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Dokumentenidentifikation DE10123827C1 16.01.2003
Titel Federbein für Kraftfahrzeuge
Anmelder ZF Sachs AG, 97424 Schweinfurt, DE
Erfinder Weiffen, Raimund, 51570 Windeck, DE
DE-Anmeldedatum 16.05.2001
DE-Aktenzeichen 10123827
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.01.2003
IPC-Hauptklasse B60G 15/12
IPC-Nebenklasse B60G 11/27   B60G 17/06   F16F 9/32   
Zusammenfassung Federbein für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Schwingungsdämpfer und einer Tragfeder, mit einem Gelenk zur Anbindung der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers an der Tragfeder, wobei ein Federbalg zur Bildung eines Luftfederraumes zwischen dem Schwingungsdämpfer und dem Gelenk vorgesehen ist, wobei der Schwingungsdämpfer mit einem verstellbaren Dämpfungsventil versehen ist, dessen Ansteuerleitung durch die Kolbenstange nach außen geführt wird, und dass zwischen Fahrzeugkarosserie und dem Gelenk ein Raum zur Durchführung der Ansteuerleitung und weiterer Raum für ein Zusatzvolumen gebildet wird, der über mindestens eine Ausnehmung im Gelenk mit dem Luftfederraum verbunden ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Federbein für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Schwingungsdämpfer und einer Tragfeder, mit einem Gelenk zur Anbindung der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers an der Tragfeder, wobei ein Federbalg zur Bildung eines Luftfederraumes zwischen dem Schwingungsdämpfer und dem Gelenk vorgesehen ist, und wobei ein weiterer Raum für ein Zusatzvolumen gebildet wird, der über mindestens eine Ausnehmung im Gelenk mit dem Luftfederraum verbunden ist.

Es sind bereits Federbeine für Kraftfahrzeuge bekannt (DE 197 55 549 A1), die aus einem Schwingungsdämpfer und einer Tragfeder bestehen. Über ein Gelenk wird der Schwingungsdämpfer an die Tragfeder angebunden, wobei ein Federbalg von einer Abstützscheibe gehalten wird, die eine Öffnung für eine Kolbenstange aufweist, an der das Gelenk befestigt ist. Das Gelenk besteht dabei aus einem Elastomer, welches in die Öffnung der Abstützscheibe eingespannt ist, so dass das Elastomerlager eine Dichtung für die Tragfeder und deren Gasraum bildet.

Es sind ebenfalls Federbeine (DE 36 10 144 A1) bekannt, die weitere Kammern zur Aufnahme von Zusatzvolumen aufweisen, wobei diese Kammern über mindestens eine Ausnehmung im Gelenk mit dem eigentlichen Luftfederraum verbunden sind. Diese Federbeine sind konventioneller Bauart, ohne dass eine Dämpfungskraftverstellung vorgesehen ist.

Des weiteren sind Federbeine (DE 35 18 327 C2) mit Dämpfungskraftverstellung bekannt, bei denen die Ansteuerleitung durch die Kolbenstange nach außen geführt wird. Diesem Federbein ist jedoch keine Luftfeder zugeordnet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Federbein für Kraftfahrzeuge derart weiterzubilden, dass bei Aufnahme eines verstellbaren Dämpfungsventils im Schwingungsdämpfer eine einwandfreie Führung der Ansteuerleitung ohne Beeinflussung des Luftfederraumes gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der weitere Raum für das Zusatzvolumen von dem Gelenk und einem starren Element und einem Faltenbalg, welcher vom Gelenk zum starren Element verläuft, gebildet wird, und dass der Schwingungsdämpfer mit einem verstellbaren Dämpfungsventil versehen ist, dessen Ansteuerleitung durch die Kolbenstange nach außen geführt wird.

Vorteilhaft ist bei dieser Ausbildung, dass eine einwandfreie Durchführung der Ansteuerleitung durch den druckbeaufschlagten Raum gewährleistet ist. Zusätzlich lässt sich noch ein weiterer Raum bilden, der zur Aufnahme eines Zusatz- Luftvolumens für den eigentlichen Luftfederraum herangezogen werden kann.

Auf diese Art und Weise lässt sich der Raum innerhalb der Karosserie eines Kraftfahrzeuges zugunsten der Funktionen des Federbeines ausnutzen.

Dabei ist von Vorteil, dass das verstellbare Dämpfungsventil elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch ansteuerbar ist.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass zur Fixierung an der Fahrzeugkarosserie ein starres Element vorgesehen ist.

Zur einwandfreien Funktion des Federbeins in einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges ist vorgesehen, dass das Gelenk kardanisch und axial bewegbar gegenüber der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Raum mittels eines Faltenbalges, welcher vom Gelenk zum starren Element verläuft gebildet wird. Hierbei ist von Vorteil, dass die Ansteuerleitung problemlos durch den druckbeaufschlagten Raum geführt werden kann und dass darüber hinaus ein Druckeintritt über die Kolbenstangenbohrung in den Dämpferinnenraum vermieden wird. Gleichzeitig dient der flexible Faltenbalg der kardanischen und axialen Bewegungsfreiheit des elastischen Lagers, damit die entsprechenden Bewegungen abgefangen werden können.

Nach einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der weitere Raum eine starre Wandung aufweist, welche zwischen einem Befestigungsteil und dem Gelenk verläuft. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, dass bei Verwendung eines Faltenbalgs gegenüber der Bohrung der Kolbenstange über die starre Wandung des weiteren Raumes ein Zusatzvolumen definierbar ist.

Nach einer günstigen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gelenk mindestens ein elastisches Element aufweist.

Eine einwandfreie Funktion des Luftfederraumes ist gewährleistet, wenn der weitere Raum gegen die Atmosphäre und gegen den Raum abgedichtet ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.

Das in Fig. 1 dargestellte Federbein besteht im wesentlich aus dem Schwingungsdämpfer 1, dessen Innenraum nicht weiter dargestellt ist, der sich jedoch prinzipiell wie bisher bekannte Schwingungsdämpfer darstellt. Die aus dem Schwingungsdämpfer 1 herausgeführte Kolbenstange 3 ist in einem Gelenk 5 aufgenommen und über das Gelenk 5 gegenüber der Fahrzeugkarosserie 4 kardanisch und axial beweglich gehalten. Im Innenraum des Schwingungsdämpfers 1 befindet sich ein verstellbares Dämpfungsventil, dessen Ansteuerleitung 2 über einen Hohlraum der Kolbenstange 3 nach außen herausgeführt wird.

Dem Schwingungsdämpfer 1 ist eine Tragfeder zugeordnet, die aus dem Luftfederraum 9 und der zugehörigen Membran 14 besteht. Über die Ausnehmungen 8 im Gelenk 5 ist diesem Luftfederraum 9 noch ein weiterer Raum 7 zur Aufnahme eines weiteren Luftfedervolumens zugeordnet. Der weitere Raum 7 wird dabei durch das starre Element 12, welches am Gelenk 5 einerseits und am starren Element 10 andererseits befestigt ist sowie dem dazwischen angeordneten Faltenbalg 11 gebildet. Über entsprechende Dichtungen 15 ist eine einwandfreie Abdichtung des Luftfederraumes gegenüber der Atmosphäre gewährleistet.

Zwischen dem Gelenk 5 und dem Befestigungselement 10 ist der Faltenbalg 11 angeordnet, der gegenüber der Karosserie 4 den Raum 6 bildet, wobei dieser Raum 6 zur Herausführung der Ansteuerleitung 2 aus dem Schwingungsdämpfer 1 notwendig ist, um keinen Druck aus dem Luftfederraum 9 über die Bohrung der Kolbenstange 3 in den Schwingungsdämpfer 1 gelangen zu lassen.

Das Gelenk 5 ist zur Aufnahme von kardanischen und axialen Bewegungen des Schwingungsdämpfers 1 bzw. der Kolbenstange 3 mit einem elastischen Element 13 versehen.

In der Fig. 2 ist als Einzelheit ein Gelenk 5 dargestellt, welches mit dem elastischen Element 13 die Kolbenstange 3 führt. Über das elastische Element 13 ist eine kardanische und axiale Bewegung der Kolbenstange 3 möglich.

Der Luftfederraum 9 erhält über die Ausnehmungen 8 und dem weiteren Raum 7 ein zusätzliches Luftfedervolumen, welches von dem starren Element 12 und dem Faltenbalg 11 begrenzt ist. Die Dichtungen 15 dienen der einwandfreien Abdichtung dieses zusätzlichen Luftfedervolumens gegenüber der Atmosphäre.

Zur Befestigung des Faltenbalges 11 an der Kolbenstange 3 ist ein Befestigungselement 16 vorgesehen.

Der Raum 6 innerhalb des Faltenbalges 11 ermöglicht ein Herausführen der Ansteuerleitung 2 aus dem Schwingungsdämpfer 1 ohne dass über die Bohrung in der Kolbenstange 3 Druckgas in den Innenraum des Schwingungsdämpfers 1 gelangt. Bezugszeichenliste 1 Schwingungsdämpfer

2 Ansteuerleitung

3 Kolbenstange

4 Fahrzeugkarosserie

5 Gelenk

6 Raum

7 weiterer Raum

8 Bohrung

9 Luftfederraum

10 Befestigungsteil

11 Faltenbalg

12 starres Element

13 elastisches Element

14 Membran

15 Dichtungen

16 Befestigungselement


Anspruch[de]
  1. 1. Federbein für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Schwingungsdämpfer und einer Tragfeder, mit einem Gelenk zur Anbindung der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers an der Tragfeder, wobei ein Federbalg zur Bildung eines Luftfederraumes zwischen dem Schwingungsdämpfer und dem Gelenk vorgesehen ist, und wobei ein weiterer Raum für ein Zusatzvolumen gebildet wird, der über mindestens eine Ausnehmung im Gelenk mit dem Luftfederraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Raum (7) für das Zusatzvolumen von dem Gelenk (5) und einem starren Element (12) und einem Faltenbalg (11), welcher vom Gelenk (5) zum starren Element (12) verläuft, gebildet wird, und dass der Schwingungsdämpfer (1) mit einem verstellbaren Dämpfungsventil versehen ist, dessen Ansteuerleitung (2) durch die Kolbenstange (3) nach außen geführt wird.
  2. 2. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verstellbare Dämpfungsventil elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch ansteuerbar ist.
  3. 3. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung an der Fahrzeugkarosserie (4) ein starres Element (12) vorgesehen ist.
  4. 4. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (5) kardanisch und axial bewegbar gegenüber der Fahrzeugkarosserie (4) angeordnet ist.
  5. 5. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Raum (6) zwischen Fahrzeugkarosserie (4) und dem Gelenk (5) mittels eines Faltenbalges (11), welcher vom Gelenk (5) zum starren Element (12) verläuft, gebildet wird.
  6. 6. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Raum (7) ein starres Element (12) aufweist, welches zwischen einem Befestigungsteil (10) und dem Gelenk (5) verläuft.
  7. 7. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (5) mindestens ein elastisches Element (13) aufweist.
  8. 8. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Raum (7) gegen die Atmosphäre und gegen den Raum (6) abgedichtet ist.






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