WO2007124923A1 - Federdämpfer für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2007124923A1
WO2007124923A1 PCT/EP2007/003734 EP2007003734W WO2007124923A1 WO 2007124923 A1 WO2007124923 A1 WO 2007124923A1 EP 2007003734 W EP2007003734 W EP 2007003734W WO 2007124923 A1 WO2007124923 A1 WO 2007124923A1
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housing part
rolling
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motor vehicle
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Matthias RÖMER
Ralf Wilhelm
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Daimler Ag
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    • B60G2206/424Plunger or top retainer construction for bellows or rolling lobe type air springs

Definitions

  • the invention relates to a spring damper, in particular a pneumatic spring damper for a motor vehicle, with a first housing part and a second housing part, wherein the first housing part via a first rolling bellows with the second housing part a first variable volume and the second housing part via a second rolling bellows with a connected to the first housing part rolling piston forms a second variable volume, wherein the two rolling bellows are arranged such that they are guided during rolling by outer contours of the two housing parts and the rolling piston in the radial direction, wherein the two volumes communicate with each other via a throttle element and form a hermetically sealed two-volume system with respect to a deflection of the spring damper.
  • the first air spring has a first downwardly open bell-shaped housing, which is connected via a first rolling bellows with a second downwardly open bell-shaped housing. Furthermore, a rolling piston is present, which projects into the lower opening of the second bell-shaped housing and a second rolling bellows with the second bell-shaped housing forms the second air spring.
  • the rolling bellows are arranged such that they are guided during rolling by outer contours of the two bell-shaped housing and the rolling piston in the radial direction.
  • the rolling piston is connected by using an I-shaped connecting element which engages around the spring damper from the outside, with the first bell-shaped housing.
  • the disadvantage is that the I-shaped connecting element claimed additional space in the outer space of the spring damper, therefore, therefore, a use of the known spring damper in cramped body conditions can cause problems. Since the second housing is open to the road surface, at the same time a seal against unwanted contamination is difficult.
  • the spring damper has a first housing part and a second housing part, wherein the first housing part via a first rolling bellows with the second housing part a first variable volume and the second housing part via a second rolling bellows with a connected to the first housing part rolling piston forms a second variable volume, wherein the two rolling bellows are arranged such that they are guided during rolling by outer contours of the two housing parts and the rolling piston in the radial direction, wherein the two volumes via a throttle element communicate with each other and form a hermetically sealed two-volume system with respect to a deflection of the spring damper.
  • the spring damper according to the invention comprises exactly two volumes as well as a differential rolling bellows formed by the two associated rolling bellows. Such an arrangement is characterized by a particularly good damping effect with high load capacity.
  • the rolling piston is guided longitudinally displaceably by means of a sealing element through the second housing part. Since the rolling piston runs inside the spring damper, it is possible to create a structurally compact, completely enclosed spring damper. The closed design ensures a reliable seal against unwanted contamination.
  • the spring damper is operated, for example, with pressure medium from a pressure medium supply present in the motor vehicle, typically by means of compressed air from a compressed-air storage or the like.
  • the throttle element is arranged outside of the spring damper, so that can be increased by the improved heat exchange with the environment, the thermal load capacity of the spring damper. This is especially important when driving on rough roads.
  • the throttle element is part of the rolling piston.
  • the throttle element is then arranged inside the spring damper.
  • the rolling piston has a passage channel connecting the first and second volumes, at the inlet or outlet opening of which the throttle element is seated.
  • the flow resistance of the throttle element may be electrically adjustable, in particular by means of an associated valve unit, so that an active adaptation of the damping force characteristic of the spring damper to different driving conditions or road conditions is possible.
  • the spring damper is part of an active suspension located in the motor vehicle.
  • the motor vehicle does not have an active chassis, it may alternatively also be a passive throttle element without electrical adjustment.
  • the sealing element is mounted so as to be radially displaceable in a bush arranged on the second housing part.
  • the sealing element consists for example of polytetrafluoroethylene (PTFE or Teflon) or a similar temperature-resistant material with a low coefficient of friction.
  • a stop buffer for limiting the deflection of the spring damper within the first and / or second volume is arranged.
  • the stop buffer serves in this case at the same time as a volume strainer, which allows by appropriate specification of its volume and its compressibility targeted interference with the spring force and / or damping force - characteristic of the spring damper.
  • the first and second rolling bellows are preferably mounted in a radial gap formed by the first and second housing part and the rolling piston, it being advantageous to compensate sufficiently high bending moments, if the greatest possible distance between the two rolling bellows is provided ,
  • the two housing parts or the rolling piston cooperate with the first and second rolling bellows in such a way that, when the spring damper deflects, one of the two volumes decreases, while the other volume increases.
  • the mutual change in volume comparatively high flow velocities occur even in the case of low damper amplitudes in the throttle element or in the throttle gap. In this way, a sufficient damping effect is ensured even with small deflections of the spring damper.
  • the first housing part is connected to the body of the motor vehicle via a flexible head bearing.
  • the head bearing is designed for example as an elastomeric bearing or as a ball joint.
  • On the side facing the wheel carrier side of the spring damper may also be provided a gimbal soft elastomeric bearing or a corresponding ball joint.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the spring damper according to the invention with a arranged outside the spring damper throttle element
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the spring damper according to the invention, in which the throttle element is arranged as part of a rolling piston in the region of a first volume of the spring damper,
  • FIG 3 shows a third embodiment of the spring damper according to the invention, in which the throttle element is arranged as part of the rolling piston in the region of a second volume of the spring damper,
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of the spring damper according to the invention, in which a plurality of plain bearings are provided for limiting a bending moment acting on the spring damper.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of the spring damper according to the invention for a motor vehicle, wherein the spring damper 10 is operated with pressure medium from a pressure medium supply located in the motor vehicle.
  • the spring damper 10 has a first housing part 11 and a second housing part 12, wherein the first housing part 11 via a first rolling bellows 13 with the second housing part 12, a first variable volume V 1 and the second housing part 12 via a second rolling bellows 14 with a with first housing part 11 connected rolling piston 15 a second variable volume V 2 forms, wherein the two rolling bellows 13 and 14 are arranged such that they are guided during rolling by outer contours of the two housing parts 11 and 12 and the rolling piston 15 in the radial direction, wherein the two volumes V 1 and V 2 via a Throttle element 20 communicate with each other and form a hermetically sealed two-volume system with respect to a deflection of the spring damper 10.
  • the two housing parts 11 and 12 and the rolling piston 15 cooperate with the first and second rolling bellows 13 and 14 in such a way that one deflection of the spring damper 10 reduces one of the two volumes V 1 and V 2 , while the other volume V 2 and V 1 increased.
  • the rolling piston 15 is in this case by means of a volume V 1 and V 2 separated from each other sealing element 21 longitudinally slidably passed through the wall of the second housing part 12.
  • a first or second stop buffer 22 or 23 is provided for each of the two possible directions of movement.
  • the first stop buffer 22 is arranged within the second volume V 2 .
  • the second stop buffer 23 is arranged in the first volume V 1 .
  • Typical values are R 1 "60 mm and R 2 " 47.5 mm.
  • the first rolling bellows 13 is mounted in a first radial gap 24 formed by the first housing part 11 and the second housing part 12 and the second rolling bellows 14 in a second radial gap 25 formed by the second housing part 12 and the rolling piston 15.
  • the throttle element 20 is disposed outside of the spring damper 10, wherein the flow resistance of the throttle element 20 is adjustable by means of an associated valve unit via an electrical control line 30 as part of an active chassis located in the motor vehicle.
  • the sealing element 21 is an annular sealing disc which is mounted so as to be radially displaceable in a bush 31 arranged on the second housing part 12 in order to compensate possible transverse movements of the rolling piston 15.
  • the sealing element 21 itself consists of polytetrafluoroethylene (PTFE or Teflon) or a similar temperature-resistant material with a low coefficient of friction.
  • the spring damper 10 is arranged between a supporting body assigned to the body of the motor vehicle and a wheel carrier. In the case of a four-wheeled motor vehicle, therefore, a total of four spring damper 10 are provided, which are each connected via a flexible head bearing 32 to the body.
  • the head bearing 32 is, for example, an elastomeric bearing or a ball joint.
  • a cardan soft elastomer bearing or a corresponding ball joint is also provided.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the spring damper according to the invention for a motor vehicle, which differs from the spring damper shown in FIG. 1 in that the throttle element 20 is a structural component of the rolling piston 15.
  • the rolling piston 15 has a passage 33 which connects the first and second volumes V 1 and V 2 , the throttle element 20 being seated at its inlet or outlet opening in the region of the first volume V 1 .
  • 3 shows a third embodiment of the spring damper according to the invention. This differs from the embodiment shown in FIG. 2 only by the arrangement of the throttle element 20, which is in the present case in the region of the second volume V 2 . Due to the "nested" arrangement of the same direction oriented Roil- bellows 13 and 14, the illustrated spring damper 10 has a particularly compact design.
  • FIG. 4 shows a fourth embodiment of the spring damper according to the invention, which differs from the embodiment shown in FIG. 3 in that the rolling piston 15 is supported by means of additional slide bearings 40 and 41 relative to the second housing part 12 such that a bending moment acting on the spring damper 10 is limited to uncritical values.
  • the first sliding bearing 40 is located in the region of the bush 31, whereas the second sliding bearing 41 is arranged at a distance from the first sliding bearing 40 on an extension piece 42 formed on the rolling piston 15, which by means of the second sliding bearing 41 within a supporting leg connected to the second housing part 12 43 is guided longitudinally displaceable.
  • the bearing clearance of the plain bearings 40 and 41 designed as sliding bushings is dimensioned such that under normal operating conditions in which no excessive bending moment occurs between the first housing part 11 and the second housing part 12, a frictional contact between the first sliding bearing 40 and the outside of the rolling piston 15 or The second slide bearing 41 and the inside of the support leg 43 is excluded. That the two plain bearings 40 and 41 are without effect under normal operating conditions, so have no (adverse) influence on the response of the spring damper 10 in such circumstances.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Federdämpfer für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Gehäuseteil (11) und einem zweiten Gehäuseteil (12), wobei das erste Gehäuseteil (11) über einen ersten Rollbalg (13) mit dem zweiten Gehäuseteil (12) ein erstes veränderbares Volumen (V1 ) und das zweite Gehäuseteil (12) über einen zweiten Rollbalg (14) mit einem mit dem ersten Gehäuseteil (11) verbundenen Abrollkolben (15) ein zweites veränderbares Volumen (V2) bildet, wobei die beiden Rollbälge (13, 14) derart angeordnet sind, dass diese beim Abrollen durch Außenkonturen der beiden Gehäuseteile (11, 12) sowie des Abrollkolbens (15) in radialer Richtung geführt werden, wobei die beiden Volumen (V1 , V2 ) über ein Drosselelement (20) miteinander in Verbindung stehen und bezüglich einer Auslenkung des Federdämpfers (10) ein hermetisch abgeschlossenes Zweivolumensystem bilden. Erfindungsgemäß ist der Abrollkolben (15) mittels eines Dichtelements (21) längsverschiebbar durch das zweite Gehäuseteil (12) hindurchgeführt .

Description

Federdämpfer für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung bezieht sich auf einen Federdämpfer, insbesondere einen Luftfederdämpfer für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil, wobei das erste Gehäuseteil über einen ersten Rollbalg mit dem zweiten Gehäuseteil ein erstes veränderbares Volumen und das zweite Gehäuseteil über einen zweiten Rollbalg mit einem mit dem ersten Gehäuseteil verbundenen Abrollkolben ein zweites veränderbares Volumen bildet, wobei die beiden Rollbälge derart angeordnet sind, dass diese beim Abrollen durch Außenkonturen der beiden Gehäuseteile sowie des Abrollkolbens in radialer Richtung geführt werden, wobei die beiden Volumen über ein Drosselelement miteinander in Verbindung stehen und bezüglich einer Auslenkung des Federdämpfers ein hermetisch abgeschlossenes Zweivolumensystem bilden.
Ein derartiger Federdämpfer für ein Kraftfahrzeug geht aus der EP 1 344 957 Bl hervor. Dieser umfasst zwei mit Pressluft gefüllte, hermetisch abgeschlossene und jeweils in ihrem Volumen veränderbare Luftfedern, die über ein in zwei Richtungen durchströmbares Drosselorgan in Verbindung stehen.
Die erste Luftfeder weist ein erstes nach unten geöffnetes glockenförmiges Gehäuse auf, das über einen ersten Rollbalg mit einem zweiten nach unten geöffneten glockenförmigen Gehäuse verbunden ist. Des weiteren ist ein Abrollkolben vorhanden, der in die untere Öffnung des zweiten glockenförmigen Gehäuses hineinragt und über einen zweiten Rollbalg mit dem zweiten glockenförmigen Gehäuse die zweite Luftfeder bildet. Die Rollbälge sind derart angeordnet, dass diese beim Abrollen durch Außenkonturen der beiden glockenförmigen Gehäuse sowie des Abrollkolbens in radialer Richtung geführt werden. Der Abrollkolben ist dabei durch Verwendung eines I-förmigen Verbindungselements, das den Federdämpfer von außen umgreift, mit dem ersten glockenförmigen Gehäuse verbunden.
Nachteilig ist, dass das I-förmige Verbindungselement zusätzlichen Platz im Außenraum des Federdämpfers beansprucht, mithin also eine Verwendung des bekannten Federdämpfers bei beengten Karosserieverhältnissen zu Problemen führen kann. Da das zweite Gehäuse zur Straßenoberfläche hin geöffnet ist, wird zugleich eine Abdichtung gegen unerwünschte Verschmutzungen erschwert .
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Federdämpfer für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, der sich durch kompakte Bauweise auszeichnet sowie eine zuverlässige Abdichtung gegen unerwünschte Verschmutzungen gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch einen Federdämpfer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst .
Der Federdämpfer weist ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil auf, wobei das erste Gehäuseteil über einen ersten Rollbalg mit dem zweiten Gehäuseteil ein erstes veränderbares Volumen und das zweite Gehäuseteil über einen zweiten Rollbalg mit einem mit dem ersten Gehäuseteil verbundenen Abrollkolben ein zweites veränderbares Volumen bildet, wobei die beiden Rollbälge derart angeordnet sind, dass diese beim Abrollen durch Außenkonturen der beiden Gehäuseteile sowie des Abrollkolbens in radialer Richtung geführt werden, wobei die beiden Volumen über ein Drosselelement miteinander in Verbindung stehen und bezüglich einer Auslenkung des Federdämpfers ein hermetisch abgeschlossenes Zweivolumensystem bilden. Genauer gesagt umfasst der erfindungsgemäße Federdämpfer genau zwei Volumen sowie einen durch die beiden zugehörigen Rollbälge gebildeten Differenzrollbalg. Eine derartige Anordnung zeichnet sich durch eine besonders gute Dämpfungswirkung bei gleichzeitig hoher Tragfähigkeit aus.
Erfindungsgemäß ist der Abrollkolben mittels eines Dichtelements längsverschiebbar durch das zweite Gehäuseteil hindurchgeführt. Da der Abrollkolben im Innern des Federdämpfers verläuft, ist es möglich, einen baulich kompakten, rundum geschlossenen Federdämpfer zu schaffen. Die geschlossene Bauweise gewährleistet hierbei eine zuverlässige Abdichtung gegen unerwünschte Verschmutzungen.
Der Federdämpfer wird beispielsweise mit Druckmittel aus einer im Kraftfahrzeug vorhandenen Druckmittelversorgung betrieben, typischerweise mittels Pressluft aus einem Press- luftspeicher oder dergleichen.
Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Federdämpfers gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Vorteilhafterweise ist das Drosselelement außerhalb des Federdämpfers angeordnet, sodass sich durch den verbesserten Wärmeaustausch mit der Umgebung die thermische Belastbarkeit des Federdämpfers erhöhen lässt. Dies ist vor allem beim Befahren von Schlechtwegstrecken von Bedeutung.
Werden an die thermische Belastbarkeit des Federdämpfers keine allzu hohen Anforderungen gestellt, besteht die Möglichkeit, dass das Drosselelement Bestandteil des Abrollkolbens ist. Das Drosselelement ist dann innerhalb des Federdämpfers angeordnet. Der Abrollkolben weist in diesem Fall einen das erste und zweite Volumen verbindenden Durchgangskanal auf, an dessen Ein- bzw. Austrittsöffnung das Drosselelement sitzt. Der Strömungswiderstand des Drosselelements kann insbesondere mittels einer zugehörigen Ventileinheit elektrisch verstellbar sein, sodass eine aktive Anpassung der DämpfungskraftCharakteristik des Federdämpfers an unterschiedliche Fahrtbedingungen bzw. Straßengegebenheiten möglich ist. Der Federdämpfer ist hierzu Bestandteil eines im Kraftfahrzeug befindlichen aktiven Fahrwerks.
Sollte das Kraftfahrzeug kein aktives Fahrwerk aufweisen, so kann es sich alternativ auch um ein passives Drosselelement ohne elektrische Verstellmöglichkeit handeln.
Um eine fahrtbedingt auftretende Querbewegung des Abrollkolbens ohne Beeinträchtigung der Dichtwirkung des Dichtelements zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn das Dichtelement in einer am zweiten Gehäuseteil angeordneten Buchse radialverschiebbar gelagert ist. Das Dichtelement besteht beispielsweise aus Polytetraflourethylen (PTFE bzw. Teflon ) oder einem ähnlichen temperaturbeständigen Werkstoff mit geringem Reibungskoeffizienten.
Vorteilhafterweise ist ein Anschlagpuffer zur Begrenzung der Auslenkung des Federdämpfers innerhalb des ersten und/oder zweiten Volumens angeordnet. Der Anschlagpuffer dient in diesem Fall zugleich als Volumentilger, der durch geeignete Vorgabe seines Volumens sowie seiner Kompressibilität eine gezielte Beeinflussung der Federkraft- und/oder Dämpfungskraft - Charakteristik des Federdämpfers erlaubt .
Ein hoher Betriebsdruck ist Voraussetzung für eine zufriedenstellende Dämpfungswirkung des Federdämpfers. Durch geeignete Wahl der Differenz der (druckwirksamen) Radien der beiden Rollbälge bzw. des durch diese gebildeten Differenzrollbalgs kann die Tragfähigkeit des Federdämpfers in Bezug auf den jeweiligen Betriebsdruck wunschgemäß angepasst werden. Zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Federdämpfers ist der erste und zweite Rollbalg vorzugsweise in einem durch das erste und zweite Gehäuseteil sowie den Abrollkolben gebildeten Radialspalt gelagert, wobei es zur Kompensation ausreichend hoher Biegemomente von Vorteil ist, wenn ein möglichst großer Abstand zwischen den beiden Rollbälgen vorgesehen ist.
Zusätzlich oder alternativ ist es vorstellbar, den Abrollkolben mittels eines oder mehrerer Gleitlager dahingehend gegenüber dem zweiten Gehäuseteil abzustützen, dass sich ein zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil auftretendes Biegemoment auf unkritische Werte begrenzen lässt .
Vorteilhafterweise wirken die beiden Gehäuseteile bzw. der Abrollkolben derart mit dem ersten und zweiten Rollbalg zusammen, dass sich bei einer Auslenkung des Federdämpfers eines der beiden Volumen verkleinert, während sich das andere Volumen vergrößert. Durch die wechselseitige Volumenänderung treten im Drosselelement bzw. im Drosselspalt bereits bei geringen Dämpferamplituden vergleichsweise hohe Strömungsgeschwindigkeiten auf. Auf diese Weise wird selbst bei kleinen Auslenkungen des Federdämpfers eine ausreichende Dämpfungswirkung sichergestellt .
Um im eingebauten Zustand am Federdämpfer angreifende Biege- momente zu verringern, besteht ferner die Möglichkeit, dass das erste Gehäuseteil über ein flexibles Kopflager mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Das Kopflager ist beispielsweise als Elastomerlager oder als Kugelgelenk ausgebildet. An der dem Radträger zugewandten Seite des Federdämpfers kann ferner ein kardanisch weiches Elastomerlager oder ein entsprechendes Kugelgelenk vorgesehen sein.
Der erfindungsgemäße Federdämpfer wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei einander entsprechende Teile mit jeweils identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen jeweils in Querschnittdarstellung :
Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federdämpfers mit einem außerhalb des Federdämpfers angeordneten Drosselelement,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federdämpfers, bei dem das Drosselelement als Bestandteil eines Abrollkolbens im Bereich eines ersten Volumens des Federdämpfers angeordnet ist,
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federdämpfers, bei dem das Drosselelement als Bestandteil des Abrollkolbens im Bereich eines zweiten Volumens des Federdämpfers angeordnet ist,
Fig. 4 eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federdämpfers, bei der mehrere Gleitlager zur Begrenzung eines am Federdämpfer angreifenden Biegemoments vorgesehen sind.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federdämpfers für ein Kraftfahrzeug, wobei der Federdämpfer 10 mit Druckmittel aus einer im Kraftfahrzeug befindlichen Druckmittelversorgung betrieben wird.
Der Federdämpfer 10 weist ein erstes Gehäuseteil 11 und ein zweites Gehäuseteil 12 auf, wobei das erste Gehäuseteil 11 über einen ersten Rollbalg 13 mit dem zweiten Gehäuseteil 12 ein erstes veränderbares Volumen V1 und das zweite Gehäuseteil 12 über einen zweiten Rollbalg 14 mit einem mit dem ersten Gehäuseteil 11 verbundenen Abrollkolben 15 ein zweites veränderbares Volumen V2 bildet, wobei die beiden Rollbälge 13 und 14 derart angeordnet sind, dass diese beim Abrollen durch Außenkonturen der beiden Gehäuseteile 11 und 12 sowie des Abrollkolbens 15 in radialer Richtung geführt werden, wobei die beiden Volumen V1 und V2 über ein Drosselelement 20 miteinander in Verbindung stehen und bezüglich einer Auslenkung des Federdämpfers 10 ein hermetisch abgeschlossenes Zweivolumensystem bilden. Genauer gesagt wirken die beiden Gehäuseteile 11 und 12 sowie der Abrollkolben 15 derart mit dem ersten und zweiten Rollbalg 13 und 14 zusammen, dass sich bei einer Auslenkung des Federdämpfers 10 eines der beiden Volumen V1 bzw. V2 verkleinert, während sich das andere Volumen V2 bzw. V1 vergrößert. Der Abrollkolben 15 ist hierbei mittels eines die beiden Volumen V1 und V2 voneinander trennenden Dichtelements 21 längsverschiebbar durch die Wandung des zweiten Gehäuseteils 12 hindurchgeführt.
Um die Auslenkung des Federdämpfers 10 zu begrenzen, ist für jede der beiden möglichen Bewegungsrichtungen ein erster bzw. zweiter Anschlagpuffer 22 bzw. 23 vorgesehen. Beispielsgemäß ist der erste Anschlagpuffer 22 innerhalb des zweiten Volumens V2 angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist der zweite Anschlagpuffer 23 im ersten Volumen V1 angeordnet.
Jeder der beiden Rollbälge 13 bzw. 14 weist einen Radius R1 bzw. R2 auf, wobei die Differenz ΔR 12 = IR1 -R2 | der beiden Rollbälge 13 und 14 letztlich die Tragfähigkeit des Federdämpfers 10 in Bezug auf den jeweiligen Betriebsdruck festlegt. Typische Werte sind R1 « 60 mm und R2 « 47,5 mm.
Zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Federdämpfers 10 ist der erste Rollbalg 13 in einem durch das erste Gehäuseteil 11 und das zweite Gehäuseteil 12 gebildeten ersten Radialspalt 24 und der zweite Rollbalg 14 in einem durch das zweite Gehäuseteil 12 und den Abrollkolben 15 gebildeten zweiten Radialspalt 25 gelagert. Im Falle der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist das Drosselelement 20 außerhalb des Federdämpfers 10 angeordnet, wobei der Durchflusswiderstand des Drosselelements 20 mittels einer zugehörigen Ventileinheit über eine elektrische Steuerleitung 30 als Bestandteil eines im Kraftfahrzeug befindlichen aktiven Fahrwerks verstellbar ist.
Beispielsgemäß handelt es sich bei dem Dichtelement 21 um eine ringförmige Dichtungsscheibe, die zur Kompensation möglicher Querbewegungen des Abrollkolbens 15 in einer am zweiten Gehäuseteil 12 angeordneten Buchse 31 radialverschiebbar gelagert ist. Das Dichtelement 21 selbst besteht aus PoIy- tetraflourethylen (PTFE bzw. Teflon ) oder einem ähnlichen temperaturbeständigen Werkstoff mit geringem Reibungskoeffizienten.
Der Federdämpfer 10 ist zwischen einer der Karosserie des Kraftfahrzeugs zugeordneten Abstützstelle und einem Radträger angeordnet. Im Falle eines vierrädrigen Kraftfahrzeugs sind daher insgesamt vier Federdämpfer 10 vorgesehen, die jeweils über ein flexibles Kopflager 32 mit der Karosserie verbunden sind. Bei dem Kopflager 32 handelt es sich beispielsweise um ein Elastomerlager oder ein Kugelgelenk. An der dem Radträger zugewandten Seite des Federdämpfers 10 ist ferner ein karda- nisch weiches Elastomerlager oder ein entsprechendes Kugelgelenk vorgesehen.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federdämpfers für ein Kraftfahrzeug, der sich von dem in Fig. 1 dargestellten Federdämpfer dahingehend unterscheidet, dass das Drosselelement 20 baulicher Bestandteil des Abroll - kolbens 15 ist. Der Abrollkolben 15 weist in diesem Fall einen Durchgangskanal 33 auf, der das erste und zweite Volumen V1 und V2 verbindet, wobei an dessen Ein- bzw. Austrittsöffnung im Bereich des ersten Volumens V1 das Drosselelement 20 sitzt . Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemä- ßen Federdämpfers. Diese unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform lediglich durch die Anordnung des Drosselelements 20, das sich im vorliegenden Fall im Bereich des zweiten Volumens V2 befindet. Aufgrund der „geschachtelten" Anordnung der gleichsinnig orientierten RoIl- bälge 13 und 14 weist der dargestellte Federdämpfer 10 eine besonders kompakte Bauweise auf.
Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federdämpfers, die sich gegenüber der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform dahingehend unterscheidet, dass der Abrollkolben 15 mittels zusätzlicher Gleitlager 40 und 41 gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 12 derart abgestützt ist, dass ein am Federdämpfer 10 wirkendes Biegemoment auf unkritische Werte begrenzt wird.
Beispielsgemäß befindet sich das erste Gleitlager 40 im Bereich der Buchse 31, wohingegen das zweite Gleitlager 41 mit Abstand zum ersten Gleitlager 40 an einem am Abrollkolben 15 ausgebildeten Verlängerungsstück 42 angeordnet ist, das mittels des zweiten Gleitlagers 41 innerhalb eines mit dem zweiten Gehäuseteil 12 verbundenen Stützbeins 43 längsverschiebbar geführt ist.
Das Lagerspiel der als Gleitbuchsen ausgebildeten Gleitlager 40 und 41 ist derart bemessen, dass unter normalen Betriebsbedingungen, in denen kein übermäßiges Biegemoment zwischen dem ersten Gehäuseteil 11 und dem zweiten Gehäuseteil 12 auftritt, ein Reibungskontakt zwischen dem ersten Gleitlager 40 und der Außenseite des Abrollkolbens 15 bzw. dem zweiten Gleitlager 41 und der Innenseite des Stützbeins 43 ausgeschlossen ist. D.h. die beiden Gleitlager 40 und 41 sind unter normalen Betriebsbedingungen ohne Wirkung, haben unter derartigen Umständen also keinerlei (nachteiligen) Einfluss auf das Ansprechverhalten des Federdämpfers 10.

Claims

Patentansprüche
1. Federdämpfer für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Gehäuseteil (11) und einem zweiten Gehäuseteil (12) , wobei das erste Gehäuseteil (11) über einen ersten Rollbalg
(13) mit dem zweiten Gehäuseteil (12) ein erstes veränderbares Volumen (V1) und das zweite Gehäuseteil (12) über einen zweiten Rollbalg (14) mit einem mit dem ersten Gehäuseteil (11) verbundenen Abrollkolben (15) ein zweites veränderbares Volumen (V2) bildet, wobei die beiden Rollbälge (13, 14) derart angeordnet sind, dass diese beim Abrollen durch Außenkonturen der beiden Gehäuseteile
(11, 12) sowie des Abrollkolbens (15) in radialer Richtung geführt werden, wobei die beiden Volumen (V1, V2) über ein Drosselelement (20) miteinander in Verbindung stehen und bezüglich einer Auslenkung des Federdämpfers
(10) ein hermetisch abgeschlossenes Zweivolumensystem bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Abrollkolben (15) mittels eines Dichtelements
(21) längsverschiebbar durch das zweite Gehäuseteil (12) hindurchgeführt ist .
2. Federdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (20) außerhalb des Federdämpfers (10) angeordnet ist.
3. Federdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (20) baulicher Bestandteil des Abrollkolbens (15) ist.
4. Federdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflusswiderstand des Drosselelements (20) elektrisch verstellbar ist.
5. Federdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (21) radialverschiebbar gelagert ist.
6. Federdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlagpuffer (22, 23) zur Begrenzung der Auslenkung innerhalb des ersten und/oder zweiten Volumens (V1, V2) angeordnet ist.
7. Federdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Rollbalg (13, 14) in einem durch das erste und zweite Gehäuseteil (11, 12) sowie den Abrollkolben (15) gebildeten Radialspalt (24, 25) gelagert ist.
8. Federdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich bei einer Auslenkung des Federdämpfers (10) eines der beiden Volumen (V1, V2) verkleinert, während sich das andere Volumen (V2, V1) vergrößert.
9. Federdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (11) über ein flexibles Kopf- lager (32) mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
10. Federdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abrollkolben (15) mittels eines oder mehrerer Gleitlager (40, 41) gegenüber dem zweiten Gehäuseteil (12) abgestützt ist.
11. Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch einen Federdämpfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010124885A1 (de) * 2009-04-27 2010-11-04 Continental Aktiengesellschaft Luftfedereinrichtung

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2406835A1 (de) * 1974-02-13 1975-08-14 Gold Henning Dipl Ing Federungs- und daempfungsvorrichtung, insbesondere fuer fahrzeuge
US4493481A (en) * 1977-11-12 1985-01-15 Daimler-Benz Ag Pneumatic spring for motor vehicles
DE3436664A1 (de) * 1983-10-07 1985-05-02 Bridgestone Corp., Tokio/Tokyo Membran-luftfeder
US4934667A (en) * 1986-08-13 1990-06-19 General Motors Corporation Air spring damper for vehicle suspension
JPH05149366A (ja) * 1991-12-02 1993-06-15 Bridgestone Corp 振動減衰装置
EP0658703A1 (de) * 1993-11-29 1995-06-21 Bridgestone Corporation Schwingungsdämpfende Vorrichtung
DE19531794C1 (de) * 1995-08-30 1996-12-19 Fichtel & Sachs Ag Kolben-Zylinder-Aggregat
EP1344957A1 (de) 2002-03-13 2003-09-17 Continental Aktiengesellschaft Pneumatische Federungs- und Dämpfungsvorrichtung
EP1353085A2 (de) * 2002-04-09 2003-10-15 Busak + Shamban GmbH Dichtungsanordnung, insbesondere eines Luftfedersystems
EP1457362A2 (de) * 2003-03-14 2004-09-15 Audi Ag Luftfeder mit einer ersten und einer zweiten Arbeitskammer
EP1467117A2 (de) * 2003-04-10 2004-10-13 Continental Aktiengesellschaft Luftfederbein
DE10356438B3 (de) * 2003-12-03 2005-05-19 Continental Aktiengesellschaft Pneumatische Feder- und Dämpfereinheit, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
EP1715215A1 (de) * 2005-04-20 2006-10-25 Carl Freudenberg KG Luftfederdämpfung

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2406835A1 (de) * 1974-02-13 1975-08-14 Gold Henning Dipl Ing Federungs- und daempfungsvorrichtung, insbesondere fuer fahrzeuge
US4493481A (en) * 1977-11-12 1985-01-15 Daimler-Benz Ag Pneumatic spring for motor vehicles
DE3436664A1 (de) * 1983-10-07 1985-05-02 Bridgestone Corp., Tokio/Tokyo Membran-luftfeder
US4934667A (en) * 1986-08-13 1990-06-19 General Motors Corporation Air spring damper for vehicle suspension
JPH05149366A (ja) * 1991-12-02 1993-06-15 Bridgestone Corp 振動減衰装置
EP0658703A1 (de) * 1993-11-29 1995-06-21 Bridgestone Corporation Schwingungsdämpfende Vorrichtung
DE19531794C1 (de) * 1995-08-30 1996-12-19 Fichtel & Sachs Ag Kolben-Zylinder-Aggregat
EP1344957A1 (de) 2002-03-13 2003-09-17 Continental Aktiengesellschaft Pneumatische Federungs- und Dämpfungsvorrichtung
EP1344957B1 (de) * 2002-03-13 2005-10-05 Continental Aktiengesellschaft Pneumatische Federungs- und Dämpfungsvorrichtung
EP1353085A2 (de) * 2002-04-09 2003-10-15 Busak + Shamban GmbH Dichtungsanordnung, insbesondere eines Luftfedersystems
EP1457362A2 (de) * 2003-03-14 2004-09-15 Audi Ag Luftfeder mit einer ersten und einer zweiten Arbeitskammer
EP1467117A2 (de) * 2003-04-10 2004-10-13 Continental Aktiengesellschaft Luftfederbein
DE10356438B3 (de) * 2003-12-03 2005-05-19 Continental Aktiengesellschaft Pneumatische Feder- und Dämpfereinheit, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
EP1715215A1 (de) * 2005-04-20 2006-10-25 Carl Freudenberg KG Luftfederdämpfung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010124885A1 (de) * 2009-04-27 2010-11-04 Continental Aktiengesellschaft Luftfedereinrichtung
US8979076B2 (en) 2009-04-27 2015-03-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Air spring device
EP2425147B2 (de) 2009-04-27 2016-11-16 Continental Teves AG & Co. oHG Luftfedereinrichtung

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