DE10009213C2 - Federbein mit höhenverstellbarem Federteller - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Federbein mit höhenverstellbarem Federteller, entspre­ chend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein derartiges Federbein ist durch die DE 43 40 494 A1 bekannt, wobei zur Höhen­ einstellung des Federtellers eine Axialverstellung angeordnet ist, die eine fest mit dem Behälter des Schwingungsdämpfers verbundene rohrförmige Hülse aufweist. Diese Hülse ist an der Außenfläche mit in axialem Abstand zueinander angeordne­ ten umlaufenden Sicken oder Nuten versehen, die Vertiefungen bilden, in die ent­ sprechend der gewünschten Vorspannung der Schraubenfeder ein Haltering ein­ geklipst wird, der dann die Anlagefläche für eine entsprechende Gegenfläche des Federtellers ist. Bei einer weiteren in dieser Schrift gezeigten Ausführungsform ist eine rohrförmige Hülse mit einem Außengewinde versehen, in das ein Schraubring eingreift. Dieser Schraubring bildet eine Klemmschraubverbindung mit einem ent­ sprechenden rohrförmigen Ansatz des Federtellers.

Nachteilig bei diesen höhenverstellbaren Federtellern ist es, dass die auf dem zylind­ rischen Behälter zu befestigenden Hülsen relativ aufwendig herzustellen sind und deren Befestigung auf dem Behälter üblicherweise durch eine problematische Schweißverbindung vorgenommen wird. Gerade bei dünnwandigen Behältern ist eine solche Schweißverbindung ungünstig, da hierdurch festigkeitsmindernde Gefü­ geänderungen auftreten können, die eine aufwendige und teuere Kontrolle erfordern. Auch die Hülsen sind infolge der Sicken bzw. der Nuten oder des Gewindes relativ teuer in der Herstellung und in der Montage. Dies trifft ebenso für die mit den Vertie­ fungen oder mit dem Gewinde zusammenwirkenden Rastmittel, wie Haltering oder Schraubring, zu.

Aus DE 297 20 898 U1 ist ein höhenverstellbares Federbein für Kraftfahrzeuge be­ kannt, bei dem ein Schutzrohr des Federbeins einen Federteller für eine Schrauben­ feder aufweist. Zwischen dem Federteller und der Feder kann ein Distanzring einge­ legt sein, der die Vorspannlänge der Schraubenfeder verringert.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Höheneinstellung eines Feder­ tellers an einem Federbein zu schaffen, die schnell, einfach, problemlos und kosten­ günstig und ohne Änderung wesentlicher Federbeinteile herstellbar ist und eine feh­ lerfreie Montage ohne nachträgliche teuere Kontrolle ermöglicht.

Diese Aufgabe wird entsprechend der Erfindung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die kleinste Vorspannung der Schraubenfeder wird bei einem solchen Federbein ohne Abstandselement erzielt. Die axiale Erstreckung dieses Abstandselements bil­ det das Maß für die Vorspannung der Schraubenfeder, d. h. jeder gewünschten Vor­ spannung der Schraubenfeder wird ein entsprechendes und sehr einfaches Ab­ standselement zugeordnet, das problemlos zu montieren ist, wodurch eine kosten­ günstige Ausführung der Einstellvorrichtung ohne Änderung wesentlicher Federbein­ teile gebildet wird. Außerdem wird mit einer solchen Konstruktion ein Einstellfehler vermieden, so dass eine teuere nachträgliche Kontrolle bezüglich einer Fehleinstel­ lung des vorgegebenen Abstandsmaßes entfallen kann.

Die stirnseitige Anlagefläche kann bei jeder Art des Verschließens des Schwin­ gungsdämpfers für ein Abstandselement verwendet werden. So kann diese Anlage­ fläche durch über den Umfang verteilt angeordnete axiale Enden des Zylinders oder Behälters gebildet werden, wobei diese axialen Enden beim Verschließen des Schwingungsdämpfers durch partielle radiale Eindrückungen am Zylinder- oder Be­ hälterende entstehen. Ebenso kann bei weiteren Ausführungsformen des Schwin­ gungsdämpfers entweder die Anlagefläche durch eine am Ende des Zylinders oder Behälters angeordnete Umbördelung oder durch die Führungs- und Dichtungseinheit gebildet werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Anlagefläche oh­ ne weiteres auch durch einen umlaufenden Wulst oder durch mehrere über den Um­ fang verteilt angeordnete Vorsprünge gebildet sein. Eine derartige Anlagefläche wird vorzugsweise durch spanlose Umformung hergestellt. Vor allem eignet sich eine sol­ che Ausführung für große axiale Unterschiede zwischen der minimal vorkommenden und der maximal gewünschten Vorspannung der Schraubenfeder, wobei keine Ein­ schränkung des Kolbenstangenhubs in Kauf genommen werden muss.

Das Abstandselement ist bei jeder der Ausführungsformen durch einen oder mehre­ re einfache Ringe gebildet. Der gewünschten Vorspannung der Schraubenfeder wird eine vorgegebene axiale Erstreckung des Abstandselements zugeordnet, was durch eine geeignete Kombination verschieden dicker Ringe oder nur mit einem das ge­ wünschte Axialmaß aufweisenden Ring erreicht wird. Diese Ringe können aus den verschiedensten Werkstoffen hergestellt sein, beispielsweise aus geeigneten Kunst­ stoffen.

Um ein Verdrehen des Federtellers während des Betriebs zu vermeiden, ist eine Ein­ richtung vorgesehen, die bei jeder gewünschten Vorspannung der Schraubenfeder eine drehfeste Verbindung des Federtellers zum Behälter gewährleistet. Eine einfa­ che drehfeste Verbindung zwischen Federteller und Behälter wird geschaffen, wenn die Außenfläche des Behälters einen Vorsprung aufweist, der in eine entsprechende Nut im zylindrischen Ansatz des Federtellers eingreift.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiele wird nachfolgend das Federbein mit höhenverstellbarem Federteller näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Federbeins im Längsschnitt;

Fig. 2 einen Zweirohr-Schwingungsdämpfer mit einem erfindungsgemäßen höhen­ verstellbaren Federteller im Längsschnitt.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist auf der Außenwand eines Behälters 3 eines Schwingungsdämpfers 1 ein Federteller 5 mit einem zylindrischen Ansatz 7 geführt. Der Schwingungsdämpfer 1 besitzt eine Kolbenstange, die am oberen Ende des Behälters 3 mittels einer Kolbenstangenführung axial beweglich geführt und durch eine Kolbenstangendichtung nach außen abgedichtet ist. Die Kolbenstangen­ führung ist durch das umgebördelte Ende des Behälters 3 in der eingezeichneten Lage befestigt, wobei im Wesentlichen die nach oben weisende Stirnfläche der Füh­ rungs- und Dichtungseinheit für die Kolbenstange eine Anlagefläche 11 für ein Ab­ standselement 13 bildet. Auf die andere Stirnseite des als Ring ausgebildeten Ab­ standselements 13 wirkt eine Anschlagfläche 9, die durch das umgebördelte Ende des zylindrischen Ansatzes 7 gebildet ist. Die Dicke des Abstandselements 13, das aus einem oder mehreren Ringen bestehen kann, ist das Maß für die Vorspannung der auf den Federteller 5 wirkenden Schraubenfeder 15, welche als Tragfeder zwi­ schen dem Fahrzeugaufbau und der Fahrzeugachse wirksam ist. Die Montage des Federtellers 5 mit der gewünschten Vorspannung der Schraubenfeder 15 erfolgt da­ durch, dass das Abstandselement 13 zwischen der Anschlagfläche 9 und der Anla­ gefläche 11 angeordnet wird und der Federteller 5 mit dem zylindrischen Ansatz 7 über die Außenfläche des Behälters 3 geschoben wird. Durch die Kraft der Schrau­ benfeder 15 wird das Abstandselement 13 zwischen der Anschlagfläche 9 und der Anlagefläche 11 eingespannt.

Ein wesentlicher Vorteil der vorstehend beschriebenen Konstruktion besteht darin, dass sehr schnell auf die gewünschte Vorspannung der Schraubenfeder 15 reagiert werden kann, ohne dazu irgendwelche Änderungen am Schwingungsdämpfer 1 oder am Federteller 5 vorzunehmen. Lediglich die erforderliche Dicke des sehr einfachen Abstandselements 13 ist bei der Montage zu berücksichtigen. Dementsprechend ist eine sehr schnelle Umstellung in der Fertigung auf eine geänderte Vorspannung der Schraubenfeder gewährleistet, so dass in diesem Fall eine Lieferung "just in time" problemlos möglich ist.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 im Wesent­ lichen durch die Ausbildung der Anlagefläche 11, die durch axiale Enden des Behäl­ ters 3 gebildet ist. Diese axialen Enden entstehen beim Verschließen des Schwin­ gungsdämpfers 1, wenn hierzu das Behälterende mit über den Behälterumfang gleichmäßig verteilten radialen Eindrückungen versehen wird. Das Abstandselement 13 liegt mit der einen Stirnseite auf diesen axialen Enden des Behälters und wird auf der anderen Stirnseite von der am zylindrischen Ansatz 7 des Federtellers 5 ange­ ordneten Anschlagfläche 9 beaufschlagt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellte Ausführungsform sondern kann im Rahmen des Erfindungsgedankens, der sich auf ein Abstandselement be­ zieht, das eine der jeweilig geforderten Vorspannung der Schraubenfeder zugeord­ nete axiale Ausdehnung aufweist und ohne Einstellarbeit zwischen zwei Anlageflä­ chen eingespannt wird, variiert werden. Dabei ist die eine Anlagefläche vom Behälter oder einem mit dem Behälter verbundenen Bauteil gebildet, auf dem sich das Ab­ standselement abstützt und der Federteller weist eine Anschlagfläche auf, die ande­ rerseits auf das Abstandselement einwirkt. Eine Fehleinstellung bei der Montage wird auf diese Weise ausgeschlossen. Die Anlagefläche auf dem Behälter kann auf einfache Weise durch einen umlaufenden Wulst oder einen im Durchmesser abge­ setzten Abschnitt des Behälters gebildet sein. Auch eine Hülse, die zur Versteifung des Behälters dient und sich auf einem Anbauteil abstützt, kann als Anlagefläche dienen. Welcher der möglichen Konstruktionen der Vorzug gegeben wird, hängt von der Größe der für das Federbein zu erwartenden Änderung der Vorspannung für die Schraubenfeder ab.

Claims (12)

1. Federbein mit höhenverstellbarem Federteller, wobei ein als Widerlager für eine Schraubenfeder dienender Federteller auf einer Außenfläche eines Schwin­ gungsdämpfers angeordnet ist, während das andere Widerlager der Schrauben­ feder von einem zweiten karosserieseitigen Federteller oder einem Karosserieteil gebildet ist und zur Änderung der Vorspannkraft der Schraubenfeder eine Ein­ stellvorrichtung zwischen dem Federteller und der Außenfläche des Schwin­ gungsdämpfers vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvor­ richtung ein Abstandselement (13) aufweist, das zwischen einer Anlagefläche (11) des Schwingungsdämpfers (1) und einer Anschlagfläche (9) des Federtel­ lers (5) angeordnet und durch die Kraft der Schraubenfeder (15) festgehalten ist, wobei die mit dem Abstandselement (13) zusammenwirkende Anlagefläche (11) am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende eines Behälters (3) oder eines Zylinders des Schwingungsdämpfers (1) angeordnet ist und die andererseits auf das Ab­ standselement (13) wirkende Anschlagfläche (9) vom Federteller (5) durch eine senkrecht zur Federbeinachse verlaufende Fläche gebildet ist.

2. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflä­ che (11) durch über den Umfang verteilt angeordnete axiale Enden des Zylinders oder Behälters (3) gebildet ist und diese axialen Enden beim Verschließen des Schwingungsdämpfers durch partielle radiale Eindrückungen am Zylinder- oder Behälterende entstehen.

3. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (11) durch eine am Ende des Zylinders oder des Behälters (3) angeordnete Um­ bördelung gebildet ist.

4. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (11) durch eine am Ende des Zylinders oder Behälters angeordnete und der Kol­ benstange zugeordnete Führungs- und Dichtungseinheit gebildet ist.

5. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (11) durch einen umlaufenden Wulst oder durch mehrere über den Umfang ver­ teilt angeordnete Vorsprünge gebildet ist.

6. Federbein nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (9) vom umbördelten Ende eines den Behälter (3) oder den Zylinder des Schwingungsdämpfers (1) umgebenden zy­ lindrischen Ansatz (7) des Federtellers (5) gebildet ist.

7. Federbein nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (13) durch einen oder mehrere aufeinander liegende Ringe gebildet ist.

8. Federbein nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe unter­ schiedlich dick ausgebildet sind.

9. Federbein nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die das Abstandselement (13) bildenden Ringe als Kunststoffringe ausgebildet sind.

10. Federbein nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (13) durch einen Ring gebildet ist, dessen Dicke der ge­ wünschten Vorspannung der Schraubenfeder (15) entspricht.

11. Federbein nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (5) mittels einer Einrichtung drehfest zur Außenfläche der Schwingungsdämpfers (1) angeordnet ist.

12. Federbein nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung durch einen auf der Außenfläche des Behälters (3) des Schwingungsdämpfers (1) angeordneten Vorsprung und eine Nut im zylindrischen Ansatz (7) des Feder­ tellers (5) gebildet ist.