Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Feder-Dämpfersystem für eine Radaufhängung ei- nes Kraftfahrzeugs, wobei die Federrate des Feder-Dämpfersystems durch eine Schalteinrichtung verzögerungsfrei umschaltbar ist.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Feder-Dämpfersysteme bzw. Federbeine oder Telegabeln bekannt, bei denen die Federrate einstellbar ist. Diese kommen insbesondere bei Krafträdern zum Einsatz. Die Federbeine weisen dabei zumeist eine Schraubenfeder mit einer vorbestimmten Feder- konstante auf. Die Federwirkung des Federbeins wird in Abhängigkeit einer Beladung des Kraftfahrzeugs oder in Abhängigkeit einer zu fahrenden Stre- cke eingestellt. Die einfachste Möglichkeit die Federrate vorbestimmte Be- dingungen einzustellen, ist die Feder gegen eine andere Feder mit einer an- deren Federkonstante auszutauschen. Der manuelle Tausch der Feder ist jedoch zeitaufwändig und nur mit geeignetem Werkzeug durchführbar.

Im Stand der Technik sind zudem Federbeine bekannt, die aus zwei ver- schiedenen Schraubenfedern bestehen, die unterschiedliche Federstärken bzw. Federkonstanten aufweisen. Abhängig von der gewünschten Beladung oder der zu fahrenden Strecke, wird dann eine darauf angepasste Federkon- stante eingestellt, die sich aus den Federkonstanten der einzelnen Federn ergibt, indem eine der Federn ausgetauscht oder mechanisch blockiert wird. Problematisch dabei ist jedoch, dass ein Umschaltvorgang zwischen den verschiedenen Federkonstanten nicht unverzüglich erfolgen kann. Ein me- chanisches Sperrelement muss sich entlang eines Weges bewegen, um die Feder oder ein anderes Bauteil blockieren zu können. Durch die notwendige Bewegung des Sperrelements, welche innerhalb einer Umschaltzeit stattfin- det, kann es bei einem im Stand der Technik bekannten System bei einer Belastung während der Umschaltzeit, beispielsweise an dem Sperrelement oder an der Feder, zu Beschädigungen kommen, sodass eine Reparatur notwendig wird. Die Umschaltung ist daher zumeist nur möglich, wenn das Federbein unbelastet ist und das Fahrzeug steht. Zudem benötigt der Um- schaltvorgang eine Umschaltzeit, innerhalb der das Fahrzeug nicht belastet oder bewegt werden kann.

Weitere aus dem Stand der Technik bekannte Feder-Dämpfersysteme mit einer umschaltbaren Federkonstante können ferner durch alternative Feder- konzepte, wie beispielsweise einer Luftfeder, gebildet sein, wobei diese zu- meist teuer sind und erhöhte Anforderungen an Bauraum, Energieverbrauch und Wartung aufweisen. Derartige Feder-Dämpfersysteme kommen daher insbesondere bei Krafträdern nur bedingt in Frage.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nach- teile zu überwinden und ein kostengünstiges Feder-Dämpfersystem bereit- steilen, bei dem die Federkonstante verzögerungsfrei und unter Last umschaltbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird daher ein Feder-Dämpfersystem für eine Radaufhän- gung eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Das Feder-Dämpfersystem um- fasst eine Tragfeder mit einer Federkonstante k , einen zu der Tragfeder pa- rallel wirkenden und mit einem Fluid gefüllten Druckerzeuger und eine Zu- satzfedereinheit mit einer Zusatzfeder, die eine Federkonstante k _z aufweist. Ferner umfasst das Feder-Dämpfersystem eine Schalteinrichtung mit einer Blockierstellung und einer Freigabestellung zum Schalten der Zusatzfeder. Zudem umfasst das Feder-Dämpfersystem einen zu der Tragfeder parallel wirkenden Dämpfer. Die Schalteinrichtung sperrt in der Blockierstellung die Zusatzfeder. In der Freigabestellung wirkt die Zusatzfeder mittels des Fluides zu der Tragfeder parallel. Die Tragfeder und der Druckerzeuger wirken inso- fern parallel, dass eine Stauchung oder Dehnung der Tragfeder zu einer Be- wegung an dem Druckerzeuger führt. Eine Stauchung der Tragfeder führt vorzugsweise zu einer Bewegung einer Kolbenstange des Druckerzeugers in einen Druckzylinder des Druckerzeugs und eine Dehnung der Tragfeder zu einer Bewegung der Kolbenstange aus dem Druckerzeuger. Hierbei wird durch die Stauchung der Tragfeder und die Bewegung der Kolbenstange in den Druckerzeuger ein Druck in dem Druckzylinder erzeugt.

Die Schalteinrichtung sperrt die Zusatzfeder nicht mechanisch, sondern durch eine Änderung eines Fluidflusses des Fluides, sodass die Zusatzfeder von dem Fluid nicht oder nur geringfügig druckbeaufschlagt wird, wenn die Schalteinrichtung sich in der Blockierstellung befindet.

Die Gesamtfederkonstante k _d des Feder-Dämpfersystems ergibt sich mit der Schalteinrichtung in der Blockierstellung im Wesentlichen aus der Feder- konstanten k _T der Tragfeder. Ist die Schalteinrichtung in der Freigabestel- lung, wirkt die Zusatzfeder parallel zu der Tragfeder, sodass die Gesamtfe- derkonstante k _G 2 des Feder-Dämpfersystems im Wesentlichen die Summe der Federkonstante k _T und der Federkonstante k _z ist. Somit ergibt sich für die Gesamtfederkonstanten: k _Gi = k _T (Schalteinrichtung in Blockierstellung) k _G 2 = k + k _z (Schalteinrichtung in Freigabestellung)

Eine vorteilhafte Ausführungsvariante des Feder-Dämpfersystems sieht vor, dass es einen Hohlzylinder aufweist, indem zumindest die Zusatzfedereinheit und der Druckerzeuger in Reihe zueinander angeordnet sind.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung sind in dem Hohlzylinder die Tragfeder, die Zusatzfedereinheit und der Druckerzeuger in Reihe zueinander angeord- net, wobei sich die Tragfeder auf dem Druckzylinder abstützt, sodass Druck- erzeuger und Tragfeder weiterhin parallel zueinander wirken. Vorzugsweise erstreckt sich die Kolbenstange des Druckerzeugers durch die Tragfeder und entlang dessen Längsachse.

Der Druckerzeuger weist bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen Druckzylinder, einen Druckkolben und eine sich in einen Druckzylinder- innenraum des Druckzylinders hinein erstreckende Kolbenstange auf, an de- ren in dem Druckzylinderinnenraum angeordneten Seite der Druckkolben angeordnet ist. Der Druckkolben teilt den Druckzylinderinnenraum in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer, wobei die Kolbenstan- ge sich durch die erste Arbeitskammer erstreckt. Der Druckkolben weist eine Durchlassvorrichtung auf, die es dem Fluid des Druckerzeugers erlaubt von der ersten in die zweite Arbeitskammer oder umgekehrt zu strömen. Durch die Durchlassvorrichtung und den Volumenstrom des Fluides durch die Durchlassvorrichtung, ist das Dämpfungsverhalten des Druckerzeugers steuerbar bzw. einstellbar, wobei bei einer Ausführungsform, bei der Dämp- fer und Druckerzeuger getrennt voneinander ausgebildet sind, mit der Durch- lassvorrichtung bzw. dem Druckerzeuger vorzugsweise keine Dämpfkraft aufgebaut werden soll, sodass die Durchlassvorrichtung den Volumenstrom im Wesentlichen nicht drosselt oder begrenzt. Die Durchlassvorrichtung kann beispielsweise durch Bohrungen in dem Druckkolben, durch ein Ventil oder durch Nuten am Außenumfang des Druckkolbens realisiert werden. Wesent- lich für den Druckerzeuger ist, dass er durch die Kolbenstange in seinem Druckzylinderinnenraum einen Überdruck aufbaut, wenn sich die Kolben- stange in den Druckzylinderinnenraum hinein bewegt. Der Druckerzeuger muss daher nicht zwingend eine Druckkolben aufweisen. Dieser dient der Führung der Kolbenstange in dem Druckzylinderinnenraum. Durch den er- zeugten Druck wird eine erhöhte Ausschubkraft für die Kolbenstange erzeugt und es wird, je nach Stellung der Schalteinrichtung Fluid aus dem Druckzy- linderinnenraum in die Zusatzfedereinheit oder einen Fluid- Ausgleichsbehälter verdrängt.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass die Zusatzfeder- einheit aus einem Federzylinder gebildet ist, in dessen Federzylinderinnen- raum die Zusatzfeder, ein Trennkolben und ein Trennkolbenanschlag ange- ordnet sind. Der Trennkolben teilt den Federzylinderinnenraum in eine dritte Arbeitskammer und eine Federkammer, in welcher die Zusatzfeder angeord- net ist. Die Zusatzfeder drückt den Trennkolben in dem Federzylinder gegen den Trennkolbenanschlag bzw. in Richtung des Trennkolbenanschlags. Die Zusatzfeder stützt sich dabei an dem Trennkolben und einer Wand des Fe- derzylinders ab. Ist der Trennkolben durch die Zusatzfeder an den Trennkol- benanschlag gedrückt, ist die dritte Arbeitskammer in ihrem Volumen mini- mal. Der Trennkolbenanschlag kann durch eine weitere Wand des Federzy- linders gebildet sein.

Die zweite Arbeitskammer des Druckzylinderinnenraums ist bei einer Ausbil- dungsvariante der Erfindung, die von Vorteil ist, strömungswirksam mit der dritten Arbeitskammer des Federzylinderinnenraums verbunden. Die strö- mungswirksame Verbindung wird beispielsweise durch einen Fluidkanal und insbesondere durch einen Fluiddurchlass zwischen den Kammern ausgebil- det. Dadurch ist es dem Fluid möglich, von der zweiten Arbeitskammer in die dritte Arbeitskammer zu strömen. Wird das Fluid in der zweiten Arbeitskam- mer des Druckerzeugers durch die sich in den Druckzylinder hinein bewe- gende Kolbenstange aus dem Druckerzeuger verdrängt und kann nicht über den ersten Fluidkanal in den Fluid-Ausgleichsbehälter strömen, wird das Fluid in die dritte Arbeitskammer verdrängt. Das in die dritte Arbeitskammer verdrängte Fluid wirkt gegen den Trennkolben und verschiebt den Trennkol- ben gegen die Zusatzfederkraft, durch welche das Fluid druckbeaufschlagt wird. Dabei wird der Trennkolben ausschließlich durch das verdrängte Fluid verschoben und nicht durch eine eventuell von dem Druckerzeuger oder dem Dämpfer erzeugte Dämpfkraft. Der Trennkolben wird gegen die Federkraft der Zusatzfeder in dem Federzylinder verschoben, wobei die Zusatzfeder über den Trennkolben, das Fluid und die Kolbenstange parallel zu der Trag- feder wirkt. Die sich bei einer Stauchung der Tragfeder parallel dazu in den Druckzylinder bewegende Kolbenstange verdrängt in dem Druckzylinder Fluid mit dem Volumen des Abschnitts der Kolbenstange, der in dem Druck- zylinder angeordnet ist. Mit der Schalteinrichtung in der Freigabestellung, wird das Fluid zumindest zum Teil in den Federzylinder gefördert, wodurch das Fluid über den Trennkolben auf die Zusatzfeder wirkt und diese staucht. Die Zusatzfeder baut dabei eine Federkraft auf, die über den Trennkolben auf das Fluid wirkt, wodurch der Druck in den Arbeitskammern aufgebaut und damit die Ausschubkraft der Kolbenstange erhöht wird. Dadurch wirken Trag- feder und Zusatzfeder parallel.

Bei einer weiteren Ausbildungsvariante der Erfindung weist das Feder- Dämpfersystem einen Fluid-Ausgleichsbehälter, einen ersten und einen zweiten Fluidkanal auf. Die Schalteinrichtung ist ein elektrisch steuerbares Sperrventil mit einer Sperrsteilung und einer Durchflussstellung, das ausge- bildet ist, einen Fluidfluss des Fluides, mit dem der Druckerzeuger gefüllt ist, durch den ersten Fluidkanal zu sperren. Der Druckerzeuger ist mittels des ersten Fluidkanals über das Sperrventil strömungswirksam mit dem Aus- gleichsbehälter verbunden und der Ausgleichsbehälter ist mittels des zweiten Fluidkanals strömungswirksam mit dem Druckerzeuger verbunden. Das Sperrventil sperrt in der Sperrsteilung einen Fluidfluss durch den ersten Fluidkanal und gibt den Fluidfluss in der Durchflussstellung frei. Die Sperr- stellung des Sperrventils entspricht der Freigabestellung der Schalteinrich- tung und die Durchflussstellung des Sperrventils entspricht der

Blockierstellung der Schalteinrichtung. Die Fluidkanäle können zumindest Abschnittsweise integral miteinander ausgebildet sein.

Eine vorteilhafte Ausbildungsform der Erfindung sieht vor, dass der erste Fluidkanal zumindest abschnittsweise durch die Kolbenstange des Drucker- zeugers verläuft. Vorzugsweise erstreckt er sich entlang der Längsachse der Kolbenstange und zumindest über den Abschnitt der Kolbenstange, der in den Druckzylinder eindringen kann. Das Sperrventil kann ebenfalls in der Kolbenstange oder an der Kolbenstange angeordnet sein. Beispielsweise könnte das Sperrventil auch in dem Druckkolben oder in einer Abschluss- kappe oder Abschlussplatte des Druckerzeugers angeordnet sein. Der erste Fluidkanal weist einen ersten, von dem Druckerzeuger zu der Schalteinrich- tung führenden Abschnitt und einen zweiten, von der Schalteinrichtung zu dem Fluid-Ausgleichsbehälter führenden Abschnitt auf. Sowohl der erste als auch der zweite Abschnitt können sich durch die Kolbenstange erstrecken, wobei die Abschnitte zumindest zum Teil zueinander parallel verlaufen kön- nen, sodass die Kolbenstange zumindest abschnittsweise zwei Bohrungen aufweist. Dabei bildet eine erste Bohrung den ersten Abschnitt des ersten Fluidkanals und die zweite Bohrung den zweiten Abschnitt des ersten Fluid- kanals. Die Kolbenstange weist in dem genannten Ausführungsbeispiel im- mer eine Bohrung auf, die zumindest einen Teil des Fluidkanals bildet. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht dabei vor, dass sich sowohl der erste Fluidkanal als auch der zweite Fluidkanal von der zweiten Arbeitskam- mer ausgehend durch die Kolbenstange erstrecken.

Durch ein erstes Rückschlagventil, das in dem ersten Fluidkanal angeordnet ist, wird bei einer weiteren Weiterbildung ein Fluidfluss von dem Ausgleichs- behälter in den Druckerzeuger gesperrt, sodass das Fluid mittels des ersten Fluidkanals nur von dem Druckerzeuger in den Ausgleichsbehälter strömen kann. Das erste Rückschlagventil ist dabei vorzugsweise in der Kolbenstan- ge angeordnet oder zumindest zum Teil von der Kolbenstange ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ ist vorgesehen, dass ein zweites Rückschlagventil in dem zweiten Fluidkanal angeordnet ist und das zweite Rückschlagventil einen Fluidfluss von dem Druckerzeuger in den Ausgleichsbehälter sperrt, sodass das Fluid mittels des zweiten Fluidkanals nur von dem Ausgleichsbe- hälter in den Druckerzeuger strömen kann. Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung erstreckt sich der erste Fluid- kanal von der zweiten Arbeitskammer durch den Druckkolben und die Kol- benstange zu dem ersten Rückschlagventil, von dem ersten Rückschlagven- til zu dem Sperrventil und von dem Sperrventil zu dem Ausgleichsbehälter. Der zweite Fluidkanal erstreckt sich von dem Ausgleichsbehälter zu dem zweiten Rückschlagventil und von dem zweiten Rückschlagventil zu der ers- ten Arbeitskammer. Das zweite Rückschlagventil ist vorzugsweise in oder an einer Wand des Druckzylinders angeordnet, durch welche sich die Kolben- stange erstreckt, sodass der zweite Fluidkanal zumindest zum Teil die Wand durchläuft. Der Fluid-Ausgleichsbehälter ist bei einer günstigen Ausbildungsform der

Erfindung durch den Hohlzylinder gebildet. Vorzugsweise ist der Fluid- Ausgleichsbehälter als Kammer des Hohlzylinders ausgebildet, die an die erste Arbeitskammer des Druckzylinders angrenzt. Die Kolbenstange er- streckt sich dabei zumindest zum Teil durch den Ausgleichsbehälter. Ferner ist die Tragfeder vorzugsweise zumindest zum Teil in dem Ausgleichsbehäl- ter angeordnet, sodass ein Federraum für die Tragfeder und der Fluid- Ausgleichsbehälter integral miteinander ausgebildet sind. Ferner ist eine Ausführungsformen vorteilhaft, bei der sich kein Fluidkanal in einer in Radialrichtung des Flohlzylinders außen liegenden Außenwand oder außen an einer Mantelfläche des Hohlzylinders erstreckt, sodass der Bau- raum des Hohlzylinders durch die Fluidkanäle nicht vergrößert und die Au- ßenwände nicht geschwächt werden. Die Volumenströme durch die Fluidkanäle und die Durchlassvorrichtung des Druckkolbens sind vorzugsweise aufeinander abgestimmt, sodass ein durch die Kolbenstange in dem Druckzylinderinnenraum verdrängtes Fluid durch die erste Fluidleitung mit der Schalteinrichtung in Blockierstellung (Sperrventil in Durchflussstellung) in den Fluid-Ausgleichsbehälter fließen kann. Das Feder-Dämpfersystem umfasst bei einer weiteren vorteilhaften Ausbil- dungsform eine Gasfedereinheit. Die Gasfedereinheit ist aus einem Gasfe- derzylinder gebildet, in dessen Gasfederzylinderinnenraum ein als Gasfeder wirkendes Gas, ein Gastrennkolben und ein Gastrennkolbenanschlag ange- ordnet sind. Der Gastrennkolben teilt den Gasfederzylinderinnenraum in eine vierte Arbeitskammer und eine Gasfederkammer, in welcher das Gas ange- ordnet ist. Die Gasfeder drückt den Gastrennkolben permanent in dem Gas- federzylinder in Richtung des Gastrennkolbenanschlags. Die vierte Arbeits- kammer bildet zudem den Ausgleichsbehälter. Das Gas ist vorzugsweise Stickstoff. Bei einer weiteren Ausbildungsvariante ist vorgesehen, dass die Durchlass-

Vorrichtung des Druckkolbens eine Drosselvorrichtung zur Drosselung eines Fluidstroms zwischen der ersten und zweiten Arbeitskammer umfasst, über die das Dämpfungsverhalten bestimmt wird. Ferner umfasst der Druckerzeu- ger eine Abschlussplatte, die den zweiten Arbeitsraum auf dessen von dem Dämpferkolben abgewandten Seite abschließt, wobei die Abschlussplatte zumindest eine Durchlassvorrichtung mit einer Drosselvorrichtung umfasst. Die zweite Arbeitskammer des Druckzylinderinnenraums ist über die Dros- selvorrichtung strömungswirksam mit der dritten Arbeitskammer des Feder- zylinderinnenraums verbunden. Der erste und der zweite Fluidkanal verlau- fen abschnittsweise durch die Drosselvorrichtung oder werden abschnitts- weise von der Drosselvorrichtung gebildet. Ein Fluidstrom von der zweiten Arbeitskammer zu der dritten Arbeitskammer und ein Fluidstrom durch den ersten und zweiten Fluidkanal ist durch die Drosselvorrichtung gedrosselt.

Der Dämpfer ist durch den Druckerzeuger und die Gasfedereinheit gebildet. Dadurch können Dämpfer und Zusatzfedereinheit in Reihe zueinander ange- ordnet werden, sodass sowohl Dämpfer als auch eine umschaltbare Federra- te in eine Seite einer Telegabel, also in ein Telegabelbein, integrierbar sind. Durch die Drosselvorrichtung des Druckkolbens ist der Fluidfluss zwischen der ersten und zweiten Arbeitskammer gedrosselt, sodass beim Ein- oder Ausfahren der Kolbenstange eine Dämpfkraft mittels der Drosselvorrichtung des Druckkolbens erzeugt wird.

Beim Ausfahren der Kolbenstange aus dem Druckzylinder strömt Fluid von der ersten in die zweite Arbeitskammer, wobei das zusätzlich benötigte Fluid mit dem Volumen des Abschnitts der Kolbenstange, der ausfährt, ersetzt, strömt vorzugsweise ungedrosselt aus der Zusatzfedereinheit oder dem Fluid-Ausgleichsbehälter durch Drosselvorrichtung der Abschlussplatte.

Beim Einfahren der Kolbenstange in den Druckzylinder strömt Fluid von der zweiten in die erste Arbeitskammer, wobei das überschüssige von der Kol- benstange verdrängte Fluid gedrosselt aus der zweiten Arbeitskammer durch die Drosselvorrichtung der Abschlussplatte in die Zusatzfedereinheit oder den Fluid-Ausgleichbehälter strömt. Der durch die Dämpfung in dem Druckzylinder zusätzlich erzeugte Druck, wird unabhängig von einer Stellung der Schalteinrichtung gegen die

Gasfeder abgestützt, sodass die Dämpfung durch den Dämpfer und die Fe- derwirkung der Zusatzfeder entkoppelt sind. Der Gasfederzylinder und der Federzylinder sind bei einer weiteren Weiter- bildung, die von Vorteil ist, integral durch einen Zusatzzylinder gebildet. In dem Zusatzzylinder grenzen die Gasfederkammer und die Federkammer aneinander an. Die Gasfederkammer und die Federkammer können in Reihe zueinander angeordnet sein oder nebeneinander. Beispielsweise könnte der Zusatzzylinder u-förmig ausgebildet sein, wobei die Gasfederkammer in ei- nem ersten Schenkel des u-förmigen Zusatzzylinders und die Federkammer in einem zweiten Schenkel des u-förmigen Zusatzzylinders ausgebildet ist.

Die Gasfederkammer und die Federkammer sind bei einer Weiterbildung strömungswirksam miteinander verbunden. Die Gasfederkammer und die Federkammer bilden damit ein gemeinsames Volumen, in welchem sich das Gas befindet, sodass die Gasfeder sowohl in der Gasfederkammer als auch der Federkammer wirkt. Der dritte und vierte Arbeitsraum sind wiederum über die Fluidkanäle miteinander verbunden, sodass der dritte und vierte Ar- beitsraum für das Fluid strömungswirksam und die Gasfeder- und Feder- kammer für das Gas strömungswirksam verbunden sind.

Das Feder- Dämpfersystem weist bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante eine Anschlussvorrichtung auf, mit der es mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist. Die Anschlussvorrichtung ist vorzugsweise eine Klemmfaust welche eine Radachse des Kraftfahrzeugs führt und die an dem Druckerzeuger oder dem Hohlzylinder in Reihe zu dem Druckerzeuger angeordnet sowie mit ihr ver- bunden ist. In der Anschlussvorrichtung ist zumindest die Zusatzfedereinheit ausgebildet oder angeordnet. Vorteilhaft ist insbesondere eine Ausführungs- form, bei dem der Zusatzzylinder von einem Hohlraum der Anschlussvorrich- tung gebildet ist, die Sperrvorrichtung an oder in der Anschlussvorrichtung angeordnet ist und sich die Fluidkanäle durch die Anschlussvorrichtung er- strecken.

Erfindungsgemäß wird ferner eine Teleskopgabel, insbesondere für ein Einspurkraftfahrzeug, mit einem erfindungsgemäßen Feder- Dämpfersystem vorgeschlagen. Ein Einspurkraftfahrzeug sind alle einspurigen Kraftfahrzeuge wie beispielsweise Motorräder. Vorzugsweise weist die Teleskopgabel zwei Gabelbeine auf, wobei nur ein Gabelbein ein erfindungsgemäßes Feder- Dämpfersystem umfasst. Ferner ist ein Gabelbein vorzugsweise aus einem Hohlzylinder und einem Ausgleichszylinder gebildet, der dicht an dem Hohl- zylinder anliegt und relativ zu dem Hohlzylinder in Richtung einer gemeinsa- men Längsachse bewegbar ist. Der Hohlzylinder bildet ferner vorzugsweise den Druckzylinder und den Federzylinder aus. Bei einer alternativen Ausfüh- rungsform umfasst jedes Gabelbein jeweils ein erfindungsgemäßes Feder- Dämpfersystem mit einer Gasfedereinheit, bei dem der jeweilige Drucker- zeuger mit der Gasfedereinheit einen Dämpfer bildet.

Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü- chen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Be- schreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Feder-Dämpfersystems;

Fig. 2 ein Feder- Dämpfersystem in einem ersten Zustand;

Fig. 3 ein Feder- Dämpfersystem in einem zweiten Zustand;

Fig. 4 ein Feder- Dämpfersystem in einem dritten Zustand; Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Feder-

Dämpfersystems;

Fig. 6 ein Feder- Dämpfersystem in einem ersten Zustand;

Fig. 7 ein Feder- Dämpfersystem in einem zweiten Zustand; Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.

Figur 1 stellt das Feder-Dämpfersystem zur besseren Veranschaulichung schematisch dar. Die Tragfeder 10 und der Druckerzeuger 20 wirken parallel und sind jeweils mit einer Fahrzeugkarosserie FK und einer Fahrzeugachse FA verbunden. Zudem ist schematisch der als Dämpferzylinder ausgebildete Dämpfer 60 dargestellt, der ebenfalls mit der Fahrzeugkarosserie FK und der Fahrzeugachse FA verbunden ist und somit parallel zu der Tragfeder 10 wirkt. Der Druckerzeuger 20 besteht aus einem Druckzylinder, in den sich von einer Seite aus eine Kolbenstange 21 hinein erstreckt. Die Kolbenstange 21 ist an seiner außerhalb des Druckzylinders angeordneten Seite über eine

Anbindungsvorrichtung mit der Fahrzeugkarosserie FK verbunden. Auf der in dem Druckzylinder liegenden Seite der Druckkolbenstange 21 ist der Druck- kolben 23 angeordnet. Der Druckkolben 23 teilt den Druckzylinderinnenraum 22 in eine erste Arbeitskammer 221 , durch den die Kolbenstange 21 verläuft, und in eine zweite Arbeitskammer 222. Der Druckkolben 23 weist zudem Bohrungen als eine Durchlassvorrichtung auf, welche einen Fluidstrom zwi- schen der ersten und zweiten Arbeitskammer im Wesentlichen ungedrosselt ermöglichen. Das Dämpfungsverhalten des Feder-Dämpfersystems wird durch den Dämpfer 60 bestimmt. Die Zusatzfedereinheit 30 bzw. die dritte Arbeitskammer 321 der Zusatzfedereinheit 30 ist strömungswirksam mit der zweiten Arbeitskammer 222 verbunden. In dem Federzylinderinnenraum 32 des Federzylinders, der ein Gehäuse der Zusatzfedereinheit 30 bildet, ist die Zusatzfeder 31 angeordnet, welche einen Trennkolben 33 in Richtung eines Trennkolbenanschlag 34 drückt, welcher in der schematischen Darstellung der Figur 1 durch den Federzylinder ausgebildet ist, wobei der Trennkolben 33 den Federzylinderinnenraum 32 in die dritte Arbeitskammer 321 und eine Federkammer 322 teilt, in dem die Zusatzfeder 31 angeordnet ist. Der Trennkolben 33 dichtet die dritte Arbeitskammer 321 gegenüber der Feder- kammer 322 ab, sodass die Federkammer 322 frei von Fluid ist. Ausgehend von der zweiten Arbeitskammer 222 erstreckt sich ein erster Strömungskanal 41 über ein erstes Rückschlagventil 43 über ein 2/2-Wegeventil bzw. Sperr- ventil als Schalteinrichtung 40 in einen Fluid-Ausgleichsbehälter 50, wobei ein Volumenstrom des Fluides durch den ersten Fluidkanal 41 aufgrund des ersten Rückschlagventils 43 nur von der zweiten Arbeitskammer 222 in den Fluid-Ausgleichsbehälter 50 möglich ist und wobei sich die Schalteinrichtung 40 in der Blockierstellung befinden muss (Sperrventil in Durchflussstellung). Die Schalteinrichtung 40 ist in Figur 1 in der Freigabestellung dargestellt (Sperrventil in Sperrsteilung). Ein zweiter Strömungskanal 42 erstreckt sich von dem Fluid-Ausgleichsbehälter 50 über ein zweites Rückschlagventil 44 in die erste Arbeitskammer 221 , sodass ein Volumenstrom des Fluides durch den zweiten Strömungskanal 42 nur von dem Fluid-Ausgleichsbehälter in die erste Arbeitskammer 221 möglich ist. Durch die Schaltstellung der Schalteinrichtung 40, also Blockierstellung und Freigabestellung, sind zwei Betriebsarten des Feder-Dämpfersystems mög- lich.

Befindet sich die Schalteinrichtung 40 in der Freigabestellung, also wie in Figur 1 dargestellt, wird ein Volumenstrom des Fluides von der zweiten Ar- beitskammer 222 in den Fluid-Ausgleichsbehälter 50 durch die Schalteinrich- tung 40 gesperrt. Bewegt sich die Kolbenstange 21 mit dem Druckkolben 23 in den Druckzylinder hinein, wird die erste Arbeitskammer 221 um ein Volu- men Vi vergrößert und die zweite Arbeitskammer 222 um ein Volumen V2 verkleinert. Aufgrund des Volumens V _s des Abschnitts der Kolbenstange, der sich durch die erste Arbeitskammer 221 erstreckt, ist das zweite Volumen V ₂ gleich der Summe aus dem ersten Volumen Vi und dem Volumen V _s

(V ₂ = Vi + Vs). Bewegt sich die Kolbenstange 21 mit dem Druckkolben 23 also in den Druckzylinder hinein, wird das Gesamtvolumen der ersten und zweiten Arbeitskammer 221 , 222 um das Volumen V _s der Kolbenstange 21 reduziert. Durch die Durchlassvorrichtung des Druckkolbens 23 wird zwi- schen der ersten und zweiten Arbeitskammer 221 , 222 ein Volumenstrom des Fluides ermöglicht, sodass das Volumen Vi in der ersten Arbeitskammer 221 durch ein Fluid aus dem Volumen V ₂ der zweiten Arbeitskammer 222 gefüllt wird. Aufgrund des Volumens V _s des Abschnitts der Kolbenstange 21 , der sich durch die erste Arbeitskammer 221 erstreckt, muss das Volumen Vs aus dem Druckzylinder verdrängt werden. Da ein Volumenstrom in den Fluid- Ausgleichsbehälter 50 von der Sperreinrichtung 40 gesperrt ist, wird das Vo- lumen Vs durch die strömungswirksame Verbindung der zweiten Arbeits- kammer 222 mit der Zusatzfedereinheit 30 in die dritte Arbeitskammer 321 gedrückt. Das Volumen V _s wirkt gegen den Trennkolben 33 und drückt die- sen, die dritte Arbeitskammer 321 vergrößernd, gegen die Zusatzfeder 31.

Die von der Zusatzfeder 31 über den Trennkolben 33 ausgeübte Federkraft erhöht den Druck in dem Druckzylinder und wirkt über den Druckkolben 23 auf die Kolbenstange 21 , sodass diese aus dem Druckzylinder gedrückt wird. Die Zusatzfeder 31 wirkt somit parallel zu dem Druckerzeuger 20 und zu der Tragfeder 10, sodass sich die Gesamtfederrate bzw. Gesamtfederkonstante k _G der T ragfeder 10 und der Zusatzfeder 31 aus der Summe der einzelnen Federkonstanten ergibt. Bewegt sich die Kolbenstange 21 aus dem Druckzy- linder heraus, sodass die zweite Arbeitskammer 222 vergrößert und die erste Arbeitskammer 221 verkleinert wird, strömt das verdrängte Volumen aus der ersten in die zweite Arbeitskammer 221 , 222, wobei das zusätzlich benötigte Fluid mit dem Volumen Vs aus der dritten Arbeitskammer 321 in die zweite Arbeitskammer 222 strömt.

Befindet sich die Schalteinrichtung 40 in ihrer Blockierstellung, wird das überschüssige Volumen V _s beim Einfahren der Kolbenstange 21 in den Druckzylinder aus der zweiten Arbeitskammer 222 in den Fluid- Ausgleichsbehälter 50 verdrängt und strömt beim Ausfahren der Kolbenstan- ge 21 aus dem Ausgleichsbehälter 50 über den zweite Fluidkanal 44 in den Druckzylinderinnenraum 22. Die Zusatzfeder 31 wird dabei nicht mit Druck beaufschlagt, sodass die Federkonstante k _z der Zusatzfeder 31 nicht in die Gesamtfederkonstante k _G eingeht und sich diese im Wesentlichen aus der Federkonstante k der Tragfeder ergibt.

Die Figuren 2 bis 4 zeigen eine Ausführungsform eines Feder- Dämpfersystems in verschiedenen Zuständen, wobei jeweils die Beschrei- bung zu dem schematisch dargestellten Feder-Dämpfersystem der Figur 1 gilt. Das Federdämpfersystem der Figuren 2 bis 4 zeigt jeweils nicht den Dämpfer 60 und weist jeweils einen Hohlzylinder 1 auf, der integral den Fluid-Ausgleichsbehälter 50, den Druckzylinder und den Federzylinder bildet. Der Hohlzylinder 1 ist abschnittsweise und in einer Schnittdarstellung ge- zeigt, sodass zumindest ein Teil der in ihm angeordneten Komponenten sichtbar ist. Der Hohlzylinder 1 weist eine erste Stützwand auf seiner von der Tragfeder 10 abgewandten Seite auf, an der sich die Zusatzfeder 31 ab- stützt. Die Zusatzfeder 31 presst den nicht geschnitten dargestellten Trenn- kolben 33 gegen den Trennkolbenanschlag 34, der als umlaufender Vor- sprung an einer Hohlzylinderinnenfläche ausgebildet ist. Der Trennkolbenan- schlag 34 bildet den Abschluss der Zusatzfedereinheit 30 und dient als Be- wegungsbegrenzung für den Trennkolben 33, sodass sich dieser nicht in den Druckzylinderinnenraum 22 hinein bewegen kann. Der Abschnitt des Hohlzy- linders 1 , in dem die Kolbenstange 21 außerhalb der Druckzylinderinnen- raums 22 verläuft bildet zumindest abschnittsweise zugleich den Fluid- Ausgleichsbehälter 50 und einen Federraum aus, in dem die Tragfeder 10 angeordnet ist. Die Tragfeder 10 verläuft zumindest zum Teil in einem

Fluidbad, das aus dem in dem Fluid-Ausgleichsbehälter 50 befindlichen Fluid gebildet ist. Der Druckkolben 23 ist geschnitten dargestellt, sodass die aus Bohrungen gebildete Durchlassvorrichtung sichtbar ist. Die Kolbenstange 21 ist im Teilschnitt dargestellt, wobei sich ein Abschnitt der ersten Fluidleitung 41 entlang der Längsachse der Kolbenstange 21 und mittig in dieser er- streckt. Der zweite Fluidkanal 43 mit dem zweiten Rückschlagventil 44 sind in eine Zwischenwand des Flohlzylinders 1 integriert, welchen einen Durch- lass für die Kolbenstange 21 aufweist und einen Abschluss des Druckzylin- ders bildet. Die Schalteinrichtung 40 und ein weiterer Abschnitt des ersten Fluidkanals 41 sind schematisch dargestellt, wobei diese bei der gezeigten Ausführungsform vorzugsweise in dem Flohlzylinder 1 oder in Längsrichtung an diesen angrenzend angeordnet sind.

In Figur 2 befindet sich die Schalteinrichtung 40 in ihrer Freigabestellung und der Druckerzeuger 20 in einer vollständig ausgefahrenen Stellung, sodass die erste Arbeitskammer 221 in ihrem Volumen minimal ist. Die Zusatzfeder 31 ist wird durch das Fluid in dieser Stellung nicht mit Druck beaufschlagt, sodass der Trennkolben 33 an dem Trennkolbenanschlag 34 anliegt.

Der Druckkolben 23 mit der Kolbenstange 21 sind in der Darstellung der Fi- gur 2 ein Stück in den Druckzylinder hinein bewegt, sodass das Fluid in der zweiten Arbeitskammer 222 durch die Durchlassvorrichtung des Druckkol- bens 23 in die erste Arbeitskammer 221 strömt und zugleich in den Zusatz- federzyl inder, was jeweils durch die Pfeile in dem Hohlzylinder 1 angedeutet ist. In dem Federzylinder drückt das Fluid den Trennkolben 34 aus seiner Ausgangsstellung, in der er an dem Trennkolbenanschlag 34 anliegt, gegen die Federkraft der Zusatzfeder 31 nach unten.

Figur 4 zeigt ein Feder-Dämpfersystem mit der Schalteinrichtung 40 in der Blockierstellung und mit der Kolbenstange 21 und dem Druckkolben 23 in einer Stellung, in der diese in den Druckzylinder hinein bewegt sind. Durch die Blockierstellung der Schalteinrichtung 40, strömt das überschüssige Fluid aus dem zweiten Arbeitskammer 222 mit dem Volumen Vs nicht in die Zu- satzfedereinheit, sondern durch den ersten Fluidkanal 41 in den Fluid- Ausgleichsbehälter 50, was durch die Pfeile in dem Hohlzylinder 1 angedeu- tet wird. Die Zusatzfeder 31 wird von dem Fluid nicht druckbeaufschlagt, so- dass die Federkonstante kz der Zusatzfeder 31 nicht zu der Gesamtfeder k _G des Feder-Dämpfersystems beiträgt.

In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Feder- Dämpfersystems schematisch dargestellt. Die Beschreibung zu dem Feder- Dämpfersystem der Figur 1 gilt analog, jedoch sind bei dem Feder- Dämpfersystem der Figur 5 der Druckerzeuger 20 und der Dämpfer 60 integ- ral miteinander ausgebildet. Der Druckkolben 23 weist Bohrungen mit einer Drosselvorrichtung als eine Durchlassvorrichtung auf, welche einen Fluid strom zwischen der ersten und zweiten Arbeitskammer 221 , 222 gedrosselt ermöglichen und im Gegensatz zu dem Druckkolben in Figur 1 ein Dämp- fungsverhalten des Feder-Dämpfersystems bestimmen. Das Feder- Dämpfersystem aus Figur 5 umfasst eine aus einem Gasfederzylinder gebil dete Gasfedereinheit 70. Der Gasfederzylinderinnenraum 71 ist mit Stickstoff gefüllt, und wirkt über den Gastrennkolben 73 gegen das Fluid in dem Fluid- Ausgleichsbehälter 50 welche von der vierten Arbeitskammer der Gasfeder- einheit gebildet ist. Ausgehend von der zweiten Arbeitskammer 222 erstreckt sich ein erster Strömungskanal 41 durch eine in Figur 5 nicht gezeigte Abschlusspatte 24 sowie ihre Drosselvorrichtung und über ein 2/2 -Wegeventil bzw. Sperrventil als Schalteinrichtung 40 in den Fluid-Ausgleichsbehälter 50 bzw. in die vierte Arbeitskammer der Gasfedereinheit. Die Schalteinrichtung 40 muss sich in der Blockierstellung befinden (Sperrventil in Durchflussstellung), sodass der

Fluidstrom von der zweiten Arbeitskammer 222 nur in die dritte Arbeitskam- mer 321 führen kann. Die Schalteinrichtung 40 ist in Figur 5 in der Freigabe- Stellung dargestellt (Sperrventil in Sperrsteilung). Ein zweiter Strömungskanal 42 erstreckt sich von dem Fluid-Ausgleichsbehälter 50 durch die in Figur 5 nicht dargestellte Abschlussplatte 24 sowie ihre Drosselvorrichtung und über ein zweites Rückschlagventil 44 in die erste Arbeitskammer 221 , sodass ein Volumenstrom des Fluides durch den zweiten Strömungskanal 42 nur von dem Fluid-Ausgleichsbehälter in die erste Arbeitskammer 221 möglich ist. Durch die Durchflussvorrichtung mit Drosselvorrichtung des Druckkolbens 23 werden bei den Ausführungsformen der Figuren 5 bis 7 eine Dämpfung der Bewegung der Kolbenstange 21 und damit eine Dämpfung der Tragfeder 10 erzeugt. Die beim Einfahren der Kolbenstange 21 in dem Druckzylinder auf- tretende Dämpfkraft stützt sich an der Abschlussplatte und der Gasfeder ab, verursacht jedoch keine Bewegung des Trennkolbens 33.

Für die Feder-Dämpfersysteme der Figuren 6 und 7 gilt die Beschreibung der Figur 5, wobei der Druckkolben 23 wiederum eine Durchlassvorrichtung mit Drosselvorrichtung umfasst. Die Abschlussplatte 24 bildet den Abschluss des Druckzylinders, wobei durch die Drosselvorrichtung der Abschlussplatte 24 Fluid ungedrosselt aus dem Fluid-Ausgleichsbehälter 50 und der dritten Ar- beitskammer 321 in die zweite Arbeitskammer 222 oder gedrosselt und ab- hängig von der Stellung der Schalteinrichtung 40 von der zweiten Arbeits- kammer 222 in die dritte Arbeitskammer 321 bzw. den Fluid- Ausgleichsbehälter 50 strömen kann. Der durch die Dämpfung aufgebaute Druck bzw. die Dämpferkraft stützt sich unabhängig von der Stellung der Schalteinrichtung 40 an der Gasfedereinheit 70 ab ohne eine Bewegung des Trennkolbens 33 zu verursachen. Die Gas- federkammer 71 ist mit der Federkammer 32 strömungswirksam verbunden, sodass das Gas auch in der Federkammer 32 angeordnet ist und sowohl in der Federkammer 32 als auch in der Gasfederkammer 71 als Gasfeder wirkt.

Unabhängig von der Stellung des Schalteinrichtung 40 stützt sich die Dämp- ferkraft daher über den Trennkolben 33 und den Gastrennkolben 71 gegen die Gasfeder ab, ohne jedoch den Trennkolben 33 zu bewegen, sodass die Dämpfkraft bzw. die Dämpfung keinen Einfluss auf die Federrate k _z der Zu satzfeder, die Gesamtfederrate k _G oder die Federratenverstellung hat.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Beispiels- weise könnte die Tragfeder um den Flohlzylinder verlaufend angeordnet sein.