DE102013201965A1

DE102013201965A1 - Federbeinlager

Info

Publication number: DE102013201965A1
Application number: DE102013201965.3A
Authority: DE
Inventors: Ralf Stautner; Andreas Wöllner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2014-08-07
Also published as: KR102116286B1; KR20150117657A; US20150367698A1; CN104936806B; US9381784B2; WO2014121772A1; CN104936806A

Abstract

Federbeinlager mit einer Kappe (2) und mit einem gegenüber der Kappe (2) um eine Drehachse (D) drehbar gelagerten Führungsring (3) und mit wenigstens einer Dichtung, wobei zwischen der Kappe (2) und dem Führungsring (3) ein Gleitlager (4) angeordnet ist, wobei das Gleitlager (4) auf den Führungsring (3) gespritzt ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager, welches zur Anwendung in Federbeinen vorgesehen ist.
Hintergrund der Erfindung
Federbeinlager sind Teil der Radaufhängung bei Einzelradaufhängungen. Die Radaufhängung unterstützt eine angestrebte Fahrsicherheit und den Fahrkomfort, sowie ein leichtes und präzises Lenken der Räder. Die Radaufhängung soll Fahrbahngeräusche vom Aufbau fernhalten und möglichst leicht sein. Je nach Ausführung führt das Federbeinlager die Stoßdämpfer-Feder und bildet eine Stützfläche für den Stoßdämpfer-Endanschlag. Das Federbeinlager nimmt die über die Stoßdämpfer-Feder bzw. dem Stoßdämpfer übertragenen Radialund Axialkräfte auf und sorgt dafür, dass sich die Stoßdämpfer-Feder beim Lenken und Einfedern reibungsarm und verspannungsfrei verdreht und so ohne Rückstellmoment arbeitet.
Federbeinlager sind oftmals Teil der sogenannten McPherson-Federbeine. Das Federbein besteht im Wesentlichen aus Feder, Stoßdämpfer und Achsschenkel. Das Federbeinlager ist mit einer Kappe versehen, die an dem chassisseitigen Federbeindom befestigt ist, sowie mit einem Führungsring, an dem die Stoßdämpfer-Feder abgestützt ist und durch diesen geführt wird. Der Führungsring ist gegenüber der Kappe drehbar gelagert. Das Lager ermöglicht beim Lenken ein Drehen der Feder gegenüber der Karosserie, da sich bei Lenkbewegungen das gesamte Federbein dreht.
Aus der DE 10 2010 015 712 A1 ist ein Federbeinlager bekannt, das eine Kappe aufweist und einen gegenüber der Kappe drehbaren Führungsring. Zwischen Kappe und Führungsring ist ein Gleitlager angeordnet. Das Gleitlager ist aus einem Gleitelement ausgebildet, welches zwischen dem Führungsring und der Kappe angeordnet ist.
Die EP 2 317 167 A1 offenbart ein Federbeinlager mit einer Kappe, einem Führungsring und einem dazwischen angeordneten Gleitlager. Das Gleitlager ist in einer Ausnehmung des Führungsrings eingesetzt und bildet eine Gleitfläche für die Kappe aus.
Die DE 10 2008 057 590 A1 beschreibt ein Federbeinlager, welches eine Kappe und einen Führungsring aufweist Die Kappe und der Führungsring bestehen aus Metall. Zwischen der Kappe und dem Führungsring ist ein Gleitlager angeordnet, welches aus einem Kunstharz ausgebildet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Federbeinlager zur Verfügung zustellen, welches einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. Weitere Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren, zur Herstellung eines Führungsrings.
Erfindungsgemäß wird die auf ein Federbeinlager gerichtete Aufgabe gelöst durch ein Federbeinlager mit einer Kappe und mit einem gegenüber der Kappe um eine Drehachse drehbar gelagerten Führungsring und mit wenigstens einer Dichtung, wobei zwischen der Kappe und dem Führungsring ein Gleitlager angeordnet ist und wobei das Gleitlager auf den Führungsring gespritzt ist.
Erfindungsgemäß wir die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe zur Herstellung eines Führungsrings gelöst durch ein Federbeinlager, bei dem der Führungsring ausgespritzt wird und darauf ein Aufspritzen des Gleitlagers auf den Führungsring folgt.
Federbeinlager weisen eine Kappe und einen mittels einer Schnappverbindung verliersicher mit der Kappe verbundenen Führungsring auf. Zwischen der Kappe und dem Führungsring ist ein Lager vorgesehen. Dieses Lager ist als Gleitlager ausgebildet.
Mittels der Kappe werden die Federbeinlager an dem chassisseitigen Federbeindom bzw. dem Topmount befestigt. An dem Führungsring ist eine Stoßdämpfer-Feder abgestützt, welche durch den Führungsring geführt wird.
Das erfindungsgemäße Federbeinlager weist einen Führungsring auf, bei dem das Gleitlager aufgespritzt wird. Das bedeutet, dass der Führungsring und das Gleitlager zusammen ein einziges Bauteil ausbilden. Dieses Bauteil ist als Zweikomponentenbauteil ausgeführt. Das Zweikomponentenbauteil wird beispielsweise mittels eines Zweikomponentenspritzgussverfahrens hergestellt, bei dem die beiden Komponenten, d.h. der Führungsring und das Gleitlager, stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Dazu wird in einem ersten Schritt der Führungsring ausgespritzt und in einem zweiten Schritt das Gleitlager auf den Führungsring auf- bzw. angespritzt. Durch eine derartige Ausbildung des Federbeinlagers, ist es möglich die Gesamtzahl der Bauteile des Federbeinlagers, d.h. von drei Bauteilen auf zwei Bauteile, zu reduzieren. Dies hat zum einen den Vorteil, das Material- und Fertigungskosten reduziert werden können. Zum anderen wird die Montage vereinfacht, da lediglich Kappe und Führungsring zusammengesetzt werden müssen. Auftretende Positionierungsfehler, welche bei der Montage des Führungsrings und des Gleitlagers entstehen können, werden vermieden. Zudem ist eine Befettung eines derartigen Federbeinlagers nur zwischen dem Gleitlager und der Kappe notwendig, nicht wie im Stand der Technik zusätzlich zwischen Gleitlager und Führungsring.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Führungsring und dem Gleitlager ein Hinterschnitt vorgesehen, um eine Drehbewegung des Führungsrings und des Gleitlagers zueinander zu vermeiden. Eine derartige Ausgestaltung verhindert, dass bei großen Kräften, welche auf den Führungsring einwirken, sich das Gleitlager gegenüber dem Führungsring bzw. umgekehrt verdrehen oder drehen kann. Zur Ausbildung des Hinterschnittes kann eine der Komponenten (Führungsring oder Gleitlager) Ausleger, Arme, Nasen oder dergleichen aufweisen, die in komplementäre Ausnehmungen der anderen Komponente (Führungsring oder Gleitlager) eingreifen. Dazu kann beispielsweise in einem ersten Herstellungsschritt der Führungsring mit entsprechenden Ausnehmungen mittels des entsprechenden Spritzgussverfahrens hergestellt werden. Anschließend wird in einem zweiten Herstellungsschritt das Gleitlager nachgespritzt, so dass entsprechende Arme oder Erweiterungen in die Ausnehmungen einfließen und anschließend erhärten. Der Hinterschnitt kann dabei abschnittsweise oder auch über den gesamten Umfang vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist der Führungsring aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff ausgebildet. Der glasfaserverstärkte Kunststoff gewährleistet die notwendige Stabilität und Steifigkeit des Führungsrings. Als glasfaserverstärkter Kunststoff kann ein Polyamid, beispielsweise ein PA66-GF, vorgesehen sein. Es ist auch die Verwendung eines anderen Kunststoffs oder Metalls möglich, welcher gleiche Eigenschaften aufweist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Gleitlager aus einem unverstärkten Kunststoff ausgebildet. Als unverstärkter kann beispielsweise ein Polyoxymethylen oder ein Polyethylen verwendet werden. Demzufolge lassen sich Mischreibungen und Stickslip-Effekte vermindern bzw. verhindern.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtung als Labyrinthdichtung ausgebildet. Bevorzugt ist die Labyrinthdichtung als Merfachlabyrinthdichtung ausgeführt. Der Führungsring bzw. das Gleitlager ist derart gestaltet, dass dieser/s mindest einen hervorstehenden Bord aufweist. Analog zum Führungsring bzw. Gleitlager ist die Kappe derart gestaltet, dass diese einen hervorstehenden Bord aufweist. Die Kappe und der Führungsring bzw. das Gleitlager können mittels der ausgebildeten Borde ineinander greifen, wodurch eine labyrinthartige Struktur ausgebildet ist. Dadurch wird verhindert, dass Schmutz in das Federbeinlager eintreten kann, wodurch die radiale Beweglichkeit des Federbeinlagers ermöglicht wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von einer Figur dargestellt. Es zeigt.
1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager 1. Das Federbeinlager 1 weist eine Kappe 2 auf, sowie einen Führungsring 3, der gegenüber der Kappe 2 um eine Drehachse D herum drehbar gelagert ist. Die Kappe 2 ist mit dem Führungsring 3 mittels einer Schnappverbindung 3a verbunden. Die Kappe 2 ist an einem nicht abgebildeten Domlager eines Chassis eines Kraftfahrzeugs befestigt. Der Führungsring 3 nimmt ein axiales Ende einer nicht dargestellten Stoßdämpfer-Feder auf. Federkräfte der Stoßdämpfer-Feder werden über den Führungsring 3 in die Kappe 2 und von dort in das Domlager geleitet.
Der Führungsring 3 ist über ein Gleitlager 4 an der Kappe 2 axial in Richtung der Drehachse D gelagert. Das Gleitlager 4 dient der Übertragung von entlang der Drehachse D wirkenden Kräften von dem Führungsring 3 auf die Kappe 2.
Das Gleitlager 4 ist an bzw. auf den Führungsring 3 gespritzt. Bevorzugt wird der Führungsring in einem Zweikomponentenspritzgießverfahren hergestellt, in dem zuerst der Führungsring 3 vorgespritzt und das Gleitlager 4 unter Bildung eines Stoffschlusses nachgespritzt wird.
Wie ferner aus der 1 ersichtlich ist, ist zwischen dem Führungsring 3 und dem Gleitlager 4 ein Hinterschnitt 5 vorgesehen. Dazu weist das Gleitlager 4 „Arme“ 6 auf, welche in die entsprechenden Ausnehmungen 7 des Führungsrings 3 eingreifen. Der Hinterschnitt 5 wird bereits während des Spritzgießverfahrens hergestellt.
Zwischen dem Führungsring 3 und der Kappe 2 ist eine Labyrinthdichtung 8 vorgesehen, welche vorzugsweise als Doppellabyrinthdichtung 9 ausgebildet ist.
Dazu ist die Kappe 2 an ihrem Außenumfang mit den zwei koaxial zur Drehachse D angeordneten, ringförmig geschlossenen Borden 10, 11 versehen, die eine umlaufende Ringnut 12 begrenzen. Die beiden einstückig an die Kappe 11 angeformten Borde 10, 11 erstrecken sich mit ihren freien Enden in Richtung auf den Führungsring 3. Zwischen dem Bord 10 und dem Gleitlager 4 ist eine ringförmige Ausnehmung 13 ausgebildet, die einerseits von dem Gleitlager 4 und die andererseits von dem Bord 10 begrenzt wird.
Der Führungsring 3 bzw. das Gleitlager 4 ist an am Außenumfang mit zwei koaxial zur Drehachse D angeordneten, ringförmig geschlossenen Borden 14, 15 versehen, die eine umlaufende Ringnut 16 begrenzen. Die beiden einstückig an dem Führungsring 3 bzw. dem Gleitlager 4 angeformten Borde 14, 15 erstrecken sich mit ihren freien Enden in Richtung auf Kappe 2.
Die Borde 10 und 11 sind gegenüber den Borden 14, und 15 radial versetzt angeordnet. Der Bord 15 greift in die Ringnut 12 ein. Der Bord 10 der Kappe 2 greift in die Ringnut 16 ein.
Bezugszeichenliste

D: Drehachse
1: Federbeinlager
2: Kappe
3: Führungsring
3a: Schnappverbindung
4: Gleitlager
5: Hinterschnitt
6: Arm
7: Ausnehmung
8: Labyrinthdichtung
9: Doppellabyrinthdichtung
10: Bord
11: Bord
12: Ringnut
13: ringförmige Ausnehmung
14: Bord
15: Bord
16: Ringnut

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

DE 102010015712 A1 [0004]
EP 2317167 A1 [0005]
DE 102008057590 A1 [0006]

Claims

Federbeinlager mit einer Kappe (2) und mit einem gegenüber der Kappe (2) um eine Drehachse (D) drehbar gelagerten Führungsring (3) und mit wenigstens einer Dichtung, wobei zwischen der Kappe (2) und dem Führungsring (3) ein Gleitlager (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (4) auf den Führungsring (3) gespritzt ist.
Federbeinlager nach Anspruch 1, wobei zwischen dem Führungsring (3) und dem Gleitlager (4) ein Hinterschnitt (5) vorgesehen ist, um eine Drehbewegung des Führungsrings (3) und des Gleitlagers (4) zueinander zu vermeiden.
Federbeinlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Führungsring (3) aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff ausgebildet ist.
Federbeinlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gleitlager (4) aus einem unverstärkten Kunststoff ausgebildet ist.
Federbeinlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtung als Labyrinthdichtung (8) ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Führungsrings (3) eines Federbeinlagers, wobei das Federbeinlager eine Kappe (2) und einen gegenüber der Kappe (3) um eine Drehachse (D) drehbar gelagerten Führungsring (3) aufweist und mit einer Dichtung, wobei zwischen der Kappe (2) und dem Führungsring (3) ein Gleitlager (4) angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Ausspritzen des Führungsrings (3), und – Aufspritzen des Gleitlagers (4) auf den Führungsring (3).