DE10240751A1

DE10240751A1 - Luftfederanordnung

Info

Publication number: DE10240751A1
Application number: DE2002140751
Authority: DE
Inventors: Cord Dipl.-Ing. Lühmann
Original assignee: Phoenix AG
Current assignee: Vibracoustic SE and Co KG
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftfederanordnung (1), bestehend wenigstens aus: DOLLAR A - einem Deckel (2) als unteres Bauteil mit Fahrwerkanbindung; DOLLAR A - einem Kolben (3) als oberes Bauteil mit Anbindung an die Karosserie sowie DOLLAR A - einem Luftfederbalg (4) aus elastomerem Werkstoff, der mit einem eingebetteten Festigkeitsträger versehen ist, insbesondere in Form eines Kreuzlagenbalges, wobei die beiden Balgenden am Deckel (2) einerseits und am Kolben (3) andererseits befestigt sind, wodurch der Luftfederbalg eine volumenelastische Luftkammer (5) einschließt, wobei ferner der Luftfederbalg eine Schlaufe (6) ausbildet, die an der Außenwand (7) des Kolbens abrollen kann. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Luftfederanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass DOLLAR A - wenigstens im Abrollbereich des Kolbens (3) eine Schutzkappe (8) aus biegesteifem Werkstoff vorhanden ist, die die Schlaufe (6) abdeckend umfasst, ohne dabei den Luftfederbalg (4) zu berühren, und zwar unter Bildung eines Spaltes (10) zwischen Luftfederbalg und Schutzkappe.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfederanordnung, bestehend wenigstens aus:

– einem Deckel als unteres Bauteil mit Fahrwerkanbindung;
– einem Kolben als oberes Bauteil mit Anbindung an die Karosserie; sowie
– einem Luftfederbalg aus elastomerem Werkstoff, der mit einem eingebetteten Festigkeitsträger versehen ist, insbesondere in Form eines Kreuzlagenbalges ( DE 29 04 522 A1 ), wobei die beiden Balgenden am Deckel einerseits und am Kolben andererseits befestigt sind, wodurch der Luftfederbalg eine volumenelastische Luftkammer einschließt, wobei ferner der Luftfederbalg eine Schlaufe ausbildet, die an der Außenwand des Kolbens abrollen kann.

Eine gattungsgemäße Luftfederanordnung findet im Fahrzeugbau (PKW, Nutz- und Schienenfahrzeuge) eine breite Anwendung, wobei insbesondere auf die Druckschrift DE 199 52 919 A1 (1) verwiesen wird.
Neben den oben genannten Grundbauteilen kann die Luftfederanordnung noch mit einem Schwingungsdämpfer (Stoßdämpfer) ausgestattet sein. Eine derartige Luftfederanordnung wird auch als Luftfederbein bezeichnet. Hinsichtlich des diesbezüglichen Standes der Technik wird insbesondere auf die Druckschrift DE 197 53 637 A1 verwiesen.
Beim Einsatz von Luftfederanordnungen, insbesondere im Kfz-Bereich, ist es aufgrund der geringen Wandstärken von Kreuzlagenbälgen notwendig geworden, einen Schmutzschutz in Form einer Manschette vorzusehen. Unumgänglich ist dabei ein Schmutzschutz in Form einer Manschette bei Luftfederanordnungen mit der Schlaufe nach oben liegend.
Häufig kommt es beim Einsatz von Manschetten in Form von Faltenbälgen zu einer Berührung zwischen Luftfederbalg und Manschette. Bedingt durch die Achskinematik, die sehr engen Bauraumbedingungen und die Einflussfaktoren im Fahrteinsatz sind die Abstände zwischen der Manschette und dem Außendurchmesser des Kreuzlagenbalges sehr gering oder zum Teil nicht mehr vorhanden.
Durch die Berührung der Bauteile kommt es bei Federvorgängen zur Reibung und somit über die Lebensdauer des Artikels zu einer Oberflächenbeschädigung der Manschette oder des Luftfederbalges. Diese Beschädigung durch Reibung soll vermieden bzw. vermindert werden, da sie wesentlich die Lebensdauer des Luftfederbalges und/oder der Manschette beeinflusst.
Weiterhin soll ein kostengünstiger, einfach zu montierender Schmutzschutz erbracht werden, der auch nachträglich im Reparaturfall wechselbar ist. Manschetten in Form eines Faltenbalges lassen sich bei vielen Luftfederanordnungen im Reparaturfall nicht oder nur durch großen Aufwand wechseln.
Zwecks Beseitigung des oben genannten Problemkreises zeichnet sich die Luftfederanordnung gemäß Kennzeichen des Patentanspruches 1 dadurch aus, dass wenigstens im Abrollbereich des Kolbens eine Schutzkappe aus biegesteifem Werkstoff vorhanden ist, die die Schlaufe abdeckend umfasst, ohne dabei den Luftfederbalg zu berühren, und zwar unter Bildung eines Spaltes zwischen Luftfederbalg und Schutzkappe.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 genannt.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine Luftfederanordnung mit den wesentlichen Grundbauteilen und der Schutzkappe;
2 eine Detailansicht von Schutzkappe und Schlaufe in der ausgefederten Lage;
3 eine ausgefederte Luftfederanordnung ohne Achskinematik;
4 eine ausgefederte Luftfederanordnung mit Achskinematik.
1 zeigt eine Luftfederanordnung 1 mit den wesentlichen Grundbauteilen, nämlich Deckel 2, Kolben 3 und Luftfederbalg 4. Der Deckel als unteres Bauteil ist mit dem Lenker der Achse (Fahrwerkanbindung) verbunden. Der Kolben als oberes Bauteil ist an der Karosserie befestigt.
Der Luftfederbalg 5 aus elastomerem Werkstoff ist mit einem eingebetteten Festigkeitsträger in Form eines Kreuzlagenbalges versehen. Die beiden Balgenden sind innerhalb der beiden Anschlussbereiche an dem Deckel 2 bzw. Kolben 3 befestigt, beispielsweise mittels Klemmringen. Dadurch wird eine volumenelastische Luftkammer 5 gebildet. Bei der Einfederung entsteht eine Schlaufe 6 (dynamischer Bereich des Luftfederbalges), die an der Außenwand 7 des Kolbens abrollen kann.
Wenigstens im Abrollbereich des Kolbens 3 ist eine Schutzkappe 8 aus biegesteifem Werkstoff vorhanden, die die Schlaufe 6 abdeckend umfasst, ohne dabei den Luftfederbalg 4 zu berühren. Dabei ist die Schutzkappe topfförmig gestaltet, wobei die Schutzkappe durch den Anpressdruck des Kolbens 3 zwischen der Karosserie und Kolben gehalten wird. Auf zusätzliche Befestigungsmittel kann verzichtet werden. Bedingt durch diese Konstruktion ist ein einfaches Auswechseln der Schutzkappe möglich, beispielsweise bei Reparaturmaßnahmen.
Die Schutzkappe 8 kann rotationssymmetrisch gestaltet sein. Nach einer vorteilhaften Variante weist jedoch insbesondere der Auslaufbereich 9 der Schutzkappe eine unsymmetrische oder ovale Konstruktion auf. Dadurch kann der Abstand zwischen dem Luftfederbalg 4 und der Schutzkappe optimal ausgelegt werden. Bei dieser Auslegung wird die Stellung der korrespondierenden Bauteile in verschiedenen Federpositionen berücksichtigt und zudem der Spalt 10 auf ein möglichst niedriges Maß ausgelegt.
2 zeigt eine Luftfederanordnung in der ausgefederten Lage, wobei die Schlaufe 6 nicht mehr in Wechselwirkung zur Außenwand 7 des Abrollkolbens 3 steht. Die Schutzkappe 8 ist dabei so dimensioniert, dass auch bei maximaler Ausfederung die Schlaufe noch abgedeckt ist. Zwischen der Schutzkappe und dem Luftfederbalg 4 ist ein Spalt 10 vorhanden, dessen Bedeutung nun erläutert wird.
Die 3 zeigt ebenfalls eine Luftfederanordnung in der ausgefederten Lage, und zwar ohne Achskinematik. Der Spalt 10 zwischen dem Luftfederbalg 4 und der Schutzkappe 8 ist vorzugsweise so breit ausgelegt, dass es auch bei Winkelstellung des Deckels 2, bedingt durch die Ein- und Ausfederung unter Berücksichtigung der Achskinematik, zu keiner Berührung von Luftfederbalg und Schutzkappe kommt (4).
Die Schutzkappe besteht vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff, hier insbesondere wiederum aus glasfaserverstärktem Kunststoff.

1: Luftfederanordnung
2: Deckel (Topf)
3: Kolben (Abrollkolben, Tauchkolben)
4: Luftfederbalg
5: volumenelastische Luftkammer
6: Schlaufe (Rollfalte)
7: Außenwand (Abrollfläche) des Kolbens
8: Schutzkappe
9: Auslaufbereich der Schutzkappe
10: Spalt

Claims

Luftfederanordnung (1 ), bestehend wenigstens aus: – einem Deckel (2) als unteres Bauteil mit Fahrwerkanbindung; – einem Kolben (3) als oberes Bauteil mit Anbindung an die Karosserie; sowie – einem Luftfederbalg (4) aus elastomerem Werkstoff, der mit einem eingebetteten Festigkeitsträger versehen ist, insbesondere in Form eines Kreuzlagenbalges, wobei die beiden Balgenden am Deckel (2) einerseits und am Kolben (4) andererseits befestigt sind, wodurch der Luftfederbalg eine volumenelastische Luftkammer (5) einschließt, wobei ferner der Luftfederbalg eine Schlaufe (6) ausbildet, die an der Außenwand (7) des Kolbens abrollen kann; dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens im Abrollbereich des Kolbens (3) eine Schutzkappe (8) aus biegesteifem Werkstoff vorhanden ist, die die Schlaufe (6) abdeckend umfasst, ohne dabei den Luftfederbalg (4) zu berühren, und zwar unter Bildung eines Spaltes (10) zwischen Luftfederbalg und Schutzkappe.
Luftfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (8) so dimensioniert ist, dass auch bei maximaler Ausfederung die Schlaufe (6) noch abgedeckt ist.
Luftfederanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (10) so breit ausgelegt ist, dass es auch bei Winkelstellung des Deckels (2) und/oder Kolbens (4), bedingt durch die Aus- und Einfederung unter Berücksichtigung der Achskinematik, zu keiner Berührung von Luftfederbalg (4) und Schutzkappe (8) kommt.
Luftfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (8), insbesondere innerhalb ihres Auslaufbereiches (9), eine unsymmetrische oder ovale Konstruktion aufweist.
Luftfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (8) topfförmig gestaltet ist, wobei die Schutzkappe durch den Anpressdruck des Kolbens (3) zwischen der Karosserie und Kolben gehalten wird.
Luftfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (8) aus Metall besteht.
Luftfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (8) aus Kunststoff, insbesondere glasfaserverstärktem Kunststoff, besteht.