DE102022204115A1 - Air spring with a torsion bearing seal - Google Patents
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Abstract
Luftfeder (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erstes Anbauteil (2) und ein zweites Anbauteil (3), wobei zwischen den beiden Anbauteilen (2; 3) ein elastomerer Rollbalg (4) druckdicht mit diesen befestigt ist, wodurch ein volumenelastischer Druckraum (5) begrenzt ist, wobei das erste Anbauteil (2) über ein Torsionslager (11) drehbeweglich gegenüber einem Anbindungsteil (9) des Kraftfahrzeugs gelagert ist, wobei das Torsionslager (11) in einem Lageraufnahmering (10) eingelegt ist, welcher mit dem Anbindungsteil (9) verbunden ist, wobei zwischen dem Lageraufnahmering (10) und dem Anbindungsteil (9) zumindest teilweise ein Vibrationsdämpfungselement (12) vorgesehen ist, wobei das Vibrationsdämpfungselement (12) einen Außenkragen (13) umfasst, welcher das Torsionslager (11) außenseitig vollständig abdeckt.Air spring (1) for a motor vehicle, comprising a first attachment part (2) and a second attachment part (3), an elastomeric rolling bellows (4) being fastened in a pressure-tight manner between the two attachment parts (2; 3), whereby a volume-elastic pressure space ( 5) is limited, wherein the first attachment (2) is rotatably mounted via a torsion bearing (11) relative to a connecting part (9) of the motor vehicle, the torsion bearing (11) being inserted in a bearing receiving ring (10) which is connected to the connecting part ( 9) is connected, wherein a vibration damping element (12) is at least partially provided between the bearing receiving ring (10) and the connecting part (9), the vibration damping element (12) comprising an outer collar (13) which completely covers the torsion bearing (11) on the outside .
Description
Die Erfindung betrifft eine Luftfeder für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an air spring for a motor vehicle according to the preamble of
Luftfedern oder Luftfederbeine, die zwischen einem Fahrwerk und einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs eingespannt werden und einen Rollbalg aufweisen, welcher wiederum zwischen einem Deckel und einem Abrollkolben befestigt ist, sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Die Luftfeder steht im Betrieb unter einem inneren Überdruck und der Rollbalg rollt unter Last und bei Federbewegungen unter Bildung einer Rollfalte auf der Außenfläche des Abrollkolbens ab.Air springs or air suspension struts, which are clamped between a chassis and a body of a motor vehicle and have a rolling bellows, which in turn is fastened between a cover and a rolling piston, are known in a variety of designs. During operation, the air spring is under internal excess pressure and the rolling bellows rolls under load and during spring movements, forming a rolling fold on the outer surface of the rolling piston.
Freistehende Luftfedern, also solche ohne axiale Führung durch einen integrierten Stoßdämpfer, werden häufig an der Hinterachse des Kraftfahrzeugs verbaut. Hier werden sie auf in der sogenannten Überkopflage eingesetzt, sodass der Abrollkolben mit der Karosserie und der Deckel mit der Radaufhängung verbunden ist. Aufgrund kinematischer Bewegungen des Rades bzw. der Radaufhängung wird der Deckel gegenüber dem Abrollkolben verdreht. Dieser Torsionseintrag ist allerdings für den Rollbalg nachteilig. Der mit Festigkeitsträgern versehene Rollbalg kann durch eine zu starke Torsion beschädigt werden indem die Festigkeitsträger reißen.Free-standing air springs, i.e. those without axial guidance through an integrated shock absorber, are often installed on the rear axle of the motor vehicle. Here they are used in the so-called overhead position, so that the rolling piston is connected to the body and the cover to the wheel suspension. Due to kinematic movements of the wheel or the wheel suspension, the cover is rotated relative to the rolling piston. However, this torsion input is disadvantageous for the rolling bellows. The rolling bellows provided with reinforcements can be damaged by excessive torsion, causing the reinforcements to tear.
Um dem entgegenzuwirken werden Torsionslager zwischen das Anbauteil der Luftfeder (Abrollkolben oder Deckel) und dem Anbindungsteil des Kraftfahrzeugs (Karosserie oder Radaufhängung) vorgesehen. Diese Torsionslager werden bspw. als Radial- und/oder Axiallager ausgestaltet und lassen eine Verdrehung des Rollbalgs mit dem starren Anbauteil gegenüber dem torsionsgelagerten Anbauteil zu.To counteract this, torsion bearings are provided between the attachment part of the air spring (rolling piston or cover) and the connecting part of the motor vehicle (body or wheel suspension). These torsion bearings are designed, for example, as radial and/or axial bearings and allow the rolling bellows with the rigid attachment to rotate relative to the torsion-mounted attachment.
Solch eine Lager ist bspw. aus dem Dokument
In der Regel werden bei solchen Lagern spezielle Dichtungen vorgesehen, welche das Torsionslager gegenüber Verunreinigungen aus der Umgebung schützen sollen. Mit der Zeit können diese Dichtungen aber Schaden nehmen und undicht werden.As a rule, special seals are provided for such bearings, which are intended to protect the torsion bearing from contamination from the environment. However, over time these seals can become damaged and leak.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Luftfeder mit einer verbesserten Abdichtung für ein Torsionslager bereitzustellen.It is the object of the invention to provide an air spring with an improved seal for a torsion bearing.
Erfindungsgemäß wird eine Luftfeder für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, umfassend ein erstes Anbauteil und ein zweites Anbauteil wobei zwischen den beiden Anbauteilen ein elastomerer Rollbalg druckdicht mit diesen befestigt ist, wodurch ein volumenelastischer Druckraum begrenzt ist, wobei das erste Anbauteil über ein Torsionslager drehbeweglich gegenüber einem Anbindungsteil des Kraftfahrzeugs gelagert ist, wobei das Torsionslager in einem Lageraufnahmering eingelegt ist, welcher mit dem Anbindungsteil verbunden ist, wobei zwischen dem Lageraufnahmering und dem Anbindungsteil zumindest teilweise ein Vibrationsdämpfungselement vorgesehen ist, wobei das Vibrationsdämpfungselement einen Außenkragen umfasst, welcher das Torsionslager außenseitig vollständig abdeckt.According to the invention, an air spring for a motor vehicle is provided, comprising a first attachment and a second attachment, an elastomeric rolling bellows being fastened in a pressure-tight manner between the two attachments, whereby a volume-elastic pressure space is limited, the first attachment being rotatable via a torsion bearing relative to a connecting part of the Motor vehicle is mounted, the torsion bearing being inserted in a bearing receiving ring which is connected to the connecting part, a vibration damping element being at least partially provided between the bearing receiving ring and the connecting part, the vibration damping element comprising an outer collar which completely covers the torsion bearing on the outside.
Das erfindungsgemäße Vibrationsdämpfungselement erfüllt gemäß dieser Ausführung zwei Funktionsbereiche. Zum einen dämpft es die von der Luftfeder in das Kraftfahrzeug eingetragenen Vibrationen, zum anderen stellt es zugleich mit seinem Außenkragen eine Abdichtung für das Torsionslager dar. Dadurch wird das Torsionslager vor Umwelteinflüssen geschützt und es kann auf eine spezielle Torsionslagerabdichtung verzichtet werden. Durch diese konstruktive Gestaltung des Vibrationsdämpfungselement mit Abdichtfunktion ist ein vereinfachter Aufbau der drehbeweglichen Anbindung der Luftfeder in das Kraftfahrzeug geschaffen.According to this embodiment, the vibration damping element according to the invention fulfills two functional areas. On the one hand, it dampens the vibrations introduced into the motor vehicle by the air spring, and on the other hand, its outer collar also provides a seal for the torsion bearing. This protects the torsion bearing from environmental influences and a special torsion bearing seal can be dispensed with. This structural design of the vibration damping element with sealing function creates a simplified structure for the rotatable connection of the air spring to the motor vehicle.
Verwendung findet die Luftfeder in einer Luftfederungsanlage eines Kraftfahrzeugs.The air spring is used in an air suspension system of a motor vehicle.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren und den Unteransprüchen.Preferred embodiments of the invention result from the following description of an exemplary embodiment based on the figures and the subclaims.
Es zeigen
-
1 eine Luftfeder gemäß dem Stand der Technik, -
2 eine Anbindung eines Luftfederanbauteils an einen Anbindungsabschnitt des Kraftfahrzeugs mit einem beispielsgemäßen Vibrationsdämpfungselement mit Abdichtfunktion, und -
3 das beispielsgemäße Vibrationsdämpfungselement als Einzelteil.
-
1 an air spring according to the state of the art, -
2 a connection of an air spring attachment to a connection section of the motor vehicle with an exemplary vibration damping element with a sealing function, and -
3 the vibration damping element according to the example as an individual part.
Die
Zwischen Deckel 3 und Abrollkolben 2 ist ein elastomerer Rollbalg 4 luftdicht eingespannt, wodurch ein mit Druckluft befüllter volumenelastischer Druckraum 5 begrenzt wird. Schlauchförmiger Rollbalg 4 wird über jeweilige Klemmringe 6 an Anbauteilen 2, 3 befestigt.An elastomeric
Weiterhin ist Rollbalg 4 von einer hülsenförmigen Außenführung 7 umschlossen, welche als ein Stützkorsett insbesondere bei dünnwandigen Rollbälgen eingesetzt wird, um dem hohen Innendruck im Druckraum 5 entgegenzuwirken. Außenführung 7 erstreckt sich parallel zur Längsachse L der Luftfeder 1. Im dynamischen Fahrbetrieb rollt fadenverstärkter Rollbalg 4 unter Ausbildung einer Rollfalte 8 an der Außenwandung des Abrollkolbens 2 auf und ab.Furthermore, rolling
Die
Auf Kopf 18 wird konzentrisch ein Lageraufnahmering 10 geschoben bzw. eingepresst. Lageraufnahmering 10 ist im Querschnitt L-förmig mit zwei Schenkeln. Ein Schenkel liegt am Kopf 18 an. Der andere Schenkel liegt an Anlagefläche 19 an. In Lageraufnahmering 10 ist wiederrum ein Torsionslager 11 eingelegt, an welchem Abrollkolben 2 abgestützt ist. Torsionslager 11 ist beispielsgemäß ein Rollenlager und in axialer Richtung zwischen Lageraufnahmering 10 und Abrollkolben 2 angeordnet. Durch Torsionslager 11 ist Abrollkolben 2 drehbeweglich gegenüber Anbauteil 9 gelagert.A
Um den Eintrag von Vibrationen in die Karosserie zu reduzieren ist ein Vibrationsdämpfungselement 12 vorgesehen, welches zwischen Anbauteil 9 und Lageraufnahmering 10 angeordnet ist. Vibrationsdämpfungselement 12 liegt mit einer Stirnfläche 15 an Anlagefläche 19 von Anbauteil 9 an und ist mit einem Innenkragen 14 auf Kopf 18 von Anbauteil 9 geschoben.In order to reduce the entry of vibrations into the body, a
Zum Schutz von Torsionslager 11 umfasst Vibrationsdämpfungselement 12 einen Außenkragen 13, welcher Torsionslager 11 außenseitig vollständig abdeckt. Dadurch ist Torsionslager 11 vor Umwelteinflüssen wie Wasser, Staub und Dreck geschützt. Zudem kann auf eine spezielle Torsionslagerdichtung verzichtet werden.To protect torsion bearing 11,
Des Weiteren ist innenseitig am Außenkragen 12 zumindest ein Rastmittel 16 vorgesehen, welches in eine Aufnahmenut 17 des ersten Anbauteils 2 eingreift. Auf Rastmittel 16 wird in der nachfolgenden
Die
Es ist lediglich ein Rastmittel mit dem Bezugszeichen 16 versehen worden. Wie der Figur zu entnehmen ist, sind beispielsgemäß mehrere Rastmittel 16 in Umfangsrichtung verteilt und voneinander beabstandet an der Innenseite von Außenkragen 13 vorgesehen.Only one locking means has been provided with the
Rastmittel 16 bilden mit Aufnahmenut 17 einen Formschluss, sodass eine abziehsichere Torsionslagerabdichtung geschaffen ist. So haben Rastmittel 16 die Funktion das Paket bestehend aus Abrollkolben 2, Torsionslager 11 und Lageraufnahmering 10 zusammenzuhalten. Zudem erschweren Rastmittel mit ihrer Verbindung zu Abrollkolben 2 den Eintrag von Fremdpartikeln in Torsionslager 11.Locking means 16 form a positive connection with the
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- LuftfederAir spring
- 22
- erstes Anbauteil/Abrollkolbenfirst attachment/rolling piston
- 33
- zweites Anbauteil/Deckelsecond attachment/lid
- 44
- RollbalgRolling bellows
- 55
- DruckraumPressure room
- 66
- KlemmringClamping ring
- 77
- AußenführungExterior tour
- 88th
- RollfalteRoll fold
- 99
- Anbindungsteilconnection part
- 1010
- LageraufnahmeringBearing retaining ring
- 1111
- TorsionslagerTorsion bearing
- 1212
- VibrationsdämpfungselementVibration dampening element
- 1313
- AußenkragenOuter collar
- 1414
- InnenkragenInner collar
- 1515
- Stirnflächeface
- 1616
- RastmittelRest means
- 1717
- Aufnahmenutreceiving groove
- 1818
- KopfHead
- 1919
- Anlagefläche investment area
- LL
- LängsachseLongitudinal axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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