DE10237809A1 - Einrichtung zur Einstellung der Federkraft einer Schraubenfeder - Google Patents

Abstract

Einrichtung zur Einstellung der Federkraft einer Schraubenfeder, insbesondere im Bereich eines Federbeines, wobei die Schraubenfeder im Bereich ihrer beiden Enden abgestützt ist und zumindest im Bereich eines der Abstützelemente relativ zueinander bewegbare ringartig ausgebildete Bauteile vorgesehen sind, wobei die Bauteile im Bereich ihrer einander zugewandten Stirnflächen mit in Umfangsrichtung verlaufenden komplementären Schrägflächen vorgebbarer Steigung versehen sind, wodurch bei relativer Verdrehung der Bauteile gegeneinander eine die Schraubenfeder entlang ihrer Längsachse vor- oder entspannende Kraftkomponente erzeugbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Einstellung der Federkraft einer Schraubenfeder, insbesondere im Bereich eines Federbeines, wobei die Schraubenfeder im Bereich ihrer beiden Enden abgestützt ist und zumindest im Bereich eines der Abstützelemente relativ zueinander bewegbare, ringartig ausgebildete Bauteile vorgesehen sind.
• Der DE-A 26 56 707 ist ein Federbein für Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen zu entnehmen, mit einem am Außenrohr des Stoßdämpfers befestigten Federteller zur Abstützung der den Stoßdämpfer umgebenden Schraubenfeder, wobei der Federteller an dem Außenrohr des Stoßdämpfers fest verbunden, lösbar oder axial verschiebbar befestigt ist. Die axiale Stellung des Federtellers am Außenrohr des Stoßdämpfers kann durch eine unterhalb des Federtellers angeordnete und mit dem Außenrohr des Stoßdämpfers mittels einer Schraubvorrichtung lösbar verbundenen Schelle festgelegt werden, die mit mindestens drei auf dem Umfang verteilten, sich nach oben keilförmig verjüngenden Rampen versehen ist, auf denen ein sich nach unten konisch erweiternder umlaufender Bund des Federtellers aufliegt.
• In der DE-A 100 54 488 wird ein Federbein mit einstellbarer Abstützung einer Schraubendruckfeder beschrieben, die sich einerseits in einem im Bereich des Endes einer Kolbenstange befindlichen oberen Federteller und andererseits in einem mit dem Behälter eines Schwingungsdämpfers verbundenen unteren Federteller abstützt, wobei der Federteller schwenkbar in einem Abstützteil angeordnet ist und eine der jeweiligen Endwindungen der Schraubendruckfeder angepaßte Federauflage aufweist. Zur Minimierung der von der Schraubendruckfeder auf den Schwingungsdämpfer ausgeübten Querkräfte zwischen dem Federteller und dem Abstützteil ist eine Einstelleinrichtung angeordnet, die eine in Umfangsrichtung der Schraubendruckfeder verdrehbare und/oder eine die Neigung der Achse der Schraubendruckfeder veränderbare bzw. an die Achse der Schraubendruckfeder anpaßbare Federauflage aufweist.
• Wenn einer der als Stellringe ausgebildeten Bauteile relativ zum anderen Stellring verdreht wird, dann führt einer der Stellringe aufgrund der zum anderen Stellring schräg verlaufenden Kontaktfläche eine stufenlose Kippbewegung um die Längsachse des Schwingungsdämpfers aus. Durch diese Maßnahme wird keine Beeinflussung der axialen Federspannung erzeugt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Einrichtung zur Einstellung der Federkraft einer Schraubenfeder dahingehend weiterzubilden, daß die Federkraft der Schraubendruckfeder bedarfsweise eingestellt werden kann, um die Federvorspannung in einfacher Weise den Erfordernissen, wie unterschiedlichen Fahrzeuggewichten, anpassen zu können.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Bauteile im Bereich ihrer einander zugewandten Stirnflächen mit in Umfangsrichtung verlaufenden komplementären Schrägflächen vorgebbarer Steigung, also Wendelflächen, versehen sind, wodurch bei relativer Verdrehung der Bauteile gegeneinander die Vorspannung der Schraubenfeder veränderbar ist.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.
• Abweichend zum Stand der Technik, insbesondere gemäß DE-A 26 56 707 , wird durch die erfindungsgemäße Einrichtung bei geringstmöglichem Bauteilaufwand eine problemlose Ein- bzw. Nachstellung der Federkraft der Schraubendruckfeder ermöglicht.
• Je nach Ausgestaltungsform der Bauteile kann die Einstellung der Federkraft bedarfsweise bereits im Einbauzustand erfolgen. Hierzu besteht die Möglichkeit, die Bauteile mit komplementären Schrägflächen (schiefe Ebene) auszugestalten und durch am Umfang verteilt vorgesehene Ausnehmungen, wie Bohrungen oder dergleichen, eine Relativbewegung der Bauteile in Umfangsrichtung gegeneinander herbeizuführen. Infolge des relativen Verdrehens der Bauteile gegeneinander entsteht eine Höhendifferenz, die, in Abhängigkeit von der gewählten Steigung, eine entsprechende Erhöhung bzw. Reduzierung der Federkraft bewirken kann. Herstellerseitig wird eine vorgebbare Federkraft mittels der Bauteile eingestellt, die bedarfsweise auch im eingebauten Zustand der Schraubendruckfeder in krafterhöhender oder kraftreduzierender Weise angepaßt werden kann.
• Ist eine Verstellung im Einbauzustand nicht erwünscht, kann beispielsweise eine Verzahnung im Bereich der einander gegenüberliegenden komplementären Schrägflächen vorgesehen werden, durch welche dann ein Formschluß erreicht wird. Im einmal eingestellten Zustand, durch den dann eine vorgebbare Federkraft erzeugt ist, ist ein Verstellen im Betriebszustand der Schraubendruckfeder in die andere Richtung dann nicht mehr ohne größere äußere Eingriffe möglich.
• Der Erfindungsgegenstand schlägt auch eine Transportsicherung im Bereich der Bauteile vor. Selbige kann an einzeln stehenden Federn, beispielsweise über Form- oder Reibschluß, herbeigeführt werden. Ebenfalls denkbar sind kraftschlüssige Verbindungen, wie beispielsweise Kleben oder Schweißen.
• Gegenüber dem Stand der Technik wird somit eine aus wenigen Bauteilen bestehende Einstelleinrichtung vorgeschlagen, die einfach in der Handhabung und wirkungsvoll bezüglich der einzustellenden axialen Federkraft der Schraubendruckfeder ist.
• Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
• 1 Prinzipskizze einer für ein Federbein einsetzbaren Schraubendruckfeder samt erfindungsgemäßer Einstelleinrichtung;
• 2 Verschiedene Einstellmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Einstelleinrichtung.
• In 1 ist als Prinzipskizze einen Schraubendruckfeder 1 dargestellt, die in diesem Beispiel für ein nur angedeutetes Federbein 2 zum Einsatz gelangen soll. Die erfindungsgemäße Einstelleinrichtung 3 wird gebildet durch Bauteile 4,5, nämlich ein Oberteil 4 und ein Unterteil 5, die im Bereich ihrer Stirnflächen mit komplementär zueinander angeordneten Schrägflächen 6,7 (schiefe Ebene) vorgebbarer Steigung ausgestattet sind. Am Umfang verteilt sind sowohl im Bereich des Oberteils 4 als auch im Bereich des Unterteils 5 Bohrungen 8, 9 oder andere Ausnehmungen eingebracht, die zur relativen Aufnahme von Hilfsmitteln für die Verdrehung des Oberteiles 4 gegenüber dem Unterteil 5 vorgesehen sind, aber auch zur Anzeige der Einstellung dienen. Die Schraubendruckfeder 1 wird herstellerseitig mit einer vorgebbaren Federkraft ausgeliefert. Zur Anpassung an die jeweiligen Fahrwerksgegebenheiten wird die sich auf einem unteren Federteller 10 abstützende Einstelleinrichtung 3 zum Einsatz gebracht. Durch relative Verdrehung des Oberteiles 4 gegenüber dem Unterteil 5, kann, bedingt durch die Steigung der Schrägflächen 6, 7, eine mehr oder weniger starke Veränderung der Federkraft der Schraubendruckfeder 1 entlang ihrer Längsachse 1' herbeigeführt werden. Die Windungsendbereiche 11 der Schraubendruckfeder 1 ruhen hierbei auf einem mit dem Oberteil 4 verbundenen Stützelement 12, das bedarfsweise auch aus dem Oberteil 4 herausgeformt sein kann.
• 2 zeigt zwei Einstellvarianten. Im linken Bild der 2 soll ein maximaler Einstellzustand bezüglich der Federkraft der Schraubendruckfeder 1 dargestellt sein. Hierbei sind Ober- 4 und Unterteil 5 in Umfangsrichtung so weit gegeneinander verdreht, daß sie ihre maximalen Endpositionen erreichen.
• Im rechten Teil von 2 sind Ober- 4 und Unterteil 5 so weit in entgegengesetzte Richtungen zueinander verdreht worden, daß sie ihre minimale Einbauposition einnehmen. In den genannten Beispielen soll eine Höhendifferenz von 5 mm überbrückbar sein. Dies ist jedoch abhängig von der gewählten Steigung der Schrägflächen 6, 7 (schiefe Ebene).
• Die in diesen Beispielen angeführte Einstelleinrichtung 3 ist reibschlüssig vorgesehen. Als Transportsicherung können selbige nach Einstellung der korrekten Federkraft bedarfsweise durch Kleben oder Schweißen miteinander verbunden werden.
• Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Schrägflächen 6, 7 zumindest partiell mit Verzahnungen (nicht dargestellt) zu versehen, um auf diese Art und Weise eine formschlüssige Verbindung des Ober- 4 gegenüber dem Unterteil 5 zu realisieren. Bei dieser Ausgestaltungsform ist, bedingt durch die Steigung und die Federkraft, ein Verstellen im Betrieb in die andere Richtung nur mit besonderen Werkzeugen möglich. Schließlich wird durch die Verzahnung erreicht, der eine Veränderung der Federkraft im Einbauzustand der Schraubendruckfeder 1 ebenfalls nicht mehr möglich ist.
• Der Fachmann wird die konstruktive Ausgestaltung der Einstelleinrichtung 3 vom jeweiligen Anwendungsfall abhängig machen.

1

Schraubenfeder

1'

Längsachse

2

Federbein

3

Einstelleinrichtung

4

Oberteil (Bauteil)

5

Unterteil (Bauteil)

6

Schrägfläche

7

Schrägfläche

8

Bohrung

9

Bohrung

10

Abstützelement

11

Windungsbereich

12

Stützelement

Claims (7)

1. Einrichtung zur Einstellung der Federkraft einer Schraubenfeder (1), insbesondere im Bereich eines Federbeines (2), wobei die Schraubenfeder (1) im Bereich ihrer beiden Enden abgestützt ist und zumindest im Bereich eines der Abstützelemente (10) relativ zueinander bewegbare ringartig ausgebildete Bauteile (4,5) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (4,5) im Bereich ihrer einander zugewandten Stirnflächen mit in Umfangsrichtung verlaufenden komplementären Schrägflächen (6,7) vorgebbarer Steigung versehen sind, wodurch bei relativer Verdrehung der Bauteile (4,5) gegeneinander eine die Schraubenfeder (1) entlang ihrer Längsachse (1') vor- oder entspannende Kraftkomponente erzeugbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (4,5) im Bereich des unteren Abstützelementes (10) vorgesehen sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (4,5) durch ein Ober- und ein Unterteil gebildet sind, die, in Umfangsrichtung gesehen, mit mehreren radial verlaufenden Bohrungen (8,9) oder anderen Ausnehmungen versehen sind.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Schrägflächen (6,7) zumindest partiell mit einer Verzahnung versehen sind.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Transportsicherung im Bereich der Bauteile (4,5).
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportsicherung form- oder reibschlüssig herbeiführbar ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportsicherung kraftschlüssig, insbesondere durch Kleben oder Schweißen, herbeiführbar ist.