DE102008050681B4

DE102008050681B4 - Federbein mit treppenartigem Anschlag

Info

Publication number: DE102008050681B4
Application number: DE102008050681.8A
Authority: DE
Inventors: Josef Seidl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2008-10-07
Filing date: 2008-10-07
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2028-10-08
Also published as: DE102008050681A1

Abstract

Federbein (1) für ein Fahrzeugrad, insbesondere für das Rad eines Motorrades, mit einem Dämpfungszylinder (2), in dem ein Dämpfungskolben (3) mit einer nach außen geführten Kolbenstange (4) verschiebbar ist, und mit einem um den Dämpfungszylinder (2) angeordneten ersten und zweiten Federelement, wobei sich das erste Federelement an einer an der nach außen geführten Kolbenstange (4) befestigten Bodenplatte (9) abstützt, und wobei sich das zweite Federelement an einem zweiten, am Zylindergehäuse (2) befestigten Anschlag (12, 17) abstützt und sein gegenüberliegendes Federende auf einem entlang des Zylindergehäuses (2) verschiebbaren Federteller (11) ruht, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste Federelement an einem am Zylindergehäuse (2) festgelegten ersten Anschlag (7) abstützt, sich das zweite Federelement an dem gegenüber dem ersten Anschlag (7) oberhalb liegenden zweiten Anschlag (12, 17) abstützt und auf dem oberhalb des ersten Anschlags (7) des ersten Federelements angeordneten Federteller (11) ruht, der Federteller (11) über die Bodenplatte (9) beaufschlagbar ist, eine Federhülse (13) das erste Federelement umgibt, die an ihrem unteren Ende mit der Bodenplatte (9) verbunden ist und deren oberes Ende in Wirkverbindung mit dem Federteller (11) steht und die Federhülse (13) an ihrer dem Federteller (11) zugewandten Seite eine treppenartige Ausnehmung (13b) vorsieht, wobei die Treppenstufen als Anschlagflächen für ein am Federteller (11) vorgesehenes Stellelement dienen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Federbein für ein Fahrzeugrad gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein derartiges Federbein ist aus der DE 37 39 663 C2 bekannt.
Bei gattungsgemäßen Federbeinen ist häufig eine Einstellmöglichkeit der Federrate gewünscht. Eine entsprechende Lösung hierfür zeigt die NL 1029266 . Neben anderen Lösungen zeigen unter anderem die 10 bis 12 ein Federbein mit einer Schraubenfeder und einem dazu in Reihe geschaltetem Elastomerblock dargestellt. Der Elastomerblock ist so gestaltet, dass er wenigstens auf einem Teil seiner Länge einen Hohlraum zur äußeren Zylinderwand freilässt, und beim Zusammendrücken kann das Material des Elastomerblocks in diesen Hohlraum hinein ausweichen. Eine konische Stellhülse lässt sich in den Hohlraum einschieben. Dadurch wird dem Elastomerblock je nach Einstelltiefe der Stellhülse zunehmend die Ausweichmöglichkeit genommen mit der Folge, dass seine Federhärte steigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Federbein zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nach der Erfindung sind zwei Federelement parallel zueinander geschaltet. Ihre Anordnung und Abstützung am Dämpferzylinder erlaubt es, entweder beide Federelemente gemeinsam wirken zu lassen oder nur das erste Federelement oder auch das Zuschalten des zweiten Federelements ab einem gewissen Federweg. Damit lässt sich die Federrate des Systems Federbein gezielt einstellen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Federhülse vor mit einem treppenartigem Ausschnitt, der mit dem Stellelement zusammen wirkt. Je nach Drehlage erlaubt das Stellelement über die Treppenstufen der Ausnehmung eine Zu- oder Abschaltung des zweiten Federelements.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der dazu gehörenden Zeichnung. Darin sind dargestellt in
1 ein Federbein gemäß der Erfindung im Schnitt mit abgeschaltetem Elastomerblock,
2 das Federbein in Normalansicht mit der Federhülse und ihrer treppenartigen Ausnehmung,
3 eine Schnittdarstellung ähnlich 1 mit zugeschaltetem Elastomerblock,
4 eine zweite Ausführung des erfindungsgemäßen Federbeins mit einer konischen Schraubendruckfeder als zweites Federelement und
5 eine Darstellung des Federbeins ähnlich der 2 mit verdrehbarer Federhülse.
Ein Federbein 1 ist Teil einer nicht weiter dargestellten Radaufhängung eines Fahrzeugrades, genauer eines Vorder- oder Hinterrads eines Motorrades. Derartige Federbeine sind allgemein bekannt, so dass sich die Darstellung in der Zeichnung lediglich auf die funktionellen Teile beschränkt.
Das Federbein 1 besteht aus einem Dämpfungszylinder 2, in dem ein Dämpfungskolben 3 geführt ist. Am Dämpfungskolben 3 greift eine Kolbenstange 4 an, die unten am Stirnboden 2a des Dämpfungszylinders 2 austritt und in ihrer Verlängerung ein Befestigungsauge 5 für die Radführung vorsieht. Mit einem ähnlichen Befestigungsauge 6 ist gegenüberliegend der Dämpfungszylinder 2 am Fahrzeugaufbau festgelegt.
In einem oberen Abschnitt des Dämpfungszylinders 2 ist an seiner Zylinderaußenwand ein Anschlag 7 befestigt. Der Anschlag 7 dient als Widerlager für das obere Ende einer Schraubendruckfeder 8, die koaxial den Dämpfungszylinder 2 mit Abstand umgibt – axial bedeutet in der gesamten Beschreibung in Richtung der Längsachse des Dämpfungszylinders 2. Das andere Ende der Schraubendruckfeder 8 stützt sich an einer Bodenplatte 9 ab, die mit dem Ende der Kolbenstange 4 bzw. dem Befestigungsauge 5 fest verbunden ist.
Ein Elastomerblock 10, der als zweites Federelement dient, sitzt oberhalb der Schraubendruckfeder 8. Sein unteres Ende ruht auf einem Federteller 11, der oberhalb des Anschlags 7 angeordnet und entlang der Zylinderaußenfläche axial verschiebbar ist. Das obere Ende des Elastomerblocks 10 stützt sich an einem dem Zylindergehäuse 2 zugeordneten festen Anschlag 12 ab.
Eine Federhülse 13 umfasst mit Abstand die Schraubendruckfeder 8 in ihrer ganzen Länge. Dabei sitzt sie mit ihrer unteren Stirnfläche auf der Bodenplatte 9 auf und ist nach den Ausführungen der 1 bis 4 mit der Bodenplatte 9 fest verbunden, bspw. verschweißt. Mit ihrem gegenüberliegen Endabschnitt 13a umgreift sie den Elastomerblock in seinem unterem Bereich. An diesem Endabschnitt weist die Federhülse 13 zwei diametral gegenüberliegende und gleich geformte treppenartige Ausnehmungen 13b mit jeweils einer Treppenstufe 13c auf. Die Treppenstufen 13c dienen als Anschlagflächen für radial abstehende Zungen 11a, 11b des Federtellers 11.
Der Federteller 11 lässt sich bis auf die Ausführung nach 5 um die Längsachse des Dämpferzylinders 2 innerhalb der Ausnehmung 13b verdrehen. In der Winkellage, in der die Zungen 11a, 11b auf den Treppenstufen 13c aufliegen, ist der Elastomerblock 10 als zweites Federelement zugeschaltet. Bei einer Einfederungsbewegung des Federbeins bestimmt er zusammen mit der Schraubendruckfeder 8 die Gesamtfederrate des Systems. Dieser Zustand ist in den 3 bis 5 gezeigt. Beim Zurückdrehen des Federtellers 11 kommen die Zungen 11a außer Eingriff mit der Folge, dass nunmehr der Elastomerblock 10 von den Einfederungsbewegungen nicht mehr beaufschlagt wird; er ist abgeschaltet. Schließlich begrenzt ein an der Innenseite der Bodenplatte 9 vorgesehener Anschlagpuffer 15 bzw. 18 die Einfederungsbewegungen des Federbeins 1.
In 5 lässt sich an Stelle des Federtellers 11 bzw. seiner Zungen 11a und 11b das Federgehäuse 13 verdrehen. Dies ist mit dem Richtungspfeil 15 angedeutet. Es ist durchaus auch denkbar beide Elemente, also Federteller 11 und Federgehäuse 13 drehbar auszuführen.
Die Federhärte des Elastomerblocks 10 lässt sich durch eine in den 1 und 3 dargestellte Maßnahme verändern. Hierfür trägt der Anschlag 12 an seiner Außenseite einen axial verschiebbaren Stellring 14. In der in 1 gezeigten oberen Stellung bedeckt er den Elastomerblock 10 nur zu einem geringen Teil. Bei Einfederungsbewegungen des Federbeins wird der hinzu geschaltete Elastomerblock 10 zusammengedrückt und er weicht radial aus. Der Stellring 14 behindert dieses radiale Ausbeulen unwesentlich. In seiner Stellung nach 3 jedoch überdeckt er einen größeren Bereich des Elastomerblocks 10 mit der Folge, dass das radiale Ausweichen stärker behindert wird, was sich wiederum in einer härteren Federkonstante zeigt.
Das zweite Federelement muss nicht notwendigerweise ein Elastomerblock sein. Wie insbesondere 4 zeigt kann hierfür auch eine konische Schraubendruckfeder 16 eingesetzt werden, die sich dann an einem am Dämpfungsgehäuse 2 befestigten Anschlag 17 abstützt.
Schließlich sitzt auf der Innenseite der Bodenplatte 9 ein elastischer Anschlagpuffer 18. Er begrenzt die Einfederungsbewegung des Federbeins 1, in dem er am Stirnboden 2a des Dämpfungszylinders nach Erreichen eines vorgegebenen Einfederungswegs aufschlägt.

Claims

Federbein (1) für ein Fahrzeugrad, insbesondere für das Rad eines Motorrades, mit einem Dämpfungszylinder (2), in dem ein Dämpfungskolben (3) mit einer nach außen geführten Kolbenstange (4) verschiebbar ist, und mit einem um den Dämpfungszylinder (2) angeordneten ersten und zweiten Federelement, wobei sich das erste Federelement an einer an der nach außen geführten Kolbenstange (4) befestigten Bodenplatte (9) abstützt, und wobei sich das zweite Federelement an einem zweiten, am Zylindergehäuse (2) befestigten Anschlag (12, 17) abstützt und sein gegenüberliegendes Federende auf einem entlang des Zylindergehäuses (2) verschiebbaren Federteller (11) ruht, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste Federelement an einem am Zylindergehäuse (2) festgelegten ersten Anschlag (7) abstützt, sich das zweite Federelement an dem gegenüber dem ersten Anschlag (7) oberhalb liegenden zweiten Anschlag (12, 17) abstützt und auf dem oberhalb des ersten Anschlags (7) des ersten Federelements angeordneten Federteller (11) ruht, der Federteller (11) über die Bodenplatte (9) beaufschlagbar ist, eine Federhülse (13) das erste Federelement umgibt, die an ihrem unteren Ende mit der Bodenplatte (9) verbunden ist und deren oberes Ende in Wirkverbindung mit dem Federteller (11) steht und die Federhülse (13) an ihrer dem Federteller (11) zugewandten Seite eine treppenartige Ausnehmung (13b) vorsieht, wobei die Treppenstufen als Anschlagflächen für ein am Federteller (11) vorgesehenes Stellelement dienen.
Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federgehäuse (13) und/oder das Stellelement um die Längsachse des Dämpfungszylinders (2) verdrehbar sind.
Federbein nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Federelement ein Elastomerblock (10) ist und dass an seinem am Zylindergehäuse befestigten Anschlag (12) ein in Richtung der Längsachse des Dämpfungszylinders (2) verschiebbarer Stellring (14) vorgesehen ist, der sich bei seiner Verstellung zunehmend über die Außenseite des Elastomerblock (10) schiebt.
Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der unteren Stirnseite des Dämpfungszylinders (2) und der Bodenplatte (9) ein elastischer Anschlagpuffer (15) vorgesehen ist.