DE10304486A1 - Federvorrichtung eines Fahrzeugs im Zusammenwirken mit einer Radaufhängung - Google Patents

Federvorrichtung eines Fahrzeugs im Zusammenwirken mit einer Radaufhängung Download PDF

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Johann Neff
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Friedrich Dipl.-Ing. Killian
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Federvorrichtung 10 eines Fahrzeugs im Zusammenwirken mit einer Radaufhängung 12 des Fahrzeugs, die einen lenker 16 aufweist, der an seinem Basisende um eine im wesentlichen horizontale Schwenkachse 20 eines Schwenkgelenks 22a, 22b schwenkbar mit der tragenden Anordnung verbunden ist und an seinem freien Ende wenigstens ein Befestigungselement 16c zum Befestigen eines Lagerträgers für ein Rad aufweist, und mit einer Feder zum Tragen der tragenden Anordnung, die nach unten im freien Endbereich des Lenkers 16 abgestützt ist. Damit die Federvorrichtung 10 größere Belastungen im gewünschten Höhenbereich aufnehmen kann, ist eine Hilfsfeder 38 vorgesehen, die an der tragenden Anordnung abgestützt ist und am Lenker 16 so angreift, dass sie dem Lenker 16 ein nach oben gerichtetes Drehmoment M1 überträgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Federvorrichtung eines Fahrzeugs im Zusammenwirken mit einer Radaufhängung des Fahrzeugs gemäß der im Obergriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
  • Bei einer derartigen Federvorrichtung handelt es sich um eine derzeit übliche Bauweise, und sie ist deshalb Stand der Technik.
  • Die Federvorrichtung ist bezüglich ihrer elastischen Stützkraft an einen bestimmten Größenbereich des zugehörigen Gewichtes der Karosserie angepasst, der sich aus dem Eigengewicht der Karosserie einschließlich Beladungsgewicht ergibt. Dabei erfüllen die den Rädern des Fahrzeugs zugeordneten Federvorrichtungen die Aufgabe, die Karosserie elastisch in einem bestimmten Höhenbereich abzustützen. Für größere Belastungen ist die Federvorrichtung nicht ausgelegt.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Federvorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass sie größere Belastungen im gewünschten Höhenbereich aufnehmen kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
  • Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass es einerseits zur Abstützung größerer Lasten eine Verstärkung der Feder (zum Beispiel mechanische Feder und/oder Luftfeder) der Federvorrichtung bedarf, andererseits eine Verstärkung insbesondere bei Serienfertigung nicht möglich oder nicht sinnvoll ist. Deshalb liegt der Erfindung im weiteren die Erkenntnis zu Grunde, dass für eine Verstärkung der Federvorrichtung in deren Baubereich kein oder kein vergrößerter Bauraum zur Verfügung steht. Eine Verstärkung kann daher nur über eine zusätzliche Feder erfolgen.
  • Nach der Erfindung ist eine Hilfsfeder vorgesehen, die an der tragenden Anordnung abgestützt ist und am Lenker so angreift, dass sie auf diesen ein nach oben gerichtetes Drehmoment überträgt. Durch dieses Drehmoment wird die Federvorrichtung unterstützt und deren Stützkraft verstärkt, so dass die Federvorrichtung auch größere Belastungen im gewünschten Höhenbereich elastisch abstützen kann. Dabei kann die Hilfsfeder im Übergangsbereich zwischen der tragenden Anordnung und dem Lenker angeordnet werden. Dieser Bereich weist von der Feder und dem Rad einen Abstand auf, so dass der beengte Bauraum im Bereich der Feder unbeeinträchtigt bleibt.
  • Dem Vorteil einer raumgünstigen Anordnung dient auch eine Hilfsfeder in Form eines Drehstabs, der zum einen von schmaler Bauweise ist und zum anderen im Bereich des Schwenkgelenks am Lenker angreift, wobei ein verhältnismäßig großer Abstand zum beengten Raum im Bereich der Feder vorhanden ist.
  • Eine besonders günstige Raumausnutzung und deshalb raumgünstige Anordnung des Drehstabs lässt sich dadurch erreichen, dass der Drehstab im freien Ende des Lenkers abgewandten Bereich angeordnet werden kann, der durch eine sich vom Schwenkgelenk seitlich zur gegenüberliegenden Fahrzeugseite hin erstreckende Richtung und eine sich vom Schwenkgelenk nach vorne erstreckende Richtung begrenzt ist. Dabei ist es im weiteren vorteilhaft, den Drehstab in einem sich in der tragenden Anordnung erstreckenden Ausnehmung anzuordnen, wo er vor Verschmutzungen und Beschädigungen geschützt ist. Außerdem wird bei dieser raumgünstigen Anordnung des Drehstabs die Bodenfreiheit des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt.
  • Um eine gut zugängliche und handhabungsfreundliche Verbindung des Drehstabs mit der tragenden Anordnung zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, die Verbindungsvorrichtung am vorderen Ende der tragenden Anordnung anzuordnen.
  • Es ist im weiteren vorteilhaft, der Hilfsfeder eine Einstellvorrichtung zuzuordnen, mit der die Federkraft und somit die Kennlinie der Hilfsfeder einstellbar ist. Hierdurch lässt sich die durch die Hilfsfeder erzielbare Unterstützungskraft an sich jeweils ergebenden Belastungsgrößen für die Federvorrichtung anpassen. Eine besonders praktische und einfache Ausgestaltung lässt sich dadurch erreichen, dass die Einstellvorrichtung in die zwischen dem Drehstab und der tragenden Anordnung wirksamen Verbindungsvorrichtung integriert ist.
  • Die erfindungsgemäße Hilfsfeder eignet sich besonders gut für einen Querlenker, wobei es sich um einen solchen Querlenker handeln kann, der aus einem hinteren und einem vorderen Lenkerarm besteht, die zum freien Ende des Querlenkers hin konvergent angeordnet sein können. Bei einem Querlenker erstreckt sich ein die Hilfsfeder bildender Drehstab vorzugsweise vom hinteren Lenker an rechtwinklig zu diesem bezüglich der tragenden Anordnung nach innen. Bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung ergibt sich dadurch eine schräge Anordnung des Drehstabs.
  • Da ein Drehstab ständig beträchtlich großen und veränderlichen Belastungen unterliegt, bedarf es einer stabilen Verbindung des Drehstabs mit der Verbindungsvorrichtung und/oder mit dem Lenker. Insbesondere eine Vielzahnverbindung erfüllt dieses Erfordernis sehr gut.
  • Es ist zur Stabilisierung der Befestigung des Drehstabs an der tragenden Anordnung vorteilhaft, den Drehstab in einem so genannten Versteifungsrohr anzuordnen, das sich an oder vorzugsweise in der tragenden Anordnung erstrecken kann. Außerdem kann das Versteifungsrohr auch die der tragenden Anordnung zugehörigen Gelenkteile des Schwenkgelenks und/oder die der tragenden Anordnung zugehörigen Verbindungsvorrichtungsteile der Verbindungsvorrichtung bilden. Ein im zugehörigen Endbereich des Drehstabs mit diesem verbundener Flansch eignet sich besonders gut als Verbindungsteil für die Verbindungsvorrichtung. Er ermöglicht unter anderem eine Anordnung von mehreren auf einem Teilkreis verteilt angeordneten Verbindungsschrauben. Dabei kann die Einstellvorrichtung dadurch realisiert sein, dass die Schraubenlöcher in unterschiedliche Drehstellungen des Flansches passen. Hierdurch ist eine Einstellung der Federkraft des Drehstabs in Stufen möglich. Wenn die Schraubenlöcher der Verbindungsvorrichtung an wenigstens einem Verbindungsteil um eine für alle Schraubenlöcher gemeinsame Mittelachse kreisbogenförmig gekrümmt sind, lässt sich eine stufenlose Einstellung der Federkraft des Drehstabs realisieren.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
    •
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. In der Beschreibung, in den Patentansprüchen, in der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
  • 1 eine perspektivische Darstellung einer Federvorrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, im Zusammenwirken mit einer Radaufhängung des Fahrzeugs, wobei nur die unteren Teile der Radaufhängung dargestellt sind;
  • 2 einen etwa vertikalen Teilschnitt durch eine in 1 mit X gekennzeichnete Einzelheit in vergrößerter Darstellung;
  • 3 einen etwa horizontalen Teilschnitt im Bereich der Einzelheit Y in 1;
  • 4 einen horizontalen Teilschnitt der Einzelheit Y in abgewandelter Ausgestaltung; und
  • 5 einen horizontalen Teilschnitt der Einzelheit X in abgewandelter Ausgestaltung.
  • Die in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Federvorrichtung wirkt mit der ebenfalls in ihrer Gesamtheit mit 12 bezeichneten Radaufhängung zusammen, zur tragenden Abstützung des in diesem Bereich des Fahrzeugs vorhandenen Gewichtes der Karosserie des Fahrzeugs. Von der an sich bekannten Radaufhängung 12 ist nur der untere Bereich dargestellt, nämlich ein andeutungsweise dargestelltes Federbein 14, das auf einem Lenker 16 der Radaufhängung 12 gelenkig abgestützt ist.
  • Beim Ausführungsbeispiel ist der Lenker 16 ein unterer Querlenker, der sich in seiner Normalstellung bezüglich der Längsmittelachse 18 des Kraftfahrzeugs quer und etwa horizontal nach außen erstreckt.
  • Der Lenker 16 ist vorzugsweise durch einen Doppellenker gebildet, der zwei etwa horizontal nebeneinander angeordnete Lenkerarme 16a, 16b aufweist, die sich zum freien Ende des Doppellenkers hin konvergent erstrecken. Die Basisenden der Lenkerarme 16a, 16b sind um eine Schwenkachse 20 schwenkbar in jeweils einem Schwenkgelenk 22a, 22b gelagert, in dem das jeweilige Basisende der Lenkerarme 16a, 16b mit einem Bauteil 24 einer tragenden Anordnung der im übrigen nicht dargestellten Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei dem der Lenker 16 ein Querlenker ist, erstreckt sich die Gelenk- bzw. Schwenkachse 20 etwa parallel zur Längsachse 18 des Kraftfahrzeugs. Die Basisenden der Lenkerarme 16a, 16b bilden lenkerseitige Gelenkteile, die um die Schwenkachse 20 schwenkbar mit Gelenkteilen des tragenden Bauteils 24 verbunden sind. Die Gelenkbeweglichkeit kann bei jedem Gelenk 22a, 22b durch ein Verbindungsteil 26a, 26b aus plastisch oder elastisch verformbarem Material, z. B. Gummi oder Kunststoff, gebildet sein, durch das das Basisende des zugehörigen Lenkerarms 16a, 16b jeweils mit dem tragenden Bauteil 24 bzw. dessen Gelenkteil verbunden ist.
  • Die Verformbarkeit des Verbindungsteils 26a, 26b ist so groß, dass der Lenker 16 die im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs erforderlichen Schwenkbewegungen ausführen kann.
  • Die Verbindungsteile 26a, 26b können z. B. buchsen- oder zapfenförmige Verbindungsteile sein, die das Basisende des gehörigen Lenkerarms 16a, 16b mit dem tragenden Bauteil 24 verbinden. Beim Ausführungsbeispiel nach 1 können die Verbindungsteile 26a, 26b buchsenförmige Verbindungsteile sein, auf denen das zugehörige Basisende mit einer Lagerausnehmung drehfest sitzt und die jeweils vorzugsweise ebenfalls drehfest auf einem Lagerbolzen 28a, 28b sitzen, der Bolzenlöcher in etwa vertikal angeordneten Lagerschenkeln 32a, 32b am Bauteil 24 durchsetzt und darin gesichert ist.
  • Aufgrund der Verformbarkeit des Materials der Verbindungsteile 26a, 26b sind die Lenkerarme 16a, 16b um die Schwenkachse 20 schwenkbar, obwohl die Mittelachsen der Lagerbolzen 28a, 28b einen spitzen Winkel W1 mit der Schwenkachse 20 einschließen.
  • Der Lenker 16 weist an seinem freien Ende in an sich bekannter Weise ein oder ein hinteres und ein vorderes Befestigungselement 16c auf, durch das er mit einem Radlagerträger lösbar verbunden ist, von dem eine Lagerachse für ein darauf frei drehbares Rad oder eine Lagerwelle für ein darüber antreibbares Rad absteht.
  • Der Radlagerträger und das Rad, die vereinfacht als ein nach oben weisender Pfeil R verdeutlicht sind, können Teile einer bezüglich der Längsmittelachse 18 des Kraftfahrzeugs quer angeordneten Vorderachse sein, insbesondere einer lenkbaren Vorderachse, was aus Gründer der Übersicht nicht dargestellt ist.
  • Beim in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Lenkerarme 16a, 16b an ihrem freiem Ende voneinander getrennt angeordnet, wobei sie jeweils durch ein allseitig schwenkbares Gelenk mit dem Radlagerträger R verbunden sind. Die Verbindung kann jeweils z. B. durch eine Verbindungsschraube 16d und ein Kugelgelenk 16e gebildet sein.
  • In das Federbein 14 ist eine Federanordnung 34 integriert, die durch einen etwa vertikal nach oben gerichteten Pfeil verdeutlicht ist. Hierdurch ist das gelenkig zwischen dem unteren und einem oberen Lenker gehaltene Federbein 14 gegen seine Federkraft ein- und ausfederbar. Der nicht dargestellte obere Lenker ist ebenfalls vertikal schwenkbar mit dem Radlagerträger R verbunden. Das Federbein 14 ist an seinem unteren Ende durch ein Gelenk 36 mit einer horizontal und in der Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schwenkachse 36a mit dem unteren Lenker 16 verbunden, insbesondere in dessen freien Endbereich. Die Karosserie des Fahrzeugs ist durch den oberen Lenker und die Federanordnung 34 auf dem unteren Lenker 16 abgestützt. Die Federanordnung 34 kann eine mechanische Feder oder eine Gasfeder sein. Es kann auch eine Kombination aus einer Gasfeder und einer mechanischen Feder vorgesehen sein.
  • Der Federvorrichtung 34 ist eine diese in ihrer Federwirkung unterstützende Hilfsfeder 38 zugeordnet, die am tragenden Bauteil 24 abgestützt ist und am Lenker 16 angreift, sowie auf diesen ein nach oben gerichtetes Drehmoment überträgt. Beim Ausführungsbeispiel ist die Hilfsfeder 38 durch eine Torsionsfeder vorzugsweise in Form eines Drehstabs 38a, gebildet, der an seinem einen Ende drehfest mit dem tragenden Bauteil 24 verbunden ist und an seinem anderen Ende drehfest mit dem Lenker 16 in dessen Basisbereich verbunden ist.
  • Beim in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem ein zweiarmiger Lenker 16 vorgesehen ist, greift die Hilfsfeder 38 am Basisende des hinteren Lenkerarms 16a an, der in der Fachsprache mit Führungslenker bezeichnet wird. Im Verbindungsbereich mit dem Lenker 16 ist der Drehstab 38a bezüglich der Schwenkachse 20 mittig angeordnet, so dass die Mittelachse des Drehstabs 38a und die Schwenkachse 20 sich schneiden. Der Drehstab 38 kann sich vom Lenker 16 in einen Winkelbereich erstrecken, der durch eine Querrichtung und eine nach vorne gerichtete Richtung begrenzt ist. Beim Vorhandensein eines schräg angeordneten Lenkerarms 16a schließen der Drehstab 38a und die Schwenkachse 20 bzw. die Längsmittelachse 18 einen spitzen Winkel W2 ein, der nach hinten offen ist.
  • Der Drehstab 38a ist in seinem dem Lenker 16 abgewandten Endbereich durch eine Verbindungsvorrichtung 40 mit dem Bauteil 24 verbunden. Eine einfache und stabile Verbindung lässt sich durch einen Flansch 42 erreichen, der drehfest auf dem freien Endbereich des Drehstabs 38a befestigt ist und durch ihn in Schraubenlöchern 44 durchfassende und andeutungsweise dargestellte Schrauben 46 mit dem Bauteil 24 verschraubt ist.
  • Die Verbindungsvorrichtung 40 lässt sich insbesondere dann einfach und gut zugänglich anordnen, wenn sie sich an einem Rand, insbesondere am vorderseitigen Rand des Bauteils 34 befindet. Beim Ausführungsbeispiel weist das Bauteil 24 die Form eines sich horizontal erstreckenden U auf, dessen Stegabschnitt 24a sich quer zur Längsmittelachse 18 und dabei im wesentlichen gerade erstreckt, und dessen Schenkel 24b sich vom Stegabschnitt 24a nach hinten erstrecken. Die Gelenke 22a, 22b sind am Außenseitenrand des zugehörigen Schenkels 24b angeordnet.
  • Der Drehstab 38a erstreckt sich vorzugsweise in einer das tragende Bauteil 24 horizontal durchsetzenden Ausnehmung 24c, in dem er zum einen raumsparend und zum anderen vor Verschmutzung und Beschädigung geschützt angeordnet ist.
  • Bei einer schrägen Anordnung des Drehstabs 38a erstreckt sich auch die Ausnehmung 24c schräg unter dem Winkel W2 durch den Schenkel 24b und den Steg 24a bis zu dessen Frontwand 24d, an der der Flansch 42 von vorne verschraubt ist. Wenn das Bauteil 24 in Hohlkastenbauweise gefertigt wird, braucht nur in der jeweiligen vertikalen Außenwand die Ausnehmung 24c ausgebildet zu sein.
  • Es ist vorteilhaft, in die Verbindungsvorrichtung 40 eine Einstellvorrichtung 48 zu integrieren, die ein Befestigen des dem Lenker 16 abgewandten Endes des Drehstabs 38a in unterschiedlichen Drehstellungen ermöglicht und dadurch ein Einstellen der Federkraft und somit der Kennlinie des Drehstabs 38a ermöglicht. Die Einstellvorrichtung 48 kann so ausgebildet sein, dass sie stufenlos oder in Stufen einstellbar ist. Eine stufenlose Einstellung lässt sich zum Beispiel dann verwirklichen, wenn eine Mehrzahl Schraubenlöcher 44 auf einem Teilkreis verteilt so angeordnet ist, dass der Flansch 42 in verschiedenen Drehstellungen verschraubbar ist. Eine stufenlose Einstellung kann insbesondere dadurch realisiert werden, indem die Schraubenlöcher 44 als kreisbogenabschnittförmig um die Längsmittelachse des Drehstabs 38a gekrümmte Langlöcher ausgebildet sind, wobei die Länge solcher gekrümmten Schraubenschlitze ein Verstellmaß vorgibt.
  • Aufgrund der beträchtlichen Drehspannungen zwischen dem Drehstab 38a und dem Flansch 42 sowie dem Lenker 16 bedarf es einer stabilen Drehverbindung zwischen diesen Teilen. Dies lässt sich durch eine Vielzahnverbindung 50 mit Außenzähnen an den Enden des Drehstabs 38a und dazu passenden Innenzahnen in einer dem Lenker 16 zugeordneten Buchse 16c beziehungsweise einer dem Flansch 42 zugeordneten Buchse 42a realisieren. Der Drehstab 38a lässt sich in der Vielzahnverbindung 50 in unterschiedlichen Drehstellungen einstecken. Die Buchse 16c des Lenkers 16 weist vorzugsweise eine Durchgangsbohrung auf. Der Drehstab 38a ist an diesem Ende mit einem seinen Zahnabschnitt 38b überragenden Gewindeabschnitt 38c versehen, auf den eine Schraubenmutter 38d soweit aufschraubbar ist, dass die Buchse 16c gegen eine Innenschulter 38e am Drehstab 38a gespannt wird. Hierdurch ist der Drehstab 38a in seiner Längsrichtung am Lenker 16 beziehungsweise Lenkerarm 16a arretiert.
  • Die Ausführungsbeispiele nach 4 und 5, bei denen gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, unterscheiden sich von den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen unter anderem dadurch, dass der Drehstab 38a in einem so genannten Versteifungsrohr 52 angeordnet ist, das am Bauteil 24 befestigt ist, z. B. durch Schweißen, und vorzugsweise das Bauteil 24 in einer Ausnehmung 24e durchsetzt. Bei dieser Ausgestaltung ist die Ausnehmung 24c für den Drehstab 38a durch das Versteifungsrohr 52 gebildet. Das Versteifungsrohr 52 kann das Bauteil 24 an einem oder an beiden Enden überragen. Dabei kann es als festes Anbauteil des Bauteils 24 die Verbindungsvorrichtung 40 bilden, zum Beispiel mit einem Flansch 52a mit zu den Schraubenlöchern 44 passenden Schraubenlöchern 54, bei denen es sich um Durchgangslöcher oder Gewindelöcher handeln kann. Diese dienen dann zur Verschraubung des Flansches 52. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Buchse 42a gemäß 5 zum Beispiel außenseitig am Flansch 42 angeordnet sein, wobei sie vorzugsweise nach außen verschlossen ist.
  • Das Versteifungsrohr 52 kann auch die bauteilseitigen Teile des Gelenks 22a bilden. Beim Ausführungsbeispiel nach 4 ist das Gelenk 22a derart ausgeführt, dass das Verbindungsteil 26a aus elastisch oder plastisch verformbarem Material im Versteifungsrohr 52 an dessen Innenumfangswand sitzt. Zudem sitzt der Drehstab 38a mit einem Lagerzapfen 38f unrunden, zum Beispiel sechseckigen, Querschnitts in einem entsprechenden Aufnahmeloch 26c des Verbindungsteils 26a. Dabei erstreckt sich der hintere Lenkerarm 16a durch einen Schlitz 56 in der Umfangswand der Versteifungsrohrs 52 in dieses hinein. Er sitzt dabei mit seiner Buchse 16c auf dem Zahnabschnitt 38b des Drehstabs 38. Das Verbindungsteil 26a kann innen- oder außenseitig von der Buchse 16c im Versteifungsrohr 52 angeordnet sein. Beim in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Lenker 16 mit seiner Buchse 16c in der Längsrichtung des Drehstabs 38 innenseitig an einer Innenschulter 38e und außenseitig durch das Verbindungsteil 26a begrenzt und arretiert, wobei er an beiden Rändern des Schlitzes 56 ein Bewegungsspiel aufweist. Die Länge des Schlitzes 56 in der Umfangsrichtung ist so groß bemessen, dass der Lenkerarm 16a seine Schwenkbewegungen ausführen kann. An diesem Ende ist das Versteifungsrohr 52 vorzugsweise durch eine Stirnwand 52b verschlossen, die das Verbindungsteil 26a begrenzt und arretiert.
  • Wenn das Versteifungsrohr 52 vorhanden ist, bildet es mit dem Bauteil 24 eine vorgefertigte Baueinheit, die auch bezüglich eines Oberflächenschutzes, vorzugsweise durch Verzinken, gemeinsam vorgefertigt ist.
  • Die Hilfsfeder 38 dient dazu, die Federvorrichtung 10, die eine Achsfederung bildet, zu unterstützen. Dies erfolgt dadurch, dass die Hilfsfeder 38 den Lenker 16 mit einem nach oben gerichteten Drehmoment M1 beaufschlagt. Hierdurch lässt sich die Federvorrichtung 10 an unterschiedliche Gewichtsbelastungen des Fahrzeugs und an Karosserien unterschiedlichen Gewichtes anpassen. Ohne die Hilfsfeder 38 müsste die Federanordnung 34 verstärkt werden, was zu zusätzlichem Bedarf an Bauraum führen würde, der insbesondere bei einem gelenkten Rad R nicht vorhanden ist.
  • Ein Beispiel für ein zusätzliches Gewicht bei einem Fahrzeug oder Kraftfahrzeug sind zum Beispiel größere Zusatzbelastungen oder eine Panzerung, die ein zusätzliches Gewicht erzeugen und die Achslast erhöhen. Durch die erfindungsgemäße Hilfsfeder werden jedoch die Federanordnung 34 unterstützt und die Karosserie trotz zusätzlichem Gewicht auf einem gewünschtem Niveau gehalten. Der Drehstab 38a wird entsprechend vorgespannt montiert.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich somit insbesondere für gepanzerte Fahrzeuge, vorzugsweise solche, die als Serienmodell mit einer Panzerung ausgestattet werden.
  • Dem Fahrzeug seitlich gegenüberliegend ist eine vorbeschriebene Federvorrichtung 10 spiegelsymmetrisch angeordnet, die mit der seitlich gegenüberliegenden Radaufhängung zusammenwirkt. Federvorrichtungen, die mit den beiden übrigen, insbesondere hinteren, Radaufhängungen zusammenwirken, können gleiche oder andere Hilfsfedern aufweisen.
  • Das Fahrzeug weist auch noch eine Stabilisatorvorrichtung 58 auf, die jeweils mit dem Lenker 16 der vorbeschriebenen Radaufhängung 12 und der dieser seitlich gegenüberliegenden, spiegelsymmetrisch angeordneten Radaufhängung zusammenwirkt. Die Stabilisatorvorrichtung 58 weist einen Stabilisator 59 in Form einer Torsionsfeder auf, der mit einem Quersteg 59a und dazu abgewinkelten oder abgebogenen Schenkeln 59b U-förmig geformt ist. Der Quersteg 59a ist durch einen Drehstab aus elastischem Material, wie z. B. Federstahl, gebildet und drehbar an der tragenden Anordnung gelagert. Die Schenkel 59b erstrecken sich etwa horizontal und sind gelenkig mit dem jeweils zugehörigen Lenker 16 bzw. vorderem Lenkerarm 16b verbunden.
    • 10
    Federvorrichtung
    12
    Radaufhängung
    14
    Federbein
    16
    Lenker
    16a
    Lenkerarm
    16c
    Buchse
    16d
    Lenkerarm
    16e
    Kugelgelenk
    18
    Längsmittelachse
    20
    Schwenkachse
    22a
    Gelenk
    22b
    Gelenk
    24
    tragendes Bauteil
    24a
    Stegabschnitt
    24b
    Schenkel
    24c
    Ausnehmung
    24d
    Frontwand
    24e
    Ausnehmung
    26a
    Verbindungsteil
    26b
    Verbindungsteil
    26c
    Aufnahmeloch
    28a
    Lagerbolzen
    28b
    Lagerbolzen
    32a
    Lagerschenkel
    32b
    Lagerschenkel
    34
    Federanordnung
    36
    Gelenk
    36a
    Schwenkachse
    38
    Hilfsfeder
    38a
    Drehstab
    38b
    Zahnabschnitt
    38c
    Gewindeabschnitt
    38d
    Schraubenmutter
    38e
    Innenschulter
    38f
    Lagerzapfen
    40
    Verbindungsvorrichtung
    42
    Flansch
    42a
    Buchse
    44
    Schraubenloch
    46
    Schrauben
    48
    Einstellvorrichtung
    50
    Vielzahnverbindung
    52
    Versteifungsrohr
    52a
    Flansch
    52b
    Stirnwand
    54
    Schraubenloch
    56
    Schlitz
    58
    Stabilisatorvorrichtung
    59
    Stabilisator
    59a
    Quersteg
    59b
    Schenkel
    111
    Drehmoment
    R
    Radlagerträger/Rad
    W1
    Winkel
    W2
    Winkel

Claims (17)

  1. Federvorrichtung (10) eines Fahrzeugs im Zusammenwirken mit einer Radaufhängung (12), die einen Lenker (16) aufweist, der an seinem Basisende um eine im wesentlichen horizontale Schwenkachse (20) eines Schwenkgelenks (22a, 22b) schwenkbar mit einer tragenden Anordnung verbunden ist und an seinem freien Ende wenigstens ein Befestigungselement (16c) zum Befestigen eines Lagerträgers für ein Rad aufweist, wobei eine Feder zum Tragen der tragenden Anordnung vorgesehen ist, die nach unten mit dem freien Endbereich des Lenkers (16) verbunden und daran nach unten abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hilfsfeder (38) vorgesehen ist, die an der tragenden Anordnung abgestützt ist und am Lenker (16) so angreift, dass sie dem Lenker (16) ein nach oben gerichtetes Drehmoment (M1) überträgt.
  2. Federvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsfeder (38) durch einen Drehstab (38a) gebildet ist, der an seinem dem Lenker (16) zugewandten Ende im Bereich des Schwenkgelenks (22a) drehfest mit dem Lenker (16) verbunden ist und in seinem dem Lenker (16) abgewandten Endbereich durch eine Verbindungsvorrichtung (40) drehfest mit der tragenden Anordnung verbunden ist.
  3. Federvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Drehstab (38a) sich vom Lenker (16) zu dessen Vorderseite hin erstreckt.
  4. Federvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (40) an einem dem Lenker (16) gegenüberliegenden Randbereich der tragenden Anordnung vorgesehen ist.
  5. Federvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (40) am vorderen Ende der tragenden Anordnung angebracht ist.
  6. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstab (38a) sich in einer Ausnehmung (24c) durch die tragende Anordnung hindurch erstreckt.
  7. Federvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Hilfsfeder (38) über eine Einstellvorrichtung (48) einstellbar ist.
  8. Federvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (48) in die Verbindungsvorrichtung (40) integriert ist.
  9. Federvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker (16) ein Querlenker ist.
  10. Federvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querlenker einen hinteren und einen vorderen Lenkerarm (16a, 16b) aufweist.
  11. Federvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstab (38a) mit dem hinteren Lenkerarm (16a) verbunden ist.
  12. Federvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstab (38a) sich rechtwinklig zum Basisende des hinteren Lenkerarms (16a) erstreckt.
  13. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstab (38a) durch eine Vielzahnverbindung (50) mit dem Lenker (16) und/oder einem Teil der Verbindungsvorrichtung (40) verbunden ist.
  14. Federvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstab (38a) in einem Versteifungsrohr (52) angeordnet ist, das mit der tragenden Anordnung fest verbunden ist.
  15. Federvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungsrohr (52) in seinem dem Lenker (16) zugewandten Endbereich ein der tragenden Anordnung zugehöriges Gelenkteil und/oder in seinem dem Lenker (16) abgewandten Endbereich ein der Verbindungsvorrichtung (40) zugehöriges Verbindungsteil bildet.
  16. Federvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstab (38a) an seinem dem Lenker (16) abgewandten Endbereich einen Flansch (42) trägt, der mit der tragenden Anordnung oder dem Versteifungsrohr (52) verschraubt ist.
  17. Federvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (48) eine Verschraubung mit mehreren auf einem Teilkreis verteilt angeordneten Schrauben (46) aufweist, wobei die Schraubenlöcher (44; 54) in unterschiedlichen Drehstellungen der Verschraubungsteile zueinander passen oder wenigstens ein Verschraubungsteil um den Mittelpunkt der Schraubenlöcher (44; 54) gekrümmte Schaubenlanglöcher aufweist.
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