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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Federbeinstützlager mit einem Gummilager und einem Befestigungsteil zur Befestigung an einer mit einer Aufnahmebohrung versehenen Fahrzeugkarosserie und mit einem Sicherungsring, der in seinem Einbauzustand das durch die Aufnahmebohrung hindurchgeführte Befestigungsteil axial formflüssig gegenüber der Fahrzeugkarosserie sichert.
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Ein solches Federbeinstützlager ist aus der
DE 199 41 558 A1 bzw. deren Familienmitglied
US 6,290,218 bekannt. Das dort beschriebene Federstützbein hat einen Befestigungsteil, welcher mit einer Nut versehen ist, welche sich im Einbauzustand oberhalb der Fahrzeugkarosserie befindet und in welche der Sicherungsring eingebracht ist. Bei dem oben genannten Stand der Technik ist der Sicherungsring aus zwei miteinander formschlüssig verbindbaren Segmenten ausgebildet und hat eine im Querschnitt keilförmige Ausgestaltung, so dass beim Zusammenschieben der beiden Ringsegmente des Sicherungsringes dieser zwischen einem oberseitigen, die Nut begrenzenden Quersteg des Befestigungsteils um einen die Aufnahmebohrung begrenzenden Rand der Fahrzeugkarosserie verkeilt wird.
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Dementsprechend hat der aus dem Stand der Technik bekannte Sicherungsring zwei Funktionen. Nach seiner Hauptfunktion wird das die Aufnahmebohrung durchragende Befestigungsteil des Federbeinstützlagers durch den Sicherungsring in axialer Richtung formschlüssig an der Fahrzeugkarosserie gesichert. Zusätzlich und durch die Verkeilung soll der Sicherungsring durch einen Festsitz zwischen dem Befestigungsteil und der Fahrzeugkarosserie gehalten sein.
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Bei dem vorbekannten Federbeinstützlager besteht das Problem, dass bei einem unzureichenden Toleranzausgleich der an der Klemmung beteiligten Bauteile entweder eine Montage des Sicherungsrings nicht mehr möglich ist oder aber nach der Montage der gewollte Festsitz nicht erreicht werden kann. Ohne einen entsprechenden Festsitz ergeben sich jedenfalls beim Betrieb des Fahrzeuges, welches mit einem entsprechenden Federbeinstützlager ausgerüstet ist, störende Fahrgeräusche.
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Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein verbessertes Federbeinstützlager anzugeben, bei dem das zuvor erwähnte Problem störender Fahrgeräusche nicht besteht.
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Zur Lösung dieses Problems wird mit der folgenden Erfindung ein Federbeinstützlager mit den Merkmalen zu Anspruch 1 angegeben. Dieses unterscheidet sich von dem vorbekannten Federbeinstützlager durch ein Vorspannmittel, durch welches der Sicherungsring unter Vorspannung in dem Einbauzustand gehalten ist. Das Vorspannmittel ist dabei ein Mittel, welches durch elastische Verformung Spannungen aufnimmt und als elastische Spannungen speichert. Das Vorspannmittel lässt sich dementsprechend so ausbilden, dass zu erwartende Toleranzen auf Seiten der Fahrzeugkarosserie und auf Seiten des Befestigungsteiles durch das Vorspannmittel ausgeglichen werden können, und zwar durch Einlagerung elastischer Verformungen. Auch bei eventuellen Setzbeträgen und während des Betriebs des Fahrzeuges ist das Federbeinstützlager nach der vorliegenden Erfindung in der Lage, durch elastische Verformung auf Seiten des Vorspannmittels Ausgleichsvorgänge zu bewirken ohne dass die gewünschte feste Halterung des Sicherungsringes zwischen dem Befestigungsteil und der Fahrzeugkarosserie verloren geht. Dementsprechend ist nicht zu befürchten, dass ein mit dem erfindungsgemäßen Federbeinstützlager ausgestattetes Fahrzeug im Betrieb störende Fahrgeräusche abgibt, die durch die Befestigung des Federbeinstützlagers an der Fahrzeugkarosserie begründet sind.
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Das erfindungsgemäße Federbeinstützlager ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der Sicherungsring über das Vorspannmittel zumindest überwiegend in radialer Richtung unter Vorspannung gehalten ist. Dementsprechend stützt sich das Vorspannmittel vorzugsweise an einer sich üblicherweise axial in Bezug auf die Aufnahmebohrung erstreckenden Fläche ab. Dabei handelt es sich üblicherweise um eine Anlagefläche des Befestigungsteils. Zusätzlich oder alternativ kann das Vorspannmittel mit einer entsprechend überwiegend radial ausgerichteten Anlagefläche zusammenwirken, welche durch den Befestigungsteil gebildet ist, d.h. der Sicherungsring wird in axialer Richtung unter Vorspannung und damit spielfrei abgestützt. Auch bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag hat der Befestigungsteil üblicherweise einen die Aufnahmebohrung im Einbauzustand überragenden und sich im Wesentlichen radial erstreckenden Flanschabschnitt, der einen Aufnahmeraum des Befestigungsteils für den Sicherungsring oberseitig begrenzt und vorgibt. An diesem Flansch liegt der Sicherungsring unmittelbar an, wohingegen das Vorspannmittel den Sicherungsring zum Toleranzausgleich radial an dem Befestigungsteil sichert. Das Vorspannmittel ist dabei zumindest so ausgebildet, dass der Sicherungsring mittelbar oder unmittelbar über zumindest drei, vorzugsweise vier Stützpunkte oder -bereiche umfänglich an dem Befestigungsteil anliegt.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das bzw. die Vorspannmittel durch wenigstens ein an dem Sicherungsring ausgeformtes Federteil gebildet. Dabei kann das Federteil stoffidentisch aus dem den Sicherungsring ganz oder überwiegend bildenden Material geformt sein. Im Falle einer stoffidentischen Ausbildung des Federteils kann dieses durch Freistanzen und Umbiegen eines gewissen Umfangsabschnitts eines metallischen Sicherungsringes ausgebildet sein. Alternativ kann das Federteil auch beispielsweise aus Metall gebildet und an einem aus Kunststoff gebildeten Sicherungsring vorgesehen sein, insbesondere durch Umspritzen mit diesem verbunden sein.
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In an sich bekannter Weise kann der Sicherungsring durch miteinander verbindbare Ringsegmente gebildet sein. Dabei weist vorzugsweise jedes der Ringsegmente ein Federteil auf, so dass jedes der Federteile für sich eine Vorspannung des nach Zusammenbau vervollständigten Sicherungsrings bewirkt. Dabei wird der Sicherungsring besonders bevorzugt aus genau zwei identischen Ringsegmenten gebildet.
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Insbesondere bei dieser zuletzt genannten bevorzugten Ausgestaltung sind die Federteile im Fügebereich der Ringsegmente vorgesehen. Bei dieser Weiterbildung sind die Ringsegmente vorzugsweise so formschlüssig mit unterschiedlichem Innendurchmesser miteinander fügbar, wie dies in der
US 6,290,218 beschrieben ist. Dementsprechend kann durch Fügen der Ringsegmente der jeweils mittig zwischen den Fügestellen vorgesehene Bereich der einzelnen Ringsegmente radial in den Aufnahmebereich zwischen dem Befestigungsteil und der Fahrzeugkarosserie gedrängt werden, bis der Sicherungsring fest radial innen an dem Befestigungsteil anliegt, wohingegen im Fügebereich, d.h. um 90° versetzt zu der jeweiligen Anlage zwischen dem Sicherungsring und dem Befestigungsteil, üblicherweise ein durch die Formgebung der Ringsegmente bedingter Radialspalt zwischen dem Sicherungsring und dem Befestigungsteil verbleibt. Dort wirkt jeweils eines der Vorspannmittel und hält den Sicherungsring an dieser Stelle üblicherweise in radialer Richtung, ggf. auch ergänzend in axialer Richtung unter Vorspannung, so dass der Sicherungsring im Einbauzustand nicht gegen das Befestigungsteil und/oder die Fahrzeugkarosserie schlagen kann.
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Gemäß einer alternativen bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird das Vorspannmittel durch einen Ring aus einem elastomeren Material gebildet, der im Einbauzustand jedenfalls teilweise unter elastischer Vorspannung zwischen dem Sicherungsring und dem Befestigungsteil anliegt. Es können ein oder mehrere solcher elastomerer Ringe vorgesehen sein. Dabei muss der elastomere Ring nicht vollumfänglich anliegen. So kann auch der Sicherungsring in Umfangsrichtung unterschiedlich dick ausgestaltet sein, um vorbestimmte Anlagebereiche für den Ring aus dem elastomeren Material bereitzustellen. Bei der aus fertigungstechnischer Sicht zu bevorzugenden Ausgestaltung, bei welcher der Sicherungsring aus mehreren Ringsegmenten, insbesondere zwei Ringsegmenten gebildet ist, kann ein solcher Sicherungsring im Fügebereich der Ringsegmente durch Kompression des Vorspannrings radial gegen das Befestigungsteil vorgespannt sein, wohingegen eine solche Zwischenlage des Vorspannringes zwischen dem Befestigungsteil und dem Sicherungsring zwischen den Fügebereichen der Ringsegmente des Sicherungsringes, d.h. insbesondere mittig zwischen den Fügebereichen nicht notwendiger Weise gegeben sein muss.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:
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1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Federbeinstützlagers gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Längsschnittansicht des oberen Bereiches des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels und
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3 eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie III-III gemäß der Darstellung in 2.
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In 1 kennzeichnet Bezugszeichen 1 eine Fahrzeugkarosserie, welche eine Öffnung aufweist, die von einem Fahrzeugdom 2 durchragt ist, welcher der Fahrzeugkarosserie 1 zuzuordnen ist und eine Aufnahmebohrung 3 ausbildet (vgl. 3). Diese Aufnahmebohrung 3 ist durchragt von einem Befestigungsteil 4 eines Federbeinstützlagers 5, welches einen Kolben 6, der in an sich bekannter Weise verschieblich an einer Kolbenstange 7 gehalten ist, sowie zumindest eine Schraubenfeder 8 umfasst und welches der dämpfenden Lagerung eines Fahrzeugrades dient.
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Der Befestigungsteil 4 hat einen Befestigungskranz 9, welcher als umbogenes Blechteil ausgebildet ist und in seinem inneren, von dem Fahrzeugdom 1 abgedeckten Bereich ein Gummilager 10 zur endseitigen Abstützung der Kolbenstange 7 umgibt. Der Befestigungskranz 9 durchsetzt mit seinem radial inneren und oberen Bereich die Aufnahmebohrung 3 und bildet dort einen Befestigungsabschnitt 11 mit einem kreisförmigen Zylinderabschnitt 12 mit im wesentlichen zylindrischer Form und einen diesen überragenden Befestigungsrand 13 aus.
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Ein die Aufnahmebohrung 3 umgebender, sich im Wesentlichen radial erstreckender radial innerer Bereich des Fahrzeugdoms 2 und eine durch den Befestigungsrand 13 gegenüberliegend ausgeformte Anlagefläche 14 nehmen zwischen sich einen Sicherungsring 15 auf und legen ihn in axialer Richtung formschlüssig fest. Dieser Sicherungsring 15 sichert den in 1 gezeigten Einbauzustand des Befestigungsteils 4 gegenüber dem mit der Fahrzeugkarosserie 1 verbundenen Fahrzeugdom 2. Die Anlagefläche 14 bildet dabei einen Sicherungsflansch aus, an dem Sicherungsring 15 axial formschlüssig gehalten ist.
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Wie insbesondere die
3 erkennen lässt, ist der Sicherungsring
15 durch zwei Ringsegmente
16.1,
16.2 ausgeformt, die identisch ausgebildet sind und an ihrem einen Ende mit einer Rastnase
17 und an ihrem gegenüberliegenden Ende mit einer korrespondierend hierzu ausgebildeten Rastaufnahme
18 versehen sind. Die Rastnase
17 hat in Längserstreckung mehrere beidseitig abragende Rastvorsprünge, die tannenbaumartig ausgeformt sind. Die Rastaufnahme
18 hat korrespondierend hierzu vorgesehene Rastflächen. Diese Ausgestaltung entspricht der aus der
US 6,290,218 der Anmelderin vorbeschriebenen Ausgestaltung, so dass die Ringsegmente
16 unterschiedlich tief ineinander eingreifen können, wodurch sich der radiale Abstand zwischen einem mittleren, jeweils einen Grund
19 ausformenden Bereich der Ringsegmente
16 verändern lässt. Dementsprechend kann beim Anlegen des Sicherungsringes
15 gegen den Zylinderabschnitt
12 der Sicherungsring
15 im mittleren Bereich, d.h. jeweils im Bereich des Grundes der Ringsegmente
16 eng und spielfrei gegen den Zylinderabschnitt
12 des Befestigungsteils
4 zugestellt werden, wie dies in
2 verdeutlicht ist. Aufgrund von Fertigungstoleranzen verbleibt aber üblicherweise ein Radialspalt zwischen dem durch die Ringsegmente
16 gebildeten Sicherungsring
15 und dem Zylinderabschnitt
12 im Fügebereich der Ringsegmente
16.
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Diese haben dort jeweils an einem Ende, vorliegend an dem mit der Rastaufnahme 18 versehenen Ende ein Federteil 20, welches im ungespannten Zustand die durch die Kontur der Ringsegmente 16 ihrem Innenumfang ausgebildete Zylinderabschnittsfläche radial innen überragt. Die Federteile 20 sind einteilig an den aus einem Kunststoffmaterial gebildeten Ringsegmenten 16 angeformt.
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Beim Fügen der Ringsegmente 16 legen sich die Federteile 20 an die Zylinderabschnitt 12 an und werden vorgespannt, so dass im Einbauzustand der Sicherungsring 15 spielfrei gegen das Befestigungsteil 4 anlegt. Der Grund 19 der Ringsegmente 16 klemmt dabei den Befestigungsteil 4, wobei die Klemmkraft durch die Rastverbindung 17/18 der Ringsegmente 16 widergelagert wird, wohingegen im Fügebereich der Ringsegmente 16 diese über die Vorspannung der Federteile 20 radial nach außen gedrängt und damit spielfrei an den Zylinderabschnitt 12 angelegt werden. Zwar ist eine gewisse Beweglichkeit des Sicherungsrings 15 unter Entlastung der Vorspannung des Federteils 20 an einer Seite des Sicherungsrings 15 bei gleichzeitiger Erhöhung der Vorspannung auf der anderen Seite des Sicherungsrings 15 möglich. Die Federteile 20 sind aber so ausgelegt, dass zu keiner Zeit der Sicherungsring 15 spielfrei an dem Zylinderabschnitt 12 anliegt. Dementsprechend wird ein Schlagen des Sicherungsrings 15 gegen den Befestigungsteil 4 verhindert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeigkarosserie
- 2
- Fahrzeugdom
- 3
- Aufnahmebohrung
- 4
- Befestigungsteil
- 5
- Federbeinstützlager
- 6
- Kolben
- 7
- Kolbenstange
- 8
- Schraubenfeder
- 9
- Befestigungskranz
- 10
- Gummilager
- 11
- Befestigungsabschnitt
- 12
- Zylinderabschnitt
- 13
- Befestigungsrand
- 14
- Anlagefläche
- 15
- Sicherungsring
- 16
- Ringsegment
- 17
- Rastnase
- 18
- Rastaufnahme
- 19
- Grund
- 20
- Federteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19941558 A1 [0002]
- US 6290218 [0002, 0010, 0019]
