DE19915958A1

DE19915958A1 - Wheel suspension for vehicle, with outer guide shortened so that with wheel fully sprung, sector of roll bellows is not taken outside

Info

Publication number: DE19915958A1
Application number: DE1999115958
Authority: DE
Inventors: Walter Schmidt; Friedrich Killian
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2000-10-12
Anticipated expiration: 2019-04-10
Also published as: DE19915958B4

Abstract

The wheel suspension has an outer guide (18) which is shortened in length so that with the wheel fully sprung, a sector (24b) of the roll bellows (24) is not taken outside, and the roll bellows in this sector are designed to be more capable of withstanding internal air pressure. The roll bellows may be reinforced in this sector by multilaminar cloth.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a wheel suspension for motor vehicles, according to the Preamble of claim 1.

Eine derartige Radaufhängung zeigt beispielsweise die DE 195 08 980 C1 mit einem Luftfederbein, welches aus einem hydraulischen Teleskopstoßdämpfer und einem um diesen herum montierten Rollbalg als Luftfeder zeigt. Gemäß Fig. 1 der genannten Schrift ist um den Rollbalg eine Außenführung angeordnet, die den Rollbalg gegen Deformation radial nach außen abstützt. Für die bei Federbewegungen vertikal oszillierende Außenführung ist innerhalb der Radführung ein entsprechender Freiraum sicherzustellen. Die Fig. 5 der gleichen Schrift zeigt dagegen ein Luftfederbein mit einem Rollbalg ohne Außenführung. Es versteht sich, daß bei einer derartigen Konstruktion der Rollbalg durch Gewebeverstärkungen so verstärkt sein muß, daß er den auftretenden Betriebsdrücken der Luftfeder ohne unkontrollierte Deformation radial nach außen standhält. Eine derart robuste Konstruktion eines Rollbalges verursacht aber ein relativ zähes Abrollen des Rollbalges auf der Innenführung mit entsprechenden Auswirkungen auf das Ansprechverhalten der Federung.Such a wheel suspension is shown, for example, in DE 195 08 980 C1 with an air suspension strut which, as an air spring, shows a hydraulic telescopic shock absorber and a bellows mounted around it. According to FIG. 1 of the cited document, an external guide is arranged around the bellows, which supports the bellows radially outwards against deformation. A corresponding clearance must be ensured within the wheel guide for the outer guide that oscillates vertically during spring movements. In contrast, Fig. 5 of that document shows an air spring having a rolling bellows leg without external guide. It is understood that in such a construction the rolling bellows must be reinforced by fabric reinforcements so that it can withstand the operating pressures of the air spring occurring radially outward without uncontrolled deformation. Such a robust construction of a rolling bellows, however, causes a relatively tough rolling of the rolling bellows on the inner guide with a corresponding effect on the response behavior of the suspension.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von der gattungsgemäßen Radaufhängung eine Konstruktion vorzuschlagen, die trotz gutem Ansprechverhalten der Federung einen geringeren Freiraum für die Außenführung des Rollbalges erfordert.The object of the invention is based on the generic Wheel suspension propose a construction that despite good Response behavior of the suspension has less freedom for the External guidance of the roller bellows is required.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar. This object is achieved with the characterizing features of claim 1 solved. Advantageous developments of the invention can be found in the further claims.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Außenführung des Rollbalges derart zu verkürzen, daß bei vollausgefedertem Rad ein Abschnitt des Rollbalges freiliegt und dementsprechend nicht mehr geführt ist und den Rollbalg in diesem Abschnitt widerstandsfähiger auszubilden. Eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen den Luftinnendruck kann beispielsweise durch Materialverdickung sowie durch zusätzliche Gewebeeinlagen in den Rollbalg erfolgen.According to the invention, the outer guidance of the rolling bellows is proposed Shorten such that a section of the Rollbalges is exposed and is therefore no longer out and the Make the bellows more resistant in this section. A higher one Resistance to the air pressure can, for example, by Material thickening as well as through additional fabric inlays in the rolling bellows respectively.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein weiches Anfedern der Radaufhängung insbesondere in der sogenannten Komfortlage relevant ist. Die Komfortlage entspricht etwa der Konstruktionslage der Radaufhängung mit in Plus- und Minus-Federwegrichtung einem Bruchteil des gesamten Federweges. In diesem Abschnitt soll die Außenführung wirksam sein und der Rollbalg hinsichtlich Materialstärke und Verformbarkeit so ausgeführt sein, daß ein komfortables Federn gegeben ist. Treten über diesen Bereich hinausgehende Ausfederwege auf, so ist zwar im Bereich der Rollfalte ein verformungsunwilligeres Material wirksam, jedoch ist in diesem Bereich das Anfederverhalten nicht mehr spürbar. Beim Einfedern des Rades taucht die Außenführung aufgrund ihrer Verkürzung nicht mehr so weit in die Radaufhängung ein, wodurch der erforderliche Freiraum verringert ist.The invention is based on the finding that a soft springing of the Suspension is particularly relevant in the so-called comfort position. The comfort position corresponds approximately to the construction position of the wheel suspension with a fraction of the total in the plus and minus travel direction Travel. In this section the external guidance should be effective and the rolling bellows in terms of material thickness and deformability be that a comfortable feathering is given. Kick over this area additional deflection paths, there is a roll fold in the area Material less resistant to deformation is effective, but in this area it is Spring behavior no longer noticeable. When the wheel is deflected, it dives Due to its shortening, the external tour is no longer so far Suspension, which reduces the required clearance.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt inAn embodiment of the invention is below with others Details explained in more detail. The schematic drawing shows in

Fig. 1 abschnittsweise einen Längsschnitt durch ein Teleskopfederbein einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge mit einem Rollbalg als Luftfeder in der Konstruktionslage K und Fig. 1 in sections a longitudinal section through a telescopic strut of a wheel suspension for motor vehicles with a bellows as an air spring in the construction position K and

Fig. 2 den gleichen Längsschnitt in der vollausgefederten Stellung des Teleskopfederbeines. Fig. 2 shows the same longitudinal section in the fully extended position of the telescopic strut.

Gemäß Fig. 1 weist ein hydraulisches Teleskop-Federbein 10 einen Stoßdämpfer 12 auf, dessen Dämpferzylinder 14 mit einem nicht dargestellten Lenker einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges und dessen Kolbenstange 16 andernends mit einem nicht dargestellten Radhaus bzw. einem Aufbauteil verbunden ist.According to Fig. 1 10 comprises a hydraulic telescopic shock absorber to a shock absorber 12, the damper cylinder 14 is the other end connected to an unillustrated arm of a wheel suspension of a motor vehicle and the piston rod 16 with an unillustrated wheel and a body section.

An dem Radhaus ist ferner ein tassenförmiges Führungsteil (oberer Abschnitt nicht ersichtlich) mit einer rohrförmigen Außenführung 18 befestigt. A cup-shaped guide part (upper section not visible) with a tubular outer guide 18 is also attached to the wheel house.

Eine der Außenführung 18 gegenüberliegende ebenfalls rohrförmige Innenführung 20 kleineren Durchmessers ist an dem Dämpferrohr 14 angeschweißt.A likewise tubular inner guide 20 of smaller diameter opposite the outer guide 18 is welded to the damper tube 14 .

Zwischen der Außenführung 18 und der Innenführung 20 ist ein aus gewebeelastischem Material gefertigter Rollbalg 24 angeordnet, der an der Innenführung 20 mittels eines Spannringes 22 und in nicht dargestellter Weise an dem tassenförmigen Führungsteil bzw. an der Außenführung 18 gasdicht befestigt ist. Der Rollbalg 24 schließt in bekannter Weise eine unter einem bestimmten Betriebsdruck stehende Kammer 26 ein, die Bestandteil einer Luftfederung des Kraftfahrzeuges ist.Between the outer guide 18 and the inner guide 20 , a bellows 24 made of fabric-elastic material is arranged, which is attached gas-tight to the inner guide 20 by means of a clamping ring 22 and in a manner not shown on the cup-shaped guide part or on the outer guide 18 . The bellows 24 includes, in a known manner, a chamber 26 which is at a certain operating pressure and which is part of an air suspension of the motor vehicle.

Beim Ein- und Ausfedern des Rades des Kraftfahrzeuges (Federweg s in Plus- oder Minusrichtung) aus der Konstruktionslage K heraus wandert die Rollfalte des Rollbalges 24 an den zylindrischen Wänden der Innenführung 20 und der Außenführung 18 entsprechend auf und ab.When the wheel of the motor vehicle bounces and rebounds (travel s in positive or negative direction) out of the structural position K, the rolling fold of the bellows 24 moves up and down on the cylindrical walls of the inner guide 20 and the outer guide 18 accordingly.

Der Rollbalg 24 ist dabei mit unterschiedlichem Widerstandsmoment ausgebildet, nämlich mit dem oberen verformungsweicheren Abschnitt 24a (nicht schraffiert) und dem unteren, materialstärkeren und mit einer zusätzlichen Gewebeeinlage (nicht dargestellt) versehenen Abschnitt 24b. Die beiden Abschnitte 24a, 24b können durch entsprechende Fertigung gleitend (ohne Festigkeitssprung) ineinander übergehen.The bellows 24 is designed with a different section modulus, namely with the upper deformation-less section 24 a (not hatched) and the lower section 24 b, which is thicker in material and provided with an additional fabric insert (not shown). The two sections 24 a, 24 b can pass smoothly (without a sudden change in strength) into one another by appropriate production.

Zudem ist die Außenführung 18 für den Rollbalg 24 hinsichtlich ihrer Länge I so verkürzt, daß bei voll ausgefedertem Rad (vgl. gezeichnete Stellung in Fig. 2) der Abschnitt 24b der Rollbalges 24 freiliegt, aufgrund der verstärkten Ausführung aber nicht ausbeulen kann.In addition, the outer guide 18 for the bellows 24 is shortened with respect to its length I so that when the wheel is fully extended (see the position shown in FIG. 2), the section 24 b of the bellows 24 is exposed, but cannot bulge out due to the reinforced design.

Die Verkürzung der Außenführung 18 gegenüber herkömmlicher Außenführungen, die den Rollbalg 24 auch bei vollausgefedertem Rad vollständig radial abstützen würden, beträgt bevorzugt ca. ein Drittel des negativen Ausfederweges aus der Konstruktionslage K bzw. der resultierenden Oszillationsbewegung der Innenführung 20, sofern Federweg des Rades und Oszillationsbewegung des Dämpferzylinders 14 nicht 1 : 1 sind.The shortening of the outer guide 18 compared to conventional outer guides, which would support the bellows 24 completely radially even when the wheel is fully sprung, is preferably approximately one third of the negative rebound travel from the structural position K or the resulting oscillating movement of the inner guide 20 , provided that the spring travel of the wheel and oscillating movement of the damper cylinder 14 are not 1: 1.

In jedem Fall soll aber die Außenführung 18 eine derartige Länge l aufweisen, daß sie den Rollbalg 24 bei Federbewegungen des Rades in dem Bereich überdeckt, der als Komfortbereich definiert bei moderater Fahrweise des Kraftfahrzeuges auf befestigten Straßen relevant ist. Wie die Fig. 1 zeigt, sollte dabei der verstärkte Abschnitt 24b ohne Verformungsarbeit an der Innenführung 20 anliegen, während die Rollfalte 24c als Teil des verformungsweicheren Abschnittes 24b den Relativbewegungen unterliegt.In any case, however, the outer guide 18 should have such a length l that it covers the bellows 24 during spring movements of the wheel in the area which is defined as the comfort area when the motor vehicle is driven moderately on paved roads. As shown in FIG. 1, the reinforced section 24 b should rest against the inner guide 20 without any deformation work, while the roller fold 24 c, as part of the section 24 b that is more deformable, is subject to the relative movements.

Claims

1.Wheel suspension for motor vehicles, with a bellows made of elastic material for air suspension, which is supported on the one hand on a body part of the motor vehicle and on the other hand rolls on a radially inner cylindrical inner guide with the formation of a roll fold, the inner guide at a defined in vertical wheel movements Travel s oscillating wheel suspension part arranged and a cylindrical outer guide also fixed to the body part is provided around the bellows, characterized in that the length (l) of the outer guide ( 18 ) is shortened in such a way that a section ( 24 b) of the bellows ( 24 ) is no longer guided outside and that the rolling bellows ( 24 ) in this section ( 24 b) is more resistant to the air pressure.

2. Wheel suspension according to claim 1, characterized in that the bellows ( 24 ) in the said section ( 24 b) is multi-layer fabric reinforced.

3. Suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the bellows ( 24 ) in said section ( 24 b) has a greater wall thickness.

4. Wheel suspension according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the shortening of the outer guide ( 18 ) measured about a third of the suspension travel s of the wheel or the resulting oscillating movement of the inner guide ( 20 ) from a structural position K of the wheel suspension is.

5. Wheel suspension according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the outer guide ( 18 ) covers the bellows ( 24 ) at least during spring movements of the wheel in the area which is defined as the comfort area relevant to moderate driving of the motor vehicle on paved roads is, and that in this area the roller fold ( 24 c) is part of the lower resistance section ( 24 a) of the bellows ( 24 ).