DE3802788A1 - Federanordnung zur abfederung eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Federanordnung zur Abfederung eines Kraftfahrzeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Bekannte Federanordnungen dieser Art sind progressiv wirkende Federanordnungen. Sie sind in vielen konstruktiven Varianten und seit langem bekannt, beispiels­ weise auch aus der DE-PS 9 17 952.

Diesen bekannten Federanordnungen ist gemeinsam, daß der Hauptfeder des Fahrzeuges mit zunehmender statischer Beladung und der damit einhergehenden zunehmenden Fahrzeugeinfederung eine oder nacheinander mehrere Zusatzfedern parallel geschaltet werden. Bei Beladung federt ein solches Fahrzeug somit zunächst immer um einen bestimmten Federweg ein, ehe sich die Zusatzfeder zuschaltet und eine höhere Federkonstante wirksam wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, mit einfachsten Mitteln eine Federanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so auszubilden, daß einerseits zwar bei höherer Fahrzeugbeladung auch eine höhere Federkonstante wirksam ist als bei niedrigerer Fahrzeugbeladung, andererseits aber das Fahrzeugniveau vergleichsweise konstant bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird also die Zusatzfeder, bei der es sich beispielsweise um eine gummielastische o. ä. Feder oder um eine mechanische Feder handeln kann, derart ausgebildet bzw. räumlich angeordnet, daß sie in einem unteren Fahrzeugbeladungsbereich räumlich außerhalb der Einfederwege der Fahrzeug­ räder bzw. deren Radführungsglieder liegt, und in einem oberen Fahrzeugbe­ ladungsbereich innerhalb dieser Einfederebene.

Realisiert wird dies dadurch, daß die Zusatzfedern z. B. umklappbar oder räumlich verschwenkbar ausgebildet sind und nach Bedarf entweder manuell oder aber auch selbsttätig in die Einfederebene eingebracht und damit zur Wirkung gebracht werden.

Aus der DE-OS 25 28 759 ist zwar bereits eine Federanordnung zur Abfederung eines Kraftfahrzeuges bekannt, mit der das Fahrzeugniveau ebenfalls in einer sehr einfachen Weise rein mechanisch unabhängig von der Fahrzeugbeladung weitgehend konstant gehalten wird. Diese bekannte Federanordnung verwendet eine mit beiden Radträgern der betroffenen Achse in Verbindung stehende, quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnete Blattfeder, welche an zwei außer­ mittigen Lagerstellen am Fahrzeugaufbau gelagert ist. Zwischen diesen beiden Lagerstellen ist achsmittig ein verstellbarer hakenförmiger o. ä. Anschlag­ puffer angeordnet, der bei Beladung des Fahrzeuges und zwar vor Beladung, achsmittig unter die Blattfeder geschoben werden kann, so daß der zwischen den beiden Lagerstellen liegende Blattfederteil nur noch sehr begrenzt auslenk­ bar ist. Durch den eingeschobenen Anschlagpuffer wird die wirksame Federlänge verringert und damit die Federkonstante vergrößert. Eine Vergrößerung der Federkonstante tritt allerdings nur bezüglich Hubbewegungen auf, nicht aber bei Rollbewegungen des Fahrzeuges; bei Rollbewegungen bleibt die Federkonstante unverändert, obgleich es von Vorteil wäre, wenn die bei Rollbewegung wirksame Federkonstante mit zunehmender Fahrzeugbeladung ebenfalls zunähme. Im übrigen sind Federanordnungen mit einer quer zur Fahrzeuglängsachse ausgerichteten Blattfeder i. a. nur bei Kleinst- und Kleinfahrzeugen üblich.

Demgegenüber besitzt die erfindungsgemäße Federanordnung den großen Vorteil, daß sie in jedem Kraftfahrzeug, unabhängig von dessen Größe und der Art der verwendeten Hauptfeder eingesetzt werden kann. Sie besitzt darüber hinaus auch den Vorteil, daß die durch die aktivierte Zusatzfeder erhöhte Feder­ konstante nicht nur bei Hubbewegungen, sondern auch bei Rollbewegungen des Fahrzeuges wirksam ist.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. In der schematisierten Zeichnung zeigen

Fig. 1 die Ansicht einer erfindungsgemäßen Federanordnung in Fahrzeugquerrichtung gesehen und

Fig. 2 die gleiche Federanordnung in Fahrzeuglängsrichtung gesehen.

Im Ausführungsbeispiel ist eine z. B. Hinterachsanordnung dargestellt, bei der das Fahrzeugrad 2 über eine erste Federvorrichtung 3 abgefedert wird, die Teil eines üblichen Federbeines ist, welches mit seinem oberen Ende am nur angedeuteten Fahrzeugaufbau 1 und mit seinem unteren Ende am nicht weiter dargestellten Radträger des Fahrzeugrades oder aber an dessen Rad­ führungsglied 5 angelenkt ist. Das Radführungsglied ist als Längslenker dargestellt, der z. B. Teil einer üblichen Verbund- oder Koppellenkerachse sein kann. Statt dessen kann das Fahrzeugrad natürlich auch mit anderen Radführungsgliedern, z. B. einem Dreiecklenker o. ä. schwenkbar am Fahrzeug­ aufbau angelenkt sein.

Auf jeder Fahrzeugseite ist eine Zusatzfeder 4 angeordnet, welche am Fahrzeug­ aufbau 1, im Ausführungsbeispiel an einem nur angedeuteten Längsträger o. ä. schwenkbar angelenkt ist.

Die zweite Federvorrichtung 4, die Zusatzfeder, kann räumlich zwei verschiedene Positionen einnehmen, zum einen eine strichpunktiert dargestellte und mit 4′ bezifferte Ruheposition und zum anderen eine voll ausgezogen dargestellte und mit 4 bezifferte Arbeitsposition.

In ihrer Ruheposition 4′ befindet sich die Zusatzfeder außerhalb des Einfeder­ weges des Radführungsgliedes 5 und trägt somit zur Abfederung des Fahrzeuges nichts bei; die Fahrzeugabfederung erfolgt dann ausschließlich durch die erste Federvorrichtung 3.

In ihrer Arbeitsposition liegt die Zusatzfeder 4 dagegen innerhalb des Ein­ federweges des Radführungsgliedes 5. Für die Fahrzeugabfederung ist somit die erste Federvorrichtung 3 und die zu dieser parallel geschaltete zweite Federvorrichtung 4 wirksam.

Nach Bedarf kann die Zusatzfeder manuell oder selbsttätig nun in einem unteren Bereich der Fahrzeugbeladung in ihre Ruheposition und in einem oberen Bereich der Fahrzeugbeladung in ihre Arbeitsposition gebracht werden, so daß der Einfederweg des Fahrzeuges in diesem oberen Bereich der Fahrzeugbeladung erheblich kleiner ist als bei konventionellen Fahrzeugen. Der Einfederweg der Hinterachse wird also mehr der nicht geregelten Vorderachse angeglichen; das Fahrzeugniveau bleibt weitgehend konstant.

Die Anordnung der Zusatzfeder kann nun derart gewählt sein, daß sie in ihrer Grundanordnung ihre Ruheposition 4′ einnimmt und erst dann in ihre Arbeits­ position 4 gebracht wird, wenn das Fahrzeug mit einer Last beladen wird, die einen vorgegebenen Wert übersteigt.

Vorzugsweise wird dieses Verschwenken in die Arbeitsposition im Stillstand und vor Beladung des Fahrzeuges erfolgen, weil Fahrzeugaufbau und Radführungs­ glied 5 dann jeweils noch Positionen einnehmen, in denen das Verschwenken der Zusatzfeder noch nahezu ohne Kraftaufwendung möglich ist.

Es ist aber auch denkbar, den eigentlichen Schwenkvorgang der Zusatzfeder noch nicht im Stillstand des Fahrzeuges, sondern erst bei Fahrt durchzuführen. In diesem Falle werden die das Verschwenken der Zusatzfeder 4 bewirkenden Stellglieder im Stillstand des Fahrzeuges, aber nach dessen Beladung nur so weit vorgespannt, daß die Zusatzfedern während der Fahrt bei ausreichend großen Ausfederamplituden selbsttätig in die Arbeitsposition einschwenken.

Es ist aber auch möglich, die Zusatzfedern 4 so auszubilden und anzuordnen, daß sie in ihrer Grundanordnung ihre Arbeitsposition einnehmen. In ihre Ruheposition 4′ werden sie in diesem Falle dann manuell gebracht, wenn die Fahrzeugbeladung bei Fahrtantritt unter einem vorgegebenen Wert liegt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Zusatzfeder 4 innerhalb der Einfederebene des Radführungsgliedes 5 durch Umklappen in ihre außerhalb des Einfederweges liegenden Ruheposition 4′ oder aber in ihre Arbeitsposition 4 gebracht. Statt dessen kann die Zusatzfeder 4 natürlich auch derart ausge­ bildet und angeordnet werden, daß sie aus einer außerhalb der Einfederebene des Radführungsgliedes 5 liegende Ruheposition in eine innerhalb des Einfeder­ weges liegende Arbeitsposition verschwenkt wird. In diesem Falle würde die Ruheposition 4′ also nicht in der Zeichenebene, sondern in einer Ebene davor oder dahinter liegen.

Die zum Ein- und Ausbringen, d. h. zum Umklappen und Verschwenken der Zusatz­ feder 4 benötigte Kraft kann entweder unmittelbar manuell, z. B. über einen Seilzug o. ä., oder aber mit Hilfe eines üblichen elektromechanischen, pneu­ matischen oder hydraulischen Stellgliedes aufgebracht werden, wozu u. a. der Unterdruck der Motoransaugleitung bzw. eines Bremsservos Verwendung finden kann.

Die erfindungsgemäße Federanordnung findet mit Vorteil insbesondere bei Hinterachsen Anwendung, da diese i. a. den größten statischen Einfederweg besitzen.

Claims (5)

1. Federanordnung zur Abfederung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einer zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Fahrzeug­ rädern ständig wirksamen ersten Federvorrichtung und einer nur zeitweise zwischen ihnen wirksamen zweiten Federvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Federvorrichtung (4) aus Zusatz­ federn besteht, welche nach Bedarf, insbesondere bei Änderung der Fahrzeug­ beladung, manuell oder selbsttätig aus einer außerhalb der Einfederwege der Fahrzeugräder (2) bzw. deren Radführungsglieder (5) liegenden Ruhe­ position in eine innerhalb der Einfederwege liegende Arbeitsposition bringbar sind und umgekehrt.

2. Federanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzfedern (4) in ihrer Grundanordnung die Ruheposition einnehmen und erst dann, wenn das Fahrzeug mit einer einen vorgegebenen Wert übersteigenden Last beladen wird, in die Arbeits­ position gebracht werden.

3. Federanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzfedern (4) in ihrer Grundanordnung die Arbeitsposition einnehmen und dann, wenn die Fahrzeugbeladung einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet, in die Ruheposition gebracht werden.

4. Federanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein- und Ausbringen der Zusatzfedern (4) im Stillstand und vor Beladung des Fahrzeugs erfolgt.

5. Federanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein- und Ausbringen der Zusatzfedern (4) nach Beladung des Fahrzeugs und bei Fahrt erfolgt, wobei das Ein- und Ausbringen der Zusatzfedern (4) bewirkende Stellglieder im Stillstand des Fahrzeugs nur vorgespannt werden.