DE19503454C2 - Luftfederung für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfederung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Luftfederung wird in der DE 87 01 489 U1 dargestellt.

Es ist grundsätzlich bekannt, bei Luftfederaggregaten von Fahrzeugen jeweils zwei Pneumatikkammern vorzusehen, wobei eine Pneumatikkammer, deren Volumen sich entsprechend dem Federungshub ändert, mit einer konstantes Volumen aufweisenden Pneumatikkammer verbindbar ist. Bei gesperrter Verbindung kann nur die in der volumenveränderlichen Kammer eingesperrte Luft federungswirksam werden. Hierbei ergibt sich eine härtere Federkennung, weil die infolge des Federungshubes eintretende Volumenveränderung relativ groß im Vergleich zu dem Luftvolumen der bei diesem Betriebszustand allein federungswirksamen ersten Pneumatikkammer ist. Wenn dagegen beide Pneumatikkammern miteinander verbunden sind, ergibt sich eine weichere Federungscharakteristik, weil die bei einem Federungshub erfolgende Veränderung des Volumens der ersten Pneumatikkammer vergleichsweise klein gegenüber dem nunmehr federungswirksam werdenden Gesamtvolumen beider Kammern ist.

Darüber hinaus ist es bekannt, die Verbindung zwischen den beiden Kammern gegebenenfalls auch automatisch zu steuern, so daß sich die Federungscharakteristik entsprechend dem jeweiligen Fahrzustand des Fahrzeuges ändert, und zwar insbesondere in Abhängigkeit von den auftretenden mittleren Federungshüben.

Die DE 39 09 916 A1 zeigt, daß der Innenraum eines radführenden Lenkers od. dgl. als zusätzliche Luftkammer eines Luftfederaggregates dienen kann.

Aus der EP 0 000 287 A1 ist eine Luftfederanordnung bekannt, bei der keine mit der volumenveränderlichen Pneumatikkammer der Federanordnung steuerbar verbundene weitere Kammer mit konstantem Volumen vorgesehen ist. Bei dieser bekannten Luft­ federanordnung ist ein hydraulischer Stoßdämpfer teilweise innerhalb der Pneumatikkammer angeordnet, wobei ein Zylinder­ teil des Stoßdämpfers über einen zusätzlichen Balg dicht mit einem Gehäuseteil verbunden ist, welches das vom Luftfeder­ kolben abgewandte Ende des eigentlichen Luftfederbalges hal­ tert. Durch den zusätzlichen Balg wird die Möglichkeit ge­ schaffen, das zylinderseitige Ende des Stoßdämpfers am vorge­ nannten Gehäuse gesondert federbar zu halten.

Die DE-AS 10 21 733 zeigt eine Luftfederung, bei der ein als Hohlkörper ausgebildetes Rahmenteil eine zusätzliche Luftkammer einer Luftfederung bildet, wobei die zu federnde Achse sowohl in Ein- als auch Ausfederrichtung jeweils durch einen Luftbalg abgestützt wird, welcher normalerweise in offener Verbindung mit dem Hohlraum im Rahmenteil steht. Sobald ein größerer Federhub in Ein- oder Ausfederrichtung auftritt, wird der jeweilige Federbalg mittels einer darin angeordneten Gummihohlfeder gegenüber dem Innenraum des Rahmenteiles abgesperrt, so daß in der jeweiligen Federrichtung nur noch die im jeweiligen Federbalg eingesperrte Luft - sowie die Gummihohlfeder - federwirksam ist.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine besonders vorteilhafte Konstruktion für eine Luftfederung der eingangs angegebenen Art aufzuzeigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung bietet die vorteilhafte Möglichkeit, ein luftgefedertes Achsaggregat einschließlich praktisch sämtlicher Federungselemente einbaufertig vorzumontieren. Außerdem können notwendige Funktionsprüfungen vor dem Einbau des Achsaggregates in das Fahrzeug erfolgen.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale auf die An­ sprüche sowie die nachfolgende Erläuterung vorteilhafter Aus­ führungsformen verwiesen, die anhand der Zeichnung beschrie­ ben wird.

Dabei zeigt

Fig. 1 ein Schnittbild einer erfindungsgemäßen Luftfederung an einer nicht angetriebenen Achse und

Fig. 2 ein ausschnittsweises Schnittbild einer angetriebenen Achse.

Gemäß Fig. 1 ist zwischen einem nicht dargestellten Fahrzeug­ aufbau bzw. einem Chassis des Fahrzeuges und dem Achskörper 2 einer nicht angetriebenen Fahrzeugachse ein Luftfederaggregat 3 angeordnet, welches einen aufbauseitig angeordneten Luftfe­ derbalg 3' sowie einen fest mit dem Achskörper 2 verbundenen Luftfederkolben 3" aufweist, der als Hohlkörper ausgebildet und zum Innenraum des Luftfederbalges 3' hin offen ist. Im üb­ rigen ist der Innenraum des Luftfederkolbens 3" steuerbar mit einem inherhalb des rohrförmig ausgebildeten Achskörpers 2 vorhandenen Hohlraum verbunden. Zur Steuerung dient ein elek­ tromagnetisches Ventil, welches innerhalb eines am Achskörper 2 angeformten Anschlußstutzens angeordnet ist, der auch zur Halterung des Luftfederkolbens 3" dient.

In der Darstellung der Fig. 1 nimmt das vorgenannte Ventil seinen Schließzustand ein, so daß die vom Luftfederbalg 3' und dem Luftfederkolben 3" umschlossene, bei Federungshüben ihr Volumen ändernde Pneumatikkammer allein federwirksam ist. Bei geöffnetem Ventil wird diese Kammer mit der vom Innenraum des Achskörpers 2 gebildeten Kammer verbunden, so daß die gesam­ te, in beiden Kammern eingeschlossene Luft federwirksam wird.

Dementsprechend ergibt sich bei geschlossenem Ventil eine re­ lativ steife Federungscharakteristik, während bei geöffnetem Ventil eine weichere Federungscharakteristik vorliegt.

Innerhalb des gemeinsam vom Luftfederbalg 3' und vom Luftfe­ derkolben 3" umschlossenen Raumes ist ein Stoßdämpfer 5 ge­ schützt untergebracht, wobei zur Schaffung eines in vertika­ ler Richtung hinreichenden Raumes am oberen Boden des Luftfe­ derbalges 3' ein dessen Innenraum nach oben fortsetzendes, napfartiges Gehäuseteil 6 angeordnet ist.

Das Luftfederaggregat 3 hat neben der Federungsfunktion also auch die Aufgabe, den Stoßdämpfer 5 gegenüber Staub u. dgl. zu schützen. Im übrigen ist vorteilhaft, daß der Stoßdämpfer 5 sowie das Luftfederaggregat 3 eine einzige Baugruppe bilden' und dementsprechend bei der Montage des Achskörpers 2 am Fahrzeug nicht einzeln montiert werden müssen. Darüber hinaus können auch gesonderte Anschlußpunkte für den Stoßdämpfer 5 entfallen.

Im übrigen ist in der Ausführungsform nach Fig. 1 zwischen dem oberen Stirnende des Luftfederkolbens 3" und dem zuge­ wandten Boden des Luftfederbalges 3' eine Zusatzfeder 7 vorgesehen, welche beispielsweise als rohrartiger Elastomerkörper ausgebildet und so bemessen sein kann, daß sie nur bei stär­ kerer Einfederung des Luftfederaggregates 3 wirksam werden kann.

Die Fig. 2 zeigt eine sogenannte Achsbrücke 20 einer ange­ triebenen Fahrzeugachse, wobei von den zum Antrieb dienenden Teilen lediglich eine Antriebswelle 8 dargestellt ist.

Innerhalb der Achsbrücke 20 ist ein gegenüber dem Unterbrin­ gungsraum der Antriebswelle 8 abgeschlossener Ringraum 20' ausgebildet, welcher über das Ventil 4 mit dem Innenraum des Luftfederaggregates 3 verbindbar ist. Dabei entspricht die Anordnung im Prinzip weitestgehend der Anordnung nach Fig. 1. Im Unterschied dazu ist jedoch der Luftfederkolben 3" ge­ trennt vom Anschlußstutzen 20", welcher das Ventil 4 auf­ nimmt, an der Achsbrücke 20 befestigt, an der dazu ein geeig­ neter Ringsteg angeformt ist. Dementsprechend kann der Luft­ federkolben 3" auch in seinem unteren Endbereich einen ver­ gleichsweise großen Durchmesser besitzen, so daß der Luftfe­ derkolben 3" einen größeren Innenraum aufweisen kann.

Anstelle der in der Zeichnung vorgesehenen elektromagneti­ schen Ventile 4 können auch mechanisch, pneumatisch oder hy­ draulisch betätigte Ventile angeordnet sein.

Claims (2)

1. Luftfederung für Fahrzeuge, insbesondere für Last- bzw. Lastkraftwagen, mit einer zwischen Fahrzeugaufbau bzw. Chassis und Achse angeordneten Pneumatikkammer, die gemeinsam von einem Luftfederbalg und einem Luftfederkolben umschlossen wird und deren Volumen sich entsprechend dem Federungshub ändert, und mit einem Stoßdämpfer, der innerhalb des gemeinsam vom Luftfederbalg und Luftfederkolben umschlossenen Raumes geschützt untergebracht ist, wobei zur Aufnahme des oberen Endes des Stoßdämpfers am oberen Boden des Luftfederbalges ein dessen Innenraum nach oben fortsetzendes, napfartiges Gehäuseteil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß eine weitere Kammer mit konstantem Volumen in der Achse (2) bzw. einem Teil der Achse angeordnet und steuerbar mit der Pneumatikkammer verbindbar ist, und
daß zwischen dem oberen Stirnende des Luftfederkolbens (3") und dem zugewandten Boden des Luftfederbalges (3') eine Zusatzfeder in Form eines zur Längsachse des Stoßdämpfers (5) konzentrischen, rohrförmigen Elastomerkörpers (7) angeordnet ist, wobei diese Zusatzfeder nur bei stärkerem Einfederhub wirksam wird.

2. Luftfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Achskörper bzw. in einer Achsbrücke (20) ein Ringraum (20') ausgebildet ist, der gleichachsig zu einem Unterbringungsraum einer Antriebswelle (8) angeordnet und als weitere Pneumatikkammer mit dem Innenraum von Luftfederbalg (3') und Luftfederkolben (3") verbindbar ist.