WO2019007627A1 - Luftfederbein mit abgedichtetem verschlussdeckel - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an air spring strut according to the preamble of claim 1.
- An air spring strut as it is known, for example, from DE 10 2012 012 902 AI, is between the motor vehicle chassis or. a wheel carrier and the vehicle body arranged.
- the air strut comprises an air spring and a shock absorber.
- the air spring fulfills the function of cushioning the wheel, while the shock absorber, the vibrations of the wheel or. the vehicle body dampens.
- the air spring consists essentially of an air spring cover, a rolling piston and an air-tightly clamped between them rolling bellows, whereby a standing under air pressure working space is limited.
- the rolling bellows is enclosed by a sleeve-shaped outer guide and rolls off during compression to form a rolling fold on the concentric rolling piston.
- the air spring strut is connected by means of appropriate fasteners to the vehicle body.
- the arranged inside the air spring shock absorber is on the one hand connected to the wheel carrier and on the other hand mounted with its plunging into the damper tube piston rod via a damper bearing in the air spring cover in stock.
- the damper bearing usually comprises a support disc, which is fastened to the piston rod via a nut, wherein the support disc inserted in an elastomer or. is covered by this.
- the elastomer is in turn inserted into the formed in the core region of the air spring cover bearing mount and the damper bearing is completed above by a pressed onto the air spring cover cap. So that no compressed air escapes from the working space of the air spring along the piston rod into the atmosphere via the damper bearing, a seal must be provided on the piston rod. This is very complex, especially in the case of controlled shock absorbers, since their control line, which is located in the piston rod, has to be led outwards.
- seals are provided on the piston rod below the damper bearing. So it is, for example.
- an elastomeric rolling diaphragm preferably with embedded strength members to be fastened by means of holding and Anpress turnover with one of its ends to the piston rod and with the other end to the foundation of the bearing support.
- a sealing element comprising an inner ring, an outer ring and a rubber element, wherein the rubber element is provided radially between the inner ring and the outer ring.
- the inner ring rests on the piston rod and the outer ring rests on the foundation of the bearing support and is also laterally framed, with further sealing rings being provided at each of the contact points in order to likewise seal the piston rod underneath the damper bearing.
- a rolling bellows on the closure lid for the sealing of the damper bearing.
- This is fastened with its outer end to the closure lid and with its inner end to a sleeve which is mounted on the tapered piston rod and is secured by a nut.
- the rolling bellows which is also reinforced with reinforcements and preferably vulcanized, has the disadvantage in practical implementation that a long-lasting pressure tightness at the attachment points of the rolled bellows ends is difficult to obtain in the long run.
- the vulcanized connection points are particularly stressed.
- an air spring strut for a motor vehicle comprising an air spring with a shock absorber for suspension and damping of vibrations of a motor vehicle chassis, wherein the air spring comprises an air spring cover and a rolling piston, wherein between the air spring cover and the rolling piston a rolling bellows made of elastomeric material is clamped airtight, wherein the rolling bellows with the air spring cover and the rolling piston delimited a working space filled with compressed air, wherein the shock absorber via a arranged on a piston rod damper bearing in a cup-shaped Bearing support of the air spring cover is mounted, wherein the bearing receptacle is sealed pressure-tight above the damper bearing with a closure lid seal, wherein the closure lid seal comprises an inner sleeve and the inner sleeve radially comprehensive closure member, wherein the inner sleeve is pushed onto an end portion of the piston rod and the closure member sealingly into the
- the rubber-covered cap cover gasket provides an easy-to-install and compact seal above the shock absorber.
- the rubber track can be advantageously loaded on thrust and has a sufficient axial travel. At the same time the rubber track allows a gimbal deflection, while still the pressure tightness requirements are met to the seal.
- Rubber track is preferably formed of a solid material or a solid profile. That The rubber track is a ring made of rubber and has a round profile in cross-section.
- the minimum thickness of the rubber track is 5 mm, preferably 10 mm. That Starting from the center (inner sleeve) radially outwards (closure part), the rubber track has a certain thickness.
- the rubber strap inner diameter can be approx. 16 mm up to an outside diameter of about 40 mm.
- the thick rubber track has the advantage that it is inexpensive and easy to install.
- the rubber track is vulcanized together via its contact surface with the inner sleeve and with the closure part.
- the rubber track has a metal insert.
- the axially elongated and centrally inserted in the rubber track metal insert is the characteristic of the rubber track.
- the rubber track is divided into an inner and an outer track by the metal insert, wherein the inner track has a different rubber compound than the outer track.
- different thrust shares for the rubber track can be selected.
- the metal insert is fully embedded in the rubber track, whereby the life of the rubber track can be increased.
- the rubber track is reinforced with a fabric.
- the fabric-reinforced rubber track has increased temperature and pressure resistance.
- the inner sleeve is located axially on a support piece of the damper bearing.
- the inner sleeve is sealingly applied via a sleeve seal on the tapered end of the piston days.
- the closure part lies sealingly against the inner wall of the bearing receptacle via a closure part seal.
- the air spring strut in a chassis, preferably in an air spring system, for a motor vehicle.
- FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an exemplary embodiment
- Fig. 2 shows a second embodiment of an exemplary air spring strut.
- Air spring strut 1 shows an air spring strut 1 with the essential components, air spring 2 and shock absorber 3, wherein air spring 2 comprises an air spring cover 4, a rolling piston 5 and a rolling bellows 6 with an outer guide 7 enclosing this sleeve-like manner.
- Shock absorber 3 is provided inside air spring 2, wherein shock absorber 3 comprises a damper tube 16, a piston rod 17 which can be dipped into it and has an integrated control line 18 and a damper bearing 11.
- Air spring strut 1 fulfills two functional areas; on the one hand, air spring 2 fulfills the bearing force generation, while shock absorber 3 is responsible for the linear guide.
- air spring strut 1 can be fastened on the one hand to a motor vehicle body and on the other hand via a shock absorber eye (not shown) to a wheel carrier of the motor vehicle chassis, whereby the motor vehicle is sprung and damped.
- Rolling bellows 6 is made of elastomeric material, wherein rolling bellows 6 with air spring cover 4 and rolling piston 5 an airtight and can be filled with compressed air volume elastic work dream 10 limited.
- the tubular rolling bellows 6 is with its first end on the air spring cover 4 and with its second end on the rolling piston
- rolling bellows 6 forms a Kardanikfalte 9 on the air spring cover 4, which is effective as a cardanic bearing.
- Rollbalg 6 is provided with embedded strength members.
- outer guides 7 are used in order to limit the lateral extent of the rolling bellows 6.
- outer guide 7 is jammed by a provided in the working space 10 inner clamping ring 15 on the bellows 6.
- a bellows may be provided, which, for example. is attached to the wheel carrier end portion of the outer guide 7 and the damper tube 16. Adjacent to the underside of the air spring cover 4, an additional spring 19 is arranged facing the shock absorber 3. Additional spring 19 has a through hole for piston rod 17 and therefore surrounds them. During compression, the end face of the damper tube 16 moves toward the air spring cover 4, which is why Additional spring 19 serves as travel limit and dampens possible acting on air spring cover 4 forces.
- Damper tube 16 of the shock absorber 3 is provided within the rolling piston 5 or. is surrounded by the hollow cylindrical rolling piston 5 at least partially, wherein rolling piston 5 is fixed via a support ring 20 standing on damper tube 16.
- a sealing system 22 is provided on the support ring 20, for example. of elastomeric sealing rings to seal the expandable within the rolling piston 5 working space 10 of the air spring 2. It is also known to produce rolling piston 5 made of a light metal such as aluminum or a fiber-reinforced plastic.
- Shock absorber 3 is mounted by damper bearings 11 in the core region of the air spring cover 4 axially and gimbal movable.
- air spring cover 4 forms a cup-shaped bearing support 14, into which damper bearing 11 is inserted.
- Air spring cover 4 can be made of steel, aluminum or a plastic.
- a through hole for piston rod 17 is provided on the cup holder 14 pot bottom side.
- the centrally mounted in Lageraufaufnähme 14 damper bearing 11 is significantly designed to absorb tensile and compressive forces of the shock absorber 3.
- it comprises a support disk 12 and an annular damping elastomer 13.
- the support disk 12 is embedded in a groove of the damping elastomer 13. partially surrounded by his material.
- Damping elastomer 13 may be made of an elastomer or polyurethane.
- Piston rod 17 has a tapered end portion 54, wherein a ring stop is formed, on which support plate 12 rests.
- the damping elastomer 13 lies in the axial direction on the inside of the bottom plate of the bearing receptacle 14, as well as in the radial direction on the inner wall of the Lageraufnähme 14 on or on.
- the support plate 12 has a plurality of ventilation holes, which provide a pressure equalization with the above the support plate 12 located Dämpferlagerippos.
- the exemplary closure lid seal 50 comprises an inner sleeve 51, a closure part 52 and a rubber track 53 made of solid material.
- Inner sleeve 51 is by means of a sleeve seal 58 sealingly on the end portion ver üngten 54 of the piston rod 17 at.
- inner sleeve 51 is mounted on the support plate 12.
- Inner sleeve 51 is preferably made of steel, aluminum or a plastic.
- Closure part 52 is arranged radially encompassing inner sleeve 51.
- closure part 52 By means of a closure part seal 59, closure part 52 bears sealingly against the inner wall of the bearing housing 14.
- Locking part 52 preferably consists of a formed steel, aluminum or also of a plastic.
- Sleeve seal 58 and / or closure member seal 59 can be realized by a sealing ring or by a wide rubber track.
- metal disk 55 By means of a metal disk 55, which is resting axially on the closure part 52, together with the snap ring 56, the closure part 52 is axially secured to the bearing receptacle 14.
- metal disk 55 forms a projection in the circumferential direction, which additionally encloses closure part 52 radially from the outside.
- a kind of on-the-wall closure is also conceivable.
- the air spring internal pressure as well as the axial forces of the damper bearing 11 act on the closure lid seal 50.
- a rubber track 53 of an elastomeric solid material Radial between inner sleeve 51 and closure part 52 is according to the game provided a rubber track 53 of an elastomeric solid material.
- the rubber track 53 functioning as a thrust bearing allows a sufficient axial travel of the piston rod 17 and at the same time a radial or radial movement. gimbal deflection. Along with this, the assembly is simplified and reduces the overall length of the air spring strut 1.
- Rubber track 53 is vulcanized with its respective contact surface to inner sleeve 51 and closure part 52 in order to ensure sufficient tightness. Compared to the prior art, the rubber track offers wide-area contact surfaces, which is advantageous for a more durable Vulkanisationsanitati.
- a nut 57 is screwed to the tapered end portion 54 of the piston rod 17. This secures in particular inner sleeve 51 on support plate 12.
- the exemplary closure lid seal 50 is a compact design. Inner sleeve 51 protrudes partially into the inner region of damping elastomer 13, while inner sleeve 51 is supported on support disk 12. The securing from above nut 57 is a frictional connection with the piston rod 17.
- the closure lid seal 50 situated above the damper lug 11 also has the advantage that the main force flow between auxiliary spring 19 and the body connection is not weakened since, contrary to the prior art, the seal is arranged away from the base plate of the bearing receiver 14. At the same time, the separate possibility of voting the shock absorber 13 is maintained.
- Figure 2 shows a detail of a second embodiment of a Air spring strut 1, wherein in contrast to the first embodiment of Figure 1 in this case an additional metal insert 60 is provided in the rubber track 53.
- Metal insert 60 is axially elongated and centrally inserted in rubber track 53, whereby this is divided into two tracks.
- the inner track may have a different rubber compound than the outer track. This has the advantage that, for influencing the characteristic curve, the thrust component of both tracks is changed or reduced. can be adapted.
- an axial travel limit for metal inserts 60 can be provided to influence the pivot point and increase the service life.
- metal insert 60 may also be fully embedded in rubber track 53. This increases the life of the rubber track and improves the characteristic matching of the rubber track 53.
- Rubber track 53 can be reinforced in a further modification with a fabric, whereby their temperature and pressure resistance is increased.
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Abstract
Luftfederbein (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend eine Luftfeder (2) mit einem Stoßdämpfer (3) zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes, wobei die Luftfeder (2) einen Luftfederdeckel (4) und einen Abrollkolben (5) umfasst, wobei zwischen dem Luftfederdeckel (4) und dem Abrollkolben (5) ein Rollbalg (6) aus elastomerem Material luftdicht eingespannt ist, wobei der Rollbalg (6) mit dem Luftfederdeckel (4) und dem Abrollkolben (5) einen mit Druckluft befüllten Arbeitsraum (10) begrenzt, wobei der Stoßdämpfer (3) über ein an einer Kolbenstange (17) angeordnetes Dämpferlager (11) in einer topfförmigen Lageraufnahme (14) des Luftfederdeckels (4) gelagert ist, wobei die Lageraufnahme (14) oberhalb des Dämpferlagers (11) mit einer Verschlussdeckeldichtung druckdicht (50) abgeschlossen ist, wobei die Verschlussdeckeldichtung (50) eine Innenhülse (51) und ein die Innenhülse (51) radial umfassendes Verschlussteil (52) umfasst, wobei die Innenhülse (51) auf einen Endabschnitt (54) der Kolbenstange (17) aufgeschoben ist und das Verschlussteil (52) dichtend in die Lageraufnahme (14) eingeschoben ist, und wobei eine Gummispur (53) zwischen der Innenhülse (51) und dem Verschlussteil (52) vorgesehen ist.
Description
Luftfederbein mit abgedichtetem Verschlussdeckel
Die Erfindung betrifft ein Luftfederbein gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein Luftfederbein, wie es beispielsweise aus der DE 10 2012 012 902 AI bekannt ist, wird zwischen dem Kraftfahrzeugfahrwerk bzw . einem Radträger und der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet . In der Regel umfasst das Luftfederbein eine Luftfeder und einen Stoßdämpfer . Die Luftfeder erfüllt dabei die Funktion das Rad abzufedern , währenddessen der Stoßdämpfer die Schwingungen des Rades bzw . der Kraftfahrzeugkarosserie dämpft .
Die Luftfeder besteht im Wesentlichen aus einem Luftfederdeckel , einem Abrollkolben und einem dazwischen luftdicht eingespannten Rollbalg, wodurch ein unter Luftdruck stehender Arbeitsraum begrenzt wird . Der Rollbalg wird von einer hüIsenförmigen Außenführung umschlossen und rollt beim Einfedern unter Ausbildung einer Rollfalte am konzentrischen Abrollkolben ab . Über den Luftfederdeckel wird das Luftfederbein mittels entsprechender Befestigungsmittel mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden .
Der innerhalb der Luftfeder angeordnete Stoßdämpfer ist ei- nerseits mit dem Radträger verbunden und andererseits mit seiner in das Dämpferrohr eintauchbaren Kolbenstange über ein Dämpferlager in dem Luftfederdeckel lagernd befestigt . Das Dämpferlager umfasst in der Regel eine Tragscheibe, welche an der Kolbenstange über eine Mutter befestigt wird, wobei die Tragscheibe in einem Elastomer eingelegt bzw . von diesem umfasst ist . Der Elastomer wird wiederum in die im Kernbereich des Luftfederdeckels ausgebildete Lageraufnahme eingelegt und das Dämpferlager wird oberhalb durch eine auf den Luftfederdeckel verpresste Verschlusskappe abgeschlossen .
Damit entlang der Kolbenstange keine Druckluft aus dem Arbeitsraum der Luftfeder über das Dämpferlager in die Atmosphäre entweicht, muss eine Abdichtung an der Kolbenstange vorgesehen werden . Dies ist insbesondere bei geregelten Stoßdämpfern konstruktiv sehr aufwendig, da deren Steuerleitung, welche sich in der Kolbenstange befindet, nach außen geführt werden muss .
Üblicherweise werden Abdichtungen an der Kolbenstange unterhalb des Dämpferlagers vorgesehen . So ist es bspw . aus der DE 101 32 061 AI bekannt eine elastomere Rollmembran, vorzugsweise mit eingebetteten Festigkeitsträgern, mittels Halte- und Anpressteilen mit einem ihrer Enden an der Kolbenstange und mit dem anderen Ende an dem Fundament der Lageraufnahme zu befestigten .
Eine andere Möglichkeit ist aus der DE 102012210388 AI bekannt, wobei ein Dichtungselement umfassend einen Innenring, einen Außenring und ein Gummielement , wobei radial zwischen dem Innenring und dem Außenring das Gummielement vorgesehen ist . Der Innenring liegt auf der Kolbenstange und der Außenring liegt auf dem Fundament der Lageraufnahme auf und ist zudem seitlich einfasst, wobei an j eweiligen Kontaktstellen weitere Dichtungsringe vorgesehen sind, um ebenfalls die Kolbenstange unterhalb des Dämpferlagers abzudichten .
Beide Konstruktionen haben allerdings den Nachteil des hohen Montageaufwands und der vergrößerten Baulänge des Luftfeder- beins . Bei der bereits zitierten DE 102012012902 AI wird die Abdichtung auf gleicher axialer Bauhöhe mit dem Dämpferlager vorgesehen, bzw . die Abdichtung wird mit dem Dämpferlager kombiniert . Nachteilig ist allerdings, dass eine Abstimmung des Dämpferlagers auf die je nach Anforderung unterschiedlichen Zug- und
Druckkräfte entfällt bzw. erschwert wird .
Gemäß der DE 10 2011 056 518 AI wird vorgeschlagen, für die Abdichtung des Dämpferlagers einen Rollbalg am Verschlussdeckel einzusetzen . Dieser ist mit seinem äußeren Ende am Verschlussdeckel und mit seinem inneren Ende an einer Hülse befestigt, welche auf der ver üngten Kolbenstange gelagert ist und von einer Mutter gesichert wird . Der Rollbalg, welcher ebenfalls mit Festigkeitsträgern verstärkt ist und vorzugsweise anvul- kanisiert wird, hat in der praktischen Umsetzung den Nachteil, dass eine langanhaltende Druckdichtigkeit an den Anbindungs- stellen der Rollbalgenden auf Dauer nur schwer zu erhalten ist . Insbesondere durch die axiale Bewegung der Kolbenstange und der rollenden Bewegung des Rollbalges werden die anvulkanisierten Anbindungsstellen besonders beansprucht .
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Luftfederbein mit einer verbesserten Dämpferlagerabdichtung bereitzustellen , welches die genannten Nachteile vermeidet und eine kompaktere Bauweise zulässt .
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst . Erfindungsgemäß wird ein Luftfederbein für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, umfassend eine Luftfeder mit einem Stoßdämpfer zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes , wobei die Luftfeder einen Luftfederdeckel und einen Abrollkolben umfasst , wobei zwischen dem Luftfederdeckel und dem Abrollkolben ein Rollbalg aus elastomerem Material luftdicht eingespannt ist, wobei der Rollbalg mit dem Luftfederdeckel und dem Abrollkolben einen mit Druckluft befüllten Arbeitsraum begrenzt , wobei der Stoßdämpfer über ein an einer Kolbenstange angeordnetes Dämpferlager in einer topfförmigen
Lageraufnahme des Luftfederdeckels gelagert ist, wobei die Lageraufnahme oberhalb des Dämpferlagers mit einer Verschlussdeckeldichtung druckdicht abgeschlossen ist, wobei die Verschlussdeckeldichtung eine Innenhülse und ein die Innenhülse radial umfassendes Verschlussteil umfasst, wobei die Innenhülse auf einen Endabschnitt der Kolbenstange aufgeschoben ist und das Verschlussteil dichtend in die Lageraufnahme eingeschoben ist, und wobei eine Gummispur zwischen der Innenhülse und dem Verschlussteil vorgesehen ist .
Durch die mit einer Gummispur ausgestaltete Verschlussdeckeldichtung, wird eine leicht montierbare und kompakte Abdichtung oberhalb des Dämpferlägers bereitgestellt . Die Gummispur kann vorteilhafterweise auf Schub belastet werden und weist einen ausreichenden axialen Verfahrweg auf . Zugleich ermöglicht die Gummispur eine kardanische Auslenkung, wobei dennoch die Druckdichtigkeitsanforderungen an die Abdichtung erfüllt werden . Bevorzugt ist Gummispur aus einem Vollmaterial oder einem Vollprofil gebildet . D.h. die Gummispur ist ein Ring aus Gummi und weist im Querschnitt ein Rundprofil auf .
Besonders bevorzugt beträgt die Mindestdicke der Gummispur 5 mm, vorzugsweise 10mm. D.h. ausgehend vom Zentrum (Innenhülse) radial nach Außen (Verschlussteil ) weist die Gummispur eine gewisse Dicke auf . Für den Gummispurring können Innendurchmesser ab ca . 16 mm bis zu Außendurchmesser von ca. 40 mm gewählt werden. Die dicke Gummispur hat den Vorteil, dass diese kostengünstig ist und einfach verbaut werden kann .
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gummispur über ihre eweilige Kontaktfläche mit der Innenhülse und mit dem Verschlussteil zusammen vulkanisiert . Gegenüber dem Stand der
Technik lässt sich die Gummispur daher einfacher und sicherer mit der Innenhülse und mit dem Verschlussteil verbinden und weist eine längere Haltbarkeit bzw. Druckdichtigkeit auf . Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Gummispur einen Metalleinleger auf . Der axial länglich und mittig in der Gummispur eingebrachte Metalleinleger dient der Kennlinienbeeinflussung der Gummispur . Bevorzugt ist durch den Metalleinleger die Gummispur in eine innere und eine äußere Spur unterteilt , wobei die innere Spur eine andere Gummimischung als die äußere Spur aufweist . Somit lassen sich unterschiedliche Schubanteile für die Gummispur auswählen .
Nach einer bevorzugten Alternative ist der Metalleinleger vollumfänglich in die Gummispur eingebettet, wodurch die Lebensdauer der Gummispur erhöht werden kann .
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Gummispur mit einem Gewebe verstärkt . Die mit Gewebe verstärkte Gummispur weist eine erhöhte Temperatur- und Druckfestigkeit auf .
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt die Innenhülse an einem Tragstück des Dämpferlagers axial auf . Dadurch, dass die Innenhülse oben von einer Mutter gesichert ist, wird ein vorteilhaftes Kraftpaket bzw . ein Kraftfluss über das Tragstück in die Kolbenstange verwirklicht .
Bevorzugt liegt die Innenhülse über eine Hülsendichtung dichtend am dem ver üngten Endbereich der Kolbenstage an .
Bevorzugt liegt das Verschlussteil über eine Verschlussteil- dichtung dichtend an der Innenwandung der Lageraufnahme an .
Verwendung findet das Luftfederbein in einem Fahrwerk, vorzugsweise in einem LuftfederSystem, für ein Kraftfahrzeug .
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den UnteranSprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Figuren .
Es zeigen Fig . 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines beispielsgemäßen
Luftfederbeins und
Fig . 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines beispielsgemäßen Luftfederbeins .
Die Figur 1 zeigt ein Luftfederbein 1 mit den wesentlichen Bauteilen, Luftfeder 2 und Stoßdämpfer 3 , wobei Luftfeder 2 einen Luftfederdeckel 4, einen Abrollkolben 5 und einen Rollbalg 6 mit einer diesen hülsenförmig umschließenden Außenführung 7 umfasst . Innerhalb Luftfeder 2 ist Stoßdämpfer 3 vorgesehen, wobei Stoßdämpfer 3 ein Dämpferrohr 16, eine in diesen eintauchbare Kolbenstange 17 mit einer integrierten Steuerleitung 18 und einem Dämpferlager 11 umfasst . Luftfederbein 1 erfüllt zwei Funktionsbereiche, zum einen erfüllt Luftfeder 2 die Tragkrafterzeugung, während Stoßdämpfer 3 für die Linearführung zuständig ist . Über Befestigungsmittel 23 am Luftfederdeckel 4 kann Luftfederbein 1 einerseits an einer Kraftfahrzeugkarosserie und andererseits über ein nicht dar- gestelltes Stoßdämpferauge an einem Radträger des Kraftfahrzeugfahrwerks befestigt werden, wodurch das Kraftfahrzeug gefedert und gedämpft wird .
Diese reguläre Einbaulage eines Luftfederbeins bestimmt die
Orientierung „oben/unten" .
Rollbalg 6 ist aus elastomerem Material, wobei Rollbalg 6 mit Luftfederdeckel 4 und Abrollkolben 5 einen luftdichten und mit Druckluft befüllbaren volumenelastischen Arbeitstraum 10 begrenzt . Der schlauchförmige Rollbalg 6 ist mit seinem ersten Ende am Luftfederdeckel 4 und mit seinem zweiten Ende am Abrollkolben
5 bspw . über Klemmringe 21 an den Anschlussbereichen dieser Luftfederanbauteile befestigt .
Bei Relativbewegungen entlang der Längsachse des Luftfederbeins 1 zwischen Luftfederdeckel 4 und Abrollkolben 5 rollt Rollbalg
6 unter Ausbildung einer Rollfalte 8 auf der konzentrischen Abrollfläche des Abrollkolbens 5 ab . Weiterhin bildet Rollbalg 6 eine Kardanikfalte 9 am Luftfederdeckel 4 aus , welche als kardanisches Lager wirksam ist . Zugleich ist Rollbalg 6 mit eingebetteten Festigkeitsträgern versehen .
Insbesondere bei den komfortablen Axialbälgen, also mit in axialer Richtung ausgerichteten Festigkeitsträgern, werden Außenführungen 7 verwendet, um die seitliche Ausdehnung des Rollbalgs 6 zu begrenzen . Dabei wird Außenführung 7 durch einen im Arbeitsraum 10 vorgesehenen Innenspannring 15 am Rollbalg 6 verklemmt .
Zum Schutz vor Verschmutzung der Rollfalte 8 kann ein Faltenbalg vorgesehen sein, welcher bspw . an dem radträgerseitigen Endbereich der Außenführung 7 und am Dämpferrohr 16 befestigt wird . An der Unterseite des Luftfederdeckels 4 anliegend ist zum Stoßdämpfer 3 gewandt eine Zusatzfeder 19 angeordnet . Zusatzfeder 19 weist eine Durchgangsbohrung für Kolbenstange 17 auf und umschließt diese daher . Beim Einfedern bewegt sich die Stirnseite des Dämpferröhres 16 auf Luftfederdeckel 4 zu, weshalb
Zusatzfeder 19 als Wegbegrenzung dient und mögliche auf Luftfederdeckel 4 einwirkende Kräfte abdämpft .
Dämpferrohr 16 des Stoßdämpfers 3 ist innerhalb des Abrollkolbens 5 vorgesehen bzw . ist vom hohlzylinderförmigen Abrollkolben 5 zumindest bereichsweise umgeben , wobei Abrollkolben 5 über einen Stützring 20 stehend auf Dämpferrohr 16 befestigt ist . Zusätzlich ist am Stützring 20 ein Dichtsystem 22 vorgesehen , bspw . aus elastomeren Dichtringen, um den innerhalb des Abrollkolbens 5 erweiterbaren Arbeitsraum 10 der Luftfeder 2 abzudichten . Es ist zudem bekannt, Abrollkolben 5 aus einem Leichtmetall wie Aluminium oder einem faserverstärktem Kunststoff herzustellen .
Stoßdämpfer 3 wird durch Dämpferlager 11 im Kernbereich des Luftfederdeckels 4 axial und kardanisch beweglich gelagert . Hierzu bildet Luftfederdeckel 4 eine topfförmige Lagerauf- aufnähme 14 aus , in welche Dämpferlager 11 eingelegt wird . Luftfederdeckel 4 kann aus Stahl , Aluminium oder auch aus einem Kunststoff gefertigt werden . Zudem ist an Lageraufnahme 14 topfbodenseitig eine Durchgangsbohrung für Kolbenstange 17 vorgesehen . Das zentral in Lageraufaufnähme 14 gelagerte Dämpferlager 11 ist maßgeblich darauf ausgelegt Zug- und Druckkräfte des Stoßdämpfers 3 aufzunehmen . Dazu umfasst es eine Tragscheibe 12 und einen ringförmigen Dämpfungselastomer 13. Tragscheibe 12 ist in einer Nut des Dämpfungselastomers 13 eingebettet bzw . teilweise von seinem Material umgeben . Dämpfungselastomer 13 kann dabei aus einem Elastomer oder Polyurethan sein . Kolbenstange 17 weist einen ver üngten Endabschnitt 54 auf, wobei ein Ringanschlag ausgebildet wird, an welchem Tragscheibe 12 aufliegt . Das Dämpfungselastomer 13 liegt dagegen in axialer Richtung innenseitig an der Bodenplatte der Lageraufnahme 14 , sowie in radialer Richtung an der Innenwandung der Lageraufnähme
14 auf bzw. an. Des Weiteren weist Tragscheibe 12 mehrere Lüftungsbohrungen auf, welche einen Druckausgleich mit dem oberhalb der Tragscheibe 12 befindlichen Dämpferlagerräumes gewähren .
Um Dämpferlager 11 gegenüber der Atmosphäre abzudichten und eine Leckage entlang der Kolbenstange 17 zu unterbinden, wird eine oberhalb des Dämpferlagers 11 angeordnete Verschlussdeckel- dichtung 50 vorgeschlagen . Die beispielsgemäße Verschlussde- ckeldichtung 50 umfasst eine Innenhülse 51 , ein Verschlussteil 52 und eine Gummispur 53 aus Vollmaterial . Innenhülse 51 liegt mittels einer Hülsendichtung 58 dichtend am ver üngten Endabschnitt 54 der Kolbenstange 17 an . Dabei ist Innenhülse 51 auf der Tragscheibe 12 gelagert . Vorzugsweise besteht Innenhülse 51 aus Stahl , Aluminium oder auch aus einen Kunststoff . Verschlussteil 52 ist radial umfassend um Innenhülse 51 angeordnet . Über eine VerschlusSteildichtung 59 ist Verschlussteil 52 dichtend an der Innenwandung der Lageraufnähme 14 anliegend . Vorzugsweise besteht Verschlussteil 52 aus einem umgeformten Stahl, Aluminium oder auch aus einem Kunststoff . Hülsendichtung 58 und/oder VerschlusSteildichtung 59 können durch einen Dichtring oder auch durch eine breite Gummispur realisiert werden . Durch eine axial auf Verschlussteil 52 aufliegende MetallScheibe 55 samt Sprengring 56 wird Verschlussteil 52 axial an Lageraufnahme 14 gesichert . Dabei bildet MetallScheibe 55 in Umfangsrichtung einen Vorsprung aus , welcher Verschlussteil 52 zusätzlich radial von außen einfasst . Eine Art Ba onettver- schluss ist auch denkbar . Dabei wirken auf Verschlussdeckel- dichtung 50 der Luftfederinnendruck, sowie die axialen Kräfte des Dämpferlagers 11.
Radial zwischen Innenhülse 51 und Verschlussteil 52 ist bei-
spielsgemäß eine Gummispur 53 aus einem elastomeren Vollmaterial vorgesehen . Die als Schublager fungierende Gummispur 53 erlaubt einen ausreichenden axialen Verfahrweg der Kolbenstange 17 und zugleich eine radiale bzw . kardanische Auslenkung . Damit einhergehend wird die Montage vereinfacht und die Baulänge des Luftfederbeins 1 reduziert .
Gummispur 53 wird ist mit seiner j eweiligen Kontaktfläche zu Innenhülse 51 und Verschlussteil 52 anvulkanisiert, um eine ausreichende Dichtigkeit zu gewährleisten . Gegenüber dem Stand der Technik bietet die Gummispur weitflächige Kontaktflächen an, welche für eine langlebigere Vulkanisationsanbindung vorteilhaft ist . Um Verschlussdeckeldichtung 50 zu sichern , wird am ver üngten Endabschnitt 54 der Kolbenstange 17 eine Mutter 57 verschraubt . Diese sichert insbesondere Innenhülse 51 auf Tragscheibe 12 ab . Insbesondere in Wirkweise mit Dämpferlager 11 stellt die beispielsgemäße Verschlussdeckeldichtung 50 eine kompakte Konstruktion dar . So ragt Innenhülse 51 teilweise in den Innenbereich des Dämpfungselastomers 13, während sich Innenhülse 51 auf Tragscheibe 12 abstützt . Die von oben sichernde Mutter 57 stellt eine kraftschlüssige Verbindung mit der Kolbenstange 17 dar .
Die oberhalb des Dämpferlägers 11 befindliche Verschlussdeckeldichtung 50 hat zudem den Vorteil, dass der Hauptkraftfluss zwischen Zusatzfeder 19 und der Karosserieanbindung nicht geschwächt wird, da entgegen dem Stand der Technik die Abdichtung von der Bodenplatte der Lageraufnahme 14 entfernt angeordnet wird . Gleichzeitig bleibt die separate Abstimmungsmöglichkeit des Dämpferlägers 13 erhalten .
Figur 2 zeigt im Ausschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel eines
Luftfederbeins 1, wobei im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel der Figur 1 hierbei ein zusätzlicher Metalleinleger 60 in der Gummispur 53 vorgesehen ist . Metalleinleger 60 ist axial länglich und mittig in Gummispur 53 eingebracht, wodurch diese in zwei Spuren unterteilt wird . Beispielsgemäß kann dabei die innere Spur eine andere Gummimischung als die äußere Spur aufweisen . Dies hat den Vorteil , dass zur Kennlinienbe- einflussung der Schubanteil beider Spuren verändert bzw . an- gepasst werden kann . Des Weiteren kann eine axiale Wegbegrenzung für Metalleinleger 60 vorgesehen werden, um den Drehpunkt zu beeinflussen und die Lebensdauer zu erhöhen .
Alternativ kann Metalleinleger 60 auch vollumfänglich in Gummispur 53 eingebettet werden . Dadurch wird die Lebensdauer der Gummispur erhöht und die Kennlinienabstimmung der Gummispur 53 verbessert .
Gummispur 53 kann in einer weiteren Abwandlung auch mit einem Gewebe verstärkt werden, wodurch deren Temperatur- und Druckfestigkeit erhöht wird .
Bezugszeichenliste
1 Luftfederbein
2 Luftfeder
•3 Stoßdämpfer
4 Luftfederdeckel
5 Abrollkolben
6 Rollbalg
7 Außenführung
8 Rollfalte
9 Kardanikfalte
10 Arbeitsraum
11 Dämpferlager
12 Tragscheibe
13 Dämpfungselastomer
14 Lageraufnähme
15 Innenspannring
16 Dämpferrohr
17 Kolbenstange
18 Steuerleitung
19 Zusatzfeder
20 Stützring
21 Klemmring
22 DichtSystem
23 Befestigungsmittel
50 Verschlussdeckeldichtung
51 Innenhülse
52 Verschlussteil
53 Gummispur
54 Endabschnitt der Kolbenstange
55 Metallscheibe
56 Sprengring
Dichtmutter
Hülsendichtung
Verschlussteildichtung Metalleinleger
Claims
1. Luftfederbein (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend eine Luftfeder (2 ) mit einem Stoßdämpfer (3) zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes , wobei die Luftfeder (2 ) einen Luftfederdeckel (4 ) und einen Abrollkolben (5) umfasst , wobei zwischen dem Luftfederdeckel (4) und dem Abrollkolben (5) ein Rollbalg (6) aus elastomerem Material luftdicht eingespannt ist, wobei der Rollbalg (6) mit dem Luftfederdeckel (4 ) und dem Abrollkolben (5) einen mit Druckluft befüllten Arbeitsraum (10) begrenzt, wobei der Stoßdämpfer (3) über ein an einer Kolbenstange (17) angeordnetes Dämpferlager (11) in einer topfförmigen Lageraufnahme ( 14 ) des Luftfederdeckels (4 ) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraufnahme (14 ) oberhalb des Dämpferlagers (11) mit einer Verschlussdeckeldichtung druckdicht ( 50 ) abgeschlossen ist, wobei die Verschluss¬ deckeldichtung ( 50 ) eine Innenhülse (51) und ein die In¬ nenhülse (51 ) radial umfassendes Verschlus steil (52 ) um- fasst , wobei die Innenhülse (51 ) auf einen Endabschnitt (54 ) der Kolbenstange (17 ) aufgeschoben ist und das Verschlussteil (52) dichtend in die Lageraufnahme (14 ) ein¬ geschoben ist, und wobei eine Gummispur ( 53 ) zwischen der Innenhülse (51) und dem Verschlussteil (52) vorgesehen ist .
2. Luftfederbein (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gummispur (53) aus einem Vollmaterial oder einem Vollprofil gebildet ist .
3. Luftfederbein (1) nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mindestdicke der Gummispur (53) 5 mm, insbesondere 10 mm, beträgt .
4. Luftfederbein (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummispur (53) über ihre j eweilige Kontaktfläche mit der Innenhülse ( 51 ) und mit dem Verschlussteil (52 ) zusammen vulkanisiert ist .
5. Luftfederbein (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummispur ( 53 ) einen Metalleinleger (60) aufweist .
Luftfederbein (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Metalleinleger ( 60 ) die Gummispur (53) in eine innere und eine äußere Spur unterteilt ist, wobei die innere Spur eine andere Gummimischung als die äußere Spur aufweist .
7. Luftfederbein (1) nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass der Metalleinleger ( 60 ) vollumfänglich in die Gummispur (53) eingebettet ist .
8. Luftfederbein (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gummispur (53) mit einem Gewebe verstärkt ist .
9. Luftfederbein (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (51) an einem Tragstück ( 12 ) des Dämpferlägers ( 11 ) axial aufliegt .
Fahrwerk für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Luftfedersystem, mit einem Luftfederbein (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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Legal Events
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Ref document number: 18731986 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
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