DE202017106124U1

DE202017106124U1 - Stützplatte zum Tragen der Feder eines Federbeins

Info

Publication number: DE202017106124U1
Application number: DE202017106124.8U
Authority: DE
Original assignee: Sistemi Sospensioni SpA
Current assignee: Marelli Suspension Systems Italy SpA
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2017-10-10
Publication date: 2017-12-06
Anticipated expiration: 2027-10-11
Also published as: IT201600106303A1; BR202017022646U2; FR3057925A3; BR202017022646Y1; CN207916486U; FR3057925B3

Abstract

Federbeinstützplatte (20) für eine Feder in einer Fahrzeugaufhängung, Folgendes umfassend: einen radial röhrenförmigen Innenabschnitt (21), der auf einem Außenrohr (11) des Federbeins zu montieren ist, einen radial ringförmigen Außenabschnitt (22), der einen nach oben offenen ringförmigen Kanal ausbildet, der sich um den röhrenförmigen Abschnitt (21) herum erstreckt, wobei die zwei röhrenförmigen (21) und ringförmigen (22) Abschnitte als ein Einzelteil, hergestellt aus Verbundwerkstoff bestehend aus einer glasfaserverstärkten PA-Polymermatrix, ausgebildet sind, und wobei der röhrenförmige Abschnitt (21) sich der Länge nach zwischen einer Oberkante (21a) und einer Unterkante (21b) erstreckt, und der ringförmige Außenabschnitt (22) mit dem röhrenförmigen Abschnitt (21) um den Letzteren entlang eines Verbindungsbereichs (21c) zwischen der Ober- und Unterkante (21a, 21b) verbunden ist, um einen oberen Teil (21c) des röhrenförmigen Abschnitts (21) über dem ringförmigen Außenabschnitt (22) und einen unteren Teil (21d) des röhrenförmigen Abschnitts (21) unter dem ringförmigen Außenabschnitt (22) zu definieren; dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (20) mehrere obere externe Verstärkungsrippen (25), die sich in einem strahlenförmigen Muster aus erstrecken, in entsprechenden winkelig beabstandeten Achsenebenen aufweist, wobei die oberen externen Verstärkungsrippen den oberen Teil (21c) des röhrenförmigen Abschnitts (21) mit der oberen Oberfläche des ringförmigen Außenabschnitts (22) verbinden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stützplatte eines Federbeins zum Tragen der Feder einer Fahrzeugaufhängung.
Die Stützplatte soll insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, in einer Aufhängung von der Art von MacPherson verwendet werden. Alternativ dazu kann die Stützplatte in einer Aufhängung von der Art eines „Gewindefahrwerks” verwendet werden.
Die Gewichtsreduktion von Fahrzeugkomponenten wird aufgrund der zunehmend strengeren Vorschriften zur Reduktion von CO₂-Emissionen für Fahrzeuge sowohl für Fahrzeughersteller als auch ihre Lieferanten immer wichtiger. Für Fahrzeugaufhängungskomponenten ist es auch wichtig, ungefederte Massen, d. h. jene Massen, die sich integral mit den Rädern bewegen, zu reduzieren. Tatsächlich gewährleistet eine Reduzierung dieser Massen einen höheren Komfort für die Insassen und einen besseren Kontakt zwischen dem Reifen und der Straße, wodurch Straßenhaftung und Straßensicherheit optimiert werden.
Federbeine für Aufhängungen von der herkömmlichen Art enthalten aus Stahl gefertigte Federstützplatten. In Bezug auf den Bereich von Federbeinen für Aufhängungen ist es möglich, eine wesentliche Gewichtsreduzierung zu erzielen, indem nicht herkömmliche Materialien für die Hauptkomponenten angewendet werden. Im Fall von Federbeinen, die in MacPherson-Aufhängungen verwendet werden, ist es besonders vorteilhaft, die Federstützplatte aus einem Verbundwerkstoff zu fertigen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das durchgehende Reduzieren des Gewichts der Federstützplatte für ein Federbein.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile werden erfindungsgemäß durch eine Federstützplatte eines Federbeins mit den in den angehängten Patentansprüchen dargelegten Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Verfahrensweise sind in den abhängigen Patentansprüchen genau angegeben, deren Inhalt als ein wesentlicher und grundlegender Teil der folgenden Beschreibung zu verstehen ist.
Es wird insgesamt beabsichtigt, eine Federstützplatte für Federbeine bereitzustellen, die einen radial röhrenförmigen Innenabschnitt, der auf einem Außenrohr des Federbeins zu montieren ist, und einen radial ringförmigen Außenabschnitt, der einen nach oben offenen ringförmigen Kanal ausbildet, der sich um den röhrenförmigen Abschnitt herum erstreckt, aufweist. Die zwei röhrenförmigen und ringförmigen Abschnitte sind als ein Einzelteil, hergestellt aus Verbundwerkstoff bestehend aus einer glasfaserverstärkten PA-Polymermatrix, ausgebildet. Die Platte weist mehrere obere externe Verstärkungsrippen, die sich in einem strahlenförmigen Muster erstrecken, in entsprechenden winkelig beabstandeten Achsenebenen auf, wobei die oberen externen Verstärkungsrippen einen oberen Teil des röhrenförmigen Abschnitts mit der oberen Oberfläche des ringförmigen Außenabschnitts verbinden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Verbundwerkstoff um PA6-I GF40, wobei die Glasfaser in einem Gewichtsprozentsatz von etwa 40% vorliegt. Eine erfindungsgemäße Federstützplatte weist ein Gewicht auf, das im Vergleich zu dem Gewicht einer aus Stahl gefertigten gleichwertigen Federstützplatte von der herkömmlichen Art um etwa 50% reduziert ist, wobei Großproduktionskosten mit herkömmlichen Stützplatten vergleichbar sind.
Die erfindungsgemäße Federstützplatte ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für Massenproduktion für die Fahrzeugsegmente A, B und C geeignet.
Vorzugsweise wird die Federstützplatte mithilfe eines Spritzgussvorgangs erhalten.
Weitere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung hervor, die nur über ein nicht einschränkendes Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen bereitgestellt wird, hierbei zeigen:
1 und 2 eine perspektivische Ansicht gemäß verschiedener Winkel eines Federbeins mit einer Federstützplatte gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
3 eine vertikale Schnittansicht der Federstützplatte aus 1 und 2 mit vergrößertem Maßstab;
4 eine Draufsicht der Platte aus 3;
5 eine perspektivische Ansicht von der Unterseite der Platte aus 3;
6 eine perspektivische Ansicht der Platte aus 3 von oben; und
7 eine perspektivische Ansicht der Platte von oben, ähnlich der 6, mit der Hinzufügung einer weiteren Komponente.
Zunächst bezugnehmend auf 1 und 2 wird ein Federbein für eine Fahrzeugaufhängung, wie etwa von einer MacPherson-Art, als Ganzes mit 10 angegeben.
Das allgemeine Diagramm des in 1 dargestellten Federbeins soll als Ganzes betrachtet werden. Folglich werden hiernach in der vorliegenden Beschreibung nur jene Elemente von spezifischer Bedeutung und spezifischem Interesse für die Zwecke der Implementierung der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. Zum Bauen der nicht ausführlich dargestellten Teile und Elemente darf auf jegliche bekannte Art einer MacPherson-Aufhängung Bezug genommen werden.
Eine Stützplatte 20 für die Aufhängefeder (nicht dargestellt) weist einen röhrenförmigen Abschnitt 21, im Wesentlichen zentral oder radial nach innen weisend, der an das Außenrohr 11 des Federbeins montiert ist, und einen radial geformten ringförmigen Außenabschnitt 22 einer/eines ringförmigen Aufnahme oder Bechers auf. Der ringförmige Außenabschnitt 22 bildet einen nach oben offenen kreisförmigen Kanal aus, der den röhrenförmigen Abschnitt 21 umgibt.
Wie hierin verwendet sind Begriffe und Ausdrücke, die Ausrichtungen, wie etwa „radial”, „längslaufend” oder „axial”, angeben, unter Bezugnahme auf die Längsachse x des Federbeins zu verstehen.
Die Platte 20 ist vorzugsweise aus Verbundwerkstoff PA6-I GF40 gefertigt, zusammengesetzt aus einer glasfaserverstärkten Polymermatrix PA mit einem Gewichtsprozentsatz von etwa 40%. Tatsächlich haben durch den Anmelder durchgeführte experimentelle Tests besonders wirksame Ergebnisse hinsichtlich Strukturfestigkeit, Leichtigkeit und Montageeinfachheit gezeigt, mit einem Glasfaserprozentsatz von etwa 40%.
Die Platte 20 ist durch einen einzigen Spritzgussarbeitsgang in einem einzigen Block hergestellt.
Der ringförmige Außenabschnitt 22 stellt eine vertikale Tragoberfläche und eine radiale oder querlaufende Eingrenzung für das untere Ende der Aufhängungsfeder bereit.
Der röhrenförmige Abschnitt 21 erstreckt sich vertikal oder längslaufend zwischen einer Oberkante 21a und einer Unterkante 21b. Der ringförmige Außenabschnitt 22 wird in einem Einzelteil mit dem röhrenförmigen Abschnitt 21 um den Letzteren verbunden, wodurch ein Verbindungsbereich 21c identifiziert wird, dessen vertikale Position zwischen der Ober- und Unterkante 21a, 21b angeordnet ist und um den röhrenförmigen Abschnitt 21 herum variiert.
Somit ist ein oberer Teil 21c des röhrenförmigen Abschnitts 21 über dem ringförmigen Außenabschnitt 22 und ein unterer Teil 21d des röhrenförmigen Abschnitts 21 unter dem ringförmigen Außenabschnitt 22 definiert.
Der röhrenförmige Abschnitt 21 weist einen längslaufenden durchgehenden Innenhohlraum 35 mit einer im Allgemeinen zylindrischen Form auf, der eine Reihenfolge von zylindrischen Wandsegmenten 23 definiert, in die mehrere längslaufende innere Verstärkungsrippen 24, die zu den mittleren Längsachsen x hervorragen, eingefügt sind.
Die Rippen 24, die sich um den Hohlraum 35 des röhrenförmigen Abschnitts 21 erstrecken, bewirken eine Wechselfolge von voll und leer, die die Presspassung der Platte 20 mit dem Außenrohr 11 des Federbeins elastisch macht, wodurch das Durchführen der gleichen Kopplung ermöglicht wird.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Platte 20 mehrere obere externe Verstärkungsrippen 25 auf, die sich strahlenförmig in entsprechenden winkelig beabstandeten Achsenebenen erstrecken, in der Form von Pfeilern oben auf der Platte (4, 6, 7). Die oberen externen Rippen 25 verbinden den oberen Teil 21c des röhrenförmigen Abschnitts 21 mit der oberen Oberfläche des ringförmigen Außenabschnitts 22.
In der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die oberen externen Verstärkungsrippen 25 über einen Winkel, der im Grundriss gesehen kleiner als 180° ist und zu einem Winkelsektor des ringförmigen Außenabschnitts 22 hin, an dem ein Umfangsrand 26 darüber bereitgestellt ist, angeordnet ist. Dieser Sektor identifiziert den spezifischen Stützbereich der letzten Windung der Feder, für die ein streifenförmiges elastisches Grenzflächenelement 30 (7), typischerweise aus Gummi hergestellt, eine schwingungsfreie Stütze zwischen der letzten Windung der Feder der Aufhängung und der oberen Oberfläche des ringförmigen Abschnitts der Platte bereitstellt.
Das streifenförmige elastische Grenzflächenelement 30 kann mithilfe von Vorsprüngen (nicht dargestellt), die mit einer oder mehreren in dem ringförmigen Außenabschnitt 22 ausgebildeten Durchgangsbohrungen 27 zu koppeln sind, an die Platte fixiert werden.
Eine Durchgangsbohrung 28 zum Ablassen von Wasser ist möglicherweise auf der Unterseite des ringförmigen Außenabschnitts 22 ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Platte 20 mehrere obere externe Verstärkungsrippen 29 auf, die sich in der Form von Pfeilern radial in den unteren Teil der Platte erstrecken (5). Die unteren äußeren Verstärkungsrippen 29 erstrecken sich in entsprechenden winkelig beabstandeten Achsenebenen und verbinden den unteren Teil 21d des röhrenförmigen Abschnitts 21 mit der unteren Oberfläche des ringförmigen Außenabschnitts 22.
In der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die unteren externen Verstärkungsrippen 29 über einen Winkel, der im Grundriss gesehen größer als 180° ist und zu einem Winkelsektor des ringförmigen Außenabschnitts 22 hin, an dem ein Umfangsrand 26 darüber bereitgestellt ist, angeordnet ist.
In der dargestellten Ausführungsform sind vorzugsweise sowohl die oberen Rippen 25 als auch die untere Rippen 29 bereitgestellt. Die Rippen helfen dabei, mechanische Widerstandsfähigkeit bereitzustellen, die der entspricht, die von herkömmlichen Stahlplatten dargeboten wird.
Die korrekte Befestigung und korrekte Winkelausrichtung der Platte auf dem Außenrohr des Federbeins können wie folgt erreicht werden. Die Unterkante 21b des röhrenförmigen Abschnitts kann auf einem Stützring 32, normalerweise aus Stahl gefertigt, befestigt am Außenrohr 11 des Federbeins, liegen. Die vorgenannte Befestigung kann beispielsweise durch Schweißen des Stützrings 32 auf das Außenrohr 11 des Federbeins erzielt werden.
Auf der Unterkante 21b des röhrenförmigen Teils 21 der Platte können eine oder mehrere Erhöhungen 33 hergestellt sein, die die entsprechenden Ausnehmungen (dargestellt in 1 und 2), die auf der oberen Oberfläche des Stützrings 32 hergestellt sind, in Eingriff nehmen. Die Erhöhungen und die Ausnehmungen stellen die korrekte und stabile Winkelausrichtung der Platte 20 bezogen auf das Rohr des Federbeins und die damit verbundenen Halter 34 und 36 bereit, wodurch eine stabile Positionierung auch hinsichtlich des Lenkens des Fahrzeugs sichergestellt wird.
Optional, wie in den Figuren dargestellt, kann der Stützring 32, zusätzlich dazu, dass er an das Rohr des Federbeins geschweißt ist, auch über seine untere Oberfläche auf dem Halter 34 liegen, was dazu dient, das Rohr 11 des Federbeins mit der Stange (nicht dargestellt) des Stabilisators des Fahrzeugs zu verbinden.
Es wurden verschiedene Aspekte und Ausführungsformen der Stützplatte beschrieben. Es versteht sich, dass jede Ausführungsform mit einer beliebigen anderen Ausführungsform kombiniert werden kann. Darüber hinaus ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann im Rahmen, der durch die angehängten Patentansprüche definiert ist, variiert werden.

Claims

Federbeinstützplatte (20) für eine Feder in einer Fahrzeugaufhängung, Folgendes umfassend: einen radial röhrenförmigen Innenabschnitt (21), der auf einem Außenrohr (11) des Federbeins zu montieren ist, einen radial ringförmigen Außenabschnitt (22), der einen nach oben offenen ringförmigen Kanal ausbildet, der sich um den röhrenförmigen Abschnitt (21) herum erstreckt, wobei die zwei röhrenförmigen (21) und ringförmigen (22) Abschnitte als ein Einzelteil, hergestellt aus Verbundwerkstoff bestehend aus einer glasfaserverstärkten PA-Polymermatrix, ausgebildet sind, und wobei der röhrenförmige Abschnitt (21) sich der Länge nach zwischen einer Oberkante (21a) und einer Unterkante (21b) erstreckt, und der ringförmige Außenabschnitt (22) mit dem röhrenförmigen Abschnitt (21) um den Letzteren entlang eines Verbindungsbereichs (21c) zwischen der Ober- und Unterkante (21a, 21b) verbunden ist, um einen oberen Teil (21c) des röhrenförmigen Abschnitts (21) über dem ringförmigen Außenabschnitt (22) und einen unteren Teil (21d) des röhrenförmigen Abschnitts (21) unter dem ringförmigen Außenabschnitt (22) zu definieren; dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (20) mehrere obere externe Verstärkungsrippen (25), die sich in einem strahlenförmigen Muster aus erstrecken, in entsprechenden winkelig beabstandeten Achsenebenen aufweist, wobei die oberen externen Verstärkungsrippen den oberen Teil (21c) des röhrenförmigen Abschnitts (21) mit der oberen Oberfläche des ringförmigen Außenabschnitts (22) verbinden.
Stützplatte nach Anspruch 1, wobei der Verbundwerkstoff PA6-I GF40 mit Glasfaser in einem Gewichtsprozentsatz von etwa 40% ist.
Stützplatte nach Anspruch 1 oder 2, wobei der röhrenförmige Abschnitt (21) einen längslaufenden durchgehenden Innenhohlraum (35) mit einer im Allgemeinen zylindrischen Form aufweist, der eine Reihenfolge von zylindrischen Wandsegmenten (23) definiert, in die mehrere längslaufende innere Verstärkungsrippen (24) eingefügt sind.
Stützplatte nach Anspruch 1, wobei die oberen Außenrippen (25) sich zu einem Winkelsektor des ringförmigen Außenabschnitts (22) hin erstrecken, wo ein Umfangsrand (26) bereitgestellt ist.
Stützplatte nach Anspruch 1 oder 3, wobei die Platte (20) mehrere untere äußere Verstärkungsrippen (29), die sich strahlenförmig in entsprechenden winkelig beabstandeten Achsenebenen erstrecken, aufweist und die Unterseite (21d) des röhrenförmigen Abschnitts (21) mit der unteren Oberfläche des ringförmigen Außenabschnitts (22) verbindet.
Stützplatte nach Anspruch 5, wobei die unteren Außenrippen (29) sich zu einem Winkelsektor des ringförmigen Außenabschnitts (22) hin erstrecken, wo ein Umfangsrand (26) bereitgestellt ist.
Stützplatte nach Anspruch 1, wobei die Unterkante (21b) wenigstens eine/einen Drehschutzausnehmung oder -vorsprung ausbildet, die/der konfiguriert ist, eine entsprechende Ausnehmung und/oder einen entsprechenden Vorsprung eines an das Außenrohr (11) des Federbeins befestigten Stützrings (32) in Eingriff zu nehmen, um die Winkelposition der Platte (20) um die Längsachse (x) des Federbeins herum zu fixieren.
Stützplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, eine in der Unterseite des ringförmigen Außenabschnitts (22) ausgebildete Durchgangsbohrung (28) zum Ablassen von Wasser aufweisend.
Stützplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, eine oder mehrere in dem ringförmigen Außenabschnitt (22) ausgebildete Durchgangsbohrungen (27) aufweisend, um zu ermöglichen, dass ein streifenförmiges elastisches Grenzflächenelement befestigt wird (30), um zwischen der Federbeinfeder und der Platte (20) angeordnet zu sein.
Stützplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, hergestellt durch einen Spritzgussvorgang.