DE19510032A1 - Federträger innerhalb eines Fahrzeugfahrwerkes - Google Patents
Federträger innerhalb eines FahrzeugfahrwerkesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Federträger innerhalb eines
Fahrzeugfahrwerkes zur Abstützung einer zwischen zwei Federtellern
verspannten Schraubenfeder, umfassend mindestens einen axial verstellbaren
Federteller, sowie Befestigungen am Fahrzeugfahrwerk und am Fahrzeugaufbau.
Es sind bereits höhenverstellbare Vorrichtungen für Fahrzeuge, z. B. Motorräder,
bekannt (z. B. EP-A 0 425 273), bei denen über Hydraulikmittel, entsprechend
den Strömungsleitungen, sowie Hydraulikzylindern einer Ein- bzw. Verstellung der
Höhe des Fahrzeugaufbaues bei Zu- bzw. Entladung erreicht werden kann. Eine
derartige Vorrichtung benötigt entsprechend abgedichtete Druckräume sowie
Ventile, die eine Veränderung des Niveaus verhindern.
Es ist ebenfalls eine Feder- und Dämpfungsvorrichtung für Radaufhängungen von
Fahrzeugen bekannt (DE-PS 34 33 918), bei der mittels eines selbstpumpenden
Schwingungsdämpfers eine Höhenverstellung eines axial beweglichen
Federtellers vorgenommen werden kann. Nachteilig an dieser Konstruktion ist vor
allem, daß ein Pumpvorgang nur in Verbindung mit einer entsprechenden
Anregung, das heißt, Schlechtwegstrecke, ausgelöst wird. Fehlt diese Anregung,
so kann selbstverständlich auch keine Einstellung des Federtellers vorgenommen
werden. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß dann, wenn der
Pumpvorgang nicht ausgelöst werden soll, stets das elektrische Stellmittel für
das Abriegelventil betätigt sein muß, so daß ein erhöhter Strombedarf vorhanden
ist. Darüber hinaus ist der obere Arbeitsraum und der untere Arbeitsraum durch
eine Kurzschlußleitung verbunden, die einen beträchtlichen radialen Bauraum
benötigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Federträger so auszubilden, daß eine einfache
Höhenverstellung der Schraubenfeder möglich ist, wobei der Federträger auch als
Baueinheit an herkömmlichen Schraubenfedern bzw. Schwingungsdämpfern
nachrüstbar sein soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Federteller
mittels einer Antriebseinheit axial positioniert wird.
Nach einer Ausgestaltung ist der Federteller stufenlos positionierbar.
Eine besonders günstige Ausführungsform sieht vor, daß als Antriebseinheit ein
Elektromotor vorgesehen ist. Hierbei lassen sich mit Vorteil serienmäßige
Elektromotoren verwenden, so auch beispielsweise Scheibenwischermotoren, die
im Fahrzeugbau kostengünstig und in einer ausreichenden Vielfalt vorhanden
sind. Dabei ist des weiteren von Vorteil, daß zwischen der Drehachse des
Elektromotors und dem Federteller ein Getriebe angeordnet ist.
In weiterer Ausgestaltung ist als Getriebe ein Schneckengetriebe vorgesehen.
Hierbei ist von Vorteil, daß beim Schneckengetriebe eine Selbsthemmung
vorhanden ist, so daß bei Ausschalten des Elektromotors keine selbständige
Veränderung der Position des Federtellers erfolgen kann, so daß die
Schraubenfeder in der entsprechenden Position verbleibt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen der Drehachse des
Elektromotors und dem Getriebe ein Dämpfungselement zwischengeschaltet.
Dieses Dämpfungselement kann beispielsweise als gummielastisches Teil
ausgebildet sein, so daß eine Dämpfung in Achsrichtung wie auch in
Drehrichtung erfolgen kann. Das Getriebe kann dabei mit dem Dämpfungselement
und/oder das Dämpfungselement mit dem Elektromotor formschlüssig verbunden
sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Mittenachse des
Schneckenrades parallel oder im Winkel zur Längsachse der Schraubenfeder
angeordnet ist. Hierbei läßt sich der Elektromotor je nach Raumangebot
entsprechend in der Gesamtkonstruktion des Fahrwerkes unterbringen.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Federteller mit mindestens einem
axial sich erstreckenden Element versehen, welches mit der Antriebseinheit in
Eingriff steht. Der Federteller kann dabei mit Vorteil mit einer zylindrischen Hülse
verbunden oder einteilig ausgebildet sein, es lassen sich jedoch ebenfalls lediglich
einzelne, über den Umfang des Federtellers angeordnete Elemente vorsehen.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß als Eingriff ein Bewegungsgewinde
vorgesehen ist, welches eine rotatorische Bewegung in eine translatorische
Bewegung des Federtellers umsetzt. Zur Erzielung eines einwandfreien
Reibungsverhaltens und Kraftübertragung wird dabei ein geringer
Steigungswinkel bevorzugt ausgeführt.
Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die Antriebseinheit eine Hülse in
Umfangsrichtung bewegt, und daß zwischen der Hülse und dem Federteller ein
Bewegungsgewinde angeordnet ist.
Zur Verminderung der Reibung im Bewegungsgewinde ist dabei in vorteilhafter
Weise innerhalb des Bewegungsgewindes mindestens ein Abwälzkörper
angeordnet. Mit Vorteil sind dabei eine größere Anzahl von Abwälzkörpern
vorgesehen und in einem Käfig gehalten. Es hat sich dabei herausgestellt, daß
mit zunehmender Anzahl von Abwälzkörpern die Reibung verringert werden kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Federteller gegenüber der Hülse
eine Verdrehsicherung auf. Diese Verdrehsicherung kann dabei allerdings auch
auf dem axial sich erstreckenden Element angeordnet sein.
Zum Schutz gegen äußere Einflüsse ist die Antriebseinheit in einem Gehäuse
aufgenommen.
Nach einer einfachen konstruktiven Ausgestaltung ist als Verdrehsicherung eine
Nut-Feder-Verbindung vorgesehen. Mit Vorteil ist dabei die Nut-Feder-Verbindung
zwischen dem Gehäuse und dem Federteller angeordnet.
Zur weiteren Abschirmung der Antriebseinheit durch das Gehäuse gegen
Einflüsse aus der Atmosphäre ist zwischen dem Gehäuse und dem Federteller
eine Dichtung angeordnet.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Feder der Nut-Feder-
Verbindung am Federteller angeordnet ist, und mit dem eingezogenen Ende des
Gehäuses einen Axialanschlag bildet, der die Ausfahrbewegung des Federtellers
in einer bestimmten Position begrenzt.
Nach einer günstigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß ein rohrförmiges
Innenteil vorgesehen ist, wobei zumindest teilweise die Antriebseinheit und das
Bewegungsgewinde zwischen dem Gehäuse und dem Innenteil angeordnet sind.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß die Hülse auf dem rohrförmigen
Innenteil drehbar gelagert ist.
Darüber hinaus läßt sich vorsehen, daß die Hülse über ein Lager am Gehäuse
axial abgestützt ist. Als Lager kann dabei ein Kugellager, Gleitlager, Gleitring oder
dergleichen vorgesehen werden. Hierdurch wird die Reibung der Hülse gegenüber
dem Gehäuse entsprechend reduziert.
Eine fertigungstechnisch einfache Konstruktion sieht vor, daß das Gehäuse und
das rohrförmige Innenteil an einem Ende miteinander verbunden sind. In
vorteilhafter Weise erfolgt dabei die Verbindung über einen Hohlniet, der
anschließend zur Befestigung an einem benachbarten Bauteil herangezogen
werden kann.
Nach einer weiteren wesentlichen Ausführungsform umfaßt der Federträger einen
Schwingungsdämpfer. Von Vorteil ist hierbei, daß das rohrförmige Innenteil mit
der Kolbenstange des Schwingungsdämpfers verbunden ist. Darüber hinaus ist
der Hohlniet auf der Kolbenstange befestigt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das rohrförmige Innenteil auf der
Außenfläche des Schwingungsdämpfers axial gleitend angeordnet.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß der Federteller gegenüber dem
rohrförmigen Innenteil abgedichtet ist.
Zur einwandfreien Höhenbestimmung des Fahrzeugaufbaues, bzw. zur
Bestimmung der Lage des Federtellers, ist die Position des Federtellers über einen
Sensor sensierbar. In vorteilhafter Weise ist dabei der Sensor zwischen dem
Gehäuse und dem Federteller angeordnet.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
schematisch dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Federträger und einen
Schwingungsdämpfer:
Fig. 2 einen Querschnitt des in Fig. dargestellten Federträgers;
Fig. 3 eine weitere Ausführung bzw. die Antriebseinheit parallel zur
Mittenachse angeordnet ist.
Der in Fig. 1 dargestellte Federträger 1 besteht im wesentlichen aus den
Federtellern 2 und 3, der Schraubenfeder 4 sowie der Antriebseinheit 5. Der
Federteller 2 ist mit der Antriebseinheit 5 verbunden und über diese
Antriebseinheit 5 axial verschiebbar angeordnet. Der Federteller 3 ist mit dem
Außenrohr des Schwingungsdämpfers 26 verbunden, wobei die
Schraubenfeder 4 zwischen diesen Federtellern 2 und 3 verspannt ist und je nach
Vorspannung die Höhe des Fahrzeugaufbaues eines Fahrzeuges bestimmt.
Auf der Kolbenstange 27 des Schwingungsdämpfer 26 ist die Antriebseinheit 5
über das rohrförmige Innenteil 23 und das Gehäuse 19 unter Zuhilfenahme eines
Hohlnietes 25 fixiert. Das rohrförmige Innenteil 23 gleitet entsprechend der
Bewegung der Kolbenstange 27 auf dem Außenrohr des Schwingungs
dämpfers 26, wobei zwischen dem rohrförmigen Innenteil 23 und dem
Gehäuse 19 eine Hülse 16, ein Bewegungsgewinde 15 und ein axial sich
erstreckendes Element 14 angeordnet ist.
Über das Schneckenrad 12 der Antriebseinheit 5 wird die Hülse 16 gegenüber
dem rohrförmigen Innenteil 23 gedreht, die zwischengeschalteten Abwälz
körper 17, welche in einem Käfig 18 gehalten sind, stehen in Eingriff mit einem
Gewinde des axial sich erstreckenden Elementes 14. Das axial sich erstreckende
Element 14 ist mit dem Gehäuse 19 über eine Nut-Feder-Verbindung 20 drehfest
angeordnet, so daß bei Drehung der Hülse 16 und Übertragung der Dreh
bewegung über die Abwälzkörper 17 das axial sich erstreckende Element 14 in
Axialrichtung bewegt wird, da eine Verdrehung durch die Nut-Feder-Verbindung
20 verhindert wird. Die Nut-Feder-Verbindung 20 besteht dabei aus der
Feder 20a des axial sich erstreckenden Elementes 14 und der Nut 20b des
Gehäuses 19.
Als Abwälzkörper 17 sind mehrere auf dem Umfang verteilt angeordnete
Gewinderollen vorgesehen, wobei eine größere Anzahl von Gewinderollen die
Reibung erheblich herabsetzt. Diese Gewinderollen sind in einem Käfig
unverlierbar gehalten. Zur Verminderung der Reibung der Hülse 16 gegenüber
dem feststehenden Gehäuse 19 wird ein Lager 24 vorgesehen, wobei es sich
hierbei um ein Wälzlager, einen Gleitring oder dergleichen handeln kann.
Abgedichtet wird das Gehäuse 19 gegenüber dem axial sich erstreckenden
Element 14 durch die Dichtung 21, welche im eingezogenen Ende 22 des
Gehäuses 19 aufgenommen ist.
Die Bestimmung der Position des axial sich erstreckenden Elementes 14, bzw.
damit zusammenhängend der Schraubenfeder 4, erfolgt über einen Sensor 28,
der beispielsweise zwischen Gehäuse 19 und dem axial sich erstreckenden
Element 14 vorgesehen werden kann.
Aus der Fig. 2 ist im Querschnitt die Antriebseinheit 5 zu entnehmen, wobei die
Drehachse 7 eines Elektromotors 6 in etwa quer zur Mittenachse 11 der
Schraubenfeder 4 bzw. der Schwingungsdämpfers 26 verläuft. Das Getriebe 8
der Antriebseinheit 5 besteht dabei aus einem Schneckengetriebe 9, welches ein
Schneckenrad 12 aufweist. Zwischen dem Schneckengetriebe 9 und dem
Elektromotor 6 ist dabei ein Dämpfungselement 10 vorgesehen, welchen
gummielastisch ausgebildet und formschlüssig mit dem Schneckengetriebe bzw.
der Achse des Elektromotors 6 verbunden ist. Das Dämpfungselement 10 dient
dabei sowohl der Absorbierung von Axialstößen wie auch Stöße in
Umfangsrichtung, d. h., in Drehrichtung.
Der Sensor 28 ist, wie Fig. 2 zeigt, auf dem Gehäuse 19 der Antriebseinheit 5
angeordnet und kann als Induktivsensor eine entsprechende Wegbestimmung
vornehmen.
In der Fig. 3 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die Antriebseinheit 5,
bestehend aus dem Elektromotor, dem Zahnrad 29 sowie dem auf der
Drehachse 7 angeordneten Dämpfungselement 10 parallel zur Mittenachse 11
angeordnet ist. Die Achsen der Zahnräder 29, 39 verlaufen in einer Achsrichtung
parallel zueinander. Je nach vorhandenem Bauraum läßt sich die Ausführung
nach Fig. 2 oder Fig. 3 verwenden.
Bezugszeichenliste
1 Federträger
2 Federteller
3 Federteller
4 Schraubenfeder
5 Antriebseinheit
6 Elektromotor
7 Drehachse des E-Motors
8 Getriebe
9 Schneckengetriebe
10 Dämpfungselement
11 Mittenachse (Schnecke)
12 Schneckenrad
13 Längsachse
14 axial erstreckende Element
15 Bewegungsgewinde
16 Hülse
17 Abwälzkörper
18 Käfig
19 Gehäuse
20 Nut-Feder-Verbindung
20a Feder
20b Nut
21 Dichtung
22 eingezogenen Ende
23 rohrförmiges Innenteil
24 Lager
25 Hohlniet
26 Schwingungsdämpfer
27 Kolbenstange
28 Sensor
29 Zahnrad
30 Zahnrad
2 Federteller
3 Federteller
4 Schraubenfeder
5 Antriebseinheit
6 Elektromotor
7 Drehachse des E-Motors
8 Getriebe
9 Schneckengetriebe
10 Dämpfungselement
11 Mittenachse (Schnecke)
12 Schneckenrad
13 Längsachse
14 axial erstreckende Element
15 Bewegungsgewinde
16 Hülse
17 Abwälzkörper
18 Käfig
19 Gehäuse
20 Nut-Feder-Verbindung
20a Feder
20b Nut
21 Dichtung
22 eingezogenen Ende
23 rohrförmiges Innenteil
24 Lager
25 Hohlniet
26 Schwingungsdämpfer
27 Kolbenstange
28 Sensor
29 Zahnrad
30 Zahnrad
Claims (30)
1. Federträger innerhalb eines Fahrzeugfahrwerkes zur Abstützung einer zwischen
zwei Federtellern verspannten Schraubenfeder, umfassend mindestens einen
axial verstellbaren Federteller, sowie Befestigungen am Fahrzeugfahrwerk
und am Fahrzeugaufbau
dadurch gekennzeichnet,
daß der Federteller (2) mittels einer Antriebseinheit (5) axial positioniert wird.
2. Federträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federteller (2)
stufenlos positionierbar ist.
3. Federträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Antriebseinheit (5) ein Elektromotor (6) vorgesehen ist.
4. Federträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
Drehachse (7) des Elektromotors (6) und dem Federteller (2) ein Getriebe (8)
angeordnet ist.
5. Federträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Getriebe (8)
ein Schneckengetriebe (9) vorgesehen ist.
6. Federträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
Drehachse (7) des Elektromotors (6) und dem Getriebe (8) ein
Dämpfungselement (10) zwischengeschaltet ist.
7. Federträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittenachse (11) des Schneckenrades (12) parallel oder im Winkel zur
Längsachse (13) der Schraubenfeder (4) angeordnet ist.
8. Federträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federteller (2)
mit mindestens einem axial sich erstreckenden Element (14) versehen ist,
welches mit der Antriebseinheit (5) in Eingriff steht.
9. Federträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Eingriff ein
Bewegungsgewinde (15) vorgesehen ist, welches eine rotatorische Bewegung
in eine translatorische Bewegung des Federtellers (2) umsetzt.
10. Federträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antriebseinheit (5) eine Hülse (16) in Umfangsrichtung bewegt und daß
zwischen der Hülse (16) und dem Federteller (2) ein Bewegungsgewinde (15)
angeordnet ist.
11. Federträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des
Bewegungsgewindes (15) mindestens ein Abwälzkörper (17) angeordnet ist.
12. Federträger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine größere
Anzahl von Abwälzkörpern (17) vorgesehen und in einem Käfig (18)
gehalten sind.
13. Federträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Federteller (2) gegenüber der Hülse (16) eine Verdrehsicherung aufweist.
14. Federträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die
Antriebseinheit (5) in einem Gehäuse (19) aufgenommen ist.
15. Federträger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als
Verdrehsicherung eine Nut-Feder-Verbindung (20) vorgesehen ist.
16. Federträger nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut-
Feder-Verbindung (20) zwischen dem Gehäuse (19) und dem Federteller (2)
angeordnet ist.
17. Federträger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Gehäuse (19) und dem Federteller (2) eine Dichtung (21) angeordnet ist.
18. Federträger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20a)
am Federteller angeordnet ist und mit dem eingezogenen Ende (22) des
Gehäuses (19) einen Axialanschlag bildet.
19. Federträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein rohrförmiges
Innenteil (23) vorgesehen ist, wobei zumindest teilweise die Antriebseinheit (5)
und das Bewegungsgewinde (15) zwischen dem Gehäuse (19) und dem
Innenteil (23) angeordnet sind.
20. Federträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16)
auf dem rohrförmigen Innenteil (23) drehbar gelagert ist.
21. Federträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16)
über ein Lager (24) am Gehäuse (19) axial abgestützt ist.
22. Federträger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (19) und das rohrförmige Innenteil (23) an einem Ende miteinander
verbunden sind.
23. Federträger nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung
über einen Hohlniet (25) erfolgt.
24. Federträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Federträger (1) einen Schwingungsdämpfer (26) umfaßt.
25. Federträger nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige
Innenteil (23) mit der Kolbenstange (27) des Schwingungsdämpfers (26)
verbunden ist.
26. Federträger nach Anspruch 23 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hohlniet (25) auf der Kolbenstange (27) befestigt ist.
27. Federträger nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige
Innenteil (23) auf der Außenfläche des Schwingungsdämpfers (26) axial
gleitend angeordnet ist.
28. Federträger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
Federteller (2) gegenüber dem rohrförmigen Innenteil (23) abgedichtet ist.
29. Federträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des
Federtellers (2) über einen Sensor (28) sensierbar ist.
30. Federträger nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (28)
zwischen dem Gehäuse (19) und dem Federteller (2) angeordnet ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19510032A1 true DE19510032A1 (de) | 1996-09-26 |
DE19510032C2 DE19510032C2 (de) | 1999-10-21 |
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ID=7757149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19510032A Expired - Fee Related DE19510032C2 (de) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Federträger innerhalb eines Fahrzeugfahrwerkes |
Country Status (5)
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JP (1) | JP2849905B2 (de) |
DE (1) | DE19510032C2 (de) |
ES (1) | ES2129319B1 (de) |
FR (1) | FR2731951B1 (de) |
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