DE2942135C2

DE2942135C2 - Unterlage aus gummielastischem Material für Schraubenfedern einer Kraftfahrzeug-Federung

Info

Publication number: DE2942135C2
Application number: DE2942135A
Authority: DE
Inventors: Gerdhard Ing.(grad.) 3180 Wolfsburg Niemann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1979-10-18
Filing date: 1979-10-18
Publication date: 1987-05-14
Also published as: DE2942135A1; US4475725A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterlage aus gummielastischem Material der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Unterlagen aus gummielastischem Material für die Endwindungen der Schraubenfeder einer Kraftfahrzeug-Federung sind als solche beispielsweise bekannt aus der FR-PS 13 53 014 und aus dem DE-GM 18 48 788.

Die aus der FR-PS 13 53 014 bekannte gummielastische Unterlage besitzt eine zumindest entlang einem Teil der Endwindung schraubenförmig ansteigende Auflagefläche, über deren Steigung, Länge und sonstige Ausbildung in der Schrift im einzelnen jedoch nichts ausgesagt ist.

Die aus dem DE-GM 18 48 788 bekannte gummielastische Unterlage besitzt demgegenüber eine etwa plane Auflagefläche, auf der sich die Schraubenfeder mit entsprechend geschliffener Endwindung abstützt.

Diese bekannten gummielastischen Unterlagen haben im wesentlichen die Aufgabe, eine Geräuschübertragung ins Fahrzeuginnere zu verringern; die letztgenannte bekannte Unterlage wurde zur Verbesserung ihrer diesbezüglichen Wirkung mit einer besonders ausgestalteten Oberfläche ausgestattet.

Schraubenfedern werden als Tragfedern zur Abfederung des Fahrzeugaufbaus von Kraftfahrzeugen großserienmäßig eingesetzt. Sie bestehen aus Draht, der im allgemeinen mit gleichbleibender Steigung im gesamten federungswirksamen Bereich und mit konstantem Windungsdurchmesser um die Schraubenfederachse herumgewickelt ist. Alle federnden Windungen einer linearen zylindrischen Schraubendruckfeder leisten einen einheitlichen Beitrag zum Gesamtfederweg, weil sie wegen gleicher Steigung - und damit gleicher Ganghöhe - bis zum gemeinsamen Blockieren voll wirksam bleiben, sich also vorher nicht gegenseitig berühren. Außer den wirksamen (federnden) Windungen weisen sie noch unwirksame (tote) Endwindungen auf, welche die äußere Belastung möglichst zentrisch, d. h. mit Wirkungslinie in der Schraubenfederachse, von den zugehörigen Federtellern auf die wirksamen Windungen übertragen sollen. In der Regel werden hierfür an den Federenden jeweils etwa 0,75 Windungen vorgesehen, so daß sich die Auflageflächen jeweils über einen Windungswinkel von ungefähr 270° erstrecken. In den meisten Fällen sind diese Endwindungen angelegt, d. h. sie besitzen bereits im unbelasteten Einbauzustand etwa eine Ganghöhe von der Größe des Drahtdurchmessers, während die wirksamen (federnden) Windungen naturgemäß eine größere Ganghöhe (Steigung) besitzen.

Üblicherweise wälzt sich das Federende bekannter Anordnungen auf seiner Federunterlage ab, wobei sich der Abschaltpunkt, d. h. der Punkt, an dem das Federende von der Unterlage abhebt, mehr oder weniger stark in Abhängigkeit von der Federkraft bzw. von der Fahrzeugbelastung ändert. Ein Teil dieses Federendes liegt somit nur zeitweise auf der Unterlage auf. Das hat zur Folge, daß einerseits an diesem Teil infolge des gelegentlichen Abwälzens die übliche Korrosionsschutzbeschichtung der Feder zerstört wird und daß dort andererseits Spritzwasser und Schmutz zwischen Unterlage und Feder eindringen und zur verstärkten Korrosionsbildung führen kann, und zwar unabhängig davon, ob diese Unterlage aus einem gummielastischen oder z. B. einem metallischen Material besteht.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Unterlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so zu gestalten, daß eine Korrosionsbildung am Federende zumindest weitgehend verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Aus der DE-OS 28 05 223 ist nun zwar bereits eine Schraubenfeder bekannt, bei der eine schraubenförmig ansteigende Auflagefläche (Rampe) für die Federenden abrupt mit einem Absatz endet und im übrigen eine Steigung besitzt, die gleich oder größer ist als die Steigung der freien Feder. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um die Schraubenfeder einer Kraftfahrzeug-Federung, sondern um eine Präzisionsfeder für Regelsysteme, die vorzugsweise in der Feinwerktechnik, Meßtechnik oder Uhrenindustrie Anwendung finden dürfte und somit in einer gegen Verschmutzung sorgfältig geschützten Umgebung betrieben wird. Sie ist also nicht nur bezüglich Federgröße und Federkräfte, sondern auch bezüglich Einsatzumgebung und Beanspruchung mit einer Kraftfahrzeug-Federung nicht vergleichbar. Bei dieser bekannten Federanordnung sind im übrigen etwa 240° der Endwindung in eine sie dreiseitig umschließenden Führungsnut der offensichtlich metallischen Unterlage fest eingeklebt und nur etwa 120° der Endwindung liegen daran anschließend frei auf der Rampe auf.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird dafür gesorgt, daß der Abschaltpunkt der Berührung zwischen Federende und elastischer Unterlage in allen Belastungsfällen an derselben Stelle liegt. Der Berührungsbereich zwischen Feder und Unterlage ist also von der Federkraft bzw. der Fahrzeugbeladung völlig unabhängig. Das Federende wälzt sich somit nicht mehr auf der elastischen Unterlage ab, so daß Beschädigungen der Korrosionsschutzbeschichtung verhindert und somit Korrosionsbildung reduziert wird. Die Gefahr von Federbrüchen infolge starker Korrosionsbildung wird dadurch praktisch beseitigt.

Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Unterlage aus elastischem Material gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht dieser Unterlage,

Fig. 3 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles III und

Fig. 4 und Fig. 5 je eine Schnittdarstellung entsprechend dem in Fig. 2 eingezeichneten Schnittverlauf.

Die aus elastischem Material, z. B. Gummi bestehende Unterlage dient zur Abstützung des mit 5 bezifferten Federendes einer Kfz-Schraubenfeder auf einem nicht weiter dargestellten üblichen unteren Federteller. Sie weist eine schraubenförmig ansteigende Auflagefläche 1 auf, deren Steigung mindestens so groß bemessen ist wie die Steigung der sich darauf abstützenden Endwindung 5 der unbelasteten Schraubenfeder. Diese Auflagefläche 1 endet abrupt mit einem steil abfallenden Absatz 2, von dem ab die aktiven Windungen der Schraubenfeder wirksam werden. Dieser Absatz ist besonders gut in Fig. 3 zu erkennen. Das Ende der Schraubenfeder stützt sich in einer Schulter 4 der Unterlage ab, wodurch gleichzeitig eine definierte Länge der wirksamen Federauflage gewährleistet ist.
Durch die gewählte Bemessung liegt das Federende 5 bereits bei unbelasteter Schraubenfeder in seiner ganzen Länge satt auf der Unterlage auf, so daß einerseits im Bereich des aufliegenden Federendes 5 keine Beschädigung der Korrosionsschutzbeschichtung auftritt und andererseits die daran anschließende Federwindung frei und ohne schädliche Berührung auslenkbar ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist, wie die Fig. 3 bis 5 erkennen lassen, die Steigung der Auflagefläche im Endbereich 3 etwas größer bemessen als die Steigung der Endwindung 5 der unbelasteten Schraubenfeder. Durch diese Maßnahme wird für den besonders gefährdeten Bereich unmittelbar vor dem vorgesehenen Abschaltpunkt eine zusätzliche Sicherheit gegen das Abheben des Federendes von den elastischen Unterlagen geschaffen.

Claims

1. Unterlage aus gummielastischem Material für die Endwindung der Schraubenfeder einer Kraftfahrzeug-Federung, mit einer schraubenförmig ansteigenden Auflagefläche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steigung der Auflagefläche (1) mindestens so groß bemessen ist wie die Steigung der sich darauf abstützenden Endwindung der unbelasteten Schraubenfeder
und daß die Auflagefläche (1) mit einem Absatz (2) abrupt endet.

2. Unterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Auflagefläche (1) im Endbereich (3) derselben größer ist als die Steigung der Endwindung der unbelasteten Schraubenfeder.