DE102017221587A1 - Drehfederanordnung für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs sowie Radaufhängung für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Drehfederanordnung für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs sowie Radaufhängung für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehfederanordnung (10) für eine Radaufhängung (100) eines Kraftfahrzeugs, umfassend zwei koaxial ineinander angeordnete Torsionsstäbe (12, 14) sowie ein achsparallel zu den beiden koaxialen Torsionsstäben (12, 14) angeordnetes, über eine Lagerstelle (26) am Kraftfahrzeugaufbau lagerbares Federelement (16), wobei der radial äußere Torsionsstab (12) kraftfahrzeugaufbauseitig lagerbar ist und mit einem an einem Radführungselement befestigbaren Abtriebshebel (22) drehfest verbunden ist und der radial innere Torsionsstab (14) drehfest mit dem äußeren Torsionsstab (12) und über eine Koppel (24) drehfest mit dem Federelement (16) verbunden ist, wobei die Lagerstelle (26) mit Stellern (40, 50) zur Federlängen- und Vorspannungsverstellung des Federelements (16) zusammenwirkt. Erfindungsgemäß ist das das Federelement (16) an der Koppel (24) lagernde Federelementlager (28) derart ausgebildet, dass das Federelement (16) ausschließlich mit einer tangential gerichteten, translatorischen Auslenkung beaufschlagt wird und die Lagerstelle (26) ist als ein in Bezug zum Federelement (16) in axiale Richtung (a) verschiebbares Gleitlager ausgebildet. Die Radaufhängung (100) zeichnet sich dadurch aus, dass eine zwischen dem Kraftfahrzeugaufbau und einem Radführungselement wirkende Tragfeder in Form der Drehfederanordnung (10) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Drehfederanordnung für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art sowie eine Radaufhängung für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 8 angegebenen Art.
  • Eine gattungsgemäße Drehfederanordnung mit zwei koaxial ineinander angeordneten Torsionsstäben sowie einem parallel zu den beiden Torsionsstäben angeordnetes, d.h. in axialer Richtung (a) der Torsionsstäbe ausgerichtetes Federelement, welches mit den Torsionsstäben in Wirkverbindung steht und damit in Bezug auf die Federwirkung in Reihe zu den Torsionsstäben wirkt, ist in der nachveröffentlichten DE 10 2016 217 698 offenbart. Die offenbarte Drehfederanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass dem Federelement eine erste Stelleinheit zur Verlagerung eines Federfußpunktes und/oder eine zweite Stelleinheit zur Einstellung einer Tragfederkonstante zugeordnet ist. Gemäß der Offenbarung der DE 10 2016 217 698 wird das Federelement im Wesentlichen mit einer rotatorischen Bewegung beaufschlagt, d.h. das Federelement wird im Wesentlichen auf Torsion belastet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Drehfederanordnung für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass eine kosten- und komplexitätsreduzierte Konstruktion ermöglicht ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
  • Die Unteransprüche 2 bis 7 bilden vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Drehfederanordnung.
  • In bekannter Art und Weise umfasst die Drehfederanordnung für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs zwei koaxial ineinander angeordnete Torsionsstäbe sowie ein zusätzliches Federelement, das in axialer Richtung a der Torsionsstäbe ausgerichtet und achsparallel mit Radialabstand zu den beiden koaxialen Torsionsstäben angeordnet ist, und das über eine Lagerstelle am Kraftfahrzeugaufbau lagerbar ist. Dabei ist der radial äußere, hohlzylindrische Torsionsstab, welcher über ein Lager fest am Kraftfahrzeugaufbau lagerbar ist, mit einem an einem Radführungselement befestigbaren Abtriebshebel drehfest verbunden, und der radial innere Torsionsstab ist bereichsweise drehfest mit dem äußeren Torsionsstab und über eine Koppel drehfest mit dem Federelement verbunden, so dass das Federelement in Bezug auf die Federwirkung in Reihe zu den Torsionsstäben wirkt. Weiterhin ist in bekannter Art und Weise vorgesehen, dass die das Federelement kraftfahrzeugaufbauseitig lagernde Lagerstelle mit einem ersten Steller zur Verstellung der effektiven Federlänge des Federelements und einem zweiten Steller zur Verstellung der Federvorspannung des Federelements zusammenwirkt.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Federelement über ein Federelementlager an der Koppel gelagert ist, welches derart ausgebildet ist, dass das Federelement ausschließlich mit einer in tangentialer Richtung, d.h. senkrecht zur radialen Richtung r und senkrecht zur axialen Richtung a, gerichteten translatorischen Auslenkung beaufschlagt wird und dass die das Federelement kraftfahrzeugaufbauseitig lagernde Lagerstelle als ein in Bezug zum Federelement in axialer Richtung verschiebbares Gleitlager ausgebildet ist.
  • Das zwischen Federelement und Koppel angeordnete Federelementlager, welches aufgrund seiner Ausbildung eine aus einer Verdrehung des inneren Torsionsstabs resultierende rotatorische Bewegung der Koppel in eine am Federelement angreifende, tangential gerichtete, translatorische Bewegung überführt, hat den Effekt, dass das Federelement ausschließlich auf Biegung und nicht - wie im Stand der Technik gemäß der DE 10 2016 217 698 - im Wesentlichen auf Torsion beansprucht wird.
  • Dies hat den Vorteil, dass aufgrund der ausschließlichen translatorischen Auslenkung des Federelements nunmehr das Federelement als eine reine Biegefeder ausgeführt werden kann, und dass aufgrund der Ausbildung der das Federelement lagernden Lagerstelle als ein in Bezug zum Federelement in axiale Richtung verschiebbares Gleitlager ein einfacherer und damit komplexitätsreduzierter Aufbau der Drehfederanordnung und damit auch eine kostengünstigere Konstruktion der Drehfederanordnung ermöglicht ist. Insbesondere ist durch die nunmehr erfindungsgemäß ermöglichte Ausbildung des Federelements als reine Biegefeder und der Ausbildung der Lagerstelle als Gleitlager sichergestellt, dass die Steller konstruktiv einfacher und damit kostengünstiger ausgeführt werden können.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Steller als konstruktiv einfache, damit kostengünstige und wenig Bauraum beanspruchende Spindelantriebe ausgebildet.
  • Hierzu umfasst der erste Spindelantrieb einen über ein Steuergerät ansteuerbaren ersten Motor, eine über den ersten Motor antreibbare, in axialer Richtung a ausgerichtete, und achsparallel mit Radialabstand zum Federelement und den beiden koaxialen Torsionsstäben angeordnete erste Spindel sowie eine erste Spindelmutter. Spindel und Spindelmutter stehen dabei in bekannter Art und Weise über ihr Spindel- bzw. Muttergewinde miteinander in Eingriff. Während die erste Spindel in Bezug zum Kraftfahrzeugaufbau drehbar aber ansonsten fest lagerbar ist, ist die erste Spindelmutter in Bezug zur ersten Spindel drehfest aber axial beweglich angeordnet. Zudem ist an der ersten Spindelmutter das Gleitlager gelagert, so dass eine Drehbewegung der ersten Spindel eine lineare Bewegung der ersten Spindelmutter in axialer Richtung a und damit eine lineare Bewegung des an der ersten Spindelmutter gelagerten Gleitlagers relativ zum Federelement in axialer Richtung a, und somit eine Verstellung der effektiven Federlänge des Federelements, bewirkt.
  • Entsprechend umfasst auch der zweite Spindelantrieb einen eine zweite Spindel antreibenden Motor sowie eine zweite Spindelmutter, wobei die zweite Spindel und die zweite Spindelmutter wieder über ihr Spindel- bzw. Muttergewinde miteinander in Eingriff stehen. Die zweite Spindel ist dabei im Wesentlichen parallel zur tangentialen, translatorischen Bewegungsrichtung des Federelementlagers ausgerichtet und über ein an der ersten Spindelmutter befestigtes Halteelement axial beabstandet zum Gleitlager gehalten. Die zweite Spindel ist in Bezug zum Haltearm drehbar gelagert und ist damit - da der Haltearm an der ersten Spindelmutter befestigt ist - in Bezug zum Kraftfahrzeugaufbau und somit in Bezug zum Federelement in axialer Richtung a verfahrbar gelagert. Entsprechend ist die zweite Spindelmutter drehfest an einem am Gleitlager befestigten Tragarm gelagert. Das Gleitlager seinerseits ist schwenkbar um eine senkrecht zur ersten und zweiten Spindel ausgerichteten ersten Schwenkachse S1 an der ersten Spindelmutter gelagert, so dass eine Drehbewegung der zweiten Spindel eine lineare Bewegung des die zweite Spindelmutter lagernden Tragarms und damit eine Schwenkbewegung des Gleitlagers um die erste Schwenkachse S1 und somit eine Änderung der Vorspannung des Federelements bewirkt.
  • Zur Vermeidung von Verspannungen, ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass der Tragarm um eine parallel zur ersten Schwenkachse ausgerichteten zweiten Schwenkachse S2 schwenkbar an der zweiten Spindelmutter gelagert ist.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Spindel über ein karosseriefest gelagertes Stellergehäuse in Bezug zum Kraftfahrzeugaufbau drehbar und in axialer Richtung fest gelagert ist.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Federelement in Form einer Blattfeder ausgebildet ist. Neben geringen Kosten hat die Ausbildung des Federelements als Blattfeder noch den weiteren Vorteil, dass das die Blattfeder kraftfahrzeugaufbauseitig lagernde Gleitlager, besonders einfach und kostengünstig, beispielsweise in Form einer Einspannung, zu realisieren ist.
  • In einer bevorzugten technischen Umsetzung umfasst das Federelementlager eine parallel zur zweiten Spindel ausgerichtete, kraftfahrzeugaufbauseitig fest gelagerte Führung, ein auf der Führung verschiebbares, d.h. translatorisch geführtes Lagerelement, ein mit der Koppel und dem Lagerelement verbundenes erstes Lagerteil, ein mit dem Federelement und dem Lagerelement verbundenes zweites Lagerteil sowie Mittel, die die rotatorische Koppelbewegung, d.h. eine aus einer Verdrehung des zweiten Torsionsstabs resultierende rotatorische Bewegung der Koppel, in eine translatorische Bewegung des Lagerelements und damit des zweiten Lagerteils, überführt.
  • Die Mittel zur Überführung der rotatorischen Koppelbewegung in eine translatorische Bewegung können auf unterschiedliche Weise ausgebildet sein, wie z.B. in Form eines zwischen der Führung und dem ersten und/oder dem zweiten Lagerteil angeordneten Gummi-Metall-Lagers. Alternativ ist denkbar die Mittel zur Überführung der rotatorischen Koppelbewegung in eine translatorische Bewegung in Form einer schwenkbeweglichen Lagerung der Koppel an dem Lagerelement auszubilden, indem die Koppel um eine in axialer Richtung, d.h. parallel zur ersten Spindel, ausgerichteten ersten Drehachse schwenkbar am ersten Lagerteil und das erste Lagerteil um eine parallel zur ersten Drehachse liegenden zweiten Drehachse schwenkbar am Lagerelement gelagert ist.
  • Der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, dass die bereichsweise drehfeste Verbindung des inneren Torsionsstabs mit dem äußeren Torsionsstab vorzugsweise an dem der Koppel gegenüberliegenden Endbereich des inneren Torsionsstabs ausgebildet ist und z.B. in Form einer formschlüssigen Verbindung, insbesondere in Form einer Verzahnung, oder in Form einer stoffschlüssigen Verbindung.
  • Zudem wird noch darauf hingewiesen, dass die kraftfahrzeugseitige feste Lagerung des äußeren Torsionsstabs sowohl unmittelbar, d.h. der Torsionsstab ist über ein Lager direkt an einem Karosseriebauteil gelagert, als auch mittelbar erfolgen, d.h. das den Torsionsstab lagernde Lager ist an einem weiteren Bauteil, welches seinerseits karosseriefest gelagert ist, befestigt.
  • Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zu Grunde eine Radaufhängung für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 8 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass eine kosten- und bauraumsparende Konstruktion ermöglicht ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 8 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
  • Die Unteransprüche 9 und 10 bilden vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Radaufhängung.
  • Die erfindungsgemäße Radaufhängung für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass eine zwischen dem Kraftfahrzeugaufbau und einem Radführungselement wirkende Tragfeder in Form einer Drehfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist. Aufgrund der Ausbildung der Tragfeder in Form der erfindungsgemäßen Drehfederanordnung ist in vorteilhafter Weise eine in Fahrzeughochrichtung betrachtet kompakte und damit wenig Bauraum benötigende Konstruktion ermöglicht, die zudem aufgrund der nunmehr ermöglichten Ausbildung des Federelements als eine Biegefeder sowie der ermöglichten konstruktiv einfacheren Ausbildung der Steller im Vergleich zum Stand der Technik gemäß der DE 10 2016 217 698 weniger komplex und damit kostengünstiger ist.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radaufhängung umfasst diese ferner einen in Fahrzeugquerrichtung ausgerichteten, in Form eines hohlzylindrischen Drehfederstabs ausgebildeten Stabilisator, wobei die Drehfederanordnung bereichsweise koaxial im Innern des hohlzylindrischen Drehfederstabs angeordnet ist. D.h., der Drehfederstab des Stablisators und die beiden Torsionsstäbe der Drehfederanordnung sind in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet und weisen aufgrund der koaxial verschachtelten Anordnung eine gemeinsame Drehachse R auf. Aufgrund der koaxial verschachtelten Anordnung ist in vorteilhafter Weise eine besonders bauraumsparende Anordnung der Tragfeder ermöglicht.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radaufhängung sieht vor, dass im Bereich der koaxialen Verschachtelung von Stabilisator und Tragfeder, d.h. im Bereich der koaxialen verschachtelten Anordnung der Bauteile Drehfederstab und Drehfederanordnung, ein kraftfahrzeugaufbauseitig fest gelagertes Gehäuse vorgesehen ist, von dem die Bauteile in diesem Bereich umschlossen sind. Am kraftfahrzeugaufbauseitig fest gelagerten Gehäuse sind sowohl das den Drehfederstab des Stabilisators lagernde Stabilisatorlager, als auch das den äußeren Torsionsstab der Drehfederanordnung lagernde Lager gelagert. D.h. über das kraftfahrzeugaufbauseitig fest gelagerte Gehäuse sind der Drehfederstab und der äußere Torsionsstab ihrerseits mittelbar karosserieaufbauseitig fest gelagert. Vorzugsweise ist zudem noch das die erste Spindel karosseriefest lagernde Stellergehäuse am Gehäuse angebunden und damit über das Gehäuse mittelbar karosserieseitig gelagert.
  • Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
  • In der Zeichnung bedeutet:
    • 1 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drehfederanordnung;
    • 2 einen Teilausschnitt einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs mit einer als Drehfederstabanordnung gemäß 1 ausgebildeten Tragfeder;
    • 3 eine Draufsicht auf die Radaufhängung nach 2;
    • 4 eine Ansicht schräg von vorne auf die Radaufhängung nach 2, und
    • 5 eine Ansicht von unten auf die Radaufhängung nach 2.
  • 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Drehfederanordnung für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs.
  • Die Drehfederanordnung 10 umfasst einen in radialer Richtung r betrachtet äußeren Torsionsstab 12, einen koaxial Innern des äußeren Torsionsstabs 12 angeordneten inneren Torsionsstab 14 sowie ein in Form einer Blattfeder ausgebildetes, achsparallel mit Radialabstand zu den beiden Torsionsstäben 12, 14 angeordnetes Federelement 16. Dabei ist, wie 1 zeigt, der äußere Torsionsstab 12 über ein Lager 18 fest am Kraftfahrzeugaufbau 20 gelagert und mit einem an einem Radführungselement befestigbaren Abtriebshebel 22 drehfest verbunden.
  • Die in axialer Richtung a ausgerichtete, gemeinsame Drehachse der beiden Torsionsstäbe 12, 14 ist nachfolgend mit R bezeichnet.
  • Das Federelement 16 ist über eine Koppel 24 mit dem inneren Torsionsstab 14 verbunden und ist an seinem der Koppel 24 abgewandten Ende über eine Lagerstelle 26 am Kraftfahrzeugaufbau 20 und über ein Federelementlager 28 an der Koppel 24 gelagert. Der innere Torsionsstab 14 ist an seinem der Koppel 24 abgewandten Endbereich fest mit dem äußeren Torsionsstab 12 verbunden, so dass die Torsionsstäbe 12, 14 und das Federelement 16 in Bezug auf die Federwirkung eine Reihenschaltung bilden, d.h., dass das Federelement 16 in Bezug auf die Federwirkung in Reihe zu den beiden Torsionsstäben 12, 14 wirkt.
  • Das Federelementlager 28 ist dabei derart ausgebildet, dass eine aus einer Verdrehung des inneren Torsionsstabs 14 um die Achse R resultierenden rotatorischen Bewegung der Koppel 24 in eine am Federelement 16 angreifende, in tangentialer Richtung gerichtete translatorische Bewegung überführt wird. Die in 1 senkrecht zum Figurenblatt verlaufende translatorische Auslenkung des Federstabs 16 ist mit dem Bezugszeichen t gekennzeichnet. Aufgrund der reinen translatorischen Auslenkung des Federstabs 16 ist somit gewährleistet, dass das in Form einer Blattfeder ausgebildete Federelement 16 ausschließlich auf Biegung beansprucht wird.
  • Die Lagerstelle 26 ist vorliegend als ein Gleitlager ausgebildet, das zur Verstellung der effektiven Federlänge des Federelements 16 in Bezug zum Federelement 16 in axiale Richtung a mittels eines ersten Stellers verschiebbar ist und dass mittels eines zweiten Stellers zur Verstellung der Federvorspannung des Federelements 16 um die eingezeichnete Achse S1 schwenkbar ist.
  • 2 zeigt einen Teilausschnitt einer insgesamt mit der Bezugsziffer 100 bezeichneten Radaufhängung, bei der die Tragfeder durch eine Drehfederanordnung 10 gebildet ist.
  • Die Radaufhängung 100 umfasst einen in Fahrzeugquerrichtung FQ ausgerichteten, in Form eines hohlzylindrischen Drehstabes 110 ausgebildeten Stabilisator, der - wie auch der äußere Torsionsstab 12 der Drehfederanordnung 10 - mit dem Abtriebshebel 22 drehfest verbunden ist. Der Abtriebshebel 22 ist in bekannter Art und Weise mit einem Radführungselement, z.B. einem Lenker, befestigbar.
  • Wie 2 bis 4 weiter zeigen, ist dabei der Drehstab 110 des Stabilisators bereichsweise von einem Gehäuse 120 umhüllt. Das Gehäuse 120 ist über eine Lagerstelle 130 am Kraftfahrzeugaufbau fest lagerbar. Über ein im Gehäuse 120 angeordnetes Stabilisatorlager ist der Drehstab 110 karosserieseitig gelagert.
  • Von der Drehstabfederanordnung 10 sind vorliegend lediglich die Koppel 24, das Federelementlager 28, das in Form einer Blattfeder ausgebildete Federelement 16 sowie die das Federelement 16 kraftfahrzeugaufbauseitig lagernde, als Gleitlager ausgebildete Lagerstelle 26 sichtbar; die beiden Torsionsstäbe 12, 14 der Drehstabfederanordnung 10, die koaxial im Innern des Drehstabs 110 des Stabilisators angeordnet sind, sind vorliegend durch das Gehäuse 120 verdeckt.
  • Wie insbesondere aus 2 und 4 ersichtlich, umfasst das Federelementlager 28 drei Lagerbauteile, nämlich ein Lagerelement 30, ein mit der Koppel 24 und dem Lagerelement 30 verbundenes erstes Lagerteil 32 sowie ein mit dem Federelement 16 und dem Lagerelement 30 verbundenes zweites Lagerteil 34, wobei das Lagerelement 30 über eine kraftfahrzeugaufbauseitig fest gelagerte, in Kraftfahrzeughochrichtung ausgerichtete Führung 36 in Kraftfahrzeughochrichtung FH translatorisch geführt ist. Um verspannungsfreie Verstellung zu gewährleisten, ist zudem das Federelement 16 um eine senkrecht zu den beiden Torsionsstäben 12, 14 und senkrecht zur Führung 36 und damit vorliegend senkrecht zur Kraftfahrzeughochrichtung FH ausgerichteten Drehachse D3 schwenkbar am zweiten Lagerteil 34 gelagert.
  • Zur Überführung der um die Achse R gerichteten Rotationsbewegung der Koppel 24 in eine in tangentialer Richtung t, d.h. vorliegend in eine in Fahrzeughochrichtung FH ausgerichtete, translatorische Bewegung des zweiten Lagerteils 34 und damit des im Lager 28 gelagerten Ende des Federelements 16, sind zwischen der Führung 36 und dem ersten und zweiten Lagerteil 32, 36 Gummi-Metall-Lager 38 angeordnet.
  • Die mit dem Gleitlager 26 zusammenwirkenden Steller zur Verstellung der Federlänge des Federelements 16 bzw. zur Verstellung der Federvorspannung des Federelements 16 sind vorliegend als Spindelantriebe ausgebildet.
  • Die Verstellung der Federlänge des Federelements erfolgt über den ersten Spindelanstrieb 40, vgl. insbesondere 4 und 5. Der erste Spindelantrieb 40 umfasst einen über ein Steuergerät ansteuerbaren Motor 41, eine achsparallel zum Federelement angeordnete, ein Spindelgewinde aufweisende erste Spindel 42 sowie eine damit in Eingriff stehende, ein Muttergewinde aufweisende erste Spindelmutter 44. Über ein karosseriefest lagerbares Stellergehäuse 46 ist die erste Spindel 42 drehbar aber ansonsten fest gelagert. Die erste Spindelmutter 44 ist in Bezug zur ersten Spindel 42 drehfest aber axial beweglich gelagert. Wie insbesondere aus 4 ersichtlich, ist dabei das Gleitlager 26 über eine Konsole 48 an der ersten Spindelmutter 44 befestigt, so dass eine Drehbewegung der ersten Spindel 42 eine lineare Bewegung der Spindelmutter 44 und damit des über die Konsole 48 an der ersten Spindelmutter 44 befestigten Gleitlagers 26 relativ zum Federelement 26 bewirkt.
  • Die Verstellung der Federvorspannung des Federelements 16 erfolgt über den zweiten Spindelantrieb 50, vgl. insbesondere 3 bis 5. Der zweite Spindelantrieb 50 umfasst eine zweite Spindel 52 und eine zweite Spindelmutter 54, die über ihr Spindel- bzw. Muttergewinde in Eingriff stehen. Der Antrieb der zweiten Spindel 52 erfolgt wiederum über einen zweiten Motor 56, der über ein Steuergerät ansteuerbar ist. Die zweite Spindel 52 ist parallel zur translatorischen Auslenkung des Federstabs 16, d.h. vorliegend in Fahrzeughochrichtung FH ausgerichtet. Wie insbesondere aus 5 ersichtlich, ist dabei die zweite Spindel 52 über einen an der ersten Spindelmutter 44 befestigten Haltearm 58 axial beabstandet zum Gleitlager 26 gehalten. In Bezug zum Haltearm 58 ist die zweite Spindel 52 drehbar gelagert und somit - da der Haltearm 58 an der ersten Spindelmutter 44 befestigt ist - in Bezug zum Kraftfahrzeugaufbau und somit in Bezug zum Federelement 16 in axialer Richtung a verfahrbar gelagert. Wie insbesondere aus 4 ersichtlich, ist die zweite Spindelmutter 54 drehfest an einem am Gleitlager 26 befestigten Tragarm 60 gelagert. Das Gleitlager 26 ist dabei schwenkbar um die senkrecht zur ersten Spindel 42 und senkrecht zur zweiten Spindel 52 ausgerichteten ersten Schwenkachse S1 schwenkbar an der Konsole 48 gelagert, so dass eine Drehbewegung der zweiten Spindel 52 eine lineare Bewegung des die zweite Spindelmutter 54 lagernden Tragarms 60 in Fahrzeughochrichtung FH und damit eine Schwenkbewegung des Gleitlagers um die Schwenkachse S1 und damit eine Änderung der Federvorspannung bewirkt.
  • Zur Vermeidung von Verspannungen ist zudem der Tragarm 60 um eine parallel zur ersten Schwenkachse S1 ausgerichtete zweite Schwenkachse S2 schwenkbar an der zweiten Spindelmutter 54 gelagert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016217698 [0002, 0008, 0023]

Claims (10)

  1. Drehfederanordnung (10) für eine Radaufhängung (100) eines Kraftfahrzeugs, umfassend zwei koaxial ineinander angeordnete Torsionsstäbe (12, 14) sowie ein mit Radialabstand zu den beiden koaxialen Torsionsstäben (12, 14) angeordnetes, in axialer Richtung (a) der Torsionsstäbe (12, 14) ausgerichtetes, über eine Lagerstelle (26) am Kraftfahrzeugaufbau lagerbares Federelement (16), wobei der in radialer Richtung (r) betrachtet äußere hohlzylindrische Torsionsstab (12) kraftfahrzeugaufbauseitig lagerbar ist und mit einem an einem Radführungselement befestigbaren Abtriebshebel (22) drehfest verbunden ist und der in radialer Richtung (r) betrachtet innere Torsionsstab (14) drehfest mit dem äußeren Torsionsstab (12) und über eine Koppel (24) drehfest mit dem Federelement (16) verbunden ist, und wobei die das Federelement (16) kraftfahrzeugaufbauseitig lagernde Lagerstelle (26) mit einem ersten Steller (40) zur effektiven Federlängenverstellung des Federelements (16) und einem zweiten Steller (50) zur Vorspannungsverstellung des Federelements (16) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (16) über ein Federelementlager (28) an der Koppel (24) gelagert ist, welches derart ausgebildet ist, dass das Federelement (16) ausschließlich mit einer mit tangentialer Richtung (t) gerichteten, translatorischen Auslenkung beaufschlagt wird und dass die das Federelement (16) kraftfahrzeugaufbauseitig lagernde Lagerstelle (26) als ein in Bezug zum Federelement (16) in axialer Richtung (a) verschiebbares Gleitlager ausgebildet ist.
  2. Drehfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Steller (40, 50) als Spindelantriebe ausgebildet sind.
  3. Drehfederanordnung nach einem der Ansprüche 2, dadurch gekennzeichnet, dass erster Spindelantrieb (40) einen über ein Steuergerät ansteuerbaren ersten Motor (41), eine über den ersten Motor (41) antreibbare, ein Spindelgewinde aufweisende, in axialer Richtung (a) ausgerichtete, und achsparallel mit Radialabstand zum Federelement (16) und den beiden koaxialen Torsionsstäben (12, 16) angeordnete erste Spindel (42) sowie eine mit der ersten Spindel (42) in Eingriff stehende, ein Muttergewinde aufweisende erste Spindelmutter (44) umfasst, wobei die erste Spindel (42) in Bezug zum Kraftfahrzeugaufbau drehbar lagerbar ist und die erste Spindelmutter (44) in Bezug zur ersten Spindel (42) drehfest aber axial beweglich angeordnet ist, und wobei an der ersten Spindelmutter (44) das Gleitlager (26) gelagert ist, so dass eine Drehbewegung der ersten Spindel (42) eine lineare Bewegung der ersten Spindelmutter (44) in axialer Richtung (a) und damit eine lineare Bewegung des an der ersten Spindelmutter (44) gelagerten Gleitlagers (26) relativ zum Federelement (16) in axialer Richtung (a) bewirkt.
  4. Drehfederanordnung nach einem der Ansprüche 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Spindelantrieb (50) einen über ein Steuergerät ansteuerbaren zweiten Motor (56), eine über den zweiten Motor (56) antreibbare, ein Spindelgewinde aufweisende, parallel zur tangentialen translatorischen Bewegungsrichtung des Federelementlagers (28) ausgerichtete zweite Spindel (52) sowie eine mit der zweiten Spindel (52) in Eingriff stehende, ein Muttergewinde aufweisende zweite Spindelmutter (54) umfasst, wobei die zweite Spindel (52) über einen an der ersten Spindelmutter (44) befestigten Haltearm (58) axial beabstandet zum Gleitlager (26) gehalten ist und die zweite Spindel (52) in Bezug zum Haltearm (58) drehbar gelagert ist, und wobei die zweite Spindelmutter (54) drehfest an einem am Gleitlager (26) befestigten Tragarm (60) gelagert ist, und das Gleitlager (26) schwenkbar um eine senkrecht zur ersten und zweiten Spindel (42, 52) ausgerichteten Schwenkachse (S1) an der ersten Spindelmutter (44) gelagert ist, so dass eine Drehbewegung der zweiten Spindel (52) eine lineare Bewegung des die zweite Spindelmutter (54) lagernden Tragarms (60) und damit eine Schwenkbewegung des Gleitlagers (26) um die Schwenkachse (S1) bewirkt.
  5. Drehfederanordnung nach einem der Ansprüche 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (58) um eine parallel zur ersten Schwenkachse (S1) ausgerichteten zweiten Schwenkachse (S2) schwenkbar an der zweiten Spindelmutter (54) gelagert ist.
  6. Drehfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spindel (42) über ein karosseriefest gelagertes Stellergehäuse (46) in Bezug zum Kraftfahrzeugaufbau drehbar gelagert ist.
  7. Drehfederanordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als eine Blattfeder (16) ausgebildet ist.
  8. Radaufhängung (100) für ein Rad einer Achse eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine zwischen dem Kraftfahrzeugaufbau und einem Radführungselement wirksamen Tragfeder, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder in Form einer Drehfederanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
  9. Radaufhängung nach Anspruch 8, wobei die Radaufhängung ferner einen in Fahrzeugquerrichtung (FQ) ausgerichteten, in Form eines hohlzylindrischen Drehfederstabs (110) ausgebildeten Stabilisator umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfederanordnung (10) bereichsweise koaxial im Innern des hohlzylindrischen Drehfederstabs (110) angeordnet ist.
  10. Radaufhängung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der koaxialen verschachtelten Anordnung der Bauteile, Drehfederstab (110) und Drehfederanordnung (10) die Bauteile, Drehfederstab (110) und Drehfederanordnung (10) von einem kraftfahrzeugaufbauseitig fest gelagerten Gehäuse (120) umschlossen sind, wobei ein den Drehfederstab (110) des Stabilisators lagerndes Stabilisatorlager und der hohlzylindrische Torsionsstab (12) der Drehfederanordnung (10) am Gehäuse (120) und damit kraftfahrzeugaufbauseitig gelagert sind.
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