WO2017211353A1 - Federbeinlager und federbein mit federbeinlager - Google Patents

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strut bearing
support part
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Christian Nuissl
Martin Kruppa
Andreas Wöllner
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16C2326/05—Vehicle suspensions, e.g. bearings, pivots or connecting rods used therein

Definitions

  • the invention relates to a suspension strut bearing. Furthermore, the invention relates to a strut having the suspension strut bearing.
  • Strut bearings have long been known from the prior art. Strut bearings are part of the suspension for independent suspension.
  • the suspension has to provide the highest level of driving safety and optimum driving comfort, enable easy and precise steering of the wheels, transfer the forces occurring at the tire contact points to the vehicle body, keep road noise away from the body and be as smooth as possible.
  • the strut bearings are usually used at the top of the shock absorber between a shock absorber spring and the body.
  • the suspension strut bearing allows a low-friction rotational movement of the shock absorber and has a positive influence on the steering behavior of the vehicle.
  • the strut bearings are increasingly intended to provide a better seal against the environment such as e.g. Dirt, dust, splash water, ensure. Due to this requirement, sliding seals between cap, also referred to as the upper carrier part, and guide ring, also referred to as the lower carrier part, provided and used constructively. Contrary to the requirement of good tightness requirements are placed on a low or constant friction torque of the complete storage. This results in a dependency between good sealing effect and, consequently, a high contact pressure of the sealing lip against a low frictional torque. In known suspension strut bearings with sliding seal, the cap has been provided with a circumferential cover of the seal around the soft, abrasive
  • a suspension strut bearing for supporting a strut on a body of a vehicle comprising an upper support member having at least one soft component and at least one hard component, wherein both components are formed as interlocking components and a relative to the upper support member rotatably mounted lower support member, wherein the soft component has a first sealing lip with a bead, wherein the bead abradingly bears against a contact surface of the lower support part.
  • Strut bearing provided which exerts a low or no influence on the friction torque of the suspension strut bearing.
  • the first sealing lip rests on the lower carrier part regardless of the tolerance position or the production possibilities of the components involved.
  • the first sealing lip is pressed radially outward. At a low overlap, the first sealing lip is located radially further inside. In both cases, the contact surface between the first sealing lip and the contact surface remains approximately constant, since this can take place on the radius of the sealing lip geometry.
  • the upper support part is a protective cap.
  • the lower support part is a guide ring.
  • a bearing is arranged between the upper and the lower support part.
  • the suspension strut bearing is a rolling or sliding bearing.
  • the bead is arranged at a lower end of the first sealing lip.
  • penetrating moisture, fats, oils or liquids increased resistance and thus achieved an improved sealing effect of the suspension strut bearing.
  • the bead is oriented in the direction of the contact surface of the lower carrier part.
  • the contact surface is a mating surface.
  • a contact surface between the sealing lip and the lower carrier part is formed.
  • the bead forms a
  • the first sealing lip with the bead is formed circumferentially closed.
  • the bead is toroidal or ring-shaped to form a convex start-up contour to the contact surface.
  • a toms is a bead-shaped surface with a hole, thus has the shape of a "donut.”
  • the bead is formed crowned at one end of the first sealing lip.
  • "Ballig" is preferably a term for a weak curvature.
  • the second sealing lip between the first sealing lip and a portion of the hard component is arranged.
  • the first sealing lip is formed as an inner sealing lip and the second sealing lip is formed as an outer sealing lip.
  • the second sealing lip is formed circumferentially closed.
  • both circumferentially closed sealing lips are closed at 360 °
  • the lower support part has a
  • Splash water can be guaranteed, but splash water should get into the suspension strut bearing.
  • the bead has a radius which corresponds approximately to that of the sealing lip web of the first sealing lip.
  • the first sealing lip is designed as a flexible sealing lip.
  • the soft component is TPC or TPU and the hard component is a glass fiber reinforced plastic.
  • the soft component is used for the soft component. Furthermore, an inexpensive producible and rigid material for the hard component is used.
  • the glass fiber reinforced plastic is a PA66.
  • the upper support part is a two-component injection molded part.
  • the upper support member can be produced in a simple manner.
  • the soft component and the hard component are formed as interconnected components.
  • the soft component is preferably injection-molded onto the hard component. This makes it easy to connect the two components.
  • Fig. 1 is a schematic section of an inventive
  • the suspension strut bearing 1 has an upper support part 2 with at least one soft component 4 and at least one hard component 5.
  • the upper support part 2 is formed as a two-component injection molded part.
  • the soft component is molded onto the hard component.
  • Components 4, 5 are formed as interlocking components. Furthermore, the strut bearing 1 has a relation to the upper support member 2 rotatably mounted lower support member 3. Between the upper support part 2 and the lower support part 3, a bearing, not shown, is arranged, which is designed as a sliding or rolling bearing.
  • the soft component 4 has a first inner sealing lip 6 with a bead 8. Furthermore, the soft component 4 has a second outer sealing lip 7.
  • the second sealing lip 7 is arranged between the first sealing lip 6 and a partial region of the hard component 4. In this case, the second sealing lip 7 abuts the partial region of the hard component. Between the two sealing lips 6 and 7, a free space or slot is formed. By means of the free space or slot existing between the first sealing lip 6 and the second sealing lip 7, a flexible first sealing lip 6 can be realized.
  • the first sealing lip 6 forms with the lower carrier part 3 a sliding seal.
  • the bead 8 is rubbing against the lower carrier part 3.
  • the bead 8 is arranged at a lower end of the first sealing lip 6 and oriented in the direction of a contact surface 10 of the lower support part 3.
  • To form a convex start-up contour to the contact surface 10 of the bead 8 is toroidal or annular
  • the bead 8 forms a line contact with the contact surface 10 of the lower support part 3.
  • the bead 8 has a radius which corresponds approximately to that of the sealing lip web of the first sealing lip 6.
  • the second sealing lip 7 is formed as a gap seal. Between the second sealing lip 7 and the lower support part 3, a gap 9 is formed.
  • the first sealing lip 6 with the bead 8 is formed circumferentially closed.
  • the second sealing lip 7 is formed circumferentially closed. This is a penetration of moisture, fats, oils or liquids in the
  • the soft component 4 is made of TPC or alternatively TPU.
  • the hard component 5 is made of a glass fiber reinforced plastic, preferably PA66.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager (1) zur Abstützung eines Federbeins an einer Karosserie eines Fahrzeugs aufweisend ein oberes Trägerteil (2) mit wenigstens einer Weichkomponente (4) und wenigstens einer Hartkomponente (5), wobei beide Komponenten (4, 5) als ineinandergreifende Bauteile ausgebildet sind und ein gegenüber dem oberen Trägerteil (2) drehbar gelagertes unteres Trägerteil (3), wobei die Weichkomponente (4) eine erste Dichtlippe (6) mit einem Wulst (8) aufweist, wobei der Wulst (8) schleifend an einer Anlauffläche (10) des unteren Trägerteils (3) anliegt.

Description

Federbeinlager und Federbein mit Federbeinlager
Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager. Ferner betrifft die Erfindung ein Federbein aufweisend das Federbeinlager.
Aus dem Stand der Technik sind Federbeinlager seit langem bekannt. Federbeinlager sind Teil der Radaufhängung bei Einzelradaufhängungen. Die Radaufhängung muss für höchste Fahrsicherheit und optimalen Fahrkomfort sorgen, ein leichtes und präzises Lenken der Räder ermöglichen, die an den Reifenaufstandspunkten auftretenden Kräfte zum Fahrzeugaufbau übertragen, Fahrbahngeräusche vom Aufbau fernhalten und möglichst leichtgängig sein.
Die Federbeinlager werden in der Regel oben am Stoßdämpfer eingesetzt zwischen einer Stoßdämpferfeder und der Karosserie. Das Federbeinlager ermöglicht eine reibungsarme Drehbewegung des Stoßdämpfers und hat einen positiven Einfluss auf das Lenkverhalten des Fahrzeuges.
Die Federbeinlager sollen zunehmend eine besser Abdichtung gegenüber den Umgebungseinflüssen, wie z.B. Schmutz, Staub, Spritzwasser, gewährleisten. Auf Grund dieser Forderung werden schleifende Dichtungen zwischen Kappe, auch als oberes Trägerteil bezeichnet, und Führungsring, auch als unteres Trägerteil bezeichnet, vorgesehen und konstruktiv eingesetzt. Konträr zur Forderung der guten Dichtheit werden Anforderungen an ein geringes oder konstantes Reibmoment der kompletten Lagerung gestellt. Somit ergibt sich eine Abhängigkeit zwischen guter Dichtwirkung und damit einhergehend einem hohen Anpressdruck der Dichtlippe gegenüber einem niedrigen Reibmoment. Bei bekannten Federbeinlagern mit schleifender Dichtung hat man die Kappe mit einem umlaufenden Cover der Dichtung versehen um die weiche, schleifende
Dichtlippe der Dichtung zusätzlich zu schützen. Dies soll einen positiven Einfluss auf die äußeren Einwirkungen durch Spritzwasser haben. Problematisch bei den bekannten Dichtungen ist der Anpressdruck der schleifenden Dichtlippe. Dieser wird durch das Cover über der schleifenden Dichtung und die damit einhergehende
Reduzierung der Flexibilität erhöht. Ebenso problematisch ist, dass durch den Spalt zwischen Kappe und Führungsring noch immer Spritzwasser vom Radkasten eindringen kann und somit die Dichtung beschädigt oder durchdrungen werden kann.
Es besteht somit die technische Aufgabe eine verbesserte Abdichtung des
Federbeinlagers bereitzustellen, die einen niedrigen oder gar keinen Einfluss auf das Reibmoment des Federbeinlagers ausübt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch ein Federbeinlager zur Abstützung eines Federbeins an einer Karosserie eines Fahrzeugs aufweisend ein oberes Trägerteil mit wenigstens einer Weichkomponente und wenigstens einer Hartkomponente, wobei beide Komponenten als ineinandergreifende Bauteile ausgebildet sind und ein gegenüber dem oberen Trägerteil drehbar gelagertes unteres Trägerteil, wobei die Weichkomponente eine erste Dichtlippe mit einem Wulst aufweist, wobei der Wulst schleifend an einer Anlauffläche des unteren Trägerteils anliegt. Durch das Vorsehen des Wulstes lassen sich Fertigungstoleranzen der Trägerteile, axiale und radial Verschiebungen im Betrieb und Vorspannkräfte der Dichtlippe besser kompensieren und ausgleichen. Dadurch wird eine verbesserte Abdichtung des
Federbeinlagers bereitgestellt, die einen niedrigen oder gar keinen Einfluss auf das Reibmoment des Federbeinlagers ausübt.
Die erste Dichtlippe liegt am unteren Trägerteil unabhängig von der Toleranzlage oder den Fertigungsmöglichkeiten der beteiligten Bauteile an. Bei einer hohen
Überdeckung wird die erste Dichtlippe radial nach außen gedrückt. Bei einer geringen Überdeckung liegt die erste Dichtlippe radial weiter innen an. In beiden Fällen bleibt die Kontaktfläche zwischen erster Dichtlippe und Anlauffläche annähernd konstant, da diese auf dem Radius der Dichtlippengeometrie ablaufen kann. Vorzugsweise ist das obere Trägerteil eine Schutzkappe. Vorzugsweise ist das untere Trägerteil ein Führungsring.
Vorzugsweise ist zwischen dem oberen und dem unteren Trägerteil ein Lager angeordnet. Bevorzugt ist das Federbeinlager ein Wälz- oder Gleitlager.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Wulst an einem unteren Ende der ersten Dichtlippe angeordnet. Hierdurch wird eindringender Feuchtigkeit, Fetten, Ölen oder Flüssigkeiten ein erhöhter Widerstand entgegengebracht und damit eine verbesserte Abdichtwirkung des Federbeinlagers erzielt. Dabei ist der Wulst in Richtung zur Anlauffläche des unteren Trägerteils orientiert. Vorzugsweise ist die Anlauffläche eine Gegenlauffläche. Dabei bildet sich eine Kontaktfläche zwischen der Dichtlippe und dem unteren Trägerteil aus.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform bildet der Wulst einen
Linienkontakt mit der Anlauffläche des unteren Trägerteils aus.
Hierdurch wird eine ausreichende Kontaktfläche zwischen erster Dichtlippe und der Anlauffläche bereitgestellt.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die erste Dichtlippe mit dem Wulst umlaufend geschlossen ausgebildet.
Hierdurch lässt sich auf einfache Weise eine verbesserte Abdichtung erzielen.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist zur Ausbildung einer konvexen Anlaufkontur zur Anlauffläche der Wulst torusförmig oder ringförmig ausgebildet ist. Ein Toms ist eine wulstartig geformte Fläche mit einem Loch, hat also die Gestalt eines„Donuts". Vorzugsweise ist der Wulst ballig an einem Ende der ersten Dichtlippe ausgebildet. Bevorzugt ist„Ballig" eine Bezeichnung für eine schwache Wölbung. Vorzugsweise ist eine zweite als eine Spaltdichtung ausgebildete Dichtlippe
vorgesehen, wobei die zweite Dichtlippe zwischen der ersten Dichtlippe und einem Teilbereich der Hartkomponente angeordnet ist.
Durch das Vorsehen der Spaltdichtung ist das Federbeinlager vor Eindringen insbesondere von Spritzwasser, Fetten und Ölen geschützt. Die erste Dichtlippe ist als eine innenliegende Dichtlippe ausgebildet und die zweite Dichtlippe ist als eine außenliegende Dichtlippe ausgebildet.
Bevorzugt ist die zweite Dichtlippe umlaufend geschlossen ausgebildet. Vorzugsweise sind beide umlaufend geschlossenen Dichtlippen auf 360° geschlossene
rotationssymmetrische Dichtlippen. Bevorzugt weist das untere Trägerteil eine
Neigung auf, welche nach außen hin abnimmt. Hierdurch ist ein Ablaufen von
Spritzwasser gewährleistbar, sollte Spritzwasser doch in das Federbeinlager gelangen.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist der Wulst einen Radius auf, der in etwa dem des Dichtlippenstegs der ersten Dichtlippe entspricht.
Hierdurch ist eine annähernd konstante Kontaktfläche zwischen der ersten Dichtlippe und der Anlauffläche erzielbar.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die erste Dichtlippe als flexible Dichtlippe ausgebildet. Durch das Vorsehen eines zwischen der ersten Dichtlippe und der zweiten Dichtlippe vorhandenen Freiraums oder Schlitzes lässt sich eine flexible Dichtlippenkontur auf einfache Weise realisieren. ln einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Weichkomponente aus TPC oder TPU und die Hartkomponente aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff.
Damit werden kostengünstig herstellbare Materialen für die Weichkomponente verwendet. Ferner wird ein kostengünstig herstellbares und steifes Material für die Hartkomponente verwendet. Vorzugsweise ist der glasfaserverstärkte Kunststoff ein PA66.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das obere Trägerteil ein Zwei-Komponenten-Spritzgussteil.
Damit ist das obere Trägerteil auf einfache Weise herstellbar. Vorzugsweise sind die Weichkomponente und die Hartkomponente als miteinander verbundene Bauteile ausgebildet. Bevorzugt ist die Weichkomponente an die Hartkomponente angespritzt. Damit lassen sich beide Komponenten auf einfache Weise miteinander verbinden.
Ferner wird die Aufgabe insbesondere gelöst durch ein Federbein aufweisend ein Federbeinlager, wie oben beschrieben. Die Erfindung wird nun beispielhaft durch eine Figur veranschaulicht. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen
Federbeinlager. In Fig. 1 ist das Federbeinlager 1 zur Abstützung eines Federbeins an einer
Karosserie eines Fahrzeugs gezeigt. Das Federbeinlager 1 weist ein oberes Trägerteil 2 mit wenigstens einer Weichkomponente 4 und wenigstens einer Hartkomponente 5 auf. Das obere Trägerteil 2 ist als ein Zwei-Komponenten-Spritzgussteil ausgebildet. Dabei ist die Weichkomponente an die Hartkomponente angespritzt. Beide
Komponenten 4, 5 sind als ineinandergreifende Bauteile ausgebildet. Ferner weist das Federbeinlager 1 ein gegenüber dem oberen Trägerteil 2 drehbar gelagertes unteres Trägerteil 3 auf. Zwischen dem oberen Trägerteil 2 und dem unteren Trägerteil 3 ist ein nicht gezeigtes Lager angeordnet, das als Gleit- oder Wälzlager ausgebildet ist. Die Weichkomponente 4 weist eine erste innenliegende Dichtlippe 6 mit einem Wulst 8. Ferner weist die Weichkomponente 4 eine zweite außenliegende Dichtlippe 7 auf. Die zweite Dichtlippe 7 ist zwischen der ersten Dichtlippe 6 und einem Teilbereich der Hartkomponente 4 angeordnet. Dabei liegt die zweite Dichtlippe 7 am Teilbereich der Hartkomponente an. Zwischen den beiden Dichtlippen 6 und 7 ist ein Freiraum oder Schlitz ausgebildet. Durch den zwischen der ersten Dichtlippe 6 und der zweiten Dichtlippe 7 vorhandenen Freiraum oder Schlitz lässt sich eine flexible erste Dichtlippe 6 realisieren.
Die erste Dichtlippe 6 bildet mit dem unteren Trägerteil 3 eine schleifende Dichtung aus. Dabei liegt der Wulst 8 schleifend am unteren Trägerteil 3 an. Der Wulst 8 ist an einem unteren Ende der ersten Dichtlippe 6 angeordnet und in Richtung zu einer Anlauffläche 10 des unteren Trägerteils 3 orientiert. Zur Ausbildung einer konvexen Anlaufkontur zur Anlauffläche 10 ist der Wulst 8 torusförmig oder ringförmig
ausgebildet. Dabei bildet der Wulst 8 mit der Anlauffläche 10 des unteren Trägerteils 3 einen Linienkontakt aus. Der Wulst 8 weist einen Radius auf, der in etwa dem des Dichtlippenstegs der ersten Dichtlippe 6 entspricht. Die zweite Dichtlippe 7 ist als eine Spaltdichtung ausgebildet. Zwischen der zweiten Dichtlippe 7 und dem unteren Trägerteil 3 ist ein Spalt 9 ausgebildet.
Die erste Dichtlippe 6 mit dem Wulst 8 ist umlaufend geschlossen ausgebildet.
Ebenso ist die zweite Dichtlippe 7 umlaufend geschlossen ausgebildet. Hierdurch ist ein-Eindringen von Feuchtigkeit, Fetten, Ölen oder Flüssigkeiten in das
Federbeinlager 1 vermeidbar.
Die Weichkomponente 4 ist aus TPC oder alternativ TPU. Die Hartkomponente 5 ist aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, vorzugsweise PA66.
Durch das Vorsehen des Wulstes lassen sich Fertigungstoleranzen der Trägerteile, axiale und radial Verschiebungen im Betrieb und Vorspannkräfte der Dichtlippe besser kompensieren und ausgleichen. Dadurch wird eine verbesserte Abdichtung des Federbeinlagers bereitgestellt, die einen sehr geringen oder gar keinen Einfluss auf das Reibmoment des Federbeinlagers ausübt.
Bezugszeichenliste
1 Federbeinlager
2 oberes Trägerteil
3 unteres Trägerteil
4 Weichkomponente
5 Hartkomponente
6 erste Dichtlippe
7 zweite Dichtlippe
8 Wulst
9 Spalt
10 Anlauffläche

Claims

Patentansprüche
1 . Federbeinlager (1 ) zur Abstützung eines Federbeins an einer Karosserie eines Fahrzeugs aufweisend ein oberes Trägerteil (2) mit wenigstens einer
Weichkomponente (4) und wenigstens einer Hartkomponente (5), wobei beide
Komponenten (4, 5) als ineinandergreifende Bauteile ausgebildet sind und ein gegenüber dem oberen Trägerteil (2) drehbar gelagertes unteres Trägerteil (3), wobei die Weichkomponente (4) eine erste Dichtlippe (6) mit einem Wulst (8) aufweist, wobei der Wulst (8) schleifend an einer Anlauffläche (10) des unteren Trägerteils (3) anliegt.
2. Federbeinlager (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der Wulst (8) an einem unteren Ende der ersten Dichtlippe (6) angeordnet ist.
3. Federbeinlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wulst (8) einen Linienkontakt mit der Anlauffläche (10) des unteren Trägerteils (3) ausbildet.
4. Federbeinlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Dichtlippe (6) mit dem Wulst (8) umlaufend geschlossen ausgebildet ist.
5. Federbeinlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur
Ausbildung einer konvexen Anlaufkontur zur Anlauffläche (10) der Wulst (8)
torusförmig oder ringförmig ausgebildet ist.
6. Federbeinlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wulst (8) einen Radius aufweist, der in etwa dem des Dichtlippenstegs der ersten Dichtlippe
(6) entspricht.
7. Federbeinlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Dichtlippe (6) als flexible Dichtlippe ausgebildet ist.
8. Federbeinlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Weichkomponente (4) aus TPC oder TPU und die Hartkomponente (5) aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff sind.
9. Federbeinlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das obere Trägerteil (2) ein Zwei-Komponenten-Spritzgussteil ist.
10. Federbein aufweisend ein Federbeinlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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