DE19915958B4 - Suspension for motor vehicles - Google Patents

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Abstract

Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, mit einem aus elastischem Material bestehenden Rollbalg (24) zur Luftfederung, der einerseits an einem Aufbauteil des Kraftfahrzeuges abgestützt ist und andererseits an einer radial innenliegenden zylindrischen Innenführung (20) unter Bildung einer Rollfalte abrollt, wobei die Innenführung (20) an einem bei vertikalen Radbewegungen um einen definierten Federweg (s) oszillierenden Radaufhängungsteil angeordnet und um den Rollbalg (24) eine ebenfalls am Aufbauteil festgelegte zylindrische Außenführung (18) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollbalg (24) einen verformungsweichen Abschnitt (24a) und einen gegen den Luftinnendruck widerstandsfähigen Abschnitt (24b) aufweist, und dass die Außenführung (18) derart in ihrer Länge (l) verkürzt ist, dass bei vollausgefedertem Rad der widerstandsfähigere Abschnitt (24b) des Rollbalgs (24) nicht mehr geführt ist.Wheel suspension for motor vehicles, with a rolling bellows (24) made of elastic material for air suspension, on the one hand is supported on a body part of the motor vehicle and on the other hand on a radially inner cylindrical inner guide (20) below Forming a rolled fold, wherein the inner guide (20) at one with vertical wheel movements to a defined travel (s) arranged oscillating suspension member and about the rolling bellows (24) also set on the body part cylindrical outer guide (18) is provided, characterized in that the rolling bellows (24) a deformation-soft section (24a) and one against the internal air pressure tough Section (24 b), and that the outer guide (18) in such a way Length (l) shortened is that with full-suspension wheel the more resistant section (24b) of the rolling bellows (24) is no longer guided.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a suspension for motor vehicles, according to the generic term 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 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 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 suspension shows, for example, the DE 195 08 980 C1 with an air spring strut, which consists of a hydraulic telescopic shock absorber and a rolling bellows mounted around it as an air spring. According to 1 the cited document is arranged around the rolling bellows an outer guide which supports the rolling bellows against deformation radially outward. For the vertically oscillating in spring movements outside guide is within the wheel a corresponding space to ensure. The 5 In contrast, an air spring strut with a rolling bellows without external guide shows the same type. 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 without uncontrolled deformation radially outward. However, such a robust construction of a rolling bellows causes a relatively tough rolling of the rolling bellows on the inner guide with corresponding effects on the response of the suspension.

Eine weitere Luftfeder zur federnden Abstützung von Fahrzeugbauteilen ist in der DE 196 07 804 C1 offenbart. Die Luftfeder weist einen Ein- oder Mehrfaltenbalg und einen Rollfaltenbalg auf. Die Bälge sind in Reihe angeordnet und bilden ein abgeschlossenes Luftfedervolumen. Der Ein- oder Mehrfaltenbalg ist mit seinem freien Ende in einer Einspannstelle an einem Fahrzeugbauteil dicht befestigt und ist mit seinem anderen Ende mit dem Rollfaltenbalg verbunden. Der Rollfaltenbalg ist zwischen einem äußeren Führungsteil und einem an dem anderen Fahrzeugbauteil angeordneten zylindrischen Abstützteil geführt, wobei im vollausgefederten Zustand der Rollfaltenbalg bereichsweise nicht mehr durch das äußere Führungsteil geführt ist. Die Einfederung des Rollfaltenbalges wird durch einen Anschlag begrenzt.Another air spring for resilient support of vehicle components is in the DE 196 07 804 C1 disclosed. The air spring has a single or multiple bellows and a roll bellows. The bellows are arranged in series and form a sealed air spring volume. The single or multi-bellows is tightly fastened with its free end in a clamping point on a vehicle component and is connected at its other end to the roll bellows. The Rollfaltenbalg is guided between an outer guide member and arranged on the other vehicle component cylindrical support member, wherein in the fully sprung state of the roll bellows is partially out of range by the outer guide member. The deflection of the roll bellows is limited by a stop.

Aus der EP 0 448 833 A1 ist eine Rollbalg-Luftfeder mit einem verstärkten Rollbalg bekannt. Die Rollbalg-Luftfeder weist einen aus elastomerem Werkstoff gebildeten Rollbalg auf, der mit eingebetteten Festigkeitsträgerlagern versehen ist. Beide Enden des Rollbalges sind jeweils an einer Armatur befestigt. Unter normalen Arbeitsbedingungen bildet der Rollbalg eine sich beim Ein- und Ausfedern ändernde Rollfalte. Um den technischen Aufwand bei der Herstellung und Montage der Luftfeder zu verringern und ihr Gewicht zu reduzieren, ist ein Endbereich des Rollbalges als erhöht verstärkter Balgwandabschnitt ausgebildet, der gegenüber dem Luftfederinnendruck und der Außenbelastung durch die Rollfalte formstabil ist. Der so geschaffene Rollbalg rollt mit seiner Rollfalte über den verstärkten Balgwandabschnitt, also über sich selbst, ab.From the EP 0 448 833 A1 is a rolling bellows air spring with a reinforced rolling bellows known. The rolling bellows air spring has a rolling bellows formed of elastomeric material, which is provided with embedded reinforcing member supports. Both ends of the bellows are each attached to a valve. Under normal working conditions, the rolling bellows form a rolling fold that changes during compression and rebounding. In order to reduce the technical complexity in the manufacture and assembly of the air spring and reduce its weight, an end portion of the rolling bellows is designed as an increased reinforced bellows wall portion which is dimensionally stable with respect to the air spring internal pressure and the external load through the roll fold. The rolling bellows thus created rolls off with its rolled fold over the reinforced bellows wall section, that is, over itself.

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.task The invention is based on the generic suspension a To propose construction, which despite good response of the Suspension requires less space for the outer guide of the rolling bellows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.These Task is according to the invention with the Characteristics of claim 1 solved. Advantageous developments 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, it is proposed the outside guide of the Shortening bellows so that when vollausgefedertem Rad a portion of the bellows is exposed and therefore not more led and to make the rolling bellows more resistant in this section. A higher one resistance against the internal air pressure, for example, by material thickening as well as additional Fabric inserts made in the rolling bellows.

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.Of the Invention is based on the finding that a soft springing the Arm especially relevant in the so-called comfort situation. The comfort situation corresponds approximately to the construction of the suspension with in plus and minus direction of travel a fraction of the total Spring travel. In this section, the outer guide should be effective and the Rolling bellows in terms of material thickness and deformability so be executed the existence comfortable springs is given. Step beyond this area Sprung suspension, so is in the area of the roll fold a deformation unwilling Material effective, but in this area is the Anfederverhalten no longer noticeable. When springing the wheel, the outer guide does not dip because of its shortening more so far in the suspension a, whereby the required space is reduced.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt inOne embodiment The invention is explained in more detail below with further details. The schematic drawing shows in

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

2 den gleichen Längsschnitt in der vollausgefederten Stellung des Teleskopfederbeines. 2 the same longitudinal section in the fully sprung position of Teleskopfederbeines.

Gemäß 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 1 has a hydraulic telescopic strut 10 a shock absorber 12 on whose damper cylinder 14 with a handlebar, not shown, of a wheel suspension of a motor vehicle and its piston rod 16 the other end is connected to a wheel house, not shown, or a body part.

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

Eine der Außenführung 18 gegenüberliegende ebenfalls rohrförmige Innenführung 20 kleineren Durchmessers ist an dem Dämpferrohr 14 angeschweißt.One of the outside guides 18 opposite also tubular inner guide 20 smaller diameter is on the damper tube 14 welded.

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 outside guide 18 and the inside guide 20 is a rolling bellows made of fabric-elastic material 24 arranged on the inner guide 20 by means of a clamping ring 22 and in a manner not shown on the cup-shaped guide member or on the outer guide 18 is attached gas-tight. The rolling bellows 24 closes in a known manner a standing under a certain operating pressure chamber 26 a, 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.During compression and rebound of the wheel of the motor vehicle (travel s in the plus or minus direction) out of the construction position K, the roll fold of the rolling bellows moves 24 on the cylindrical walls of the inner guide 20 and the outside guide 18 up and down 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 rolling bellows 24 is formed with different resistance moment, namely with the upper deformation softer section 24a (not hatched) and the lower, thicker and with an additional fabric insert (not shown) provided section 24b , The two sections 24a . 24b can merge into each other by corresponding production sliding (without strength jump).

Zudem ist die Außenführung 18 für den Rollbalg 24 hinsichtlich ihrer Länge l so verkürzt, daß bei voll ausgefedertem Rad (vgl. gezeichnete Stellung in 2) der Abschnitt 24b der Rollbalges 24 freiliegt, aufgrund der verstärkten Ausführung aber nicht ausbeulen kann.In addition, the outside guide 18 for the rolling bellows 24 in terms of their length l shortened so that when fully rebounded wheel (see position shown in FIG 2 ) the section 24b the rolling bellows 24 exposed, but can not bulge due to the increased execution.

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, the rolling bellows 24 Even with a fully sprung wheel would be fully supported radially, preferably about one third of the negative Ausfederweges from the design situation K and the resulting oscillatory motion of the inner guide 20 , provided spring travel of the wheel and oscillation movement of the damper cylinder 14 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 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, but the outdoor tour 18 have such a length l that they the rolling bellows 24 covered in spring movements of the wheel in the area that is relevant as a comfort range in moderate driving the motor vehicle on paved roads is relevant. As the 1 shows, should be the reinforced section 24b without deformation work on the inner guide 20 abut while the rolling fold 24c as part of the deformation softer section 24b subject to relative movements.

Claims (6)

Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, mit einem aus elastischem Material bestehenden Rollbalg (24) zur Luftfederung, der einerseits an einem Aufbauteil des Kraftfahrzeuges abgestützt ist und andererseits an einer radial innenliegenden zylindrischen Innenführung (20) unter Bildung einer Rollfalte abrollt, wobei die Innenführung (20) an einem bei vertikalen Radbewegungen um einen definierten Federweg (s) oszillierenden Radaufhängungsteil angeordnet und um den Rollbalg (24) eine ebenfalls am Aufbauteil festgelegte zylindrische Außenführung (18) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollbalg (24) einen verformungsweichen Abschnitt (24a) und einen gegen den Luftinnendruck widerstandsfähigen Abschnitt (24b) aufweist, und dass die Außenführung (18) derart in ihrer Länge (l) verkürzt ist, dass bei vollausgefedertem Rad der widerstandsfähigere Abschnitt (24b) des Rollbalgs (24) nicht mehr geführt ist.Wheel suspension for motor vehicles, comprising a rolling bellows made of elastic material ( 24 ) for air suspension, which is supported on the one hand on a body part of the motor vehicle and on the other hand on a radially inner cylindrical inner guide ( 20 ) rolls to form a rolled fold, wherein the inner guide ( 20 ) are arranged on a wheel suspension element which oscillates about a defined spring travel (s) during vertical wheel movements and about the rolling bellows (FIG. 24 ) a likewise fixed to the body part cylindrical outer guide ( 18 ), characterized in that the rolling bellows ( 24 ) a deformation-soft section ( 24a ) and an air-pressure-resistant section ( 24b ), and that the outer guide ( 18 ) is shortened in length (l) such that when the wheel is fully sprung, the more resistant section (1) 24b ) of the rolling bellows ( 24 ) is no longer performed. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abschnitte (24a, 24b) des Rollbalges (24) gleitend ineinander übergehen.Wheel suspension according to claim 1, characterized in that the two sections ( 24a . 24b ) of the bellows ( 24 ) glide into each other. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollbalg (24) in dem widerstandsfähigeren Abschnitt (24b) mehrlagig gewebeverstärkt ist.Wheel suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the rolling bellows ( 24 ) in the more resistant section ( 24b ) is multi-layer fabric reinforced. Radaufhängung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollbalg (24) in dem widerstandsfähigeren Abschnitt (24b) eine größere Wandstärke aufweist.Wheel suspension according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the rolling bellows ( 24 ) in the more resistant section ( 24b ) has a greater wall thickness. Radaufhängung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkürzung der Außenführung (18) ca. ein Drittel des Ausfederweges (s) des Rades bzw. der resultierenden Oszillationsbewegung der Innenführung (20) von einer Konstruktionslage (K) der Radaufhängung gemessen beträgt.Wheel suspension according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the shortening of the outer guide ( 18 ) about one third of the Ausfederweges (s) of the wheel or the resulting oscillation movement of the inner guide ( 20 ) is measured from a construction position (K) of the suspension. Radaufhängung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenführung (18) den Rollbalg (24) zumindest bei Federbewegungen des Rades in dem Bereich überdeckt, der als Komfortbereich definiert bei moderater Fahrweise des Kraftfahrzeuges auf befestigten Straßen relevant ist, und dass in diesem Bereich die Rollfalte (24c) Teil des widerstandsgeringeren Abschnittes (24a) des Rollbalges (24) ist.Wheel suspension according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the outer guide ( 18 ) the rolling bellows ( 24 ) at least when spring movements of the wheel in the area covered, which defines as comfort area at moderate driving style of the motor vehicle on paved roads is relevant, and that in this area the roll fold ( 24c ) Part of the less resistant section ( 24a ) of the bellows ( 24 ).
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