DE102018213418B3 - Assembly for a wheel suspension of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe (1) für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs, aufweisend wenigstens eine Bandfeder (2) aus einem Faserverbundmaterial zum Abfedern einer gefederten Masse (3) des Fahrzeugs gegenüber einer ungefederten Masse des Fahrzeugs, wobei die Bandfeder (2) als Wellenzug mit seitlich angeordneten, gekrümmt ausgebildeten Umkehrabschnitten (4) und gerade ausgebildeten Zwischenabschnitten (5) ausbildet ist und um ihre Längsmittelachse (7) mäandriert, die einer Richtung einer Krafteinleitung in die Bandfeder (2) entspricht. Um eine gewichtsreduzierte Federung mit progressiver Federkennlinie für die Radaufhängung bereitzustellen, weist die Baugruppe (1) wenigstens ein die Bandfeder (2) zumindest seitlich in einem Abstand umschließendes Federgehäuse (8) auf, das derart ausgebildet und seitlich beabstandet zu der Bandfeder (2) angeordnet ist, dass sich die Umkehrabschnitte (4) der Bandfeder (2) ab Erreichen eines vorgegebenen Stauchungsgrads der Bandfeder (2) entlang ihrer Längsmittelachse (7) innen an dem Federgehäuse (8) abstützen.The invention relates to an assembly (1) for a suspension of a vehicle, comprising at least one band spring (2) made of a fiber composite material for cushioning a sprung mass (3) of the vehicle against an unsprung mass of the vehicle, wherein the band spring (2) as a wave train with arranged laterally arranged, curved Umkehrabschnitten (4) and straight intermediate portions (5) is formed and meandered about its longitudinal central axis (7), which corresponds to a direction of a force in the band spring (2). In order to provide a weight-reduced suspension with progressive spring characteristic for the suspension, the assembly (1) at least one band spring (2) at least laterally at a distance enclosing spring housing (8) formed and arranged laterally spaced from the band spring (2) is that the reversing portions (4) of the band spring (2) from reaching a predetermined degree of compression of the band spring (2) along its longitudinal central axis (7) are internally supported on the spring housing (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs, aufweisend wenigstens eine Bandfeder aus einem Faserverbundmaterial zum Abfedern einer gefederten Masse des Fahrzeugs gegenüber einer ungefederten Masse des Fahrzeugs, wobei die Bandfeder als Wellenzug mit seitlich angeordneten, gekrümmt ausgebildeten Umkehrabschnitten und gerade ausgebildeten Zwischenabschnitten ausbildet ist und um ihre Längsmittelachse mäandriert, die einer Richtung einer Krafteinleitung in die Bandfeder entspricht.The invention relates to an assembly for a suspension of a vehicle, comprising at least one band spring made of a fiber composite material for cushioning a sprung mass of the vehicle against an unsprung mass of the vehicle, wherein the band spring is formed as a wave train with laterally arranged, curved reversal sections and straight formed intermediate sections and meandering around its longitudinal central axis, which corresponds to a direction of a force introduction into the band spring.

Federelemente von Radaufhängungen von Fahrzeugen werden zur Verringerung eines Fahrzeuggewichts häufig aus einem Faserverbundmaterial hergestellt. Neben einem kompakten und baugruppeneffizienten Design ist es notwendig, dass die Federelemente auch alle funktionalen Anforderungen erfüllen. Für viele Anwendungen muss herkömmlich ein Kompromiss zwischen einer optimalen progressiven Charakteristik eines Federelements und einer optimalen Federwegcharakteristik gefunden werden.Spring elements of vehicle wheel suspensions are often made from a fiber composite material to reduce vehicle weight. In addition to a compact and module-efficient design, it is necessary that the spring elements also meet all functional requirements. For many applications, a compromise between an optimal progressive characteristic of a spring element and an optimal suspension travel characteristic has traditionally to be found.

Die US 2009 / 0 200 721 A1 betrifft eine Bandfeder aus Faserverbundmaterial mit wellenförmigem Verlauf, wobei ein Federband als einzelner Wellenzug aus Umkehrbereichen und Zwischenabschnitten um eine Längsmittellinie mäandert, die im Wesentlichen der Richtung der Krafteinleitung entspricht. In den Umkehrbereichen des Wellenzuges ist jeweils ein erhöhtes Widerstandsmoment des Federbands vorgesehen.The US 2009/0 200 721 A1 relates to a band spring made of fiber composite material with wave-shaped course, wherein a spring band meanders as a single wave train of reverse regions and intermediate portions about a longitudinal center line, which corresponds substantially to the direction of the introduction of force. In each case an increased resistance moment of the spring band is provided in the reverse regions of the wave train.

Die DE 199 62 026 A1 betrifft eine Feder/Dämpferanordnung für ein Kraftfahrzeug, die ein im Belastungsfall weitgehend auf Biegung belastetes Federelement aufweist, das sich in der Einbaulage im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt.The DE 199 62 026 A1 relates to a spring / damper assembly for a motor vehicle, which has a largely loaded in bending load on spring element, which extends in the installed position substantially parallel to the vehicle longitudinal direction.

Die US 5 013 013 A offenbart eine Zick-Zack-Feder in Form eines Bands aus faserverstärktem Kunststoffmaterial, die durch Reflexabschnitte miteinander verbundene Schenkel aufweist. Die Feder ist an ihrem Endabschnitt durch ein Element gehalten, so dass eine kurze Länge des Endreflexabschnitts sich im Wesentlichen nicht winkelig bewegt, wenn die Feder zusammengedrückt wird. Vorzugsweise wird ein Endschenkel so gehalten, der sich in Längsrichtung der Feder erstreckt.The US 5 013 013 A discloses a zig-zag spring in the form of a band of fiber reinforced plastic material having legs joined together by reflex sections. The spring is held at its end portion by a member so that a short length of the end reflex portion does not substantially angularly move when the spring is compressed. Preferably, an end leg is held so that extends in the longitudinal direction of the spring.

Die US 4 832 320 A offenbart eine Feder- und Dämpferanordnung mit einem teleskopischen Dämpfer mit zwei entlang einer Achse relativ zueinander beweglichen Teilen und zwei Federn, die je einen zickzackförmigen, aus einem faserverstärkten Plastikwerkstoff bestehenden Streifen aufweisen, der eine Vielzahl von Schenkeln, die durch Biegeabschnitte verbunden sind, aufweist. Die Federn sind spiegelbildartig zueinander auf gegenüberliegenden Seiten des Dämpfers dergestalt angeordnet, dass die in Längsrichtung sich erstreckenden Mittellinien der die Federn darstellenden Streifen und die teleskopische Achse des Dämpfers im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen, wobei die genannten Teile des Dämpfers Fassungen aufweisen, die Schenkelabschnitte an den Enden der Federn aufnehmen.The US 4,832,320 A discloses a spring and damper assembly comprising a telescopic damper having two parts relatively movable along an axis and two springs each having a zigzag shaped strip of fiber reinforced plastics material having a plurality of legs connected by bending sections. The springs are mirror-inverted to one another on opposite sides of the damper such that the longitudinally extending center lines of the struts representing the springs and the telescopic axis of the damper lie substantially in a common plane, said portions of the damper comprising sockets pick up at the ends of the springs.

Die US 8 297 600 B2 offenbart eine Kunststofffeder, die einen Wellrohrkörper mit endseitigen Anschlussflächen zur Kraftübertragung zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Bauteilen aufweist. Eine Anschlussfläche der Kunststofffeder ist als ein Rohrkörper ausgeführt, der in ein Topfelement eines der tragenden Bauteile eingreift. Das Topfelement ist mit einer Verdrängermasse füllbar, wodurch der Rohrkörper innerhalb des Topfelements eine Verschiebebewegung zur axialen Einstellung der Vorspannung der Kunststofffeder ausführt.The US Pat. No. 8,297,600 B2 discloses a plastic spring, which has a corrugated tube body with end-side connection surfaces for force transmission between two relatively movable components. A connection surface of the plastic spring is designed as a tubular body which engages in a pot element of one of the supporting components. The pot element can be filled with a displacer mass, as a result of which the tubular body carries out a displacement movement within the pot element to axially adjust the pretensioning of the plastic spring.

Die GB 2 156 945 A offenbart einen hydraulischen Stoßdämpfer mit einem hydraulischen Ausfederanschlag. Eine Anschlagplatte, die in einem Zylinder des Stoßdämpfers durch eine Feder abgestützt ist, dient dazu, Einlassöffnungen zu einem Rückschlagventil in einem Kolben des Stoßdämpfers zu blockieren, um einen Hydraulikfluss durch den Kolben zu verringern. Die Oberfläche des Kolbens, die der Platte zugewandt ist, hat eine ringförmige Rippe, und die Feder lagert auf der Platte um einen Ring mit anderem Radius, so dass, wenn die Feder zusammengedrückt wird, die Platte verzogen wird, um die Versperrung von Einfederungsventileinlassöffnungen zu vergrößern. Die Einlassöffnungen und die Rippe sind in/an einer Platte ausgebildet, die an dem Kolben angebracht ist.The GB 2 156 945 A discloses a hydraulic shock absorber with a hydraulic rebound stop. A stopper plate supported by a spring in a cylinder of the shock absorber serves to block intake ports to a check valve in a piston of the shock absorber to reduce hydraulic flow through the piston. The surface of the piston facing the plate has an annular rib and the spring rests on the plate around a ring of a different radius so that when the spring is compressed the plate is distorted to obstruct the obstruction of the compression valve inlet ports enlarge. The inlet openings and the rib are formed in / on a plate attached to the piston.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gewichtsreduzierte Federung mit progressiver Federkennlinie für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs bereitzustellen.The invention has for its object to provide a weight-reduced suspension with progressive spring characteristic for a suspension of a vehicle.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, die wenigstens ein die Bandfeder zumindest seitlich in einem Abstand umschließendes Federgehäuse aufweist, das derart ausgebildet und seitlich beabstandet zu der Bandfeder angeordnet ist, dass sich die Umkehrabschnitte der Bandfeder ab Erreichen eines vorgegebenen Stauchungsgrads der Bandfeder entlang ihrer Längsmittelachse innen an dem Federgehäuse abstützen.According to the invention the object is achieved by an assembly having the features of claim 1, which has at least one band spring at least laterally spaced at a distance spring housing, which is designed and laterally spaced from the band spring, that the reversing portions of the band spring from reaching a predetermined degree of compression of the band spring along its longitudinal central axis inside supported on the spring housing.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit der Figur zusätzlich.It should be noted that the features listed in the following description and measures can be combined in any technically meaningful way with each other and further embodiments of the invention show. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figure.

Durch die Herstellung der Bandfeder aus dem Faserverbundmaterial weist die Baugruppe ein relativ geringes Gewicht auf. Zudem weist die Baugruppe eine progressive Federkennlinie auf, da während eines Einfedervorgangs bis zu Erreichen des vorgegebenen Stauchungsgrads der Bandfeder entlang ihrer Längsmittelachse zunächst allein die Federcharakteristik der freien Bandfeder die Federkraft bestimmt und ab Erreichen des vorgegebenen Stauchungsgrads der Bandfeder bzw. ab dem Abstützen der Umkehrabschnitte der Bandfeder innen an dem Federgehäuse die Stauchung der Bandfeder nur unter einem deutlich erhöhten Kraftaufwand möglich ist, was die Federkraft der Baugruppe erhöht. Während eines Ausfedervorgangs kann die Baugruppe eine lineare Federkennlinie aufweisen.By producing the band spring of the fiber composite material, the assembly has a relatively low weight. In addition, the assembly has a progressive spring characteristic, since during a compression process up to reaching the predetermined degree of compression of the band spring along its longitudinal central axis initially only the spring characteristic of the free band spring determines the spring force and from reaching the predetermined degree of compression of the band spring or from supporting the reversal of Band spring inside the spring housing the compression of the band spring only under a significantly increased effort is possible, which increases the spring force of the assembly. During a Ausfedervorgangs the assembly may have a linear spring characteristic.

Das Federgehäuse kann die Bandfeder bezüglich der Längsmittelachse der Bandfeder ausschließlich seitlich oder zusätzlich auch auf einer der gefederten Masse abgewandten Seite und/oder auf einer der gefederten Masse zugewandten Seite umschließen. Ein die Bandfeder seitlich umschließender Mantel des Federgehäuses ist bei nicht gestauchter Bandfeder in einem bezüglich der Längsmittelachse der Bandfeder gegebenen maximalen radialen Abstand zu der Bandfeder angeordnet. Dieser Abstand zwischen Federgehäusemantel und Bandfeder wird bis zum Erreichen des vorgegebenen Stauchungsgrads der Bandfeder kontinuierlich bei einer Stauchung der Bandfeder reduziert. Das Federgehäuse kann teilweise oder vollständig aus einem Metall, insbesondere Leichtmetall, einer Metalllegierung, insbesondere Leichtmetalllegierung, oder einem Faserverbundwerkstoff hergestellt sein.The spring housing can surround the band spring with respect to the longitudinal center axis of the band spring exclusively laterally or additionally also on a side facing away from the sprung mass and / or on a side facing the sprung mass. A band spring laterally enclosing the jacket of the spring housing is arranged in non-compressed band spring in a given with respect to the longitudinal center axis of the band spring maximum radial distance from the band spring. This distance between the spring housing jacket and the band spring is continuously reduced until reaching the predetermined degree of compression of the band spring at a compression of the band spring. The spring housing may be partially or completely made of a metal, in particular light metal, a metal alloy, in particular light metal alloy, or a fiber composite material.

Vorzugsweise ist jeder Umkehrabschnitt der Bandfeder mit zwei Zwischenabschnitten verbunden. Die Bandfeder kann zwei oder mehrere Umkehrabschnitte, insbesondere eine geradzahlige Anzahl an Umkehrabschnitten, aufweisen.Preferably, each return portion of the band spring is connected to two intermediate sections. The band spring may have two or more reversing sections, in particular an even number of reversing sections.

Die Radaufhängung kann beispielsweise eine Einzelradaufhängung oder eine Achsaufhängung sein. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Personenkraftwagen oder ein Nutzfahrzeug sein. Die gefederte Masse des Fahrzeugs weist insbesondere den Fahrzeugaufbau auf. Die ungefederte Masse des Fahrzeugs weist bei einer Einzelradaufhängung ein Fahrzeugrad, einen Radträger und damit verbundene Lenker auf.The suspension may for example be an independent or axle suspension. The vehicle may be, for example, a passenger car or a commercial vehicle. The sprung mass of the vehicle has in particular the vehicle body. The unsprung mass of the vehicle has a vehicle wheel, a wheel carrier and associated handlebars in an independent suspension.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an einer Innenmantelfläche des Federgehäuses für jeden Umkehrabschnitt ein Isolierelement angeordnet, über das der jeweilige Umkehrabschnitt ab Erreichen des vorgegebenen Stauchungsgrads der Bandfeder innen an dem Federgehäuse abstützbar ist. Das Isolierelement kann elastisch bzw. federnd ausgebildet sein und schützt die Bandfeder vor einem direkten körperlichen Kontakt mit dem Federgehäuse, der die Bandfeder durch Materialabtrag beschädigen und auf Dauer zerstören könnte. Das Isolierelement kann beispielsweise eine der Bandfeder zugewandte, reibungsreduzierte Oberfläche aufweisen.According to an advantageous embodiment, an insulating element is arranged on an inner lateral surface of the spring housing for each reversing section, via which the respective reversing section from the reaching of the predetermined degree of compression of the band spring inside of the spring housing can be supported. The insulating member may be elastic or resilient and protects the band spring from direct physical contact with the spring housing, which could damage the strip spring by material removal and permanently destroy it. The insulating element may for example have a band spring facing, reduced friction surface.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Federgehäuse ein mit der gefederten Masse verbindbares, topfförmig ausgebildetes oberes Gehäuseteil und ein radial innen längsverschiebbar an dem oberen Gehäuseteil geführtes, mit einem dem oberen Gehäuseteil abgewandten Ende der Bandfeder verbundenes, topfförmig ausgebildetes unteres Gehäuseteil aufweist, wobei Böden der Gehäuseteile an einander abgewandten Enden der Gehäuseteile angeordnet sind und wobei sich die Umkehrabschnitte der Bandfeder ab Erreichen des vorgegebenen Stauchungsgrads der Bandfeder innen an dem unteren Gehäuseteil abstützen. Das untere Gehäuseteil wird bei Federbewegungen der Bandfeder mitbewegt, wodurch eine Reibung der Umkehrabschnitte an dem Federgehäuse bzw. den radial innen daran angeordneten Isolierelementen stark bis vollständig reduziert werden kann. Hierdurch wird die Baugruppe deutlich dauerhaltbarer. Das obere Gehäuseteil kann über seinen Boden an der gefederten Masse des Fahrzeugs festgelegt werden und dient zur axialen Führung des unteren Gehäuseteils. Das Federgehäuse kann wenigstens einen Mechanismus zum Begrenzen der maximalen Bewegbarkeit des unteren Gehäuseteils relativ zu dem oberen Gehäuseteil aufweisen, um das untere Gehäuseteil unverlierbar an dem oberen Gehäuseteil zu sichern. Jedes Gehäuseteil kann einen Boden, eine umlaufend mit dem Boden verbundene Seitenwand und eine durch das dem Boden abgewandte freie Ende der Seitenwand definierte Öffnung aufweisen.A further advantageous embodiment provides that the spring housing having a sprung mass connectable, cup-shaped upper housing part and a radially inside longitudinally slidably guided on the upper housing part, connected to an upper housing part remote from the end of the band spring connected cup-shaped lower housing part, wherein Bottoms of the housing parts are arranged at mutually remote ends of the housing parts and wherein the reversing portions of the band spring from reaching the predetermined degree of compression of the band spring inside supported on the lower housing part. The lower housing part is moved with spring movements of the band spring, whereby a friction of the reversal sections on the spring housing and the radially inner thereto arranged insulating elements can be greatly reduced to complete. This makes the assembly much more durable. The upper housing part can be fixed via its bottom to the sprung mass of the vehicle and serves for the axial guidance of the lower housing part. The spring housing may include at least one mechanism for limiting the maximum movability of the lower housing part relative to the upper housing part to captively secure the lower housing part to the upper housing part. Each housing part may have a bottom, a side wall connected circumferentially to the bottom, and an opening defined by the free end of the side wall facing away from the bottom.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Baugruppe wenigstens einen Schwingungsdämpfer auf, der ein mit der ungefederten Masse verbindbares Dämpferrohr und eine mit einem verschiebbar in dem Dämpferrohr geführten Kolben verbundene, mit der gefederten Masse verbindbare Kolbenstange aufweist, wobei der Boden des unteren Gehäuseteils an einem dem Federgehäuse zugewandten oberen Ende des Dämpferrohrs festgelegt ist, die Kolbenstange durch eine koaxial zu der Längsmittelachse der Bandfeder angeordnete Durchgangsöffnung der Bandfeder hindurchgeführt ist und ein freier Endabschnitt der Kolbenstange an dem Boden des oberen Gehäuseteils festgelegt ist. Hiernach ist die Baugruppe als Feder-/Dämpfereinheit ausgebildet. Das Dämpferrohr stützt sich axial an dem Boden des unteren Gehäuseteils ab. Die Kolbenstange ist vorzugsweise durch eine Durchbrechung an dem Boden des unteren Gehäuseteils, durch die Durchgangsöffnung der Bandfeder, die durch einzelne zueinander fluchtende Durchbrechungen an den Zwischenabschnitten der Bandfeder und eventuell zusätzliche Durchbrechungen an Endschenkeln der Bandfeder gebildet ist, und durch eine Durchbrechung an dem Boden des oberen Gehäuseteils hindurchgeführt und über den Boden des oberen Gehäuseteils mittelbar an der gefederten Masse des Fahrzeugs festgelegt. Der Schwingungsdämpfer kann beispielsweise ein pneumatischer oder hydraulischer Schwingungsdämpfer mit oder ohne einstellbarer Dämpfungskraft sein.According to a further advantageous embodiment, the assembly has at least one vibration damper, which has a connectable to the unsprung mass damper tube and connected to a slidably guided in the damper tube piston connected to the sprung mass piston rod, wherein the bottom of the lower housing part at a the Spring housing facing upper end of the damper tube is fixed, the piston rod is passed through a coaxial with the longitudinal center axis of the band spring through hole of the band spring and a free end portion of the piston rod is fixed to the bottom of the upper housing part. Thereafter, the assembly is designed as a spring / damper unit. The damper tube is supported axially on the bottom of the lower housing part from. The piston rod is preferably formed by an opening at the bottom of the lower housing part, through the passage opening of the band spring, which is formed by individual mutually aligned openings at the intermediate portions of the band spring and possibly additional openings on end legs of the band spring, and through an opening at the bottom of passed through the upper housing part and fixed indirectly over the bottom of the upper housing part of the sprung mass of the vehicle. The vibration damper may be, for example, a pneumatic or hydraulic vibration damper with or without adjustable damping force.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Bandfeder über wenigstens ein unteres Isolierelement an dem Boden des unteren Gehäuseteils und/oder über wenigstens ein oberes Isolierelement an dem Boden des oberen Gehäuseteils abgestützt. Hierdurch wird der Kontakt zwischen der Bandfeder und dem unteren Gehäuseteil bzw. oberen Gehäuseteil verbessert, insbesondere um eine Beschädigung der Bandfeder durch Materialabtrag dauerhaft verhindern zu können. Das untere Isolierelement und/oder das obere Isolierelement können bzw. kann elastisch ausgebildet sein. Die Bandfeder kann über das jeweilige Isolierelement um ein bestimmtes Ausmaß akustisch von dem Federgehäuse abgekoppelt werden, um die Übertragung von Schwingungen auf die gefederte Masse des Fahrzeugs zu reduzieren.According to a further advantageous embodiment, the band spring is supported via at least one lower insulating element at the bottom of the lower housing part and / or at least one upper insulating element at the bottom of the upper housing part. As a result, the contact between the band spring and the lower housing part or upper housing part is improved, in particular in order to permanently prevent damage to the band spring by material removal can. The lower insulating member and / or the upper insulating member may be formed elastically. The band spring can be acoustically decoupled from the spring housing via the respective insulating element to a certain extent in order to reduce the transmission of vibrations to the sprung mass of the vehicle.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der freie Endabschnitt der Kolbenstange über das obere Isolierelement gegenüber dem oberen Gehäuseteil isoliert ist. Hierdurch kann das obere Isolierelement auch zur Lagerung der Kolbenstange an dem Boden des oberen Gehäuseteils verwendet werden.A further advantageous embodiment provides that the free end portion of the piston rod is insulated by the upper insulating member relative to the upper housing part. As a result, the upper insulating element can also be used to support the piston rod at the bottom of the upper housing part.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der freie Endabschnitt der Kolbenstange durch das obere Isolierelement hindurchgeführt, wobei ein den freien Endabschnitt umgebender Abschnitt des oberen Isolierelements zwischen zwei auf das freie Ende aufgeschraubten Muttern eingespannt ist, die sich über jeweils einen Beilagring an dem oberen Isolierelement abstützen. Hierdurch wird ein Lager zur Lagerung des freien Endes der Kolbenstange an dem Boden des oberen Gehäuseteils geschaffen. Zudem wird die Kolbenstange hierdurch um ein bestimmtes Ausmaß akustisch von dem oberen Gehäuseteil abgekoppelt, was die Übertragung von Schwingungen auf die gefederte Masse des Fahrzeugs reduziert.According to a further advantageous embodiment, the free end portion of the piston rod is passed through the upper insulating member, wherein a portion surrounding the free end portion of the upper insulating member is clamped between two nuts screwed onto the free end, which are supported in each case via a shim on the upper insulating. As a result, a bearing for supporting the free end of the piston rod is provided at the bottom of the upper housing part. In addition, the piston rod is thereby acoustically decoupled from the upper housing part to a certain extent, which reduces the transmission of vibrations to the sprung mass of the vehicle.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigt:

  • 1 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Baugruppe.
Further advantageous embodiments of the invention are disclosed in the subclaims and the following description of the figures. It shows:
  • 1 a schematic partial sectional view of an embodiment of an assembly according to the invention.

1 zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Baugruppe 1 für eine nicht gezeigte Radaufhängung eines nicht gezeigten Fahrzeugs. 1 shows a schematic partial sectional view of an embodiment of an assembly according to the invention 1 for a not shown wheel suspension of a vehicle, not shown.

Die Baugruppe 1 weist eine Bandfeder 2 aus einem Faserverbundmaterial zum Abfedern einer gefederten Masse 3 des Fahrzeugs gegenüber einer nicht gezeigten ungefederten Masse des Fahrzeugs auf. Die Bandfeder 2 ist als Wellenzug mit zwei seitlich angeordneten, gekrümmt ausgebildeten Umkehrabschnitten 4, drei gerade ausgebildeten Zwischenabschnitten 5 und zwei Endschenkeln 6 ausbildet und mäandriert um ihre Längsmittelachse 7, die einer Richtung einer Krafteinleitung in die Bandfeder 2 entspricht.The assembly 1 has a ribbon spring 2 from a fiber composite material for cushioning a sprung mass 3 of the vehicle relative to an unsprung mass of the vehicle, not shown. The band spring 2 is as a wave train with two laterally arranged, curved turnaround sections 4 , three straight intermediate sections 5 and two end legs 6 forms and meanders around its longitudinal central axis 7 , which is a direction of force transmission in the band spring 2 equivalent.

Des Weiteren weist die Baugruppe 1 ein die Bandfeder 2 vollständig umschließendes und die Bandfeder 2 bezüglich der Längsmittelachse 7 in einem radialen Abstand umschließendes Federgehäuse 8 auf. Das Federgehäuse 8 ist derart ausgebildet und seitlich beabstandet zu der Bandfeder 2 angeordnet, dass sich die Umkehrabschnitte 4 der Bandfeder 2 ab Erreichen eines vorgegebenen Stauchungsgrads der Bandfeder 2 entlang ihrer Längsmittelachse 7 innen an dem Federgehäuse 8 abstützen. An einer Innenmantelfläche 9 des Federgehäuses 8 ist für jeden Umkehrabschnitt 4 ein Isolierelement 10 angeordnet, über das der jeweilige Umkehrabschnitt 4 ab Erreichen des vorgegebenen Stauchungsgrads der Bandfeder 2 innen an dem Federgehäuse 8 abstützbar ist.Furthermore, the assembly has 1 a the band spring 2 completely enclosing and the band spring 2 with respect to the longitudinal central axis 7 in a radial distance enclosing spring housing 8th on. The spring housing 8th is formed and laterally spaced from the band spring 2 arranged that the turnaround sections 4 the band spring 2 from reaching a predetermined degree of compression of the band spring 2 along its longitudinal central axis 7 inside the spring housing 8th support. On an inner surface 9 of the spring housing 8th is for each reversing section 4 an insulating element 10 arranged over which the respective reversing section 4 from reaching the predetermined degree of compression of the band spring 2 inside the spring housing 8th is supportable.

Das Federgehäuse 8 weist ein mit der gefederten Masse 3 verbundenes, topfförmig ausgebildetes oberes Gehäuseteil 11 mit einem Boden 12 und einer mit dem Boden 12 verbundenen Seitenwand 13 und ein radial innen längsverschiebbar an dem oberen Gehäuseteil 11 geführtes, mit einem dem oberen Gehäuseteil 11 abgewandten Ende der Bandfeder 2 verbundenes, topfförmig ausgebildetes unteres Gehäuseteil 14 mit einem Boden 15 und einer mit dem Boden 15 verbundenen Seitenwand 16 auf. Die Böden 12 und 15 der Gehäuseteile 11 und 14 sind an einander abgewandten Enden der Gehäuseteile 11 und 14 angeordnet. Die Umkehrabschnitte 4 der Bandfeder 2 stützen sich ab Erreichen des vorgegebenen Stauchungsgrads der Bandfeder 2 innen an dem unteren Gehäuseteil 14 ab, weshalb die Isolierelemente 10 ausschließlich an dem unteren Gehäuseteil 14 angeordnet sind.The spring housing 8th indicates with the sprung mass 3 connected, cup-shaped upper housing part 11 with a floor 12 and one with the ground 12 connected side wall 13 and a radially inward longitudinally displaceable on the upper housing part 11 guided, with a the upper housing part 11 opposite end of the band spring 2 connected, cup-shaped lower housing part 14 with a floor 15 and one with the ground 15 connected side wall 16 on. The floors 12 and 15 the housing parts 11 and 14 are at opposite ends of the housing parts 11 and 14 arranged. The return sections 4 the band spring 2 are based on reaching the predetermined degree of compression of the band spring 2 inside of the lower housing part 14 which is why the insulating elements 10 exclusively on the lower housing part 14 are arranged.

Zudem weist die Baugruppe 1 einen Schwingungsdämpfer 17 auf, der ein mit der ungefederten Masse verbindbares Dämpferrohr 18 und eine mit einem verschiebbar in dem Dämpferrohr 18 geführten, nicht gezeigten Kolben verbundene, mit der gefederten Masse 3 verbundene Kolbenstange 19 aufweist. Der Boden 15 des unteren Gehäuseteils 14 ist an einem dem Federgehäuse 8 zugewandten oberen Ende des Dämpferrohrs 18 festgelegt. Die Kolbenstange 19 ist durch eine Durchbrechung 20 an dem Boden 15, durch eine koaxial zu der Längsmittelachse 7 der Bandfeder 2 angeordnete Durchgangsöffnung 21 der Bandfeder 2, die durch Durchbrechungen 21a an den Zwischenabschnitten 5 und Durchbrechungen 21b an den Endschenkeln 6 gebildet ist, und durch eine Durchbrechung 22 an dem Boden 12 hindurchgeführt. In der Durchbrechung 20 an dem Boden 15 ist ein Gleitlager 23 angeordnet.In addition, the assembly has 1 a vibration damper 17 on, the one with the unsprung mass connectable damper tube 18 and one with a slidable in the damper tube 18 guided, not shown piston connected to the sprung mass 3 connected piston rod 19 having. The floor 15 of the lower housing part 14 is on a spring housing 8th facing upper end of the damper tube 18 established. The piston rod 19 is through an opening 20 on the ground 15 , through a coaxial with the longitudinal central axis 7 the band spring 2 arranged passage opening 21 the band spring 2 passing through breakthroughs 21a at the intermediate sections 5 and breakthroughs 21b on the end legs 6 is formed, and through an opening 22 on the ground 12 passed. In the opening 20 on the ground 15 is a plain bearing 23 arranged.

Die Bandfeder 2 ist über ein scheibenförmiges unteres Isolierelement 24 an dem Boden 15 des unteren Gehäuseteils 14 und über ein oberes Isolierelement 25 an dem Boden 12 des oberen Gehäuseteils 11 abgestützt. Ein freier Endabschnitt der Kolbenstange 19 ist über das obere Isolierelement 25 gegenüber dem oberen Gehäuseteil 11 isoliert.The band spring 2 is via a disc-shaped lower insulating element 24 on the ground 15 of the lower housing part 14 and an upper insulating element 25 on the ground 12 of the upper housing part 11 supported. A free end section of the piston rod 19 is over the upper insulating element 25 opposite the upper housing part 11 isolated.

Der freie Endabschnitt der Kolbenstange 19 ist durch das obere Isolierelement 25 hindurchgeführt, wobei ein den freien Endabschnitt umgebender verdickter Abschnitt 26 des oberen Isolierelements 25 zwischen zwei auf das freie Ende aufgeschraubten Muttern 27 eingespannt ist, die sich über jeweils einen Beilagring 28 an dem oberen Isolierelement 25 abstützen. Hierdurch ist der freie Endabschnitt der Kolbenstange 19 an dem Boden 12 des oberen Gehäuseteils 11 festgelegt. Das obere Isolierelement 25 weist zudem einen monolithisch mit dem verdickten Abschnitt 26 verbundenen scheibenförmigen Abschnitt 29 auf, über den sich die Bandfeder 2 an dem Boden 12 abstützt.The free end section of the piston rod 19 is through the upper insulating element 25 passed through, wherein a thickened portion surrounding the free end portion 26 of the upper insulating element 25 between two nuts screwed onto the free end 27 is clamped, which are each about a supplement ring 28 on the upper insulating element 25 support. As a result, the free end portion of the piston rod 19 on the ground 12 of the upper housing part 11 established. The upper insulating element 25 also has a monolithic with the thickened section 26 connected disc-shaped section 29 on, over which the band spring 2 on the ground 12 supported.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Baugruppemodule
22
Bandfederband spring
33
gefederte Massesprung mass
44
Umkehrabschnitt von 2 Reverse section of 2
55
Zwischenabschnitt von 2 Intermediate section of 2
66
Endschenkel von 2 End legs of 2
77
Längsmittelachse von 2 Longitudinal central axis of 2
88th
Federgehäusespring housing
99
Innenmantelfläche von 8 Inner lateral surface of 8th
1010
Isolierelementinsulating
1111
oberes GehäuseteilUpper housing part
1212
Boden von 11 Ground of 11
1313
Seitenwand von 11 Sidewall of 11
1414
unteres Gehäuseteillower housing part
1515
Boden von 14 Ground of 14
1616
Seitenwand von 14 Sidewall of 14
1717
Schwingungsdämpfervibration
1818
Dämpferrohrdamper tube
1919
Kolbenstangepiston rod
2020
Durchbrechung an 15 Breakthrough on 15
2121
Durchgangsöffnung von 2 Passage opening of 2
21a21a
Durchbrechung an 5 Breakthrough on 5
21b21b
Durchbrechung an 6 Breakthrough on 6
2222
Durchbrechung an 12 Breakthrough on 12
2323
Gleitlager in 20 Plain bearing in 20
2424
unteres Isolierelementlower insulating element
2525
oberes Isolierelementupper insulating element
2626
verdickter Abschnitt von 25 thickened section of 25
2727
Muttermother
2828
Beilagringshim ring
2929
scheibenförmiger Abschnitt von 25 disc-shaped section of 25

Claims (7)

Baugruppe (1) für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs, aufweisend wenigstens eine Bandfeder (2) aus einem Faserverbundmaterial zum Abfedern einer gefederten Masse (3) des Fahrzeugs gegenüber einer ungefederten Masse des Fahrzeugs, wobei die Bandfeder (2) als Wellenzug mit seitlich angeordneten, gekrümmt ausgebildeten Umkehrabschnitten (4) und gerade ausgebildeten Zwischenabschnitten (5) ausbildet ist und um ihre Längsmittelachse (7) mäandriert, die einer Richtung einer Krafteinleitung in die Bandfeder (2) entspricht, gekennzeichnet durch wenigstens ein die Bandfeder (2) zumindest seitlich in einem Abstand umschließendes Federgehäuse (8), das derart ausgebildet und seitlich beabstandet zu der Bandfeder (2) angeordnet ist, dass sich die Umkehrabschnitte (4) der Bandfeder (2) ab Erreichen eines vorgegebenen Stauchungsgrads der Bandfeder (2) entlang ihrer Längsmittelachse (7) innen an dem Federgehäuse (8) abstützen.Assembly (1) for a wheel suspension of a vehicle, comprising at least one band spring (2) made of a fiber composite material for cushioning a sprung mass (3) of the vehicle against an unsprung mass of the vehicle, wherein the band spring (2) arranged as a wave train with laterally curved formed Umkehrrabschnitten (4) and straight formed intermediate portions (5) is formed and meandered about its longitudinal central axis (7) corresponding to a direction of force in the band spring (2), characterized by at least one band spring (2) at least laterally at a distance enclosing spring housing (8) which is formed and laterally spaced from the band spring (2) is arranged such that the inversion portions (4) of the band spring (2) from reaching a predetermined degree of compression of the band spring (2) along its longitudinal central axis (7) inside supported on the spring housing (8). Baugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenmantelfläche (9) des Federgehäuses (8) für jeden Umkehrabschnitt (4) ein Isolierelement (10) angeordnet ist, über das der jeweilige Umkehrabschnitt (4) ab Erreichen des vorgegebenen Stauchungsgrads der Bandfeder (2) innen an dem Federgehäuse (8) abstützbar ist.Assembly (1) after Claim 1 , characterized in that on an inner circumferential surface (9) of the spring housing (8) for each return portion (4) an insulating member (10) is arranged, via which the respective return portion (4) from reaching the predetermined degree of compression of the band spring (2) inside the spring housing (8) can be supported. Baugruppe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federgehäuse (8) ein mit der gefederten Masse (3) verbindbares, topfförmig ausgebildetes oberes Gehäuseteil (11) und ein radial innen längsverschiebbar an dem oberen Gehäuseteil (11) geführtes, mit einem dem oberen Gehäuseteil (11) abgewandten Ende der Bandfeder (2) verbundenes, topfförmig ausgebildetes unteres Gehäuseteil (14) aufweist, wobei Böden (12, 15) der Gehäuseteile (11, 14) an einander abgewandten Enden der Gehäuseteile (11, 14) angeordnet sind und wobei sich die Umkehrabschnitte (4) der Bandfeder (2) ab Erreichen des vorgegebenen Stauchungsgrads der Bandfeder (2) innen an dem unteren Gehäuseteil (14) abstützen.Assembly (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the spring housing (8) connected to the sprung mass (3), cup-shaped has a trained upper housing part (11) and a radially inwardly longitudinally displaceable on the upper housing part (11), with an upper housing part (11) facing away from the end of the band spring (2) connected, cup-shaped lower housing part (14), wherein bottoms (12 , 15) of the housing parts (11, 14) at opposite ends of the housing parts (11, 14) are arranged and wherein the return portions (4) of the band spring (2) from reaching the predetermined degree of compression of the band spring (2) inside of the lower Support housing part (14). Baugruppe (1) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch wenigstens einen Schwingungsdämpfer (17), der ein mit der ungefederten Masse verbindbares Dämpferrohr (18) und eine mit einem verschiebbar in dem Dämpferrohr (18) geführten Kolben verbundene, mit der gefederten Masse (3) verbindbare Kolbenstange (19) aufweist, wobei der Boden (15) des unteren Gehäuseteils (14) an einem dem Federgehäuse (8) zugewandten oberen Ende des Dämpferrohrs (18) festgelegt ist, die Kolbenstange (19) durch eine koaxial zu der Längsmittelachse (7) der Bandfeder (2) angeordnete Durchgangsöffnung (21) der Bandfeder (2) hindurchgeführt ist und ein freier Endabschnitt der Kolbenstange (19) an dem Boden (12) des oberen Gehäuseteils (11) festgelegt ist.Assembly (1) after Claim 3 characterized by at least one vibration damper (17) having a damper tube (18) connectable to the unsprung mass and a piston rod (19) connected to a piston displaceably guided in the damper tube (18) and connectable to the sprung mass (3), wherein the bottom (15) of the lower housing part (14) is fixed to an upper end of the damper tube (18) facing the spring housing (8), the piston rod (19) being arranged coaxially to the longitudinal center axis (7) of the band spring (2) Through hole (21) of the band spring (2) is passed and a free end portion of the piston rod (19) on the bottom (12) of the upper housing part (11) is fixed. Baugruppe (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandfeder (2) über wenigstens ein unteres Isolierelement (24) an dem Boden (15) des unteren Gehäuseteils (14) und/oder über wenigstens ein oberes Isolierelement (25) an dem Boden (12) des oberen Gehäuseteils (11) abgestützt ist.Assembly (1) after Claim 3 or 4 , characterized in that the band spring (2) via at least one lower insulating member (24) on the bottom (15) of the lower housing part (14) and / or at least one upper insulating member (25) on the bottom (12) of the upper housing part (11) is supported. Baugruppe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Endabschnitt der Kolbenstange (19) über das obere Isolierelement (25) gegenüber dem oberen Gehäuseteil (11) isoliert ist.Assembly (1) after Claim 5 , characterized in that the free end portion of the piston rod (19) via the upper insulating member (25) relative to the upper housing part (11) is insulated. Baugruppe (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Endabschnitt der Kolbenstange (19) durch das obere Isolierelement (25) hindurchgeführt ist, wobei ein den freien Endabschnitt umgebender Abschnitt (26) des oberen Isolierelements (25) zwischen zwei auf das freie Ende aufgeschraubten Muttern (27) eingespannt ist, die sich über jeweils einen Beilagring (28) an dem oberen Isolierelement (25) abstützen.Assembly (1) after Claim 6 characterized in that the free end portion of the piston rod (19) is passed through the upper insulating member (25) with a portion (26) of the upper insulating member (25) surrounding the free end portion between two nuts (27) threaded onto the free end. is clamped, which are supported in each case via a shim ring (28) on the upper insulating member (25).
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