DE102006057559A1 - Federbeinlager - Google Patents
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Abstract
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Hintergrund der Erfindung
- In der Fahrwerktechnik ist der Begriff Federbein allgemein bekannt. Mit dem Federbeinlager ist eine gewisse Schwenkbarkeit des Federbeins mit verminderter Reibung um seine Längsachse gegenüber der Karosserie gewährleistet. Das Federbeinlager ist ein Axiallager in Gleit- oder Wälzlagerausführung. Im Wälzlager sind axial zwischen dem oberen und dem unteren Lagerring Wälzkörper angeordnet. In Gleitlagern sind die Lagerringe entweder die Gleitscheiben oder die Scheiben, die die Gleitscheiben stützen. Die Kolbenstange des Stoßdämpfers und die Schraubenfeder stützen sich über gegebenenfalls noch einen Federteller und über das untere Trägerteil an dem unteren Lagerring des Axiallagers ab. Das obere Trägerteil ist zumeist elastisch und drehfest an weiteren Trägern aus Blech fest und mit der Karosserie verbunden. Der obere Lagerring ist in das obere Trägerteil eingesetzt. Das untere Trägerteil und da mit der untere Lagerring ist gleitend oder über Wälzkörper an dem oberen Lagerring schwenkbar axial abgestützt.
- Das Federbeinlager ist mit den Lagerringen und den Trägerteilen in der Regel über eine Schnappverbindung mit mehreren miteinander formschlüssig korrespondierenden Schnappelementen zu einer Baueinheit unverlierbar zusammengefügt. Die Federbeinlager des Standes der Technik weisen dazu an mindestens einem der Trägerteile Schnappnasen auf, die die Lagerringe axial übergreifen und hinter einen Schnappwulst oder andere Vorsprünge an dem anderen Trägerelement greifen. Die Schnappverbindung ist in der Regel von der Längsachse des Federbeinlagers aus gesehen außen ausgebildet.
- Die Schnappnasen hintergreifen den Schnappwulst axial berührungslos. Der Hintergriff ist berührungslos, weil das untere Trägerteil zusammen mit dem unteren Lagerring relativ gegenüber dem drehfesten oberen Lagerring um die Längsachse des Federbeinlagers verschwenkbar ist. Formteile der Schnappverbindung selbst zusammen mit anderen Formelementen oder nur andere axiale vorsprungartige Dichtelemente bilden eine Spaltdichtung, mit der das Innere des Lagers gegen das Eindringen von Schmutz von außen geschützt werden soll. Dieser Schutz ist in der Regel nicht ausreichend. Es sind deshalb häufig, wie z. B. in
DE 100 42 677 A1 beschrieben, Labyrinthdichtungen vorgesehen. Dichtelemente von Labyrinthdichtungen sind in der Regel axial hervorstehende und mit Abstand zueinander um die Längsachse umlaufende Borde. In die durch die Abstände gebildeten Ringspalte tauchen wiederum berührungslos axiale Borde des anderen Trägerteils ein. Diese Labyrinthdichtungen sind in Abhängigkeit von der Umgebung beziehungsweise von der Umgebungskonstruktion nicht in jedem Fall ausreichend. - Da die Dichtelemente der Labyrinthdichtung an dem Trägerteil ausgebildet sind, müssen bei der Gestaltung des Kunststoffteils aufgrund fertigungstechnischer Grenzen Kompromisse eingegangen werden, die nicht in jedem Fall die optimale Gestaltung entweder der Dichtelemente oder des Trägerteils zulassen.
- Es gibt auch Federbeinlager, bei denen an obere Trägerteile oder an untere Trägerteile beziehungsweise an die oberen Lagerringe beziehungsweise unteren Lagerringe aus Blech Dichtlippen anvulkanisiert sind. Diese Dichtlippen sind im schleifenden Kontakt mit dem unteren Trägerteil beziehungsweise mit dem oberen Trägerteil. Die Herstellung derartiger Blech-Elastomer-Verbindungen ist relativ teuer und der Schleifkontakt weist aufgrund der Gummimischung beziehungsweise der hohen Vorspannung unter gewissen Umständen zu hohe Reibmomente auf.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Federbeinlager zu schaffen, mit dem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden.
- Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 und des Anspruchs 26 gelöst.
- Das Dichtelement ist einteilig mit dem oberen Trägerteil ausgebildet oder ist ein separates Teil, das aber auf das obere Trägerteil aufgesetzt beziehungsweise anders mit diesem montiert sein kann. Dazu ist die Dichtung mit Dichtelement wahlweise umfangsseitig an der Seite zur Längsachse hin (innen) oder von der Längsachse aus gesehen im Anschluss an die Lagerringe umfangsseitig außen-, innen- beziehungsweise umfangsseitige an beiden quer zur Längsachse gerichteten Seiten des Federbeinlagers ausgebildet.
- Dieses Dichtelement ist, wenn dieses als separates Teil zum oberen Trägerteil ausgebildet ist, zum Beispiel, wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, eine aus Kunststoff gestaltete Kappe. Diese Kappe kann einteilig aus einem Kunststoff oder mehrteilig aus mehreren verschiedenen Werkstoffen, hauptsächlich Kunststoffen, zusammengesetzt und auch mit metallischen Elementen oder Verstärkern aus anderen Materialien armiert sein.
- Wenn das Dichtelement, wie mit einem weiteren unabhängigen Anspruch vorgesehen ist, mit dem oberen Trägerteil ausgebildet ist, ist das Dichtelement wenigstens eine vorzugsweise jedoch zwei Dichtlippen. Die Dichtlippe(n) ist/sind einmaterialig mit dem oberen Trägerteil ausgebildet oder aus einem anderen Material als das Trägerteil. Im zuletzt genannten Fall ist/sind die Dichtlippe(n) form- oder stoffschlüssig mit dem oberen Trägerteil verbundenen.
- Der Werkstoff zumindest des Dichtelements, jedoch vorzugsweise der Werkstoff der gesamten Kappe weist eine geringere Härte beziehungsweise einen geringeren Elastizitätsmodul als das untere Trägerteil und auch als das obere Trägerteil auf. Das Dichtelement liegt schleifend an dem unteren Dichtelement an und ist vorzugsweise eine Dichtlippe, wenn dies an der Kappe ausgebildet ist. Der Kunststoff des Dichtelementes beziehungsweise der Kappe ist vorzugsweise ein Elastomer oder aus einem anderen Kunststoff, der gummiartige Eigenschaften aufweist. Die Kappe umfasst das obere Trägerteil teilweise. Dazu schließt sich die Kappe axial, also oberhalb des oberen Trägerteils, an das obere Trägerteil an und umgreift das obere Trägerteil wahlweise umfangsseitig innen oder von der Längsachse aus gesehen im Anschluss an den oberen Lagerring umfangsseitig außen beziehungsweise an beiden quer zur Längsachse gerichteten Seiten (innen und außen). Der Teil der Kappe, der sich dem Trägerteil axial anschließt ist ein zusätzliches Dämpfungselement zwischen der fahrzeugseitigen Abstützung und dem Federbeinlager. Da der Teil der Kappe, der sich dem Trägerteil axial anschließt, wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, aus einem elastischen Material und somit nachgiebig ist, können mit diesem auch Form- und Lageabweichungen insbesondere der montierten Baugruppe Federbein ausgeglichen werden. Elastische Materialien sind im Sinne dieser Erfindung alle Materialien, die elastischer sind als die Bauteile aus Metall der Federbeinlagerung und Umgebungskonstruktion, vorzugsweise Kunststoffe und Elastomere.
- Das Dichtelement ist als separates Teil einfacher und kostengünstiger herzustellen. Die getrennte Fertigung des Dichtelements lässt die Gestaltung komplizierter Formen des Dichtelements zu, da die anfangs genannten Kompro misse nicht mehr eingegangen werden müssen. Des Weiteren kann die Qualität und können die Eigenschaften des Werkstoffes wie Zähigkeit, Kriechfestigkeit, Schlagzähigkeit und Flexibilität, deren Temperaturbeständigkeit sowie Medienfestigkeit (z. B. Beständigkeit gegen Chemikalien wie Sprühsalz und Schmierfett) allein auf die Anforderungen an Dichtungen und an deren Werkstoffe abgestimmt werden.
- Ein mit Dichtlippe(n) versehenes oberes Trägerteil ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn wenig axialer Bauraum für das Federbeinlager zur Verfügung steht. Ein derartig gestaltetes Trägerteil lässt sich insbesondere dann kostengünstig herstellen, wenn das Trägerteil und die Dichtlippe einmaterialig ausgebildet sind. Die Dichtlippe ist dabei entweder innenumfangsseitig und außenumfangsseitig des Federbeinlagers angeordnet, d.h. die Dichtlippe schließt sich sofort umfangsseitig der Längsachse radial innen liegend des Federbeinlagers oder erst außen radial nach dem Federbeinlager an das Federbeinlager an.
- Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Dichtung wenigstens zwei Dichtlippen aufweist, die vorzugsweise einteilig an einer Kappe ausgebildet sind. Die Dichtungen sind entweder innen umfangsseitig oder außen umfangsseitig angeordnet. Eine der Dichtlippen liegt vorzugsweise an einer in axialer Richtung gerichteten Kreisringfläche an, die an dem unteren Trägerteil ausgebildet ist. Die Kreisringfläche schließt sich umfangsseitig außen oder innen an einen Axialbord des unteren Trägerteils an. Der Axialbord führt den unteren Lagerring in Richtungen quer zur Längsachse des Federbeinlagers. Die zweite Dichtlippe ist außenumfangsseitig von der ersten Dichtlippe umgeben und liegt vorzugsweise an dem Axialbord an. Der ringförmige Hohlraum, der von den Dichtlippen und von einem Teil der Ringfläche begrenzt ist, ist beispielsweise zur Verbesserung der Dichtwirkung mit Fett befüllt.
- Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Integration von Elementen der Schnappverbindung in das Dichtelement vor. So weist die Kappe die Elemente der Schnappverbindung auf, die formschlüssig mit weiteren Elementen der Schnappverbindung an dem unteren Trägerteil ineinander greifen. Diese Elemente der Schnappverbindung sind beispielsweise Schnappnasen, die zunächst in entsprechende Formelemente des unteren Trägerteils übergreifen und diese dann an entsprechenden axialen Hinterschnitten hintergreifen. Die Elemente der Schnappverbindung sind vorzugsweise innen, das heißt zwischen Längsachse und Federbeinlager umfangsseitig verteilt. Dementsprechend ist die Dichtung mit einem oder zwei der Dichtelemente an der Kappe außen ausgebildet.
- Beschreibung der Zeichnung
-
1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Federbeinlager1 , das zwei axiale Lagerringe2 und3 sowie zwei aus Kunststoff gestaltete Trägerteile4 und5 aufweist. Das Federbeinlager1 ist mit wenigstens zwei Dichtungen7 und25 versehen und mittels Schnappverbindung6 zu einer Baueinheit aus zumindest den Lagerringen2 und3 , Wälzkörpern8 in Form von Kugeln, einem Käfig9 zum Führen der Kugeln, den Trägerteilen4 ,5 und den Dichtungen7 ,25 gehalten. Das obere Trägerteil4 ist scheibenförmig ausgebildet und umfasst den oberen Lagerring2 teilweise. Der obere Lagerring2 ist mittels des oberen Trägerteils4 geführt und über weitere nicht detailliert dargestellte Trägerteile10 zur Karosserie hin abgestützt. Das untere Trägerteil5 führt das Federbeinlager1 an einem nicht dargestellten Stoßdämpfer und weist eine Auflage17 auf, an der ein nicht dargestellter Federteller beziehungsweise eine nicht gezeichnete Schraubenfeder abgestützt ist. Der untere Lagerring3 ist mittels des unteren Trägerteils5 an einem nicht dargestellten Federteller beziehungsweise an einer nicht dargestellten Schraubenfeder eines Federbeins abgestützt. - Das Federbeinlager
1 weist eine Kappe11 auf. Mit der Kappe11 sind die Dichtung7 mit zwei Dichtelementen23 in Form von Dichtlippen12 und13 , Elemente14 der Schnappverbindung6 und ein zusätzliches axiales Dämpfungselement15 in einem Bauteil vereint, das separat zu den Trägerteilen4 und5 ausgebildet ist. In diesem Beispiel ist die Kappe11 einmaterialig. Es ist auch denkbar, dass die Kappe ein aus mehreren Komponenten beziehungsweise mehre ren Werkstoffen form- oder stoffschlüssig zusammengesetztes Bauteil ist. Die Dichtlippen12 und13 verlaufen um die Längsachse16 des Federbeinlagers1 und somit außen umfangsseitig des Federbeinlagers1 um und stehen axial, d.h. gleichgerichtet mit der Längsachse16 , aus der Kappe11 hervor und dichten zum unteren Trägerteil5 durch schleifenden Dichtkontakt hin ab. Die Dichtlippe12 umgibt einen ringförmigen Hohlraum18 und die Dichtlippe13 umfangsseitig und liegt im schleifenden Dichtkontakt mit der axial gerichteten Ringfläche19 am unteren Trägerteil5 . Die Dichtlippe13 ist im schleifenden Kontakt mit einer Schräge eines axial ausgerichteten umlaufenden Bordes20 des unteren Trägerteils5 , an dem auch der untere Lagerring3 und der Käfig9 quer zur Längsachse16 geführt sind. Der durch die Dichtlippen12 und13 sowie die Ringfläche19 begrenzte Hohlraum18 kann zu ergänzenden Dichtzwecken wahlweise auch Fett enthalten. - Die Kappe
11 umgibt das obere Trägerteil4 und das eigentliche aus den Lagerringen2 und3 sowie den Wälzkörpern8 mit Käfig9 gebildeten Wälzlager zumindest teilweise so, dass es diese Bauteile axial sowie umfangsseitig innen und außen umgibt. Der Werkstoff der Kappe11 ist beispielsweise ein thermoplastisches Elastomer, der eine geringere Härte aufweist und elastischer ist als das obere Trägerteil4 beziehungsweise das untere Trägerteil5 . Die Werkstoffe des unteren und oberen Trägerteils4 beziehungsweise5 sind zum Beispiel mit Glasfasern- beziehungsweise mit Kohle verstärktem Polyamide. Der sich dem oberen Trägerteil4 axial anschließende lochscheibenförmige Abschnitt der Kappe11 ist ein zusätzliches Dämpfungselement15 , an dem sich das Federbeinlager1 mit dem Trägerteil4 zu Trägerteilen10 beziehungsweise zur Karosserie hin abstützt. - Die Kappe
11 weist, wie anfangs schon erwähnt, ein oder mehrere Elemente14 der Schnappverbindung6 auf, die innenumfangsseitig des Federbeinlagers1 angeordnet sind. Dieses Element14 steht zunächst an einem federnd nachgiebigen hohlzylindrischen sowie dünnwandigen Abschnitt axial hervor und ist ein Schnappwulst26 oder ist aus mehreren umfangsseitig zueinander benachbarte Schnappnasen26 gebildet. Das untere Trägerteil5 weist ein weiteres Element27 der Schnappverbindung auf, das in diesem Fall als ein radial in Richtung der Längsachse16 hervorstehender und um die Längsachse16 umlaufender weiterer Schnappwulst21 ausgebildet ist, alternativ aber auch durch die Schnappnasen gebildet sein kann. Der Schnappwulst26 ist quer auf die Längsachse16 zu gerichtet und hintergreift axial den radial nach außen von der Längsachse weg gerichteten Schnappwulst21 an dem unteren Trägerteil5 . Die Lagerringe2 und3 sowie die Wälzkörper8 mit Käfig9 sind mittels der Kappe11 und mittels des unteren Trägerteils5 eingekapselt und aneinander gehalten. Das Element14 ist axial zu einem weiteren Dichtelement23 in Form einer weiteren Dichtlippe22 verlängert. Diese Dichtlippe22 ist im schleifenden Kontakt mit einer weiteren Dichtfläche24 an dem unteren Trägerteil5 . -
2 zeigt einen Längsschnitt durch ein Federbeinlager28 , dass zwei axiale Lagerringe2 und3 sowie zwei aus Kunststoff gestaltete Trägerteile29 und5 aufweist. Das Federbeinlager28 ist mit zwei Dichtungen30 und31 versehen und mittels Schnappverbindung6 zu einer Baueinheit aus zumindest den Lagerringen2 und3 , Wälzkörpern8 in Form von Kugeln, einem Käfig9 zum führen der Kugeln, den Trägerteilen29 ,5 und den Dichtungen30 und31 gehalten ist. Das obere Trägerteil29 ist eine Kappe aus Kunststoff und einteilig mit den Dichtungen30 sowie31 ausgebildet. Der obere Lagerring2 ist mittels des oberen Trägerteils29 radial, d.h. quer zur Längsachse16 , und axial, d.h. gleichgerichtet mit der Längsachse16 , geführt und über nicht dargestellte weitere Trägerteile zur Karosserie hin abgestützt. Das untere Trägerteil5 führt das Federbeinlager28 an einem nicht dargestellten Stoßdämpfer und weist eine Auflage17 auf. An der Auflage17 ist ein in nicht dargestellter Federteller beziehungsweise eine nicht gezeichnete Schraubenfeder abgestützt. - Die Dichtelemente
23 der einteilig mit dem oberen Trägerteil29 ausgebildeten Dichtung30 sind Dichtlippen12 und13 , deren Aufbau, Anordnung und Funktion sowie die Wirkverbindung mit der Ringfläche19 am unteren Trägerteil5 mit denen des Federbeinlagers1 nach1 vergleichbar sind. - Zwischen dem oberen Trägerteil
29 und dem unteren Trägerteil5 sind die Schnappverbindung6 und eine Dichtung31 ausgebildet, deren wesentlicher Aufbau und Funktion denen des Federbeinlagers1 entsprechen, so dass zur Erklärung die Beschreibung des Federbeinlagers1 hinzugezogen werden kann, bei denen der Schnappwulst26 und die Dichtlippe22 jedoch einteilig mit dem oberen Trägerteil29 ausgebildet sind. - In
3 zeigt ein Federbeinlager32 in einem Längsschnitt entlang der Längsmittelachse16 des Federbeinlagers32 , dass zwei axiale Lagerringe2 und3 und ein oberes Trägerteil33 sowie ein unteres Trägerteil34 aufweist. Das Federbeinlager32 ist mit Dichtungen35 und36 versehen, die separat zu dem oberen Trägerteil33 an einer aus zumindest einem Kunststoff gestalteten Kappe37 ausgebildet sind. Das obere Trägerteil33 , das untere Trägerteil34 , die Lagerringe2 ,3 , im Käfig9 gehaltene Wälzkörper8 in Form von Kugeln und die Dichtungen35 ,36 sind mittels einer Schnappverbindung38 zu einer Baueinheit gehalten. -
3a zeigt das Detail Z aus3 nicht maßstäblich und vergrößert. Jede der Dichtungen35 und36 weist jeweils ein axial hervorstehendes Dichtelement39 beziehungsweise40 auf. Das Dichtelement39 ist einteilig mit der Kappe37 ausgebildet und ist eine Dichtlippe41 . Die um die Längsachse16 und außenumfangsseitig des Federbeinlagers32 umlaufende Dichtlippe41 ist im schleifenden Kontakt mit einer Kreisringfläche42 an dem unteren Trägerteil34 . Die Dichtlippe41 dichtet nach außen einen ringförmigen Hohlraum43 ab, dem zum Lagerinneren hin eine Spalt- oder Schleifdichtung44 folgt, die durch die Elemente14 und27 der Schnappverbindung38 gebildet ist. Der Hohlraum43 kann zu Dichtzwecken wahlweise mit Fett befüllt sein. - Das Element
14 der Schnappverbindung38 ist ein radial nach innen auf die Längsachse16 zu weisender Schnappbord45 , der axial an einem elastisch nachgiebigen hohlzylindrischen Abschnitt46 der Kappe37 ausgebildet ist. Der Schnappbord45 hintergreift einen der Schnappbord47 beziehungsweise wird von einem Schnappbord47 axial hintergriffen. Der Schnappbord47 ist an einem elastisch nachgiebigen hohlzylindrischen Abschnitt48 ausgebildet, der einteilig mit dem unteren Trägerteil34 aus dem Trägerteil34 axial hervorsteht. Der Schleifkontakt der Schleifdichtung44 beziehungsweise die Spalte der Spaltdichtung44 sind zwischen den sich jeweils gegenüberliegenden und/oder hintergreifenden Konturen49 der Schnappborde45 ,47 und/oder zwischen den Konturen51 ,52 der hohlzylindrischen Abschnitte46 bzw.48 , denen Konturen50 der Schnappborde45 bzw.47 gegenüberliegen, gebildet. Die Konturen49 sind vorzugsweise axial ausgerichtete Kreisringflächen und die Konturen50 ,51 und52 sind vorzugsweise um die Längsachse16 umlaufende Flächenabschnitte von Hohlzylindern. - Die Dichtung
36 weist als Dichtelemente40 zwei Dichtlippen53 und54 auf. Die Dichtlippen53 und54 verlaufen um die Längsachse16 des Federbeinlagers32 und somit in den umfangsseitig des Federbeinlagers32 um und stehen axial, d.h. gleichgerichtet mit der Längsachse16 , aus der Kappe37 hervor und dichten zum unteren Trägerteil34 durch schleifenden Dichtkontakt hin ab. Die Dichtlippe53 begrenzt einen ringförmigen Hohlraum55 umfangsseitig und liegt im schleifenden Dichtkontakt mit der axial gerichteten Ringfläche56 am unteren Trägerteil34 . Die Dichtlippe54 ist im schleifenden Kontakt mit einer Schräge eines axial ausgerichteten umlaufenden Bordes66 des unteren Trägerteils34 , an dem auch der untere Lagerring3 und der Käfig9 quer zur Längsachse16 geführt sind, und dichtet das Lagerinnere zum Hohlraum55 ab. Der durch die Dichtlippen53 und54 sowie die Ringfläche19 begrenzte Hohlraum55 kann ergänzend zu Dichtzwecken wahlweise auch Fett enthalten. -
4 zeigt einen Längsschnitt durch ein Federbeinlager56 , das zwei axiale Lagerringe2 und3 sowie zwei aus Kunststoff gestaltete Trägerteile57 und61 aufweist. Das Federbeinlager56 ist mit wenigstens zwei Dichtungen7 und58 versehen und mittels Schnappverbindung60 zu einer Baueinheit aus zumindest den Lagerringen2 ,3 , Wälzkörpern8 in Form von Kugeln, einem Käfig9 zum Führen der Kugeln, den Trägerteilen57 ,61 und den Dichtungen7 ,58 gehalten ist. Das obere Trägerteil57 ist im Schnitt im wesentlichen L-förmig ausgebildet und umfasst den oberen Lagerring2 teilweise. Der obere Lagerring2 ist mittels des oberen Trägerteils57 geführt und über einen Träger59 zur Karosserie hin abgestützt. Der Träger der59 ist ein napfförmig ausgebildetes Umformteil aus Blech. Das untere Trägerteil61 führt das Federbeinlager56 an einem nicht dargestellten Stoßdämpfer und weist eine Auflage17 auf, an der ein nicht dargestellter Federteller beziehungsweise eine nicht gezeichnete Schraubenfeder abgestützt ist. Der untere Lagerring3 ist mittels des unteren Trägerteils61 an einem nicht dargestellten Federteller beziehungsweise an einer nicht dargestellten Schraubenfeder eines Federbeins abgestützt. - Das Federbeinlager
56 weist eine Kappe62 auf. Mit der Kappe62 sind die Dichtung7 mit zwei Dichtelementen23 in Form von Dichtlippen12 ,13 , Elemente14 der Schnappverbindung60 und ein zusätzliches axiales Dämpfungselement15 in einem Bauteil vereint, das separat zu den Trägerteilen57 und61 ausgebildet ist. In diesem Beispiel ist die Kappe62 einmaterialig. Es ist auch denkbar, dass die Kappe62 ein aus mehreren Komponenten beziehungsweise mehreren Werkstoffen form- oder stoffschlüssig zusammengesetztes Bauteil ist. Die Dichtlippen12 und13 verlaufen um die Längsachse16 des Federbeinlagers56 und somit außen umfangsseitig des Federbeinlagers56 um, stehen axial, d.h. gleichgerichtet mit der Längsachse16 , aus der Kappe62 hervor und dichten zum unteren Trägerteil61 durch schleifenden Dichtkontakt hin ab. Die Dichtlippe12 umgibt einen ringförmigen Hohlraum18 und die Dichtlippe13 außen umfangsseitig und liegt im schleifenden Dichtkontakt mit der axial gerichteten Ringfläche19 am unteren Trägerteil61 . Die Dichtlippe13 ist im schleifenden Kontakt mit einer Schräge eines axial ausgerichteten umlaufenden Bordes20 des unteren Trägerteils61 , an dem auch der untere Lagerring3 und der Käfig9 quer zur Längsachse16 geführt sind. Der durch die Dichtlippen12 und13 sowie die Ringfläche19 begrenzte Hohlraum18 kann zu ergänzenden Dichtzwecken wahlweise auch Fett enthalten. - Die Kappe
62 umgibt das obere Trägerteil57 und das eigentliche aus den Lagerringen2 und3 sowie den Wälzkörpern8 mit Käfig9 gebildeten Wälzlager zumindest teilweise so, dass es diese Bauteile axial sowie umfangsseitig innen und außen umfasst Der Werkstoff der Kappe62 ist beispielsweise ein thermoplastisches Elastomer, der eine geringere Härte aufweist und elastischer ist als das obere Trägerteil57 beziehungsweise das untere Trägerteil61 . Die Werkstoffe des unteren und oberen Trägerteils57 beziehungsweise61 sind zum Beispiel mit Glasfasern bzw. mit Kohlefasern verstärkte Polyamide. Der sich dem oberen Trägerteil57 axial anschließende lochscheibenförmige Abschnitt der Kappe62 ist das zusätzliche Dämpfungselement15 , an dem sich das Federbeinlager56 mit dem Trägerteil57 zum Träger59 und damit zur Karosserie hin abstützt. - In
4a ist die Dichtung58 und die Schnappverbindung60 anhand der nicht maßstäblichen Darstellung des Details X aus4 vergrößert dargestellt. Die Kappe62 weist, wie anfangs schon erwähnt, ein oder mehrere Elemente14 der Schnappverbindung60 auf, die innenumfangsseitig des Federbeinlagers56 angeordnet sind. Dieses Element14 steht zunächst an einem federnd nachgiebigen hohlzylindrischen sowie dünnwandigen Abschnitt46 axial hervor und ist ein Schnappwulst26 oder ist aus mehreren umfangsseitig zueinander benachbarte Schnappnasen26 gebildet. Das untere Trägerteil61 weist ein weiteres Element27 der Schnappverbindung60 auf, das in diesem Fall als ein radial in Richtung der Längsachse16 hervorstehender und um die Längsachse16 umlaufender weiterer Schnappwulst21 ausgebildet ist, alternativ aber auch durch die Schnappnasen gebildet sein kann. Der Schnappwulst26 ist quer (radial) auf die Längsachse16 zu gerichtet und hintergreift axial den radial nach außen von der Längsachse weg gerichteten Schnappwulst21 an dem unteren Trägerteil61 . Die Lagerringe2 und3 sowie die Wälzkörper8 mit Käfig9 sind mittels der Kappe62 und des unteren Trägerteils61 eingekapselt und aneinander gehalten. - Das Element
14 ist Bestandteil der Dichtung58 . Die Dichtung58 ist eine Labyrinth-Spalt-oder Schleifdichtung die durch die Elemente14 der Schnappverbindung60 und mindestens eine weitere Dichtlippe63 gebildet ist. Der Schleifkontakt der Schleifdichtung bzw. Spalte der Spaltdichtung44 sind zwischen den sich jeweils gegenüberliegenden und/oder hintergreifenden Konturen an denen sich die Schnappwulste26 und21 und/oder zwischen den Konturen51 ,52 der Schnappwulste21 beziehungsweise26 gegenüberliegen, gebildet. Die Konturen sind vorzugsweise axial ausgerichtete Kreisringflächen und um die Längsachse16 umlaufende Flächenabschnitte von Hohlzylindern. Die Dichtlippe63 ist an einem Dichtring64 ausgebildet. Der Dichtring64 ist aus einem Material, z. B. aus einem Elastomer, dass weicher beziehungsweise elastischer ist als der Werkstoff des unteren Trägerteils61 beziehungsweise als der Werkstoff des oberen Trägerteils57 . Der Dichtring ist wahlweise lose zwischen die Trägerteile57 und61 eingelegt, oder aber an dem oberen Trägerteil57 , z. B. durch Anvulkanisieren, fest. Das untere Trägerteil61 und der Dichtring64 mit Dichtlippe63 begrenzen einen ringförmigen Hohlraum65 , der wahlweise zu weiteren Dichtzwecken mit Fett befüllt sein kann. Die Dichtlippe63 liegt radial schleifend an dem unteren Trägerteil61 an oder ist durch einen Spalt zu diesem beabstandet. -
- 1
- Federbeinlager
- 2
- oberer Lagerring
- 3
- untere Lagerring.
- 4
- oberes Trägerteil
- 5
- unteres Trägerteil
- 6
- Schnappverbindung
- 7
- Dichtung
- 8
- Wälzkörper
- 9
- Käfig
- 10
- Trägerteil zur Karosserie
- 11
- Kappe
- 12
- Dichtlippe
- 13
- Dichtlippe
- 14
- Element
der Schnappverbindung
6 - 15
- Dämpfungselement
- 16
- Längsachse
- 17
- Auflage
- 18
- Hohlraum
- 19
- Ringfläche
- 20
- Bord
- 21
- Schnappwulst/Schnappnase
- 22
- Dichtlippe
- 23
- Dichtelement
- 24
- Dichtfläche
- 25
- Dichtung
- 26
- Schnappwulst/Schnappnase
- 27
- Element der Schnappverbindung
- 28
- Federbeinlager
- 29
- Trägerteil
- 30
- Dichtung
- 31
- Dichtung
- 32
- Federbeinlager
- 33
- oberes Trägerteil
- 34
- unteres Trägerteil
- 35
- Dichtung
- 36
- Dichtung
- 37
- Kappe
- 38
- Schnappverbindung
- 39
- Dichtelement
- 40
- Dichtelement
- 41
- Dichtlippe
- 42
- Kreisringfläche
- 43
- Hohlraum
- 44
- Spaltdichtung/Schleifdichtung
- 45
- Schnappbord
- 46
- hohlzylindrische Abschnitt
- 47
- Schnappbord
- 48
- hohlzylindrische Abschnitt
- 49
- Kontur
- 50
- Kontur
- 51
- Kontur
- 52
- Kontur
- 53
- Dichtlippe
- 54
- Dichtlippe
- 55
- Hohlraum
- 56
- Federbeinlager
- 57
- oberes Trägerteil
- 58
- Dichtung
- 59
- Träger
- 60
- Schnappverbindung
- 61
- unteres Trägerteil
- 62
- Kappe
- 63
- Dichtlippe
- 64
- Dichtring
- 65
- Hohlraum
- 66
- Bord
Claims (28)
- Federbeinlager (
1 ,28 32 ,56 ), das zwei axiale Lagerringe (2 ,3 ) und zwei aus Kunststoff gestaltete Trägerteile (4 ,5 ,29 ,33 ,34 ,57 ,61 ) aufweist, das mit wenigstens einer Dichtung (7 ,25 ,30 ,31 ,35 ,36 ,58 ) versehen ist und das mittels Schnappverbindung (6 ) zu einer Baueinheit aus zumindest den Lagerringen (2 ,3 ), den Trägerteilen (4 ,5 ,29 ,33 ,34 ) und der Dichtung (7 ,25 ,30 ,31 ,35 ,36 ) gehalten ist, wobei ein oberer der Lagerringe (2 ) mittels eines oberen der Trägerteile (4 ,29 ,33 ,57 ) karosserieseitig und ein unterer der Lagerringe (3 ) mittels eines unteren der Trägerteile (5 ,34 ,61 ) federseitig abgestützt ist und wobei sich wenigstens ein um die Längsachse (16 ) umlaufendes sowie axial hervorstehendes Dichtelement (23 ,39 ,40 ) der Dichtung (7 ,25 ,30 ,31 ,35 ,36 ,58 ) quer zur Längsachse (16 ) zumindest an den oberen Lagerring (2 ) anschließt und dabei zum unteren Trägerteil (5 ,34 ,61 ) hin dichtet, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (23 ,39 ,40 ) separat zum oberen Trägerteil (4 ,33 ,57 ) ausgebildet ist. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federbeinlager (
1 ) eine aus Kunststoff gestaltete Kappe (11 ,37 ,62 ) aufweist, an der die Dichtung (7 ,25 ,35 ,36 ) zumindest zum Teil ausgebildet ist. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (
11 ,37 ,62 ) das obere Trägerteil (4 ,33 ,57 ) teilweise umfasst, wobei sich die Kappe (11 ,37 ,62 ) axial an das obere Trägerteil (4 ,33 57 ) anschließt und, quer zur Längsachse (16 ) betrachtet, das obere Trägerteil (4 ,33 ,57 ) zumindest außen umfangsseitig umgibt.(1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (
23 ,39 ), quer zur Längsachse (16 ) betrachtet, außen umfangsseitig des Federbeinlagers (1 ,32 ,56 ) angeordnet ist. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Dichtelement (
23 ,40 ), quer zur Längsachse (16 ) betrachtet, innen umfangsseitig des Federbeinlagers (1 ,32 ) angeordnet ist. (1 ,3 ) - Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der Kappe (
11 ,37 ,62 ) eine geringere Härte aufweist als der Werkstoff aus dem das obere Trägerteil (4 ,33 57 ) ist. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der Kappe (
11 ,37 ,62 ) elastischer ist als der Werkstoff aus dem das obere Trägerteil (4 ,33 ,57 ) ist. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (
23 ,39 ,40 ) schleifend an dem unteren Trägerteil (5 ,34 ,61 ) anliegt. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtelement (
23 ,39 ,40 ) wenigstens eine um die Längsachse (16 ) umlaufende Dichtlippe (12 ,13 ,22 ,41 53 54 ) ist. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (
7 ,36 ) wenigstens zwei um die Längsachse (16 ) umlaufende Dichtlippen (12 ,13 ,54 ,53 ) aufweist. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Dichtlippen (
12 ,54 ) außen umfangsseitig der anderen der Dichtlippen (13 ,53 ) um die Längsachse (16 ) umläuft. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Dichtlippen (
12 ,13 ,41 ,53 ) axial an einer Kreisringfläche (19 ,42 ,56 ) des unteren Trägerteils (5 ) schleifend anliegt. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Dichtlippen (
13 ,54 ) an einem Bord (20 ,66 ) anliegt, wobei der Bord (20 ,66 ) in axiale Richtung, d.h. gleichgerichtet mit der Längsachse (16 ), aus dem unteren Trägerteil (5 ,34 ) hervorsteht und sich dabei dem unteren Lagerring (3 ) um die Längsachse (16 ) umfangsseitig. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (
11 ,37 ,62 ) wenigstens ein Element (14 ) der Schnappverbindung (6 ,38 ,60 ) aufweist, die formschlüssig mit wenigstens einem weiteren Element (27 ) der Schnappverbindung (6 ,38 ,60 ) an dem unteren Trägerteil (5 ,34 ,61 ) ineinander greift. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (
11 ,37 ,62 ) das obere Trägerteil (4 ,33 ,57 ) teilweise umfasst, wobei sich die Kappe (11 ,37 ,62 ) axial an das obere Trägerteil (4 ,33 ,57 ) anschließt und das obere Trägerteil (4 ,33 ,57 ), quer zur Längsachse (16 ) betrachtet, innen- und außen umfangsseitig umgibt. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Elemente (
14 ) der Schnappverbindung (6 ), quer zur Längsachse (16 ) betrachtet, umfangsseitig des Federbeinlagers (1 ) ausgebildet sind. (1 ) - Federbeinlager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (
7 ,35 ) mit wenigstens einem Dichtelement (23 ,39 ) außen umfangsseitig des Federbeinlagers (1 ,32 ,56 ) ausgebildet ist. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (
25 ,36 ) mit wenigstens einem Dichtelement (23 ,40 ) innen umfangsseitig des Federbeinlagers (1 ,32 ) ausgebildet ist. (1 ,3 ) - Federbeinlager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens eine Dichtung (
7 ,25 ,35 ) mit zumindest einem Dichtelement (23 ,39 ), quer zur Längsachse (16 ) betrachtet, außen- und innen umfangsseitig des Federbeinlagers (1 ,32 ,56 ) ausgebildet ist. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (
14 ) der Schnappverbindung (6 ,38 ,60 ) an der Kappe (11 ,37 ,62 ) ein umfangseitig umlaufender Schnappwulst/Schnappbord (26 ,45 ) ist, wobei der Schnappwulst/Schnappbord (26 ,45 ) einen umfangsseitig umlaufenden Schnappwulst/Schnappbord (21 ,47 ) an dem unteren Trägerteil (3 ,5 ,34 ,61 ) hintergreift. (1 ,3 und4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 14 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (
14 ,27 ) innenumfangsseitig des Federbeinlagers (1 ,56 ) ausgebildet sind. (1 ,4 ) - Federbeinlager nach Anspruch 14 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (
14 ) außenumfangsseitig des Federbeinlagers (32 ) ausgebildet sind. - Federbeinlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Dichtelement (
23 ) aus einem Elastomer ist. - Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt (
15 ) der Kappe (11 ,62 ) der sich axial an das obere Trägerteil (4 ,57 ) einschließt aus einem elastisch nachgebenden Werkstoff ist. - Federbeinlager (
28 ) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei dem ein Teil der Dichtung (30 ,31 ) an dem oberen Trägerteil (29 ) ausgebildet ist oder durch das obere Trägerteil (29 ) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (23 ) wenigstens eine um die Längsachse umlaufende Dichtlippe (12 ,13 ) ist. (2 ) - Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (
12 ,13 ,23 ) schleifend an dem unteren Trägerteil (5 ) anliegt. (2 ) - Federbeinlager nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (
23 ) wenigstens zwei zueinander benachbarte umlaufende Dichtlippen (12 ,13 ) aufweist. (2 ) - Federbeinlager nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (
12 ,13 ) außenumfangsseitig des Federbeinlagers (28 ) ausgebildet ist.
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