DE4010982A1

DE4010982A1 - Upper mounting for suspension strut - incorporates angled bellows mounting using sprung lower plate

Info

Publication number: DE4010982A1
Application number: DE19904010982
Authority: DE
Inventors: Klaus Reisdorf
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1990-04-05
Publication date: 1990-10-31

Abstract

The upper end of the suspension strut is attached to the vehicle by an angled fitting including a bellows type elastic diaphragm. The bottom of an elastic sandwich which is fitted to the body of the suspension strut. The elastic filling allows some flexing of the bellows mounting and prevents undue wear. The bottom plate (11) of the mounting is rigidly attached to the body (9) of the suspension strut, at an angle to the strut. As the suspension is put under strain the elastic filling flexes and reduces the strain on the bellows, which contains the pneumatic cushion. USE/ADVANTAGE - Longer life suspension mounting, simple mounting.

Description

Die Erfindung betrifft ein Federbein, insbesondere für Kraftfahr zeuge, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie es beispielsweise aus der EP-OS 02 10 553, Fig. 4, bekannt ist.The invention relates to a shock absorber, especially for motor vehicles, the type mentioned in the preamble of claim 1, as is known for example from EP-OS 02 10 553, Fig. 4.

Eine Federbeinanordnung für Kraftfahrzeuge, deren Teleskopstoß dämpfer in seinem oberen Bereich über seine Kolbenstange mit dem Fahrzeugaufbau oder dgl. beweglich und in seinem unteren Bereich über sein Behälterrohr an einem Radträger starr be festigt ist, ist bekanntlich i.a. einem von der Radaufstands kraft erzeugten Biegemoment ausgesetzt, durch welches die Kolben stange des Teleskopstoßdämpfers je nach ihrer Länge und ihrem Querschnitt mehr oder weniger stark auf Biegung beansprucht wird. An der Kolbenstangenführung sowie am Kolben selbst sind dadurch Querkräfte wirksam, welche entsprechende Klemm- und Reibungskräfte im Stoßdämpfer bewirken, die das Ansprechen des Stoßdämpfers und der Federung bei kleineren Fahrbahnuneben heiten erschweren oder sogar verhindern, wodurch der Fahrkom fort verschlechtert wird, da die Fahrbahnstöße dann ungefedert bzw. ungedämpft auf den Fahrzeugaufbau übertragen werden.A strut assembly for motor vehicles, the telescopic shock damper in its upper area with its piston rod the vehicle body or the like. Movable and in its lower Be rigid area over his container tube on a wheel carrier is known to be generally one from the wheel riot force generated bending moment, by which the piston rod of the telescopic shock absorber depending on its length and your Cross section more or less stressed on bending becomes. On the piston rod guide and on the piston itself thereby effective transverse forces, which corresponding clamping and Frictional forces in the shock absorber cause the response the shock absorber and the suspension on smaller bumps complications or even prevent, which makes the Fahrkom continues to deteriorate because the road bumps are then unsprung or transmitted undamped to the vehicle body.

Um diese Mängel zu beseitigen, ist es üblich, die Feder des Federbeins räumlich derart schräg zu stellen, daß die Federachse schräg zur Dämpferlängsachse verläuft, wodurch eine die störenden Querkräfte kompensierende Federkraft erzeugt wird. Die Schräg stellung wird durch eine entsprechende Neigung des mit der Kolbenstange verbundenen oberen Federtellers erreicht, an dem sich die Feder einenends abstützt bzw. an dem bei Verwendung einer Rollbalg-Luftfeder der Rollbalg einenends befestigt ist.To remedy these shortcomings, it is common to use the spring of the To position the strut so inclined that the spring axis runs obliquely to the damper's longitudinal axis, which makes the disturbing Shear force compensating spring force is generated. The Weird position is determined by a corresponding inclination of the with the Piston rod connected upper spring plate reached on the the spring is supported at one end or on the one in use a bellows air spring, the bellows is attached at one end.

Bei bekannten Anordnungen wird das untere Ende der so schräg gestellten Feder beim Ein- und Ausfedern relativ zum oberen Ende der Feder quer verschoben. Diese Querverschiebung muß vom Rollbalg ausgeglichen werden, der dabei entsprechend ver formt wird. Eine zusätzliche Verformung des Rollbalges schräg oder quer zu seiner konstruktiven Belastungsrichtung verschlech tert nicht nur dessen Eigenfederverhalten, sondern beeinträch tigt auch die Lebensdauer des Rollbalgs.In known arrangements, the lower end of the beveled put spring during compression and rebound relative to the upper End of the spring moved transversely. This cross shift must be compensated for by the bellows, which ver is formed. An additional deformation of the bellows at an angle or deteriorate transversely to its structural direction of loading not only affects its own spring behavior, but also affects it also increases the lifespan of the bellows.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Federbein der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaf fen, das sich sowohl durch gutes Eigenfederverhalten als auch durch eine vergleichsweise lange Lebensdauer auszeichnet.The invention is therefore based on the object of a shock absorber the type mentioned in the preamble of claim 1 fen, which is characterized both by good natural spring behavior and characterized by a comparatively long service life.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patent anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung und Weiter bildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.This object is achieved by the features of the patent claim 1 solved. An advantageous embodiment and further education of the invention is specified in the dependent claim.

Erfindungsgemäß wird also der Rollbalg am Behälterrohr des Teleskopstoßdämpfers von einem unteren Federteller getragen, welcher nicht starr, sondern derart seitennachgiebig am Behäl terrohr des Teleskopstoßdämpfers befestigt ist, daß die ursprüng lich vorhandene Parallelität und Konzentrizität zwischen oberem und unterem Federteller auch beim Ein- und Ausfedern zumindest annähernd erhalten bleibt.According to the invention, the bellows on the container tube of the Telescopic shock absorber carried by a lower spring plate, which is not rigid, but so resilient on the container Terrohr the telescopic shock absorber is attached that the original existing parallelism and concentricity between the upper and lower spring plate at least when compressing and rebounding remains approximately the same.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. Based on an embodiment shown in the drawing the invention is explained in more detail below.

In der Zeichnung zeigenShow in the drawing

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch das die Luftfeder tragende obere Ende eines Federbeins, Fig. 1 shows a partial longitudinal section through the bearing, the air spring top end of a suspension strut,

Fig. 2 eine Ansicht ins Innere der Luftfeder in Rich tung des Pfeiles II und Fig. 2 is a view into the interior of the air spring in Rich direction of the arrow II and

Fig. 3 ein am Federbein wirksames Kräftedreieck. Fig. 3 an effective triangle of forces on the strut.

Das z.B. für die Aufhängung der lenkbaren Vorderräder eines Kraftfahrzeuges einsetzbare Federbein 1 enthält einen Teles kopstoßdämpfer 2, dessen Kolbenstange mit 6 und dessen das Dämpferrohr aufnehmende Behälterrohr mit 9 beziffert sind. Das kolbenstangenseitige Ende des Teleskopstoßdämpfers wird von einer Rollbalg-Luftfeder 3 umschlossen, die sich mit ihrem einen Ende über einen topfförmigen oberen Federteller 5 an der Kolbenstange 6 und mit ihrem anderen Ende über einen eben falls topfförmigen unteren Federteller 7 am Behälterrohr 9 abstützt. Die beiden topfförmigen Federteller sind miteinander durch einen die Luftfeder nach außen gasdicht abschließenden Rollbalg 4 verbunden.The shock absorber 1 that can be used, for example, for the suspension of the steerable front wheels of a motor vehicle contains a telescopic shock absorber 2 , the piston rod of which is numbered 6 and the container tube receiving the damper tube is numbered 9 . The end of the telescopic shock absorber on the piston rod side is enclosed by a bellows air spring 3 , which is supported at one end by a cup-shaped upper spring plate 5 on the piston rod 6 and at the other end by a cup-shaped lower spring plate 7 on the container tube 9 . The two cup-shaped spring plates are connected to one another by a bellows 4 which seals the air spring to the outside in a gas-tight manner.

Der an der Kolbenstange 6 befestigte obere Federteller 5 ist derart geneigt angeordnet, daß die Federachse B der Rollbalg- Luftfeder 3 schräg zur Dämpferlängsachse A verläuft.The upper spring plate 5 fastened to the piston rod 6 is arranged at an incline such that the spring axis B of the bellows-air spring 3 extends obliquely to the longitudinal axis A of the damper.

Der untere Federteller 7 ist räumlich derart ausgerichtet, daß er bei Fahrzeugnormallast, das heißt in der sogenannten Konstruktionslage, zumindest annähernd parallel und konzen trisch zum oberen Federteller 5 steht.The lower spring plate 7 is spatially oriented such that it is at least approximately parallel and concentric to the upper spring plate 5 at normal vehicle load, that is, in the so-called construction position.

Wäre der untere Federteller 7 in üblicher Weise starr, zum Beispiel durch Schweißen am Behälterrohr 9 befestigt, dann träte beim Einfedern zwangsläufig ein gewisser Seitenversatz des unteren Federtellers 7 relativ zum oberen Federteller 5 ein, was eine entsprechende Querverformung des Rollbalges zur Folge hätte. In Fig. 1 ist ein entsprechendes Einfedern strich punktiert angedeutet, wobei das eingefederte Behälterrohr mit 9′, der mit diesem ausgelenkte untere Federteller mit 7′ und die dann eingenommene räumliche Lage des unteren Rollbalgendes mit 4′ beziffert ist.If the lower spring plate 7 were rigid in the usual way, for example by welding to the container tube 9 , then a certain lateral offset of the lower spring plate 7 relative to the upper spring plate 5 would inevitably occur during compression, which would result in a corresponding transverse deformation of the rolling bellows. In Fig. 1 a corresponding deflection is indicated by dotted lines, the spring-loaded container tube with 9 ', the deflected with this lower spring plate with 7 ' and the then assumed spatial position of the lower end of the bellows with 4 '.

Der untere Federteller 7 ist nun nicht starr, sondern unter Zwischenschaltung einer gummielastischen Schubfederanordnung 8 am Behälterrohr 9 befestigt, der derart angeordnet und bemessen ist, daß der untere Federteller 7 proportional zum Einfederweg des Dämpfers quer zum Behälterrohr 9 verschoben wird. In ein facher Weise kann durch entsprechende Bemessung der gummielasti schen Schubfederanordnung dafür gesorgt werden, daß der untere Federteller 7 über den ganzen Einfederweg stets etwa konzentrisch und parallel zum oberen Federteller 5 steht und somit der Roll balg 4 in seiner konstruktiv vorgegebenen Belastungsrichtung verbleibt.The lower spring plate 7 is now not rigid, but is attached to the container tube 9 with the interposition of a rubber-elastic thrust spring arrangement 8 , which is arranged and dimensioned such that the lower spring plate 7 is moved proportionally to the spring deflection of the damper transversely to the container tube 9 . In a fancy way can be ensured by appropriate dimensioning of the rubber-elastic shear spring arrangement that the lower spring plate 7 is always approximately concentric and parallel to the upper spring plate 5 over the entire spring travel and thus the rolling bellows 4 remains in its design direction of loading.

Die gummielastische Schubfederanordnung 8 enthält eine mit 10 bezifferte obere Befestigungsplatte, eine dazu im parallelen Abstand angeordnete untere Befestigungsplatte 11 sowie, ein zwischen diesen beiden Befestigungsplatten liegendes, etwa plattenförmiges Element 13 aus gummielastischem Material, wel ches an beiden Befestigungsplatten anvulkanisiert ist.The rubber-elastic thrust spring assembly 8 contains an upper fastening plate numbered 10 , a lower fastening plate 11 arranged at a parallel distance therefrom and, between these two fastening plates, approximately plate-shaped element 13 made of rubber-elastic material, which is vulcanized onto both fastening plates.

Während die untere Befestigungsplatte 11 am Behälterrohr 9 angeschweißt ist, ist die obere Befestigungsplatte 10 mit dem unteren Federteller 7 durch eine in ihrem äußeren Randbereich umlaufende Schweißnaht verbunden. Wichtig ist hierbei, daß diese Schweißnähte luft- bzw. gasdicht ausgeführt sind.While the lower fastening plate 11 is welded to the container tube 9 , the upper fastening plate 10 is connected to the lower spring plate 7 by a weld seam running around its outer edge area. It is important that these welds are airtight or gas-tight.

Sowohl im unteren Federteller 7 als auch in der oberen Befesti gungsplatte 10 sowie dem gummielastischen Element 13 der Schub federanordnung 8 sind miteinander korrespondierende langloch ähnliche Ausnehmungen angeordnet, welche jeweils mit Spiel vom Behälterrohr 9 durchgriffen werden und deren Längsachse C in Richtung der relativ zum Behälterrohr 9 erfolgenden Aus weichbewegung des unteren Federtellers 7 verläuft.Both in the lower spring plate 7 and in the upper fastening supply plate 10 and the rubber-elastic element 13 of the thrust spring arrangement 8 , mutually corresponding slot-like recesses are arranged, each of which is penetrated with play by the container tube 9 and whose longitudinal axis C in the direction of relative to the container tube 9th From soft movement of the lower spring plate 7 takes place.

Die im nicht geschnittenen Teil der Fig. 1 verdeckten Lang löcher 12, 14 der oberen Befestigungsplatte 10 und des unteren Federtellers 7 sind in der Detaildarstellung der Fig. 2 gut zu erkennen.The hidden in the non-cut part of Fig. 1 long holes 12, 14 of the upper mounting plate 10 and the lower spring plate 7 of Fig. 2 are clearly visible in the detail display.

Wie bereits oben ausgeführt wurde, muß die Verbindung zwischen dem Behälterrohr 9 und der unteren Befestigungsplatte 11 einer seits sowie zwischen der oberen Befestigungsplatte 10 und dem unteren Federteller 7 andererseits jeweils gasdicht ausgeführt sein, um sicherzustellen, daß das gasförmige Druckmedium Luft der Rollbalg-Luftfeder 3 nicht über diese Verbindungsstellen nach außen entweichen kann.As already stated above, the connection between the container tube 9 and the lower fastening plate 11 on the one hand and between the upper fastening plate 10 and the lower spring plate 7 on the other hand must be gas-tight in order to ensure that the gaseous pressure medium air of the bellows air spring 3 cannot escape to the outside through these connection points.

Claims

1.Spring ( 1 ), in particular for motor vehicles, with a telescopic shock absorber ( 2 ) and a roll bellows air spring ( 3 ) enclosing it with a spring axis ( B ) deviating from the longitudinal damper axis ( A ), the roll bellows ( 4 ) at one end of an upper spring plate ( 5 ) is attached, which on its side - at an angle to the longitudinal axis of the damper ( A ) - is attached to the damper piston rod ( 6 ), characterized in that the bellows ( 4 ) at the other end is at least approximately parallel and concentric to a vehicle under normal load (construction position) Upper spring plate ( 5 ) aligned lower spring plate ( 7 ) is fixed and that the lower spring plate ( 7 ) in turn with the interposition of a rubber-elastic thrust spring arrangement ( 8 ) so resiliently attached to the container tube ( 9 ) of the telescopic shock absorber ( 2 ) that the parallelism and concentricity between the upper and lower spring plates ( 5 , 7 ) also when inserting and exiting which is at least approximately preserved.

2. A strut according to claim 1, characterized in that the thrust spring arrangement ( 8 ) has a lower fastening plate ( 11 ), an upper fastening plate ( 10 ) arranged at a parallel distance therefrom, and an approximately plate-shaped element vulcanized between the two fastening plates ( 10 , 11 ) ( 13 ) made of rubber-elastic material, which are pierced by the container tube ( 9 ),
that the lower fastening plate ( 11 ) with the container tube ( 9 ) and the upper fastening plate ( 10 ) - in their outer edge region - with the lower spring plate ( 7 ) are each gas-tight,
and that in the lower spring plate ( 7 ), in the upper fastening supply plate ( 10 ) and in the rubber-elastic element ( 13 ) each one of the container tube ( 9 ) with play penetrated slot-like recess ( 14 , 12 ) is arranged, the longitudinal axis ( C ) in Evasion direction of the container tube ( 9 ) runs.