DE3718390A1 - Federungssystem fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Federungssystem fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Federungssystem für Kraftfahrzeuge, der
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Federungssysteme für Kraftfahrzeuge, bei denen die Anlenkpunkte der zwischen
dem Fahrzeugaufbau und den Radträgern oder den Radführungsgliedern angeordneten
vorzugsweise linearen Federelemente mit Hilfe von manuell oder durch eine
Regelung betätigbaren Verstellvorrichtungen in Abhängigkeit von Betriebsparametern
des Fahrzeuges, z. B. in Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung verstellt
werden, um so den wirksamen Hebelarm der Federelemente zu verändern und
dadurch insbesondere das Fahrzeugniveau zumindest weitgehend beladungsunabhängig
konstant zu halten, sind bekannt.
So ist beispielsweise aus der DE-PS 9 03 661 ein Federungssystem für Kraftfahrzeuge
bekannt, bei dem die zwischen dem Fahrzeugaufbau und den um eine
in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Lenkerdrehachse schwenkbaren Radführungsgliedern
angeordneten Schraubenfedern durch eine manuell betätigbare Verstellvorrichtung
im Ruhezustand des Fahrzeugs entweder mit einem Ende oder aber
mit beiden Enden geradlinig quer zur Fahrzeuglängsachse verschoben werden
können.
Bei einem vergleichbaren anderen bekannten Federungssystem (US-PS 38 58 902),
bei dem die Fahrzeugräder durch Längslenker geführt sind und die Fahrzeugabfederung
durch zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Längslenkern angeordnete
Federdämpfer erfolgt, wird eine automatische Niveaukonstanthaltung dadurch
erreicht, daß vorzugsweise das aufbauseitige Ende der Federdämpferanordnung
lastabhängig durch einen geregelten Motorantrieb innerhalb einer in Fahrzeuglängsrichtung
verlaufenden Vertikalebene verschoben wird, wodurch der wirksame
Hebelarm der Federdämpferanordnung nach Bedarf vergrößert oder verkleinert
wird.
Ein Federungssystem, bei dem zwischen dem Fahrzeugaufbau und Längslenkern
oder Querlenkern angeordnete Schraubenfedern zur automatischen Niveaukonstanthaltung
mittels einer geregelten Motoranordnung jeweils mit einem ihrer
beiden Anlenkpunkte, insbesondere mit ihrem radseitigen Anlenkpunkt lastabhängig
verschoben werden, um so den wirksamen Federhebelarm zu verändern,
ist auch aus der DE-PS 11 39 036 bekannt. Der konstruktive und regelungstechnische
Aufwand dieser bekannten Anordnung ist erheblich.
All diesen bekannten Anordnungen ist zu eigen, daß relativ große Verstellkräfte
benötigt werden, wenn die Federbeine bzw. die Schraubenfedern bei
Beladung z. B. mit Vollast aus ihrer gerade eingenommenen Leerlaststellung
in die dann benötigte Vollaststellung verschwenkt werden müssen.
Aus der DE-OS 25 38 103 ist auch ein Federungssystem für Kraftfahrzeuge
bekannt, bei dem die zur Aufrechterhaltung eines konstanten Fahrzeugniveaus
durchgeführte Vergrößerung oder Verkleinerung der wirksamen Federhebelarme
der zwischen Fahrzeugaufbau und Querlenkern angeordneten Schraubenfedern
mit Hilfe drehbarer Federteller erfolgt, auf denen die Schraubenfedern exzentrisch,
d. h. im Abstand zu deren Drehachse gelagert sind.
Der konstruktive Aufwand und der Raumbedarf dieser bekannten Anordnung ist
erheblich. Da die Schraubenfedern jeweils vollflächig auf den drehbaren
Tellern gelagert sind, kann es darüber hinaus zunächst zu nicht unerheblichen
Verzwängungen der Schraubenfedern kommen, wenn das Fahrzeug z. B. in der
Leerlaststellung der Schraubenfedern mit Vollast beladen wird.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, mit vergleichsweise
geringem konstruktiven und baulichen Aufwand ein weiteres Federungssystem
für Kraftfahrzeuge mit zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Radträgern oder
den Radführungsgliedern wirksamen, der Fahrzeugabfederung dienenden linearen
Federelementen zu schaffen, das gut geeignet ist, zum Zwecke einer Niveaukonstanthaltung
und/oder Erhaltung einer weitgehend lastunabhängigen Aufbaufrequenz
bzw. Aufbaudämpfung die wirksamen Federhebelarme unter Einsatz
vergleichsweise geringer Verstellkräfte im erforderlichen Maße zu vergrößern
oder zu verkleinern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß werden die Federelemente also als Teil von Federdämpfern
ausgebildet, die ihrerseits mit ihrem aufbauseitigen Ende über ein kugelige
Bewegungen ermöglichendes erstes Lager raumfest am Fahrzeugaufbau befestigt
sind und mit ihrem radseitigen Ende derart über ein ebenfalls kugelige Bewegungen
ermöglichendes zweites Lager an einem drehbaren Stützglied angelenkt
sind, daß der untere Anlenkpunkt des Federbeins bei Verstellung des Stützgliedes
eine Kreisbahn, vorzugsweise eine Halbkreisbahn beschreibt. Die
Drehebene des Stützglieds ist dabei derart ausgerichtet, daß sie die Grundfläche
eines fiktiven Kreiskegels bildet, dessen Spitze durch das aufbauseitige
erste Lager und dessen Mantelfläche durch die von der Mittelachse des Federdämpfers
während des Verdrehens des Stützgliedes beschriebene Hüllkurve
gebildet wird.
Durch diese vergleichsweise einfache konstruktive Ausgestaltung wird zum
einen vergleichsweise wenig Bauraum benötigt und zum anderen sind die erforderlichen
Verstellkräfte für das Stützglied für den Fall, daß das Stützglied
bei z. B. voller Beladung aus seiner zuvor eingenommenen Leerlastposition
in die gewünschte Vollastposition verdreht werden soll, relativ gering.
Die Bewegung des Federdämpfers entlang eines gedachten Kegelmantels bietet
daneben den Vorteil, daß die gewünschte Übersetzungsänderung der Federkraft
im Gegensatz zu Anordnungen, bei denen die Federelemente in einer Vertikalebene
verschwenkt werden, ohne Längenänderung des Federdämpfers erfolgen
kann und daß der Federdämpfer bei jeder einer bestimmten Fahrzeugbeladung
zugeordneten Drehstellung des Stützgliedes jeweils im gleichen Winkel zur
Drehebene des Stützgliedes steht, so daß die auf den Radträger bzw. das
Radführungsglied wirkende Kraftkomponente des Federdämpfers stets gleich
ist.
Anhand einiger in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele
wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
In der Zeichnung, in der lediglich die für das Verständnis der Erfindung
notwendigen Teile des Federungssystems eines Kraftfahrzeugs dargestellt
sind, zeigen
Fig. 1 die Seitenansicht eines über einen Längs- oder
Verbundlenker angelenkten Fahrzeugrades mit einem
ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Federungssystems,
Fig. 2 eine Teildraufsicht dieser Radanlenkung,
Fig. 3 die Seitenansicht eines über einen Längs- oder
Verbundlenker angelenkten Rades mit einem zweiten
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Federungssystems,
Fig. 4 eine der Erläuterung der Kräfteverhältnisse dienende
Anordnung entsprechend Fig. 1 mit davon abweichender
Fahrzeugbelastung,
Fig. 5a und 5b eine Seiten- und Draufsicht eines Details der
in Fig. 3 dargestellten Anordnung und
Fig. 6a und 6b eine entsprechende Seiten- und Draufsicht einer
Variante dieses Details.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Hinterradaufhängung,
bei dem das Fahrzeugrad 1 über ein Radführungsglied 2 in Form eines Längslenkers,
der auch Teil einer Verbund- oder Koppellenkerachse sein kann, schwenkbar
am nur angedeuteten Fahrzeugaufbau 3 angelenkt ist. Die quer zur Fahrzeuglängsachse
verlaufende (Lenker)Drehachse ist mit 9 beziffert.
Die Abfederung des Fahrzeuges erfolgt über einen sich zwischen dem Fahrzeugaufbau
3 und dem Radführungsglied 2 bzw. dem Radträger (Achsschenkel) 10
erstreckenden Federdämpfer 4. Dieser besteht in üblicher Weise aus einem
Teleskopstoßdämpfer, dessen Dämpferrohr mit 41 und dessen Kolbenstange mit
42 beziffert ist, und einem Federelement, welches als den Teleskopstoßdämpfer
konzentrisch umschließende Schraubenfeder 43 ausgebildet ist, welche sich
einenends am Dämpferrohr 41 und anderenends an der Kolbenstange 42 abstützt.
Der Federdämpfer 4 ist mit seinem aufbauseitigen Ende, d. h. im Ausführungsbeispiel
mit seiner Kolbenstange über ein erstes Lager 5, welches kugelige
Bewegungen ermöglicht, raumfest am Fahrzeugaufbau 3 befestigt. Hierbei kann
es sich um ein übliches gummielastisches Lager handeln. Mit seinem radseitigen
Ende ist der Federdämpfer über ein zweites Lager 6, welches ebenfalls kugelige
Bewegungen ermöglicht, an einem Stützglied 7 angelenkt, welches drehbar
am Radführungsglied 2 gelagert ist, in entsprechender Weise aber auch am
Radträger 10 gelagert sein könnte. Die Drehachse des Stützgliedes ist hierbei
mit 72 beziffert. Das radseitige zweite Lager 6 ist am Stützglied 7 im Abstand
zur Drehachse 72, d. h. exzentrisch angelenkt.
Im Ausführungsbeispiel ist das drehbare Stützglied als Drehscheibe ausgebildet,
wie insbesondere in der Draufsicht der Fig. 2 zu erkennen ist. Grundsätzlich
könne statt dessen aber auch eine Drehkurbel o. ä. Verwendung finden.
Das Stützglied ist räumlich derart ausgerichtet, daß seine Drehebene 71
die Grundfläche eines fiktiven Kreiskegels 8 bildet, dessen Spitze durch
das aufbauseitige erste Lager 5 des Federdämpfers 4 und dessen Mantelfläche
81 durch die Hüllkurve gebildet wird, welche von der Mittelachse des Federdämpfers
4 während des Verdrehens des Stützgliedes 7 geschrieben wird. Das
radseitige zweite Lager 6 des Federdämpfers 4 beschreibt beim Verdrehen
des Stützgliedes 7 also eine Kreisbahn mit der Drehachse 72 als Mittelpunkt.
Die Fig. 1 und 2 lassen leicht erkennen, daß hiermit eine Änderung der
Federdämpferübersetzung, d. h. eine Änderung des wirksamen Federdämpferhebelarms
verbunden ist. Als Federdämpferhebelarm ist dabei jeweils der kürzeste
Abstand zwischen der (Lenker)Drehachse 9 des Radführungsgliedes 2 und der
Wirkungslinie der jeweiligen Federkraft wirksam. In Fig. 1 sind zwei ausgewählte
wirksame Federdämpferhebelarme beispielhaft eingezeichnet, nämlich
zum einen der durch Verdrehung des Stützgliedes 7 einstellbare kleinstmögliche
Federdämpferhebelarm a L und zum anderen der größtmögliche Federdämpferhebelarm
a V . Der kleinstmögliche Federdämpferhebelarm a L ergibt sich, wenn das radseitige
zweite Lager 6 des Federdämpfers 4 in die in Fig. 2 mit a bezifferte
Position gebracht wird, welche der (Lenker)Drehachse 9 des Radführungsgliedes
2 am nächsten liegt. In entsprechender Weise ergibt sich der größtmögliche
Federdämpferhebelarm a V wenn das zweite Lager des Federdämpfers durch Verdrehen
des Stützgliedes 7 in die in Fig. 2 mit c bezifferte Position gebracht
wird, die von der (Lenker)Drehachse 9 am weitesten entfernt liegt. In Fig. 1
ist die Mittelachse des Federdämpfers 4 für diese Position gestrichelt
eingezeichnet und die Lage des zweiten Lagers mit 6′ beziffert.
Vorzugsweise wird das drehbare Stützglied 7 so ausgebildet, daß es um etwa
180° verdreht werden kann, so daß das radseitige zweite Lager 6 des Federdämpfers
4 dabei eine etwa halbkreisförmige Bahn A durchläuft. Das Stützglied
7 ist dabei räumlich so ausgerichtet, daß - wie in Fig. 2 dargestellt -
der der (Lenker)Drehachse 9 des Radführungsgliedes 2 am nächsten liegende
Bahnpunkt den Bahnanfang a und der von diese Drehachse am weitesten entfernte
Bahnpunkt das Bahnende c bildet.
Durch entsprechende Bemessung und Ausrichtung des Stützgliedes 7 kann der
Verstellbereich des wirksamen Federdämpferhebelarms a so gewählt werden,
daß es z. B. möglich ist, das Fahrzeugniveau durch entsprechende Verstellung
der Lage des zweiten Lagers 6 lastunabhängig zumindest annähernd konstant
zu halten.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist daher einerseits das Stützglied
7 räumlich derart auf dem Radträger 10 bzw. auf dem Radführungsglied 2 ausgerichtet,
daß der bei einer Verdrehung des Stützgliedes 7 beschriebene vorerwähnte
fiktive Kreiskegel einen geraden Kreiskegel 8 mit etwa horizontal
liegender Grundfläche 71 bildet, wenn sich das radseitige zweite Lager 6
des Federdämpfers 4 bei Leerlast in der Position Bahnanfang a oder bei Vollast
in der Position Bahnende c befindet. Andererseits wird das radseitige zweite
Lager 6 derart auf dem Stützglied 7 angelenkt, daß es von dessen Drehachse 72
einen Abstand einnimmt, bei dem sich zwischen dem wirksamen Federdämpferhebelarm
a V für die Lagerposition Bahnende c und dem wirksamen Federdämpferhebelarm
a L für die Lagerposition Bahnanfang a etwa die Beziehung ergibt
In dieser Gleichung stellt m V die abgefederten Massen bei Vollast des Fahrzeugs
und m L die abgefederten Massen bei Leerlast des Fahrzeuges dar.
Bei einer solchen Bemessung kann das Stützglied 7 beispielsweise durch einen
nicht weiter dargestellten bekannten Niveauregler automatisch jeweils so
verstellt werden, daß das Produkt aus wirksamen Federdämpferhebelarm a und
wirksamer Federkraft stets dem Produkt aus Radhebelarm 1 und wirksamer Radlast
entspricht, das Fahrzeugniveau also konstant bleibt.
Aus Fig. 1 ist erkennbar, daß die oben erwähnte Beziehung
grundsätzlich mit Hilfe verschieden hoch angeordneter Verstellebenen realisiert
werden kann. Nur beispielhaft sind schematisch drei verschiedene solcher
Ebenen durch die Höhen h 1, h 2 und h 3 angedeutet. Es ist leicht erkennbar,
daß der erforderliche Verstellweg V (Durchmesser der halbkreisförmigen Bahn
A) um so kleiner ist, je höher die Verstellebene liegt. Der erforderliche
Platzbedarf kann somit um so kleiner gehalten werden, je höher die Verstellebene
71 gelegt bzw. um so kürzer die Federdämpfer 4 bemessen werden können, was
u. a. natürlich auch von der Größe des benötigten Federweges abhängig ist.
Wie die Fig. 1 und 2 erkennen lassen, kann die Federdämpferübersetzungsänderung
in vorteilhafter Weise ohne Längenänderung des Federdämpfers 4
erfolgen. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, daß der Federdämpfer 4
dann, wenn er entsprechend der jeweiligen Fahrzeugbeladung in das Fahrzeugniveau
konstant haltendem Sinne verstellt wird, am Stützglied 7 jeweils
unter dem gleichen Winkel angreift, was bedeutet, daß die auf den Radträger 10
wirkende Kraftkomponente stets gleich ist. Im übrigen ergibt sich der wesentliche
Vorteil, daß die Verstellkraft, die benötigt wird, um den Federdämpfer
4 bei Zuladung aus seiner zuvor eingenommenen Position, z. B. die
Leerlastposition im Bahnanfang a, in die der neuen Fahrzeugbeladung entsprechende
Position, z. B. in die bei Vollast vorgegebene Position Bahnende c, zu verstellen,
klein ist im Vergleich zu solchen Verstelleinrichtungen, bei denen
eine Verstellung geradlinig in einer in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteten
Vertikalebene erfolgt.
Anhand der Fig. 3 werden diese Verhältnisse leicht verständlich. In dieser
Figur ist die in Fig. 1 gezeigte Hinterradaufhängung zu einem Zeitpunkt
dargestellt, zu dem sich der Federdämpfer 4 bei voller Beladung des Fahrzeuges
(Vollast) noch in seiner Leerlasteinstellung befindet, das durch den nicht
weiter dargestellten Niveauregler ausgelöste Hochregeln also noch nicht
stattgefunden hat. Zu diesem Zeitpunkt besitzt der wirksame Federdämpferhebelarm
seinen Minimalwert d und gleichzeitig der Anstellwinkel der Verstellebene
71″ seinen Maximalwert β.
Wenn die durch den Niveauregler ausgelöste Verstellung des Federdämpfers
4 aus seiner dargestellten Position im Bahnanfang a in die für Vollast erforderliche
Position im Bahnende c nun mit einer Linearverschiebung in einer in
Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Vertikalebene (Zeichenebene) erfolgen
müßte, dann wäre die anfänglich aufzubringende Verstellkraft sehr groß.
Erst mit zunehmender Verstellung würde sie abnehmen, weil zum einen der
wirksame Hebelarm d 1, d 2 etc. ständig größer und andererseits der Anstellwinkel
β der Verstellebene 71″ ständig kleiner werden würde.
Beim erfindungsgemäßen Federungssystem, bei dem das radseitige zweite Lager
6 entlang einer halbkreisförmigen Bahn A verstellt wird, liegen demgegenüber
völlig andere, viel günstigere Verhältnisse vor. In Verbindung mit Fig.
2 ist erkennbar, daß zu Beginn des Hochregelns, wenn sich also das zweite
Lager 6 des Federdämpfers 4 noch in der Lagerposition Bahnanfang a befindet, sich
dieses zweite Lager nicht in einer Vertikalebene (Zeichenebene der Fig.
3) unmittelbar vom Punkt a zum Punkt c bewegt, sondern zunächst etwa quer
dazu in Richtung I. Da die Steigung der Verstellebene 71″ in dieser Richtung
sehr gering ist, erfolgt die Verstellung somit zunächst nahezu kraftlos.
Beim weiteren Durchlaufen der halbkreisförmigen Bahnkurve A überlagern sich
zwei Vorgänge. Bis zur Bahnmitte b wird zum einen die zu überwindende relative
Steigung ständig größer, weil sich die Verstellrichtung des zweiten Lagers
2 von der in Fig. 2 angedeuteten Pfeilrichtung I zur Pfeilrichtung II hin
verändert. Zum anderen verringert sich gleichzeitig die absolute Steigung
des Stützgliedes 7, weil der Anstellwinkel β ständig kleiner wird. Somit
verläuft die aufzubringende Verstellkraft entlang der halbkreisförmigen
Bahn A etwa sinusförmig, d. h. sie nimmt vom Bahnanfang a bis kurz vor der
Bahnmitte b zu und von dort bis zum Bahnende c wieder ab.
Da der sich für die Position Bahnmitte b ergebende wirksame Hebelarm erheblich
größer ist als der in der Bahnposition a wirksame Federdämpferhebelarm und
da außerdem in dieser Einstellung der wirksame Anstellwinkel β des Stützgliedes
7 bereits wesentlich kleiner geworden ist als der in Fig. 3 dargestellte
ursprüngliche Anstellwinkel β, ist die bei dieser kreisförmigen Verstellung
des unteren zweiten Lagers 6 aufzubringende größte Verstellkraft, die etwa
in der Bahnmitte b auftritt, erheblich niedriger als bei den vorerwähnten
Verstellanordnungen mit in einer Vertikalebene verlaufender geradliniger
Verstellrichtung.
Von Vorteil ist es, wenn die Aufbaufrequenz sowie das Dämpfungsmaß eines
Kraftfahrzeuges unabhängig von der Fahrzeugbeladung möglichst konstant bleibt.
Ein solches Verhalten kann beim vorliegenden Federungssystem in einfacher
Weise dadurch erzielt werden, daß einerseits das Stützglied 7 räumlich derart
auf dem Radträger 10 bzw. dem Radführungsglied 2 ausgerichtet ist, daß der
bei Verdrehung des Stützgliedes 7 beschriebene fiktive Kreiskegel einen
geraden Kreiskegel 8 mit etwa horizontal liegender Grundfläche 71 bildet,
wenn sich das zweite Lager 6 bei Leerlast in der Position Bahnanfang a oder
bei Vollast in der Position Bahnende c befindet, und wenn andererseits das
zweite Lager 6 von der Drehachse 72 des Stützgliedes 7 einen Abstand einnimmt,
bei dem zwischen dem wirksamen Federdämpferhebelarm a V für die Lagerposition
Bahnende c und dem wirksamen Federdämpferhebelarm a L für die Lagerposition
Bahnanfang a etwa die Beziehung gilt,
Bei einer solchen Bemessung, bei der die Hebelverhältnisse also eine quadratische
Abhängigkeit von der Beladung haben, wie es die Übersetzungsumrechnung
von - linearen - Federkonstanten oder Dämpfungskonstanten erfordert, ergibt
sich für den Drehscheibendurchmesser bzw. die Kurbellänge des Stützgliedes
7 ein kleinerer Wert als im vorher erläuterten Ausführungsbeispiel, weil
das Lastverhältnis eben nur als Wurzelwert in die Rechnung eingeht.
Bei einer solchen Bemessung wird somit zwar die Aufbaufrequenz sowie das
Dämpfungsmaß des Fahrzeuges konstant gehalten, wenn das radseitige zweite
Lager 6 des Federdämpfers 4 beladungsabhängig entlang der halbkreisförmigen
Bahn a des Stützgliedes verstellt wird, doch wird hierbei das Fahrzeugniveau
nicht völlig konstant bleiben, weil sich infolge des nunmehr verkleinerten
Verstellweges die wirksamen Federdämpferhebelarme beim Verstellen des Federdämpfers
ebenfalls weniger stark ändern. Das Fahrzeug wird also mit zunehmender
Beladung etwas einfedern, allerdings sehr viel weniger als ohne diese
Verstellung.
Diese geringe Einfederung kann in vorteilhafter Weise dadurch beseitigt
werden, daß das Stützglied 7 auf dem Radführungsglied 2 bzw. dem Radträger
10 räumlich etwas anders ausgerichtet wird als zuvor beschrieben, nämlich
so, daß der bei Verdrehung des Stützgliedes beschriebene fiktive Kreiskegel
einen schiefen Kreiskegel 8′ mit einer aus der Horizontalebene zur (Lenker)Drehachse
9 des Radführungsgliedes 2 hin geneigten, durch die Verstellebene
des Stützgliedes gebildeten Grundfläche 71′ bildet, wenn sich das zweite
Lager 6 bei Leerlast in der Position Bahnanfang a oder bei Vollast in der
Position Bahnende c befindet.
In Fig. 4 ist das Ausführungsbeispiel einer derart bemessenen Anordnung
dargestellt. Die Neigung der Verstellebene 71′ des Stützgliedes 7 ist hierbei
so gewählt, daß die in Fig. 4 mit h bezifferte Neigungshöhe etwa dem Einfederweg
entspricht, um den das Fahrzeug einfedern würde, wenn diese Verstellebene
wie zuvor erläutert etwa horizontal stehen würde. Die Neigungshöhe ergibt
sich also als Differenz von Vollasteinfederweg zu Leerlasteinfederweg am
Federdämpfer 4.
Um die Stützglieder 7 den Erfordernissen entsprechend zu verdrehen, kann
entweder jedem der Stützglieder ein eigener Stellmotor, beispielsweise ein
Elektromotor zugeordnet sein oder aber mehreren gemeinsam, z. B. jeweils
den Stützgliedern einer Fahrzeugachse.
Im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5a und 5b werden z. B. mehrere
Stützglieder 7 mittels eines nicht weiter dargestellten gemeinsamen Stellmotors
verdreht, dessen Rotation jeweils über eine biegsame Welle 11 und ein Schneckengetriebe
13 auf das zugeordnete Stützglied 7 übertragen wird. Als Übertragungsmittel
können natürlich auch Seil-, Ketten- oder Zahnriemenantriebe Verwendung
finden.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist schematisch die Seiten- und Draufsicht
einer Anordnung dargestellt, bei der jedem Stützglied 7 ein eigener Stellmotor
12 zugeordnet ist.
Claims (8)
1. Federungssystem für Kraftfahrzeuge, mit zwischen dem Fahrzeugaufbau und
den Radträgern (Achszapfen) oder den Radführungsgliedern (Längs-, Schräg-,
Quer- oder Verbundlenkern) wirksamen, der Fahrzeugabfederung dienenden
linearen Federelementen und mit Verstellvorrichtungen zum Verschieben
von jeweils mindestens einem der beiden Federelementanlenkpunkte in einer
sich etwa quer zur Durchfederungsrichtung der Federelemente erstreckenden
Ebene zum Zwecke einer Vergrößerung oder Verkleinerung der wirksamen
Hebelarme der Federelemente in Abhängigkeit von Betriebsparametern des
Fahrzeuges, insbesondere dessen Beladung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente Teil von Federdämpfern
(4) sind, die ihrerseits jeweils mit ihrem aufbauseitigen Ende über ein
kugelige Bewegungen ermöglichendes erstes Lager (5) raumfest am Fahrzeugaufbau
(3) befestigt
und mit ihrem radseitigen Ende über ein ebenfalls kugelige Bewegungen
ermöglichendes zweites Lager (6) an einem vom Radträger (Achszapfen 10)
oder vom Radführungsglied (2) getragenen drehbaren Stützglied (2) nach
Art einer Drehscheibe oder einer Drehkurbel angelenkt sind, und zwar
im Abstand zu deren Drehachse (72), wobei die Drehebene (71, 71′, 71″)
des Stützgliedes (7) die Grundfläche eines fiktiven Kreiskegels (8, 8′)
bildet, dessen Spitze durch das erste Lager (5) und dessen Mantelfläche
(81) durch die von der Mittelachse des Federdämpfers (4) während des
Verdrehens des Stützgliedes (7) beschriebene Hüllkurve gebildet wird.
2. Federungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (7) um etwa 180° verdrehbar
und räumlich derart ausgerichtet ist, daß das radseitige zweite Lager
(6) des Federdämpfers (4) beim Verdrehen des Stützgliedes (7) eine etwa
halbkreisförmige Bahn (A) mit einem der Drehachse (Lenkerdrehachse 9)
des Radführungsgliedes (2) nahen Bahnanfang (a) und einem dieser Drehachse
fernen Bahnende (c) durchläuft.
3. Federungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (7) räumlich derart auf dem
Radträger (10) oder dem Radführungsglied (2) ausgerichtet ist, daß der
bei Verdrehung des Stützgliedes (7) beschriebene fiktive Kreiskegel einen
geraden Kreiskegel (8) mit etwa horizontal liegender Grundfläche (71)
bildet, wenn sich das zweite Lager (6) bei Leerlast in der Position Bahnanfang
(a) oder bei Vollast in Position Bahnende (c) befindet,
und daß das zweite Lager (6) von der Drehachse (72) des Stützgliedes
(7) einen Abstand einnimmt, bei dem zwischen dem wirksamen Federdämpferhebelarm
(a V ) für die Lagerposition Bahnende (c) und dem wirksamen Federdämpferhebelarm
(a L ) für die Lagerposition Bahnanfang (a) etwa die Beziehung
gilt:
worin m V die abgefederten Massen bei Vollast
und m L die abgefederten Massen bei Leerlast bedeuten.
und m L die abgefederten Massen bei Leerlast bedeuten.
4. Federungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (7) räumlich derart auf dem
Radträger (10) oder dem Radführungsglied (2) ausgerichtet ist, daß der
bei Verdrehung des Stützgliedes (7) beschriebene fiktive Kreiskegel einen
geraden Kreiskegel (8) mit etwa horizontal liegender Grundfläche (71)
bildet, wenn sich das zweite Lager (6) bei Leerlast in der Position Bahnanfang
(a) oder bei Vollast in Position Bahnende (c) befindet,
und daß das zweite Lager (6) von der Drehachse (72) des Stützgliedes
(7) einen Abstand einnimmt, bei dem zwischen dem wirksamen Federdämpferhebelarm
(a V ) für die Lagerposition Bahnende (c) und dem wirksamen Federdämpferhebelarm
(a L ) für die Lagerposition Bahnanfang (a) etwa die Beziehung
gilt:
5. Federungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (7) räumlich derart auf dem
Radträger (10) oder dem Radführungsglied (2) ausgerichtet ist, daß der
bei Verdrehung des Stützgliedes (7) beschriebene fiktive Kreiskegel einen
schiefen Kreiskegel (8′) mit aus der Horizontalebene zur Drehachse (Lenkerdrehachse
9) des Radführungsgliedes (2) hin geneigte Grundfläche (71)
bildet, wenn sich das zweite Lager (6) bei Leerlast in der Position Bahnanfang
(a) oder bei Vollast in der Position Bahnende (c) befindet
und daß das zweite Lager (6) von der Drehachse (72) des Stützgliedes
(7) einen Abstand einnimmt, bei dem zwischen dem wirksamen Federdämpferhebelarm
(a V ) für die Lagerposition Bahnende (c) und dem wirksamen Federdämpferhebelarm
(a L ) für die Lagerposition Bahnanfang (a) etwa die Beziehung
gilt:
6. Federungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehverstellung jeweils zumindest der
Stützglieder (7) einer Fahrzeugachse mittels eines gemeinsamen Stellmotors,
insbesondere eines Elektromotors erfolgt, dessen Rotation über biegsame
Wellen-, Seil-, Ketten- oder Zahnriemenantriebe (11) gleichzeitig auf
die angeschlossenen Stützglieder (7) übertragen wird.
7. Federungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß jedem Stützglied (7) ein eigener Stellmotor
(12) zugeordnet ist.
8. Federungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung der Stützglieder (7) von einem
Niveauregler gesteuert ist, und zwar derart, daß das zweite Lager (6)
des Federdämpfers (4) sich bei Leerlast im (Lenker)drehachsennahen Bahnanfang
(a) und bei Volllast im (Lenker)drehachsenfernen Bahnende (c) der
halbkreisförmigen Bahn (A) befindet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873718390 DE3718390A1 (de) | 1986-06-12 | 1987-06-02 | Federungssystem fuer kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3619742 | 1986-06-12 | ||
DE19873718390 DE3718390A1 (de) | 1986-06-12 | 1987-06-02 | Federungssystem fuer kraftfahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3718390A1 true DE3718390A1 (de) | 1987-12-17 |
Family
ID=25844570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873718390 Withdrawn DE3718390A1 (de) | 1986-06-12 | 1987-06-02 | Federungssystem fuer kraftfahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3718390A1 (de) |
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- 1987-06-02 DE DE19873718390 patent/DE3718390A1/de not_active Withdrawn
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