DE19715580A1 - Federungs- und Dämpfungsaggregat - Google Patents
Federungs- und DämpfungsaggregatInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Federungs- und Dämpfungsaggregat insbesondere für
Kraftfahrzeuge, welches zwischen einer Achse oder einem Radführungsteil und
einem Fahrzeugaufbau angeordnet ist, entsprechend dem Oberbegriff von Pa
tentanspruch 1.
Bei den bekannten im Kraftfahrzeugbau verwendeten Federungs- und Dämp
fungseinheiten sind zur Federung vorwiegend Schraubendruckfedern oder Gasfe
dern eingebaut, während zur Dämpfung der Aufbauschwingungen hydropneuma
tische Schwingungsdämpfer verwendet werden. Diese Schwingungsdämpfer
weisen einen mit Dämpfflüssigkeit gefüllten Zylinder auf, in welchem ein mit ei
ner Kolbenstange verbundener Kolben den Zylinderinnenraum in zwei Arbeits
räume unterteilt, die über eine Dämpfventileinrichtung hydraulisch miteinander
verbindbar sind. Die Kolbenstange ist mittels einer Kolbenstangendichtung nach
außen abgedichtet und axial beweglich in einer Kolbenstangenführung angeord
net, während der Kolben abdichtend auf der Innenwand des Zylinders geführt ist.
Ferner wird üblicherweise kolbenstangenferne Arbeitsraum durch ein Boden
dämpfventil mit einem eine Gas- und Flüssigkeitsfüllung aufweisenden Aus
gleichsraum verbunden. So ist beispielsweise durch die DE 34 42 497 A1 ein
Federbein für Fahrzeuge bekannt, welches eine Gasfeder mit zwei Federräumen
aufweist, wobei die Federräume über Drosseleinrichtungen miteinander verbun
den sind. Die bei den bekannten Teleskop-Schwingungsdämpfer vorhandenen
Dichtstellen zwischen der Kolbenstange und der Kolbenstangendichtung sowie
zwischen Kolben und Zylinder sind mit dem "stick-slip-Effekt" behaftet, weisen
also durch unkontrollierbare Losbrechkräfte eine ungleichmäßige Ansprechkraft
auf. Der Aufbau derartiger Federungs- und Dämpfungseinheiten ist aufwendig
und teuer, gleichgültig ob eine Gasfeder oder eine mechanische Feder verwendet
wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Federungs- und Dämp
fungsaggregat zu schaffen, welches einfach im Aufbau ist, möglichst geringe
Reibungskräfte aufweist und eine kostengünstige Herstellung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Arbeitsraum
stirnseitig durch zwei im Abstand zueinander angeordnete starre Bauteile und
seitlich durch einen unelastischen Rollbalg begrenzt ist und im Innern des Arbeits
raums lediglich eine Füllung mit Dämpfmedium angeordnet ist, während sich in
dem starren Bauteil zwischen dem Arbeitsraum und dem Speicherraum die
Dämpfventileinrichtung befindet. Da keinerlei reibungsbehaftete Bauteile im Ar
beitsraum vorhanden sind ist ein einfacher und kostengünstiger Aufbau, sowie
ein reibungsfreies Arbeiten des Aggregates gewährleistet.
In weiterer vorteilhaften Ausgestaltung sind die starren Bauteile von einer Bo
denplatte und einer Abschlußplatte gebildet, wobei die Bodenplatte vorzugsweise
auf der Fahrzeugachse oder einem Radführungsteil und die Abschlußplatte oder
ein fest damit verbundener Ansatz vorzugsweise mit dem Fahrzeugaufbau ver
bunden ist. Der Einbau im Fahrzeug kann selbstverständlich auch dadurch erfol
gen, daß die Abschlußplatte oder der fest damit verbundenen Ansatz mit dem
Radführungsteil und die Bodenplatte mit dem Aufbau verbunden wird.
Zur Verbindung mit dem unelastischen Rollbalg ist es nach einem Merkmal der
Erfindung vorteilhaft, wenn die Bodenplatte und die Abschlußplatte je eine zylin
drische Aufnahme besitzen. Eine Vereinfachung des Gesamtaufbaus wird da
durch erreicht, daß die zwischen dem Arbeitsraum und dem Speicherraum ange
ordnete Dämpfventileinrichtung mit der Abschlußplatte eine Baueinheit bildet.
Eine weitere Vereinfachung des Federungs- und Dämpfungsaggregats wird erhal
ten, wenn der Speicherraum zumindest teilweise nach außen durch eine gummie
lastische Wand begrenzt ist. Erfindungsgemäß weist diese gummmielastische
Wand eine Rückstellkraft auf, die der vom Kraftfahrzeug auf das Aggregat ein
wirkenden Abstützkraft entgegengerichtet ist. Entsprechend erfolgt die Auswahl
der gummielastischen Wand, denn für eine teiltragende Feder ist eine geringere
Rückstellkraft erforderlich, als für eine volltragende Feder.
Die Ausbildung der Verbindungsstellen für den unelastischen Rollbalg und/oder
die gummielastische Wand mit den starren Bauteilen kann auf unterschiedliche
Weise erfolgen. So ist es sehr vorteilhaft, wenn von der zylindrischen Aufnahme
der Abschlußplatte der unelastische Rollbalg, die Dämpfventileinrichtung und die
gummielastische Wand aufgenommen wird. Ferner ist es bei einer Ausführungs
form vorteilhaft, daß die Abschlußplatte mit einem dem Arbeitsraum abgekehrten
zylindrischen Ansatz versehen ist, welcher an seinem oberen Ende eine Befesti
gungsfläche für die Gummielastische Wand aufweist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform wird erhalten, wenn, wie die Erfin
dung zeigt, der zylindrische Ansatz oder ein anderer Ansatz der Abschlußplatte
mit einem Hohlraum versehen ist, der eine Gas- und Flüssigkeitsfüllung aufweist
und dieser Hohlraum über die Dämpfventileinrichtung mit dem Arbeitsraum ver
bunden ist. Die im Hohlraum befindliche Gasfüllung bildet den Federraum, wel
cher durch einen Trennkolben oder durch eine elastische Trennwand auf die
Flüssigkeitsfüllung im Speicherraum wirkt. Es ist auch problemlos möglich das
Aggregat mit einer Niveauregelung auszubilden, wobei eine mit einem äußeren
Druckerzeuger oder mit einer integrierten Pumpe verbundene Leitung in den Spei
cherraum oder in eine separate Kammer mündet, die mit dem Federraum über
einen Trennkolben oder eine elastische Trennwand in Wirkverbindung steht.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele
wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform, bei welcher der Speicherraum den Arbeitsraum
umgibt;
Fig. 2 eine weitere vorteilhafte Ausführungsform mit einem zylindrischen Ansatz
für den Speicherraum;
Fig. 3 ein Federungs- und Dämpfungsaggregat mit einem im zylindrischen Ansatz
angeordneten Speicherraum.
Das in Fig. 1 gezeigte Federungs- und Dämpfungsaggregat ist beispielsweise mit
einer Bodenplatte 2 auf der Radachse oder einem Radführungsteil eines Kraft
fahrzeugs befestigt, während eine Abschlußplatte 3 mit dem Fahrzeugaufbau
verbunden ist, wobei die Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeugrad und
dem Fahrzeugaufbau eine Volumenänderung im Arbeitsraum 1 bewirken. Das
hierbei aus dem Arbeitsraum verdrängte Dämpfmedium gelangt über eine Dämpf
ventileinrichtung 5, die im wesentlichen der Dämpfung der Aufbauschwingungen
dient, in einen Speicherraum 4, der seitlich zum Arbeitsraum 1 angeordnet ist
und zumindest teilweise von einer gummielastischen Wand 10 nach außen abge
schlossen ist. Der Arbeitsraum l ist stirnseitig durch die Bodenplatte 2 und die
Abschlußplatte 3 und seitlich durch einen unelastischen Rollbalg 6 begrenzt, wo
bei die Bodenplatte 2 eine zylindrische Aufnahme 7 und die Abschlußplatte 8 ei
ne zylindrische Aufnahme 8 für die Befestigung des unelastischen Rollbalgs 6
aufweist. Der Arbeitsraum ist nur mit Dämpfmedium gefüllt, weist also keinerlei
innere Bauteile auf. Vorteilerweise ist in der zylindrischen Aufnahme 8 die
Dämpfventileinrichtung 5 untergebracht und auch die gummielastische Wand 10
befestigt, welche teilweise auf der Abschlußplatte 3 aufliegt und mit dem ande
ren Teil den Speicherraum 4 nach außen abgrenzt. Eine solche Konstruktion er
fordert, daß die gummielastische Wand 10 eine Rückstellkraft auf den Speicher
raum 4 ausübt, die der vom Kraftfahrzeug auf das Aggregat ausgeübten Abstütz
kraft entgegengerichtet ist. Diese die Abstützkraft kompensierende Rückstellkraft
ist maßgebend für die Auswahl der gummielastischen Wand 10. Der Aufbau des
Aggregats gestaltet sich sehr einfach und es besteht aus wenigen Bauteilen, wo
von keines als auf einem Dichtelement gleitendes Teil ausgebildet ist und daher
keine unterschiedlichen Losbrechkräfte vorhanden sind.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 im we
sentlichen dadurch, daß die gummielastische Wand 10 einerseits zusammen mit
dem unelastischen Rollbalg 6 auf der zylindrischen Aufnahme 3 der Abschluß
platte 3 eingespannt ist, während die Abschlußplatte 3 fest mit einem zylindri
schen Ansatz 9 versehen ist, der an seinem oberen Ende eine Befestigungsfläche
11 für die zweite Einspannstelle der gummielastischen Wand 10 aufweist. Der
Speicherraum 4 wird einerseits vom zylindrischen Ansatz 9 und andererseits von
der Innenfläche der gummielastischen Wand 10 begrenzt. Bei dieser Ausführung
ist die Dämpfventileinrichtung 5 für die Zug- und Druckdämpfung direkt in der
Abschlußplatte 3 eingebaut und bildet mit dieser eine Baueinheit.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführung weist einen zylindrischen Ansatz 9 auf,
dessen Hohlraum 12 mit Dämpfmedium und Gas gefüllt ist, wobei beispielsweise
das Dämpfmedium von der Gasfüllung durch einen Trennkolben 13 oder durch
eine gummielastische Membrane getrennt ist. Durch den Druck der Gasfüllung
kann die gewünschte Federkraft des Aggregats eingestellt werden. Auch bei die
ser Konstruktion bildet der mit Dämpfmedium gefüllte Teilraum des Hohlraums
12 den Speicherraum 4, der über die in der Abschlußplatte 3 angeordnete und in
der Zug- und Druckrichtung wirkende Dämpfventileinrichtung 5 mit dem Arbeits
raum 1 hydraulisch verbunden ist.
Claims (11)
1. Federungs- und Dämpfungsaggregat insbesondere für Kraftfahrzeuge, wel
ches zwischen einer Achse oder einem Radführungsteil und einem Fahrzeug
aufbau angeordnet ist und einen mit Dämpfmedium gefüllten volumenverän
derlichen Arbeitsraum und einen zumindest teilweise von einer gummielasti
schen Trennwand begrenzten Speicherraum aufweist, während zur Dämp
fung der Relativbewegung zwischen Fahrzeugrad und Fahrzeugaufbau die da
durch entstehende Volumenänderung im Arbeitsraum mittels einer Dämpf
ventileinrichtung gedämpft ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum
(1) stirnseitig durch zwei im Abstand zueinander angeordnete starre Bauteile
und seitlich durch einen unelastischen Rollbalg (6) begrenzt ist und im Innern
des Arbeitsraums (1) lediglich eine Füllung mit Dämpfmedium angeordnet ist,
während sich in dem starren Bauteil zwischen dem Arbeitsraum (1) und dem
Speicherraum (4) die Dämpfventileinrichtung (5) befindet.
2. Federungs- und Dämpfungsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die starren Bauteile von einer Bodenplatte (2) und einer Abschluß
platte (3) gebildet sind, wobei vorzugsweise die Bodenplatte (2) auf der Fahr
zeugachse oder einem Radführungsteil und die Abschlußplatte (3) oder ein
fest damit verbundener Ansatz (9) vorzugsweise mit dem Fahrzeugaufbau
verbunden ist.
3. Federungs- und Dämpfungsaggregat nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (2) und die Abschlußplatte (3) je eine
zylindrische Aufnahme (7, 8) zur Verbindung mit dem unelastischen Rollbalg
(6). aufweist.
4. Federungs- und Dämpfungsaggregat nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die zwischen dem Arbeitsraum (1) und dem Speicher
raum (4) angeordnete Dämpfventileinrichtung (5) mit der Abschlußplatte (3)
eine Baueinheit bildet.
5. Federungs- und Dämpfungsaggregat nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Speicherraum (4) zumindest teilweise nach außen
durch eine gummielastische Wand (10) begrenzt ist.
6. Federungs- und Dämpfungsaggregat nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die gummielastische Wand (10) eine Rückstellkraft auf
weist, die der vom Kraftfahrzeug auf das Aggregat einwirkenden Abstützkraft
entgegengerichtet ist.
7. Federungs- und Dämpfungsaggregat nach einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß in der zylindrischen Aufnahme (8) der Ab
schlußplatte (3) der unelastische Rollbalg (6), die Dämpfventileinrichtung (5)
und die gummielastische Wand (10) befestigt ist.
8. Federungs- und Dämpfungsaggregat nach einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatte (3) mit einem dem Ar
beitsraum (1) abgekehrten zylindrischen Ansatz (9) versehen ist, welcher an
seinem oberen Ende eine Befestigungsfläche (11) für die gummielastische
Wand (10) aufweist.
9. Federungs- und Dämpfungsaggregat nach einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Ansatz (S) oder ein ande
rer Ansatz einen Hohlraum (12) mit einer Gas- und Flüssigkeitsfüllung auf
weist und dieser Hohlraum (12) über die Dämpfventileinrichtung (5) mit dem
Arbeitsraum (1) verbunden ist.
10. Federungs- und Dämpfungsaggregat nach einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die im Hohlraum (12) befindliche Gasfül
lung den Federraum (14) bildet, welcher durch einen Trennkolben (13) oder
eine elastische Trennwand auf die Flüssigkeitsfüllung im Speicherraum (4)
wirkt.
11. Federungs- und Dämpfungsaggregat nach einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß zur Niveauregulierung eine mit einem äu
ßeren Druckerzeuger oder mit einer integrierten Pumpe verbundene Leitung in
den Speicherraum (4) oder in eine separate Kammer mündet, die mit dem Fe
derraum über einen Trennkolben oder eine elastische Trennwand in Wirkver
bindung steht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997115580 DE19715580A1 (de) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Federungs- und Dämpfungsaggregat |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997115580 DE19715580A1 (de) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Federungs- und Dämpfungsaggregat |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19715580A1 true DE19715580A1 (de) | 1998-11-05 |
Family
ID=7826494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997115580 Ceased DE19715580A1 (de) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Federungs- und Dämpfungsaggregat |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19715580A1 (de) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ZF SACHS AG, 97424 SCHWEINFURT, DE |
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8131 | Rejection |