DE102014221284A1

DE102014221284A1 - Federisolator für eine Fahrzeugradaufhängung und Fahrzeugradaufhängung

Info

Publication number: DE102014221284A1
Application number: DE102014221284.7A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Funke; Paul GODESBERG; Thorsten Krupp; Jason PAULDING; Jon Roland Watson
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2016-04-21

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Federisolator für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs mit einem Federteller (3) und einer gegen den Federteller (3) abstützbaren Schraubenfeder (4). Der Federisolator weist eine Unterseite (6) zur Anlage an dem Federteller (3) und eine der Unterseite (6) gegenüberliegende Oberseite (7) zur wenigstens abschnittsweisen Anlage an eine letzte Windung (5) der Schraubenfeder (4) auf, welche die Schraubenfeder (4) am Federteller (3) abstützt. Ferner weist der Federisolator eine Elastizität in einer Richtung zwischen der Oberseite (7) und der Unterseite (6) derart auf, dass die Größe einer Kontaktfläche zwischen der Oberseite (7) und der letzten Windung (5) bei einer während des Betriebs der Fahrzeugradaufhängung maximal möglichen Auslenkung der Schraubenfeder (4) konstant bleibt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Federisolator für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie eine Fahrzeugradaufhängung.
Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, sind typischerweise mit einem Aufhängungssystem versehen, um eine Übertragung von Schwingungen von einer Fahrbahnoberfläche auf die Fahrzeuginsassen zu verringern. Derartige Aufhängungssysteme umfassen häufig einen oder mehrere Stoßdämpfer, Federbeine und/oder Federn. Eine häufig in Fahrzeugaufhängungen verwendete Art von Federn ist eine Schraubenfeder.
Die Schraubenfeder liegt gewöhnlich mit einem Teil eines Umfangs einer letzten Windung an einem Federteller an. Wenn die Windungen der Schraubenfeder unter einem auf die Schraubenfeder in ihrer Längsrichtung wirkenden Druck zusammengedrückt werden, vergrößert sich die Kontaktfläche zwischen dem Federteller und der an dem Federteller anliegenden letzten Windung der Schraubenfeder. Außerdem ist eine bekannte Eigenschaft einer Schraubenfeder ihre Neigung, sich bei Kompression etwas zu krümmen oder zu biegen. Das heißt, die Schraubenfeder krümmt sich relativ zu ihrer Längsachse, wenn die Windungen der Schraubenfeder unter einem auf die Schraubenfeder in ihrer Längsrichtung wirkenden Druck zusammengedrückt werden. Sowohl durch die axiale Druckbelastung als auch durch die Krümmung der Schraubenfeder kommt es zu einer Größenveränderung der Kontaktfläche und/oder zu einer Relativbewegung zwischen der an dem Federteller anliegenden letzten Windung der Schraubenfeder und dem Federteller.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, einen elastischen, so genannten Federisolator zwischen die Schraubenfeder und dem Federteller einzufügen, um in erster Linie die Übertragung von Schwingungen auf die Schraubenfeder und die Entstehung von Geräuschen zu dämpfen. Aufgrund der oben erwähnten Relativbewegung zwischen der Schraubenfeder und dem Federteller bzw. dem Federisolator kann es dazu kommen, dass Fremdpartikel, insbesondere zum Beispiel Schmutz-partikel, Sandkörner und dergleichen, in die sich in ihrer Größe verändernde Kontaktfläche zwischen die an dem Federteller anliegende letzte Windung der Schraubenfeder und dem Federteller bzw. dem Federisolator eingetragen werden. Ein solcher Eintrag kann bei den sich während des Betriebs der Radaufhängung häufig wiederholenden Bewegungen der Schraubenfeder zu einem Abrieb der gewöhnlich auf der Schraubenfeder aufgebrachten Farbbeschichtung führen. Wenn die Farbbeschichtung vollständig von der Schraubenfeder abgerieben ist, kann es an dem dann blank liegenden Metall der Schraubenfeder zur Korrosion kommen. Die Korrosion an der Schraubenfeder kann letztendlich zu einem vorzeitigen Defekt der Schraubenfeder führen bzw. einen vorzeitigen Austausch der Schraubenfeder erfordern.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Federisolator für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie eine Fahrzeugradaufhängung bereitzustellen, bei denen die Gefahr einer Korrosion der Schraubenfeder aufgrund einer während des Betriebs der Fahrzeugaufhängung verursachten Bewegung der Schraubenfeder relativ zum Federisolator nicht gegeben oder zumindest verringert ist. Ferner sollen die Übertragung von Schwingungen von dem Federteller auf die Schraubenfeder sowie die Entstehung von Geräuschen an der Schraubenfeder und dem Federteller ebenfalls gut gedämpft sein.
Diese Aufgabe wird durch einen Federisolator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Fahrzeugradaufhängung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die jeweiligen Unteransprüche.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
Erfindungsgemäß umfasst ein Federisolator für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Federteller und einer gegen den Federteller abstützbaren Schraubenfeder eine Unterseite und eine der Unterseite gegenüberliegende Oberseite. Die Unterseite des Federisolators ist derart ausgebildet, dass sie zur Anlage an dem Federteller geeignet ist. Die Oberseite des Federisolators ist derart ausgebildet, dass sie wenigstens eine abschnittsweise Anlage an eine letzte Windung der Schraubenfeder bildet.
Unter einer letzten Windung der Schraubenfeder ist im Sinne der vorliegenden Erfindung jene Windung an einem axialen Ende der Schraubenfeder zu verstehen, welche im montierten Zustand der Radaufhängung unmittelbar benachbart zum Federteller angeordnet ist und die Schraubenfeder an diesem abstützt. Diese letzte Windung liegt erfindungsgemäß wenigstens abschnittsweise an der Oberseite des Federisolators an. Die Anlage der Oberseite des Federisolators an die letzte Windung der Schraubenfeder bildet eine Kontaktfläche zwischen der Oberseite und der letzten Windung.
Erfindungsgemäß weist der Federisolator eine Elastizität in einer Richtung zwischen der Oberseite und der Unterseite derart auf, dass die Größe der Kontaktfläche zwischen der Oberseite des Federisolators und der letzten Windung der Schraubenfeder bei einer während des Betriebs der Fahrzeugradaufhängung maximal möglichen Auslenkung der Schraubenfeder konstant bleibt. Als Auslenkung der Schraubenfeder ist sowohl ihre Stauchung, zum Beispiel beim Einfedern der Radaufhängung, als auch ihre Streckung, zum Beispiel beim Ausfedern der Radaufhängung, zu verstehen. Die maximale Auslenkung der Schraubenfeder legt somit ihren maximalen Federweg in einem montierten Zustand der Radaufhängung fest. Mit anderen Worten ist der erfindungsgemäße Federisolator derart elastisch, dass er jeder möglichen Federbewegung der letzten Windung stets folgen kann. Die letzte Windung hebt somit beispielsweise nicht von der Oberseite des Federisolators ab, so dass sich die Kontaktfläche zwischen der Oberseite des Federisolators und der letzten Windung der Schraubenfeder während der Federbewegungen der Schraubenfeder in ihrer Größe im Wesentlichen nicht verändert.
Dadurch, dass die Größe der Kontaktfläche zwischen der Oberseite des Federisolators und der letzten Windung der Schraubenfeder selbst bei einer maximalen Auslenkung der Schraubenfeder während des Betriebs der Radaufhängung in einem Fahrzeug im Wesentlichen stets konstant bleibt, können keine Fremdpartikel, wie zum Beispiel Schmutzpartikel, Sandkörner und dergleichen, in die Kontaktfläche eingetragen werden. Dementsprechend findet kein Abrieb der auf der Schraubenfeder aufgebrachten Farbbeschichtung statt, so dass die Schraubenfeder mit Hilfe des erfindungsgemäßen Federisolators vor Korrosion geschützt ist. Die Elastizität des erfindungsgemäßen Federisolators gewährleistet ferner, dass eine Übertragung von Schwingungen von dem Federteller auf die Schraubenfeder sowie eine Entstehung von Geräuschen an der Schraubenfeder bzw. dem Federteller aufgrund der zwischen diesen stattfindenden Relativbewegung gut unterdrückt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass auf der Unterseite wenigstens ein sich in Richtung zur Oberseite erstreckender Hohlraum in den Federisolator eingebracht ist. Mit Hilfe dieses wenigstens einen Hohlraums lässt sich die Elastizität des Federisolators im Sinne der vorliegenden Erfindung gut einstellen, insbesondere bei einem bevorzugt aus einem Gummimaterial hergestellten Federisolator. Gummi weist unter anderem die Eigenschaft auf, dass es im Wesentlichen inkompressibel ist. Bei einer Druckbelastung verändert der bevorzugt aus einem Gummimaterial hergestellte Federisolator daher sein Volumen nicht, jedoch seine Gestalt bzw. Form. Der erfindungsgemäß vorgesehene Hohlraum im Federisolator bietet dem Material daher bei einer Druckbelastung die Möglichkeit, in den Hohlraum auszuweichen. Hierdurch lässt sich die Elastizität des Federisolators insbesondere derart erhöhen, dass die Oberseite des Federisolators allen Federbewegungen der Schraubenfeder bzw. der letzten Windung im montierten Zustand der Radaufhängung, das heißt allen Stauchungs- und Streckbewegungen der Schraubenfeder beim Ein- bzw. Ausfedern, folgen kann. Bevorzugt wird die Elastizität des Federisolators durch die Höhe und/oder Breite des Hohlraums eingestellt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass auf der Unterseite mehrere sich in Richtung zur Oberseite erstreckende Hohlräume eingebracht sind, die durch jeweils eine Trennwand voneinander getrennt sind. Mit Hilfe der Trennwand bzw. Trennwände lässt sich die Elastizität des erfindungsgemäßen Federisolators noch genauer einstellen, da die Trennwände als zusätzliche Federelemente wirken. Die Trennwände verlaufen entsprechend der Erstreckungsrichtung der Hohlräume von der Unterseite zur Oberseite des Federisolators ebenfalls von dessen Unterseite zur Oberseite. Beispielsweise kann über die Wahl der Länge der Trennwände und/oder der Dicke der Trennwände die gewünschte Elastizität des erfindungsgemäßen Federisolators genau eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf der Unterseite des Federisolators in dessen Umfangsrichtung wenigstens abschnittsweise eine Auskehlung bzw. Nut eingebracht. Die Auskehlung auf der Unterseite des Federisolators erlaubt in ähnlicher Weise wie der in den Federisolator eingebrachte Hohlraum bzw. Hohlräume eine Einstellung der gewünschten Elastizität des Federisolators, die beispielsweise über die Breite der Auskehlung und/oder deren in die Unterseite des Federisolators hineinragende Tiefe bewirkt werden kann. Vorzugsweise umfasst die Auskehlung ebenfalls die Unterseite der Trennwand bzw. Trennwände, falls mehrere Hohlräume in den Federisolator eingebracht sind.
Um zu gewährleisten, dass Luft aus dem bzw. den Hohlräumen bei einer Druckbelastung des Federisolators entweichen kann bzw. Luft in den bzw. die Hohlräume bei einer Druckentlastung des Federisolators einströmen kann, ist der Hohlraum zur Unterseite hin bevorzugt offen ausgestaltet. Ferner können auch seitlich am Federisolator und mit dem bzw. den Hohlräumen kommunizierende Öffnungen zur Be- und Entlüftung des bzw. der Hohlräume vorgesehen sein. Die jeweils mit jedem Hohlraum in Verbindung stehende Öffnung erstreckt sich durch eine den Hohlraum bildende Wandung derart, dass sie eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Inneren des Hohlraums und der den Federisolator umgebenden Außenluft herstellt.
Eine noch weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass auf der Oberseite in Umfangsrichtung des Federisolators wenigstens abschnittsweise eine Auskehlung zur teilweise umschließenden Aufnahme der letzten Windung der Schraubenfeder eingebracht ist. Die Aufnahme der Windung in der Auskehlung gewährleistet in dem die Windung umschließenden Bereich der Auskehlung eine an der Windung eng anliegende Oberseite des Federisolators. Hierdurch wird besonders gut verhindert, dass Schmutzpartikel, Sandkörner und dergleichen in die Kontaktfläche zwischen der Oberseite des Federisolators und der letzten Windung der Schraubenfeder eingetragen werden, da die die Windung teilweise umschließende Auskehlung und insbesondere deren Ränder bei den möglichen Federbewegungen der Schraubenfeder nicht von der Windung abhebt bzw. abheben. Die Auskehlung ermöglicht außerdem eine gewisse radiale Stützung der Schraubenfeder an dem Federisolator, so dass zusätzlich ein Verrutschen der letzten Windung der Schraubenfeder auf dem Federisolator in radialer Richtung wirksam verhindert wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens auf einer Seite entlang der oberseitigen Auskehlung eine von der Oberseite hervorstehende Wandung vorhanden. Die Wandung ist an ihrer der letzten Windung zugewandten Innenseite derart ausgebildet, dass sie die Form der zuvor beschriebenen Auskehlung zur teilweise umschließenden Aufnahme der Windung weiterbildet. Somit wird die Auskehlung durch die Wandung insgesamt vergrößert und die vorstehend beschriebenen Vorteile der Auskehlung weiter verstärkt. Bevorzugt beträgt die Höhe der von der Oberseite hervorstehenden Wandung etwa 1/3 des Durchmessers der letzten Windung der Schraubenfeder.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Wandung an ihrer der letzten Windung abgewandten Außenseite zur Oberseite des Federisolators hin angeschrägt. Bevorzugt beträgt der Anschrägungswinkel etwa 45 ° zur umliegenden Oberseite des Federisolators. Durch die Anschrägung der Wandung wird insbesondere erreicht, dass Fremdpartikel, wie beispielsweise Schmutzpartikel, Sandkörner und dergleichen, wirksam von dem Bereich weggelenkt werden, in dem der endseitige Rand der Wandung unmittelbar an die Windung angrenzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Federisolator eine geometrische Ausgestaltung auf, welche die Oberseite und Unterseite in einem auf dem Federteller aufgelegten Zustand in eine von der letzten Windung der Schraubenfeder abgewandten axialen Richtung der Schraubenfeder vorspannt. Dazu ist der Federisolator auf seiner Unterseite und/oder seiner Oberseite von innen nach außen beispielsweise leicht gekrümmt und/oder geknickt ausgebildet, so dass der radial äußere Rand des Federisolators nach dem Auflegen des Federisolators auf den Federteller gedrückt wird. Hierdurch wird verhindert, dass der Federisolator insbesondere im Bereich des äußeren Rands von dem Federteller abhebt, wenn auf den Federisolator eine Druckkraft durch die Schraubenfeder ausgeübt wird. Hierdurch wird gewährleistet, dass keine Fremdpartikel, beispielsweise Schmutzpartikel, Sandkörner und dergleichen, zwischen den Federisolator und den Federteller eingetragen werden.
Eine erfindungsgemäße Radaufhängung für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, umfasst wenigstens einen Federteller und eine gegen den Federteller abgestützte Schraubenfeder. Zwischen dem Federteller und der Schraubenfeder ist gemäß der Erfindung ein Federisolator nach einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen eingefügt. Bezüglich der Vorteile, Wirkungen und Eigenschaften der derart ausgebildeten Radaufhängung wird auf die vorstehend beschriebenen Vorteile, Wirkungen und Eigenschaften des erfindungsgemäßen Federisolators verwiesen, die sinngemäß auf die erfindungsgemäße Radaufhängung übertragbar sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser Zeichnung zeigen schematisch:
1 eine perspektivische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radaufhängung mit einem Federisolator gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
2 eine perspektivische Unteransicht des Federisolators auf 1,
3 eine Draufsicht auf die Unterseite des Federisolators aus 1,
4 eine perspektivische Seitenansicht des Federisolators aus 1,
5 eine Draufsicht auf die Oberseite des Federisolators aus 1,
6 zwei Ansichten, die einen Teil des Federisolators aus 1 und einen Teil einer letzten Windung der Radaufhängung aus 1 im Querschnitt längs zur Windung unter verschiedenen Druckbelastungen darstellen,
7 zwei Ansichten, die einen Teil des Federisolators aus 1 und einen Teil einer letzten Windung der Radaufhängung aus 1 im Querschnitt quer zur Windung unter verschiedenen Druckbelastungen darstellen,
8 eine perspektivische Teilseitenansicht des Federisolators aus 1 und
9 eine Teilseitenansicht des Federisolators aus 1 in zwei unterschiedlichen Einbauzuständen.
In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
1 stellt eine perspektivische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radaufhängung 1 mit einem Federisolator 2 gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel dar. Wie 1 zu entnehmen ist, umfasst die dargestellte Radaufhängung 1 einen Federteller 3 und eine gegen den Federteller 3 abgestützte Schraubenfeder 4. Der Federisolator 2 ist zwischen dem Federteller 3 und der Schraubenfeder 4 eingefügt. In herkömmlicher Weise umfasst die Schraubenfeder 4, wie in 1 zu erkennen ist, mehrere Windungen, von denen eine als letzte Windung 5 ausgezeichnet ist. Die letzte Windung 5 ist jene Windung am axialen Ende der Schraubenfeder 4, die unmittelbar benachbart zum Federteller 3 angeordnet ist und mit der die Schraubenfeder 4 letztendlich am Federteller 3 abgestützt ist.
2 stellt den Federisolator 2 aus 1 in einer perspektivischen Unteransicht dar. 3 stellt eine Draufsicht auf eine Unterseite 6 desselben Federisolators 2 dar. Des Weiteren stellt 4 eine perspektivische Seitenansicht des Federisolators 2 aus 1 dar und 5 zeigt eine Draufsicht auf eine Oberseite 7 des Federisolators 2 aus 1.
Die in den 2 und 3 gezeigte Unterseite 6 des Federisolators 2 dient zur Anlage an den in 1 gezeigten Federteller 3. Die in den 4 und 5 gezeigte Oberseite 7 des Federisolators 2, die der Unterseite 6 gegenüberliegt, dient zur Anlage an die in 1 gezeigte letzte Windung 5 der Schraubenfeder 4.
Wie den 2 und 3 weiter zu entnehmen ist, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Federisolators 2 auf dessen Unterseite 6 zwei sich in Richtung zur Oberseite 7 erstreckende Hohlräume 8 eingebracht. Die beiden Hohlräume 8 sind durch eine Trennwand 9 voneinander getrennt. Ferner sind die beiden Hohlräume 8 zur Unterseite 6 hin offen ausgebildet. Außerdem ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Federisolators 2 auf dessen Unterseite 6 in einem Abschnitt, der sich um die beiden Hohlräume 8 erstreckt, in Umfangsrichtung eine Auskehlung 10 eingebracht. Jeder Hohlraum 8 verfügt des Weiteren über eine Öffnung 11, die sich von jedem Hohlraum 8 zu einer Innenseite des Federisolators 2 erstreckt. Die Öffnung 11 ermöglicht das Entweichen von Luft aus dem Hohlraum 8 in dem Fall, dass eine Druckbelastung auf den Federisolator 2 von dessen Oberseite 7 her einwirkt, sowie das Einströmen von Luft in den Hohlraum 8 in dem Fall, dass eine Druckentlastung von der Oberseite 7 her wirksam wird.
Wie den 4 und 5 zu entnehmen ist, ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Federisolators 2 auf dessen Oberseite 7 in Umfangsrichtung eine Auskehlung 12 eingebracht. Die auf der Oberseite 7 ausgebildete Auskehlung 12 erstreckt sich bei dem gezeigten Federisolator 2 im Wesentlichen über dessen gesamte Länge in Umfangsrichtung, wobei jedoch die Tiefe und Breite der Auskehlung 12 über dessen Länge variiert. Die Auskehlung 12 umschließt die auf der Oberseite 7 liegende letzte Windung 5 abhängig von der Breite und Tiefe der Auskehlung 12 mehr oder weniger.
Insbesondere ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel des Federisolators 2 auf dessen Innenseite entlang der Auskehlung 12 eine von der Oberseite 7 hervorstehende Wandung 13 vorhanden. Die Wandung 13 setzt an ihrer der letzten Windung 5 zugewandten Innenseite die Form der Auskehlung 12 fort, so dass durch sie letztendlich die Tiefe der Auskehlung 12 vergrößert wird. Wie in den 4 und 5 weiterhin zu erkennen ist, ist sowohl in einem Mittelbereich 14 des Federisolators 2 als auch in einem Endbereich 15 des Federisolators 2 auf der Außenseite der Auskehlung 12 abschnittsweise eine weitere, von der Oberseite 7 hervorstehende Wandung 13 ausgebildet, die im Wesentlichen dieselbe Funktion erfüllt wie die auf der Innenseite der Auskehlung 12 vorhandene Wandung 13. Die Auskehlung 12 sowie die diese fortsetzenden Wandungen 13 umschließen die auf der Oberseite 7 liegende letzte Windung 5 (1) derart, dass keine Fremdpartikel, wie zum Beispiel Schmutzpartikel, Sandkörner und dergleichen, in die durch die Auskehlung 12 und die Wandungen 13 gebildete Kontaktfläche zwischen der Oberseite 7 des Federisolators 2 und der letzten Windung 5 der Schraubenfeder 4 eingetragen werden. Zur Ausbildung einer an die letzte Windung 5 der Schraubenfeder 4 eng anliegenden Oberseite 7 des Federisolators 2 weist die Auskehlung 12 ferner eine stetige Steigung in Umfangsrichtung des Federisolators 2 auf, die ihren höchsten Punkt im Endbereich 15 des Federisolators 2 erreicht, um so optimal an die Steigung der letzten Windung 5 angepasst zu sein.
Wie in den 2 und 4 zu erkennen ist, weist die Wandung 13 an ihrer der letzten Windung 5 abgewandten Außenseite zur Oberseite 7 hin eine Anschrägung auf, die bevorzugt etwa 45 ° beträgt.
6 stellt zwei Ansichten dar, die einen Teil des Federisolators 2 aus 1 und einen Teil der letzten Windung 5 der Radaufhängung 1 aus 1 im Querschnitt längs zur Windung 5 unter zwei verschiedenen Druckbelastungen zeigen. Die obere Darstellung zeigt eine minimale Druckbelastung, wie sie beispielsweise bei einer maximalen Ausfederung der Radaufhängung 1 auftreten kann. Die untere Darstellung zeigt eine maximale Druckbelastung, wie sie beispielsweise bei einer maximalen Einfederung der Radaufhängung 1 auftreten kann.
Die beiden Querschnittsansichten zeigen die beiden Hohlräume 8 sowie die zwischen diesen vorhandene Trennwand 9. Die Hohlräume 8 ermöglichen es dem bevorzugt aus einem Gummimaterial hergestellten Federisolator 2, dass das die Hohlräume 8 umgebende Gummimaterial bei steigender Druckbelastung in die Hohlräume 8 ausweichen kann, wie in der unteren Darstellung der 6 angedeutet ist. Durch die mittels der Hohlräume 8 sowie der Trennwand 9 bereitgestellten Elastizität des Federisolators 2 wird es dem Federisolator 2 ermöglicht, den Federbewegungen der Schraubenfeder 4 bzw. der letzten Windung 5 unter jeder zu erwartenden Druckbelastung in vertikaler Richtung zu folgen. Die Oberseite 7 des Federisolators 2 liegt somit stets an der letzten Windung 5 an, so dass sich die Größe der Kontaktfläche zwischen der Oberseite 7 des Federelements 2 und der letzten Windung 5 der Schraubenfeder 4 bei den unterschiedlichen Druckbelastungen der Schraubenfeder 4 im Wesentlichen nicht verändert, was wiederum den Eintrag von Fremdpartikeln, zum Beispiel Schmutzpartikel, Sandkörner und dergleichen, in die Kontaktfläche verhindert.
7 stellt zwei Ansichten dar, die einen Teil des Federisolators 2 aus 1 und einen Teil der letzten Windung 5 der Radaufhängung 1 aus 1 im Querschnitt quer zur Windung 5 unter zwei verschiedenen Druckbelastungen darstellen. Die obere Darstellung zeigt eine minimale Druckbelastung, wie sie beispielsweise bei einer maximalen Ausfederung der Radaufhängung 1 auftreten kann. Die untere Darstellung zeigt eine maximale Druckbelastung, wie sie beispielsweise bei einer maximalen Einfederung der Radaufhängung 1 auftreten kann.
Die beiden Querschnittsansichten zeigen die von der Auskehlung 12 und den Wandungen 13 des Federisolators 2 umschlossene letzte Windung 5 der Schraubenfeder 4. Ebenso ist die Anschrägung 16 der Wandungen 13 zu sehen. Bei einem Vergleich der oberen mit der unteren Darstellung der 7 ist zu erkennen, dass sich die Wandungen 13 bei einer Druckbelastung ebenfalls mit der letzten Windung 5 nach unten bewegen, so dass sich die Größe der Kontaktfläche zwischen der Oberseite 7 des Federelements 2 und der letzten Windung 5 der Schraubenfeder 4 bei den unterschiedlichen Druckbelastungen der Schraubenfeder 4 im Wesentlichen nicht verändert. Dies verhindert wirksam den Eintrag von Fremdpartikeln, zum Beispiel Schmutzpartikel, Sandkörner und dergleichen, in die Kontaktfläche.
In der in 8 dargestellten perspektivischen Teilseitenansicht des Federisolators 2 aus 1 ist die Anschrägung 16 der Wandung 13 deutlich zu erkennen. Bevorzugt beträgt der Anschrägungswinkel etwa 45 ° zur umliegenden Oberseite 7 des Federisolators 2. Durch die Anschrägung der Wandung 13 wird insbesondere erreicht, dass Fremdpartikel, wie beispielsweise Schmutzpartikel, Sandkörner und dergleichen, wirksam von dem Bereich weggelenkt werden, in dem der endseitige Rand der Wandung 13 unmittelbar an die letzte Windung 5 angrenzt.
9 stellt eine Teilseitenansicht des Federisolators 2 aus 1 in zwei unterschiedlichen Einbauzuständen am Federteller 3 dar. Die obere Darstellung zeigt den Federisolator 2 in einem nicht auf dem Federteller 3 aufgelegten Zustand. Die untere Darstellung zeigt den Federisolator 2 in einem auf dem Federteller 3 aufgelegten Zustand. Das in 9 dargestellte Ausführungsbeispiel des Federisolators 2 weist eine geometrische Ausgestaltung auf, welche die Oberseite 7 und Unterseite 6 in einem auf dem Federteller 3 aufgelegten Zustand in eine von der letzten Windung 5 der Schraubenfeder 4 abgewandten axialen Richtung der Schraubenfeder 4, das heißt in Richtung des Federtellers 3, vorspannt.
Wie in 9 zu erkennen ist, ist der Federisolator 2 auf seiner Unterseite 6 und Oberseite 7 von radial innen nach außen leicht gekrümmt bzw. mit einem Knick versehen ausgebildet. In der oberen Darstellung der 9 ist aufgrund der vorliegenden geometrischen Ausgestaltung des Federisolators 2 ein Freiraum 17 zwischen der Unterseite 6 und dem Federteller 3 zu erkennen. Nach dem vollständigen Auflegen des Federisolators 2 auf den Federteller 3 (untere Darstellung) und Schließen des Freiraums 17 wird der radial äußere Teil des Federisolators 2 von dem Rest des Federisolators 2 auf den Federteller 3 gedrückt. Hierdurch wird verhindert, dass der Federisolator 2 insbesondere im Bereich des äußeren Rands von dem Federteller 3 abhebt, wenn auf den Federisolator 2 eine Druckkraft durch die Schraubenfeder 4 ausgeübt wird. Folglich können auch keine Fremdpartikel, zum Beispiel Schmutzpartikel, Sandkörner und dergleichen, zwischen den Federisolator 2 und den Federteller 3 eingetragen werden.
Der erfindungsgemäße Federisolator und die erfindungsgemäße Fahrzeugradaufhängung wurden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Der vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Federisolator sowie die erfindungsgemäße Fahrzeugradaufhängung sind jedoch nicht auf die hierin offenbarte Ausführungsform beschränkt, sondern umfassen auch gleich wirkende weitere Ausführungsformen. Obwohl beispielsweise hierin von einem aus einem Gummimaterial hergestellten Federisolator die Rede war, ist zu verstehen, dass der erfindungsgemäße Federisolator prinzipiell auch aus anderen elastomeren Materialien hergestellt werden kann, die dem Gummi vergleichbare elastische Eigenschaften aufweisen.
In bevorzugter Ausführung wird der erfindungsgemäße Federisolator in einer Radaufhängung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Federteller und einer gegen den Federteller abstützbaren Schraubenfeder verwendet, wobei der Federisolator zwischen einer letzten Windung der Schraubenfeder, welche die Schraubenfeder am Federteller abstützt, und dem Federteller eingefügt ist.
Bezugszeichenliste

1: Radaufhängung
2: Federisolator
3: Federteller
4: Schraubenfeder
5: Letzte Windung
6: Unterseite
7: Oberseite
8: Hohlraum
9: Trennwand
10: Auskehlung auf 6
11: Öffnung
12: Auskehlung auf 7
13: Wandung
14: Mittelbereich
15: Endbereich
16: Anschrägung
17: Freiraum

Claims

Federisolator für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs mit einem Federteller (3) und einer gegen den Federteller (3) abstützbaren Schraubenfeder (4), aufweisend eine Unterseite (6) zur Anlage an dem Federteller (3) und eine der Unterseite (6) gegenüberliegende Oberseite (7) zur wenigstens abschnittsweisen Anlage an eine letzte Windung (5) der Schraubenfeder (4), welche die Schraubenfeder (4) am Federteller (3) abstützt, ferner aufweisend eine Elastizität in einer Richtung zwischen der Oberseite (7) und der Unterseite (6) derart, dass die Größe einer Kontaktfläche zwischen der Oberseite (7) und der letzten Windung (5) bei einer während des Betriebs der Fahrzeugradaufhängung maximal möglichen Auslenkung der Schraubenfeder (4) konstant bleibt.
Federisolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Unterseite (6) wenigstens ein sich in Richtung zur Oberseite (7) erstreckender Hohlraum (8) eingebracht ist.
Federisolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Unterseite (6) mehrere sich in Richtung zur Oberseite (7) erstreckende Hohlräume (8) eingebracht sind, die durch jeweils eine Trennwand (9) voneinander getrennt sind.
Federisolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Unterseite (6) in Umfangsrichtung wenigstens abschnittsweise eine Auskehlung (10) eingebracht ist.
Federisolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite (7) in Umfangsrichtung wenigstens abschnittsweise eine Auskehlung (12) zur teilweise umschließenden Aufnahme der Windung (5) eingebracht ist.
Federisolator nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens auf einer Seite entlang der oberseitigen Auskehlung (12) eine von der Oberseite (7) hervorstehende Wandung (13) vorhanden ist, welche an ihrer der Windung (5) zugewandten Innenseite derart ausgebildet ist, dass sie die Form der oberseitigen Auskehlung (12) zur teilweise umschließenden Aufnahme der Windung (5) weiterbildet.
Federisolator nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (13) an ihrer der Windung (5) abgewandten Außenseite zur Oberseite (7) hin angeschrägt ist.
Federisolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine geometrische Ausgestaltung, welche die Oberseite (7) und Unterseite (6) in einem auf dem Federteller (3) aufgelegten Zustand in eine von der letzten Windung (5) der Schraubenfeder (4) abgewandten axialen Richtung der Schraubenfeder (4) vorspannt.
Federisolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hohlraum (8) mit einer Öffnung (11) versehen ist, die das Entweichen oder Einströmen von Luft aus bzw. in den Hohlraum (8) bei einer Druckbelastung bzw. Druckentlastung ermöglicht.
Radaufhängung für ein Fahrzeug mit einem Federteller (3) und einer gegen den Federteller (3) abgestützten Schraubenfeder (4), wobei zwischen dem Federteller (3) und der Schraubenfeder (4) ein Federisolator (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingefügt ist.