DE10101694C5 - Fahrzeugfahrwerk - Google Patents

Abstract

Fahrzeugfahrwerk mit einem Federträger zur Abstützung einer zwischen zwei Federtellern (2; 3) verspannten Wendelfeder (1) und einem ein Dämgferrohr (5) und eine am Fahrzeugaufbau angebundene Kolbenstange (6) umfassenden Schwingungsdämpfer (4), bei dem ein Bereich der Kolbenstange (6) und/oder des Dämpferrohrs (5) innerhalb der Wendelfeder (1) angeordnet ist, wobei mindestens ein Federteller (2) mittels einer Antriebseinheit mit Elektromotor (15, 16) und Getriebe axial verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (15, 16) als Ringmotor mit einem außen liegenden Stator (15) und einem innen liegenden Rotor (16) ausgebildet ist und der Rotor (16) innenseitig eine Bewegungsmutter trägt, die einen außenseitig als Gewindespindel ausgebildeten, mit dem Federteller (2) verbundenen Federtellerträger (21) axial verstellt, wobei der Federteilerträger (21) einen mit einer zentralen Öffnung (24) versehenen Boden (23) aufweist, gegen den sich der Federteller (2) abstützt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugfahrwerk mit einem Federträger, wobei mindestens ein Federteller gegenüber dem Fahrzeugaufbau oder dem Radträger axial verstellbar ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Derartige axial verstellbare Federträger finden in Fahrzeugen Verwendung, wenn die Bodenfreiheit. des Fahrzeuges veränderbar sein soll. Das kann dadurch erforderlich sein, dass nach Beladung eines Fahrzeugs das Einsinken beispielsweise der hinteren Radlagerung ausgeglichen werden soll. Derartige Federträger werden jedoch auch für Onroad/Offroad-Fahrzeuge eingesetzt, um die Bodenfreiheit bei Offroad-Fahrten anzuheben. Ebenso werden diese Federträger eingesetzt beispielsweise bei Bussen, wenn diese an Haltestellen einseitig zum Bordstein abgesenkt werden. Weiterhin können dynamische Nick- und Wankbewegungen des Aufbaus ausgeglichen werden, um beispielsweise den Aufbau unabhängig von der Fahrbahnunebenheit zu horizontieren.
• Ein gattungsgemäßiger Federträger ist aus der DE 195 10 032 A1 bekannt. Nachteilig bei diesem Federträger ist, dass eine große Bauhöhe zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem oberen Federteller benötigt. wird, wodurch die Kolbenstange des Stoßdämpfers oder Federbeins besonders lang und damit knickanfällig ausgebildet sein muss bzw. was den Einsatz dieses Federträgers für Federbeine erschwert. Des Weiteren erfordert der hier beschriebene Federträger eine große Anzahl von mechanischen Bauteilen, wodurch er hohe Herstellungskosten erfordert.
• Aus der DE 934 332 C ist es darüber hinaus bekannt, sich gegen Federteller abstützende Zusatzfedern mittels Elektromotor und Getriebespindel zur Hauptfeder zu- oder abzuschalten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Federträger derartig weiterzuentwickeln, dass der Abstand zwischen dem oberen Federende und dem Fahrzeugaufbau geringgehalten werden kann. Weiterhin soll eine kostengünstige Lösung angestrebt werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 7 beschrieben.
• Der erfindungsgemäße Federträger weist den Vorteil auf, dass er keine zusätzliche Bauhöhe benötigt. Dadurch kann er auch ohne besondere Umkonstruktionsmaßnahmen für übliche Federbeinkonstruktionen eingesetzt werden. Auch beim Einsatz bei normalen Feder-Stoßdämpfer-Kombinationen müssen weder andere Stoßdämpfer noch andere Federn eingesetzt werden, wenn alternativ zur norrmalen Federabstützung ein axial verstellbarer Federträger eingesetzt wird. Weiterhin vorteilhaft weist der erfindungsgemäße Federträger nur wenige Bauteile auf und kann dadurch kostengünstig hergestellt werden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
• 1 einen Längsschnitt durch einen Federträger einschl. Feder und Stoßdämpfer und
• 2 eine vergrößerte Darstellung der Verstelleinrichtung.
• Der in 1 dargestellte Federträger dient zur Aufnahme einer Wendelfeder 1. Diese Wendelfeder 1 stützt sich endseitig gegen zwei Federteller 2, 3 ab. Zentral innerhalb der Wendelfeder 1 ist ein Stoßdämpfer 4 mit einer oszillierend axial in ein Stoßdämpferrohr 5 eintauchenden Kolbenstange 6 angeordnet. Am unteren Ende des Stoßdämpferrohrs ist ein unterer Federteller 3 angeordnet, der axial über eine Nut-Sprengring-Sicherung lagegesichert ist. Die Anbindung der Radaufhängung erfolgt über einen Anbindungsflansch 7.
• Der obere Teil der Anbindung der Kolbenstange 6 und der Wendelfeder 1 an die Verstelleinrichtung bzw. an den Fahrzeugaufbau ist in 2 in einem vergrößerten Halbschnitt dargestellt. Die Anbindung der Kolbenstange 6 erfolgt in bekannter Weise an einer domförmigen Aufwölbung 8 eines Bauteils 9 des Fahrzeugaufbaus. Hierzu wird die Kolbenstange 6 mittels einer Mutter 10 an einem winkelelastisch und stoßelastisch ausgebildeten Anschlussteil 11 angeschraubt, welches wiederum mittels Schraubbolzen 12 an der Aufwölbung 8 angebunden ist.
• Eine Verstelleinrichtung 13 liegt mit seinem Außengehäuse 14 an der Unterseite des Bauteils 9 an und ist mit diesem mittels nicht dargestellter Mittel verbunden. Die Verbindung kann auch über stoßelastische, vibrationsdämpfende Elemente erfolgen. In gleicher Weise könnte das Außengehäuse 14 aber auch innerhalb der Aufwölbung 8 liegen.
• Innerhalb des Außengehäuses 14 ist der Stator 15 eines Ringmotors angebracht. Er besteht im Wesentlichen aus elektrischen Wicklungen, die zusammen mit Trafoblechpaketen ein elektromagnetisches Feld erzeugen. Die elektrischen Wicklungen, die Trafobleche sowie eventuell auch Sensoren und elektrische oder elektronische Bauteile der Steuer- und Auswerteelektronik sind vorzugsweise mittels einer später aushärtenden Kunststoffmasse in das Außengehäuse 14 eingegossen.
• Der Rotor 16 des Ringmotors ist über Kugellager 17 drehbar mit dem Stator 15 verbunden. Der Rotor 16 ist an seiner Außenseite mit Permanentmagneten 18 versehen, die elektromagnetisch mit den Wicklungen und Blechpaketen des Stators zusammenwirken. In gleicher Weise können hier aber auch elektrische Spulen verwendet werden, wenn dieses für ein anderes Motorkonzept sinnvoll ist. Der eigentliche Rotorkörper ist direkt mit den Laufbahnen für das Kugellager 17 ausgebildet und trägt an der Innenseite die mutternseitigen Laufbahnen 14 einer Kugelrollspindel. Über die zugehörigen Kugeln 20 ist der Rotor 16 mit einem Federtellerträger 21 verbunden, welcher wiederum an seiner Außenseite nur den spindelseitigen Laufbahnen 22 einer Kugelrollspindel versehen ist. Da der Federtellerträger 21 über die Anlage der Wendelfeder 1 an einer Rotationsbewegung gehindert ist, bewegt er sich beim Rotieren des Rotors 16 axial, je nach Drehrichtung des Rotors 16 abwärts oder aufwärts. Zur Reduktion des Baudurchmessers können die Permanentmagnete des Rotors 16 auch örtlich versetzt neben der Kugelrollspindel angeordnet sein.
• Der Federtellerträger 21 kann darüber hinaus durch geeignete Führungseinrichtungen beispielsweise an der Aufwölbung 8 am Rotieren gehindert werden. Dieses ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.
• Die Wendelfeder 1 liegt innerhalb des Federtellerträgers 21, der rohrförmig ausgebildet ist, mit ihrem Ende vor dem oberen Federteller 2. Dieser wiederum stützt. sich axial gegen einen am federfernen Ende des Federtellerträgers 21 angebrachten Boden 23 ab. Der Boden 23 ist mit einer zentralen Öffnung 24 ausgebildet und kann somit das Anschlussteil 11 in axialer Richtung radial übergreifend überfahren. Damit kann der obere Federteller 2 bis in die Aufwölbung 8 hinein verfahren werden.

4

Stoßdämpfer

5

Stoßdämpferrohr

6

Kolbenstange

7

Anbindungsflansch

8

Aufwölbung

9

Bauteil

10

Mutter

11

Anschlussteil

12

Schraubbolzen

13

Verstelleinrichtung

14

Außengehäuse

15

Stator

16

Rotor

17

Kugellager

18

Permanentmagnet

19

Laufbahn

20

Kugel

21

Federtellerträger

22

Laufbahn

23

Boden

24

Öffnung

Claims (7)

1. Fahrzeugfahrwerk mit einem Federträger zur Abstützung einer zwischen zwei Federtellern (2; 3) verspannten Wendelfeder (1) und einem ein Dämgferrohr (5) und eine am Fahrzeugaufbau angebundene Kolbenstange (6) umfassenden Schwingungsdämpfer (4), bei dem ein Bereich der Kolbenstange (6) und/oder des Dämpferrohrs (5) innerhalb der Wendelfeder (1) angeordnet ist, wobei mindestens ein Federteller (2) mittels einer Antriebseinheit mit Elektromotor (15, 16) und Getriebe axial verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (15, 16) als Ringmotor mit einem außen liegenden Stator (15) und einem innen liegenden Rotor (16) ausgebildet ist und der Rotor (16) innenseitig eine Bewegungsmutter trägt, die einen außenseitig als Gewindespindel ausgebildeten, mit dem Federteller (2) verbundenen Federtellerträger (21) axial verstellt, wobei der Federteilerträger (21) einen mit einer zentralen Öffnung (24) versehenen Boden (23) aufweist, gegen den sich der Federteller (2) abstützt.
2. Fahrzeugfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Bewegungsmutter und Federtellerträger (21) als Kugelrollspindel ausgebildet sind.
3. Fahrzeugfahrwerk nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Rotor (16) und Bewegungsmutter einteilig ausgebildet sind.
4. Fahrzeugfahrwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor als Induktionsmotor ausgebildet ist.
5. Fahrzeugfahrwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Federtellerträger (21) rohrförmig ausgebildet ist und ein Abschnitt der Wendelfeder (1) innerhalb des Federtellerträgers (21) liegt.
6. Fahrzeugfahrwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (2) im der Wendelfeder (1) abgewandten Endbereich innerhalb des Federtellerträgers (21) angeordnet ist.
7. Fahrzeugfahrwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Federtellerträger (21) und der Federteller (2) einteilig ausgebildet sind.