DE3519369C1 - Coil spring for the wheel suspension of a motor vehicle wheel suspension - Google Patents

Abstract

A coil spring for the wheel suspension of a motor vehicle wheel suspension is described, which has spring sections lying on both sides of a spring expansion for contact-free overlap of non spring-dependent vehicle components in all suspension conditions and a connecting piece running between the coil parts of the spring sections defining the spring expansion in the direction of the spring axis and in the area of the spring circumference. Coil springs of this type are advantageously manufactured with good retention of the shape and dimensions of their spring expansion, if the connecting piece and the spring sections coiled in the opposite direction are integral.

Description

In der sich anschließenden Beschreibung sind in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Schraubenfedern erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Rückansicht einer beispielsweise als Einzelradaufhängung ausgebildeten Radaufhängung für ein antreibbares Kraftfahrzeug-Hinterrad, in die ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schraubellfeder eingebaut ist, F i g. 2 eine Seitenansicht eines Teils der Schraubenfeder, entlang der Linie ll-ll der F i g. 1 gesehen, Fig. 3 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles einer Schraubenfeder in entspanntem Zustand und F i g. 4 eine Darstellung der Schraubenfeder gemäß F i g. 3, nachdem sie in eine nicht gezeigte Radaufhängung montiert und statisch belastet ist. In the following description are shown in the drawing Embodiments of the invention Coil springs explained. It shows F i g. 1 is a rear view of an example as an independent suspension trained wheel suspension for a drivable motor vehicle rear wheel, in the a first embodiment of a helical spring according to the invention installed is, F i g. Figure 2 is a side view of part of the coil spring, taken along the line ll-ll of the F i g. 1, Fig. 3 is a side view of a second embodiment a coil spring in a relaxed state and FIG. 4 is an illustration of the coil spring according to FIG. 3 after being mounted in a suspension, not shown, and static is burdened.

Die in F i g. 1 gezeigte Einzelradaufhängung dient beispielsweise zur Lagerung und Führung eines antreibbaren Kraftfahrzeug-Hinterrades 10, das an dem als Ganzes mit 12 bezeichneten Fahrzeugaufbau z. B. mittels eines unteren Querlenkers 14 und eines an sich bekannten Dämpferbeines 16 geführt ist. The in F i g. 1 shown independent suspension is used for example for storage and guidance of a drivable motor vehicle rear wheel 10, which is on the vehicle body designated as a whole with 12 z. B. by means of a lower wishbone 14 and a damper strut 16 known per se is performed.

Zu diesem Zweck ist ein das Hinterrad 10 tragender Radträger 18 in bekannter Weise am unteren Ende eines Außenrohres 20 des Dämpferbeines 16 unverdrehbar gehalten, dessen Kolbenstange 22 am Fahrzeugaufbau 12 elastisch abgestützt ist. For this purpose, a wheel carrier 18 carrying the rear wheel 10 is shown in FIG As is known, at the lower end of an outer tube 20 of the damper strut 16 cannot be rotated held, the piston rod 22 is elastically supported on the vehicle body 12.

Der Querlenker 14 ist einerseits, vorzugsweise unter Zwischenschaltung von Gummi, in einem am Fahrzeugaufbau 12 vorgesehenen Gelenk 24 schwenkbar gelagert und andererseits mittels eines Kugelgelenkes 26 am Radträger 18 angelenkt. The wishbone 14 is on the one hand, preferably with the interposition of rubber, mounted pivotably in a joint 24 provided on the vehicle body 12 and on the other hand articulated to the wheel carrier 18 by means of a ball joint 26.

Der Antrieb des Hinterrades 10 erfolgt über eine im Abstand über dem Querlenker 14 angeordnete und sich quer zur Fahrzeuglängsachse erstreckende Achswelle 28, die in bekannter Weise sowohl rad- als auch getriebeseitig jeweils ein Gelenk 30 bzw. 32 aufweist. The drive of the rear wheel 10 takes place over a distance over the wishbone 14 arranged and extending transversely to the vehicle longitudinal axis Axle shaft 28, each in a known manner, both on the wheel and on the transmission side has a joint 30 and 32, respectively.

Mit 34 ist als Ganzes eine in die Radaufhängung aufrecht eingebaute Schraubenfeder bezeichnet, die, in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet, zwischen dem Dämpferbein 16 und dem aufbauseitigen Gelenk 24 des Querlenkers 14 derart angeordnet ist, daß sie in der Draufsicht die Achswelle 28 überdeckt. Sie stützt sich mit ihrer unteren, eine zumindest teilringförmige Auflage bildenden Federendwindung 35 auf dem durch den Querlenker 14 gebildeten Radführungsglied und mit ihrer oberen Federendwindung 36 am Fahrzeugaufbau 12 ab, wozu an diesem beispielsweise ein federtellerartig ausgebildetes Stützglied 38 vorgesehen ist. Am Querlenker 14 kann, was nicht dargestellt ist, das untere Ende der Schraubenfeder 34 beispielsweise in einer napfartigen Vertiefung in radialer Richtung festgelegt sein. At 34, there is one built upright in the wheel suspension as a whole Coil spring referred to, viewed in the vehicle longitudinal direction, between the Damper strut 16 and the body-side joint 24 of the wishbone 14 are arranged in this way is that it covers the axle shaft 28 in plan view. She supports herself with hers lower spring end turn 35 forming an at least partially annular support the wheel guide member formed by the wishbone 14 and with its upper spring end turn 36 on the vehicle body 12, including a spring plate-like design on this, for example Support member 38 is provided. On the wishbone 14, which is not shown, the lower end of the helical spring 34, for example, in a cup-like recess be set in the radial direction.

Wie F i g. 1 zeigt, kreuzt die Achswelle 28 die in der Draufsicht diese überdeckende Schraubenfeder 34. Like F i g. 1 shows, the axle shaft 28 crosses the one in plan view this overlapping helical spring 34.

Letztere ist damit von der Achswelle 28 durchdrungen.The latter is thus penetrated by the axle shaft 28.

Zu diesem Zweck ist die Schraubenfeder 34 mit einer Federaufweitung 40 ausgestattet, durch welche die Achswelle 28 mit der Schraubenfeder 34 berührungslos hindurchgeführt ist Der durch die Federaufweitung 40 in der Schraubenfeder 34 gebildete Freiraum weist eine solche Höhe auf, daß die Achswelle 28 auch bei maximaler Ein- und Ausfederung mit den die Federaufweitung 40 begrenzenden Windungsteilen der beiden einander gegenüberliegenden Federwindungen 42,44 berührungslos bleibt.For this purpose, the helical spring 34 is provided with a spring widening 40 equipped, through which the axle shaft 28 does not contact the helical spring 34 The one formed by the spring widening 40 in the helical spring 34 is passed through Free space has such a height that the axle shaft 28 even at maximum input and rebound with the coil parts of the two that delimit the spring widening 40 opposing spring coils 42,44 remains in contact.

Durch die Federaufweitung 40 ist die Schraubenfeder 34 in zwei gewendelte Federteilstücke 34a und 34b aufgegliedert, die sich über ein stabförmiges und sich im Bereich der Federaufweitung 40 gemäß F i g. 2 im wesentlichen parallel zur Federachse 46 erstreckendes Verbindungsstück 48 aufeinander abstützen. Due to the spring widening 40, the helical spring 34 is coiled in two Spring sections 34a and 34b subdivided, which extend over a rod-shaped and are in the area of the spring widening 40 according to FIG. 2 essentially parallel to the spring axis 46 extending Support connecting piece 48 on one another.

Das Verbindungsstück 48 geht einstückig in jeweils ein abgewinkeltes Windungsendstück 42' bzw. 44' der die Federaufweitung 40 begrenzenden Federwindungen 42 und 44 der beiden Federteilstücke 34a, 34b über, d. h., diese Federteilstücke 34a, 34b und das stabförmige Verbindungsstück 48 sind aus einem einzigen Draht hergestellt. The connecting piece 48 goes in one piece in each case an angled Winding end piece 42 'or 44' of the spring windings delimiting the spring widening 40 42 and 44 of the two spring sections 34a, 34b over, d. i.e., these spring sections 34a, 34b and the rod-shaped connecting piece 48 are made from a single wire.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die beiden Federteilstücke 34a, 34b, von denen beim gezeigten Ausführungsbeispiel das untere beispielsweise lediglich zwei Federwindungen aufweist, gegensinnig gewendelt, wobei beide Federteilstücke zylindrisch sind und gleiche Durchmesser haben. As can be seen from the drawing, the two spring sections are 34a, 34b, of which the lower example in the illustrated embodiment has only two spring coils, coiled in opposite directions, with both spring sections are cylindrical and have the same diameter.

Ebensogut kann einer der beiden Federteilstücke im Durchmesser kleiner oder zumindest der eine Federteil in Art eines sich seinem freien Ende zu verjüngenden Kegelstumpfes ausgebildet sein, wodurch sich vorteilhaft bereichsweise eine gewünschte Biegeweichheit und geringe Bauhöhe der Schraubenfeder erzielen läßt. One of the two spring sections can just as well be smaller in diameter or at least the one spring part in the manner of its free end tapering Be designed as a truncated cone, which advantageously results in a desired area in some areas Can achieve bending flexibility and low overall height of the helical spring.

Die gegensinnige Wendelung der beiden Federteilstücke 34a, 34b ermöglicht dabei die Herstellung der Schraubenfeder in einem Arbeitsgang, indem sich die beiden Federteilstücke auf einem gemeinsamen Wickeldorn gleichzeitig wickeln lassen. The opposing coiling of the two spring sections 34a, 34b is made possible doing the production of the helical spring in one operation by the two Allow the spring sections to be wound simultaneously on a common winding mandrel.

Die F i g. 3 zeigt eine Schraubenfeder 50, deren die Federaufweitung 52 überbrückendes Verbindungsstück 54 nach innen gekrümmt ausgebildet ist. Diese Maßnahme bietet die Möglichkeit, eine Schraubenfeder so abzurichten, daß sie in in eine Radaufhängung eingebautem Zustand unter statischer Belastung gemäß F i g. 4 eine gewünschte Gestalt annimmt und deren gewendelten Federteilstücke 56, 58 beispielsweise im wesentlichen koaxial zueinander ausgerichtet sind. The F i g. 3 shows a coil spring 50, the spring expansion of which 52 bridging connecting piece 54 is formed curved inward. These Measure offers the possibility of dressing a coil spring so that it is in installed in a wheel suspension under static load according to FIG. 4 assumes a desired shape and its coiled spring sections 56, 58, for example are aligned substantially coaxially to one another.

Es ist klar, daß das im Bereich des Federumfanges verlaufende Yerbindungsstück 54 auch in die entgegengesetzte Richtung oder in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene gekrümmt sein kann. It is clear that the connecting piece running in the area of the spring circumference 54 also in the opposite direction or in a direction perpendicular to the plane of the drawing can be curved.

- Leerseite -- blank page -

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Schraubenfeder für die Radfederung einer Kraftfahrzeug-Radaufhängung mit beiderseits einer Federaufweitung zum berührungsfreien Übergreifen von federunabhängigen Fahrzeugbauteilen in allen Federungszuständen liegenden Federteilstücken und einem zwischen den die Federaufweitung begrenzenden Windungsteilen der Federteilstücke in Richtung der Federachse und im Bereich des Federumfanges verlaufenden Verbindungsstück, d a -durch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (48; 54) und die gegensinnig gewendelten Federteilstücke (34a, 36b; 58) einstückig sind.Claims: 1. Coil spring for the wheel suspension of a motor vehicle wheel suspension with a spring expansion on both sides for contact-free overlapping of spring-independent Vehicle components in all suspension states lying spring sections and one between the winding parts of the spring sections that limit the spring expansion connecting piece running in the direction of the spring axis and in the area of the spring circumference, d a -characterized in that the connecting piece (48; 54) and the opposite directions coiled spring sections (34a, 36b; 58) are in one piece. 2. Schraubenfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (48) geradlinigist. 2. Helical spring according to claim 1, characterized in that the The connector (48) is straight. 3. Schraubenfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (54) gekrümmt ist. 3. Helical spring according to claim 1, characterized in that the Connector (54) is curved. 4. Schraubenfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Verbindungsstückes (48; 54) vom Drahtquerschnitt der Federteilstücke (34a, 34b; 56, 58) abweicht. 4. Helical spring according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the cross section of the connecting piece (48; 54) from the wire cross section of the spring sections (34a, 34b; 56, 58) deviates. Die Erfindung betrifft eine Schraubenfeder für die Radfederung einer Kraftfahrzeug-Radaufhängung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. The invention relates to a coil spring for the wheel suspension of a Motor vehicle wheel suspension with the features of the preamble of claim 1. Im Fahrzeugbau ist es bereits bekannt, für den Einbau in Radaufhängungen zur Radfederung bestimmte Schraubenfedern mit einer zwischen ihren Endwindungen liegenden Federaufweitung auszustatten. Dadurch ist es möglich, auf Kompromißlösungen verzichten zu können, sofern beispielsweise aufgrund beengter Raumverhältnisse oder aus funktionellen Gründen für einzelne Teile vor Radaufhängungen eine bestimmte gegenseitige Zuordnung zur Schraubenfeder erforderlich ist. In vehicle construction it is already known for installation in wheel suspensions Helical springs intended for wheel suspension with one between their end coils equip lying spring expansion. This makes it possible to find compromise solutions to be able to do without, for example, due to limited space or for functional reasons for individual parts in front of wheel suspensions a certain mutual assignment to the helical spring is required. In diesem Falle kann nämlich ein im Umgebungsbereich der Schraubenfeder vorgesehenes Bauteil in die Federaufweitung eingreifen oder durch diese hindurchgeführt werden, was sich z. B. im Falle einer Achswelle anbietet.In this case, namely, in the vicinity of the helical spring Engage the intended component in the spring widening or passed through it become what z. B. offers in the case of an axle shaft. Bei einer bekannten Ausführungsform einer solchen Schraubenfeder gemäß DE-OS 3405 173 ist die Federaufweitung durch eine gegenüber der regelmäßigen Federsteigung eine größere Steigung aufweisende Federwindung gebildet Die Ausstattung der Schraubenfeder mit einer solchen stark auseinandergezogenen Federwindung bedingt einerseits großen Aufwand bei ihrer Herstellung; andererseits läßt diese Federausbildung beim Federwikkelvorgang lediglich eine begrenzte Federaufweitung zu, da die hierfür auseinanderzuziehende Federwindung von den Windungsteilen der die Federaufweitung begrenzenden Federwindungen nicht abgewinkelt werden kann. Demgemäß ist die tatsächlich verfügbare Höhe des dadurch erzielten Federfreiraumes durch die auseinandergezogene Federwindung kleiner als die Höhe der Federaufweitung. In a known embodiment of such a helical spring According to DE-OS 3405 173, the spring expansion is by a compared to the regular Spring pitch a larger pitch having a spring coil formed The equipment of the helical spring with such a strongly pulled apart spring coil on the one hand, great effort in their production; on the other hand leaves this spring training during the spring winding process only a limited spring expansion, since the for this The spring coil to be pulled apart from the coil parts of the spring expansion limiting spring coils can not be angled. Accordingly, it is actually available height of the spring clearance achieved as a result of the expanded Spring coil smaller than the height of the spring expansion. Eine günstigere Ausbildung der Federaufweitung ermöglicht eine als Stand der Technik geltende Schraubenfeder gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, die in zwei in Reihe geschaltete Einzelfedern unterteilt ist, deren die Federaufweitung begrenzenden Federwin- dungen abgewinkelte Windungsendstücke aufweisen, die sich über ein Brückenglied gegenseitig aneinander abstützen. Diese Schraubenfeder umgreift demgemäß mit einem C-förmigen Teilstück das betreffende Fahrzeugbauteil (DE-PS 34 05 174). A more favorable design of the spring expansion enables a than State of the art coil spring according to the preamble of claim 1, which is divided into two individual springs connected in series, whose spring expansion limiting spring win connections have angled winding end pieces, which Support each other via a bridge member. This helical spring engages accordingly with a C-shaped section the relevant vehicle component (DE-PS 34 05 174). In diesem Falle läßt sich die Höhe des Freiraumes beliebig und maßhaltig wählen. Allerdings setzt sich eine solche Schraubenfeder aus drei für sich zu fertigenden Teilen zusammen, was entsprechend kostenintensiv ist. In this case, the height of the free space can be as desired and dimensionally accurate Select. However, such a coil spring consists of three to be manufactured individually Share together, which is correspondingly costly. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraubenfeder mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Merkmalen anzugeben, die mit geringerem Aufwand und einfacher herstellbar ist und die sich gleichfalls durch hohe Form- und Maßhaltigkeit ihres Freiraumes auszeichnet. Dabei soll es möglich sein, die beiden sich an die Federaufweitung anschließenden Federteilstücke zueinander fluchtend oder schräg vorzusehen, um bei statischer Belastung der Schraubenfeder die Federteilstücke in einer gewünschten Einbaulage so zu orientieren, daß sie z. B. bezüglich der bei Federbewegungen erfolgenden Relativbewegungen von Federteilstücken und Fahrzeugbauteilen optimalen Freigang der letzteren ermöglichen. The invention is based on the object of having a helical spring to indicate the features listed in the preamble of claim 1, with lesser Effort and is easier to manufacture and which is also characterized by high form and dimensional accuracy of their free space. It should be possible to use the two spring sections adjoining the spring widening are in alignment with one another or to be provided at an angle in order to avoid the spring sections in the event of a static load on the helical spring to be oriented in a desired installation position so that they can, for. B. regarding the at Spring movements take place relative movements of spring sections and vehicle components enable optimal clearance of the latter. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved. Die gegensinnige Wendelung der beiden Federteilstücke gestattet es, diese an das die Federaufweitung überbrückende und in die abgewinkelten Windungsendstücke der die Federaufweitung begrenzenden Federwindungen übergehende Verbindungsstück gleichzeitig anzuformen und somit die Schraubenfeder auf einem Wickeldorn in einem Arbeitsgang rationell herzustellen. The counter-twisting of the two spring sections allows this to the spring widening bridging and into the angled winding end pieces the connecting piece passing over the spring coils delimiting the spring expansion at the same time and thus the coil spring on a winding mandrel in one Efficient production of the operation. Das die Federaufweitung überbrückende Verbindungsstück kann dabei stabförmig sein und sich im wesentlichen parallel zur Federachse erstrecken. Dieses läßt sich jedoch auch, bezogen auf die Federachse, in radialer Richtung oder zu dieser quer gekrümmt ausbilden, um der Schraubenfeder in eingebautem Zustand einen gewünschten Verlauf zu geben. Außerdem bietet sich dadurch eine Korrekturmöglichkeit, sofern sich eine von einer koaxialen gegenseitigen Zuordnung abweichende Zuordnung der beiden Federteilstücke zueinander für den Federeinbau als vorteilhaft erweisen sollte, um beispielsweise ein Ausbauchen der Schraubenfeder in einem nicht mehr tolerierbaren Umfange quer zur Fahrzeuglängsachse zu vermeiden. The connecting piece bridging the spring expansion can thereby be rod-shaped and extend substantially parallel to the spring axis. This however, it can also be in the radial direction or in relation to the spring axis form this transversely curved to the helical spring in the installed state to give the desired course. In addition, there is a possibility of correction, if there is an assignment that deviates from a coaxial mutual assignment of the two spring sections to each other prove to be advantageous for the spring installation should, for example, a bulging of the coil spring in a no longer to avoid tolerable scope transversely to the longitudinal axis of the vehicle. Dieser Federteil kann des weiteren im Durchmesser größer oder kleiner als der Durchmesser der gewendelten Drahtteilstücke oder von diesen in der Querschnittsform abweichend ausgebildet sein, um der Schraubenfeder unter Belastung ein gewünschtes Biegeverhalten aufzuprägen. This spring part can also be larger or smaller in diameter as the diameter of the coiled wire sections or of these in cross-sectional shape be designed differently to the coil spring under load a desired To impress bending behavior. Dabei ist bereits eine Schraubenfeder für Fahrzeuge bekannt, die zwei gegenläufig gewendelte Federteilstücke aufweist (US-PS 354 672). A coil spring for vehicles is already known that has two oppositely coiled spring sections (US-PS 354 672). Der gegenseitige Abstand dieser Federteilstücke ist hierbei so gering bemessen, daß bei Federwegen des von einem Paar solcher Schraubenfedern abgestützten Fahrzeugteils die einander gegenüberliegenden Windungsendstücke beider Federteilstücke auf Block gehen. The mutual spacing of these spring sections is so small here dimensioned that supported by a pair of such coil springs with the spring deflection Vehicle part the opposite winding end pieces of both spring sections go to the block. Mit der gegensinnigen Wendelung der Federteilstükke soll dabei lediglich deren gleichzeitige Befestigung auf jeweils einem Aufnahmebolzen zweier Fahrzeugteile durch Aufschrauben ermöglicht werden. With the opposing coiling of the spring part pieces should only their simultaneous attachment to a locating bolt of two vehicle parts be made possible by unscrewing.