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Die Erfindung betrifft eine Federauflage zwischen einem Federteller und einer Schraubendruckfeder einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bekannte Federauflagen zwischen Schraubendruckfeder und Federteller bestehen aus einem Elastormermaterial. Die Federauflage kann hierbei mit einem Pin versehen sein, zur Fixierung auf dem Federteller und Justierung bei ihrer Montage auf dem Federteller. An einem Ende der letzten Windung der Schraubendruckfeder ist in manchen Anwendungen die Federauflage so ausgeführt, dass diese die Schraubendruckfeder zum Teil umschlingt und dadurch die Schraubendruckfeder bei der Montage optimal eingepasst werden kann. Dies zeigt zum Beispiel die
DE 10 2012 213 905 A1 für eine Fahrzeug-Schraubendruckfeder als Tragfeder zur Abfederung und Schwingungsdämpfung des Fahrzeugaufbaues. Nach dieser Erfindung ist ein Federteller für eine Schraubendruckfeder einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, mit einem über wenigstens einen Teilbereich des Endes der Schraubendruckfeder formschlüssig angepassten Federsitz dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller aus mehreren Teilen gebaut ist und wenigstens aus einer elastomeren Federunterlage, jeweils einem diese wenigstens teilweise umschließenden, die Steigung des Schraubendruckfederendes ausgleichenden unteren und oberen Formkörper besteht, die von aneinander befestigbaren Winkeln eines Federtellergehäuses gabelförmig umgriffen und gegeneinander gedrückt verspannt gehalten sind.
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Die Schraubendruckfedern bestehen im Allgemeinen aus Draht, der meistens mit einer gleichbleibenden Steigung im federungswirksamen Bereich einen hydraulischen Schwingungsdämpfer umhüllt. Dabei ist es wichtig, dass sich die Federenden der Schraubendruckfeder richtig abstützen können. Ein so gebauter Federteller hat den Vorteil, dass er auf einfache Weise an der Feder festgelegt und montiert werden kann. Insbesondere, wenn er mit zentrischer Öffnung gestaltet ist, ist es auf einfache Weise möglich, dass dieser die Schraubendruckfeder an einer karosserie- oder radseitigen Federaufnahme festlegt.
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Aus Kostengründen werden bei der Mehrzahl der Großserienfedern die Federenden ohne mechanische Bearbeitung ausgeführt und entsprechend der Federtellersteigung angelegt. Der Nachteil der etwas größeren Bauhöhe und der Mehraufwand für die in beide Federteller einzuarbeitende Endsteigung sowie der im allgemeinen notwendige Verdrehausgleich eines Federtellers zur Anpassung an die Fertigungsstreuung der Windungszahl einer Federtype werden dabei in Kauf genommen.
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Die
DE 10 2009 052 030 A1 zeigt eine Federunterlage, die aus einem Grundkörper besteht, sowie einer der Schraubendruckfeder zugewandten Oberfläche. Dabei ist die Oberfläche mit einer elastischen Schicht versehen, die einen an die Steigung der Schraubendruckfeder angepassten Dickenverlauf aufweist, so dass ein im eingebauten Zustand der Federunterlage zwischen dieser und der Schraubendruckfeder existierender Freiraum durch die elastische Schicht ausgefüllt wird. Bei voller Ausfederung der Tragfeder kann es zum kurzzeitigen lokalen Ablösen der Federunterlage von der Schraubendruckfeder kommen. Dadurch wiederum kann Dreck und Schmutz in den Spalt gelangen, welcher im weiteren Verlauf zur Korrosion der Schraubendruckfeder führt. Die daraus entstehende Kerbwirkung in der letzten Windung der Schraubendruckfeder könnte schließlich zu Beschädigung der Tragfeder beitragen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fedeauflage zu schaffen, die ein Eindringen von Schmutz zwischen Schraubendruckfeder und Federauflage verhindert. Gleichzeitig sollen Feder und Federauflage einfach zusammen fügbar sein.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen beschreiben die abhängigen Ansprüche.
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Nach der Erfindung ist eine Federauflage, zur Anordnung zwischen einer Schraubendruckfeder eines Fahrzeugfahrwerks und einem die Schraubendruckfeder abstützenden Federteller, die keilförmig ansteigend, aus elastomerem Werkstoff bestehend, wenigstens entlang eines Abschnitts über, beziehungsweise unter, einer Endwindung der Schraubendruckfeder, mit dieser umlaufend platziert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Federauflage die Federendwindung, über einen ersten Teilbereich in deren Verlauf vom Federdrahtende ausgehend, in Umfangsrichtung des Federdrahts geschlossen umgibt und im weiteren Verlauf der Federendwindung über einen zweiten Teilbereich wenigstens eine nach oben weisende Hälfte des Federdrahtumfangs nicht umgibt und im weiteren Verlauf der Federendwindung über einen dritten Teilbereich den Federdraht so umgibt, dass zwischen diesem und der Federauflage eine formschlüssige Verbindung besteht.
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Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung der Federauflage kann deren Nachführung entsprechend der Bewegung der Schraubendruckfeder bei deren voller Ausfederung gewährleistet werden. Hierdurch wird das lokale kurzzeitige Ablösen der Schraubendruckfeder von der Federunterlage verhindert und es entsteht kein Spalt, in dem sich Dreck oder Schmutz absetzen kann, was auch eine Korrosionsbildung verhindert. Ersatzteilbedingte Kosten sinken und weiterhin ermöglicht die Erfindung eine Vorabmontage von Federauflage und Schraubendruckfeder, wodurch eine gemeinsame Anlieferung möglich ist.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass die formschlüssige Verbindung zwischen der Federauflage und dem Federdraht im dritten Teilbereich der Endwindung eine Einrastverbindung ist, beruhend auf der Elastizität der Federauflage, die den Federdraht über einen Umfangswinkel von mehr als 180 Winkelgrad selbstsichernd umgibt. Zusätzlich kann die Federauflage im dritten Teilbereich der Endwindung einen geschlitzten Schlauchquerschnitt besitzen, wobei der Schlitz in Richtung einer Längsachse der Schraubendruckfeder, über den gesamten dritten Teilbereich der Federauflage, eine vom Federteller weg gerichtete Schlauchwandseite vollständig durchquerend eingebracht sein kann und alternativ zusätzlich durch eine Lippe des elastomeren Schlauchwerkstoffs abgedeckt ausgebildet sein kann. Vorteilhafterweise erstreckt sich dabei, gemessen in Winkelgrad vom Federdrahtende aus, um eine Längsachse der Schraubendruckfeder herum, der erste Teilbereich der Federauflage von 0 bis 30 Winkelgrad, vorzugsweise von 3 bis 20 Winkelgrad und der dritte Teilbereich der Federauflage von 140 bis 230 Winkelgrad, vorzugsweise von 190 bis 210 Winkelgrad. Der Federtellerwiederum kann ein Ende der Schraubendruckfeder eines Federbeins abstützen und die Radaufhängung kann weiterhin wenigstens aus einem Teleskopschwingungsdämpfer bestehen, dessen Ende einer Kolbenstange bzw. dessen Dämpfergehäuse mit einer Einrichtung zur Befestigung an einem Fahrzeugaufbau bzw. an der Radaufhängung versehen ist. So kann auf einfache Weise bei einer herkömmlichen Radaufhängung die erfindungsgemäße Federauflage verwendet werden.
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Die Erfindung wird anhand einer Ansicht und drei Querschnitten einer Federauflage weiter erläutert. Es zeigen:
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1: Eine Teilansicht einer Federauflage von oben bzw. unten, in Richtung einer Federlängsachse, gemäß der Erfindung, im Bereich von 0 bis 180 Winkelgrad vom Federauflagenende aus,
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2: einen Querschnitt durch die Federauflage gemäß 1 an der Position A-A in größerem Maßstab,
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3: einen Querschnitt durch die Federauflage gemäß 1 an der Position B-B in größerem Maßstab und
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4: eine alternative Ausführungsform eines Querschnitts durch die Federauflage gemäß 1 an der Position A-A, ebenfalls in größerem Maßstab.
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Nicht dargestellt in den Figuren sind ein Radführungsglied eines Rades eines mehrspurigen Kraftfahrzeugs und ein gegenüberliegender Bereich eines Federbeins, die Abstützung an der Karosserie des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel im Federbeindom, da die Gestaltung eines Federbeins bzw. Feder-Dämpfer-Beins in diesen Bereichen so ist, wie im bekannten Stand der Technik üblich. Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Federauflage 11 auf einem nicht gezeichneten Federteller, nach dem Stand der Technik, für eine nicht gezeichnete Schraubendruckfeder als Bestandteile einer Kraftfahrzeug-Radaufhängung. Nach der Erfindung kann an jedem Ende einer Schraubendruckfeder eines Federbeins ein Federteller die Schraubendruckfeder so abstützen, dass die Federauflage 11 zwischen Federteller und Schraubendruckfeder beim Ausfedern in Anlage an dieser bleibt und sich damit auch kein Schmutz oder sonstige Partikel zwischen Schraubendruckfeder und Federauflage 11 ablagern können.
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Die Federauflage 11 aus Gummi ist keilförmig ansteigend, über beziehungsweise unter, je nachdem ob nicht gezeichnete karosserieseitige oder radführungsgliedseitige Schraubendruckfeder-Endwindung, mit dieser umlaufend platziert. Dazu ist die Federauflage 11, wie in 1 dargestellt, so gestaltet, dass sie die Endwindung über einen ersten Teilbereich 1 in deren Verlauf vom nicht gezeichneten Federdrahtende ausgehend, in Umfangsrichtung des nicht gezeichneten Federdrahts geschlossen umgibt und im weiteren Verlauf der Endwindung über einen zweiten Teilbereich 2 wenigstens eine nach oben weisende Hälfte des Federdrahtumfangs nicht umgibt und im weiteren Verlauf der Endwindung über einen dritten Teilbereich 3 den Federdraht so umgibt, dass zwischen diesem und der Federauflage 11 eine formschlüssige Verbindung besteht. Die Teilbereiche 1, 2, 3 sind als Bogenabschnitte der Federauflage 11 dargestellt. Es ist nicht zwangsläufig für die Erfindung notwendig, dass der geschlossene Teilbereich 1 und der Teilbereich 3 mit dem Formschluss jeweils als Bogenabschnitt gestaltet ist. Diese könnten zum Beispiel auch rechteckig gestaltet sein. Wiederum gemessen in Winkelgrad vom Federdrahtende aus, um eine Längsachse 12 der Schraubendruckfeder herum, erstreckt sich der erste Teilbereich 1 der Federauflage 11 von 0 bis 30 Winkelgrad, vorzugsweise von 3 bis 20 Winkelgrad und der dritte Teilbereich 3 der Federauflage 11 von 140 bis 230 Winkelgrad, vorzugsweise von 190 bis 210 Winkelgrad. Dazwischen liegt der Teilbereich 2 der Federauflage 11. Dabei kann das Federdrahtende, wie aus dem Stand der Technik bekannt, zusammen mit einem Ende 13 der Federauflage 11, in Windungsrichtung der Schraubendruckfeder an einer Stufe des Federtellers anliegen und sich die Federauflage 11 natürlich bis maximal 360 Winkelgrad um die Längsachse 12 der Schraubendruckfeder herum erstrecken.
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Die formschlüssige Verbindung zwischen der Federauflage 11 und dem Federdraht im dritten Teilbereich 3 der Endwindung ist eine Einrastverbindung, beruhend auf der Elastizität der Federauflage 11, die den Federdraht über einen Umfangswinkel von mehr als 180 Winkelgrad selbstsichernd umgibt, wie dies in den 2 und 4 dargestellt ist. Dazu besitzt die Federauflage 11 im dritten Teilbereich 3 der Endwindung einen geschlitzten Schlauchquerschnitt 16. Ein Schlitz 14 ist in Richtung der Längsachse 12 der Schraubendruckfeder, über den gesamten dritten Teilbereich 3 der Federauflage 11 so eingebracht, dass er eine vom Federteller weg gerichtete Schlauchwandseite 15 vollständig durchquert und so ein Einbringen des Federdrahts der Endwindung in Richtung der Federlängsachse durch den Schlitz 14 in einen Hohlraum 18 der Federauflage 11 im dritten Teilbereich 3 ermöglicht. Die Mitte des Hohlraums 18, also im Wesentlichen die Lage der Längsachse des Federdrahts, ist mit der Bezugsziffer 122 gekennzeichnet.
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In 4 wird der Schlitz 14 durch eine Lippe 17 des elasomeren Schlauchwerkstoffs abgedeckt, was ein Eindringen von unerwünschten Fremdkörpern noch besser verhindert.
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3 zeigt die Federauflage 11 im Querschnitt des Teilbereichs 1 der Endwindung. Hier ist die Federauflage in Umfangsrichtung des Federdrahts im Hohlraum 18 komplett geschlossen, wobei für des Federende ein Sichtspalt 19 vorgesehen ist, so dass ein Monteur prüfen kann, ob die Schraubendruckfeder richtig positioniert ist.
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Bei der Montage wird die Federauflage 11, nachdem diese an der Schraubendruckfeder durch Überstreifen des Teilbereichs 1 und Einclipsen des Teilbereichs 3 angebracht ist, zusammen mit dieser bis zu einem nicht gezeichneten Federanschlag auf dem Federteller gedreht. Dann ist deren Position korrekt eingestellt. Der Federanschlag sichert die korrekte Position der Schraubendruckfeder mit Federauflage 11 auf dem Federteller.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012213905 A1 [0002]
- DE 102009052030 A1 [0005]
