DE102022210989A1

DE102022210989A1 - Federtelleranordnung mit Verdrehsicherung, Schwinungsdämpfer mit der Federtellanordnung sowie Verfahren zur Herstellung eines Sicherungsrings

Info

Publication number: DE102022210989A1
Application number: DE102022210989.9A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Rölleke; Mathias Balensiefer; Alexander Au
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-10-18
Filing date: 2022-10-18
Publication date: 2024-04-18

Abstract

Es wird eine Federtelleranordnung 1 für einen Schwingungsdämpfer, mit einem Dämpferrohr 6, mit einem Federteller 2 zur Abstützung einer Tragfeder, wobei der Federteller 2 einen Anlageabschnitt 3, welcher umlaufend an einem Außenumfang des Dämpferrohrs 6 anliegt, einen Aufnahmeabschnitt 4, welcher sich über einen Absatz 7 an den Anlageabschnitt 3 anschließt und unter Bildung eines Ringraums 8 radial von dem Dämpferrohr 6 beabstandet ist, und einen sich an den Aufnahmeabschnitt 4 anschließenden Stützabschnitt 5 zur axialen Abstützung der Tragfeder aufweist, mit einem Sicherungsring 10 zur Sicherung des Federtellers 2 an dem Dämpfrohr 6 in einer axialen Richtung AR, wobei das Dämpferrohr 6 eine innerhalb des Ringraums 8 angeordnete Aufnahmenut 11 aufweist, in welcher der Sicherungsring 10 aufgenommen ist, vorgeschlagen, wobei der Sicherungsring 10 in Umfangsrichtung mindestens eine mit dem Aufnahmeabschnitt 4 und/oder dem Absatz 7 und/oder der Aufnahmenut 11 in kraftübertragenden Wirkkontakt stehende profilierte Klemmkontur 12a, 12b aufweist, um den Federteller 2 relativ zu dem Dämpferrohr 6 gegen Verdrehen zu sichern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Federtelleranordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Schwingungsdämpfer mit der Federtelleranordnung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherungsrings.
Es sind Federteller bekannt, welche an Schwingungsdämpfern in Kraftfahrzeugen montiert sind, um eine Tragfeder an dem Schwingungsdämpfer abzustützen. Der Federteller stellt dabei ein hoch belastetes Bauteil dar, über welches das Fahrzeuggewicht sowie die aufgrund der Fahrzeugbewegung und den Straßenunebenheiten auftretenden dynamische Belastungen übertragen werden. Üblicherweise sind die Federteller in der axialen Richtung über einen Sprengring an dem Schwingungsdämpfer gesichert, um die auf die Federteller einwirkenden Axiallasten abzustützen.
Die Druckschrift DE 10 2010 063 101 A1 offenbart eine Federtellerbefestigungsanordnung für einen Schwingungsdämpfer, umfassend einen Federteller, welcher einen Anlageabschnitt aufweist, welcher ein Dämpferrohr in Umfangsrichtung umschließt, einen von dem Anlageabschnitt axial sowie radial beabstandeten Aufnahmeabschnitt, sowie einen von dem Anlageabschnitt axial beabstandeten Stützabschnitt, wobei der Stützabschnitt mit seiner im Wesentlichen Tellerförmigen radialen Erstreckung eine Tragfeder axial abstützt. Des Weiteren umfasst die Federtellerbefestigungsanordnung ein Abstandselement, welches das Dämpferrohr umschließt und im Inneren des Aufnahmeabschnitts des Federtellers angeordnet ist und einen ersten äußeren Abschnitt, und einen zweiten äußeren Abschnitt aufweist, wobei diese äußeren Abschnitte mit ihrer radial äußeren Fläche die radial innere Fläche des Federtellers in dessen Aufnahmeabschnitt zumindest teilweise berühren, sowie einen mittleren Abschnitt aufweist, wobei der mittlere Abschnitt axial zwischen den beiden äußeren Abschnitten ausgeführt ist und wobei der mittlere Abschnitt des Abstandselements das Dämpferrohr mit seiner radial inneren Fläche zumindest teilweise berührt. Des Weiteren weist die Federtellerbefestigungsanordnung ein Sicherungselement auf, wobei das Sicherungselement das Dämpferrohr umschließt und radial zwischen dem Dämpferrohr und der radial inneren Fläche eines der äußeren Abschnitte des Abstandselements angeordnet ist und die Federtellerbefestigungsanordnung gegen axiale Belastung sichert.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Federtelleranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich durch eine hohe Betriebssicherheit sowie einen kostengünstigen Aufbau auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Federtelleranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Schwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Zeichnungen und/oder der Beschreibung.
Gegenstand der Erfindung ist eine Federtelleranordnung, welche für einen Schwingungsdämpfer ausgebildet und/oder geeignet ist. Der Schwingungsdämpfer kann beispielsweise als ein Hydraulikdämpfer oder Gasdruckdämpfer ausgebildet sein. Im Speziellen kann der Schwingungsdämpfer für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs ausgebildet und/oder geeignet sein.
Die Federtelleranordnung weist ein Dämpferrohr auf. Das Dämpferrohr dient insbesondere zur Aufnahme eines Dämpfermediums, wie z.B. Öl oder Gas. Vorzugsweise ist in axialer Richtung in Bezug auf eine Längsachse innerhalb des Dämpferrohrs ein Kolben über eine Kolbenstange bewegbar geführt. Das Dämpferrohr ist zumindest abschnittsweise oder aber vollständig zylindrisch ausgebildet. Prinzipiell weist der Schwingungsdämpfer genau ein Dämpferrohr auf. Alternativ kann der Schwingungsdämpfer zwei separate Dämpferrohre aufweisen, wobei das eine Dämpferrohr vorzugsweise in dem anderen Dämpferrohr angeordnet ist.
Die Federtelleranordnung weist einen Federteller auf, welcher zur Abstützung einer, insbesondere schraubenförmigen Tragfeder an dem Dämpferrohr ausgebildet und/oder geeignet ist. Der Federteller dient vorzugsweise als Widerlager und/oder Anschlag für die Tragfeder. Insbesondere ist der Federteller vorzugsweise außerhalb des Dämpferrohres angeordnet. Die Tragfeder kann als eine Schraubenfeder oder eine Luftfeder, beispielsweise eine Balgfeder, ausgebildet sein.
Der Federteller weist einen Anlageabschnitt auf, welcher umlaufend an einem Außenumfang des Dämpferrohrs anliegt. Insbesondere dient der Anlageabschnitt zur radialen Abstützung und/oder Zentrierung des Federtellers an dem Dämpferrohr. Insbesondere ist der Anlageabschnitt zylindrisch bzw. rohförmig ausgebildet und/oder umschließt das Dämpferohr in Umfangsrichtung. Besonders bevorzugt ist das Dämpferrohr zumindest in radialer Richtung in Bezug auf die Längsachse formschlüssig in dem Anlageabschnitt des Federtellers aufgenommen und/oder durch diesen geführt.
Der Federteller weist einen Aufnahmeabschnitt auf, welcher sich über einen Absatz an den Anlageabschnitt, insbesondere in einer axialen Richtung, anschließt und unter Bildung eines Ringraums radial von dem Dämpferrohr beabstandet ist. Insbesondere ist der Aufnahmeabschnitt über den Absatz in radialer Richtung versetzt zu dem Anlageabschnitt angeordnet. Der Ringraum weist vorzugsweise in axialer Richtung in Bezug auf die Längsachse einen konstanten oder divergierenden Querschnittsverlauf auf. Im Speziellen ist der Ringraum in radialer Richtung einerseits durch den Aufnahmeabschnitt und andererseits durch das Dämpferrohr begrenzt. In einer axialen Richtung ist der Ringraum vorzugsweise geöffnet und in einer axialen Gegenrichtung durch den Absatz begrenzt.
Weiterhin weist der Federteller einen sich an den Aufnahmeabschnitt anschließenden Stützabschnitt auf, welcher zur axialen Abstützung der Tragfeder ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient der Stützabschnitt zur Abstützung der Tragfeder in der axialen Richtung und optional in radialer Richtung. Vereinfacht dargestellt, bildet der Stützabschnitt einen Federsitz für die Tragfeder. Der Stützabschnitt weist vorzugsweis eine tellerförmige Federauflage auf, welche sich in radialer Richtung nach außen hin erstreckt, wobei die Tragefeder zumindest mittelbar in der axialen Richtung an der Federauflage abgestützt ist.
Die Federtelleranordnung weist zudem einen Sicherungsring auf, welcher zur axialen Sicherung des Federtellers an dem Dämpfrohr ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient der Sicherungsring dazu, den Federteller in der axialen Richtung formschlüssig an dem Dämpferrohr zu sichern bzw. zu fixieren. Hierzu weist das Dämpferrohr eine innerhalb des Ringraums angeordnete umlaufende Aufnahmenut auf, in welcher der Sicherungsring aufgenommen ist. Anders formuliert, bildet der Sicherungsring einen formschlüssigen Anschlag für den Federteller, insbesondere den Absatz. Insbesondere ist der Sicherungsring zumindest in axialer Richtung in Bezug auf die Längsachse formschlüssig in der Aufnahmenut aufgenommen bzw. axialfest montiert, wobei sich der Federteller in der axialen Richtung an dem Sicherungsring abstützt. Die Aufnahmenut ist vorzugsweise eine die Längsachse umlaufende Ringnut ausgebildet.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Sicherungsring mindestens oder genau eine in Umfangsrichtung profilierte, vorzugsweise alternierende, Klemmkontur aufweist. Die profilierte Klemmkontur steht mit dem Aufnahmeabschnitt und/oder dem Absatz in kraftübertragenden Wirkkontakt. Alternativ steht die profilierte Klemmkontur oder optional ergänzend eine weitere profilierte Klemmkontur mit der Aufnahmenut in kraftübertragenden Wirkkontakt. Die profilierte Klemmkontur hat die Funktion, den Federteller relativ zu dem Dämpferrohr, insbesondere durch Aufbringen einer zusätzlichen Klemmkraft, gegen Verdrehen zu sichern. Vereinfacht gesagt, dient die profilierte Klemmkontur dazu, den Federteller in Umfangsrichtung kraftschlüssig an dem Dämpferrohr zu sichern bzw. zu fixieren. Insbesondere ist die profilierte Klemmkontur so ausgestaltet, dass bei einer Montage des Federtellers, insbesondere bei einem Aufschieben des Federtellers auf das Dämpferrohr in der axialen Richtung, ein Kraftschluss zwischen der Klemmkontur und dem Aufnahmeabschnitt und/oder dem Absatz bzw. der Aufnahmenut erzeugt wird. Unter einer profilierten Klemmkontur ist vorzugsweise eine Klemmkontur zu verstehen, welche in Umfangsrichtung mehrere abwechselnd angeordnete Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweist, welche ein Übermaß an dem Sicherungsring erzeugen, so dass in einem Montagezustand der Kraftschluss durch ein Verklemmen und/oder ein Verpressen der Klemmkontur zwischen Federteller und Dämpferrohr erzeugt ist.
Es wird somit ein Sicherungsring für einen Federteller vorgeschlagen, welcher sowohl eine formschlüssige Axialsicherung des Federtellers als auch eine kraftschlüssige Verdrehsicherung des Federtellers sicherstellt. Durch die Kombination aus formschlüssiger und kraftschlüssiger Verbindungen, kann der Federteller in einfacher Weise und sicher an das Dämpferrohr angebunden werden. Durch die Integration der Klemmkontur an dem Sicherungsring, wird somit eine Federtelleranordnung vorgeschlagen, welche sich durch einen kompakten Aufbau sowie einen sicheren Sitz der Federteller am Dämpferrohr auszeichnet. Beispielsweise kann die formschlüssige Verbindung den Federteller ausschließlich in axialer Richtung fixieren, während die kraftschlüssige Verbindung den Federteller auch in Umfangsrichtung fixiert. Zudem wird durch die profilierte Klemmkontur ein Sicherungsring vorgeschlagen, welcher sich fertigungstechnisch besonders einfach und kostengünstig herstellen lässt.
In einer konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die profilierte Klemmkontur ein Wellenprofil aufweist, so dass durch den Sicherungsring ein Press-Klemmkontakt zwischen Federteller und Dämpferrohr erzeugt ist. Insbesondere ist unter einem Press-Klemmkontakt eine Verbindung zu verstehen, welche auf einer Reibung zwischen Sicherungsring, Federteller und Dämpferrohr basiert. Das Wellenprofil kann dabei am Außenumfang und/oder am Innenumfang des Sicherungsrings ausgebildet sein. Es wird somit eine wellenförmige Klemmkontur vorgeschlagen, welche sich durch eine einfach herzustellende Ausgestaltung auszeichnet und zugleich eine hohe Klemmkraft aufweist.
In einer Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Wellenprofil durch ein oder mehrere radial umgeformte Wellenabschnitte gebildet ist. Insbesondere weist der Sicherungsring ein oder mehrere radial nach innen und/oder radial nach außen umgeformte Wellenabschnitte auf. Bevorzugt kann der Sicherungsring zur Bildung der Wellenabschnitte partiell und/oder bereichsweise umgeformt sein. Das Wellenprofil kann beispielsweise durch mehr als zwei, vorzugsweise mehr als vier, im Speziellen mehr als zehn der Wellenabschnitte gebildet sein. Es wird somit ein Sicherungsring vorgeschlagen, dessen Wellenprofil in einfacher Weise durch Umformen hergestellt werden kann.
In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die profilierte Klemmkontur ein Zahnprofil aufweist, so dass durch den Sicherungsring ein Schneid-Klemmkontakt zwischen Federteller und Dämpferrohr erzeugt ist. Insbesondere ist unter einem Schneid-Klemmkontakt eine Verbindung zu verstehen, welche auf einer unter Schneidwirkung hergestellten Verklemmung und/oder Selbsthemmung zwischen Sicherungsring, Federteller und Dämpferrohr basiert. Das Zahnprofil kann dabei am Außenumfang und/oder am Innenumfang des Sicherungsrings ausgebildet sein. Es wird somit ein Sicherungsring vorgeschlagen, der aufgrund der Klemm- und Schneidwirkung des Zahnprofils einen intensiven Kontakt und somit eine besonders hohe Verdrehsicherung zwischen Federteller und Dämpferrohr sicherstellt.
In einer Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Zahnprofil durch ein oder mehrere radial ausgerichtete Zahnabschnitte gebildet ist. Insbesondere weist der Sicherungsring am Innenumfang ein oder mehrere radial nach innen ausgerichtete Zahnabschnitte auf und/oder am Außenumfang ein oder mehrere radial nach außen ausgerichtete Zahnabschnitte auf. Die Zahnabschnitte können beispielsweise durch Trennen und/oder Umformen, z.B. durch Prägen, an dem Sicherungsring erzeugt werden. Das Zahnprofil kann beispielsweise durch mehr als zwei, vorzugsweise mehr als vier, im Speziellen mehr als zehn der Zahnabschnitte gebildet sein. Besonders bevorzugt ist das Zahnprofil als ein Sägezahnprofil gebildet, wobei die Zahnabschnitte als in Umfangsrichtung aufgestellte Sägezahnabschnitte ausgebildet sind. Das Profil der Sägezahnabschnitte ist vorzugsweise dreieckig, wobei die Sägezahnabschnitte einen Spitzenwinkel von kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner als 70°, im Speziellen kleiner 50° aufweisen. Es wird somit ein Sicherungsring vorgeschlagen, dessen Zahnprofil eine besonders sichere Verdrehsicherung in mindestens oder genau einer Verdrehrichtung sicherstellt.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Sicherungsring eine weitere profilierte Klemmkontur aufweist, wobei die eine Klemmkontur mit dem Aufnahmeabschnitt und/oder dem Absatz und die andere Klemmkontur mit der Aufnahmenut des Dämpferrohrs in kraftübertragenden Wirkkontakt steht. Anders formuliert, ist die eine Klemmkontur am Außenumfang und die andere Klemmkontur am Innenumfang des Sicherungsrings angeordnet. Prinzipiell ist vorgesehen, dass die Klemmkontur und die weitere Klemmkontur wahlweise das Wellenprofil oder das Zahnprofil aufweisen. Insbesondere bei einer Ausgestaltung als Sägezahnprofil ist vorgesehen, dass die Sägezahnabschnitte der einen Klemmkontur in Umfangsrichtung und die Sägezahnabschnitte der anderen Klemmkontur in einer Gegenrichtung ausgerichtet sind. Alternativ kann jedoch auch eine Kombination aus Wellenprofil und Zahnprofil möglich sein, wobei die eine Klemmkontur das Wellenprofil und die andere Klemmkontur das Zahnprofil aufweist. Es wird somit ein Sicherungsring vorgeschlagen, welcher sich durch eine besonders sichere Verdrehsicherung des Federtellers gegenüber dem Dämpferrohr auszeichnet.
In einer konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass der Sicherungsring einen Grundkörperabschnitt aufweist, welcher zur axialen Kraftübertragung in der Aufnahmenut aufgenommen ist. Der Grundkörperabschnitt weist ein rundes oder kantiges, insbesondere rechteckiges, Querschnittsprofil auf, wobei der Absatz und/oder die Aufnahmenut eine zu dem Querschnittsprofil komplementäre Kontaktfläche aufweisen. Insbesondere ist der Grundkörperabschnitt in dem Montagezustand zumindest in axialer Richtung in Bezug auf die Längsachse formschlüssig an dem Absatz abgestützt und/oder in der Aufnahmenut aufgenommen. Vorzugsweise liegt der Grundkörperabschnitt in Umfangsrichtung zumindest linear, vorzugsweise flächig, an der komplementären Kontaktfläche an. Im Montagezustand wird der Sicherungsring an die Kontaktfläche des Absatzes und/oder der Aufnahmenut angepresst, so dass der Sicherungsring in Umfangsrichtung zumindest kraftschlüssig fixiert wird. Es wird somit ein Sicherungsring vorgeschlagen, welcher eine sichere Anlage an der Kontaktfläche und somit eine hohe Klemmkraft gewährleistet.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Klemmkontur an dem Grundkörperabschnitt im Bereich der Kontaktfläche des Absatzes und/oder der Aufnahmenut ausgebildet ist. Insbesondere liegt der Sicherungsring ausschließlich oder zumindest größtenteils über die Klemmkontur an der Kontaktfläche an. Bevorzugt liegt der Sicherungsring über die eine Klemmkontur an der Kontaktfläche des Absatzes und über die andere Klemmkontur an der Kontaktfläche der Aufnahmenut an. Im Speziellen ist die Klemmkontur als die zahnförmige Klemmkontur ausgebildet. Es wird somit ein Sicherungsring vorgeschlagen, welcher sich durch eine einfache und kostengünstige Bauform auszeichnet.
In einer alternativen Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Sicherungsring einen sich in der axialen Richtung an den Grundkörperabschnitt anschließenden Längsabschnitt aufweist, welcher zur radialen Abstützung des Aufnahmeabschnitts in dem Ringraum zwischen dem Federteller und dem Dämpferrohr aufgenommen ist. Insbesondere kann durch den Längsabschnitt die Auflagefläche des Sicherungsrings vergrößert werden, sodass die wirksame Reibfläche unter Einwirkung der Klemmkraft vergrößert ist und die Verdrehsicherung der Federteller verbessert ist. Der Längsabschnitt ist vorzugsweise als ein umlaufender Ansatz zu verstehen, welcher sich in der axialen Richtung, insbesondere tangential, an den Grundkörperabschnitt anschließt. Vorzugsweise schließt sich der Längsabschnitt unmittelbar am Außendurchmesser des Grundkörperabschnitts an. Der Längsabschnitt weist bevorzugt ein längliches Querschnittsprofil auf, wobei im Querschnitt betrachtet eine axiale Erstreckung des Längsabschnitts größer als seine radiale Erstreckung ist.
Gemäß dieser Konkretisierung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Klemmkontur an dem Längsabschnitt ausgebildet ist. Insbesondere ist der Längsabschnitt zur drehfesten Fixierung des Sicherungsrings in radialer Richtung über die Klemmkontur an dem Aufnahmeabschnitt kraftschlüssig abgestützt. Optional kann die weitere Klemmkontur an dem Grundkörperabschnitt ausgebildet sein, wobei der Sicherungsring zur drehfesten Fixierung des Sicherungsrings über die weitere Klemmkontur in der Aufnahmenut kraftschlüssig abgestützt ist. Durch die Anordnung der Klemmkontur an dem Längsabschnitt wird ein Sicherungsring vorgeschlagen, welcher sich durch eine hohe Steifigkeit und Festigkeit auszeichnet.
In einer weiteren Realisierung ist vorgesehen, dass der Sicherungsring in Umfangsrichtung unterbrochen ist und zur Veränderung eines Durchmessers elastisch verformbar ist. Insbesondere ist der Sicherungsring durch einen radial verlaufenden Schlitz oder Ausschnitt unterbrochen. Dadurch wird ein Sicherungsring vorgeschlagen, welcher sich durch eine besonders einfache Montage auszeichnet.
In einer weiteren konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass der Sicherungsring einstückig gefertigt ist. Insbesondere ist der Grundkörperabschnitt, der Längsabschnitt sowie die Klemmkontur aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt. Vorzugsweise ist der Sicherungsring als ein Blechformbauteil ausgebildet. Es wird somit ein Sicherungsring vorgeschlagen, welcher sich durch eine einfache Fertigung auszeichnet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit der Federtelleranordnung, wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Der Schwingungsdämpfer ist vorzugsweise zur Dämpfung von Schwingungen ausgebildet und/oder geeignet. Insbesondere kann der Schwingungsdämpfer für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs ausgebildet und/oder geeignet sein. Der Schwingungsdämpfer kann wahlweise als ein Einrohr- oder Zweirohrdämpfer ausgebildet sein.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherungsrings, wie dieser bereits zuvor beschrieben wurde, wobei der Sicherungsring durch Stanzbiegen hergestellt wird. Insbesondere ist unter Stanzbiegen ein Fertigungsverfahren zu verstehen, bei welchem nach oder während eines Stanzprozess ein oder mehrere Umformungsschritte folgen. Besonders bevorzugt wird zumindest die wellenförmige Klemmkontur durch Stanzbiegen aus dem Sicherungsring, insbesondere dem Längsabschnitt, herausgearbeitet. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Möglichkeit, den Sicherungsring unter Ausbildung der Klemmkontur einstückig zu fertigen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

1 einen Längsschnitt einer Federtelleranordnung für einen Schwingungsdämpfer als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine axiale Ansicht eines Sicherungsrings der Federtelleranordnung;
3 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Sicherungsrings in einer ersten Ausführungsvariante;
4 den Sicherungsring in gleicher Darstellung wie 3 in einer zweiten Ausführungsvariante.

1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine Federtelleranordnung 1 für einen Schwingungsdämpfer, nicht dargestellt. Die Federtelleranordnung 1 weist einen Federteller 2 auf, welcher einen Anlageabschnitt 3, einen Aufnahmeabschnitt 4 sowie einen Stützabschnitt 5 umfasst. Der Federteller 2 ist außerhalb eines zylindrischen Dämpferrohrs 6 des Schwingungsdämpfers angeordnet und dient zur Abstützung einer Tragfeder, nicht dargestellt. Das Dämpferrohr 6 dient dabei zur Aufnahme eines Dämpfermediums, z.B. Öl oder Gas, und definiert eine Längsachse 100, entlang welcher ein Kolben, nicht dargestellt, in dem Dämpferrohr 6 geführt ist. Der Federteller 3 ist in Bezug auf die Längsachse 100 rotationsymmetrisch ausgebildet. Bei der in 1 beschriebenen Variante des Schwingungsdämpfers handelt es sich um einen Einrohrdämpfer. Die beschriebenen Merkmale, insbesondere die Verbindung zwischen dem Federteller 2 und dem Dämpferrohr 6 lassen sich jedoch auch auf andere Bauarten, insbesondere auf Zweirohrdämpfer, übertragen.
Der Anlageabschnitt 3 liegt an dem Außenumfang des Dämpferrohrs 6 umlaufend an, wobei der Federteller 2 über den Anlageabschnitt 3 radial an dem Dämpferrohr 6 abgestützt bzw. zentriert ist. Der Aufnahmeabschnitt 4 schließt sich in einer axialen Richtung AR in Bezug auf die Längsachse 100 über einen stufenförmigen Absatz 7 an den Anlageabschnitt 3 an, wobei der Aufnahmeabschnitt 4 unter Bildung eines die Längsachse 100 umlaufenden Ringraums 8 radial zu dem Dämpferrohr 3 beabstandet ist. Der Stützabschnitt 5 schließt sich axial sowie radial beabstandet zu dem Aufnahmeabschnitt 4 an. Der Stützabschnitt 5 weist eine sich in radialer Richtung erstreckende tellerförmige Federauflage 9 auf, welche die Tragfeder in der axialen Richtung AR abstützt.
Die Federtelleranordnung 1 weist einen Sicherungsring 10 auf, welcher radial zwischen dem Dämpferrohr 6 und dem Aufnahmeabschnitt 4 innerhalb des Ringraums 8 in einer Aufnahmenut 11 des Dämpferrohrs 6 festgelegt ist. Die Aufnahmenut 11 ist beispielsweise als eine die Längsachse 100 umlaufende Ringnut ausgebildet, welche in den Außenumfang des Dämpferrohrs 6 eingebracht ist. Der Sicherungsring 10 ist in axialer Richtung in Bezug auf die Längsachse 100 in der Aufnahmenut 11 formschlüssig aufgenommen, wobei sich der Federteller 2 in der axialen Richtung AR an dem Sicherungsring 10 abstützt. Anders formuliert, dient der Sicherungsring 10 zur axialen Sicherung des Federtellers 2 an dem Dämpferrohr 6.
2 zeigt den Sicherungsring 10 in einer axialen Ansicht in Bezug auf die Längsachse 100 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Sicherungsring 10 ist in Umfangsrichtung unterbrochen ausgebildet, so dass der Sicherungsring 10 zur Montagezwecken elastisch verformt bzw. aufgeweitet werden kann, um seinen Durchmesser zu verändern. Ein derartiger Sicherungsring 10 wird auch als sogenannter Sprengring bezeichnet. Der Sicherungsring 10 kann beispielsweise einstückig aus einem Materialabschnitt in einem Stanzbiegeprozess hergestellt werden.
Der Sicherungsring 10 weist zudem an seinem Außenumfang eine in Umfangsrichtung profilierte Klemmkontur 12a mit einem Wellenprofil auf, welche in Umfangsrichtung durch vier gleichmäßig voneinander beabstandet und über den Außenumfang verteilte Wellenabschnitte 13 gebildet ist. Die Klemmkontur 12a hat dabei die Aufgabe den Federteller 2 im Montagezustand, wie in 1 gezeigt, in Umfangsrichtung gegen ein Verdrehen an dem Dämpferrohr 6 zu sichern. Hierzu sind die Wellenabschnitte 13 in radialer Richtung in Bezug auf die Längsachse 100 federelastisch verformbar, so dass der Sicherungsring 10 über die Klemmkontur 12 kraftschlüssig an einem Innenumfang des Aufnahmeabschnitts 4 abgestützt bzw. abstützbar ist, um eine Klemmkraft zwischen dem Dämpferohr 6 und dem Aufnahmeabschnitt 4 zu erzeugen bzw. um den Federteller 2 und das Dämpferrohr 6 gegeneinander zu verspannen.
Die 3 und 4 zeigen jeweils eine vergrößerte Schnittdarstellung der Federtelleranordnung 1, wie in 1 beschrieben, mit zwei unterschiedlichen Ausführungsvarianten des Sicherungsrings 10.
Wie in 3 gezeigt, weist der Sicherungsring 10 einen ringförmigen Grundkörperabschnitt 14 mit einem runden Querschnittsprofil auf. In dem Montagezustand ist der Grundkörperabschnitt 14 abschnittsweise in der Aufnahmenut 11 aufgenommen, wobei der Absatz 7 und die Aufnahmenut 11 jeweils eine zu dem Querschnittsprofil des Grundkörperabschnitts 14 komplementäre Kontaktfläche 15a, 15b aufweisen, an welcher der Grundkörperabschnitt 14 in Bezug auf die Längsachse 100 in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung anliegt. Der Sicherungsring 10 ist somit zur axialen Kraftübertragung zwischen Federteller 2 und Dämpferrohr 6 in der axialen Richtung AR an der Kontaktfläche 15a der Aufnahmenut 11 und in einer axialen Gegenrichtung GR an der Kontaktfläche 15b des Absatzes 7 abgestützt.
Zur Verdrehsicherung zwischen Federteller 2 und Dämpferrohr 6 weist der Sicherungsring 10 im Bereich der Kontaktflächen 15a, 15b jeweils eine in Umfangsrichtung profilierte Klemmkontur 12a, 12b mit jeweils einem Zahnprofil auf, welche jeweils durch in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Zahnabschnitte 16, nur schematisch angedeutet, gebildet sind. Beispielsweise können die beiden Klemmkonturen 12a, 12b jeweils ein Sägezahnprofil aufweisen, wobei die Zahnabschnitte 16 der Klemmkontur 12a in Umfangsrichtung aufgestellt sind und die Zahnabschnitte 16 der weiteren Klemmkontur 12b in einer Gegenrichtung aufgestellt sind. Somit wird eine drehfeste Verbindung zwischen Federteller 2 und Dämpferrohr 6 sichergestellt.
Bei einer Montage wird der Sicherungsring 10 in die Aufnahmenut 11 vormontiert und anschließend der Federteller 2 in der axialen Richtung AR aufgepresst. Beispielsweise bildet Absatz 7 einen axialen Endanschlag an dem Sicherungsring 11 bzw. dem Grundkörperabschnitt 14, wobei der Federteller 2 in der axialen Richtung AR bis zu dem Endanschlag aufgepresst werden kann. Dabei können die Zahnabschnitte 16 zumindest teilweise in die jeweilige Kontaktfläche 15a, 15b eindringen, so dass durch den Sicherungsring 10 ein Schneid-Klemmkontakt zwischen Federteller 2 und Dämpferrohr 6 erzeugt ist. Der Federteller 2 ist somit mit dem Absatz 7 in der axialen Richtung AR formschlüssig an dem Sicherungsring 10 abgestützt und zugleich über die Klemmkonturen 12a, 12b in Umfangsrichtung kraftschlüssig und/oder formschlüssig gegen Verdrehen gesichert.
Wie in 4 gezeigt, weist der Sicherungsring 10 zusätzlich einen sich in der axialen Richtung AR an den Grundkörperabschnitt 14 anschließenden Längsabschnitt 17 auf. Vereinfacht dargestellt, ist der Längsabschnitt 15 als ein ringförmiger Ansatz zu verstehen, welcher sich unmittelbar in der axialen Richtung AR an den Grundkörperabschnitt 14 anschließt. In dem Montagezustand ist der Grundkörperabschnitt 14 abschnittsweise in der Aufnahmenut 11 aufgenommen und der Längsabschnitt 15 radial zwischen Aufnahmeabschnitt 4 und Dämpferrohr 6 in dem Ringraum 8 angeordnet.
Der Sicherungsring 10 ist dabei in radialer Richtung in Bezug auf die Längsachse 100 über den Längsabschnitt 17 an dem Aufnahmeabschnitt 4 abgestützt, wobei die Klemmkontur 12a an dem Längsabschnitt 17 ausgebildet ist. Beispielsweise weist die Klemmkontur 12a das Wellenprofil, wie in 2 gezeigt, auf, wobei die Wellenabschnitte 13 hierzu durch partielles Umformen des Längsabschnitts 17 gebildet sind. Die Wellenabschnitte 13 sind vorzugsweise radial nach außen umgeformt, so dass diese bei einer Montage des Federtellers 2 federelastisch verformt werden und ein Press-Klemmkontakt zwischen Federteller 2 und Dämpferrohr 6 erzeugt ist. Der Federteller 2 ist somit mit dem Absatz 7 in der axialen Richtung AR formschlüssig an dem Sicherungsring 10 abgestützt und zugleich über die Klemmkontur 12a in Umfangsrichtung kraftschlüssig, insbesondere über eine Presspassung, gegen Verdrehen gesichert.
Bezugszeichen

1: Federtelleranordnung
2: Federteller
3: Anlageabschnitt
4: Aufnahmeabschnitt
5: Stützabschnitt
6: Dämpferrohr
7: Absatz
8: Ringraum
9: Federauflage
10: Sicherungsring
11: Aufnahmenut
12a, b: Klemmkontur
13: Wellenabschnitte
14: Grundkörperabschnitt
15a, b: Kontaktfläche
16: Zahnabschnitte
17: Längsabschnitt
100: Längsachse
AR: axiale Richtung
GR: axiale Gegenrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010063101 A1 [0003]

Claims

Federtelleranordnung (1) für einen Schwingungsdämpfer, mit einem Dämpferrohr (6), mit einem Federteller (2) zur Abstützung einer Tragfeder, wobei der Federteller (2) einen Anlageabschnitt (3), welcher umlaufend an einem Außenumfang des Dämpferrohrs (6) anliegt, einen Aufnahmeabschnitt (4), welcher sich über einen Absatz (7) an den Anlageabschnitt (3) anschließt und unter Bildung eines Ringraums (8) radial von dem Dämpferrohr (6) beabstandet ist, und einen sich an den Aufnahmeabschnitt (4) anschließenden Stützabschnitt (5) zur axialen Abstützung der Tragfeder aufweist, mit einem Sicherungsring (10) zur Sicherung des Federtellers (2) an dem Dämpfrohr (6) in einer axialen Richtung (AR), wobei das Dämpferrohr (6) eine innerhalb des Ringraums (8) angeordnete Aufnahmenut (11) aufweist, in welcher der Sicherungsring (10) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (10) mindestens eine mit dem Aufnahmeabschnitt (4) und/oder dem Absatz (7) und/oder der Aufnahmenut (11) in kraftübertragenden Wirkkontakt stehende und in Umfangsrichtung profilierte Klemmkontur (12a, 12b) aufweist, um den Federteller (2) relativ zu dem Dämpferrohr (6) gegen Verdrehen zu sichern.
Federtelleranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine profilierte Klemmkontur (12a, 12b) ein Wellenprofil aufweist, so dass durch die Klemmkontur (12a, 12b) ein Press-Klemmkontakt zwischen Federteller (2) und Dämpferrohr (6) erzeugt ist.
Federtelleranordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenprofil durch ein oder mehrere radial umgeformte Wellenabschnitte (13) gebildet ist.
Federtelleranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine profilierte Klemmkontur (12a, 12b) ein Zahnprofil aufweist, so dass durch die Klemmkontur (12a, 12b) ein Schneid-Klemmkontakt zwischen Federteller (2) und Dämpferrohr (6) erzeugt ist.
Federtelleranordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnprofil durch ein oder mehrere radial ausgerichtete Zahnabschnitte (16) gebildet ist.
Federtelleranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (10) eine weitere profilierte Klemmkontur (12b) aufweist, wobei die eine Klemmkontur (12a) mit der Aufnahmenut (11) und die andere Klemmkontur (12b) mit dem Aufnahmeabschnitt (4) und/oder dem Absatz (7) in kraftübertragenden Wirkkontakt steht.
Federtelleranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (10) einen Grundkörperabschnitt (14) aufweist, welcher zur axialen Kraftübertragung in der Aufnahmenut (11) aufgenommen ist, wobei der Grundkörperabschnitt (14) ein rundes oder kantiges Querschnittsprofil aufweist und die Aufnahmenut (11) und/oder der Absatz (7) eine zu dem Querschnittsprofil komplementäre Kontaktfläche (15a, 15b) aufweist.
Federtelleranordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klemmkontur (12a, 12b) an dem Grundkörperabschnitt (14) im Bereich der Kontaktfläche (15a) der Aufnahmenut (11) und/oder der Kontaktfläche (15b) des Absatzes (7) ausgebildet ist.
Federtelleranordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (10) einen sich in der axialen Richtung (AR) an den Grundkörperabschnitt (14) anschließenden Längsabschnitt (17) aufweist, welcher zur radialen Abstützung des Aufnahmeabschnitts (4) in dem Ringraum (8) zwischen dem Federteller (2) und dem Dämpferrohr (6) aufgenommen ist, wobei die mindestens eine Klemmkontur (12a, 12b) an dem Längsabschnitt (17) ausgebildet ist.
Federtelleranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (10) in Umfangsrichtung unterbrochen ist und zur Veränderung eines Durchmessers elastisch verformbar ist.
Federtelleranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (10) einstückig aus einem Materialabschnitt gefertigt ist.
Schwingungsdämpfer mit der Federtelleranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Herstellung eines Sicherungsrings (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (10) durch Stanzbiegen hergestellt wird.