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Die Erfindung betrifft einen Federteller für einen Schwingungsdämpfer, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein Federteller, welcher in einem Kraftfahrzeug zur Verwendung kommt, stellt ein hoch belastetes Bauteil dar, da über den Federteller das Fahrzeuggewicht, als eine statische Last, sowie die aufgrund der Fahrzeugbewegung und den Straßenunebenheiten auftretenden dynamische Belastungen übertragen werden. Üblicherweise wird ein Federteller als ein Blechbiegeteil ausgeführt, welcher durch entsprechende Umformungen genug Festigkeit aufweist um die hohen Belastungen zu tragen.
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Aufgrund der steigenden Sicherheits- und Komfortbedürfnisse der Kunden werden die Kraftfahrzeuge mit immer mehr Komponenten ausgestattet. Damit das Gewicht eines Kraftfahrzeugs nicht im gleichen Maße steigt, werden vermehrt Leichtbauwerkstoffe, wie beispielsweise Kunststoffe mit oder ohne Faserverstärkung verwendet.
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Die
DE 10 2004 010 823 A1 offenbart beispielsweise einen Federteller für einen Schwingungsdämpfer eines Kraftfahrzeugs, welcher aus einem Kunststoff besteht und eine metallische Hülse umfasst, welche ein Ende einer sich an dem Federteller abstützenden Tragfeder zentriert.
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Nachteiliger weise kann nicht ausgeschlossen sein, dass sich ein Federteller, welcher vollständig aus einem Kunststoff ausgeführt ist, bei hohen Belastungen verformt, wodurch sich die definierte Position des Federtellers an einem Dämpferrohr eines Schwingungsdämpfers verändert. Würde das passieren, so würde die Last des Fahrzeuggewichts auf die einzelnen Räder des Fahrzeugs nicht mehr richtig verteilt sein, was eine vorzeitige Abnutzung der Fahrzeugreifen und im Extremfall sogar das eine sicherheitsrelevante Änderung des Fahrverhaltens des Kraftfahrzeugs verursachen könnte.
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Die Aufgabe dieser Erfindung ist somit einen Federteller für einen Schwingungsdämpfer eines Kraftfahrzeugs anzugeben, welcher eine hohe Formstabilität aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Federteller mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vorgeschlagen. Darüber hinaus wird ein Schwingungsdämpfer mit einem erfindungsgemäßen Federteller angegeben.
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Es wird ein Federteller für einen Schwingungsdämpfer angegeben, wobei der Federteller einen Federtellergrundkörper und mindestens ein Verstärkungsbauteil umfasst, für eine axiale Abstützung des Federtellers an einem Dämpferrohr eines Schwingungsdämpfers, wobei das Verstärkungsbauteil formschlüssig und/oder stoffschlüssig, verdrehsicher mit dem Federtellergrundkörper verbunden ist.
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Der Federteller kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante derart ausgeführt sein, dass dessen Verstärkungsbauteil eine höhere Verformungsbeständigkeit aufweist als der Federtellergrundkörper. Eine einfachste vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass der Federtellergrundkörper aus einem Kunststoff und dessen Verstärkungsbauteil aus einem Metall ausgeführt ist.
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Eine mögliche Ausführungsvariante für die stoffschlüssige Verbindung des Federtellergrundkörpers mit dem Verstärkungsbauteil kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante mit Hilfe eines Klebstoffs realisiert sein.
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Das Verstärkungsbauteil kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante Ausnehmungen aufweisen, wobei der Federtellergrundkörper in die Ausnehmungen des Verstärkungsbauteils eingreift, wodurch auf eine einfache Weise eine feste formschlüssige Verbindung des Federtellergrundkörpers mit dem Verstärkungsbauteil gebildet wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann der Federtellergrundkörper in einem Spritzgussverfahren aus einem Kunststoff hergestellt werden. Während dieses Spritzgussverfahrens kann auch die formschlüssige Verbindung des Federtellergrundkörpers mit einem Verstärkungsbauteil geschaffen werden. Dabei wird ein in die Spritzgussform eingelegtes Verstärkungsbauteil mit der Kunststoffmasse umgossen. Wie bereits vorstehend erläutert, kann das Verstärkungsbauteil Ausnehmungen aufweisen in die die Kunststoffmasse während des Spritzgussverfahrens hinein läuft und somit eine verdrehsichere formschlüssige Verbindung des Verstärkungsbauteils mit dem Federtellergrundkörper herstellt.
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Eine verdrehsichere Verbindung der beiden Bauteile kann auch zusätzlich durch einen Stoffschluss verstärkt werden. Dabei kann beispielsweise ein Klebstoff auf ein Verstärkungsbauteil aufgetragen sein. Das mit dem Klebstoff überzogene Verstärkungsbauteil kann dann während der Herstellung des Federtellergrundkörpers, in einem Spritzgussverfahren mit dem Kunststoff übergossen werden. Wird ein thermoplastischer oder mittels einer hohen Temperatur aktivierbarer Klebstoff verwendet, so verbindet dieser nach dem Abkühlen und Erstarren des Federtellergrundkörpers diesen drehfest mit dem Verstärkungsbauteil.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann es vorgesehen sein, dass der Federtellergrundkörper Aussparungen aufweist, welche den Federtellergrundkörper axial durchragen. Dadurch kann das Gesamtgewicht des Federtellers reduziert und eventuelles Spritzwasser von dem Federteller abgeleitet werden. Darüber hinaus werden somit Materialanhäufungen vermieden und dadurch Aushärtezeiten für das Material verkleinert, was die Zykluszeiten und somit auch die Fertigungskosten für den Federteller deutlich reduziert.
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Diese Aussparungen können innerhalb eines gedachten und die Aufnahmeöffnung angeordneten Kreises angebracht sein und durch Stege voneinander getrennt sein. Zwischen den Aussparungen und der Aufnahmeöffnung kann eine Innenwand angeordnet sein, wodurch eine Werkstoffschicht des Federtellergrundkörpers entsteht, welche sich axial entlang des Verstärkungsbauteils erstreckt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann der Federteller auf dem Dämpferrohr des Schwingungsdämpfers aufgepresst sein. Somit wird der Federteller mittels einer Presspassung auf eine einfache Weise mit dem Dämpferrohr des Schwingungsdämpfers axial fest und drehfest verbunden sein.
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Um ein Kippen des Federtellers bei hohen Belastungen zu vermeiden, kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass das Verstärkungsbauteil unmittelbar an dem Dämpferrohr radial und axial anliegt und sich somit axial und radial an dem Dämpferrohr abstützt. Der Federtellergrundkörper liegt dabei zumindest abschnittsweise nur radial unmittelbar an dem Dämpferrohr an. Die axiale Abstützung des Federtellergrundkörpers an dem Dämpferrohr ist nur mittelbar über das Verstärkungsbauteil realisiert.
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Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Dämpferrohr einen Befestigungsabschnitt für die Befestigung des Federtellers aufweist und dass die Ausgestaltung der Aufnahmeöffnung des Federtellers zumindest im Bereich des Verstärkungsbauteils der äußeren Form des Dämpferrohrs im Bereich des Befestigungsabschnitts entspricht. Dadurch kann auf eine einfache Weise ein fester Formschluss zwischen dem Dämpferrohr und dem Verstärkungsbauteil sowie den gesamten Federteller erreicht werden.
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Anhand folgender Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden.
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Es zeigen:
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1: eine teilweise Schnittdarstellung eines Dämpferrohrs eines Schwingungsdämpfers mit einer ersten Beispielsweisen Ausführungsvariante des Federtellers gemäß Patentanspruch 1;
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2: eine perspektivische Ansicht eines Dämpferrohrs eines Schwingungsdämpfers mit dem Federteller gemäß 1;
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3: eine teilweise Schnittdarstellung eines Dämpferrohrs eines Schwingungsdämpfers mit einer weiteren Beispielsweisen Ausführungsvariante des Federtellers gemäß Patentanspruch 1;
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4: eine Schnittdarstellung einer beispielsweisen Ausführungsvariante eines Verstärkungsbauteils;
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5: eine teilweise Schnittdarstellung eines Dämpferrohrs eines Schwingungsdämpfers mit einer weiteren Beispielsweisen Ausführungsvariante des Federtellers gemäß Patentanspruch 1;
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6: eine perspektivische Ansicht einer weiteren Beispielsweisen Ausführungsvariante eines Federtellers.
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Die 1 zeigt eine teilweise Schnittdarstellung eines Dämpferrohrs 4 eines Schwingungsdämpfers 10 mit einem daran befestigten Federteller 1. Der Federteller 1 umfasst einen Federtellergrundkörper 2 sowie ein Verstärkungsbauteil 3. Der Federtellergrundkörper 2 umfasst einen tellerförmigen Federauflageabschnitt 19, welcher als Auflage für eine hier nicht abgebildete Stützfeder dient, sowie einen an den Federauflageabschnitt 19 angrenzenden, im Wesentlichen Rohrförmigen Stützabschnitt 20, zur radialen Abstützung des Federtellers 1 an dem Dämpferrohr 4. Der Stützabschnitt 20 umgreift dabei das Dämpferrohr 4 in Umfangsrichtung.
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Das Dämpferrohr 4 des Schwingungsdämpfers 10 weist ein Befestigungsabschnitt 12 auf, welcher durch eine Vergrößerung des Durchmessers des Dämpferrohres 4 realisiert ist.
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Das Verstärkungsbauteil 3 ist mit dem Federtellergrundkörper 2 formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden. Der Federteller 1 weist eine Aufnahmeöffnung 5 auf, welche zur Aufnahme des Dämpferrohrs 4 ausgeführt ist. Die Aufnahmeöffnung 5 durchragt den Federteller 1 und ist derart ausgeführt, dass sich diese teilweise durch den Federtellergrundkörper 2 und teilweise durch das Verstärkungsbauteil 3 erstreckt.
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Der Federteller 1 ist auf dem Dämpferrohr 4 aufgepresst. Der Federtellergrundkörper 2 stützt sich zumindest abschnittsweise radial an dem Dämpferrohr 4 ab. Darüber hinaus stützt sich der Federtellergrundkörper 2 radial und axial an dem Verstärkungsbauteil 3 ab, wobei sich das Verstärkungsbauteil 3 unmittelbar an dem Dämpferrohr 4 radial und axial abstützt.
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Der Federtellergrundkörper 2 weist mehrere Aussparungen 6 auf, welche durch Stege 7 voneinander getrennt sind. Die Stege 7 sind in der 2 besonders deutlich dargestellt. Die Aussparungen 6 dienen in erster Linie einer Reduzierung des Gesamtgewichts des Federtellers 1. Zur weiteren Gewichtsreduzierung kann vorgesehen sein, dass der Stützabschnitt 20 nicht massiv ausgeführt ist, sondern Stützrippen 18 aufweist, wie es in der 6 dargestellt ist, welche sich an dem Zylinderrohr 4 anlegen um den Federteller 1 radial zu stützen.
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Das Verstärkungsbauteil 3 weist eine höhere Verformungsbeständigkeit auf als der Federtellergrundkörper. Somit kann eine Presspassung des Federtellers an dem Dämpferrohr erfolgen.
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Darüber hinaus weist der Federtellergrundkörper 2 radial verlaufende Versteifungsrippen 13 auf, welche sich von der Aufnahmeöffnung 5 ausgehend radial erstrecken. Die radialen Versteifungsrippen 13 sind durch eine umlaufende Versteifungsrippe 14 gestützt. Die umlaufende Versteifungsrippe 14 erstreckt sich entlang eines gedachten Kreises um die Aufnahmeöffnung 5 des Federtellers 1. Die radialen Versteifungsrippen 13, sowie die umlaufenden Versteifungsrippen 14 sind in der 6 besonders deutlich erkennbar.
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An der, dem Dämpferrohr 4 zugewandten Seite weisen die Aussparungen eine Innenwand 8 auf, welche sich entlang des Dämpferrohrs 4 und entlang des Verstärkungsbauteils 3 erstreckt.
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Das Verstärkungsbauteil 3 kann dabei aus einem Metall ausgeführt sein, oder auch aus einem Kunststoff mit oder ohne Faserverstärkung, wobei der Federtellergrundkörper 2 aus einem Kunststoff mit oder ohne Faserverstärkung ausgeführt werden kann. Auf jeden Fall weist das Verstärkungsbauteil 3 eine höhere Verformungsbeständigkeit auf als der Federtellergrundkörper 2. Zwischen dem Verstärkungsbauteil 3 und dem Federtellergrundkörper 2 kann eine stoffschlüssige Verbindung realisiert sein. Dafür kann ein Klebstoff verwendet worden sein.
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Wie in der 1, 3 und 4 dargestellt, umfasst das Verstärkungsbauteil 3 einen ersten Abschnitt 15, einen zweiten Abschnitt 16 sowie einen Verbindungsabschnitt 17, welcher den ersten Abschnitt 15 und den zweiten Abschnitt 16 miteinander verbindet. An dem ersten Abschnitt 15 können Ausnehmungen 9 realisiert sein, wie es in der 4 beispielsweise dargestellt ist. Der Federtellergrundkörper 2 greift dann in die Ausnehmung 9 des Verstärkungsbauteils 3 ein, wodurch eine formschlüssige Verbindung der beiden Bauteile, Federtellergrundkörper 2 und das Verstärkungsbauteil 3 realisiert wird. Die 3 unterscheidet sich von der 1 in erster Linie durch die andersartige Ausgestaltung des Dämpferrohrs 4, des Befestigungsabschnittes 12 sowie des Verstärkungsbauteils 3 und des Federtellergrundkörpers 2 im dämpferrohrnahem Bereich. Aus der Zusammenschau der 1 und der 3 ist deutlich ersichtlich, dass die Ausgestaltung der Aufnahmeöffnung 5 derart ausgeführt sein kann, dass diese zumindest im Bereich des Verstärkungsbauteils 3 der äußeren Form des Dämpferrohrs im Bereich des Befestigungsabschnitts 12 entsprechen kann.
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Eine weitere beispielsweise Ausgestaltung des Verstärkungsbauteils 3 ist in der 5 dargestellt. Der zweite Abschnitt 16 des Verstärkungsbauteils 3 ist in dessen Form der äußeren Form des Befestigungsabschnitts 12 des Dämpferrohrs 4 entsprechend ausgestaltet. Der erste Abschnitt ist derart gebogen, dass sich dieser im Wesentlichen radial von dem Dämpferrohr 4 ausgehend nach außen erstreckt. Um eine axiale Verformung des Federtellers 1 in dessen Federauflageabschnitt 19 zu verhindern, wird dieser von den radialen Versteifungsrippen 13 verstärkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Federteller
- 2
- Federtellergrundkörper
- 3
- Verstärkungsbauteil
- 4
- Dämpferrohr
- 5
- Aufnahmeöffnung
- 6
- Aussparung
- 7
- Steg
- 8
- Innenwand
- 9
- Ausnehmung
- 10
- Schwingungsdämpfer
- 11
- Längsachse
- 12
- Befestigungsabschnitt
- 13
- radiale Versteifungsrippe
- 14
- umlaufende Versteifungsrippe
- 15
- erster Abschnitt des Verstärkungsbauteils
- 16
- zweiter Abschnitt des Verstärkungsbauteils
- 17
- Verbindungsabschnitt des Versteifungsbauteils
- 18
- Stützrippe
- 19
- Federauflageabschnitt
- 20
- Stützabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004010823 A1 [0004]
