DE102016108771B4

DE102016108771B4 - Schaltventil für eine Luftfederanordnung sowie eine Luftfederanordnung

Info

Publication number: DE102016108771B4
Application number: DE102016108771.8A
Authority: DE
Inventors: Thomas Sprengel; Helge Dietrich; Jörg Hechenblaikner
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; Vibracoustic SE
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; Vibracoustic SE
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2023-10-26
Anticipated expiration: 2036-05-13
Also published as: WO2017194225A1; DE102016108771A1

Abstract

Schaltventil für eine Luftfederanordnung (2) eines Kraftfahrzeuges, das ein Ventilgehäuse (18) aufweist, in dem ein elektromagnetischer Kreis mit einem beweglich gelagerten Anker vorgesehen ist und wobei der elektromagnetische Kreis eine elektrische Steckeranordnung (19) aufweist, wobei das Ventilgehäuse (18) ein erstes Dichtungsorgan (14), das im verbauten Zustand ein erstes Luftvolumen (12) gegenüber einem zweiten Luftvolumen (22) abdichtet, und ein zweites Dichtungsorgan (28) aufweist, das im verbauten Zustand das zweite Luftvolumen (22) gegenüber der Umgebung abdichtet, wobei an einer dem ersten Luftvolumen (12) abgewandten Seite des Ventilgehäuses (18) eine Anschlagsfläche (30) vorgesehen ist, die im verbauten Zustand mit einem Anschlagsorgan (32) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste elastische Entkopplungsanordnung (36) vorgesehen ist, über die die Anschlagsfläche (30) und das zweite Dichtungsorgan (28) direkt und oder indirekt mit dem Ventilgehäuse (18) verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltventil für eine Luftfederanordnung eines Kraftfahrzeuges, das ein Ventilgehäuse aufweist, in dem ein elektromagnetischer Kreis mit einem beweglich gelagerten Anker vorgesehen ist und wobei der elektromagnetische Kreis eine elektrische Steckeranordnung aufweist, wobei das Ventilgehäuse ein erstes Dichtungsorgan, das im verbauten Zustand ein erstes Luftvolumen gegenüber einem zweiten Luftvolumen abdichtet und ein zweites Dichtungsorgan aufweist, das im verbauten Zustand das zweite Luftvolumen gegenüber der Umgebung abdichtet, wobei an einer dem ersten Luftvolumen abgewandten Seite des Ventilgehäuses eine Anschlagsfläche vorgesehen ist, die im verbauten Zustand mit einem Anschlagsorgan zusammenwirkt. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Luftfederanordnung mit einem Luftfedergehäuse, das derart ausgeführt ist, dass ein erstes Luftvolumen mit einem zweiten Luftvolumen verbindbar oder von diesem trennbar ist, wobei ein Anschlagsorgan vorgesehen ist, das mit der Anschlagsfläche des Ventilgehäuses direkt oder indirekt zusammenwirkt.
Ein derartiges Schaltventil bzw. eine derartige Luftfederanordnung ist aus der DE 10 2012 200 388 A1 bekannt. Hierbei weist die Luftfederanordnung ein Deckelelement auf, in dem ein Schaltventil angeordnet ist. Dieses Schaltventil ist als klassisches Elektromagnetventil aufgebaut, wobei ein Anker zwei Luftvolumina voneinander trennen bzw. miteinander verbinden kann. Durch eine Verbindung der beiden Luftvolumina wird das gesamte Luftvolumen der Luftfederanordnung vergrößert, wodurch eine Federcharakteristik der Luftfederanordnung den Anforderungen des Kraftfahrzeuges hinsichtlich des Beladungszustandes oder der gewünschten Komforteigenschaften angepasst werden kann. Über das Deckelelement ist die Luftfederanordnung an einem Karosserieteil des Kraftfahrzeuges angeordnet. Beim Schaltvorgang des Schaltventils tritt nun das Problem auf, dass die Schaltbewegung des Ankers einen Impuls verursacht, der bei der vorliegenden Luftfederanordnung ein störendes Geräusch in das Karosserieteil des Kraftfahrzeuges überträgt. Dies geschieht im Wesentlichen über einen Körperschallübertragungspfad, der von dem Deckelelement mit einem zweiten Dichtungsorgan, einem Anschlagsorgan und dem Karosserieteil gebildet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, das oben genannte Problem auf einfache und kostengünstige Weise zu vermeiden bzw. zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schaltventil dadurch gelöst, dass zumindest eine erste elastische Entkopplungsanordnung vorgesehen ist, über die die Anschlagsfläche und das zweite Dichtungsorgan direkt und oder indirekt mit dem Ventilgehäuse verbunden sind. Hierdurch werden auf einfache und kostengünstige Weise auftretende Köperschallübertragungspfade wirksam unterbrochen und damit die Übertragung von störenden Geräuschen in die Fahrzeugkarosserie unterbunden. In vorteilhafter Weise ist am Ventilgehäuse eine zweite Entkopplungsanordnung in radialer Richtung umlaufend vorgesehen ist, wobei im Falle einer radialen Lagerung des Ventilgehäuses ein zweiter Körperschallpfad vermieden wird. Wenn auch das erste Dichtungsorgan über ein Gehäuseteil der Luftfederanordnung mit einem Karosserieteil körperschallmäßig verbunden ist, ist es vorteilhaft, wenn auch das erste Dichtungsorgan über eine dritte elastische Entkopplungsanordnung entkoppelt angeordnet ist.
In vorteilhafter Weise ist eine Ventilabschlussanordnung vorgesehen, die zumindest das zweite Dichtungsorgan und die Anschlagsfläche aufweist, wobei zumindest im zweiten Dichtungsorgan eine druckdichte Kabelführung vorgesehen ist. Hierbei kann die Ventilabschlussanordnung ein Dichtungsaufnahmeorgan aufweisen, in dem die druckdichte Kabelführung form- oder kraftschlüssig angeordnet ist, wobei das Dichtungsaufnahmeorgan die Anschlagsfläche ausbildet. Zudem kann es vorteilhaft sein, wenn die Anschlagsfläche ein zusätzlich mechanisches Anschlagselement aufweist.
Um das Elektromagnetventil mit einer geringen elektromagnetischen Kraft betreiben zu können, ist es vorteilhaft, wenn im Schaltventil ein Druckausgleichskanal vorgesehen ist.
Die Erfindung wird ebenfalls gelöst durch eine gattungsgemäße Luftfederanordnung, bei der in dem Luftfedergehäuse ein erfindungsgemäßes Schaltventil demontierbar angeordnet ist. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Schaltventil in einem Deckelelement für das Luftfedergehäuse vorgesehen ist, wobei das erste Dichtorgan das erste Luftvolumen in einem Gehäuseteil des Luftfedergehäuses abdichtet. Um in einer möglichst geringen elektromagnetischen Kraft arbeiten zu können, ist es darüber hinaus vorteilhaft, wenn ein Druckausgleichskanal im Luftfedergehäuse vorgesehen ist.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt die einzige Figur eine geschnittene Teilansicht einer erfindungsgemäßen Luftfederanordnung mit einem eingesetzten, nicht geschnitten dargestellten Schaltventil.
Die einzige Figur zeigt eine geschnittene Teilansicht einer erfindungsgemäßen Luftfederanordnung 2. Die Luftfederanordnung 2 weist ein Luftfedergehäuse 4 auf, das mittels eines Deckelelementes 6 verschlossen ist. Das Deckelelement 6 ist hierbei auf bekannte Weise durch eine Klemmringanordnung 8 mit dem Luftfedergehäuse 4 kraftschlüssig verbunden. Das Luftfedergehäuse 4 weist hierbei ein Gehäuseteil 10 auf, das insbesondere flaschenhalsförmig ausgeführt sein kann und in dem ein im gesamten Luftfedergehäuse 4 herrschendes erstes Luftvolumen p₁ 12 vorherrscht. Dieses Gehäuseteil 10 dient als Anlageteil einer ersten Dichtungsanordnung 14 eines Schaltventils 16. Das Schaltventil 16 besitzt ein Ventilgehäuse 18, das im vorliegenden Fall nicht geschnitten dargestellt ist. Im Ventilgehäuse 18 ist auf bekannte Weise ein nicht dargestellter elektromagnetischer Kreis mit einem beweglich gelagerten Anker vorgesehen. Dieser elektromagnetische Kreis weist eine elektrische Steckeranordnung 19 auf, um auf bekannte Weise mit einem nicht weiter dargestellten Steuergerät des Kraftfahrzeuges verbunden zu werden. Mit einer Strichlinie 20 ist schematisch ein Druckausgleichskanal für das Schaltventil 16 dargestellt, wodurch der elektromagnetische Kreis mit einer geringeren Kraft arbeiten kann. Der nicht dargestellte Anker weist auf bekannte Weise ein Ventilverschlusselement auf, das das erste Luftvolumen p₁ 12 von einem zweiten Luftvolumen p₂ 22 trennt bzw. das erste Luftvolumen p₁ 12 mit dem zweiten Luftvolumen p₂ 22 verbindet. Bei einer Verbindung der beiden Luftvolumina 12, 22 wird das gesamte Luftvolumen 12, 22 gegenüber dem ersten Luftvolumen 12 vergrößert, was zu einer Anpassung der Federcharakteristik der Luftfederanordnung 2 an den Beladungszustand und/oder an Einstellungswünsche eines Fahrers führt.
Das Schaltventil 16 besteht im Wesentlichen aus dem Ventilgehäuse 18 mit dem nicht weiter dargestellten elektromagnetischen Kreis und einer Ventilabschlussanordnung 24. Die Ventilabschlussanordnung 24 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Dichtungsaufnahmeorgan 26, das ein zweites Dichtungsorgan 28 aufnimmt und eine Anschlagsfläche 30 zum mechanischen Anschlag an ein Anschlagsorgan 32 des Deckelelementes 6 ausbildet. Um eine optimale kraftschlüssige Anordnung des demontierbaren Schaltventils im Deckelelement 6 zu gewährleisten, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel noch ein zusätzliches mechanisches Anschlagselement 34 vorgesehen. Zwischen dem Ventilgehäuse 18 und dem Dichtungsaufnahmeorgan 26 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine erste elastische Entkopplungsanordnung 36 vorgesehen, die einen ersten Körperschallpfad in ein nicht weiter dargestelltes Karosserieteil unterbindet.
Mit 38 ist eine zweite elastische Entkopplungsanordnung vorgesehen, die das Ventilgehäuse 18 in radialer Richtung umgibt und an einem Gehäuseteil 40 des Deckelelementes 6 anliegt. Hierdurch wird ein zweiter Körperschallpfad unterbrochen.
Wenn gewünscht, kann auch das erste Dichtungsorgan 14 über eine nicht weiter dargestellte dritte elastische Entkopplungsanordnung entkoppelt angeordnet sein.
Die Ventilabschlussanordnung 24 und das zweite Dichtungsorgan 28 umschließen im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine druckdichte Kabelführung 42, wobei diese druckdichte Kabelführung 42 im vorliegenden Ausführungsbeispiel kraftschlüssig im Dichtungsaufnahmeorgan 26 angeordnet ist. Flexibel bewegliche Leiter 44 verbinden zudem die Steckeranordnung 19 mit dem nicht weiter dargestellten elektromagnetischen Kreis.
Es sollte deutlich sein, dass das hier gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel lediglich eine besondere Anordnung eines entkoppelten Schaltventils zeigt. Je nach Lage der Dichtungsorgane und der Anschlagsfläche, können die elastischen Entkopplungsanordnungen in größerer Anzahl oder an einer anderen Stelle vorgesehen sein. Auch ist es denkbar, dass ein Druckausgleichskanal im Luftfedergehäuse 4 und/oder Deckelelement 6 vorgesehen ist.

Claims

Schaltventil für eine Luftfederanordnung (2) eines Kraftfahrzeuges, das ein Ventilgehäuse (18) aufweist, in dem ein elektromagnetischer Kreis mit einem beweglich gelagerten Anker vorgesehen ist und wobei der elektromagnetische Kreis eine elektrische Steckeranordnung (19) aufweist, wobei das Ventilgehäuse (18) ein erstes Dichtungsorgan (14), das im verbauten Zustand ein erstes Luftvolumen (12) gegenüber einem zweiten Luftvolumen (22) abdichtet, und ein zweites Dichtungsorgan (28) aufweist, das im verbauten Zustand das zweite Luftvolumen (22) gegenüber der Umgebung abdichtet, wobei an einer dem ersten Luftvolumen (12) abgewandten Seite des Ventilgehäuses (18) eine Anschlagsfläche (30) vorgesehen ist, die im verbauten Zustand mit einem Anschlagsorgan (32) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste elastische Entkopplungsanordnung (36) vorgesehen ist, über die die Anschlagsfläche (30) und das zweite Dichtungsorgan (28) direkt und oder indirekt mit dem Ventilgehäuse (18) verbunden sind.
Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Ventilgehäuse (18) eine zweite Entkopplungsanordnung (38) in radialer Richtung umlaufend vorgesehen ist.
Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtungsorgan (14) über eine dritte elastische Entkopplungsanordnung entkoppelt angeordnet ist.
Schaltventil nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ventilabschlussanordnung (24) vorgesehen ist, die zumindest das zweite Dichtungsorgan (28) und die Anschlagsfläche (30) aufweist, wobei zumindest im zweiten Dichtungsorgan (28) eine druckdichte Kabeldurchführung (42) vorgesehen ist.
Schaltventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilabschlussanordnung (24) ein Dichtungsaufnahmeorgan (26) aufweist, in dem die druckdichte Kabelführung (42) form- oder kraftschlüssig angeordnet ist, wobei das Dichtungsaufnahmeorgan (26) die Anschlagsfläche (30) ausbildet.
Schaltventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagsfläche (30) ein zusätzliches mechanisches Anschlagselement (34) aufweist.
Schaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckausgleichskanal (20) vorgesehen ist,
Luftfederanordnung mit einem Luftfedergehäuse, das derart ausgeführt ist, dass ein erstes Luftvolumen p₁ (12) mit einem zweiten Luftvolumen p₂ (22) verbindbar oder von diesem trennbar ist, wobei ein Anschlagsorgan (32) vorgesehen ist, das mit der Anschlagsfläche (30) des Ventilgehäuses (18) direkt oder indirekt zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Luftfedergehäuse (4) ein Schaltventil (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche demontierbar angeordnet ist.
Luftfederanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (16) in einem Deckelelement (6) für das Luftfedergehäuse (4) vorgesehen ist, wobei das erste Dichtungsorgan (14) das erste Luftvolumen p₁ (12) in einem Gehäuseteil (10) des Luftfedergehäuses (4) abdichtet.
Luftfederanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckausgleichskanal (20) im Luftfedergehäuse (4) vorgesehen ist.