DE19913754A1 - Federelement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Federelement für eine Luftfederung, insbesondere für eine Radaufhängung in einem Kraftfahrzeug, mit einem schlauchförmigen Rollbalg, der gasdicht an beiden Enden eingespannt und unter Bildung einer Rollfalte eine unter Überdruck stehende Luftkammer einschließt, wobei radial außen um den Rollbalg herum eine Außenführung vorgesehen ist. Zur Erzielung eines bauraumgüstigen und funktionssicheren Federlementes ist die Außenführung durch einen zweiten separaten Rollbalg gebildet, der um den ersten Rollbalg herum angeordnet ist und dessen Widerstandsmoment dem abzustützenden Luftinnendruck standhält. Die Rollfalten der beiden Rollbälge sind zueinander beabstandet, wobei der dazwischen befindliche Ringraum mit einem unter Druck stehenden Gas oder einem flüssigen Medium gefüllt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Federelement für eine Luftfederung, insbesondere für eine Radaufhängung in einem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiges Federelement zeigt beispielsweise die DE 195 08 980 C1 mit einem Luftfederbein, welches aus einem hydraulischen Teleskopstoßdämp­ fer und einem um diesen herum montierten Rollbalg als Luftfeder zeigt. Ge­ mäß Fig. 1 der genannten Schrift ist um den Rollbalg eine Außenführung in Form eines zylindrischen Rohres angeordnet, die den Rollbalg gegen De­ formation radial nach außen abstützt. Für die bei Federbewegungen vertikal oszillierende Außenführung ist innerhalb der Radführung ein entsprechender Freiraum sicherzustellen. Die Fig. 5 der gleichen Schrift zeigt dagegen ein Luftfederbein mit einem Rollbalg ohne Außenführung. Es versteht sich, daß bei einer derartigen Konstruktion der Rollbalg durch Gewebeverstärkungen so verstärkt sein muß, daß er den auftretenden Betriebsdrücken der Luftfe­ der ohne unkontrollierte Deformation radial nach außen standhält. Eine der­ art robuste Konstruktion eines Rollbalges verursacht aber ein relativ zähes Abrollen des Rollbalges mit entsprechenden Auswirkungen auf das An­ sprechverhalten der Federung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Federelement der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, welches bei erhöhter Funktionssicherheit und gutem An­ sprechverhalten ohne zusätzlichen Freiraum für die Außenführung beim Ein- und Ausfedern auskommt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Außenführung durch einen zwei­ ten separaten Rollbalg zu bilden, der um den ersten Rollbalg herum ange­ ordnet ist und dessen Widerstandsmoment dem abzustützenden Luftinnen­ druck des Federelementes standhält. Während der innere, materialschwä­ chere und verformungswilligere Rollbalg das eigentliche Federelement bildet, das aufgrund der stützenden Außenführung eine leichte Verformbarkeit im Bereich der Rollfalte und damit ein günstiges Anfederverhalten des Fe­ derelementes aufweist, stützt der äußere zweite Rollbalg die radial wirken­ den Kräfte zuverlässig ab. Das Ansprechverhalten insgesamt des Federele­ mentes nimmt dabei nur geringfügig ab, weil die Rollfalte des ersten Rollbal­ ges den Luftdruck wie bekannt allein aufnimmt, die Rollfalte des zweiten Rollbalges somit drucklos mitverformt wird. Dabei schützt der äußere Roll­ balg den inneren Rollbalg über seinen gesamten Bereich einschließlich der Rollfalte, so daß die Funktionssicherheit des Federelementes insgesamt er­ höht ist.

Der zweite Rollbalg kann vorzugsweise eine größere Materialstärke und/oder mehrere Gewebelagen aufweisen, um eine zuverlässige Abstützung des in­ neren ersten Rollbalges zu gewährleisten.

Um zwischen den beiden Rollbälgen im Bereich der Rollfalten Reibungsar­ beit und Verschleiß auszuschließen, sind vorteilhaft die beiden Rollfalten zu­ einander beabstandet. Um auch ein einwandfreies Abrollen der Rollfalte des äußeren zweiten Rollbalges sicherzustellen, sollte zudem der durch die be­ abstandeten Rollfalten gebildete Ringraum mit einem Fluid, z. B. einem dünnflüssigen Öl oder insbesondere mit Gas bzw. Luft gefüllt sein. Das Gas sollte vorzugsweise einen Druck gleich/größer dem Atmosphärendruck auf­ weisen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzel­ heiten näher erläutert.

Die schematische Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein Federele­ ment an einem Teleskop-Federbein einer Radaufhängung für ein Kraftfahr­ zeug mit teilweise dargestelltem Teleskop-Stoßdämpfer.

Das teilweise dargestellte Federbein 10 einer Radaufhängung eines Kraft­ fahrzeuges weist einen Teleskop-Stoßdämpfer 12 auf, um den herum ein Federelement 14 angeordnet ist, das gasdicht eine Luftkammer 16 ein­ schließt.

Der Stoßdämpfer 12 weist ein Dämpferrohr 18 auf, das in nicht dargestellter Weise mit einem Radaufhängungsteil des Kraftfahrzeuges verbunden ist, während dessen Kolbenstange 20 an einem aufbaufesten Teil des Kraftfahr­ zeuges, z. B. einem Radhaus, angelenkt ist. Zur Bildung einer Luftfeder ist die Luftkammer 16 mit einem Luftfedersystem des Kraftfahrzeuges mit einer Druckluftquelle, Regelventilen, etc. verbunden.

Das Federelement 14 ist gebildet durch einen inneren, materialschwächeren und verformungswilligeren, schlauchförmigen Rollbalg 22 und einen äuße­ ren, geometrisch im wesentlichen gleichen Rollbalg 24.

Der Rollbalg 24 (kreuzschraffiert) dient als Außenführung für den Rollbalg 22 und weist in seinem Aufbau mehrere Gewebelagen (nicht dargestellt) und eine größere Materialstärke zur erhöhten Aussteifung auf.

Die beiden Rollbälge 22, 24 sind einheitlich befestigt, und zwar dämpferseitig an einem rohrförmigen Führungsteil 26 mittels eines Spannrings 28; die auf­ bauseitige Befestigung kann ebenfalls durch eine gemeinsame Einspannung in an sich bekannter Weise bewerkstelligt sein.

Wie aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich ist, sind die beiden Rollfal­ ten 22a, 24a der Rollbälge 22, 24 zueinander beabstandet, wodurch ein ge­ schlossener Ringraum 30 gebildet ist, der mit unter geringem Druck (z. B. 1,5 bar) stehender Luft gefüllt ist.

Der Luftdruck stellt sich z. B. automatisch dann ein, wenn bei der Montage der beiden Rollbälge 22, 24 der Ringraum 30 zunächst größer gehalten und dann unter luftdichter Anlage der vertikal verlaufenden Balgwände der Rin­ graum 30 verkleinert wird.

Claims (6)

1. Federelement für eine Luftfederung, insbesondere für eine Radaufhängung in einem Kraftfahrzeug, mit einem schlauchförmigen Rollbalg, der gasdicht an beiden Enden eingespannt und unter Bildung einer Rollfalte eine unter Überdruck stehende Luftkammer einschließt, wobei radial außen um den Rollbalg herum eine Außenführung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenführung durch einen zweiten separaten Rollbalg (24) gebildet ist, der um den ersten Rollbalg (22) herum angeordnet ist.

2. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rollbalg (24) eine größere Materialstärke und/oder mehrere Gewebeeinlagen aufweist.

3. Federelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rollbalg (24) einheitlich mit dem ersten Rollbalg (22) befestigt ist.

4. Federelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rollfalten (22a), (24a) der beiden Rollbälge (22), (24) zueinander beabstandet sind.

5. Federelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den beiden Rollfalten (22a), (24a) gebildete Ringraum (30) mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium befüllt ist.

6. Federelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium gasförmig ist und einem Druck gleich/größer dem Atmosphärendruck unterliegt.