DE29802939U1 - Spring device and system for small electric vehicles in particular - Google Patents
Spring device and system for small electric vehicles in particularInfo
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Description
FEDERVORRICHTUNG UND -SYSTEM FÜR INSBESONDERE ELEKTROKLEINFÄHRZEUGESPRING DEVICE AND SYSTEM FOR ESPECIALLY SMALL ELECTRIC VEHICLES
Die Erfindung bezieht sich auf eine Federvorrichtung und ein Federsystem für Fahrzeuge, insbesondere Elektrokleinfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The invention relates to a spring device and a spring system for vehicles, in particular small electric vehicles according to the preamble of claim 1.
Zur Abfederung von Radaufhängungen bzw. der Räder am Rahmen eines Fahrzeugs sind verschiedene Federtypen und Kombinationen aus diesen bekannt. Gängige Federtypen sind Blattfedern, Schraubenfedern, Drehstabfedern, Luft- und Flüssigkeitsfedern sowie in Kombination mit anderen Typen Gummifedern. Kombinationen verschiedener Federtypen werden bevorzugt bei Fahrzeugen mit verschiedenen Belastungsarten verwendet, beispielsweise Fahrzeugen, die bei höheren Geschwindigkeiten teils ohne und teils mit sehr schwerer Last gefahren werden.Various types of springs and combinations of these are known for cushioning the wheel suspension or the wheels on the frame of a vehicle. Common types of springs are leaf springs, coil springs, torsion bar springs, air and fluid springs, and in combination with other types of rubber springs. Combinations of different types of springs are preferably used in vehicles with different types of load, for example vehicles that are driven at high speeds, sometimes without and sometimes with a very heavy load.
So ist z. B. aus der DT 2 007 766 eine Spann- und Ausgleichsfeder bekannt, bei der ein Stoßdämpfer von einer Schraubenfeder umgeben ist. "x_For example, a tension and compensating spring is known from DT 2 007 766 in which a shock absorber is surrounded by a coil spring. "x_
Aus der DE 35 17 900 Al und der DE 23 45 553 B2 sind verschiedenartige Federsysteme bekannt, bei denen die Wicklung einer Schraubenfeder vollständig in Gummi eingebettet ist oder bei denen in eine Schraubenfeder Gummielemente so eingesetzt sind, daß Gummi zwischen den Wicklungen der Schraubenfeder sitzt.From DE 35 17 900 A1 and DE 23 45 553 B2, various spring systems are known in which the coil of a coil spring is completely embedded in rubber or in which rubber elements are inserted into a coil spring in such a way that rubber sits between the coils of the coil spring.
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Bekannt ist auch, an den Widerlagerflächen einer Feder Gummifederelemente zu befestigen, die kurz vor einem
Vollanschlag der Feder eine zusätzliche Stoßdämpfung bewirken.
5It is also known to attach rubber spring elements to the abutment surfaces of a spring, which provide additional shock absorption shortly before the spring reaches its full stop.
5
All diese Federvorrichtungen und -systeme sind jedoch aufwendig herzustellen und/oder für insbesondere die Einzelfertigung eines Fahrzeugs mit variabel einzustellenden Federvorrichtungskennwerten ungeeignet.However, all of these spring devices and systems are complex to manufacture and/or are unsuitable, particularly for the individual production of a vehicle with variable spring device parameters.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Federvorrichtung und ein Federsystem bereitzustellen, die einen einfachen Aufbau aufweisen sowie eine schnelle und individuelle Montage eines Fahrzeugs ermöglichen.The object of the invention is therefore to provide a spring device and a spring system which have a simple structure and enable a quick and individual assembly of a vehicle.
Diese Aufgabe wird durch eine Federvorrichtung bzw. ein Federsystem mit den Merkmalen gemäß Schutzanspruch 1 bzw. 7 gelöst.This object is achieved by a spring device or a spring system with the features according to claim 1 or 7.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.Advantageous embodiments are the subject of subclaims.
Durch die Federvorrichtung und/oder das Federsystem werden aufgrund des modularen Aufbaus Konstruktion und Bau eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrokleinfahrzeugs für den unteren und mittleren Geschwindigkeitsbereich, vereinfacht und individuell an die üblichen Bedürfnisse des Fahrzeughalters anpaßbar.Due to the modular design, the spring device and/or the spring system simplify the design and construction of a vehicle, in particular a small electric vehicle for the low and medium speed range, and can be individually adapted to the usual needs of the vehicle owner.
Durch die freie Wahlmöglichkeit der einzelnen Federelemente und auch die Einstellungsmöglichkeiten mittels einer Spannscheibe wird das Einstellen und Ermitteln der Federeigenschaften vereinfacht.The free choice of individual spring elements and the adjustment options using a clamping disc make setting and determining the spring properties easier.
Gummiblöcke mit Innengewinde für einen Gewindebolzen oder mit einvulkanisierten Gewindebolzen bzw. Schrauben vereinfachen Einbau und Aufbau der Federvorrichtung.Rubber blocks with an internal thread for a threaded bolt or with vulcanized threaded bolts or screws simplify installation and assembly of the spring device.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher dargestellt, wobei die Figur eine Teilschnittansicht einer Federvorrichtung darstellt. 5An embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawing, in which the figure shows a partial sectional view of a spring device. 5
Wie aus der Figur ersichtlich, ist zwischen einen Rahmen eines Fahrzeugs, insbesondere Elektrokleinfahrzeugs, und einen Träger 2 der Achslagerung zumindest eine Schraubenfeder 3 gesetzt, so daß der Fahrzeugrahmen elastisch auf der Achslagerung abgestützt ist. Der Träger 2 dient somit auch als Stützeinrichtung für den Rahmen 1.As can be seen from the figure, at least one coil spring 3 is placed between a frame of a vehicle, in particular a small electric vehicle, and a support 2 of the axle bearing, so that the vehicle frame is elastically supported on the axle bearing. The support 2 thus also serves as a support device for the frame 1.
Die in der Zeichnung untere und vorzugsweise abgeflachte Endwindung 4 der Schraubenfeder 3 umgibt einen Feder-Gummiblock 5, der am Träger 2 befestigt und nachfolgend zur Veranschaulichung als Achsträger-Gummiblock bezeichnet wird. Der Achsträger-Gummiblock 5 gibt dem unteren Ende der Schraubenfeder 3 in seitlicher Richtung halt.The lower and preferably flattened end turn 4 of the coil spring 3 in the drawing surrounds a spring rubber block 5, which is attached to the carrier 2 and is referred to below as the axle carrier rubber block for the sake of illustration. The axle carrier rubber block 5 provides lateral support for the lower end of the coil spring 3.
In den Achsträger-Gummiblock 5 ist eine Schraube 6 einvulkanisiert. Der einvulkanisierte Kopf 8 der Schraube gibt dem Schraubengewinde 7, das aus dem Achsträger-Gummiblock 5 herausragt, eine besonders drehfeste Befestigung im Achsträger-Gummiblock 5. Mittels der Schraube 6 ist der Achsträger-Gummiblock 5 einfach in ein Gewindeloch im Träger 2 eingeschraubt. Zum Sichern wird im Einzelfall von der Unterseite des Trägers 2 aus eine Mutter auf den Schraubenschaft geschraubt. Die Wahl des geeignet dimensionierten Achsträger-Gummiblocks 5 aus passendem Material kann somit bei der Einzelkonstruktion eines Fahrzeugs erfolgen.A screw 6 is vulcanized into the axle carrier rubber block 5. The vulcanized head 8 of the screw gives the screw thread 7, which protrudes from the axle carrier rubber block 5, a particularly rotationally secure fastening in the axle carrier rubber block 5. The axle carrier rubber block 5 is simply screwed into a threaded hole in the carrier 2 using the screw 6. In individual cases, a nut is screwed onto the screw shaft from the underside of the carrier 2 to secure it. The selection of the appropriately dimensioned axle carrier rubber block 5 made of suitable material can therefore be made during the individual construction of a vehicle.
In das obere Ende der Schraubenfeder 3 ragt ein Gewindebolzen 10 hinein. Das untere Ende des Gewindebolzens 10, das ein Außengewinde 11 trägt, ist in einen oberen Feder-Gummiblock 12 eingeschraubt, der nachfolgend als Rahmen-Gummiblock bezeichnet wird. Zum Festlegen des Rahmen-GummiblocksA threaded bolt 10 extends into the upper end of the coil spring 3. The lower end of the threaded bolt 10, which has an external thread 11, is screwed into an upper spring rubber block 12, which is referred to below as the frame rubber block. To secure the frame rubber block
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gegenüber dem Gewindebolzen 10 dient eine Mutter 13. Alternativ kann natürlich z. B. auch ein Gummiblock mit einem
entsprechend weit herausragenden Schraubenschaft gewählt werden.
5A nut 13 is used opposite the threaded bolt 10. Alternatively, a rubber block with a screw shaft that protrudes sufficiently far can of course also be selected.
5
Das obere Ende des Gewindebolzens 10 ist in ein Gewindeloch geschraubt, das durch den Rahmen 1 führt. Bevorzugt ist der Gewindebolzen 10 jedoch durch ein Duchgangsloch oder einen z. B. zum Rand hin offenen Längsschlitz 24 im Rahmen geführt und dann festgelegt, so daß beim Einbau eine Feinjustierung in seitlicher Richtung möglich ist. In diesem Fall ist der Gewindebolzen 10, wie in der Figur dargestellt, mittels zweier Muttern 14 und 15 und zweier Unterlegscheiben 16 und 17 in der geeigneten Lage gegenüber dem Rahmen 1 befestigt.The upper end of the threaded bolt 10 is screwed into a threaded hole that leads through the frame 1. Preferably, however, the threaded bolt 10 is guided through a through hole or a longitudinal slot 24 in the frame that is open towards the edge, for example, and then fixed so that fine adjustment in the lateral direction is possible during installation. In this case, the threaded bolt 10 is fastened in the appropriate position relative to the frame 1 by means of two nuts 14 and 15 and two washers 16 and 17, as shown in the figure.
In der bevorzugtesten Ausführungsform ist die Schraubenfeder 3, wie dargestellt, individuell vorspannbar eingespannt. Dazu ist auf das Gewinde 18 des Gewindebolzens 10 zwischen dem Rahmen 1 bzw. der Mutter 15 und der oberen, abgeflachten Endwindung 22 der Schraubenfeder 3 eine Scheibe 19 aufgeschraubt. Der Außenumfang der Scheibe 19, vorzugsweise einer gestanzten Blechscheibe, ist vorzugsweise wie der einer Mutter geformt, um einen Schraubenschlüssel ansetzen zu können. Zum Festlegen der Scheibe 19 dient eine Kontermutter 20, die teils von einer Mulde 21 aufgenommen wird, die in der Scheibe 19 eingestanzt bzw. eingeprägt ist.In the most preferred embodiment, the coil spring 3 is clamped in such a way that it can be individually pre-tensioned, as shown. For this purpose, a disk 19 is screwed onto the thread 18 of the threaded bolt 10 between the frame 1 or the nut 15 and the upper, flattened end turn 22 of the coil spring 3. The outer circumference of the disk 19, preferably a stamped sheet metal disk, is preferably shaped like that of a nut so that a wrench can be attached. A lock nut 20 is used to secure the disk 19, which is partially received in a recess 21 that is stamped or embossed in the disk 19.
Alternativ kann anstelle der Scheibe 19 auch eine einfache flache Scheibe ohne Innengewinde über den Gewindebolzen 10 gesetzt sein, wobei die Befestigung dann vorzugsweise mittels zweier Muttern erfolgt.Alternatively, instead of the disk 19, a simple flat disk without an internal thread can be placed over the threaded bolt 10, whereby the fastening is then preferably carried out by means of two nuts.
Die Schraubenfeder 3 ist hier somit in vertikaler Richtung lose zwischen der Scheibe 19 und dem Träger 2 eingespannt, wobei sie seitlich durch den Außenumfang des Achsträger-Gummiblocks 5 und den des Rahmen-Gummiblocks 12 geführt und festgelegt ist. Der maximal zulässige Abstand zwischen RahmenThe coil spring 3 is thus loosely clamped in the vertical direction between the disk 19 and the carrier 2, whereby it is guided and fixed laterally by the outer circumference of the axle carrier rubber block 5 and that of the frame rubber block 12. The maximum permissible distance between the frame
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1 und Träger 2 ist durch eine nicht dargestellte Einrichtung bestimmt. Alternativ können die beiden Endwindungen der Schraubenfeder 3 auch direkt am Achsträger-Gummiblock 5 oder am Träger 2 bzw. am Rahmen 1 oder der Scheibe 19 befestigt sein.1 and carrier 2 is determined by a device not shown. Alternatively, the two end turns of the coil spring 3 can also be attached directly to the axle carrier rubber block 5 or to the carrier 2 or to the frame 1 or the disk 19.
Der Federweg der Schraubenfeder 3 ist bei der bislang dargestellten Federvorrichtung im unbelasteten Zustand durch den Abstand des Achsträger-Gummiblocks 5 und des Rahmen-Gummiblocks 12 voneinander bestimmt. Bei dem dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel ein weiterer Feder-Gummiblock als Einsatz-Gummiblock 23 zwischen dem Achsträger-Gummiblock 5 und dem Rahmen-Gummiblock 12 zwischen den Windungen der Schraubenfeder 3 eingesetzt.In the spring device shown so far, the spring travel of the coil spring 3 in the unloaded state is determined by the distance between the axle carrier rubber block 5 and the frame rubber block 12. In the preferred embodiment shown, a further spring rubber block is inserted as an insert rubber block 23 between the axle carrier rubber block 5 and the frame rubber block 12 between the turns of the coil spring 3.
Dadurch wird einerseits der freie Federweg der Schraubenfeder 3 verkürzt, d. h. die Strecke, über die nur die Federkennwerte der Schraubenfeder 3 die Dämpfung bestimmen, andererseits wird durch den Einsatz des Einsatz-Gummiblocks 23 eine zusätzliche Dämpfung mit dessen Federkennwerten bereitgestellt. Bei einem langen freien Federweg der Schraubenfeder 3 und einem nur gering dimensionierten Einsatz-Gummiblock 23 dient dieser beispielsweise zur weichen Abdämpfung vor dem Federanschlag.On the one hand, this shortens the free spring travel of the coil spring 3, i.e. the distance over which only the spring characteristics of the coil spring 3 determine the damping, and on the other hand, the use of the insert rubber block 23 provides additional damping with its spring characteristics. With a long free spring travel of the coil spring 3 and a small insert rubber block 23, this serves, for example, for soft damping before the spring stop.
Das Material der Schraubenfeder 3 und das der drei Gummiblöcke 5, 12 und 23, deren jeweilige Dimensionierung sowie deren jeweilige Federkennwerte sind individuell auf die Bedürfnisse des einzelnen Fahrzeugs anpaßbar gewählt.The material of the coil spring 3 and that of the three rubber blocks 5, 12 and 23, their respective dimensions and their respective spring characteristics are individually selected to be adaptable to the needs of the individual vehicle.
Ergänzend können pro Achslagerung auch mehrere solcher Federanordnungen nebeneinander eingebaut werden.In addition, several such spring arrangements can be installed next to each other per axle bearing.
Bevorzugt wird für Montagebetriebe und Werkstätten auch ein Set bzw. System mit den einzelnen erforderlichen Bauelementen in einer Vielzahl möglicherweise erforderlicher Kennwerte und Dimensionen bereitgestellt.Preferably, a set or system with the individual required components in a variety of potentially required parameters and dimensions is also provided for assembly plants and workshops.
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■JO·-··■JO·-··
Auch kann alternativ anstelle der Anordnung mit Gummiblöcken, die innerhalb der Schraubenfeder angeordnet und/oder geführt sind, eine Anordnung ausgebildet sein, bei der die Schraubenfeder von Gummiblöcken umgeben ist, z. B. Gummiblöcken mit einer zylindrischen Bohrung zur Aufnahme der Schraubenfeder.Alternatively, instead of the arrangement with rubber blocks that are arranged and/or guided inside the coil spring, an arrangement can be formed in which the coil spring is surrounded by rubber blocks, e.g. rubber blocks with a cylindrical bore for receiving the coil spring.
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