DE102014200482B4

DE102014200482B4 - Federbeinlager

Info

Publication number: DE102014200482B4
Application number: DE102014200482.9A
Authority: DE
Inventors: Andreas Wöllner; Sebastian Voss
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2022-11-03
Anticipated expiration: 2034-01-15
Also published as: DE102014200482A1; WO2015106744A1

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 (10), wobei zwischen der Kappe (2) und dem Führungsring (3) ein Axiallager (4) angeordnet ist, wobei die Kappe (2) einen einteilig ausgebildeten zylindrischen Ansatz (14) für einen Anschlagpuffer aufweist, wobei die Kappe (2) aus einem einteiligen Zweikomponentenbauteil (7) ausgebildet ist, wobei das Zweikomponentenbauteil (7) eine Hartkomponente (8) und eine Weichkomponente (9) aufweist und wobei der zylindrische Ansatz (14) aus der Hartkomponente (8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichkomponente (9) die Dichtung (10) des Federbeinlagers ausbildet.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager, welches zur Anwendung in Federbeinen vorgesehen ist, 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 Axiallager angeordnet ist, wobei die Kappe einen einteilig ausgebildeten zylindrischen Ansatz für einen Anschlagpuffer aufweist, wobei die Kappe aus einem einteiligen Zweikomponentenbauteil ausgebildet ist und das Zweikomponentenbauteil eine Hartkomponente und eine Weichkomponente aufweist und wobei der zylindrische Ansatz aus der Hartkomponente ausgebildet 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 Radial- und 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.
Des Weiteren sind Federbeinlager häufig durch Radialkraftkomponenten, quer zu einer 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 beispielsweise aus einem Elastomer bestehen.
Aus der DE 10 2008 005 031 A1 ist ein Federbeinlager bekannt, das eine Kappe aufweist und einen gegenüber der Kappe drehbaren Führungsring. Zwischen Kappe und Führungsring ist ein Axiallager angeordnet. Der Führungsring weist einen radial innen umlaufenden Abstützring für einen Anschlagpuffer auf.
Aus den Druckschriften DE 10 2011 089 000 A1 , DE 10 2012 211 457 A1 , WO 2013 / 128 949 A1 , DE 10 2010 011 816 A1 und DE 601 04 112 T2 sind Federbeinlager bekannt, mit einer Kappe und einem Führungsring und einem dazwischen angeordneten Lager. Die DE 601 04 112 T2 offenbart zudem eine Kappe aus Kunststoff, an die eine Krone aus Elastomer angegossen wird. Diese Krone dient als Anschlagpuffer.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Federbeinlager zur Verfügung zustellen, welches einfach aufgebaut ist und eine minimierte Geräuschentwicklung aufweist. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Federbeinlager mit einer Kappe und einem gegenüber der Kappe um einen Drehachse drehbar gelagerten Führungsring, wobei zwischen der Kappe und dem Führungsring ein Axiallager angeordnet ist und wobei die Kappe einen einteilig ausgebildeten zylindrischen Ansatz für einen Anschlagpuffer aufweist. Die Kappe ist aus einem einteiligen Zweikomponentenbauteil ausgebildet, wobei das Zweikomponentenbauteil eine Hartkomponente und eine Weichkomponente aufweist, wobei der zylindrische Ansatz aus der Hartkomponente ausgebildet und wobei die Weichkomponente die Dichtung des Federbeinlagers ausbildet.
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 kann als Axiallager oder Radiallager, sowie als Gleitlager oder auch als Wälzlager ausgebildet sein.
Mittels der Kappe werden die Federbeinlager an dem chassisseitigen Federbeindom bzw. dem Topmount befestigt. Dabei werden die Federbeinlager entweder am Innendurchmesser oder Außendurchmesser zentriert und im Topmount eingepresst.
Das erfindungsgemäße Federbeinlager weist eine Kappe auf, welche einen einteilig ausgebildeten zylindrischen Ansatz aufweist. Der zylindrische Ansatz ist derart ausgebildet, dass sich dieser durch einen Innendurchmesser des Führungsrings erstreckt, wodurch sich der Anschlagpuffer an der Kappe abstützen kann. Da bei einer derartige Ausführungsform vermieden wird, dass beim Lenken der Führungsring und der Anschlagpuffer durch die entstehende Relativbewegung zueinander, aneinander reiben, wird eine dadurch entstehende Geräuschentwicklung reduziert. Zudem wird die Lebensdauer der vorhanden Bauteile erhöht.
Mittels des Zweikomponentenbauteils kann die Baugruppe vereinfacht und verbessert werden. Das Zweikomponentenbauteil wird beispielsweise mittels eines Zweikomponentenspritzgussverfahrens hergestellt, bei dem die beiden Komponenten stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Die Ausgestaltung des zylindrischen Ansatzes aus der Hartkomponente ermöglicht es, den zylindrischen Ansatz in einem Schritt mit der Kappe zu fertigen. Das bedeutet, Kappe und der zylindrische Ansatz werden in einem Spritzgussschritt gefertigt. Demzufolge werden Fertigungskosten und die Anzahl der Bauteile eingespart. Durch die Ausbildung des zylindrischen Ansatzes aus der Hartkomponente, kann dieser die von dem Anschlagpuffer einwirkenden Kräfte aufnehmen, ohne dabei beschädigt zu werden. Somit kann die Funktionsweise des Federbeinlagers sichergestellt werden.
Vorzugsweise ist die Hartkomponente ein Polyamid. Denkbar ist auch die Verwendung anderer Kunststoffe oder metallischer Werkstoffe.
Die Weichkomponente bildet die Dichtung aus, wobei die Dichtung sowohl am Innendurchmesser als auch am Außendurchmesser der Kappe vorgesehen sein kann. Die Dichtung kann hülsenförmig mit endseitiger Dichtlippe ausgebildet sein. Es sind auch jegliche andere Formen einer Dichtung und eine andere Anordnung möglich. Am Innendurchmesser bildet die Dichtung gleichzeitig einen Teil der Schnappverbindung aus. Der Werkstoff der Dichtung kann ein Elastomer sein oder ein anderer Kunststoff, der gummiartige Eigenschaften aufweist. Die Dichtung ermöglicht, unabhängig von der Positionierung des Federbeinlagers gegenüber den Baugruppen des Federbeins, ein Abdichten gegenüber einer Gegendichtfläche.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung liegt die Dichtung sowohl am Innendurchmesser als auch am Außendurchmesser schleifend an dem Führungsring an. Dadurch wird verhindert, dass Schmutz in das Federbeinlager eintreten kann, wodurch die radiale Beweglichkeit des Federbeinlagers ermöglicht wird.
Figurenliste
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von einer Figur dargestellt.

1 zeigt 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 Stoßdämpferfeder werden über den Führungsring 3 in die Kappe 2 und von dort in das Domlager geleitet.
Der Führungsring 3 ist über ein Axiallager 4 an der Kappe 2 axial in Richtung der Drehachse D gelagert. Das Axiallager 4 dient der Übertragung von entlang der Drehachse D wirkenden Kräften von dem Führungsring 3 auf die Kappe 2. Das Axiallager 4 weist einen zwischen zwei Lagerringen 5a, 5b gelagerten Wälzkörper 6 auf.
Die Kappe 2 ist als ringförmiges Zweikomponentenbauteil 7 ausgebildet. Das Zweikomponentenbauteil 7 weist eine Hartkomponente 8 und eine Weichkomponente 9 auf. Das Zweikomponentenbauteil 7 ist bevorzugt in einem Zweikomponentenspritzgießverfahren hergestellt, in dem zuerst die Hartkomponente 8 vorgespritzt und die Weichkomponente 9 unter Bildung eines Stoffschlusses nachgespritzt wird. Als Hartkomponente kann bspw. ein Polyamid verwendet werden. Die Weichkomponente ist aus einem Elastomer ausgebildet.
Die Weichkomponente 9 bildet die Dichtung 10 des Federbeinlagers 1 aus. Die Dichtung 10 ist dabei am Innendurchmesser und am Außendurchmesser der Kappe 2 ausgebildet und liegt schleifend am Führungsring 3 an.
Die Dichtung 10 ist am Innendurchmesser als hülsenförmiger Ansatz ausgebildet, welcher zudem einen Teil der Schnappverbindung 3a ausbildet. Am Außendurchmesser der Kappe 2 ist die Dichtung 10 als hülsenförmiger Ansatz mit am Ende versehenen Dichtlippen 12, 13 ausgebildet.
Wie ferner aus der 1 ersichtlich ist, weist die Kappe einen einteilig ausgebildeten zylindrischen Ansatz 14 auf. Der zylindrische Ansatz ist aus der Hartkomponente ausgebildet und dient zur Aufnahme eines nicht dargestellten Anschlagpuffers. Der zylindrische Ansatz 14 erstreckt sich durch den Innendurchmesser des Führungsrings 3 hindurch.
Bezugszeichenliste

D: Drehachse
1: Federbeinlager
2: Kappe
3: Führungsring
3a: Schnappverbindung
4: Axiallager
5a: Lagerring
5b: Lagerring
6: Wälzkörper
7: Zweikomponentenbauteil
8: Hartkomponente
9: Weichkomponente
10: Dichtung
11: hülsenförmiger Ansatz
12: Dichtlippe
13: Dichtlippe
14: zylindrischer Ansatz

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 (10), wobei zwischen der Kappe (2) und dem Führungsring (3) ein Axiallager (4) angeordnet ist, wobei die Kappe (2) einen einteilig ausgebildeten zylindrischen Ansatz (14) für einen Anschlagpuffer aufweist, wobei die Kappe (2) aus einem einteiligen Zweikomponentenbauteil (7) ausgebildet ist, wobei das Zweikomponentenbauteil (7) eine Hartkomponente (8) und eine Weichkomponente (9) aufweist und wobei der zylindrische Ansatz (14) aus der Hartkomponente (8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichkomponente (9) die Dichtung (10) des Federbeinlagers ausbildet.
Federbeinlager nach Anspruch 1, wobei die Dichtung (10) sowohl am Innendurchmesser als auch am Außendurchmesser der Kappe (2) vorgesehen ist.
Federbeinlager nach Anspruch 1, wobei die Dichtung (10) sowohl am Innendurchmesser als auch am Außendurchmesser schleifend an dem Führungsring (3) anliegt.
Federbeinlager nach Anspruch 1, wobei die Dichtung (10) am Innendurchmesser gleichzeitig einen Teil der Schnappverbindung (3a) ausbildet.
Federbeinlager nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Dichtung (10) am Außendurchmesser der Kappe (2) als hülsenförmiger Ansatz mit am Ende versehenden Dichtlippen (12, 13) ausgebildet ist.