DE202006004375U1

DE202006004375U1 - Baugruppe mit einem Körper und einer Schraubenfeder

Info

Publication number: DE202006004375U1
Application number: DE200620004375
Authority: DE
Original assignee: TRW Automotive Safety Systems GmbH
Current assignee: ZF Automotive Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2016-03-21

Abstract

Baugruppe mit
einem Körper (10) und
einer auf dem Körper (10) befestigten Schraubenfeder (12),
wobei der Körper (10) auf einer Körperoberfläche ein Verriegelungselement (16) sowie seitliche Führungselemente (18) für die Schraubenfeder (12) aufweist,
wobei die Führungselemente (18) so ausgebildet sind, daß sie eine Rotation der Schraubenfeder (12) um eine Federlängsachse (A) sowie eine Federverschiebung in axialer Richtung zulassen und eine Federverschiebung quer zur Federlängsachse verhindern, und
wobei das Verriegelungselement (16), in Richtung der Federlängsachse (A) gesehen, im Inneren der Schraubenfeder (12) vorgesehen ist und bei einer Rotation der Schraubenfeder (12) aus einer Montage- in eine Verriegelungsposition um ihre Federlängsachse (A) mit einem einwärts gebogenen Federabschnitt (20) in Verriegelungseingriff kommt und der einwärts gebogene Federabschnitt (20) in der Montageposition der Schraubenfeder (12) axial bewegbar ist und in der Verriegelungsposition der Schraubenfeder (12) axial gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe mit einem Körper und einer auf dem Körper befestigten Schraubenfeder.
In den verschiedensten technischen Baugruppen ist die zuverlässige Befestigung einer Schraubenfeder an einem Körper, insbesondere an einer Platte oder einem Blech notwendig. Beispielsweise ist die Befestigung einer Schraubenfeder an einem Halteblech eines „Floating-Horn-Gassackmoduls" erforderlich, um als Rückstellfeder zwei Hupenkontakte voneinander beabstandet zu halten. Erst nach Überwinden der Federkraft infolge äußeren Drucks bewegen sich die Hupenkontakte aufeinander zu, bis sie sich schließlich berühren und ein Hupsignal ertönt.
Bei derartigen Anwendungen werden die Schraubenfedern überwiegend als Druckfedern genutzt. Darüber hinaus ist es in der Regel vorteilhaft, wenn die Federbefestigung auch für eine Zugbelastung der Schraubenfeder ausgelegt ist. Zumindest sollte die Feder unverlierbar am Körper angebracht sein, so daß sie sich bei einer Montage der Baugruppe an einem Fahrzeug nicht vom Körper löst. Wenn die Schraubenfeder während der Lebensdauer der zugehörigen Baugruppe nicht ausgetauscht werden muß, ist unter Umständen auch eine weitgehend unlösbare Verbindung mit dem Körper von Vorteil.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, mit geringem Aufwand eine möglichst einfache Baugruppe zu schaffen, bei der eine Schraubenfeder zuverlässig an einem Körper befestigt ist, wobei die Schraubenfeder eine Zug- und/oder Druckfeder sein kann.
Erfindungsgemäß ist eine Baugruppe mit einem Körper und einer auf dem Körper befestigten Schraubenfeder vorgesehen, wobei der Körper auf einer Körperoberfläche ein Verriegelungselement sowie seitliche Führungselemente für die Schraubenfeder aufweist, wobei die Führungselemente so ausgebildet sind, daß sie eine Rotation der Schraubenfeder um eine Federlängsachse sowie eine Federverschiebung in axialer Richtung zulassen und eine Federverschiebung quer zur Federlängsachse verhindern, und wobei das Verriegelungselement, in Richtung der Federlängsachse gesehen, im Innern der Schraubenfeder vorgesehen ist und bei einer Rotation der Schraubenfeder aus einer Montage- in eine Verriegelungsposition um ihre Federlängsachse mit einem einwärts gebogenen Federabschnitt in Verriegelungseingriff kommt und der einwärts gebogene Federabschnitt in der Montageposition der Schraubenfeder axial bewegbar ist und in der Verriegelungsposition der Schraubenfeder axial gehalten ist. In dieser Baugruppe ist eine Verschiebung der Schraubenfeder sowohl in Richtung der Federlängsachse als auch quer zur Federlängsachse verhindert. Ferner ist eine einfache Montage der Schraubenfeder ermöglicht.
In einer Ausführungsform bildet das Verriegelungselement in der Verriegelungsposition einen Drehanschlag für den einwärts gebogenen Federabschnitt, wobei der Drehanschlag eine weitere Rotation des einwärts gebogenen Federabschnitts um die Federlängsachse in einer Verriegelungsrichtung verhindert. Durch diese Ausführung des Verriegelungselements ist die Schraubenfeder in einer Richtung auch gegen Verdrehen um ihre Federlängsachse gehalten.
Das Verriegelungselement kann außerdem so ausgebildet sein, daß es mit dem einwärts gebogenen Federabschnitt in der Verriegelungsposition kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist. Durch eine Ausbildung dieser Kraft- und/oder Formschlussverbindung in der Verriegelungsposition ist ein Verdrehen der Feder um ihre Federlängsachse in beide Richtungen behindert. Ein Lösen der Schraubenfeder vom Körper ist nur durch gezieltes Aufbringen einer Drehkraft von außen möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verriegelungselement hakenförmig ausgebildet. Ein solcher Haken ist auf der Körperoberfläche einfach zu fertigen und bietet außerdem eine einfache kraft- und/oder formschlüssige Verriegelungsmöglichkeit senkrecht zur Körperoberfläche.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein an den Körper angrenzendes Schraubenfederende zum Körper hin abgewinkelt, so daß es axial über den Wicklungsabschnitt der Schraubenfeder vorsteht. Durch dieses abgewinkelte und axial vorstehende Schraubenfederende wird die in axialer Richtung wirkende Federkraft zur Befestigung der Feder am Körper genutzt, da sich die Feder in ihrer Verriegelungsposition gegen den Körper verspannt. Durch diese Verspannung werden außerdem auch Vibrations- oder Klappergeräusche zwischen der Schraubenfeder und dem Körper vermieden.
In dieser Ausführungsform mit abgewinkeltem Schraubenfederende ist es möglich, daß der Körper eine Aussparung aufweist, in die das zum Körper hin abgewinkelte Schraubenfederende in der Verriegelungsposition eingreift. Durch diese Maßnahme wird die in axialer Richtung wirkende Federkraft als Rotationssicherung der Feder relativ zum Körper genutzt, so daß die Feder im wesentlichen unlösbar am Körper befestigt ist.
Die Führungselemente können einstückig mit dem Körper ausgebildete Führungsfortsätze sein. Dadurch verringern sich die Anzahl der Einzelbauteile sowie der Montageaufwand für die Baugruppe.
In diesem Zusammenhang ist auch eine einstückige Ausbildung des Verriegelungselements mit dem Körper besonders vorteilhaft. Dadurch wird die Anzahl der Einzelbauteile weiter reduziert und die Montage vereinfacht.
Der Körper kann eine Platte sein, da die Befestigung der Schraubenfeder unabhängig von den Abmessungen des Körpers, insbesondere unabhängig von einer Körperdicke ist.
In weiteren Ausführungsformen ist der Körper ein Blech.
In diesen Fällen können die Führungselemente und das Verriegelungselement gestanzte und umgebogene Blechlaschen sein. Die Anformung der Führungselemente und des Verriegelungselements sind dadurch sehr einfach und kostengünstig möglich.
Der einwärts gebogene Federabschnitt kann Teil eines S-förmig gebogenen, in Axialrichtung gesehen durch das Innere der Schraubenfeder verlaufenden, Schraubenfederendabschnitts sein. Dadurch ist auch von Seiten der Feder der Aufwand zur Herstellung der Baugruppe äußerst gering.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Baugruppe mit einem Körper und einer auf dem Körper befestigten Schraubenfeder;
2 eine Untersicht der 1 im Bereich der Schraubenfeder, wobei sich die Schraubenfeder in einer Montageposition befindet;
3 die Schraubenfeder aus 2 in perspektivischer Untersicht;
4 eine Untersicht der 1 im Bereich der Schraubenfeder, wobei sich die Schraubenfeder in einer Verriegelungsposition befindet;
5 eine Draufsicht der 1 im Bereich der Schraubenfeder, wobei sich die Schraubenfeder in einer Verriegelungsposition befindet; und
6 die Schraubenfeder aus 4 und 5 in perspektivischer Untersicht.
Die 1 zeigt eine Baugruppe mit einem Körper 10 und zwei auf dem Körper 10 befestigten Schraubenfedern 12, wobei der Körper 10 im vorliegenden Beispiel eine Platte bzw. ein Blech 14, genauer ein Halteblech eines Gassackmoduls ist.
Dieses Halteblech stellt ein Anwendungsbeispiel einer vorgefertigten Baugruppe mit einem Körper 10 und auf dem Körper 10 befestigten Schraubenfedern 12 dar. Ziel ist es, die Schraubenfedern 12 schnell, zuverlässig und im wesentlichen unlösbar am Blech 14 zu befestigen.
Um notwendige Befestigungselemente und/oder Befestigungsabschnitte der Schraubenfedern 12 und des Körpers 10 besser erkennen zu können, zeigen die 2 bis 6 Detailansichten der 1 im Bereich einer Schraubenfeder 12. Die 2 und 3 stellen dabei die Schraubenfeder 12 in einer Montageposition dar, während die 4 bis 6 die Schraubenfeder 12 in einer Verriegelungsposition darstellen.
In 2 ist gut zu erkennen, daß der Körper 10 auf einer Körperoberfläche ein Verriegelungselement 16 sowie seitliche Führungselemente 18 für die Schraubenfeder 12 aufweist. Da der Körper 10 im vorliegenden Fall eine Platte bzw. ein Blech 14 ist, sind die Führungselemente 18 und das Verriegelungselement 16 gestanzte und umgebogene Blechlaschen und somit einstückig mit dem Körper 10 ausgebildet (vgl. auch 3).
Ein Wicklungsabschnitt der Schraubenfeder 12 ist im vorliegenden Fall zylindrisch ausgebildet, so daß sich in der Draufsicht von 2 im wesentlichen nur ein Kreisring erkennen läßt. Lediglich ein einwärts gebogener Federabschnitt 20 weicht von den kreisringartig gebogenen Federwicklungen ab. In 3 ist zu erkennen, daß dieser einwärts gebogene Federabschnitt 20 Teil eines S-förmig gebogenen, an den Körper 10 angrenzenden und in Axialrichtung gesehen durch das Innere der Schraubenfeder 12 verlaufenden Schraubenfederendabschnitts 22 ist.
In 3 ist außerdem zu sehen, daß ein an den Körper 10 angrenzendes Schraubenfederende 23 des Federendabschnitts 22 zum Körper 10 hin abgewinkelt ist, so daß es axial über den Wicklungsabschnitt der Schraubenfeder 12 vorsteht. Ferner ist im Körper 10, genauer im Blech 14, eine Aussparung 24 vorgesehen, die sich auf einer Kreisbahn befindet, welche das abgewinkelte Schraubenfederende 23 bei einer Rotation der Schraubenfeder 12 um ihre Federlängsachse A beschreibt.
In der in den 2 und 3 dargestellten Montageposition ist die Schraubenfeder 12 lediglich in axialer Richtung auf die Körperoberfläche aufgesetzt. Zum Verriegeln ist ein gewisser axialer Druck notwendig, um die Schraubenfeder 12 im Bereich des abgewinkelten Schraubenfederendabschnitts 22 so zu verformen, daß der einwärts gebogene Federabschnitt 20 unmittelbar an die Körperoberfläche angrenzt bzw. an ihr anliegt.
Anschließend wird die Schraubenfeder 12 relativ zum Körper 10 um ihre Schraubenfederlängsachse A in Verriegelungsrichtung verdreht, so daß der einwärts gebogene Federabschnitt 20 und das abgewinkelte Schraubenfederende 23 auf der Körperoberfläche gleiten. Die Drehrichtung ist dabei in 3 durch einen Pfeil angedeutet.
Im vorliegenden Fall gelangt die Schraubenfeder 12 nach einer Verdrehung von ca. 90° in eine Verriegelungsposition, wie sie in den 4 bis 6 dargestellt ist. In dieser Position hat sich der einwärts gebogene Federabschnitt 20 zwischen die Oberfläche des Körpers 10 und das hakenförmige Verriegelungselement 16 geschoben. Außerdem ist das abgewinkelte Schraubenfederende 23 in die Aussparung 24 eingeschnappt.
Somit ist die Schraubenfeder 12 in der Verriegelungsposition im wesentlichen unlösbar mit dem Körper 10 verbunden. Sie wird in Federlängsrichtung vom Verriegelungselement 16 bzw. der Körperoberfläche an einer Verschiebung in axialer Richtung gehindert. Die Führungselemente 18 verhindern darüber hinaus eine Verschiebung der Schraubenfeder 12 quer zu ihrer Längsachse A, und das in die Aussparung 24 eingeschnappte Schraubenfederende 23 verhindert eine Rotation der Schraubenfeder 12 um ihre Federlängsachse A in beide Richtungen.
Ein Lösen der Schraubenfeder 12 ist in dem gezeigten Beispiel nur mit Hilfe eines Werkzeugs möglich, welches das abgewinkelte Schraubenfederende 23 aus der Aussparung 24 herausbewegt. Die Feder muß dann in ihre Montageposition (vgl. 2 und 3) zurückverdreht werden, um sie wieder vom Körper 10 lösen zu können.
Das hakenförmige Verriegelungselement 16 kann in einigen Ausführungsformen so ausgebildet sein, daß es mit dem einwärts gebogenen Federabschnitt 20 in der Verriegelungsposition kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist. Das hakenförmige Verriegelungselement 16 ist dabei z.B. so geformt, daß es sich beim Verdrehen der Schraubenfeder 12 etwas aufweitet, um den unter das hakenförmige Verriegelungselement 16 schwenkenden, einwärts gebogenen Federabschnitt 20 aufnehmen zu können. In der Verriegelungsposition schnappt das hakenförmige Verriegelungselement 16 dann über den einwärts gebogenen Federabschnitt 20 und behindert somit eine Rückdrehung der Schraubenfeder 12 entgegen der Verriegelungsrichtung. Das Verriegelungselement 16 bildet in Verriegelungsrichtung einen Drehanschlag für den einwärts gebogenen Federabschnitt 20, so daß eine weitere Rotation des einwärts gebogenen Federabschnitts 20 um die Federlängsachse A verhindert ist.
Genau wie das Zusammenwirken des abgewinkelten Schraubenfederendes 23 kann auch die kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem einwärts gebogenen Federabschnitt 20 und dem hakenförmigen Verriegelungselement 16 zu einer gewissen Vorspannung zwischen dem Körper 10 und der Schraubenfeder 12 führen. Diese Vorspannung verhindert eine Relativbewegung zwischen dem Körper 10 und der Schraubenfeder 12, so daß in der Verriegelungsposition keine Klappergeräusche entstehen.
In Ausführungsformen, bei denen die Baugruppe mit geringem Aufwand wieder demontierbar sein soll, kann auf das abgewinkelte Schraubenfederende 23 sowie die Aussparung 24 verzichtet werden. Die Sicherung gegen eine Federrotation übernimmt dann alleine das Verriegelungselement 16, welches in der Verriegelungsposition mit dem einwärts gebogenen Federabschnitt 20 eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung eingeht.

Claims

Baugruppe mit einem Körper (10) und einer auf dem Körper (10) befestigten Schraubenfeder (12), wobei der Körper (10) auf einer Körperoberfläche ein Verriegelungselement (16) sowie seitliche Führungselemente (18) für die Schraubenfeder (12) aufweist, wobei die Führungselemente (18) so ausgebildet sind, daß sie eine Rotation der Schraubenfeder (12) um eine Federlängsachse (A) sowie eine Federverschiebung in axialer Richtung zulassen und eine Federverschiebung quer zur Federlängsachse verhindern, und wobei das Verriegelungselement (16), in Richtung der Federlängsachse (A) gesehen, im Inneren der Schraubenfeder (12) vorgesehen ist und bei einer Rotation der Schraubenfeder (12) aus einer Montage- in eine Verriegelungsposition um ihre Federlängsachse (A) mit einem einwärts gebogenen Federabschnitt (20) in Verriegelungseingriff kommt und der einwärts gebogene Federabschnitt (20) in der Montageposition der Schraubenfeder (12) axial bewegbar ist und in der Verriegelungsposition der Schraubenfeder (12) axial gehalten ist.
Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (16) in der Verriegelungsposition einen Drehanschlag für den einwärts gebogenen Federabschnitt (20) bildet, der eine weitere Rotation des einwärts gebogenen Federabschnitts (20) um die Federlängsachse in einer Verriegelungsrichtung verhindert.
Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (16) so ausgebildet ist, daß es mit dem einwärts gebogenen Federabschnitt (20) in der Verriegelungsposition kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (16) hakenförmig ausgebildet ist.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein an den Körper (10) angrenzendes Schraubenfederende (23) zum Körper (10) hin abgewinkelt ist, so daß es axial über den Wicklungsabschnitt der Schraubenfeder (12) vorsteht.
Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) eine Aussparung (24) aufweist, in die das zum Körper (10) hin abgewinkelte Schraubenfederende (23) in der Verriegelungsposition eingreift.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (18) einstückig mit dem Körper (10) ausgebildete Führungsfortsätze sind.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (16) einstückig mit dem Körper (10) ausgebildet ist.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) eine Platte ist.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) ein Blech ist.
Baugruppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (18) und das Verriegelungselement (16) gestanzte und umgebogene Blechlaschen sind.
Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der einwärts gebogene Federabschnitt (20) Teil eines S-förmig gebogenen, in Axialrichtung gesehen durch das Innere der Schraubenfeder (12) verlaufenden Schraubenfederendabschnitts (22) ist.