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Die
Erfindung betrifft eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs
mit einer Schraubendruckfeder gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 sowie einen Verstellantrieb für die rotatorische
Verstellung einer als Tragfeder dienenden Schraubendruckfeder einer Radaufhängung
eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 12.
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Die
Radaufhängungen der in Rede stehenden Art sind mit der
Zielstellung entwickelt worden, das Fahrverhalten eines Kraftfahrzeugs
auf die jeweiligen Straßenbedingungen und/oder auf die
jeweiligen Bedürfnisse der Kraftfahrzeugfahrer flexibel einstellen
zu können. Insbesondere im erstgenannten Fall muß eine
Einstellung der das Fahrverhalten bestimmenden Parameter in kürzester
Zeit erfolgen.
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Eine
Möglichkeit zur Einstellung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs
besteht darin, die als Tragfeder dienende Schraubendruckfeder der
Radaufhängung des Kraftfahrzeugs rotatorisch zu verstellen,
wodurch es bei geeigneter Auslegung der Schraubendruckfederanordnung
zu einer Veränderung der Federsteifigkeit des Gesamtsystems und/oder
zu einer Verlagerung der Kraftwirkungslinie der Schraubendruckfeder
kommt.
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Die
bekannte Radaufhängung (
EP 1 666 282 A1 ), von der die Erfindung ausgeht,
ist mit einem entsprechenden Verstellantrieb zur rotatorischen Verstellung
der Schraubendruckfeder ausgestattet. In einer Variante wird vorgeschlagen,
den Verstellantrieb oberhalb des oberen, die Schraubendruckfeder
aufnehmenden Federtellers anzuordnen. Dabei wirkt der Verstellantrieb
durch eine Öffnung im Karosserieblech hindurch verstellend
auf die Schraubendruckfeder.
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Problematisch
bei der bekannten Radaufhängung ist die Tatsache, dass
keine speziellen Vorkehrungen für den Schutz des Verstellantriebs
vor im Nassraum (Radkasten) oftmals auftretendem Spritzwasser getroffen
sind.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Radaufhängung
derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Robustheit der
Anordnung gegenüber im Radkasten auftretendem Spritzwasser
erhöht wird.
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Das
obige Problem wird bei einer Radaufhängung gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden
Teils von Anspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist
erkannt worden, dass der Verstellantrieb selbst dafür genutzt
werden kann, die dem Verstellantrieb zugeordnete Öffnung
im Karosserieblech zumindest im wesentlichen abzudichten. Hierfür
ist es vorgesehen, dass der Verstellantrieb die Öffnung
im Karosserieblech einschließlich eines Randbereichs trockenraumseitig
vollständig überdeckt.
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Mit
der vorschlagsgemäßen Lösung wird erreicht,
dass bei entsprechend großflächiger Überdeckung
Spritzwasser in nur sehr geringem Umfang vom Nassraum in den Trockenraum
und damit zum Verstellantrieb gelangen kann. Bei entsprechender Auslegung
kann grundsätzlich auf die Verwendung von Dichtungen verzichtet
werden.
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Bei
der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 6
wird die obige Überdeckung der Öffnung mittels
der Gehäusewand des Antriebsgehäuses realisiert.
Dabei kann die Gehäusewand auch eine Oberflächenstruktur
nach Art einer Labyrinth-Dichtung aufweisen, was die Dichtungswirkung
weiter erhöht.
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Bei
den bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen
8 und 9 sind im Sinne einer optimalen Abdichtung zusätzliche
Dichtungen vorgesehen. Besonders vorteilhaft bei der Ausgestaltung
gemäß Anspruch 9 ist die Tatsache, dass die Lage
der Dichtung frei gewählt werden kann, soweit die Dichtung
umlaufend ausgestaltet ist und im Überdeckungsbereich gelegen
ist.
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Nach
einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung
zukommt, wird der obige Verstellantrieb als solcher beansprucht.
Alle zum Verstellantrieb getroffenen Ausführungen gelten
für diese weitere Lehre in vollem Umfange.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der
Zeichnung zeigt
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1 eine
vorschlagsgemäße Radaufhängung in ganz
schematischer Darstellung a) in einer ersten Verstellposition der
Schraubendruckfeder und b) in einer zweiten Verstellposition der
Schraubendruckfeder und
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2 die
für den Verstellantrieb gemäß 1 wesentlichen
Komponenten in einer detaillierteren Darstellung.
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Die
in der Zeichnung dargestellte Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs
ist mit einer Schraubendruckfeder 1 ausgestattet, die als
Tragfläche dient und die sich an einem Karosserieblech 2 abstützt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Schraubendruckfeder 1 im
wesentlichen C-förmig ausgebildet, was sich ausgeprägt
erst im entspannten Zustand zeigt. Um die Verdrehung der Schraubendruckfeder 1 dennoch
visualisieren zu können, ist die Schraubendruckfeder 1 in
der Zeichnung auch im gespannten Zustand C-förmig dargestellt.
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Grundsätzlich
kann die Schraubendruckfeder 1 im ungespannten Zustand
auch S-förmig oder gerade ausgestaltet sein. Die vorschlagsgemäße
Lösung ist also nicht auf C-förmige Schraubendruckfedern 1 beschränkt.
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Es
läßt sich der Darstellung in 1 entnehmen,
dass das Karosserieblech 2 eine Trennung zwischen einem
Nassraum 3 im Radkasten und einem Trockenraum 4 bildet.
Je nachdem, ob die Radaufhängung den Vorderrädern
oder den Hinterrädern des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist,
handelt es sich bei dem Trockenraum 4 um den Motorraum
oder den Kofferraum des Kraftfahrzeugs. Vor diesem Hintergrund wird
klar, dass der Begriff „Trockenraum” weit zu verstehen
ist. Bei dem Motorraum handelt es sich schließlich nicht
um einen Trockenraum im engeren Sinne.
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Um
das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs auf einfache Weise einstellen
zu können, ist ein Verstellantrieb 5 mit einer
Antriebswelle 6 zur rotatorischen Verstellung der Schraubendruckfeder 1 vorgesehen.
Mit ”rotatorischer Verstellung” ist in erster
Näherung eine Verdrehung der Schraubendruckfeder 1 um
ihre Längserstreckung gemeint.
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Mit
dieser rotatorischen Verstellung der Schraubendruckfeder 1 lässt
sich die Federsteifigkeit des Gesamtsystems und/oder die Ausrichtung
der Kraftwirkungslinie der Schraubendruckfeder 1 verändern.
Beide Faktoren haben einen reproduzierbaren Einfluss auf das Fahrverhalten
des Kraftfahrzeugs, insbesondere auf das Einfederverhalten der Radaufhängung.
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Wesentlich
ist vorliegend, dass der Verstellantrieb 5 zumindest im
wesentlichen im Trockenraum 4 angeordnet ist und durch
eine Öffnung 7 im Karosserieblech 2 hindurch
verstellend auf die Schraubendruckfeder 1 wirkt. Die Öffnung 7 ist
in 2 besonders gut zu erkennen.
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Mit
der Formulierung „im wesentlichen im Trockenraum 4” ist
gemeint, dass ein Bestandteil des Verstellantriebs 5 durch
die Öffnung 7 hindurch auch in den Nassraum 3 ragen
kann. Hier handelt es sich bei diesem Bestandteil um die Antriebswelle 6 des Verstellantriebs 5.
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Es
ist der Darstellung in 2 zu entnehmen, dass der Verstellantrieb 5 die Öffnung 7 im
Karosserieblech 2 einschließlich eines Randbereichs 8 trockenraumseitig
vollständig überdeckt.
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Der
Darstellung in 2 ist ferner zu entnehmen, dass
die Überdeckung so ausgestaltet ist, dass sie eine Abdichtung
der Öffnung 7 im Karosserieblech 2 mindestens
gegen Spritzwassereintritt in den Trockenraum 4 gewährleistet.
Hier und vorzugsweise ist es so, dass die Überdeckung sich über
einen relativ breiten Randbereich 8 erstreckt, was letztlich
mit dem Effekt einer Labyrinth-Dichtung verbunden ist.
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Vorzugsweise
erstreckt sich der Verstellantrieb 5 im Überdeckungsbereich
im wesentlichen parallel zu dem Karosserieblech 2, so dass
im Überdeckungsbereich ein schmaler Spalt vorliegt, soweit
der Verstellantrieb 5 nicht sogar am Karosserieblech 5 anliegt.
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Es
wurde schon darauf hingewiesen, dass die Antriebswelle 6 des
Verstellantriebs 5 durch die Öffnung 7 des
Karosserieblechs 2 hindurchgeführt ist. Dabei
ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Öffnung 7 des
Karosserieblechs 2 im wesentlichen dem Durchmesser der
Antriebswelle 6 zuzüglich des für die
Durchführung notwendigen Spiels entspricht. Bei hinreichender Überdeckung
durch den Verstellantrieb 5 kann die Öffnung 7 aber
auch weitgehend unabhängig von der Ausgestaltung der Antriebswelle 6 gewählt
werden. Beispielsweise kann die Öffnung 7 auch
zur Durchführung weiterer Komponenten dienen.
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Im
einzelnen ist es vorzugsweise so, dass im Bereich der Überdeckung
der Abstand zwischen dem Verstellantrieb 5 und dem Karosserieblech 2 weniger als
20 mm, vorzugsweise weniger als 10 mm und insbesondere weniger als
5 mm beträgt. Dieser Abstand entspricht der Breite des
oben angesprochenen Spaltes zwischen dem Verstellantrieb 5 und
dem Karosserieblech 2. Denkbar ist aber auch, dass der
Verstellantrieb 5 im Überdeckungsbereich am Karosserieblech 2 vorzugsweise
abdichtend anliegt.
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Grundsätzlich
sollte der überdeckte Randbereich 8 so breit wie
möglich sein, um eine maximale Dichtwirkung zu erzielen.
Im einzelnen ist eine Breite von mindestens 10 mm, vorzugsweise
von mindestens 25 mm und insbesondere von mindestens 30 mm vorteilhaft.
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Die
obige Überdeckung lässt sich in einfacher Weise
dadurch realisieren, dass der Verstellantrieb 5 ein Antriebsgehäuse 9 aufweist,
wobei dann die Überdeckung zwischen der Gehäusewand
des Antriebsgehäuses 9 und dem Karosserieblech 2 vorgesehen
ist.
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In
besonders bevorzugter Ausgestaltung ist zwischen der Antriebswelle 6 und
dem Antriebsgehäuse 9 eine Wellendichtung angeordnet,
so dass der Verstellantrieb 5 entsprechend in sich dicht
ist. Sofern kein Antriebsgehäuse 9 vorgesehen
ist, so ist diese Wellendichtung ggf. zwischen der Antriebswelle 6 und
einem entsprechenden Träger oder dergleichen angeordnet.
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Um
die Abdichtung zwischen dem Trockenraum 4 und dem Nassraum 3 weiter
zu verbessern, ist es bei einer bevorzugten Variante vorgesehen, dass
zwischen der Antriebswelle 6 und dem Karosserieblech 2 eine
nicht dargestellte Wellendichtung angeordnet ist. Dies führt
zwar zu einem gewissen zusätzlichen Realisierungsaufwand.
Dieser Realisierungsaufwand ist aber ggf. vertretbar, wenn ein Trockenraum
im engeren Sinne realisiert sein muss. Dies ist beispielsweise im Kofferraum
eines Kraftfahrzeugs regelmäßig der Fall. Diese
Anforderung besteht dagegen regelmäßig nicht im
Motorraum eines Kraftfahrzeugs, wie weiter oben erläutert
wurde.
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Alternativ
oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass im Bereich
der Überdeckung eine Dichtung 10 zwischen dem
Verstellantrieb 5 und dem Karosserieblech 2 angeordnet
ist, die im Hinblick auf die Öffnung 7 im Karosserieblech 2 umlaufend
ausgestaltet ist. Es lässt sich der Darstellung in 2 entnehmen,
dass die Dichtung 10 auch weiträumig um die Öffnung 7 herum
angeordnet sein kann, solange die Dichtung 10 im Überdeckungsbereich
angeordnet ist.
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Vorzugsweise
weist der Verstellantrieb 5 eine nicht dargestellte Aufnahme
für die Dichtung 10 auf. Denkbar ist aber auch,
dass es sich bei der Dichtung 10 lediglich um einen angespritzten
Steg aus Silikon oder dergleichen handelt.
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Hier
und vorzugsweise ist die Antriebswelle 6 des Verstellantriebs 5 im
wesentlichen auf die Federmittellinie 11 im oberen Bereich
der Schraubendruckfeder 1 ausgerichtet. Dabei darf darauf
hingewiesen werden, dass die Federmittellinie keine Gerade sein muss.
Aus diesem Grund wird hier nur auf den Teil der Federmittellinie 11 abgestellt,
der dem oberen Bereich der Schraubendruckfeder 1 zugeordnet
ist. Letztlich ist die Antriebswelle 6 des Verstellantriebs 5 im
wesentlichen auf die der Schraubendruckfeder 1 zugeordnete
Drehachse ausgerichtet.
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Hier
und vorzugsweise weist der Verstellantrieb 5 einen Antriebsmotor 12 und
ein dem Antriebsmotor 12 nachgeschaltetes Getriebe 13 auf,
wobei weiter vorzugsweise sowohl der Antriebsmotor 12 als auch
das Getriebe 13 im Trockenraum 4 angeordnet sind.
Denkbar ist aber auch, dass nur der Antriebsmotor 12 im
Trockenraum 4 angeordnet ist und dass das gegen Feuchtigkeit
ggf. weniger empfindliche Getriebe 13 im Nassraum 3 angeordnet
ist.
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Den
Darstellungen in der Zeichnung lassen sich noch eine Reihe weiterer
interessanter konstruktiver Aspekte entnehmen. Dazu gehört,
dass die Schraubendruckfeder 1 zwischen einem oberen Federteller 14 und
einem unteren Federteller 15 eingespannt ist, die beide
drehbar gelagert sind. Interessant ist dabei insbesondere die Tatsache,
dass der obere Federteller 14 eine Aufnahmefläche
für die Schraubendruckfeder 1 aufweist, deren
Ausrichtung von einer zu der Antriebs welle 6 senkrechten
Ausrichtung abweicht. Letztlich ist die Aufnahmefläche des
oberen Federtellers 14 bezogen auf eine zur Antriebswelle 6 senkrechten
Ebene als schräge Ebene ausgestaltet.
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Der
Darstellung in 2 lässt sich ferner entnehmen,
dass der obere Federteller 14 einschließlich seiner
Lagerung in einer topfförmigen Aufnahme 16 angeordnet
ist. Mit dieser topfförmigen Aufnahme 16 ist eine
einfache Vormontage der Schraubendruckfeder 1 möglich,
ohne dass vorher der Verstellantrieb 5 montiert werden
muss. Dieser kann erst spät bei der Endmontage eingesetzt
werden. Auch unter dem Aspekt dieser späten Montage des
Verstellantriebs 5 ist die Anordnung des Verstellantriebs 5 im
Trockenraum 4 vorteilhaft. Der Verstellantrieb 5 braucht
lediglich vom Motorraum bzw. vom Kofferraum aus durch die Öffnung 7 hindurch
mit dem oberen Federteller 14 in Eingriff gebracht werden. Die
Zugänglichkeit für die Montage des Verstellantriebs 5 ist
in beiden Fällen optimal.
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Nach
einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung
zukommt, wird der obige Verstellantrieb 5 als solcher beansprucht.
Auf alle Ausführungen, die geeignet sind, den Verstellantrieb 5 als
solchen zu beschreiben, wird in vollem Umfange verwiesen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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