Die
Erfindung betrifft eine Luftfeder für das Fahrwerk eines Fahrzeugs,
an dessen erstem Endabschnitt letztlich der Aufbau des Fahrzeugs
abgestützt
ist und die ihrerseits mit ihrem anderen Endabschnitt letztlich
auf einem Radführungselement abgestützt ist,
mit einem zwischen diesen beiden Endabschnitten liegenden und von
einem Rollbalg, der auf einem Abrollkolben abschnittsweise abrollbar
ist, begrenzten Luftraum veränderlichern
Volumens.The
The invention relates to an air spring for the chassis of a vehicle,
at the first end portion ultimately the structure of the vehicle
supported
is and in turn with its other end section ultimately
supported on a wheel guide element,
with one lying between these two end portions and of
a rolling bellows, which can be unrolled in sections on a rolling piston
is to change limited airspace
Volume.
Grundsätzlich sind
verschiedene Federungssysteme für
Fahrzeuge bzw. für
deren Fahrwerke bekannt. Neben Blattfedern und gewickelten Stahlfedern
kommen auch Luftfedern oder deren Sonderformen, wie bspw. hydropneumatische
Federn zum Einsatz. Mit Luftfedern lässt sich zwar grundsätzlich auch
die Höhe
des Fahrzeug-Aufbaus über
der Fahrbahn variieren, für
eine schnelle radindividuelle Verstellung, wie sie bspw. für einen
aktiven Wankausgleich eines zweispurigen Fahrzeugs benötigt wird, sind
individuell ansteuerbare Luftfedern jedoch wenig geeignet. Zur Realisierung
einer Wankstablisierung haben sich andere Systeme durchgesetzt,
nämlich entweder
das sog. „Dynamic
Drive" der Anmelderin, wobei
die Hälften
eines geteilten Querstablisators mittels eines hydraulischen Schwenkmotors
gegeneinander tordiert werden, oder das sog. ABC-System („active
body control") in
Fahrzeugen der Marke Mercedes-Benz, das im wesentlichen aus einem
Plunger-Aktuator, der in Reihe mit einem passiven Stahlfederelement
sowie einem hierzu parallelen hydraulischen Dämpfer geschaltet ist, besteht.
Mit diesem eine ansteuerbare Verstelleinheit darstellenden Plunger-Aktuator
ist (auch) der Abstand zwischen dem Fahrzeug-Aufbau und einem jeweils
zugehörigen Radführungselement
verstellbar.Basically
different suspension systems for
Vehicles or for
whose landing gear is known. In addition to leaf springs and wound steel springs
also come air springs or their special forms, such as, for example, hydropneumatic
Springs used. In principle, it is also possible to use air springs
the height
of the vehicle body
the roadway vary, for
a fast wheel-individual adjustment, as for example for a
active roll compensation of a two-lane vehicle is needed
individually controllable air springs but little suitable. For realization
a swaying process, other systems have prevailed,
either
the so-called "Dynamic
Drive "the applicant, wherein
the halves
a divided cross starter by means of a hydraulic swing motor
against each other or the so-called ABC system ("active
body control ") in
Vehicles of the brand Mercedes-Benz, consisting essentially of a
Plunger actuator in series with a passive steel spring element
and a hydraulic damper connected in parallel therewith.
With this a controllable adjustment representing plunger actuator
is (also) the distance between the vehicle body and one respectively
associated wheel guide
adjustable.
Hier
soll nun aufgezeigt werden, wie an einem Luftfedersystem eines Fahrzeugs
eine Verstelleinheit, mit Hilfe derer der Abstand zwischen dem Fahrzeug-Aufbau
und einem zugehörigen
Radführungselement
verstellbar ist, bauraumgünstig,
d.h. unter möglichst
geringem Bauraumbedarf, angeordnet werden kann (= Aufgabe der vorliegenden
Erfindung).Here
will now be shown how on an air spring system of a vehicle
an adjustment unit, by means of which the distance between the vehicle body
and an associated one
wheel guide
adjustable, space-saving,
i.e. under as possible
small space requirement, can be arranged (= object of the present
Invention).
Die
Lösung
dieser Aufgabe ist für
eine Luftfeder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet,
dass im Innenraum des hohl ausgebildeten Abrollkolbens eine (bzw.
die) ansteuerbare Verstelleinheit vorgesehen ist, mit Hilfe derer
der Abstand zwischen dem Aufbau und dem Radführungselement veränderbar
ist und über
die der Abrollkolben letztlich entweder am Radführungselement oder am Aufbau
abgestützt
ist. Diese Verstelleinheit kann vorzugsweise in Form eines elektromechanischen Aktuators
oder eines hydraulischen Zylinders mit Verstellkoben ausgebildet
sein und/oder es kann der Verstelleinheit ein die Grundlast (durch
den Aufbau) übernehmendes
Stützfederelement
parallel geschaltet sein.The
solution
this task is for
an air spring according to the preamble of claim 1, characterized
that in the interior of the hollow rolling piston a (or
the) controllable adjustment is provided by means of which
the distance between the structure and the Radführungselement changeable
is and about
the rolling piston ultimately either on the wheel guide or on the structure
supported
is. This adjustment unit may preferably be in the form of an electromechanical actuator
or a hydraulic cylinder formed with Verstellkoben
be and / or it may be an adjustment of the base load (by
building)
Support spring element
be connected in parallel.
Zur
näheren
Erläuterung
wird auf die beigefügte
Prinzipskizze verwiesen, die eine bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Luftfeder
aufgeschnitten zeigt, wobei nur die für das Verständnis wesentlichen Teile dargestellt
sind. Dabei ist mit der Bezugsziffer 1 ein sog. Abrollkolben
gekennzeichnet, auf dem ein Roll-Balg 2 der Luftfeder wie üblich abschnittsweise
abrollen kann. Dabei ist der Roll-Balg 2 (wie üblich) mit
seinem ersten Ende am hier oberen freien Ende des Abrollkolbens 1 und
mit seinem anderen Ende an einem oberen Randelement 9 der
Luftfeder, welches die dem Abrollkolben 1 in Richtung der
Längsachse 5 der
Luftfeder betrachtet gegenüberliegende
Seite des veränderbaren
Luftraums 10 der Luftfeder begrenzt, befestigt. Dieses obere
Randelement 9 ist auf nicht dargestellte Weise letztlich
(d.h. indirekt oder direkt) am ebenfalls nicht dargestellten Aufbau
des Kraftfahrzeugs befestigt. Die hier gezeigte Luftfeder weist
ferner ein hülsenförmiges Balg-Führungselement 3 auf,
welches ebenfalls am oberen Randelement 9 befestigt ist
und den Roll-Balg 2 außenseitig
führt.
Ein solches Balg-Führungselement 3 ist
jedoch nicht zwangsweise erforderlich.For a more detailed explanation, reference is made to the attached schematic diagram, which shows a preferred embodiment of an air spring cut according to the invention, wherein only the essential parts for understanding are shown. It is with the reference number 1 a so-called rolling piston characterized on which a roll-bellows 2 As usual, the air spring can roll off in sections. Here is the roll-bellows 2 (as usual) with its first end at the upper free end of the rolling piston 1 and with its other end on an upper edge element 9 the air spring, which is the rolling piston 1 in the direction of the longitudinal axis 5 the air spring considers opposite side of the variable airspace 10 the air spring limited, attached. This upper edge element 9 is in a manner not shown ultimately (ie indirectly or directly) attached to the structure of the motor vehicle, also not shown. The air spring shown here also has a sleeve-shaped bellows guide element 3 on, which also on the upper edge element 9 is attached and the roll-bellows 2 outside leads. Such a bellows guide element 3 is not necessarily required.
Der
Abrollkolben 1 ist wie ersichtlich hohl ausgebildet. In
seinem Innenraum ist im wesentlichen vollständig eine Verstelleinheit 6 vorgesehen, die
hier durch einen hydraulischen Zylinder 6a sowie einen
darin geführten,
in Richtung der Längsachse 5 der
Luftfeder verlagerbaren Verstellkolben 6b gebildet ist,
wobei eine Kolbenstange 6c dieses Verstellkolbens 6b nach
unten aus dem Zylinder 6a herausragt. Über ein lediglich abstrakt
dargestelltes Zwischenelement 7 ist diese Kolbenstange 6c und
somit der Verstellkolben 6b letztlich an einem nicht dargestellten
Radführungselement
desjenigen Fahrzeug-Rades abgestützt,
dem diese Luftfeder zugeordnet ist. Der hydraulische Zylinder 6a hingegen
ist fest mit dem Abrollkolben 1 verbunden.The rolling piston 1 is hollow as can be seen. In its interior is essentially completely an adjustment 6 provided here by a hydraulic cylinder 6a and a guided therein, in the direction of the longitudinal axis 5 the air spring displaceable adjusting piston 6b is formed, wherein a piston rod 6c this adjusting piston 6b down from the cylinder 6a protrudes. About an abstractly represented intermediate element 7 is this piston rod 6c and thus the adjusting piston 6b ultimately supported on a wheel guide, not shown, of that vehicle wheel, which is associated with this air spring. The hydraulic cylinder 6a however, it is fixed to the rolling piston 1 connected.
Wenngleich
die hier nur abstrakt dargestellte Verstelleinheit 6 auf
den ersten Blick Ähnlichkeiten mit
einem hydraulischen Dämpfer
zu haben scheint, sei ausdrücklich
darauf hingewiesen, dass es sich bei dieser Verstelleinheit 6 eben
nicht bzw. zumindest nicht ausschließlich um einen hydraulischen
Dämpfer
handelt. Vielmehr ist der Verstellkolben 6b dieser Verstelleinheit 6 durch
gezielte Zufuhr bzw. Abfuhr von Hydraulikmedium in die bzw. aus
den Hydraulikräumen
A bzw. B im Hydraulik-Zylinder 6a oberhalb bzw. unterhalb
des Verstellkolbens 6b definiert positionierbar. Ein entsprechendes
hierfür
erforderliches Hydrauliksystem ist der Einfachheit halber nicht
dargestellt. Figürlich
dargestellt, jedoch nicht zwingend erforderlich ist hingegen ein
Stützfederelement 8, welches
im Innenraum des hohl ausgebildeten Abrollkolbens 1 zwischen
dessen oben liegendem Boden 1b und dem genannten Zwischenelement 7 eingespannt
ist. Dieses Stützfederelement 8 kann
somit zumindest einen Anteil der über diese Luftfeder vom Fzg.-Aufbau
auf das zugehörige
Fahrzeug-Rad übertragenen
Grundlast übernehmen.Although the adjusting unit shown here only abstractly 6 At first glance it seems to have similarities with a hydraulic damper, it should be explicitly noted that this adjustment unit 6 just not or at least not exclusively about a hydraulic damper. Rather, the adjusting piston 6b this adjustment unit 6 by targeted supply or discharge of hydraulic medium into and out of the hydraulic chambers A and B in the hydraulic cylinder 6a above or below the adjusting piston 6b defined positionable. A corresponding hydraulic system required for this purpose is not shown for the sake of simplicity. Figurutlich shown, but not mandatory, however, is a support spring element 8th . which in the interior of the hollow rolling piston 1 between its upper floor 1b and said intermediate element 7 is clamped. This support spring element 8th Thus, it can take over at least a portion of the base load transmitted via this air spring from the vehicle body to the associated vehicle wheel.
Nochmals
zusammengefasst sieht der Lastpfad also wie folgt aus: Das dem jeweiligen
Rad zuzuordnende Gewicht des Fzg.-Aufbaus bzw. die entsprechende
Kraft wird über
das Deckelteil 9 auf den auch vom Roll-Balg 2 begrenzten
Luftraum 10 der Luftfeder übertragen und von diesem auf
den Abrollkolben 1, der seinerseits über die Verstelleinheit 6 und
hier zusätzlich über das
dieser parallel geschaltete Stützfederelement 8 letztlich
am zugehörigen Fahrzeug-Rad
bzw. an dessen Radführungselement abgestützt ist.
Dabei ist der Abstand zwischen dem Fzg.-Rad bzw. dem zugehörigen Radführungselement
und dem Fahrzeug-Aufbau durch geeignete Ansteuerung der Verstelleinheit 6 veränderbar,
nämlich
hier indem in den oberen oder unteren Hydraulikraum A oder B des
Hydraulik-Zylinders 6a zusätzliches Hydraulikmedium zugeführt und
aus dem jeweils anderen Hydraulikraum B oder A eine entsprechende
Menge von Hydraulikmedium abgeführt
wird.Summarized again, the load path thus looks like this: The weight of the vehicle body to be assigned to the respective wheel or the corresponding force is transmitted via the cover part 9 on the roll-bellows too 2 limited airspace 10 transferred to the air spring and from this on the rolling piston 1 , in turn, about the adjustment unit 6 and here in addition via this parallel-connected support spring element 8th ultimately supported on the associated vehicle wheel or on the wheel guide element. In this case, the distance between the vehicle wheel or the associated wheel guide element and the vehicle body by suitable control of the adjustment 6 changeable, namely here by in the upper or lower hydraulic chamber A or B of the hydraulic cylinder 6a supplied additional hydraulic medium and from the other hydraulic chamber B or A, a corresponding amount of hydraulic fluid is discharged.
Anstelle
der hier erläuterten
hydraulischen Verstelleinheit 6 kann jedoch auch eine elektromechanische,
d.h. elektromotorisch betätigte
Verstelleinheit, welche auch als elektromechanischer Aktuator bezeichnet
werden kann, welche bzw. welcher jedoch das gleiche Wirkprinzip
hat, vorgesehen sein, wie überhaupt
eine Vielzahl von Details durchaus abweichend von obigen Erläuterungen
gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
Stets erhält
man hiermit eine raumsparende Anordnung, wenn die besagte Verstelleinheit 6 zumindest
im wesentlichen im Innenraum des hohl ausgebildeten Abrollkolbens 1 angeordnet
ist.Instead of the hydraulic adjustment unit explained here 6 However, an electromechanical, ie electromotive actuated adjusting unit, which may also be referred to as an electromechanical actuator, which or which, however, has the same operating principle, may be provided, as a large number of details may be quite different from the above explanations, without the To leave the content of the claims. This always gives you a space-saving arrangement when the said adjustment 6 at least substantially in the interior of the hollow rolling piston 1 is arranged.