WO2010055098A1

WO2010055098A1 - Pneumatische höhenverstellungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: WO2010055098A1
Application number: PCT/EP2009/065059
Authority: WO
Inventors: Eduard Payer
Original assignee: Cargraphic Kfz-Handel Gmbh
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2010-05-20
Also published as: DE202008015053U1; EP2355992A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Höhenverstellungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Träger (1), einer Führungseinrichtung (5), die zur Aufnahme eines Endes eines Stoßdämpfers (22) eines Federbeins vorgesehen ist, einem entlang der Führungseinrichtung (5) verschiebbaren Träger (2), der an seiner von dem ersten Träger (1) abgewandten Seite eine Aufnahme für eine um den Stoßdämpfer (22) herum angeordnete Feder (18) aufweist. An dem verschiebbaren Träger (2) und dem ersten Träger (1) ist fluiddicht ein Balg (3) angebracht. Zwischen dem ersten Träger (1), dem verschiebbaren Träger (2), der Führungseinrichtung (5) und dem Balg (3) ist ein über einen Durchlass (10, 11) mit Luft befüllbarer Druckraum ausgebildet. Der erste Träger (1) und der verschiebbare Träger (2) sind in einem unbefüllten Zustand des Druckraums miteinander in Anlage, während der erste Träger (1) und der verschiebbare Träger (2) in einem befüllten Zustand des Druckraums voneinander beabstandet sind.

Description

PNEUMATISCHE HOHENVERSTELLUNGSVORRICHTUNG FUR EIN

KRAFTFAHRZEUG

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur pneumatischen Höhenverstellung eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere ist die Erfindung zur nachträglichen Integrierung in ein schon bestehendes Fahrwerksystem eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, ohne bauartbedingte Veränderungen an dem Fahrwerksystem vorzunehmen .

Moderne Kraftfahrzeuge, insbesondere Sportwagen haben bauartbedingt eine geringe Bodenfreiheit. Dies ist auch nötig, um eine bessere Aerodynamik und Schwerpunktlage zu erreichen. Durch die geringe Bodenfreiheit entstehen Probleme, die die Alltagstauglichkeit solcher Kraftfahrzeuge beeinträchtigen. Z.B. kann eine Überwindung von Hindernissen wie z.B. Bodenschwellen in verkehrsberuhigten Zonen als auch bei Parkhausrampen durch ein Aufsetzen der Kraftfahrzeugkarosserie zu Schäden an dem Kraftfahrzeug führen.

Kraftfahrzeug-Federbeine bekannter Bauart bestehen aus einer Kombination aus einem Stoßdämpfer und einer Feder wie z.B. einer Spiralfeder oder einer Luftfeder. Diese Federbeine können begrenzt in ihrer Höhe verstellt werden, indem ein unterer Federteller, der meist über ein Gewinde an dem Stoßdämpfer angebracht ist, durch eine Drehbewegung in der Höhe verstellt wird. Dadurch wird die Feder - und mit ihr ein Kolben des Stoßdämpfers - entlang der Achse des Stoßdämpfers verschoben. Diese Anbringung kann aber auch durch eine Nut erfolgen, die den Federteller in Position hält und durch ihre Lage eine bestimmte Kraftfahrzeughöhe vorgibt .

Bekannte Hubsysteme zur Anhebung von Kraftfahrzeugen arbeiten üblicherweise mit Hydraulikdruck. Nachteilig ist dabei die durch die Konstruktion bedingte relativ große Bauhöhe. Derartige Hubzylinder können außerdem nur unter schwierigen Umständen und mit einem vergleichsweise großen Aufwand in ein bestehendes Fahrwerk integriert werden, da sie, bedingt durch ihre große Bauhöhe keinen Platz finden. Zur Lösung dieses Problems wurde versucht, die Hauptfeder gegen eine andere auszutauschen und eine Hilfs- bzw. Vorspannfeder zu entfernen. Damit einher geht allerdings ein Verlust der ursprünglichen Fahreigenschaften von mit derartigen Fahrwerken versehenen Kraftfahrzeugen.

Aus der Druckschrift DE 10 2006 056 760 Al ist eine Höhenverstellungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die zwischen einem Federteller einer Tragfeder und einem Aufbau des Kraftfahrzeugs geschaltet ist. Die Höhenverstellungsvorrichtung weist einen druckbeaufschlagbaren Fluidraum mit Stellkolben auf, der mittels einer hydraulischen Druckbeaufschlagung unterschiedliche Niveaustellungen der Karosserie des Kraftfahrzeugs bewirkt. Die Höhenverstellungsvorrichtung weist außerdem ein Schrittschaltwerk auf, das bei drucklos geschaltetem Fluidraum die Niveaueinstellung beibehält.

Es besteht Bedarf an einer pneumatischen

Höhenverstellungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, die in ein vorhandenes Fahrwerksystem des Kraftfahrzeugs derart integrierbar ist, dass eine vorübergehendes Anheben eines Aufbaus bzw. einer Karosserie des Kraftfahrzeugs möglich ist, ohne dass in einem nicht angehobenen Zustand des Aufbaus Beeinträchtigungen der ursprünglichen Konstruktion der Federung und Stoßdämpfer entstehen und deren Eigenschaften verändert werden.

Eine erfindungsgemäße pneumatische

Höhenverstellungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug weist auf: einen ersten Träger, eine Führungseinrichtung, die zur Aufnahme eines Endes eines Stoßdämpfers eines Federbeins vorgesehen ist, und einen entlang der Führungseinrichtung verschiebbaren Träger, der an seiner von dem ersten Träger abgewandten Seite eine Aufnahme für eine um den Stoßdämpfer herum angeordnete Feder aufweist. An dem verschiebbaren Träger und an dem ersten Träger ist ein Balg fluiddicht angebracht. Dadurch ist zwischen dem ersten Träger, dem verschiebbaren Träger, der Führungseinrichtung und dem Balg ein über einen Durchlass mit Luft befüllbarer Druckraum ausgebildet. Der erste Träger und der verschiebbare Träger sind in einem unbefüllten Zustand des Druckraums miteinander in Anlage, während der erste Träger und der verschiebbare Träger in einem befüllten Zustand des Druckraums voneinander beabstandet sind. Anstelle von Luft kann auch der Einsatz eines Gases zur Befüllung des Druckraums möglich sein.

Die erfindungsgemäße Höhenverstellungsvorrichtung kann vorteilhaft unter Ausnutzung des vorhandenen Bauraums in ein vorhandenes Federungssystem eines Kraftfahrzeugs integriert werden. Dabei ersetzt die

Höhenverstellungsvorrichtung einen ursprünglich vorhandenen Federteller. Aufgrund einer geringen Bauhöhe der Höhenverstellungsvorrichtung können in einem entleerten Zustand des Druckraums die Federungseigenschaften des ursprünglichen Federungssystems und damit die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs unverändert beibehalten werden. Eine axiale Länge des ersten Trägers und des verschiebbaren Trägers, wenn diese sich miteinander in Anlage befinden, d.h. der Druckraum in einem unbefüllten Zustand ist, liegt nämlich in einem Bereich zwischen 13 mm und dem Blockmaß des ursprünglich vorgesehenen Federtellers, der durch die erfindungsgemäße Höhenverstellungsvorrichtung ersetzt wird. Üblicherweise überschreitet Blockmaß des ursprünglich vorgesehenen Federtellers eine Länge von 25 mm nicht, in Ausnahmefällen kann das Blockmaß aber auch bis zu 30 mm betragen.

Vorteilhaft können der erste Träger und/oder der verschiebbare Träger und/oder die Führungseinrichtung aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet sein.

Vorteilhaft kann die Führungseinrichtung an einem ihrer Enden mit dem ersten Träger verbunden sein, und/oder zwischen dem verschiebbaren Träger und der Führungseinrichtung eine Dichtung vorgesehen ist. Die Dichtung kann dabei bevorzugt aus einem Kautschuk oder aus Teflon ausgebildet sein.

Vorteilhaft kann die Führungseinrichtung in Form eines Führungsrohrs ausgebildet sein, der verschiebbare Träger in Form eines Kolbens ringförmig um das Führungsrohr herum ausgebildet sein, und der erste Träger in Form eines Federtellers ausgebildet sein.

Vorteilhaft kann der Balg als Rollbalg ausgebildet sein.

Vorteilhaft kann der Balg mittels eines Wulstrings an dem ersten Träger und an dem verschiebbaren Träger angebracht sein .

Vorteilhaft kann die Führungseinrichtung mit dem ersten Träger mittels eines Feingewindes oder mittels eines durch Schrauben an dem ersten Träger befestigten Flanschs verbunden sein, oder der erste Träger und die Führungseinrichtung können einstückig ausgebildet sein. Ist die Befestigung des Führungsrohres an dem ersten Träger als Flansch ausgeführt, erfolgt die Dichtung über einen O-Ring an einer Planseite eines Ansatzes der Führungseinrichtung. Befestigt wird dieser Flansch mittels Schrauben die sich gleichmäßig aufgeteilt an einer radialen Seite der Führungseinrichtung zu dem ersten Träger befinden.

Vorteilhaft kann an einem dem ersten Träger gegenüberliegenden Ende der Führungseinrichtung ein Ring oder ein Vorsprung vorgesehen sein, der ausgelegt ist, in einem befüllten Zustand des Druckraums zur Begrenzung des Abstands zwischen dem ersten Träger und dem verschiebbaren Träger mit dem verschiebbaren Träger in Anlage zu geraten. Dadurch wird vermieden, dass der verschiebbare Träger über die Führungseinrichtung hinaus geschoben wird, was zu Fehlfunktionen der Höhenverstellungsvorrichtung und unter Umständen einer Beschädigung des Fahrwerks führen würde.

Vorteilhaft kann zusätzlich oder alternativ zu dem voranstehend genannten Ring und/oder Vorsprung an einem dem ersten Träger gegenüberliegenden Ende der Führungseinrichtung mindestens eine Bohrung angeordnet sein, die zur Abfuhr des in dem Druckraum vorhandenen Gases dient, wenn der Abstand zwischen dem ersten Träger und dem verschiebbaren Träger in einem vollständig befüllten Zustand des Druckraums dem Abstand zwischen dem ersten Träger und der Bohrung entspricht. Dadurch kann ein übermäßiges Befüllen des Druckraums verhindert werden, da die Luft im Druckraum bei einem zu großen Abstand zwischen dem ersten Träger und dem verschiebbaren Träger wieder aus der Bohrung abgeführt und somit in dem Druckraum ein konstantes Überdruckniveau gehalten werden kann. Vorteilhaft kann an dem ersten Träger eine Verdrehsicherung angebracht sein, die aus einem mit einer Kausche oder Öse versehenen Seil - z.B. einem Drahtseil - bestehen kann. Anstatt einer Kausche mit Drahtseil sind auch Seile aus anderen Materialien wie reckarme Kunststoffe wie z.B. Dyneema oder mit einem oder mehreren Gelenken oder Scharnieren versehene Stangen als Verdrehsicherung einsetzbar .

Die erfindungsgemäße Höhenverstellungsvorrichtung kann an einem Federbein für ein Kraftfahrzeug angewendet werden, das einen Stoßdämpfer, und eine um einen Teil des Stoßdämpfers herum angeordnete Feder, die zwischen einem ersten Träger an einem Ende des Stoßdämpfers, das zur Befestigung des Stoßdämpfers an einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, und einem als zweitem Federteller dienenden dritten Träger angeordnet ist. Bevorzugt kann die Feder dabei als Spiralfeder und der Stoßdämpfer als Teleskopstoßdämpfer ausgebildet sein.

Insbesondere kann die erfindungsgemäße

Höhenverstellungsvorrichtung, die im folgenden auch als Hubvorrichtung bezeichnet werden kann, in einem in ein Kraftfahrzeug eingebauten Zustand an den Federbeinen einer Vorderachse bzw. beider Achsen angebracht sein und dabei einen oberen Federteller ersetzen und in das Domlager bzw. Stützlager integriert sein. Der untere Teil der Vorrichtung übernimmt somit die Führung der Hauptfeder. Durch das Einbringen von Luft unter Druck in den Druckraum übt der Balg, der im Folgenden auch als Luftfeder bezeichnet werden kann, eine Kraft auf den an der Unterseite angebrachten verschiebbaren Träger bzw. Kolben aus. Dieser wird über die Führungseinrichtung bzw. das Führungsrohr gedichtet und nach unten gegen die Feder gedrückt. Dadurch entsteht der gewünschte Hub, dessen Höhe abhängig von der Länge des Führungsrohres, des Balgs und des eingebrachten Luftdrucks ist. Dadurch wird vorübergehend eine erhöhte Bodenfreiheit erreicht. Durch ein Absenken bzw. ein Ablassen des Luftdrucks, das über den Durchlass oder andere Öffnungen erfolgen kann, drückt das Eigengewicht des Kraftfahrzeuges die Hubvorrichtung wieder zusammen, wodurch eine Absenkung erfolgt. Der Kolben wird dadurch in seine Ausgangsstellung zurück verschoben.

Die benötigte Einrichtung zur Erzeugung des Luftdrucks kann bereits z.B. in Form eines Verdichters im Kraftfahrzeug vorhanden sein. Ansonsten muss es zusätzlich installiert werden .

Somit dient die Erfindung einer vorübergehenden Höhenverstellung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit geringer Bodenfreiheit und einem großen Überhang an Vorder- und Hinterachse. Ziel dieser Einrichtung ist es, durch Anhebung der Achsen, den Böschungswinkel zu vergrößern. Je nach Bauart wird die Einrichtung zwischen einer Feder (Hauptfeder) und einem bzw. einer oberen Auflage der Feder montiert. Die Einrichtung kann dabei Teile des Stützlagers ersetzen. Ziel dieser Montageposition ist es, einen Einfluss auf die bestehende Federwirkung des Kraftfahrzeuges zu vermeiden.

Die Oberseite der Einrichtung kann sich in das Domlager zentrieren, wie es auch bei einer bekannten Feder der Fall ist. An dem Domlager befindet sich auch ein Anschluss der Gaszufuhr, die bevorzugt als Druckluftzufuhr ausgeführt ist. Durch zunehmenden Druck dehnt sich der auf der Einrichtung angebrachte Balg und drückt den Kolben entlang des Führungsrohres, der in einem entleerten Zustand des Druckraums mit der Oberseite der Konstruktion, d.h. mit dem ersten Träger bzw. dem ersten Federteller in Anlage ist, nach unten. Zwischen dem Kolben und dem Führungsrohr kann sich eine Dichtlippe und/oder ein Ring aus Teflon vorgesehen sein, der als Distanzring und/oder Dichtung dienen kann.

Durch das Ablassen des Drucks in dem Druckraum kann das Kraftfahrzeug durch sein Eigengewicht wieder abgesenkt werden .

Vorteilhaft kann die Hubvorrichtung gemäß der Erfindung über eine Fernsteuerung und/oder abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit betätigt werden. So ist es möglich, dass die Hubvorrichtung bei einem Unterschreiten einer voreingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit oder bei einem Überschreiten einer voreingestellten Verzögerung in einem niedrigeren Geschwindigkeitsbereich (z.B. unterhalb von 100 km/h) des Fahrzeugs, z.B. bei einem plötzlichen Bremsvorgang, wie er vor einem Fahrbahnschweller oder einer steilen Rampe durchgeführt wird, automatisch betätigt wird. Ebenfalls kann die Hubvorrichtung mit einem Aufsperrsignal einer Fernsteuerung kombiniert sein, um das sonst niedrig liegende Fahrzeug anzuheben und so einem Fahrer den Einstieg zu erleichtern.

Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den anhängenden Figuren ersichtlich, die ein derzeit bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, ohne den Umfang der Erfindung einzuschränken. Es zeigt :

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer pneumatischen Höhenverstellungsvorrichtung gemäß einem

Ausführungsbeispiel der Erfindung mit entleertem Druckraum, d.h. in einem eingefahrenen Zustand, Fig. 2 eine schematische Schnittansicht der pneumatischen Höhenverstellungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem Federbein,

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht von Einzelteilen der pneumatischen Höhenverstellungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht der pneumatischen Höhenverstellungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit befülltem Druckraum, d.h. in einem ausgefahrenen Zustand ohne Federbein.

Eine derzeit bevorzugte Ausführungsform einer pneumatischen Höhenverstellungsvorrichtung gemäß der Erfindung, die im Folgenden als Hubvorrichtung bezeichnet wird, wird im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 4 beschrieben.

Die Hubvorrichtung hat einen oberen Federteller 1, der mit einem Führungsrohr 5 mittels Verschraubung verbunden ist. Ein Kolben 2 ist ringförmig um das Führungsrohr 5 und an dem oberen Federteller 1 anliegend angeordnet. Zwischen diesen beiden Bauteilen ist ein Spalt 12 ausgebildet, der mindestens bis zu einer Bohrung 11 führt.

Erfindungsgemäß dienen dabei der Federteller 1 als erster Träger, das Führungsrohr 5 als Führungseinrichtung, der Kolben 2 als verschiebbarer Träger und der Spalt 11 mit der Bohrung 12 als Durchlass. Die Bezeichnung "oberer" Federteller 1 bezieht sich dabei auf eine Einbaulage der an einem Federbein bzw. Stoßdämpfer 22 angebauten Hubvorrichtung, in der der obere Federteller 1 an oder nahe der Karosserie liegt, während das dem oberen Federteller gegenüberliegende Ende des Führungsrohrs 5 und auch das Ende des Federbeins räumlich unterhalb des oberen Federtellers angeordnet sind.

Der Kolben 2 ist um das Führungsrohr 5 gedichtet. Ein Doppelabstreifer 6 gewährleistet dabei die Abdichtung zwischen dem Führungsrohr 5 und dem Kolben 2. Ein Führungsring 8 aus Teflon verhindert eine direkte Berührung zwischen dem Kolben 2 und dem Führungsrohr 5. Außerdem dient der Führungsring 8 auch zur Minimierung der Reibung zwischen dem Führungsrohr 5 und dem Kolben 2 und verhindert einen Haftreibungseffekt (Ruckgleiten) .

Sowohl der Doppelabstreifer 6 wie auch der Führungsring 8 können als erfindungsgemäße Dichtung dienen.

Ein Balg 3 ist koaxial mit dem oberen Federteller 1 und dem Kolben 2 an deren Umfangseite auf diese Bauteile aufgepresst. An beiden Enden des Balgs 3 befinden sich zwei Aussparungen, in die jeweils ein Pressring 4 eingesetzt ist, mit denen der Balg 3 den oberen Federteller 1 und den Kolben 2 aufgepresst ist. Ein Kunststoffring 13 der an den jeweiligen Außendurchmesser einer Spiralfeder 18, die im Folgenden auch als Hauptfeder bezeichnet wird, angepasst ist, ist in den Kolben 2 an einer von dem oberen Federteller 1 abgewandten Seite eingesetzt. Dieser Kunststoffring 13 übernimmt die obere Führung der Feder, wie es auch bei einem bekannten Federbein ohne Hubvorrichtung der Fall ist.

Bei Kraftfahrzeugen mit einem Uniball oder bekannten Domlager in Verbindung mit einem höhenverstellbaren Fahrwerk, kann es vorkommen, dass die Hauptfeder beim Einlenken die Drehbewegung des Fahrwerkes nicht verfolgt. Um zu verhindern, dass die auf der Oberseite der Hauptfeder 18 aufgesetzte Hubvorrichtung sich nach einer Drehbewegung des Fahrwerkes nicht zurückrichtet oder mit der Hauptfeder 18 weiterdreht, schlägt die Erfindung folgendes vor. Dazu ist ein Verdrehschutz 15 in den oberen Federteller 1 der Hubvorrichtung eingeschraubt. Der Verdrehschutz 15 besteht aus einem Stahlseil, das auf einer Seite eine über eine Kausche geführte Schlinge 17 bildet und nach dieser verpresst ist. Das gerade Ende des Verdrehschutzes ist auf der Mantelseite des oberen Federtellers 1 eingesetzt und mit einer oder mehreren Madenschrauben 16 auf der Stirnseite desselben Teiles geklemmt und fixiert. Das Ende mit der Kausche 17 wird z.B. mit einer entsprechenden Schraube an einer festen, mit der Karosserie verbundenen Position in einem Radkasten verschraubt. Die Länge des Verdrehschutzes 15 ist so bemessen, dass dieser eine Bewegung der Hubvorrichtung mit dem Fahrwerk zulässt.

Da die Hubvorrichtung gemäß der Ausführungsform keine mechanische Hubbegrenzung aufweist, besteht eine Gefahr, dass der Kolben 2 über das untere, an der dem oberen Federteller 1 gegenüberliegenden Ende des Führungsrohrs 5 hinaus bewegt wird, falls der Überdruck in dem Druckraum zu hoch und der Abstand zwischen dem oberen Federteller 1 und dem Kolben 2 zu groß wird. Dadurch kann sich eine Beschädigung der Dichtlippe 6 und der Verlust der Federführung ergeben. Um dies zu vermeiden, ist an der Unterseite des Führungsrohres 5 eine Bohrung 7 angebracht, die den Hub begrenzt. Durch das Bewegen des Kolbens 2 und der im Kolben angeordneten Dichtlippe 6 über diese Bohrung hinaus, wird ein Druckverlust herbeigeführt, da ein Teil der unter einem Überdruck stehenden Luft in dem Druckraum durch diese Bohrung 7 entweichen kann. Da die Dichtlippe 6 über die Oberfläche des Führungsrohrs 5 dichtet, diese Fläche aber durch die Bohrung 7 unterbrochen wird, kann die unter Druck stehende Luft an dieser Stelle aus der Hubvorrichtung entweichen. Die Bohrung 7 ist dabei so angeordnet, dass das Führungsrohr 5 von der Bohrung aus gesehen noch um ein ausreichendes Maß aus dem Kolben ragt, um eine stabile Federführung zu gewährleisten.

Zum Befüllen des Druckraums, der durch die Oberfläche des Führungsrohrs 5, den oberen Federteller 1, den Kolben 2 und den Balg 3 ausgebildet ist, wird Druckluft über eine durch die Wand des oberen Federtellers 1 angeordnete Bohrung 10 zugeführt. Über eine Verbindungsbohrung 11 gelangt die Druckluft in das Innere des Druckraums der Hubvorrichtung. Dabei dringt die einströmende Luft in einen Spalt zwischen den in Anlage befindlichen Kolben 2 und oberen Federteller 1. Sobald der Luftdruck in dem Spalt entsprechend angestiegen ist, beginnt eine Verschiebung des Kolbens 2 entlang des Führungsrohrs, bis ein Abstand zwischen dem Kolben 2 und dem oberen Federteller erreicht ist, der im Wesentlichen einer gewünschten Anhebung des Kraftfahrzeugs entspricht .

Durch ein Nachlassen des Luftdrucks senkt sich die Hubvorrichtung durch das Eigengewicht des Kraftfahrzeuges, indem der Kolben 2 sich wieder zu dem oberen Federteller 1 hinbewegt. Die unter Druck stehende Luft entweicht dabei wieder über die Verbindungsbohrung 11 und die Bohrung 10.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der von der Erfindung vorgeschlagenen Hubvorrichtung an einem bekannten Federbein 22. Der ursprünglich vorgesehene, obere Federteller des Federbeins wurde entfernt und stattdessen die Hubvorrichtung gemäß der Ausführungsform auf die Hauptfeder 18 aufgesetzt und der obere Federteller 1 in ein Domlager 24 eingesetzt. Ein Stützlager 25 fixiert das Federbein 22 an dem Kraftfahrzeug. Der obere Federteller 1 ist so konstruiert, dass er sich frei mit der Hauptfeder 18 drehen kann und dabei nicht mit Teilen des Stützlagers 25 in Berührung kommt.

Gemäß der Ausführungsform ist die Hauptfeder 18 über einen Zwischenring 23 mit der Vorspannfeder 19 verbunden, und bleibt somit auch nach ihrer Anbringung an das Fahrwerk voll funktionstüchtig. Dabei ist die Hubvorrichtung so ausgelegt, dass ihre Bauhöhe in einem entleerten bzw. eingefahrenen, drucklosen Zustand des Druckraums die Blockhöhe des ursprünglichen Federtellers des bekannten Federbeins 22 nur geringfügig übersteigt. Dieser bauartbedingte, geringfügige Unterschied kann über einen an dem bekannten Federbein vorhandenen, verstellbaren Federteller 20 (unterer Federteller) und eine diesem zugeordnete Kontermutter 21 ausgeglichen werden.

Die bereits beschriebenen Teile der Hubvorrichtung sind in Fig. 3 nochmals im zerlegten Zustand dargestellt. Oben in Fig. 3 ist der obere Federteller 1 mit seinem Druckluftanschluss 10 und der Durchgangsbohrung 11 dargestellt. In eine in dem oberen Federteller 1 angeordnete Bohrung 30 ist der Verdrehschutz 15 eingesetzt und mit einer Madenschraube 16 von einer Stirnseite des oberen Federtellers 1 aus geklemmt.

Unterhalb des oberen Federtellers 1 ist ein Einfaltenbalg 3 mit Pressringen 4 in einem komprimierten Zustand dargestellt. Der Einfaltenbalg 3 ist in einem montierten Zustand auf eine in einer Aussparung des Umfangs liegende Fläche 13 des Federtellers 1 und auf eine in einer Aussparung des Umfangs liegenden Fläche 28 des Kolbens 2 aufgepresst .

Das Führungsrohr 5, das unterhalb des Einfaltenbalgs 3 dargestellt ist, ist mit einem Feingewinde 9 in das Gegengewinde 12 des Federtellers 1 eingeschraubt. Da die Gefahr besteht, dass eine unter Druck stehende Luft von der Innenseite der Hubvorrichtung aus entweicht, ist das Gewinde mit einer Gewindedichtung in Form eines Klebstoffes gedichtet. An einem dem Feingewinde 9 des Führungsrohres 5, d.h. an einem in einem eingebauten Zustand dem oberen Federteller gegenüberliegenden Ende des Führungsrohrs 5, ist eine durch die Wand des Führungsrohrs 5 führende Bohrung 7 angebracht. Falls während des Hubvorgangs die Dichtlippe 6 die Bohrung 7 überschreitet, kann die unter Druck stehende Luft über die Bohrung entweichen. Somit ist der Hub der Hubvorrichtung begrenzt.

Unterhalb des in Fig. 2 dargestellten Führungsrohres 5 ist eine Schnittansicht des Kolbens 2 gezeigt. In einer Aussparung 15 ist ein Führungsband 8 aus Teflon eingesetzt. In einer in Einbaulage darunter liegenden Aussparung 14 ist die Dichtlippe 6 eingesetzt. Die Innenführung des Kolbens 2 gegenüber dem Führungsrohr 5 ist über eine Toleranz so ausgelegt, das beide Teile sich nur über das Führungsband 8 aus Fig. 2 berühren. Das Führungsband 8 dient auch als Dichtung .

Unterhalb des Kolbens 2 ist die Hauptfederführung 29 dargestellt. Diese übernimmt die Aufgabe der Federführung und besteht im Wesentlichen aus einer KunststoffScheibe mit einer in Einbaulage nach unten vorspringenden Wand. Diese Scheibe wird in den unteren Teil des Kolbens 2 eingesetzt. Sie ist aus Kunststoff ausgeführt, um zu verhindern, dass Schwingungen auf die Hubvorrichtung übertragen werden.

In Fig. 4 ist eine schematische Schnittansicht der pneumatischen Höhenverstellungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit befülltem Druckraum dargestellt. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in Fig. 4 das Federbein 22 und die Hauptfeder 18 nicht dargestellt. Der Abstand zwischen dem verschiebbaren Kolben 2 und dem oberen Federteller 1 in Fig. 4 entspricht im Wesentlichen einem Hub des Fahrzeugaufbaus bzw. der Fahrzeugkarosserie. Die in Fig. 4 dargestellte Position der Dichtlippe 6 entspricht einem maximal erreichbaren Hub, d.h. die Unterkante der Dichtlippe 6 befindet sich auf der Höhe des obersten Rands der Bohrung 7. Wird in der in Fig. 4 dargestellten Position weiter Luft zugeführt und damit der Druck in dem Druckraum erhöht, überschreitet die Dichtlippe 6 die Bohrung 7 und ein Teil der Luft in dem Druckraum beginnt an dem Teflonband 8 vorbei durch die Bohrung 7 auszuströmen, wodurch der Hub begrenzt wird.

Die Erfindung wurde anhand eines derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben, ist aber nicht auf dieses beschränkt, sondern lediglich durch den Umfang der anhängenden Ansprüche definiert.

Anstatt der anhand des Ausführungsbeispiels beschriebenen Einbaulage, in der der obere Federteller an oder nahe einer höchsten Position angeordnet ist, kann eine Hubvorrichtung auch schräg oder nach unten gerichtet (upside-down) eingebaut sein. In dem letzteren Fall liegt dann entsprechend der obere Federteller an oder nahe einer tiefsten Position und der Kolben liegt darüber.

Beispielsweise ist es ergänzend zu oder alternativ zu dem Ausführungsbeispiel möglich, eine mechanische Hubbegrenzung in Form eines Vorsprungs oder eines mit dem Führungsrohr verbundenen Rings an dem oberen Federteller gegenüberliegenden Ende des Führungsrohrs vorzusehen. Eine derartige mechanische Hubbegrenzung kann zusätzlich oder anstatt der Bohrung 7 vorgesehen sein. Die Bohrung zur Luftzufuhr kann anstelle an einer Umfangsseite des Federtellers abhängig von der Bauart des Kraftfahrzeugs und damit der Bauart der Hubvorrichtung auch an dessen Stirnseite oder in dem Kolben vorgesehen sein.

Das Führungsrohr kann anstelle mittels einem Feingewinde mit einem Flansch an dem Federteller befestigt sein. Alternativ dazu, können das Führungsrohr und der Federteller auch einstückig ausgeführt sein.

Als Material für den Federteller, den Kolben und das Führungsrohr bzw. für einzelne dieser Bauteile können bevorzugt Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen Verwendung finden .

Abhängig von der Achsgeometrie und/oder dem ursprünglich vorgesehenen Federbein muss das Maß der Anhebung des Aufbaus bzw. der Karosserie nicht dem Abstand von Kolben und oberem Federteller entsprechen, sondern kann auch größer als dieser Abstand sein.

Claims

Patentansprüche

1. Pneumatische Höhenverstellungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Träger (1), einer Führungseinrichtung (5), die zur Aufnahme eines Endes eines Stoßdämpfers (22) eines Federbeins vorgesehen ist, einem entlang der Führungseinrichtung (5) verschiebbaren Träger (2), der an seiner von dem ersten Träger (1) abgewandten Seite eine Aufnahme für eine um den Stoßdämpfer (22) herum angeordnete Feder (18) aufweist, gekennzeichnet durch, einen an dem verschiebbaren Träger (2) und dem ersten Träger (1) fluiddicht angebrachten Balg (3), wobei zwischen dem ersten Träger (1), dem verschiebbaren Träger (2), der Führungseinrichtung (5) und dem Balg (3) ein über einen Durchlass (10, 11) mit Luft befüllbarer Druckraum ausgebildet ist, und der erste Träger (1) und der verschiebbare Träger (2) in einem unbefüllten Zustand des Druckraums miteinander in Anlage sind, während der erste Träger (1) und der verschiebbare Träger (2) in einem befüllten Zustand des Druckraums voneinander beabstandet sind.

2. Pneumatische Höhenverstellungseinrichtung nach Anspruch 1, der erste Träger (1) und/oder der verschiebbare Träger (2) und/oder die Führungseinrichtung (5) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet sind.

3. Pneumatische Höhenverstellungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Führungseinrichtung (5) an einem ihrer Enden mit dem ersten Träger (1) verbunden ist, und/oder zwischen dem verschiebbaren Träger (2) und der Führungseinrichtung (5) eine Dichtung (6, 8) vorgesehen ist .

4. Pneumatische Höhenverstellungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Führungseinrichtung (5) in Form eines Führungsrohrs (5) ausgebildet ist, der verschiebbare Träger in Form eines Kolbens (2) ringförmig um das Führungsrohr (5) herum ausgebildet ist, und der erste Träger (1) in Form eines Federtellers ausgebildet ist .

5. Pneumatische Höhenverstellungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Balg (3) als Rollbalg ausgebildet ist.

6. Pneumatische Höhenverstellungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Balg (3) mittels eines Wulstrings an dem ersten Träger (1) und an dem verschiebbaren Träger (2) angebracht ist.

7. Pneumatische Höhenverstellungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Führungseinrichtung (2) mit dem ersten Träger (1) mittels einem Feingewinde (9) oder mittels einem durch Schrauben an dem ersten Träger (1) befestigten Flansch verbunden ist, oder der erste Träger

(1) und die Führungseinrichtung (5) einstückig ausgebildet sind.

8. Pneumatische Höhenverstellungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei an einem dem ersten Träger (1) gegenüberliegenden Ende der Führungseinrichtung (5) ein Ring oder ein Vorsprung vorgesehen ist, der ausgelegt ist, in einem befüllten Zustand des Druckraums zur Begrenzung des Abstands zwischen dem ersten Träger (1) und dem verschiebbaren Träger (2) mit dem verschiebbaren Träger (2) in Anlage zu geraten.

9. Pneumatische Höhenverstellungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei an einem dem ersten Träger (1) gegenüberliegenden Ende der Führungseinrichtung (5) mindestens eine Bohrung (7) angeordnet ist, die zur Abfuhr des in dem Druckraum vorhandenen Gases dient, wenn der Abstand zwischen dem ersten Träger (1) und dem verschiebbaren Träger (2) in einem vollständig befüllten Zustand des Druckraums dem Abstand zwischen dem ersten Träger (1) und der Bohrung (7) entspricht.

10. Pneumatische Höhenverstellungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei an dem ersten Träger (1) eine Verdrehsicherung (15, 17) angebracht ist.

11. Pneumatische Höhenverstellungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Verdrehsicherung aus einem mit einer Kausche (17) oder Öse versehenen Seil (15) besteht .

12. Pneumatische Höhenverstellungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine axiale Länge des ersten Trägers (1) und des verschiebbaren Trägers (2), wenn diese sich miteinander in Anlage befinden, mindestens 13 mm und maximal 30 mm, bevorzugt 25 mm beträgt.

13. Federbein für ein Kraftfahrzeug das einen Stoßdämpfer (22), und eine um einen Teil des Stoßdämpfers (22) herum angeordnete Feder (18), die zwischen einem ersten Träger (1) an einem Ende des Stoßdämpfers (22), das zur Befestigung des Stoßdämpfers (22) an einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, und einem als zweitem Federteller dienenden dritten Träger (20) angeordnet ist, mit einer pneumatischen Höhenverstellungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12.