DE102018117567A1

DE102018117567A1 - Federbeinlager

Info

Publication number: DE102018117567A1
Application number: DE102018117567.1A
Authority: DE
Inventors: Sascha Hartung; Ralf Stautner; Jens Dungs; Rainer Lutz; Gerhard Meyer; Arno Wolf
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2020-01-23

Abstract

Federbeinlager, umfassend eine an einem Karosserieblech (19) abzustützende Kappe (3) und einen ein Federelement (8) abstützenden Führungsring (4) sowie ein eine Drehung des Führungsrings (4) relativ zur Kappe (3) erlaubendes Axiallager (5), wobei die Kappe (3) eine zum Karosserieblech (19) hin offene, der Aufnahme des formkompatiblen Karosserieblechs (19) dienende topfartige Form mit einem sich radial nach innen erstreckenden Radialabschnitt (13) und einem daran am äußeren Rand anschließenden zylindrischen, sich axial erstreckenden Axialabschnitt (14) aufweist, und dass der Führungsring (4) einen sich radial nach innen erstreckenden Radialabschnitt (9) aufweist, der benachbart zum Radialabschnitt (13) der Kappe (3) angeordnet ist, wobei sich das Axiallager (5) zwischen den beiden Radialabschnitten (9, 13) befindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager, umfassend eine an einem Karosserieblech abzustützende Kappe und einen ein Federelement abstützenden Führungsring sowie ein eine Drehung des Führungsrings relativ zur Kappe erlaubendes Axiallager.
Ein solches Federbeinlager, wie beispielsweise in EP 1 607 645 A1 beschrieben, ist Teil der Radaufhängung bei Einzelradaufhängungen. Die Radaufhängung unterstützt dabei die angestrebte Fahrsicherheit und den Fahrkomfort sowie ein leichtes und präzises Lenken der Räder. Ein Federbeinlager umfasst dabei üblicherweise einen Führungsring sowie eine Kappe, zwischen denen ein Axiallager, üblicherweise ein Gleitlager, ausgebildet ist, so dass beide relativ zueinander verdrehbar sind. Am Führungsring ist üblicherweise eine Schraubenfeder aufgelagert, während die Kappe karosserieseitig an einem Karosserieblech abgestützt und damit karosserieseitig angebunden ist. Das Federbeinlager nimmt die über den Stoßdämpfer sowie die Schraubenfeder übertragenen Kräfte, insbesondere die Radialkräfte, auf und sorgt dafür, dass sich die Stoßdämpferfeder beim Einlenken und Einfedern reibungsarm und spannungsfrei verdrehen kann.
Zur Aufnahme der Kolbenstangenkräfte des Stoßdämpfers ist üblicherweise ein sogenanntes Top Mount vorgesehen, an dem die Kolbenstangenkräfte abgestützt werden, wobei dieses Top Mount, wie beispielsweise in EP 1 607 645 A1 gezeigt, am Karosserieblech festgelegt ist. Die Federkräfte der Schraubenfeder wie auch Kräfte, die über einen sogenannten Bumpstop eingetragen werden, wenn also das Federbein so stark einfedert, dass der üblicherweise elastiche Bumpstop, also ein Anschlagdämpfer, komprimiert wird, werden direkt in die Karosserie über das Federbeinlager und das Karosserieblech eingeleitet.
In der Montagestellung liegt, siehe beispielsweise EP 1 607 645 A1 , die Kappe am Karosserieblech an. Die ringförmige Kappe weist hierzu einen radial nach innen gerichteten Schenkel auf, mit dem sie karosserieblechseitig abgestützt ist, über den also die Axialkräfte übertragen werden. Am Außenumfang des Radialschenkels schließt sich ein Axialschenkel respektive ein axialer Ringflansch an. Der Führungsring greift in die Kappe ein, zwischen dem radialen Schenkel und einem entsprechenden ringseitigen Abschnitt ist das Axiallager eingebracht. Das Karosserieblech ist über entsprechende Verbindungsschrauben karosserieseitig festgelegt. Um diese zu setzen ist es erforderlich, kappenseitig Vertiefungen vorzusehen, in denen die Schraubenköpfe der Karosserieverbindungsschrauben aufgenommen sind, wobei beispielsweise drei solcher Schrauben vorgesehen sind. Denn bei bekannten Lagerausführungen liegen die Verbindungsschrauben axial gesehen benachbart zur Kappe. Um dies zu vermeiden ist in EP 1 607 645 A1 der Befestigungsflansch des Karosserieblechs seitlich weit nach außen gezogen, um in diesem Bereich die Schrauben montieren zu können.
Problematisch bei diesen bekannten Anordnungen ist, dass insbesondere die sehr hohen Bumpstopkräfte, die bis zu 50 - 60 KN betragen können, und die, vom Stoßdämpfer her kommend, zentral auf den im mittleren Bereich vom Karosserieblech bzw. dem Top Mount beabstandeten Führungsring, der über das radial außen liegende Axiallager abgestützt ist, wirken, zu einem auf den Führungsring und das Karosserieblech wirkenden Biegemoment führen, was es erfordert, den Führungsring und das Karosserieblech sehr steif und massiv auszulegen.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Federbeinlager anzugeben.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Federbeinlager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kappe eine zum Karosserieblech offene, der Aufnahme des formkompatiblen Karosserieblechs dienende topfartige Form mit einem sich radial nach innen erstreckenden Radialabschnitt und einem daran am äußeren Rand anschließenden zylindrischen, sich axial erstreckenden Axialabschnitt aufweist, und dass der Führungsring einen sich radial nach innen erstreckenden Radialabschnitt aufweist, der benachbart zum Radialabschnitt der Kappe angeordnet ist, wobei sich das Axiallager zwischen den beiden Radialabschnitten befindet.
Das erfindungsgemäße Federbeinlager zeichnet sich dadurch aus, dass die Kappe quasi topfartig ausgebildet ist und zum Karosserieblech, das eine kompatible topfartige Form aufweist, hin offen ist. Das topfartige Karosserieblech greift demzufolge in die Kappe ein, so dass der Radialabschnitt der Kappe unmittelbar auf dem entsprechenden Radialflansch des Karosserieblechs abgestützt ist, während der kappenseitige zylindrische Axialabschnitt den entsprechenden zylindrischen Abschnitt des Karosserieblechs außenseitig umgreift. Der Befestigungsflansch des Karosserieblechs schließt sich an den zylindrischen Abschnitt des Karosserieblechs an, ist also von der eigentlichen Lagerebene axial beabstandet, nachdem die beiden topfartigen Bauelemente in der erfindungsgemäßen Weise ineinander greifen. Folglich befindet sich das Radiallager axial gesehen über dem Axiallager, ist also in der Montagestellung näher zur Karosserie als das Axiallager.
Ferner ist der Führungsring im mittleren Bereich, in dem die Bumpstopkräfte auf den Führungsring übertragen werden, über den sich radial nach innen erstreckenden Radialabschnitt und das dort angeordnete Axiallager an der Kappe und über diese am Karosserieblech abgestützt, so dass die eingeleiteten Kräfte an das Karosserieblech übertragen werden.
Diese Ausgestaltung hat eine Reihe von Vorteilen. Zum einen werden insbesondere die am Führungsring anliegenden hohen Bumpstopkräfte über das Axiallager direkt in das starr angeordnete, weil fest mit der Karosserie verschraubte Karosserieblech, das auf einfache geometrische Weise beispielsweise durch eine Kröpfung in diesem Befestigungsbereich noch verstärkt sein kann, geleitet, woraus resultiert, dass auf den Führungsring kaum nennenswerte Biegekräfte wirken, da auch der Führungsring unmittelbar über das Axiallager auf dem Karosserieblech abgestützt ist. Ein axialer Abstand des Führungsrings in dem mittleren Bereich, in dem der Bumpstop, der üblicherweise die Kolbenstange umgibt und in diesem mittigen Bereich direkt am Führungsring aufgelagert ist, zum Karosserieblech respektive der nachgeschalteten Struktur ist bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nicht gegeben, weshalb eine unmittelbare axiale Kopplung realisiert ist, die eine direkte Weiterleitung der axialen Kräfte in das Karosserieblech und damit in die Karosserie ermöglicht.
Des Weiteren ermöglicht die erfindungsgemäße geometrische Ausgestaltung die Ausbildung eines Freiraums im Bereich der Befestigungspositionen des Karosserieblechs an der Karosserie und des axial gesehen benachbarten Führungsrings. Dies ist einerseits von Vorteil, als, nachdem die Verschraubungspunkte radial gesehen versetzt zur Kappe liegen, kappenseitig keine Vertiefungen oder Ähnliches zur Aufnahme der Schraubenköpfe mehr vorzusehen sind. Darüber hinaus können die Schrauben von der Karosserieseite zugeführt werden, also mit ihrem Schraubenschaft zum Federbeinlager weisen, nachdem dort genügend Raum gegeben ist, so dass auch längere Befestigungsschrauben verwendet werden können und sich eine sicherere Befestigung ergibt. Auch müssen insbesondere im Rahmen der Montage die Schrauben nicht mehr mit dem Karosserieblech vormontiert werden, vielmehr können sie nach dem Fügen des Federbeinlagers von oben, also von der Karosserieseite her automatisch zugeführt und eingeschraubt werden.
Wie beschrieben zeichnet sich das erfindungsgemäße Federbeinlager durch die entsprechende Kappenausbildung und Anordnung mit sich zum Karosserieblech hin öffnender, topfartiger Geometrie aus, so dass das Karosserieblech in diese topfartige Kappe eingreift bzw. in dieser aufgenommen ist. Um den Führungsring auf einfache Weise mit der Kappe zu verbinden, weist der Führungsring unter Bildung einer die Kappe aufnehmenden topfartigen Form einen sich axial erstreckenden zylindrischen Axialabschnitt auf, wobei der Axialabschnitt über Rast- oder Schnappverbindungen an der Kappe fixiert ist. Das heißt, dass am Führungsring ein entsprechender ringförmiger Axialflansch, der den zylindrischen Axialabschnitt bildet, ausgebildet ist, der seinerseits die Kappe radial umgreift, wobei im Bereich der jeweiligen Enden Schnapp- oder Rastverbindungen ausgebildet sind. Das heißt, dass zusätzlich auch der Führungsring quasi einen topfartigen Aufnahmeabschnitt aufweist, in den die Kappe eingreift, wobei in diesem Aufnahmebereich die Lageranordnung umfassend das Axiallager vorgesehen ist.
Um neben Axialkräften, die aufgrund der erfindungsgemäßen Geometrie der Kappe und Abstützung der Kappe unmittelbar am Karosserieblech direkt in die Karosserie eingeleitet werden können, auch entsprechende Radialkräfte aufnehmen und abstützen zu können, sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, zwischen den beiden Axialabschnitten von Kappe und Führungsring ein Radiallager vorzusehen. Wie beschrieben weist der Führungsring eine topfartige Kappenaufnahme auf, das heißt, dass kappenseitig und führungsringseitig entsprechende Axialabschnitte, die konzentrisch und benachbart zueinander verlaufen, vorgesehen sind. Zweckmäßigerweise wird nun in diesem Bereich ein Radiallager integriert, das in diesem Fall, axial gesehen, in Richtung des Karosserieblechs vor dem Axiallager liegt. Axiallager und Radiallager sind über entsprechende Gleitscheiben respektive Gleitringe aus einem geeigneten Gleitmaterial gebildet, das hinreichende Gleiteigenschaften aufweist, jedoch auch hinreichend steif ist, so dass sich eine gute Kraftübertragung ergibt. Dabei kann das Axiallager und das Radiallager über separate Lagerelemente gebildet sein, es kann aber auch als ein einteiliges Lagerelement, das dann quasi ebenfalls topfartig ausgeführt ist, nachdem der scheibenförmige Axiallagerabschnitt unmittelbar in den zylindrischen ringförmigen Radiallagerabschnitt übergeht, gebildet sein.
Alternativ zur Integration des Radiallagers im Bereich zwischen den beiden Axialabschnitten ist es denkbar, am Innenumfang des Radialabschnitts des Führungsrings ein Radiallager, das in der Montagestellung von einer Kolbenstange einer Dämpfereinrichtung durchgriffen ist, vorzusehen. In diesem Fall erfolgt also die Radiallagerung des Führungsrings an der Kolbenstange und nicht zwischen Kappe und Führungsring. Das entsprechende Radiallager, auch in diesem Fall ein entsprechender Lagerring, ist an dem Innenumfang des führungsringseitigen Radialabschnitts vorgesehen, der von der Kolbenstange durchgriffen ist. Bevorzugt weist dieses Radiallager respektive der Radiallagerring eine ballige bzw. leicht gewölbte Innenform auf, damit es in diesem Bereich zu keinen Kantenspannungen kommt und bei einer leichten Schrägstellung der Kolbenstange kein übermäßiger Verschleiß des Radiallagers zu besorgen ist.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Führungsring eine Metallarmierung aufweist. Über diese Metallarmierung respektive Stahlarmierung besteht die Einsatzmöglichkeit des Federbeinlagers auch bei Anwendungen mit sehr hohem Fahrzeuggewicht und hohen Federkräften. Diese Metallarmierung ist in Form eines ringförmigen Einlegeteils am Führungsring integriert, der üblicherweise aus Kunststoff gefertigt ist, wobei das Einlegeteil zumindest teilweise mit dem Kunststoffmaterial umspritzt ist, das heißt, dass die Federanlage an der Kunststoffkomponente des 2K-Bauteils erfolgt. Die Umspritzung schützt gleichzeitig gegen Korrosion, Beschädigungen und dämpft entsprechende Schwingungen.
Das Axiallager und/oder das Radiallager selbst können, wie bereits beschrieben, über separate Lagerringe gebildet sein. Alternativ ist es denkbar, das Axiallager und/oder das Radiallager einstückig an der Kappe und/oder dem Führungsring über das Material der Kappe und/oder des Führungsrings selbst zu bilden, oder das Axiallager und/oder das Radiallager an der Kappe und/oder dem Führungsring anzuformen. Es sind also unterschiedliche Ausgestaltungsmöglichkeiten denkbar. Die einfachste Ausgestaltung ist die der Verwendung separater Lagerringe, die zwischen Kappe und Führungsring eingelegt werden. Alternativ kann aber auch das Material der Kappe und/oder des Führungsring so gewählt sein, dass das Material selbst entsprechende Gleiteigenschaften aufweist, das heißt, dass ein direkter Gleitkontakt zwischen Führungsring und Kappe erfolgt. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn eine Metallarmierung vorgesehen ist, das diese die wesentlichen mechanischen Eigenschaften des Führungsring definiert und es ermöglicht, den Führungsring aus einem beispielsweise nicht faserverstärkten Kunststoff herzustellen, der entsprechende Gleiteigenschaften aufweist. Es ist denkbar, statt eines mit entsprechend hohem Glasfaseranteil verstärkten PA66-Kunststoffs (PA = Polyamid) beispielsweise den Kunststoffabschnitt des armierten Führungsrings aus unverstärktem PA zu fertigen, oder aus POM (POM = Polyoxymethylen). Das heißt, dass die Gestaltung der Gleitpartner flexibel wäre, ein direkter Gleitkontakt wäre realisierbar, separate Lagerelemente würden entfallen.
Alternativ ist auch die Ausbildung einer zweiten Kappe oder eines Führungsrings als Zwei-Komponenten-Bauteil denkbar, indem an die Kappe oder den Ring, die aus einem keine entsprechenden Gleiteigenschaften aufweisenden Kunststoffmaterial bestehen, entsprechende Gleitabschnitte aus einem hinreichend gleitfähigen Material angeformt respektive angespritzt werden. Auch in diesem Fall würden separate Lagerelemente entfallen, die Anzahl der zu verwendenden Teile wird reduziert und die Montage vereinfacht.
Für eine effektive Geräuschdämpfung ist es weiterhin denkbar, im Kontaktbereich zwischen Kappe und Karosserieblech ein ringförmiges Dämpfungselement anzuordnen, das beispielsweise wiederum an der Kappe angeformt, insbesondere angespritzt sein kann. Dieses Dämpfungselement kann am Radialabschnitt, alternativ oder zusätzlich auch am Axialabschnitt der Kappe vorgesehen sein. Das Dämpfungselement selbst weist einen anderen E-Modul als die Kappe auf, so dass eine entsprechende Geräuschdämpfung hierüber wirkungsvoll erfolgen kann.
Die Kappe und/oder der Führungsring selbst sind wie bereits beschrieben zweckmäßigerweise aus einem Kunststoff gefertigt, sie können ohne oder mit Faserverstärkung, üblicherweise Glasfasern, gefertigt sein.
Neben dem Federbeinlager selbst betrifft die Erfindung ferner eine Federbeinlageranordnung, umfassend ein Federbeinlager der vorstehend beschriebenen Art sowie ein topfartiges Karosserieblech, das einen äußeren Radialflansch zur Befestigung des Karosserieblechs einer Karosserie aufweist, der an seinem Innenumfang in einen sich axial erstreckenden zylindrischen Axialabschnitt übergeht, der in einen sich radial nach innen erstreckenden Radialabschnitt übergeht, wobei der Radialabschnitt der Kappe des Federbeinlagers entweder unmittelbar am Radialabschnitt des Karosserieblechs abgestützt ist, oder mittelbar über ein zwischengesetztes Dämpfungselement am Radialabschnitt des Karosserieblechs abgestützt ist. Die Federbeinlageranordnung zeichnet sich also durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager sowie ein formkompatibles Karosserieblech aus.
Ferner kann vorgesehen sein, dass Verbindungsschrauben zur Befestigung des Karosserieblechs an der Karosserie mit ihren Schraubenköpfen karosserieseitig aufgelagert sind und mit ihren Schraubenschäften zum Federbeinlager gerichtet entsprechende Bohrungen in der Karosserie und im Karosserieblech durchgreifen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung, geschnitten, eines erfindungsgemäßen Federbeinlagers respektive einer erfindungsgemäßen Federbeinlageranordnung einer ersten Ausführungsform,
2 eine Prinzipdarstellung, geschnitten, eines erfindungsgemäßen Federbeinlagers respektive einer erfindungsgemäßen Federbeinlageranordnung einer zweiten Ausführungsform,
3 eine Prinzipdarstellung, geschnitten, eines erfindungsgemäßen Federbeinlagers respektive einer erfindungsgemäßen Federbeinlageranordnung einer dritten Ausführungsform,
4 eine Prinzipdarstellung, geschnitten, eines erfindungsgemäßen Federbeinlagers respektive einer erfindungsgemäßen Federbeinlageranordnung einer vierten Ausführungsform, und
5 eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs V aus 4.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Federbeinlageranordnung 1 umfassend ein erfindungsgemäßes Federbeinlager 2. Diese umfasst eine Kappe 3, einen Führungsring 4 sowie ein Axiallager 5 und ein Radiallager 6. Der Führungsring 4 weist einen äußeren Radialflansch 7 auf, an dem eine Schraubenfeder 8 in der Montagestellung abgestützt ist. Er weist ferner einen sich radial nach innen erstreckenden Radialabschnitt 9 auf, der eine Anlage- oder Gleitfläche 10 bildet, mit der der Führungsring 4 auf dem Axiallager 5, beispielsweise eine separat eingesetzte, aus einem Gleitwerkstoff bestehende Lagerscheibe, gleitet. Weiterhin weist der Führungsring 4 einen Axialabschnitt 11 auf, der axial vom Radialflansch 7 hin absteht, so dass sich, gebildet vom Axialabschnitt 11 und vom Radialabschnitt 9, quasi eine topfartige Aufnahme 12 ausbildet, in der, siehe 1, die Kappe 3 aufgenommen ist.
Die Kappe 3 ihrerseits weist einen nach innen gerichteten Radialabschnitt 13 auf, an dessen Außenumfang sich ein axial erstreckender Axialabschnitt 14 anschließt. Der Radial- und der Axialabschnitt 13, 14 bilden auch hier eine topfartige Aufnahme 15 für ein Karosserieblech, worauf nachfolgend noch eingegangen wird. Der Radialabschnitt 13 weist eine axiale Anlage- oder Gleitfläche 35 auf, die auf dem Axiallager 5 gleitet.
Wie beschrieben befindet sich das Radiallager 5 zwischen den beiden Radialabschnitten 9 und 13. Aufgrund der Konzentrizität der beiden Axialabschnitte 11 und 14 ist bei dieser Ausgestaltung in diesem Bereich das Radiallager 6, beispielsweise wieder in Form eines separaten Lagerrings, angeordnet, das heißt, dass in dem Bereich der topfartigen Aufnahme 12 sowohl die Axial- als auch die Radiallagerung vorgesehen ist.
Um die Kappe 3 und den Führungsring 4 fest miteinander zu verbinden, weist die Kappe 3 einen endseitigen Befestigungsabschnitt 16 mit einem oder mehreren Rastabschnitt 17 auf. Am Ende des Axialabschnitts 11 ist ein oder sind mehrere entsprechende Rastabschnitte 18 ausgebildet, die mit den Rastabschnitten 17 verrasten oder verschnappen, so dass nach dem Fügen eine fest Verbindung von Kappe 3 und Führungsring 4 gegeben ist.
Die Federbeinlageranordnung umfasst des Weiteren ein Karosserieblech 19, das ebenfalls topfartig ausgeführt ist und in dem ein Top Mount 20 aufgenommen ist. Über das Top Mount 20 werden die Kräfte einer Kolbenstange 21, die am Top Mount 20 abgestützt ist, aufgenommen und karosserieseitig abgestützt.
Das Karosserieblech 19 ist wie beschrieben ebenfalls topfartig ausgeführt und weist einen äußeren Radialflansch 22 auf, über den das Karosserieblech 19 an einer nicht näher gezeigten Karosserie über Verbindungsschrauben 23 befestigt wird. Der Radialflansch 22 geht über eine das Karosserieblech 19 versteifende Kröpfung 24 in einen radial innenliegenden, sich axial erstreckenden zylindrischen Axialabschnitt 25 über, der seinerseits in einen sich radial nach innen erstreckenden Radialabschnitt 26 übergeht. Es bildet sich demzufolge auch am Karosserieblech 19 eine topfartige Aufnahme 27 aus, in der das Top Mount 20 aufgenommen ist.
Wie 1 zeigt ist das Karosserieblech 19 geometrisch formkompatibel zur topfartigen Aufnahme 15 der Kappe 3 ausgeführt, das heißt, dass in der Montagestellung das Karosserieblech 19 in die topfartige Aufnahme 15 eingesetzt ist. Der Radialabschnitt 13 der Kappe 3 ist axial unmittelbar auf dem Radialabschnitt 26 des Karosserieblechs 19 abgestützt. Dies führt dazu, dass etwaige sehr hohe Bumpstopkräfte, die über einen am Führungsring anliegenden Bumpstop 36 (in 1 nur gestrichelt angedeutet) eingetragen werden und mit den mit F1 gekennzeichneten Pfeilen angedeutet sind, und die unmittelbar auf den Radialabschnitt 9 des Führungsrings wirken, axial unmittelbar am Karosserieblech 19 abgestützt sind, nachdem der Radialabschnitt 9 über das Axiallager 5 und den Radialabschnitt 13 direkt am Radialabschnitt 26 des Karosserieblechs 19 und damit der Karosserie abgestützt ist. Es kommt aufgrund der Bumpstopkräfte daher nicht zum Einbringen etwaiger Biegekräfte aufgrund der unmittelbaren axialen Anlage respektive Kopplung der genannten Komponenten.
Ersichtlich umgreift der Axialabschnitt 14 den Axialabschnitt 25 des Karosserieblechs 19, so dass sich auch im Bereich des Radiallagers 6 eine quasi direkte Kopplung des Axialabschnitts 11 des Führungsrings 4 zum Axialabschnitt 25 des Karosserieblechs 19 ergibt. Axial gesehen ist also das Radiallager 6, gesehen in Richtung des Karosserieblechs 19, dem Axiallager 5 vorgeschaltet, es weist einen größeren Innendurchmesser auf als das Axiallager.
Aufgrund der topfartigen Ausgestaltung der ineinander greifenden Komponenten von Führungsring 4, Kappe 3 und Karosserieblech 19 ergibt sich, wie 1 deutlich zeigt, ein hinreichend großer Abstand zwischen dem Radialflansch 22 des Karosserieblechs 19 und dem Radialflansch 7 des Führungsrings 4. Dieser Abstand ermöglicht es, in diesem Bereich die Verbindungsschrauben 23 zu positionieren, und zwar in einer Weise, dass die Verbindungsschrauben 23 mit ihrem Schaft 28 zum Radialflansch 7 hin gerichtet sind und mit ihrem Schraubenkopf 29 karosserieseitig aufgelagert sind. Es besteht somit in diesem Bereich eine größere Designfreiheit, wie auch längere Schrauben verwendet werden können.
2 zeigt eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Federbeinlageranordnung 1 mit einem erfindungsgemäßen Federbeinlager 2, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
Der grundsätzliche Aufbau der Federbeinlageranordnung 1 respektive des Federbeinlagers 2 entspricht dem wie bezüglich 1 beschrieben, weshalb insoweit für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Vorgesehen ist auch hier eine topfartig ausgeführte Kappe 3 sowie ein Führungsring 4, der eine topfartige Aufnahme 12 für die Kappe 3 aufweist. Auch die Kappe 3 weist eine topfartige Aufnahme 15 auf, in die auch hier das topfartig ausgeführte Karosserieblech 19 eingreift, in dem wiederum das Top Mount aufgenommen ist. Über ein Axiallager 5 sowie ein Radiallager 6 ist auch hier die Drehbarkeit von Kappe 3 zu Führungsring 4 sichergestellt. Ebenso ist auch hier die erfindungsgemäße axiale Abstützung des Führungsrings 4 direkt am Karosserieblech 19 realisiert, nachdem der Radialabschnitt 9 über das Axiallager 5 unmittelbar am Radialabschnitt 13 der Kappe und dieser wiederum unmittelbar am Radialabschnitt 26 des Karosserieblechs 19 abgestützt ist.
Bei der in 2 gezeigten Ausgestaltung ist jedoch der Führungsring 4 als Zwei-Komponenten-Bauteil ausgeführt, umfassend eine Metallarmierung 30, beispielsweise eine Stahlarmierung, die wesentlich die mechanischen Eigenschaften des Führungsrings 4 definiert, und die von einem Kunststoffmaterial 31 umspritzt ist. Die Metallarmierung 30 definiert abschnittsweise den Radialflansch 7 sowie den Radialabschnitt 9, es handelt sich um ein ringförmiges Bauteil, das von dem Kunststoffmaterial 31 umspritzt ist. Während bei dem Führungsring 4 aus 1 bevorzugt ein faserverstärktes Kunststoffmaterial, insbesondere mit Glasfaser verstärktes PA66, verwendet wird, um die entsprechenden mechanischen Eigenschaften auszubilden, kann bei dem Führungsring 4 aus 2 das Kunststoffmaterial 31 ein unverstärktes PA oder unverstärktes POM sein.
Dies bietet die Möglichkeit, die Axial- und Radiallager 5 und 6 auf verschiedene Art und Weise auszubilden. In 2 ist gezeigt, die Axial- und Radiallager 5 und 6 wiederum über separate Lagerelemente, nämlich eine axiale Gleitlagerscheibe und einen radialen Gleitlagerring, zu bilden. Da jedoch seitens des Führungsrings 4 ein unverstärktes Kunststoffmaterial 31 verwendet werden kann, besteht die Möglichkeit, als ein solches ein entsprechende Gleiteigenschaften aufweisendes Kunststoffmaterial 31 zu verwenden, mithin also das Axiallager 5 und das Radiallager 6 unmittelbar über das Kunststoffmaterial 31 auszubilden, so dass keine separaten Lagerelemente zu integrieren sind. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, diese unmittelbar an der Kappe 3 vorzusehen. Alternativ besteht die Möglichkeit, das Axiallager 5 und das Radiallager 6 aus einem Gleitwerkstoff an dem Führungsring 4 oder der Kappe 3 direkt anzuformen, also anzuspritzen, mithin also die Kappe 3 oder den Führungsring 4 als Zwei-Komponenten-Bauteil (bezogen auf das Kunststoffmaterial) auszuführen.
3 zeigt eine erfindungsgemäße Federbeinlageranordnung 1 mit einem erfindungsgemäßen Federbeinlager 2, die oder das wiederum der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung gemäß 1 entspricht. Bei dieser in 3 gezeigten Ausgestaltung ist jedoch zwischen dem Radialabschnitt 13 der Kappe 3 und dem Radialabschnitt 26 des Karosserieblechs 19 ein Dämpfungselement 32 angeordnet, das bevorzugt an der aus Kunststoff gefertigten Kappe 3 angeformt ist. Dieses Dämpfungselement 32 ist deutlich elastischer als die relativ steife Kappe 3, vorzugsweise ist auch das Dämpfungselement 32 aus Kunststoff, so dass es direkt in einem 2K-Spritzgießverfahren angespritzt werden kann. Über dieses Dämpfungselement 32 kann eine Geräuschdämpfung im Lager- bzw. Abstützbereich realisiert werden. Denkbar ist es alternativ oder zusätzlich aber auch, zwischen die beiden Axialabschnitte 11 und 25 der Kappe 3 und des Karosserieblechs 19 ein entsprechendes Dämpfungselement zu integrieren.
Die 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Federbeinlageranordnung 1 respektive eines Federbeinlagers 2, die insoweit, was die Geometrie der relevanten Bauteile angeht, der Ausgestaltung aus 1 entspricht. Anders ist hier lediglich die Anordnung des Radiallagers 6. Dieses ist hier am Innenumfang des Radialabschnitts 9 des Führungsrings 4 angeordnet, wozu der Innenumfang eine entsprechende falzartige Aufnahme 33 aufweist, siehe 5 (die vorstehenden Figuren zeigen auch entsprechende falz- oder nutartige Aufnahmen, insbesondere im Bereich des Radiallagers 6, ausgebildet am Axialabschnitt 11 des Führungsrings 4, oder am Radialabschnitt 13 der Kappe 3). Am Innenumfang weist das Radiallager 6 eine ballige oder gewölbte Lagerfläche 34 auf, die an der Kolbenstange 21 anliegt, das heißt, dass hier die Radiallagerung des Federbeinlagers 2 zur Kolbenstange 21 erfolgt. Die ballige Lagerfläche 34 verhindert Kantenspannungen und Verschleiß bei einer etwaigen Schrägstellung der Kolbenstange 21.
Aufgrund der Anordnung des Radiallagers 6 in diesem Bereich ist kein radialer Gleitkontakt zwischen dem Führungsring 4 respektive seinem Axialabschnitt 11 und der Kappe 3 respektive deren Axialabschnitt 14 gegeben, vielmehr ist in diesem Bereich ein schmaler Ringspalt ausgebildet. Das heißt, dass bei dieser Ausgestaltung die Radiallagerung nicht über einen Gleitkontakt zwischen Führungsring 4 und Kappe 3 und über das Karosserieblech 19 und das Top Mount 20 gegeben ist, sondern zwischen Führungsring 4 und Kolbenstange 21 realisiert ist.
Bezugszeichenliste

1: Federbeinlageranordnung
2: Federbeinlager 2
3: Kappe
4: Führungsring
5: Axiallager
6: Radiallager
7: Radialflansch
8: Schraubenfeder
9: Radialabschnitt
10: Anlage- oder Gleitfläche
11: Axialabschnitt
12: topfartige Aufnahme
13: Radialabschnitt
14: Axialabschnitt
15: topfartige Aufnahme
16: Befestigungsabschnitt
17: Rastabschnitte
18: Rastabschnitte
19: Karosserieblech
20: Top Mount
21: Kolbenstange
22: Radialflansch
23: Verbindungsschrauben
24: Kröpfung
25: Axialabschnitt
26: Radialabschnitt
27: topfartige Aufnahme
28: Schaft
29: Schraubenkopf
30: Metallarmierung
31: Kunststoffmaterial
32: Dämpfungselement
33: falzartige Aufnahme
34: Lagerfläche
35: Gleitfläche
36: Bumpstop

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1607645 A1 [0002, 0003, 0004]

Claims

Federbeinlager, umfassend eine an einem Karosserieblech (19) abzustützende Kappe (3) und einen ein Federelement (8) abstützenden Führungsring (4) sowie ein eine Drehung des Führungsrings (4) relativ zur Kappe (3) erlaubendes Axiallager (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (3) eine zum Karosserieblech (19) hin offene, der Aufnahme des formkompatiblen Karosserieblechs (19) dienende topfartige Form mit einem sich radial nach innen erstreckenden Radialabschnitt (13) und einem daran am äußeren Rand anschließenden zylindrischen, sich axial erstreckenden Axialabschnitt (14) aufweist, und dass der Führungsring (4) einen sich radial nach innen erstreckenden Radialabschnitt (9) aufweist, der benachbart zum Radialabschnitt (13) der Kappe (3) angeordnet ist, wobei sich das Axiallager (5) zwischen den beiden Radialabschnitten (9, 13) befindet.
Federbeinlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring (4) unter Bildung einer die Kappe (3) aufnehmenden topfartigen Form einen sich axial ersteckenden zylindrischen Axialabschnitt (11) aufweist, wobei der Axialabschnitt (11) über Rast- oder Schnappverbindungen (17, 18) an der Kappe (3) fixiert ist.
Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Axialabschnitten (11, 14) ein Radiallager (6) vorgesehen ist.
Federbeinlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenumfang des Radialabschnitts (11) des Führungsrings (4) ein Radiallager (6), das in der Montagestellung von einer Kolbenstange (21) einer Dämpfereinrichtung durchgriffen ist, vorgesehen ist.
Federbeinlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring (4) eine Metallarmierung (30) aufweist.
Federbeinlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (5) und/oder das Radiallager (6) über separate Lagerringe gebildet ist oder sind, oder dass das Axiallager (5) und/oder das Radiallager (6) einstückig an der Kappe (3) und/oder dem Führungsring (4) über das Material der Kappe (3) und/oder des Führungsrings (4) selbst gebildet ist, oder dass das Axiallager (5) und/oder das Radiallager (6) an der Kappe (3) und/oder dem Führungsring (4) angeformt ist.
Federbeinlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der topfartigen Aufnahme (15) der Kappe (3) am Radialabschnitt (13) und/oder am Axialabschnitt (14) ein ringförmiges Dämpfungselement (32) angeordnet ist.
Federbeinlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (3) und/oder der Führungsring (4) aus einem Kunststoff ohne oder mit Faserverstärkung gefertigt ist.
Federbeinlageranordnung, umfassend ein Federbeinlager (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche sowie ein topfartiges Karosserieblech (19), das einen äußeren Radialflansch (22) zur Befestigung des Karosserieblechs (19) an einer Karosserie aufweist, der an seinem Innenumfang in einen sich axial erstreckenden zylindrischen Axialabschnitt (25) übergeht, der in einen sich radial nach innen erstreckenden Radialabschnitt (26) übergeht, wobei der Radialabschnitt (13) der Kappe (3) des Federbeinlagers (2) entweder unmittelbar am Radialabschnitt (26) des Karosserieblechs (19) abstützt ist oder mittelbar über ein zwischengesetztes Dämpfungselement (32) am Radialabschnitt (26) des Karosserieblechs (19) abstützt ist.
Federbeinlageranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungsschrauben (23) zur Befestigung des Karosserieblechs (19) an der Karosserie mit ihren Schraubenköpfen (29) karosserieseitig aufgelagert sind und mit ihren Schraubenschäften (28) zum Federbeinlager (2) gerichtet entsprechende Bohrungen in der Karosserie und im Karosserieblech (19) durchgreifen.