Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feder-Federunterlage-Anordnung für ein Fahrwerk und ein Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federunterlage-Anordnung für ein Fahrzeugfahrwerk.

Stand der Technik

Feder-Federunterlage-Anordnung für Fahrwerke sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Als Feder kommen meist Schraubenfedern zum Einsatz, welche beispielsweise auch als gewundene Torsionsfedern, insbesondere Druckfedern bezeichnet werden, die aus Federdraht mehr oder weniger zylinderförmig gewickelt sind. Diese Schraubenfedern dienen für Fahrwerke als elastische Verbindung von Radachsen und Fahrzeugaufbau. Solche Schraubenfedern tragen meist zusammen mit weiteren Vorrichtungen zur Verbesserung des Fahrkomforts bei, indem sie den Fahrzeugaufbau und Fahrzeuginsassen vor von Fahrbahnunebenheiten hervorgerufenen Stößen und hieraus resultierenden Schwingungen schützen. Des Weiteren tragen solche Schraubenfedern, insbesondere bei hoher Fahrgeschwindigkeit für eine optimierte Fahrdynamik, das heißt für möglichst gleichmäßige Bodenhaftung der Räder und damit insbesondere zur Fahrsicherheit bei. Diese Schraubenfedern sind insbesondere zum Schutz gegen Umwelteinflüsse, welche beispielsweise Korrosion hervorrufen können, mit einer Schutzschicht, insbesondere einem Lack versehen. Die Feder ist auf einer Federunterlage zur Führung der Feder und zur Geräuschdämmung angeordnet.

Problematisch ist, wenn Schmutz in den Bereich zwischen der Feder und der Federunterlage eindringt und insbesondere durch Abrasion den Lack der Feder derart beschädigt, dass die Oberfläche des Federdrahts zugänglich für Umwelteinflüsse und anfällig für Korrosion wird. Unter Langzeitwirkung von Umwelteinflüssen und starker Korrosion kann dies auch zum Bruch der betroffenen Schraubenfeder führen.

Aus der EP 2 697 084 Bl ist eine Lageranordnung für eine Feder eines Fahrzeugfahrwerks bekannt. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Feder- Federunterlage-Anordnung und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Feder- Federunterlage-Anordnung bereitzustellen, bei welchem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll mit dieser verbesserten Feder-Federunterlage-Anordnung und dem verbesserten Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federunterlage-Anordnung die Anfälligkeit von aus Schmutzeintrag in eine Feder-Federunterlage-Anordnung resultierender Korrosionsanfälligkeit und insbesondere hieraus resultierendem Bruch der Schraubenfeder reduziert werden. Insbesondere sollen durch Abrasion hervorgerufenen Lackbeschädigungen von der Schraubenfeder einer Feder-Federunterlage-Anordnung wenigstens teilweise reduziert werden. Des Weiteren soll mit dem verbesserten Verfahren zum Herstellen einer eine Feder- Federunterlage-Anordnung ein stabiler Fertigungsprozess zur Verfügung gestellt werden. Zudem soll das verbesserte Verfahren zum Herstellen der eine Feder-Federunterlage-Anordnung einfach und sicher in bereits bestehende Verfahren implementiert werden können.

Offenbarung der Erfindung

Diese Aufgabe wird mit einer Feder-Federunterlage-Anordnung nach Anspruch 1 und einem Verfahren zum Herstellen einer eine Feder-Federunterlage-Anordnung nach Anspruch 9 gelöst.

Die erfindungsgemäße eine Feder-Federunterlage-Anordnung weist gegenüber konventionellen Feder-Federunterlage-Anordnungen den Vorteil auf, dass die Feder-Federunterlage-Anordnung gegenüber Umwelteinflüssen, insbesondere Schmutz besser geschützt ist und durch Abrasion hervorgerufenen Lackbeschädigungen der Schraubenfeder teilweise reduziert sind oder nicht Vorkommen, was Anfälligkeit gegen Bruch der Schraubenfeder verringert und die Langlebigkeit erhöht.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federunterlage-Anordnung weist gegenüber konventionellen Verfahren den Vorteil auf, dass der Gesamtprozess optimiert, insbesondere zeitlich schneller, beispielsweise auch durch Einsparung von aufwendigen Zwischenschritten, und automatisiert werden kann. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass es in bereits bestehende Verfahren einfach und zuverlässig integriert werden kann. Gegenstand der Erfindung ist daher eine Feder-Federunterlage-Anordnung für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, umfassend eine Schraubenfeder mit Federwindungen und eine Federunterlage, wobei in Längsrichtung der Schraubenfeder an mindestens einem Ende der Schraubenfeder die Federunterlage derart angeordnet ist, dass die letzte Federwindung der Schraubenfeder wenigstens teilweise in Kontakt mit der Federunterlage ist, wobei die Feder- Federunterlage-Anordnung mindestens ein Schlauchelement mit einer Schlauchinnenmantelfläche aufweist, wobei die letzte Federwindung der Schraubenfeder, welche wenigstens teilweise in Kontakt mit der Federunterlage ist und wenigstens teilweise als eine kraftschlüssige Verbindung ausgebildet ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Feder- Federunterlage-Anordnung für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen einer Schraubenfeder mit Federwindungen;

b) Bereitstellen einer Federunterlage;

c) Bereitstellen mindestens eines Schlauchelements mit einer Schlauchinnenmantelfläche;

d) Anordnen mindestens eines Endes der in Schritt a) bereitgestellten Schraubenfeder an der in Schritt b) bereitgestellten Federunterlage; e) wenigstens teilweises Ummanteln des in Schritt d) an der Federunterlage angeordneten mindestens einen Endes der Schraubenfeder und der an dem mindestens einen Ende der Schraubenfeder angeordneten Federunterlage mit dem in Schritt c) bereitgestellten mindestens einem Schlauchelement;

f) wenigstens teilweises Aufschrumpfen des in Schritt e) wenigstens teilweise Ummantelten mindestens einen Endes der Schraubenfeder und der an dem mindestens einen Ende der Schraubenfeder angeordneten Federunterlage und wenigstens teilweise Ausbildung einer kraftschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schrumpfverbindung unter Herstellen einer Feder-Federunterlage- Anordnung.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Schlauchelements mit einer Schlauchinnenmantelfläche zur Herstellung einer Feder-Federunterlage-Anordnung für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, wobei die letzte Federwindung der Schraubenfeder, welche wenigstens teilweise in Kontakt mit der Federunterlage ist und die Federunterlage wenigstens abschnittsweise mit dem mindestens einen Schlauchelement ummantelt und wenigstens teilweise als eine spaltfreie, insbesondere als eine kraftschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schrumpfverbindung ausgebildet ist.

Die Erfindung kann sowohl in der Feder-Federunterlage-Anordnung als auch in einem Verfahren zum Herstellen einer Feder-Federunterlage-Anordnung als auch in Verwendung eines Schlauchelements zur Herstellung einer Feder-Federunterlage-Anordnung verwirklicht sein.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Unter einem Schlauchelement im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Element verstanden, welches schlauchförmig ausgebildet und derart ausgebildet, insbesondere dimensioniert ist, dass das Schlauchelement die Schraubenfeder wenigstens teilweise ummanteln kann. Beispielsweise ist ein Schlauchelement ausgebildet als ein Schrumpfschlauch, insbesondere ein Kalt- oder Warmschrumpfschlauch.

Unter einer kraftschlüssigen Verbindung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Verbindung verstanden, welche einen spaltfreien Kontakt mit der Federunterlage ausbildet, insbesondere im Kontaktbereich, d. h. in dem Bereich, in welchem die letzte Federwindung der Schraubenfeder in Kontakt mit der Federunterlage ist, insbesondere spaltfrei aufliegt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Federunterlage wenigstens abschnittsweise mit dem mindestens einem Schlauchelement ummantelt, insbesondere als eine Schrumpfverbindung ausgebildet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter ummantelt verstanden, dass der Schrumpfschlauch wenigstens teilweise in einer Federunterlage aufgenommen oder an einer Federunterlage angeordnet, insbesondere wenigstens kraftschlüssig mit der Federunterlage verbunden ist. Beispielsweise ist der Schrumpfschlauch in einer Ausnehmung, insbesondere einem Schlitz der Federunterlagen angeordnet, wobei die letzte Federwindung einer Schraubenfeder wenigstens teilweise in dem Schrumpflauch angeordnet ist und eine Schrumpfverbindung zwischen dem Schrumpfschlauch und der darin teilweise angeordneten Schraubenfeder und Federunterlage ausgebildet ist. Beispielsweise ist die Federunterlage als eine offene Federunterlage, insbesondere eine teilkreisförmige Federunterlage ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung wird unter einer offenen Federunterlage eine Federunterlage verstanden, welche keine geschlossene Kreisform, insbesondere keinen geschlossenen Kreisring aufweist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Schrumpfverbindung eine Verbindung verstanden, bei welcher zumindest das Funktionsprinzip eines Schrumpfschlauches Anwendung findet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist wenigstens die Schlauchinnenmantelfläche mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft auf, wobei wenigstens teilweise eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft und der Schraubenfeder ausgebildet ist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter adhäsiver Eigenschaft die Haftkräfte an den Kontaktflächen zweier unterschiedlicher Stoffe durch Molekularkräfte verstanden. Beispielsweise die Haftung des Bereiches mit adhäsiver Eigenschaft an der daran angeordneten Oberfläche der Schraubenfeder.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft ein integraler Bestandteil der Schlauchinnenmantelfläche des mindestens einen Schlauchelements.

Unter integraler Bestandteil im Sinne der vorliegenden Erfindung wird verstanden, dass der Bestandteil nicht zerstörungsfrei entfernt werden kann aus dem Element dessen integraler Bestandteil er ist. Beispielsweise ist ein Bereich mit adhäsiver Eigenschaft der ein integraler Bestandteil der Schlauchinnenmantelfläche eines Schlauchelements ist nicht zerstörungsfrei von der Schlauchinnenmantelfläche zu entfernen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft wenigstens eine Klebstoffzusammensetzung, wobei die Klebstoffzusammensetzung, insbesondere zur wenigstens teilweisen Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung aktivierbar ist, wobei die Aktivierbarkeit ausgewählt ist aus einer Gruppe von einer thermischen Aktivierung, einer Strahlungsaktivierung, insbesondere einer UV- Strahlungsaktivierung, einer chemischen Aktivierung oder einer Kombination hiervon. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft ausgebildet als, ausgewählt aus einer Gruppe von einer Klebeschicht, einer Klebelinie, einer Anzahl an Klebepunkten, einer Anzahl an Klebestrichen, Klebestellenmuster oder einer Kombination hiervon.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schraubenfeder wenigstens einen Bereich mit wechselndem Querschnitt auf, wobei das mindestens eine Schlauchelement wenigstens in dem wenigstens einen Bereich mit wechselndem Querschnitt wenigstens teilweise auf die Schraubenfeder aufgeschrumpft ist. Beispielsweise kann der Querschnitt in der Dimension und/oder geometrischen Form wechseln.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das mindestens eine Schlauchelement eine Schrumpfrate im Bereich von größer als 1: 1 bis kleiner als 10: 1 auf.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Schrumpfrate die maximale Größenänderung beim Schrumpfen verstanden, wobei keine Materialzerstörung des Schrumpfschlauches erfolgt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in Schritt d) alternativ zuerst die in Schritt b) bereitgestellte Federunterlage mit dem in Schritt c) bereitgestellten mindestens einem Schlauchelement ummantelt und im nachfolgenden Schritt e) alternativ das mindestens eine Ende der in Schritt a) bereitgestellten Schraubenfeder in das mindestens einem Schlauchelement eingeführt und an der Federunterlage angeordnet, wobei die Federunterlage und das in das mindestens eine Schlauchelement eingeführte mindestens eine Ende der Schraubenfeder ummantelt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist wenigstens die Schlauchinnenmantelfläche des in Schritt c) bereitgestellten mindestens einen Schlauchelements mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft auf, wobei in einem weiteren Schritt g) eine wenigstens teilweise stoffschlüssige Verbindung zwischen dem mindestens einen Bereich mit adhäsiver Eigenschaft und der Schraubenfeder ausgebildet wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der in Schritt c) bereitgestellte mindestens eine Bereich mit adhäsiver Eigenschaft wenigstens eine Klebstoffzusammensetzung, wobei die Klebstoffzusammensetzung, insbesondere zur wenigstens teilweisen Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung in Schritt g) aktiviert wird, wobei die Aktivierung ausgewählt ist aus einer Gruppe von einer thermischen Aktivierung, einer Strahlungsaktivierung, insbesondere einer UV-Strahlungsaktivierung, einer chemischen Aktivierung oder einer Kombination hiervon.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfasst die Verwendung eines Schlauchelements mit einer Schlauchinnenmantelfläche zur Herstellung einer Feder- Federunterlage-Anordnung für ein Fahrwerk, insbesondere ein Fahrzeugfahrwerk, wobei die letzte Federwindung der Schraubenfeder, welche wenigstens teilweise in Kontakt mit der Federunterlage ist und die Federunterlage wenigstens abschnittsweise mit dem mindestens einen Schlauchelement ummantelt und wenigstens teilweise als eine kraftschlüssige Verbindung, insbesondere als eine Schrumpfverbindung ausgebildet ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Feder-Federunterlage-Anordnung wird anhand der Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine dreidimensionale Explosions-Ansicht einer Feder-Federunterlage- Anordnung nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 zeigt schematisch eine dreidimensionale Explosions-Ansicht einer Feder-Federunterlage- Anordnung,

Fig. 3 zeigt schematisch eine dreidimensionale Ansicht einer Feder-Federunterlage-Anordnung

Fig. 4 zeigen schematische Querschnittsansichten eines mit einem Schlauchelement ummantelten Bereiches der Schraubenfeder und der an diesem Bereich der

Schraubenfeder angeordneten Federunterlage (a: das Schlauchelement ist nicht (auf)geschrumpft, b: das Schlauchelement ist (auf)geschrumpft) gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 zeigen schematische Querschnittsansichten eines mit einem Schlauchelement ummantelten Bereiches der Schraubenfeder und der an diesem Bereich der Schraubenfeder angeordneten Federunterlage (a: das Schlauchelement ist nicht (auf)geschrumpft, b: das Schlauchelement ist (auf)geschrumpft) gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

In der Fig. 1 ist eine Feder-Federunterlage-Anordnung 1 nach dem Stand der Technik dargestellt umfassend eine Schraubenfeder 2 und eine Federunterlage 3.

In der Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer Feder-Federunterlage-Anordnung 1 mit einem aufgeschrumpften Schlauchelement 4 und der auf der Seite der Schraubenfeder 2 mit dem aufgeschrumpften Schlauchelement 4 angeordneten Federunterlage 3 dargestellt.

In der Fig. 3 ist eine Ausführungsform der Feder-Federunterlage-Anordnung 1 mit einem aufgeschrumpften Schlauchelement 4 und damit wenigstens teilweise kontaktierenden, insbesondere daran angeordneten Federunterlage 3 dargestellt

In den Fig. 4 sind Querschnittsansichten eines mit dem Schlauchelement 4 ummantelten Bereiches der Schraubenfeder 2 und der an diesem Bereich der Schraubenfeder 2 angeordneten Federunterlage 3 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In der ersten Ausführungsform ist die Federunterlage 3 von dem Schlauchelement 4 umfasst, insbesondere ist die Federunterlage 3 innerhalb des Schlauchelementes 4 angeordnet. Die Fig. 4a stellt das Schlauchelement 4 in einem nicht (auf)geschrumpften Zustand dar, die Fig. 4b stellt das Schlauchelement 4 in einem (auf)geschrumpften Zustand, als eine kraftschlüssige Verbindung, insbesondere als eine Schrumpfverbindung dar. Mit der kraftschlüssigen Verbindung liegt das (auf)geschrumpfte Schlauchelement eng an den Oberflächen an, auf welche es aufgeschrumpft ist.

In den Fig. 5 sind Querschnittsansichten eines mit dem Schlauchelement 4 ummantelten Bereiches der Schraubenfeder 2 und der an diesem Bereich der Schraubenfeder 2 angeordneten Federunterlage 3 nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In der zweiten Ausführungsform weist die Federunterlage 3 eine Ausnehmung auf, welche als ein Spalt, dargestellt ist, in welchem das Schlauchelement 4 aufgenommen ist. Zudem ist die Schraubenfeder 2 von dem Schlauchelement 4 umfasst, insbesondere ist die Federunterlage 3 teilweise innerhalb des Schlauchelementes 4 angeordnet. Die Fig. 5a stellt das Schlauchelement 4 in einem nicht (auf)geschrumpften Zustand dar, die Fig. 5b stellt das Schlauchelement 4 in einem (auf)geschrumpften Zustand, als eine kraftschlüssige Verbindung, insbesondere als eine Schrumpfverbindung dar. Mit der kraftschlüssigen Verbindung liegt das (auf)geschrumpfte Schlauchelement eng an den Oberflächen an, auf welche es aufgeschrumpft ist.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Feder-Federunterlage-Anordnung der vorbeschriebenen Art werden in der Produktion von Fahrzeugen, insbesondere von Fahrwerken von Kraft- und/oder Schienenfahrzeugen eingesetzt.

Bezugszeichenliste

1 = Feder-Federunterlage-Anordnung

2 = Schraubenfeder

3 = Federunterlage

4 = Schlauchelement