WO2019162017A1 - Verstellbarer federträger - Google Patents

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WO2019162017A1 PCT/EP2019/051483 EP2019051483W WO2019162017A1 WO 2019162017 A1 WO2019162017 A1 WO 2019162017A1 EP 2019051483 W EP2019051483 W EP 2019051483W WO 2019162017 A1 WO2019162017 A1 WO 2019162017A1
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Jan ROSSBERG
Johannes Gessner
Kerstin GIERLING
Josef Renn
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Definitions

  • the jacket body has at least one radial retaining projection for the protective bellows, wherein a dirt removal opening is made axially offset from the retaining projection in the direction of a stop surface.
  • FIG. 1 Fig. 2 u. 9 views of the support ring of FIG. 1
  • FIGS. 3 and 4 further show, a plurality of recesses 67 are incorporated in the flange 61 over the circumference, wherein the recesses 67 are distributed unevenly around the circumference, so that a clear positioning of the inner sleeve 57 to the wheel carrier connection 7 is possible.
  • the centering web 77 has a trapezoidal cross-section, so that a centering bevel 79 for the inner cylinder 25 of the actuator 9 and at the outer diameter of the inner diameter a mounting bevel 81 for an axially compressible protective bellows 83 is present.
  • the protective bellows 83 and the inner cylinder 25 form a protective space 85 for a guide surface 87 of the inner cylinder 25, the protective space 85 being connected to the environment via at least one ventilation opening 89 in the support ring 53.
  • the at least one ventilation opening is embodied in the jacket body 69 and not in the inner sleeve, as can be seen from the synopsis of FIGS. 2 to 6.

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Abstract

Verstellbarer Federträger, umfassend einen Tragring für einen Aktuator, wobei der Tragring einen Innenzylinder des Aktuators abstützt, wobei der Innenzylinder eine Führungsfläche für den Aktuator bildet, wobei der Tragring einen Schutzbalg zur Abdeckung der Führungsfläche trägt, wobei der Schutzbalg und der Innenzylinder einen Schutzraum bilden, der über mindestens eine Belüftungsöffnung im Tragring mit der Umgebung verbunden ist.

Description

Verstellbarer Federträaer
Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Federträger gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 .
Aus der DE 10 2016 202 314 A1 ist ein verstellbarer Federträger bekannt, bei dem das Aktuatorgehäuse zum Schwingungsdämpfer verstellbar ist, wobei das Aktuator- gehäuse den in Umfangsrichtung gesicherten Federteller trägt. Das Aktuatorgehäuse ist wiederum über einen am äußeren Zylinder des Schwingungsdämpfers ver- schwei ßten Tragrings in Verbindung mit einer Axialführung in Umfangsrichtung positioniert. Bei dieser Ausführung ist die Formschlussverbindung mittels Axialführung sehr aufwändig gelöst. Des Weiteren ist die Schweißung des Tragrings nicht immer möglich oder sinnvoll, z. B. bei einem dünnwandigen Zylinder.
Die ältere DE 10 201 7 205 269 A1 beschreibt einen verstellbaren Federteller, bei dem sich der Tragring auf mehrere Sicken am äu ßeren Zylinder abstützt. Der Trag- ring verfügt über eine metallische Innenhülse, die einen Mantelkörper aus Kunststoff aufweist. Ein Schutzbalg deckt einen Innenzylinder des Aktuators gegen Schmutzein- trag ab.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Aktuator gegen äußere Schmutzeinflüsse besser abzusichern.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Schutzbalg und der Innenzylinder einen Schutzraum bilden, der über mindestens eine Belüftungsöffnung im Tragring mit der Umgebung verbunden ist.
Der Vorteil besteht darin, dass eine Führungsbahn für den Aktuator gegen Schmutz gesichert wird und über die Belüftungsöffnung auch Schmutz und Feuchtigkeit abgeführt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist der Tragring eine metallische Innenhülse mit einem Mantelkörper aus Kunststoff auf, wobei die Belüftungsöffnung im Mantel- körper ausgeführt ist. Durch die Anordnung der Belüftungsöffnungen im Mantelkörper vereinfacht sich die Herstellung des Tragrings maßgeblich. Die Umformarbeiten an der metallischen Innenhülse werden auf ein Minimum begrenzt. Es ist besonders vor- teilhaft, dass keine radialen Öffnungen in der Innenhülse notwendig sind.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die mindestens eine Belüftungsöffnung in einem rampenförmigen Absatz des Mantelkörpers angeordnet ist. Über diese Anordnung kann durch einen einfachen axialen Vorsprung in der Spritzvorrichtung ein ra- dialer Durchbruch in der Wandung des Mantelkörpers erreicht werden. Schieber- werkzeug in der Spritzvorrichtung ist somit überflüssig.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Mantelkörper mindesten einen radia- len Haltevorsprung für den Schutzbalg aufweist, wobei axial versetzt zum Haltevor- sprung in Richtung einer Anschlagfläche eine Schmutzabführöffnung ausgeführt ist. Die Kombination von radialem Haltevorsprung und Schmutzabführöffnung ermöglicht ebenso den Verzicht auf einen Schieber innerhalb der Spritzvorrichtung. Im Ergebnis kann mit einem einfachen teilbaren Spritzwerkzeug eine Kontur erzielt werden, die auch radiale Hinterschneidungen umfasst.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch weist der Mantelkörper einen Stützflansch für den Innenzylinder des Aktuators auf. Der Stützflansch soll einen direkten metalli- schen Kontakt zwischen der Innenhülse und dem Innenzylinder verhindern, um keine Spannungspotentiale aufgrund unterschiedlicher Metalle aufkommen zu lassen.
Dabei kann der Stützflansch mindestens eine radiale Anschlussöffnung aufweisen, die einen Zentriersteg des Tragrings durchbricht. Dadurch soll eventuell auftretender Schmutz von dem Stützflansch abgeführt werden.
Im Hinblick auf eine einfache Befestigung des Mantelkörpers mit der Innenhülse stützt sich der Stützflansch auf einer Stirnfläche der Innenhülse ab. Bei der Stirnflä- che handelt es sich bevorzugt um eine Endfläche der Innenhülse. Zusätzlich schließt sich dem Stützflansch eine Zentrierhülse an, die sich au ßenseitig an der Innenhülse abstützt. Die Zentrierhülse verfügt über eine geometrisch einfache Form, für die an der Innenhülse sehr präzise eine Gegenfläche ausgeformt ist.
Damit der Schutzbalg eine definiert Arbeitsbewegung ausführt, weist der Mantelkörper mindestens ein axiales Stützsegment für den Schutzbalg auf. Damit ist der Schutzbalg endseitig spielbehaftet zwischen dem radialen Vorsprung und dem Stütz- segment verschiebbar.
Die Innenhülse wird auf den äu ßeren Zylinder aufgepresst und erfährt dadurch eine radiale Vorspannung, die sich auch auf den Mantelkörper übertragen könnte. Die Zentrierhülse als Teil der Mantelfläche ist jedoch über einen Übergangsbereich mit dem mindestens einen Stützsegment für den Schutzbalg verbunden ist, wobei zumindest der Übergangsbereich einen Freigang zur Innenhülse bildet. Der hinsichtlich der Formgenauigkeit der Innenhülse kritische Bereich, in dem die Innenhülse auf ei- ne Presspassung mit dem äu ßeren Zylinder eingeht, wird diese Vorspannung wegen des Freigangs nicht auf die Mantelfläche übertragen
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert wer- den.
Es zeigt:
Fig. 1 Schnittdarstellung des Federträgers
Fig. 2 u. 9 Ansichten des Tragrings nach Fig. 1
Fig. 3 u. 4 Innenhülse des Tragrings als Einzelteil
Fig. 5 u. 8 Ausschnitte zur Fig. 2
Fig. 6 u. 7 Mantelkörper des Tragrings nach Fig. 1
Die Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Federträgers 1 mit einem Tragzylinder 3, der Bestandteil eines Schwingungsdämpfers 5 mit einer Kolbenstange 6 ist. An einem unteren Ende des Tragzylinders 3 ist ein Radträgeranschluss 7 befestigt, über den der Federträger 1 z. B. innerhalb einer Fahrzeugachse positioniert ist. Positio- niert bedeutet im weitesten Sinn die Höhenanordnung des Federträgers 1 und die rotatorische Ausrichtung des Tragzylinders 3 zur Fahrzeugachse und damit innerhalb eines beschränkten Bauraums.
Der Federträger 1 weist einen Aktuator 9 auf, der in einem Gehäuse 1 1 angeordnet ist. Das Gehäuse 1 1 verfügt über zwei parallele Zylinderbereiche 13; 15 und verfügen über einen Querschnitt in der Form einer acht. Ein erster Zylinderbereich 13 weist eine erste Aufnahme 17 für einen Antrieb 19 auf, der auf eine Pumpe 21 in ei- ner zweiten Aufnahme 23 wirkt. Die Pumpe 21 verfügt über zwei Förderrichtungen und ist bevorzugt regelbar. Es ist ein Ersatzschaltbild eingefügt, um zu verdeutlichen, dass die konkrete bauliche Ausgestaltung der Pumpe und des Antriebs für die Erfin- dung untergeordnet sind.
Beide Zylinderbereiche 13; 15 sind fest miteinander verbunden. In diesem Beispiel ist das Gehäuse 1 1 einstückig gefertigt. Der zweite Zylinderbereich 15 umgreift den Tragzylinder 3 und bildet mit einem Innenzylinder 25 einen Gleichgangzylinder als druckmittelbetriebenen Stellzylinder. Das Gehäuse 1 1 verfügt über endseitig fixierte Böden 27; 29, die zusammen mit einem Trennsteg 31 , der am Innenzylinder 25 fixiert ist, zwei Arbeitsräume 33; 35 bildet, die wiederum über je einen Druckmittelanschluss 37; 39 an die Pumpe 21 angeschlossen sind. Damit bildet das Gehäuse 1 1 mit dem Innenzylinder 25 eine handhabbare Baueinheit.
Das Gehäuse 1 1 trägt einen Federteller 41 für eine Fahrzeugtragfeder 43. Dafür ver- fügt das Gehäuse 1 1 über eine Abstützfläche 45 und der Boden 27 über einen radialen Vorsprung 47, der in eine Nut 49 des Federtellers 41 eingreift, um einen Form- schluss in Umfangsring zu erreichen. Über den Formschluss wird eine Verdrehsicherung zwischen dem Federteller 41 und dem Aktuator 9 erreicht. Selbstverständlich kann der Formschluss zwischen dem Gehäuse 1 1 und dem Federteller 41 auch ab- weichend ausgeführt sein.
Der Tragzylinder 3 verfügt über eine axiale Stützfläche 51 für einen Tragring 53, auf dem sich das Gehäuse 1 1 abstützt. Die axiale Stützfläche 51 kann als eine umlau- fende nach radial außen weisende Sicke oder durch eine Mehrzahl von Einzelsicken 55 gebildet werden. In der Fig. 1 sind mehrere Einzelsicken 55 dargestellt, die in einer gemeinsamen Horizontalebene angeordnet sind.
Die Figur 2 zeigt den Tragring 53 als Einzelkomponente. In den Fig. 3 und 4 ist eine metallische Innenhülse 57 dargestellt als Teil des Tragrings 53 dargestellt, über die sich der Tragring 53 auf den Stützfläche 51 axial abstützt und radial zentriert. Die Innenhülse 57 verfügt über einen Hülsenabschnitt 59 und einen Flansch 61 . Ein Übergangsbereich 63 zwischen dem Hülsenabschnitt 59 und dem Flansch 61 ist im Durchmesser erweitert ausgeführt, so dass eine Stufe 65 entsteht, die auf der Stütz- fläche 51 aufliegt (Fig. 5). Die Stufe 65 als Teil der Innenhülse 57 bildet mit dem Tragzylinder 3 eine Presspassung, so dass die Innenhülse 57 zu dem Radträgeran- schluss 7 in Umfangsrichtung gesichert ist. Die in Umfangsrichtung auftretenden Kräfte sind vergleichsweise gering.
Wie die Fig. 3 und 4 weiter zeigen, sind in dem Flansch 61 über den Umfang mehrere Aussparungen 67 eingearbeitet, wobei die Aussparungen 67 ungleichmäßig über den Umfang verteilt sind, so dass eine eindeutige Positionierung der Innenhülse 57 zum Radträgeranschluss 7 möglich ist.
Der Tragring nach Fig. 2 verfügt über einen Mantelkörper 69 aus Kunststoff (s. Fig. 6 u. 7), der auf die Innenhülse 57 aufgesetzt ist. Im Zusammenhang mit der Fig. 1 ist erkennbar, dass der Mantelkörper 69 einen Stützflansch 71 für den Innenzylinder 25 des Aktuators 9 aufweist. Über den Stützflansch 71 stützt sich der Mantelkörper 69 auf einer Stirnfläche 73 der Innenhülse 57 ab. Des Weiteren ist erkennbar, dass der Stützflansch 71 mindestens eine radiale Anschlussöffnung 75 aufweist, die einen Zentriersteg 77 des Tragrings 53 durchbricht. In dieser konkreten Ausführung liegen acht Anschlussöffnungen 75 vor, die gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Der Zentriersteg 77 weist einen trapezförmigen Querschnitt auf, so dass am Innendurch- messer eine Zentrierschräge 79 für den Innenzylinder 25 des Aktuators 9 und am Au ßendurchmesser eine Montageschräge 81 für einen axial komprimierbaren Schutzbalg 83 vorliegt. Der Schutzbalg 83 und der Innenzylinder 25 bilden einen Schutzraum 85 für eine Führungsfläche 87 des Innenzylinders 25, wobei der Schutzraum 85 über mindes- tens eine Belüftungsöffnung 89 im Tragring 53 mit der Umgebung verbunden ist. Die mindestens eine Belüftungsöffnung ist im Mantelkörper 69 ausgeführt und nicht in der Innenhülse, wie die Zusammenschau der Figuren 2 bis 6 erkennen lassen.
Die mindestens eine Belüftungsöffnung 89 ist in einem rampenförmigen Absatz 91 des Mantelkörpers 69 angeordnet. Bei der Montage des Schutzbalgs 83 gleitet ein Fixierbereich 93 des Schutzbalgs 83 über den rampenförmigen Absatz 91 und rastet hinter einem radialen Flaltevorsprung 93 ein, bleibt jedoch in Grenzen axial beweg- lich. Damit ist der Schutzraum 85 innerhalb des Schutzbalgs 83 an die Umgebung angeschlossen.
Unmittelbar axial versetzt zum Flaltevorsprung 93 ist in Richtung einer Anschlagflä- che 95 für den Schutzbalg 83 eine Schmutzabführöffnung 97 ausgeführt. Etwaige Schmutzansammlungen können über diese Öffnungen 97 vom Mantelkörper 69 axial abgeführt werden. Des Weiteren bilden die Schmutzabführöffnungen 97 unmittelbar unterhalb des rampenförmigen Absatzes eine Durchdringung für die Werkzeugkontur der Spritzvorrichtung, um den radialen Haltevorsprung 93 auszuformen, ohne dass dafür bewegliche Form-Schieber im Werkzeug notwendig wären.
Dem Stützflansch 71 des Mantelkörpers 69 schließt sich eine Zentrierhülse 99 an, die sich au ßenseitig an der Innenhülse 57 abstützt (Fig. 5 u, Fig. 8). Die Belüftungsöffnung 89 durchdringt die äu ßere Oberfläche der Zentrierhülse 99 und bildet somit eine Nut, die in dem rampenförmigen Absatz 91 ausläuft. Damit ist auch die Belüf- tungsöffnung 89 ohne komplizierte Schiebereinrichtung in einer zweigeteilten Spritz- form herstellbar.
Der Mantelkörper 69 verfügt zusätzlich über mindestens ein axiales Stützsegment 101 für den Schutzbalg 83 das Stützsegment weist auf seiner Deckseite auch die Anschlagfläche 95 auf. In einem der Stützsegmente ist eine konkave Aussparung 103 zur Führung für die erste Aufnahme 17 als Teil des Aktuators 9 ausgeführt. Folg- lich ist der Aktuator 9 in Umfangsrichtung zum äu ßeren Zylinder 7 gesichert. Die Zentrierhülse 99 ist über den Übergangsbereich 63 mit dem mindestens einen Stützsegment 101 für den Schutzbalg 83 verbunden, wobei zumindest der Übergangsbereich 63 einen Freigang 105 zur Innenhülse 57 aufweist (Fig. 5). Die Belüftungsöffnung 89 ist an diesen Freigang 105 angeschlossen (Fig. 8), so dass über die Belüftungsöffnung eine permanent offene Verbindung zwischen dem Schutzraum 85 und der Umgebung vorliegt.
Bei der Montage des Tragrings 53 wird der Mantelkörper 69 auf die Innenhülse 57 gedrückt. Dabei wird in Umfangsrichtung eine Zuordnung von nach radial innen wei- senden Vorsprüngen 107 zu den Aussparungen 87 der Innenhülse 57 beachtet (Fig. 9). In der Endmontageposition dieser Baueinheit liegt der Stützflansch 71 auf der Stirnfläche 73 der Innenhülse 57 auf.
Anschließend wird der Tragring 53 in Umfangsrichtung ausgerichtet zum Radträger- anschluss 7 auf die Sicken 35 des Tragzylinders 3 gepresst, da die Ausrichtung des Tragrings 53 über die Aussparung 103 auf die Umfangsposition des Aktuators 59 bestimmt.
Bezuaszeichen
Federträger 59 Hülsenabschnitt
Tragzylinder 61 Flansch
Schwingungsdämpfer 63 Übergangsbereich
Kolbenstange 65 Stufe
Radträgeranschluss 67 Aussparung
Aktuator 69 Mantelkörper
Gehäuse 71 Stützflansch
erster Zylinderbereich 73 Stirnfläche
zweiter Zylinderbereich 75 Anschlussöffnung erste Aufnahme 77 Zentriersteg
Antrieb 79 Zentrierschräge
Pumpe 81 Montageschräge zweite Aufnahme 83 Schutzbalg
Innenzylinder 85 Schutzraum
Boden 87 Führungsfläche
Boden 89 Belüftungsöffnung
Trennsteg 91 Rampenförmiger Absatz
Arbeitsraum 93 Haltevorsprung
Arbeitsraum 95 Anschlagfläche
Druckmittelanschluss 97 Schmutzabfuhröffnung
Druckmittelanschluss 99 Zentrierhülse
Federteller 101 Stützsegment
Fahrzeugtragfeder 103 Aussparung
Abstützfläche 105 Freigang
radialer Vorsprung 107 Vorsprung
Nut
Stützfläche
Tragring
Sicke
Innenhülse

Claims

Patentansprüche
1 . Verstellbarer Federträger (1 ), umfassend einen Tragring (53) für einen Aktuator (9), wobei der Tragring (53) einen Innenzylinder (25) des Aktuators (9) abstützt, wobei der Innenzylinder (25) eine Führungsfläche (87) für den Aktuator (9) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring (53) einen Schutzbalg (83) zur Abde- ckung der Führungsfläche (87) trägt, wobei der Schutzbalg (83) und der Innenzylinder (25) einen Schutzraum (85) bilden, der über mindestens eine Belüftungsöffnung (89) im Tragring (53) mit der Umgebung verbunden ist.
2. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring (53) eine metallische Innenhülse (57) mit einem Mantelkörper (69) aus Kunststoff aufweist, wobei die Belüftungsöffnung (89) im Mantelkörper (69) ausgeführt ist.
3. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Belüftungsöffnung (89) in einem rampenförmigen Absatz (91 ) des Mantelkörpers (69) angeordnet ist.
4. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelkörper (69) mindestens einen radialen Haltevorsprung (93) für den Schutzbalg (83) aufweist, wobei axial versetzt zum Haltevorsprung (93) in Richtung einer An- schlagfläche (95) eine Schmutzabführöffnung (97) ausgeführt ist.
5. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelkörper (69) einen Stützflansch (71 ) für den Innenzylinder (25) des Aktuators (9) aufweist.
6. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützflansch (71 ) mindestens eine radiale Anschlussöffnung (75) aufweist, die einen Zentriersteg (77) des Tragrings (53) durchbricht.
7. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Stützflansch (71 ) auf einer Stirnfläche (73) der Innenhülse (57) abstützt.
8. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich dem Stützflansch (71 ) eine Zentrierhülse (99) anschließt, die sich außenseitig an der Innenhülse (57) abstützt.
9. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelkörper (69) mindestens ein axiales Stützsegment (101 ) für den Schutzbalg (83) aufweist.
10. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierhülse (91 ) über einen Übergangsbereich (63) mit dem mindestens einen Stützsegment (1 01 ) für den Schutzbalg (83) verbunden ist, wobei zumindest der Übergangsbereich (63) einen Freigang (105) zur Innenhülse (59) bildet.
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