DE19645228C2

DE19645228C2 - Luftfeder mit Abrollkörper

Info

Publication number: DE19645228C2
Application number: DE19645228A
Authority: DE
Inventors: Franz Feller
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1996-11-02
Filing date: 1996-11-02
Publication date: 2001-08-30
Anticipated expiration: 2016-11-03
Also published as: DE19645228A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfeder mit einem Rollbalg, der mit seinem axial nach innen eingerollten Ende an einem Stützelement befestigt ist und sich mit einem axial nach innen eingerollten Wandbereich an einer Außenfläche eines Abrollkörpers abstützt, der bei an dem Stützelement befestigten Rollbalg von der dem Rollbalg abgewandten Stirnseite her auf das Stützelement aufzubringen ist.

Eine derartige Luftfeder ist beispielsweise aus der DE 15 30 833 B bekannt. Bei diesem bekannten Stand der Technik wird der sog. Abrollkörper, auf welchem der Rollbalg bei einem Einfedern oder Ausfedern der Luftfeder abwälzt oder abrollt, durch eine das Ansammeln von Fremdkörpern unterbindende nachgiebige Büchse aus elastomerem Werkstoff gebildet, die durch die Rollbewegung des Rollbalgs verformt und dadurch von anhaften dem Schmutz gereinigt wird. Laut zeichnerischer Darstellung ist diese Büchse von der dem Rollbalg abgewandten Stirnseite auf das Stützelement aufbringbar, nachdem zuvor bereits der Rollbalg am Stützelement befestigt wurde. Gleiches gilt für die aus der DE 33 24 648 A1 bekannte Luftfeder, bei welcher das sog. Stützelement gleichzeitig das Außenrohr eines Einrohr- Schwingungsdämpfers bildet. Beschrieben wird in der letztgenannten Schrift im wesentlichen, dass in einer Balgfalte des Rollbalgs ein Schmiermittel vorgesehen ist, wobei einzig der Figurendarstellung noch entnommen werden kann, dass der sog. Abrollkörper auch dann auf das Stützrohr aufgeschoben werden kann, wenn der Rollbalg bereits an diesem Stützkör per befestigt ist.

Eine weitere Luftfeder mit einem Abrollkörper ist aus der DE 20 63 448 A bekannt, wobei dort Abrollkörper oder sog. Abrollflächen mit unterschiedli chen Geometrien erwähnt sind, so dass die Federkennlinie einer Luftfeder auch durch Auswahl einer geeigneten Abrollfläche angepasst werden kann.

Mit der vorliegenden Erfindung soll nun aufgezeigt werden, wie beispielswei se eine derartige Anpassung, grundsätzlich aber auch eine Wartung der Luftfeder auch noch dann durchgeführt werden kann, wenn der Rollbalg bereits am sog. Stützelement befestigt und auch bereits ein Abrollkörper montiert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abrollkör per lösbar auf das Stützelement in seine Gebrauchslage aufgesteckt ist und zumindest bei druckloser oder gestreckter Luftfeder entgegen der Aufsteck richtung von dem Stützelement abnehmbar ist, wobei der Rollbalg an dem Stützelement befestigt bleibt. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäßen Merkmale ermöglichen in einfacher Weise zerstörungsfrei mit werkstattüblichen Hilfsmitteln einen Austausch des Abrollkörpers. Nachdem der Rollbalg von dem Abrollkörper entfernt an dem sog. Stützelement befestigt ist, kann der Abrollkörper ohne Beeinträchtigung der Befestigung des Rollbalgs zumindest bei druckloser Luftfeder von dem den Abrollkörper tragenden Stützelement abgenommen werden, nachdem eventuell zuvor ein Sicherungselement zu lösen ist. Somit ist die Luftfeder für verschiedene Fahrzeuge oder Fahrzeugtypen verwendbar, wobei die Federungscharakteristik durch entsprechende Ausbildung der Kontur des Abrollkörpers vorzugeben ist. Im Reparaturfall ist ein Austausch des Abrollkörpers und/oder weiterer Bauteile erleichtert, da sich die Luftfeder in mehrere separate Bauteile zerlegen lässt. Besonders vorteilhaft ist, dass für einen Austausch des Abrollkörpers der Rollbalg selbst am Stützelement befestigt verbleiben kann und somit nicht beschädigt wird.

Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit von einem Sicherungsring ge stütztem Abrollkörper,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem topfförmigen Stützelement,

Fig. 3a ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem Hohlkammern bildenden Abrollkörper und

Fig. 3b ein viertes Ausführungsbeispiel mit gegenüber Fig. 3a geänder tem Abrollkörper.

Die gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 dargestellte Luftfeder weist einen im Querschnitt etwa kreisförmigen Rollbalg 1 auf, der zusammen mit weiteren Bauteilen einen druckveränderlichen Gasraum 2 einschließt. Der Rollbalg 1 ist zentral von einem Dämpfer 3 durchsetzt, der einen in einem Dämpferaußenrohr 4 axial verstellbaren Kolben aufweist, von dem eine Kolbenstange 5 nach außen absteht. Der Rollbalg 1 ist an seinem dem Dämpferaußenrohr 4 zugewandten Ende 6 axial nach innen eingerollt, und über einen Befestigungsring 7 an einem rohrförmigen Stützelement 8 radial festgeklemmt. Das an dieser Befestigungsstelle beispielsweise von vier radial vorstehenden Stütznasen 9, 9', 9", 9''' an dem Dämpferaußenrohr 4 radial gestützte Stützelement 8 ist an seinem anderen, im Durchmesser verjüngten Ende an dem Dämpferaußenrohr 4 festgeschweißt oder in anderer Weise befestigt.

Der an den Befestigungsring 7 angrenzende Wandbereich 10 des Rollbalgs 1 und bei axialen Federbewegungen der Luftfeder der daran angrenzende Wandbereich ist radial von einem Abrollkörper 11 gestützt, der von unten auf das rohrförmige Stützelement 8 in die dargestellte Gebrauchslage aufge steckt und vor einer Rückverlagerung von einem in eine Ringausnehmung 12 in dem Stützelement 8 eingreifenden Sicherungsring 13 gesichert ist.

Der innen eine zylindrische Öffnung aufweisende Abrollkörper 11 ist an seinem äußeren Umfangsbereich mit einer Kontur 14 gefertigt, die eine Beeinflussung der Federkraft der Luftfeder entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall ermöglicht. In der dargestellten Gebrauchslage liegt das in der Figur obere Ende des Abrollkörpers 11 etwa an dem Befestigungsring 7 oder an einem daran angrenzenden Wandbereich des Rollbalgs 1 an und ist dadurch axial fixiert. Eine Fixierung des Abrollkörpers 11 an seinem in der Figur oberen Bereich ist beispielsweise dann nicht erforderlich, wenn der Abrollkörper 11 aufgrund des Arbeitsdruckes im Gasraum 2 von dem Roll balg 1 gegen den Sicherungsring 13 belastet bleibt.

Die Luftfeder ist beispielsweise für die Vorderachse und/oder Hinterachse eines Fahrzeugs verwendbar, wobei ein an die jeweiligen Verhältnisse angepasster Abrollkörper zu verwenden ist. Der Abrollkörper 11 kann nachträglich durch einen anderen oder einen gleichen Abrollkörper 11 ausgetauscht werden, wobei lediglich die Luftfeder so zu strecken ist, dass nach dem Entfernen des Sicherungsringes 13 der Abrollkörper 11 von dem Stützelement 8 zu entfernen und durch einen anderen Abrollkörper auszutauschen ist. Das dem Dämpferaußenrohr 4 zugewandte Ende 6 des Rollbalgs 1 bleibt dabei an dem Stützelement 8 befestigt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das Ende 6 des Rollbalgs 1 beispielsweise mittels einem massiven Stahlring radial an dem Stützelement 8 festgespannt ist und nicht ohne Zerstörung des Rollbalgs 1 von diesem Stützelement 8 abgenommen werden kann.

Bei den in den Fig. 2, 3a, 3b dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Rollbalg 1' nicht von einem Dämpfer zentral durchsetzt. Mit dem ersten Ausführungsbeispiel vergleichbare Bauteile sind zur Vermeidung einer wiederholten Beschreibung mit einer gleichen Bezugszahl und einem bzw. mehreren hochgestellten Strich(en) versehen.

Bei diesen Ausführungen ist das Stützelement 8' topfförmig ausgebildet und im Bodenbereich 15 über eine daran angeschweißte Buchse 16 über eine Schraube 17, die in ein entsprechendes Gewinde 18 in der Buchse 16 eingreift, an einem Tragkörper 19 befestigt. Das dem Stützelement 8' zugewandte und axial eingerollte Ende 6' des Rollbalgs 1' ist über einen Befestigungsring 7' an dem in der Figur oberen Endbereich des Stützele ments 8' radial festgespannt.

Vor der Befestigung des Stützelements 8' an dem Tragkörper 19 ist auf einen in der Figur unteren Umfangsbereich des Stützelements 8' ein Abrollkörper 11' beispielsweise bis zum axialen Anliegen an dem Befesti gungsring 7' axial aufgesteckt und liegt in der dargestellten Gebrauchslage stirnseitig an dem Tragkörper 19 an. Der an den Befestigungsring 7' angrenzende Wandbereich 10' des Rollbalgs 1' und bei axialen Federbewe gungen der Luftfeder ein daran angrenzender Bereich stützen sich am Außenumfang des Abrollkörpers 11' ab, der in Fig. 2 über einen größeren axialen Längenbereich zylindrisch ausgebildet ist. Um eine Drehbewegung des Stützelements 8' um die Achse 20' der Luftfeder zu vermeiden, steht von dem Bodenbereich 15 des Stützelements 8' ein Zapfen 21 axial ab, der in eine entsprechende Öffnung 22 in dem Tragkörper 19 eingreift.

Bei dem Fig. 3a entsprechenden dritten Ausführungsbeispiel, das in der Figur lediglich in einem linken Längsausschnitt dargestellt ist, weist der Abrollkörper 11" an seinem Außenumfang eine an den Stirnbereichen im Durchmesser zunehmende doppelkegelförmige Umfangsfläche auf und ist mit inneren Ausnehmungen 23, 24 versehen. Bei dieser Ausführung greift der Abrollkörper 11" an seinem in der Figur unteren Stirnbereich mit einer radial nach innen gerichteten Stützwand 25 in einen Freiraum zwischen dem Bodenbereich 15' des Stützelements 8" und dem Tragkörper 19 ein. Ein äußerer Stirnrand 26 liegt axial an dem Tragkörper 19 an.

Das in einem rechten Längsausschnitt gemäß Fig. 3b dargestellte vierte Ausführungsbeispiel ist ähnlich wie das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3a gebildet, wobei lediglich der Abrollkörper 11''' aus einem Vollmaterial gefertigt ist.

Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen ist der Abrollkörper jeweils von der dem Rollbalg abgewandten Stirnseite auf das Stützelement aufzustecken, ohne die Befestigung des Rollbalgs an dem Stützelement zu lösen. Das Stützelement kann fest oder lösbar an einem das Stützelement tragenden Bauteil bzw. Tragkörper befestigt sein. Die Abstützung des Rollbalgs an seinem von dem Abrollkörper abgewandten Ende kann in beliebiger, beispielsweise bekannter Weise erfolgen. Bei Verwendung eines Dämpfers kann sich dieser an seinen Endbereichen beliebig abstützen.

Claims

1. Luftfeder mit einem Rollbalg, der mit seinem axial nach innen eingerollten Ende an einem Stützelement befestigt ist und sich mit einem axial nach innen eingerollten Wandbereich an einer Außenfläche eines Abrollkörpers abstützt, der bei an dem Stützelement befestigten Rollbalg von der dem Rollbalg ab gewandten Stirnseite her auf das Stützelement aufzubringen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abrollkörper (11, 11', 11", 11''') lösbar auf das Stützelement (8, 8', 8", 8''') in seine Gebrauchslage aufgesteckt ist und zumindest bei druckloser oder gestreckter Luftfeder entgegen der Aufsteck richtung von dem Stützelement abnehmbar ist, wobei der Rollbalg (1, 1', 1", 1''') an dem Stützelement befestigt bleibt.

2. Luftfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (8) zumindest bereichsweise rohrförmig ausgebildet ist und ein Dämpferaußenrohr (4) umgibt, an dem das, Stützelement (8) befestigt oder abgestützt ist.

3. Luftfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Gebrauchslage des Abrollkörpers (11, 11', 11", 11''') ein in eine Ringausnehmung (12) in dem Stützelement (8, 8', 8", 8''') eingreifender Sicherungsring (13) den Abrollkörper (11) stützt, der von der Luftfeder axial gegen den Sicherungsring (13) belastet ist.

4. Luftfeder nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (8', 8", 8''') topfförmig ausgebildet und an seinem Bodenbereich (15, 15', 15") fest oder lösbar mit einem Tragkörper (19) verbunden ist, an dem sich auch der Abrollkörper (11) abstützt.