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Die Erfindung betrifft ein Federbeingleitlager gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Federbeinlager sind Teil der Radaufhängung bei Einzelradaufhängungen von Kraftfahrzeugen. Die Radaufhängung unterstützt als Fahrwerkskomponente die Fahrsicherheit und Fahrdynamik sowie den Fahrkomfort des Kraftfahrzeuges und ermöglicht ein präzises Lenkverhalten der Räder. Die Radaufhängung soll Schwingungen vom Fahrzeugchassis fernhalten und somit die Abrollgeräusche niedrig halten. Um einen positiven Einfluss auf die Fahrzeugdynamik zu haben, sollte die Radaufhängung möglichst leicht sein. Federbeinlager sind oftmals Teil einer sogenannten McPherson-Radaufhängung, wobei das Federbein eine Baugruppe ausbildet, welche einen Stoßdämpfer, einen Achsschenkel, ein Traggelenk sowie eine Schraubenfeder umfasst, welche zwischen zwei Federteller gespannt ist. Das Federbeinlager ist mit einem Abschlusselement, vorzugsweise einer Kappe, versehen, die an einem chassisseitigen Federbeindom befestigt ist. Das Federbeinlager weist ferner einen Führungsring auf, an dem die Stoßdämpfer-Feder abgestützt ist und durch welchen die Stoßdämpfer-Feder geführt wird. Der Führungsring ist gegenüber dem Abschlusselement drehbar gelagert. Dazu ist in dem Federbeinlager ein Lager vorgesehen, welches als Gleitlager oder als Wälzlager ausgeführt sein kann. Das Federbeinlager kann sowohl axiale als auch radiale Kräfte übertragen. Somit ermöglicht das Federbeinlager beim Lenken ein Drehen der Feder gegenüber der Fahrzeugkarosserie, da sich beim Lenken das gesamte Federbein dreht.
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Aus der
DE 10 2010 011 423 A1 ist ein Federbeinlager für ein Kraftfahrzeug mit einer Federauflage an einem Gehäuseteil bekannt, wobei ein oberes Gehäuseteil gegenüber einem unteren Gehäuseteil mittels eines Wälzlagers drehbar gelagert ist, bei dem an dem unteren Gehäuseteil eine napfförmige Aufnahme für einen Anschlagpuffer vorgesehen ist, wobei die napfförmige Aufnahme in axialer Richtung zumindest teilweise in das Gehäuseteil hineingesteckt und radial geführt an dem Gehäuseteil gehalten ist.
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Aus der
DE 10 2013 210 313 A1 ist ein Federbeinlager für ein Kraftfahrzeug mit einer Kappe bekannt, wobei das Federbeinlager einen gegenüber der Kappe drehbar gelagerten Führungsring sowie eine Dichtung aufweist, wobei zwischen der Kappe und dem Führungsring ein Gleitlager angeordnet ist und wobei die Dichtung zwischen dem Gleitlager und der Kappe vorgesehen ist und das Gleitlager einen Teil der Dichtung ausbildet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Federbeinlager mit einer Gleitlagerung den Führungsring und die Gleitscheibe derart zu stärken, dass sie bei einem Anschlag der Feder an den Führungsring nicht beschädigt werden.
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Die Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager für ein Kraftfahrzeug mit einem Abschlusselement und einem gegenüber dem Abschlusselement drehbar gelagerten Führungsring gelöst, wobei zwischen dem Abschlusselement und dem Führungsring ein Gleitlager angeordnet ist, sowie mit einer zwischen dem Abschlusselement und dem Führungsring angeordneten Dichtung, wobei das Gleitlager eine Gleitscheibe aufweist, welche als Zwei-Komponenten-Bauteil mit dem Führungsring ausgebildet ist, wobei der Führungsring einen ersten Abschnitt aufweist, welcher im Wesentlichen parallel zu den Gleitflächen der Gleitscheibe ausgebildet ist sowie mit einem zweiten Abschnitt, welcher sich in radialer Richtung nach außen an den ersten Abschnitt anschließt und wobei der Führungsring im ersten Abschnitt verstärkt ist. Dadurch wird die Verformung des Führungsringes durch über die Feder des Federbeinlagers eingebrachte Kräfte reduziert. Dadurch wird die Gefahr eines Einklemmens der Gleitscheibe zwischen dem Führungsring und dem Abschlusselement durch eine zu starke Verformung des Führungsrings reduziert.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen angegeben Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Federbeinlagers möglich.
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Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Gleitscheibe in axialer Verlängerung des ersten Abschnitts des Führungsrings angeordnet ist. Dadurch wird die Federkraft durch die Gleitscheibe des Gleitlagers geleitet, sodass die Gleitscheibe den Führungsring unterstützt. Durch die verglichen mit einem Wälzlager geringere Steifigkeit des Gleitlagersystems ist ein Unterstützung der Krafteinleitungsstelle am Führungsring vorteilhaft.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Führungsring im ersten Abschnitt seine größte Materialstärke aufweist. Durch eine entsprechende Ausführung kann der Führungsring in diesem Abschnitt gestärkt werden, sodass er sich bei gleicher Kraft weniger stark verformt. Somit kann zusätzlich die Steifigkeit des Gleitlagersystems erhöht werden.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Führungsring aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt ist. Durch eine Faserverstärkung, insbesondere durch Glasfasern oder Karbonfasern, kann die Biegesteifigkeit des Führungsrings weiter erhöht werden. Somit kommt es bei gleichen Kräften zu einer geringeren Verformung des Führungsringes, wodurch die Gefahr eines Einklemmens der Gleitscheibe weiter reduziert ist.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 einen Endabschnitt eines erfindungsgemäßen Federbeinlagers mit einem Gleitlager, welches ein Zwei-Komponenten-Bauteil aufweist;
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2 eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen Federbeinlagers, welches als Gleitlager ausgebildet ist.
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In 1 ist ein Federbeinlager 1 für ein Kraftfahrzeug mit einem Gleitlager 4 dargestellt. Das Federbeinlager 1 umfasst ein Abschlusselement 2 und einen Führungsring 3, wobei zwischen dem Abschlusselement 2 und dem Führungsring 3 eine Gleitscheibe 6 des Gleitlagers 4 angeordnet ist. Die Gleitscheibe 6 ist einstückig mit dem Führungsring 3 verbunden, wozu am Führungsring 3 eine Öffnung 11 ausgebildet ist und der Führungsring 3 zusammen mit der Gleitscheibe 6 als Zwei-Komponenten-Bauteil ausgebildet ist. Ferner ist zwischen dem Führungsring 3 und dem Abschlusselement 2 in radialer nach außen führender Verlängerung der Gleitscheibe 6 eine Dichtung 5 vorgesehen, welche vorzugsweise als Labyrinthdichtung 7 ausgebildet ist. Die Gleitscheibe 6 liegt mit einer ersten Gleitfläche 13 an dem Abschlusselement 2 und mit einer zweiten Gleitfläche 14 an dem Führungsring 3 an. An dem Führungsring 3 ist ein erster Abschnitt 8 ausgebildet, welcher sich im Wesentlichen parallel zu den Gleitflächen 13, 14 der Gleitscheibe 6 erstreckt. In radialer Richtung nach außen schließt sich an den ersten Abschnitt 8 ein zweiter Abschnitt 9 des Führungsrings 3 an, wobei der Führungsring 3 im ersten Abschnitt 8 eine größere Biegesteifigkeit als im zweiten Abschnitt 9 aufweist. Der erste Abschnitt 8 des Führungsrings und die Gleitscheibe 6 sind in axialer Richtung fluchtend zueinander angeordnet, sodass die Gleitscheibe in axialer Verlängerung des ersten Abschnitts 8 in Richtung des Abschlusselements 2 angeordnet ist. Der erste Abschnitt 8 ist zur Aufnahme einer Feder, insbesondere einer Schraubenfeder des Federbeinlagers 1 vorgesehen, wobei ein Anlagepunkt der Feder durch die Gleitscheibe 6 des Gleitlagers 4 unterstützt wird. Durch die im Vergleich zu Wälzlagern geringere Steifigkeit eines solchen Gleitlagers 4 ist eine direkte Kraftunterstützung notwendig, um eine unzulässige Verformung des Führungsrings 3 unter den durch die Feder übertragenen Kräften zu vermeiden. Ist eine solche direkte Kraftunterstützung durch die Gleitscheibe 6 nicht gegeben, so kann dies zu einem erhöhten Reibmoment im Gleitlager 4 und schlussendlich zu einem Ausfall des Gleitlagers 4 führen. An dem Führungsring 3 ist ferner ein dritter Abschnitt 10 ausgebildet, welcher im Wesentlichen senkrecht zu den Gleitflächen 13, 14 der Gleitscheibe 6 verläuft. In einem Übergangsbereich zwischen dem ersten Abschnitt 8 und dem dritten Abschnitt 10 ist ein Radius 12 ausgebildet, welcher vorzugsweise im Bereich zwischen 3 mm und 10 mm liegt.
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In 2 ist die Krafteinleitung über eine Feder in ein erfindungsgemäßes Federbeinlager 1 dargestellt. Dabei stellt der mit durchgezogenen Linien dargestellte Pfeil eine günstige Krafteinleitung in des Federbeinlager 1 dar, während der mit punktierter Linie dargestellte Pfeil eine ungünstige Krafteinleitung in das Federbeinlager 1 darstellt, welche zu einer Schädigung des Federbeinlagers 1 führen kann. Bis zu der vertikalen Linie ist die axiale Komponente der Federkraft durch die Gleitscheibe 6 des Gleitlagers 4 unterstützt und somit günstig für das Federbeingleitlager.
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Wird die Krafteinleitung weiter nach außen verlagert (wie mit dem punktierten Pfeil dargestellt), so lässt die Unterstützung durch die Gleitscheibe 6 nach und die Gefahr steigt an, dass durch die Axialkraft und die fehlende Unterstützung eine Verlagerung im Inneren des Gleitlagers 4 stattfindet. Dies kann zu einer Bauteilkollision und im schlimmsten Fall zu einem Ausfall des Gleitlagers 4 führen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Federbeinlager
- 2
- Abschlusselement
- 3
- Führungsring
- 4
- Gleitlager
- 5
- Dichtung
- 6
- Gleitscheibe
- 7
- Labyrinthdichtung
- 8
- Erster Abschnitt
- 9
- Zweiter Abschnitt
- 10
- Dritter Abschnitt
- 11
- Öffnung
- 12
- Radius
- 13
- Erste Gleitfläche
- 14
- Zweite Gleitfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010011423 A1 [0003]
- DE 102013210313 A1 [0004]
