DE-102024131988-A1 - Federsystem mit einer Federanordnung

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Federsystem mit einer Federanordnung (1) zur Federung eines Radaufhängungselements gegenüber einem Fahrzeugkörper (50), sowie Mitteln zur Betätigung der Federanordnung (1), wobei die Federanordnung (1) ein sich entlang einer Torsionsachse (A) erstreckendes Federelement (10), aufweisend eine Mehrzahl von radial aufeinanderfolgend umeinander angeordneten Torsionsabschnitten (11-15), aufweist, wobei benachbarte Torsionsabschnitte (11-15) jeweils überwiegend voneinander getrennt, aber bereichsweise durch einen Verbindungsabschnitt (16-19) drehfest verbunden sind, wobei ein innerster Torsionsabschnitt (11) sowie ein äußerster Torsionsabschnitt (15) je einen Anbindungsbereich (20, 21) aufweisen und der eine Anbindungsbereich (20, 21) mit dem Fahrzeugkörper (50) verbunden ist und der andere Anbindungsbereich (20, 21) mit dem Radaufhängungselement verbunden ist. Vorgeschlagen wird ein steuerbarer Aktuator (30, 33, 35, 37), der dazu eingerichtet ist, auf unterschiedliche Torsionsabschnitte (11-19) des Federelements (10) gegenüber dem Fahrzeugkörper (50) zu wirken und die Charakteristik der Federanordnung (1) einzustellen.

Inventors

• Thomas Gerhards
• Roger Graaf
• Ralf Hintzen
• Paul Zandbergen
• Rainer Souschek

Assignees

• FORD GLOBAL TECHNOLOGIES LLC

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241104

Claims (10)

1. Federsystem mit einer Federanordnung (1) zur Federung eines Radaufhängungselements gegenüber einem Fahrzeugkörper (50), sowie Mitteln zur Betätigung der Federanordnung (1), wobei die Federanordnung (1) ein sich entlang einer Torsionsachse (A) erstreckendes Federelement (10), aufweisend eine Mehrzahl von radial aufeinanderfolgend umeinander angeordneten Torsionsabschnitten (11-15), aufweist, wobei benachbarte Torsionsabschnitte (11-15) jeweils überwiegend voneinander getrennt, aber bereichsweise durch einen Verbindungsabschnitt (16-19) drehfest verbunden sind, wobei ein innerster Torsionsabschnitt (11) sowie ein äußerster Torsionsabschnitt (15) je einen Anbindungsbereich (20, 21) aufweisen und der eine Anbindungsbereich (20, 21) mit dem Fahrzeugkörper (50) verbunden ist und der andere Anbindungsbereich (20, 21) mit dem Radaufhängungselement verbunden ist, gekennzeichnet durch einen steuerbaren Aktuator (30, 33, 35, 37), der dazu eingerichtet ist, auf unterschiedliche Torsionsabschnitte (11-19) des Federelements (10) gegenüber dem Fahrzeugkörper (50) zu wirken und die Charakteristik der Federanordnung (1) einzustellen.
2. Federsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass der Aktuator (30) benachbart zu der Federanordnung (1) angeordnet und zur Erzeugung eines elektrischen oder magnetischen Feldes ausgebildet ist, wobei innerhalb der Federanordnung (1) zumindest ein Raum (31, 32) oder andere durch Verschlussplatten abgedichtete Räume zwischen ineinander liegenden Torsionsrohren, gebildet von Torsionsabschnitten (11-19) des Federelements (10), mit einer elektrorheologischen oder magnetorheologischen Flüssigkeit gefüllt ist, auf die das elektrische oder magnetische Feld einwirkt.
3. Federsystem nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass genau zwei Räume (31, 32) oder mehr als zwei Räume (31, 32), gebildet von Torsionsabschnitten (11-19) des Federelements (10), mit der elektrorheologischen oder magnetorheologischen Flüssigkeit gefüllt sind, auf die das elektrische oder magnetische Feld einwirkt.
4. Federsystem nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass genau zwei oder mehr als zwei Räume (31, 32) von Torsionsabschnitten (11-19) des Federelements (10) gebildet und nur einer der beiden Räume (31, 32) mit der elektrorheologischen oder magnetorheologischen Flüssigkeit gefüllt ist, auf die das elektrische oder magnetische Feld einwirkt.
5. Federsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass zumindest einer der Torsionsabschnitte (11-19) des Federelements (10) mit einem Rastelement (34) und das Rastelement (34) mit dem Aktuator (33) verbunden ist.
6. Federsystem nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet , dass der Aktuator (33) über das Rastelement (34) mit dem innersten Torsionsabschnitt (11) verbunden ist.
7. Federsystem nach Anspruch 5 oder 6 , dadurch gekennzeichnet , dass der Aktuator (33) über das Rastelement (34) mit einem den innersten Torsionsabschnitt (11) umgebenden Torsionsabschnitt (13) und/oder zumindest einem weiteren den innersten Torsionsabschnitt (11) umgebenden Torsionsabschnitt, verbunden ist.
8. Federsystem nach einem der Anspruch 5 bis 7 , dadurch gekennzeichnet , dass der Aktuator (33) über das Rastelement (34) mit dem innersten Torsionsabschnitt (11) und mit dem den innersten Torsionsabschnitt (11) umgebenden Torsionsabschnitt (13) verbunden ist.
9. Federsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass zumindest einer der Torsionsabschnitte (11-19) des Federelements (10) über eine Reibungskupplung (36) mit dem Aktuator (35) verbunden ist.
10. Federsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass zumindest einer der Torsionsabschnitte (11-19) des Federelements (10) über einen Riementrieb (38) mit dem Aktuator (37) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Federsystem mit einer Federanordnung zur Federung eines Radaufhängungselements gegenüber einem Fahrzeugkörper und Mitteln zur Betätigung der Federanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Aus der DE 10 2020 213 644 B4 ist eine Federanordnung zur Federung eines Radaufhängungselements gegenüber einem Fahrzeugkörper bekannt. Die Federanordnung weist ein sich entlang einer Torsionsachse erstreckendes Federelement, aufweisend eine Mehrzahl von radial aufeinanderfolgend umeinander angeordneten Torsionsabschnitten, auf, wobei benachbarte Torsionsabschnitte jeweils überwiegend voneinander getrennt, aber bereichsweise durch einen Verbindungsabschnitt drehfest verbunden sind, wobei ein innerster Torsionsabschnitt sowie ein äußerster Torsionsabschnitt je einen Anbindungsbereich aufweisen und der eine Anbindungsbereich mit dem Fahrzeugkörper verbunden ist und der andere Anbindungsbereich mit dem Radaufhängungselement verbunden ist. Als Mittel zur Betätigung der Federanordnung ist eine Mehrzahl von unabhängig verstellbaren Arretierungselementen vorgesehen, mit denen unterschiedliche Torsionsabschnitte des Federelements wahlweise gegenüber dem Fahrzeugkörper arretiert oder freigegeben werden können. Diese bekannte Federanordnung hat eine kompakte Bauweise und nutzt den zur Verfügung stehenden Einbauraum gut aus. Jedoch ist es von Nachteil, dass mit der Mehrzahl von unabhängig verstellbaren Arretierungselementen sich die Teilevielfalt und der Montageaufwand erhöhen. Außerdem kann mit den Arretierungselementen keine individuelle Kennlinie des Federelementes eingestellt werden, da mit diesen die unterschiedlichen Torsionsabschnitte des Federelementes gegenüber dem Fahrzeugkörper nur arretiert oder freigegeben werden können. In der US 8 827 287 B2 ist ein Achssteller eines Kraftfahrzeugs mit einem Drehfedersystem als Speicherfeder beschrieben, das einerseits über eine Drehschwinge mit einem Radführungselement verbunden ist und andererseits über einen steuerbaren Stellantrieb fahrzeugaufbaufest abgestützt ist, wobei das Drehfedersystem ineinander geschachtelt wenigstens ein Drehfederohr und wenigstens einen Drehfederstab aufweist, wobei der Stellantrieb aus einer zum Drehfedersystem beabstandeten und fahrzeugaufbaufesten Stellmotoreinheit und einem damit verbundenen, schwenksteuerbaren Antriebshebel besteht, und der Antriebshebel mit einem Drehfederrohr und ein Abtriebshebel mit einem Drehfederstab sowie direkt oder indirekt über eine Koppel mit dem Radführungselement verbunden ist oder entsprechend der Antriebshebel mit einem Drehfederstab und der Abtriebshebel mit einem Drehfederrohr sowie direkt oder indirekt über eine Koppel mit dem Radführungselement verbunden ist. Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, dass ein sehr großer Einbauraum benötigt wird, da einerseits das Drehfedersystem über die Drehschwinge mit dem Radführungselement verbunden und andererseits die Stellmotoreinheit über den Antriebshebel von dem Drehfedersystem beabstandet ist. Konstruktiv betrachtet weist auch diese Anordnung aufgrund der eingesetzten Hebel eine hohe Teilevielfalt auf und ist ebenfalls aufwändig in ihrer Montage. Angesichts des gesagten besteht im Zusammenhang mit dem aufgezeigten Stand der Technik auf dem Gebiet der Federanordnungen zur Federung eines Radaufhängungselementes gegenüber einem Fahrzeugkörper noch Raum für Verbesserungen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung einer kompakten Bauweise der Federanordnung eine auf den Fahrzeugkörper wirkende verbesserte Federwirkung aufzuzeigen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Federsystem mit einer Federanordnung zur Federung eines Radaufhängungselements gegenüber einem Fahrzeugkörper und Mitteln zur Betätigung der Federanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Aufgezeigt wird ein Federsystem mit einer Federanordnung zur Federung eines Radaufhängungselements gegenüber einem Fahrzeugkörper, sowie Mitteln zur Betätigung der Federanordnung, wobei die Federanordnung ein sich entlang einer Torsionsachse erstreckendes Federelement, aufweisend eine Mehrzahl von radial aufeinanderfolgend umeinander angeordneten Torsionsabschnitten, aufweist, wobei benachbarte Torsionsabschnitte jeweils überwiegend voneinander getrennt, aber bereichsweise durch einen Verbindungsabschnitt drehfest verbunden sind, wobei ein innerster Torsionsabschnitt sowie ein äußerster Torsionsabschnitt je einen Anbindungsbereich aufweisen und der eine Anbindungsbereich mit dem Fahrzeugkörper verbunden ist und der andere Anbindungsbereich mit dem Radaufhängungselement verbunden ist Erfindungsgemäß ist ein steuerbarer Aktuator dazu eingerichtet, auf unterschiedliche Torsionsabschnitte des Federelements gegenüber dem Fahrzeugkörper zu wirken und die Charakteristik der Federanordnung einzustellen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgef