatic spring module for vehicle i.e. motor car, has revolution piston arranged on surface of cylinder tube, shock absorber arranged on airtight rolling bellows, and piston rod fixed with revolution piston - Google Patents

Pneumatic spring module for vehicle i.e. motor car, has revolution piston arranged on surface of cylinder tube, shock absorber arranged on airtight rolling bellows, and piston rod fixed with revolution piston Download PDF

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Abstract

The module (1) has a pneumatic spring (2) and a shock absorber (3) for suspension and attenuation of oscillations of motor car landing gears. A lid and a workspace (5) of airtight rolling bellows (4) are filled with pressurized air. A revolution piston (6) is arranged on a surface (7) of a cylinder tube (8). The shock absorber is arranged on the bellows. A piston rod (9) is fixed with the revolution piston. A decoupling part (12) decouples the module and arranged in an attachment region of the revolution piston. The revolution piston is arranged on the cylinder tube of the shock absorber.

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftfedermodul bestehend aus einer Luftfeder und einem Stoßdämpfer zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes, mit einem Deckel und einem daran befestigten luftdichten Rollbalg, welcher einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum mindestens teilweise begrenzt, einem Abrollkolben, welcher hängend auf einer Stirnfläche eines Zylinderrohr des Stoßdämpfers angeordnet ist und auf dem der Rollbalg abrollt, wobei eine Kolbenstange des Stoßdämpfers den Abrollkolben mittig durchragt, und mit Entkopplungsmitteln zur akustischen Entkopplung des Luftfedermoduls von einer Fahrzeuganbindung.The invention relates to an air spring module consisting of an air spring and a shock absorber for suspension and damping of vibrations of a motor vehicle undercarriage, with a lid and an attached airtight rolling bellows which at least partially defines a working space filled with compressed air, a rolling piston, which hanging on an end face of a Cylinder tube of the shock absorber is arranged and on which rolls of the rolling bellows, wherein a piston rod of the shock absorber extends through the rolling piston center, and with decoupling means for acoustic decoupling of the air spring module of a vehicle connection.

Bei Luftfedermodulanbindungen, bei denen eine Luftfeder auf einen Stoßdämpfer angeordnet ist, sind Maßnahmen zur akustischen Isolierung des Luftfedermoduls gegenüber der Fahrzeugkarosserie notwendig. Das wird typischerweise durch Kopflager, domseitige Entkopplungen oder Vergleichbares erreicht. In Luftfedermodulanbindungen, in which an air spring is arranged on a shock absorber, measures for the acoustic insulation of the air spring module relative to the vehicle body are necessary. This is typically achieved by head bearings, dome decoupling or the like.

Aus der DE 19802703 A1 ist ein gattungsgemäßes Luftfedermodul bekannt. Zur akustischen Entkopplung ist ein Dämpferlager vorgesehen, welches die Kolbenstange des Stoßdämpfers mit dem Deckel verbindet, wobei das Dämpferlager in dem Deckel angeordnet und einerseits mit dem Umgebungsdruck und andererseits mit dem Luftfederdruck beaufschlagt ist.From the DE 19802703 A1 is a generic air spring module known. For acoustic decoupling a damper bearing is provided, which connects the piston rod of the shock absorber with the lid, wherein the damper bearing is arranged in the lid and on the one hand with the ambient pressure and on the other hand acted upon by the air spring pressure.

Die Anordnung einer Entkopplung zwischen Luftfedermodul und Fahrzeuganbindung bzw. Fahrzeugkarosserie ist relativ aufwendig, da Zug- und Druckrichtung separat entkoppelt werden müssen und hierfür außerdem zusätzlicher Bauraum benötigt wird.The arrangement of a decoupling between the air suspension module and vehicle connection or vehicle body is relatively expensive, since tension and compression direction must be decoupled separately and this also additional space is needed.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Luftfedermodul für ein Fahrzeug sowie ein verbessertes System aus einem Luftfedermodul und einer Fahrzeuganbindung eines Fahrzeugs zu schaffen. In contrast, the invention has for its object to provide an improved air spring module for a vehicle and an improved system of an air spring module and a vehicle connection of a vehicle.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Entkopplungsmittel im Bereich der Anbindung des Abrollkolbens an das Zylinderrohr des Stoßdämpfers angeordnet sind. Aufgrund des im Arbeitsraum herrschenden Druckes stehen die Entkopplungsmittel dauerhaft unter Vorspannung, so dass keine Entkopplung in Zug- und Druckrichtung erforderlich ist. Des Weiteren erlaubt die Erfindung eine akustische Entkopplung ohne zusätzlichen Bauraum.The object underlying the invention is achieved in that the decoupling means are arranged in the region of the connection of the rolling piston to the cylinder tube of the shock absorber. Due to the pressure prevailing in the working space, the decoupling means are permanently under prestress, so that no decoupling in tension and compression direction is required. Furthermore, the invention allows an acoustic decoupling without additional space.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Entkopplungsmittel zwischen dem Zylinderrohr des Stoßdämpfers und einer Dämpferkappe vorgesehen. Dabei kann der Abrollkolben derart auf der Dämpferkappe angeordnet sein, dass sich die Baulänge des Luftfedermoduls nicht vergrößert. According to an advantageous embodiment of the invention, the decoupling means are provided between the cylinder tube of the shock absorber and a damper cap. In this case, the rolling piston can be arranged on the damper cap such that the overall length of the air spring module does not increase.

Die Entkopplungsmittel sind vorzugsweise als Elastomerelement zwischen einer dem Zylinderrohr zugewandten Innenseite der Dämpferkappe und dem Zylinderrohr des Stoßdämpfers vorgesehen. Dabei ist es für die Montage besonders vorteilhaft, wenn das Elastomerelement an der dem Zylinderrohr zugewandten Innenseite der Dämpferkappe befestigt angeordnet ist.The decoupling means are preferably provided as an elastomer element between an inner side of the damper cap facing the cylinder tube and the cylinder tube of the shock absorber. It is particularly advantageous for the assembly when the elastomeric element is arranged fixed to the cylinder tube facing the inside of the damper cap.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Entkopplungsmittel zwischen dem Zylinderrohr des Stoßdämpfers und einem im Abrollkolben integrierten Dämpfersitz vorgesehen, wodurch die Dämpferkappe als zusätzliches Bauteil entfallen kann.According to a further advantageous embodiment of the invention, the decoupling means are provided between the cylinder tube of the shock absorber and a damper seat integrated in the rolling piston, whereby the damper cap can be omitted as an additional component.

Vorzugsweise sind bei dieser Ausführungsform die Entkopplungsmittel als Elastomerelement zwischen einer dem Zylinderrohr zugewandten Innenseite des Dämpfersitzes und dem Zylinderrohr des Stoßdämpfers vorgesehen. Preferably, in this embodiment, the decoupling means are provided as an elastomeric element between an inner side of the damper seat facing the cylinder tube and the cylinder tube of the shock absorber.

Auch bei dieser Ausführungsform ist es für die Montage besonders vorteilhaft, wenn das Elastomerelement an der dem Zylinderrohr zugewandten Innenseite des Dämpfersitzes befestigt angeordnet ist.Also in this embodiment, it is particularly advantageous for the assembly, when the elastomeric element is arranged fixed to the cylinder tube facing the inside of the damper seat.

Ein zusätzliches Dichtelement kann entfallen, wenn die Entkopplungsmittel gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform an dem Zylinderrohr des Stoßdämpfers zur Abdichtung des Arbeitsraumes dichtend anliegen.An additional sealing element can be omitted if the decoupling means according to an advantageous embodiment sealingly abut against the cylinder tube of the shock absorber for sealing the working space.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung hervor. Other features, advantages and applications of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description of an embodiment shown in the figure and with reference to the drawings.

Die Figur zeigt stark schematisiert sowie im Schnitt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Luftfedermoduls 1, welche aus einer Luftfeder 2 und einem Stoßdämpfer 3 zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes besteht und welche im Kraftfahrzeug vorzugsweise an einem ersten Ende karosseriefest und an einem zweiten Ende an einer Radaufhängung befestigbar ist. The figure shows a highly schematic and in section a detail of an air spring module according to the invention 1 which consists of an air spring 2 and a shock absorber 3 for suspension and damping of vibrations of a motor vehicle chassis and which in the motor vehicle preferably at a first end fixed to the body and at a second end to a suspension can be fastened.

Die Luftfeder 2 umfasst einen karosseriefesten, nicht gezeigten Deckel und einen daran luftdicht mit einem Klemmring befestigten Rollbalg 4, welcher einen mit Druckluft gefüllten Arbeits- bzw. Druckraum 5 mindestens teilweise begrenzt. Weiter ist der Rollbalg 4 luftdicht mit einem Abrollkolben 6 verbunden, auf welchem der Rollbalg 4 abrollen kann.The air spring 2 includes a body-mounted lid, not shown, and a bellows attached thereto airtight with a clamping ring 4 , which is a filled with compressed air working or pressure chamber 5 at least partially limited. Next is the bellows 4 airtight with a rolling piston 6 connected, on which the rolling bellows 4 can roll.

Der Abrollkolben 6 ist hängend auf einer Stirnfläche 7 eines Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 angeordnet, wobei eine Kolbenstange 9 des Stoßdämpfers 3 das Zylinderrohr 8 und den Abrollkolben 6 mittig durchragt. The rolling piston 6 is hanging on a face 7 a cylinder tube 8th of the shock absorber 3 arranged, with a piston rod 9 of the shock absorber 3 the cylinder tube 8th and the rolling piston 6 protrudes in the middle.

Bei fast vollständiger Einfederung des Luftfedermoduls 1 – bzw. je nach Auslegung auch schon bei kleinen Einfederwegen – stützt sich die Stirnfläche 7 des Zylinderrohres 8 an einer Zusatzfeder 10 ab, die konzentrisch zu der Kolbenstange 9 des Stoßdämpfers 3 angeordnet ist. An das Zylinderrohr 8 ist in der Regel eine an der Radaufhängung befestigbare, nicht dargestellte Dämpfergabel oder Dämpferbuchse befestigt. With almost complete deflection of the air spring module 1 - or depending on the design even with small compression travel - supports the face 7 of the cylinder tube 8th on an additional spring 10 off, concentric to the piston rod 9 of the shock absorber 3 is arranged. To the cylinder tube 8th is usually attached to the suspension fastened, not shown damper fork or damper bushing.

Eine Außenführung 11 kann mit einem ersten Ende an dem Rollbalg 4 oder dem Deckel befestigt sein. Die Befestigung der Außenführung 11 kann direkt oder mit zusätzlichem Klemmring an dem Deckel erfolgen.An outdoor tour 11 can with a first end to the rolling bellows 4 or attached to the lid. The attachment of the outer guide 11 can be done directly or with additional clamping ring on the lid.

Um die beschriebenen Nachteile von bekannten, relativ aufwendigen Entkopplungen zwischen Luftfedermodul 1 und Fahrzeuganbindung bzw. Fahrzeugkarosserie zu umgehen, sind Entkopplungsmittel 12 im Bereich der Anbindung des Abrollkolbens 6 an das Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 angeordnet.To the described disadvantages of known, relatively complex decoupling between air suspension module 1 and to avoid vehicle connection or vehicle body are decoupling means 12 in the area of the connection of the rolling piston 6 to the cylinder tube 8th of the shock absorber 3 arranged.

Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Entkopplungsmittel 12 zwischen dem Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers und einer Dämpferkappe 13 vorgesehen, auf welcher der Abrollkolben 6 hängend aufliegt. Wie ersichtlich ist, weist der Abrollkolben 6 hierzu einen radial nach innen gerichteten, umlaufenden Vorsprung 14 auf, der in einer entsprechenden Ausnehmung 15 der Dämpferkappe 13 aufgenommen werden kann, wodurch diese Ausgestaltung eine Baulängenneutrale Entkopplung ermöglicht. In the embodiment shown in the figure, the decoupling means 12 between the cylinder tube 8th the shock absorber and a damper cap 13 provided, on which the rolling piston 6 hanging up. As can be seen, the rolling piston 6 For this purpose, a radially inwardly directed, circumferential projection 14 on, in a corresponding recess 15 the damper cap 13 can be recorded, which allows this design a length neutral decoupling.

Die Entkopplungsmittel 12 sind beispielsweise als Elastomerelement vorgesehen, welches zwischen einer dem Zylinderrohr zugewandten Innenseite 16 der Dämpferkappe 13 und dem Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 vorgesehen ist. Wie ersichtlich, liegt das Elastomerelement nicht nur an der Stirnfläche 7 an, sondern erstreckt sich mit der Dämpferkappe 13 auch teilweise über eine Zylinderfläche 17 des Zylinderrohres 8. Dadurch können nicht nur axiale und radiale Bewegungen, sondern auch Taumelbewegungen der Luftfeder 2 akustisch entkoppelt werden.The decoupling agents 12 For example, are provided as an elastomer element, which between an inner side facing the cylinder tube 16 the damper cap 13 and the cylinder tube 8th of the shock absorber 3 is provided. As can be seen, the elastomeric element is not only on the end face 7 but extends with the damper cap 13 also partially over a cylindrical surface 17 of the cylinder tube 8th , This allows not only axial and radial movements, but also wobbling movements of the air spring 2 be decoupled acoustically.

Dabei ist es für die Montage besonders vorteilhaft, wenn das Elastomerelement an der Innenseite 16 der Dämpferkappe 13 angespritzt vorgesehen ist. It is particularly advantageous for the assembly when the elastomeric element on the inside 16 the damper cap 13 is provided injected.

Wenn das Elastomerelement am Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 zur Abdichtung des Arbeitsraumes 5 gemäß der dargestellten Ausführungsform dichtend anliegt, kann ein zusätzliches Dichtelement entfallen. When the elastomeric element on the cylinder tube 8th of the shock absorber 3 for sealing the working space 5 according to the illustrated embodiment sealingly applied, an additional sealing element can be omitted.

Als Werkstoff für das Elastomerelement eignen sich zellige Elastomere auf Polyurethanbasis (z.B. Cellasto®). Für die zusätzliche Dichtfunktion des Elastomerelementes wäre dagegen ein Gummiwerkstoff geeignet, welcher eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet. Im Rahmen der Erfindung ist daher auch der Einsatz eines kombinierten Dicht-/bzw. Formelements denkbar. The material for the elastomer element cellular elastomers are based on polyurethane (eg Cellasto ®). For the additional sealing function of the elastomer element, however, a rubber material would be suitable, which ensures a reliable seal. In the context of the invention, therefore, the use of a combined sealing / or. Formula elements conceivable.

Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Elastomerelement als Entkopplungsmittel 12 zwischen dem Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 und einem im Abrollkolben 6 integrierten Dämpfersitz bzw. einer dem Zylinderrohr 8 zugewandten Innenseite des Dämpfersitzes vorgesehen, wodurch die vorstehend beschriebene Dämpferkappe 13 als zusätzliches Bauteil entfallen kann. Auch bei dieser Ausführung ist es für die Montage besonders vorteilhaft, wenn das Elastomerelement an der dem Zylinderrohr 8 zugewandten Innenseite des Dämpfersitzes befestigt ist und das Elastomerelement am Zylinderrohr 8 des Stoßdämpfers 3 zur Abdichtung des Arbeitsraumes 5 dichtend anliegt.According to an embodiment, not shown, an elastomeric element as a decoupling agent 12 between the cylinder tube 8th of the shock absorber 3 and one in the rolling piston 6 integrated damper seat or one of the cylinder tube 8th provided facing inside of the damper seat, whereby the damper cap described above 13 can be omitted as an additional component. Also in this embodiment, it is particularly advantageous for the assembly, when the elastomeric element on the cylinder tube 8th facing the inside of the damper seat is attached and the elastomeric element on the cylinder tube 8th of the shock absorber 3 for sealing the working space 5 sealingly rests.

Da die Entkopplungsmittel 12 der beschriebenen Ausführungsbeispiele aufgrund des im Arbeitsraum 5 herrschenden Druckes dauerhaft unter Vorspannung stehen, ist keine separate Entkopplung in Zug- und Druckrichtung erforderlich. Zudem erlauben die derart angeordneten Entkopplungsmittel 12 eine akustische Entkopplung ohne zusätzlich Bauraum.Because the decoupling agent 12 the described embodiments due to the working space 5 Under pressure prevailing under permanent pressure, no separate decoupling in tension and compression direction is required. In addition, the decoupling means arranged in this way allow 12 An acoustic decoupling without additional space.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Luftfedermodul Air suspension module
22
Luftfeder air spring
33
Stoßdämpfer shock absorber
44
Rollbalg bellows
55
Arbeitsraum working space
66
Abrollkolben roll-off
77
Stirnfläche face
88th
Zylinderrohr cylinder tube
99
Kolbenstange  piston rod
1010
Zusatzfeder additional spring
1111
Außenführung external guide
1212
Entkopplungsmittel decoupling means
1313
Dämpferkappe absorber cap
1414
Vorsprung head Start
1515
Ausnehmung recess
1616
Innenseite inside
1717
Zylinderfläche cylindrical surface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19802703 A1 [0003] DE 19802703 A1 [0003]

Claims (8)

Luftfedermodul (1) bestehend aus einer Luftfeder (2) und einem Stoßdämpfer (3) zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes, mit – einem Deckel und – einem daran befestigten luftdichten Rollbalg (4), welcher einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum (5) mindestens teilweise begrenzt, – einem Abrollkolben (6), welcher hängend auf einer Stirnfläche (7) eines Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) angeordnet ist und auf dem der Rollbalg (4) abrollt, wobei eine Kolbenstange (9) des Stoßdämpfers (3) den Abrollkolben (6) mittig durchragt und mit – Entkopplungsmitteln (12) zur akustischen Entkopplung des Luftfedermoduls (1) von einer Fahrzeuganbindung, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsmittel (12) im Bereich der Anbindung des Abrollkolbens (6) an das Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) angeordnet sind.Air spring module ( 1 ) consisting of an air spring ( 2 ) and a shock absorber ( 3 ) for suspension and damping of vibrations of a motor vehicle chassis, with - a cover and - an air-tight rolling bellows attached thereto ( 4 ), which a working space filled with compressed air ( 5 ) at least partially limited, - a rolling piston ( 6 ) hanging on a face ( 7 ) of a cylinder tube ( 8th ) of the shock absorber ( 3 ) is arranged and on which the rolling bellows ( 4 ), wherein a piston rod ( 9 ) of the shock absorber ( 3 ) the rolling piston ( 6 ) extends centrally and with - decoupling means ( 12 ) for the acoustic decoupling of the air spring module ( 1 ) of a vehicle connection, characterized in that the decoupling means ( 12 ) in the region of the connection of the rolling piston ( 6 ) to the cylinder tube ( 8th ) of the shock absorber ( 3 ) are arranged. Luftfedermodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsmittel (12) zwischen dem Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) und einer Dämpferkappe (13) vorgesehen sind.Air spring module ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the decoupling means ( 12 ) between the cylinder tube ( 8th ) of the shock absorber ( 3 ) and a damper cap ( 13 ) are provided. Luftfedermodul (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsmittel (12) als Elastomerelement zwischen einer dem Zylinderrohr (8) zugewandten Innenseite (16) der Dämpferkappe (13) und dem Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) vorgesehen sind.Air spring module ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the decoupling means ( 12 ) as an elastomer element between a cylinder tube ( 8th ) facing inside ( 16 ) of the damper cap ( 13 ) and the cylinder tube ( 8th ) of the shock absorber ( 3 ) are provided. Luftfedermodul (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement an der dem Zylinderrohr (8) zugewandten Innenseite (16) der Dämpferkappe (13) befestigt angeordnet ist.Air spring module ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the elastomer element on the cylinder tube ( 8th ) facing inside ( 16 ) of the damper cap ( 13 ) is arranged fastened. Luftfedermodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsmittel (12) zwischen dem Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) und einem im Abrollkolben (6) integrierten Dämpfersitz vorgesehen sind.Air spring module ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the decoupling means ( 12 ) between the cylinder tube ( 8th ) of the shock absorber ( 3 ) and one in the rolling piston ( 6 ) integrated damper seat are provided. Luftfedermodul (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsmittel (12) als Elastomerelement zwischen einer dem Zylinderrohr (8) zugewandten Innenseite des Dämpfersitzes und dem Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) vorgesehen sind.Air spring module ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the decoupling means ( 12 ) as an elastomer element between a cylinder tube ( 8th ) facing inside of the damper seat and the cylinder tube ( 8th ) of the shock absorber ( 3 ) are provided. Luftfedermodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement an der dem Zylinderrohr zugewandten Innenseite des Dämpfersitzes befestigt angeordnet ist. Air spring module according to claim 6, characterized in that the elastomer element is arranged fixed to the cylinder tube facing the inside of the damper seat. Luftfedermodul nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsmittel (12) an dem Zylinderrohr (8) des Stoßdämpfers (3) zur Abdichtung des Arbeitsraumes (5) dichtend anliegen.Air spring module according to one of the preceding claims, characterized in that the decoupling means ( 12 ) on the cylinder tube ( 8th ) of the shock absorber ( 3 ) for sealing the working space ( 5 ) lie sealingly.
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