DE19959842A1

DE19959842A1 - Luftfeder mit einem Schwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE19959842A1
Application number: DE19959842A
Authority: DE
Inventors: Henri Medenblik; Thomas Frank; Thomas Eichenmueller; Matthias Raulf; Heinz-Joachim Gilsdorf; Reiner Luecke; Dieter Lutz; Wolfgang Kolb; Diethelm Bauch; Michael Keller; Reinhard Stahmer
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ContiTech Luftfedersysteme GmbH
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2000-06-15

Abstract

Luftfeder mit einem Schwingungsdämpfer, umfassend einen Rollbalg, der einen Federraum begrenzt, wobei der Rollbalg mit einem Ende mit einem Schwingungsdämpfer in Wirkverbindung steht, der ein Behälterrohr aufweist, das ein Anschlußlager an ein Fahrzeugfahrwerk aufweist und das Anschlußlager im Bereich der Mantelfläche des Behälterrohres angeordnet ist, wobei das Anschlußlager kreisringförmig ausgebildet ist und einen Dichtring aufweist, der den Federraum abdichtet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfeder mit einem Schwingungsdämpfer entspre chend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Die DE 197 55 549 A1 beschreibt eine Luftfeder mit einem Federträger in der Ausführung eines Schwingungsdämpfers. Häufig werden Luftfeder und Schwin gungsdämpfer als Einzelbaugruppen getrennt in einem Fahrzeug eingebaut. Für diese Bauweise gibt es einen wesentlichen Grund. Der Bauraum innerhalb des Fahrwerks ist derart knapp bemessen, daß eine ausreichend groß demissionierte Luftfeder nicht immer konzentrisch zum Schwingungsdämpfer eingebaut werden kann.

Um axiale Bauraumprobleme bei Schwingungsdämpfern zu beheben, sind einige Lösungen bekannt, bei denen die Anschlußorgane des Schwingungsdämpfers besonders ausgestaltet wurden. So beschreibt die DE 196 25 106 A1 einen Schwingungsdämpfer, bei dem mindestens zwei seitlich montierte Lager ausge führt wurde. Der axiale Bauraumgewinn entspricht der Bauhöhe eines Lagers.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Lösung für den begrenzten Bau raum einer Luftfeder mit einem Schwingungsdämpfer zu finden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Anschlußlager im Bereich der Mantelfläche des Behälterrohres angeordnet ist, wobei das Anschluß lager kreisringförmig ausgebildet ist und einen Dichtring aufweist, der den Feder raum abdichtet.

Zum einen wird vorteilhafterweise eine erhebliche axiale Bauraumeinsparung er reicht. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß ein übliches ela stisches Lagerelement neben seiner Isolierfunktion gegen Schwingungen auch eine Dichtfunktion für den Federraum übernimmt. Das Lagerelement ist so groß zügig bemessen, daß entsprechend große Dichtfläche bzw. Dichtspaltlängen vor handen sind, die für eine sichere Abdichtung des Federraums der Luftfeder sor gen.

In weiterer Ausgestaltung weist das Anschlußlager eine radiale Vorspannhülse auf, deren Vorspannkraft in Richtung des Behälterrohres wirksam ist. Damit wird erreicht, daß das Anschlußlager bzw. der Dichtring des Anschlußlagers nicht von seiner Eigenvorspannung zur Funktionserfüllung abhängig ist.

Zur Aufnahme von auf den Schwingungsdämpfer wirksamen Zugkräften weist die Vorspannhülse einen Boden auf, der eine axiale Vorspannfläche für das An schlußlager darstellt. Des weiteren weist das Anschlußlager eine Befestigungs scheibe auf, die den Dichtring axial zum Boden der Vorspannhülse vorspannt. Dadurch ist der Dichtring innerhalb der Vorspannhülse zwischen dem Boden und der Befestigungsscheibe allseitig geführt. Die genannten Bauteile bilden eine ei genständige Baueinheit.

Zur Kraftübertragung vom Behälterrohr zum Anschlußlager weist der Dichtring einen mit dem Behälterrohr in Wirkverbindung stehenden Tragring auf. Dabei wird der Tragring von dem Dichtring zumindest axial umgriffen.

Es ist vorgesehen, daß mindestens eines der den Dichtring vorspannenden Teile des Anschlußlagers mit dem Fahrwerk verbunden ist. Damit wird die Federkraft der Luftfeder vom Schwingungsdämpfer entkoppelt. Man kann das Behälterrohr dünnwandiger herstellen. Auch für das Lager kann ein kleiner Bauraum vorgese hen werden, da nur noch die Dämpfkräfte abgestützt werden müssen.

Bei einer Ausführungsform weist die Vorspannhülse eine über das Anschlußlager hinausgehende Ausdehnung mit einer Anbindung an das Fahrwerk auf. Die Vor spannhülse kann problemlos ziemlich dickwandig hergestellt werden, so daß ge nügend Bauraum z. B. für eine Schraubverbindung zum Fahrwerk besteht.

In weiterer Ausgestaltung der Luftfeder ist im Federraum ein Anschlagpuffer an geordnet, der sich relativ zum Behälterrohr des Schwingungsdämpfers bewegt, wobei die Luftfeder eine Prallfläche aufweist, die von der Vorspannhülse ortsfest zum Anschlußlager gehalten wird. Auch die auftretenden Druckkräfte des An schlagpuffers werden direkt am Fahrwerk abgestützt. Für diesen Zweck werden häufig Zylinderrohrendkappen eingesetzt, die die Prallfläche bilden, um die emp findliche Kolbenstangendichtung des Schwingungsdämpfers zu schützen. Dieser Aufwand entfällt vollständig.

Bei einer ausreichend großen Stückzahl der erfindungsgemäßen Luftfeder kann man vorsehen, daß die Prallfläche einteilig mit der Vorspannhülse ausgeführt ist. Um keinen Bauraum zu verschenken, wird die Prallfläche der Vorspannhülse von der Rückseite des Bodens gebildet.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 Luftfeder mit einem Schwingungsdämpfer mit winkelstarrem Anschluß lager,

Fig. 2 Luftfeder mit winkelelastischem Anschlußlager,

Fig. 3 Luftfeder mit Vorspannhülse, die eine Abrollkontur für den Rollbalg aufweist,

Fig. 4 Luftfeder mit einer Prallfläche für einen Anschlagpuffer.

Die Fig. 1 zeigt eine Luftfeder 1 in Verbindung mit einem Schwingungsdämp fer 3. Die Luftfeder 3 umfaßt einen Rollbalg 5, der dicht an einer Befestigungs platte 7 eingespannt ist. Die Befestigungsplatte dient als Anbindungselement der Luftfeder an einen Fahrzeugaufbau. An seinem anderen Ende ist der Rollbalg 5 auf einem starren Abrollrohr 9 gespannt, das ortsfest zum Schwingungsdämpfer angeordnet ist.

Konzentrisch zum Rollbalg ist der Schwingungsdämpfer mit seiner Kolbenstan ge 11 an der Befestigungsplatte 7 angeschlossen. Die Kolbenstange verfügt über ein Stiftgelenk 13, das eine kardanische Bewegung der Kolbenstange zur Befesti gungsplatte ermöglicht. Vom Schwingungsdämpfer 3 ist noch ein Behälter rohr 15 als Einzelteil dargestellt, das über ein Anschlußlager 17 mit einem nur schematisch dargestellten Fahrwerk 19 verbunden ist. Das Anschlußlager ist auf einer Mantelfläche 21 des Behälterrohres 15 ausgeführt. Dazu verfügt das An schlußorgan über einen Tragring 23, der beiderseits und außenseitig von einem Dichtring 25 umfaßt wird. Der Dichtring ist elastisch ausgeführt und ermöglicht eine Winkelbewegung des Behälterrohres.

Der Dichtring 25 wird radial von einer Vorspannhülse 27 in Richtung des Behäl terrohres 15 vorgespannt. Die Vorspannhülse verfügt über einen Boden 27a, der den Dichtring bei einer Aufwärtsbewegung des Behälterrohres abstützt. In Ge genrichtung dient eine Befestigungsscheibe 29 als Haltemittel für den Dichtring. Das Behälterrohr 15, die Vorspannhülse 27 mit dem Dichtring 25 und die Befe stigungsscheibe 29 bilden eine vormontierbare Baueinheit.

Zwischen der Vorspannhülse und dem Abrollrohr 9 ist ein gekröpftes Deck blech 31 ausgeführt, so daß ein Hauptfederraum 33, im wesentlichen von der Befestigungsplatte 7 und dem Rollbalg bestimmt, und einem Zusatzfederraum 35 zwischen dem Abrollrohr und der Vorspannhülse, abgeschlossen von dem Deck blech 31 vorliegen. Das Abrollrohr verfügt über Verbindungsöffnungen 37 zwi schen den Federräumen. Mit dem Zusatzfederraum soll eine möglichst großvo lumiger Federraum erreicht werden, der eine geringere Federrate zuläßt.

In dieser Ausführungsform ist das Anschlußlager 17 unmittelbar am Fahrwerk 19 angeordnet. Damit wird eine winkelstarre Anordnung des Schwingungsdämp fers 3 erreicht. Die Befestigungsscheibe 29 als Teil des Anschlußlagers ist direkt mit dem Fahrwerk verbunden, beispielsweise verschraubt. Dadurch werden alle Federungskräfte unmittelbar vom Fahrwerk abgestützt. Der Schwingungsdämpfer ist praktisch parallelgeschaltet und muß nur die Dämpfkräfte aufnehmen, so daß der Schwingungsdämpfer aufgrund der im Vergleich zum Stand der Technik re duzierten Belastung für niedrigere Belastungen ausgelegt werden kann.

Innerhalb des Federraums 33 ist an der Kolbenstange 11 ein Anschlagpuffer 41 befestigt, der ab einem bestimmten Einfederungszustand auf einer Prallfläche 43 zur Anlage kommt. Die Prallfläche 43 wird ebenfalls von der Vorspannhülse 27 abgestützt, so daß auch diese Belastung unter Umgehung des Schwingungs dämpfers am Fahrwerk 19 abgestützt wird.

Die Ausführung nach der Fig. 2 unterscheidet von der Fig. 1 darin, daß das An schlußlager 17 einen deutlichen axialen Abstand zum Fahrwerk 19 aufweist. Da bei ist die Vorspannhülse 27 mit dem Fahrwerk verbunden, z. B. stirnseitig ver schraubt. Die Befestigungsscheibe 29 kann in der Vorspannhülse eingeschweißt, eingepreßt oder auch eingeschraubt sein. Durch die Hochlage des Anschlußla gers 17 kann sich der Schwingungsdämpfer leichter kardanisch zur Vorspannhül se und damit zum Fahrwerk 19 bewegen.

Mit den Fig. 3 und 4 soll verdeutlicht werden, daß die Vorspannhülse 27 auch eine Kontur wie ein Abrollrohr aufweisen kann. Bei diesen Luftfedern 1 wurde auf den Einsatz eines Zusatzfederraums verzichtet. Des weiteren wurde bei beiden Ausführungen das Anschlußlager hochgesetzt und die Verbindung zum Fahr werk 19 von der Vorspannhülse übernommen. Eine Vorspannhülse entsprechend der Fig. 3 und 4 kann als Guß- oder Schmiedeteil hergestellt werden. Die Befesti gungsscheibe wird einfach an die Unterseite der Vorspannhülse geschraubt.

Mit der Fig. 4 soll verdeutlicht werden, daß sich der zusätzliche Bauraum unter halb des Anschlußlagers 17 beispielsweise für ein außenliegendes Verstellven til 45 des Schwingungsdämpfers 3 nutzen läßt. Des weiteren wird ein kreisring förmiger Anschlagpuffer 41 eingesetzt, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Behälterrohres 15. Die Prallfläche 43 für den An schlagpuffer wird vom Boden 27a der Vorspannhülse gebildet.

Claims

1. Luftfeder mit einem Schwingungsdämpfer, umfassend einen Rollbalg, der ei nen Federraum begrenzt, wobei der Rollbalg mit einem Ende mit einem Schwingungsdämpfer in Wirkverbindung steht, der ein Behälterohr aufweist, das ein Anschlußlager an ein Fahrzeugfahrwerk aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußlager (17) im Bereich der Mantelfläche (21) des Behälter rohres (15) angeordnet ist, wobei das Anschlußlager (17) kreisringförmig ausgebildet ist und einen Dichtring (25) aufweist, der den Federraum (33) abdichtet.

2. Luftfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußlager (17) eine radiale Vorspannhülse (27) aufweist, deren Vorspannkraft in Richtung des Behälterrohres (15) wirksam ist.

3. Luftfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannhülse (27) einen Boden (27a) aufweist, der eine axiale Vor spannfläche für das Anschlußlager (17) darstellt.

4. Luftfeder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußlager (17) eine Befestigungsscheibe (29) aufweist, die den Dichtring (25) axial zum Boden (27a) der Vorspannhülse (27) vorspannt.

5. Luftfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (25) einen mit dem Behälterrohr (15) in Wirkverbindung stehenden Tragring (23) aufweist.

6. Luftfeder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (23) von dem Dichtring (25) axial umgriffen wird.

7. Luftfeder nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der den Dichtring (25) vorspannenden Teile (27; 29) des Anschlußlagers (17) mit dem Fahrwerk (19) verbunden ist.

8. Luftfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannhülse (27) eine über das Anschlußlager (17) hinausgehende Ausdehnung mit einer Anbindung an das Fahrwerk (19) aufweist.

9. Luftfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Federraum (33) ein Anschlagpuffer (41) angeordnet ist, der sich rela tiv zum Behälterrohr (15) des Schwingungsdämpfers (3) bewegt, wobei die Luftfeder (1) eine Prallfläche (43) aufweist, die von der Vorspannhülse (27) ortsfest zum Anschlußlager (17) gehalten wird.

10. Luftfeder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche (43) einteilig mit der Vorspannhülse (27) ausgeführt ist.

11. Luftfeder nach den Ansprüchen 3 und 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche (43) der Vorspannhülse (27) von der Rückseite des Bo dens (27a) gebildet wird.