DE10036048A1 - Federbein mit einem Achsschenkel - Google Patents
Federbein mit einem AchsschenkelInfo
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Abstract
Federbein mit Achsschenkel, wobei das Federbein einen Rohrkörper aufweist, auf dem der Achsschenkel mittels einer Schraubverbindung befestigt ist, wobei der Achsschenkel einen durchgehenden Schlitz aufweist, der zusammen mit Befestigungsmitteln eine Klemmverbindung zum Rohrkörper bildet, wobei zwischen dem Rohrkörper und dem Achsschenkel eine Positionierungsverbindung vorliegt, die aus einem Vorsprung und einer Ausnehmung besteht und die eine exakte Zuordnung der die Klemmverbindung bildenden Bauteile in Umfangsrichtung ermöglicht, wobei der Rohrkörper einen Anschlag aufweist, der die Positionierung des Achsschenkels entlang der Längsachse des Federbeins vornimmt, wobei der Vorsprung der Positioniereinrichtung und der Anschlag für die Positionierung des Achsschenkels entlang der Längsachse von einem einteiligen Bauteil gebildet wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Federbein mit einem Achsschenkel entsprechend dem
Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Aus der gattungsbildenden DE 198 15 215 A1 ist Federbein mit Achsschenkel,
wobei das Federbein einen Rohrkörper aufweist, auf dem der Achsschenkel mit
tels einer Schraubverbindung befestigt ist, wobei der Achsschenkel einen durch
gehenden Schlitz aufweist, der zusammen mit Befestigungsmitteln eine Klemm
verbindung zum Rohrkörper bildet, wobei zwischen dem Rohrkörper und dem
Achsschenkel eine Positionierungsverbindung vorliegt, die aus einem Vorsprung
und einer Ausnehmung besteht und die eine exakte Zuordnung der die Klemm
verbindung bildenden Bauteile in Umfangsrichtung ermöglicht, wobei der Rohr
körper einen Anschlag aufweist, der die Positionierung des Achsschenkels ent
lang der Längsachse des Federbeins vornimmt, bekannt.
Die Klemmverbindung muß mit einer entsprechenden Sicherheit ausgeführt sein,
damit sich der Achsschenkel keinesfalls lösen kann. Das für eine hohe Klemm
kraft notwendige Anzugsmoment erfordert hochbelastbare Klemmschrauben. Des
weiteren wird der Rohrkörper stärker belastet, nämlich um die geforderte Sicher
heit.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Federbein zu realisieren, das eine
Fixierung des Achsschenkels in Achsrichtung des Federbeins zusätzlich zur
Klemmverbindung aufweist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Vorsprung der Positi
oniereinrichtung und der Anschlag für die Positionierung des Achsschenkels ent
lang der Längsachse von einem einteiligen Bauteil gebildet wird.
Der am Rohrkörper befestigte Vorsprung muß nur bei der Montage Umfangskräfte
aufnehmen. Sollte sich während des Einsatzes des Federbeins die Klemmver
bindung des Achsschenkels lösen, dann steht die Kraft der Verbindung zwischen
dem Vorsprung und dem Rohrkörper auch für den Anschlag zur Kraftaufnahme
von Belastungen in Längsrichtung zur Verfügung.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist der Anschlag ein Mittelteil auf, das
am Rohrkörper befestigt ist und sich ausgehend von dem Mittelteil mindestens
ein seitlicher Flügel erstreckt, der mit einem radialen Abstand zum Rohrkörper
ausgeführt ist. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn das Mittelteil zwei Flügel
aufweist, um in die Verbindung zwischen dem Mittelteil und dem Rohrkörper kei
ne Torsionskräfte einzuleiten. Des weiteren steht eine größere Anlagefläche für
den Achsschenkel zur Verfügung.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch wird der Vorsprung von einer Zunge
gebildet, die aus der Ebene des Mittelteils herausgeformt. Man hat herausgefun
den, daß dann, wenn der Vorsprung in einem größeren radialen Abstand zum
Rohrkörper in den Schlitz des Achsschenkels eingreift, eine größere Genauigkeit
hinsichtlich der Positionierung erreicht wird, oder umgekehrt eine größere maßli
che Toleranz bei den verwendeten Bauteilen zugelassen werden kann.
Dabei weist der Vorsprung ein s-förmiges Profil auf. Diese Ausgestaltung ist in
zweierlei Hinsicht vorteilhaft. Zum einen wird durch die Umformung eine Kaltver
festigung erreicht, die eine relativ dünne Wandstärke des Vorsprungs ermöglicht.
Des weiteren ist der Materialaufwand auch von der Zungenlänge günstiger als ein
einfach senkrechter Vorsprung.
Für besonders hoch beanspruchte Federbeine weist der Vorsprung ein u-förmiges
Profil auf. Die beiden im wesentlichen senkrecht zur Federbeinlängsachse sich
erstreckenden Schenkel greifen dann in den Schlitz des Achsschenkels ein.
Bei einer ähnlichen Variante ist der Vorsprung doppellagig im wesentlichen
rechtwinklig zur Längsachse des Rohrkörpers ausgeführt. Letztlich handelt es
sich um axial gestauchtes U-Profil, bei dem der axiale Steg verpresst wurde, da
mit die beiden vertikalen Stege zumindest auf einem Längenbereich zur Anlage
kommen.
Bei der Ausgestaltung der Zunge hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die
endseitige Stirnfläche des Vorsprungs zum Rohrkörper einen Abstand aufweist.
Während des Lackiervorganges können sich keine Fehlstellen bilden, weil der
Lack einen Spalt nicht durchdringen konnte.
Hinsichtlich der Befestigung der Baueinheit aus Anschlag und Vorsprung hat es
sich als vorteilhaft herausgestellt, daß das Mittelteil mittels einer Kontaktschwei
ßung mit dem Rohrkörper zur Positionierung verbunden ist. Bei der Kontakt
schweißung handelt es sich um eine Widerstandsschweißung, die in einem zent
ralen Bereich des Mittelteils ausgeführt ist und deshalb die Ränder des Mittelteils
für weitere Befestigungsmöglichkeiten vollständig zur Verfügung stehen.
Deshalb ist es möglich, daß das Mittelteil mit einer zusätzlich zur Kontaktschwei
ßung ausgeführten Befestigungsschweißung mit dem Rohrkörper verbunden ist.
Bei der Befestigungsschweißung ist man hinsichtlich der Möglichkeiten des ein
zusetzenden Schweißverfahrens sehr flexibel. Auch bei einer einseitigen Wärme
entwicklung kann das Mittelteil aufgrund der Befestigungsschweißung nicht vom
Rohrkörper abheben.
Zur Vereinfachung der Schweißvorrichtung und zur Vergrößerung der Kontaktflä
che für die Kontaktschweißung geht das Mittelteil eine Formschlußverbindung
mit dem Rohrkörper ein.
Dazu weist der Rohrkörper für den Formschluß eine Vertiefung auf, in die eine
Sicke des Mittelteils eingreift.
Für höher beanspruchte Federbeine ist vorgesehen, daß mindestens ein Flügel mit
dem Rohrkörper verschweißt ist. Diese Ausgestaltung kann auch mit einer Befes
tigungsschweißung des Mittelteils kombiniert sein. Man erhält eine längere
Schweißnaht, die damit auch eine höhere Belastung übertragen kann.
Im Hinblick auf die freie Wahl des Schweißverfahrens weist der Flügel eine Kon
taktfläche zu dem Rohrkörper auf. Damit die Kontaktfläche für den Schweißappa
rat gut zugänglich ist, ist die Kontaktfläche am seitlichen Rand des Flügels ausge
führt. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die Kontaktfläche
von der Stirnfläche des seitlichen Randes gebildet wird. Das Verhältnis von Um
formaufwand zur Festigungssteigerung ist besonders günstig.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert
werden.
Es zeigt:
Fig. 1 Darstellung der Einbausituation
Fig. 2a u. 2b Rohrkörper als Einzelteil
Fig. 3a-3f Baueinheit aus Vorsprung und Anschlag als Einzelteil
Die Fig. 1 zeigt ein Federbein 1, wie es insbesondere bei Fahrzeugen der Kom
paktklasse eingesetzt wird. Das Federbein verfügt über einen an einem Rohrkör
per 3 in der Regel angeschweißten Federteller 5, auf dem sich eine Fahrzeugtrag
feder 7 abstützt. An seinem unteren Ende des Rohrkörper ist ein Achsschenkel 9
mittels einer Klemmverbindung 11 befestigt.
Der Achsschenkel verfügt über einen Hülsenabschnitt 13, der im wesentlichen
parallel zur Längsachse des Federbeins einen Schlitz 15 aufweist. Mit dem
Schlitz 15 ergibt sich eine Elastizität des Hülsenabschnitts in Umfangsrichtung.
Im Bereich des Schlitzes ist der Hülsenabschnitt mit einem Vorsprung 17 verse
hen, der eine quer zur Längsachse des Federbeins verlaufende Durchgangsöff
nung aufweist, die einen Gewindeteil umfaßt. In der Durchgangsöffnung ist ein
Befestigungsmittel 19 in der Form einer Spannschraube eingeschraubt.
In den Fig. 2a und 2b ist der Rohrkörper als Einzelteil in zwei Ansichten darge
stellt. Im unteren Bereich des Rohrkörpers 3 ist eine Baueinheit befestigt, die aus
einem in den Schlitz 15 des Achsschenkels 9 (s. Fig. 1) eingreifenden Vor
sprung 21 und einen Anschlag 23 besteht.
Die Fig. 3a zeigt die Baueinheit aus Vorsprung 21 und Anschlag 23 als Einzelteil.
Die Baueinheit verfügt über ein Mittelteil 25, von dem sich seitlich Flügel 27 er
strecken. Der eigentliche Anschlag wird von Stirnflächen 27a gebildet. Wie man
aus der Fig. 3c entnehmen kann, ist das Mittelteil dem Radius des Rohrkörpers
angepaßt. Die Flügel 27 weisen einen radialen Abstand zum Rohrkörper auf,
damit einerseits die Stirnflächen möglichst mittig auf der Oberseite des Achs
schenkels zur Anlage kommt. Zwischen den Flügeln und dem Mittelteil sind
Übergänge 29 angeformt, die die Baueinheit deutlich verfestigen.
Die Fig. 3b zeigt, daß der Vorsprung 21 aus der Ebene des Mittelteils herausge
formt ist und ein s-förmiges Profil aufweist. Die Übergangswinkel zwischen den
einzelnen Abschnitten des Vorsprungs sind größer als 90°. Damit wird erreicht,
daß die beim Umformen an den Seiten 21a; 21b (s. Fig. 3a) des Vorsprungs
zwangsläufig entstehenden Materialaufwerfungen im Bereich der Krümmungen
deutlich geringer ausfallen. Folglich kann die Schlitzbreite des Achsschenkels
besser ausgenutzt werden und im Vergleich zu einem rechtwinklig geformten
Vorsprung kann Material eingespart werden.
Zur Befestigung der Baueinheit aus Vorsprung und Anschlag sind mehrere Maß
nahmen vorgesehen. Zum einen besteht zwischen dem Mittelteil und dem Rohr
körper eine Formschlußverbindung 31, die insbesondere für eine einfache Positi
onierung der Baueinheit auf dem Rohrkörper dienlich ist. Die Formschlußverbin
dung wird von einer punktförmigen Sicke 33 (Fig. 3b) und einer Vertiefung 35 im
Rohrkörper (Fig. 3c) gebildet. Des weiteren wird in einem ersten Verfahrens
schritt bei der Befestigung der Baueinheit auf dem Rohrkörper eine Kontakt
schweißung 37, beispielsweise als Widerstandsschweißung, durchgeführt, die
der zuverlässigen Positionierung dient.
Danach wird das Mittelteil 25 über eine Befestigungsschweißung 39 (s. Fig. 2b)
mit dem Rohrkörper 3 verbunden. Aufgrund der vorangegangenen Kontakt
schweißung kann das Mittelteil beim Schweißen nicht mehr vom Rohrkörper ab
heben, so daß die Anschläge bzw. die Flügel ihre vorgesehen Position behalten.
Die Varianten 3d bis 3f zeigen Varianten der Baueinheit, die bevorzugt für Feder
beine eingesetzt werden, die für eine höhere Belastung ausgelegt sind.
Der zungenförmige Vorsprung 21 in der Fig. 3d ist u-förmig ausgebildet. Die bei
den parallelen Stege 21c; 21d des Vorsprungs verlaufen möglichst rechtwinklig
zur Längsachse des Federbeins, wobei die endseitige Stirnfläche 21e auf den
Rohrkörper 3 ausgerichtet ist, ihn aber mit einem Abstand von 1 bis 2 mm nicht
berührt. Es soll vermieden werden, daß zwischen der Stirnfläche 21e des Vor
sprungs und dem Rohrkörper 21 nur ein geringer undefinierter Spalt vorliegt, in
den Reinigungsmedien oder auch Lack nicht eindringen kann und damit eine opti
sche Fehlstelle vorprogrammiert wäre. Andererseits kann sich die Stirnfläche bei
einer sehr großen radialen Deformation des Vorsprungs 21 auf dem Rohrkörper
abstützen.
Die Variante nach Fig. 3e ist eine Abwandlung der Fig. 3d. Wiederum wird ein u
förmiger Vorsprung 21 eingesetzt, der jedoch axial bezogen auf die Längsachse
des Federbeins gestaucht ist, so daß sich die beiden Stege 21c; 21d zumindest
in einem Bereich berühren und ein doppellagiger Vorsprung vorliegt.
Mit der Fig. 3f soll dokumentiert werden, daß sich auch im Bereich der Flügel 27
noch Möglichkeiten ergeben, um die Belastbarkeit des Bauteils zu erhöhen. Wie
bei der Fig. 3c sind in der Ausführung nach der Fig. 3f die Flügel 27 mit radialem
Abstand zum Rohrkörper 3 ausgeführt. Die Flügel weisen aber eine Kontaktflä
che 41 zu dem Rohrkörper auf, die den Einsatz einer weiteren Befestigungs
schweißnaht 43 alternativ oder in Kombination zur Befestigungsschweißnaht 41
ermöglichen. Am seitlichen Rand des Flügel ist ein Steg 45 nach radial innen ge
formt, der den Abstand des restlichen Flügels zum Rohrkörper überbrückt, so daß
die Kontaktfläche von der Stirnfläche des seitlichen Randes gebildet wird.
Claims (15)
1. Federbein mit Achsschenkel, wobei das Federbein einen Rohrkörper aufweist,
auf dem der Achsschenkel mittels einer Schraubverbindung befestigt ist, wo
bei der Achsschenkel einen durchgehenden Schlitz aufweist, der zusammen
mit Befestigungsmitteln eine Klemmverbindung zum Rohrkörper bildet, wobei
zwischen dem Rohrkörper und dem Achsschenkel eine Positionierungsverbin
dung vorliegt, die aus einem Vorsprung und einer Ausnehmung besteht und
die eine exakte Zuordnung der die Klemmverbindung bildenden Bauteile in
Umfangsrichtung ermöglicht, wobei der Rohrkörper einen Anschlag aufweist,
der die Positionierung des Achsschenkels entlang der Längsachse des Feder
beins vornimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (21) der Positioniereinrichtung und der Anschlag (23) für
die Positionierung des Achsschenkels (9) entlang der Längsachse von einem
einteiligen Bauteil gebildet wird.
2. Federbein nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag (23) ein Mittelteil (25) aufweist, das am Rohrkörper (3) be
festigt ist und sich ausgehend von dem Mittelteil mindestens ein seitlicher
Flügel (27) erstreckt, der mit einem radialen Abstand zum Rohrkörper (3)
ausgeführt ist.
3. Federbein nach Anspruch 2;
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (21) von einer Zunge gebildet wird, die aus der Ebene des
Mittelteils (25) herausgeformt ist.
4. Federbein nach Anspruch 3;
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (21) ein s-förmiges Profil aufweist.
5. Federbein nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (21) ein u-förmiges Profil aufweist.
6. Federbein nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (21) doppellagig im wesentlichen rechtwinklig zur Längs
achse des Rohrkörpers (3) ausgeführt ist.
7. Federbein nach den Ansprüchen 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die endseitige Stirnfläche (21e) des Vorsprungs (21) zum Rohrkörper (3)
einen Abstand aufweist.
8. Federbein nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittelteil (25) mittels einer Kontaktschweißung (37) mit dem Rohr
körper (3) zur Positionierung verbunden ist.
9. Federbein nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittelteil (25) mit einer zusätzlich zur Kontaktschweißung (37) aus
geführten Befestigungsschweißung (39) mit dem Rohrkörper (3) verbunden
ist.
10. Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittelteil (25) eine Formschlußverbindung (31) mit dem Rohrkör
per (3) eingeht.
11. Federbein nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohrkörper (3) für den Formschluß eine Vertiefung (35) aufweist, in
die eine Sicke (33) des Mittelteils (25) eingreift.
12. Federbein nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Flügel (27) mit dem Rohrkörper (3) verschweißt ist.
13. Federbein nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Flügel (27) eine Kontaktfläche (41) zu dem Rohrkörper (3) aufweist.
14. Federbein nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktfläche (41) am seitlichen Rand des Flügels (27) ausgeführt
ist.
15. Federbein nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktfläche (41) von der Stirnfläche des seitlichen Randes gebildet
wird.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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Owner name: ZF SACHS AG, 97424 SCHWEINFURT, DE |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Owner name: ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, DE Free format text: FORMER OWNER: ZF SACHS AG, 97424 SCHWEINFURT, DE Effective date: 20121030 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |