Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ADJUSTABLE SPRING BRACKET
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/177666
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an adjustable spring bracket (1), comprising a spring plate (41), wherein the spring plate (41) can be axially adjusted by means of an actuator (9) and is rotationally fixed with respect to a longitudinal axis (47) of the spring bracket (1) in the circumferential direction, wherein the actuator (9) is axially retained at least indirectly by a cylinder-side support surface, wherein a housing (11) for a drive unit (19, 21) of the actuator (9) and a spring plate support surface are connected to each other, wherein the housing (11) is driven by the actuator (9) for the axial movement of the spring plate (65) and the spring bracket (1) comprises a bearing cylinder (3) that has a rotation prevention profile (53) formed by a bearing ring (53) fixed to the bearing cylinder (3), wherein the connection between the bearing cylinder (3) and the bearing ring (53) is designed as a releasable force-fit and/or interlocking connection.

Inventors:
RENN JOSEF (DE)
SCHNEIDER TOM (DE)
ROSSBERG JAN (DE)
FUEGLEIN CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/054720
Publication Date:
October 04, 2018
Filing Date:
February 27, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
B60G15/06; B60G17/02
Domestic Patent References:
WO2017140441A12017-08-24
Foreign References:
DE102014226155A12016-03-24
DE102014226063A12015-08-20
DE102015208787A12016-11-17
DE102010028290A12011-11-03
US6341678B12002-01-29
DE102007004747A12008-08-14
US20100252972A12010-10-07
DE10122796A12002-12-05
DE102016202314A12017-08-17
DE102015208787A12016-11-17
DE102016202314A12017-08-17
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Verstellbarer Federträger (1 ), umfassend einen Federteller (65), wobei der Federteller (65) mittels eines Aktuators (9) axial verstellbar ist und zu einer Längsachse (47) des Federträgers (1 ) in Umfangsrichtung verdrehgesichert ist, wobei der Aktua- tor zumindest mittelbar von einer zylinderseitigen Stützfläche axial gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (11) für eine Antriebseinheit (19; 21) des Aktuators (9) und eine Federtellerauflagefläche (67) miteinander verbunden sind, wobei das Gehäuse (11) für die Axialbewegung des Federtellers vom Aktuator (9) angetrieben wird und der Federträger (1 ) einen Tragzylinder (3) umfasst, der ein Verdrehsicherungsprofil (53) aufweist, das von einem zum Tragzylinder (3) fixierten Tragring (55) gebildet wird, wobei die Verbindung zwischen dem Tragzylinder (3) und dem Tragring (55) als eine lösbare Kraftschluss und/oder Formschlussverbindung ausgeführt ist.

2. Federträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring (55) eine metallische Innenhülse (59), die mit dem Tragzylinder (3) eine Presspassung eingeht, und einen Mantelkörper (57) aus Kunststoff aufweist.

3. Federträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Tragzylinder (3) für die AbStützung des Tragrings (53) ein radial hervorstehendes Nockenprofil (55) aufweist.

4. Federträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) im Bereich der Formschlussverbindung zum Tragring (55) eine zylindrische Mantelfläche (65) aufweist, die mit einem konkaven Ausschnitt (67) des Tragrings (53) zusammenwirkt.

5. Federträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der konkave Ausschnitt (67) in einem Flanschbereich (71 ) des Tragrings (53) ausgeführt ist.

6. Federträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschbereich (71 ) mit axialen Schmutzabführöffnungen (73) ausgeführt ist.

7. Federträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring (53) eine Aufnahme (77) für einen Schutzrohr (79) aufweist, das mit seinem anderen Ende am Gehäuse (11) fixiert ist.

8. Federträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring (53) eine Leitungshalterung (75) für den Aktuator (9) aufweist.

9. Federträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Aktuator (9) einen Innenzylinder (25) aufweist, der an seinem einen Ende von dem Tragring (53) und an seinem anderen Ende von einem Zentrierring (85) zum Tragzylinder (3) zentriert wird.

10. Federträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierring (85) Bestandteil einer Endkappe (99) des Tragzylinders (3) ist.

11. Federträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zentrierring (85; 99) und dem Innenzylinder (25) eine Presspassung vorliegt.

12. Federträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierring (85; 99) in einen Innendurchmesserbereich (91) des Innenzylinders (25) eingreift.

13. Federträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierring (85; 99) einen Außendurchmesserbereich (105) des Innenzylinders (25) übergreift.

14. Federträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierring (85) einen Tragflansch (93) für ein Schutzrohr (95) zwischen dem Zentrierring (85) und dem Gehäuse (11) aufweist.

15. Federträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrohr (95) zwischen dem Zentrierring (85) und dem Gehäuse (11) sowie das Schutzrohr (79) zwischen dem Tragring (53) und dem Gehäuse (11) identische Anschlusskonturen aufweisen.

Description:
Verstellbarer Federträger

Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Federträger gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 .

Die DE 10 2015 208 787 A1 beschreibt einen verstellbaren Federträger, der ein Pumpaggregat für einen hydraulischen Aktuator umfasst, der einen Federteller axial zu einem äu ßeren Zylinder eines Schwingungsdämpfers verschiebt. Insbesondere bei einem schräg zur Längsachse des Schwingungsdämpfers geneigten Federteller ist die Ausrichtung und die Fixierung des Federtellers in Umfangsrichtung wichtig. Dafür wird eine Verdrehsicherung vorgeschlagen, bei der Aktuatorkolben verdrehgesichert ist. In der Ausführung gemäß den Figuren 3 und 4 der DE 10 2015 208 787 A1 weist der Aktuatorkolben ein Formschlussprofil mit dem Aktuatorzylinder auf. Diese Bauform führt jedoch zu einer vergleichsweise schwierigen Abdichtung des Aktua- torkolbens.

Aus der älteren DE 10 2016 202 314 A1 ist ein verstellbarer Federträger bekannt, bei dem das Aktuatorgehäuse zum Schwingungsdämpfer verstellbar ist, wobei das Aktu- atorgehäuse den in Umfangsrichtung gesicherten Federteller trägt. Das Aktuatorgehäuse ist wiederum über einen am äußeren Zylinder des Schwingungsdämpfers verschweißten Tragring in Verbindung mit einer Axialführung in Umfangsrichtung positioniert. Bei dieser Ausführung ist die Formschlussverbindung mittels Axialführung sehr aufwändig gelöst. Des Weiteren ist die Schweißung des Tragrings nicht immer möglich oder sinnvoll, z. B. bei einem dünnwandigen Zylinder und die durch den Wärmeeintrag veränderten Werkstoffeigenschaften des Zylinders.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Federträger mit einem in Umfangsrichtung verdrehgesicherten Federteller bereitzustellen, bei dem auf einen verschweißten Tragring verzichtet werden kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Gehäuse für eine Antriebseinheit des Ak- tuators und eine Federtellerauflagefläche miteinander verbunden sind, wobei das Gehäuse für die Axialbewegung des Federtellers vom Aktuator angetrieben wird und der Federträger einen Tragzylinder umfasst, der ein Verdrehsicherungsprofil aufweist, das von einem zum Tragzylinder fixierten Tragring gebildet wird, wobei die Verbindung zwischen dem Tragzylinder und dem Tragring als eine lösbare Kraft- schluss und/oder Formschlussverbindung ausgeführt ist.

Der Vorteil der kraft- oder formschlüssigen Verbindung besteht darin, dass ein Tragzylinder eingesetzt werden kann, an dem eben keine Schweißverbindung vorgenommen werden muss. Bei der Herstellung des Federträgers steht nicht fest, wie hoch das statische Gewicht des Fahrzeugs an der Achse sein wird. Folglich besteht die Möglichkeit durch eine Variation von Tragringen mit unterschiedlicher Bauhöhe eine einfache Grundeinstellung des Fahrzeug niveaus zu erreichen, indem man einfach den Tragring austauscht.

Der Tragring kann eine metallische Innenhülse, die mit dem Tragzylinder eine

Presspassung eingeht, und einen Mantelkörper aus Kunststoff aufweisen. Ein Mantelkörper aus Kunststoff bietet den Vorteil, dass auch komplexere Deckstrukturen leichter herstellbar sind, jedoch die mechanische Festigkeit von der metallischen Innenhülse erreicht wird.

Alternativ oder zusätzlich kann man vorsehen, dass der Tragzylinder für die AbStützung des Tragrings ein radial hervorstehendes Nockenprofil aufweist, in das der Tragring eingreift. Dann kann der Tragringinnendurchmesser größer gewählt werden als der Außendurchmesser des Tragzylinders, da die Zentrierung dann über das Nockenprofil erfolgt.

Das Gehäuse weist im Bereich der Formschlussverbindung zum Tragring eine zylindrische Mantelfläche auf, die mit einem konkaven Ausschnitt des Tragrings zusammenwirkt. Der Vorteil besteht darin, dass das Gehäuse eine sehr einfach zu erzeugende guss- oder schmiedetechnische Geometrie aufweist, also praktisch keine Nacharbeit für die Formschlussverbindung benötigt. Um einen insgesamt schlanken Tragring zu erhalten, ist der konkave Ausschnitt in einem Flanschbereich des Tragrings ausgeführt. Mit dem Flansch wird nur dort Werkstoff eingesetzt, wo eine Funktion erfüllt werden muss.

Im Betrieb führt das Gehäuse eine axiale Hubbewegung zum Tragring aus. Damit innerhalb der Formschlussverbindung und damit der Führung des Gehäuses kein die Arbeitsbewegung des Gehäuses beeinträchtigender Schmutz verbleibt, ist der Flanschbereich mit axialen Schmutzabführöffnungen ausgeführt.

Zusätzlich weist der Tragring eine Aufnahme für einen Schutzrohr auf, das mit seinem anderen Ende am Gehäuse fixiert ist. Das Schutzrohr ist teleskopisch ausgeführt, beispielsweise als Faltenbalg oder als ein mehrteiliges Rohr, bei dem mindestens zwei Teile ineinander geschoben werden können.

Der Aktuator wird mit Fremdenergie betrieben. Für eine Versorgungsleitung kann der Tragring eine Leitungshalterung aufweisen.

Bevorzugt weist der Aktuator einen Innenzylinder auf, der an seinem einen Ende von dem Tragring und an seinem anderen Ende von einem Zentrierring zum Tragzylinder zentriert wird. Über den Montageringspalt lässt sich der Aktuator sehr einfach auf dem Tragzylinder auffädeln, wobei der Montageringspalt von dem Zentrierring verschlossen wird.

Der Zentrierring kann Bestandteil einer Endkappe des Tragzylinders sein. Die konkrete Ausgestaltung ist von der axialen Positionierung des Aktuators am Tragzylinder abhängig.

Die Zentrierung des Innenzylinders erfolgt auf einfache Art und Weise, indem zwischen dem Zentrierring und dem Innenzylinder eine Presspassung vorliegt.

Je nach der Kombination Außendurchmesser des Tragzylinders und Innendurchmesser des Zentrierrings greift der Zentrierring in einen Innendurchmesserbereich des Innenzylinders ein oder der Zentrierring übergreift einen Außendurchmesserbe- reich des Innenzylinders.

Auch der Zentrierring weist einen Tragflansch für ein Schutzrohr zwischen dem Zentrierring und dem Gehäuse auf, um den Gleitbereich des Gehäuses zum Tragring zu schützen.

Im Hinblick auf eine geringe Teilevielfalt weisen das Schutzrohr zwischen dem Zentrierring und dem Gehäuse sowie das Schutzrohr zwischen dem Tragring und dem Gehäuse identische Anschlusskonturen auf. Dadurch können identische

Schutzrohre für die beiden Schutzbereiche eingesetzt werden.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 Schnittdarstellung eines Federträgers

Fig. 2 Detaildarstellung zur Figur 1

Fig. 3 Ansicht von unten zur Figur 1

Fig. 4 Tragring als Einzelteil

Fig. 5 - 9 Varianten für Zentrierring nach Figur 1

Die Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Federträgers 1 mit einem Tragzylinder 3, der Bestandteil eines Schwingungsdämpfers 5 mit einer Kolbenstange 6 ist. An einem unteren Ende des Tragzylinders 3 ist ein Radträgeranschluss 7 befestigt, über den der Federträger 1 z. B. innerhalb einer Fahrzeugachse positioniert ist. Positioniert bedeutet im weitesten Sinn die Höhenanordnung des Federträgers 1 und die rotatorische Ausrichtung des Tragzylinders 3 zur Fahrzeugachse und damit innerhalb eines beschränkten Bauraums. Der Federträger 1 weist einen Aktuator 9 auf, der in einem Gehäuse 1 1 angeordnet ist. Das Gehäuse 1 1 verfügt über zwei parallele Zylinderbereiche 13; 15 und verfügen über einen Querschnitt in der Form einer acht. Ein erster Zylinderbereich 13 weist eine erste Aufnahme 17 für einen Antrieb 19 auf, der auf eine Pumpe 21 in einer zweiten Aufnahme 23 wirkt. Die Pumpe 21 verfügt über zwei Förderrichtungen und ist bevorzugt regelbar. Es ist ein Ersatzschaltbild eingefügt, um zu verdeutlichen, dass die konkrete bauliche Ausgestaltung der Pumpe und des Antriebs für die Erfindung untergeordnet ist.

Beide Zylinderbereiche 13; 15 sind fest miteinander verbunden. In diesem Beispiel ist das Gehäuse 1 1 einstückig gefertigt. Der zweite Zylinderbereich 15 umgreift den Tragzylinder 3 und bildet mit einem Innenzylinder 25 einen Gleichgangzylinder als druckmittelbetriebenen Stellzylinder. Das Gehäuse 1 1 verfügt über endseitig fixierte Böden 27; 29, die zusammen mit einem Trennsteg 31 , der am Innenzylinder 25 fixiert ist, zwei Arbeitsräume 33; 35 bildet, die wiederum über je einen Druckmittelanschluss 37; 39 an die Pumpe 21 angeschlossen sind. Damit bildet das Gehäuse 1 1 mit dem Innenzylinder 25 eine handhabbare Baueinheit.

Das Gehäuse 1 1 trägt einen Federteller 41 für eine Fahrzeugtragfeder 43. Dafür verfügt das Gehäuse 1 1 über eine Abstützfläche 45 und der Boden 27 über einen radialen Vorsprung 47, der in eine Nut 49 des Federtellers 41 eingreift, um einen Form- schluss in Umfangsring zu erreichen. Über den Formschluss wird eine Verdrehsicherung zwischen dem Federteller 41 und dem Aktuator 9 erreicht. Selbstverständlich kann der Formschluss zwischen dem Gehäuse 1 1 und dem Federteller 41 auch abweichend ausgeführt sein.

Der Tragzylinder 3 verfügt über eine axiale Stützfläche 51 für einen Tragring 53, auf dem sich das Gehäuse 1 1 abstützt. Die axiale Stützfläche 51 kann als eine umlaufende nach radial außen weisende Sicke oder durch eine Mehrzahl von Einzelsicken 55 gebildet werden. In der Fig. 1 sind mehrere Einzelsicken 55 dargestellt, die in einer gemeinsamen Horizontalebene angeordnet sind. Die Figuren 2, 3 und 4 sollen den Aufbau und die Details zum Tragring 53 näherbringen. Der Tragring 53 weist eine einen Mantelkörper 57 aus Kunststoff und eine metallische Innenhülse auf, die mit dem Tragzylinder 3 eine Presspassung eingeht. Dadurch liegt eine lösbare Kraftschlussverbindung zwischen dem Tragring 53 und dem Tragzylinder 3 vor. Die auftretenden Kräfte in Umfangsrichtung sind vergleichsweise leicht zu beherrschen, so dass die Kraftschlussverbindung auch als eine lösbare Verbindung gestaltet ist.

Optional kann der Tragring in Richtung der Stützfläche 51 auch eine bodenseitige Profilierung aufweisen, die in von dem radial hervorstehenden Nockenprofil der Ein- zelsicken 55 begrenzte Freiräume 63 eingreift. Dann liegt auch eine Formschlussverbindung zwischen dem Tragring 53 und dem Tragzylinder 3 vor.

Wie bereits beschrieben, verfügt der erste Zylinderbereich 13 des Gehäuses 1 1 über eine zylindrische Grundfläche und damit auch eine zylindrische Mantelfläche 65. Die Formschlussverbindung zwischen dem Tragring 53 und dem Gehäuse 1 1 wird dadurch erreicht, dass der Tragring 53 einen konkaven Ausschnitt 67 aufweist, der mit der Mantelfläche 65 zusammenwirkt. Folglich kann sich das Gehäuse 1 1 über die Kraft- und oder Formschlussverbindung zwischen dem Tragring 53 und dem Tragzylinder 3 nicht in Umfangsrichtung verdrehen. Der Tragring 53 verfügt über einen Hülsenabschnitt 69 und einen endseitigen Flanschbereich 71 , in dem auch der konkave Ausschnitt 67 ausgeführt ist. (Fig. 3 und Fig. 4) In der perspektivischen Darstellung der Fig. 4 ist erkennbar, dass der Flanschbereich 71 mit axialen Schmutzabführöffnungen 73 ausgeführt ist. Der Mantelkörper 57 aus Kunststoff vereinfacht es, dass der Tragring 53 eine Leitungshalterung 75 für den Aktuator 9 aufweisen kann.

In der Zusammenschau der Fig. 1 und 2 ist erkennbar, dass der Tragring 53 eine Aufnahme 77 für ein Schutzrohr 79 aufweist, das mit seinem anderen Ende am Gehäuse 1 1 fixiert ist. Das Schutzrohr 79 ist entweder teleskopierbar oder als Faltenbalg ausgeführt. Damit kann ein unterer Hubbereich des Gehäuses 1 1 zum Innenzylinder 25 abgedeckt werden, der sich von einem unteren Rand der Innenhülse 25 bis zur Stirnseite 81 des Bodens 29 erstreckt. In der Vergrößerung der Fig. 2 wird deutlich, dass zwischen dem Tragzylinder 3 und dem Innenzylinder 25 ein Montagespalt 83 vorliegt. Um diesen Montagespalt 83 auszugleichen, wird der Innenzylinder 25 an seinem einen Ende von dem Tragring 53 und an seinem anderen Ende von einem Zentrierring 85 zum Tragzylinder 3 zentriert. (Fig. 1) In der Fig. 2 ist ein Zentrierkonus 87 des Tragrings 53 erkennbar, der von dem Mantelkörper 57 gebildet wird, wie die Figuren 5 bis 9 darlegen sollen. Die Figur 5 zeigt eine Ausschnittvergrößerung der Fig. 1 im Bereich des Zentrierrings 85, der wie die Fig. 6 verdeutlicht, axiale Zentrierstege aufweist, die in den Montagespalt 83 bzw. in einen Innendurchmesserbereich 91 des Innenzylinders eingreifen. Zwischen dem Zentrierring 85 und dem Innenzylinder 25 liegt eine Presspassung vor. Als bevorzugtes Material für den Zentrierring 85 wird ein Kunststoff eingesetzt, der radial elastisch ist, insbesondere im Bereich der Zentrierstege 89.

Der Zentrierring 85 weist einen Tragflansch 93 für ein Schutzrohr 95 zwischen dem Zentrierring 85 und dem Gehäuse 11 auf. Das Schutzrohr 95 zwischen dem Zentrierring 85 und dem Gehäuse 11 sowie das Schutzrohr 79 zwischen dem Tragring 53 und dem Gehäuse 11 können identische Anschlusskonturen aufweisen. Folglich können die beiden Schutzrohre 79, 95 insgesamt identisch ausgeführt sein, da der Hubweg zwischen dem Gehäuse 11 und dem Zentrierring 85 genauso lang ist wie zwischen dem Tragring 53 und dem Gehäuse 11. Es wäre darauf zu achten, dass der Hülsenabschnitt 69 des Tragrings 53 und ein Rohrstutzen 97 des Zentrierrings 85 zumindest ähnlich lang ausgeführt sind.

Abweichend zu den Figuren 5 und 6 ist der Zentrierring nach den Fig. 7 - 9 Bestandteil einer Endkappe 99 des Tragzylinders 3. Ein Schutzbalg 101 erstreckt sich ausgehend von einer Aufnahmenut 103 des Gehäuses 11 konzentrisch zur Kolbenstange 6 und deckt diese ab. Das nicht dargestellte Ende des Schutzbalgs 101 ist ortsfest zu dem ebenfalls nicht dargestellten äußeren Ende der Kolbenstange 6 fixiert.

Die Ausführung gemäß den Fig. 8 und 9 unterscheidet sich von der Variante nach den Fig. 5 bis 7 dadurch, dass der Zentrierring bzw. die Endkappe einen Außen- durchmesserbereich 105 des Innenzylinders 25 übergreift und damit zum Tragzylinder 3 zentriert. Grundsätzlich besteht auch bei dieser Variante die Möglichkeit der Trennung zwischen Endkappe 99 und Zentrierring 85 ähnlich der Ausführung nach den Figuren 5 und 6. Die Endkappe liegt radial direkt am Tragzylinder 3 an und überbrückt damit den Montagespalt 83.

Bezuqszeichen

Federträger 59 Innenhülse

Tragzylinder 61 Profilierung

Schwingungsdämpfer 63 Freiraum

Kolbenstange 65 zylindrische Mantelfläche

Radträgeranschluss 67 Ausschnitt

Aktuator 69 Hülsenabschnitt

Gehäuse 71 Flanschbereich

erster Zylinderbereich 73 Sch m utzabf ü h röff nu ngen zweiter Zylinderbereich 75 Leitungshalterung erste Aufnahme 77 Aufnahme

Antrieb 79 Schutzrohr

Pumpe 81 Stirnseite

zweite Aufnahme 83 Montagespalt

Innenzylinder 85 Zentrierring

Boden 87 Zentrierkonus

Boden 89 Zentrierstege

Trennsteg 91 Innendurchmesserbereich

Arbeitsraum 93 Tragflansch

Arbeitsraum 95 Schutzrohr

Druckmittelanschluss 97 Rohrstutzen

Druckmittelanschluss 99 Endkappe

Federteller 101 Schutzbalg

Fahrzeugtragfeder 103 Aufnahmenut

Abstützfläche 105 Au ßendurchmesserbereich radialer Vorsprung

Nut

Stützfläche

Tragring

Sicke

Mantelkörper