DE102020105766A1

DE102020105766A1 - Fahrzeug mit einer Stellvorrichtung, insbesondere einer Stellvorrichtung für eine Niveauregulierung

Info

Publication number: DE102020105766A1
Application number: DE102020105766.0A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ovalo GmbH
Current assignee: Ovalo GmbH
Priority date: 2020-03-04
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2021-09-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Stellvorrichtung, insbesondere einer Stellvorrichtung für eine Niveauregulierung. Das Fahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Stellvorrichtung einen relativ zu einer Karosserie des Fahrzeugs verschiebbar gelagerten Träger mit einem ersten Ankoppelelement, an das direkt oder indirekt eine erste Tragfeder angekoppelt ist, und mit einem zweiten Ankoppelelement, an das direkt oder indirekt eine zweite Tragfeder angekoppelt ist, aufweist, wobei die Stellvorrichtung eine elektrische Antriebsvorrichtung aufweist, mittels der der Träger verschiebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Stellvorrichtung, insbesondere einer Stellvorrichtung für eine Niveauregulierung.
Bei einem Fahrzeug tragen die Tragfedern die Fahrzeugkarosserie. Durch ein Verändern der Positionen der Ankoppelelemente, an die direkt oder indirekt die Tragfedern angekoppelt sind, relativ zur Fahrzeugkarosserie kann insbesondere eine Niveauregulierung realisiert werden. Mittels einer Niveauregulierung kann die Höhe der Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn konstant gehalten, angehoben oder abgesenkt werden. Niveauregulierungen werden beispielsweise eingesetzt, um die Höhe einer Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn bei verschiedenen Beladungszuständen und/oder Fahrzuständen konstant zu halten. Eine Niveauregulierung kann auch dazu dienen, die Höhe einer Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn für einen bestimmten Einsatzzweck anzuheben oder abzusenken oder dazu, die Höhe einer Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn aus optischen Gründen zu verändern.
Aus DE 102 37 644 A1 ist ein Federträger mit mindestens einem axial beweglichen Federteller bekannt, wobei ein Aktuator mit einem Rotor relativ zu seinem Stator eine Drehbewegung erzeugt, die von einer Bewegungskonvertierungseinrichtung in eine Axialbewegung des Federtellers umgesetzt wird. Es ist eine Momentenabstützungseinrichtung vorhanden, die eine Drehbewegung des Federtellers verhindert.
DE 21 46 723 A offenbart eine Anordnung zur statischen Niveauregulierung bei Fahrzeugen. Die Anordnung hat eine oberhalb einer Befestigungsebene angeordnete Stellvorrichtung mit einem Elektromotor. Eine Kolbenstange eines Stoßdämpfers hat ein freies Ende, welches als Teil einer Stellvorrichtung an eine Stützmutter angekoppelt ist.
DE 10 2005 051 548 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Einstellen der Radausrichtung und der Fahrzeughöhe. Die Stellvorrichtung beinhaltet drei hydraulische Längenvariationsmittel, mit denen der Abstand eines Stützenpaneels zu einer Karosserie einstellbar ist. An dem Stützenpaneel ist ein Federteller indirekt befestigt.
EP 1 219 476 A1 offenbart ein motorisch gesteuertes Federungssystem mit einer Höhenverstellung, das einen besonders ausgebildeten Stoßdämpfer aufweist. Der Stoßdämpfer hat eine Kolbenstange die am oberen Ende einen Kragen mit einem besonders großen Durchmesser aufweist. Die Höhenverstellung beinhaltet einen Motor, der an einem ersten Ankoppelabschnitt an der Karosserie befestigt ist. Der Motor treibt eine mit Welle an, die ein Außengewinde aufweist. In dem Kragen ist eine Bohrung mit einem Innengewinde vorhanden. Der Kragen bildet zusammen mit der Welle einen Spindeltrieb.
JP 2007 203633 offenbart eine Vorrichtung mit einer Stellvorrichtung, die einen Motor aufweist, und mit einer Feder. Die Feder und der Motor sind unmittelbar an der Karosserie gelagert.
DE 10 2008 060 477 A1 offenbart eine Anordnung zur Niveauregulierung eines Fahrzeuges bestehend aus zumindest einem Feder-Dämpfungselement, das zur Verbindung zumindest eines Fahrzeugrades mit einem Fahrzeugaufbau vorgesehen ist, bei der das Feder-Dämpfungselement zumindest eine zwischen einem oberen und unteren Federteller verspannte Feder und einen von der Feder teilweise umschlossenen Schwingungsdämpfer, bestehend aus einem Dämpferrohr und einer Kolbenstange, aufweist. Der sich außerhalb der Feder befindende freie Endabschnitt der Kolbenstange ist mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Im freien Endabschnitt der Kolbenstange ist ein gewindespindelartiger Abschnitt vorgesehen, der mit einem mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Spindelmutterelement zusammenwirkt. Zur Niveauregulierung des Fahrzeuges ist die Kolbenstange um ihre Längsachse motorisch angetrieben.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug anzugeben, das eine sehr vielseitig ausbildbare Möglichkeit für eine Niveauregulierung bietet.
Die Aufgabe wird durch ein Fahrzeug gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Stellvorrichtung einen relativ zu einer Karosserie des Fahrzeugs verschiebbar gelagerten Träger mit einem ersten Ankoppelelement, an das direkt oder indirekt eine erste Tragfeder angekoppelt ist, und mit einem zweiten Ankoppelelement, an das direkt oder indirekt eine zweite Tragfeder angekoppelt ist, aufweist, wobei die Stellvorrichtung eine elektrische Antriebsvorrichtung aufweist, mittels der der Träger verschiebbar ist.
Die Erfindung ermöglicht es insbesondere, die Positionen zweier Ankoppelelemente schnell, präzise und zuverlässig zu verlagern, um eine Veränderung der auf die Karosserie wirkenden Anpresskraft auf Grund einer Veränderung der Fahrgeschwindigkeit auszugleichen und um so den Höhenstand der Karosserie relativ zu einer Fahrbahn unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit konstant zu halten. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, Nickbewegungen des Fahrzeuges beim Beschleunigen oder Verzögern zu verhindern oder wenigstes zu verringern.
Insbesondere hat die Erfindung den ganz besonderen Vorteil, dass die Vorrichtung ganz besonders steif ausgebildet werden kann, indem eine Verstelleinheit der elektrischen Antriebsvorrichtung derart angeordnet wird, dass Kräfte, die über die Radaufhängung bzw. die Radaufhängungen eingetragen werden, weitgehend ausschließlich in Axialrichtung auf einen Antriebsmotor und/oder ein Getriebe der elektrischen Antriebsvorrichtung wirken. Auf diese Weise kann sicher gestellt werden, dass eine eingestellte Position der Ankoppelelemente auch bei Einwirken hoher äußerer Kräfte zuverlässig erhalten bleibt.
Bei einer vorteilhaften Ausführung ist die erste Tragfeder über ein erstes Gegenkoppelelement mit dem ersten Ankoppelelement verbunden, wobei das erste Ankoppelelement und das erste Gegenkoppelelement eine erste Gelenkverbindung bilden. Die erste Gelenkverbindung ermöglicht eine flexible Anbindung der ersten Tragfeder, insbesondere eine flexible Anbindung eines ersten Federbeins, das die erste Tragfeder aufweist. Vorzugsweise ist die zweite Tragfeder über ein zweites Gegenkoppelelement mit dem zweiten Ankoppelelement verbunden, wobei das zweite Ankoppelelement und das zweite Gegenkoppelelement eine zweite Gelenkverbindung bilden.
Es ist insbesondere auch möglich, dass das erste Ankoppelelement und das zweite Ankoppelelement durch dasselbe Bauteil gebildet sind, an das ein erstes Gegenkoppelelement und ein (von dem ersten Gegenkoppelelement verschiedenes) zweites Gegenkoppelelement angekoppelt sind, um die erste Gelenkverbindung und die zweite (von der ersten Gelenkverbindung verschiedene) Gelenkverbindung zu bilden.
Insbesondere kann vorteilhaft ein Ende der ersten Tragfeder an das erste Ankoppelelement angekoppelt sein, während das andere Ende der ersten Tragfeder an eine rechte Radaufhängung angekoppelt ist. Analog kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein Ende der zweiten Tragfeder an das zweite Ankoppelelement angekoppelt ist und das andere Ende der zweiten Tragfeder an eine linke Radaufhängung angekoppelt ist.
Ganz allgemein kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das erste Ankoppelelement über die erste Tragfeder mit einer rechten Radaufhängung wirkverbunden ist und dass das zweite Ankoppelelement über die zweite Tragfeder mit einer linken Radaufhängung wirkverbunden ist. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass das erste Ankoppelelement über ein erstes Pushrod-System oder ein erstes Pullrod-System mit einer rechten Radaufhängung wirkverbunden ist und dass das zweite Ankoppelelement über ein zweites Pushrod-System oder ein zweites Pullrod-System mit einer linken Radaufhängung wirkverbunden ist.
Nach einem eigenständigen Erfindungsgedanken ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Verschieberichtung des Trägers verschieden ist von der Richtung der Krafteinwirkung auf ein über ein Ankoppelelement angekoppeltes Bauteil, beispielsweise von der Längserstreckungsrichtung eines angekoppelten Federbeins, das eine Tragfeder aufweist. Beispielsweise kann die Längserstreckungsrichtung eines angekoppelten Federbeins einen von 180 Grad verschiedenen Winkel zu einer Führungsstange aufweisen, entlang der der Träger verschiebbar gelagert ist. Eine solche Stellvorrichtung ist besonders vielseitig einsetzbar; dies auch dann, wenn sie (beispielsweise als radselektive Stellvorrichtung) nur ein Ankoppelelement aufweist.
Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung weist die Antriebsvorrichtung einen Aktuator und eine von dem Aktuator angetriebene Verstelleinheit auf. Die Verstelleinheit kann insbesondere eine Axialverstelleinheit sein.
Der Aktuator kann vorteilhaft einen Elektromotor beinhalten. Außerdem kann der Aktuator ein Getriebe beinhalten, das dem Elektromotor triebtechnisch nachgeschaltet ist. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein Getriebeabtrieb des Getriebes mit einem Antrieb der Verstelleinheit drehmomentübertragend verbunden ist. Die Verstelleinheit kann vorteilhaft mit dem Elektromotor in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Insbesondere kann vorteilhaft auch vorgesehen sein, dass der Elektromotor samt seinem nachgeschalteten Getriebe und der Verstelleinheit in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
Bei einer vorteilhaften Ausführung ist das Getriebe koaxial zu dem Elektromotor angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise und eine einfache Ankopplung des Elektromotors an das Getriebe. Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhaft auch vorgesehen sein, dass das Getriebe koaxial zu der Verstelleinheit angeordnet ist. Auch dies ermöglicht es, den Linearantrieb kompakt auszubilden. Dies ermöglicht darüber hinaus eine einfache und zuverlässige Ankopplung des Getriebes an die Verstelleinheit.
Bei einer ganz besonderen Ausführung ist der Getriebeabtrieb des Getriebes torsionssteif und gleichzeitig biegeweich ausgebildet. Insbesondere kann der Getriebeabtrieb des Getriebes mittels einer torsionssteifen und gleichzeitig biegeweichen Kupplung mit dem Antrieb der Verstelleinheit drehmomentübertragend verbunden sein. Diese Ausführungen haben den besonderen Vorteil, dass das Getriebe von radialen Bewegungen entkoppelt ist. Auf diese Weise ist das Getriebe vor derartigen Belastungen geschützt, so dass eine Beschädigung des Getriebes wirkungsvoll vermieden ist. Beispielsweise kann der Getriebeabtrieb des Getriebes als torsionssteife und gleichzeitig biegeweiche Glocke ausgebildet sein. Alternativ ist es auch möglich, dass wenigstens eine flexible Platte, insbesondere Blechplatte, für eine biegeweiche Entkopplung als biegeweiche Kupplung zwischen das Getriebe und die Axialverstelleinheit geschaltet ist.
Das Getriebe kann vorteilhaft als Spannungswellengetriebe ausgebildet sein. Eine derartige Ausführung hat verschiedene besondere Vorteile hinsichtlich der Langlebigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und hinsichtlich der Anforderungen an die Leistungsfähigkeit und die Baugröße des Elektromotors. Einerseits wird durch die Spielfreiheit des Spannungswellengetriebes erreicht, dass es nicht zu einem Ausschlagen von Getriebekomponenten im Laufe der Zeit kommt. Darüber hinaus kann durch das bei einem Spannungswellengetriebe mögliche hohe Übersetzungsverhältnis vorteilhaft ein Elektromotor geringer Baugröße zum Einsatz kommen, weil der Elektromotor nur vergleichsweise geringe Drehmomente aufbringen muss, um eine Höhenverstellung zu bewirken.
Das Spannungswellengetriebe kann vorteilhaft beispielsweise als Ringgetriebe ausgebildet sein. Insbesondere kann das Spannungswellengetriebe einen Circularspline und zusätzlich einen Dynamicspline aufweisen, die beide im Zahneingriff mit einem Flexspline stehen, wobei der Circularspline eine andere Anzahl von Zähnen aufweist, als der Dynamicspline. Dies ermöglicht eine axial besonders kompakte Realisierung des Linearantriebs und damit der gesamten Vorrichtung.
Alternativ ist es auch möglich, dass das Spannungswellengetriebe als Topfgetriebe oder als Hutgetriebe ausgebildet ist. Hierbei kann ein Topf oder Hut, dessen Wandung durch den Wellengenerator im Betrieb umlaufend elastisch verformbar ist und der an seinem offenen Ende eine Außenverzahnung aufweist, den Flexspline bilden, der mit einem innenverzahnten Circularspline in Zahneingriff steht.
Es ist insbesondere von Vorteil, wenn das Spannungswellengetriebe wenigstens ein, insbesondere genau ein, radialflexibles Wälzlager zur Lagerung des Wellengenerators innerhalb des Flexsplines aufweist. Es ist insbesondere möglich, dass auch mehrere radialflexible Wälzlager zum Einsatz kommen oder dass mehrreihige Wälzlager verwendet werden, um den Wellengenerator innerhalb des Flexsplines zu lagern. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das Spannungswellengetriebe als Ringgetriebe mit einem Circularspline und einem Dynamicspline ausgebildet ist, wobei mittels zweier Wälzlager oder mittels eines mehrreihigen Wälzlagers sowohl eine Abstützung des Flexsplines in der Ebene des Circularsplines und zusätzlich eine Abstützung des Flexsplines in der Ebene des Dynamicsplines ermöglicht ist. Auf diese Weise können besonders hohe Drehmomente übertragen werden, ohne dass es zu Zahneingriffsstörungen aufgrund von unerwünschten Verformungen des Flexsplines kommt. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass das radialflexible Wälzlager als Rillenkugellager oder als Tonnenlager oder als Nadellager ausgebildet ist.
Bei einer besonderen Ausführung ist der Träger relativ zu der Karosserie, insbesondere mittels einer Führungsvorrichtung, linear verschiebbar gelagert. Die Führungsvorrichtung kann insbesondere eine Linearführungsvorrichtung sein. Insbesondere kann die Linearführungsvorrichtung wenigstens eine Führungsstange aufweisen, die in Wirkkontakt mit einer Führungsbuchse, insbesondere einer Kugelbuchse, des Trägers steht.
Bei einer besonderen Ausführung ist die Antriebsvorrichtung selbsthemmend ausgebildet. Es ist auch möglich, dass die Antriebsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie bei einer zu erwartenden maximalen Krafteinwirkung nicht rücktreibbar ist. Bei einer solchen Ausführung wird die Verstelleinheit durch das Gewicht der Karosserie nicht zurückgetrieben, so dass die jeweils eingestellten Positionen der Ankoppelelemente so lange erhalten bleiben, bis mittels des Elektromotors eine andere Einstellung vorgenommen wird.
Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung, insbesondere bei einer Ausführung, bei der die Antriebsvorrichtung nicht selbsthemmend ausgebildet oder nicht derart ausgebildet ist, dass sie bei einer zu erwartenden maximalen Krafteinwirkung nicht rücktreibbar ist, beinhaltet die Antriebsvorrichtung eine Blockiervorrichtung, mittels der ein Rücktreiben des Aktuators verhinderbar ist. Eine solche Ausführung hat den ganz besonderen Vorteil, dass die Vorrichtung mittels der Blockiervorrichtung immer dann blockiert werden kann, wenn eine eingestellte Position des Ankoppelelements erhalten bleiben soll, so dass der Elektromotor nicht fortlaufend bestromt werden muss, um eine eingestellte Position des Trägers zu erhalten. Dies ist besonders energiesparend und schont den Elektromotor.
Die Blockiervorrichtung kann beispielsweise als Sperre oder als Bremse ausgebildet sein, wobei die Blockiervorrichtung vorzugsweise elektrisch schaltbar ausgebildet ist. Insbesondere kann die Blockiervorrichtung eine Scheibenbremse beinhalten. Die Scheibenbremse kann derart ausgebildet sein, dass mittels einer Feder ein Bremsbelag gegen eine Reibscheibe gedrückt wird, wenn die Blockiervorrichtung in einen Blockierzustand geschaltet ist. Die Blockiervorrichtung kann insbesondere einen Hubmagneten aufweisen, um zwischen einem Blockierzustand und einem Freigabezustand umschalten zu können.
Bei einer besonderen Ausführung ist die Blockiervorrichtung als bistabile Bremse oder als bistabile Sperre, beispielsweise nach dem Kugelschreiberprinzip, ausgeführt. Dies bedeutet, dass sich die Blockiervorrichtung, beispielsweise mittels einer Federvorrichtung, selbst in ihrem jeweiligen Schaltzustand so lange hält, bis aktiv, beispielsweise durch eine Umschaltvorrichtung, einen Umschalten bewirkt wird. Eine solche Ausführung hat den besonderen Vorteil, dass die Blockiervorrichtung ohne Energieaufwand in ihrem jeweiligen Schaltzustand verbleiben kann.
Beispielsweise kann die Blockiervorrichtung einen Freilauf beinhalten.
Die Blockiervorrichtung kann vorteilhaft, insbesondere für ein Absenken einer Karosserie, entsperrbar, insbesondere elektromagnetisch entsperrbar, sein.
Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung beinhaltet die Antriebsvorrichtung eine Ausgleichskupplung, insbesondere eine OldhamKupplung, die einen Radialversatz zweier paralleler Wellen des Linearantriebs ausgleicht.
Beispielsweise kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Ausgleichskupplung den Elektromotor und das Getriebe drehstarr miteinander verbindet. Es ist auch möglich, dass die Ausgleichskupplung das Getriebe und die Verstelleinheit drehstarr miteinander verbindet. Es ist auch möglich, dass die Ausgleichskupplung der Verstelleinheit triebtechnisch nachgeschaltet ist.
Es ist insbesondere auch möglich, dass mehrere Ausgleichskupplungen vorhanden sind, wobei eine Ausgleichskupplung den Elektromotor und das Getriebe drehstarr miteinander verbindet und/oder wobei eine Ausgleichskupplung das Getriebe und die Verstelleinheit drehstarr miteinander verbindet und/oder wobei eine Ausgleichskupplung der Verstelleinheit triebtechnisch nachgeschaltet ist.
Die Verwendung wenigstens einer Ausgleichskupplung hat den besonderen Vorteil, dass empfindliche Komponenten der Antriebsvorrichtung von radialen Bewegungen, die im Betrieb, insbesondere beim Ein- und Ausfedern, auftreten können, zusätzlich entkoppelt sind und Beschädigungen, insbesondere aufgrund von Dauerbelastungen durch radiale Bewegungen, wirkungsvoll vermieden sind.
Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung weist die Antriebsvorrichtung eine zur Rotation angetriebene Gewindespindel auf, während eine Spindelmutter, insbesondere beweglich, an dem Träger befestigt ist. Es ist natürlich auch die umgekehrte Variante möglich, bei der die Antriebsvorrichtung eine zur Rotation angetriebene Spindelmutter aufweist und eine Gewindespindel an dem Träger befestigt ist.
Von ganz besonderem Vorteil ist eine Stellvorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges. Die Stellvorrichtung kann insbesondere die elektrische Antriebsvorrichtung und den verschiebbar gelagerten Träger, aufweisen. Die Stellvorrichtung kann insbesondere auch die Führungsvorrichtung aufweisen, mittels der der Träger linear verschiebbar gelagert ist.
Die Stellvorrichtung kann in ganz besonders vorteilhafter Weise insbesondere als vormontierte Baueinheit ausgebildet sein, die bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs als Ganzes eingebaut wird. Hierbei kann vorteilhaft insbesondere vorgesehen sein, dass die Vorrichtung einen an der Fahrzeugkarosserie befestigbaren Schemel aufweist, an dem die elektrische Antriebsvorrichtung befestigt ist und an dem der Träger, insbesondere mittels der Führungsvorrichtung, verschiebbar befestigt ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielhaft und schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleiche oder gleich wirkende Elemente auch in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, und
2 eine Detailansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, das eine vordere Stellvorrichtung 1 und eine hintere Stellvorrichtung 2 aufweist, die gleich ausgebildet sind und die Teil einer Niveauregulierung des Fahrzeugs sind. Da die vordere Stellvorrichtung 1 und die hintere Stellvorrichtung 2 gleich ausgebildet sind und gleich funktionieren, wird im Folgenden lediglich die Funktionsweise der vorderen Stellvorrichtung 1 im Detail erläutert.
Die vordere Stellvorrichtung 1 weist einen relativ zu einer Karosserie des Fahrzeugs verschiebbar gelagerten Träger 3 mit einem ersten Ankoppelelement 4 und mit einem zweiten Ankoppelelement 5 auf.
An das erste Ankoppelelement 4 ist ein erstes Federbein 6 angekoppelt, das eine erste Tragfeder 7 aufweist. Die erste Tragfeder 7 ist über ein erstes Gegenkoppelelement 8 mit dem ersten Ankoppelelement 4 verbunden, wobei das erste Ankoppelelement 4 und das erste Gegenkoppelelement 8 eine Dreh-Gelenkverbindung bilden. Insoweit ist ein Ende der ersten Tragfeder 7 an das erste Ankoppelelement 4 angekoppelt. Das andere Ende der ersten Tragfeder 7 ist über ein nur ganz schematisch dargestelltes) rechtes Hebelsystem 9 an eine (nur ganz schematisch dargestellte) rechte Radaufhängung 10 angekoppelt.
An das zweite Ankoppelelement 5 ist ein zweites Federbein 11 angekoppelt, das eine zweite Tragfeder 12 aufweist. Die zweite Tragfeder 12 ist über ein zweites Gegenkoppelelement 13 mit dem zweiten Ankoppelelement 5 verbunden, wobei das zweite Ankoppelelement 5 und das zweite Gegenkoppelelement 13 eine Dreh-Gelenkverbindung bilden. Insoweit ist ein Ende der zweiten Tragfeder 12 an das zweite Ankoppelelement 5 angekoppelt. Das andere Ende der zweiten Tragfeder 12 ist über ein (nur ganz schematisch dargestelltes) linkes Hebelsystem 14 an eine (nur ganz schematisch dargestellte) linke Radaufhängung 15 angekoppelt.
Die vordere Stellvorrichtung 1 weist eine elektrische Antriebsvorrichtung 16 auf, mittels der der Träger 3 verschiebbar ist. Die Antriebsvorrichtung 16 weist einen fest mit der Karosserie verbundenen Aktuator 17 und eine von dem Aktuator 17 angetriebene Verstelleinheit zum Verschieben des Trägers 3 auf, die als Axialverstelleinheit 18 ausgebildet ist.
Der Träger 3 ist relativ zu der Karosserie des Fahrzeugs mittels einer Führungsvorrichtung linear verschiebbar gelagert. Die Führungsvorrichtung beinhaltet zwei Führungsstangen 19, die in Wirkkontakt mit jeweils einer Führungsbuchse 20 des Trägers 3 stehen.
An dem Träger 3 ist eine Spindelmutter 21 befestigt, die in Wirkkontakt mit einer von dem Aktuator 17 zur Rotation antreibbaren Gewindespindel 22 steht. Die Gewindespindel 22 ist an dem von dem Aktuator 17 abgewandten Ende mittels eines Wälzlagers 23 relativ zur Karosserie rotierbar gelagert.
Ein Antreiben der Gewindespindel 22 zur Rotation mittels des Aktuators 17 bewirkt eine Verschiebung des Trägers 3 relativ zur Karosserie und damit des ersten Ankoppelelements 4 sowie des zweiten Ankoppelelements 5. Hierdurch kann eine Änderung des Höhenstandes der Karosserie des Fahrzeugs relativ zur Fahrbahn bewirkt werden. Es ist beispielsweise auch möglich, die Ankoppelelemente 4, 5 in der beschriebenen Weise zu verlagern, um eine Veränderung der Anpresskraft auf die Karosserie auf Grund einer Veränderung der Fahrgeschwindigkeit auszugleichen und um so den Höhenstand der Karosserie relativ zu den Rädern 24, 25 und/oder einer Fahrbahn konstant zu halten. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, im Zusammenspiel mit der hinteren Stellvorrichtung 2 Nickbewegungen des Fahrzeuges beim Beschleunigen und/oder Bremsen zu verhindern oder zu verringern.
2 zeigt eine schematische Detailansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs. Das Fahrzeug weist eine Stellvorrichtung 1 auf. Die Stellvorrichtung 1 weist einen relativ zu einer Karosserie des Fahrzeugs verschiebbar gelagerten Träger 3 mit einem ersten Ankoppelelement 4 und mit einem (in dieser Figur nicht sichtbaren) zweiten Ankoppelelement 5 auf.
An das erste Ankoppelelement 4 ist ein erstes Federbein 6 angekoppelt, das eine erste Tragfeder 7 aufweist. Die erste Tragfeder 7 ist über ein erstes Gegenkoppelelement 8 mit dem ersten Ankoppelelement 4 verbunden, wobei das erste Ankoppelelement 4 und das erste Gegenkoppelelement 8 eine Dreh-Gelenkverbindung bilden. Insoweit ist ein Ende der ersten Tragfeder 7 an das erste Ankoppelelement 4 angekoppelt.
Die vordere Stellvorrichtung 1 weist eine elektrische Antriebsvorrichtung 16 auf, mittels der der Träger 3 verschiebbar ist. Die Antriebsvorrichtung 16 weist einen fest mit der Karosserie verbundenen Aktuator 17 und eine von dem Aktuator 17 angetriebene Verstelleinheit zum Verschieben des Trägers 3 auf, die als Axialverstelleinheit 18 ausgebildet ist. Der Aktuator 17 beinhaltet ein Getriebe 32, das einem Elektromotor 31 triebtechnisch nachgeschaltet ist.
Der Träger 3 ist relativ zu der Karosserie des Fahrzeugs mittels einer Führungsvorrichtung linear verschiebbar gelagert. Die Führungsvorrichtung beinhaltet zwei Führungsstangen 19, die in Wirkkontakt mit jeweils einer Führungsbuchse 20 des Trägers 3 stehen.
An dem Träger 3 ist eine Spindelmutter 21 befestigt, die in Wirkkontakt mit einer von dem Aktuator 17 zur Rotation antreibbaren Gewindespindel 22 steht. Die Gewindespindel 22 ist an dem von dem Aktuator 17 abgewandten Ende mittels eines Wälzlagers 23 rotierbar gelagert. Die Führungsvorrichtung beinhaltet zwei (in dieser Figur nicht dargestellte) Führungsstangen 19, die in Wirkkontakt mit jeweils einer (in dieser Figur nicht dargestellten) Führungsbuchse 20 des Trägers 3 stehen.
Das Federbein 6 ist über eine erste Lenker-Gelenkverbindung 26 an einen Lenker 27 gelenkig angebunden. Der Lenker 27 ist relativ zur Karosserie mittels eines Lenker-Schwenklagers 28 schwenkbar gelagert. An den Lenker 27 ist mittels einer zweiten Lenker-Gelenkverbindung 29 eine Stoßstange 30 angekoppelt, die mit einer Radaufhängung 10 wirkverbunden ist. An die Radaufhängung 10 ist ein Rad 25 angekoppelt.
Ein Antreiben der Gewindespindel 22 zur Rotation mittels des Aktuators 17 bewirkt eine Verschiebung des Trägers 3 relativ zur Karosserie und damit des ersten Ankoppelelements 4 sowie des (in dieser Figur nicht sichtbaren) zweiten Ankoppelelements 5.
Hierdurch wird der Lenker 27 über das Federbein 6, das die Tragfeder 7 aufweist, geschwenkt und über diesen die mit der Radaufhängung 10 verkoppelte Stoßstange 30 im Wesentlichen entlang ihrer Längserstreckungsrichtung bewegt, wodurch eine Änderung des Höhenstandes der Karosserie relativ zu dem Rad 25 bewirkt werden kann. Es ist beispielsweise auch möglich, die Ankoppelelemente 4, 5 in der beschriebenen Weise zu verlagern, um eine Veränderung der Anpresskraft auf die Karosserie auf Grund einer Veränderung der Fahrgeschwindigkeit auszugleichen und um so den Höhenstand der Karosserie relativ zu dem Rad 25 und/oder einer Fahrbahn konstant zu halten.
Bezugszeichenliste

1: Stellvorrichtung
2: Stellvorrichtung
3: Träger
4: erstes Ankoppelelement
5: zweites Ankoppelelement
6: erstes Federbein
7: erste Tragfeder
8: erstes Gegenkoppelelement
9: rechtes Hebelsystem
10: rechte Radaufhängung
11: zweites Federbein
12: zweite Tragfeder
13: zweites Gegenkoppelelement
14: linkes Hebelsystem
15: linke Radaufhängung
16: elektrische Antriebsvorrichtung
17: Aktuator
18: Axialverstelleinheit
19: Führungsstange
20: Führungsbuchse
21: Spindelmutter
22: Gewindespindel
23: Wälzlager
24: Rad
25: Rad
26: erste Lenker-Gelenkverbindung
27: Lenker
28: Lenker-Schwenklager
29: zweite Lenker-Gelenkverbindung
30: Stoßstange
31: Elektromotor
32: Getriebe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10237644 A1 [0003]
DE 2146723 A [0004]
DE 102005051548 A1 [0005]
EP 1219476 A1 [0006]
JP 2007203633 [0007]
DE 102008060477 A1 [0008]

Claims

Fahrzeug mit einer Stellvorrichtung, insbesondere einer Stellvorrichtung für eine Niveauregulierung, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung einen relativ zu einer Karosserie des Fahrzeugs verschiebbar gelagerten Träger mit einem ersten Ankoppelelement, an das direkt oder indirekt eine erste Tragfeder angekoppelt ist, und mit einem zweiten Ankoppelelement, an das direkt oder indirekt eine zweite Tragfeder angekoppelt ist, aufweist, wobei die Stellvorrichtung eine elektrische Antriebsvorrichtung aufweist, mittels der der Träger verschiebbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a. die erste Tragfeder über ein erstes Gegenkoppelelement mit dem ersten Ankoppelelement verbunden ist, wobei das erste Ankoppelelement und das erste Gegenkoppelelement eine erste Gelenkverbindung bilden, und dass b. die zweite Tragfeder über ein zweites Gegenkoppelelement mit dem zweiten Ankoppelelement verbunden ist, wobei das zweite Ankoppelelement und das zweite Gegenkoppelelement eine zweite Gelenkverbindung bilden.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass a. ein Ende der ersten Tragfeder an das erste Ankoppelelement angekoppelt ist und das andere Ende der ersten Tragfeder an eine rechte Radaufhängung angekoppelt ist, und dass b. ein Ende der zweiten Tragfeder an das zweite Ankoppelelement angekoppelt ist und das andere Ende der zweiten Tragfeder an eine linke Radaufhängung angekoppelt ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass a. das erste Ankoppelelement über die erste Tragfeder mit einer rechten Radaufhängung wirkverbunden ist und dass das zweite Ankoppelelement über die zweite Tragfeder mit einer linken Radaufhängung wirkverbunden ist, und/oder dass b. das erste Ankoppelelement über ein erstes Pushrod-System oder ein erstes Pullrod-System mit einer rechten Radaufhängung wirkverbunden ist und dass das zweite Ankoppelelement über ein zweites Pushrod-System oder ein zweites Pullrod-System mit einer linken Radaufhängung wirkverbunden ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung einen Aktuator und eine von dem Aktuator angetriebene Verstelleinheit aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinheit eine Axialverstelleinheit ist.
Fahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator einen Elektromotor beinhaltet.
Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator ein Getriebe beinhaltet, das dem Elektromotor triebtechnisch nachgeschaltet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebeabtrieb des Getriebes mit einem Antrieb der Verstelleinheit drehmomentübertragend verbunden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeabtrieb des Getriebes torsionssteif und gleichzeitig biegeweich ausgebildet ist oder dass der Getriebeabtrieb des Getriebes mittels einer torsionssteifen und gleichzeitig biegeweichen Kupplung mit dem Antrieb der Verstelleinheit drehmomentübertragend verbunden ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe koaxial zu dem Elektromotor und/oder koaxial zu der Verstelleinheit angeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe als Spannungswellengetriebe ausgebildet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannungswellengetriebe wenigstens ein, insbesondere genau ein, radialflexibles Wälzlager aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das radialflexible Wälzlager als Rillenkugellager oder als mehrreihiges Lager oder als Tonnenlager oder als Nadellager ausgebildet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger relativ zu der Karosserie, insbesondere mittels einer Führungsvorrichtung, linear verschiebbar gelagert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsvorrichtung eine Linearführungsvorrichtung ist.
Fahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführungsvorrichtung wenigstens eine Führungsstange aufweist, die in Wirkkontakt mit einer Führungsbuchse, insbesondere einer Kugelbuchse, des Trägers steht.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung selbsthemmend ausgebildet ist oder dass die Antriebsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie bei einer zu erwartenden maximalen Krafteinwirkung nicht rücktreibbar ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung eine Blockiervorrichtung beinhaltet, mittels der ein Rücktreiben des Aktuators verhinderbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiervorrichtung als Sperre oder als Bremse ausgebildet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiervorrichtung einen Freilauf beinhaltet.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiervorrichtung, insbesondere für ein Absenken der Karosserie, entsperrbar, insbesondere elektromagnetisch entsperrbar, ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung eine Ausgleichskupplung, insbesondere eine Oldhamkupplung, aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Ausgleichskupplung den Elektromotor der Antriebsvorrichtung und das Getriebe der Antriebsvorrichtung drehstarr miteinander verbindet, oder dass b. die Ausgleichskupplung das Getriebe der Antriebsvorrichtung und die Verstelleinheit der Antriebsvorrichtung drehstarr miteinander verbindet, oder dass c. die Ausgleichskupplung der Verstelleinheit triebtechnisch nachgeschaltet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Antriebsvorrichtung eine Gewindespindel aufweist und dass eine Spindelmutter, insbesondere beweglich, an dem Träger befestigt ist, oder dass b. die Antriebsvorrichtung eine Spindelmutter aufweist und dass eine Gewindespindel an dem Träger befestigt ist.
Stellvorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung eines Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 25.
Stellvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung die elektrische Antriebsvorrichtung und den verschiebbar gelagerten Träger aufweist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung die Führungsvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16 aufweist.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung als vormontierte Baueinheit ausgebildet ist, die bei der Herstellung eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 25 als Ganzes einbaubar ist.
Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung einen an der Karosserie befestigbaren Schemel aufweist, an dem die elektrische Antriebsvorrichtung befestigt ist und an dem der Träger, insbesondere mittels der Führungsvorrichtung nach Anspruch 4, verschiebbar befestigt ist.