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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Federeinrichtung für einen Torsionsschwingungsdämpfer, wobei bei dem Verfahren ein Stützteil an einer Schraubenfeder der Federeinrichtung befestigt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Stützteil zur Abstützung der Schraubenfeder einer Federeinrichtung eines Torsionsschwingungsdämpfers, mittels dessen die Schraubenfeder der Federeinrichtung an einem anderen Bauteil der Federeinrichtung oder des Torsionsschwingungsdämpfers abgestützt werden kann.
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Aus der
DE 10 2008 054 190 A1 ist eine Schraubenfederanordnung bekannt, die sich im Wesentlichen aus einer inneren Schraubenfeder und einer äußeren Schraubenfeder zusammensetzt, wobei die innere Schraubenfeder innerhalb der äußeren Schraubenfeder angeordnet ist. Die innere Schraubenfeder ist mittels eines Stopfens in Federlängsrichtung an der äußeren Schraubenfeder abgestützt, wobei der Stopfen formschlüssig zugfest mit der inneren Schraubenfeder verbunden ist. Der Stopfen setzt sich dabei im Wesentlichen aus einer an beiden Federenden anliegenden Endscheibe und einem hervorstehenden Stopfen zusammen, der sich in den Federinnenraum der inneren Schraubenfeder erstreckt. Am Übergang zwischen dem Zapfen und der Endscheibe ist ferner eine Umfangsnut ausgebildet, wobei sich der Zapfen in Richtung seines der Endscheibe abgewandten Endes konisch verjüngt. Um den Stopfen an der inneren Schraubenfeder zu befestigen, wird der Zapfen des Stopfens in den Federinnenraum der inneren Schraubenfeder eingeschoben, deren Endwindung so geformt ist, dass sie sich in die Umfangsnut einlegt.
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Das bekannte Verfahren zur Befestigung des Stopfens an der Schraubenfeder hat sich bewährt, ist jedoch mit einigen Nachteilen behaftet. So können einerseits Fertigungsungenauigkeiten bei der Schraubenfeder oder bei dem Stopfen zu einem Spiel zwischen der Schraubenfeder und dem daran befestigen Stopfen führen. Dies hat zur Folge, dass bei der Fertigung des Stopfens sowie der Schraubenfeder besonders enge Toleranzen zu beachten sind, wodurch die Herstellung erschwert ist. Andererseits hat es sich im Einzelfall gezeigt, dass der Stopfen nicht mit der gewünschten Sicherheit an der Schraubenfeder befestigt werden kann, was bei der Montage des zugehörigen Torsionsschwingungsdämpfers wie auch bei dessen späterem Betrieb zu Problemen führen kann.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Federeinrichtung für einen Torsionsschwingungsdämpfer anzugeben, mittels dessen ein Stützteil besonders sicher an einer Schraubenfeder befestigt werden kann, wobei durch das Verfahren ferner ein verringertes Spiel zwischen dem Stützteil und der Schraubenfeder erreichbar sein soll. Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Stützteil zur Abstützung der Schraubenfeder einer Federeinrichtung eines Torsionsschwingungsdämpfers zu schaffen, das sicher und weitgehend spielfrei an der Schraubenfeder der Federeinrichtung festgelegt werden kann, wobei das Stützteil vorzugsweise in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird oder verwendbar sein soll.
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Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 9 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Federeinrichtung für einen Torsionsschwingungsdämpfer. Eine solche Federeinrichtung kann beispielsweise eine oder mehrere Schraubenfedern umfassen, die zwischen den Mitnehmern des Primärelements einerseits und den Mitnehmern des Sekundärelements andererseits des Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet werden können. Darüber hinaus können derartige Federeinrichtungen beispielsweise auch mit den Schraubenfedern zusammenwirkende Gleit- oder Endschuhe aufweisen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden eine Schraubenfeder der Federeinrichtung und ein Stützteil zur späteren Abstützung der Schraubenfeder in deren Federlängsrichtung bereitgestellt. Das Stützteil weist dabei einen hervorstehenden Ansatz auf. Bei der bereitgestellten Schraubenfeder handelt es sich vorzugsweise um eine Bogenfeder, die folglich eine bogenförmige Federlängsachse aufweist. Hinsichtlich der Herstellung einer Schraubenfeder, insbesondere einer als Bogenfeder ausgebildeten Schraubenfeder, sei hier auf den Stand der Technik verwiesen. Im Rahmen des Verfahrens wird das Stützteil derart an das Federende der Schraubenfeder herangeführt, dass der hervorstehende Ansatz, vorzugsweise stirnseitig, in den Federinnenraum der Schraubenfeder eingeführt wird. Der Federinnenraum bezeichnet hierbei vorzugsweise den von den Federwindungen der Schraubenfeder umgebenen Raum. Hierbei ist es grundsätzlich unerheblich, ob beim Heranführen des Stützteils das Stützteil ortsfest angeordnet ist, während die Schraubenfeder bewegt wird, oder ob die Schraubenfeder ortsfest angeordnet ist, während das Stützteil bewegt wird. Ebenso können auch sowohl die Schraubenfeder als auch das Stützteil bewegt werden, um ein Heranführen des Stützteils an das Federende der Schraubenfeder und das Einführen des hervorstehenden Ansatzes in den Federinnenraum der Schraubenfeder zu bewirken. Entscheidend ist hierbei lediglich, dass Schraubenfeder und Stützteil eine Relativbewegung zueinander ausführen. Der in den Federinnenraum eingeführte hervorstehende Ansatz wird unter formschlüssiger Festlegung des Stützteils in Federlängsrichtung an der Schraubenfeder plastisch verformt. Hierbei ist bevorzugt, wenn das plastische Verformen ein plastisches Aufweiten des in den Federinnenraum eingeführten hervorstehenden Ansatzes umfasst. Das plastische Verformen kann sowohl während des Einführens des hervorstehenden Ansatzes in den Federinnenraum der Schraubenfeder als auch nach dem Einführen des hervorstehenden Ansatzes in den Federinnenraum der Schraubenfeder erfolgen.
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Es hat sich gezeigt, dass die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereits die Herstellung des Stützteils vereinfacht, zumal bei dessen Herstellung keine besonders engen Toleranzen mehr einzuhalten sind, um eine weitgehende spielfreie Festlegung des Stützteils an der Schraubenfeder zu bewirken. Vielmehr kann das Spiel zwischen dem Stützteil und der Schraubenfeder durch das erfindungsgemäße Verfahren dadurch verringert werden, dass der hervorstehende Ansatz durch plastisches Verformen erst dann in die ihm zugedachte Form gebracht wird, wenn der hervorstehende Ansatz in den Federinnenraum der Schraubenfeder eingeführt wird oder nachdem dieser eingeführt wurde. Es sei jedoch angemerkt, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht zwangsläufig dahingehend angewandt werden muss, dass das Befestigungsspiel zwischen dem Stützteil und der Schraubenfeder gänzlich beseitigt wird. Darüber hinaus hat es sich gezeigt, dass ein Stützteil, das durch plastisches Verformen des in den Federinnenraum eingeführten hervorstehenden Ansatzes formschlüssig in Federlängsrichtung an der Schraubenfeder festgelegt wurde, sicherer an der Schraubenfeder festgelegt ist, was sowohl bei der Montage des zugehörigen Torsionsschwingungsdämpfers als auch beim späteren Betrieb desselben vorteilhaft ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Verfahrensschritt des Bereitstellens eines Stützteils das Bereitstellen eines Stützteils auf, dessen hervorstehender Ansatz einen Einführraum umgibt. Dabei ist der hervorstehende Ansatz vorzugsweise rohrförmig ausgebildet, so dass dieser den Einführraum rohrförmig umgibt. Darüber hinaus ist es bei dieser Ausführungsform besonders bevorzugt, wenn der Einführraum durchgehend ausgebildet ist, so dass sich der Einführraum durchgehend durch das Stützteil erstreckt. Hierdurch wird nicht nur das Gewicht des Stützteils reduziert, vielmehr kann die Bedienungsperson bzw. der Monteur entscheiden, aus welcher Richtung er das Werkzeug oder Aufweitungsteil in den Einführraum einführt. In dieser Ausführungsform des Verfahrens wird nämlich ein Werkzeug, vorzugsweise ein Dorn oder Stab, oder ein Aufweitungsteil, vorzugsweise ein Keil oder Niet, unter Aufweiten des hervorstehenden Ansatzes in den von dem hervorstehenden Ansatz umgebenen Einführraum eingeführt. Das Werkzeug oder das Aufweitungsteil einerseits und der hervorstehende Ansatz des Stützteils andererseits sind dabei vorzugsweise derart geometrisch aufeinander abgestimmt, dass bereits das Einführen des Werkzeugs oder Aufweitungsteiles das Aufweiten des hervorstehenden Ansatzes bewirkt. Auch bei dieser Ausführungsform sei darauf hingewiesen, dass es grundsätzlich unerheblich ist, ob das Werkzeug oder Aufweitungsteil ortsfest angeordnet ist, während das Stützteil bewegt wird, oder ob das Stützteil ortsfest angeordnet ist, während das Werkzeug oder Aufweitungsteil bewegt wird. Auch können sowohl Werkzeug oder Aufweitungsteil einerseits als auch das Stützteil andererseits gleichzeitig bewegt werden, um das Werkzeug oder Aufweitungsteil im Sinne dieser Ausführungsform in den Einführraum einzuführen. Erforderlich ist auch hier lediglich eine Relativbewegung zwischen dem Werkzeug oder Aufweitungsteil einerseits und dem Stützteil andererseits.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die auf der vorangehend beschriebenen Ausführungsform basiert, wird das zum Aufweiten des hervorstehenden Ansatzes in den Einführraum eingeführte Werkzeug nach dem Aufweiten des hervorstehenden Ansatzes wieder entfernt. Alternativ wird bei Verwendung eines Aufweitungsteiles das Aufweitungsteil nach dem Aufweiten des hervorstehenden Ansatzes in dem Einführraum zurückgelassen. Während die erstgenannte Alternative den Vorteil hat, dass kein zusätzliches Aufweitungsteil erforderlich ist, wodurch der Aufbau der durch das Verfahren hergestellten Federeinrichtung vereinfacht ist, besteht der Vorteil der zweitgenannten Alternative darin, dass eine mit der plastischen Verformung einhergehende, wenn auch nur geringe, elastische Verformung nicht oder nur schwer rückgängig machbar ist, zumal das in dem Einführraum zurückgelassene Aufweitungsteil dies verhindert oder dem zumindest entgegensteht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Werkzeug durch eine dem Federinnenraum abgewandte Öffnung des Einführraumes eingeführt oder durch eine dem Federinnenraum zugewandte Öffnung des Einführraumes durch den Federinnenraum eingeführt. Die erstgenannte Variante, bei der das Werkzeug durch eine dem Federinnenraum abgewandte Öffnung des Einführraumes in den Einführraum eingeführt wird, ist dabei bevorzugt, zumal ein relativ kleines und einfaches Werkzeug verwendet werden kann, das nicht zunächst durch den Federinnenraum geführt werden muss, um zu der dem Federinnenraum zugewandten Öffnung des Einführraumes zu gelangen. Überdies wird das Verfahren hierdurch vereinfacht und beschleunigt. Jedoch auch die zweitgenannte Alternative dieser Ausführungsform, bei der das Werkzeug durch den Federinnenraum eingeführt wird, um zu der dem Federinnenraum zugewandten Öffnung des Einführraumes zu gelangen, ist von Vorteil, zumal bei der zweiten Alternative eine besonders große Kraft zum plastischen Verformen des hervorstehenden Ansatzes aufgebracht werden kann, was beispielsweise zu einer besonders sicheren Festlegung des Stützteils an der Schraubenfeder führen kann. Unabhängig von der gewählten Alternative ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn die Schraubenfeder vor dem Festlegen des Stützteils in eine Bogenfeder umgeformt wird. Dies ist insofern von Vorteil, als dass das Stützteil keinerlei Behinderung während des Umformungsprozesses der Schraubenfeder zu einer Bogenfeder darstellt. Nichtsdestotrotz sei an dieser Stelle ergänzend angemerkt, dass auch ein Festlegen des Stützteils an der geradlinig ausgebildeten Schraubenfeder vor deren Umformung in eine Bogenfeder von Vorteil sein kann, zumal in diesem Fall ein geradlinig ausgebildetes Werkzeug zum Einsatz kommen kann, das einfach durch den Federinnenraum zu der dem Federinnenraum zugewanden Öffnung geführt und über das die Verformungskraft besonders sicher auf den hervorstehenden Ansatz des Stützteils aufgebracht werden kann. Wird die Schraubenfeder jedoch vor dem Festlegen des Stützteils in eine Bogenfeder umgeformt, so ist es bei dieser Ausführungsform weiterhin bevorzugt, wenn ein entsprechend gebogenes Werkzeug, gegebenenfalls ein entsprechend gebogener Dorn oder Stab, durch den Federinnenraum und die dem Federinnenraum zugewandte Öffnung des Einführraumes in den Einführraum eingeführt wird. Wie bereits vorangehend dargestellt, ermöglicht die Verwendung eines derart gebogenen Werkzeuges, dass das Stützteil auch erst im Anschluss an die Umformung der Schraubenfeder zu einer Bogenfeder an der Schraubenfeder festgelegt werden kann, ohne dass hierdurch der Umformprozess der Schraubenfeder unterbrochen bzw. behindert würde.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem das bereits zuvor erwähnte Aufweitungsteil zum Einsatz kommt, ist das Aufweitungsteil mit einem Hilfsmittel verbunden, das sich durch den Einführraum erstreckt, wobei das Aufweitungsteil durch Ziehen an dem Hilfsmittel durch eine dem Federinnenraum zugewandte Öffnung des Einführraumes in den Einführraum eingeführt wird, um das Aufweiten des hervorstehenden Ansatzes zu bewirken. Bei dieser Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, wenn das mit dem Aufweitungsteil verbundene Hilfsmittel vor dem Heranführen des Stützteils an das Federende der Schraubenfeder durch den Einführraum geführt wird. Wie bereits bei der Ausführungsform, bei dem das Werkzeug durch eine dem Federinnenraum abgewandte Öffnung des Einführraumes eingeführt wird, ist auch diese Ausführungsform des Verfahrens insofern von Vorteil, als dass das Werkzeug nicht durch den Federinnenraum der Schraubenfeder geführt werden muss, um zu der dem Federinnenraum zugewandten Öffnung des Einführraumes zu gelangen. Hierdurch kann das Stützteil relativ schnell und einfach an der Schraubenfeder befestigt werden. Bei dieser Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, wenn derart fest an dem Hilfsmittel gezogen wird, dass es sich nach dem Aufweiten des hervorstehenden Ansatzes selbsttätig von dem Aufweitungsteil löst. Bei dieser Ausführungsvariante wird die maximale Verformungskraft somit durch die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Aufweitungsteil und dem Hilfsmittel festgelegt. Auf diese Weise kann je nach Festigkeit der Verbindung zwischen Hilfsmittel und Aufweitungsteil eine besonders hohe Verformungskraft aufgebracht werden. In diesem Zusammenhang hat es sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Aufweitungsteil stoffschlüssig mit dem Hilfsmittel verbunden ist, wobei beispielsweise eine Sollbruchstelle zwischen dem Aufweitungsteil und dem Hilfsmittel vorgesehen sein kann, die bei Überschreiten der vorbestimmten Kraft bricht. Es sei jedoch angemerkt, dass auch andere Verbindungen zwischen dem Aufweitungsteil einerseits und dem Hilfsmittel andererseits möglich oder vorteilhaft sein können. So kann es beispielsweise von Vorteil sein, wenn eine formschlüssige Verbindung zwischen Hilfsmittel und Aufweitungsteil vorgesehen ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Stützteil durch Blechumformen aus einem Blechteil erzeugt. Das einzelne Blechteil wurde dabei vorzugsweise aus einem, gegebenenfalls ebenen bzw. flachen, Blech gestanzt oder geschnitten. Indem das Stützteil durch Blechumformen aus einem Blechteil erzeugt wird, kann das Stützteil relativ schnell und einfach hergestellt werden. Darüber hinaus kann hierdurch ein relativ leichtes, jedoch gleichermaßen festes Stützteil erzeugt werden. Des Weiteren ermöglicht die plastische Verformbarkeit des Metalls, aus dem ein Blech zwangsläufig besteht, dass der hervorstehende Ansatz im Rahmen des Verfahrens gut plastisch verformt werden kann, ohne dabei nach dem plastischen Verformen seine Festigkeit einzubüßen, die erforderlich ist, um eine sichere Festlegung an der Schraubenfeder zu bewirken.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Schlitze in dem hervorstehenden Ansatz des Stützteiles erzeugt, vorzugsweise um Biegezungen zu erhalten. Durch das Erzeugen der Schlitze in dem hervorstehenden Ansatz des Stützteiles wird in vorteilhafter Weise ein Stützteil geschaffen, dessen hervorstehender Ansatz relativ einfach plastisch verformt werden kann, um die formschlüssige Festlegung des Stützteils in Federlängsrichtung an der Schraubenfeder zu bewirken. Bei dieser Ausführungsform sind ferner zwei Ausführungsvarianten bevorzugt. In der einen Ausführungsvariante werden die Schlitze bereits durch das Stanzen oder Schneiden des Blechteils aus dem Blech in dem Blechteil erzeugt. Dies hat den Vorteil, dass die Schlitze selbst bei einer komplexen Form derselben relativ schnell und einfach bereits im Rahmen des Stanzens oder Schneidens des Blechteils aus dem Blech erzeugt werden können, während das weitere Blechumformen des somit geschlitzten Blechteils anschließend erfolgen kann. Bei der zweiten Ausführungsvariante werden die Schlitze erst nach dem Blechumformen des Blechteils in dem durch das Blechumformen hergestellten hervorstehenden Ansatz erzeugt. Hierdurch wird zwar die Erzeugung der Schlitze erschwert, insbesondere wenn relativ aufwendige Schlitzformen verwendet werden sollen, jedoch kann bei dieser Ausführungsvariante ein besonders kompaktes und zusammenhängendes Stützteil geschaffen werden. Bei der zweiten Ausführungsvariante ist es bevorzugt, wenn die Schlitze durch Schneiden, Spalten oder Prägen in dem durch das Blechumformen hergestellten Ansatz erzeugt werden. Bei dem Blechumformverfahren zur Herstellung des hervorstehenden Ansatzes handelt es sich ferner vorzugsweise um ein Tiefziehen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die Schlitze in dem hervorstehenden Ansatz des Stützteils bereits durch das Stanzen oder Schneiden des Blechteils aus dem Blech in dem Blechteil erzeugt wurden, wird das Blechteil mit den Schlitzen zunächst unter Ausbildung des hervorstehenden Ansatzes zu einer Rohrform gebogen. Hierbei kann es von Vorteil sein, wenn die beim Biegen einander zugewandten Kanten des Blechteils voneinander beabstandet sind, um dazwischen einen weiteren Schlitz auszubilden, der noch nicht in dem Blechteil erzeugt wurde. Anschließend wird ein dem Abschnitt mit den Schlitzen abgewandter Abschnitt der Rohrform zu einem Stützkörper umgeformt, wobei dieser Abschnitt vorzugsweise zu einem ringscheibenförmigen Stützkörper umgeformt wird, der besonders bevorzugt quer zur Längsrichtung des hervorstehenden Ansatzes über den hervorstehenden Ansatz hervorsteht, um beispielsweise die Abstützung der Schraubenfeder über das Stützteil an einer äußeren Schraubenfeder zu bewirken.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der hervorstehende Ansatz derart plastisch verformt, dass dieser eine Federwindung, gegebenenfalls eine Endwindung, der Schraubenfeder hintergreift. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die genannte Federwindung einen geringeren Windungsdurchmesser als diejenigen weiteren Federwindungen aufweist, die sich auf der dem Stützteil abgewandten Seite an die genannte Federwindung anschließen. Auf diese Weise ist ein Hintergreifen und Festlegen an der Federwindung in einer Weise möglich, die die Funktionsweise der weiteren Federwindungen unbeeinflusst lässt. So ist es bei dieser Ausführungsform ferner bevorzugt, wenn der hervorstehende Ansatz derart plastisch verformt wird, dass die weiteren Federwindungen nicht hintergriffen, gegebenenfalls lediglich von innen durch den hervorstehenden Ansatz kontaktiert, werden. Bei dieser Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, wenn der hervorstehende Ansatz derart plastisch verformt wird, dass die Schraubenfeder auf Block zusammengedrückt werden kann, ohne dass der hervorstehende Ansatz zwischen zwei benachbarten Federwindungen der Schraubenfeder eingeklemmt wird. Mit anderen Worten unterbindet der hervorstehende Ansatz in der letztgenannten Ausführungsvariante das Aufblockgehen der Schraubenfeder nicht bzw. schränkt dieses nicht ein.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein weiterer Verfahrensschritt vorgesehen, nämlich das Bereitstellen einer äußeren Schraubenfeder, vorzugsweise einer Bogenfeder. Die erstgenannte Schraubenfeder wird in den Federinnenraum der äußeren Schraubenfeder in Federlängsrichtung eingeführt. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die äußere Schraubenfeder einen dem Wickelsinn der erstgenannten Schraubenfeder entgegengesetzten Wickelsinn aufweist, um das Einführen zu vereinfachen. Grundsätzlich ist es bei dieser Ausführungsform des Verfahrens unerheblich, ob die erstgenannte Schraubenfeder vor oder nach dem Heranführen des Stützteils an das Federende der erstgenannten Schraubenfeder in die äußere Schraubenfeder eingeführt wird. Damit die äußere Schraubenfeder jedoch keine Behinderung oder zumindest keinen Störfaktor bei dem Festlegen des Stützteils an der erstgenannten bzw. inneren Schraubenfeder darstellt, ist es bevorzugt, wenn die erstgenannte Schraubenfeder nach dem Festlegen des Stützteils in die zweitgenannte äußere Schraubenfeder eingeführt wird. Bei dieser Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, wenn die erstgenannte Schraubenfeder unter Abstützung derselben über das Stützteil an dem Federende der äußeren Schraubenfeder in den Federinnenraum der äußeren Schraubenfeder eingeführt wird.
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Das erfindungsgemäße Stützteil soll der Abstützung der Schraubenfeder einer Federeinrichtung eines Torsionsschwingungsdämpfers in Federlängsrichtung dienen. So kann das Stützteil beispielsweise der Abstützung der Schraubenfeder an einer anderen Schraubenfeder oder einem Mitnehmer des Primär- oder Sekundärelements des Torsionsschwingungsdämpfers in Federlängsrichtung dienen. Es ist jedoch bevorzugt, wenn das Stützteil der Abstützung der Schraubenfeder an einer äußeren Schraubenfeder in Federlängsrichtung dient, innerhalb derer die Schraubenfeder mit dem daran festgelegten Stützteil angeordnet ist. Es ist bei dem erfindungsgemäßen Stützteil ferner bevorzugt, wenn dieses in dem vorangehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar ist oder verwendet wird. Das Stützteil weist einen Stützkörper und einen an dem Stützkörper angeordneten hervorstehenden Ansatz auf, der einen Einführraum umgibt. Der Stützkörper ist dabei vorzugsweise scheibenförmig, besonders bevorzugt ringscheibenförmig, ausgebildet. Der von dem Stützkörper hervorstehende Ansatz umgibt vorzugsweise einen durchgehenden Einführraum, so dass sich der Einführraum durch das gesamte Stützteil erstreckt, mithin von zwei Seiten oder in beiden Längsrichtungen zugänglich ist. Der hervorstehende Ansatz ist dabei vorzugsweise rohrförmig ausgebildet, so dass dieser den Einführraum rohrförmig umgibt. Der hervorstehende Ansatz bzw. dessen Einführraum ist dabei derart ausgebildet, dass ein Werkzeug oder ein Aufweitungsteil unter plastischer Verformung, vorzugsweise unter plastischem Aufweiten, des hervorstehenden Ansatzes in den Einführraum eingeführt werden kann. Um das plastische Verformen des hervorstehenden Ansatzes durch Einführen des Werkzeuges oder Aufweitungsteiles in den Einführraum zu vereinfachen, weist der hervorstehende Ansatz mindestens einen Schlitz auf.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils ist der in dem hervorstehenden Ansatz ausgebildete Schlitz als Längsschlitz ausgebildet, um ein relativ einfaches plastisches Verformen des hervorstehenden Ansatzes zu ermöglichen und gegebenenfalls ein gezieltes Hintergreifen einer Windung der Schraubenfeder zu ermöglichen.
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Um eine besonders stabile Festlegung des Stützteils an einer Schraubenfeder und ein einfaches plastisches Verformen des hervorstehenden Ansatzes zu ermöglichen, weist das erfindungsgemäße Stützteil in einer vorteilhaften Ausführungsform mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, Schlitze oder Längsschlitze auf. Bei dieser Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, wenn die Schlitze oder Längsschlitze unter Ausbildung von Biegezungen, also beispielsweise zungenförmigen Abschnitten des hervorstehenden Ansatzes, in dem hervorstehenden Ansatz vorgesehen sind. Dies kann beispiels- bzw. vorzugsweise dadurch erreicht werden, dass die Schlitze oder Längsschlitze sich ausgehend von der dem Stützkörper abgewandten Stirnseite des hervorstehenden Ansatzes in den hervorstehenden Ansatz erstrecken.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils weist mindestens einer der Schlitze in dem hervorstehenden Ansatz eine Schlitzbreite auf, die sich ausgehend von dem offenen Ende des Schlitzes, vorzugsweise stetig, verkleinert. Diese Verkleinerung des Schlitzes führt vorzugsweise zu einer Verbreiterung der benachbarten Biegezunge in dem jeweiligen Bereich. Es hat sich gezeigt, dass durch die sich verkleinernden Schlitze einerseits ein einfacheres plastisches Verformen des hervorstehenden Ansatzes möglich ist, um das Stützteil an einer Schraubenfeder festzulegen, und andererseits eine stabile und gezielte Festlegung des Stützteils an der Schraubenfeder erreicht werden kann. Um die genannten Vorteile noch zu verstärken, ist es bei dieser Ausführungsform ferner bevorzugt, wenn die einander gegenüberliegenden Schlitzkanten einen Winkel von mindestens 25° einschließen.
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Um eine gezielte bzw. vorbestimmte plastische Verformung des hervorstehenden Ansatzes mit Hilfe des Werkzeuges oder Aufweitungsteiles zu erreichen, weist mindestens einer der Schlitze in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils einen Verbreitungsabschnitt auf, in dem die Schlitzbreite gegenüber einem benachbarten Abschnitt des Schlitzes, vorzugsweise zweier benachbarter Abschnitte des Schlitzes, unter Schwächung der benachbarten Biegezunge vergrößert ist. Hierbei ist es ferner bevorzugt, wenn die Vergrößerung in dem Verbreitungsabschnitt unstetig erfolgt. Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Verbreiterungsabschnitt kreisförmig, oval oder tropfenförmig ausgebildet ist. Durch die Verbreitungsabschnitte der Schlitze wird gezielt vorgegeben, an welcher Stelle die Biegezungen geschwächt und somit beim plastischen Verformen des hervorstehenden Ansatzes plastisch verformt bzw. gebogen werden. Um die Stabilität des hervorstehenden Ansatzes auch nach einem plastischen Verformen desselben sicher zu gewährleisten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Verbreitungsabschnitt in der dem offenen Ende des Schlitzes abgewandten Hälfte des Schlitzes, besonders bevorzugt am geschlossenen Ende des Schlitzes, ausgebildet ist. Es sei bei dieser Ausführungsform angemerkt, dass das Vorhandensein eines Verbreitungsabschnittes keinen Schlitz ausschließt, dessen Schlitzbreite sich ansonsten ausgehend von dem offenen Ende des Schlitzes verkleinert, wie dies bereits zuvor unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform erläutert wurde. Es ist vielmehr bevorzugt, wenn diese beiden Ausführungsformen in einer gemeinsamen Ausführungsform kombiniert sind.
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Um den hervorstehenden Ansatz besonders einfach, beispielsweise mit Hilfe eines Werkzeuges in Form eines Dornes oder Stabes, plastisch verformen oder aufweiten zu können, indem das genannte Werkzeug in den Einführraum eingeführt wird, verkleinert sich der Querschnitt des Einführraumes in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils in Längsrichtung des hervorstehenden Ansatzes. Hierbei ist es bevorzugt, wenn sich der Querschnitt in derjenigen Längsrichtung verkleinert, in die sich der hervorstehende Ansatz ausgehend von dem Stützkörper erstreckt, zumal hierdurch ein Stützteil geschaffen wird, bei dem das Werkzeug von der der Schraubenfeder abgewandten Seite des Einführraumes in den Einführraum eingeführt werden kann und nicht etwa über den gesamten Innenraum der Schraubenfeder bis zu dem hervorstehenden Ansatz geführt werden muss. Mithin kann das Stützteil in dieser Ausführungsvariante besonders einfach durch plastisches Verformen des hervorstehenden Ansatzes an einer Schraubenfeder festgelegt werden. Um die Verkleinerung des Querschnittes in Längsrichtung des hervorstehenden Ansatzes besonders einfach zu erreichen, mithin ein Stützteil zu schaffen, dessen Herstellung vereinfacht ist, sind die Biegezungen bei dieser Ausführungsform vorzugsweise unter Verkleinerung des Querschnitts des Einführraumes nach innen geneigt. Bei dieser Ausführungsvariante kann somit auf eine Veränderung der Dicke der Biegezungen verzichtet werden, um die genannten Verkleinerung des Querschnitts des Einführraumes zu bewirken. Aus diesem Grunde ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn die Biegezungen bei gleichbleibender Dicke derselben nach innen geneigt sind. Es sei jedoch angemerkt, dass dies – trotz des genannten Vorteils, nämlich eine einfache Herstellung – nicht zwangsläufig der Fall sein muss.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils vergrößert sich die Dicke der Biegezungen in Längsrichtung des hervorstehenden Ansatzes unter Verkleinerung des Querschnitts des Einführraumes. Bei dieser Ausführungsform wird die Verkleinerung des Querschnitts des Einführraumes somit alternativ oder ergänzend durch eine Vergrößerung der Dicke der Biegezungen in Längsrichtung des hervorstehenden Ansatzes bewirkt. Um den Verformungsprozess beim Einführen des Werkzeuges oder Aufweitungsteiles in den Einführraum einfacher zu gestalten, ist es bei dieser Ausführungsform ferner bevorzugt, wenn sich die Dicke der Biegezungen in Längsrichtung des hervorstehenden Ansatzes stetig vergrößert. Darüber hinaus ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn die Ausdehnung des hervorstehenden Ansatzes quer zur Längsrichtung desselben trotz der sich vergrößernden Dicke der Biegezungen in Längsrichtung beibehalten wird. Auf diese Weise kann ein hervorstehender Ansatz geschaffen werden, der zumindest im Bereich der Biegezungen dieselbe Ausdehnung quer zur Längsrichtung aufweist, wobei es bevorzugt ist, wenn der hervorstehende Ansatz über seine gesamte Länge dieselbe Ausdehnung quer zur Längsrichtung aufweist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils ist das Stützteil aus Metall gebildet, wobei das Stützteil vorzugsweise als Blechformteil ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile eines aus Metall gebildeten bzw. als Blechformteil ausgebildeten Stützteils sei auf die vorangehend unter Bezugnahme auf eine zugehörige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschriebenen Vorteile verwiesen, die für das Stützteil entsprechend gelten.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils ist der Stützkörper einstückig mit dem hervorstehenden Ansatz ausgebildet. Hierunter ist vorzugsweise zu verstehen, dass der Stützkörper und der hervorstehende Ansatz aus demselben, stofflich zusammenhängenden Werkstoff geformt werden, ohne dass der Stoffzusammenhalt zwischen Stützkörper und hervorstehendem Ansatz aufgehoben wird. Durch einen einstückig mit dem hervorstehenden Ansatz ausgebildeten Stützkörper ist eine besonders stabile und sichere Abstützung einer Schraubenfeder über das Stützteil an einem anderen Bauteil des Torsionsschwingungsdämpfers, vorzugsweise einer äußeren Schraubenfeder, möglich.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils ist der ringscheibenförmige Stützkörper, vorzugsweise auch der hervorstehende rohrförmige Ansatz, in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet. Wie bereits unter Bezugnahme auf eine zugehörige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, kann hierdurch ein besonders kompaktes und stabiles Stützteil erzeugt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils ist der ringscheibenförmige Stützkörper, vorzugsweise auch der hervorstehende rohrförmige Ansatz, mit einer Materialunterbrechung in Umfangsrichtung ausgebildet. Hinsichtlich der Vorteile eines solchen Stützteils sei auf die vorangehend unter Bezugnahme auf das zugehörige Herstellungsverfahren beschriebenen Vorteile verwiesen, die hier entsprechend gelten.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils,
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2 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils,
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3 bis 5 schematische Darstellungen zur Veranschaulichung der Verfahrensschritte beim Herstellen der Stützteile nach den 1 und 2,
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6 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils,
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7 bis 9 schematische Darstellungen zur Veranschaulichung der Verfahrensschritte beim Herstellen des Stützteils nach 6,
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10 eine Vorderansicht einer Federeinrichtung eines Torsionsschwingungsdämpfers in geschnittener Darstellung nach dem Heranführen des Stützteils nach 1,
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11 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A von 10,
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12 den Ausschnitt von 11 beim Einführen eines Werkzeugs in den Einführraum,
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13 den Ausschnitt von 12 nach dem Aufweiten des hervorstehenden Ansatzes und nach dem Entfernen des Werkzeugs,
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14 den Ausschnitt A von 10, wobei das Stützteil nach 6 an das Federende herangeführt wurde,
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15 den Ausschnitt von 14 beim Einführen eines Werkzeuges in den Einführraum,
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16 den Ausschnitt von 15 nach dem Aufweiten des hervorstehenden Ansatzes und nach dem Entfernen des Werkzeugs,
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17 eine Ausführungsform eines Werkzeuges zur Festlegung der Stützteile nach den 1 und 2 an einer Schraubenfeder in teilweise geschnittener Darstellung,
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18 eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils in geschnittener Darstellung und
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19 und 20 Seitenansichten einer Schraubenfeder und eines Stützteils in geschnittener Darstellung zur Veranschaulichung der Verfahrensschritte in einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 20 beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen der Herstellung einer Federeinrichtung für einen Torsionsschwingungsdämpfer. Dabei wird in allen Verfahren ein Stützteil 2, 4, 6 bereitgestellt, wobei zunächst unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 drei unterschiedliche Ausführungsformen des Stützteils 2, 4, 6 und deren Herstellung näher beschrieben werden sollen.
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In einer ersten Ausführungsform des Stützteils 2, die in 1 gezeigt ist, weist das Stützteil 2 einander entgegengesetzte Längsrichtungen 8, 10, zwei einander entgegengesetzte radiale Richtungen 12, 14, bei denen auch von den einander entgegengesetzten Querrichtungen des Stützteils 2 gesprochen werden, und zwei einander entgegengesetzte Umfangsrichtungen 16, 18 auf. Die genannten Längsrichtungen 8, 10 entsprechen im Einbauzustand des Stützteils 2 im Wesentlichen den Federlängsrichtungen der Schraubenfeder, an der das Stützteil 2 festgelegt werden soll. Dies gilt in entsprechender Weise für die Umfangsrichtungen 16, 18 und die radialen Richtungen 12, 14.
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Das Stützteil 2 weist einen ringscheibenförmigen Stützkörper 20 auf, der sich in einer von den radialen Richtungen 12, 14 aufgespannten Ebene erstreckt, wobei der ringscheibenförmige Stützkörper 20 in Umfangsrichtung 16, 18 durchgehend ausgebildet ist. An dem Stützkörper 20 ist an zentraler Stelle ein in Längsrichtung 8 über den Stützkörper 20 hervorstehender Ansatz 22 angeordnet, der im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist und somit einen Einführraum 24 rohrförmig umgibt. Der Einführraum 24 ist dabei in Längsrichtung 8, 10 durchgebend ausgebildet, das heißt, der Einführraum 24 erstreckt sich durchgehend durch das Stützteil 2. Mithin ist der Einführraum 24 über eine in Längsrichtung 8 weisende vordere Öffnung 26 und eine in Längsrichtung 10 weisende hintere Öffnung 28 zugänglich, wobei letztere für den Betrachter von 1 nicht sichtbar ist. Auch der rohrförmig ausgebildete hervorstehende Ansatz 22 ist in Umfangsrichtung 16, 18 – zumindest in dem an den Stützkörper 20 angrenzenden Abschnitt – durchgehend ausgebildet.
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In dem hervorstehenden Ansatz 22 sind jedoch Schlitze 30, 32, 34, 36 vorgesehen. Grundsätzlich könnte lediglich ein Schlitz in dem hervorstehenden Ansatz 22 vorgesehen sein, es ist jedoch bevorzugt, wenn mindestens zwei oder mindestens drei Schlitze vorgesehen sind. Im vorliegenden Beispiel sind die Schlitze 30, 32, 34, 36 als Längsschlitze ausgebildet, zumal sich diese in den Längsrichtungen 8, 10 entlang des hervorstehenden Ansatzes 22 erstrecken. Auch sind die Schlitze 30, 32, 34, 36 in Umfangsrichtung 16, 18 voneinander beabstandet und erstrecken sich jeweils von einem offenen Ende 38 an der dem Stützkörper 20 abgewandten Stirnkante 40 des hervorstehenden Ansatzes 22 in Längsrichtung 10 zu einem geschlossenen Ende 42 des jeweiligen Schlitzes 30, 32, 34, 36. Mithin sind die Schlitze 30, 32, 34, 36 unter Ausbildung zwischenliegender Biegezungen 44 in Umfangsrichtung 16, 18, vorzugsweise gleichmäßig, voneinander beabstandet.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützteils 4, das bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt werden könnte. Dabei entspricht der Aufbau des Stützteils 4 im Wesentlichen dem Stützteil 2 nach 1, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll, gleiche oder ähnliche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen werden und die vorangehende Beschreibung des Stützteils 2 im Übrigen entsprechend gilt.
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So ist zunächst festzustellen, dass der hervorstehende Ansatz 22 des Stützteils 4 zwei weitere Schlitze 46, 48 aufweist, so dass der hervorstehende Ansatz 22 auch zwei Biegezungen 44 mehr aufweist. Aus 2 ist ferner ersichtlich, dass die Schlitze 30, 32, 34, 36, 46, 48 eine Schlitzbreite a in Umfangsrichtung 16, 18 aufweist, die sich ausgehend von dem offenen Ende 38 des jeweiligen Schlitzes 30, 32, 34, 36, 46, 48 in Längsrichtung 10 – und somit in Richtung des geschlossenen Endes 42 – stetig verkleinert. Wie aus 2 ersichtlich, erfolgt diese Verkleinerung der Schlitzbreite a in Längsrichtung 10 unter Verbreiterung der jeweils benachbarten Biegezunge 44. Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die einander gegenüberliegenden Schlitzkanten einen Winkel α von mindestens 25° einschließen.
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Nachstehend wird kurz auf die grundlegende Vorgehensweise bei der Herstellung der Stützteile 2 und 4 nach den 1 und 2 eingegangen. Vorauszuschicken ist, dass beide Stützteile 2, 4 aus Metall gebildet und als Blechformteil ausgebildet sind. Überdies ist der Stützkörper 20 einstückig mit dem hervorstehenden Ansatz 22 ausgebildet. Beide Stützteile 2, 4 werden durch Blechumformen aus einem Blechteil 50 erzeugt, wobei das Blechteil 50 im vorliegenden Beispiel ringscheibenförmig ausgebildet ist und in einem vorangehenden Verfahrensschritt aus einem nicht dargestellten Blech gestanzt oder geschnitten wurde. Im Rahmen des nachfolgenden Blechumformens wird in der Mitte des Blechteils 50 der hervorstehende Ansatz 22 erzeugt, während der davon unbeeinflusste Bereich des Blechteils 50 den zuvor erwähnten Stützkörper 20 der Stützteile 2, 4 ausbildet. Dabei wird der in 4 gezeigte hervorstehende Ansatz 22 vorzugsweise durch Tiefziehen des Blechteils 50 erzeugt. Wie aus 5 ersichtlich, werden anschließend die Schlitze 30, 32, 34, 36 in dem hervorstehenden Ansatz 22 erzeugt. Mit anderen Worten werden die Schlitze 30, 32, 34, 36 nach dem Blechumformen des Blechteils 50 zur Herstellung des hervorstehenden Ansatzes 22 erzeugt. Hierbei können die Schlitze 30, 32, 34, 36 durch Schneiden, Spalten oder Prägen erzeugt werden. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn ein entsprechend geformtes Spalt- oder Prägewerkzeug in Längsrichtung 10 gegen die Stirnkante 40 gedrückt wird, um die Schlitze 30, 32, 34, 36 zu erzeugen.
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Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 6 eine dritte Ausführungsform des im Rahmen des Verfahrens bereitgestellten Stützteils 6 beschrieben, wobei das Stützteil 6 den Stützteilen 2 und 4 im Wesentlichen ähnelt, so dass nachstehend lediglich die Unterschiede erläutert werden, gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung der 1 bis 5 im Übrigen entsprechend gilt.
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Aus 6 ist zunächst ersichtlich, dass der Stützkörper 20 in Umfangsrichtung 16, 18 nicht durchgehend, sondern vielmehr mit einer Materialunterbrechung 52 ausgebildet ist. Diese Materialunterbrechung 52 ist dem später näher unter Bezugnahme auf die 7 bis 9 beschriebenen Herstellungsverfahren des Stützteils 6 geschuldet. Diese Materialunterbrechung 52 setzt sich in dem hervorstehenden Ansatz 22 fort, um dort den Schlitz 36 auszubilden. Mithin ist auch der hervorstehende Ansatz 22 nicht in Umfangsrichtung 16, 18 durchgehend ausgebildet.
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Die Schlitze 30, 32, 34, 36 weisen jeweils einen Verbreitungsabschnitt 54 auf, der kreisförmig oder oval ausgebildet ist. In dem Verbreiterungsabschnitt 54 ist die Schlitzbreite a gegenüber einem benachbarten Abschnitt des Schlitzes 30, 32, 34, 36 unter Schwächung der jeweils benachbarten Biegezunge 44 unstetig vergrößert. Auf diese Weise ergibt sich für die Biegezungen 44 eine in Umfangsrichtung 16, 18 umlaufende Sollbiegelinie 56, wobei es bevorzugt ist, wenn die Sollbiegelinie 56 entlang einer Schraubenbahn verläuft, die besonders bevorzugt an die Schraubenbahn der Windung der Schraubenfeder angepasst ist, an der das Stützteil 6 festgelegt werden soll. In einer simplen Form kann die Sollbiegelinie 56 jedoch auch eine einfache Kreisbahn beschreiben. Wie aus 6 ferner ersichtlich, sind die Verbreiterungsabschnitte 54 in der dem offenen Ende 38 des Schlitzes 30, 32, 34, 36 abgewandten Hälfte des Schlitzes 30, 32, 34, 36 ausgebildet, wobei die Verbreiterungsabschnitte 54 vorzugsweise am geschlossenen Ende 42 des Schlitzes 30, 32, 34, 36 ausgebildet sind, wie dies in 6 zu sehen ist.
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Der Querschnitt des Einführraumes 24 verkleinert sich ausgehend von der hinteren Öffnung 28 in Längsrichtung 8 zur vorderen Öffnung 26, also in derjenigen Längsrichtung 8, in die sich der hervorstehende Ansatz 22 ausgehend von dem Stützkörper 20 erstreckt. Die Verkleinerung des Querschnitts des Einführraumes 24 in Längsrichtung 8 wird in der dargestellten Ausführungsform durch die Form der Biegezungen 44 erzielt, deren dem Stützkörper 20 abgewandtes freies Ende in radialer Richtung 14 nach innen gebogen ist, so dass die Biegezungen 44 in radialer Richtung 14 nach innen geneigt sind. Auch soll bei dieser Ausführungsform die Dicke b der Biegezungen 44 entlang der Biegezungen 44 im Wesentlichen gleichbleibend sein, im Gegensatz zu der später näher beschriebenen vierten Ausführungsform gemäß 18.
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Wenngleich dies in den 1 und 2 nicht dargestellt ist, so kann sich bei den Stützteilen 2 und 4 der Querschnitt des Einführraumes 24 ebenso in Längsrichtung 8 oder 10 des hervorstehenden Ansatzes 22 verkleinern. Umgekehrt ist es ebenso möglich, dass Stützteil 6 gemäß 6 mit einem in Umfangsrichtung 16, 18 durchgehend ausgebildeten Stützkörper 20 und einem entsprechend in Umfangsrichtung 16, 18 durchgehend ausgebildeten hervorstehenden Ansatz 22 auszubilden. In der Darstellung nach 6 ist dies jedoch nicht der Fall, was auf das Herstellungsverfahren des Stützteils 6 zurückzuführen ist, das nachstehend kurz unter Bezugnahme auf die 7 bis 9 erläutert werden soll.
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Ebenso wie die Stützteile 2 und 4 wird auch das Stützteil 6 durch Blechumformen aus einem Blechteil 58 erzeugt. Im Gegensatz zu der unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 beschriebenen Vorgehensweise, werden die Schlitze 30, 32, 34 jedoch bereits durch das Stanzen oder Schneiden des Blechteils 58 aus dem Blech in dem Blechteil 58 erzeugt, wie dies der 7 entnommen werden kann. Anschließend wird das Blechteil 58 unter Ausbildung des hervorstehenden Ansatzes 22 zu einer Rohrform gebogen, die in 8 gezeigt ist. Die Rohrform wird aber nicht gänzlich geschlossen, vielmehr verbleibt zwischen den einander zugewandten Kanten des zu einer Rohrform gebogenen Blechteils 58 ein Schlitz, der den späteren Schlitz 36 ausbildet und somit auch die Materialunterbrechung 52 verursacht. Anschließend wird der in Längsrichtung 10 gelegene, den Schlitzen 30, 32, 34 abgewandte Abschnitt der Rohrform zu dem ringscheibenförmigen Stützkörper 20 umgeformt, der aufgrund des zuvor erwähnten Spaltes in Umfangsrichtung 16, 18 nicht durchgehend ausgebildet ist, sondern vielmehr die Materialunterbrechung 52 aufweist.
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Neben dem zuvor beschriebenen Stützteil 2, 4, 6 wird ferner eine erste Schraubenfeder 60, die als Bogenfeder ausgebildet ist, bereitgestellt, die in 10 gezeigt ist. Darüber hinaus wird eine zweite Schraubenfeder 62 bereitgestellt, die einen dem Wickelsinn der ersten Schraubenfeder 60 entgegengesetzten Wickelsinn aufweist. Die erste Schraubenfeder 60 ist kürzer als die zweite Schraubenfeder 62 ausgebildet, wobei die zweite Schraubenfeder 62 einen größeren Windungsdurchmesser als die erste Schraubenfeder 60 aufweist, so dass die erste Schraubenfeder 60 in Federlängsrichtung 64 oder 66 in den von den Windungen der zweiten Schraubenfeder 62 umgebenen Federinnenraum 68 eingeführt werden kann, wie dies in 10 zu sehen ist. Es ist grundsätzlich unerheblich, ob die erste Schraubenfeder 60 vor oder nach dem Festlegen des Stützteils 2, 4, 6 in die zweite Schraubenfeder 62 eingeführt wird, es ist jedoch bevorzugt, wenn zunächst das Stützteil 2, 4, 6 wie nachstehend beschrieben an der ersten Schraubenfeder 60 befestigt wird, bevor die erste Schraubenfeder 60 in den Federinnenraum 68 der äußeren zweiten Schraubenfeder 62 unter Abstützung der ersten Schraubenfeder 60 über das Stützteil 2, 4, 6 an dem Federende 70 der äußeren zweiten Schraubenfeder 62 eingeführt wird.
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Beide Schraubenfedern 60, 62 sind jeweils als sogenannte Bogenfedern ausgebildet, die eine bogenförmige, sich in Federlängsrichtung 64, 66 erstreckende Federlängsachse 72 aufweisen. Die erste Schraubenfeder 60 wurde in der gezeigten Ausführungsform vor dem Festlegen des Stützteils 2, 4, 6 an der ersten Schraubenfeder 60 in die in 10 gezeigte Bogenfeder umgeformt, damit das Stützteil 2, 4, 6 diesen Umformprozess nicht behindert. Alternativ könnte das Stützteil 2, 4, 6 zunächst an der geradlinig ausgebildeten ersten Schraubenfeder 60 festgelegt werden, um die erste Schraubenfeder 60 im Anschluss daran in die Bogenfeder umzuformen, was hinsichtlich der Festlegung des Stützteils 2, 4, 6 vorteilhaft ist, zumal ein geradlinig ausgebildetes Werkzeug verwendet werden kann.
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Nachstehend soll nunmehr die Festlegung des Stützteils 2 und 4 unter Bezugnahme auf die 11 bis 13 erläutert werden, während im Anschluss daran die Festlegung des Stützteils 6 aus 6 unter Bezugnahme auf die 15 bis 16 näher dargestellt werden soll. Beiden Vorgehensweisen ist gemein, dass das Stützteil 2, 4, 6 zunächst an das Federende 74 der ersten Schraubenfeder 60 unter Einführen des hervorstehenden Ansatzes 22 in den Federinnenraum 76 der ersten Schraubenfeder 60 in Längsrichtung 8 bzw. in Federlängsrichtung 64 herangeführt wird.
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Wie aus 11 ersichtlich, stützt sich der Stützkörper 20 in Federlängsrichtung 64 bzw. in Längsrichtung 8 an dem Federende 74 der ersten Schraubenfeder 60 ab, wenn der hervorstehende Ansatz 22 in den Federinnenraum 76 der ersten Schraubenfeder 60 eingeführt ist. Das Federende 74 wird hierbei von einer Endwindung 78 der ersten Schraubenfeder 60 gebildet, wobei diese Endwindung 78 einen geringeren Windungsdurchmesser als diejenigen weiteren Federwindungen 80 aufweist, die sich auf der dem Stützteil 2, 4 abgewandten Seite, also in Federlängsrichtung 64, an die Endwindung 78 anschließen.
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Um das Stützteil 2, 4 in Federlängsrichtung 66 an der ersten Schraubenfeder 60 festzulegen, wird ein Werkzeug 82 verwendet, bei dem es sich vorzugsweise um einen Dorn oder Stab handelt, und das in 12 gestrichelt angedeutet ist. Wie aus 17 ersichtlich, weist das Werkzeug 82 eine entsprechend an die Biegung der beiden Schraubenfedern 60, 62 angepasste, gebogene Form auf, wobei hier auch von einem gebogenen Dorn oder Stab gesprochen werden kann. Dieses Werkzeug 82 wird in Federlängsrichtung 66 in den Federinnenraum 76 der ersten Schraubenfeder 60 eingeführt und bis an die dem Federinnenraum 76 zugewandte vordere Öffnung 26 herangeführt. Darüber hinaus wird das Werkzeug 82 weiter unter plastischer Verformung des in den Federinnenraum 76 eingeführten hervorstehenden Ansatzes 22 durch die vordere Öffnung 26 in den Einführraum 24 eingeführt, wodurch der hervorstehende Ansatz 22 quer zu dessen Längsrichtung 8, 10, also in radialer Richtung 12 nach außen, aufgeweitet wird. Hierdurch gelangen die Biegezungen 44 in eine die Endwindung 78 der ersten Schraubenfeder 60 hintergreifende Position, so dass das Stützteil 2, 4 in Federlängsrichtung 66 bzw. in Längsrichtung 10 formschlüssig an der ersten Schraubenfeder 60 festgelegt ist, wie dies insbesondere aus 13 hervorgeht, in der das Werkzeug 82 wieder aus dem Einführraum 24 bzw. den Federinnenräumen 68, 76 entfernt wurde.
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Um eine möglichst spielfreie Befestigung des Stützteiles 2, 4 an der Endwindung 78 der ersten Schraubenfeder 60 in beiden Längsrichtungen 8, 10 bzw. in beiden Federlängsrichtungen 64, 66 zu bewirken, werden die Biegezungen 44 vorzugsweise derart stark gebogen, dass die Endwindung 78 in Längsrichtung 8, 10 klemmend zwischen den Biegezungen 44 einerseits und dem Stützkörper 20 andererseits gehalten ist. Aus 13 ist ferner ersichtlich, dass der hervorstehende Ansatz 22 allenfalls derart plastisch verformt wird, dass die weiteren Federwindungen 80 der ersten Schraubenfeder 60 nicht hintergriffen, gegebenenfalls lediglich von innen durch den hervorstehenden Ansatz 22 kontaktiert, werden. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn der hervorstehende Ansatz 22 lediglich in einem Maße plastisch verformt wird, in dem der hervorstehende Ansatz 22 oder dessen Biegezungen 44 nicht zwischen einander benachbarten Federwindungen der ersten Schraubenfeder 60 eingeklemmt werden, wenn diese auf Block geht.
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Aus der vorangehenden Schilderung ist ersichtlich, dass das Werkzeug 82 bei dem Verfahren nach den 11 bis 13 durch die dem Federinnenraum 76 zugewandte vordere Öffnung 26 des Einführraumes 24 in den Einführraum 29 eingeführt wird, so dass das Werkzeug 82 zuvor auch durch den Federinnenraum 76 der ersten Schraubenfeder 60 und gegebenenfalls den Federinnenraum 68 der zweiten Schraubenfeder 62 geführt werden muss. Dies macht das relativ lange und aufwendige Werkzeug 82 gemäß 17 erforderlich. Ein solch aufwendiges Werkzeug 82 ist bei der unter Bezugnahme auf die 14 bis 16 beschriebenen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht erforderlich.
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Wie aus 19 ersichtlich, wurde das Stützteil 6 bereits an das Federende 79 der ersten Schraubenfeder 60 herangeführt, wie dies bereits zuvor erläutert wurde, wobei nachstehend wiederum nur die Unterschiede zu dem Verfahren nach den 11 bis 13 erläutert werden sollen, während die übrige Beschreibung entsprechend gilt. Um das Stützteil 6 in Federlängsrichtung 66 an der ersten Schraubenfeder 60 festzulegen, wird ein Werkzeug 84, bei dem es sich vorzugsweise wiederum um einen Dorn oder Stab handelt, unter Aufweiten des hervorstehenden Ansatzes 22 in den Einführraum 24 eingeführt. In diesem Fall wird das Werkzeug 84 jedoch durch die dem Federinnenraum 76 abgewandte hintere Öffnung 28 in Längsrichtung 8 bzw. in Federlängsrichtung 64 in den Einführraum 24 eingeführt, wie dies in 15 angedeutet ist. Aufgrund der Tatsache, dass sich der Querschnitt des Einführraumes 24 in Längsrichtung 8 bzw. in Federlängsrichtung 64 verkleinert, bewirkt das Einführen des Werkzeugs 84 ein Biegen der Biegezungen 49 entlang der zuvor beschriebenen Sollbiegelinie 56, so dass die Biegezungen 44 in radialer Richtung 12 nach außen in die die Endwindung 78 hintergreifende Stellung gebogen werden, die in 16 gezeigt ist, wobei dort das Werkzeug 84 bereits wieder aus dem Einführraum 24 entfernt wurde.
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Als Alternative zu dem Stützteil 6 nach 6 könnte auch das Stützteil 86 gemäß 18 in der Ausführungsvariante des Verfahrens nach den 14 bis 16 verwendet werden. Dabei sollen lediglich die Unterschiede gegenüber den Stützteilen 2, 4, 6 erläutert werden, wobei die anderen Merkmale der Stützteile 2, 4, 6 in entsprechender Weise auch bei dem Stützteil 86 nach 18 verwirklicht sein können. Im Gegensatz zu dem Stützteil 6 nach 6 vergrößert sich die Dicke b der Biegezungen 44 in Längsrichtung 8, so dass sich auch der Querschnitt des Einführraumes 24 in Längsrichtung 8 verkleinert. Wie aus 18 ersichtlich, vergrößert sich die Dicke b in Längsrichtung 8 dabei stetig, gegebenenfalls mit der Ausnahme des Beginns der Verdickung. Dennoch ist aus 18 ersichtlich, dass trotz der Vergrößerung der Dicke b der Biegezungen 44 in Längsrichtung 8 die Ausdehnung des hervorstehenden Ansatzes 22 quer zur Längsrichtung 8, 10, also in der radialen Richtung 12 beibehalten wird. Auch die auf diese Weise bewirkte Verkleinerung des Querschnitts des Einführraumes 24 in Längsrichtung 8 bewirkt ein Umbiegen der Biegezungen 44, wenn das Werkzeug 84 durch die hintere Öffnung 28 in Längsrichtung 8 bzw. in Federlängsrichtung 64 eingeführt wird, wie dies bereits unter Bezugnahme auf die 14 bis 16 beschrieben wurde.
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Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die 19 und 20 eine weitere Ausführungsvariante des Verfahrens beschrieben, bei der hier beispielhaft eines der Stützteile 2 oder 4 zum Einsatz kommen soll. Bei der Ausführungsvariante nach den 19 bis 20 kommt ein Aufweitungsteil 88 zum Einsatz, das beispielsweise von einem Keil oder Niet gebildet sein, um den hervorstehenden Ansatz 22 aufzuweiten. Das Aufweitungsteil 88 ist mit einem stabförmigen Hilfsmittel 90 verbunden, wobei es sich im vorliegenden Beispiel um eine stoffschlüssige Verbindung handelt, in deren Bereich eine Sollbruchstelle 92 ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsvariante wird das Hilfsmittel 90 zunächst in Längsrichtung 10 durch die vordere Öffnung 26 und durch den Einführraum 24 geführt, bis das Hilfsmittel 90 in Längsrichtung 10 aus der hinteren Öffnung 28 hervorsteht. Erst dann wird das Stützteil 2, 4 mitsamt dem Aufweitungsteil 88 und dem Hilfsmittel 90 an das Federende 74 der ersten Schraubenfeder 60 herangeführt, wie dies bereits zuvor erläutert wurde. In diesem Fall wird jedoch auch das Aufweitungsteil 88 zusammen mit dem hervorstehenden Ansatz 22 in den Federinnenraum 76 der ersten Schraubenfeder 60 eingeführt.
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Sobald der Stützkörper 20 an dem von der Endwindung 78 ausgebildeten Federende 74 in Federlängsrichtung 64 abgestützt ist, wird an dem aus der hinteren Öffnung 28 hervorstehenden Hilfsmittel 90 gezogen, so dass sich dieses in Längsrichtung 10 bzw. in Federlängsrichtung 66 bewegt. Auf diese Weise wird das keil- oder nietförmige Aufweitungsteil 88 durch die dem Federinnenraum 76 zugewandte vordere Öffnung 26 in den Einführraum 24 innerhalb des hervorstehenden Ansatzes 22 eingeführt, so dass entweder die Form des Aufweitungsteils 88 oder der sich in Längsrichtung 8, 10 veränderte Querschnitt des Einführraumes 24 das bereits zuvor beschriebene Aufweiten des hervorstehenden Ansatzes 22 bewirkt. 20 zeigt den bereits aufgeweiteten hervorstehenden Ansatz 22.
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Wie aus 20 ersichtlich, verbleibt das Aufweitungsteil 88 nach dem Aufweiten des hervorstehenden Ansatzes 22 in dem Einführraum 24 bzw. wird in diesem zurückgelassen. Das Hilfsmittel 90 ist bereits entfernt, wobei dies dadurch geschieht, dass derart fest an dem Hilfsmittel 90 in Längsrichtung 10 gezogen wird, dass es sich nach dem Aufweiten des hervorstehenden Ansatzes 22 selbsttätig von dem Aufweitungsteil 88 löst, was im vorliegenden Beispiel dadurch bewirkt wird, dass die Verbindung zwischen Aufweitungsteil 88 und Hilfsmittel 90 im Bereich der Sollbruchstelle 92 bricht. In 20 ist darüber hinaus dargestellt, dass die erste Schraubenfeder 60 in die äußere zweite Schraubenfeder 62 eingeführt wurde, wobei dies unter Abstützung der ersten Schraubenfeder 60 in Federlängsrichtung 64 über den Stützkörper 20 des Stützteils 2, 4 an dem Federende 70 der zweiten Schraubenfeder 62 erfolgt.
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Zusammenfassend ist ferner anzumerken, dass die Ausdehnung des Stützkörpers 20 in allen dargestellten Ausführungsformen in radialer Richtung 12 nach außen derart groß ist, dass der Stützkörper 20 in Federlängsrichtung 64 an einer äußeren Schraubenfeder, wie beispielsweise der zweiten Schraubenfeder 62, in Federlängsrichtung 64 abstützbar ist. Darüber hinaus sei erwähnt, dass die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise zur Herstellung einer Federeinrichtung 94, wie sie in 10 beispielhaft dargestellt ist, für einen Torsionsschwingungsdämpfer verwendet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Stützteil
- 4
- Stützteil
- 6
- Stützteil
- 8
- Längsrichtung
- 10
- Längsrichtung
- 12
- radiale Richtung
- 14
- radiale Richtung
- 16
- Umfangsrichtung
- 18
- Umfangsrichtung
- 20
- Stützkörper
- 22
- hervorstehender Ansatz
- 24
- Einführraum
- 26
- vordere Öffnung
- 28
- hintere Öffnung
- 30
- Schlitz
- 32
- Schlitz
- 34
- Schlitz
- 36
- Schlitz
- 38
- offenes Ende
- 40
- Stirnkante
- 42
- geschlossenes Ende
- 44
- Biegezungen
- 46
- Schlitz
- 48
- Schlitz
- 50
- Blechteil
- 52
- Materialunterbrechung
- 54
- Verbreiterungsabschnitt
- 56
- Sollbiegelinie
- 58
- Blechteil
- 60
- erste Schraubenfeder
- 62
- zweite Schraubenfeder
- 64
- Federlängsrichtung
- 66
- Federlängsrichtung
- 68
- Federinnenraum
- 70
- Federende
- 72
- Federlängsachse
- 74
- Federende
- 76
- Federinnenraum
- 78
- Endwindung
- 80
- weitere Federwindungen
- 82
- Werkzeug
- 84
- Werkzeug
- 86
- Stützteil
- 88
- Aufweitungsteil
- 90
- Hilfsmittel
- 92
- Sollbruchstelle
- 94
- Federeinrichtung
- α
- Winkel
- a
- Schlitzbreite
- b
- Dicke
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008054190 A1 [0002]