DE69822677T2 - Querkraftkompensierende Luftfeder für eine Fahrzeugaufhängung und Verfahren - Google Patents

Querkraftkompensierende Luftfeder für eine Fahrzeugaufhängung und Verfahren Download PDF

Info

Publication number
DE69822677T2
DE69822677T2 DE69822677T DE69822677T DE69822677T2 DE 69822677 T2 DE69822677 T2 DE 69822677T2 DE 69822677 T DE69822677 T DE 69822677T DE 69822677 T DE69822677 T DE 69822677T DE 69822677 T2 DE69822677 T2 DE 69822677T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
rolling
area
chamber
push rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69822677T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69822677D1 (de
Inventor
Michael L. Arvada Crabtree
Richard F. Boulder Stieg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gates Corp
Original Assignee
Gates Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/779,875 external-priority patent/US5752692A/en
Application filed by Gates Corp filed Critical Gates Corp
Publication of DE69822677D1 publication Critical patent/DE69822677D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69822677T2 publication Critical patent/DE69822677T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G15/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
    • B60G15/08Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having fluid spring
    • B60G15/12Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having fluid spring and fluid damper
    • B60G15/14Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having fluid spring and fluid damper the damper being connected to the stub axle and the spring being arranged around the damper
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/06Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid
    • F16F9/08Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid where gas is in a chamber with a flexible wall
    • F16F9/096Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid where gas is in a chamber with a flexible wall comprising a hydropneumatic accumulator of the membrane type provided on the upper or the lower end of a damper or separately from or laterally on the damper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/30Spring/Damper and/or actuator Units
    • B60G2202/31Spring/Damper and/or actuator Units with the spring arranged around the damper, e.g. MacPherson strut
    • B60G2202/314The spring being a pneumatic spring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12Mounting of springs or dampers
    • B60G2204/128Damper mount on vehicle body or chassis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/41Elastic mounts, e.g. bushings

Description

  • Die Erfindung betrifft Aufhängungsteile vom Druckstangentyp für Fahrzeuge im allgemeinen, aber insbesondere betrifft die Erfindung eine Druckstange mit einer Luftfeder mit einer Hülse mit einer flexiblen Wand mit einer Rollkeule zwischen Teleskopteilen, noch genauer jedoch betrifft die Erfindung eine Druckstange mit einer Luftfeder, die so angeordnet ist, daß sie für eine Seitenlastkompensation sorgt, während sie gleichzeitig eine Hülsenanordnung bereitstellt, die einer Rollkeule eine angemessene Biegehaltbarkeit gibt, und ein Verfahren zum Aufbringen einer Seitenlastkraft auf eine Fahrzeugaufhängung.
  • Eine Druckstange einer Fahrzeugaufhängung ist in der Regel in bezug auf eine Reziprokbewegung einer Aufhängung für ein Rad unter einem Winkel ausgerichtet. Die Winkelanordnung der Druckstange bringt ein Biegemoment oder Drehmoment in die Teleskopteile der Druckstange ein. Wird einem solchen Moment nicht mit einem entgegengesetzten Moment entgegengewirkt oder erfolgt kein Ausgleich, bewirkt es das Klemmen der Teleskopteile und führt dazu, daß es sich in dem Fahrzeug hart fährt und die Lebensdauer der Druckstange verkürzt ist. Ein in eine Druckstange eingebrachtes entgegengesetztes Biegemoment wird in der Industrie generell als "Seitenlastkompensation" bezeichnet.
  • Es sind Luftfederkonfigurationen mit Geometrien offenbart worden, die ein Kompensationsmoment oder eine Seitenlastkompensation so in eine TeleskopDruckstange einbringen, daß dem auf die Druckstange durch das Fahrzeugaufhängungssystem aufgebrachten Moment entgegengewirkt wird. Beispiele für solche Luftfederkonfigurationen für TeleskopDruckstangen sind in U.S.-Patent Nr. 4,688,774, erteilt an Warmuth, und dem daraus durch Teilung hervorgegangenen Patent Nr. 4,911,416 offenbart. Das beanspruchte Merkmal aus Patent Nr. 4,911,416 von Warmuth betrifft ein rohrförmiges flexibles Teil (Luftfederhülse) mit einem in einer nicht senkrechten Ebene geschnittenen Ende, wobei das Ende eine Rollkeule der Luftfeder bildet. Wie in den 1 und 2 bei Warmuth und hier durch 2 veranschaulicht, weist die so gebildete Rollkeule Y-Z, Y'-Z' eine ungleiche Länge W-Z, W'-Z' auf, wenn sie gegen eine Rollkeulenfläche eines Kolbens der Luftfeder gedrückt wird. Aus der ungleichen axialen Länge der Rollkeule ergibt sich eine differentielle Fläche, bei der die Kraft auf einer Seite des Kolbens (d. h. der Innenseite der Druckstange) größer ist als die Kraft auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens (d. h. der Außenseite der Druckstange), wodurch ein gewisser Grad an Seitenlastkompensation bewirkt wird, die einem von dem Aufhängungssystem in die Druckstange eingebrachten Moment entgegenwirkt. Die Asymmetrie der ungleichen axialen Keulenlänge wirft ein Problem auf, nämlich eine wesentlich verkürzte Biegezyklushaltbarkeit der Keule (z. B. weniger als 100.000 Zyklen).
  • Ein weiteres, von einer Luftfederhülse mit einem nicht senkrecht geschnittenen Ende aufgeworfenes Problem besteht darin, daß sie eine Kammer begrenzt, deren Oberfläche auf der Außenseite kleiner sein kann als auf die Innenseite, weil die Hülsenlänge X'-W' an der Außenseite geringer ist als die Hülsenlänge X-W auf der Innenseite, wie in 2 gezeigt. Die ungleichen Hülsenlängen X'-W', X-W haben eine differentielle Fläche in dem Kammerteil zur Folge, wodurch eine negative Seitenlastkraft bewirkt wird, die der Seitenlastkraft entgegenwirkt, die von der Rollkeule mit ungleicher Axiallänge gewünscht wird. In 3 ist die Länge der den Rollkeulenteil Y-Z, Y'-Z' bildenden Hülse geringer als die den Kammerbereich X-Y, X'-Y' bildende Hülsenlänge. In den 57 des Patents 4,911,416 von Warmuth (hier durch 3 dargestellt) ist der Kammerbereich im wesentlichen entlang der Länge R-S, R'-S' von einer Metalldose gebildet. Derjenige Teil der Hülsenlänge, der den Rollkeulenbereich S-T, S'-T' bildet, ist wesentlich größer als derjenige Teil der Hülse, der sich an die Dose anschließt. Folglich steht zur Bildung eines Teils des Kammerbereichs nur eine sehr geringe Hülsenlänge S-U zur Verfügung.
  • In U.S.-Patent Nr. 4,688,774 von Warmuth ist in den 57 eine Luftfeder mit einem in Bezug auf eine Mittellinie für eine Druckstange exzentrisch angeordneten Kolben in Verbindung mit einer Rollkeule von ungleicher Axiallänge offenbart. Zwar sorgt die ungleiche Länge der Rollkeule für eine gewisse Seitenlastkompensation, ist aber, wie oben erläutert, nachteilig für die Haltbarkeit der Keule. In 6 bei Warmuth ist die Keule auf der Außenseite der Druckstange länger als die Keule auf der Innenseite, die, gemäß 3 von Warmuth, eine negative Seitenlastkompensation einbringt (d. h. in der falschen Richtung). Ferner ist in 6 das ein Ende der Hülse an der Dose anbringende Verschlußteil im Uhrzeigersinn geneigt, während eine Achse der Hülse der Innenseite zugewandt ist; ein freier Abschnitt der Hülse bis zu der Stelle, an der er sich an der Rollkeule biegt, steht zu beiden Seiten des Kolbens im wesentlichen gleichweit ab. Folglich steht kein Unterschied bei der freien Länge der Hülse an sich an der Innen- und Außenseite zur Verfügung, um eine differentielle Fläche zu definieren, die zu einer Seitenlastkompensation beitragen könnte.
  • In 7 des Warmuth-Patents Nr. 4,688,774 (hier durch 3 veranschaulicht) ist eine Luftfeder mit Rollkeulen mit ungleichen axialen Längen gezeigt. Die Rollkeulenlänge T-U gegenüber dem Kolben auf der Innenseite ist länger als die Länge T'-U' der Rollkeule gegenüber dem Kolben auf der Außenseite, die, gemäß Warmuths Lehre, für eine Seitenlastkompensation mit einem Moment im Uhrzeigersinn sorgt. Ein Ende der Hülse ist an einer Dose angebracht, die in erster Linie eine Kammer der Luftfeder bildet und an der das Verschlußteilanbringungsende der Hülse an dem Dosenring gegen den Uhrzeigersinn geneigt ist. Die freie Länge S-U der Hülse für die Bildung der Rollkeule auf der Innenseite ist wesentlich länger als die freie Länge S'-U' der Hülse der Rollkeule auf der Außenseite der Hülse. Der Längenunterschied schafft eine auf der Innenseite größere Oberfläche, die ebenfalls ein Kompensationsmoment aufweist, das in diesem Fall gegen den Uhrzeigersinn gerichtet ist. Das Warmuth-Patent Nr. 4,688,774 berücksichtigt keiner lei Auswirkung der differentiellen Fläche auf die Seitenlastkompensation. Die Wirkung der differentiellen Fläche kann diejenige Seitenlastkompensation, die durch die Wirkung einer Rollkeule mit ungleichen axialen Längen realisiert wird, vollständig versetzen oder negieren.
  • Eine weitere Druckstange mit Seitenlastkompensation vom Luftfedertyp ist in U.S.-Patent Nr. 4,712,776, erteilt an Geno, offenbart. Wie in 2 bei Geno gezeigt, weist eine Luftfeder Keulen mit ungleichen axialen Längen auf. Die ungleich langen Keulen haben eine nachteilige Auswirkung auf die Biegehaltbarkeit, wie oben mit Bezug auf Warmuth erläutert. Bei Geno wird die Seitenlastkompensation mittels eines innen befindlichen und an einem Dosen- oder Kanisterteil, das Teil der Luftfeder bildet, angebrachten starren Teils erzeugt. Das Teil beschränkt die Ausdehnung der flexiblen Hülse auf der Innenseite nach außen. Die Hülse übt einen Druck auf das Teil aus, was zur Folge hat, daß die auf die Druckstange wirkende Kraft den auf die Druckstange einwirkenden Seitenkräften entgegenwirkt, um ein Seitenlastkompensationsmoment bereitzustellen. Die Hülse und der Kolben sind koaxial mit der Mittellinie der Druckstange angeordnet und der Kanister bildet einen Teil des verfügbaren Volumens für das Luftfederteil.
  • Das an Crabtree erteilte U.S.-Patent Nr. 4,763,883 offenbart ein anderes Beispiel einer Druckstange in 13, bei der eine Lufthülse koaxial mit der Längsachse einer Druckstange ausgerichtet ist. Die Lufthülse bildet eine Kammer mit einem im wesentlichen größeren Durchmesser als demjenigen des Rollkeulenbereichs der Hülse. Crabtree offenbart jedoch keine Druckstange mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Seitenlastkompensation.
  • Eine teleskopische AufhängungsDruckstange, ein Verfahren zum Erzeugen einer Seitenlast zwischen einem festen Teil und einem reziprozierenden Teil und eine Fahrzeugaufhängung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 11 bzw. 16 ist aus DE-A-40 10 982 bekannt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß ist eine SeitenlastkompensationsluftfederDruckstange vorgesehen.
  • Die Druckstange weist eine flexible Luftfederhülse mit einem Kammerbereich auf, der an ein Verschlußteil angeschlossen ist, das unter einem Winkel in bezug auf eine Längsachse der Druckstange geneigt ist. Ein Rollkeulenbereich der Lufthülse ist an einem Kolben angebracht, der in Querrichtung zur Achse der Druckstange hin bewegt wird, wodurch eine Scherkraft in den Kammerbereich der Hülse eingebracht und die Oberfläche auf einer Seite der Hülse vergrößert wird, während eine Oberfläche auf einer diametral gegenüberliegenden Seite der Hülse verkleinert wird. Das geneigte Verschlußteil, die Veränderung der Hülsenoberfläche und die Scherkraft führen zu einer Seitenlastkompensation, die auf die Druckstange aufgebracht wird. Die Luftfeder weist einen Kolben mit einer Rollkeulenfläche auf, die exzentrisch um einen Betrag versetzt ist, der bestrebt ist, eine axiale Länge der Rollkeule zwecks Haltbarkeit auszugleichen.
  • Ein Verfahren zum Aufbringen einer Seitenlastkraft mit einer zwischen einem festen Teil und einem reziprozierenden Teil einer Fahrzeugaufhängung befestigten Luftfeder besteht darin, ein Verschlußteil der Luftfeder zu neigen, einen mit einem Rollkeulenbereich der Luftfeder verbundenen Kolben in Querrichtung zu bewegen, wobei ein Kammerbereich der Luftfeder verformt wird, und den Kolben exzentrisch derart zu versetzen, daß er bestrebt ist, eine axiale Länge einer Rollkeule auszugleichen.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine LuftfederDruckstange mit Seitenlastkompensation zu schaffen, bei der jedoch die Biegehaltbarkeit einer Rollkeule nicht im wesentlichen durch eine ungleiche axiale Länge der Rollkeule gegenüber einem Kolben begrenzt wird.
  • Diese und andere Aufgaben oder Vorteile der Erfindung werden deutlich nach Ansicht der Zeichnungen und deren Beschreibung, wobei die Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine teilweise weggeschnittene axiale Querschnittsansicht einer LuftfederDruckstange nach dem Stand der Technik; und
  • 2 eine teilweise weggeschnittene axiale Querschnittsansicht einer LuftfederDruckstange nach dem Stand der Technik; und
  • 3 eine teilweise weggeschnittene axiale Querschnittsansicht einer LuftfederDruckstange nach dem Stand der Technik.
  • Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • Gemäß 1 ist eine teleskopische AufhängungsDruckstange 10 vom Luftfedertyp zur Verwendung bei einem nicht gezeigten Fahrzeugaufhängungssystem vorgesehen. Diese Druckstange ist von dem Typ mit einem festen Teil 12, einem an dem festen Teil angebrachten Verschlußteil 14, einem reziprozierenden Teil 16 mit einem (nicht gezeigten) hydraulischen Dämpfungssystem, einem an dem reziprozierenden Teil angebrachten Kolben 18 und einer zwischen das Verschlußteil 14 und den Kolben 18 geschalteten flexiblen Hülse 20. Das feste Teil 12 ist an dem Verschlußteil 14 angebracht, welches in Form eines Kanisters von beliebiger gewünschter Form, wie z. B. einer "Rohr-Pfannen"-Form, wie dargestellt, mit einer zylindrischen Fläche 22 zur Anbringung an der flexiblen Hülse 20 vorliegen kann. Das Verschlußteil 14 ist mittels eines Befestigungselements 24, einer Unterlegscheibe 26 und einer Gummitülle 28 an dem festen Teil der Druckstange angebracht. Wahlweise kann das Verschlußteil eine (nicht gezeigte) Lageranordnung aufweisen, die eine Drehung der Druckstange um ihre Längsachse 32 zum Steuern eines Fahrzeugs erlaubt. Das Verschlußteil kann mittels Gewindebefestigungselementen 34 an einem Fahrzeug angebracht sein.
  • Das reziprozierende Teil weist ein Ende 36 auf, das an einer Außenseite 38 an einem reziprozierenden Teil eines (nicht gezeigten) Fahrzeugaufhängungssystems angebracht ist. Die flexible Hülse ist vom elastomeren Typ, der mit eingebetteten Textilcords verstärkt ist. Das flexible Teil kann eine beliebige gewünschte Konstruktion aufweisen, hat jedoch vorzugsweise eine Konstruktion wie die in U.S.-Patent Nr. 4,763,883, erteilt an Crabtree, offenbarte, bei der die Cords unter entgegengesetzten Schraubenwinkeln angeordnet sind, und noch bevorzugter hat die Lufthülse die von Crabtree gelehrte Kontur.
  • Die flexible Hülse 20 weist einen Kammerbereich A-B, A'-B' auf, wobei ein Ende 40 mit der zylindrischen Fläche 22 des Verschlußteils 14 verbunden ist, und zwar mittels eines Rings 42, der gecrimpt oder tiefgezogen sein kann, um das Ende 40 klemmend mit dem Verschlußteil zu verbinden.
  • Die flexible Hülse 20 weist einen Rollkeulenbereich B-C, B'-C' auf, der an einem Ende 44 mit dem Kolben 18 verbunden ist, und zwar mittels eines Rings 46, der gecrimpt oder tiefgezogen sein kann, um das Ende 44 klemmend mit dem Kolben zu verbinden. Vorzugsweise weist der Ring 46 eine Achse auf, die mit der Längsachse 32 der Druckstange konzentrisch ist, was das Ausgleichen einer axialen Länge der Rollkeule, wie nachfolgend ausgeführt, unterstützt.
  • Das Verschlußteil 14 ist unter einem Winkel 48 in bezug auf die Längsachse 32 der Druckstange geneigt, wodurch eine Achse 50 für die zylindrische Fläche 22 und das angeschlossene Ende 40 der Hülse zu einer Außenseite der Druckstange hin gerichtet ist.
  • Wäre die Rollkeule B-C, B'-C' nicht eingespannt, würde sie eine freie Position einnehmen, wie z. B. entlang der gestrichelten Linie 30 zu der Außenseite der Druckstange hin. Aus dieser freien Position und in einer Richtung T wird der Kolben in Querrichtung bewegt und um eine Querachse P gedreht. Dieser Bewegung wird von dem flexiblen Teil Widerstand entgegengesetzt, das eine Scherkraft auf die flexible Hülse aufbringt, auf die als eine Kraft FT gegen eine Rollkeulenfläche 52 des Kolbens reagiert wird.
  • Das geneigte Verschlußteil in Verbindung mit dem in Querrichtung bewegten Kolben verformt den Kammerbereich A-B, indem seine Oberfläche 54 auf einer aufwärts geneigten Seite des Kammerbereichs vergrößert wird und eine diametral gegenüberliegende, abwärts geneigte Seite des Kammerbereichs A'-B' verformt wird, indem seine Oberfläche 56 verringert wird, was zu einer differentiellen Fläche führt, die auf der Außenseite der flexiblen Hülse größer ist. Es besteht die Theorie, daß die größere Oberfläche unter Druck bewirkt, daß einige Kords der eingebetteten Verstärkung eine geringfügig höhere Spannung haben, um entlang ihrer Länge Zug auszuüben, wie durch die Phantomlinie angedeutet, um wirksam Zug gegen den eine Kraft FP erzeugenden Kolben auszuüben.
  • Vorzugsweise sind die Enden 40 und 44 des flexiblen Teils in einer im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Hülse verlaufenden Ebene geschnitten. Bei einem derartigen Schnitt und einer symmetrischen koaxialen Rollkeulenfläche hätten die Rollkeulen ungleiche axiale Längen. Es hat sich herausgestellt, daß Keulen mit ungleicher axialer Länge zwar für eine gewisse Seitenlastkompensation sorgen, die ungleichen Längen aber von Nachteil für die Biegehaltbarkeit der Keule sind. Vorzugsweise weist der Kolben eine Rollkeulenfläche 52 auf, die exzentrisch im wesentlichen zu der Seite der flexiblen Hülse mit der vergrößerten Fläche (d. h. der Außenseite) versetzt ist, wobei die Rollkeulenfläche versetzt ist, indem eine Längsachse 60 des Kolbens um einen Betrag 62 bewegt wird, um die axialen Längen C-D, C'-D' der Rollkeule im wesentlichen auszugleichen. Wenn der Ring 44 mit der Längsachse 32 der Druckstange konzentrisch ist, unterstützt er den Ausgleich der axialen Länge der Rollkeule.
  • Der Gradbetrag, um den das Verschlußteil geneigt ist, wirkt sich auf die Seitenlastkompensation aus. Je größer der Winkel ist, desto größer ist die Seitenlastkompensation. Es ist bevorzugt, daß das Verschlußteil unter einem Winkel zwischen etwa 3 und etwa 20 Grad geneigt ist. Die Winkelneigung zusammen mit der Verschiebung des Kolbenteils verursacht eine Verformung der flexiblen Hülse. Durch empirische Tests hat sich herausgestellt, daß die Veränderung der Fläche im Bereich zwischen etwa 1 und etwa 15 Prozent liegt, wenn das Verschlußteil zwischen etwa 3 und 20 Grad geneigt wird.
  • Im allgemeinen gestatten rechteckig geschnittene Hülsen des von den 2 und 3 veranschaulichten Typs kein Neigen des Verschlußteils über etwa 7 Grad hinaus. Aus diesem Grunde sind flexible Hülsen vom Crabtree-Typ (U.S.-Patent Nr. 4,763,883) bevorzugt, bei denen der Kammerbereich einen Innendurchmesser aufweisen kann, der wenigstens zwischen dem etwa 1,1- und dem etwa 1,5-fachen des maximalen Innendurchmessers des Rollkeulenbereichs beträgt. Der vergrößerte Durchmesser des Kammerbereichs ermöglicht ein Neigen des Verschlußteils um bis zu 20 Grad, ohne daß der Kolben das flexible Teil berührt, wenn der Kolben sich in die Kammer hinein- und aus ihr herausbewegt.
  • Zur Darstellung der Merkmale der Erfindung wurde eine LuftfederDruckstange mit einer Lufthülse mit einer Kammerbereichslänge von 85 mm, einem Kammerbereichsdurchmesser von 200 mm und einem Rollkeulenflächendurchmesser von 150 mm konstruiert. Das Verschlußteil wurde um 7,0 Grad geneigt, was eine differentielle Fläche zwischen der Außen- und Innenseite der Hülse von ungefähr 10 Prozent zur Folge hatte. Die Rollkeulenfläche des Kolbens wurde um 4 mm exzentrisch versetzt und so angeordnet, daß ihre Achse im wesentlichen parallel zur Achse der Druckstange war. Bei empiri scher Messung zeigte die so konstruierte Luftfeder eine Seitenlastkraft von 750 Newton (170 lbs), wenn die Lufthülse mit einem Druck bis zu 480 kpa (70 psi) beaufschlagt wurde. Die Luftfeder zeigte eine Biegehaltbarkeit von mehr als 500.000 Zyklen.
  • Die obenstehende ausführliche Beschreibung dient nur zur Veranschaulichung und soll nicht den Rahmen der Erfindung beschränken, welcher anhand der angefügten Ansprüche festzulegen ist.

Claims (20)

  1. Teleskopische AufhängungsDruckstange (10) mit einem festen Teil (12) und einem reziprozierenden Teil (16) und von dem Typ zum Aufbringen einer Seitenlastkompensationskraft, wobei die Druckstange eine flexible Hülse (20) mit (1) einem Kammerbereich (A-B, A'-B'), der an einem Ende (40) mit einem Verschlußteil (14) verbunden ist, welches an dem festen Teil (12) angebracht ist, und (2) einem Rollkeulenbereich (B-C, B'-C') aufweist, der an einem Ende (44) mit einem exzentrisch versetzten Kolben (18) verbunden ist, der an dem reziprozierenden Teil (16) angebracht ist, wobei die elastomere Hülse (20) mit eingebetteten Textilcords verstärkt ist und eine den Kammerbereich (A-B, A'-B') bildende Länge hat, welche größer als die Länge ist, welche den Rollkeulenbereich (B-C, B'-C') bildet, wobei der Kammerbereich, (A-B, A'-B') mit einem Verschlußteil (14) verbunden ist, das unter einem Winkel (48) in bezug auf eine Längsachse (32) der Druckstange geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß – der Rollkeulenbereich (B-C, B'-C') mit einem Kolben (18) verbunden ist, der aus einer freien Position (30) in Querrichtung und in Richtung der Längsachse (32) der Druckstange bewegt wird, wodurch (1) eine Scherkraft (FT) in die flexible Hülle induziert wird und (2) der Kammerbereich verformt wird, indem die Oberfläche (54) auf der aufwärts geneigten Seite des Kammerbereichs (A-B) vergrößert wird und die Oberfläche auf der diametral gegenüberliegenden, abwärts geneigten Seite des Kammerbereichs (A'-B') verringert wird, was zu einer differentiellen Fläche führt; und – der Kolben (18) eine Rollkeulenfläche (52) aufweist, die exzentrisch im wesentlichen zu der Seite des Kammerbereichs gewandt versetzt ist, welche eine vergrößerte Fläche aufweist, wobei die Rollkeulenfläche um einen Betrag (62) versetzt ist, der bestrebt ist, eine axiale Länge (C-D, C'-D') des Rollkeulenbereichs (B-C, B'-C') um die Rollkeulenfläche (52) des Kolbens auszugleichen; und – wobei in Reaktion auf das geneigte Verschlußteil (14) die differentielle Fläche und die Scherkraft (FT) zu einer auf die Druckstange (10) aufgebrachten Seitenlastkompensation führen.
  2. AufhängungsDruckstange nach Anspruch 1, bei der das Verschlußteil (14) unter einem Winkel (48) zwischen 3 und 20 Grad geneigt ist.
  3. AufhängungsDruckstange nach Anspruch 1, bei der die Fläche der aufwärts geneigten Seite des Kammerbereichs (A-B) zwischen 1 und 15 Prozent größer als die Fläche der nach unten geneigten Seite des Kammerbereichs (A'-B') ist.
  4. AufhängungsDruckstange nach Anspruch 1, bei der die Rollkeulenfläche (52) des Kolbens (18) um zwischen 1 und 10 mm exzentrisch versetzt ist.
  5. AufhängungsDruckstange nach Anspruch 1, bei der das Ende (44), das den Rollkeulenbereich mit dem Kolben (18) verbindet, in einer im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Hülse verlaufenden Ebene geschnitten ist.
  6. AufhängungsDruckstange nach Anspruch 1, bei der das Ende (40), das den Kammerbereich (A-B, A'-B') mit dem Verschlußteil (14) verbindet, in einer im wesentlichen senkrecht zur Längsachse (50) der Hülse verlaufenden Ebene geschnitten ist.
  7. AufhängungsDruckstange nach Anspruch 1, bei der der maximale Innendurchmesser des Kammerbereichs (A-B, A'-B') wenigstens zwischen dem 1,1- und dem 1-5-fachen des maximalen Innendurchmessers des Rollkeulenbereichs (B-C, B'-C') beträgt.
  8. AufhängungsDruckstange nach Anspruch 1, bei der die Längsachse (60) des Kolbens (18) im wesentlichen parallel zur Längsachse (32) der Druckstange verläuft.
  9. AufhängungsDruckstange nach Anspruch 1, bei der die Achse (60) des Kolbens um eine Querachse (P) unter einem entgegengesetzten Winkel gedreht ist, dessen Gradbetrag im wesentlichen demjenigen des Neigungswinkels (48) des Verschlußteils entspricht.
  10. AufhängungsDruckstange nach Anspruch 1, bei der das Ende (44) des Rollkeulenbereichs mit dem Kolben mittels eines Rings (46) verbunden ist, der im wesentlichen konzentrisch mit der Längsache (32) der Druckstange ist.
  11. Verfahren zum Aufbringen einer Seitenlast zwischen einem festen Teil (12) und einem reziprozierenden Teil (16) mit einer Luftfeder des Typs mit einer flexiblen Hülse (20) mit (1) einem Kammerbereich (A-B, A'-B'), der an einem Ende (40) mit einem Verschlußteil (14) verbunden ist, welches an dem festen Teil (12) angebracht ist, und (2) einem Rollkeulenbereich (B-C, B'-C'), der an einem Ende (44) mit einem exzentrisch versetzten Kolben (18) verbunden ist, der an dem reziprozierenden Teil (16) angebracht ist, wobei das Verfahren den folgenden Schritt umfaßt: – Neigen des mit dem Kammerbereich verbundenen Verschlußteils unter einem Winkel (48); dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfaßt: – Querbewegen eines mit dem Rollkeulenbereich (B-C, B'-C') verbundenen Kolbens (18) aus einer freien Position (30), bei gleichzeitigem Verformen des Kammerbereichs (A-B, A'-B'); – exzentrisches Versetzen des Kolbens (18) und des daran angebrachten Rollkeulenbereichs (B-C, B'-C'), wobei die axiale Länge (C-D, C'-D') des Rollkeulenbereichs (B-C, B'-C') um eine Rollkeulenfläche (52) des Kolbens (18) ausgeglichen wird; und – Aufbringen einer Seitenlast zwischen dem festen Teil (12) und dem reziprozierenden Teil (16) durch Neigen des Verschlußteils, Verformen des Kammerbereichs und exzentrisches Versetzen des Kolbens.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, mit dem Schritt des Neigens des Verschlußteils (14) unter einem Winkel zwischen 2 und 20 Grad.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, mit dem Schritt des exzentrischen Versetzens (62) der Rollkeulenfläche (62) des Kolbens (18) um 1 bis 10 mm.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, mit den Schritten des Bildens des Kammerbereichs (A-B, A'-B') mit einem maximalen Innendurchmesser und des Bildens des Rollkeulenbereichs (B-C, B'-C') mit einem maximalen Innendurchmesser, derart daß der Durchmesser des Kammerbereichs das 1,1- bis 1,5-fache des maximalen Durchmessers des Rollkeulenbereichs beträgt.
  15. Verfahren nach Anspruch 11, mit dem Schritt des Drehens des Kolbens (18) um eine Querachse (P) um einen Winkel, der dem Neigungswinkel des Verschlußteils (14) im wesentlichen entgegengesetzt und im Gradbetrag gleich ist.
  16. Fahrzeugaufhängung mit einer Luftfeder, die zwischen einem festen Teil (12) und einem reziprozierenden Teil (16) angebracht ist, wobei die Luftfeder eine flexible Hülse (20) mit (1) einem Kammerbereich (A-B, A'-B'), der an einem Ende (40) mit einem Verschlußteil (14) verbunden ist, welches an dem festen Teil (12) angebracht ist, und (2) einem Rollkeulenbereich (B-C, B'-C') aufweist, der an einem Ende (44) mit einem exzentrisch versetzten Kolben (18) verbunden ist, der an dem reziprozierenden Teil (16) angebracht ist, wobei die elastomere Hülse (20) mit eingebetteten Textilcords verstärkt ist, wobei der Kammerbereich (A-B, A'-B') mit einem Verschlußteil (14) verbunden ist, der unter einem Winkel (48) geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß – der Rollkeulenbereich (B-C, B'-C') mit einem Kolben (18) verbunden ist, der aus einer freien Position (30) in Querrichtung bewegt wird, wodurch der Kammerbereich (A-B, A'-B') verformt wird; und – der Kolben (18) eine Rollkeulenfläche (52) aufweist, die exzentrisch um einen Betrag (62) versetzt ist, der bestrebt ist, eine axiale Länge (C-D, C'-D') des Rollkeulenbereichs (B-C, B'-C') um die Rollkeulenfläche (52) des Kolbens auszugleichen; und – wobei in Reaktion auf das geneigte Verschlußteil (14) der verformte Kammerbereich und der quer bewegte Kolben zu einer Seitenlast führen.
  17. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 16, bei der das Verschlußteil (14) unter einem Winkel (48) zwischen 3 und 20 Grad geneigt ist.
  18. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 16, bei der die Rollkeulenfläche (52) des Kolbens um zwischen 1 und 10 mm exzentrisch versetzt (62) ist.
  19. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 16, bei der der maximale Innendurchmesser des Kammerbereichs (A-B, A'-B') wenigstens zwischen dem 1,1- und dem 1-5-fachen des maximalen Innendurchmessers des Rollkeulenbereichs (B-C, B'-C') beträgt.
  20. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 16, bei der der Kolben um eine Querachse (P) unter einem entgegengesetzten Winkel gedreht ist, dessen Gradbetrag im wesentlichen demjenigen des Neigungswinkels (48) des Verschlußteils (14) entspricht.
DE69822677T 1997-01-06 1998-01-05 Querkraftkompensierende Luftfeder für eine Fahrzeugaufhängung und Verfahren Expired - Fee Related DE69822677T2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US779875 1997-01-06
US08/779,875 US5752692A (en) 1997-01-06 1997-01-06 Side load compensating airspring strut
US08/979,004 US5918863A (en) 1997-01-06 1997-11-26 Side load compensating airspring for a vehicle suspension and method
US979004 1997-11-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69822677D1 DE69822677D1 (de) 2004-05-06
DE69822677T2 true DE69822677T2 (de) 2005-02-10

Family

ID=27119636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69822677T Expired - Fee Related DE69822677T2 (de) 1997-01-06 1998-01-05 Querkraftkompensierende Luftfeder für eine Fahrzeugaufhängung und Verfahren

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0852188B1 (de)
DE (1) DE69822677T2 (de)
ES (1) ES2218763T3 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022200899A1 (de) 2022-01-27 2023-07-27 Continental Automotive Technologies GmbH Luftfedereinrichtung mit einer selbstverstärkenden Verbindung eines Rollbalgs zwischen einem Adapterstück und einer Abrollschale

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19907672C2 (de) * 1999-02-23 2003-12-24 Daimler Chrysler Ag Abstützglied für ein Kraftfahrzeug
DE10024983C1 (de) * 2000-05-19 2001-10-31 Mannesmann Sachs Ag Querkraftkompensation bei Luftfederbeinen
DE10132061A1 (de) * 2001-07-05 2003-01-16 Phoenix Ag Luftfederanordnung
DE10229584B4 (de) * 2001-07-11 2008-07-31 Vibracoustic Gmbh & Co. Kg Federbein für eine Radaufhängung von Fahrzeugen mit einer Anordnung zur Kompensation von Querkräften
DE10249741A1 (de) * 2002-10-25 2004-05-06 Continental Aktiengesellschaft Rollbalg-Luftfeder mit Stützglocke
DE102004010945A1 (de) * 2004-03-03 2005-09-22 Continental Aktiengesellschaft Luftfeder für ein radführendes Federbein eines Kraftfahrzeuges
US8302980B2 (en) * 2010-12-23 2012-11-06 GM Global Technology Operations LLC Eccentric steering axis strut top mount
DE102011085323A1 (de) * 2011-02-11 2012-08-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Kolben für eine Luftfeder
US9579944B2 (en) 2014-09-25 2017-02-28 Tenneco Automotive Operating Company Inc. System and method for attaching a control element of an air spring with internal height regulating valve
DE102015211180A1 (de) 2015-06-18 2016-12-22 Ford Global Technologies, Llc Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug
DE102015211181A1 (de) 2015-06-18 2016-12-22 Ford Global Technologies, Llc Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug
DE202015103553U1 (de) 2015-06-18 2015-07-21 Ford Global Technologies, Llc Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug
DE102015119579B4 (de) * 2015-11-12 2021-08-12 Dunlop Systems And Components Luftfedereinheit

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4688774A (en) * 1985-11-27 1987-08-25 Goodyear Tire & Rubber Company Side load compensating air suspension
US4712776A (en) 1986-07-14 1987-12-15 The Firestone Tire & Rubber Company Air spring suspension system
US5129634A (en) * 1986-09-02 1992-07-14 The Goodyear Tire & Rubber Company Airspring with partial restraining sleeve
US4763883A (en) * 1987-03-30 1988-08-16 The Gates Rubber Company Airspring and sleeve
US4961594A (en) * 1989-04-24 1990-10-09 General Motors Corporation End retainer for air spring in strut suspension
DE4010982A1 (de) * 1989-04-28 1990-10-31 Volkswagen Ag Federbein, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022200899A1 (de) 2022-01-27 2023-07-27 Continental Automotive Technologies GmbH Luftfedereinrichtung mit einer selbstverstärkenden Verbindung eines Rollbalgs zwischen einem Adapterstück und einer Abrollschale

Also Published As

Publication number Publication date
EP0852188B1 (de) 2004-03-31
ES2218763T3 (es) 2004-11-16
DE69822677D1 (de) 2004-05-06
EP0852188A2 (de) 1998-07-08
EP0852188A3 (de) 2000-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69822677T2 (de) Querkraftkompensierende Luftfeder für eine Fahrzeugaufhängung und Verfahren
DE4208700C2 (de) Vorbaukonstruktion für Fahrzeuge
DE60107150T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Industriefahrzeugvorderachsen
EP2049815B1 (de) Luftfeder für fahrzeuge
DE102011053354B4 (de) Kombinierte Struktur einer äußeren oberen Mittelsäulenverstärkung und eines Sicherheitsgurthalters und Schweißverfahren unter Verwendung dieser Struktur
DE19938937B4 (de) Karosserieaufbau eines Kraftfahrzeugs mit kontrollierter Reaktionslast
DE69908714T2 (de) Schraubendruckfeder für eine Fahrzeugradaufhängung
EP3615357B1 (de) Achsstrebe
DE69908502T2 (de) Fahrzeugradaufhängung
DE1956811A1 (de) Mit Stroemungsmittel arbeitende Federn
DE102016216803A1 (de) Stabilisator-stützstruktur
DE19650299A1 (de) Klemmbauteil zur Montage einer zylindrischen Hülse
DE2063448A1 (de) Aus Stoßdämpfer und Luftfeder bestehendes Federbein
DE2916294A1 (de) Elastisches befestigungslager fuer radaufhaengungen von kraftfahrzeugen
WO2001089909A1 (de) Teleskopmechanismus
EP2090801B1 (de) Luftfeder-Rollbalg
EP1321694A2 (de) Schlauchrollbalg-Feder
DE102004009722A1 (de) Radführungslenker
DE2308825B2 (de) Fahrzeugkarosserie
WO2009029967A1 (de) Profilform für einen kranarm
DE19522898A1 (de) Drehstab
EP1441941A1 (de) Längsträger als teil einer tragstruktur eines fahrzeuges
EP3250402B1 (de) Blattfeder-anordnung im fahrwerk eines fahrzeugs
DE112013004254T5 (de) Endelemente und Gasfederanordnungen, die diese aufweisen
DE10229584B4 (de) Federbein für eine Radaufhängung von Fahrzeugen mit einer Anordnung zur Kompensation von Querkräften

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee