DE102013212982A1 - Luftfedereinheit - Google Patents

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Dirk Kröger
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftfedereinheit für Fahrzeuge mit einem zwischen einem an der Fahrzeugkarosserie befestigten Luftfederdeckel 1 und einem Luftfederabrollkolben luftdicht eingespannten Luftfederbalg 2 aus elastomerem Material, welcher mit dem Luftfederdeckel 1 und dem Luftfederabrollkolben wenigstens teilweise einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum 5 begrenzt und der unter Ausbildung einer Rollfalte am Luftfederabrollkolben und/oder am Luftfederdeckel 1 abrollt. Erfindungsgemäß ist der Luftfederdeckel 1 als Hybriddeckel mit wenigstens einem oberen, an der Fahrzeugkarosserie befestigten Teil 3 und wenigstens einem unteren Teil 4, an welchem der Luftfederbalg 2 luftdicht befestigt ist, ausgebildet und die Teile 3, 4 sind aus unterschiedlichen Metallen vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Luftfedereinheit für Fahrzeuge mit einem zwischen einem an der Fahrzeugkarosserie befestigten Luftfederdeckel und einem Luftfederabrollkolben luftdicht eingespannten Luftfederbalg aus elastomerem Material, welcher mit dem Luftfederdeckel und dem Luftfederabrollkolben wenigstens teilweise einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum begrenzt und der unter Ausbildung einer Rollfalte am Luftfederabrollkolben und/oder am Luftfederdeckel abrollt.
  • Luftfedereinheiten, die zwischen Fahrwerk und Fahrzeugkarosserie eingespannt sind und einen Luftfederbalg aufweisen, der wiederum zwischen einem Luftfederdeckel und einem Luftfederabrollkolben befestigt ist, sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Die Luftfeder steht im Betrieb unter einem inneren Überdruck. Der Luftfederbalg rollt unter Last und bei Federbewegungen unter Bildung einer Rollfalte auf der Außenkontur des konzentrischen Luftfederabrollkolbens und/oder am Luftfederdeckel ab. Eine derartige Luftfeder wird häufig in Straßen- oder Schienenfahrzeugen eingesetzt, um eine komfortable Federung zu erreichen.
  • Bei Luftfedereinheiten, wie sie beispielsweise aus der DE 10 2006 036 248 A1 bekannt sind, werden die Deckel entweder als Gussteile aus Aluminium oder als Tiefzieh-Schweiß-Teile aus Stahl ausgeführt. Kunststoffausführungen, mit welchen zwar hohe Gewichtseinsparungen erzielt werden können, haben den Nachteil, dass es bei hohen Temperaturen zu Fließprozessen kommen kann. Um diese zu vermeiden, werden üblicherweise Verstärkungen in Form von in den Kunststoff eingebetteten Verstärkungsringen vorgesehen, welche wiederum die Gewichtsreduzierung verringern und gleichzeitig die Kosten sowie den Herstellungsaufwand erhöhen.
  • Stahlteile werden in der Regel immer dann verwendet, wenn in der Luftfedereinheit ein entsprechendes Mindest-Luftvolumen dargestellt werden muss. Vorteilhaft dabei ist, dass sehr dünne Wandstärken realisiert werden und dass durch die Schweißbarkeit des Materials Hinterschnitte (Volumentaschen) gebildet werden können. Bei Gussteilen ist dies durch die dickwandige Ausführung und die erforderlichen, prozessbedingten Entformungsschrägen nicht möglich. Ferner sind „luftdichte“ Alu-Gussdeckel nicht schweißbar.
  • Ein deutlicher Nachteil bei Stahldeckeln ist jedoch das hohe Gewicht, welches oftmals dazu führt, dass diesbezügliche Anforderungen nicht eingehalten werden können.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine dahingehend verbesserte Luftfedereinheit für Fahrzeuge bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Luftfederdeckel als Hybriddeckel mit wenigstens einem oberen, an der Fahrzeugkarosserie befestigten Teil und wenigstens einem unteren Teil, an welchem der Luftfederbalg luftdicht befestigt ist, ausgebildet ist, und die Teile aus unterschiedlichen Metallen vorgesehen sind. Durch eine derartige Ausbildung kann eine hohe Gewichtsreduzierung im Vergleich zu reinen Stahldeckeln erreicht werden. Zudem können die Eigenschaften der verschiedenen Werkstoffe optimiert eingesetzt werden.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung hervor. Es zeigt jeweils stark schematisiert sowie im Schnitt:
  • 1 einen Luftfederdeckel eines ersten Ausführungsbeispiels und
  • 2 einen Luftfederdeckel eines zweiten Ausführungsbeispiels.
  • Die 1 und 2 zeigen jeweils einen Luftfederdeckel 1 eines ersten und eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Luftfedereinheit.
  • Luftfedereinheiten für Fahrzeuge sind grundsätzlich bekannt. Sie weisen in der Regel einen zwischen dem Luftfederdeckel 1 und einem nicht gezeigten Luftfederabrollkolben luftdicht eingespannten Luftfederbalg 2 aus elastomerem Material auf, welcher mit dem Luftfederdeckel 1 und dem Luftfederabrollkolben wenigstens teilweise einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum 5 begrenzt und der unter Ausbildung einer Rollfalte am Luftfederabrollkolben und/oder am Luftfederdeckel 2 abrollt.
  • Der erfindungsgemäße Luftfederdeckel 1 ist als Hybriddeckel ausgebildet und weist wenigstens einen oberen, an der Fahrzeugkarosserie befestigten Teil 3 und wenigstens einen unteren Teil 4 auf, an welchem der Luftfederbalg 2 luftdicht befestigt ist, wie beispielsweise in 2 dargestellt ist. Um eine hohe Gewichtsreduzierung im Vergleich zu reinen Stahldeckeln erreichen zu können, sind die beiden Teile 3, 4 aus unterschiedlichen Metallen hergestellt, so dass die Eigenschaften der verschiedenen Metalle optimiert eingesetzt werden können.
  • So ist beispielhaft der obere Teil 3 aus Aluminium und der untere Teil 4 aus Stahl ausgebildet. Dabei ermöglicht der Einsatz von Aluminium eine erhebliche Gewichtsreduzierung. Gleichzeitig weist der obere Teil als Aluminium-Guß- oder Schmiedeteil eine verbesserte Strukturfestigkeit auf.
  • Die beiden Teile 3, 4 sind formschlüssig, beispielsweise durch Verstemmen oder Verklemmen miteinander verbunden sind.
  • Bei Luftfedereinheiten, welche aus einer Luftfeder und einem Dämpfer bestehen, ist in der Regel eine Zusatzfeder 6 vorgesehen, an welcher sich bei Einfederbewegungen ein Zylinderrohr des Dämpfers abstützen kann. Die Zusatzfeder 6 wird in einem Führungsring 7 geführt, welcher entweder als Stahlteil an dem oberen Teil 3 formschlüssig verstemmt oder verklemmt (1) oder an das obere Teil 3 einteilig angeformt ist (2).
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Luftfederdeckel
    2
    Luftfederbalg
    3
    Oberes Teil
    4
    Unteres Teil
    5
    Arbeitsraum
    6
    Zusatzfeder
    7
    Führungsring
  • 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
    • DE 102006036248 A1 [0003]

Claims (6)

  1. Luftfedereinheit für Fahrzeuge mit einem zwischen einem an der Fahrzeugkarosserie befestigten Luftfederdeckel (1) und einem Luftfederabrollkolben luftdicht eingespannten Luftfederbalg (2) aus elastomerem Material, welcher mit dem Luftfederdeckel (1) und dem Luftfederabrollkolben wenigstens teilweise einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum (5) begrenzt und der unter Ausbildung einer Rollfalte am Luftfederabrollkolben und/oder am Luftfederdeckel (1) abrollt, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftfederdeckel (1) als Hybriddeckel mit wenigstens einem oberen, an der Fahrzeugkarosserie befestigten Teil (3) und wenigstens einem unteren Teil (4), an welchem der Luftfederbalg (2) luftdicht befestigt ist, ausgebildet ist, und die Teile (3, 4) aus unterschiedlichen Metallen vorgesehen sind.
  2. Luftfedereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (3) aus Aluminium und der untere Teil (4) aus Stahl ausgebildet ist.
  3. Luftfedereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (3, 4) formschlüssig miteinander verbunden sind.
  4. Luftfedereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (3, 4) über ein formschlüssiges Verstemmen oder Verklemmen miteinander verbunden sind.
  5. Luftfedereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsring (7) für eine Zusatzfeder (6) als Stahlteil an dem oberen Teil (3) formschlüssig verstemmt oder verklemmt ist.
  6. Luftfedereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsring (7) für eine Zusatzfeder (6) an das obere Teil (3) einteilig angeformt ist.
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