DE10124976A1 - Federunterlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Federunterlage, insbesondere für ein Federlager eines Kraftfahrzeuges, mit einem Halter zur zumindest teilweisen Aufnahme einer Feder und einer elastischen Auflage, wobei der Halter und die Auflage lösbar miteinander verbindbar sind und zwischen die Auflage und den Halter zumindest eine Zwischenscheibe, die lösbar mit dem Halter und/oder der Auflage verbindbar ist, einsetzbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Federunterlage, insbesondere für ein Federlager eines Kraftfahrzeuges.

Im Stand der Technik sind Federunterlagen bekannt, die jeweils zur dämpfenden Abstützung einer Feder, die Teil einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs ist, dienen.

So ist, beispielsweise, aus der EP 0 924 445 A2 eine Federunterlage, insbesondere für das Federlager der Hinter- oder Vorderachse eines Personenkraftwagens, bekannt, die einen scheibenförmigen Körper aus elastomerem Material und eine in den elastomeren Körper ein­ gebettete Verstärkungseinlage umfaßt. Zur Reduzierung des Gewichts bei gleichzeitiger Er­ höhung der Steifigkeit der Federunterlage besteht die Verstärkungseinlage aus Kunststoff. Diese Federunterlage wird als geräuschdämpfendes Element zwischen die Feder der Radauf­ hängung und der Karosserie, an der sich die Feder abstützt, eingesetzt.

Bei der Verbindung eines Fahrwerks mit einer Karosserie zur Montage eines Kraftfahrzeugs, die auch als "Hochzeit" bezeichnet wird, wird auf eine Feder, zumindest an einem, vorzugs­ weise an beiden Federenden, eine Federunterlage aufgesetzt. Die verschiedenen Toleranzen der Feder, insbesondere die Bauhöhe bei Schraubenfedern, wird durch die Federunterlage, nämlich durch deren Höhe, ausgeglichen. Zu diesem Zweck wird während der Hochzeit je nach Bauhöhe der Feder bislang eine bestimmte Federunterlage aufgesetzt, die eine be­ stimmte Dicke des elastomeren Körpers aufweist. Dies führt jedoch zu dem Nachteil, daß die Dämpfungseigenschaften der Federunterlage, bei Anpassung an die Bauhöhe der Feder, ver­ ändert werden und eine Vielzahl unterschiedlich bemessener Federunterlagen vorliegen müs­ sen. Darüber hinaus ist die bekannte Federunterlage während der Hochzeit nicht transport- bzw. montagesicher mit der Feder verbunden und kann sich während der Hochzeit verschie­ ben bzw. von der Feder herunterfallen. Die elastomere Federunterlage wird in der Regel mit einem Schmiermittel benetzt, um die Verbindung mit der Feder zu erleichtern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Federunterlage bereitzustellen, durch die die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Federunterlage mit einem Halter zur zumin­ dest teilweisen Aufnahme einer Feder und einer elastischen Auflage, wobei der Halter und die Auflage lösbar miteinander verbindbar sind und zwischen die Auflage und den Halter zumin­ dest eine Zwischenscheibe, die lösbar mit dem Halter und/oder der Auflage verbindbar ist, einsetzbar ist, gelöst.

Bevorzugt ist erfindungsgemäß, daß die Auflage, jede Zwischenscheibe und/oder der Halter rotationssymmetrisch ist bzw. sind.

Ferner wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Auflage Gummi, insbesondere Natur­ kautschuk oder synthetischen Kautschuk, wie Styrol-Butadien-Rubber (SBR), jede Zwischen­ scheibe ein thermoplastisches Material, vorzugsweise Polypropylen, und/oder der Halter ein, insbesondere glasfaserverstärktes, thermoplastisches Material, vorzugsweise Polypropylen oder Polyamid, wie PA6.6, umfaßt.

Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß sich die Auflage auf der dem Halter abge­ wandten Seite konisch verjüngt.

Auch kann vorgesehen sein, daß der Halter und/oder jede Zwischenscheibe zumindest eine Öffnung aufweist bzw. aufweisen, und die Auflage zumindest einen in diese Öffnung(en) einsteckbaren Zapfen aufweist, wobei der Zapfen vorzugsweise eine periodische Kontur zur Fixierung des Halters und/oder jeder Zwischenscheibe aufweist, wie in Form eines Gewindes, umlaufender Wülste oder dergleichen.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die Feder über zumindest ein, vorzugsweise zwei auf dem Halter sich gegenüberliegend angeordnete, Klipshakenpaar(e) lösbar verbindbar ist.

Eine Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Federunterlagen ist dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Oberfläche jedes Klipshakenpaares mit einem Kunststoff beschichtet ist, die Klipshakenpaare Kunststoff umfassen und/oder auf den der Feder zugewandten Seiten jedes Klippshakenpaares Schutzbacken aufgesetzt sind.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß der Halter einen Anschlag aufweist, wobei durch Drehung des Halters relativ zur Feder ein Ende der Feder an dem Anschlag positionierbar ist.

Dabei kann vorgesehen sein, daß der Halter im Bereich des Anschlags eine Aussparung und/oder eine Erhöhung aufweist.

Ferner wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Feder eine schraubenförmige Stahlfeder ist, wobei vorzugsweise die der Feder zugewandte Fläche des Halters an die Steigung des gehaltenen Federbereichs angepaßt ist.

Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß der Halter eine Nut mit einem Bund zur Aufnahme zumindest eines Teils einer Windung, vorzugsweise zwischen 180° bis 270°, der Feder umfaßt.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die Nut eine Kontur aufweist, die mit einer Steigung im we­ sentlichen des in dem Halter aufgenommenen Endes der Feder ausgeformt ist.

Ferner wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Nut eine Kontur in Form eines Gewin­ des aufweist, und der Halter auf die Feder, vorzugsweise durch eine volle Umdrehung des Halters relativ zur Feder, aufschraubbar ist.

Schließlich kann dabei vorgesehen sein, daß die Klipshakenpaare zumindest teilweise mit dem Bund in einem ausgeformt sind und/oder der Bund im Bereich jedes Klipshaken der Klipshakenpaare eine Aussparung aufweist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschrei­ bung, in der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielhaft anhand schemati­ scher Zeichnungen im Einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Unteransicht einer erfindungsgemäßen Federunterlage; und

Fig. 2 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Federunterlage der Fig. 1 entlang der Linie A-A.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Federunterlage 1 in einer Unteransicht auf einem Halter 2, der vorzugsweise aus einem thermoplastischen Material besteht, dargestellt.

Für große Belastungen, wie sie bei großen Kraftfahrzeugen aufgrund des hohen Gewichts entstehen, besteht der Halter 2 vorzugsweise aus glasfaserverstärketem Polyamid, insbesonde­ re PA6.6, während bei kleineren Kraftfahrzeugen der Halter 2 aus einem kostengünstigeren Werkstoff, vorzugsweise glasfaserverstärktem Polypropylen, besteht. Der Halter 2 nimmt eine Feder 3, in diesem Ausführungsbeispiel in Form einer schraubenförmigen Stahlfeder reali­ siert, auf und ist, wie weiter unten beschrieben wird, mit dieser lösbar verbunden und relativ zu dieser drehbar. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Halter 2 zudem lösbar mit einer rotations­ symmetrischen Auflage 5, die vorzugsweise aus Naturkautschuk besteht, verbunden. Zwi­ schen dem Halter 2 und der Auflage 5 sind rotationssymmetrische Zwischenscheiben 7, 8, 9, 10, die vorzugsweise aus einem thermoplastischen Material, insbesondere Polypropylen be­ stehen und lösbar mit der Auflage 5 verbunden sind, angeordnet.

Zur Montage der Federunterlage 1 auf der Feder 3, insbesondere zwischen einer nicht darge­ stellten Karosserie und einem nicht dargestellten Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges, werden zunächst die Bauhöhe der Feder 3 und die zum Ausgleich von gegebenenfalls vorliegenden Bauhöhentoleranzen der Feder 3 notwendige Bauteilhöhe H der Federunterlage 1 bestimmt. Durch die gewünschte Bauteilhöhe H wird die Anzahl der notwendigen Zwischenscheiben 7, 8, 9, 10 bestimmt. In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform der Erfindung können bis zu 4 Zwischenscheiben 7, 8, 9, 10 eingesetzt werden.

Als nächstes werden die zum Erhalten der Bauteilhöhe H notwendigen Zwischenscheiben 7, 8, 9, 10 auf den Halter 2 aufgesetzt. Die Zwischenscheiben 7, 8, 9, 10 weisen eine konische Form auf, die der Form des Halters 2 entspricht, so daß diese beim Auflegen auf den Halter 2 zentriert werden.

Der Halter 2 weist eine Öffnung 19 auf, die sich mit zentralen Öffnungen der Zwischenschei­ ben 7, 8, 9, 10 nach Auflegen der Zwischenscheiben 7, 8, 9, 10 auf den Halter 2 deckt. Zur Verbindung des Halters 2 und den auf diesem aufliegenden Zwischenscheiben 7, 8, 9, 10 mit der Auflage 5 weist dieser einen Zapfen 16 mit einer periodischen Kontur 18 auf. Die Auflage 5 wird also so auf den Halter 2 und die auf diesem aufliegenden Zwischenscheiben 7, 8, 9, 10 aufgesetzt, daß der Zapfen 16 in die zentralen Öffnungen der Zwischenscheiben 7, 8, 9, 10 und die Öffnung 19 des Halters 2 eingesetzt wird. Der Halter 2 sowie die Zwischenscheiben 7, 8, 9, 10 werden dabei mit der Auflage 5 durch die Verkrallung der Kontur 18 des Zapfens 16 mit dem Rand der Öffnung 19 verbunden.

Anschließend wird die Federunterlage 1 über den Halter 2 mit der Feder 3 verbunden. Dazu weist der Halter 2 eine Nut 20 auf, in die die erste Windung der Feder 3 teilweise aufgenom­ men werden kann. Zur Verbindung der Federunterlage 1 mit der Feder 3 weist der Halter 2 zudem zwei Klipshakenpaare 21, 22 auf. Die Federunterlage 1 wird vorläufig in beliebiger Position auf ein Ende der Feder 3 aufgesetzt. Anschließend wird die Federunterlage 1 so ge­ dreht, daß das entsprechende ein Ende der Feder 3 an einen Anschlag 23 anschlägt. Um Tole­ ranzen der Feder 3, die beim Abschlagen der Feder 3 entstehen, auszugleichen, weist der Halter 2 im Bereich des Anschlags 23 zumindest eine nicht dargestellte Aussparung auf. Dar­ über hinaus weist der Halter 2 eine Erhöhung 25 auf, durch die die End-Windung der Feder 3 geschützt wird, wenn die Windungen der Feder 3, insbesondere während des Fahrbetriebes, zum Anschlag kommen.

Zur Versteifung des Halters 2 weist der Halter 2 Verstrebungen 26 auf.

Da der Halter 2 aus einem glasfaserverstärkten thermoplastischen Material besteht, ist eine Drehung der Federunterlage 1 gegenüber der Feder 3 mit geringem Kraftaufwand möglich. Dadurch wird vermieden, daß zusätzliche Gleit- und Montagehilfsmittel auf die Federunterla­ ge 1 aufgebracht werden müssen, wie es bei bekannten Gummifederunterlage notwendig ist. Dies vermeidet auch unnötige Verschmutzungen.

Um einen Abrieb und damit eine Korossion der Feder 3 zu vermeiden, bestehen die Klipsha­ kenpaare 21, 22 aus Kunststoff.

Um ein Abrutschen der Federunterlage 1 von der Feder 3 zu vermeiden, weist die Nut 20 eine Tiefe T auf, die größer als die Federdrahtstärke F ist. Den seitlichen Rand der Nut 20 bildet ein Bund 27. Die Klipshakenpaare 21, 22 können zumindest teilweise in den Bund 27 inte­ griert sein, und der Bund 27 weist Aussparungen im Bereich der Klipshakenpaare 21, 22 auf. Somit dient der Bund 27 zum einen dem Schutz der Klipshakenpaare 21, 22 und ermöglicht zum anderen eine Beweglichkeit der Klipshaken der Klipshakenpaare 21, 22.

Um die Belastungen auf die Federunterlage 1 im Fahrbetrieb gleichmäßig auf den Halter 2, die Zwischenscheiben 7, 8, 9, 10 und die Auflage 5 zu verteilen, weist die Nut 20 eine Innen­ kontur mit einer Steigung S auf, die der des Endes der Feder 3 entspricht. Dabei folgt die Steigung des Halters 2 der der Feder 3 auf circa ¾ des Umfangs des Halters 2 im Falle der dargestellten Ausführungsform.

Die Feder 3 wird mittels der Federunterlage 1 schließlich unter gleichzeitiger Zentrierung der Karosserie relativ zum Fahrwerk, im wesentlichen ohne Lageorientierung, mit der Karosserie verbunden. Zu diesem Zweck weist die Karosserie einen Zentrierbolzen auf, der in die Öff­ nung 28, die sich im Zapfen 16 der Auflage 5 befindet, eingreift, und ist die Auflage 5 sich konisch verjüngend ausgeformt.

Aufgrund der lösbaren Verbindung des Halters 2 mit der Auflage 5, den Zwischenscheiben 7, 8, 9, 10 und der Feder 3 wird eine Verbindung dieser Bauteile nach dem Baukastenprinzip erreicht, die transport- und montagesicher ist, jedoch im Werkstattfall und zum Zwecke des Recyclings leicht gelöst werden kann.

So wird erfindungsgemäß erstmals eine Federunterlage 1 bereitgestellt, deren Bauteilhöhe H auf einfache Weise den Bauhöhentoleranzen einer Feder 3 angepaßt werden kann, ohne daß jedoch die Dämpfungseigenschaften der Federunterlage 1, die im wesentlichen durch die Auflage 5 bestimmt wird, im wesentlichen verändert werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen, sowie in den Ansprüchen offen­ barten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombi­ nation für die Verwirklichung der Erfindung in Ihren verschiedenen Ausführungsformen we­ sentlich sein.

Claims (14)

1. Federunterlage, insbesondere für ein Federlager eines Kraftfahrzeuges, mit einem Halter (2) zur zumindest teilweisen Aufnahme einer Feder (3) und einer elastischen Auflage (5), wobei der Halter (2) und die Auflage (5) lösbar miteinander verbindbar sind und zwischen die Auflage (5) und den Halter (2) zumindest eine Zwischenscheibe (7, 8, 9, 10), die lös­ bar mit dem Halter (2) und/oder der Auflage (5) verbindbar ist, einsetzbar ist.

2. Federunterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (5), jede Zwischenscheibe (7, 8, 9, 10) und/oder der Halter (2) rotationssym­ metrisch ist bzw. sind.

3. Federunterlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (5) Gummi, insbesondere Naturkautschuk oder synthetischen Kautschuk, wie Styrol-Butadien-Rubber (SBR), jede Zwischenscheibe (7, 8, 9, 10) ein thermoplastisches Material, vorzugsweise Polypropylen, und/oder der Halter (2) ein, insbesondere glasfaser­ verstärktes, thermoplastisches Material, vorzugsweise Polypropylen oder Polyamid, wie PA6.6, umfaßt.

4. Federunterlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Auflage (5) auf der dem Halter (2) abgewandten Seite konisch verjüngt.

5. Federunterlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (2) und/oder jede Zwischenscheibe (7, 8, 9, 10) zumindest eine Öffnung (19) aufweist bzw. aufweisen, und die Auflage (5) zumindest einen in diese Öffnung(en) (19) einsteckbaren Zapfen (16) aufweist, wobei der Zapfen (16) vorzugsweise eine periodische Kontur (18) zur Fixierung des Halters (2) und/oder jeder Zwischenscheibe (7, 8, 9, 10) aufweist, wie in Form eines Gewindes, umlaufender Wülste oder dergleichen.

6. Federunterlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (3) über zumindest ein, vorzugsweise zwei auf dem Halter (2) sich gegenüber­ liegend angeordnete, Klipshakenpaar(e) (21, 22) lösbar verbindbar ist.

7. Federunterlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Oberfläche jedes Klipshakenpaares (21, 22) mit einem Kunststoff be­ schichtet ist, die Klipshakenpaare (21, 22) Kunststoff umfaßen und/oder auf den der Feder (3) zugewandten Seiten jedes Klipshakenpaares (21, 22) Schutzbacken aufgesetzt sind.

8. Federunterlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (2) einen Anschlag (23) aufweist, wobei durch Drehung des Halters (2) relativ zur Feder (3) ein Ende der Feder (3) an dem Anschlag (23) positionierbar ist.

9. Federunterlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (2) im Bereich des Anschlags (23) eine Aussparung und/oder eine Erhöhung (25) aufweist.

10. Federunterlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (3) eine schraubenförmige Stahlfeder ist, wobei vorzugsweise die der Feder (3) zugewandte Fläche des Halters (2) an die Steigung des gehaltenen Federbereichs angepaßt ist.

11. Federunterlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (2) eine Nut (20) mit einem Bund (27) zur Aufnahme zumindest eines Teils ei­ ner Windung, vorzugsweise zwischen 180° bis 270°, der Feder (3) umfaßt.

12. Federunterlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (20) eine Kontur aufweist, die mit einer Steigung (S) im wesentlichen des in dem Halter aufgenommenen Endes der Feder (3) ausgeformt ist.

13. Federunterlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (20) eine Kontur in Form eines Gewindes aufweist, und der Halter (2) auf die Fe­ der (3), vorzugsweise durch eine volle Umdrehung des Halters (2) relativ zur Feder (3), aufschraubbar ist.

14. Federunterlage nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Klipshakenpaare (21, 22) zumindest teilweise mit dem Bund (27) in einem ausgeformt sind und/oder der Bund (27) im Bereich jedes Klipshaken der Klipshakenpaare (21, 22) ei­ ne Aussparung aufweist.