-
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Zusatzfeder nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung.
-
Zusatzfedern werden beispielsweise im Fahrzeugbau dazu verwendet, zusätzlich zu herkömmlichen Schwingungsdämpfern und/oder Dämpferbeinen und/oder Federn, insbesondere Spiralfedern, einen gedämpften Endanschlag respektive einen Puffer für eine gefederte Radaufhängung des Fahrzeugs am Fahrzeugaufbau zur Verfügung zu stellen. So sind aus der
DE 200 16 151 U1 ,
DE 10 2012 018 883 A1 und
DE 10 2017 218 901 A1 Zusatzfedern bekannt, welche integraler Bestandteil einer Luftfeder, eines Teleskopdämpfers oder eines Federbeins eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, sind.
-
Die
DE 10 2012 018 883 A1 beschreibt insoweit eine Radfederanordnung eines Fahrzeugs, welche ein Feder-Dämpfer-System enthält, wobei der Dämpfer als Teleskopdämpfer mit einem Dämpferrohr und einer sich daraus relativ beweglich erstreckenden Schubstange, die aufbauseitig in einem Dämpferlager befestigt ist, ausgeführt ist. Eine Zusatzfeder ist mittels eines Durchgangs auf die Schubstange aufgefädelt. Die Zusatzfeder umfasst einen ersten und einen zweiten elastischen Teilfederkörper mit voneinander abweichender Dichte. Die Teilfederkörper sind mittels einer Zwischenschicht aus einem Polyurethan-Duromer miteinander verbunden. Der erste Teilfederkörper ist seitens des Dämpferlagers angeordnet, wogegen der zweite Teilfederkörper weist in Richtung des Dämpferrohres weist und eine geringere Dichte als der erste Teilfederkörper hat.
-
Aus der
DE 10 2017 221 975 A1 ist ferner eine Zusatzfeder für einen Stoßdämpfer eines Kraftfahrzeugs bekannt, welche Zusatzfeder ebenfalls einen ersten und einen zweiten Federkörper umfasst, welche axial in Reihe angeordnet sind. Zwischen den Federkörpern ist ein Anschlagpuffer angeordnet. Die Federkörper und der Anschlagpuffer weisen unterschiedliche Federsteifigkeiten auf.
-
Darüber hinaus sind Zusatzfedern bekannt, die separat im Fahrzeug verbaut sind. Derartige Zusatzfedern weisen im Allgemeinen einen Grundkörper aus einem Elastomerwerkstoff, wie einem Gummi oder einem Polyurethan-Elastomer auf. Der Grundkörper ist beispielsweise einenends sozusagen hängend am Fahrzeugaufbau angebracht und kontaktiert anderenends bei übermäßigem Einfedern des Fahrzeugs die Radaufhängung. Demgegenüber kann die Zusatzfeder auch einenends sozusagen stehend an der Radaufhängung angebracht sein und bei übermäßigem Einfedern der Radaufhängung den Fahrzeugaufbau kontaktieren. Es besteht der Bedarf, eine derartige Zusatzfeder vor schädlichen Umwelteinflüssen zu schützen, um deren Federeigenschaften zu erhalten und eine lange Nutzungsdauer derselben zu gewährleisten.
-
Im Hinblick darauf ist aus der
DE 10 2016 210 820 A1 ein Aufhängungssystem für ein Fahrzeug mit einem am Karosserierahmen mittels einer Spiralfeder federnd abgestützten Fahrwerkselement bekannt. Am Karosserierahmen ist ein Puffer angeordnet, welcher mit einer Federunterstützung korrespondiert, die innerhalb der Spiralfeder angeordnet ist. Die Federunterstützung weist einen sogenannten Schenkel auf, welcher durch eine Vielzahl Ringe gebildet ist, die mittels nachgiebiger fensterrahmenartiger Gebilde untereinander verbunden sind und einen zylindrischen Hohlraum definieren. Der Schenkel ist einenends am Fahrwerkselement abgestützt. Innerhalb des besagten zylindrischen Hohlraums des Schenkels ist ein ebenfalls einenends am Fahrwerkselement abgestützter nachgiebiger Kern angeordnet. Beim Einfedern korrespondieren die freien Enden des Schenkels und des Kerns mit dem Puffer. Darüber hinaus ist im Kern eine Stange aus einem starren oder aus einem nachgiebigen Material axial verschiebbar angeordnet. Die vorbeschriebene Federunterstützung ist von einer faltbaren Hülse umgeben, welche einenends am Karosserierahmen und anderenends am fahrwerkseitigen Ende des Schenkels befestigt ist.
-
Aus der
DE 10 2017 221 776 A1 ist eine Längs-Blattfedervorrichtung zur Federung einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die Längs-Blattfedervorrichtung weist eine Zusatz-Federungseinheit auf. Die Zusatz-Federungseinheit weist eine Vielzahl Federungselemente mit gleichgerichteter Rückfederungskraft auf, welche in vertikaler Richtung gesehen durch konzentrisch angeordnete Tellerfedern gleicher Größe gebildet sind. Die durch die Tellerfedern gebildete Zusatz-Federungseinheit ist einenends mit dem Fahrgestell und anderenends mit einem Anschlusselement verbunden. Das Anschlusselement korrespondiert im eingefederten Zustand der Zusatz-Federungseinheit mit einem Anlageelement an der Achse des Fahrzeugs. Innerhalb eines durch die Tellerfedern gebildeten Hohlraums ist ein einenends am Fahrgestell befestigtes, stabförmiges Federungselement aus einem gummi-elastischen Material angeordnet. Es ist dazu vorgesehen, bei Überschreiten einer bestimmten Einfederungstiefe eine zusätzliche Wirkverbindung zwischen dem Fahrgestell und der Achse herzustellen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug mit einer Zusatzfeder der gattungsbildenden Art, respektive einer separat verbauten Zusatzfeder zur Verfügung zu stellen, welche Zusatzfeder ohne Minderung der Funktion derselben vor schädlichen Umwelteinflüssen geschützt ist.
-
Gelöst wird die gestellte Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
-
Das Fahrzeug mit einer Zusatzfeder zur Ausbildung eines gedämpften Endanschlages einer Radaufhängung an einem Fahrzeugaufbau des Fahrzeugs, welche Zusatzfeder zwischen der Radaufhängung und dem Fahrzeugaufbau angeordnet ist und einen Grundkörper aus einem Elastomer aufweist, der einenends am Fahrzeugaufbau oder an der Radaufhängung angebracht ist, und anderenends ein freies Ende aufweist, das mit einer zu demselben derart beabstandet angeordneten Federunterlage korrespondiert, dass bei übermäßigem Einfedern des Fahrzeugaufbaus der Grundkörper besagte Federunterlage unmittelbar oder mittelbar kontaktiert, wobei dem Grundkörper ein zumindest teilweise elastisch verformbares oder flexibles, denselben umhüllendes Hüllelement zugeordnet ist, welches einenends unmittelbar oder mittelbar am Fahrzeugaufbau oder an der Radaufhängung und anderenends an einer zwischen dem freien Ende des Grundkörpers und der Federunterlage angeordneten Zusatzfederunterlage befestigt, zeichnet sich dadurch aus, dass das Hüllelement durch einen an sich bekannten und bewährten, zumindest teilweise elastischen oder flexiblen Faltenbalg gebildet ist, und dass die Zusatzfederunterlage am freien Ende des Grundkörpers lösbar oder unlösbar befestigt ist.
-
Durch diese einfache und kostengünstige Maßnahme, nämlich bevorzugt vollständige Kapselung der Zusatzfeder, ist mit minimalem Material- und Kostenaufwand ein sicherer Schutz derselben vor schädlichen Umwelteinflüssen bewirkt. Überdies ist durch diese Maßnahme die Zusatzfeder samt Hüllelement modulartig ausbildbar und demgemäß als vorgefertigtes Einbaumodul am Fahrzeug verbaubar. Die Kontaktierung der Federunterlage durch den Grundkörper der Zusatzfeder erfolgt demnach unter Vermittlung der Zusatzfederunterlage. Durch die Zwischenschaltung der Zusatzfederunterlage ist eine zusätzliche Möglichkeit der Abstimmung, insbesondere Feinabstimmung, des Einsatzpunktes der Zusatzfeder im Achsfederweg ermöglicht. D.h., hierdurch kann eingestellt werden, ob die Zusatzfeder früher oder später einsetzt. Ferner ist durch die Anbindung der Zusatzfederunterlage an den Grundkörper zum einen eine definierte Führung des Hüllelements und damit einhergehend ein definiertes, sicheres Einfederungsverhalten des Grundkörpers der Zusatzfeder gewährleistet. Zum anderen ist durch diese Maßnahme eine verbessertes Schwingungsverhalten sowohl des Hüllelements als auch des Grundkörpers der Zusatzfeder zu verzeichnen, um auch einer eventuell nicht linearen Einfederungsbewegung des Fahrzeugs bzw. dessen Fahrzeugaufbaus folgen zu können.
-
Vorteilhaft ist die Zusatzfederunterlage am freien Ende des Grundkörpers durch Formschluss befestigt, welcher eine einfache Montage sowie einen gegebenenfalls erforderlichen Austausch der Zusatzfederunterlage ermöglicht.
-
Alternativ kann die Zusatzfederunterlage auch integraler Bestandteil des Grundkörpers sein, beispielsweise durch denselben einstückig ausgebildet oder in denselben als Einlage eingegossen sein, da der Grundkörper bevorzugt nach einem an sich bekannten Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt wird.
-
Um eine sichere Führung und Anbindung des Hüllelements an die Zusatzfederunterlage zu gewährleisten, ist die Zusatzfederunterlage bevorzugt verformungsfest ausgebildet oder weist zumindest einen verformungsfesten Abschnitt auf.
-
Darüber hinaus kann die Zusatzfederunterlage zusätzlich einen elastischen Abschnitt, insbesondere einen federelastischen Abschnitt mit einer bestimmten Federrate aufweisen, mittels dessen das Dämpfungsverhalten des Grundkörpers der Zusatzfeder weiter verbesserbar, beispielsweise an ein bestimmtes Fahrverhalten des Fahrzeugs anpassbar bzw. einstellbar ist.
-
Bevorzugt ist dabei der elastischen Abschnitt auf der dem Grundkörper abgewandten Seite der verformungsfesten Zusatzfederunterlage oder des verformungsfesten Abschnitts der Zusatzfederunterlage angeordnet.
-
Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:
- 1 äußerst schematisch ein teilweise aufgebrochen dargestelltes Fahrzeug mit erfindungswesentlichen Zusatzfedern im Bereich der Vorderachse und der Hinterachse des Fahrzeugs, und
- 2 eine äußerst schematische Schnittdarstellung besagter Zusatzfeder gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
-
1 zeigt ein Fahrzeug 1, vorliegend einen Personenkraftwagen, welches/r im Bereich einer im Detail nicht weiter dargestellten Vorderachse 2 und Hinterachse 3 eine Zusatzfeder 4 der gattungsgemäßen Art aufweist. Die besagte Zusatzfeder 4 ist jeweils zwischen einer Radaufhängung 5 und einem Fahrzeugaufbau 6 des Fahrzeugs 1 angeordnet. Sie dient dazu, einen gedämpften Endanschlag respektive einen Puffer für besagte gefederte Radaufhängung 5 am Fahrzeugaufbau 6 zur Verfügung zu stellen. Unter der besagten Radaufhängung 5 werden im Allgemeinen die Bauteile des Fahrzeugs 1 verstanden, die der beweglichen Verbindung zwischen dem Fahrzeugaufbau 6 und einem Fahrzeugrad 7 dienen.
-
Die Zusatzfeder 4 weist einen Grundkörper 8 aus einem Elastomer auf. So kann der Grundkörper 8 beispielsweise aus einem Gummi oder bevorzugt aus einem Polyurethan-Elastomer, insbesondere zelligem Polyurethan-Elastomer, bestehen. Weiter bevorzugt wird dieser nach einem Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt.
-
Der Grundkörper 8 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel einenends unter Vermittlung einer Aufnahmevorrichtung 9 sozusagen hängend am Fahrzeugaufbau 6 angebracht. Durch die Erfindung mit erfasst ist jedoch auch ein Grundkörper 8, welcher in geeigneter Weise unmittelbar am Fahrzeugaufbau 6 angebracht ist, beispielsweise stoffschlüssig durch insbesondere Kleben oder formschlüssig, indem eine Formschlusskontur des Grundkörpers 8 von einer Gegenformschlusskontur des Fahrzeugaufbaus 6 aufgenommen ist (nicht zeichnerisch dargestellt).
-
Anderenends weist der Grundkörper 8 ein freies Ende 10 auf. Im nicht eingefederten Betriebszustand des Fahrzeugaufbaus 6 ist das besagte freie Ende 10 des Grundkörpers 8 beabstandet zu einer Federunterlage 11 angeordnet, die fest an der Radaufhängung 5 angebracht oder durch dieselbe gebildet ist. Besagte Federunterlage 11 kann beispielsweise ebenfalls aus einem Elastomer bestehen.
-
Bei übermäßigem Einfedern des Fahrzeugs 1 respektive dessen Fahrzeugaufbaus 6 kontaktiert der Grundkörper 8 besagte Federunterlage 11, bevorzugt unter Absorption von Anstoßenergie infolge elastischer Verformung zumindest des Grundkörpers 8 (nicht zeichnerisch dargestellt). Die Federrate des Grundkörpers 8 ist im Hinblick auf das gewünschte Fahrverhalten des Fahrzeugs 1 eingestellt durch entsprechende Dimensionierung des Grundkörpers 8 und/oder Auslegung des eingesetzten Elastomers.
-
Um den Grundkörper 8 vor schädlichen Umwelteinflüssen zu schützen, ist diesem ein zumindest teilweise elastisch verformbares oder flexibles, denselben umhüllendes Hüllelement 12 zugeordnet. Bevorzugt, jedoch nicht einschränkend, ist besagtes Hüllelement 12 durch einen an sich bekannten, zumindest teilweise elastischen oder flexiblen Faltenbalg gebildet.
-
2 zeigt insoweit detaillierter eine bevorzugte Ausführungsform der Zusatzfeder 4. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Hüllelement 12 einenends mittelbar über die Aufnahmevorrichtung 9 am Fahrzeugaufbau 6 und anderenends an einer zwischen dem freien Ende 10 des Grundkörpers 8 und der Federunterlage 11 angeordneten Zusatzfederunterlage 13 befestigt. Durch diese Gestaltung ist der Grundkörper 8 der Zusatzfeder 4 vollständig gekapselt ausgebildet. Selbstverständlich kann das Hüllelement 12 auch unmittelbar am Fahrzeugaufbau 6 befestigt sein (nicht zeichnerisch dargestellt).
-
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Zusatzfederunterlage 13 einen plattenförmigen sowie verformungsfesten Abschnitt 13a auf bzw. derselbe ist derart verformungsfest ausgebildet, dass ein sicherer und definierter Halt des Hüllelements 12 an der Zusatzfederunterlage 13 sowie eine sichere Führung des Hüllelements 12 gewährleistet sind. Bevorzugt besteht besagter verformungsfester Abschnitt 13a aus einem Hartkunststoff, einem Metall oder einem anderen geeigneten Werkstoff. Alternativ kann der verformungsfeste Abschnitt 13a zwar auch aus einem in Grenzen weicheren Kunststoff bestehen, jedoch sind in diesem Fall Versteifungsstrukturen und/oder versteifende Einleger vorgesehen, die den Abschnitt 13a in einer erforderlichen Weise in sich versteifen und den gewünschten sicheren Halt und die sichere Führung des Hüllelements 12 bewirken (nicht zeichnerisch dargestellt).
-
Wie der 2 weiter zu entnehmen ist, ist die Zusatzfederunterlage 13 durch Formschluss lösbar am freien Ende 10 des Grundkörpers 8 der Zusatzfeder 4 befestigt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Zusatzfederunterlage 13 bzw. dessen verformungsfester Abschnitt 13a hierzu ein Formschlussmittel 14 in Form eines Fortsatzes auf, welcher formschlüssig von einem Formschlussgegenmittel 15 in Form einer zum Formschlussmittel 14 formkomplementären Ausnehmung im Grundkörper 8 formschlüssig aufgenommen ist. Das Formschlussgegenmittel 15 bzw. die Ausnehmung im elastisch bzw. flexibel ausgebildeten Grundkörper 8 bildet dazu eine Hinterschneidung 16 aus. Das Einfügen des Fortsatzes in die Ausnehmung erfolgt demnach durch elastisches Verrasten des Fortsatzes in besagter Ausnehmung.
-
Selbstverständlich kann die Zusatzfederunterlage 13 auch mittels an sich bekannter mechanischer Befestigungsmittel am Grundkörper 8 befestigt sein, welches demnach durch die Erfindung mit erfasst ist, jedoch mit erhöhten Herstellungs- sowie Montage- oder Demontageaufwand einhergeht (nicht zeichnerisch dargestellt).
-
Alternativ und demgemäß ebenfalls durch die Erfindung mit erfasst ist eine Zusatzfederunterlage 13, welche integraler Bestandteil des Grundkörpers 8 ist, beispielsweise durch denselben einstückig ausgebildet oder in denselben als Einlage eingegossen und demgemäß unlösbar mit dem Grundkörper 8 verbunden ist (nicht zeichnerisch dargestellt). Dies ist leicht und komfortabel darstellbar, da der Grundkörper 8, wie bereits oben angedeutet, bevorzugt nach einem an sich bekannten Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt ist/wird.
-
Wie der 2 noch zu entnehmen ist, kann die Zusatzfederunterlage 13 zusätzlich einen elastischen Abschnitt 13b (vgl. gestrichelte Linienführung), insbesondere einen federelastischen Abschnitt mit einer bestimmten Federrate aufweisen, welcher auf der dem Grundkörper 8 abgewandten Seite des verformungsfesten Abschnitts 13a der Zusatzfederunterlage 13 angeordnet und an derselben angebracht ist. Der elastische Abschnitt 13b kann mit der Zusatzfederunterlage 13 bzw. dessen verformungsfesten Abschnitt 13a fest oder lösbar verbunden sein und beispielsweise ebenfalls ein Elastomer oder ein nicht zeichnerisch dargestelltes Federelement aufweisen. Vorliegend ist der Einfachheit halber ein Elastomerkörper dargestellt. Wie bereits oben ausgeführt, ist hierdurch das Dämpfungsverhalten des Grundkörpers 8 der Zusatzfeder 4 weiter verbesserbar, beispielsweise an ein bestimmtes Fahrverhalten des Fahrzeugs 1 anpassbar bzw. einstellbar.
-
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen auf Zusatzfedern 4 ab, deren vollständig gekapselter Grundkörper 8 sozusagen hängend am Fahrzeugaufbau 6 mittelbar über besagte Aufnahmevorrichtung 9 oder unmittelbar angebracht sind. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Anordnung der Zusatzfedern 4, sondern erfasst in kinematischer Umkehr obiger Ausführungsbeispiele selbstverständlich auch Zusatzfedern 4, deren vollständig gekapselter Grundkörper 8 jeweils mittel- oder unmittelbar sozusagen stehend an der Radaufhängung 5 angebracht ist, wobei deren freies Ende 10 beabstandet zum Fahrzeugaufbau 6 angeordnet ist und bei übermäßigem Einfedern des Fahrzeugaufbaus 6 eine an demselben angeordnete oder ausgebildete Federunterlage 11 unmittelbar oder mittelbar über besagte Zusatzfederunterlage 13 der vorstehend beschriebenen Art kontaktiert.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeug
- 2
- Vorderachse
- 3
- Hinterachse
- 4
- Zusatzfeder
- 5
- Radaufhängung
- 6
- Fahrzeugaufbau
- 7
- Fahrzeugrad
- 8
- Grundkörper
- 9
- Aufnahmevorrichtung
- 10
- freies Ende
- 11
- Federunterlage
- 12
- Hüllelement
- 13
- Zusatzfederunterlage
- 13a
- verformungsfester Abschnitt
- 13b
- elastischer Abschnitt
- 14
- Formschlussmittel
- 15
- Gegenformschlussmittel
- 16
- Hinterschneidung
