DE102012215912A1

DE102012215912A1 - Federbeinlager

Info

Publication number: DE102012215912A1
Application number: DE201210215912
Authority: DE
Inventors: Ralf Stautner; Andreas Wöllner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-13

Abstract

Federbeinlager mit einer Kappe (2) und mit einem gegenüber der Kappe (2) um eine Drehachse (D) drehbar gelagerten Führungsring (3), wobei der Führungsring (3) zur Lagerung einer Schraubenfeder und die Kappe (2) zur Abstützung des Federbeinlagers an einem Fahrgestell eines Fahrzeuges ausgebildet sind, wobei die Kappe (2) eine Dichtung (11) aufweist und dass zwischen der Kappe (2) und dem Führungsring (3) ein Axiallager (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (2) an einer Oberfläche (12) ein Dämpfungselement (10), welches einwirkende Stöße dämpft, aufweist und dass die Oberfläche (12) dem Fahrgestell zugewandt ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager, welches zur Anwendung in Federbeinen vorgesehen ist.
Hintergrund der Erfindung
Federbeinlager sind Teil der Radaufhängung bei Einzelradaufhängungen. Die Radaufhängung unterstützt eine angestrebte Fahrsicherheit und den Fahrkomfort, sowie ein leichtes und präzises Lenken der Räder. Die Radaufhängung soll Fahrbahngeräusche vom Aufbau fernhalten und möglichst leicht sein. Je nach Ausführung führt das Federbeinlager die Stoßdämpfer-Feder und bildet eine Stützfläche für den Stoßdämpfer-Endanschlag. Das Federbeinlager nimmt die über die Stoßdämpfer-Feder bzw. dem Stoßdämpfer übertragenen Radial- und Axialkräfte auf und sorgt dafür, dass sich die Stoßdämpfer-Feder beim Lenken und Einfedern reibungsarm und verspannungsfrei verdreht und so ohne Rückstellmoment arbeitet.
Federbeinlager sind oftmals Teil der sogenannten McPherson-Federbeine. Das Federbein besteht im Wesentlichen aus Feder, Stoßdämpfer und Achsschenkel. Das Federbeinlager ist mit einer Kappe versehen, die an dem chassisseitigen Federbeindom befestigt ist, sowie mit einem Führungsring, an dem die Stoßdämpfer-Feder abgestützt ist und durch diesen geführt wird. Der Führungsring ist gegenüber der Kappe drehbar gelagert. Das Lager ermöglicht beim Lenken ein Drehen der Feder gegenüber der Karosserie, da sich bei Lenkbewegungen das gesamte Federbein dreht.
Aus der DE 10 2006 057 559 A1 ist ein Federbeinlager bekannt, das eine Kappe aufweist und einen gegenüber der Kappe drehbaren Führungsring. Zwischen Kappe und Führungsring ist ein Axiallager angeordnet. Einteilig mit der Kappe ist ein Dichtelement ausgebildet, welches sich am Innen- und Außenumfang der Kappe erstreckt. Das Dichtelement ist in Form von Dichtlippen ausgebildet.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Federbeinlager zur Verfügung zustellen, welches einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Federbeinlager mit einer Kappe und mit einem gegenüber der Kappe um eine Drehachse drehbar gelagerten Führungsring, wobei der Führungsring zur Lagerung einer Schraubenfeder und die Kappe zur Abstützung des Federbeinlagers an einem Fahrgestell eines Fahrzeuges ausgebildet sind, wobei die Kappe eine Dichtung aufweist und dass zwischen der Kappe und dem Führungsring ein Axiallager angeordnet ist, wobei die Kappe an einer Oberfläche ein Dämpfungselement, welches einwirkende Stöße dämpft, aufweist und dass die Oberfläche dem Fahrgestell zugewandt ist.
Federbeinlager weisen eine Kappe und einen mittels einer Schnappverbindung verliersicher mit der Kappe verbundenen Führungsring auf. Zwischen der Kappe und dem Führungsring ist ein Lager vorgesehen. Dieses Lager kann als Axiallager oder Radiallager, sowie als Gleitlager oder auch als Wälzlager ausgebildet sein.
Mittels der Kappe werden die Federbeinlager an dem chassisseitigen Federbeindom bzw. dem Topmount befestigt. Der Radialflansch des Führungsrings dient zur Abstützung der Schraubenfeder und der Führungsstutzen führt die Schraubenfeder. Zur Verringerung der Übertragung von Schwingungen und Lärm durch die Schraubenfeder auf das Chassis ist ein Dämpfungselement notwendig.
Bei dem erfindungsgemäßen Federbeinlager weist die Kappe das Dämpfungselement auf, wodurch auf das Federbeinlager einwirkende Stöße gedämpft werden. Das Dämpfungselement ist vorzugsweise an einer Oberfläche der Kappe vorgesehen, welche dem chassisseitigen Federbeindom zugewandt ist. Zudem kann das Dämpfungselement die einwirkenden Kräfte in Richtung der Kappe ableiten. Vorteilhaft an einer derartigen Ausbildung ist, dass ein Dämpfungselement, welches im Stand der Technik zwischen der Schraubenfeder und dem Führungsring vorgesehen ist, entfallen kann.
Das Dämpfungselement kann die gesamte Oberfläche der Kappe bedecken oder nur abschnittsweise vorgesehen sein.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist das Dämpfungselement stoffschlüssig mit der Kappe verbunden. Dazu kann das Dämpfungselement an der Kappe beispielsweise angespritzt oder anvulkanisiert werden. Neben stoffschlüssigen Verbindungsarten sind auch Form- oder Kraftschlüssige Verbindungstechniken möglich. Vorteilhaft ist es, wenn das Dämpfungselement fest/ verliersicher mit der Kappe verbunden ist. Dadurch kann sich das Dämpfungselement nicht auf irgendeine Art und Weise aus seiner Position bewegen, wodurch die Dämpfungseigenschaft über die Gebrauchsdauer gegeben ist.
Vorzugsweise ist die Kappe aus einem Zweikomponentenbauteil ausgebildet, wobei das Zweikomponentenbauteil eine Hartkomponente und eine Weichkomponente aufweist. Mittels des Zweikomponentenbauteils kann die Baugruppe vereinfacht werden. Das Zweikomponentenbauteil wird beispielsweise mittels eines Zweikomponentenspritzgussverfahrens hergestellt, bei dem die beiden Komponenten stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
In einer Ausgestaltung der Erfindung bildet die Weichkomponente sowohl die Dichtung als auch das Dämpfungselement aus. Durch die Doppelfunktion der der Weichkomponente ist es möglich, ein einfaches und kostengünstiges Bauteil herzustellen. Das bedeutet, dass bspw. in einem ersten Herstellungsschritt die Hartkomponente mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt wird und anschließend in einem Herstellungsschritt die Weichkomponente, d.h. Dichtung und Dämpfungselement, nachgespritzt wird.
Die Dichtung kann sowohl am Innendurchmesser als auch am Außendurchmesser der Kappe vorgesehen sein. Die Dichtung kann hülsenförmig mit endseitiger Dichtlippe ausgebildet sein. Die Dichtlippe kann jeweils nur am Innenoder Außenumfang der Kappe vorgesehen sein. Es sind auch jegliche andere Formen einer Dichtung und eine andere Anordnung möglich. Die Dichtung ermöglicht, unabhängig von der Positionierung und Zentrierung des Federbeinlagers gegenüber den Baugruppen des Federbeins, ein Abdichten gegenüber einer Gegendichtfläche.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Dämpfungselement aus einem Polymer ausgebildet. Vorzugsweise sind Dichtung und Dämpfungselement aus dem gleichen Material ausgebildet. Der Werkstoff kann u.a. ein Elastomer sein oder ein anderer Kunststoff, der gummiartige Eigenschaften aufweist.
Vorzugsweise ist die Hartkomponente ein Polyamid. Denkbar ist auch die Verwendung anderer Kunststoffe oder metallischer Werkstoffe.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Figur dargestellt. Es zeigt:
1 einen Längsschnitt durch ein teilweise dargestelltes erfindungsgemäßes Federbeinlager.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager 1. Das Federbeinlager 1 weist eine Kappe 2 auf, sowie einen Führungsring 3, der gegenüber der Kappe 2 um eine Drehachse D herum drehbar gelagert ist. Die Kappe 2 ist an einem nicht abgebildeten Domlager eines Chassis eines Kraftfahrzeugs befestigt. Der Führungsring 3 nimmt ein axiales Ende einer nicht dargestellten Stoßdämpfer-Feder auf. Federkräfte der Stoßdämpfer-Feder werden über den Führungsring 3 in die Kappe 2 und von dort in das Domlager geleitet.
Der Führungsring 3 ist über ein Axiallager 4 an der Kappe 2 axial in Richtung der Drehachse D gelagert. Das Axiallager 4 dient der Übertragung von entlang der Drehachse D wirkenden Kräften von dem Führungsring 3 auf die Kappe 2. Das Axiallager 4 weist einen zwischen zwei Lagerringen 5a, 5b gelagerten Wälzkörper 6 auf.
Die Kappe 2 ist als ringförmiges Zweikomponentenbauteil 7 ausgebildet. Das Zweikomponentenbauteil 7 weist eine Hartkomponente 8 und eine Weichkomponente 9 auf. Das Zweikomponentenbauteil 7 ist bevorzugt in einem Zweikomponentenspritzgießverfahren hergestellt, in dem zuerst die Hartkomponente 8 vorgespritzt und die Weichkomponenten 9 unter Bildung eines Stoffschlusses nachgespritzt wird. Als Hartkomponente 8 kann bspw. ein Polyamid verwendet werden. Die Weichkomponente 9 ist aus einem Elastomer ausgebildet.
Die Weichkomponente 9 bildet ein Dämpfungselement 10 als auch eine Dichtung 11 aus. Das Dämpfungselement 10 ist an einer Oberfläche 12 der Kappe 2 vorgesehen. Die Oberfläche 12 ist dem nicht dargestellten Domlager zugewandt. Das Dämpfungselement 10 geht direkt in den Bereich der Dichtung 11 über.
Die Dichtung 11 ist am Innenumfang und Außenumfang der Kappe 2 ausgebildet. Die Dichtung 11 ist am Innenumfang als hülsenförmiger Ansatz 13 ausgebildet.
Am Außenumfang der Kappe 2 ist die Dichtung 11 als hülsenförmiger Ansatz mit am Ende versehenen Dichtlippen 14, 15 ausgebildet. Die Dichtlippen 14, 15 stehen axial von dem Federbeinlager 1 hervor. Zwischen den Dichtlippen 14, 15 ist ein ringförmiger Hohlraum 16 ausgebildet.
Bezugszeichenliste

D: Drehachse
1: Federbeinlager
2: Kappe
3: Führungsring
4: Axiallager
5a: Lagerring
5b: Lagerring
6: Wälzkörper
7: Zweikomponentenbauteil
8: Hartkomponente
9: Weichkomponente
10: Dämpfungselement
11: Dichtung
12: Oberfläche
13: hülsenförmiger Ansatz
14: Dichtlippe
15: Dichtlippe
16: Hohlraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006057559 A1 [0004]

Claims

Federbeinlager mit einer Kappe (2) und mit einem gegenüber der Kappe (2) um eine Drehachse (D) drehbar gelagerten Führungsring (3), wobei der Führungsring (3) zur Lagerung einer Schraubenfeder und die Kappe (2) zur Abstützung des Federbeinlagers an einem Fahrgestell eines Fahrzeuges ausgebildet sind, wobei die Kappe (2) eine Dichtung (11) aufweist und dass zwischen der Kappe (2) und dem Führungsring (3) ein Axiallager (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (2) an einer Oberfläche (12) ein Dämpfungselement (10), welches einwirkende Stöße dämpft, aufweist und dass die Oberfläche (12) dem Fahrgestell zugewandt ist.
Federbeinlager nach Anspruch 1, wobei das Dämpfungselement (10) stoffschlüssig mit der Kappe (2) verbunden ist.
Federbeinlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kappe (2) aus einem einteiligen Zweikomponentenbauteil (7) ausgebildet ist und das Zweikomponentenbauteil (7) eine Hartkomponente (8) und eine Weichkomponente (9) aufweist.
Federbeinlager nach Anspruch 3, wobei die Weichkomponente (9) sowohl die Dichtung (11) als auch das Dämpfungselement (10) ausbildet.
Federbeinlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dämpfungselement (10) aus einem Polymer ausgebildet ist.
Federbeinlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hartkomponente (8) aus einem Polyamid ausgebildet ist.