DE102014224700B3 - Federbeinlager - Google Patents
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Abstract
Federbeinlager (1), mit einem zwischen einem Führungsring (2) und einer Kappe (3) angeordneten Lager, wobei der Führungsring (2) und die Kappe (3) über eine Schnappverbindung (5) miteinander verbunden sind, die wenigstens einen Torsionsschnapphaken (6, 21) aufweist, der mittels einer tordierbaren Halterung (7) entweder an dem Führungsring (2) oder an der Kappe (3) angeordnet ist und im montierten Zustand in einen Hinterschnitt (8) des jeweils anderen Bauteils eingreift.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager, mit einem zwischen einem Führungsring und einer Kappe angeordneten Lager, wobei der Führungsring und die Kappe über eine Schnappverbindung miteinander verbunden sind.
- Ein Federbeinlager, das beispielsweise aus der
DE 10 2010 015 712 A1 bekannt ist, dient üblicherweise zur Aufnahme eines Federbeins, mit dem sich insbesondere ein gelenktes Rad, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, gegenüber einer Karosserie abstützt. Das Federbein umfasst einen teleskopartigen Stoßdämpfer mit einer in einem Zylinder verschiebbar geführten Kolbenstange und eine den Stoßdämpfer umgebende Schraubenfeder, die als Fahrzeugtragfeder dient. Die Schraubenfeder ist dabei zwischen dem Federteller des Federbeinlagers und einem weiteren Federteller, der mit dem Zylinder des Stoßdämpfers verbunden ist, eingespannt. Das Federbein, d. h. der Stoßdämpfer und die Schraubenfeder, sind somit gemeinsam über das Federbeinlager drehbeweglich gegenüber der Karosserie abgestützt. Das Federbeinlager ermöglicht eine gewisse Bewegung des Federbeins einschließlich des die Schraubenfeder abstützenden Federtellers gegenüber der Karosserie. - Bei dem aus der
DE 10 2010 015 712 A1 bekannten Federbeinlager sind der Führungsring und die Kappe mittels einer Schnappverbindung verbunden. Beispielsweise weist der Führungsring einen oder mehrere Schnapphaken auf, die bei der Montage radial nach innen bewegbar sind, bis sie in einen Hinterschnitt der Kappe eingreifen. Beim Entwurf eines derartigen Federbeinlagers wird die Schnappverbindung so ausgelegt, dass sie eine bestimmte Demontagekraft aufweist. Als Demontagekraft wird die für eine Separierung der beiden Gehäuseteile Führungsring und Kappe benötigte Kraft verstanden. Herkömmliche Schnappverbindungen stoßen allerdings an ihre Grenzen, wenn eine höhere Demontagekraft erforderlich ist. - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Federbeinlager anzugeben, das eine erhöhte Demontagekraft aufweist.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Federbeinlager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schnappverbindung wenigstens einen Torsionsschnapphaken aufweist, der mittels einer tordierbaren Halterung entweder an den Führungsring oder an der Kappe angeordnet ist und im montierten Zustand in einen Hinterschnitt des jeweils anderen Bauteils eingreift.
- Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine höhere Demontagekraft erzielt werden kann, indem ein herkömmlicher Schnapphaken, der bei der Demontage auf Biegung beansprucht wird, durch einen Torsionsschnapphaken ersetzt wird, bei dem während der Demontage eine Torsionsbelastung auftritt. Der Torsionsschnapphaken weist eine tordierbare Halterung auf, an der der eigentliche Schnapphaken befestigt ist. Bei der Demontage wird somit primär die tordierbare Halterung belastet, die höhere Demontagekräfte als eine herkömmliche Schnappverbindung aufnehmen kann.
- Die Halterung der Schnappverbindung des erfindungsgemäßen Federbeinlagers ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie bei axialer Montage oder Demontage des Führungsrings und der Kappe tordierbar ist. Dementsprechend wird die Halterung bei der Demontage verdreht, wohingegen bei herkömmlichen Schnappverbindungen zumeist eine Biegebelastung des Schnapphakens vorliegt.
- Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass die tordierbare Halterung einen sich in Umfangsrichtung des Federbeinlagers erstreckenden Steg aufweist, an dem der Torsionsschnapphaken angebracht ist. Der Steg kann sich beispielsweise beidseitig von dem Torsionsschnapphaken erstrecken, wobei die beiden Stegabschnitte zumindest näherungsweise eine gemeinsame Achse bei einer auftretenden Torsionsbelastung bilden.
- Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Steg der tordierbaren Halterung von dem Bauteil, an dem die tordierbare Halterung angebracht ist, beabstandet ist. Die tordierbare Halterung kann entweder an dem Führungsring oder an der Kappe angeordnet sein. Das jeweils andere Bauteil weist dann den Hinterschnitt auf, in den der Torsionsschnapphaken im montierten Zustand eingreift. Wenn der Steg der tordierbaren Halterung beispielsweise von dem Führungsring beabstandet ist, kann der Steg während der Demontage tordiert werden. Dabei wird die Demontagekraft über den Torsionsschnapphaken in den Steg eingeleitet. Die Demontagekraft erzeugt dabei ein Torsionsmoment, das durch Verformung des Stegs aufgenommen wird. Besonders bevorzugt wird eine Ausgestaltung, bei der sich der Torsionsschnapphaken an der Kappe befindet und wobei der Führungsring einen Hinterschnitt aufweist. Allerdings ist auch eine umgekehrte Ausführung möglich.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Steg zumindest abschnittsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Bei einer Torsionsbelastung wird somit der zylinderförmige Steg elastisch verformt. Alternativ kann der Steg auch einen quadratischen oder polygonalen Querschnitt aufweisen.
- Im Rahmen der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass das Bauteil, an dem der Torsionsschnapphaken angeordnet ist, einen zu dem Torsionsschnapphaken weisenden Vorsprung aufweist, an dem der Torsionsschnapphaken bei einer Demontage des Federbeinlagers anschlägt. Dieser Vorsprung dient dabei als Sperre oder Sperrbereich, der bei einer Demontage eine Verdrehung des Torsionsschnapphakens begrenzt. Beim Vorhandensein einer Demontagekraft, d. h. einer axial wirkenden Zugkraft, wird zunächst der Torsionsschnapphaken, der beabstandet von dem zugehörigen Bauteil an der tordierbaren Halterung angebracht ist, elastisch gebogen, wobei der Torsionsschnapphaken zumindest näherungsweise eine Drehbewegung durchführt. Wenn der Torsionsschnapphaken an dem ortsfesten Vorsprung anstößt, erhöht sich die zum Lösen erforderliche Demontagekraft erheblich, da dann eine (weitere) elastische Verformung des Torsionsschnapphakens erforderlich ist. Somit kann über die Wahl der radialen Länge des Vorsprungs die Demontagekraft festgelegt und/oder beeinflusst werden.
- Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass der Torsionsschnapphaken radial innen und/oder radial außen einen aus einem weicheren Kunststoffmaterial als übrige Bereiche des Torsionsschnapphakens hergestellten Abschnitt aufweist. Das erfindungsgemäße Federbeinlager kann natürlich auch sowohl radial innen als auch radial außen einen aus einem weicheren Kunststoffmaterial hergestellten Abschnitt aufweisen. Das weichere Kunststoffmaterial und das für übrige Bereiche des Torsionsschnapphakens und gegebenenfalls des Federbeinlagers verwendete Kunststoffmaterial können durch ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt sein. Das weichere Kunststoffmaterial wirkt wie ein Dämpfer und reduziert ansonsten gegebenenfalls auftretende Geräusche. Das erfindungsgemäße Federbeinlager kann mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Torsionsschnapphaken aufweisen. Beispielsweise können
2 ,3 ,4 oder6 über den Umfang verteilte Torsionsschnapphaken vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die mehreren Torsionsschnapphaken äquidistant über den Umfang verteilt. - Bei dem erfindungsgemäßen Federbeinlager kann das Lager als Gleitlager oder Wälzlager ausgebildet sein.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
-
1 eine geschnittene Ansicht eines Details eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Federbeinlagers; -
2 eine perspektivische Ansicht eines Torsionsschnapphakens des in1 gezeigten Federbeinlagers; -
3 eine ähnliche Ansicht wie1 , die die Verformung des Torsionsschnapphakens bei der Montage zeigt; -
4 eine ähnliche Ansicht wie3 , die die Verformung des Torsionsschnapphakens bei der Demontage zeigt; und -
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Federbeinlagers, das im Bereich des Torsionsschnapphakens Bereiche mit einem weicheren Kunststoffmaterial aufweist. -
1 ist eine geschnittene Ansicht eines Details eines Federbeinlagers1 , das einen Führungsring2 und eine Kappe3 aufweist, zwischen denen ein Wälzlager4 angeordnet ist. Der Führungsring2 und die Kappe3 sind über eine Schnappverbindung5 miteinander verbunden die einen Torsionsschnapphaken6 aufweist, der mittels einer Halterung7 , die in der Ansicht von1 verdeckt ist, an der Kappe3 angeordnet ist. Der Führungsring2 weist einen Hinterschnitt8 auf, in den der Torsionsschnapphaken6 eingreift. Der Führungsring2 weist einen sich an den Hinterschnitt8 anschließenden radial nach außen ragenden Vorsprung9 auf, der eine Demontage der Kappe3 von dem Führungsring2 durch eine axiale Kraft verhindert. -
2 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt den an der Innenseite der Kappe3 angeordneten Torsionsschnapphaken6 . In2 erkennt man, dass der Torsionsschnapphaken6 eine radial nach innen gerichtete Schnappnase10 aufweist, die bei einer Demontage an den Vorsprung9 anstößt. Der Torsionsschnapphaken6 ist mittels einer tordierbaren Halterung11 an der Kappe3 angebracht, die einen sich in Umfangsrichtung des Federbeinlagers1 erstreckenden Steg12 aufweist, an dem der Torsionsschnapphaken6 angebracht ist. In2 erkennt man, dass der Steg12 sich zwischen zwei radialen Stegabschnitten13 ,14 von der Innenseite der Kappe3 beabstandet erstreckt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Steg12 einen kreisförmigen Querschnitt auf. - Unterhalb der tordierbaren Halterung
11 ist an der Innenseite der Kappe3 ein Vorsprung15 ausgebildet, der sich radial nach innen erstreckt.3 ist eine ähnliche Ansicht wie1 und zeigt den Torsionsschnapphaken während der Montage. Zur Montage wird die Kappe3 axial entlang des Pfeils16 bewegt. Der Torsionsschnapphaken6 stößt dabei mit seiner Schnappnase10 gegen den Vorsprung9 des Führungsrings2 . Dabei wird der Torsionsschnapphaken6 , genauer gesagt die tordierbare Halterung11 , insbesondere deren Steg12 , in der durch einen Pfeil17 angegebenen Drehrichtung tordiert. In3 erkennt man, dass das freie Ende18 des Torsionsschnapphakens6 dabei von dem kappenseitigen Vorsprung15 weg bewegt wird. Somit ist ein ausreichender Freiraum für das Ende18 des Torsionsschnapphakens6 bei der Montage vorhanden. -
4 zeigt den Torsionsschnapphaken6 während der Demontage. Bei der Demontage wird die Kappe3 in Richtung des Pfeils19 bewegt, die Bewegung ist somit umgekehrt zu der Bewegung bei der in3 gezeigten Montage. - Bei der Demontage stößt die Schnappnase
10 des Torsionsschnapphakens6 gegen den Vorsprung9 des Führungsrings2 . Da der Torsionsschnapphaken6 einseitig gehalten ist, führt er eine Drehung in der durch den Pfeil20 angegebenen Richtung um den Steg12 der tordierbaren Halterung11 als Drehachse aus. Bei dieser elastischen Verformung des Stegs12 bewegt sich das freie Ende18 des Torsionsschnapphakens6 auf den kappenseitigen Vorsprung15 zu, der als Sperre bzw. Sperrbereich wirkt. Sobald das freie Ende18 des Torsionsschnapphakens6 an dem Vorsprung15 anschlägt, wird eine weitere Verdrehung des Torsionsschnapphakens6 verhindert. Eine Demontage ist dann lediglich durch eine starke Erhöhung der wirkenden Demontagekraft möglich, die zu einer Verformung des Torsionsschnapphakens an einer anderen Stelle, beispielsweise im Bereich der tordierbaren Halterung11 , führt. -
5 ist eine ähnliche Darstellung wie2 und zeigt ein Detail eines Torsionsschnapphakens21 in einer perspektivischen Ansicht.5 ist eine geschnittene Ansicht, die Schnittebene verläuft dabei durch den Torsionsschnapphaken21 . In Übereinstimmung mit dem in2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Torsionsschnapphaken21 die tordierbare Halterung11 und den Steg12 auf. Anstelle eines Freiraums zwischen dem Steg12 und der Kappe3 ist dieser Bereich jedoch mit einem Kunststoffmaterial22 gefüllt, das weicher als die übrigen Bereiche des Torsionsschnapphaken21 ist. Somit werden zwei unterschiedliche Kunststoffe verwendet, im Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt sind. Zusätzlich ist auch eine Schnappnase23 , die einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, aus dem weicheren Kunststoffmaterial hergestellt. Das weichere Kunststoffmaterial weist einen niedrigeren Elastizitätsmodul als die übrigen Bereiche des Torsionsschnapphakens21 auf. Die mit der Weichkomponente gefüllten Bereiche bewirken eine Erhöhung der Demontagekraft und verringern Geräusche, insbesondere Anstreifgeräusche. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Federbeinlager
- 2
- Führungsring
- 3
- Kappe
- 4
- Wälzlager
- 5
- Schnappverbindung
- 6
- Torsionsschnapphaken
- 7
- Halterung
- 8
- Hinterschnitt
- 9
- Vorsprung
- 10
- Schnappnase
- 11
- Halterung
- 12
- Steg
- 13
- Stegabschnitt
- 14
- Stegabschnitt
- 15
- Vorsprung
- 16
- Pfeil
- 17
- Pfeil
- 18
- Ende
- 19
- Pfeil
- 20
- Pfeil
- 21
- Torsionsschnapphaken
- 22
- Kunststoffmaterial
- 23
- Schnappnase
Claims (9)
- Federbeinlager (
1 ), mit einem zwischen einem Führungsring (2 ) und einer Kappe (3 ) angeordneten Lager, wobei der Führungsring (2 ) und die Kappe (3 ) über eine Schnappverbindung (5 ) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappverbindung (5 ) wenigstens einen Torsionsschnapphaken (6 ,21 ) aufweist, der mittels einer tordierbaren Halterung (7 ) entweder an dem Führungsring (2 ) oder an der Kappe (3 ) angeordnet ist und im montierten Zustand in einen Hinterschnitt (8 ) des jeweils anderen Bauteils eingreift. - Federbeinlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (
7 ) so ausgebildet ist, dass sie bei axialer Montage oder Demontage des Führungsrings (2 ) und der Kappe (3 ) tordierbar ist. - Federbeinlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die tordierbare Halterung (
7 ) einen sich in Umfangsrichtung des Federbeinlagers (1 ) erstreckenden Steg (12 ) aufweist, an dem der Torsionsschnapphaken (6 ,21 ) angebracht ist. - Federbeinlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (
12 ) der tordierbaren Halterung (7 ) von dem Bauteil, an dem die tordierbare Halterung (7 ) angeordnet ist, beabstandet ist. - Federbeinlager nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (
12 ) zumindest abschnittsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. - Federbeinlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil, an dem der Torsionsschnapphaken (
6 ,21 ) angeordnet ist, einen zu dem Torsionsschnapphaken (6 ,21 ) weisenden Vorsprung (15 ) aufweist, an dem der Torsionsschnapphaken (6 ,21 ) bei einer Demontage des Federbeinlagers (1 ) anschlägt. - Federbeinlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsschnapphaken (
6 ,21 ) radial innen und/oder radial außen einen aus einem weicheren Kunststoffmaterial als übrige Bereiche des Torsionsschnapphakens (6 ,21 ) hergestellten Abschnitt aufweist. - Federbeinlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Torsionsschnapphaken (
6 ,21 ) aufweist. - Federbeinlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager als Gleitlager oder Wälzlager (
4 ) ausgebildet ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |