DE10005849A1

DE10005849A1 - Federteller-Auflage mit Geräuschreduzierung

Info

Publication number: DE10005849A1
Application number: DE10005849A
Authority: DE
Inventors: Guenther Handke
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2000-08-24
Also published as: FR2789945A1; US6382648B1; FR2789945B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Federbein mit einer elastischen Auflage zwischen einer Schraubenfeder und einem Federteller, der mit einem zylinderförmigen Behälter eines Schwingungsdämpfers fest verbunden ist. Die insbesondere der Geräuschdämpfung dienende elastische Auflage ist durch ein beidseitig ebenes und scheibenförmig ausgebildetes Bauteil gebildet, besteht aus Gummi, PU oder einem anderen Kunststoff und ist verliersicher und ladegerecht mit dem Federteller verbunden. Hierzu ist mindestens ein nach innen gerichteter Vorsprung und/oder mindestens eine Aussparung an der elastischen Aufnahme angeordnet, die mit einer entsprechenden Aussparung und/oder einem Vorsprung des Federtellers zusammenwirkt. Die Anpassung der elastischen Auflage an die Oberfläche der Federaufnahme des Federtellers erfolgt durch die vorgenannte Schraubenfeder.

Description

Die Erfindung betrifft ein Federbein für Fahrzeuge entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Solche der Geräuschreduzierung dienende Auflagen zwischen der Schraubenfeder und dem Federteller sind durch die EP 0 733 824 A1 und die DE 40 07 488 A1 be kannt. Diese elastischen Auflagen werden als räumlich gewundene Formkörper her gestellt und sind aufgrund der aufwendigen Herstellung teuer. Ebenso ist die lagege rechte Montage der elastischen Auflage wegen des Fehlens genauer Lagekenn zeichnung nicht gewährleistet, so daß die elastische Auflage wesentlich größer und dementsprechend mit höherem Materialaufwand hergestellt werden muß.

Die DE 26 00 408 B2 beschreibt ein Federbein für Fahrzeuge, bestehend aus einem Schwingungsdämpfer mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Behälter, einer darin geführten Kolbenstange und einer den Behälter und die Kolbenstange umge bende Schraubenfeder, die zwischen einem mit dem Behälter verbundenen Federtel ler und einem üblicherweise sich am Fahrzeugaufbau abstützenden Federteller ein gespannt und geführt ist, wobei jeder Federteller eine der Endwindung der Schrau benfeder angepaßte Federaufnahme aufweist und zwischen der Endwindung und der Federaufnahme eine insbesondere der Geräuschdämpfung dienende elastische Auflage vorgesehen ist, die mit dem Federteller verbunden ist, wobei die elastische Auflage ein beidseitig ebenes und scheibenförmig ausgebildetes Bauteil ist. Die kreisringförmige Auflage verfügt über keine Mittel, die eine lageorientierte Einbaula ge gewährleisten.

Aus der FR 2 63T 338 A1 ist eine Auflage für einen Federteller eines Federbeins be kannt, die zapfenförmige Verbindungsmittel für den Federteller aufweist. Diese zap fenförmigen Verbindungsmittel verteuern die Auflage sehr deutlich, da ein in Relation zum Bauteil insgesamt aufwendiges Werkzeug eingesetzt werden muß.

In der Ausführungsform einer Auflage nach der DE 196 09 250 zentriert sich die Auflage durch einen Innenflansch an einem Federtellerdom. Eine Verdrehsicherung der Auflage ist nicht gegeben.

Die DE 196 32 184 A1 zeigt eine Verbindung der elastischen Auflage mit dem Feder teller, wobei die elastische Auflage an ihrem äußeren Rand mit axial gerichteten fe dernden Zungen zu versehen, die ein Aufknöpfen des Federtellers auf den Federtel ler gestatten und dabei den Federteller hintergreifen. Bei allen diesen Ausführungs formen der elastischen Auflage wird ein Formteil mit unterschiedlicher axialer Aus dehnung verwendet, das infolge des Werkstoffbedarfs relativ schwer ist. Die Form gebung und das teilweise unnötige Werkstoffvolumen bewirken außerdem hohe Herstell- und Materialkosten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elastische Auflage zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und eine problemlose lagegerechte Verbindung mit dem Federteller gestattet.

Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen der Erfindung dadurch gelöst, daß die Verbindung der Auflage mit dem Federteller formschlüssig mit mindestens einem Vorsprung und mindestens einer Aussparung erfolgt, wobei die Anpassung der ela stischen Auflage an die Oberfläche der Federaufnahme des Federtellers durch die vorgespannte Schraubenfeder vorgenommen wird. Durch die einfache scheibenför mige Ausbildung der elastischen Auflage ist eine sehr kostengünstige Herstellung möglich. So wird gegenüber den bekannten elastischen Auflagen ein geringeres Werkstoffvolumen benötigt und dementsprechend hochwertiger und teurer Werkstoff eingespart. Beispielsweise kann diese scheibenförmige elastische Auflage durch Abschneiden von einem entsprechend ausgebildeten Formteil hergestellt werden. Alternativ ist die elastische Auflage aus Platten gewünschter Dicke z. B. durch Was serstrahl-Schneiden herstellbar. Durch entsprechende Werkstoffauswahl und Werk stoffdicke kann erreicht werden, daß vom Federbein herrührende Geräusche, Vibra tionen und andere unangenehme Eigenschaften verbessert oder eliminiert werden. Dementsprechend kann die elastische Auflage aus den verschiedensten Werkstoffen bestehen, wie Gummi, PU oder ein anderer elastischer Kunststoff. Durch das Ver meiden von unnötigen Werkstoffverdickungen an der elastischen Auflage wird ein kostengünstiges Bauteil bei geringem Gewicht geschaffen. Die zur lagegerechten Montage erforderlichen Vorsprünge und/oder Aussparungen sind bei der elastischen Auflage in der Scheibenebene angebracht, während die damit zusammenwirkenden Aussparungen und/oder Vorsprünge am Federteller bei dessen Herstellung als Form- und Prägeteil keinen oder zumindest keinen wesentlichen Kostenaufwand erfordern.

Eine vorteilhafte Ausführungsform wird erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß die elastische Auflage einen Vorsprung aufweist, der durch eine nach innen gerichtete Zunge gebildet ist, die in eine entsprechende Aussparung des Federtellers eingreift. Ein solcher formschlüssiger Verbindungspunkt kann auch dadurch gebildet werden, daß in der Zunge eine Aussparung angeordnet ist, die in einen entsprechenden Vor sprung des Federtellers eingreift.

Ein weiterer Verbindungspunkt zwischen der elastischen Auflage und dem Federtel ler wird geschaffen, indem die elastische Auflage eine Aussparung aufweist, die durch ein Langloch gebildet ist, wobei der mit dem Langloch zusammenwirkende Vorsprung am Federteller gleichzeitig eine Verdrehsicherung für die Schraubenfeder bildet. Mit dem Langloch können die bei der Herstellung der Federteller auftretenden Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden, wobei außerdem ein Untermaß der Langlochbreite eine in axialer Richtung wirkende Festhaltekraft zwischen der elasti schen Auflage und dem Federteller ergibt. Dies ist besonders wichtig, wenn die Fe derbeine mit Federteller aber ohne Schraubenfeder zum Fahrzeughersteller trans portiert werden, so daß die elastische Auflage auch bei rauhem Versand exakt auf dem Federteller festgehalten wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes wird merk malsgemäß dadurch erhalten, daß die nach innen weisende Zunge der elastischen Auflage mit in der Scheibenebene verlaufenden Ansätze versehen ist, die beim Ein ziehen des zugenförmigen Vorsprungs in die Aussparung des Federtellers mit Halte flächen an der Rückseite des Federtellers zur Anlage kommt. Dementsprechend wird dieser formschlüssige Verbindungspunkt durch ein Einknöpfen der elastischen Auf lage in den Federteller besonders gut gegen Lösen gesichert. Die Aussparung am Federteller kann bei einer solchen Verbindung so gewählt sein, daß zur Montageer leichterung die Zunge mit den Ansätzen verdreht und ohne wesentlichen Kraftauf wand eingeführt wird, wodurch die Rastverbindung infolge Zurückfederung der Zun ge in die Ausgangslage erfolgt und damit die Halteflächen der Ansätze an der Rück seite des Federtellers zur Anlage kommen.

Zur weiteren lagegerechten Montage der elastischen Auflage mit dem Federteller, ist die elastische Auflage in einem Bereich des Innenumfangs mit einer Anlagefläche versehen, die an der Außenfläche des Behälters anliegend angeordnet ist.

Die elastische Auflage kann weiter im Bereich der Ferderaufnahme mit einer oder mehreren Aussparungen oder Freischnitten versehen sein, die beispielsweise dem Wasserablauf dienende Öffnungen im Federteller oder Kanäle zwischen Federteller und Behälter freihalten.

Wesentlich ist, daß die Auflage zwar Öffnungen oder radiale Vorsprünge aufweisen kann, doch ist die Materialstärke der Auflage über ihren Querschnitt im Rahmen der Fertigungstoleranzen als konstant anzusehen.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Federbeins im Bereich eines mit einem Behälter eines Schwingungsdämpfers angeordnetem Federteller;

Fig. 2 den Federteller entsprechend Fig. 1 mit der elastischen Auflage, jedoch ohne Schraubenfeder;

Fig. 3 den Federteller nach den Fig. 1 und 2 in der Draufsicht;

Fig. 4 die in den Fig. 1 und 2 gezeigte elastische Auflage in der Draufsicht.

Die in Fig. 1 gezeigte Federbeinkonstruktion besteht aus einem Schwingungsdämp fer 1, dei einen zylinderförmigen Behälter 3 mit einer darin geführten Kolbenstange 5 aufweist. Ein Federteller 9 ist fest mit dem Behälter 3 verbunden und dient als Wider lager für eine als Tragfeder wirkende Schraubenfeder 7. Der Federteller 9 ist mit ei ner Federaufnahme 21 versehen, die der Form der aufliegenden Endwindung der Schraubenfeder 7 angepaßt ist, wobei zwischen der Endwindung der Schraubenfe der 7 und der Federaufnahme 21 eine elastische Auflage 11 eingespannt ist. Zur Verbindung der elastischen Auflage 11 mit dem Federteller 9 wird ein Vorsprung 13, der als Zunge ausgebildet ist, durch eine Aussparung 15 des Federtellers 9 gezogen und Ansätze 15 des Vorsprungs 13 legen sich gegen die Oberfläche des Federtel lers, so daß eine Rastverbindung entsteht. Die Schraubenfeder 7 wirkt mit dem an deren nicht eingezeichneten Federende über eine elastische Auflage auf einen ebenfalls nicht eingezeichneten zweiten Federteller, der sich üblicherweise am Fahr zeugaufbau abstützt. Die elastische Auflage 11 wird durch die Schraubenfeder 7 fest gegen die Federaufnahme 21 gepreßt und dadurch genau deren Kontur angepaßt und durch die Federkraft vorgespannt, wodurch die ursprüngliche Dicke der elasti schen Auflage 11 verringert wird und eine gute Einbettung der Endwindung der Schraubenfeder in der Federaufnahme 21 gebildet wird. Dementsprechend wird durch die elastische Auflage 11 eine Geräusch- und/oder Vibrationsminderung zwi schen der Schraubenfeder 7 und dem Federteller 9 geschaffen, wobei bestimmte vom Federbein herrührende störende Eigenschaften durch entsprechende Werk stoffauswahl für die elastische Auflage 11 vermindert oder eliminiert werden können.

Die Fig. 2 zeigt den Anliefer-Zustand des Federbeins an den Fahrzeughersteller. Hierbei ist die Verbindung zwischen dem Federteller 9 und der elastischen Auflage 11 deutlich sichtbar. Ebenso ist deutlich gezeigt, daß diese elastische Auflage 11 als beidseitig ebenes scheibenförmiges Bauteil ausgebildet ist und ohne Einwirkung der Kraft der Schraubenfeder nicht im Grund der Federaufnahme 21 aufliegt. Die Forde rung, daß die elastische Auflage 11 lagegerecht und unverlierbar bis zur Montage mit der Schraubenfeder am Federbein befestigt ist, wird geschaffen, indem Verbin dungspunkte zwischen dem Federteller 9 und der elastischen Auflage 11 gebildet werden. Hierzu ist der Federteller 9 mit einem Vorsprung 17 versehen, der als Form- und Prägeteil des Federtellers hergestellt ist und in eine Aussparung der elastischen Auflage 11 ragt. Der Vorsprung 17 dient außerdem als Anschlag für das Ende der Schraubenfeder und bildet so deren Verdrehsicherung. Ferner ragt die elastische Auflage 11 mit einem nach innen gerichteten Vorsprung in eine Aussparung des Fe dertellers 9 und außerdem liegt die elastische Auflage mit einer entsprechenden In nenkontur auf der linken Seite am Behälter 3 an.

Die Fig. 3 zeigt den Federteller 9 als Einzelteil in der Draufsicht, wobei die Federauf nahme 21 und der hochgebogene Vorsprung 17 deutlich sichtbar ist. Eine Ausspa rung 15 dient zur Bildung eines Befestigungspunkts, wozu in diese Aussparung 15 ein nach innen gerichteter Vorsprung der elastischen Auflage eingezogen wird. Fer ner ist ein Wasserablaufloch 29 vorgesehen, das freigehalten werden muß.

In Fig. 4 ist die scheibenförmig gestaltete elastische Auflage 11 in der Draufsicht dargestellt. Zur Bildung der Verbindungspunkte mit dem Federteller ist ein nach in nen gerichteter Vorsprung 13 angeordnet, der in die in Fig. 3 gezeigte Aussparung 15 des Federtellers 9 eingezogen wird. Eine verliersichere Verbindung zwischen der elastischen Auflage 11 und dem Federteller 9 wird dadurch geschaffen, daß der Vor sprung 13 mit Ansätzen 25 versehen ist, die Halteflächen 27 aufweisen. Nach dem vollständigen Einziehen des Vorsprungs 13 in die Aussparung 15 kommen die Hal teflächen 27 an der Rückseite des Federtellers 9 zur Anlage und bilden so eine Rastverbindung. Eine als Langloch ausgebildete Aussparung 19 wirkt mit dem Vor sprung 17 des Federtellers 9 zusammen, wobei als Verliersicherung die Schlitzbreite des Langloches kleiner ausgebildet ist als die Breite des Vorsprungs 17. Als Hilfe für die lagegerechte Montage der elastischen Auflage 11 auf dem Federbein, ist die elastische Auflage in einem Bereich ihres Innenumfangs mit einer Anlagefläche 23 versehen, die mit der Außenfläche des Behälters 3 zusammenwirkt. Weiter ist ein Freischnitt 31 vorgesehen, damit von der elastischen Auflage 11 ein darunter liegen des Wasserablaufloch nicht verschlossen wird.

Die gezeigte einfache elastische Auflage 11 kann hinsichtlich Werkstoffauswahl und Dicke den gestellten Anforderungen problemlos angepaßt werden. Auch die gezeig ten Verbindungspunkte zwischen der elastischen Auflage 11 und dem Federteller 9 des Federbeins können auf einfache Weise abgewandelt werden. So kann der Vor sprung 17 an seinem oberen Ende eine Verdickung aufweisen, über welche die Aus sparung 19 der elastischen Auflage 11 geführt wird und somit auch hier eine Rast verbindung entsteht. In weiterer Ausgestaltung kann beispielsweise der Vorsprung 13 mit einer Aussparung versehen sein, die in einen Vorsprung des Federtellers ein rastet.

Claims

1. Federbein für Fahrzeuge, bestehend aus einem Schwingungsdämpfer mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Behälter, einer darin geführten Kolbenstange und einer den Behälter und die Kolbenstange umgebende Schraubenfeder, die zwischen einem mit dem Behälter verbundenen Federteller und einem üblicher weise sich am Fahrzeugaufbau abstützenden Federteller eingespannt und ge führt ist, wobei jeder Federteller eine der Endwindung der Schraubenfeder ange paßte Federaufnahme aufweist und zwischen der Endwindung und der Feder aufnahme eine insbesondere der Geräuschdämpfung dienende elastische Auf lage vorgesehen ist, die mit dem Federteller verbunden ist, wobei die elastische Auflage ein beidseitig ebenes und scheibenförmig ausgebildetes Bauteil ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der elastischen Auflage (11) mit dem Federteller (9) formschlüssig mit mindestens einem Vorsprung (13, 17) und mindestens einer Aussparung (15, 19) erfolgt, wobei die Anpassung der elasti schen Auflage (11) an die Oberfläche der Federaufnahme (21) des Federtellers (9) durch die vorgespannte Schraubenfeder (7) vorgenommen wird.

2. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Auf lage (11) einen Vorsprung (13) aufweist, der durch eine nach innen gerichtete Zunge gebildet ist, die in eine entsprechenden Aussparung (15) des Federtellers (9) eingreift.

3. Federbein nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Auflage (11) auch eine Aussparung (19) aufweist, die in einen am Fe derteller (9) befindlichen Vorsprung (17) eingreift.

4. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge mit in der Scheibenebene verlaufenden Ansätzen (25) versehen ist, die beim Einziehen des zungenförmigen Vorsprungs (13) in die Aussparung (15) des Federtellers (9) mit Halteflächen (27) an der Rückseite des Federtellers (9) zur Anlage kommen.

5. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (19) der elastischen Auflage (11) durch ein Langloch gebildet ist, in das ein als Anschlag für die Schraubenfeder (7) dienender Vorsprung (17) des Federtellers (9) eingreift.

6. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Auflage (11) in einem Bereich des Innenumfangs eine Anlagefläche (23) aufweist, die an der Außenfläche des Behälters (3) anliegend angeordnet ist.