DE102006057559A1

DE102006057559A1 - Federbeinlager

Info

Publication number: DE102006057559A1
Application number: DE102006057559A
Authority: DE
Inventors: Rainer Lutz; Markus Rost; Carsten Schricker; Uwe Wunderlich
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2008-06-12
Also published as: WO2008068179A3; WO2008068179A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager (1, 28, 32, 56), das zwei axiale Lagerringe (2, 3) und zwei aus Kunststoff gestaltete Trägerteile (4, 5, 29, 33, 34, 57, 61) aufweist, das mit wenigstens einer Dichtung (7, 25, 30, 31, 35, 36, 58) versehen ist und das mittels Schnappverbindung (6) zu einer Baueinheit aus zumindest den Lagerringen (2, 3), den Trägerteilen (4, 5, 29, 33, 34) und der Dichtung (7, 25, 30, 31, 35, 36) gehalten ist, wobei ein oberer der Lagerringe (2) mittels eines oberen der Trägerteile (4, 29, 33, 57) karosserieseitig und ein unterer der Lagerringe (3) mittels eines unteren der Trägerteile (5, 34, 61) federseitig abgestützt ist und wobei sich wenigstens ein um die Längsachse (16) umlaufendes sowie axial hervorstehendes Dichtelement (23, 39, 40) der Dichtung (7, 25, 30, 31, 35, 36, 58) quer zur Längsachse (16) zumindest an den oberen Lagerring (2) anschließt und dabei zum unteren Trägerteil (5, 34, 61) hin dichtet.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Hintergrund der Erfindung
In der Fahrwerktechnik ist der Begriff Federbein allgemein bekannt. Mit dem Federbeinlager ist eine gewisse Schwenkbarkeit des Federbeins mit verminderter Reibung um seine Längsachse gegenüber der Karosserie gewährleistet. Das Federbeinlager ist ein Axiallager in Gleit- oder Wälzlagerausführung. Im Wälzlager sind axial zwischen dem oberen und dem unteren Lagerring Wälzkörper angeordnet. In Gleitlagern sind die Lagerringe entweder die Gleitscheiben oder die Scheiben, die die Gleitscheiben stützen. Die Kolbenstange des Stoßdämpfers und die Schraubenfeder stützen sich über gegebenenfalls noch einen Federteller und über das untere Trägerteil an dem unteren Lagerring des Axiallagers ab. Das obere Trägerteil ist zumeist elastisch und drehfest an weiteren Trägern aus Blech fest und mit der Karosserie verbunden. Der obere Lagerring ist in das obere Trägerteil eingesetzt. Das untere Trägerteil und da mit der untere Lagerring ist gleitend oder über Wälzkörper an dem oberen Lagerring schwenkbar axial abgestützt.
Das Federbeinlager ist mit den Lagerringen und den Trägerteilen in der Regel über eine Schnappverbindung mit mehreren miteinander formschlüssig korrespondierenden Schnappelementen zu einer Baueinheit unverlierbar zusammengefügt. Die Federbeinlager des Standes der Technik weisen dazu an mindestens einem der Trägerteile Schnappnasen auf, die die Lagerringe axial übergreifen und hinter einen Schnappwulst oder andere Vorsprünge an dem anderen Trägerelement greifen. Die Schnappverbindung ist in der Regel von der Längsachse des Federbeinlagers aus gesehen außen ausgebildet.
Die Schnappnasen hintergreifen den Schnappwulst axial berührungslos. Der Hintergriff ist berührungslos, weil das untere Trägerteil zusammen mit dem unteren Lagerring relativ gegenüber dem drehfesten oberen Lagerring um die Längsachse des Federbeinlagers verschwenkbar ist. Formteile der Schnappverbindung selbst zusammen mit anderen Formelementen oder nur andere axiale vorsprungartige Dichtelemente bilden eine Spaltdichtung, mit der das Innere des Lagers gegen das Eindringen von Schmutz von außen geschützt werden soll. Dieser Schutz ist in der Regel nicht ausreichend. Es sind deshalb häufig, wie z. B. in DE 100 42 677 A1 beschrieben, Labyrinthdichtungen vorgesehen. Dichtelemente von Labyrinthdichtungen sind in der Regel axial hervorstehende und mit Abstand zueinander um die Längsachse umlaufende Borde. In die durch die Abstände gebildeten Ringspalte tauchen wiederum berührungslos axiale Borde des anderen Trägerteils ein. Diese Labyrinthdichtungen sind in Abhängigkeit von der Umgebung beziehungsweise von der Umgebungskonstruktion nicht in jedem Fall ausreichend.
Da die Dichtelemente der Labyrinthdichtung an dem Trägerteil ausgebildet sind, müssen bei der Gestaltung des Kunststoffteils aufgrund fertigungstechnischer Grenzen Kompromisse eingegangen werden, die nicht in jedem Fall die optimale Gestaltung entweder der Dichtelemente oder des Trägerteils zulassen.
Es gibt auch Federbeinlager, bei denen an obere Trägerteile oder an untere Trägerteile beziehungsweise an die oberen Lagerringe beziehungsweise unteren Lagerringe aus Blech Dichtlippen anvulkanisiert sind. Diese Dichtlippen sind im schleifenden Kontakt mit dem unteren Trägerteil beziehungsweise mit dem oberen Trägerteil. Die Herstellung derartiger Blech-Elastomer-Verbindungen ist relativ teuer und der Schleifkontakt weist aufgrund der Gummimischung beziehungsweise der hohen Vorspannung unter gewissen Umständen zu hohe Reibmomente auf.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Federbeinlager zu schaffen, mit dem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 und des Anspruchs 26 gelöst.
Das Dichtelement ist einteilig mit dem oberen Trägerteil ausgebildet oder ist ein separates Teil, das aber auf das obere Trägerteil aufgesetzt beziehungsweise anders mit diesem montiert sein kann. Dazu ist die Dichtung mit Dichtelement wahlweise umfangsseitig an der Seite zur Längsachse hin (innen) oder von der Längsachse aus gesehen im Anschluss an die Lagerringe umfangsseitig außen-, innen- beziehungsweise umfangsseitige an beiden quer zur Längsachse gerichteten Seiten des Federbeinlagers ausgebildet.
Dieses Dichtelement ist, wenn dieses als separates Teil zum oberen Trägerteil ausgebildet ist, zum Beispiel, wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, eine aus Kunststoff gestaltete Kappe. Diese Kappe kann einteilig aus einem Kunststoff oder mehrteilig aus mehreren verschiedenen Werkstoffen, hauptsächlich Kunststoffen, zusammengesetzt und auch mit metallischen Elementen oder Verstärkern aus anderen Materialien armiert sein.
Wenn das Dichtelement, wie mit einem weiteren unabhängigen Anspruch vorgesehen ist, mit dem oberen Trägerteil ausgebildet ist, ist das Dichtelement wenigstens eine vorzugsweise jedoch zwei Dichtlippen. Die Dichtlippe(n) ist/sind einmaterialig mit dem oberen Trägerteil ausgebildet oder aus einem anderen Material als das Trägerteil. Im zuletzt genannten Fall ist/sind die Dichtlippe(n) form- oder stoffschlüssig mit dem oberen Trägerteil verbundenen.
Der Werkstoff zumindest des Dichtelements, jedoch vorzugsweise der Werkstoff der gesamten Kappe weist eine geringere Härte beziehungsweise einen geringeren Elastizitätsmodul als das untere Trägerteil und auch als das obere Trägerteil auf. Das Dichtelement liegt schleifend an dem unteren Dichtelement an und ist vorzugsweise eine Dichtlippe, wenn dies an der Kappe ausgebildet ist. Der Kunststoff des Dichtelementes beziehungsweise der Kappe ist vorzugsweise ein Elastomer oder aus einem anderen Kunststoff, der gummiartige Eigenschaften aufweist. Die Kappe umfasst das obere Trägerteil teilweise. Dazu schließt sich die Kappe axial, also oberhalb des oberen Trägerteils, an das obere Trägerteil an und umgreift das obere Trägerteil wahlweise umfangsseitig innen oder von der Längsachse aus gesehen im Anschluss an den oberen Lagerring umfangsseitig außen beziehungsweise an beiden quer zur Längsachse gerichteten Seiten (innen und außen). Der Teil der Kappe, der sich dem Trägerteil axial anschließt ist ein zusätzliches Dämpfungselement zwischen der fahrzeugseitigen Abstützung und dem Federbeinlager. Da der Teil der Kappe, der sich dem Trägerteil axial anschließt, wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, aus einem elastischen Material und somit nachgiebig ist, können mit diesem auch Form- und Lageabweichungen insbesondere der montierten Baugruppe Federbein ausgeglichen werden. Elastische Materialien sind im Sinne dieser Erfindung alle Materialien, die elastischer sind als die Bauteile aus Metall der Federbeinlagerung und Umgebungskonstruktion, vorzugsweise Kunststoffe und Elastomere.
Das Dichtelement ist als separates Teil einfacher und kostengünstiger herzustellen. Die getrennte Fertigung des Dichtelements lässt die Gestaltung komplizierter Formen des Dichtelements zu, da die anfangs genannten Kompro misse nicht mehr eingegangen werden müssen. Des Weiteren kann die Qualität und können die Eigenschaften des Werkstoffes wie Zähigkeit, Kriechfestigkeit, Schlagzähigkeit und Flexibilität, deren Temperaturbeständigkeit sowie Medienfestigkeit (z. B. Beständigkeit gegen Chemikalien wie Sprühsalz und Schmierfett) allein auf die Anforderungen an Dichtungen und an deren Werkstoffe abgestimmt werden.
Ein mit Dichtlippe(n) versehenes oberes Trägerteil ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn wenig axialer Bauraum für das Federbeinlager zur Verfügung steht. Ein derartig gestaltetes Trägerteil lässt sich insbesondere dann kostengünstig herstellen, wenn das Trägerteil und die Dichtlippe einmaterialig ausgebildet sind. Die Dichtlippe ist dabei entweder innenumfangsseitig und außenumfangsseitig des Federbeinlagers angeordnet, d.h. die Dichtlippe schließt sich sofort umfangsseitig der Längsachse radial innen liegend des Federbeinlagers oder erst außen radial nach dem Federbeinlager an das Federbeinlager an.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Dichtung wenigstens zwei Dichtlippen aufweist, die vorzugsweise einteilig an einer Kappe ausgebildet sind. Die Dichtungen sind entweder innen umfangsseitig oder außen umfangsseitig angeordnet. Eine der Dichtlippen liegt vorzugsweise an einer in axialer Richtung gerichteten Kreisringfläche an, die an dem unteren Trägerteil ausgebildet ist. Die Kreisringfläche schließt sich umfangsseitig außen oder innen an einen Axialbord des unteren Trägerteils an. Der Axialbord führt den unteren Lagerring in Richtungen quer zur Längsachse des Federbeinlagers. Die zweite Dichtlippe ist außenumfangsseitig von der ersten Dichtlippe umgeben und liegt vorzugsweise an dem Axialbord an. Der ringförmige Hohlraum, der von den Dichtlippen und von einem Teil der Ringfläche begrenzt ist, ist beispielsweise zur Verbesserung der Dichtwirkung mit Fett befüllt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Integration von Elementen der Schnappverbindung in das Dichtelement vor. So weist die Kappe die Elemente der Schnappverbindung auf, die formschlüssig mit weiteren Elementen der Schnappverbindung an dem unteren Trägerteil ineinander greifen. Diese Elemente der Schnappverbindung sind beispielsweise Schnappnasen, die zunächst in entsprechende Formelemente des unteren Trägerteils übergreifen und diese dann an entsprechenden axialen Hinterschnitten hintergreifen. Die Elemente der Schnappverbindung sind vorzugsweise innen, das heißt zwischen Längsachse und Federbeinlager umfangsseitig verteilt. Dementsprechend ist die Dichtung mit einem oder zwei der Dichtelemente an der Kappe außen ausgebildet.
Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Federbeinlager 1, das zwei axiale Lagerringe 2 und 3 sowie zwei aus Kunststoff gestaltete Trägerteile 4 und 5 aufweist. Das Federbeinlager 1 ist mit wenigstens zwei Dichtungen 7 und 25 versehen und mittels Schnappverbindung 6 zu einer Baueinheit aus zumindest den Lagerringen 2 und 3, Wälzkörpern 8 in Form von Kugeln, einem Käfig 9 zum Führen der Kugeln, den Trägerteilen 4, 5 und den Dichtungen 7, 25 gehalten. Das obere Trägerteil 4 ist scheibenförmig ausgebildet und umfasst den oberen Lagerring 2 teilweise. Der obere Lagerring 2 ist mittels des oberen Trägerteils 4 geführt und über weitere nicht detailliert dargestellte Trägerteile 10 zur Karosserie hin abgestützt. Das untere Trägerteil 5 führt das Federbeinlager 1 an einem nicht dargestellten Stoßdämpfer und weist eine Auflage 17 auf, an der ein nicht dargestellter Federteller beziehungsweise eine nicht gezeichnete Schraubenfeder abgestützt ist. Der untere Lagerring 3 ist mittels des unteren Trägerteils 5 an einem nicht dargestellten Federteller beziehungsweise an einer nicht dargestellten Schraubenfeder eines Federbeins abgestützt.
Das Federbeinlager 1 weist eine Kappe 11 auf. Mit der Kappe 11 sind die Dichtung 7 mit zwei Dichtelementen 23 in Form von Dichtlippen 12 und 13, Elemente 14 der Schnappverbindung 6 und ein zusätzliches axiales Dämpfungselement 15 in einem Bauteil vereint, das separat zu den Trägerteilen 4 und 5 ausgebildet ist. In diesem Beispiel ist die Kappe 11 einmaterialig. Es ist auch denkbar, dass die Kappe ein aus mehreren Komponenten beziehungsweise mehre ren Werkstoffen form- oder stoffschlüssig zusammengesetztes Bauteil ist. Die Dichtlippen 12 und 13 verlaufen um die Längsachse 16 des Federbeinlagers 1 und somit außen umfangsseitig des Federbeinlagers 1 um und stehen axial, d.h. gleichgerichtet mit der Längsachse 16, aus der Kappe 11 hervor und dichten zum unteren Trägerteil 5 durch schleifenden Dichtkontakt hin ab. Die Dichtlippe 12 umgibt einen ringförmigen Hohlraum 18 und die Dichtlippe 13 umfangsseitig und liegt im schleifenden Dichtkontakt mit der axial gerichteten Ringfläche 19 am unteren Trägerteil 5. Die Dichtlippe 13 ist im schleifenden Kontakt mit einer Schräge eines axial ausgerichteten umlaufenden Bordes 20 des unteren Trägerteils 5, an dem auch der untere Lagerring 3 und der Käfig 9 quer zur Längsachse 16 geführt sind. Der durch die Dichtlippen 12 und 13 sowie die Ringfläche 19 begrenzte Hohlraum 18 kann zu ergänzenden Dichtzwecken wahlweise auch Fett enthalten.
Die Kappe 11 umgibt das obere Trägerteil 4 und das eigentliche aus den Lagerringen 2 und 3 sowie den Wälzkörpern 8 mit Käfig 9 gebildeten Wälzlager zumindest teilweise so, dass es diese Bauteile axial sowie umfangsseitig innen und außen umgibt. Der Werkstoff der Kappe 11 ist beispielsweise ein thermoplastisches Elastomer, der eine geringere Härte aufweist und elastischer ist als das obere Trägerteil 4 beziehungsweise das untere Trägerteil 5. Die Werkstoffe des unteren und oberen Trägerteils 4 beziehungsweise 5 sind zum Beispiel mit Glasfasern- beziehungsweise mit Kohle verstärktem Polyamide. Der sich dem oberen Trägerteil 4 axial anschließende lochscheibenförmige Abschnitt der Kappe 11 ist ein zusätzliches Dämpfungselement 15, an dem sich das Federbeinlager 1 mit dem Trägerteil 4 zu Trägerteilen 10 beziehungsweise zur Karosserie hin abstützt.
Die Kappe 11 weist, wie anfangs schon erwähnt, ein oder mehrere Elemente 14 der Schnappverbindung 6 auf, die innenumfangsseitig des Federbeinlagers 1 angeordnet sind. Dieses Element 14 steht zunächst an einem federnd nachgiebigen hohlzylindrischen sowie dünnwandigen Abschnitt axial hervor und ist ein Schnappwulst 26 oder ist aus mehreren umfangsseitig zueinander benachbarte Schnappnasen 26 gebildet. Das untere Trägerteil 5 weist ein weiteres Element 27 der Schnappverbindung auf, das in diesem Fall als ein radial in Richtung der Längsachse 16 hervorstehender und um die Längsachse 16 umlaufender weiterer Schnappwulst 21 ausgebildet ist, alternativ aber auch durch die Schnappnasen gebildet sein kann. Der Schnappwulst 26 ist quer auf die Längsachse 16 zu gerichtet und hintergreift axial den radial nach außen von der Längsachse weg gerichteten Schnappwulst 21 an dem unteren Trägerteil 5. Die Lagerringe 2 und 3 sowie die Wälzkörper 8 mit Käfig 9 sind mittels der Kappe 11 und mittels des unteren Trägerteils 5 eingekapselt und aneinander gehalten. Das Element 14 ist axial zu einem weiteren Dichtelement 23 in Form einer weiteren Dichtlippe 22 verlängert. Diese Dichtlippe 22 ist im schleifenden Kontakt mit einer weiteren Dichtfläche 24 an dem unteren Trägerteil 5.
2 zeigt einen Längsschnitt durch ein Federbeinlager 28, dass zwei axiale Lagerringe 2 und 3 sowie zwei aus Kunststoff gestaltete Trägerteile 29 und 5 aufweist. Das Federbeinlager 28 ist mit zwei Dichtungen 30 und 31 versehen und mittels Schnappverbindung 6 zu einer Baueinheit aus zumindest den Lagerringen 2 und 3, Wälzkörpern 8 in Form von Kugeln, einem Käfig 9 zum führen der Kugeln, den Trägerteilen 29, 5 und den Dichtungen 30 und 31 gehalten ist. Das obere Trägerteil 29 ist eine Kappe aus Kunststoff und einteilig mit den Dichtungen 30 sowie 31 ausgebildet. Der obere Lagerring 2 ist mittels des oberen Trägerteils 29 radial, d.h. quer zur Längsachse 16, und axial, d.h. gleichgerichtet mit der Längsachse 16, geführt und über nicht dargestellte weitere Trägerteile zur Karosserie hin abgestützt. Das untere Trägerteil 5 führt das Federbeinlager 28 an einem nicht dargestellten Stoßdämpfer und weist eine Auflage 17 auf. An der Auflage 17 ist ein in nicht dargestellter Federteller beziehungsweise eine nicht gezeichnete Schraubenfeder abgestützt.
Die Dichtelemente 23 der einteilig mit dem oberen Trägerteil 29 ausgebildeten Dichtung 30 sind Dichtlippen 12 und 13, deren Aufbau, Anordnung und Funktion sowie die Wirkverbindung mit der Ringfläche 19 am unteren Trägerteil 5 mit denen des Federbeinlagers 1 nach 1 vergleichbar sind.
Zwischen dem oberen Trägerteil 29 und dem unteren Trägerteil 5 sind die Schnappverbindung 6 und eine Dichtung 31 ausgebildet, deren wesentlicher Aufbau und Funktion denen des Federbeinlagers 1 entsprechen, so dass zur Erklärung die Beschreibung des Federbeinlagers 1 hinzugezogen werden kann, bei denen der Schnappwulst 26 und die Dichtlippe 22 jedoch einteilig mit dem oberen Trägerteil 29 ausgebildet sind.
In 3 zeigt ein Federbeinlager 32 in einem Längsschnitt entlang der Längsmittelachse 16 des Federbeinlagers 32, dass zwei axiale Lagerringe 2 und 3 und ein oberes Trägerteil 33 sowie ein unteres Trägerteil 34 aufweist. Das Federbeinlager 32 ist mit Dichtungen 35 und 36 versehen, die separat zu dem oberen Trägerteil 33 an einer aus zumindest einem Kunststoff gestalteten Kappe 37 ausgebildet sind. Das obere Trägerteil 33, das untere Trägerteil 34, die Lagerringe 2, 3, im Käfig 9 gehaltene Wälzkörper 8 in Form von Kugeln und die Dichtungen 35, 36 sind mittels einer Schnappverbindung 38 zu einer Baueinheit gehalten.
3a zeigt das Detail Z aus 3 nicht maßstäblich und vergrößert. Jede der Dichtungen 35 und 36 weist jeweils ein axial hervorstehendes Dichtelement 39 beziehungsweise 40 auf. Das Dichtelement 39 ist einteilig mit der Kappe 37 ausgebildet und ist eine Dichtlippe 41. Die um die Längsachse 16 und außenumfangsseitig des Federbeinlagers 32 umlaufende Dichtlippe 41 ist im schleifenden Kontakt mit einer Kreisringfläche 42 an dem unteren Trägerteil 34. Die Dichtlippe 41 dichtet nach außen einen ringförmigen Hohlraum 43 ab, dem zum Lagerinneren hin eine Spalt- oder Schleifdichtung 44 folgt, die durch die Elemente 14 und 27 der Schnappverbindung 38 gebildet ist. Der Hohlraum 43 kann zu Dichtzwecken wahlweise mit Fett befüllt sein.
Das Element 14 der Schnappverbindung 38 ist ein radial nach innen auf die Längsachse 16 zu weisender Schnappbord 45, der axial an einem elastisch nachgiebigen hohlzylindrischen Abschnitt 46 der Kappe 37 ausgebildet ist. Der Schnappbord 45 hintergreift einen der Schnappbord 47 beziehungsweise wird von einem Schnappbord 47 axial hintergriffen. Der Schnappbord 47 ist an einem elastisch nachgiebigen hohlzylindrischen Abschnitt 48 ausgebildet, der einteilig mit dem unteren Trägerteil 34 aus dem Trägerteil 34 axial hervorsteht. Der Schleifkontakt der Schleifdichtung 44 beziehungsweise die Spalte der Spaltdichtung 44 sind zwischen den sich jeweils gegenüberliegenden und/oder hintergreifenden Konturen 49 der Schnappborde 45, 47 und/oder zwischen den Konturen 51, 52 der hohlzylindrischen Abschnitte 46 bzw. 48, denen Konturen 50 der Schnappborde 45 bzw. 47 gegenüberliegen, gebildet. Die Konturen 49 sind vorzugsweise axial ausgerichtete Kreisringflächen und die Konturen 50, 51 und 52 sind vorzugsweise um die Längsachse 16 umlaufende Flächenabschnitte von Hohlzylindern.
Die Dichtung 36 weist als Dichtelemente 40 zwei Dichtlippen 53 und 54 auf. Die Dichtlippen 53 und 54 verlaufen um die Längsachse 16 des Federbeinlagers 32 und somit in den umfangsseitig des Federbeinlagers 32 um und stehen axial, d.h. gleichgerichtet mit der Längsachse 16, aus der Kappe 37 hervor und dichten zum unteren Trägerteil 34 durch schleifenden Dichtkontakt hin ab. Die Dichtlippe 53 begrenzt einen ringförmigen Hohlraum 55 umfangsseitig und liegt im schleifenden Dichtkontakt mit der axial gerichteten Ringfläche 56 am unteren Trägerteil 34. Die Dichtlippe 54 ist im schleifenden Kontakt mit einer Schräge eines axial ausgerichteten umlaufenden Bordes 66 des unteren Trägerteils 34, an dem auch der untere Lagerring 3 und der Käfig 9 quer zur Längsachse 16 geführt sind, und dichtet das Lagerinnere zum Hohlraum 55 ab. Der durch die Dichtlippen 53 und 54 sowie die Ringfläche 19 begrenzte Hohlraum 55 kann ergänzend zu Dichtzwecken wahlweise auch Fett enthalten.
4 zeigt einen Längsschnitt durch ein Federbeinlager 56, das zwei axiale Lagerringe 2 und 3 sowie zwei aus Kunststoff gestaltete Trägerteile 57 und 61 aufweist. Das Federbeinlager 56 ist mit wenigstens zwei Dichtungen 7 und 58 versehen und mittels Schnappverbindung 60 zu einer Baueinheit aus zumindest den Lagerringen 2, 3, Wälzkörpern 8 in Form von Kugeln, einem Käfig 9 zum Führen der Kugeln, den Trägerteilen 57, 61 und den Dichtungen 7, 58 gehalten ist. Das obere Trägerteil 57 ist im Schnitt im wesentlichen L-förmig ausgebildet und umfasst den oberen Lagerring 2 teilweise. Der obere Lagerring 2 ist mittels des oberen Trägerteils 57 geführt und über einen Träger 59 zur Karosserie hin abgestützt. Der Träger der 59 ist ein napfförmig ausgebildetes Umformteil aus Blech. Das untere Trägerteil 61 führt das Federbeinlager 56 an einem nicht dargestellten Stoßdämpfer und weist eine Auflage 17 auf, an der ein nicht dargestellter Federteller beziehungsweise eine nicht gezeichnete Schraubenfeder abgestützt ist. Der untere Lagerring 3 ist mittels des unteren Trägerteils 61 an einem nicht dargestellten Federteller beziehungsweise an einer nicht dargestellten Schraubenfeder eines Federbeins abgestützt.
Das Federbeinlager 56 weist eine Kappe 62 auf. Mit der Kappe 62 sind die Dichtung 7 mit zwei Dichtelementen 23 in Form von Dichtlippen 12, 13, Elemente 14 der Schnappverbindung 60 und ein zusätzliches axiales Dämpfungselement 15 in einem Bauteil vereint, das separat zu den Trägerteilen 57 und 61 ausgebildet ist. In diesem Beispiel ist die Kappe 62 einmaterialig. Es ist auch denkbar, dass die Kappe 62 ein aus mehreren Komponenten beziehungsweise mehreren Werkstoffen form- oder stoffschlüssig zusammengesetztes Bauteil ist. Die Dichtlippen 12 und 13 verlaufen um die Längsachse 16 des Federbeinlagers 56 und somit außen umfangsseitig des Federbeinlagers 56 um, stehen axial, d.h. gleichgerichtet mit der Längsachse 16, aus der Kappe 62 hervor und dichten zum unteren Trägerteil 61 durch schleifenden Dichtkontakt hin ab. Die Dichtlippe 12 umgibt einen ringförmigen Hohlraum 18 und die Dichtlippe 13 außen umfangsseitig und liegt im schleifenden Dichtkontakt mit der axial gerichteten Ringfläche 19 am unteren Trägerteil 61. Die Dichtlippe 13 ist im schleifenden Kontakt mit einer Schräge eines axial ausgerichteten umlaufenden Bordes 20 des unteren Trägerteils 61, an dem auch der untere Lagerring 3 und der Käfig 9 quer zur Längsachse 16 geführt sind. Der durch die Dichtlippen 12 und 13 sowie die Ringfläche 19 begrenzte Hohlraum 18 kann zu ergänzenden Dichtzwecken wahlweise auch Fett enthalten.
Die Kappe 62 umgibt das obere Trägerteil 57 und das eigentliche aus den Lagerringen 2 und 3 sowie den Wälzkörpern 8 mit Käfig 9 gebildeten Wälzlager zumindest teilweise so, dass es diese Bauteile axial sowie umfangsseitig innen und außen umfasst Der Werkstoff der Kappe 62 ist beispielsweise ein thermoplastisches Elastomer, der eine geringere Härte aufweist und elastischer ist als das obere Trägerteil 57 beziehungsweise das untere Trägerteil 61. Die Werkstoffe des unteren und oberen Trägerteils 57 beziehungsweise 61 sind zum Beispiel mit Glasfasern bzw. mit Kohlefasern verstärkte Polyamide. Der sich dem oberen Trägerteil 57 axial anschließende lochscheibenförmige Abschnitt der Kappe 62 ist das zusätzliche Dämpfungselement 15, an dem sich das Federbeinlager 56 mit dem Trägerteil 57 zum Träger 59 und damit zur Karosserie hin abstützt.
In 4a ist die Dichtung 58 und die Schnappverbindung 60 anhand der nicht maßstäblichen Darstellung des Details X aus 4 vergrößert dargestellt. Die Kappe 62 weist, wie anfangs schon erwähnt, ein oder mehrere Elemente 14 der Schnappverbindung 60 auf, die innenumfangsseitig des Federbeinlagers 56 angeordnet sind. Dieses Element 14 steht zunächst an einem federnd nachgiebigen hohlzylindrischen sowie dünnwandigen Abschnitt 46 axial hervor und ist ein Schnappwulst 26 oder ist aus mehreren umfangsseitig zueinander benachbarte Schnappnasen 26 gebildet. Das untere Trägerteil 61 weist ein weiteres Element 27 der Schnappverbindung 60 auf, das in diesem Fall als ein radial in Richtung der Längsachse 16 hervorstehender und um die Längsachse 16 umlaufender weiterer Schnappwulst 21 ausgebildet ist, alternativ aber auch durch die Schnappnasen gebildet sein kann. Der Schnappwulst 26 ist quer (radial) auf die Längsachse 16 zu gerichtet und hintergreift axial den radial nach außen von der Längsachse weg gerichteten Schnappwulst 21 an dem unteren Trägerteil 61. Die Lagerringe 2 und 3 sowie die Wälzkörper 8 mit Käfig 9 sind mittels der Kappe 62 und des unteren Trägerteils 61 eingekapselt und aneinander gehalten.
Das Element 14 ist Bestandteil der Dichtung 58. Die Dichtung 58 ist eine Labyrinth-Spalt-oder Schleifdichtung die durch die Elemente 14 der Schnappverbindung 60 und mindestens eine weitere Dichtlippe 63 gebildet ist. Der Schleifkontakt der Schleifdichtung bzw. Spalte der Spaltdichtung 44 sind zwischen den sich jeweils gegenüberliegenden und/oder hintergreifenden Konturen an denen sich die Schnappwulste 26 und 21 und/oder zwischen den Konturen 51, 52 der Schnappwulste 21 beziehungsweise 26 gegenüberliegen, gebildet. Die Konturen sind vorzugsweise axial ausgerichtete Kreisringflächen und um die Längsachse 16 umlaufende Flächenabschnitte von Hohlzylindern. Die Dichtlippe 63 ist an einem Dichtring 64 ausgebildet. Der Dichtring 64 ist aus einem Material, z. B. aus einem Elastomer, dass weicher beziehungsweise elastischer ist als der Werkstoff des unteren Trägerteils 61 beziehungsweise als der Werkstoff des oberen Trägerteils 57. Der Dichtring ist wahlweise lose zwischen die Trägerteile 57 und 61 eingelegt, oder aber an dem oberen Trägerteil 57, z. B. durch Anvulkanisieren, fest. Das untere Trägerteil 61 und der Dichtring 64 mit Dichtlippe 63 begrenzen einen ringförmigen Hohlraum 65, der wahlweise zu weiteren Dichtzwecken mit Fett befüllt sein kann. Die Dichtlippe 63 liegt radial schleifend an dem unteren Trägerteil 61 an oder ist durch einen Spalt zu diesem beabstandet.

1: Federbeinlager
2: oberer Lagerring
3: untere Lagerring.
4: oberes Trägerteil
5: unteres Trägerteil
6: Schnappverbindung
7: Dichtung
8: Wälzkörper
9: Käfig
10: Trägerteil zur Karosserie
11: Kappe
12: Dichtlippe
13: Dichtlippe
14: Element der Schnappverbindung 6
15: Dämpfungselement
16: Längsachse
17: Auflage
18: Hohlraum
19: Ringfläche
20: Bord
21: Schnappwulst/Schnappnase
22: Dichtlippe
23: Dichtelement
24: Dichtfläche
25: Dichtung
26: Schnappwulst/Schnappnase
27: Element der Schnappverbindung
28: Federbeinlager
29: Trägerteil
30: Dichtung
31: Dichtung
32: Federbeinlager
33: oberes Trägerteil
34: unteres Trägerteil
35: Dichtung
36: Dichtung
37: Kappe
38: Schnappverbindung
39: Dichtelement
40: Dichtelement
41: Dichtlippe
42: Kreisringfläche
43: Hohlraum
44: Spaltdichtung/Schleifdichtung
45: Schnappbord
46: hohlzylindrische Abschnitt
47: Schnappbord
48: hohlzylindrische Abschnitt
49: Kontur
50: Kontur
51: Kontur
52: Kontur
53: Dichtlippe
54: Dichtlippe
55: Hohlraum
56: Federbeinlager
57: oberes Trägerteil
58: Dichtung
59: Träger
60: Schnappverbindung
61: unteres Trägerteil
62: Kappe
63: Dichtlippe
64: Dichtring
65: Hohlraum
66: Bord

Claims

Federbeinlager (1, 28 32, 56), das zwei axiale Lagerringe (2, 3) und zwei aus Kunststoff gestaltete Trägerteile (4, 5, 29, 33, 34, 57, 61) aufweist, das mit wenigstens einer Dichtung (7, 25, 30, 31, 35, 36, 58) versehen ist und das mittels Schnappverbindung (6) zu einer Baueinheit aus zumindest den Lagerringen (2, 3), den Trägerteilen (4, 5, 29, 33, 34) und der Dichtung (7, 25, 30, 31, 35, 36) gehalten ist, wobei ein oberer der Lagerringe (2) mittels eines oberen der Trägerteile (4, 29, 33, 57) karosserieseitig und ein unterer der Lagerringe (3) mittels eines unteren der Trägerteile (5, 34, 61) federseitig abgestützt ist und wobei sich wenigstens ein um die Längsachse (16) umlaufendes sowie axial hervorstehendes Dichtelement (23, 39, 40) der Dichtung (7, 25, 30, 31, 35, 36, 58) quer zur Längsachse (16) zumindest an den oberen Lagerring (2) anschließt und dabei zum unteren Trägerteil (5, 34, 61) hin dichtet, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (23, 39, 40) separat zum oberen Trägerteil (4, 33, 57) ausgebildet ist. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federbeinlager (1) eine aus Kunststoff gestaltete Kappe (11, 37, 62) aufweist, an der die Dichtung (7, 25, 35, 36) zumindest zum Teil ausgebildet ist. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (11, 37, 62) das obere Trägerteil (4, 33, 57) teilweise umfasst, wobei sich die Kappe (11, 37, 62) axial an das obere Trägerteil (4, 33 57) anschließt und, quer zur Längsachse (16) betrachtet, das obere Trägerteil (4, 33, 57) zumindest außen umfangsseitig umgibt.(1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (23, 39), quer zur Längsachse (16) betrachtet, außen umfangsseitig des Federbeinlagers (1, 32, 56) angeordnet ist. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Dichtelement (23, 40), quer zur Längsachse (16) betrachtet, innen umfangsseitig des Federbeinlagers (1, 32) angeordnet ist. (1, 3)
Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der Kappe (11, 37, 62) eine geringere Härte aufweist als der Werkstoff aus dem das obere Trägerteil (4, 33 57) ist. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der Kappe (11, 37, 62) elastischer ist als der Werkstoff aus dem das obere Trägerteil (4, 33, 57) ist. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (23, 39, 40) schleifend an dem unteren Trägerteil (5, 34, 61) anliegt. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtelement (23, 39, 40) wenigstens eine um die Längsachse (16) umlaufende Dichtlippe (12, 13, 22, 41 53 54) ist. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (7, 36) wenigstens zwei um die Längsachse (16) umlaufende Dichtlippen (12, 13, 54, 53) aufweist. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Dichtlippen (12, 54) außen umfangsseitig der anderen der Dichtlippen (13, 53) um die Längsachse (16) umläuft. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Dichtlippen (12, 13, 41, 53) axial an einer Kreisringfläche (19, 42, 56) des unteren Trägerteils (5) schleifend anliegt. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Dichtlippen (13, 54) an einem Bord (20, 66) anliegt, wobei der Bord (20, 66) in axiale Richtung, d.h. gleichgerichtet mit der Längsachse (16), aus dem unteren Trägerteil (5, 34) hervorsteht und sich dabei dem unteren Lagerring (3) um die Längsachse (16) umfangsseitig. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (11, 37, 62) wenigstens ein Element (14) der Schnappverbindung (6, 38, 60) aufweist, die formschlüssig mit wenigstens einem weiteren Element (27) der Schnappverbindung (6, 38, 60) an dem unteren Trägerteil (5, 34, 61) ineinander greift. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (11, 37, 62) das obere Trägerteil (4, 33, 57) teilweise umfasst, wobei sich die Kappe (11, 37, 62) axial an das obere Trägerteil (4, 33, 57) anschließt und das obere Trägerteil (4, 33, 57), quer zur Längsachse (16) betrachtet, innen- und außen umfangsseitig umgibt. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Elemente (14) der Schnappverbindung (6), quer zur Längsachse (16) betrachtet, umfangsseitig des Federbeinlagers (1) ausgebildet sind. (1)
Federbeinlager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (7, 35) mit wenigstens einem Dichtelement (23, 39) außen umfangsseitig des Federbeinlagers (1, 32, 56) ausgebildet ist. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (25, 36) mit wenigstens einem Dichtelement (23, 40) innen umfangsseitig des Federbeinlagers (1, 32) ausgebildet ist. (1, 3)
Federbeinlager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens eine Dichtung (7, 25, 35) mit zumindest einem Dichtelement (23, 39), quer zur Längsachse (16) betrachtet, außen- und innen umfangsseitig des Federbeinlagers (1, 32, 56) ausgebildet ist. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (14) der Schnappverbindung (6, 38, 60) an der Kappe (11, 37, 62) ein umfangseitig umlaufender Schnappwulst/Schnappbord (26, 45) ist, wobei der Schnappwulst/Schnappbord (26, 45) einen umfangsseitig umlaufenden Schnappwulst/Schnappbord (21, 47) an dem unteren Trägerteil (3, 5, 34, 61) hintergreift. (1, 3 und 4)
Federbeinlager nach Anspruch 14 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (14, 27) innenumfangsseitig des Federbeinlagers (1, 56) ausgebildet sind. (1, 4)
Federbeinlager nach Anspruch 14 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (14) außenumfangsseitig des Federbeinlagers (32) ausgebildet sind.
Federbeinlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Dichtelement (23) aus einem Elastomer ist.
Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt (15) der Kappe (11, 62) der sich axial an das obere Trägerteil (4, 57) einschließt aus einem elastisch nachgebenden Werkstoff ist.
Federbeinlager (28) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei dem ein Teil der Dichtung (30, 31) an dem oberen Trägerteil (29) ausgebildet ist oder durch das obere Trägerteil (29) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (23) wenigstens eine um die Längsachse umlaufende Dichtlippe (12, 13) ist. (2)
Federbeinlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (12, 13, 23) schleifend an dem unteren Trägerteil (5) anliegt. (2)
Federbeinlager nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (23) wenigstens zwei zueinander benachbarte umlaufende Dichtlippen (12, 13) aufweist. (2)
Federbeinlager nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (12, 13) außenumfangsseitig des Federbeinlagers (28) ausgebildet ist.