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Title:
AIR-SPRING MODULE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/007527
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an air-spring module 1 which consists of an air-spring 2 and a shock absorber 3 for the suspension and damping of vibrations of a motor vehicle chassis, said module comprising: a cover 4, an airtight roll-bellows 6 which is secured thereto, a rolling piston 8, and a damper bearing 16 which is provided for sealing the working chamber 7 and which connects a piston rod 13 of said shock absorber 3 to the cover 4, said damper bearing 16 being arranged in the cover 4 with the ambient pressure acting on one side of said bearing and the air-spring pressure acting on the other side thereof. The module also comprises an additional spring 14 that is arranged concentrically with regard to the piston rod 13 and is guided in a guide ring 15 of said cover 4. According to the invention, the damper bearing 6 has a sealed outer ring 18 which is arranged in said cover 4 and which comprises a circumferential protrusion 19 pointing radially inwards, as well as an inner ring 20 which is arranged on the piston rod 13, these rings being connected by an elastomer ring 21. The circumferential protrusion 19 is enclosed on either side by a metal disc 22, 23, with an elastic component 24, 25 being positioned therebetween, and said metal discs being connected to the piston rod 13.

Inventors:
BEBERMEIER JUERGEN (DE)
JOB HEINZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/062529
Publication Date:
January 17, 2013
Filing Date:
June 28, 2012
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL TEVES AG & CO OHG (DE)
CONTITECH VIBRATION CONTROL (DE)
BEBERMEIER JUERGEN (DE)
JOB HEINZ (DE)
International Classes:
B60G15/12; F16F9/084; F16F9/54; F16J15/00; F16F1/373; F16F1/50; F16F9/58
Domestic Patent References:
WO2002070918A12002-09-12
Foreign References:
US20040140601A12004-07-22
JPS6199731A1986-05-17
US5180144A1993-01-19
JPH02136314A1990-05-24
US4660810A1987-04-28
DE10229287A12004-01-29
EP1402195B12005-10-19
DE10229287A12004-01-29
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Claims:
Patentansprüche

1. Luftfedermodul (1) bestehend aus einer Luftfeder (2) und einem Stoßdämpfer (3) zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes, mit

- einem Deckel (4) und

- einem daran befestigten luftdichten Rollbalg (6), welcher einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum (7) mindestens teilweise begrenzt,

- einem Abrollkolben (8), welcher an einem Zylinderrohr (10) des Stoßdämpfers (3) befestigt ist und auf dem der Rollbalg (6) abrollt,

- einem zur Abdichtung des Arbeitsraumes (7) vorgesehe¬ nes Dämpferlager (16), welches eine Kolbenstange (13) des Stoßdämpfers (3) mit dem Deckel (4) verbindet, wobei das Dämpferlager (16) in dem Deckel (4) ange¬ ordnet und einerseits mit dem Umgebungsdruck und an¬ dererseits mit dem Luftfederdruck beaufschlagt ist,

- einer Zusatzfeder (14), welche konzentrisch zur Kolbenstange (13) angeordnet ist und in einem Führungs¬ ring (15) geführt wird, welcher mit dem Deckel (4) fest verbunden oder mit dem Deckel (4) einteilig vorgesehen ist,

- wobei das Zylinderrohr (10) des Stoßdämpfers (3) an einem ersten Ende über eine Dämpfergabel (11) an ei¬ ner Radaufhängung befestigt ist und an einem zweiten Ende an einer Stirnfläche eine Bohrung für die Kol¬ benstange (13) aufweist, wobei sich bei fast voll¬ ständiger Einfederung des Luftfedermoduls (1) die Stirnfläche des Zylinderrohrs (10) an der Zusatzfeder (14) abstützt,

dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferlager (16) ei¬ nen in dem Deckel (4) angeordneten, abgedichteten Au- ßenring (18) mit einem radial nach innen weisenden, umlaufenden Vorsprung (19) sowie einen auf der Kolbenstange (13) angeordneten Innenring (20) aufweist, wel¬ che mittels eines Elastomer-Ringes (21) verbunden sind, wobei der umlaufende Vorsprung (19) beidseitig von ei¬ ner mit der Kolbenstange (13) verbundenen Metallscheibe (22,23) unter Zwischenschaltung eines elastischen Bauteiles (24,25) umgeben ist.

2. Luftfedermodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (18) in einem topfförmigen Abschnitt (26) des Deckels (4), welcher sich in Richtung Arbeitsraum (7) erstreckt, abgedichtet fixiert ist.

3. Luftfedermodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (18) eine umlaufende Außennut (27) aufweist, in welcher zur Abdichtung zum Deckel (4) eine ringförmige Dichtung (28) angeordnet werden kann.

4. Luftfedermodul (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (18) eine umlaufende Außennut (33) aufweist, in welcher zur Abdichtung zum Deckel (4) eine umlaufende Dichtlippe (34) anvulkanisiert vorgese¬ hen ist.

5. Luftfedermodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (13) eine umlaufende Außennut (29) aufweist, in welcher zur Abdichtung zum Innenring (20) eine ringförmige Dichtung (30) angeordnet werden kann.

6. Luftfedermodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen um- laufenden Vorsprung (19) und Metallscheiben (22,23) angeordneten, elastischen Bauteile (24,25) als hochflexib¬ le Polyurethan-Scheiben vorgesehen sind.

7. Luftfedermodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwi¬ schen umlaufenden Vorsprung (19) und Metallscheiben (22,23) angeordneten, elastischen Bauteil (24,25) als an die Metallscheiben (22,23) und/oder den Vorsprung (29) anvulkanisierte Gumminoppen vorgesehen sind.

8. Luftfedermodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwi¬ schen umlaufenden Vorsprung (19) und Metallscheiben (22,23) angeordneten, elastischen Bauteile (24,25) einteilig mit dem Elastomer-Ring (21) vorgesehen sind.

9. Luftfedermodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallscheiben (22,23) zur Beschleunigung des Druckausgleichs eine oder mehrere Bohrungen (35,36) aufweisen.

10. Luftfedermodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Me¬ tallscheiben (22,23) zur Beschleunigung des Druckausgleichs auf den dem elastischen Bauteil (24,25) zuge¬ wandten Seiten mehrere radial angeordnete Kanäle (37) aufweisen .

11. Luftfedermodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Luftfeder (2) abgewandte Metallscheibe (22) eine Aussparung (38) zur Versenkung einer Befestigungsmutter (31) für die Kolbenstange (13) aufweist.

12. Luftfedermodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die der

Luftfeder (2) abgewandte Metallscheibe (22) als Befesti¬ gungsmutter für die Kolbenstange (13) vorgesehen ist.

13. Luftfedermodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (20) konkav ausgebildet ist und der Vorsprung (19) an seiner Innenseite konvex vorgesehen ist.

14. Luftfedermodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der um¬ laufende Vorsprung (19) einen im Wesentlichen sphärischen Querschnitt mit einer nach radial innen zunehmenden Dicke aufweist, wobei die Metallscheiben (22,23) in entsprechender Ausformung an der dem elastischen Bauteil (24,25) zugewandten Seite jeweils zunehmend stärker aus¬ gebildet sind.

15. Luftfedermodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (20) und die der Luftfeder (2) zugewandte Metallscheibe (23) einteilig vorgesehen sind.

16. Luftfedermodul (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (18) auf den radialen, umlaufenden Vorsprung (19) reduziert vorgesehen und in einer umlaufenden Nut (39) des topf- förmigen Abschnittes (26) des Deckels (4) befestigt ist.

Description:
Luftfedermodul

Die Erfindung betrifft ein Luftfedermodul bestehend aus ei ¬ ner Luftfeder und einem Stoßdämpfer zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes, mit einem Deckel und einem daran befestigten luftdichten

Rollbalg, welcher einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum mindestens teilweise begrenzt, einem Abrollkolben, welcher an einem Zylinderrohr des Stoßdämpfers befestigt ist und auf dem der Rollbalg abrollt, einem zur Abdichtung des Arbeitsraumes vorgesehenes Dämpferlager, welches eine Kolben ¬ stange des Stoßdämpfers mit dem Deckel verbindet, wobei das Dämpferlager in dem Deckel angeordnet und einerseits mit dem Umgebungsdruck und andererseits mit dem Luftfederdruck beaufschlagt ist, einer Zusatzfeder, welche konzentrisch zur Kolbenstange angeordnet ist und in einem Führungsring geführt wird, welcher mit dem Deckel fest verbunden oder mit dem Deckel einteilig vorgesehen ist, wobei das Zylin ¬ derrohr des Stoßdämpfers an einem ersten Ende über eine Dämpfergabel an einer Radaufhängung befestigt ist und an einem zweiten Ende an einer Stirnfläche eine Bohrung für die Kolbenstange aufweist, wobei sich bei fast vollständi- ger Einfederung des Luftfedermoduls die Stirnfläche des Zy ¬ linderrohrs an der Zusatzfeder abstützt.

Dämpferlager in PKW haben die Aufgabe, hochfrequente Anre ¬ gungen - bedingt durch die Straßenoberfläche - herauszufil- tern und so die systembedingte Trägheit des Hydraulik- Schwingungsdämpfers zu umgehen, welche sich negativ auf den Fahrkomfort auswirken würde. Dies trifft auf alle Arten von Luftfedermodulen zu. Bei einer Stahlfederung ist das Dämpferlager auf Ober- und Unterseite mit dem gleichen Druck, d.h. mit dem Umgebungsdruck von 1 bar absolut beaufschlagt. Bei Luftfedern existieren mehrere Ausführungen des Dämpferlagers :

1) vollständig außerhalb des Druckraums, also in der Umge ¬ bung,

2) vollständig innerhalb des Druckraums und

3) an der Trennstelle zwischen Arbeitsraum (Druckraum) und Umgebung .

Ein vollständig außerhalb des Druckraumes angeordnetes Dämpferlager wird - wie bei der Stahlfederausführung - an Ober- und Unterseite mit dem Umgebungsdruck beaufschlagt. Dies bedingt den Vorteil, dass keine Druckstöße auf das Dämpferlager wirken, welche zu Bewegungen der Kolbenstange führen könnten. Infolge der Position außerhalb des Druckraums muß die Kolbenstange nach außen geführt und abgedich ¬ tet werden. Allerdings bewegt sie sich durch Radkräfte re ¬ lativ zum Federbein um mehrere Millimeter in axialer Richtung. Zusätzlich treten erhebliche Quer- und Winkelbewegungen auf, weshalb die Abdichtung aufwendig und somit teuer ist. Ist bei dieser Ausführung ein Dämpferventil vorgese ¬ hen, kann dessen Anschluss-Kabel über die Kolbenstange nach außen geführt werden. Ein derartiges Luftfedermodul ist beispielsweise aus der EP 1 402 195 Bl bekannt.

Als weitere Ausführung kann das Dämpferlager vollständig innerhalb des Druckraums vorgesehen sein. Diese Ausführung ist jedoch nur anwendbar, wenn die Dämpferverstellung außerhalb des Dämpfers angeordnet ist, da bei einem Dämpfer ¬ ventil im Dämpferkolben das Anschluss-Kabel durch die Kol ¬ benstange nach außen geführt werden muss. Dieses Kabel und alle seine Litzen abzudichten ist sehr aufwendig und damit wirtschaftlich sehr nachteilig. Daher wird diese Ausführung in der Regel nur angewandt, wenn kein Kabel nach außen geführt werden muß .

Die dritte Ausführung, bei welcher das Dämpferlager einerseits mit dem Umgebungsdruck und andererseits mit dem Luft ¬ federdruck beaufschlagt ist, ermöglicht durch die Anordnung an der Trennstelle zwischen Druckraum und Umgebung, das Kabel des Dämpferventils im Dämpferkolben ohne aufwendige, teure Abdichtung nach außen zu führen. Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist jedoch, daß die Oberseite des Dämpferlagers dem konstanten Umgebungsdruck und die Unterseite dem Luftfederdruck ausgesetzt ist. Somit werden Druckstöße nicht ausgeglichen, was zu Bewegungen des Dämpferlagers führt. Diese werden auf die Kolbenstange übertragen und führen so zu einem unkomfortablen Fahrverhalten.

Um deren Auswirkungen so gering wie möglich zu halten, wird in der gattungsgemäßen DE 102 29 287 AI das Dämpferlager zweiteilig ausgeführt. Das zweiteilige Dämpferlager weist gemäß der DE 102 29 287 AI ein herkömmliches Dämpferlager mit einer großen Druckfläche zur Aufnahme von großen Kol ¬ benstangen-Axialkräfte und ein zusätzliches radiales Dämp ¬ ferlager mit einer kleinen Druckfläche auf, wobei die große Druckfläche vollständig außerhalb des Druckraumes liegt und die Druckstöße, die auftreten, wirken diese nur auf eine relativ kleinere Fläche des zusätzlichen Dämpferlagers, wo ¬ durch auch kleinere Kräfte und somit kleinere Kolbenstan ¬ genbewegungen induziert werden. Das zusätzliche Dämpferla ¬ ger mit der kleinen Druckangriffsfläche weist eine kleine und eine große Hülse auf, die mittels einvulkanisiertem Gummis verbunden werden. Der Gummi wird bei Kolbenstangenbewegungen auf Schub beansprucht, weshalb das zusätzliche Dämpferlager auch Schublager genannt wird, das nur geringe Axialkräfte übertragen kann.

Das Dämpferlager wird so gestaltet, daß die Kraft-Weg-Kurve zu optimalem Kolbenstangenbewegungen und somit optimalem Fahrkomfort führt.

Die dritte Ausführungsform besitzt den Nachteil, daß die Anordnung axial relativ lange baut. Dadurch kann wertvoller Federweg verloren gehen oder eine Verwendung wegen begrenztem Einbauraum von vornherein unmöglich sein. Ein weiterer Nachteil ist die Vielzahl von Einzelteilen, was zu höheren Kosten führt, sowohl von der Teilefertigung her, als auch durch den Montageaufwand bedingt.

Ebenso ist nachteilig, daß durch die lange axiale Ausdeh ¬ nung ein relativ unbestimmter Drehpunkt und große Wege und Verformungen bei Winkelbewegung (Kardanik) entstehen, was wiederum ungünstig für die Lebensdauer und die möglichst geringe kardanische Steifigkeit ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein dahin- gehend verbessertes Luftfedermodul mi einem Dämpferlager an der Trennstelle wischen Umgebung nd Druckraum bereit- zustellen . Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Dämpferlager einen in dem Deckel angeordneten, abgedichteten Außenring mit einem radial nach innen weisenden, umlaufenden Vorsprung sowie einen auf der Kolbenstange angeord ¬ neten Innenring aufweist, welche mittels eines Elastomer- Ringes verbunden sind, wobei der umlaufende Vorsprung beid ¬ seitig von einer mit der Kolbenstange verbundenen Metall ¬ scheibe unter Zwischenschaltung eines elastischen Bauteiles umgeben ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Dämpferlagers kann die Baulänge erheblich verkürzt und der Montageaufwand reduziert werden. Ferner kann der ungünstige Drehpunkt für alle Bauteile vermieden und so eine niedrige kardanische Steifigkeit und höhere Lebensdauer erreicht werden .

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Außenring in einem topfförmigen Abschnitt des Deckels, welcher sich in Richtung Arbeitsraum erstreckt, abgedichtet fixiert. So kann das Dämpferlager in einfacher Weise in den Deckel montiert und mittels einfacher Befestigungsmethoden darin fixiert werden.

Eine einfache und sichere Abdichtung des Dämpferlagers zum Deckel kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht werden, dass der Außenring eine umlaufende Außennut aufweist, in welcher zur Abdichtung zum Deckel eine ringförmige Dichtung angeordnet werden kann.

Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass der Außenring eine umlaufende Außennut aufweist, in welcher zur Ab ¬ dichtung zum Deckel eine umlaufende Dichtlippe

anvulkanisiert vorgesehen ist. Damit kann eine zusätzliche Montage eines Dichtelementes entfallen.

Eine einfache und sichere Abdichtung des Dämpferlagers zur Kolbenstange kann gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung dadurch erreicht werden, dass die Kolbenstange eine umlaufende Außennut aufweist, in welcher zur Abdich ¬ tung zum Innenring eine ringförmige Dichtung angeordnet werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind die zwischen umlaufenden Vorsprung und Metallscheiben angeordneten, elastischen Bauteile als hochflexible Polyurethan-Scheiben vorgesehen. Durch das offenporige Polyurethan kann sich die Luft auf beiden Seiten der Metallscheiben ausbreiten, so dass auch bei Druckstößen keine Druckdifferenz entsteht und keine Kräfte auf die Kolbenstange induziert werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die zwischen umlaufenden Vorsprung und Metallscheiben angeordneten, elastischen Bauteile als an die Metallscheiben und/oder den Vorsprung anvulkanisierte Gumminoppen vorgesehen sind. Die Montage der beiden elastischen Bauteile könnte damit entfallen.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die zwischen umlaufenden Vorsprung und Metallscheiben angeordneten, elastischen Bauteil einteilige mit dem Elastomer-Ring vorgesehen. Vorteilhaft hieran ist, dass die Bauteile in einem Schritt hergestellt und montiert wer ¬ den können.

Vorzugsweise weisen die Metallscheiben zur Beschleunigung des Druckausgleichs eine oder mehrere Bohrungen auf. Alternativ können die Metallscheiben zur Beschleunigung des Druckausgleichs auf den dem elastischen Bauteil zugewandten Seiten mehrere radial angeordnete Kanäle aufweisen. Beide Ausführungsformen haben den Vorteil, dass sich die Luft sehr schnell auf den Metallscheiben ausbreitet und eine Kraftübertragung auf die Kolbenstange ausgeschlossen ist.

Die Baulänge des Luftfedermoduls kann weiter reduziert wer ¬ den, indem die der Luftfeder abgewandte Metallscheibe eine Aussparung zur Versenkung einer Befestigungsmutter für die Kolbenstange aufweist.

Eine Verkürzung der Baulänge und eine gleichzeitige Reduk ¬ tion der Bauteile kann vorzugsweise dadurch erzielt werden, dass die der Luftfeder abgewandte Metallscheibe als Befes ¬ tigungsmutter für die Kolbenstange vorgesehen ist.

Sind der Innenring gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konkav ausgebildet und der Vorsprung an seiner Innenseite konvex vorgesehen, können Winkelbewegungen der Luftfeder bzw. des Luftfedermoduls erleichtert werden.

Zur Erleichterung der Winkelbewegung kann der umlaufende Vorsprung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung einen im Wesentlichen sphärischen Querschnitt mit einer nach radial innen zunehmenden Dicke aufweisen, wobei die Metallscheiben in entsprechender Ausformung an der dem elastischen Bauteil zugewandten Seite jeweils zunehmend stärker ausgebildet sind.

Vorzugsweise können der Innenring und die der Luftfeder zugewandte Metallscheibe einteilig vorgesehen, wodurch die Montage und die Bauteilanzahl weiter verbessert werden können .

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann der Außenring auch auf den radialen, umlaufenden Vorsprung reduziert vorgesehen und in einer umlaufenden Nut des topfförmigen Abschnittes des Deckels befestigt sein .

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung hervor. Es zeigt jeweils stark schematisiert so ¬ wie im Schnitt:

Figur 1 ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Luftfedermoduls mit Dämpferlager;

Figur 2 einen Ausschnitt des Luftfedermoduls gemäß Fig.

1;

Figur 3 einen Ausschnitt eines zweiten erfindungsgemäßen

Ausführungsbeispiels eines Luftfedermoduls mit Dämpferlager ;

Figur 4a einen Ausschnitt eines dritten erfindungsgemäßen

Ausführungsbeispiels eines Luftfedermoduls mit Dämpferlager ;

Figur 4b eine Draufsicht auf einen Schnitt des Luftfeder ¬ moduls gemäß Fig. 4a entlang der Linie A-A; Figur 5a einen Ausschnitt eines vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Luftfedermoduls mit Dämpferlager ;

Figur 5b eine Draufsicht auf einen Schnitt des Luftfeder ¬ moduls gemäß Fig. 5a entlang der Linie A-A;

Figur 5c eine Draufsicht auf einen Schnitt des Luftfeder ¬ moduls gemäß Fig. 5b entlang der Linie B-B;

Figur 6 einen Ausschnitt eines fünften erfindungsgemäßen

Ausführungsbeispiels eines Luftfedermoduls mit Dämpferlager ;

Figur 7 einen Ausschnitt eines sechsten erfindungsgemäßen

Ausführungsbeispiels eines Luftfedermoduls mit Dämpferlager ;

Figur 8 einen Ausschnitt eines siebten erfindungsgemäßen

Ausführungsbeispiels eines Luftfedermoduls mit Dämpferlager ;

Figur 9 einen Ausschnitt eines achten erfindungsgemäßen

Ausführungsbeispiels eines Luftfedermoduls mit Dämpferlager ;

Figur 10 einen Ausschnitt eines neunten erfindungsgemäßen

Ausführungsbeispiels eines Luftfedermoduls mit Dämpferlager ;

Figur 11 einen Ausschnitt eines zehnten erfindungsgemäßen

Ausführungsbeispiels eines Luftfedermoduls mit Dämpferlager und Figur 12 einen Ausschnitt eines elften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Luftfedermoduls mit Dämpferlager .

Fig. 1 zeigt ein Luftfedermodul 1 bestehend aus einer Luft ¬ feder 2 und einem Stoßdämpfer 3 zur Federung und Dämpfung von Schwingungen eines Kraftfahrzeugfahrwerkes, welches im Kraftfahrzeug vorzugsweise an einem ersten Ende karosserie ¬ fest und an einem zweiten Ende an einer Radaufhängung befestigbar ist. Die Luftfeder 2 besteht aus einem karosseriefesten Deckel 4, einem daran luftdicht mit einem Klemmring 5 befestigten ersten Ende eines Rollbalges 6, welcher einen mit Druckluft gefüllten Arbeits- bzw. Druckraum 7 mindestens teilweise begrenzt. Ein zweites Ende des Roll ¬ balges 6 ist luftdicht mit einem Abrollkolben 8 verbunden. Der Abrollkolben 8, auf welchem der Rollbalg 6 abrollen kann, ist über einen O-Ring 9 luftdicht mit einem Zylinderrohr 10 des Stoßdämpfers 3 verbunden, wobei an das Zylin ¬ derrohr 10 vorzugsweise die an der Radaufhängung

befestigbare Dämpfergabel 11 befestigt ist. Ein zweites En ¬ de des Zylinderrohres 10 weist an einer Stirnfläche eine Bohrung für eine Kolbenstange 13 des Stoßdämpfers 3 auf, wobei sich bei fast vollständiger Einfederung des Luftfedermoduls die Stirnfläche des Zylinderrohrs 10 an einer Zu ¬ satzfeder 14 abstützt, die konzentrisch zu einer Kolbenstange 13 des Stoßdämpfers 3 angeordnet ist. Die Zusatzfe ¬ der 14 wird in einem Führungsring 15 geführt. Dieser Führungsring 15 kann mit dem Deckel 4 fest verbunden oder mit dem Deckel 4 einteilig vorgesehen sein.

Eine Außenführung 12 kann mit einem ersten Ende an dem Rollbalg 6 mittels eines Klemmringes oder - wie in Fig. 1 dargestellt ist - an dem Deckel 4 befestigt sein. Zur Abdichtung des Arbeitsraumes 7 ist ein Dämpferlager 16 vorgesehen, welches die Kolbenstange 13 mit dem fahrzeug- aufbaufesten Deckel 4 der Luftfeder 2 verbindet, wobei das Dämpferlager 16 in dem Deckel 4 angeordnet und einerseits mit dem Umgebungsdruck und andererseits mit dem Luftfederdruck beaufschlagt ist.

Durch die Anordnung an der Trennstelle zwischen Arbeitsraum 7 und Umgebung, kann ein Anschluss-Kabel 17 eines Dämpferventils in der Kolbenstange 13 ohne aufwendige, teure Ab ¬ dichtung nach außen geführt werden.

Um die beschriebenen Nachteile von bekannten, an der Trennstelle zwischen Druckraum und Umgebung angeordneten Dämpferlagern zu umgehen, weisen die nachfolgend im Detail ge ¬ zeigten und beschriebenen Dämpferlager 16 der einzelnen Ausführungsbeispiele einen in dem Deckel 4 angeordneten, abgedichteten Außenring 18 mit einem radial nach innen weisenden, umlaufenden Vorsprung 19 sowie einen auf der Kolbenstange 13 angeordneten, hülsenförmigen Innenring 20 auf. Der umlaufende Vorsprung 19 des Außenringes 18 und der In ¬ nenring 20 sind mittels eines Elastomer-Ringes 21 verbun ¬ den, wobei der umlaufende Vorsprung 19 beidseitig von einer mit der Kolbenstange 13 verbundenen Metallscheibe 22,23 un ¬ ter Zwischenschaltung eines elastischen Bauteiles 24,25 umgeben ist.

Diese Ausgestaltung des Dämpferlagers 16 verhindert eine große Baulänge und einen hohen Montageaufwand des erfin ¬ dungsgemäßen Luftfedermoduls 1. Ferner wird der ungünstige Drehpunkt für alle Bauteile vermieden und somit eine nied ¬ rige kardanische Steifigkeit und eine höhere Lebensdauer ermöglicht . Fig. 2 zeigt nun das Dämpferlager 16 des in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels in vergrößerter Darstel ¬ lung. Wie daraus ersichtlich ist, ist der Außenring 18 in einem topfförmigen Abschnitt 26 des Deckels 4, welcher sich in Richtung Arbeitsraum 7 erstreckt, abgedichtet fixiert. Das Dämpferlager 16 kann in einfacher Weise in den Deckel 4 montiert und mittels einfacher Befestigungsmethoden darin fixiert werden. Beispielsweise ist es möglich, wie in Fig. 2 dargestellt, Enden des topfförmigen Abschnittes 26 umzu ¬ formen, um den Außenring 18 sicher zu fixieren.

Im Rahmen der Erfindung sind jedoch weitere bekannte Befestigungsmöglichkeiten denkbar.

Zur Abdichtung des Dämpferlagers 16 gegen den topfförmigen Abschnitt 26 des Deckels 4 weist der Außenring eine mittig angeordnete, umlaufende Außennut auf, in welcher eine ring ¬ förmige Dichtung in Form eines O-Ringes 28 angeordnet ist. Die Abdichtung zur Kolbenstange 13 erfolgt durch eine an der Kolbenstange 13 angeordnete, umlaufende Außennut 29, in welcher eine ringförmige Dichtung in Form eines O-Ringes 30 eingelegt ist.

Die der Luftfeder 2 abgewandte Metallscheibe 22 fungiert dabei als Zugscheibe, welche sich außerhalb des Arbeitsrau ¬ mes 7 befindet. Die der Luftfeder 2 zugewandte Metallschei ¬ be 23 nimmt dagegen die Druckkräfte auf das Luftfedermodul auf und ist beidseitig mit dem Druck des Arbeitsraumes 7 beaufschlagt .

Wie aus Fig. 2 deutlich ersichtlich ist, erstreckt sich der Elastomer-Ring 21, welcher vorteilhafterweise aus Gummi vorgesehen ist, über eine gesamte Außenfläche des Innenrin ¬ ges 20 und ebenso über eine gesamte Innenfläche des Vor- Sprunges 19. Das zwischen dem umlaufenden Vorsprung 19 und den Metallscheiben 22,23 angeordnete, elastische Bauteil ist als hochflexible Polyurethan-Scheibe vorgesehen, welche beispielsweise aus dem bekannten Werkstoff Cellasto® herge ¬ stellt ist.

Durch das offenporige Polyurethan kann sich die Luft auf beiden Seiten der Metallscheiben 22,23 ausbreiten, so dass auch bei Druckstößen oder Druckschwankungen keine Druckdifferenzen entstehen und keine Kräfte auf die Kolbenstange 13 induziert werden.

Eine auf die Kolbenstange 13 aufgeschraubte Befestigungs ¬ mutter 31 fixiert die Kolbenstange 13 in dem Dämpferlager 16, wobei die der Luftfeder zugewandte Metallscheibe 23 an einem Absatz 32 der Kolbenstange 13 anliegt.

Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind im Wesentlichen wie das gemäß den Fig. 1 und 2 beschriebene Luftfedermodul aufgebaut, so dass auf eine wiederholte Be ¬ schreibung verzichtet wird und nur auf die erfindungsgemä ¬ ßen Unterschiede eingegangen wird.

Der in Fig. 3 dargestellte, vergrößerte Abschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich zum ersten Ausführungsbeispiel darin, dass statt eines O-Ringes zur Abdichtung des Dämpferlagers 16 zum Deckel 4 eine in eine umlaufende Außennut 33 anvulkanisierte, umlaufende Dicht ¬ lippe 34 vorgesehen ist, wodurch die zusätzliche Montage 0- Ringes entfallen kann. Die umlaufende Außennut 33 ist vor ¬ zugsweise an einem der Luftfeder 2 zugewandten Ende des Außenringes 18 angeordnet. Zur Beschleunigung des Druckausgleichs auf den Metallschei ¬ ben 22,23, weisen diese gemäß des in den Fig. 4a und 4b dargestellten Ausführungsbeispiels eine oder mehrere Boh ¬ rungen 35,36 auf.

Alternativ können die Metallscheiben 22,23 zur Beschleunigung des Druckausgleichs gemäß des in den Fig. 5a-c darge ¬ stellten Ausführungsbeispiels auf der dem elastischen Bau ¬ teil 24,25 zugewandten Seite mehrere radial angeordnete Ka ¬ näle 37 aufweisen. Beide Ausführungsformen haben den Vorteil, dass sich die Luft sehr schnell auf den Metallschei ¬ ben 22,23 ausbreitet und eine Kraftübertragung auf die Kol ¬ benstange 13 ausgeschlossen ist.

Fig. 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel, bei welchem der Innenring 20 konkav ausgebildet und der Vorsprung 19 an seiner Innenseite konvex vorgesehen sind, so dass Winkelbe ¬ wegungen, d.h. die Kardanik der Luftfeder bzw. des Luftfedermoduls erleichtert werden kann.

Alternativ zeigt Fig. 7 in einem sechsten Ausführungsbeispiel zur Erleichterung der Winkelbewegung einen im Wesentlichen sphärischen Querschnitt des Vorsprunges 19 mit einer nach radial innen zunehmenden Dicke. Die Metallscheiben 22,23 sind in entsprechender Ausformung an der dem elastischen Bauteil 24,25 zugewandten Seite jeweils zunehmend stärker ausgebildet, wobei dadurch auch das elastischen Bauteile 24,25 an die Ausformung der anderen Bauteile

19,22,23 angepasst sind.

Gemäß des in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiels kann die Baulänge des Luftfedermoduls 1 weiter reduziert werden, indem die der Luftfeder 2 abgewandte Metallscheibe 22 eine Aussparung 38 zur Versenkung einer Befestigungsmutter 31 aufweist. Die Metallscheibe 22 ist dann, wie in Fig. 8 er ¬ sichtlich ist, gekröpft ausgebildet.

Dagegen können eine Verkürzung der Baulänge und gleichzeitig eine Reduktion der Bauteile gemäß des in Fig. 9 gezeig ¬ ten Ausführungsbeispiels dadurch erzielt werden, dass die der Luftfeder abgewandte Metallscheibe 22 als Befestigungs ¬ mutter für die Kolbenstange 13 vorgesehen ist und auf die Kolbenstange 13 aufgeschraubt wird.

Ein in Fig. 10 gezeigtes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die zwischen dem umlaufenden Vorsprung 19 und den Metallscheiben 22,23 angeordneten, elastischen Bauteile 24,25 als an die Metallscheiben 22,23 und/oder den Vorsprung 19 anvulkanisierte Gumminoppen vorgesehen sind. Die Montage der beiden elastischen Bauteile könnte damit entfallen. Alternativ können die Gumminoppen auch an den Außenring 18 anvulkanisiert werden.

Wie Fig. 11 zu entnehmen ist, welche ein zehntes Ausführungsbeispiel zeigt, können die elastischen Bauteile 24,25 einteilig mit dem Elastomer-Ring 21 vorgesehen sein. Dabei wird der Werkstoff an den Vorsprung 19 derart

anvulkanisiert, dass sich von dem Vorsprung 19 aus Gumminoppen in Richtung der Metallscheiben 22,23 erstrecken.

Fig. 12 zeigt einen Ausschnitt eines elften Ausführungsbei ¬ spiels, bei welchem der Innenring 18 und die der Luftfeder 2 zugewandte Metallscheibe 23 einteilig vorgesehen. Hier ¬ durch können die Montage und die Bauteilanzahl weiter verbessert werden. Gleichzeitig weist dieses Ausführungsbei ¬ spiel die schon in Fig. 9 gezeigte als Befestigungsmutter dienende, gekröpfte Metallscheibe 22. Der Außenring 18 ist auf den radialen, umlaufenden Vorsprung 19 reduziert vorgesehen und in einer umlaufenden Nut 39 des topfförmigen Abschnittes 26 des Deckels 4 befestigt.

Bezugszeichenliste

1 Luftfedermodul

2 Luftfeder

3 Stoßdämpfer

4 Deckel

5 Klemmring

6 Rollbalg

7 Arbeitsraum

8 Abrollkolben

9 O-Ring

10 Zylinderrohr

11 Dämpfergäbe1

12 Außenführung

13 Kolbenstange

14 Zusatzfeder

15 Führungsring

16 Dämpferlager

17 Anschluss-Kabel

18 Außenring

19 Vorsprung

20 Innenring

21 Elastomer-Ring

22 Metallscheibe

23 Metallscheibe

24 Elastisches Bauteil

25 Elastisches Bauteil

26 Topfförmiger Abschnitt

27 Außennut

28 Dichtung

29 Außennut

30 Dichtung Befestigungsmutter

Absatz

Außennut

Dichtlippe

Bohrung

Bohrung

Kanal

Aussparung

Nut