DE19907656A1

DE19907656A1 - Befestigung eines Luftfeder-Rollbalges an einem Stützteil

Info

Publication number: DE19907656A1
Application number: DE1999107656
Authority: DE
Inventors: Adrian Joseph; Ulrich Sonnak
Original assignee: Phoenix AG; Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Vibracoustic SE and Co KG
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2000-08-24
Also published as: EP1031756B1; EP1031756A3; EP1031756A2; DE50013207D1

Abstract

Befestigung eines Luftfeder-Rollbalges (5) an einem Stützteil (2), mit einem Befestigungsmittel (Klemmring 9), das einen radial nach innen oder außen eingerollten Endbereich (4) des Rollbalges (5) an einer Umfangsfläche des Stützteiles (2) fixiert. An dem Stützteil (2) ist ein Stützelement (zweiter Klemmring 14) befestigt, das im Umgebungsbereich des Befestigungsmittels (Klemmring 9) einen Wandbereich (Umfangsbereich 15) des Rollbalges (5) axial entgegen der durch den normalen Innendruck des Rollbalges (5) bewirkten Zugkraft stützt und dadurch bei axialen Bewegungen des Stützteiles (2) bei nicht wirkendem oder wesentlich abgesenktem Innendruck im Innenraum (10) der Luftfeder die Bildung einer unerwünschten Falte im Rollbalg (5) im Umgebungsbereich des Befestigungsmittels (Klemmring 9) verhindert.

Description

Die Erfindung betrifft die Befestigung eines Luftfeder-Rollbalges an einem Stützteil, mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Eine derartige Befestigung eines Luftfeder-Rollbalges ist in der DE 196 07 804 C1 vorgesehen, bei der die an einer Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs verwendete Luftfeder einen Rollbalg aufweist, der an seinen Enden über jeweils einen Klemm ring an einem zugeordneten Stützteil befestigt ist. Wirkt im Innenraum der Luftfeder kein Innendruck oder ist dieser wesentlich gegenüber den Normaldrücken im Fahr betrieb herabgesetzt, beispielsweise wenn ein mit der Luftfeder ausgerüstetes Fahr zeug im Werkstattbetrieb an einen anderen Ort gefahren wird, können die dabei auf tretenden Ein- und Ausfederungsbewegungen der Luftfeder eine unerwünschte Falte im Rollbalg insbesondere im Bereich eines Klemmringes bilden, wodurch der Rollbalg beschädigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigung eines Luftfeder-Roll balges mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, die bei nicht wirkendem oder wesentlich herabgesetztem Innendruck im Innenraum der Luftfeder bei auftretenden Ein- und Ausfederungsbewegungen der Luftfeder die Bildung einer unerwünschten Falte im Rollbalg insbesondere im Bereich des Befe stigungsmittels verhindert.

Diese Aufgabe ist durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Das neben dem Befestigungsmittel zur Fixierung eines Endbereiches des Rollbal ges an dem Stützteil zusätzlich verwendete Stützelement gibt einem Bereich des Rollbalges im Umgebungsbereich des Befestigungsmittels einen solchen Halt, daß sich bei nicht mehr wirkendem oder wesentlich herabgesetztem Innendruck in der Luftfeder bei Ein- und Ausfederungsbewegungen der Luftfeder beispielsweise im Werkstattbetrieb in dem Rollbalg keine unerwünschte Falte insbesondere im Umge bungsbereich des Befestigungsmittels bildet. Im Normalbetrieb bewirkt der Innen druck in der Luftfeder ausschließlich Zugkräfte im Rollbalg. Bei nicht wirkendem oder wesentlich herabgesetztem Innendruck können jedoch die Ein- und Ausfede rungsbewegungen der Luftfeder im radial inneren bzw. äußeren Wandbereich des Rollbalges Druckkräfte insbesondere im Umgebungsbereich des Befestigungsmit tels bewirken. Diese in axialer Richtung des Rollbalges wirkenden Druckkräfte kön nen sich sofort oder nach einer kleinen elastischen Verformung eines Bereiches des Rollbalges an dem Stützelement abstützen, wodurch die Bildung einer unerwünsch ten Falte im Rollbalg verhindert ist. Im drucklosen bzw. weitgehend drucklosen Betrieb der Luftfeder kann beispielsweise ein damit ausgerüstetes Fahrzeug bei der Reparatur, Montage oder beim Rangieren Fahrbewegungen ausführen, bei denen Ein- und Ausfederungsbewegungen der Luftfeder den Rollbalg nicht beschädigen, wodurch ein Ausfall der Luftfeder vermieden ist und sich die Garantiekosten für die Luftfeder vermindern.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit nicht montiertem Stützelement,

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Schnittansicht mit einer unerwünschten Falte im Rollbalg,

Fig. 3 eine Fig. 1 entsprechende Schnittansicht, mit nach einer Druckbeauf schlagung im Bereich einer unerwünschten Falte aneinandergepreßten Rollbalgwandungen,

Fig. 4 die in Fig. 1 dargestellte Luftfeder mit montiertem Stützelement,

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel in einer Fig. 4 entsprechenden Ansicht mit einem anderen Stützelement und

Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel in einer den Fig. 3 und 4 entspre chenden Ansicht, mit einem durch eine Kleberschicht gebildeten Stütz element.

Die in Fig. 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt ohne ein Stützelement vereinfacht dargestellte Luftfeder ist beispielsweise zwischen einem Radführungselement und dem Aufbau eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Luftfeder weist ein oberes topfförmiges Abstützteil 1 und ein unteres topfförmiges Abstützteil 2 auf. An dem jeweils offenen Stirnbereich der topfförmigen Abstützteile 1 und 2 ist jeweils ein Endbereich 3, 4 eines um 180° eingerollten Rollbalges 5 befe stigt. Der Boden des Abstützteiles 1 ist mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs ver bunden und der Boden des Abstützteiles 2 ist an einem Radführungselement oder Radträger befestigt. Die Stirnbereiche der Abstützteile 1 und 2 weisen einen radial verjüngten Absatz auf, in dem eine radiale Nut 6, 7 gebildet ist, in die jeweils ein zu geordneter Endbereich 3, 4 des Rollbalges 5 von einem Klemmring 8 bzw. 9 bela stet ist. Der äußere Endbereich 3 umgreift an seinem in der Figur oberen Ende den Klemmring 8 etwas und ist dadurch bei den im Innenraum 10 der Luftfeder wirken den Innendrücken zuverlässig in der Nut 6 festgehalten. Der radial innere Endbe reich 4 des Rollbalges 5 ist an seinem in der Figur oberen Ende um 180° um den Klemmring 9 umgestülpt und zwischen dem Klemmring 9 und dem Boden 11 der radialen Nut 7 eingeklemmt.

Wie in Fig. 2 dargestellt, können bei im Innenraum 10 nicht wirkendem oder wesentlich herabgesetztem Innendruck axiale Bewegungen der Luftfeder, beispielsweise im Werkstattbetrieb, Druckkräfte im Umgebungsbereich des Klemmringes 9 hervorrufen, die zu einer unerwünschten Falte 12 im Rollbalg 5 führen.

Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, können nach einer Druckbelastung des Innenraumes 10 die Rollbalgwandungen im Bereich der unerwünschten Falte 13 aneinanderge preßt werden, wodurch die Falte 13 beispielsweise einen in der Figur nach oben abnehmenden radialen Abstand zur Mittelachse der Luftfeder aufweist. Für ein axiales Verstellen der Luftfeder weist der Rollbalg 5 nun eine geringere Wandfläche auf. Nach einem an sich zulässigen axialen Ausfederungsweg der Luftfeder kann es nun vorkommen, daß der Rollbalg 5 im Bereich der Rollbalgkrümmung 28 in eine gestreckte Lage gelangt. Federt die Luftfeder weiter aus, werden die im Bereich der unerwünschten Falte 13 aneinander anliegenden Rollbalgwandungen bei einer ent sprechenden Zugbelastung auseinandergezogen, wodurch der Rollbalg 5 beschä digt werden kann.

Um die unerwünschten Falten 12, 13 in den Fig. 2 und 3 zu vermeiden, ist bei dem in Fig. 4 vollständig dargestellten ersten Ausführungsbeispiel im Umgebungs bereich des Klemmringes 9 ein zusätzliches Stützelement vorgesehen, das durch einen zweiten Klemmring 14 gebildet ist. Der zweite Klemmring 14 klemmt einen zylindrischen Umfangsbereich 15 des Rollbalges 5 radial zwischen sich und dem Klemmring 9 ein und stützt dadurch den Rollbalg 5 gegenüber axialen Druckkräften, die bei im Innenraum 10 nicht wirkendem oder wesentlich herabgesetztem Innen druck bei Ein- oder Ausfederungsbewegungen der Luftfeder im Rollbalg 5 wirken. Auf diese Weise ist die Bildung einer unerwünschten Falte insbesondere im Umgeb ungsbereich des Klemmringes 9 vermieden.

Das zweite, in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist ähnlich wie das erste Ausführungsbeispiel gebildet. Zur Vermeidung einer wiederholten Beschreibung sind zwischen den beiden Ausführungsbeispielen vergleichbare Bauteile mit einer gleichen Bezugszahl versehen. Bei dieser Ausführung ist das Stützelement durch eine Buchse 16 gebildet, die mit einem zylindrischen Bereich 17 die Innenöffnung 18 im offenen Randbereich des Abstützteiles 2 durchsetzt und mit einem in der Figur unteren Stirnbereich 19 axial hintergreift. Der Stirnbereich 19 kann beispielsweise durch eine plastische Verformung gebildet sein. Ebenso kann der Stirnbereich 19 radial elastisch ausgebildet sein, wodurch sich die Buchse 16 axial in die Innenöff nung 18 rastend einklipsen läßt. Ebenso sind auch andere Verfahren zum Verbin den der Buchse 16 mit dem Abstützteil 2 möglich. Die Buchse 16 weist an seinem aus dem Abstützteil 2 hervorstehenden Stirnbereich einen radial nach außen vorste henden Kragen 20 auf, der eine axiale Stützfläche 21 bildet, an der sich ein Wand bereich 22 des inneren Endbereiches des Rollbalges 5 sofort oder nach einer klei nen elastischen Verformung des Rollbalges 5 axial abstützen kann, wenn bei Ein- oder Ausfederungsbewegungen der Luftfeder bei nicht wirkendem oder wesentlich herabgesetztem Innendruck im Innenraum 10 der Luftfeder, beispielsweise im Werk stattbetrieb, der Wandbereich 22 mit einer axial in das Innere des Rollbalges 5 ge richteten Druckkraft belastet ist. Wie der Figur weiterhin zu entnehmen ist, umgreift der radial vorstehende Kragen 20 mit seinem äußeren Randbereich 23 den Wand bereich 22 des Rollbalges 5 und stützt diesen auch radial, wodurch die Bildung einer unerwünschten Falte im Rollbalg 5 insbesondere im Umgebungsbereich des Klemmringes 9 vermieden ist.

Das in Fig. 6 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel ist ähnlich wie die beiden vor hergehenden Ausführungsbeispiele gebildet. Zur Vermeidung einer wiederholten Beschreibung sind zwischen den Ausführungsbeispielen vergleichbare Teile mit einer gleichen Bezugszahl versehen. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist der an den Klemmring 9 angrenzende Wandbereich 24 und der von außen an dem Klemm ring 9 anliegende Bereich 25 des Rollbalges 5 über eine Kleberschicht 26 mit einem zylindrischen Umfangsbereich 27 des Abstützteiles 2 bzw. mit der Außenseite 30 des Klemmringes 9 verklebt. Wirkt beispielsweise im Werkstattbetrieb im Innenraum 10 der Luftfeder kein Innendruck bzw. ist dieser wesentlich herabgesetzt, so bildet sich bei axialen Ein- oder Ausfederungsbewegungen der Luftfeder, die Druckkräfte im Wandbereich 24 bzw. im Bereich 25 des Rollbalges 45 bewirken, keine uner wünschte Falte im Rollbalg 5, wodurch dieser nicht beschädigt wird. Bei den Ein- und Ausfederungsbewegungen der Luftfeder stützt sich die beispielsweise zylindri sche Innenwand des Rollbalges an einer Gegenumfangsfläche 29 des Stützteiles 2 ab, wobei die Rollbalgkrümmung 28 lediglich die durch unterbrochene Umrißlinien dargestellte Lage erreicht, in der die Klebeverbindungen jeweils zwischen dem Wandbereich 24 sowie dem Bereich 25 und dem Umfangsbereich 27 erhalten bleiben.

Bei den drei Ausführungsbeispielen wurden Stützelemente verwendet, die jeweils im Bereich des radial inneren Befestigungselements einen Wandbereich des Rollbal ges axial und eventuell zusätzlich bereichsweise radial stützen. Ebenso kann das Stützelement einen Wandbereich im Bereich des radial äußeren Befestigungsele ments stützen und dadurch die Bildung einer Falte im Rollbalg in diesem radial äußeren Bereich der Luftfeder verhindern. Der Endbereich des Rollbalges ist auch ohne Verwendung eines Klemmringes an dem betreffenden Stützteil zu befestigen. Das Stützelement kann unterschiedlich geformt sein und in einer von den Ausfüh rungsbeispielen abweichenden Weise den bei abgefallenem Innendruck und ent sprechenden Luftfederbewegungen druckbelasteten Wandbereich axial und eventuell radial stützen. Bei den Ausführungsbeispielen ist die Luftfeder vereinfacht durch zwei Stützteile und einen dazwischen angeordneten Rollbalg bzw. zusätzlich durch seine Befestigungsmittel bzw. Stützelemente dargestellt. Ebenso können die Stützteile auch durch andere feste oder nachgiebige Teile gebildet sein. Es ist auch möglich, daß ein Randbereich des Faltenbalges direkt an einem Bauteil, beispiels weise einer Fahrzeugwand befestigt ist. Bei Verwendung wenigstens eines Abstütz teiles kann dieses von einem Dämpfer durchsetzt sein, der beispielsweise im Be reich einer Durchtrittsöffnung oder seiner Kolbenstange so ausgebildet ist, daß der Innenraum der Luftfeder nach außen abgedichtet bleibt. Die Luftfeder kann beliebig, beispielsweise an der Vorderachse oder an der Hinterachse eines Kraftfahrzeugs oder eines anderen Fahrzeugs verwendet sein. Ebenso ist es möglich, daß der Roll balg über weitere Stützelemente radial von innen und/oder von außen gestützt ist.

Claims

1. Befestigung eines Luftfeder-Rollbalges an einem Stützteil, mit einem Befestigungsmittel, das einen radial nach innen oder außen eingerollten Endbereich des Rollbalges an einer Umfangsfläche des Stützteiles fixiert, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Stützteil (2) ein Stützelement (zweiter Klemmring 14, Buchse 16, Kleberschicht 26) befestigt ist, das im Umgebungs bereich des Befestigungsmittels (Klemmring 9) den Endbereich des Rollbalges (5) axial entgegen der durch den normalen Innendruck des Rollbalges (5) bewirkten Zugkraft stützt und dadurch bei axialen Bewegungen des Stützteiles (2) bei nicht wirkendem oder wesentlich abgesenktem Innendruck im Innen raum (10) der Luftfeder eine unerwünschte Faltenbildung im Umgebungs bereich des Befestigungsmittels (Klemmring 9) verhindert.

2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befesti gungsmittel ein Klemmring (9) und die Stützhilfe ein zweiter Klemmring (14) sind, zwischen denen ein zylindrischer Umfangsbereich (15) des Rollbalges (5) radial eingeklemmt ist.

3. Befestigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endbereich (4) des Rollbalges (5) entgegengesetzt zur Rollbalgkrümmung (28) axial nach außen umgestülpt und von einem Klemmring (9) radial gegen einen zylindrischen Bereich (Boden 11) des Stützteiles (2) belastet ist.

4. Befestigung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Bereich durch den Boden (11) einer radialen Nut (7) im Stützteil (2) gebildet ist.

5. Befestigung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, mit einem rohr- oder topf förmigen Stützteil und an einem axialen Randbereich des Stützteiles befestig tem Rollbalg, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement eine an einem Stirnbereich des Stützteiles (2) befestigte Buchse (16) ist, die mit einem radial nach außen oder nach innen vorstehenden Kragen (20) eine axiale Stützflä che (21) bildet, an der sich ein Wandbereich (22) eines Endbereiches des Rollbalges (5) sofort oder nach einer kleinen elastischen Verformung des Roll balges 5 axial abstützen kann, wenn bei axialen Bewegungen des Stützteiles (2) bei nicht wirkendem oder wesentlich herabgesetztem Innendruck im Innen raum (10) der Luftfeder der Wandbereich (22) mit einer axial in den Innenraum (10) des Rollbalges (5) gerichteten Druckkraft belastet ist.

6. Befestigung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der radial vorste hende Kragen (20) an seinem radial vorstehenden Randbereich (23) den Wandbereich (22) des Rollbalges (5) umgreift und dadurch bereichsweise radial stützt.

7. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umfangsfläche (Wandbereich 24, Bereich 25) des Rollbalges (5) im Um gebungsbereich des Befestigungsmittels (Klemmring 9) mit einem Umfangsbe reich (27) des Stützteiles (2) verklebt ist.