DE102017214383A1 - Spring arrangement with spring rate adjustment - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Federanordnung für ein Federbein eines Fahrzeugs bereitgestellt, mit einer Hauptfeder und einer Zusatzfeder, die in Reihe mit der Hauptfeder geschaltet ist, und einer fluidbetätigbaren Verstellvorrichtung zum verstellbaren Begrenzen eines Einfederweges der Zusatzfeder, sowie einer Pumpvorrichtung, welche fluidleitend mit der Verstellvorrichtung verbunden und durch Betätigen zum wahlweisen Einleiten eines Fluids in die Verstellvorrichtung ausgebildet ist, wobei die Pumpvorrichtung derart mit der Zusatzfeder wirkgekoppelt ist, dass eine Einfederbewegung und/oder eine Ausfederbewegung der Zusatzfeder eine Betätigung der Pumpvorrichtung bewirkt.
Außerdem wird ein Federbein für ein Fahrzeug, insbesondere für eine Radaufhängung des Fahrzeugs, mit einer entsprechenden Federanordnung beschrieben, sowie ein entsprechend ausgestattetes Fahrzeug, insbesondere Motorrad oder motorradähnliches Fahrzeug.
There is provided a spring assembly for a strut of a vehicle, comprising a main spring and an auxiliary spring connected in series with the main spring, and a fluid actuable adjusting device for adjustably limiting a compression travel of the auxiliary spring, and a pumping device which fluidly connected to the adjusting device and is formed by actuation for selectively introducing a fluid into the adjusting device, wherein the pumping device is operatively coupled to the auxiliary spring such that a compression movement and / or a rebound movement of the additional spring causes actuation of the pumping device.
In addition, a suspension strut for a vehicle, in particular for a suspension of the vehicle, described with a corresponding spring arrangement, as well as a suitably equipped vehicle, in particular motorcycle or motorcycle-like vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft eine Federanordnung für ein Federbein eines Fahrzeugs, insbesondere für eine Radaufhängung des Fahrzeugs, sowie ein Federbein für das Fahrzeug mit einer entsprechenden Federanordnung.The invention relates to a spring arrangement for a strut of a vehicle, in particular for a suspension of the vehicle, and a strut for the vehicle with a corresponding spring arrangement.
In der Fahrzeugtechnik ist es bekannt, ein Rad eines Fahrzeugs mit Hilfe eines Federbeins an der Fahrzeugstruktur aufzuhängen. Das Federbein weist üblicherweise eine Schraubenfeder und einen hydraulischen Stoßdämpfer auf, der innerhalb der Schraubenfeder angeordnet ist. Die Schraubenfeder und der Stoßdämpfer sind parallel zueinander geschaltet, so dass das Federbein in seiner Längenänderung sowohl eine elastische Charakteristik als auch ein Dämpfungscharakteristik aufweist. An das eine Ende des Federbeins ist das Rad mit seiner Achse befestigt und das andere Ende des Federbeins ist an der Fahrzeugstruktur befestigt, so dass die Struktur von dem Federbein gelagert ist. Im Falle eines Motorrades wird die Struktur beispielsweise von einem Fahrzeugrahmen gebildet.In vehicle technology, it is known to hang a wheel of a vehicle by means of a shock absorber on the vehicle structure. The strut usually includes a coil spring and a hydraulic shock absorber disposed within the coil spring. The coil spring and the shock absorber are connected in parallel to each other, so that the shock absorber has in its change in length both an elastic characteristic and an attenuation characteristic. To one end of the strut, the wheel is fixed with its axis and the other end of the strut is attached to the vehicle structure, so that the structure is supported by the strut. In the case of a motorcycle, the structure is formed for example by a vehicle frame.
Ein Nachgeben des Federbeins und somit die Charakteristik der Lagerung der Fahrzeugstruktur ist insbesondere von der Federrate der Schraubenfeder bestimmt. Hat die Schraubenfeder des Federbeins eine hohe Federrate, so ist die Fahrzeugstruktur hart gefedert, wohingegen die Struktur weich gefedert ist, wenn die Schraubenfeder des Federbeins eine niedrige Federrate aufweist.
Aufgrund unterschiedlicher Verhältnisse beim Fahren des Fahrzeugs, insbesondere aufgrund unterschiedlicher Bodenunebenheiten, die von dem Federbein auszugleichen sind, und unterschiedlicher Beladungen des Fahrzeugs, ist es wünschenswert, wenn das Federbein anpassbar ist. Insbesondere ist es wünschenswert, wenn die Federrate des Federbeins variierbar ist.A yielding of the strut and thus the characteristic of the mounting of the vehicle structure is determined in particular by the spring rate of the coil spring. If the coil spring of the suspension strut has a high spring rate, then the vehicle structure is hard-sprung, whereas the structure is softly sprung when the coil spring of the suspension strut has a low spring rate.
Due to different conditions when driving the vehicle, in particular due to different bumps to be compensated by the strut, and different loads of the vehicle, it is desirable if the shock absorber is adaptable. In particular, it is desirable if the spring rate of the shock absorber is variable.
Besonders für Motorräder oder motorradähnliche Fahrzeuge gewährleistet dies zudem ein höheres Maß an Fahrstabilität und Handlichkeit. Selbst unter maximaler Zuladung mit einem Sozius und Gepäck bleibt auf diese Weise die volle Schräglagenfreiheit des Motorrads erhalten, was dennoch eine sportliche Fahrweise ermöglicht.Especially for motorcycles or motorcycle-like vehicles, this also ensures a higher degree of driving stability and manageability. Even under maximum load with a passenger and luggage remains in this way the full tilt freedom of the motorcycle, which still allows a sporty driving style.
Zudem verringert die Anpassung der Federrate die Gefahr des sogenannten „Durchschlagens“ bei extremer Belastung deutlich. Meist erfolgt eine Variierung der Federrate bei bekannten verstellbaren Federbeinen unter Einsatz eines Elektromotors mit Getriebe. So kann eine Anpassung durch einen Wechsel der Dämpferabstimmung durch einfaches Umschalten per Knopfdruck auch während der Fahrt erfolgen. Ebenso kann eine Federbasis verändert werden. In Abhängigkeit von dem jeweils eingesetzten System kann dies lediglich im Stillstand des Fahrzeuges oder sogar während der Fahrt erfolgen.In addition, the adjustment of the spring rate significantly reduces the risk of so-called "breakdown" under extreme loads. Usually there is a variation of the spring rate in known adjustable struts using an electric motor with gear. Thus, an adjustment by changing the damper tuning by simply switching by pressing a button while driving. Likewise, a spring base can be changed. Depending on the system used in each case, this can be done only when the vehicle is stationary or even while driving.
Beispielsweise ist aus der
Eine Aufgabe der Erfindung ist es eine Federanordnung in vorteilhafter Weise weiterzuentwickeln. Insbesondere soll ein Energieverbrauch zur Verstellung der Federanordnung reduziert werden.An object of the invention is to further develop a spring arrangement in an advantageous manner. In particular, an energy consumption for adjusting the spring arrangement should be reduced.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Federanordnung gemäß dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 sowie einem Federbein und einem Fahrzeug mit der in Patentanspruch 9 beziehungsweise Patentanspruch 10 aufgeführten Merkmalskombination. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den jeweils abhängigen Patentansprüchen.This object is achieved with a spring assembly according to the subject of claim 1 and a strut and a vehicle with the feature combination listed in claim 9 or claim 10. Advantageous embodiments will become apparent from the respective dependent claims.
Demnach wird eine Federanordnung für das Federbein eines Fahrzeugs bereitgestellt, mit einer Hauptfeder und einer Zusatzfeder, die in Reihe mit der Hauptfeder geschaltet ist, und einer fluidbetätigbaren Verstellvorrichtung zum verstellbaren Begrenzen eines Einfederwegs der Zusatzfeder, sowie einer Pumpvorrichtung, welche fluidleitend mit der Verstellvorrichtung verbunden und durch Betätigen zum wahlweisen Einleiten eines Fluids in die Verstellvorrichtung ausgebildet ist. Außerdem ist die Pumpvorrichtung derart mit der Zusatzfeder wirkgekoppelt, dass eine Einfederbewegung und/oder eine Ausfederbewegung der Zusatzfeder eine Betätigung der Pumpvorrichtung bewirkt.Accordingly, a spring arrangement for the suspension strut of a vehicle is provided, with a main spring and an additional spring which is connected in series with the main spring, and a fluidbetätigbaren adjusting device for adjustably limiting a compression travel of the auxiliary spring, and a pump device, which fluidly connected to the adjusting device and is formed by actuating for selectively introducing a fluid into the adjusting device. In addition, the pump device is operatively coupled to the auxiliary spring such that a compression movement and / or a rebound movement of the additional spring causes actuation of the pump device.
Die Federanordnung ist also für das Federbein vorgesehen und umfasst hierzu zwei Federelemente, die Hauptfeder und die Zusatzfeder, die in Reihe zueinander angeordnet sind. Ist die Federanordnung unbelastet, so ist sie und damit die beiden Federelemente vollständig ausgestreckt. Wird die Federanordnung durch die Einfederbewegung zusammengedrückt, so verkürzt sich sowohl die Hauptfeder als auch die Zusatzfeder. Die resultierende Federrate der Federanordnung ergibt sich aus der Reihenschaltung der Hauptfeder und der Zusatzfeder. Als Hauptfeder kann zum Beispiel eine Schraubenfeder eingesetzt werden. Dagegen eignen sich als Zusatzfedern beispielsweise (jedoch keinesfalls abschließend zu verstehen) eine Luftfeder, Schraubenfeder oder Ringfeder. Vorzugsweise ist eine Federrate k1 der Hauptfeder gleich oder kleiner als eine Federrate k2 der Zusatzfeder. Umgekehrt beschrieben kann also die Federrate k2 der Zusatzfeder gleich oder größer, vorzugsweise viel größer, als die Federrate k1 der Hauptfeder gewählt sein, da ansonsten eine (zu) große Federratenänderung bewirkt werden würde. Zum Beispiel kann k2 aus einem Bereich k1 ≤ k2 ≤ 30x k1 ausgewählt sein. In diesem Fall kann k2 also den gleichen oder maximal den 30-fachen Wert von k1 aufweisen.The spring arrangement is thus provided for the spring strut and for this purpose comprises two spring elements, the main spring and the auxiliary spring, which are arranged in series with each other. If the spring arrangement is unloaded, then it and thus the two spring elements are fully extended. If the spring assembly is compressed by the compression movement, so shortened both the main spring and the auxiliary spring. The resulting spring rate of the spring assembly results from the series connection of the main spring and the auxiliary spring. As a main spring, for example, a coil spring can be used. By contrast, suitable as additional springs, for example (but in no way conclusive to understand) an air spring, coil spring or spring ring. Preferably, a spring rate k1 of the main spring is equal to or smaller than a spring rate k2 of the auxiliary spring. Conversely, the spring rate k2 of the auxiliary spring can be the same or greater, preferably much larger, than the spring rate k1 of the main spring, otherwise a (too) large spring rate change would be effected. For example, k2 may be selected from a range k1 ≦ k2 ≦ 30x k1. In this case, k2 can therefore have the same or at most 30 times the value of k1.
Mit Hilfe der Verstellvorrichtung kann ein Einfederweg der Zusatzfeder vollständig oder zumindest teilweise beschränkt werden. Hierzu kann die Verstellvorrichtung beispielsweise einen verstellbaren Anschlag bereitstellen, der ein Einfedern der Zusatzfeder über einen vordefinierten Einfederweg hinaus sperrt. Der definierte Einfederweg kann entsprechend je nach Stellung der Verstellvorrichtung 0% bis 100% des im nicht-gesperrten Zustand möglichen Einfederwegs betragen.With the aid of the adjusting device, a compression travel of the additional spring can be completely or at least partially restricted. For this purpose, the adjusting device can provide, for example, an adjustable stop, which blocks a compression of the additional spring beyond a predefined compression travel. Depending on the position of the adjusting device, the defined compression travel can accordingly amount to 0% to 100% of the compression travel possible in the non-locked state.
Dies bedeutet, dass ein tatsächlicher Einfederweg der Zusatzfeder beim Zusammendrücken der Federanordnung auf den vorbestimmten Wert begrenzt ist und eine weitere Verkürzung der Zusatzfeder mechanisch durch die Verstellvorrichtung unterbunden ist. In diesem durch die Verstellvorrichtung begrenzten Zustand ist die Zusatzfeder nicht mehr federnd wirksam, so dass die Federrate der Federanordnung in diesem Zustand von der Hauptfeder bestimmt ist.This means that an actual compression travel of the additional spring when compressing the spring assembly is limited to the predetermined value and a further reduction of the additional spring is mechanically prevented by the adjustment. In this limited by the adjustment state, the additional spring is no longer resilient, so that the spring rate of the spring assembly is determined in this state of the main spring.
Bis zum Anschlagen der Zusatzfeder an die Verstellvorrichtung wird die Federrate der Federanordnung sowohl von der Hauptfeder als auch der Zusatzfeder bestimmt (sofern der definierte Einfederweg der Zusatzfeder nicht durch die Verstellvorrichtung auf 0% vorgegeben wird), wohingegen die Federrate der Federanordnung nach erreichter Begrenzung des Einfederwegs der Zusatzfeder nur noch durch die Hauptfeder bestimmt ist.Until the abutment of the auxiliary spring to the adjusting the spring rate of the spring assembly is determined by both the main spring and the auxiliary spring (unless the defined compression travel of the auxiliary spring is not set by the adjustment to 0%), whereas the spring rate of the spring arrangement after reaching the limit of the compression travel the additional spring is determined only by the main spring.
Eine Verstellung der Verstellvorrichtung erfolgt vorzugsweise mittels eines Fluids, beispielsweise mittels eines Hydrauliköls. Dieses wird zum Betätigen der Verstellvorrichtung von der Pumpvorrichtung in die Verstellvorrichtung eingeleitet, so dass die Verstellvorrichtung hydraulisch betätigt beziehungsweise betätigbar ist. Grundsätzlich ist aber auch der Einsatz eines druckbeaufschlagten Gases, beispielsweise Pressluft, als Fluid möglich, so dass die Verstellvorrichtung pneumatisch betätigbar sein kann.An adjustment of the adjusting device is preferably carried out by means of a fluid, for example by means of a hydraulic oil. This is initiated for actuating the adjustment of the pumping device in the adjustment, so that the adjusting device is hydraulically actuated or actuated. In principle, however, the use of a pressurized gas, such as compressed air, as a fluid is possible, so that the adjusting device can be pneumatically actuated.
Eine Betätigung der Pumpvorrichtung erfolgt jedenfalls derart, dass eine Einfederbewegung und/oder eine Ausfederbewegung der Zusatzfeder die Betätigung der Pumpvorrichtung bewirkt. Insbesondere kann durch die Einfederbewegung eine Kompression der Pumpvorrichtung erfolgen, wodurch das Fluid aus der Pumpvorrichtung in die Verstellvorrichtung eingeleitet wird und dort eine Verstellung der Verstellvorrichtung bewirkt. Zusätzlich oder alternativ kann die Pumpvorrichtung derart ausgebildet sein, dass ebenso die Ausfederbewegung eine entsprechende Pumpwirkung zum Einleiten des Fluids in die Verstellvorrichtung bewirkt.An actuation of the pumping device takes place in any case such that a compression movement and / or a rebound movement of the additional spring causes the actuation of the pumping device. In particular, can be carried out by the compression movement compression of the pumping device, whereby the fluid from the pumping device is introduced into the adjusting device and there causes an adjustment of the adjusting device. Additionally or alternatively, the pumping device may be configured such that the rebounding movement also causes a corresponding pumping action for introducing the fluid into the adjusting device.
Dies bietet in jedem der Fälle den besonderen Vorteil, dass eine Verstellung der Verstellvorrichtung passiv erfolgen kann, indem die Pumpvorrichtung durch die Einfederbewegung und/oder die Ausfederbewegung betätigt wird. Je nach Umfang der vorzunehmenden Verstellung kann ein einmaliges oder mehrmaliges Einfedern und/oder Ausfedern erforderlich sein, um die Verstellvorrichtung in die gewünschte Position zu bringen. Entsprechend kann sich die gewünschte Sperrung verzögert einstellen, bis die ausreichende Anzahl an Einfederbewegungen und/oder Ausfederbewegungen zur Bereitstellung der gewünschten Pumpbewegung für das Einleiten der ausreichenden Fluidmenge in die Verstellvorrichtung erreicht wurde. Dementsprechend ist der Sperrvorgang der Zusatzfeder nicht von einem erforderlichen absoluten Hub der Einfederbewegung beziehungsweise der Ausfederbewegung abhängig, vielmehr kann die Pumpwirkung sowohl mit einer oder mehreren kleinen Einfederbewegungen und/oder Ausfederbewegungen als auch mit einer oder mehreren größeren Einfederbewegungen und/oder Ausfederbewegungen erzielt werden. Lediglich die Anzahl der Einfederbewegungen und/oder Ausfederbewegungen kann sich dementsprechend in Abhängigkeit von der jeweiligen Fördermenge unterscheiden.This offers in each case the particular advantage that an adjustment of the adjustment can be done passively by the pumping device is actuated by the compression movement and / or the rebound movement. Depending on the extent of the adjustment to be made, a single or multiple compression and / or rebound may be required to bring the adjustment in the desired position. Accordingly, the desired blocking may be delayed until the sufficient number of compression and / or rebound motions have been achieved to provide the desired pumping motion for introducing the sufficient amount of fluid into the recliner. Accordingly, the locking action of the auxiliary spring is not dependent on a required absolute stroke of the compression or the rebound, but the pumping effect can be achieved with one or more small compression movements and / or rebound movements as well as with one or more larger compression movements and / or rebound movements. Only the number of compression movements and / or rebound movements can accordingly differ depending on the respective flow rate.
Die Einfederbewegung(en) und/oder die Ausfederbewegung(en) kann/können somit entweder im Stand durch den Nutzer oder sogar während der Fahrt, zum Beispiel aufgrund der Unebenheiten des Untergrundes, bewirkt werden, um eine Einstellung der gewünschten Federrate zu erzielen. In jedem Fall kann somit beispielsweise auf eine elektrische Betätigung der Verstellvorrichtung verzichtet werden. Zudem ermöglicht diese Art und Weise der Betätigung eine diskrete Verstellung der Federrate.The compression movement (s) and / or the rebound movement (s) can thus be effected either in the state by the user or even while driving, for example due to the unevenness of the ground, in order to achieve an adjustment of the desired spring rate. In any case, can thus be dispensed with, for example, an electrical actuation of the adjustment. In addition, this way of operation allows a discrete adjustment of the spring rate.
Zum Beispiel kann die Pumpvorrichtung hierzu einen betätigbaren Pumpkolben umfassen. Dieser ist derart angeordnet, dass der Pumpkolben durch die Einfederbewegung und/oder Ausfederbewegung komprimiert wird und somit das Fluid in Richtung der Verstellvorrichtung pumpt. Hierzu kann der Pumpkolben eine oder zwei entsprechend angeordnete und ausgebildete Fluidkammern aufweisen.For example, the pump device may for this purpose comprise an actuatable pump piston. This is arranged such that the pump piston is compressed by the compression movement and / or rebound movement and thus pumps the fluid in the direction of the adjusting device. For this purpose, the pump piston may have one or two correspondingly arranged and formed fluid chambers.
Insbesondere kann der Pumpkolben parallel oder koaxial zu der Zusatzfeder angeordnet sein. Entsprechend sind eine Kompressionsrichtung der Zusatzfeder, also die Richtung der Einfederbewegung und/oder Ausfederbewegung, und die Kompressionsrichtung des Pumpkolbens parallel zueinander ausgerichtet.In particular, the pump piston can be arranged parallel or coaxial with the additional spring. Accordingly, a compression direction of the auxiliary spring, ie the direction of the compression movement and / or rebound movement, and the compression direction of the pump piston are aligned parallel to each other.
Des Weiteren kann der Pumpkolben mit einem ersten Ende mit einem ersten Federende und mit einem dem ersten Ende entgegengesetzten zweiten Ende mit einem zweiten Federende der Zusatzfeder unmittelbar oder mittelbar verbunden sein. Furthermore, the pump piston can be connected directly or indirectly to a first end with a first spring end and with a first end opposite the first end with a second spring end of the auxiliary spring.
Zum Beispiel kann der Pumpkolben mit seinem ersten Ende mit einem zwischen der Zusatzfeder und der Hauptfeder angeordneten Federteller verbunden oder im Rahmen der Einfederbewegung der Zusatzfeder von dem Federteller beaufschlagbar sein. Der Federteller ist derart ausgebildet, dass eine erste Oberfläche des Federtellers von der Hauptfeder und eine zweite Oberfläche des Federtellers von dem ersten Ende der Zusatzfeder beaufschlagt wird. Wird also die gesamte Federanordnung komprimiert, so wird der Federteller zusammen mit dem damit verbundenen ersten Federende der Zusatzfeder bewegt und bewirkt eine gleichzeitige Kompression des Pumpkolbens, sofern beide Komponenten bereits miteinander verbunden sind.For example, the pump piston may be connected with its first end with a spring plate arranged between the auxiliary spring and the main spring or be acted upon by the spring plate in the compression movement of the auxiliary spring. The spring plate is designed such that a first surface of the spring plate is acted upon by the main spring and a second surface of the spring plate by the first end of the auxiliary spring. Thus, if the entire spring assembly is compressed, the spring plate is moved together with the associated first spring end of the auxiliary spring and causes a simultaneous compression of the pump piston, if both components are already connected to each other.
Sind das erste Federende und der Federteller beispielsweise fest miteinander verbunden, so kann bei der Ausfederbewegung der Zusatzfeder der Pumpkolben entsprechend auseinandergezogen und somit eine entsprechend angeordnete Fluidkammer des Pumpkolbens zu dessen Betätigung komprimiert werden.If the first spring end and the spring plate, for example, firmly connected to each other, so in the rebound movement of the auxiliary spring of the pump piston can be extended accordingly and thus a correspondingly arranged fluid chamber of the pump piston to be actuated compressed.
Alternativ kann die Verbindung zwischen dem ersten Federende und dem Federteller erst nach einer bereits teilweise erfolgten Einfederbewegung hergestellt werden, indem in diesem Zustand der Federteller im Rahmen dieser Einfederbewegung der Zusatzfeder das erste Ende des Pumpkolbens beaufschlägt und erst dann mit diesem verbunden wird.Alternatively, the connection between the first spring end and the spring plate can be made only after an already partially occurred compression movement, in this state, the spring plate acts as part of this compression movement of the auxiliary spring, the first end of the pump piston and only then connected to this.
Optional kann die Verstellvorrichtung zumindest in einem ausgefahrenen Zustand den Federteller beaufschlagen, entweder bereits in einem unkomprimierten Zustand der Zusatzfeder, so dass diese in ihrem Bewegungsumfang vollständig blockiert wird und keine Wirkung entfaltet. Alternativ kann die Verstellvorrichtung den Federteller erst in einem teilweise komprimierten Zustand beaufschlagen und somit dessen Bewegungsumfang zumindest teilweise einschränken.Optionally, the adjusting device act on the spring plate at least in an extended state, either already in an uncompressed state of the additional spring, so that it is completely blocked in its range of motion and unfolds no effect. Alternatively, the adjusting device can act on the spring plate only in a partially compressed state and thus at least partially limit its range of motion.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Verstellvorrichtung einen mittels des Fluids betätigbaren Schieber, insbesondere einen Ringkolben, welcher als verstellbarer Anschlag zum verstellbaren Begrenzen des Einfederwegs der Zusatzfeder ausfahrbar ausgebildet ist. Die Verstellvorrichtung weist beispielsweise eine Fluidkammer und den Schieber beziehungsweise eine Fluidkammer und den Ringkolben auf, der mittels des Fluids, wenn es in die Fluidkammer der Verstellvorrichtung eingebracht wird, in eine ausgefahrene Stellung verschiebbar ist, so dass der Einfederweg der Zusatzfeder verkürzt wird.According to one embodiment, the adjusting device comprises an actuatable by means of the fluid slide, in particular an annular piston, which is designed as an adjustable stop for adjustably limiting the compression travel of the auxiliary spring extendable. The adjusting device has, for example, a fluid chamber and the slide or a fluid chamber and the annular piston, which is displaceable by means of the fluid when it is introduced into the fluid chamber of the adjusting in an extended position, so that the compression travel of the auxiliary spring is shortened.
Umgekehrt kann durch Ausleiten des Fluids aus der Fluidkammer der Schieber wieder zurück in eine eingefahrene Stellung verschoben werden.Conversely, by discharging the fluid from the fluid chamber, the slide can be moved back to a retracted position.
Mit anderen Worten beschrieben, bilden die Fluidkammer und der Schieber beziehungsweise der Ringkolben gemeinsam einen Stellaktuator, so dass der Schieber beziehungsweise der Ringkolben zum Sperren oder Freigeben der Zusatzfeder dient. Im gesperrten Zustand arbeitet somit nur die Hauptfeder, im entsperrten Zustand arbeiten beide Federn.Described in other words, the fluid chamber and the slide or the annular piston together form a Stellaktuator, so that the slide or the annular piston is used to lock or release the auxiliary spring. In the locked state thus only the main spring works, in the unlocked state both springs work.
Umfasst die Verstellvorrichtung den Ringkolben, so kann dieser ringförmig um die Zusatzfeder herum angeordnet sein und diese in deren Umfangsrichtung umschließen. Alternativ kann der Ringkolben aber auch innerhalb der Zusatzfeder angeordnet sein. In beiden Fällen ist der Ringkolben vorzugsweise koaxial zu der Zusatzfeder angeordnet. Anstelle eines einzelnen Ringkolbens können selbstverständlich auch mehrere einzelne Schieber beziehungsweise Stellaktuatoren mit jeweils einer eigenen Fluidkammer und einem jeweiligen Schieber vorgesehen werden.If the adjusting device comprises the annular piston, then it can be arranged in an annular manner around the additional spring and enclose it in its circumferential direction. Alternatively, however, the annular piston can also be arranged within the additional spring. In both cases, the annular piston is preferably arranged coaxially with the additional spring. Of course, instead of a single annular piston, it is also possible to provide a plurality of individual slides or adjusting actuators, each with its own fluid chamber and a respective slide.
Des Weiteren kann eine Steuerung zur Betätigung der Verstellvorrichtung einen mit der Verstellvorrichtung fluidleitend verbundenen Ausgleichsbehälter umfassen, der außerdem mit dem Pumpkolben fluidleitend verbunden ist. Es wird auf diese Weise ein Fluidkreislauf, beispielsweise ein hydraulischer oder pneumatischer Fluidkreis, geschaffen, indem Fluid von dem Ausgleichsbehälter in den Pumpkolben geleitet werden kann, von wo das Fluid durch eine Kompression des Pumpkolbens - wie beschrieben durch eine Einfederbewegung und/oder eine Ausfederbewegung - bei Bedarf in die Verstellvorrichtung geleitet wird. Aus der Verstellvorrichtung kann das Fluid im Bedarfsfall ausgeleitet und zurück in den Ausgleichbehälter strömen.Furthermore, a controller for actuating the adjusting device may comprise a compensating container fluid-conductively connected to the adjusting device, which is also fluid-conductively connected to the pumping piston. It is in this way a fluid circuit, such as a hydraulic or pneumatic fluid circuit, created by fluid can be passed from the surge tank in the pump piston, from where the fluid by a compression of the pump piston - as described by a compression movement and / or a rebound movement - if necessary in the adjustment is passed. From the adjusting device, the fluid can be discharged in case of need and flow back into the expansion tank.
Zur Steuerung des Fluidstromes weist die Steuerung ein Ventil, insbesondere ein Zweiwege-Sperrventil, auf, welches zwischen der Verstellvorrichtung und dem Ausgleichsbehälter zur Steuerung eines Fluidflusses aus der Verstellvorrichtung in den Ausgleichsbehälter angeordnet ist. Ist das Ventil für einen Durchfluss geöffnet (geöffneter Zustand), kann das Fluid aus der Verstellvorrichtung zurück in den Ausgleichbehälter strömen. In diesem Fall ist die Verstellvorrichtung ohne Wirkung auf die Federanordnung, der vorgesehene Schieber beziehungsweise Ringkolben ist frei beweglich, so dass die Zusatzfeder in ihrem Bewegungsumfang nicht beschränkt wird und beide Federelemente, Hauptfeder und Zusatzfeder, gemeinsam wirken könnenTo control the fluid flow, the controller has a valve, in particular a two-way check valve, which is arranged between the adjusting device and the expansion tank for controlling a fluid flow from the adjusting device into the expansion tank. If the valve is open for a flow (open state), the fluid from the adjustment device can flow back into the expansion tank. In this case, the adjusting device without effect on the spring assembly, the proposed slider or ring piston is free to move, so that the additional spring is not limited in scope of movement and both spring elements, main spring and auxiliary spring can act together
Befindet sich das Ventil dagegen in einem geschlossenen Zustand, kann das Fluid nicht von der Verstellvorrichtung zurück in den Ausgleichsbehälter strömen. Stattdessen ist die Verstellvorrichtung arretiert und wirkt entsprechend als Anschlag für die Zusatzfeder. Conversely, when the valve is in a closed condition, the fluid can not flow back from the recliner into the surge tank. Instead, the adjusting device is locked and acts accordingly as a stop for the additional spring.
Es kann somit auf einfache Art und Weise die Federrate der Federanordnung diskret lediglich durch Betätigung des Ventils gesteuert werden. Ist das Ventil als Zweiwege-Sperrventil ausgestaltet, so wird ein Fluidfluss nur in eine Richtung zugelassen und in der Gegenrichtung gesperrt. Die Betätigung des Ventils kann beispielsweise elektrisch oder manuell erfolgen.It can thus be controlled in a simple manner, the spring rate of the spring assembly discretely only by actuation of the valve. If the valve is designed as a two-way check valve, then a fluid flow is permitted only in one direction and locked in the opposite direction. The actuation of the valve can be done, for example, electrically or manually.
In jeder dieser Ausgestaltungsformen des Ventils bedeutet dies auch, dass die Steuerung und damit auch die gesamte Federanordnung besonders einfach und somit kostengünstig ausgelegt sein können. Auf eine elektrische Betätigung der Verstellvorrichtung kann entsprechend verzichtet werden, so dass sich ein Strombedarf auf die Verstellung des Ventils beschränkt und nicht zur Durchführung der eigentlichen Verstellbewegung der Verstellvorrichtung benötigt wird. Somit kann der Strombedarf sehr gering gehalten werden, wodurch zudem das Bordnetz und die Bordelektronik entlastet werden.In each of these embodiments of the valve, this also means that the controller and thus also the entire spring arrangement can be designed to be particularly simple and thus cost-effective. On an electrical actuation of the adjustment can be dispensed with accordingly, so that a power requirement is limited to the adjustment of the valve and is not required to carry out the actual adjustment of the adjustment. Thus, the power consumption can be kept very low, which also relieves the electrical system and the on-board electronics.
Die beschriebene Federanordnung ermöglicht somit die Bereitstellung eines Systems, welches je nach Wahl der Federrate, also gesperrter Zustand oder nicht gesperrter Zustand der Zusatzfeder, eine entsprechende Absenkung der Fahrlage, also der Fahrzeughöhe, ermöglicht. Diese Federbewegung eignet sich insbesondere bei Motorrädern oder motorradähnlichen Fahrzeugen nicht nur für eine Hinterradaufhängung, sondern auch für eine Vorderradaufhängung. Letztere wird insbesondere beim Beschleunigen des Fahrzeugs aufgrund der entsprechenden Ausfederbewegung entlastet, so dass sich eine Rückstellung in eine erhöhte Fahrlage sehr schnell wieder einstellen kann.The described spring arrangement thus enables the provision of a system which, depending on the choice of the spring rate, ie locked state or not locked state of the auxiliary spring, a corresponding reduction of the driving position, ie the vehicle height, allows. This spring movement is particularly suitable for motorcycles or motorcycle-like vehicles not only for a rear suspension, but also for a front suspension. The latter is relieved in particular when accelerating the vehicle due to the corresponding rebound, so that a return to an elevated driving position can be set very quickly.
Des Weiteren wird ein Federbein für ein Fahrzeug, insbesondere für eine Radaufhängung des Fahrzeugs, bereitgestellt mit einer Federanordnung, die gemäß dieser Beschreibung ausgebildet ist. Die Radaufhängung kann beispielsweise als Hinterradaufhängung oder Vorderradaufhängung ausgeführt sein.Furthermore, a spring strut for a vehicle, in particular for a wheel suspension of the vehicle, is provided with a spring arrangement which is designed according to this description. The suspension can be designed for example as a rear suspension or front suspension.
Ebenso wird ein Fahrzeug, insbesondere ein Motorrad oder ein motorradähnliches Fahrzeug, bereitgestellt, welches mit mindestens einem Federbein ausgestattet und dieses gemäß der Beschreibung ausgebildet ist. Als motorradähnliches Fahrzeug sind insbesondere alle Einspurfahrzeuge aber auch Mehrspurfahrzeuge jeweils mit entsprechender sattelförmiger Sitzbank für den Nutzer zu verstehen, besonders bevorzugt zweirädrige, dreirädrige oder vierrädrige Motorroller und Scooter, aber auch Quads oder Trikes.Likewise, a vehicle, in particular a motorcycle or a motorcycle-like vehicle is provided, which is equipped with at least one strut and this is designed according to the description. Motorcycle-like vehicles are in particular all single-track vehicles but also multi-track vehicles each with a corresponding saddle-shaped seat for the user to understand, particularly preferably two-wheeled, three-wheeled or four-wheeled scooters and scooters, but also quads or trikes.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Federanordnung gemäß der Beschreibung in entsperrtem Zustand,2 die Federanordnung gemäß1 in gesperrtem Zustand, und -
3 eine zweite Ausführungsform der Federanordnung.
-
1 1 is a schematic representation of a first embodiment of a spring arrangement according to the description in the unlocked state,2 the spring arrangement according to1 in locked state, and -
3 a second embodiment of the spring arrangement.
In den beiden
Die Federanordnung
Eine Pumpvorrichtung
Hierzu ist die Pumpvorrichtung
Der Pumpkolben
Der Pumpkolben
Der Federteller
Die Verstellvorrichtung
Des Weiteren ist eine Steuerung
Mit Hilfe der Steuerung
In der Verstellvorrichtung
Diese Stellung ist in
Umgekehrt kann das Ventil
Mit andere Worten beschrieben, ist in der geöffneten Stellung des Ventils
Die dargestellte Federanordnung
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007015888 A1 [0006]DE 102007015888 A1 Résumé
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017214383.5A DE102017214383A1 (en) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | Spring arrangement with spring rate adjustment |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102017214383A1 true DE102017214383A1 (en) | 2019-02-21 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112303172A (en) * | 2019-07-25 | 2021-02-02 | 波音公司 | Liquid-mechanical isolator |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007015888A1 (en) | 2007-04-02 | 2008-10-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Spring arrangement with adjustable spring rate and strut |
DE102015108179A1 (en) * | 2014-07-15 | 2016-01-21 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Vehicle and a suspension assembly for a vehicle |
-
2017
- 2017-08-18 DE DE102017214383.5A patent/DE102017214383A1/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007015888A1 (en) | 2007-04-02 | 2008-10-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Spring arrangement with adjustable spring rate and strut |
DE102015108179A1 (en) * | 2014-07-15 | 2016-01-21 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Vehicle and a suspension assembly for a vehicle |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112303172A (en) * | 2019-07-25 | 2021-02-02 | 波音公司 | Liquid-mechanical isolator |
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