DE102017209078A1

DE102017209078A1 - Verfahren zur Herstellung einer Federanordnung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102017209078A1
Application number: DE102017209078.2A
Authority: DE
Inventors: Robert Schröder
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2017-05-30
Publication date: 2018-12-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Federanordnung eines Fahrzeuges, umfassend die folgenden Schritte in gegebener Reihenfolge: Bilden einer Baugruppe durch Befestigen einer Federunterlage an eine Schraubenfeder und anschließende Montage der Federbaugruppe auf einen Federteller, sodass die Federunterlage auf dem Federteller aufliegt.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Federanordnung. Die Federanordnung wird in einem Fahrzeug verwendet. Des Weiteren betrifft vorliegende Erfindung die Federanordnung, insbesondere hergestellt durch das Verfahren.
Die hier betrachtete Federanordnung ist beispielsweise ein McPherson Federbein mit einem Schwingungsdämpfer auf dem ein Federteller angeordnet ist. Der Schwingungsdämpfer steckt in einer Schraubenfeder. Die Schraubenfeder ist mit ihrem unteren Ende auf dem Federteller abgestützt, wobei üblicherweise zwischen der Schraubenfeder und dem Federteller eine Federunterlage angeordnet ist. Bei der herkömmlichen Montage der Federanordnung wird zunächst die Federunterlage auf den Federteller montiert. Anschließend erfolgt das Aufstecken der Schraubenfeder auf die Federunterlage. Die Federunterlage ist insbesondere ein elastisches Bauteil, beispielsweise aus Elastomer, das zwischen den beiden metallischen Bauteilen, nämlich dem Federteller und der Schraubenfeder, angeordnet ist.
Es ist eine Aufgabe vorliegender Erfindung ein Verfahren zur einfachen Herstellung einer Federanordnung eines Fahrzeugs anzugeben. Insbesondere soll die Herstellung möglichst automatisiert erfolgen können. Des Weiteren ist es eine Aufgabe vorliegender Erfindung eine entsprechende Federanordnung anzugeben, die einfach herzustellen ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Gegenstand.
Somit wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Federanordnung eines Fahrzeugs. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein 2-spuriges Straßenfahrzeug, beispielsweise einen Pkw. Bei dem Verfahren erfolgt zunächst das Bilden einer Baugruppe. Die Baugruppe umfasst eine Schraubenfeder und eine Federunterlage. Zum Bilden der Baugruppe wird die Federunterlage an der Schraubenfeder befestigt. Das Befestigen erfolgt vorzugsweise durch eine stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung zwischen der Schraubenfeder und der Federunterlage. Die Federunterlage ist vorzugsweise aus einem Elastomer gefertigt. Die Schraubenfeder ist insbesondere eine Tragfeder des Fahrzeugs.
Die fertige Baugruppe wird anschließend auf einen Federteller montiert. Im fertig montierten Zustand liegt die Federunterlage der Baugruppe auf dem Federteller auf. Bei der Montage der Baugruppe auf den Federteller ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Federteller bereits an einer übergeordneten Struktur angeordnet ist. In allgemeiner Betrachtung der Erfindung kann diese übergeordnete Struktur, an der der Federteller befestigt ist, ein beliebiger Bestandteil des Fahrzeugs sein, beispielsweise ein Teil der Karosserie oder des Fahrwerk. In bevorzugter Ausgestaltung befindet sich der Federteller während der Montage der Baugruppe an einem Schwingungsdämpfer, beispielsweise einem hydraulischen oder pneumatischen System aus Kolben und Zylinder. Der Schwingungsdämpfer ragt dabei durch den Federteller und die Schraubenfeder der Baugruppe wird auf den Schwingungsdämpfer aufgesteckt.
So wird erfindungsgemäß zunächst die Federunterlage an der Schraubenfeder befestigt und die dadurch entstehende Baugruppe auf den Federteller montiert. Dadurch ist ein vollautomatischer Montageprozess der Federanordnung möglich. Taktzeiten bei der Herstellung können so reduziert werden.
In bevorzugter Ausgestaltung erfolgt die Montage der Baugruppe auf den Federteller in zumindest zwei Schritten: zunächst erfolgt ein Anlegen der Baugruppe an den Federteller. Bei diesem Anlegen liegt die Federunterlage noch nicht vollständig auf dem Federteller auf.
Anschließend erfolgt ein Relativbewegen zueinander von Baugruppe und Federteller bis die Federunterlage vollständig auf dem Federteller aufliegt. Der Ausdruck „vollständig aufliegen“ beschreibt die gewünschte, finale Position der Federunterlage auf dem Federteller. Insbesondere werden die Baugruppe und der Federteller gegeneinander gedrückt, wobei gleichzeitig auch ein relatives Verdrehen zueinander möglich ist, sodass die Federunterlage ihre finale Position erreicht.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Federunterlage bogenförmig ausgebildet ist. Auf dieser Bogenform liegt die letzte Windung der Schraubenfeder auf. Die bogenförmige Federunterlage weist zwei Enden auf. Bei der 2-stufigen Montage der Baugruppe auf den Federteller ist in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, dass beim Schritt des „Anlegens“ die Federunterlage zwischen ihren beiden Enden auf dem Federteller aufliegt und die beiden Enden nicht auf dem Federteller aufliegen. Erst im darauffolgenden Schritt, wenn die Relativbewegung zwischen Baugruppe und Federteller ausgeführt wird, kommen insbesondere auch die Enden zum Aufliegen auf dem Federteller.
Besonders bevorzugt weist die Federunterlage zumindest eine Führungsfläche auf. Diese Führungsfläche weist bezüglich der Längsachse der Schraubenfeder radial nach außen. Die Führungsfläche ist vorzugsweise konvex. Besonders bevorzugt umfasst die Federunterlage eine in Richtung des Federtellers hin offenen Tasche, wobei die Führungsfläche im Inneren dieser Tasche ausgebildet ist. Der Federteller weist einen Führungsfortsatz, insbesondere mit einer konkaven Fläche, auf. Beispielsweise ist der Führungsfortsatz ein aus dem Federteller hervorgebogener Bereich. Bereits bei dem Schritt des „Anlegens“ liegt die Führungsfläche an dem Führungsfortsatz an. Durch die Ausgestaltung von Führungsfläche und Führungsfortsatz kann sichergestellt werden, dass bei der anschließenden Relativbewegung zwischen Baugruppe und Federteller die Federunterlage in die gewünschte, finale Position rutscht.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Federteller ein erstes Formschlusselement aufweist. Die Federunterlage weist ein zweites Formschlusselement auf. Die beiden Formschlusselemente sind komplementär zueinander. Insbesondere ist vorgesehen, dass das erste Formschlusselement ein Fortsatz auf dem Federteller ist. Das zweite Formschlusselement ist vorzugsweise eine Aussparung, insbesondere Tasche, in der Federunterlage. Die formschlüssige Verbindung dient insbesondere zur Zentrierung und/oder verdrehsicheren Anordnung der Federunterlage auf dem Federteller.
Bei der Montage der Baugruppe auf den Federteller werden die beiden Formschlusselemente ineinandergesteckt. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass bei dem Schritt des „Anlegens“ die beiden Formschlusselemente noch nicht oder zumindest nicht vollständig ineinandergesteckt sind. Erst durch die Relativbewegung von Baugruppe und Federteller erreichen die beiden Formschlusselemente ihre finale, ineinandergestecke Position. So sorgen die beiden Formschlusselemente während der Montage für die Zentrierung und Positionierung der Federunterlage auf dem Federteller.
Die Erfindung umfasst ferner die beschriebene Federanordnung des Fahrzeugs. Diese Federanordnung wird vorzugsweise nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt. Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen und Unteransprüche finden entsprechend vorteilhafte Anwendung auf die erfindungsgemäße Federanordnung.
Die Federanordnung umfasst die Baugruppe mit der Schraubenfeder und der daran befestigten Federunterlage. Die Baugruppe ist auf einem Federteller montiert, sodass die Federunterlage auf dem Federteller aufliegt. Wie bereits beschrieben, steckt der Federteller vorzugsweise auf einem Schwingungsdämpfer. Des Weiteren sind vorzugsweise die beschriebene Führungsfläche an der Federunterlage und der zugehörige Führungsfortsatz am Federteller vorgesehen. Auch die beiden Formschlusselemente an der Federunterlage und dem Federteller können hier vorzugsweise angewendet werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:

1-4 unterschiedliche Ansichten einer erfindungsgemäßen Federanordnung, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Die Figuren zeigen in schematisch vereinfachter Ansicht eine Federanordnung 1, die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt wird. 1 bis 3 zeigen verschiedene Seitenansichten der Federanordnung 1. 4 zeigt eine Draufsicht.
Die Federanordnung 1 umfasst einen Federteller 3 und eine Baugruppe 4. Die Baugruppe 4 umfasst eine Schraubenfeder 6 und eine Federunterlage 5. Der Übersichtlichkeit halber zeigen die Figuren lediglich das Ende der Schraubenfeder 6. Die Federunterlage 5 ist ein bogenförmiges, elastisches Bauteil mit einer Auflagerinne 9 für die Schraubenfeder 6. Die Federunterlage 5 weist zwei Enden 11 auf. An einem Ende 11 befindet sich ein Anschlag 8 als Begrenzung für die Schraubenfeder 6.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Federanordnung 1 ferner einen Schwingungsdämpfer 2. Der Schwingungsdämpfer 2 erstreckt sich entlang einer Längsachse 7. Die nicht vollständig dargestellte Schraubenfeder 6 steckt auf dem Schwingungsdämpfer 2 und erstreckt sich ebenfalls entlang der Längsachse 7.
Der Federteller 3 ist auf dem Schwingungsdämpfer 2 befestigt. Wie beispielsweise 4 zeigt, ragt der Schwingungsdämpfer 2 exzentrisch durch den Federteller 3. Die 1 bis 3 zeigen, dass der Federteller 3 gegenüber der Längsachse 7 geneigt bzw. angestellt ist.
Ferner zeigen die Figuren ein Befestigungselement 10, welches hier beispielhaft die Befestigung der Federunterlage 5 an der Schraubenfeder 6 zur Bildung der Baugruppe 5 zeigt. Wie bereits beschrieben, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst die Federunterlage 5 an der Schraubenfeder 6 befestigt, bevor die dadurch gebildete Baugruppe 4 auf den Federteller 3 montiert wird.
Die 1 bis 4 zeigen einen Zwischenzustand bei der Montage. Bei der Darstellung in den Figuren ist die Federunterlage 5 bereits an der Schraubenfeder 6 befestigt, sodass die Baugruppe 4 vollständig gebildet ist. Allerdings ist die Baugruppe 4 noch nicht vollständig auf dem Federteller 3 montiert. Gemäß den Darstellungen in den Figuren ist die Federunterlage 5 an den Federteller 3 angelegt, sodass die Federunterlage 5 zwischen ihren beiden Enden 11 auf dem Federteller 3 aufliegt und die beiden Enden 11 noch nicht auf dem Federteller 3 aufliegen. Erst in einem weiteren, nicht dargestellten Schritt erfolgt die Relativbewegung zwischen Federteller 3 und Baugruppe 4, sodass die Federunterlage 5 ihre endgültige Position auf dem Federteller 3 erreicht.
Die Figuren zeigen in rein schematischer Ansicht eine Tasche 12 in der Federunterlage 5. Diese Tasche 12 ist zum Federteller 3 hin offen. In der Tasche 12 befindet sich eine Führungsfläche, die bezüglich der Längsachse 7 radial nach außen weist und vorzugsweise eine konvexe Fläche ist.
Der Federteller 3 weist einen in diese Tasche 12 ragenden Führungsfortsatz 13 auf. Der Führungsfortsatz 13 umfasst vorzugsweise eine konkave Fläche, die an der konvexen Führungsfläche der Federunterlage 5 anliegt. Bereits beim Anlegen der Baugruppe 4 auf den Federteller 3, wie in den Figuren gezeigt, steckt der Führungsfortsatz 13 in der Tasche 12.
Des Weiteren zeigen die Figuren ein erstes Formschlusselement 14 in Form eines vom Federteller 3 vorstehenden Fortsatzes. Die Federunterlage 5 weist ein zweites Formschlusselement 15 auf, das als Aussparung in der Federunterlage 5 ausgebildet ist. Während der Montage der Baugruppe 4 auf den Federteller 3, werden die beiden Formschlusselemente 14, 15 ineinandergesteckt und sorgen dadurch für eine Zentrierung der Federunterlage 5 auf dem Federteller 3.
Bezugszeichenliste

1: Federanordnung
2: Schwingungsdämpfer
3: Federteller
4: Baugruppe
5: Federunterlage
6: Schraubenfeder
7: Längsachse
8: Anschlag
9: Auflagerinne
10: Befestigungselement
11: Enden
12: Tasche
13: Führungsfortsatz
14: erstes Formschlusselement
15: zweites Formschlusselement

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Federanordnung (1) eines Fahrzeuges, umfassend die folgenden Schritte in gegebener Reihenfolge • Bilden einer Baugruppe (4) durch Befestigen einer Federunterlage (5) an eine Schraubenfeder (6) und • anschließende Montage der Baugruppe (4) auf einen Federteller (3), sodass die Federunterlage (5) auf dem Federteller (3) aufliegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei der Montage der Baugruppe (4) auf den Federteller (3) folgende Schritte in gegebener Reihenfolge ausgeführt werden: • Anlegen der Baugruppe (4) an den Federteller (3), sodass die Federunterlage (5) nur teilweise auf dem Federteller (3) aufliegt, • anschließendes Relativbewegen zueinander von Baugruppe (4) und Federteller (3) bis die Federunterlage (5) vollständig auf dem Federteller (3) aufliegt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Federunterlage (5) in Bogenform mit zwei Enden (11) ausgestaltet ist, wobei beim Anlegen die Federunterlage (5) zwischen ihren beiden Enden (11) auf dem Federteller (3) aufliegt und die beiden Enden (11) nicht auf dem Federteller (3) aufliegen.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Federunterlage (5) eine radial nach außen weisende Führungsfläche, vorzugsweise in einer zum Federteller (3) hin offenen Tasche (12), umfasst, wobei beim Anlegen der Baugruppe (4) an den Federteller (3) ein Führungsfortsatz (13) des Federtellers (3) an der Führungsfläche anliegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Federteller (3) ein erstes Formschlusselement (14) und die Federunterlage (5) ein zum ersten Formschlusselement (14) komplementäres zweites Formschlusselement (15) umfasst, wobei die beiden Formschlusselemente (14, 15) durch die Montage der Baugruppe (4) auf den Federteller (3) ineinander gesteckt werden.
Verfahren nach Anspruch 3 und 5, wobei das zweite Formschlusselement (15) an einem der beiden Enden (11) der Federunterlage (5) ausgebildet ist, • wobei beim Anlegen der Baugruppe (4) an den Federteller (3) die beiden Formschlusselemente (14, 15) nicht oder nicht vollständig ineinander gesteckt werden, und • wobei durch das anschließende Relativbewegen von Baugruppe (4) und Federteller (3) die beiden Formschlusselemente (14, 15) ineinander gesteckt werden.
Federanordnung (1) eines Fahrzeug, vorzugsweise hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend • eine Baugruppe (4) mit einer an einer Schraubenfeder (6) befestigten Federunterunterlage (5) und • einen Federteller (3) auf dem die Federunterlage (5) der Baugruppe (4) aufliegt.
Federanordnung nach Anspruch 7, wobei durch den Federteller (3) ein Schwingungsdämpfer (2) ragt.
Federanordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Federunterlage (5) eine radial nach außen weisende Führungsfläche, vorzugsweise in einer zum Federteller (3) hin offenen Tasche (12), umfasst, und wobei der Federteller (3) einen an der Führungsfläche anliegenden Führungsfortsatz (13) umfasst.
Federanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Federteller (3) ein erstes Formschlusselement (14) und die Federunterlage (5) ein zum ersten Formschlusselement (14) komplementäres zweites Formschlusselement (15) umfasst, wobei die beiden Formschlusselemente (14, 15) ineinander stecken.