DE102018214798A1 - Spring-spring plate arrangement for a chassis and a method for producing a spring-spring plate arrangement for a vehicle chassis - Google Patents
Spring-spring plate arrangement for a chassis and a method for producing a spring-spring plate arrangement for a vehicle chassis Download PDFInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feder-Federunterlage-Anordnung (1) für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, umfassend eine Druckfeder (2) mit Federabschnitten, eine Federunterlage (3) und einen Federteller (4), wobei in Längsrichtung der Druckfeder (2) an mindestens einem Ende der Druckfeder (2) die Federunterlage (3) und auf der der Druckfeder (2) abgewandten Seite der Federunterlage (3) der Federteller (4) derart angeordnet ist, dass sich die letzte Federabschnitt der Druckfeder (2) an dem mit der Federunterlage (3) in Kontakt stehenden Ende der Druckfeder (2) wenigstens teilweise auf der Federunterlage (3) abstützt und wobei sich die Federunterlage (3) mit der der Druckfeder (2) abgewandten Seite wenigstens teilweise auf dem Federteller (4) abstützt, wobei die Feder-Federteller-Anordnung (1) mindestens ein Federelement (5) mit einer Federkraft aufweist, wobei das mindestens eine Federelement (5) wenigstens teilweise zwischen dem letzten Federabschnitt und dem Federteller (4) derart angeordnet ist, dass das mindestens eine Federelement (5) die Federunterlage (3) wenigstens teilweise mit der Federkraft des Federelements (5) in Kontakt zu dem letzten Federabschnitt der Druckfeder (2) hält.The invention relates to a spring and spring pad arrangement (1) for a chassis, in particular a vehicle chassis, comprising a compression spring (2) with spring sections, a spring pad (3) and a spring plate (4), with the compression spring (2) in the longitudinal direction. the spring pad (3) is arranged on at least one end of the compression spring (2) and the spring plate (4) is arranged on the side of the spring pad (3) facing away from the compression spring (2) such that the last spring section of the compression spring (2) is located on the end of the compression spring (2) in contact with the spring support (3) is at least partially supported on the spring support (3) and the spring support (3) is at least partially supported on the spring plate (4) with the side facing away from the compression spring (2) , wherein the spring-spring plate arrangement (1) has at least one spring element (5) with a spring force, the at least one spring element (5) at least partially between the last spring section and the Spring plate (4) is arranged in such a way that the at least one spring element (5) holds the spring base (3) at least partially in contact with the last spring section of the compression spring (2) with the spring force of the spring element (5).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einer Feder-Federteller-Anordnung für ein Fahrwerk und ein Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federteller-Anordnung für ein Fahrzeugfahrwerk.The present invention relates to a spring-spring plate arrangement for a chassis and a method for producing a spring-spring plate arrangement for a vehicle chassis.
Stand der TechnikState of the art
Feder-Federteller-Anordnungen für Fahrwerke sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Als Feder kommen meist Schraubenfedern zum Einsatz, welche beispielsweise auch als gewundene Torsionsfedern, insbesondere Druckfedern bezeichnet werden, die aus Federdraht mehr oder weniger zylinderförmig gewickelt sind. Diese Schraubenfedern dienen für Fahrwerke als elastische Verbindung von Radachsen und Fahrzeugaufbau. Solche Schraubenfedern tragen meist zusammen mit weiteren Vorrichtungen zur Verbesserung des Fahrkomforts bei, indem sie den Fahrzeugaufbau und Fahrzeuginsassen vor von Fahrbahnunebenheiten hervorgerufenen Stößen und hieraus resultierenden Schwingungen schützen. Des Weiteren tragen solche Schraubenfedern, insbesondere bei hoher Fahrgeschwindigkeit für eine optimierte Fahrdynamik, das heißt für möglichst gleichmäßige Bodenhaftung der Räder und damit insbesondere zur Fahrsicherheit bei. Diese Schraubenfedern sind insbesondere zum Schutz gegen Umwelteinflüsse, welche beispielsweise Korrosion hervorrufen können, mit einer Schutzschicht, insbesondere einem Lack versehen. Die Feder ist auf einer Federunterlage zur Führung der Feder und zur Geräuschdämmung angeordnet. Auf der der Feder abgewandten Seite der Federunterlage ist ein Federteller angeordnet, auf welchem sich die Feder über die Federunterlage abstützt. Problematisch ist es, wenn Schmutz in den Bereich zwischen der Feder und der Federunterlage eindringt und insbesondere durch Abrasion den Lack der Feder derart beschädigt, dass die Oberfläche des Federdrahts zugänglich für Umwelteinflüsse und anfällig für Korrosion wird. Unter Langzeitwirkung von Umwelteinflüssen und starker Korrosion kann dies auch zum Bruch der betroffenen Schraubenfeder führen. Beispielsweise fehlt durch das ständige Arbeiten in der oberen Unterlage durch die Fahrzeugbewegungen an der obersten Windung der Druckfeder der Lack und es sind durch Umwelteinflüsse Rostschäden vorhanden, welche die Feder zusätzlich schwächen und einen Federbruch begünstigen.Spring-spring plate arrangements for running gears are known in the prior art in a large number of embodiments. Coil springs are usually used as springs, which are also referred to, for example, as twisted torsion springs, in particular compression springs, which are wound more or less cylindrically from spring wire. These coil springs are used for chassis as an elastic connection between the wheel axles and the vehicle body. Such coil springs, together with other devices, usually contribute to improving driving comfort by protecting the vehicle body and vehicle occupants from bumps caused by uneven road surfaces and the vibrations resulting therefrom. Furthermore, such coil springs contribute to optimized driving dynamics, in particular at high driving speeds, that is to say for the wheels to grip the ground as evenly as possible and thus in particular to improve driving safety. These coil springs are provided with a protective layer, in particular a lacquer, in particular for protection against environmental influences, which can cause corrosion, for example. The spring is arranged on a spring support for guiding the spring and for noise insulation. On the side of the spring pad facing away from the spring, a spring plate is arranged, on which the spring is supported via the spring pad. It is problematic if dirt penetrates into the area between the spring and the spring base and in particular damages the lacquer of the spring by abrasion in such a way that the surface of the spring wire becomes accessible to environmental influences and is susceptible to corrosion. With long-term effects of environmental influences and severe corrosion, this can also lead to the breakage of the affected coil spring. For example, due to the constant work in the upper base due to the vehicle movements on the uppermost turn of the compression spring, the paint is missing and there is rust damage due to environmental influences, which further weaken the spring and promote a spring break.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Feder-Federteller-Anordnung und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federteller-Anordnung bereitzustellen, bei welchem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll mit dieser verbesserten Feder-Federteller-Anordnung und dem verbesserten Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federteller-Anordnung die Anfälligkeit von aus Schmutzeintrag in einer Feder-Federteller-Anordnung resultierender Korrosionsanfälligkeit und insbesondere hieraus resultierendem Bruch der Schraubenfeder reduziert werden. Insbesondere sollen durch Abrasion hervorgerufenen Lackbeschädigungen von der Schraubenfeder einer Feder-Federteller-Anordnung wenigstens teilweise reduziert werden. Des Weiteren soll mit dem verbesserten Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federteller-Anordnung ein stabiler Fertigungsprozess zur Verfügung gestellt werden. Zudem soll das verbesserte Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federteller-Anordnung einfach und sicher in bereits bestehende Verfahren implementiert werden können.The present invention is therefore based on the object of providing an improved spring-spring plate arrangement and an improved method for producing a spring-spring plate arrangement in which the aforementioned disadvantages are avoided. In particular, with this improved spring-spring plate arrangement and the improved method for producing a spring-spring plate arrangement, the susceptibility to corrosion susceptibility resulting from dirt in a spring-spring plate arrangement and, in particular, resulting breakage of the coil spring is to be reduced. In particular, paint damage caused by abrasion from the coil spring of a spring-spring plate arrangement should be at least partially reduced. Furthermore, the improved method for producing a spring-spring plate arrangement is intended to provide a stable manufacturing process. In addition, the improved method for producing a spring-spring plate arrangement should be able to be implemented simply and reliably in already existing methods.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird mit einer Feder-Federteller-Anordnung nach Anspruch 1 und einem Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federteller-Anordnung nach Anspruch 10 gelöst.This object is achieved with a spring-spring plate arrangement according to
Die erfindungsgemäße einer Feder-Federteller-Anordnung weist gegenüber konventionellen Feder-Federteller-Anordnungen den Vorteil auf, dass die Feder-Federteller-Anordnung gegenüber Umwelteinflüssen, insbesondere Schmutz besser geschützt ist und durch Abrasion hervorgerufenen Lackbeschädigungen der Schraubenfeder teilweise reduziert sind oder nicht vorkommen, was Anfälligkeit gegen Bruch der Schraubenfeder verringert und die Langlebigkeit erhöht.The spring-spring plate arrangement according to the invention has the advantage over conventional spring-spring plate arrangements that the spring-spring plate arrangement is better protected against environmental influences, in particular dirt, and paint damage to the coil spring caused by abrasion is partially reduced or does not occur, which is what Susceptibility to coil spring breakage reduced and longevity increased.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federteller-Anordnung weist gegenüber konventionellen Verfahren den Vorteil auf, dass der Gesamtprozess optimiert, insbesondere zeitlich schneller, beispielsweise auch durch Einsparung von aufwendigen Zwischenschritten, und automatisiert werden kann. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass es in bereits bestehende Verfahren einfach und zuverlässig integriert werden kann.The method according to the invention for producing a spring-spring plate arrangement has the advantage over conventional methods that the overall process can be optimized, in particular faster, for example also by saving complex intermediate steps, and can be automated. Another advantage of the method according to the invention is that it can be easily and reliably integrated into existing methods.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine Feder-Federteller-Anordnung für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, umfassend eine Druckfeder mit Federabschnitten, eine Federunterlage und einen Federteller, wobei in Längsrichtung der Druckfeder an mindestens einem Ende der Druckfeder die Federunterlage und auf der der Druckfeder abgewandten Seite der Federunterlage der Federteller derart angeordnet ist, dass sich die letzte Federabschnitt der Druckfeder an dem mit der Federunterlage in Kontakt stehenden Ende der Druckfeder wenigstens teilweise auf der Federunterlage abstützt und wobei sich die Federunterlage mit der der Druckfeder abgewandten Seite wenigstens teilweise auf dem Federteller abstützt, wobei die Feder-Federteller-Anordnung mindestens ein Federelement mit einer Federkraft aufweist, wobei das mindestens eine Federelement wenigstens teilweise zwischen dem letzten Federabschnitt und dem Federteller derart angeordnet ist, dass das mindestens eine Federelement die Federunterlage wenigstens teilweise mit der Federkraft des Federelements in Kontakt zu dem letzten Federabschnitt der Druckfeder hält.The invention therefore relates to a spring-spring plate arrangement for a chassis, in particular a vehicle chassis, comprising a compression spring with spring sections, a spring support and a spring support, the spring support at least at one end of the compression spring and on the one facing away from the compression spring in the longitudinal direction of the compression spring Side of the spring support of the spring plate is arranged such that the last spring section of the compression spring is at least partially supported on the end of the compression spring in contact with the spring support on the spring support and the spring support with the side facing away from the compression spring at least partially supported on the spring plate, the spring-spring plate arrangement having at least one spring element with a spring force, the at least one spring element being arranged at least partially between the last spring section and the spring plate such that the at least one spring element at least partially rests the spring base with the spring force of the spring element in contact with the last spring section of the compression spring.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federteller-Anordnung für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, umfassend die Schritte:
- a) Bereitstellen einer Druckfeder mit Federabschnitten;
- b) Bereitstellen einer Federunterlage;
- c) Bereitstellen mindestens eines Federelements mit einer Federkraft;
- d) Bereitstellen eines Federtellers;
- e) Anordnen der in Schritt b) bereitgestellten Federunterlage an mindestens einem Ende der in Schritt a) bereitgestellten Druckfeder;
- f) Anordnen des in Schritt c) bereitgestellten mindestens einen Federelements auf der in Längsrichtung der Druckfeder zu der der Druckfeder abgewandten Seite der in Schritt e) angeordneten Federunterlage;
- g) Anordnen des in Schritt d) bereitgestellten die Federtellers auf der in Längsrichtung der Druckfeder zu der der Druckfeder abgewandten Seite der in Schritt e) angeordneten Federunterlage, wobei das in Schritt f) angeordnete mindestens eine Federelement die Federunterlage wenigstens teilweise mit der Federkraft des Federelements in Kontakt zu dem letzten Federabschnitt der Druckfeder hält.
- a) providing a compression spring with spring sections;
- b) providing a spring pad;
- c) providing at least one spring element with a spring force;
- d) providing a spring plate;
- e) arranging the spring support provided in step b) at at least one end of the compression spring provided in step a);
- f) arranging the at least one spring element provided in step c) on the spring support arranged in step e) in the longitudinal direction of the compression spring to the side facing away from the compression spring;
- g) arranging the spring plate provided in step d) on the longitudinal direction of the compression spring to the side of the spring support facing away from the compression spring in step e), wherein the at least one spring element arranged in step f) the spring support at least partially with the spring force of the spring element keeps in contact with the last spring section of the compression spring.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Federelements mit einer Federkraft zum wenigstens teilweisen in Kontakt halten der Federunterlage zu dem letzten Federabschnitt der Druckfeder einer Feder-Federteller-Anordnung.Another object of the invention is the use of a spring element with a spring force for at least partially keeping the spring base in contact with the last spring section of the compression spring of a spring-spring plate arrangement.
Die Erfindung kann sowohl in der Feder-Federteller-Anordnung als auch in einem Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federteller-Anordnung als auch in Verwendung eines Federelements verwirklicht sein.The invention can be implemented both in the spring-spring plate arrangement and in a method for producing a spring-spring plate arrangement and in the use of a spring element.
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Unter einem Federelement im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Element verstanden, welches die Eigenschaft(en), insbesondere eine Federkraft aufweist, mit welcher das Federelement eine in einer Feder-Federteller-Anordnung für ein Fahrwerk angeordnete Federunterlage in Kontakt zu dem letzten Federabschnitt der Feder, insbesondere Druckfeder der Feder-Federteller-Anordnung hält. Beispielsweise kann ein Federelement ausgewählt sein aus einer Gruppe von einer Ringfeder, einer Blattfeder, einer Tellerfeder, einer Druckfeder oder einer Kombination hiervon.A spring element in the sense of the present invention is understood to mean an element which has the property (s), in particular a spring force, with which the spring element contacts a spring support arranged in a spring-spring plate arrangement for a chassis in contact with the last spring section of the spring , In particular compression spring of the spring-spring plate arrangement holds. For example, a spring element can be selected from a group of an annular spring, a leaf spring, a plate spring, a compression spring or a combination thereof.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Druckfeder eine Feder verstanden, welche wenigstens auf Druckbeanspruchung reagiert. Beispielsweise ist eine Druckfeder eine gewundene Torsionsfeder, insbesondere eine Schraubendruckfeder.In the context of the present invention, a compression spring is understood to be a spring which reacts at least to pressure stress. For example, a compression spring is a spiral torsion spring, in particular a helical compression spring.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Federkraft des mindestens einen Federelements größer-gleich als die Gewichtskraft der Federunterlage in dem zu der letzten Federabschnitt der Druckfeder in Kontakt gehaltenen Bereich, wobei ein sich ohne das mindestens eine Federelement wenigstens teilweise zwischen der letzten Federabschnitt und der Federunterlage bildender Spalt geschlossen ist.According to a preferred embodiment of the invention, the spring force of the at least one spring element is greater than or equal to the weight of the spring base in the area held in contact with the last spring section of the compression spring, with one without the at least one spring element being at least partially between the last spring section and the Spring pad forming gap is closed.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das mindestens eine Federelement eine Rückstellkraft aufweist, welche größer-gleich ist als die Rückstellkraft der Federunterlage in Richtung der der Druckfeder zugewandten Seite.In a preferred embodiment of the invention, the at least one spring element has a restoring force which is greater than or equal to the restoring force of the spring base in the direction of the side facing the compression spring.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Federelement ausgewählt aus einer Gruppe von einer Ringfeder, einer Blattfeder, einer Tellerfeder, einer Druckfeder, einer Gasfeder, insbesondere einer Luftfeder, einem Kissen, einer Hydraulikfeder, insbesondere einem Hydraulikkissen oder einer Kombination hiervon.According to a preferred embodiment of the invention, the at least one spring element is selected from a group of an annular spring, a leaf spring, a plate spring, a compression spring, a gas spring, in particular an air spring, a cushion, a hydraulic spring, in particular a hydraulic cushion, or a combination thereof.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Federunterlage eine Zusammensetzung, die ausgewählt ist aus einer Gruppe von Gummi, Polyurethan, Verbundwerkstoff, insbesondere Kohle-Faser-Kunststoff, Glasfaserkunststoff, Stahl oder einer Kombination hiervon.In a preferred embodiment of the invention, the spring base comprises a composition which is selected from a group of rubber, polyurethane, composite material, in particular carbon fiber plastic, glass fiber plastic, steel or a combination thereof.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Federunterlage eine Tasche auf, wobei das mindestens eine Federelement in der Tasche angeordnet ist.According to a preferred embodiment of the invention, the spring base has a pocket, the at least one spring element being arranged in the pocket.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Federelement als ein integraler Bestandteil der Federunterlage ausgebildet.According to a preferred embodiment of the invention, the at least one spring element is designed as an integral part of the spring base.
Unter integraler Bestandteil im Sinne der vorliegenden Erfindung wird verstanden, dass der Bestandteil nicht zerstörungsfrei entfernt werden kann aus dem Element dessen integraler Bestandteil er ist. Beispielsweise ist ein Federelement als integraler Bestandteil einer Federunterlage nicht zerstörungsfrei von der Federunterlage zu entfernen.An integral component in the sense of the present invention is understood to mean that the component cannot be removed non-destructively from the element whose integral component it is. For example, a spring element as an integral part of a spring pad cannot be removed from the spring pad without being destroyed.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das mindestens eine Federelement eine Zusammensetzung, die ausgewählt ist aus einer Gruppe von Gummi, Polyurethan, Verbundwerkstoff, insbesondere Kohle-Faser-Kunststoff, Glasfaserkunststoff, Stahl oder einer Kombination hiervon.In a preferred embodiment of the invention, the at least one spring element comprises a composition which is selected from a group of rubber, polyurethane, composite material, in particular carbon-fiber plastic, glass fiber plastic, steel or a combination thereof.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Druckfeder in dem letzten Federabschnitt wenigstens einen Bereich mit wechselndem Querschnitt auf. Beispielsweise kann der Querschnitt in der Dimension und/oder geometrischen Form wechseln.According to a preferred embodiment of the invention, the compression spring has at least one region with an alternating cross section in the last spring section. For example, the cross-section can change in dimension and / or geometric shape.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgen die Verfahrensschritte e) bis g) gleichzeitig.In a preferred embodiment of the invention, process steps e) to g) take place simultaneously.
FigurenlisteFigure list
Die erfindungsgemäße Feder-Federteller-Anordnung wird anhand der Zeichnung erläutert.
-
1 zeigt schematisch eine dreidimensionale Explosions-Ansicht einer Feder-Federteller-Anordnung nach dem Stand der Technik, -
2 zeigt schematisch eine dreidimensionale Explosions-Ansicht einer Feder-Federteller-Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, -
3 zeigt schematisch eine dreidimensionale Ansicht einer Federunterlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
-
1 schematically shows a three-dimensional exploded view of a spring-spring plate arrangement according to the prior art, -
2 schematically shows a three-dimensional exploded view of a spring-spring plate arrangement according to an embodiment of the invention, -
3 shows schematically a three-dimensional view of a spring pad according to an embodiment of the invention.
In der
In der
In der
Gewerbliche AnwendbarkeitIndustrial applicability
Feder-Federteller-Anordnungen der vorbeschriebenen Art werden in der Produktion von Fahrzeugen, insbesondere von Fahrwerken von Kraft- und/oder Schienenfahrzeugen eingesetzt.Spring-spring plate arrangements of the type described above are used in the production of vehicles, in particular chassis of motor vehicles and / or rail vehicles.
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- = Feder-Federteller-Anordnung= Spring-spring plate arrangement
- 22
- = Druckfeder= Compression spring
- 33
- = Federunterlage= Spring pad
- 44
- = Federteller= Spring plate
- 55
- = Federelement= Spring element
- 66
- = Tasche= Bag
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