DE102019214908A1 - Air suspension strut with an anti-twist device for a rolling piston - Google Patents
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Abstract
Luftfederbein für ein Kraftfahrzeug umfassend eine Luftfeder mit einem Stoßdämpfer zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes, wobei die Luftfeder einen Luftfederdeckel (5), einen Abrollkolben (3) und einen zwischen dem Luftfederdeckel (5) und dem Abrollkolben (3) luftdicht eingespannten Rollbalg (4) umfasst, wobei der Stoßdämpfer ein Dämpferrohbauteil umfasst, an dem der Abrollkolben (3) drehfest verbunden ist, wobei die drehfeste Verbindung zwischen dem Abrollkolben (3) und dem Dämpferrohrbauteil durch eine reibschlüssige Verbindung zwischen denselben mittels einer zwischen dem Abrollkolben (3) und dem Dämpferrohrbauteil angeordneten Scheibe (8) aus elastomerem Material realisiert ist.Air spring strut for a motor vehicle comprising an air spring with a shock absorber for the suspension and damping of vibrations of a motor vehicle chassis, the air spring having an air spring cover (5), a rolling piston (3) and a rolling bellows clamped airtight between the air spring cover (5) and the rolling piston (3) (4), wherein the shock absorber comprises a raw damper component to which the rolling piston (3) is connected in a rotationally fixed manner, the non-rotatable connection between the rolling piston (3) and the damper tubular component by means of a frictional connection between the same by means of a connection between the rolling piston (3) and the damper tube component arranged disc (8) is made of elastomeric material.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luftfederbein für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an air suspension strut for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Ein Luftfederbein, wie es beispielsweise aus der
Die Luftfeder besteht im Wesentlichen aus einem Luftfederdeckel, einem Abrollkolben und einem dazwischen luftdicht eingespannten elastomeren Rollbalg, wodurch ein unter Luftdruck stehender volumenelastischer Druckraum begrenzt wird. Der Rollbalg wird von einer hülsenförmigen Außenführung umschlossen und rollt beim Einfedern unter Ausbildung einer Rollfalte an dem Abrollkolben ab.The air spring essentially consists of an air spring cover, a rolling piston and an elastomeric bellows clamped airtight between them, which delimits a volume-elastic pressure space that is under air pressure. The rolling bellows is enclosed by a sleeve-shaped external guide and rolls on the rolling piston when it is compressed, forming a roll fold.
Bei Luftfederbeinen werden aufgrund der vom Kunden vorgegebenen Achse Torsionsbelastungen in das Federbein eingeleitet. Wenn diese Torsion nicht durch ein Kugelgelenk am Dämpferfußlager vermieden wird, muss die Torsion vom Rollbalg der Luftfeder aufgenommen werden. Dazu muss aber der Abrollkolben auf dem Dämpfer bzw. einem entsprechenden Dämpferrohrbauteil gegen ein Verdrehen gesichert werden. Dies wird beim Stand der Technik in vielen Fällen so realisiert, dass an einem Dämpferadapter eine Nase und am Abrollkolben eine zugehörige Nut ausgebildet sind, die eine formschlüssige Verbindung bilden.In the case of air struts, torsional loads are introduced into the strut due to the axis specified by the customer. If this torsion is not avoided by a ball joint on the damper base, the torsion must be absorbed by the air spring's rolling bellows. To do this, however, the rolling piston must be secured against twisting on the damper or a corresponding damper tube component. In the prior art, this is implemented in many cases in such a way that a nose is formed on a damper adapter and an associated groove is formed on the rolling piston, which form a form-fitting connection.
Diese Verbindung kann jedoch im Laufe der Zeit verschleißen, so dass sich der Abrollkolben auf dem Dämpferadapter verdrehen kann und letztendlich entsprechende Klackergeräusche verursacht. Ferner besteht dabei das Risiko, dass die Abdichtung zwischen Abrollkolben und Dämpfer (O-Ring) undicht wird. However, this connection can wear out over time, so that the rolling piston can twist on the damper adapter and ultimately cause corresponding clacking noises. There is also the risk that the seal between the rolling piston and damper (O-ring) will leak.
Aus der
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftfederbein der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das eine besonders effiziente und funktionssichere Verdrehsicherung für den Abrollkolben besitzt.The present invention is based on the object of creating an air suspension strut of the type described at the outset, which has a particularly efficient and functionally reliable anti-rotation device for the rolling piston.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst.The object on which the invention is based is achieved with the features of the independent patent claim.
Erfindungsgemäß wird ein Luftfederbein für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, umfassend eine Luftfeder mit einem Stoßdämpfer zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes, wobei die Luftfeder einen Luftfederdeckel, einen Abrollkolben und einen zwischen dem Luftfederdeckel und dem Abrollkolben luftdicht eingespannten Rollbalg umfasst, wobei der Stoßdämpfer ein Dämpferrohbauteil umfasst, an dem der Abrollkolben drehfest verbunden ist, wobei die drehfeste Verbindung zwischen dem Abrollkolben und dem Dämpferrohrbauteil durch eine reibschlüssige Verbindung zwischen denselben mittels einer zwischen dem Abrollkolben und dem Dämpferrohrbauteil angeordneten Scheibe aus elastomerem Material realisiert ist.According to the invention, an air spring strut for a motor vehicle is provided, comprising an air spring with a shock absorber for the suspension and damping of vibrations of a motor vehicle chassis, the air spring comprising an air spring cover, a rolling piston and a rolling bellows clamped airtight between the air spring cover and the rolling piston, the shock absorber comprising a raw damper component comprises, on which the rolling piston is connected in a rotationally fixed manner, the rotationally fixed connection between the rolling piston and the damper tube component being realized by a frictional connection between the same by means of a disk made of elastomeric material arranged between the rolling piston and the damper tube component.
Mit „Dämpferrohrbauteil“ ist hierbei der Gegenpart zum Abrollkolben gemeint, an dem dieser drehfest fixiert ist. Dabei kann es sich entweder um das Dämpferrohr selbst oder um ein zusätzliches Bauteil handeln, das am Dämpferrohr angebracht ist und zur Lagerung des Abrollkolbens dient, beispielsweise ein geeigneter Lagerkörper, ein Adapter etc.. Jedenfalls geht es erfindungsgemäß um die drehfeste Anbringung des Abrollkolbens am Dämpfer.The “damper tube component” here means the counterpart to the rolling piston to which it is fixed in a rotationally fixed manner. This can either be the damper tube itself or an additional component that is attached to the damper tube and serves to mount the rolling piston, for example a suitable bearing body, an adapter, etc. In any case, the invention relates to the non-rotatable attachment of the rolling piston to the damper .
Die vorstehend genannte Aufgabe wird somit erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Scheibe aus elastomerem Material zwischen dem Abrollkolben und dem Dämpferrohrbauteil montiert ist, die dazu führt, dass sich der Abrollkolben nicht mehr am bzw. auf dem Dämpfer verdrehen kann. Durch die Anordnung der Scheibe aus elastomerem Material wird somit eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Abrollkolben und dem Dämpfer hergestellt, die eine Relativdrehung zwischen beiden Bauteilen verhindert.The above-mentioned object is thus achieved according to the invention in that a disk made of elastomeric material is mounted between the rolling piston and the damper tube component, which means that the rolling piston can no longer rotate on or on the damper. The arrangement of the disk made of elastomeric material thus creates a frictional connection between the rolling piston and the damper, which prevents relative rotation between the two components.
Vorzugsweise kommt eine relativ dünne Scheibe aus elastomerem Material, beispielsweise Gummi, zur Anwendung, die für einen entsprechenden Reibschluss sorgt und als Verdrehsicherung dient. Hierdurch wird neben der eigentlichen Funktion als Verdrehsicherung eine weitgehende Geräuschreduzierung erreicht, da eine Relativbewegung zwischen Abrollkolben und Dämpfer weitgehend ausgeschaltet wird.Preferably a relatively thin disc of elastomeric material, for example Rubber, for the application that ensures a suitable frictional connection and serves as an anti-twist device. As a result, in addition to the actual function as an anti-twist device, an extensive noise reduction is achieved, since a relative movement between the rolling piston and the damper is largely eliminated.
Die erfindungsgemäße Lösung kann zusätzlich zu bekannten Verdrehsicherungen Anwendung finden. Beispielsweise kann bei dem Luftfederbein an dem Dämpferrohrbauteil eine Nase angeordnet sein, die in eine entsprechend ausgebildete Aussparung am Abrollkolben eingreift. Zusätzlich zu dieser bekannten Verdrehsicherung kann die erfindungsgemäße Lösung vorgesehen sein, bei der durch die Anordnung einer Scheibe aus elastomerem Material zwischen Abrollkolben und Dämpferrohrbauteil eine reibschlüssige Verbindung zwischen beiden Teilen hergestellt wird. Diese doppelte Verdrehsicherung stellt bei einem Verschleiß bzw. Ausschlagen der herkömmlichen Sicherung mit Nase und Aussparung sicher, dass keine Relativbewegung zwischen Abrollkolben und Dämpfer erfolgen kann.The solution according to the invention can be used in addition to known anti-rotation devices. For example, in the case of the air suspension strut, a lug can be arranged on the damper tube component, which nose engages in a correspondingly formed recess on the rolling piston. In addition to this known anti-rotation device, the solution according to the invention can be provided in which a frictional connection is established between the two parts by arranging a disk made of elastomeric material between the rolling piston and the damper tube component. This double anti-rotation lock ensures, in the event of wear or knocking out of the conventional lock with nose and recess, that no relative movement can take place between the rolling piston and damper.
Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Lösung vorzugsweise als einzige Verdrehsicherung Verwendung findet.It goes without saying that the solution according to the invention is preferably used as the only anti-rotation device.
Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist die Scheibe aus elastomerem Material vorzugsweise auf einer waagerechten Aufsatzfläche des Dämpferrohrbauteiles angeordnet, auf der die Unterseite des Abrollkolbens aufsitzt. Die Kraft der Luftfeder wirkt somit auf die Scheibe aus elastomerem Material und verstärkt damit den Reibschluss, der ein Verdrehen des Abrollkolbens bei entsprechender Torsionsbelastung des Luftfederbeines verhindert.In the construction according to the invention, the disk made of elastomeric material is preferably arranged on a horizontal contact surface of the damper tube component, on which the underside of the rolling piston rests. The force of the air spring thus acts on the disk made of elastomeric material and thus strengthens the frictional connection that prevents the rolling piston from rotating when the air spring strut is subjected to a corresponding torsional load.
Die Scheibe aus elastomerem Material kann als gesondertes Bauteil ausgebildet sein und bei der Montage zwischen Abrollkolben und Dämpferrohrbauteil montiert werden. Die Scheibe kann jedoch auch mit einem Stützring für das Dämpferrohr eine Baueinheit bilden oder Teil des Kolbens bzw. des Dämpferrohrbauteiles sein, so dass auf diese Weise die Zahl der Bauteile verringert und die Montage vereinfacht werden kann.The disk made of elastomeric material can be designed as a separate component and can be mounted between the rolling piston and the damper tube component during assembly. The disk can, however, also form a structural unit with a support ring for the damper tube or be part of the piston or the damper tube component, so that in this way the number of components can be reduced and assembly can be simplified.
Bei einer bevorzugten Lösung ist das Dämpferrohrbauteil als Adapter ausgebildet, an dem der Abrollkolben gelagert ist. Ein solcher Adapter ist am Dämpferrohr befestigt und dient zur Lagerung des Abrollkolbens. Er hat beispielsweise einen das Dämpferrohr umgebenden zylindrischen Abschnitt, von dem aus sich ein Ringflansch radial nach außen erstreckt, auf dem der Abrollkolben unter Zwischenschaltung der vorgesehenen Scheibe aus elastomerem Material aufsitzt. Zwischen dem zylindrischen Abschnitt des Adapters und dem Abrollkolben können hierbei geeignete Dichtmittel vorgesehen sein.In a preferred solution, the damper tube component is designed as an adapter on which the rolling piston is mounted. Such an adapter is attached to the damper tube and is used to mount the rolling piston. It has, for example, a cylindrical section surrounding the damper tube, from which an annular flange extends radially outward, on which the rolling piston rests with the interposition of the provided disk made of elastomeric material. Suitable sealing means can be provided between the cylindrical section of the adapter and the rolling piston.
Insgesamt hat somit die Scheibe aus elastomerem Material die alleinige Funktion, das Reibmoment zwischen dem Dämpferrohrbauteil, das in der Regel aus beschichtetem Stahl oder Aluminium besteht, und der Stirnfläche des Abrollkolbens, der in der Regel aus Kunststoff, beschichtetem Stahl oder Aluminium besteht, so weit zu erhöhen, dass im Betrieb des Luftfederbeines eine rotatorische Bewegung zwischen beiden Kontaktpartnern ausgeschlossen wird. Es soll hierbei keine akustische Abkopplung erzielt werden. Eine federnde Wirkung der Scheibe ist weder gewünscht noch erforderlich.Overall, the disc made of elastomeric material has the sole function of reducing the frictional torque between the damper tube component, which is usually made of coated steel or aluminum, and the end face of the rolling piston, which is usually made of plastic, coated steel or aluminum, so far to increase that a rotational movement between the two contact partners is excluded during the operation of the air suspension strut. No acoustic decoupling should be achieved here. A resilient effect of the disk is neither desired nor necessary.
Verwendung findet das Luftfederbein in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem Luftfedersystem.The air suspension strut is used in a chassis of a motor vehicle, in particular in an air suspension system.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Figuren.Further preferred embodiments of the invention emerge from the subclaims and the following description of exemplary embodiments on the basis of the figures.
Es zeigen:
-
1 einen schematischen Vertikalschnitt durch einen Teil eines Luftfederbeines; und -
2 einen Vertikalschnitt durch einen Teil von1 bei einer anderen Ausführungsform.
-
1 a schematic vertical section through part of an air suspension strut; and -
2 a vertical section through part of1 in another embodiment.
Das stark schematisierte im Vertikalschnitt dargestellte Luftfederbein ist von bekannter Bauart. Nachfolgend werden nur die wichtigsten Teile des Luftfederbeines beschrieben, die für die Erfindung eine Rolle spielen.The highly schematized air suspension strut shown in vertical section is of a known type. Only the most important parts of the air suspension strut that play a role in the invention are described below.
Das Luftfederbein weist einen vertikal angeordneten Stoßdämpfer
Um ein Verdrehen des Abrollkolbens
Die Scheibe
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- StoßdämpferShock absorbers
- 22
- Adapteradapter
- 33
- AbrollkolbenRolling piston
- 44th
- RollbalgRolling bellows
- 55
- LuftfederdeckelAir spring cover
- 66th
- Zylindrischer AbschnittCylindrical section
- 77th
- RingflanschRing flange
- 88th
- Scheibedisc
- 99
- DichtungenSeals
- 1010
- Nasenose
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102017211139 A1 [0002, 0007]DE 102017211139 A1 [0002, 0007]
- DE 102011084665 A1 [0006]DE 102011084665 A1 [0006]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, DE |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE |