NOWOTKA THOMAS (DE)
DRESCHER HORST (DE)
WO1983002139A1 | 1983-06-23 |
US5649692A | 1997-07-22 | |||
US5518225A | 1996-05-21 | |||
US20150191066A1 | 2015-07-09 | |||
FR2948608A1 | 2011-02-04 | |||
US20020113463A1 | 2002-08-22 | |||
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DE102011082906A1 | 2013-03-21 | |||
DE20219883U1 | 2003-03-06 |
Patentansprüche 1.Luftfedermodul mit einem Stoßdämpfer, der einen Zylinder (1 ) aufweist, dessen mit einem Fluid gefüllter Innenraum von einem verschiebbaren Kolben (2) in eine erste Arbeitskammer (3) und eine zweite Arbeitskammer (4) unterteilt ist, die über eine Drosselverbindung miteinander verbunden sind, wobei der Kolben (2) eine Kolbenstange (5) aufweist, die durch die zweite Arbeitskammer (4) hindurch und abgedichtet nach außen geführt ist und mit ihrem äußeren Ende an einem Deckel (13) befestigt ist, mit einem luftdichten und mit Luft gefüllten Rollbalg (14), der mit radialem Abstand die Kolbenstange (5) umschließt und mit seinem einen Ende an dem Deckel (13) sowie mit seinem anderen Ende in dem dem Deckel (13) näheren Endbereich des Zylinders (1 ) befestigt ist, mit einem dem den Deckel (13) näheren Endbereich des Zylinders (1 ) umschließenden Abrollkolben (15), wobei der rohrartig ausgebildete Abrollkolben (15) mit dem Zylinder (1 ) verbunden und das dem Deckel (13) entfernte Ende des Rollbalgs (14) zum Bereich des dem Deckel (13) entfernten Endbereichs des Abrollkolbens (15) ragt, dadurch gekennzeichnet, dass im kolbenstangenseitigen Endbereich des Zylinders (1) ein Grundkörper (9) angeordnet ist, der von dem Abrollkolben (15) umschlossen und mit diesem verbunden ist, wobei der Rollbalg (14) mit seinem dem Zylinder (1) näheren Ende dicht mit dem flanschartigen Grundkörper (9) verbunden und die Kolbenstange (5) durch eine koaxiale Öffnung (11 ) des Grundkörpers (9) hindurch und durch eine Dichtung (12) zwischen Grundkörper (9) und Kolbenstange (5) abgedichtet in das Innere des Rollbalgs (14) geführt ist. 2. Luftfedermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das dem Deckel (13) zugewandte Ende des Zylinders (1 ) mit dem Grundkörper (9) verbunden ist. 3. Luftfedermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Innenraum des Zylinders (1 ) in dem Grundkörper (9) oder in einem mit dem Grundkörper (9) ein Bauteil bildenden Teil ausgebildet ist. 4. Luftfedermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (9) und/oder der Abrollkolben (15) aus einem Kunststoff bestehen. 5. Luftfedermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (5) durch eine Führungsöffnung (1 1 ) geführt in das Innere des Rollbalgs (14) ragt, die an dem deckelseitigen Verschluss des Zylinders (1 ) oder an dem Grundkörper (9) ausgebildet ist. 6. Luftfedermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum des Zylinders (1 ) mit einem hydraulischen Fluid gefüllt ist. 7. Luftfedermodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Arbeitskammer (3) über eine Ventilanordnung mit einem Ausgleichsraum (30) verbindbar ist, wobei die Ventilanordnung ein von der ersten Arbeitskammer (3) zum Ausgleichsraum (30) führendes vorgespanntes Auslassventil (28) und ein von dem Ausgleichsraum (30) zur ersten Arbeitskammer (3) führendes vorgespanntes Einlassventil aufweist. 8. Luftfedermodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dem Kolben (2) abgewandten Endbereich der ersten Arbeitskammer (3) ein Trennkolben (25) abgedichtet verschiebbar angeordnet ist, der die erste Arbeitskammer (3) von einem mit einem unter einem Druck stehenden Gas gefüllten Gasraum (26) trennt. 9. Luftfedermodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsraum (30) oder der Gasraum (26) durch ein eine Topföffnung aufweisendes topfartiges Gehäuseteil (22) gebildet ist, das mit seinem Mündungsbereich der Topföffnung das dem Deckel (13) abgewandte Ende eines mit dem Grundkörper (9) verbundenen Bauteils dicht umschließt. 10. Luftfedermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (9) im kolbenstangenseitigen Endbereich des Zylinders (9) und/oder im kolbenstangenfernen Endbereich des Zylinders (1 ) flanschartig radial erweitert ausgebildet ist. 11. Luftfedermodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abrollkolben (15) in Längserstreckungsnchtung der Kolbenstange (5) mehrteilig ausgebildet ist und die mehreren Teile des Abrollkolbens (15) in ihrer Betriebsposition an dem Grundkörper (9) axial fixierbar sind. 12. Luftfedermodul nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (9) radial nach außen ragende Fixieransätze (16) aufweist, die in entsprechende radial nach innen mündende Fixieröffnungen (17) der Teile des Abrollkolbens (15) einsetzbar sind. |
Die Erfindung bezieht sich auf ein Luftfedermodul mit einem Stoßdämpfer, der einen Zylinder aufweist, dessen mit einem Fluid gefüllter Innenraum von einem verschiebbaren Kolben in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilt ist, die über eine Drosselverbindung miteinander verbunden sind, wobei der Kolben eine Kolbenstange aufweist, die durch die zweite Arbeitskammer hindurch und abgedichtet nach au ßen geführt ist und mit ihrem äußeren Ende an einem Deckel befestigt ist, mit einem luftdichten und mit Luft gefüllten Rollbalg, der mit radialem Abstand die Kolbenstange umschließt und mit seinem einen Ende an dem Deckel sowie mit seinem anderen Ende in dem dem Deckel näheren Endbereich des Zylinders befestigt ist, mit einem dem den Deckel näheren Endbereich des Zylinders umschließenden Abrollkolben, wobei der rohrartig ausgebildete Abrollkolben mit dem Zylinder verbunden und das dem Deckel entfernte Ende des Rollbalgs zum Bereich des dem Deckel entfernten Endbereichs des Abrollkolbens ragt.
Bei einem derartigen Luftfedermodul mit einem Stoßdämpfer ist es bekannt das dem Deckel entfernte Ende des Rollbalgs mit dem dem Deckel zugewandten Ende des geschlossen rohrartig ausgebildeten Abrollkolbens dicht zu verbinden. Um einen Luftaustritt aus dem Rollbalg zu vermeiden ist eine Dichtung zwischen Rollbalg und Abrollkolben, eine weitere Dichtung zwischen Abrollkolben und Zylinder und eine dritte Dichtung zwischen dem kolbenstangenseitigen Endbereich des Zylinders und der Kolbenstange erforderlich. Diese drei abzudichtenden Bereiche erfordern einen erhöhten Montagebedarf und bedeuten aufgrund der Anzahl der Dichtbereiche auch ein erhöhtes Defektrisiko.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Luftfedermodul mit einem Stoßdämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, diese Nachteile zu vermeiden und eine Montage mit weniger Bauteilen zu ermöglichen sowie das Defektrisiko zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im kolbenstangenseitigen Endbereich des Zylinders ein Grundkörper angeordnet ist, der von dem Abrollkolben umschlossen und mit diesem verbunden ist, wobei der Rollbalg mit seinem dem Zylinder näheren Ende dicht mit dem flanschartigen Grundkörper verbunden und die Kolbenstange durch eine koaxiale Öffnung des Grundkörpers hindurch und durch eine Dichtung zwischen Grundkörper und Kolbenstange abgedichtet in das Innere des Rollbalgs geführt ist.
Vorzugsweise trägt das Luftfedermodul mit einem Stoßdämpfer ein Fahrerhaus eines Nutzkraftwagens.
Es sind nunmehr nur noch zwei Dichtbereiche, nämlich zwischen dem Rollbalg und dem Grundkörper sowie zwischen dem Grundkörper und der Kolbenstange vorhanden.
Das dem Deckel zugewandte Ende des Zylinders kann zur Halterung des Zylinders mit dem Grundkörper verbunden sein.
Dabei kann der Grundkörper sich über einen Teil der Länge des Zylinders erstrecken.
Besonders montageaufwand- und bauteilsparend ist es, wenn der zylindrische Innenraum des Zylinders in dem Grundkörper oder in einem mit dem Grundkörper ein Bauteil bildenden Teil ausgebildet ist und somit kein separates Zylinderrohr erforderlich ist.
Zur leichten Verschiebbarkeit des Kolbens im Innenraum des Zylinders kann der zylindrische Innenraum des Zylinders mit einer Gleitbeschichtung versehen sein.
Eine wesentliche Reduzierung des Gewichts des Luftfedermoduls wird dadurch erreicht, dass der Grundkörper und/oder der Abrollkolben aus einem Kunststoff bestehen kann, wobei zur Erreichung einer hohen Stabilität bei geringer Baugröße vorzugsweise der Kunststoff des Grundkörpers ein faserverstärkter Kunststoff ist. Die Kolbenstange kann durch eine Führungsöffnung geführt in das Innere des Rollbalgs ragen, die an dem deckelseitigen Verschluss des Zylinders oder an dem Grundkörper ausgebildet ist.
Eine Möglichkeit für den Stoßdämpfer besteht darin, dass der Innenraum des Zylinders mit einem hydraulischen Fluid gefüllt ist.
Dabei kann zum Volumenausgleich für das hydraulische Fluid die erste Arbeitskammer über eine Ventilanordnung mit einem Ausgleichsraum verbindbar sein, wobei die Ventilanordnung ein von der ersten Arbeitskammer zum Ausgleichsraum führendes vorgespanntes Auslassventil und ein von dem Ausgleichsraum zur ersten Arbeitskammer führendes vorgespanntes Einlassventil aufweist.
Es ist aber auch möglich, dass der Innenraum des Zylinders mit einem gasförmigen Fluid gefüllt ist.
Dabei kann zum Volumenausgleich des gasförmigen Fluids in dem dem Kolben abgewandten Endbereich der ersten Arbeitskammer ein Trennkolben abgedichtet verschiebbar angeordnet sein, der die erste Arbeitskammer von einem mit einem unter einem Druck stehenden Gas gefüllten Gasraum trennt.
In einfacher leicht montierbarer Ausbildung kann dabei der Ausgleichsraum oder der Gasraum durch ein eine Topföffnung aufweisendes topfartiges Gehäuseteil gebildet sein, das mit seinem Mündungsbereich der Topföffnung das dem Deckel abgewandte Ende eines mit dem Grundkörper verbundenen Bauteils dicht umschließt.
Der Grundkörper kann im kolbenstangenseitigen Endbereich des Zylinders und/oder im kolbenstangenfernen Endbereich des Zylinders flanschartig radial erweitert ausgebildet sein, um den Bereich zwischen dem deckelseitigen Ende des Abrollkolbens und der Kolbenstange abzudecken bzw. um an der kolbenstangenabgewandten Seite des Zylinders den Ausgleichsraum zu bilden. Um dann den Abrollkolben montieren zu können, kann der Abrollkolben in Längser- streckungsrichtung der Kolbenstange mehrteilig ausgebildet sein und die mehreren Teile des Abrollkolbens in ihrer Betriebsposition an dem Grundkörper axial fixierbar sind.
Zur axialen Fixierung kann einfach montierbar der Grundkörper radial nach au ßen ragende Fixieransätze aufweisen, die in entsprechende radial nach innen mündende Fixieröffnungen der Teile des Abrollkolbens einsetzbar sind.
Zur Fixierung des Abrollkolbens am Grundkörper können die Teile des Abrollkolbens radial nach innen in Anlage an der Außenkontur des Grundkörpers fixiert sein, wozu in einfach montierbarer Weise die Teile des Abrollkolbens von einem radial nach innen vorgespannten Federelement umschlossen sein können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Luftfedermoduls mit Stoßdämpfer im Längsschnitt
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Luftfedermoduls mit Stoßdämpfer im Längsschnitt.
Die in den Figuren dargestellten Luftfedermodule mit Stoßdämpfer weisen einen Zylinder 1 auf, dessen Innenraum mit einem hydraulischen Fluid gefüllt und durch einen Kolben 2 in eine erste Arbeitskammer 3 und eine zweite Arbeitskammer 4 unterteilt ist. An dem in dem Innenraum des Zylinders 1 axial verschiebbaren Kolben 2 ist einseitig eine Kolbenstange 5 angeordnet, die durch die zweite Arbeitskammer 4 hindurch und abgedichtet nach außen geführt ist.
Der Kolben 2 weist Drosselverbindungen bildende axiale Durchgangsöffnungen 20 auf, von denen ein Teil von der ersten Arbeitskammer 3 zur zweiten Arbeitskammer 4 und ein anderer Teil von der zweiten Arbeitskammer 3 zur ersten Arbeitskammer 4 führende Rückschlagventile 21 aufweisen.
An dem Ende des Zylinders 1 ist auf der Seite der zweiten Arbeitskammer 4 ein flanschartig erweiterter Grundkörper 9 angeordnet, der einen Grundkörperfortsatz 6, 6' aufweist. Beide zylindrischen Grundkörperfortsätze 6 und 6' weisen ein rohrartiges Mittelteil 8 auf, wobei auf der Seite der ersten Arbeitskammer 3 der
Grundkörperfortsatz 6, 6' zu einem Speicherteil 10 radial erweitert ist.
Grundkörper 9, Grundkörperfortsatz 6, 6' und Speicherteil 10 sind einteilig aus einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet.
In Figur 1 ist der Innenraum des Zylinders 1 in dem Grundkörper 9 und dem zylindrischen Gundkörperfortsatz 6 ausgebildet, während in Figur 2 der Innenraum des Zylinders 1 der Innenraum eines Zylinderrohrs 7 ist, das mit radialem Abstand von dem zylindrischen Gundkörperfortsatz 6' umschlossen ist.
Die Kolbenstange 5 ist durch eine Dichtung 12 abgedichtet durch eine koaxiale Führungsöffnung 1 1 des Grundkörpers 9 hindurchgeführt und trägt an ihrem freien Ende einen Deckel 13.
An dem radial außen umlaufenden Bereich des Deckels 13 ist das eine Ende eines mitunter einem Druck stehenden Gas gefüllten, schlauchartigen flexiblen Rollbalgs 14 dich befestigt. Das zweite Ende des Rollbalgs 14 ist an dem radial umlaufenden Bereich des Grundkörpers 9 dicht befestigt.
An der dem Rollbalg 14 abgewandten Seite ist an dem radial umlaufenden Bereich des Grundkörpers 9 weiterhin das eine Ende eines aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehenden Abrollkolbens 15 befestigt, der den Grundkörper 9 sowie den kolbenstangenseitigen Enbereich des Grundkörperfortsatzs 6, 6' umschließt und an diesem fixiert ist. Der Abrollkolben ist mehrteilig ausgebildet, wobei die Teile des Abrollkolbens 15 in Längserstreckungsrichtung der Kolbenstange 5 voneinander getrennt sind, aber in der dargestellten Betriebsposition den Grundkörper 9 und den Grundkörperfortsatz 6, 6' völlig umschließen.
Zur axialen Fixierung des Abrollkolbens 15 weist der Grundkörperfortsatz 6, 6' radial nach außen ragende Fixieransätze 16 auf, die in entsprechende radial nach innen gerichtete Fixieröffnungen 17 des Abrollkolbens 15 einsetzbar sind. An der äußeren Mantelfläche des Abrollkolbens 15 ist eine radial umlaufende Nut 18 ausgebildet, in der ein radial nach innen vorgespannter elastischer Ring 19 angeordnet ist, der die Teile des Abrollkolbens 15 radial nach innen in Anlage an der Außenkontur von Grundkörper 9 und Grundkörperfortsatz spannt und fixiert.
An dem Speicherteil 10 ist ein topfartiges Gehäuseteil 22 angeordnet, das mit seinem Mündungsbereich seiner Topföffnung durch einen Dichtring 23 abgedichtet das Speicherteil 10 umschließt. Dabei ist im Mündungsbereich der Topföffnung das aus einem Metallblech bestehende Gehäuseteil 22 durch radial umlaufendes Einrollen in eine radial umlaufende Ringnut 24 am Speicherteil 10 befestigt.
Durch das Gehäuseteil 22 ist ein das untere Ende des Speicherteils 10
umschließender Raum gebildet.
Das untere Ende des Speicherteils 10 ist in der rechten Hälfte und der linken Hälfte unterschiedlich ausgebildet.
Die rechte Hälfte in Figur 1 und die linke Hälfte in Figur 2 zeigen einen im Innenraum des Zylinders 1 verschiebbaren Trennkolben 25. In dieser Ausbildung ist der Raum ein mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllter Gasraum 26.
Dabei ist zur Beaufschlagung mit einem gewünschten Gasdruck ein
Gaszufuhranschluss 29 über eine erste Leitung 31 mit dem Gasraum 26 sowie über eine zweite Leitung 32, die auch durch den Grundkörper 9 führt, mit dem Innenraum des Rollbalgs 14 verbindbar. Auf der linken Hälfte in Figur 1 und der rechten Hälfte in Figur 2 ist der Innenraum des Zylinders 1 durch einen Verschluss 27 verschlossen, in dem ein vorgespanntes Auslassventil 28 und ein nicht dargestelltes vorgespanntes Einlassventil angeordnet sind. In dieser Ausbildung ist der Raum ein zum Teil mit einem hydraulischen Fluid gefüllter Ausgleichsraum 30. Bei einer Einschubbewegung kann hydraulisches Fluid aus der ersten Arbeitskammer 3 über das Auslassventil 28 in den Ausgleichsraum 30 strömen. Bei einer Ausfahrbewegung strömt hydraulisches Fluid von dem
Ausgleichsraum 30 über das Einlassventil in die erste Arbeitskammer 3.
Bezuaszeichen Zylinder
Kolben
erste Arbeitskammer
zweite Arbeitskammer
Kolbenstange
Grundkörperfortsatz
Grundkörperfortsatz
Zylinderrohr
Mittelteil
Grundkörper
Speicherteil
Führungsöffnung
Dichtung
Deckel
Rollbalg
Abrollkolben
Fixieransätze
Fixieröffnungen
Nut
Ring
Durchgangsöffnungen
Rückschlagventile
Gehäuseteil
Dichtring
Ringnut
Trennkolben
Gasraum
Verschluss
Auslassventil
Gaszuführanschluss
Ausgleichsraum erste Leitung zweite Leitung