DE3620774A1

DE3620774A1 - Karosserieseitige lagerung eines federbeins oder federdaempfers eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3620774A1
Application number: DE19863620774
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Baier
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1987-01-08
Anticipated expiration: 2006-06-21
Also published as: JPH0712769B2; JPS624619A; DE3620774C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine karosserieseitige Lagerung eines Federbeins oder Federdämpfers eines Kraftfahrzeuges der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie sie beispielsweise aus den DE-OS 24 35 723, DE-OS 26 13 982 oder DE-OS 27 45 380 bekannt sind.

Derartige Lagerungen müssen derart ausgebildet sein, daß sie einerseits die durch Fahrbahnstöße o. ä. ausgelösten Schwingungen vom Fahrgastraum fernhalten oder aber zumindest deren Übertragung verringern und andererseits eine exakte und definierte Radführung gewährleisten.

Zunehmend bestehen Bestrebungen, zumindest Teilbereiche der Kraftfahrzeug- Montage, insbesondere der Endmontage, zu mechanisieren bzw. automatisieren. So ist bereits eine für eine automatisierte Montage eines Federbeins geeignete karosserieseitige Lagerung bekannt (DE-PS 30 41 985), bei der zwischen Karosserie und Federbeinende ein Gummi-Metall-Lager mit einem mit der Kolbenstange verbundenen Blechinnentopf, einem mit der Karosserie in Verbindung stehenden Blechaußentopf und einem zwischen Blechinnentopf und Blechaußentopf haftend vulkanisierten, überwiegend auf Schub beanspruchbaren Gummielement angeordnet ist. Der sich vorzugsweise nach oben keilförmig bzw. konisch verjüngende Blechaußentopf wird bei dieser Federbeinlagerung bei der Montage von unten in eine in der Karosserie eingeformte und auf die Abmessungen des Blechaußentopfes abgestimmte Lageraufnahme der Karosserie eingeführt und in dieser in Einfederrichtung und senkrecht dazu formschlüssig aufgenommen, wobei der Blechaußentopf in der Lageraufnahme in Ausfederrichtung nur durch Reibschluß gehalten wird, eine Verschraubung mit der Karosserie also nicht vorgesehen ist.

Bei dieser bekannten Anordnung wird das Federbein/Federdämpfer - im allgemeinen als Teil einer vormontierten Achsanordnung - bei der Fahrzeugmontage entweder von Hand oder auch automatisch von unten in die zugeordnete Lageraufnahme der hängend angeordneten Fahrzeugkarosserie eingeführt. Unmittelbar nach Einführen des Federbeins in die Karosserie wird dabei in bekannter Weise zur Sicherung auf das durch die Lageraufnahme hindurchtretende Kolbenstangenende ein oberer Fangtopf aufgeschraubt, wodurch sichergestellt ist, daß die in die Karosserie eingeführten Federbeine bzw. die vormontierte Achseneinheit unter keinen Umständen mehr aus der noch hängenden Karosserie herausgleiten können. Im abgesenkten Zustand bzw. während des normalen Fahrbetriebes sind diese Fangtöpfe dagegen weitgehend ohne Bedeutung, da die Gummi-Metall- Lager der Federbeine dann durch reinen Reibschluß in den zugehörigen Lageraufnahmen gehalten werden. Diese bekannte Anordnung ist nur dann anwendbar, wenn die Schraubenfeder sich karosserieseitig über die Kolbenstange abstützt.

Auch eine weitere für eine automatisierte Montage eines Federbeins/Federdämpfers geeignete bekannte karosserieseitige Lagerung (DE-OS 33 02 057) ist nur in den Fällen einsetzbar, in denen das obere Federende nicht unmittelbar, sondern mittelbar über die Kolbenstange an der Karosserie abgestützt wird. Bei dieser bekannten Anordnung ist die einen gummielastischen Lagerkörper des Kolbenstangenendes aufnehmende Karosserieausnehmung als doppelkegelige Lageraufnahme mit einer sich von einer mittleren Einschnürung nach unten erweiternden ersten Lagerpfanne zur Abstützung eines ersten gummielastischen Körpers und einer sich von der Einschnürung nach oben erweiternden zweiten Lagerpfanne zur Abstützung eines zweiten gummielastischen Körpers ausgebildet. Der gummielastische Lagerkörper ist dabei derart ausgebildet und auf der Kolbenstange - in deren Endbereich - gelagert, daß sein auf die Kolbenstange vormontierter - oberer - zweiter gummielastische Körper während der Montage zusammen mit der Kolbenstange von unten durch die Einschnürung der Karosserieausnehmung hindurch in die zweite Lagerpfanne eingeknöpft werden kann. Die wie üblich am oberen Kolbenstangenende angeordnete Sicherungsscheibe muß bei dieser Anordnung erst montiert werden, wenn das Fahrzeug nach Beendigung der hängenden Montage auf die Fahrbahn abgesenkt ist; der obere zweite gummielastische Körper ist bei dieser bekannten Anordnung nämlich ohne weiteres in der Lage, die an der Karosserie freihängende vormontierte Achseinheit zu erhalten.

Dadurch, daß der obere der beiden gummielastischen Körper derart bemessen und angeordnet sein muß, daß er bei der Montage von unter in die doppelkegelige Karosserie-Lageraufnahme eingeknöpft werden kann, können sich konstruktiv natürlich gewisse Beschränkungen in den Bemessungsmöglichkeiten des gummielastischen Lagerkörpers ergeben.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine karosserieseitige Lagerung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die einerseits unter Beibehaltung ihrer Federungs- und Dämpfungseigenschaften eine automatisierte Montage des Federbeins/Federdämpfers bzw. der mit dem Federbein/Federdämpfer komplettierten Fahrzeugachse ermöglicht, ohne daß bei der hängenden Montage bereits irgendwelche Schraub- und Sicherungsarbeiten geleistet werden müssen, und andererseits insbesondere auch anwendbar ist bei Federbein/Federdämpfer-Anordnungen mit unmittelbar an der Karosserie abgestützten Federelementen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß sind die karosserieseitigen Befestigungspunkte sowie das obere Ende der vormontierten Federbeine/Federdämpfer derart ausgebildet, daß die komplettierten Federbeine von unten in die karosserieseitigen Ausnehmungen eingeschoben werden und dort nach Art einer Clips- oder Schnappverbindung einrasten.

Anhand dreier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen in vereinfachter Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer karosserieseitigen Lagerung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 eine Ansicht auf das mit dem Tragkörper komplettierte Federbeinende,

Fig. 3 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen karosserieseitigen Lagerung,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer karosserieseitigen Lagerung gemäß der Erfindung,

Fig. 5 ein vergrößertes Detail des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4 und

Fig. 6 eine Draufsicht der karosserieseitigen Ausnehmung der Lagerung nach Fig. 5.

Die Fig. 1,3 und 4 zeigen an der nur angedeuteten Karosserie 1 eines Kraftfahrzeugs abgelenkte obere Ende eines üblichen Federbeins 2, welches aus einem Teleskop-Stoßdämpfer und einer diesen konzentrisch umgebenden, der Fahrzeugabfederung dienenden Schraubenfeder 3 besteht. Vom Teleskopstoßdämpfer ist lediglich das obere Ende seiner Kolbenstange 4 dargestellt.

Am oberen Ende der Kolbenstange 4 ist unter Zwischenschaltung zweier gummielastischer Elemente 5 und 6 ein Tragkörper 7 befestigt, der von unten an der Karosserie 1 - oder auch Teilen davon - anliegt und mit dieser über nur angedeutete Schrauben 8 lösbar verbunden ist.

Der Tragkörper 7 ist als bezüglich seiner wesentlichen Gestaltungselemente rotationssymmetrischer Blechtopf ausgebildet, der karosserieseitig offen ist. Sein mit einer zentrischen Durchtrittsöffnung 9 für die Kolbenstange 4 versehener Topfboden 10 ist unter Zwischenschaltung der beiden gummielastischen Elemente 5 und 6 an der Kolbenstange 4 angeschraubt, wobei das eine gummielastische Element von unten und das andere gummielastische Element von oben am Topfboden 10 anliegt.

Karosserieseitig weist der Blechtopf einen oberen, flanschartig nach außen abgewinkelten Topfrand 11 auf, der unmittelbar an der Karosserie 1 anliegt und mit dieser verschraubt ist.

An dem der Karosserie 1 zugewandten Ende des Blechtopfes 7 sind kreisförmig und gleichmäßig verteilt Haltenocken 12 angeordnet, denen an der Karosserie 1 - oder an fest damit verbundenen Teilen - entsprechend kreisförmig und gleichmäßig verteilte korrespondierende Gegennocken 13 zugeordnet sind. Die Haltenocken und Gegennocken sind dabei derart bemessen und räumlich angeordnet, daß der Blechtopf 7 während der Fahrzeugmontage bis zur Anlage seines Topfrandes 11 von unten gegen die Karosserie 1 gedrückt werden kann, wobei die Halte- und Gegennocken radial federnd überdrückt werden. Das u. a. mit dem Blechtopf 7 komplettierte vormontierte Federbein/Federdämpfer etc. kann also von unten gegen die Karosserie gehoben und dort eingerastet werden.

Die Haltenocken und Gegennocken 12 bzw. 13 sind dabei derart bemessen, daß die axiale Haltekraft der dann ineinander eingerasteten Nocken ausreicht, den mit dem Federbein/Federdämpfer 2 sowie ggf. mit weiteren Teilen der Radaufhängung zu einer Baueinheit vormontierten Blechtopf 7 freihängend an der Karosserie 1 zu halten.

Durch diese Ausbildung der karosserieseitigen Lagerung des Federbeins 2 ist es in einfacher Weise möglich, die Federbeine einschließlich der mitmontierten Fahrzeugachse z. B. bei einer Hochband-Montage automatisiert am Fahrzeugaufbau, d. h. an der Karosserie 1, zu befestigen, indem diese vormontierte Baueinheit - wie auch andere Bauaggregate - von unten in die Karosserie eingefahren und dort zunächst nur eingerastet wird. Die Endmontage der Federbeine, d. h. die endgültige Verschraubung des Blechtopfes 7 an der Karosserie mittels der Schrauben 8 kann dann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug nach Durchlaufen der Hochband- Montage - auf den eigenen Rädern stehend - auf den Boden abgesenkt ist.

Da es im Laufe der Zeit gelegentlich erforderlich ist, wegen auftretender Defekte das Federbein/Federdämpfer auszubauen, d. h. von der Karosserie 1 zu trennen, sind die Haltenocken 12 und Gegennocken 13 derart angeordnet, daß die durch sie bewirkte axiale Verriegelung (Einrastung) nach Art eines Bayonett-Verschlusses zur Demontage des Federbeins nach Lösen der Verschraubung 8 sowie nach einer Relativverdrehung zwischen Blechtopf 7 und Karosserie 1 entriegelt wird und das Federbein 2 so dann nach unten ausgebaut werden kann.

In den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 3 ist an der Karosserie 1 eine rotationssymmetrische Montagehülse 14 aus Blech befestigt, beispielsweise durch Schweißen, die axial ins Innere des Blechtopfes 7 hineinragt. Im Bereich des unteren, d. h. in den Blechtopf hineinragenden Randes der Montagehülse sind entlang dem Hülsenumfang - gleichmäßig verteilt - mehrere Gegennocken 13 angeordnet, z. B. durch entsprechende Ausdrückungen der Montagehülse. In entsprechender Weise sind im oberen Bereich des Blechtopfes 7 entlang dessen Innenumfangs eine gleich große Zahl - ebenfalls gleichmäßig verteilt - Haltenocken 12 angeordnet. Aus den Fig. 1 und 3 ist gut erkennbar, daß die Haltenocken 12 und die Gegennocken 13 ineinander eingerastet sind, wenn der Blechtopf 7 bis zur Anlage des Topfrandes 11 von unten gegen die Karosserie 1 gedrückt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind, wie in Fig. 2 dargestellt, vier gegeneinander um 90° versetzte Haltenocken 12 und - wie gestrichelt angedeutet - vier in entsprechender Weise um 90° gegeneinander versetzte Gegennocken 13 vorgesehen. Es versteht sich, daß auch eine davon abweichende Nockenzahl Verwendung finden kann. In Fig. 2 ist weiterhin gestrichelt angedeutet, daß - nach Lösung der Verschraubung 8 - nach einer Relativverdrehung des Blechtopfes 7 gegen die Karosserie 1 und damit gegen die Montagehülse 14 die Haltenocken in eine Position 12′ verdreht werden, in der die axiale Verriegelung zwischen den Haltenocken und den Gegennocken aufgelöst sind.

Während im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 der nach außen abgewinkelte Topfrand 11 als oberer Federteller für die Schraubenfeder 3 ausgebildet ist, so daß diese unabhängig von der Kolbenstange 4 unter Zwischenschaltung einer üblichen gummielastischen Auflage 15 unmittelbar an der Karosserie 1 abgestützt wird, erfolgt die Abstützung der Schraubenfeder 3 in dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel über einen an der Kolbenstange 4 befestigten oberen Federteller 16, an dem sich das untere gummielastische Element 6 aufstützt. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Topfboden des Blechtopfes 7 lediglich durch eine Einschnürung 10′ des Blechtopfes gebildet. Selbstverständlich kann auch bei einer solchen Anordnung der Blechtopf in der in Fig. 1 gezeigten Weise ausgebildet sein, wie es auch möglich ist, im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 einen Blechtopf nach Art des in Fig. 3 dargestellten Blechtopfes zu verwenden.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind die Haltenocken 12 nicht unmittelbar am Blechtopf 7 angeformt, sondern an einer vorzugsweise aus faserverstärktem Kunststoff gefertigten Kunststoffkappe 17, die an dem der Karosserie 1 zugewandten Ende des Blechtopfes 7 befestigt ist und das Topfinnere abdeckt. Wie insbesondere die Detaildarstellung der Fig. 5 zeigt, ist die Kunststoffkappe ähnlich einem Kegelstumpf ausgebildet, entlang dessen Kopfkreises gleichmäßig verteilt die clipsartigen Haltenocken 12 mit radial nach außen weisenden Haltenasen 18 angeformt sind. Am Fuß des Kegelstumpfes sind entlang des Basiskreises über den Umfang gleichmäßig verteilte clipsartige Befestigungsnocken 19 angeformt, die mit ihren radial nach außen gerichteten Haltenasen hinter einen radial nach innen vorspringenden umlaufenden Flansch 20 des Blechtopfes 7 greifen.

Die Kunststoffkappe 17 wird vorteilhafterweise bei der Vormontage des Federbeins/Federdämpfers, d. h. nachdem der Blechtopf 7 am oberen Ende der Kolbenstange 4 angeschraubt ist, in den Blechtopf eingeclipst. Es versteht sich, daß die Befestigungsnocken 19 bezüglich ihrer axialen Haltekraft wie die Haltenocken 12 und die Gegennoocken 13 ebenfalls so bemessen sein müssen, daß sie die Federbeine mit den ggf. daran befestigten übrigen Achsteilen zumindest so lange freihängend halten können, wie sich das Fahrzeug in der Hochband-Montage befindet.

Während in den Fig. 1 und 3 die mit den Haltenocken 12 des Blechtopfes 7 zusammenwirkenden Gegennocken 13 an einer in das Topfinnere hineinragenden Montagehülse 14 angeformt sind, sind die Gegennocken 13 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 in einer koaxial zur Kolbenstange 4 angeordneten Karosserieausnehmung 21 als radial vorspringende Federzungen ausgebildet, von denen in Fig. 6 lediglich eine dargestellt ist. Die Karosserieausnehmung 21 ist dabei in Anpassung an die Kontur der Kunststoffkappe 17 ebenfalls etwa kegelstumpfförmig ausgebildet, wie in Fig. 4 gut erkennbar.

Auch bei dieser Ausführungsform sind die karosserieseitigen Gegennocken 13 sowie die Haltenocken 12 des Blechtopfes bzw. der Kunststoffkappe 17 so ausgebildet und angeordnet, daß die Haltenocken nach Lösen der Schraubverbindung 8 durch Verdrehen des Blechtopfes 7 relativ zur Karosserie in eine in Fig. 6 gestrichelt angedeutete Position 12′ verdreht werden können, in der sie außerhalb des Wirkungsbereiches der Gegennocken 13 sind und das Federbein 2 somit ungehindert nach unten ausgebaut werden kann.

Die Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 6 besitzt u. a. den Vorteil, daß beim federnden Überdrücken der Halte- und Gegennocken 12 bzw. 13 während des Befestigens des Federbeines an der Karosserie 1 kaum korrosionsgefährdete Oberflächenverletzungen im Bereich der Karosserieausnehmung 21 auftreten können, wohingegen dergleichen bei rein metallischen Ausführungen nicht immer mit Sicherheit völlig ausgeschlossen werden kann.

Claims

1. Karosserieseitige Lagerung eines Federbeins oder Federdämpfers eines Kraftfahrzeuges, mit einem von unten an der Karosserie oder Teilen davon liegenden und mit dieser verschraubten Tragkörper, an dem sich die Kolbenstange des Federbeins/Federdämpfers unter Zwischenschaltung gummielastischer Elemente axial abstützt, gekennzeichnet durch, folgende Merkmale:

a) Der Tragkörper (7) ist als zumindest annähernd rotationssymmetrischer karosserieseitig offener Blechtopf (7) ausgebildet, dessen Topfboden (10) unter Zwischenschaltung gummielastischer Elementen (5, 6) an der Kolbenstange (4) befestigt, und dessen oberer flanschartig nach außen abgewinkelter Topfrand (11) an der Karosserie (1) anschraubbar ist.
b) Der Blechtopf (7) trägt an seinem der Karosserie (1) zugekehrten Ende gleichmäßig verteilte und kreisförmig angeordnete Haltenocken (12).
c) An der Karosserie (1) oder an fest damit verbundenen Teilen sind mit den Haltenocken (12) korrespondierende Gegennocken (13) angeordnet.
d) Haltenocken (12) und Gegennocken (13) sind bezüglich ihrer räumlichen Anordnung und Bemessung derart aufeinander abgestimmt,
daß einerseits der Blechtopf (7) während der Montage - die Halte- und Gegennocken (12, 13) radial federnd überdrückend - bis zur Anlage seines Topfrandes (11) an der Karosserie (1) axial gegen die Karosserie bewegbar ist,
und die axiale Haltekraft der dann ineinander eingerasteten Nocken ausreicht, den mit dem Federbein/Federdämpfer (2) sowie gegebenenfalls mit weiteren Teilen der Radaufhängung zu einer Baueinheit vormontierten Blechtopf (7) freihängend an der Karosserie (1) zu halten,
und daß andererseits der Blechtopf zwecks Demontage nach einer Relativverdrehung zur Karosserie wieder axial von der Karosserie fortbewegbar ist.

2. Karosserieseitige Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nach außen abgewinkelte Topfrand (11) als oberer Federteller für eine von der Kolbenstange (4) unabhängige unmittelbare karosserieseitige Abstützung der Feder (3) des Federbeins/Federdämpfers (2) ausgebildet ist.

3. Karosserieseitige Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Karosserie (1) eine axial ins Innere des Blechtopfes (7) hineinragende, zumindest annähernd rotationssymmetrische Montagehülse (14) befestigt ist, und daß die Gegennocken (13) entlang dem Außenumfang des unteren Montagehülsenrandes und die Haltenocken (12) im oberen Bereich des Blechtopfes (7) entlang dessen Innenumfang angeordnet sind.

4. Karosserieseitige Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am der Karosserie (1) zugekehrten Ende des Blechtopfes (7) eine das Topfinnere abdeckende Kunststoffkappe (17), vorzugsweise aus faserverstärktem Kunststoff, befestigt ist, daß die Haltenocken (12) an der Kunststoffkappe (17) angeformt sind und daß die Gegennocken (13) in einer konzentrisch zur Kolbenstange (4) angeordneten Karosserieausnehmung (21) als radial vorspringende Federzungen ausgebildet sind.

5. Karosserieseitige Lagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffkappe (17) ähnlich einem Kegelstumpf ausgebildet ist, dessen Kegelstumpffuß am Blechtopf (7) befestigt ist und an dessem Kegelstumpfkopf clipsartige Haltenocken (12) angeformt sind, und daß die Karosserie (1) einer der kegelstupfförmigen Kunststoffkappen- Kontur entsprechende kegelstumpfförmige Ausformung besitzt.