DE102011089000A1 - Suspension strut bearing for use in motor vehicle for holding suspension strut, has upper housing section, lower housing section and roller bearing arranged between upper housing section and lower housing section - Google Patents

Suspension strut bearing for use in motor vehicle for holding suspension strut, has upper housing section, lower housing section and roller bearing arranged between upper housing section and lower housing section Download PDF

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Abstract

The suspension strut bearing (1) has an upper housing section (2), a lower housing section (3) and a roller bearing (4) arranged between the upper housing section and the lower housing section, where the roller bearing comprises an upper bearing washer (5), a lower bearing washer (6) and rolling elements (7). The upper housing section is formed as a cap that is directly fastened to the vehicle body (11). The upper bearing washer is accommodated in the cap.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager für ein Kraftfahrzeug, mit einem oberen Gehäuseteil und einem unteren Gehäuseteil und einem dazwischen angeordneten, eine obere und eine untere Lagerscheibe und Wälzkörper aufweisenden Wälzlager.The invention relates to a suspension strut bearing for a motor vehicle, having an upper housing part and a lower housing part and arranged therebetween, an upper and a lower bearing disk and rolling elements having rolling bearing.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Federbeinlager dienen der Aufnahme eines Federbeins, mit dem sich ein gelenktes oder ungelenktes Rad eines Kraftfahrzeugs gegenüber einer Karosserie abstützt. Das Federbein umfasst einen teleskopartigen Stoßdämpfer mit einer in einem Zylinder beweglich geführten Kolbenstange und einer den Stoßdämpfer umgebenden Schraubenfeder. Die Schraubenfeder ist dabei zwischen einem Federteller des Federbeinlagers und einem weiteren Federteller, der mit dem Zylinder des Stoßdämpfers verbunden ist, eingespannt. Das Federbein, das den Stoßdämpfer und die Schraubenfeder umfasst, ist über das Federbeinlager drehbeweglich gegen die Fahrzeugkarosserie abgestützt.Strut bearings are used to hold a shock absorber, with which a steered or unguided wheel of a motor vehicle is supported against a body. The shock absorber comprises a telescopic shock absorber with a piston rod movably guided in a cylinder and a coil spring surrounding the shock absorber. The coil spring is clamped between a spring plate of the suspension strut bearing and another spring plate which is connected to the cylinder of the shock absorber. The strut, which includes the shock absorber and the coil spring is rotatably supported by the strut bearing against the vehicle body.

Federbeinlager umfassen ein oberes Gehäuseteil, das karosserieseitig ausgerichtet ist sowie ein unteres Gehäuseteil, das fahrbahnseitig ausgerichtet ist. An dem unteren Gehäuseteil stützt sich die Schraubenfeder des Federbeins ab. Federbeinlager sind Axiallager und nehmen vorwiegend axiale, mit der Schwenkachse des Federbeinlagers übereinstimmende Kräfte auf. Zusätzlich sind Federbeinlager häufig durch Radialkraftkomponenten, quer zur Schwenkachse des Federbeinlagers, belastet. Bei harten Schlägen auf das Fahrwerk kann die Schraubenfeder so weit einfedern, dass ein Anschlagpuffer zum Tragen kommt. Dieser Anschlagpuffer, der auch als „Bumpstop“ bezeichnet wird, ist am Federbeinlager in einer Aufnahme aufgenommen, der Anschlagpuffer kann z. B. aus einem Elastomer bestehen.Strut bearings comprise an upper housing part, which is aligned on the body side and a lower housing part, which is aligned on the road side. On the lower housing part, the coil spring of the shock absorber is supported. Strut bearings are thrust bearings and take predominantly axial, matching with the pivot axis of the strut bearing forces. In addition strut bearings are often loaded by radial force components, transverse to the pivot axis of the suspension strut bearing. In the case of hard impacts on the chassis, the coil spring can deflect so far that a stop buffer comes to fruition. This bump stopper, which is also referred to as "Bumpstop" is added to the suspension strut bearing in a recording, the bump stop can, for. B. consist of an elastomer.

Bei herkömmlichen Federbeinlagern wird ein Karosserieanschlusselement (Topmount) verwendet, das mit der Karosserie verschraubt wird. Das Topmount weist eine Ausnehmung für das Federbeinlager, bestehend aus dem Gehäuse und dem Wälzlager, auf. Bei herkömmlichen Federbeinen von Kraftfahrzeugen ist das Karosserieanschlusselement (Topmount) an einem Domblech der Kraftfahrzeugkarosserie angebracht, das Topmount nimmt das Federbeinlager auf, das aus Laufbahnscheiben und Wälzkörpern besteht. Conventional strut mountings use a body mount (topmount) that is bolted to the body. The top mount has a recess for the strut bearing, consisting of the housing and the rolling bearing on. In conventional struts of motor vehicles, the body mount (Topmount) is mounted on a Domblech the vehicle body, the Topmount takes on the strut bearing, which consists of race discs and rolling elements.

Derartige herkömmliche Federbeinlager weisen den Nachteil auf, dass das Gesamtgewicht der Baugruppe hoch ist, es besteht somit Bedarf an einem Federbeinlager, das eine geringere Masse aufweist. Such conventional strut bearings have the disadvantage that the total weight of the assembly is high, there is thus a need for a strut bearing, which has a lower mass.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Federbeinlager anzugeben, das eine geringere Masse aufweist.The invention has for its object to provide a suspension strut bearing, which has a lower mass.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Federbeinlager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das obere Gehäuseteil als direkt an einer Fahrzeugkarosserie befestigbare Kappe ausgebildet ist, in der die obere Lagerscheibe aufgenommen ist.To solve this problem is provided according to the invention in a suspension strut bearing of the type mentioned that the upper housing part is designed as a directly attachable to a vehicle body cap, in which the upper bearing disc is added.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass auf ein separates Karosserieanschlusselement oder Topmount verzichtet werden kann, indem die Funktion des Karosserieanschlusselements von der Kappe übernommen wird, die Bestandteil des Federbeinlagers ist. Dadurch ergibt sich einerseits der Vorteil, dass die Anzahl der zu montierenden Bauteile verringert wird, andererseits kann das obere Gehäuseteil als integrales Bauteil hergestellt sein, wodurch sich die gewünschte Masseneinsparung ergibt. Das obere Gehäuseteil des erfindungsgemäßen Federbeinlagers wird direkt mittels entsprechender Befestigungsmittel an der Fahrzeugkarosserie, insbesondere an einem Domblech, befestigt, ohne dass irgendwelche zusätzlichen Bauteile benötigt werden. Das erfindungsgemäße Federbeinlager weist somit ein einziges, integrales oberes Gehäuseteil auf, das einerseits die Funktion eines Topmounts und andererseits die Funktion einer an der oberen Lagerscheibe angebrachten Kappe übernimmt.The invention is based on the finding that it is possible to dispense with a separate body connection element or topmount by taking over the function of the body connection element from the cap, which is part of the spring strut bearing. This results on the one hand, the advantage that the number of components to be mounted is reduced, on the other hand, the upper housing part can be made as an integral component, resulting in the desired mass savings. The upper housing part of the shock absorber bearing according to the invention is attached directly by means of appropriate fastening means to the vehicle body, in particular to a Domblech, without any additional components are needed. The strut bearing according to the invention thus has a single, integral upper housing part, on the one hand assumes the function of a top mount and on the other hand, the function of a mounted on the upper bearing plate cap.

Eine noch bessere Funktion ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Federbeinlager, wenn das obere Gehäuseteil eine zentrale, im Wesentlichen zylinderförmige Aufnahme für einen Anschlagpuffer aufweist. An even better function results in the strut bearing according to the invention, when the upper housing part has a central, substantially cylindrical receptacle for a stop buffer.

Dieser Anschlagpuffer (Bumpstop) ist aus einem Elastomer hergestellt und dient zur Dämpfung von Stößen. Somit wird verhindert, dass stoßartige Belastung, die sich z. B. beim Überfahren eines Schlaglochs ergeben, ungedämpft auf die Fahrzeugkarosserie übertragen werden.This bump stop (bumpstop) is made of an elastomer and serves to cushion shocks. Thus, it is prevented that jerky load, the z. B. when driving over a pothole, be transferred to the vehicle body undamped.

Um die Montage des erfindungsgemäßen Federbeinlagers zu erleichtern, wird es bevorzugt, dass die Kappe Durchgangsöffnungen für Befestigungselemente aufweist. Dementsprechend kann das als Kappe ausgebildete obere Gehäuseteil sich vertikal oder horizontal erstreckende Durchgangsbohrungen aufweisen, durch die Befestigungselemente wie Schrauben oder Bolzen gesteckt werden können.In order to facilitate the assembly of the shock absorber bearing according to the invention, it is preferred that the cap has passage openings for fastening elements. Accordingly, the cap formed as upper housing part may have vertically or horizontally extending through holes through which fasteners such as screws or bolts can be inserted.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass das untere Gehäuseteil einen Führungsring aufweist, der eine Aufnahme oder eine Anlagefläche für eine Stoßdämpferfeder bildet. Dieser Führungsring bildet somit den oberen Anschlag für die Stoßdämpferfeder, die mit ihrem unteren Ende an einem Federteller, der mit dem Zylinder des Stoßdämpfers verbunden ist, abgestützt ist. It is also within the scope of the invention that the lower housing part has a guide ring which forms a receptacle or a contact surface for a shock absorber spring. This guide ring thus forms the upper stop for the shock absorber spring, which is supported at its lower end to a spring plate which is connected to the cylinder of the shock absorber.

Um die gewünschte Masseeinsparung zu erzielen, kann es bei dem erfindungsgemäßen Federbeinlager vorgesehen sein, dass das obere und/oder das untere Gehäuseteil aus einem Kunststoffmaterial besteht bzw. bestehen. Durch den Verzicht auf Werkstoffe mit größerer Dichte wie Stahl oder Aluminium, die bei herkömmlichen Topmounts üblich sind, kann eine beträchtliche Gewichtseinsparung realisiert werden, ohne dass Einschränkungen hinsichtlich der Gebrauchstauglichkeit zu erwarten sind. In diesem Zusammenhang wird es besonders bevorzugt, dass das obere und/oder das untere Gehäuseteil aus Polyamid, insbesondere aus glasfaserverstärktem Polyamid, vorzugsweise PA66, hergestellt ist bzw. sind. Der Kunststoff kann mit Kurzglasfasern oder Langglasfasern verstärkt sein. Alternativ können das obere und/oder das untere Gehäuseteil auch aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sein.In order to achieve the desired mass saving, it may be provided in the strut bearing according to the invention that the upper and / or the lower housing part consists of a plastic material or consist. By eliminating materials with a higher density, such as steel or aluminum, which are common in conventional topmounts, a considerable weight saving can be achieved without any limitations in terms of serviceability. In this connection, it is particularly preferred that the upper and / or the lower housing part is made of polyamide, in particular of glass fiber reinforced polyamide, preferably PA66, is or are. The plastic can be reinforced with short glass fibers or long glass fibers. Alternatively, the upper and / or the lower housing part may also be made of an aluminum alloy.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das obere und das untere Gehäuseteil durch eine Schnappverbindung miteinander verbunden sind. Bei dieser Ausgestaltung bildet das Federbeinlager, das zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseteil das Wälzlager aufweist, ein integrales Bauteil, das besonders einfach an einer Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann.It can also be provided that the upper and the lower housing part are connected to each other by a snap connection. In this embodiment, the strut bearing having the rolling bearing between the upper and the lower housing part forms an integral component that can be attached to a vehicle body in a particularly simple manner.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. Show it:

1 eine geschnittene perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Federbeinlagers nach der Montage an einer Fahrzeugkarosserie; und 1 a sectional perspective view of a strut mount according to the invention after mounting on a vehicle body; and

2 eine geschnittene Seitenansicht des in 1 gezeigten Federbeinlagers. 2 a sectional side view of the in 1 shown suspension strut bearing.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Das in den 1 und 2 gezeigte Federbeinlager 1 umfasst im Wesentlichen ein oberes Gehäuseteil 2 und ein unteres Gehäuseteil 3 sowie ein dazwischen aufgenommenes Wälzlager 4. Das Wälzlager 4 weist eine obere Lagerscheibe 5, eine untere Lagerscheibe 6 und dazwischen angeordnete Wälzkörper 7 auf. Das obere Gehäuseteil 2 und das untere Gehäuseteil 3 sind über eine Schnappverbindung miteinander verbunden, dadurch ist das Federbeinlager 1 als einteiliges, integrales Bauteil ausgebildet. That in the 1 and 2 shown suspension strut bearing 1 essentially comprises an upper housing part 2 and a lower housing part 3 as well as an interposed rolling bearing 4 , The rolling bearing 4 has an upper bearing washer 5 , a lower bearing washer 6 and interposed rolling elements 7 on. The upper housing part 2 and the lower housing part 3 are connected via a snap connection, this is the suspension strut bearing 1 formed as a one-piece, integral component.

Das obere Gehäuseteil 2 weist eine zentrale, zylinderförmige Aufnahme 8 für einen Anschlagpuffer 9 auf. Der Anschlagpuffer 9 besteht aus einem Elastomermaterial und ist ringförmig ausgebildet, im eingebauten Zustand wird er von einer Kolbenstange (nicht gezeigt) durchsetzt, die mit der Fahrzeugkarosserie verschraubt ist. The upper housing part 2 has a central, cylindrical receptacle 8th for a stop buffer nine on. The stop buffer nine consists of an elastomeric material and is annular, in the installed state it is penetrated by a piston rod (not shown), which is bolted to the vehicle body.

Das untere Gehäuseteil 3 weist einen umlaufenden Führungsring 10 auf, der eine Anlagefläche für das obere Ende einer Schraubenfeder (nicht gezeigt) eines teleskopartigen Stoßdämpfers bildet. Beim Auftreten einer schlagartigen Belastung werden die auftretenden vertikalen Kräfte auch über den Anschlagpuffer 9 abgetragen, wodurch eine Dämpfung der stoßartigen Belastung bewirkt wird.The lower housing part 3 has a circumferential guide ring 10 on, which forms a contact surface for the upper end of a coil spring (not shown) of a telescopic shock absorber. When a sudden load occurs, the vertical forces that occur are also transferred via the stop buffer nine removed, whereby a damping of the shock-like load is effected.

In 1 ist das Federbeinlager 1 nach der Montage an einer Fahrzeugkarosserie 11 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Form des oberen Gehäuseteils 2 ist an die Form der Fahrzeugkarosserie 11 im Bereich des Domblechs angepasst. Die Befestigung erfolgt über Schrauben, die durch Durchgangsöffnungen 12 des oberen Gehäuseteils 2 gesteckt sind.In 1 is the suspension strut bearing 1 after mounting on a vehicle body 11 a motor vehicle shown. The shape of the upper housing part 2 is due to the shape of the vehicle body 11 adjusted in the area of the dome plate. The attachment takes place via screws, which pass through openings 12 of the upper housing part 2 are plugged.

In 1 erkennt man, dass das Federbeinlager 1 neben der Bereitstellung des Lagers auch die Funktion eines herkömmlichen Topmounts übernimmt. Das als einteiliges Bauteil ausgebildete Federbeinlager 1 ist direkt mit der Karosserie 11 verschraubt, ohne dass irgendwelche zusätzlichen Bauteile erforderlich sind. Dementsprechend zeichnet sich das in 1 gezeigte Federbeinlager 1 durch ein geringeres Gewicht im Vergleich zu einem herkömmlichen Aufbau aus, bei dem neben dem Federbeinlager, das eine Kappe trägt, zusätzlich ein Topmount als Karosserieanschlusselement zur Befestigung an der Karosserie vorgesehen ist. In 1 you realize that the suspension strut bearing 1 In addition to the provision of the warehouse also assumes the function of a conventional topmounts. The designed as a one-piece component strut bearing 1 is directly with the body 11 screwed without any additional components are required. Accordingly, the in 1 shown suspension strut bearing 1 by a lower weight compared to a conventional structure, in addition to the suspension strut bearing, which carries a cap, a top mount is additionally provided as a body connection element for attachment to the body.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen das als Kappe ausgebildete obere Gehäuseteil 2 und das untere Gehäuseteil 3 aus glasfaserverstärktem Polyamid PA66. Dieser langfaserverstärkte Kunststoff ermöglicht die Herstellung der Gehäuseteile 2, 3 im Spritzgussverfahren, so dass die Steifigkeit mit der eines aus Aluminium bestehenden Bauteils vergleichbar ist. In the illustrated embodiment, there are formed as a cap upper housing part 2 and the lower housing part 3 made of glass fiber reinforced polyamide PA66. This long-fiber-reinforced plastic allows the manufacture of the housing parts 2 . 3 In the injection molding process, so that the rigidity is comparable to that of a component made of aluminum.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Federbeinlager Strut mounts
22
oberes Gehäuseteil Upper housing part
33
unteres Gehäuseteil lower housing part
44
Wälzlager roller bearing
55
obere Lagerscheibe upper bearing disk
66
untere Lagerscheibe lower bearing washer
77
Wälzkörper rolling elements
88th
Aufnahme admission
99
Anschlagpuffer buffer
1010
Führungsring guide ring
1111
Fahrzeugkarosserie vehicle body
1212
Durchgangsöffnung Through opening

Claims (7)

Federbeinlager (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem oberen Gehäuseteil (2) und einem unteren Gehäuseteil (3) und einem dazwischen angeordneten, eine obere und eine untere Lagerscheibe (5, 6) und Wälzkörper (7) aufweisenden Wälzlager (4), dadurch gekennzeichnet, dass das obere Gehäuseteil (2) als direkt an einer Fahrzeugkarosserie (11) befestigbare Kappe ausgebildet ist, in der die obere Lagerscheibe (5) aufgenommen ist.Suspension strut bearing ( 1 ) for a motor vehicle, with an upper housing part ( 2 ) and a lower housing part ( 3 ) and an intermediate, an upper and a lower bearing disc ( 5 . 6 ) and rolling elements ( 7 ) having rolling bearings ( 4 ), characterized in that the upper housing part ( 2 ) as directly on a vehicle body ( 11 ) fastenable cap is formed, in which the upper bearing disc ( 5 ) is recorded. Federbeinlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Gehäuseteil (2) eine zentrale, im Wesentlichen zylinderförmige Aufnahme (8) für einen Anschlagpuffer (9) aufweist.Strut bearing according to claim 1, characterized in that the upper housing part ( 2 ) a central, substantially cylindrical receptacle ( 8th ) for a stop buffer ( nine ) having. Federbeinlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe Durchgangsöffnungen (12) für Befestigungselemente aufweist.Strut bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the cap through holes ( 12 ) has for fasteners. Federbeinlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Gehäuseteil (3) einen Führungsring (10) aufweist, der eine Aufnahme oder eine Anlagefläche für eine Stoßdämpferfeder bildet.Strut bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the lower housing part ( 3 ) a guide ring ( 10 ), which forms a receptacle or a contact surface for a shock absorber spring. Federbeinlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das obere und/oder das untere Gehäuseteil (2, 3) aus einem Kunststoffmaterial besteht bzw. bestehen.Strut bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the upper and / or the lower housing part ( 2 . 3 ) consists of a plastic material or exist. Federbeinlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das obere und/oder das untere Gehäuseteil (2, 3) aus Polyamid, insbesondere aus glasfaserverstärktem Polyamid, vorzugsweise PA66, hergestellt ist bzw. sind. Strut bearing according to claim 5, characterized in that the upper and / or the lower housing part ( 2 . 3 ) made of polyamide, in particular of glass fiber reinforced polyamide, preferably PA66, is or are. Federbeinlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das obere und das untere Gehäuseteil (2, 3) durch eine Schnappverbindung miteinander verbunden sind.Strut bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the upper and the lower housing part ( 2 . 3 ) are interconnected by a snap connection.
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