DE102007060405A1

DE102007060405A1 - Tragfeder für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102007060405A1
Application number: DE200710060405
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Ing. Koch
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-12-15
Filing date: 2007-12-15
Publication date: 2008-07-17

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tragfeder für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus Stahl, insbesondere einem Federstahl, wobei die Tragfeder zumindest teilweise mit einem Metall oder einer Metall-Legierung flächig beschichtet ist und das Metall oder die Metall-Legierung metallisch unedler ist und daher leichter oxidierbar ist als der Stahl.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragfeder für ein Kraftfahrzeug bestehend aus Stahl, insbesondere einem Federstahl.
Tragfedern der hier beschriebenen Art sind üblicherweise zwischen den Radaufhängungen und der Karosserie eines Kraftfahrzeuges eingebaut. Sie dienen insbesondere dazu so genannte Fahrbahnstöße in Zusammenarbeit mit einer Fahrzeugdämpfung aufzufangen und in Schwingungen umzuwandeln. Dabei ist die Ausgestaltung der Tragfedern und der genannten Fahrzeugdämpfung maßgebend für den Fahrkomfort, die Fahrsicherheit und das Kurvenverhalten des Kraftfahrzeugs. Bei den bisher verwendeten Tragfedern aus Stahl, insbesondere Federstahl ist jedoch deren relativ hohes Gewicht von Nachteil. Des Weiteren sind derartige Tragfedern korrosionsanfällig, was zu einer relativ hohen Rate von gebrochenen Federn führt. Um die Korrosionsbeständigkeit der Stahlfederungen zu erhöhen, wird zum Beispiel eine Doppellackierung der Stahlfedern mit entsprechenden korrosionsbeständigen Lacken vorgeschlagen. Des Weiteren ist bekannt, die Tragfedern zu umhüllen, zum Beispiel mit einem korrosionsbeständigen Schlauch aus Kunststoff. Des Weiteren ist bekannt, so genannte Balge zu verwenden, die ebenfalls die Stahlfedern schützend umhüllen sollen. Diese bekannten Verfahren zum Schutz der Oberfläche von Stahlfederungen sind jedoch relativ aufwändig herzustellen und bieten insgesamt keinen dauerhaften Schutz gegen Korrosion. Um das Gewicht bekannter Federungen für Kraftfahrzeuge zu reduzieren wurde eine Leichtbaufeder aus Titan vorgeschlagen. Zwar ergibt sich hierdurch eine Gewichtsersparnis, jedoch sind die Herstellungskosten einer derartigen Leichtbaufeder ca. um den Faktor 10 höher wie bei herkömmlichen Stahlfedern.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Tragfeder für ein Kraftfahrzeug bestehend aus Stahl, insbesondere einem Federstahl bereitzustellen, die einerseits eine deutlich höhere Lebensdauer aufweist und andererseits ein niedrigeres Gewicht als bekannte Tragfedern bei gleicher Performance und gleicher Betriebsfestigkeit im Kundenbetrieb aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Tragfeder mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Eine erfindungsgemäße Tragfeder für ein Kraftfahrzeug bestehend aus Stahl, insbesondere einem Federstahl ist zumindest teilweise flächig mit einem Metall oder einer Metall-Legierung beschichtet welches metallisch unedler ist und daher leichter oxidierbar ist als der Stahl der Tragfeder. Durch die Ausbildung eines metallisch unedleren Oberflächenschutzes ergibt sich eine flächige, opferanodische Wirkung der Beschichtung. Dadurch kann die erfindungsgemäße Tragfeder über die bisher bekannten Konstruktionsrichtlinien hinaus ausgelegt werden, insbesondere hinsichtlich des so genannten PSWT-Wertes und der üblichen Prüfungsgrenzen. Zugleich ergibt sich dadurch ein erhebliches Gewichtseinsparpotential von ca. 20 bis 30 bzw. ca. 1,0 kg pro erfindungsgemäßer Fahrzeugfeder gegenüber herkömmlichen Fahrzeugfedern bei gleicher Performance und gleicher Betriebsfestigkeit im Kundenbetrieb. Durch den erfindungsgemäßen Oberflächenschutz ist eine deutliche Verbesserung der Lebensdauer im Kundenbetrieb gegenüber herkömmlichen Beschichtungsarten gegeben. Dabei konnte ermittelt werden, dass im Fahrzeugdauerlauf, bei dem sehr viele denkbare Fahr- und Umweltbedingungen getestet werden die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Tragfeder mindestens dreifach gegenüber herkömmlichen Tragfedern aus Stahl erhöht ist. Bei den üblichen Betriebsfestigkeitsversuchen, insbesondere dem Fahrzeugdauerlauf mit anschließendem Korrosionstest konnte kein Bruch der erfindungsgemäßen Tragfeder beobachtet werden. Des weiteren bietet die erfindungsgemäße Tragfeder die Möglichkeit kleinere Drahtdurchmesser zu verwenden, so dass die Federwege und damit der Fahrkomfort deutlich verbessert werden kann. Die Verkleinerung des Drahtdurchmessers bei der erfindungsgemäßen Tragfeder bewirkt gegenüber herkömmlichen Stahlfederungen eine Gewichtsreduzierung um bis zu 30%.
In vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist das Metall oder die Metall-Legierung aus der Gruppe Aluminium, Magnesium, Zink oder deren Legierungen gewählt. Aber auch andere Metalle oder Metall-Legierungen, die metallisch unedler sind als der für die Tragfeder verwendete Stahl sind für die Oberflächenbeschichtung der Tragfeder verwendbar. Dabei kann die Tragfeder vollständig mit dem Metall oder der Metall-Legierung flächig beschichtet sein. Die Dicke der auf die Tragfeder aufgetragenen Schicht kann dabei zwischen 20 und 100 μm betragen.
In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Tragfeder ist diese als Schraubenfeder oder Blattfeder ausgebildet. Auch andere, für ein Kraftfahrzeug geeignete Federtypen können Verwendung finden.

Claims

Tragfeder für ein Kraftfahrzeug bestehend aus Stahl, insbesondere einem Federstahl, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder zumindest teilweise mit einem Metall oder einer Metall-Legierung flächig beschichtet ist und das Metall oder die Metall-Legierung metallisch unedler ist und daher leichter oxidierbar ist als der Stahl.
Tragfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Metall oder die Metall-Legierung aus der Gruppe Aluminium, Magnesium, Zink oder deren Legierungen gewählt ist.
Tragfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder eine Schraubenfeder oder Blattfeder ist.
Tragfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfeder vollständig mit dem Metall oder der Metall-Legierung beschichtet ist.
Tragfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der auf die Tragfeder aufgetragenen Schicht 20 bis 100 μm beträgt.