DE102017127900B3 - Level control device for a strut of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Niveaureguliervorrichtung (1) für ein Federbein (2) eines Kraftfahrzeugs (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:- eine rotationsfeste Verstellspindel (4) mit einer Spindelachse (5);- eine Verstellmutter (6), mittels welcher die Verstellspindel (4) relativ zu der Verstellmutter (6) axial verfahrbar ist;- eine Hauptstützeinheit (7) für die Verstellmutter (6) zur Aufnahme von Axialkräften (16) in einer axialen Hauptrichtung (8);- ein Hauptlager (9), welches zwischen der Verstellmutter (6) und der Hauptstützeinheit (7) angeordnet ist, um ein reibungsarmes relatives Verdrehen zwischen der Verstellmutter (6) und der Hauptstützeinheit (7) zu ermöglichen;- ein Vorspannelement (10, 28), welches die Verstellmutter (6) mit einer vorbestimmten Vorspannkraft (11) gegen das Hauptlager (9) presst;- eine Gleiteinheit (12, 30), welche zur Aufnahme von Axialkräften (16) in einer axialen Gegenrichtung (13) und für ein reibungsarmes relatives Verdrehen zwischen der Verstellmutter (6) und dem Vorspannelement (10, 28) eingerichtet ist, wobei die Gegenrichtung (13) der Hauptrichtung (8) entgegengesetzt ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dassdas Vorspannelement (10) zwischen dem Hauptlager (9) und der Hauptstützeinheit (7) angeordnet ist.Level control device (1) for a spring strut (2) of a motor vehicle (3), comprising at least the following components: - a rotationally fixed adjusting spindle (4) with a spindle axis (5); - an adjusting nut (6) by means of which the adjusting spindle (4) a main support unit (7) for the adjusting nut (6) for receiving axial forces (16) in an axial main direction (8), - a main bearing (9) which is located between the adjusting nut (6). 6) and the main support unit (7) is arranged to permit a low-friction relative rotation between the adjusting nut (6) and the main support unit (7), - a biasing member (10, 28) which the Verstellmutter (6) with a predetermined biasing force (11) presses against the main bearing (9), - a slide unit (12, 30), which is designed to receive axial forces (16) in an axial opposite direction (13) and for low-friction relative rotation between the adjusting nut (6). and the biasing member (10, 28), the opposite direction (13) being opposite to the main direction (8), characterized in that the biasing member (10) is disposed between the main bearing (9) and the main support unit (7).
Description
Die Erfindung betrifft eine Niveaureguliervorrichtung für ein Federbein eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Federbein mit einer solchen Niveaureguliervorrichtung, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Federbein.The invention relates to a level control device for a strut of a motor vehicle according to the preamble of
Aus dem Stand der Technik sind Niveaureguliervorrichtungen für ein Federbein eines Kraftfahrzeugs bekannt. Aufgabe der Niveaureguliervorrichtung ist, die Fahrzeughöhe, also den Bodenabstandeinzustellen. Für viele Anwendung hat es sich bewährt, eine zentrale rotatorisch fixierte Verstellspindel vorzusehen, auf welcher entlang ihrer Spindelachse eine korrespondierende Verstellmutter axial verfahrbar ist. Beispielsweise ist ein solcher Spindeltrieb als Kugelgewindetrieb ausgebildet. Die Verstellmutter ist um die Spindelachse rotierbar axial in einem Federbeingehäuse abgestützt, wobei zu dieser Abstützung ein Hauptlager, beispielsweise ein Schrägkugellager, vorgesehen ist. Im Einsatz in einem Kraftfahrzeug liegt das gesamte Gewicht des Kraftfahrzeugs beziehungsweise dessen spezifischer Gewichtsanteil für das Federbein auf diesem Hauptlager auf. In einem solchen Hauptzustand des Federbeins ist die eingestellte Lage, also die Zentrierung des Hauptlagers zur Spindelachse, sichergestellt. Bei anderen Zuständen, bei welchen die Gewichtskraft des Kraftfahrzeugs auf das Hauptlager aufgehoben ist, beispielsweise im Auslieferungszustand oder beim Austausch beziehungsweise zeitweisen Ausbau bei einer Reparatur oder Wartung am Kraftfahrzeug, muss die Lage des Hauptlagers dennoch sichergestellt sein. Hierzu ist im Stand der Technik ein Vorspannlager vorgesehen, welches bezogen auf das Hauptlager auf der gegenüberliegenden Seite der Verstellmutter angeordnet ist. Mittels des Vorspannlagers, zumeist unter Einsatz eines Ausgleichselements, ist dauerhaft eine minimale Vorspannkraft auf das Hauptlager zu dessen Lagesicherung vorgehalten. Nachteilig ist hierbei, dass in allen Betriebszuständen zusätzlich zum Hauptlager eine Reibleistung verursacht von dem Vorspannlager zu überwinden ist. Die hohe Reibleistung muss im Regelfall mittels Einsatzes eines aufwendigen Axialwälzlagers reduziert werden.Level control devices for a strut of a motor vehicle are known from the prior art. The task of the level control device is to set the vehicle height, ie the ground clearance. For many applications, it has proven useful to provide a central rotationally fixed adjusting spindle, on which along its spindle axis a corresponding adjusting nut is axially movable. For example, such a spindle drive is designed as a ball screw. The adjusting nut is supported rotatably about the spindle axis axially in a spring strut housing, to which support a main bearing, for example, an angular contact ball bearing, is provided. When used in a motor vehicle, the entire weight of the motor vehicle or its specific weight proportion for the suspension strut is located on this main bearing. In such a main state of the strut, the set position, so the centering of the main bearing to the spindle axis, ensured. In other conditions in which the weight of the motor vehicle is lifted to the main bearing, for example, in the delivery state or replacement or temporary removal in a repair or maintenance on the motor vehicle, the location of the main bearing must still be ensured. For this purpose, a biasing bearing is provided in the prior art, which is arranged relative to the main bearing on the opposite side of the adjusting nut. By means of the preload bearing, usually with the use of a compensating element, a minimum preload force on the main bearing is permanently kept to its position assurance. The disadvantage here is that in all operating conditions in addition to the main bearing a friction caused by the preload bearing is overcome. The high friction power must be reduced as a rule by using a complex axial roller bearing.
Die
Die
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.On this basis, the present invention has the object, at least partially overcome the known from the prior art disadvantages. The features of the invention will become apparent from the independent claims, to which advantageous embodiments are indicated in the dependent claims. The features of the claims may be combined in any technically meaningful manner, and to this end, the explanations of the following description and features of the figures may be used, which include additional embodiments of the invention.
Die Erfindung betrifft eine Niveaureguliervorrichtung für ein Federbein eines Kraftfahrzeugs, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - eine rotationsfeste Verstellspindel mit einer Spindelachse;
- - eine Verstellmutter, mittels welcher die Verstellspindel relativ zu der Verstellmutter axial verfahrbar ist;
- - eine Hauptstützeinheit für die Verstellmutter zur Aufnahme von Axialkräften in einer axialen Hauptrichtung;
- - ein Hauptlager, welches zwischen der Verstellmutter und der Hauptstützeinheit angeordnet ist, um ein reibungsarmes relatives Verdrehen zwischen der Verstellmutter und der Hauptstützeinheit zu ermöglichen;
- - ein Vorspannelement, welches die Verstellmutter mit einer vorbestimmten Vorspannkraft gegen das Hauptlager presst;
- - eine Gleiteinheit, welche zur Aufnahme von Axialkräften in einer axialen Gegenrichtung und für ein reibungsarmes relatives Verdrehen zwischen der Verstellmutter und dem Vorspannelement (
10 ,28 ) eingerichtet ist, wobei die Gegenrichtung der Hauptrichtung entgegengesetzt ausgerichtet ist.
- - A rotationally fixed adjusting spindle with a spindle axis;
- - An adjusting nut, by means of which the adjusting spindle is axially movable relative to the adjusting nut;
- - A main support unit for the adjusting nut for receiving axial forces in an axial main direction;
- a main bearing, which is arranged between the adjusting nut and the main support unit to allow a low-friction relative rotation between the adjusting nut and the main support unit;
- - A biasing member which presses the adjusting nut with a predetermined biasing force against the main bearing;
- a sliding unit adapted to receive axial forces in an axially opposite direction and for a low-friction relative rotation between the adjusting nut and the biasing element (US Pat.
10 .28 ), the opposite direction being opposite to the main direction.
Die Niveaureguliervorrichtung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement zwischen dem Hauptlager und der Hauptstützeinheit angeordnet ist.The leveling device is mainly characterized in that the biasing element between the main bearing and the main support unit is arranged.
Es wird im Folgenden auf diese Spindelachse Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden.In the following, reference will be made to this spindle axis if the axial direction, radial direction or direction is explicitly different Reverse direction and corresponding terms are used.
Die erfindungsgemäße Niveaureguliervorrichtung erfüllt die eingangs beschriebenen Aufgaben zur Einstellung eines gewünschten Unterbodenabstands mittels eines Federbeins. Hierzu ist eine rotationsfeste Verstellspindel vorgesehen, welche mittels der Verstellmutter, welche um die Spindelachse der verstellenden Spindel rotierbar ist, infolge eines Verdrehens der Verstellmutter relativ zu der Verstellspindel entsprechend der Gewindesteigung axial verfahrbar ist. Alternativ ist die Verstellspindel rotationsfest und axial fixiert und die Verstellmutter verfährt axial und nimmt ein entsprechendes Federbeingehäuse mit. Die Verstellmutter ist mittels eines Hauptlagers an einer Hauptstützeinheit eines Federbeingehäuses axial abgestützt. Die Hauptstützeinheit ist direkt oder indirekt entweder an dem abgestützten Element, beispielsweise dem Fahrgestell eines Kraftfahrzeugs, oder dem entsprechenden Element, dessen Niveau, also axialer Abstand zum Fahrgestell, eingestellt werden soll, beispielsweise ein Fahrzeugrad, abgestützt beziehungsweise davon gebildet.The level control device according to the invention fulfills the tasks described above for setting a desired underfloor distance by means of a shock absorber. For this purpose, a rotationally fixed adjusting spindle is provided, which is axially movable by means of the adjusting nut, which is rotatable about the spindle axis of the adjusting spindle, as a result of a rotation of the adjusting nut relative to the adjusting spindle according to the thread pitch. Alternatively, the adjusting spindle is rotationally fixed and fixed axially and the adjusting nut moves axially and takes a corresponding strut casing with. The adjusting nut is axially supported by means of a main bearing on a main support unit of a spring housing. The main support unit is directly or indirectly either on the supported element, such as the chassis of a motor vehicle, or the corresponding element whose level, ie axial distance to the chassis to be adjusted, for example, a vehicle, supported or formed thereof.
Das erfindungsgemäße Vorspannelement wirkt nun im deutlichen Unterschied zu den vorbekannten Lösungen nicht in der Hauptrichtung auf das Hauptlager, um das Hauptlager gegen die Hauptstützeinheit zu pressen. Vielmehr ist das Vorspannelement zwischen der Hauptstützeinheit und dem Hauptlager angeordnet und wirkt in Gegenrichtung zu der Hauptrichtung. Hierdurch wird das Hauptlager mit der Verstellmutter gegen eine Gleiteinheit gedrückt, welche zur Aufnahme von Axialkräften in der Gegenrichtung eingerichtet ist. Indem die Verstellmutter gegen die Gleiteinheit gedrückt wird, ist das Hauptlager zwischen dem Vorspannelement und der an der Gleiteinheit abgestützten Verstellmutter verspannt. Dies geschieht aber nur in einem solchen Zustand, in welchem die Axialkräfte in axialer Hauptrichtung geringer sind als die Vorspannkraft beziehungsweise in Summe mit der Gewichtskraft des gedämpft aufgehängten Elements, beispielsweise einem Fahrzeugrad. Beispielsweise liegt ein solcher Zustand vor, wenn das Federbein an den Monteur zum Einbau in ein Kraftfahrzeug ausgeliefert wird.The biasing element according to the invention now acts in marked contrast to the previously known solutions not in the main direction of the main bearing to press the main bearing against the main support unit. Rather, the biasing element between the main support unit and the main bearing is arranged and acts in the opposite direction to the main direction. As a result, the main bearing is pressed with the adjusting nut against a sliding unit which is adapted to receive axial forces in the opposite direction. By the adjusting nut is pressed against the sliding unit, the main bearing is clamped between the biasing member and the adjusting nut supported on the sliding unit. However, this happens only in such a state in which the axial forces are lower in the axial main direction than the biasing force or in total with the weight of the damped suspended element, such as a vehicle. For example, such a condition exists when the shock absorber is delivered to the fitter for installation in a motor vehicle.
Dieser Aufbau hat den Vorteil, dass auf ein Ausgleichselement verzichtet werden kann, weil eine Einstellung des Abstands mittels des Vorspannelements einstellbar ist. Ein aufwendiges Vorspannlager, beispielsweise bei der Gleiteinheit, kann dabei entfallen, und das erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorspannelement ist das einzige Vorspannelement für die Gegenrichtung. Es ist auch kein Vorspannelement in Hauptrichtung vorgesehen. Vielmehr übernimmt die Gleiteinheit im Zusammenspiel mit dem Vorspannelement die Aufgabe des Vorspannens des Hauptlagers in anderen Zuständen als dem Hauptzustand.This structure has the advantage that it is possible to dispense with a compensation element, because an adjustment of the distance by means of the biasing element is adjustable. A complex preload bearing, for example in the sliding unit, can be omitted, and the invention proposed biasing element is the only biasing element for the opposite direction. It is also provided no biasing element in the main direction. Rather, the sliding unit takes over in cooperation with the biasing member the task of biasing the main bearing in other states than the main state.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Niveaureguliervorrichtung sind die Hauptstützeinheit und die Gleiteinheit von einem gemeinsamen Federbeingehäuse integral gebildet oder eines oder beide dieser Komponenten als separates Element in dem gemeinsamen Federbeingehäuse abgestützt.According to an advantageous embodiment of the level control device, the main support unit and the sliding unit are integrally formed by a common spring strut housing or one or both of these components is supported as a separate element in the common spring strut housing.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform sind die Hauptstützeinheit und/oder die Gleiteinheit von einem gemeinsamen Federbeingehäuse gebildet oder umfasst, sodass das Federbeingehäuse eine Klammer bildet. Bevorzugt ist das Federbeingehäuse zweiteilig oder mehrteilig ausgeführt, sodass die Niveaureguliervorrichtung einfach zu montieren ist. Alternativ oder ergänzend ist die Hauptstützeinheit als separates Element ausgeführt, welches in dem Federbeingehäuse montierbar ist. Ebenso ist alternativ oder ergänzend die Gleiteinheit als separates Element ausgebildet, welches in dem Federbeingehäuse, bevorzugt einer anderen Gehäusehälfte des Federbeingehäuses als der der Hauptstützeinheit, montierbar ist.In this preferred embodiment, the main support unit and / or the sliding unit are formed or comprised of a common strut housing, so that the spring strut housing forms a clamp. Preferably, the spring strut housing is designed in two parts or in several parts, so that the level control device is easy to assemble. Alternatively or additionally, the main support unit is designed as a separate element which can be mounted in the spring strut housing. Likewise, alternatively or additionally, the sliding unit is designed as a separate element which can be mounted in the spring strut housing, preferably a different housing half of the spring strut housing than that of the main support unit.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Niveaureguliervorrichtung umfasst das Vorspannelement zumindest eines, bevorzugt allein eines, der folgenden Elemente:
- - zumindest eine Tellerfeder;
- - zumindest eine Wellfeder; und
- - zumindest eine Spiralfeder.
- - at least one plate spring;
- - At least one wave spring; and
- - At least one coil spring.
Gemäß einer dieser vorteilhaften Ausführungsformen ist das Vorspannelement als Feder, bevorzugt Stahlfeder, ausgeführt. Während eine Spiralfeder besonders kostengünstig ist, ist eine Tellerfeder oder Wellfeder besonders vorteilhaft, weil hierdurch auf axial geringem Raum eine sehr hohe Federkraft erzeugbar ist. Eine Tellerfeder ist besonders vorteilhaft, weil hierbei mittels des Hebelabstands der antagonistischen Kraftangriffspunkte eine Kraftübersetzung einstellbar ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Vorspannelement mit einer degressiven Federkennlinie ausgeführt, sodass die Vorspannkraft mit zunehmender Stauchung weniger stark zunimmt oder sogar im auf Block gebrachten Zustand (Hauptzustand) geringer ist als im maximal ausgefederten Zustand (vorbestimmte Lastgrenze erreicht).According to one of these advantageous embodiments, the biasing element is designed as a spring, preferably a steel spring. While a coil spring is particularly cost-effective, a plate spring or corrugated spring is particularly advantageous because in this way a very high spring force can be generated in an axially small space. A plate spring is particularly advantageous because in this case a force transmission is adjustable by means of the lever spacing of the antagonistic force application points. In a particularly preferred embodiment, the biasing member is designed with a degressive spring characteristic, so that the biasing force increases less with increasing compression or even in the brought to block state (main state) is less than in the maximum rebound state (predetermined load limit reached).
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Niveaureguliervorrichtung ist die Verstellmutter bei Anliegen einer Axialkraft in Hauptrichtung oberhalb einer vorbestimmten Lastgrenze von der Gleiteinheit axial beabstandet und bei Erreichen der vorbestimmten Lastgrenze von dem Vorspannelement axial gegen die Gleiteinheit gepresst.According to an advantageous embodiment of the level control device, the adjusting nut is axially spaced from an axial force in the main direction above a predetermined load limit of the sliding unit and pressed upon reaching the predetermined load limit of the biasing member axially against the sliding unit.
Bei dieser besonders vorteilhaften Ausführungsform ist eine vorbestimmte Lastgrenze für eine Axialkraft in Hauptrichtung vorgesehen, wobei die Verstellmutter bei einer Axialkraft oberhalb dieser Lastgrenze von der Gleiteinheit beabstandet ist, sodass keine Kontaktreibung vorliegt. Bei Erreichen dieser Lastgrenze ist die Verstellmutter aber axial gegen die Gleiteinheit gepresst, sodass eine minimale Vorspannkraft auf das Hauptlager gewährleistet ist. Diese Lastgrenze ist dabei an die spezifische Belastung des betreffenden Federbeins angepasst, beispielsweise den spezifischen Anteil der Fahrzeuggewichtskraft. Somit wäre in einem normalen Fahrzustand (Hauptzustand) die Verstellmutter von der Gleiteinheit beanstandet und allein in den anderen Zuständen, beispielsweise bei einem Ausbau des Federbeins, gegen die Gleiteinheit gepresst. Daraus folgend ist es möglich, die Gleiteinheit kostengünstig auszulegen, wobei der Reibbeiwert im Vergleich zu einem Wälzlager deutlich höher ist und/oder die Gleiteinheit bereits bei wenigen relativen Verdrehungen unter Last, also bei Kontakt zumindest unter Vorspannkraft, an ein Maximum der Lebensdauer herankommt. Das Maximum der Lebensdauer unter dieser Lastannahme beziehungsweise die Anzahl der Lastwechsel kann dabei um den Faktor 103 [1.000] gegenüber der Auslegung eines konventionellen Vorspannlagers reduziert sein. Es sei darauf hingewiesen, dass die vorbestimmte Lastgrenze in der Regel deutlich oberhalb eines oben beschriebenen Leerlastzustands liegt, sodass beispielsweise ein mehrfaches Ausbauen und Einbauen eines Federbeins über eine Lebensdauer von beispielsweise 150.000 km bis 300.000 km auch bei unsachgemäßem Umgang mit dem ausgebauten Federbein oder beim Ausbau und Einbau des Federbeins sichergestellt ist. In this particularly advantageous embodiment, a predetermined load limit for an axial force in the main direction is provided, wherein the adjusting nut is spaced at an axial force above this load limit of the sliding unit, so that there is no contact friction. Upon reaching this load limit, however, the adjusting nut is pressed axially against the sliding unit, so that a minimum preload force is ensured on the main bearing. This load limit is adapted to the specific load of the relevant strut, for example, the specific proportion of vehicle weight. Thus, in a normal driving condition (main condition), the adjusting nut would be jammed by the sliding unit and pressed against the sliding unit alone in the other states, for example when the strut is removed. As a result, it is possible to design the sliding unit cost-effective, wherein the coefficient of friction compared to a rolling bearing is significantly higher and / or the sliding unit already at a few relative rotations under load, so at contact at least under biasing force, comes to a maximum of the lifetime. The maximum lifetime under this load assumption or the number of load changes can be reduced by a factor of 10 3 [1,000] compared to the design of a conventional preload bearing. It should be noted that the predetermined load limit is usually well above an empty load condition described above, so that, for example, a multiple removal and installation of a strut over a lifetime of, for example, 150,000 km to 300,000 km even with improper use of the removed strut or the expansion and installation of the shock absorber is ensured.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Niveaureguliervorrichtung umfasst das Hauptlager ein hauptstützseitiges erstes Lagerelement und ein mutterseitiges zweites Lagerelement, wobei allein das erstes Lagerelement sowohl bei Anliegen einer Axialkraft in Hauptrichtung oberhalb der Lastgrenze als auch jedem Lastzustand unterhalb der Lastgrenze radial geführt ist, bevorzugt zu der Spindelachse zentriert ist.According to an advantageous embodiment of the level control device, the main bearing comprises a main support side first bearing element and a nut side second bearing element, wherein only the first bearing element is guided both when applying an axial force in the main direction above the load limit and each load condition below the load limit radially, preferably centered to the spindle axis is.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Hauptlager in allen Lastzuständen radial geführt, bevorzugt mittels des Federbeingehäuses und/oder bevorzugt zur Spindelachse zentriert. Das hauptstützseitige erste Lagerelement ist beispielsweise ein Lagerring eines Wälzlagers, beispielsweise eines Schrägkugellagers oder eines Wälzkegellagers, und die radiale Führfläche ist hülsenartig ausgebildet, und weist bevorzugt einen geringen Reibbeiwert auf. Das mutterseitige zweite Lagerelement des Hauptlagers, beispielsweise entsprechend ein (antagonistischer) Lagerring eines Wälzlagers, ist bevorzugt allein über das hauptstützseitige erste Lagerelement radial geführt, wobei die relative Lage zwischen den beiden Lagerelementen im Hauptzustand mittels der wirkenden Gewichtskraft und in anderen Zuständen, beispielsweise bei Erreichen der vorbestimmten Lastgrenze, mittels der vom Vorspannelement aufgebrachten Vorspannkraft sichergestellt ist.In this preferred embodiment, the main bearing is radially guided in all load states, preferably centered by means of the spring housing and / or preferably to the spindle axis. The main support side first bearing element is, for example, a bearing ring of a rolling bearing, for example, an angular contact ball bearing or a Wälzkegellagers, and the radial guide surface is sleeve-like, and preferably has a low coefficient of friction. The mother-side second bearing element of the main bearing, for example according to an (antagonistic) bearing ring of a rolling bearing, is preferably guided solely on the main support side first bearing element, wherein the relative position between the two bearing elements in the main state by means of the acting weight and in other states, for example upon reaching the predetermined load limit, is ensured by means of the biasing force applied by the biasing element.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Niveaureguliervorrichtung ist das Vorspannelement bei Überschreiten der Lastgrenze derart belastet, dass das Vorspannelement auf Block gebracht ist, und das Vorspannelement bildet im auf Block gebrachten Zustand eine plane Anlagefläche für das Hauptlager.According to an advantageous embodiment of the level control device, the biasing element is loaded when the load limit is exceeded such that the biasing element is brought to block, and the biasing element forms in block brought on a flat bearing surface for the main bearing.
Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist das Vorspannelement im Hauptzustand, also beispielsweise bei Überschreiten der vorbestimmten Lastgrenze, ausgeschaltet. Das heißt, das Vorspannelement bildet keinen verfügbaren Federweg, weil das Vorspannelement auf Block gebracht ist. Hierbei bildet das Vorspannelement bevorzugt eine plane Anlagefläche für das Hauptlager, sodass eine möglichst große Anlagefläche und somit eine möglichst geringe Flächenpressung an dem Hauptlager beziehungsweise dem betreffenden Lagerelement vorliegen. Hierzu ist das Vorspannelement bevorzugt entweder
- - ein Schraubenfederelement mit nur einer Windung, sodass kein Windungsabschnitt überlappt, oder
- - eine Wellfeder, deren Wellen glatt auflegbar sind, beispielsweise mittels einer radialen Dehnung der Wellfeder oder mittels Aussparung im Material für Dehnungen in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung, oder
- - eine Tellerfeder beziehungsweise eine Membranfeder welche auf Block gebracht einen Anstellwinkel von 0° in der Ebene senkrecht zum Federweg, bevorzugt senkrecht zu der Spindelachse, der Tellerfeder aufweist.
- a helical spring element with only one turn, so that no turn section overlaps, or
- - A corrugated spring whose waves are smoothly placed, for example by means of a radial expansion of the corrugated spring or by means of recess in the material for strains in the radial direction and / or in the circumferential direction, or
- - A plate spring or a diaphragm spring which brought to block an angle of attack of 0 ° in the plane perpendicular to the spring travel, preferably perpendicular to the spindle axis, the plate spring.
Auf eine konventionell notwendige Ausgleichsscheibe oder ähnliches kann bei den aufgezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsformen verzichtet werden. Eventuelle Toleranzen in der Montagekette sind in der Regel für die Funktion des Federbeins unerheblich. Die konventionell eingesetzte Ausgleichscheibe war notwendig, um eine ausreichende Vorspannung für das Hauptlager sicherzustellen. Im Hauptzustand ist die Vorspannung über die Gewichtskraft sichergestellt. In anderen Zuständen wirkt das erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorspannelement.On a conventionally necessary shim or the like can be dispensed with in the illustrated embodiments of the invention. Any tolerances in the assembly chain are usually irrelevant to the function of the shock absorber. The conventionally used shim was necessary to ensure sufficient preload for the main bearing. In the main state, the bias is ensured by the weight. In other states, the inventively proposed biasing element acts.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Federbein für ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein Federbeingehäuse und eine Niveaureguliervorrichtung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung.According to a further aspect, the invention relates to a shock absorber for a motor vehicle, comprising a spring strut housing and a Level control device according to one embodiment as described above.
Gemäß dieser vorteilhaften Ausführungsform ist das Federbein mit der zuvor beschriebenen Niveaureguliervorrichtung ausgestattet, sodass beispielsweise die Unterbodenhöhe eines Kraftfahrzeugs einstellbar ist. Die Reibung eines solchen Federbeins ist im Hauptzustand deutlich reduziert und der Aufbau erheblich kostengünstiger darzustellen, weil auf ein aufwändiges Wälzlager und/oder eine Ausgleichsscheibe samt zugehörigem Qualitätssicherungsschritt verzichtet werden kann. Eine solche Niveaureguliervorrichtung ist beispielsweise für Geländesportwagen (SUV, engl.: Sport Utility Vehicle), aber auch in kleineren Fahrzeugen einsetzbar.According to this advantageous embodiment, the suspension strut is equipped with the previously described leveling device, so that, for example, the underbody height of a motor vehicle is adjustable. The friction of such a shock absorber is significantly reduced in the main state and represent the structure considerably cheaper, because it can be dispensed with a complex rolling bearing and / or a sheave together with associated quality assurance step. Such a level control device can be used, for example, for off-road sports cars (SUV, English: Sport Utility Vehicle), but also in smaller vehicles.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit mehreren Rädern, wobei zumindest eines der Räder mittels eines Federbeins nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung in Richtung der Schwerkraft gedämpft gelagert ist.According to a further aspect, the invention relates to a motor vehicle with a plurality of wheels, wherein at least one of the wheels is damped by means of a strut according to one embodiment as described above in the direction of gravity.
Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem solchen Federbein vorgesehen, bevorzugt bei einem Personenkraftwagen zumindest bei beiden lenkbaren Rädern.According to this aspect of the invention, a motor vehicle is provided with at least one such strut, preferably in a passenger car at least at two steerable wheels.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Kraftfahrzeugs umfasst das Kraftfahrzeug zumindest ein Federbein mit einer Niveaureguliervorrichtung, bei welcher die Verstellmutter bei Anliegen einer Axialkraft in Hauptrichtung oberhalb einer vorbestimmten Lastgrenze von der Gleiteinheit axial beabstandet ist und bei Erreichen der vorbestimmten Lastgrenze von dem Vorspannelement axial gegen die Gleiteinheit gepresst ist, wobei die Lastgrenze kleiner ist als ein für das mittels des zugehörigen Federbeins gelagerte Fahrzeugrad spezifischer Eigengewichtsanteil des Kraftfahrzeugs.According to an advantageous embodiment of the motor vehicle, the motor vehicle comprises at least one strut with a level control device, in which the adjusting nut is axially spaced by a thrust unit of axial force in the main direction above a predetermined load limit and pressed upon reaching the predetermined load limit of the biasing member axially against the sliding unit is, wherein the load limit is smaller than a stored for the means of the associated strut vehicle specific weight fraction of the motor vehicle.
Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist die Verstellmutter im Hauptzustand des Federbeins von der Gleiteinheit axial beabstandet, und das Vorspannelement auf Block belastet. Wenn das betreffende Federbein ausgebaut ist, wird die Verstellmutter gegen die Gleiteinheit gepresst. Dann liegt eine Kontaktreibung zwischen der Verstellmutter und der Gleiteinheit vor. Somit ist dauerhaft sichergestellt, dass das Hauptlager sicher positioniert und bevorzugt zentriert ist, aber zugleich in den meisten Zuständen die Verstellmutter allein die geringe Reibleistung des Hauptlagers überwinden muss. Besonders bevorzugt ist das Vorspannelement im Hauptzustand auf Block gebracht und ist dann ausgeschaltet, also weist eine infolge einer degressiven Federkennlinie verminderte Vorspannkraft auf.In this advantageous embodiment, the adjusting nut in the main state of the shock absorber is axially spaced from the sliding unit, and the biasing member loaded to block. When the strut in question is removed, the adjusting nut is pressed against the sliding unit. Then there is a contact friction between the adjusting nut and the sliding unit. Thus, it is permanently ensured that the main bearing is securely positioned and preferably centered, but at the same time in most states, the adjusting nut alone has to overcome the low friction of the main bearing. Particularly preferably, the biasing element is brought to block in the main state and is then turned off, so has a reduced as a result of a degressive spring characteristic biasing force.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
-
1 : eine Niveaureguliervorrichtung mit konventioneller Vorspannung; -
2 : eine Niveaureguliervorrichtung mit Tellerfeder im ausgefederten Zustand; -
3 : dieNiveaureguliervorrichtung von 2 im Hauptzustand; und -
4 : ein Kraftfahrzeug mit Federbeinen.
-
1 a level control device with conventional bias voltage; -
2 : a leveling device with plate spring in the rebounded state; -
3 : the leveling device of2 in the main state; and -
4 : a motor vehicle with struts.
In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder.Ordinal numbers used in the preceding and following description, unless explicitly stated to the contrary, are for the purpose of distinctness only and do not represent any order or ranking of the designated components.
In
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Mit der erfindungsgemäßen Niveaureguliervorrichtung ist der Aufbau des Spindelsystems im Federbeingehäuse vereinfacht, reibungsärmer und kostengünstiger ausführbar.With the level control device according to the invention, the construction of the spindle system in the spring strut housing is simplified, low-friction and cost-effective executable.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- NiveaureguliervorrichtungNiveaureguliervorrichtung
- 22
- Federbeinstrut
- 33
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 44
- Verstellspindeladjusting spindle
- 55
- Spindelachsespindle axis
- 66
- Verstellmutteradjusting nut
- 77
- HauptstützeinheitMain support unit
- 88th
- Hauptrichtungmain direction
- 99
- Hauptlagermain bearing
- 1010
- Vorspannelementbiasing member
- 1111
- Vorspannkraftpreload force
- 1212
- Gleiteinheitslide
- 1313
- Gegenrichtungopposite direction
- 1414
- Vorspannlagerpreload bearings
- 1515
- FederbeingehäuseStrut housings
- 1616
- Axial kraftAxial force
- 1717
- erstes Lagerelementfirst bearing element
- 1818
- plane Anlageflächeplane contact surface
- 1919
- Schwerkraftgravity
- 2020
- linkes Vorderradleft front wheel
- 2121
- rechtes Vorderradright front wheel
- 2222
- linkes Hinterradleft rear wheel
- 2323
- rechtes Hinterradright rear wheel
- 2424
- Fahrerkabinecab
- 2525
- Längsachselongitudinal axis
- 2626
- Lenkstangehandlebars
- 2727
- zweites Lagerelementsecond bearing element
- 2828
- konventionelles Vorspannelementconventional biasing element
- 2929
- konventionelle Vorspannkraftconventional preload force
- 3030
- konventionelle Gleiteinheitconventional sliding unit
- 3131
- Gleitlagerabstandplain bearing distance
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017127900.8A DE102017127900B3 (en) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Level control device for a strut of a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017127900.8A DE102017127900B3 (en) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Level control device for a strut of a motor vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017127900B3 true DE102017127900B3 (en) | 2019-04-18 |
Family
ID=65910387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017127900.8A Active DE102017127900B3 (en) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Level control device for a strut of a motor vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017127900B3 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014203861A1 (en) | 2014-03-04 | 2015-09-10 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | actuator |
DE102016213424A1 (en) | 2016-07-22 | 2018-01-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Active suspension element |
-
2017
- 2017-11-27 DE DE102017127900.8A patent/DE102017127900B3/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014203861A1 (en) | 2014-03-04 | 2015-09-10 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | actuator |
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