DE10312085A1

DE10312085A1 - Federteller für ein Federbein eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10312085A1
Application number: DE2003112085
Authority: DE
Inventors: Sebastian Gielisch
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2023-03-20
Also published as: DE10312085B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Federteller für ein Federbein eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einen oberen Federteller im Bereich eines Federbein-Stützlagers, der einerseits an einem Wälzlager abgestützt und in diesem Bereich in einem hochfesten Werkstoff ausgeführt ist und der andererseits ein Widerlager für die Tragfeder des Federbeins bildet, wobei der Kontaktabschnitt dieses Widerlagers mit der Tragfeder in Kunststoff ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist der Federteller aus zumindest zwei ringförmigen Abschnitten zusammengesetzt, wobei sich ein innerer am Wälzlager abstützender Abschnitt in Radialrichtung nach außen lediglich bis zum Beginn eines das Widerlager bildenden äußeren Abschnitts erstreckt und sich mit diesem nur in einem Verbindungsbereich überdeckt, wobei der äußere Abschnitt des Federtellers im eigentlichen in Radialrichtung außerhalb dieses Verbindungsbereichs liegenden Feder-Abstützbereich vollständig in Kunststoff ausgeführt ist. Bevorzugt ist der als Kunststoff-Spritzgussteil oder dgl. ausgeführte äußere Abschnitt mit dem inneren Abschnitt über den Herstellprozess formschlüssig verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Federteller für ein Federbein eines Kraftfahrzeugs, insbesondere den oberen Federteller im Bereich eines Federbein-Stützlagers, der einerseits an einem Wälzlager abgestützt und in diesem Bereich in einem hochfesten Werkstoff ausgeführt ist und der andererseits ein Widerlager für die Tragfeder des Federbeins bildet, wobei der Kontaktabschnitt dieses Widerlagers mit der Tragfeder in Kunststoff ausgebildet ist. Zum technischen Umfeld wird beispielshalber auf die DE 198 06 829 C1 verwiesen.

Übliche Federteller an konventionellen Federbein-Stützlagern sind aus einem einzigen Werkstoff erzeugte Bauteile. Diese geeignet geformten Bauteile können bspw. durch Scheiben in zusammengebauter Form oder auch lose verstärkt sein, um örtlichen verstärkten Beanspruchungen oder Belastungen gerecht zu werden. Insbesondere im Hinblick auf eine möglichst niedrige Geräuschentwicklung ist es ferner bekannt, im Auflagebereich der Federbein-Tragfeder eine Zwischenschicht aus Gummi- oder Kunststoffmaterial vorzusehen. So ist bspw. in der o.g. Schrift ein Federteller gezeigt, der im wesentlichen vollständig mit einem gummielastischen Material ummantelt ist.

An einen Federteller werden unterschiedlichste Anforderungen gestellt, insbesondere jedoch sollen die Festigkeit und Steifigkeit ausreichend hoch sein, um die über die Tragfeder eingeleiteten Kräfte aufnehmen und weiterleiten zu können. Daneben sollte der Federteller aber auch ein relativ geringes Gewicht besitzen und einfach zu fertigen sein. Im Hinblick hierauf Verbesserungs-Maßnahmen aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller aus zumindest zwei ringförmigen Abschnitten zusammengesetzt ist, wobei sich ein innerer am Wälzlager abstützender Abschnitt in Radialrichtung nach außen lediglich bis zum Beginn eines das Widerlager bildenden äußeren Abschnitts erstreckt und sich mit diesem nur in einem Verbindungsbereich überdeckt, wobei der äußere Abschnitt des Federtellers im eigentlichen in Radialrichtung außerhalb dieses Verbindungsbereichs liegenden Feder-Abstützbereich vollständig in Kunststoff ausgeführt ist. Bevorzugt ist dabei der als Kunststoff-Spritzgussteil oder dgl. ausgeführte äußere Abschnitt mit dem inneren Abschnitt über den Herstellprozess formschlüssig verbunden.

Vorgeschlagen wird somit ein sog. Hybrid-Federteller, der abschnittsweise aus verschiedenen Materialien aufgebaut ist, die jeweils im Hinblick auf die spezifischen Anforderungen ausgewählt sind, wobei jeder der Abschnitte vorrangig nur aus einem einzigen Werkstoff besteht, d.h. dass nicht – wie im o.g. bekannten Stand der Technik – eine sog. Tragstruktur im gesamten Bereich des Federtellers vorgesehen ist, die dann lediglich von einem anderen Material umhüllt ist. Vielmehr kann bzw. soll der innere Bereich oder Abschnitt des Federtellers aus einem Material bestehen, das bestmöglich die dort vorliegenden Anforderungen hinsichtlich Festigkeit und Flächepressung erfüllt, so bevorzugt aus einem hochfesten Stahl, während der äußere Abschnitt als ein leicht bauendes Kunststoffteil ausgeführt ist. Dieser kann mit dem inneren Abschnitt bspw. vergossen sein.

In den beigefügten 1, 2 sind erfindungsgemäße Federteller im eingebauten Zustand, d.h. an einem oberen Kfz-Federbein-Stützlager, dargestellt. Der Aufbau dieses Stützlagers ist dabei im wesentlichen wie üblich und dem Fachmann bekannt. So ist mit der Bezugsziffer 1 die Kolbenstange eines Stoßdämpfers bezeichnet, auf dessen freies Ende unter Zwischenlage eines ringförmigen inneren Abschnittes 2a eines in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 2 gekennzeichneten Federtellers der erste Ring eines Wälzlagers 3 mittels einer Mutter 4 aufgespannt ist. Der zweite Ring dieses Wälzlagers 3 stützt sich über eine Blechschale 5a sowie ein darauf aufgebrachtes Elastomer-Ringelement 5b letztlich an der Karosserie 6 des Kraftfahrzeugs ab.
Ein äußerer ringförmiger Abschnitt 2b des Federtellers 2 dient in an sich üblicher Weise als Widerlager für eine als Schraubenfeder ausgebildete Tragfeder 7, und zwar in einem sog. Feder-Abstützbereich F. Figürlich dargestellt ist ferner eine an sich übliche elastomere Zusatzfeder 8, die die Kolbenstange 1 in ihrem oberen Abschnitt auf der bezüglich des inneren Abschnitts 2a des Federtellers 2 dem Wälzlager 3 gegenüberliegenden Seite umhüllt. Dabei stützt sich diese Zusatzfeder 8 nach Überwindung eines gewissen Einfederwegs der Tragfeder 7 am inneren Abschnitt 2a des Federtellers 2 ab, wie dies in den jeweils rechten Hälften der beiden Figuren dargestellt ist.
Der innere ringförmige Abschnitt 2a des Federtellers 2 ist im Hinblick auf die dort herrschenden Anforderungen in einem hochfesten Material, das eine hohe Flächenpressung zulässt, ausgeführt, so insbesondere in hochfestem Stahl. Der ringförmige äußere Abschnitt 2b hingegen stellt ein Kunststoff-Bauteil dar und zeichnet sich somit durch ein möglichst geringes Gewicht aus. Der innere Abschnitt 2a erstreckt sich dabei in Radialrichtung R nach außen nur bis in einen sog. Verbindungsbereich V in den äußeren Abschnitt 2b hinein, der mit Ausnahme dieses Verbindungsbereichs V keinen anderen Werkstoff als das besagte Kunststoffmaterial aufweist. Insbesondere im sog. Feder-Abstützbereich F ist lediglich Kunststoffmaterial anzutreffen Im genannten Verbindungsbereich V liegt eine im wesentlichen formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Abschnitten 2a, 2b vor, die bevorzugt beim Herstellungsprozess des äußeren Abschnitts 2b gebildet wird. Die beiden gezeigten Varianten unterscheiden sich dabei hinsichtlich der Formgebung des in Radialrichtung R äußeren Randes des inneren Abschnitts 2a des Federtellers 2. Neben diesen gezeigten Formgebungen sind selbstverständlich auch andere Formen möglich, ferner kann die Verbindung im Verbindungsbereich auch mittels separater Verbindungselemente erfolgen.
Ein erfindungsgemäßer Federteller 2 zeichnet sich durch geringes Gewicht aus, ist kostengünstig herstellbar und kann prozesssicher montiert werden, wobei noch darauf hingewiesen sei, dass durchaus eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims

Federteller für ein Federbein eines Kraftfahrzeugs, insbesondere oberer Federteller (2) im Bereich eines Federbein-Stützlagers, der einerseits an einem Wälzlager (3) abgestützt und in diesem Bereich in einem hochfesten Werkstoff ausgeführt ist und der andererseits ein Widerlager für die Tragfeder (7) des Federbeins bildet, wobei der Kontaktabschnitt dieses Widerlagers mit der Tragfeder (7) in Kunststoff ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (2) aus zumindest zwei ringförmigen Abschnitten (2a, 2b) zusammengesetzt ist, wobei sich ein innerer am Wälzlager (3) abstützender Abschnitt (2a) in Radialrichtung (R) nach außen lediglich bis zum Beginn eines das Widerlager bildenden äußeren Abschnitts (2b) erstreckt und sich mit diesem nur in einem Verbindungsbereich (V) überdeckt, wobei der äußere Abschnitt des Federtellers im eigentlichen in Radialrichtung (R) außerhalb dieses Verbindungsbereichs (V) liegenden Feder-Abstützbereich (F) vollständig in Kunststoff ausgeführt ist.
Federteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der als Kunststoff-Spritzgussteil oder dgl. ausgeführte äußere Abschnitt (2b) mit dem inneren Abschnitt (2a) über den Herstellprozess formschlüssig verbunden ist.