DE2006745A1

DE2006745A1 - Federvorrichtung

Info

Publication number: DE2006745A1
Application number: DE19702006745
Authority: DE
Inventors: Jan Leicester Leicestershire Gaydecki (Großbritannien)
Original assignee: Dunlop Co Ltd
Current assignee: Dunlop Co Ltd
Priority date: 1969-02-18
Filing date: 1970-02-14
Publication date: 1970-09-03
Also published as: FR2035532A5; FR2035531A5; JPS4916911B1; US3627298A; JPS4916912B1; DE2006746A1; GB1293392A

Description

PATENTANWXLTE

DR. E.WIEGAND DIPL-ING.W. NIEAAANN 2006745

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT

MDNCHEN HAMBURG

TELEFON: 395314 2000 H AMBU RG 50, I9 O 7n

TELEGRAMME: KARPATENT KDNIGSTRASSE 28 '«* C f\i

W.24104/70 12/B

The Dunlop Company limited, London (England)

i'edervorr ichtung.

Die Erfindung betrifft Arbeitsmittelfedern, beispielsweise Luftfedern, und zwar solche Federn mit Rollmembran.

.Bei dieser Art von i'edern arbeitet in einem Zylinder ein Kolben gegen eine biegsame Membran und die Membran und der Zylinder umschliessen zusammen einen arbeitsmitteldichten liaum. Die Membran rollt sich zwischen gegenüberliegenden V/änden des Kolbens und des Zylinders während relativer Bewegungen zwischen diesen ab, durch welche das Volumen des arbeitsmitteldichten Raumes geändert wird.

Die gegenüberliegenden Wände können zylindrisch sein, in welchem IPaIl die wirksame Pläche der Peder mit der Auslenkung öder Durchfederung konstant bleibt. Bei !federn, bei denen die wirksame Pläche siQh mit dem Hub ändert, sind die gegenüberliegenden lande mit Bezug aufeinander schräg.

üemäss einem"weiteren Merkmal der Erfindung umfasst eine i^vedervorriohtuB.g^f eine Reihenanordnung von Arbeitsmittelfedern mit Rollmembran gemäss vorstehender Beschreibung, wobei wenigste&s zwei der E'edern so angeordnet sind, dass der Zylinder der einen i*eder den Kolben der anderen Feder

Die' lörf indung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise: erläutert V ...

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ρ _

Pig. 1 ist eine Querschnittsansieht einer Ausführungsform einer Luftfedervorrichtung gemäss der Erfindung .

Pig. 2 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Luftfedervorrichtung gemäss der Erfindung.

Mne i'edervorrichtung gemäss der Erfindung ist in Pig. I dargestellt. Die Vorrichtung weist eine obere Peder 1 und eine untere Peder 2 auf, deren jede eine Peder mit Kollmembran derjenigen Art ist, wie sie in der schwebenden deutschen Patentanmeldung _o... (entsprechend britischer Anmeldung Nr. 8662/69 vom 18. Pebruar 1969) beschrieben ist.

Die obere Peder 1 weist einen ringförmigen arbeitsmitteldichten Raum 3 auf, der von einer ringförmigen Rollmembran 4 und einem ringförmigen Zylinder 5 umschlossen ist. Die Peder bietet einen mittleren Durchgang 6 dar.

Ein ebenfalls ringförmiger Kolbenteil 7 hat eine Innenwand 8 und eine Aussenwand 9. Während der Durchfederung der Peder 1 rollt sich die Membran 4 zwischen der Innenwand 10 und der Aussenwand 11 der Mantelteile des Zylinders 5 und zwischen der Innenwand 8 und der Aussenwand 9 des Kolbens 7 ab. Die gegenüberliegenden Paare von Wänden 8, 10 und 9» 11 haben zylindrische Gestalt, so dass gewährleistet ist, dass die wirksame Pläche der Membran mit der Durchfederung konstant bleibt.

Die wirksame Pläche der Membran 4 ist die Pläche eines ebenen Ringes mit dem inneren mittleren Durchmesser D-, und dem äusseren mittleren Durchmesser Dp. Die effektive belastung L zufolge eines Innendrucka P in dem Raum 3 beträgt L = P (D„ - D, ) 7Γ/4. Demgemäss ist eine konstante .Belastung/ Durchfederung-üharakteristik gesehaff-en.

Eine Leitungsverbindung 12 ist in der Aussenwand 11 des Zylinders 5 vorgesehen. Bei Verwendung dieser Art von Peder an einem Pahrzeugaufhängungssystem ist die Verbindung 12 gewöhnlich mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle ver-

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bunden, die durch ein nicht dargestelltes Nivellierventil oder Mveauausgleichsventil für die Aufhängung gesteuert isto .■■"■".,

Der Innenumfang 30 und der Aüssenumfang 31" der Membran sind mit einem. Wulst versehen und zwischen den Zylinderwandteileh 10 und 11 und einem Kopfteil 5a eingeklemmt·. Die Membran 4 kann stattdessen in zwei ringförmigen Teilen (nicht dargestellt) gebildet sein, nämlich einem inneren Teil mit kleinem mittleren Durchmesser und einem äusseren Teil mit grossem 'mittleren Durchmesser, von denen der innere Teil zwischen der Innenwand 10 des Zylinders 5 und dem Kolben 7 und von denen der aussere Teil zwischen der Aussenwand 11'des Zylinders· 5 und dem Kolben 7 befestigt Ist.

Der Kolbenteil 7 der oberen Feder 1 wirkt weiterhin als Zylinder für die untere 'feder' 2. Dies ermöglicht die Bildung einer ausserordentlich kompakten. Reihenanordnung.

Die untere Feder 2 weist einen arbeitsmitteldichten Raum

13 auf, der von einer ringförmigen Rollmembran 14 und dem Zylindertail 7 umschlossen ist. Die Feder 2 bietet einen mittleren Durchgang 16 dar.

iüin Kolbenteil 17, der ebenfalls Ringform hat, weist eine Innenwand 18 und eine Aussenwand 19 auf. Die Membran 14 rollt sich während der Durchfederung der Feder zwischen dem Teil 20 der Innenwand und dem Teil 21 der Aussenwand·des Zylinders 7 und zwischen der Innenwand 18 und der Aussenwand 19 des Kolbens 17 ab. Die gegenüberliegenden Wände 18, 20 sind zylindrisch, jedoch divergieren die gegenüberliegenden Wände 19 und 21, so dass eine ieder mit mit dem Hub veränderlicher Fläche geschaffen ist, deren wirksame Fläche sich mit der Durchfederung vergrössert.

Der Innenumfang 40.und der Aüssenumfang 41 der Membran

14 sind mit einem Wulstversehen und zwischen den Zylinderwandteilen 20 und 21 und den Wänden eines trogförmig gestalteten Teiles 24 eingeklemmt. Die Membran 14 kann aus zwei ringförmigen Teilen gebildet und in ähnlicher Weise be-

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ÖftlßlNAfc.

festigt sein, wie es zuvor mit Bezug auf die Membran 4 beschrieben worden ist.

Eine Rohrverbindung 22 ist in der Aussenwand 19 des Kolbens 17 in dem Aussenwandteil 21 des Zylinders 7 angeordnet. Die Verbindung 22 steht über ausgerichtete Löcher 23 im Kopf des Kolbens 17 und in der Membran 14 mit dem Raum 13 in Verbindung. Durch diese Anordnung der Verbindung 22 ist der Weg der Zylinders 5 und 7 nicht behindert oder versperrt.

Um zu gewährleisten, dass die HeihenanOrdnung so kompakt wie möglich ist, ist der Zylinderteil 7 der unteren Feder mit einem trogförmig gestalteten Bereich 24 versehen, der das untere iinde der Aussenwand 11 des Zylinders 5 der oberen Feder 1 bei voller Durchfederung oder vollem Hub der Federvorrichtung aufnimmt.

Bei Fahrzeugaufhängungssystemen, bei denen ein hydraulischer Teleskopstossdämpfer konzentrisch zu einer Schraubenfeder angeordnet ist, ist es nicht möglich, übliche Luftfedern mit Rollmembran anzupassen bzw. zu verwenden, wenn nicht eine andere Stellung für den Stossdämpfer gefunden wird oder andere Mittel für die Stossdämpfung verwendet werden. Die Luftfeder gemäss vorstehender Beschreibung ist für solche Anwendungen jedoch geeignet, da der hydraulische Stossdämpfer in dem mittleren Durchgang 6, 16 ohne körperliche Berührung mit der Membran frei arbeiten kann. Dies stellt einen beträchtlichen Vorteil dar, weil in dem Stossdämpfer erzeugte Wärme leicht abgeführt werden kann bzw. sich leicht aufzehren oder abströmen kann.

Die Reihenanordnung der Federn gemäss Fig. 2 umfasst eine obere Feder 101 und eine untere Feder 102, die beide von üblicher G-estalt sind. In Fig. 2 sind Teile, die in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Teilen entsprechen oder diesen gleichwertig sind, mit entsprechenden .üesugszeichen, erhöht um 100, bezeichnet.

Die obere Feder 101 hat konstante wirksame Fläche, die

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untere Feder 102 hat eine wirksame Fläche, die sich mit der Durchfederung vergrössert. Die Bohrleitungsverbindung 122 für die untere Jeder ist an der Wand des Kolbens .117 angeordnet und steht mit einem hohlen ringförmigen Teil von diesem, der zu den zuvor beschriebenen Löchern 123 führt, und über diese löcher 123 mit dem Zylinderraum 113 der unteren Feder 102 in Verbindung. Demgemäss versperrt die Verbindung 122 den Weg der Zylinder 105 und 107 nicht.

Der Zylinder 107 der unteren Feder 102 hat einen trogförmigen Ieil 124» der bei voller Durchfederung der Federvorrichtung das untere Ende der Aussenwand 111 des oberen Zylinders aufnimmt.

Federn gemäss der Erfindung sind besonders geeignet zur Verwendung als hintere Federeinheiten in Fahrzeuge], die Aufhängungen mit selbsttätigem Niveauausgleich haben, wiesie in der britischen Anmeldung Nr. 431/66 beschrieben sind.

,Bei diesem Aufhängungssystem weist jede der hinteren Federeinheiten eine Primärfeder und eine Sekundärfeder auf, die in Beine angeordnet sind. Die Primärfeder, die mit den übrigen Primärfedern, des Systems verbunden sein kann, steuert primär die Periodizität des Systems, während die Sekundärfeder in Verbindung mit einem Niveauausgleichsventil bzw. Nivellierventil hauptsächlich angeordnet ist, um den Fahrzeugkörper mit Bezug auf die Strasse unabhängig von Änderungen der Belastung oder der Verteilung der Belastung des Fahrzeuges auf der gewünschten Höhe und dem gewünschten Niveau zu halten.

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Claims

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Patentansprüche

IJ Federvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass Arbeitsmittelfedern mit Rollmembran, bei denen in einem Zylinder ein Kolben gegen eine biegsame Membran arbeitet und die Membran und der Zylinder zusammen einen arbeitsmitteldichten Raum umschliessen, in einer Reihenanordnung vorgesehen sind, bei der wenigstens zwei der federn (1, 2 bzw. 101, 102) so angeordnet sind, dass der Zylinder (7) der einen Feder den Kolben (7) der anderen Feder darstellt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder, Membranen und Kolben der Federn ringförmige ü-estalt haben, so dass eine Federvorrichtung mit sich axial erstreckendem Durchgang (6, 16) gebildet ist.
3· "Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran wenigstens einer Feder in zwei ringförmigen Teilen gebildet ist, nämlich einem äusseren Teil grossen mittleren Durchmessers und einem inneren Teil kleinen mittleren Durchmessers, von denen der äussere Teil der oder jeder Feder zwischen der Aussenwand des betreffenden ringförmigen Zylinders und dem betreffenden Kolben, und von denen der innere Teil der oder jeder Feder zwischen der Innenwand des,betreffenden ringförmigen Zylinders und dem betreffenden Kolben befestigt ist.
4· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Wände von Zylinder und Kolben wenigstens einer der Federn zylindrische Gestalt haben, so dass die wirksame Fläche der Membran der oder jeder Feder auf dem gesamten Hub des zugeordneten Kolbens konstant bleibt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Wände von Zylinder und Kolben wenigstens einer der Federn divergierend ge~ bildet sind, so dass die wirksame Fläche der Membran der odor

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jeder Feder sich mit dem Hub des zugeordnetenKolbens ändert.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfange der Membranen mit Wulstkanten versehen sind, die an einem Zylinder oder Kolben festklemmbar sind.

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