DE102022202958B4 - Spring system for an axle construction of a vehicle, bearing body and vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Federsystem (10) für eine Achskonstruktion eines Fahrzeuges (100), aufweisend eine Schraubenfeder (11), eine Zusatzfeder (12), eine Zusatzfederaufnahme (13) zum Halten der Zusatzfeder (12), einen Zusatzfeder-Kontaktabschnitt (15) mit einer Zusatzfeder-Kontaktfläche (16) zum Kontaktieren und Komprimieren der Zusatzfeder (12) bei einem Einfedern der Achskonstruktion in einer Einfederrichtung (R1) von der Zusatzfederaufnahme (13) zum Zusatzfeder-Kontaktabschnitt (15), einen Lagerkörper (17) mit einer Schraubenfeder-Lagerfläche (18) zum vorgespannten Lagern der Schraubenfeder (11), wobei die Schraubenfeder-Lagerfläche (18) in der Einfederrichtung (R1) nach der Zusatzfeder-Kontaktfläche (16) ausgestaltet ist, und ein elastisch komprimierbares Schutzrohr (14), das an der Zusatzfederaufnahme (13) angeordnet ist, die Zusatzfeder (12) zumindest teilweise umhüllt und innerhalb eines durch die Schraubenfeder (11) definierten Federvolumens (20) positioniert ist, wobei der Lagerkörper (17) einen Schutzrohr-Lagerabschnitt (19) zum Lagern und Komprimieren des Schutzrohrs (14) beim Einfedern der Achskonstruktion und einen Entlüftungsabschnitt (21) zum Entlüften eines durch das Schutzrohr (14) definierten Schutzrohrvolumens (22) beim Einfedern der Achskonstruktion aufweist. Die Erfindung betrifft ferner einen Lagerkörper (17) für das Federsystem (10) sowie ein Fahrzeug (100) mit dem Federsystem (10).The present invention relates to a spring system (10) for an axle structure of a vehicle (100), comprising a coil spring (11), an additional spring (12), an additional spring holder (13) for holding the additional spring (12), an additional spring contact section (15 ) with an additional spring contact surface (16) for contacting and compressing the additional spring (12) when the axle structure deflects in a deflection direction (R1) from the additional spring holder (13) to the additional spring contact section (15), a bearing body (17) with a Coil spring bearing surface (18) for preloaded storage of the helical spring (11), the helical spring bearing surface (18) being designed in the deflection direction (R1) after the additional spring contact surface (16), and an elastically compressible protective tube (14), which is arranged on the additional spring receptacle (13), the additional spring (12) is at least partially encased and positioned within a spring volume (20) defined by the coil spring (11), the bearing body (17) having a protective tube bearing section (19) for storing and Compressing the protective tube (14) when the axle structure deflects and a venting section (21) for venting a protective tube volume (22) defined by the protective tube (14) when the axle structure deflects. The invention further relates to a bearing body (17) for the spring system (10) and a vehicle (100) with the spring system (10).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Federsystem für eine Achskonstruktion eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ferner einen Lagerkörper für ein solches Federsystem und ein Fahrzeug mit einem solchen Federsystem.The present invention relates to a spring system for an axle construction of a vehicle according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a bearing body for such a spring system and a vehicle with such a spring system.
Zur Steigerung des Fahrkomforts und zur Unterstützung von Schraubenfedern an Achskonstruktionen von Fahrzeugen, insbesondere zum Abfangen von hohen Lasten, ist an nahezu allen im Markt befindlichen Achskonstruktionen eine sogenannte Zusatzfeder vorgesehen. Je nach Achskonzept kann diese als Bestandteil des Dämpferlagers ausgeführt sein oder als eigenständiges Bauteil der Achse wirken.In order to increase driving comfort and to support coil springs on axle structures of vehicles, especially for absorbing high loads, a so-called additional spring is provided on almost all axle structures on the market. Depending on the axle concept, this can be designed as part of the damper bearing or act as an independent component of the axle.
Zum Schutz vor mechanischer Überbeanspruchung wird im Stand der Technik üblicherweise an einer direkten Verstärkung der Zusatzfeder gearbeitet. Dies kann geschehen durch eine Materialsubstitution, Materialmodifikation, eine Geometriemodifikation, eine partielle Verstärkung durch zusätzliche Bewehrung an betreffenden Bauteilen und/oder durch eine Veränderung des Lastpfades. Bei einem Federsystem mit Zusatzfeder an einer Achskonstruktion sollten zum Schutz vor einer Überbeanspruchung der Funktionsbauteile der Federweg und der Lasteintrag begrenzt werden. Ein Einfedervorgang des Federsystems führt üblicherweise zu einer bogenförmigen Bewegung eines Lenkers. Der Lenker weist einen Zusatzfeder-Kontaktabschnitt auf, dessen Zweck es ist, die Zusatzfeder im weiteren Verlauf der Einfederung zu komprimieren. Ein balgförmiges Schutzrohr wird durch den Einfeder- bzw. Kompressionsvorgang zusammengefaltet und behindert somit nicht den Kompressionsvorgang. Das Schutzrohr ist in der Regel an beiden Stirnseiten des Schutzrohrs formschlüssig im Federsystem gelagert. Bei bekannten Systemen ist ein Anschlag für das Schutzrohr im Bereich des Zusatzfeder-Kontaktabschnitts ausgestaltet. Aus der deutschen Patentanmeldung
Aus der
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Problematik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vereinfachtes und trotzdem zuverlässig funktionierendes Federsystem sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Federsystem zu schaffen.The object of the present invention is to at least partially take into account the problem described above. In particular, it is the object of the present invention to create a simplified yet reliably functioning spring system and a vehicle with such a spring system.
Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch das Federsystem gemäß Anspruch 1, den Lagerkörper gemäß Anspruch 9 sowie das Fahrzeug gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Federsystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Lagerkörper für das Federsystem, dem erfindungsgemäßen Fahrzeug mit dem Federsystem und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird und/oder werden kann.The above task is solved by the patent claims. In particular, the above object is achieved by the spring system according to claim 1, the bearing body according to claim 9 and the vehicle according to
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Federsystem für eine Achskonstruktion eines Fahrzeuges vorgeschlagen. Das Federsystem weist eine Schraubenfeder, eine Zusatzfeder, eine Zusatzfederaufnahme zum Halten der Zusatzfeder, und einen Zusatzfeder-Kontaktabschnitt mit einer Zusatzfeder-Kontaktfläche zum Kontaktieren und Komprimieren der Zusatzfeder bei einem Einfedern der Achskonstruktion in einer Einfederrichtung von der Zusatzfederaufnahme zum Zusatzfeder-Kontaktabschnitt auf. Das Federsystem weist außerdem einen Lagerkörper mit einer Schraubenfeder-Lagerfläche zum vorgespannten Lagern der Schraubenfeder auf, wobei die Schraubenfeder-Lagerfläche in der Einfederrichtung nach der Zusatzfeder-Kontaktfläche bzw. weiter unten als die Zusatzfeder-Kontaktfläche ausgestaltet ist. Das Federsystem umfasst zudem ein elastisch komprimierbares Schutzrohr, das an der Zusatzfederaufnahme angeordnet ist, die Zusatzfeder zumindest teilweise umhüllt und innerhalb eines durch die Schraubenfeder definierten Federvolumens positioniert ist. Der Lagerkörper weist ferner einen Schutzrohr-Lagerabschnitt zum Lagern und Komprimieren des Schutzrohrs beim Einfedern der Achskonstruktion und einen Entlüftungsabschnitt zum Entlüften eines durch das Schutzrohr definierten Schutzrohrvolumens beim Einfedern der Achskonstruktion auf.According to a first aspect of the present invention, a spring system for an axle structure of a vehicle is proposed. The spring system has a coil spring, an additional spring, an additional spring receptacle for holding the additional spring, and an additional spring contact section with an additional spring contact surface for contacting and compressing the additional spring when the axle structure deflects in a deflection direction from the additional spring receptacle to the additional spring contact section. The spring system also has a bearing body with a coil spring bearing surface for preloaded storage of the coil spring, the coil spring bearing surface being designed in the deflection direction after the additional spring contact surface or further down than the additional spring contact surface. The spring system also includes an elastically compressible protective tube which is arranged on the additional spring receptacle, at least partially envelops the additional spring and is positioned within a spring volume defined by the coil spring. The bearing body further includes a protective tube bearing portion for storing and compressing the protection tube when the axle structure is deflected and a venting section for venting a protective tube volume defined by the protective tube when the axle structure is deflected.
Die vorliegende Erfindung wendet sich von den bekannten Federsystemen insbesondere dahingehend ab, dass der untere Anschlag für das Schutzrohr nicht mehr am Zusatzfeder-Kontaktabschnitt oder durch den Zusatzfeder-Kontaktabschnitt, sondern durch den für die Schraubenfeder bereitgestellten Lagerkörper ausgestaltet ist. Damit kann das Federsystem noch einfacher realisiert werden. Auf ein separates Lager- und/oder Formschlussmittel kann verzichtet werden. Daraus resultieren wiederum logistische Vorteile bei der Fertigung des Federsystems sowie bei der Inbetriebnahme und/oder Wartung des Federsystems.The present invention departs from the known spring systems in particular in that the lower stop for the protective tube is no longer designed on the additional spring contact section or by the additional spring contact section, but rather by the bearing body provided for the coil spring. This means that the spring system can be implemented even more easily. There is no need for a separate bearing and/or form-fitting means. This in turn results in logistical advantages in the production of the spring system as well as in the commissioning and/or maintenance of the spring system.
Der Kern der Erfindung kann sinngemäß dahingehend formuliert werden, dass der Lagerkörper entgegen der Einfederrichtung hülsenförmig weitergebildet wird, um erhöht über der Schraubenfeder-Lagerfläche auch den Schutzrohr-Lagerabschnitt zu bilden. Die gewünschten Funktionen hinsichtlich eines Anschlags und/oder Formschlusses für das Schutzrohr sowie die Strömungssteuerung werden beide durch den Lagerkörper, nicht durch den Zusatzfeder-Kontaktabschnitt, realisiert.The essence of the invention can be formulated in such a way that the bearing body is developed in a sleeve-shaped manner against the deflection direction in order to also form the protective tube bearing section elevated above the coil spring bearing surface. The desired functions with regard to a stop and/or positive connection for the protective tube as well as flow control are both realized by the bearing body, not by the additional spring contact section.
Das Federsystem ist zur Verwendung in einer gattungsgemäßen Achskonstruktion für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ausgestaltet. Die Schraubenfeder und die Zusatzfeder sind demnach entsprechend groß dimensioniert, sodass Kräfte von mehreren 100 kg problemlos abgefedert werden können. In bevorzugter Weise ist die Zusatzfeder ein Anschlagpuffer. Ein solcher Anschlagpuffer soll in seiner Geometrie und Materialauswahl so ausgeführt sein, dass er die gewünschten Federungseigenschaften aufweist. Dabei ist es erstrebenswert, wenn der als Zusatzfeder ausgeführte Anschlagpuffer und die Zusatzfeder-Kontaktfläche einander zumindest bereichsweise korrespondierende Formen aufweisen. So kann das Auftreffen und Komprimieren der Zusatzfeder wie gewünscht erfolgen. Die Zusatzfeder kann insbesondere aus einem geschäumten Polyurethan (PUR) gebildet sein.The spring system is designed for use in a generic axle construction for a vehicle, in particular for a motor vehicle. The coil spring and the additional spring are correspondingly large, so that forces of several 100 kg can be easily absorbed. The additional spring is preferably a stop buffer. Such a stop buffer should be designed in terms of its geometry and material selection so that it has the desired suspension properties. It is desirable if the stop buffer designed as an additional spring and the additional spring contact surface have shapes that correspond to one another at least in some areas. This means that the additional spring can hit and compress as desired. The additional spring can in particular be made of a foamed polyurethane (PUR).
Der Lagerkörper weist zudem eine Außenfläche mit mehreren Vorsprüngen und mehreren zwischen den Vorsprüngen ausgestalteten Vertiefungen auf, wobei durch die Vertiefungen Entlüftungspassagen des Entlüftungsabschnitts zum Entlüften des Schutzrohrvolumens ausgestaltet sind und an einer Stirnseite der Vorsprünge wenigstens ein Teil des Schutzrohr-Lagerabschnitts ausgestaltet ist.The bearing body also has an outer surface with a plurality of projections and a plurality of recesses formed between the projections, with venting passages of the venting section for venting the protective tube volume being designed through the recesses and at least a part of the protective tube bearing section being designed on an end face of the projections.
Die Entlüftungspassagen werden demnach durch die spezielle Form der Außenseite und/oder Außenumfangsfläche des Lagerkörpers gebildet, während trotzdem gleichzeitig der Schutzrohr-Lagerabschnitt gebildet wird. Diese Lösung ist besonders einfach zu fertigen, kompakt und langlebig. Die Außenflächenkontur des Lagerkörpers kann mit Blick auf einen Querschnitt des Lagerkörpers beispielsweise eine Sternform aufweisen. Alternativ könnte sich die Außenflächenkontur in Umfangsrichtung wellenartig erstrecken. Zum Entlüften des Schutzrohrvolumens kann die Luft aus dem Schutzrohrvolumen die Außenfläche des Lagerkörpers im Bereich der Vertiefungen überströmen. Vorstehend beschriebene Durchgangsöffnungen könnten ergänzend in den Vorsprüngen ausgestaltet sein.The ventilation passages are therefore formed by the special shape of the outside and / or outer peripheral surface of the bearing body, while at the same time the protective tube bearing section is still formed. This solution is particularly easy to manufacture, compact and durable. The outer surface contour of the bearing body can, for example, have a star shape when viewed from a cross section of the bearing body. Alternatively, the outer surface contour could extend in a wave-like manner in the circumferential direction. To vent the protective tube volume, the air from the protective tube volume can flow over the outer surface of the bearing body in the area of the recesses. Through openings described above could be additionally designed in the projections.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung liegt vor, wenn Strömungszustände im Schutzrohrvolumen und durch den wenigstens einen Entlüftungsabschnitt durch die Anzahl, die Form, die Größe, die Position, die Ausrichtung und/oder die Varianz von wenigstens einer Entlüftungspassage eingestellt werden. So können eine Vielzahl kleiner Entlüftungspassagen und eine geringe Anzahl größerer Entlüftungspassagen grundsätzlich eine im Wesentlichen gleiche Auslassfläche bilden, jedoch können bei einer hohen Anzahl kleiner Entlüftungspassagen mehr Verwirbelungen der durchströmenden Luft entstehen, die die Luftströmung gegebenenfalls negativ beeinflusst. Verwirbelungen können aber auch erwünscht sein, um beispielweise Verschmutzungen im Schutzrohrvolumen zu lösen und auszublasen.A further preferred embodiment of the invention is when flow conditions in the protective tube volume and through the at least one venting section are adjusted by the number, the shape, the size, the position, the orientation and/or the variance of at least one venting passage. A large number of small venting passages and a small number of larger venting passages can basically form a substantially identical outlet area, but with a large number of small venting passages, more turbulence can arise in the air flowing through, which may negatively influence the air flow. However, turbulence can also be desirable, for example in order to loosen and blow out contamination in the protective tube volume.
Wird mittels Größe der Entlüftungskanäle und/oder deren Anzahl eine relativ große Auslassfläche gebildet, wird das zu bildende Luftpolster möglicherweise nicht mit einer ausreichenden Gegenkraft, kürzer oder gar nicht bereitgestellt. Daher ist in Abhängigkeit von den zu erwartenden mechanischen Belastungen bei Ein- und/oder Ausfedervorgängen zu bestimmen, welche Gegenkraft durch das Luftpolster bereitgestellt werden soll und wie lange die Gegenkraft aufrecht erhalten werden soll.If a relatively large outlet area is formed due to the size of the ventilation channels and/or their number, the air cushion to be formed may not be provided with sufficient counterforce, be shorter or not provided at all. Therefore, depending on the expected mechanical loads during compression and/or rebound processes, it must be determined which counterforce should be provided by the air cushion and how long the counterforce should be maintained.
Neben der Anzahl und/oder der Größe der Entlüftungspassagen werden die Strömungszustände auch durch deren Form und/oder Ausrichtung beeinflusst. Die Form betrifft dabei die geometrische Ausformung in allen drei Raumachsen. Die Ausrichtung beschreibt, ob die wenigstens eine Entlüftungspassage in einem oder jeweils einem Neigungswinkel in Bezug zu einer Mittelachse des Lagerkörpers und/oder des Schutzrohrs geneigt ist. Schließlich kann auch die Position der wenigstens einen Entlüftungspassage die Führung der einströmenden und/oder der ausströmenden Luft bei einem Federvorgang beeinflussen, um gezielt das Lösen und Ausblasen von Schmutz und/oder Partikeln aus der Zusatzfedereinrichtung zu fördern. In addition to the number and/or size of the ventilation passages, the flow conditions are also influenced by their shape and/or orientation. The shape affects the geometric shape in all three spatial axes. The orientation describes whether the at least one ventilation passage is inclined at one or each angle of inclination in relation to a central axis of the bearing body and/or the protective tube. Finally, the position of the at least one venting passage can also influence the guidance of the inflowing and/or outflowing air during a spring process in order to specifically release and To promote blowing out dirt and/or particles from the additional spring device.
Sind mehrere Entlüftungspassagen ausgestaltet, müssen diese nicht alle gleichartig ausgebildet sein und/oder bereitgestellt werden. Die Entlüftungspassagen können sich voneinander in allen der vorstehend erläuterten Merkmale unterscheiden, um gezielt das Strömungsvolumen, die Strömungsrichtung und/oder die Strömungsgeschwindigkeit für die jeweilige Achskonstruktion einzustellen.If several ventilation passages are designed, they do not all have to be designed and/or provided in the same way. The ventilation passages can differ from one another in all of the features explained above in order to specifically adjust the flow volume, the flow direction and/or the flow speed for the respective axle construction.
Um möglichst sicherzustellen, dass das Schutzrohr so auf den Schutzrohr-Lagerabschnitt auftrifft, dass dieser eine abdichtende Wirkung im Kontaktbereich wirksam entfalten kann und das Ein- und/oder Ausströmen der Luft nur durch den Entlüftungsabschnitt und/oder die wenigstens eine Entlüftungspassage erfolgt, kann es vorteilhaft sein, wenn das Schutzrohr an einem stirnseitigen Ende mit einer trichterartigen Öffnung ausgebildet ist. Mit der trichterartigen Öffnung ist gemeint, dass der Querschnitt des Schutzrohres an dem Ende, dass auf den Schutzrohr-Lagerabschnitt trifft, aufgeweitet ist und sich sein Radius mit zunehmender Entfernung von dem Schutzrohr-Lagerabschnitt reduziert. Damit kann ein möglichst vollflächiger und wirksamer Anschlag bewirkt werden, der für das elastische Zusammendrücken des Schutzrohres und die gewünschten Strömungszustände erforderlich ist.In order to ensure as much as possible that the protective tube hits the protective tube bearing section in such a way that it can effectively develop a sealing effect in the contact area and the inflow and/or outflow of air only takes place through the venting section and/or the at least one venting passage be advantageous if the protective tube is designed with a funnel-like opening at one end. The funnel-like opening means that the cross section of the protective tube is expanded at the end that meets the protective tube bearing section and its radius reduces as the distance from the protective tube bearing section increases. This allows the fullest possible and most effective stop to be achieved, which is necessary for the elastic compression of the protective tube and the desired flow conditions.
Das Schutzrohr ist vorzugsweise balgartig, insbesondere faltenbalgartig ausgestaltet. In diesem Fall kann die trichterförmige Ausgestaltung eines dem Schutzrohr-Lagerabschnitt zugewandten Endes des Schutzrohrs durch einen Anschnitt einer letzten Falte des faltenbalgartigen Schutzrohres verwirklicht werden.The protective tube is preferably designed like a bellows, in particular like a bellows. In this case, the funnel-shaped design of an end of the protective tube facing the protective tube bearing section can be achieved by cutting a last fold of the bellows-like protective tube.
Um zu vermeiden, das Schmutz, Schnee und dergleichen durch den Entlüftungsabschnitt in das Federvolumen eindringen und/oder dort zu einer Verstopfung führen, können der Entlüftungsabschnitt und/oder wenigstens eine Entlüftungspassage des Entlüftungsabschnitts mit einem Schmutzschutz gegen eindringenden Schmutz ausgebildet sein. Um die Funktion des Entlüftungsabschnitts nicht zu beeinträchtigen, kann der Schmutzschutz ein Ventil und/oder eine Klappe aufweisen, die so ausgebildet und angeordnet ist, dass sie in die Umgebung des Schutzrohrvolumens nach außen öffnet, wenn ausströmende Luft sie anströmt, und verschlossen bleiben, wenn einströmende Luft auf sie trifft. Dies können beispielsweise eine mit einem Kunststoff gebildete Haut, ein entsprechender Überzug und/oder ein entsprechend geformter verschwenkbarer Flügel bewirken, die bei einströmender Luft geschlossen bleiben und bei ausströmender Luft öffnen und den Luftstrom austreten lassen. Alternativ oder zusätzlich können luftdurchlässige Füllstoffe zur Schmutzfilterung im und/oder am Entlüftungsabschnitt ausgestaltet sein. Ein solcher luftdurchlässiger Füllstoff kann ein Filz sein. In order to prevent dirt, snow and the like from penetrating through the venting section into the spring volume and/or causing a blockage there, the venting section and/or at least one venting passage of the venting section can be designed with dirt protection against penetrating dirt. In order not to impair the function of the ventilation section, the dirt protection can have a valve and/or a flap which is designed and arranged in such a way that it opens outwards into the surroundings of the protective tube volume when outflowing air flows against it, and remains closed when incoming air hits them. This can be achieved, for example, by a skin formed with a plastic, a corresponding cover and/or a correspondingly shaped pivoting wing, which remains closed when air flows in and opens when air flows out and allows the air flow to escape. Alternatively or additionally, air-permeable fillers can be designed to filter dirt in and/or on the ventilation section. Such an air-permeable filler can be felt.
Die beschriebene Reinigungswirkung kann auch mit Bürsten oder Pinseln erreicht werden, die im oder am Entlüftungsabschnitt angeordnet sind.The cleaning effect described can also be achieved with brushes or brushes that are arranged in or on the ventilation section.
Die Schraubenfeder-Lagerfläche ist bevorzugt rillenförmig ausgestaltet. Dadurch kann die Schraubenfeder stabil im Federsystem positioniert werden. Das Schutzrohr ist bevorzugt vollständig innerhalb des Federvolumens positioniert. Das heißt, die Schraubenfeder umgibt bzw. umläuft das Schutzrohr in dessen Umfangsrichtung vorzugsweise über die gesamte Höhe des Schutzrohrs. Das erfindungsgemäße Federsystem ist vorzugsweise ohne Führung durch eine Kolbenstange, also ohne Kolbenstangenführung, konfiguriert.The coil spring bearing surface is preferably designed in the shape of a groove. This allows the coil spring to be positioned stably in the spring system. The protective tube is preferably positioned completely within the spring volume. This means that the coil spring surrounds or runs around the protective tube in its circumferential direction, preferably over the entire height of the protective tube. The spring system according to the invention is preferably configured without guidance by a piston rod, i.e. without a piston rod guide.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einem Federsystem der Schutzrohr-Lagerabschnitt als integraler und/oder monolithischer Bestandteil des Lagerkörpers ausgestaltet ist. Das heißt, der Schutzrohr-Lagerabschnitt ist nicht als zusätzliches und/oder separates Bauteil, sondern insbesondere als Teil des Lagerkörpers, sozusagen aus einem Guss, hergestellt. Damit kann der Schutzrohr-Lagerabschnitt besonders einfach und zudem mit einer hohen Stabilität und Langlebigkeit zur Verfügung gestellt werden.According to a further embodiment of the present invention, it is possible for the protective tube bearing section in a spring system to be designed as an integral and/or monolithic component of the bearing body. This means that the protective tube bearing section is not manufactured as an additional and/or separate component, but in particular as part of the bearing body, so to speak from a single casting. This means that the protective tube bearing section can be made available particularly easily and also with a high level of stability and longevity.
Ferner ist es bei einem erfindungsgemäßen Federsystem möglich, dass der Entlüftungsabschnitt im und/oder am Schutzrohr-Lagerabschnitt ausgestaltet ist. Das heißt, der Entlüftungsabschnitt, beispielsweise in Form wenigstens einer Entlüftungspassage und/oder einer Entlüftungsdurchgangsöffnung, beginnt vorzugsweise direkt am Schutzrohr-Lagerabschnitt. Der Schutzrohr-Lagerabschnitt kann demnach die Anfangskontur des Entlüftungsabschnitts bilden. Damit wird das System aus Entlüftungsabschnitt und Schutzrohr-Lagerabschnitt besonders kompakt zur Verfügung gestellt.Furthermore, in a spring system according to the invention it is possible for the venting section to be designed in and/or on the protective tube bearing section. This means that the venting section, for example in the form of at least one venting passage and/or a venting passage opening, preferably begins directly at the protective tube bearing section. The protective tube bearing section can therefore form the initial contour of the vent section. This means that the system consisting of a ventilation section and a protective tube storage section is made available in a particularly compact manner.
Weiterhin ist es bei einem Federsystem gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass der Entlüftungsabschnitt mehrere Entlüftungspassagen aufweist, die auf einer (imaginären) Kreisbahn um den Zusatzfeder-Kontaktabschnitt ausgestaltet sind, wobei die Kreisbahn koaxial zur Schraubenfeder-Lagerfläche verläuft. Das heißt, die Kreisbahn erstreckt sich durch die Entlüftungspassagen. Mit anderen Worten, die Entlüftungspassagen sind ringförmig angeordnet, wobei die jeweilige Entlüftungspassage keine Ringform aufweist. Damit kann eine besonders gleichmäßige Entlüftung sowie eine entsprechend gleichmäßige Reinigung des Schutzrohrvolumens erreicht werden. Außerdem kann damit ein homogenes Luftpolster im Schutzrohrvolumen beim Einfedern der Achskonstruktion generiert werden.Furthermore, in a spring system according to the present invention, it is possible for the venting section to have a plurality of venting passages which are designed on an (imaginary) circular path around the additional spring contact section, the circular path running coaxially to the coil spring bearing surface. This means that the circular path extends through the ventilation passages. In other words, the venting passages are arranged in a ring shape, with the respective venting passage not having a ring shape. This allows particularly uniform ventilation and correspondingly uniform cleaning of the protective tube volume can be achieved. In addition, a homogeneous air cushion can be generated in the protective tube volume when the axle structure is deflected.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einem Federsystem der Schutzrohr-Lagerabschnitt an einem dem Schutzrohr zugewandten Endabschnitt des Lagerkörpers kragenförmig ausgestaltet ist. Durch die Kragenform kann der Lagerkörper relativ materialsparend ausgestaltet werden, während trotzdem der gewünschte Schutzrohr-Lagerabschnitt gebildet werden kann, in welchem auch der Entlüftungsabschnitt integrierbar ist. Durch die Kragenform ist es ferner möglich, dass der Entlüftungsabschnitt, beispielsweise in Form wenigstens einer Durchgangsöffnung durch einen Kragenabschnitt des Lagerkörpers, besonders einfach im Bereich des Schutzrohr-Lagerabschnitt ausgestaltet werden kann.According to a further embodiment variant of the present invention, it is possible for the protective tube bearing section in a spring system to be designed in a collar shape on an end section of the bearing body facing the protective tube. Due to the collar shape, the bearing body can be designed to be relatively material-saving, while the desired protective tube bearing section can still be formed, in which the venting section can also be integrated. The collar shape also makes it possible for the vent section to be designed particularly easily in the area of the protective tube bearing section, for example in the form of at least one through opening through a collar section of the bearing body.
Bei einem erfindungsgemäßen Federsystem ist es zudem möglich, dass die Schraubenfeder-Lagerfläche als integraler und/oder monolithischer Bestandteil des Lagerkörpers ausgestaltet ist. Das heißt, der Lagerkörper kann einschließlich der Schraubenfeder- Lagerfläche sowie des Schutzrohr-Kontaktabschnitts aus einem Guss gefertigt sein oder werden. Damit können der Schutzrohr-Kontaktabschnitt und die Schraubenfeder- Lagerfläche einfach, kompakt und stabil bereitgestellt werden.In a spring system according to the invention, it is also possible for the coil spring bearing surface to be designed as an integral and/or monolithic component of the bearing body. This means that the bearing body can be or will be made from a single cast including the coil spring bearing surface and the protective tube contact section. This allows the protective tube contact section and the coil spring bearing surface to be provided in a simple, compact and stable manner.
Darüber hinaus ist es möglich, dass der Entlüftungsabschnitt wenigstens eine Durchgangsöffnung durch den Lagerkörper zum Entlüften eines durch das Schutzrohr definierten Schutzrohrvolumens aufweist. Die wenigstens eine Durchgangsöffnung kann damit besonders stabil bereitgestellt werden. Unter der Durchgangsöffnung kann eine direkt während eines Fertigungsvorgangs des Lagerkörpers hergestellte Durchgangsöffnung, oder eine nachträglich eingearbeitete Durchgangsbohrung, verstanden werden. Die Durchgangsöffnung kann demnach wenigstens teilweise zylinderförmig ausgestaltet sein. Bevorzugt weist der Entlüftungsabschnitt mehrere solcher Durchgangsöffnungen auf. Die Durchgangsöffnungen können, wie vorstehend in weiterem Detail erläutert, auf einer Kreisbahn bzw. entsprechend ringförmig angeordnet sein.In addition, it is possible for the venting section to have at least one through opening through the bearing body for venting a protective tube volume defined by the protective tube. The at least one through opening can thus be provided in a particularly stable manner. The through opening can be understood to mean a through opening produced directly during a manufacturing process of the bearing body, or a through hole that is subsequently machined in. The through opening can therefore be at least partially cylindrical. The ventilation section preferably has several such through openings. The through openings can, as explained in further detail above, be arranged on a circular path or in a corresponding ring shape.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Lagerkörper für ein wie vorstehend beschriebenes Federsystem. Der Lagerkörper weist eine Schraubenfeder-Lagerfläche zum vorgespannten Lagern der Schraubenfeder auf, wobei die Schraubenfeder-Lagerfläche in der Einfederrichtung nach der Zusatzfeder-Kontaktfläche bzw. weiter unten als die Zusatzfeder-Kontaktfläche ausgestaltet ist. Der Lagerkörper weist zudem einen Schutzrohr-Lagerabschnitt zum Lagern und Komprimieren des Schutzrohrs beim Einfedern der Achskonstruktion und einen Entlüftungsabschnitt zum Entlüften eines durch das Schutzrohr definierten Schutzrohrvolumens beim Einfedern der Achskonstruktion auf. Der Lagerköper weist des Weiteren eine Außenfläche mit mehreren Vorsprüngen und mehreren zwischen den Vorsprüngen ausgestalteten Vertiefungen auf, wobei durch die Vertiefungen Entlüftungspassagen des Entlüftungsabschnitts zum Entlüften des Schutzrohrvolumens ausgestaltet sind und an einer Stirnseite der Vorsprünge wenigstens ein Teil des Schutzrohr-Lagerabschnitts ausgestaltet ist. Damit bringt der erfindungsgemäße Lagerkörper die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Federsystem beschrieben worden sind.A further aspect of the present invention relates to a bearing body for a spring system as described above. The bearing body has a coil spring bearing surface for preloaded storage of the coil spring, the coil spring bearing surface being designed in the deflection direction after the additional spring contact surface or further down than the additional spring contact surface. The bearing body also has a protective tube bearing section for storing and compressing the protective tube when the axle structure is deflected and a venting section for venting a protective tube volume defined by the protective tube when the axle structure is deflected. The bearing body further has an outer surface with a plurality of projections and a plurality of recesses formed between the projections, with venting passages of the venting section for venting the protective tube volume being designed through the recesses and at least a part of the protective tube bearing section being formed on an end face of the projections. The bearing body according to the invention thus brings with it the same advantages as have been described in detail with reference to the spring system according to the invention.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug und/oder Straßenfahrzeug wie einen PKW, einen LKW oder einen Bus, mit einer Achskonstruktion und einem wie vorstehend beschriebenen Federsystem zum Abfedern der Achskonstruktion. Damit bringt auch das erfindungsgemäße Fahrzeug die vorstehend beschriebenen Vorteile mit sich.A further aspect of the invention relates to a vehicle, in particular a motor vehicle and/or road vehicle such as a car, a truck or a bus, with an axle construction and a spring system as described above for cushioning the axle construction. The vehicle according to the invention therefore also brings with it the advantages described above.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.Further measures improving the invention result from the following description of various exemplary embodiments of the invention, which are shown schematically in the figures. All features and/or advantages arising from the claims, the description or the figures, including constructive details and spatial arrangements, can be essential to the invention both individually and in the various combinations.
Es zeigen jeweils schematisch:
-
1 ein Federsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
2 eine Schraubenfeder für ein erfindungsgemäßes Federsystem, -
3 einen Lagerkörper für ein erfindungsgemäßes Federsystem gemäß einer ersten Ausführungsform, -
4 einen Lagerkörper für ein erfindungsgemäßes Federsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform, -
5 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Schutzrohr-Lagerabschnitt gemäß einer ersten Ausführungsform, -
6 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Schutzrohr-Lagerabschnitt gemäß einer zweiten Ausführungsform, und -
7 ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Federsystem.
-
1 a spring system according to a first embodiment of the present invention, -
2 a coil spring for a spring system according to the invention, -
3 a bearing body for a spring system according to the invention according to a first embodiment, -
4 a bearing body for a spring system according to the invention according to a second embodiment, -
5 a top view of a protective tube bearing section according to the invention according to a first embodiment, -
6 a top view of a protective tube bearing section according to the invention according to a second embodiment, and -
7 a vehicle with a spring system according to the invention.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Elements with the same function and mode of operation are each provided with the same reference numerals in the figures.
In
In
Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestaltungsgrundsätze zu. Das heißt, die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden.In addition to the embodiments shown, the invention allows for further design principles. This means that the invention should not be considered limited to the exemplary embodiments explained with reference to the figures.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- FedersystemSpring system
- 1111
- SchraubenfederCoil spring
- 1212
- ZusatzfederAdditional spring
- 1313
- ZusatzfederaufnahmeAdditional spring holder
- 1414
- Schutzrohrprotective tube
- 1515
- Zusatzfeder-KontaktabschnittAdditional spring contact section
- 1616
- Zusatzfeder-KontaktflächeAdditional spring contact surface
- 1717
- Lagerkörperbearing body
- 1818
- Schraubenfeder-LagerflächeCoil spring bearing surface
- 1919
- Schutzrohr-LagerabschnittProtective tube bearing section
- 2020
- FedervolumenSpring volume
- 2121
- Entlüftungsabschnittvent section
- 2222
- SchutzrohrvolumenProtection tube volume
- 2323
- Entlüftungspassagevent passage
- 2424
- DurchgangsöffnungPassage opening
- 2525
- Außenflächeexternal surface
- 2626
- Vorsprunghead Start
- 2727
- Vertiefungdeepening
- R1R1
- EinfederrichtungCompression direction
- 100100
- Fahrzeugvehicle
Claims (9)
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-
2022
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-
2023
- 2023-03-20 CN CN202310267761.2A patent/CN116803705A/en active Pending
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