DE3513225A1 - Lagervorrichtung fuer eine pneumatische federung - Google Patents
Lagervorrichtung fuer eine pneumatische federungInfo
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Description
Lagervorrichtung für eine pneumatische Federung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagervorrichtung für
eine pneumatische Federung und insbesondere auf eine Lagervorrichtung einer pneumatischen Federung von dem Typ einer
Stütze, die mit einer Hauptluftkammer und einer Hi Ifsluftkammer
verseher ist und bei Kraftfahrzeugen Verwendung
findet.
Eine bereits vorgeschlagene pneutmatische Federung vom Typ
einer Stütze, in der eine Hauptluftkammer und eine Hilfsiuftkammer
ausgebildet ist, ist derart ausgelegts daß sie
einen Stoßdämpfer umgibt und mit Druckluft gefüllt ist, um eine Luftfeder zu bilden. Die Federkonstante wird verändert
durch Herstellen oder Unterbrechen der Verbindung zwischen der Hauptluftkammer und der HilfsluftKammer mittels eines Ventilkörpers.
Bei einer Aufhängung, die derart ausgelegt ist, daß eine Hilfsluftkammer über einer Hauptluftkammer angeordnet ist
und eine Gummi-, bzw. Kautschuk-Hülse an einem Tragelement zwischen einem Stoßdämpfer und einer Fahrzeugkarosserie
-ils eine Abteilung nutzt zwischen der Hauptluf tkammer und
BAD ORIGINAL
Ore.v. jr,.-:>
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L/22
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1- HO«
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der Hilfsluftkammer, wirkt der interne Druck der Hauptluftkammer
axial auf die Hülse, so daß die Hülse dazu neigt, weggezogen zu werden von dem inneren Rohr, das
innerhalb der Hülse angeordnet ist und mit der Kolbenstange des Stoßdämpfers verbunden ist, und von einem
äußeren Rohr, das außerhalb der Hülse angeordnet ist und mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, was zu einer
Verringerung der Abdichteigenschaft führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagervorrichtung für eine pneumatische Federung zu schaffen, die
die Abdichteigenschaft zwischen einer Hülse und einem inneren und einem äußeren Rohr verbessert, wobei die
Haftfestigkeit zwischen der Hülse und dem inneren und
dem äußeren Rohr gleich dem herkömmlichen ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lagervorrichtung
gelöst, die zwischen einer Hauptluftkammer und einer Hilfsluftkammer einer pneumatischen Federung eingesetzt
ist und eine ringförmige Gummi- bzw. Kautschuk-Hülse aufweist, die axial mit dem internen Druck der Hauptluftkammer
beaufschlagt wird, sowie ein inneres Rohr, das an der inneren Umfangsflache der Hülse befestigt
ist, ein äußeres Rohr, das an der äußeren Umfangsflache
der Hülse befestigt ist, wobei die Hülse derart ausgebildet ist, daß sie von dem inneren und dem äußeren Rohr
zumindest teilweise axial zusammengedrückt wird, wenn auf diese der interne Druck einwirkt.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Berührungsfläche
zwischen der Hülse und dem inneren und/oder dem äußeren Rohr derart ausgebildet, daß sich diese
vergrößert. Dadurch wird der Anpreßdruck erhöht und die Abdichteigenschaft verbessert.
Seit die Hülse, die durch den internen Druck in der Hauptluftkammer verformt wird, erfindungsgemäß durch das
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innere und das äußere Rohr zusammengedrückt wird, um das Volumen zu verändern, kann die Abdichteigenschaft in dem
Berührungsbereich zwischen der Hülse und dem inneren und dem äußeren Rohr verbessert werden, um die Zuverlässigkeit
der pneumatischen Federung gegen Luftverlust zu verbessern.
Sogar wenn Risse in der Berührungsfläche zwischen der
Hülse und dem inneren und/oder dem äußeren Rohr auftreten, während die Hülse zusammengedrückt wird, kann die
Druckkraft bewirken, daß die Risse verschlossen werden und eine plötzlicher Luftverlust verhindert wird, so daß
nicht nur die Regelbarkeit verbessert werden kann, sondern auch jede Gefahr, wie z. B. schnelle Abnahme der
Fahrzeughöhe, verhindert werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung,
Fig. 2 eine Schnittansicht einer pneumatischen Federung,
. die die Lagervorrichtung aufweist, und
Fig. 3 bis 6 Schnittansichten der wesentlichen Teile der
Lagervorrichtung.
Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt wird, ist eine Lagervorrichtung
10 an einem Trägerelement 15 einer Federung derart vorgesehen, daß sie das obere Ende eines Stoßdämpfers
12 mit einer Luftfeder 14 umgibt.
Der Stoßdämpfer 12 ist ansich bekannt und weist einen
Zylinder 16 auf, einen Kolben (hier nicht dargestellt),
der in dem Zylinder 16 beweglich angeordnet ist, und eine Kolbenstange 18, die an dem Kolben derart befestigt
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ist, daß sie aus dem Zylinder 16 herausragt. Der Stoßdämpfer 12 ist an einem unteren Ende mit einem Federarm
verbunden (hier nicht dargestellt).
Der Stoßdämpfer 12 kann außer einem sogenannten Zweirohrdämpfer, der mit einem inneren und einem äußeren Zylinder
versehen ist, ein sogenannter Einrohrdämpfer sein, der nur einen einzigen Zylinder aufweist. In dem in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Kolbenstange 18 ein longitudinales Bohrung 20 auf, die
sich von der oberen Stirnfläche ausgehend axial erstreckt.
Die Luftfeder 14 wird von einer Hauptluftkammer 22 und
einer Hilfsluftkammer 24 gebildet, wobei beide Kammern
mit Druckluft gefüllt sind. Die Hauptluftkammer 22 ist
zusammen mit einem Gehäuse 26, einer Membran 28 und
einem Trennelement 30 ausgebildet. Andererseits ist die
Hilf sluf tkammer 24 zusammen mit dem Gehäuse 26 und dem
Trennelement 30 ausgebildet.
Das Gehäuse 26 weist ein glattes ringförmiges Deckenelement
34 auf, dessen innere Umfangskante über den ganzen Umfang eines Tragteiles 32 des Trägerelementes 15 verschweißt
ist, sowie ein erstes Rohrteil 35, das sich von dem Deckenelement ausgehend erstreckt, und ein zweites
Rohrteil 36. Eine Vielzahl von Schraubbolzen 38 (eine davon ist in der Zeichnung dargestellt) sind an dem
Deckenelement 34 des Gehäuses 26 mittels Verschweißung luftdicht befestigt. Das Gehäuse 26 ist mit einer Fahrzeugkarosserie
40 verbunden, indem die Bolzen 38 durch die Fahrzeugkarosserie 40 ragen und Muttern 39 auf die
Bolzen 38 geschraubt sind. Das erste Rohrteil 35 des Gehäuses 26 ist mit der äußeren Umfangskante des ringförmigen
Trennelementes 30 verschweißt über den ganzen Umfang, und die innere Umfangskante des Trennelementes 30
ist mit dem Tragteil 32 über den ganzen Umfang verschweißt.
Das erste Rohrteil 35 des Gehäuses 26 ist in
PAD ORIGINAL
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j das zweite Rohrteil 36 eingepaßt, wobei beide über den
gesamten Umfang miteinander verschweißt sind.
Die Membran 28 ist zylindrisch aus Kautschuk geformt und in etwa dem mittleren Teil umgebogen. Ein äußeres Ende
davon wird zwischen dem zweiten Rohrteil 36 des Gehäuses 26 und einem Ring 42 gehalten, wobei es mittels des
Ringes 42 an dem Gehäuse 26 dichtend befestigt ist. Das innere Ende der Membran 28 ist auf einen zylindrischen
Luftkolben 44 gepaßt, der mit dem Zylinder 16 über den ganzen Umfang verschweißt ist.
Das Trägerelement 15 weist die Lagervorrichtung 10 auf,
wobei die Lagervorrichtung 10 von dem Tragteil 32 umge-P-ben
ist und ein Verbindungselement 46 innerhalb der Lagervorrichtung 10 angeordnet ist.
Die Lagervorrichtung 10 weist eine Hülse 48 auf, die aus
Kautschuk besteht und zylindrisch ausgebildet ist, ein inneres Rohr 50 und ein äußeres Rohr 52, wobei das
innere Rohr 50 und das äußere Rohr 52 mit der Hülse 48 verbunden ist durch Vulkanisierung, Klebung oder ähnliches.
Das Verbindungselement 46 xst aus einem Material mit hoher Steifigkeit wie z. B. Eisen gebildet und weist
einen runden Querschnitt auf. Wie detailiert in Fig. 1 dargestellt ist, weist das Verbindungselement 46 eine
Bohrung 54 auf, durch welche die Kolbenstange 18 ragt, eine Bohrung 57, die parallel zu der Bohrung 54 vorgesehen
ist zur Aufnahme eines Ventilkörpers 56, und ein Durchgang 58, der diametral der Bohrung 57 angeordnet
ist.
Das Verbindungselement 46 ist mit einem O-Ring 60 in dem
inneren Rohr 50 der Lagervorrichtung 10 eingepaßt, wobei dieser die Lagervorrichtung 10 mit dem Verbindungselement
46 abdichtend verbindet. Das äußere Rohr 52 der Lagervorrichtung 10 ist. mit einem O-Ring 62 in das
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Tragteil 32 eingepaßt, wobei die Lagervorrichtung 10 mit dem Tragteil 32 verbunden ist und dabei das Tragteil 32
abdichtet. Die Lagervorrichtung 10 weist einen Durchgang 64 auf, der mit dem Durchgang 58 in dem Verbindungselement
46 in Verbindung steht, und das Tragteil 32 weist einen Durchgang 65 auf, der mit dem Durchgang 64 in
Verbindung steht und eine Öffnung zu der Hilfluftkammer
24 aufweist.
Das Tragteil 32 weist in seinem mittleren Teil eine Bohrung 66 auf und das Trennelement 30 weist entsprechend
eine Bohrung 31 auf, durch welche die Kolbenstange 18 ragt. Daraus resultiert, daß der Druck in der
Hauptluftkammer 22 durch die entsprechenden Bohrungen in
einen Raum 33 gelangt, der von dem Tragteil 32 umgeben ist, um an den Stirnflächen der Hülse 48 anzugreifen,
wie durch Pfeile angedeutet wird. Die Hauptluftkammer 22
und die Hilfsluftkammer 24 stehen untereinander in Verbindung
über die Bohrung 31 in dem Trennelement 30, über die Bohrung 66 in dem Tragteil 32, über die Bohrung 57
und den Durchgang 58 in dem Verbindungselement 46, über den Durchgang 64 in der Lagervorrichtung 10 und den
Durchgang 65 in dem Tragteil· 32.
Der innere Druck der Hauptiuftkammer 22 wirkt auf die
Hüise 48 der Lagervorrichtung 10 axial in Richtung auf
die Kolbenstange 18, um die Hülse 48 axial· zu deformieren. Wenn auf sie der interne Druck einwirkt, wird die
Hüise 48 zu einem Teil· zusammengedrückt zwischen dem inneren Rohr 50 und dem äußeren Rohr 52, um das Volumen
zu ändern.
Bei dem in Fig. 1 und 3 dargestellten Äusführungsbeispiel
ist das innere Rohr 50 auf der äußeren Umfangsfläche mit zwei Vorsprüngen 66 versehen, die sich über
den Umfang erstrecken und voneinander getrennt sind, und das äußere Rohr 52 ist auf der inneren Umfangsflache in
Höhe der gegenüberliegenden Vorsprünge 66 mit zwei Hohl-
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kehlen 67 versehen, die sich über den Umfang erstrecken. Die Kontaktbereiche zwischen der Hülse 48 und dem inneren
und äußeren Rohr 50 und 52 ist durch das Vorhandensein der Vorsprünge 66 und der Hohlkehlen 67 vergrößert.
Da die Hülse 48 durch den inneren Druck axial deformiert wird und das äußere Rohr 52 an der Fahrzeugkarosserie 40
mittels des Tragteiles 32 und des Gehäuses 26 befestigt ist, wird das innere Rohr 50 axial verschoben, so daß
jede der Vorsprünge 66 aus den entsprechenden Hohlkehlen 67 herauskommen, und damit die Hülse 48 zusammendrücken.
Bei dem in Fig. 4 dargestellen Ausführungsbeispiel weist
das innere Rohr 50 an dem äußeren Umfang eine vorspringende Kante 68 auf, während das äußere Rohr 52 an seinem
inneren Umfang eine vorspringende Kante 69 aufweist, die axial versetzt ist von der vorspringenden Kante 68. Die
Berührungsfläche der Hülse 48 ist durch den Bereich jeder Kante vergrößert. Wenn die Hülse 48 mittels des
internen Druckes axial verformt wird, wird die Kante 68 des inneren Rohres 50 in Richtung der Kante 69 des
äußeren Rohres 52 verschoben, um die Hülse 48 zusammenzudrücken Die vorspringenden Kanten des inneren und
äußeren Rohrs können auch durch Ausladungen bzw. Riefen ersetzt werden.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
eine äußere Umfangsflache 70 des inneren Rohres 50 konvex
gebogen und eine innere Umfangsflache 71 des äußeren
Rohres 52 ist konkav gebogen. Die Berührungsfläche der
Hülse 48 ist durch die gebogenen Teile der inneren und äußeren Umfangsflache vergrößert. Wenn die Hülse 48 mittels
des internen Druckes axial verformt wird, wird die Hülse 48 durch das Zusammenwirken der äußeren Umfangsflache
70 des inneren Rohrs 50 und der inneren Umfangsfläche 71 des äußeren Rohrs 52 zusammengedrückt. In
diesem Ausführungsbeispiei ist die Federkonstante der Hülse 48 in der Lage eine nichtlineare Charakteristik
BAD ORIGINAL
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aufzuweisen, so daß die Federkonstante in einem Bereich geringer Belastung herabgesetzt ist, während sie in
einem Bereich hoher Belastung unverzüglich angehoben wird, so daß in dem Bereich geringer Belastung ein
besserer Federweg gewährleistet werden kann.
Bei einer Abwandlung des Ausführungsbeispieles in Fig. 5 kann die äußere Umfangsfläche 70 des inneren Rohrs 50
konkav gebogen sein und die innere Umfangsfläche 71 des
äußeren Rohrs 52 kann konvex gebogen sein.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
eine äußere Umfangsfläche 72 des inneren Rohres 50 aufwärts
konisch konvergierend ausgebildet und eine innere Umfangsfläche 73 des äußeren Rohrs 52 ist geradwandig
ausgebildet. Die Berührungsfläche der Hülse 48 wird
durch die konische Umfangsfläche 72 des inneren Rohres
50 vergrößert. Wenn die Hülse 48 mittels des internen Druckes axial verformt wird, wird die Hülse 48 durch die
äußere Umfangsfläche 72 des inneren Rohres 50 zusammengedrückt
.
In einer Abwandlung des Ausführungsbeispieles in Fig. 6 kann die innere Umfangswand 73 des äußeren Rohrs 52
aufwärts konisch konvergieren und die äußere Umfangsfläche des inneren Rohrs 50 kann aufwärts konisch konvegieren
oder ist geradwandig ausgebildet.
Eine O-Ringdichtung 76 ist in dem longitudinalen Bohrung
20 in der Kolbenstange 18 angeordnet zur Ablichtung um einer sich darin drehenden Steuerwelle 78 gegen Flüssigkeiten.
Das untere Ende der Steuerwelle 78 ist mit einem Mechanismus zur Regelung der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers
verbunden, der ansich bekannt ist. Eine O-Ringdichtung 80 1st an dem äußeren Umfang der Kolbenstange 18,
die durch die Bohrung 54 in dem Verbindungselement 46
ragt, angebracht und ein Ring 82, der an der Kolben stan-
-12- DE 4752
ge 18 befestigt ist, drückt gegen das Verbindungselement 46. Eine Mutter 48 ist auf die Kolbenstange 18 zur
Verbindung der Kolbenstange 18 mit dem Verbindungselement 46 geschraubt.
5
5
Der Ventilkörper 56 ist mit seinem unteren Ende in einer Bohrung 85 vorgesehen, von der ein Durchgang 86 diametral
ausgebildet ist und mit dem Durchgang 58 in dem Verbindungselement 46 in Verbindung steht. Der in die
Bohrung 57 des Verbindungselementes 46 eingefügte Ventilkörper 56 wird drehbar gehalten durch ein Distanzstück
87, das in den unteren Teil der Bohrung 57 gepreßt ist, und durch eine Hülse 89, in den oberen Teil der Bohrung
57 gepreßt ist und darin eingebetet eine O-Ring-Dichtung 88 aufweist. Wenn der Ventilkörper 56 beispielsweise um
90° gedreht wird, ist die Verbindung zwischen der Hauptluftkammer 22 und der Hilfsluftkammer 24 gesperrt.
Eine Stellvorrichtung 90 weist einen Motor auf sowie ein
Untersetzungsgetriebe (nicht dargestellt), das ansich bekannt ist, wobei die Drehung des Motors zweckmäßig verlangsamt
wird, um über erste und zweite Wellen 92 und 94 herausgeführt zu werden. Die erste Welle 92 und die
zweite Welle 94 sind mit der Steuerwelle 78 bzw. dem Ventilkörper 56 zur Betätigung der Steuerwelle 78 und
des Ventilkörper 56 mit derselben Stellvorrichtung verbunden. Auf diese Weise kann die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers
12 und die Federkonstante der Luftfeder 14 zur gleichen Zeit eingestellt werden.
In den entsprechenden Ausführungsbeispielen ist das äußere Rohr 52 mit der Fahrzeugkarosserie über das Gehäuse
26 verbunden und die Kolbenstange 18 des Stoßdämpfers
12 ist mit dem inneren Rohr 50 durch das Verbindungselement 46 verbunden. Dies führt dazu, daß der größte
AnteiJ der von der Luftfeder 14 aufgenommene Last unmittelbar an die Fahrzeugkarosserie weitergegeben wird, so
-13- DE 4752
daß die von dem Stoßdämpfer 12 aufgenommene Last über
die Hülse 48 an die Fahrzeugkarosserie weitergegeben werden kann, um die Federkonstante der Hülse 48 auf
einen Wert so gering wie möglich festzulegen.
5
5
Die Lagervorrichtung ist zwischen einer Hauptluftkammer
und einer Hilfsluftkammer einer pneumatischen Federung
angeordnet. Die Lagervorrichtung weist eine ringförmige
Kautschuk-Hülse auf, die axial . mit dem internen Druck der Hauptluftkammer beaufschlagt wird, ein inneres Rohr,
das an der inneren Umfangsfläche der Hülse befestigt ist, und ein äußeres Rohr, das an der äußeren Umf angsfläche
der Hülse befestigt ist. Die Hülse ist derart ausgebildet, daß sie von dem inneren und äußeren Rohr in
wenigstens einem Teil axial zusammengedrückt wird, wenn auf diese der Innendruck der Hauptluftkammer einwirkt.
- Leersei te
Claims (9)
1. Lagervorrichtung, die zwischen einer Hauptluftkammer
(22) und Hilfsluftkammer (24) einer pneumatischen Federung
eingesetzt ist, gekennzeichnet durch eine ringförmige Gummi- bzw. Kautschuk-Hülse (48), die axial mit 'f
dem internen Druck der Hauptluftkammer (22), beauf- *
schlagt ist, ein inneres Rohr (50), das an der inneren Umfangsflache der Hülse (48) befestigt ist, ein äußeres
Rohr (52), das an der äußeren Umfangsf lache der Hülse
(48) befestigt ist, wobei die Hülse (48) derart ausgebildet ist, daß sie von dem inneren und dem äußeren
Rohr (50, 52) zumindest teilweise axial zusammengedrückt wird, wenn auf diese der interne Druck einwirkt.
2. Lagervorrichtung für eine pneumatische Federung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (48)
derart ausgebildet ist, daß die Berührungsfläche zwischen innerem und äußerem Rohr (50, 52) vergrößert
wird.
3. Lagervorrichtung für eine pneumatische Federung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere oder
das äußere Rohr (50, 52) an der Umfangsf lache mit wenigstens einem Vorsprung (66) versehen ist, der sich
über den Umfang ersteckt, während das andere auf der Umfangsf lache mit Hohlkehlen gegenüber den entsprechen- '*
den Vorsprüngen versehen ist, dif η cn jber den "ίτιί^ηΐ-. ·»
erstrecken. BAD ORIGINAL
-2- DE 4752
4. Lagervorrichtung für eine pneumatische Federung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere
oder das äußere Rohr (50, 52) an der Umfangsf lache mit einem diametral überstehenden Vorsprung (68) versehen
ist, während das andere auf der Umfangsfläche mit einem diametral überstehenden Vorsprung (69) versehen
ist, der in Axialrichtung der Kolbenstange (18) versetzt ist.
10
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5. Lagervorrichtung für eine pneumatische Federung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung
(68, 69) als Schulter ausgebildet ist.
6. Lagervorrichtung für eine pneumatische Federung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere
oder das äußere Rohr (50, 52) eine konvex gekrümmte Umfangsfläche (70) aufweist, während das andere eine
konkav gekrümmte Umfangsfläche (71) aufweist.
7. Lagervorrichtung für eine pneumatische Federung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere
Rohr (50) eine aufwärts konisch konvergierende äußere Umfangsfläche (72) aufweist und das äußere Rohr (52)
eine geradwandige innere Umfangsfläche (73) oder eine
abwärts konisch konvergierende innere Umfangsfläche (73) aufweist.
8. Lagervorrichtung für eine pneumatische Federung gemäß
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (50) eine geradwandige äußere Umfangsfläche aufweist
und das äußere Rohr (52) eine abwärts konisch konvergierende innere Umfangsfläche aufweist.
9. Lagervorrichtung, die zwischen einer Hauptluftkammer
(22) und einer Hilfsluftkammer (24) einer pneumatischen
Federung eingesetzt ist, gekennzeichnet durch
-3- DE 4752
eine ringförmige Katuschuk-Hülse (48), die axial mit
dem internen Druck der Hauptluftkammer (22) beaufschlagt
ist, ein inneres Rohr (50) das an der inneren Umfangsflache der Hülse (48) befestigt ist und mit
einer Kolbenstange (18) eines Stoßdämpfers (12) verbunden ist, und ein äußeres Rohr (52), das an der
äußeren Umfangsflache der Hülse (48) befestigt ist
und mit einer Fahrzeugkarosserie (40) über eine Gehäuse (26) verbunden ist zur Ausbildung einer Luftfeder
(14), wobei die Hülse (48) derart ausgebildet ist, daß die Berührungsfläche zwischen ihr und dem inneren
und äußeren Rohr (50, 52) vergrößert wird und daß sie von dem inneren und dem äußeren Rohr (50, 52) zumindest
teilweise axial zusammengedrückt wird, wenn auf diese der interne Druck einwirkt.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1984111060U JPS6126613U (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 空気ばね式サスペンシヨンのブツシユ組立体 |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |