DE102014211770A1

DE102014211770A1 - Stützlager eines Federbeins an der Karosserie eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102014211770A1
Application number: DE102014211770.4A
Authority: DE
Inventors: Mike Steinbock
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2015-02-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stützlager eines Federbeins an der Karosserie eines Fahrzeugs, mit einem aus einem metallischen Werkstoff bestehenden und mit der Fzg.-Karosserie verbundenen Tragteil, in welchem das freie Ende der Kolbenstange eines im Federbein vorgesehenen Schwingungsdämpfers gelagert ist und welches eine Abstützbasis sowohl für die Tragfeder des Federbeins als auch für eine in einem Elastomer ausgeführte Zusatzfeder bildet, welche abschnittsweise von einem die radiale Verformung der Zusatzfeder begrenzenden Stützring umgeben ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring ein vom Tragteil getrenntes und in einem Kunststoffmaterial ausgeführtes Bauteil ist, welches entweder durch einen feststehenden Ring eines am Tragteil abgestützten Drehlagers für die Tragfeder oder durch ein formschlüssig mit dem Tragteil verbundenes Ringteil gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stützlager eines Federbeins an der Karosserie eines Fahrzeugs, mit einem aus einem metallischen Werkstoff bestehenden und mit der Fzg.-Karosserie verbundenen Tragteil, in welchem das freie Ende der Kolbenstange eines im Federbein vorgesehenen Schwingungsdämpfers gelagert ist und welches eine Abstützbasis sowohl für die Tragfeder des Federbeins als auch für eine in einem Elastomer ausgeführte Zusatzfeder bildet, welche abschnittsweise von einem die radiale Verformung der Zusatzfeder begrenzenden Stützring umgeben ist. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die DE 10 2009 059 168 A1 verwiesen.
Ein Federbein-Stützlager stellt bekanntlich die Verbindung zwischen einem Federbein im Fahrwerk eines Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs und der Fzg.-Karosserie dar. Es ermöglicht ein Drehen des Federbeines im Federbeindom sowie eine geringfügige Veränderung des Winkels des Federbeines zur Karosserie. Derzeit üblich ist die Ausbildung des Stützlagers als ein Elastomer-Metall-Element, wobei das metallische hier sog. Tragteil zumeist lösbar mit der Karosserie verbunden ist, während ein Einsatz aus einem Elastomermaterial eine geeignete Verformbarkeit für Winkeländerungen gewährleistet. Bei einer Mc-Pherson-Federbeinachse ist der benötigte Drehfreiheitsgrad für die Lenkung über ein im Stützlager vorgesehenes Drehlager sichergestellt.
Weiterhin üblich ist eine sog Zusatzfeder in Form eines am Tragteil abgestützten Elastomerelements, welche(s) quasi einen Druckanschlag beim Einfedern für das Dämpfergehäuse bildet und das Einfederverhalten des Fahrzeugs signifikant beeinflusst. In ihrem dem Stützlager zugewandten Abschnitt ist diese Zusatzfeder von einem sog. Stützring umgeben, welcher die radiale Verformung der Zusatzfeder begrenzt. Im Stand der Technik ist dieser Stützring ein Bestandteil des genannten Tragteils und somit in Metall ausgeführt.
Hiermit soll nun eine Maßnahme zur Gewichtsreduzierung an einem Stützlager nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs aufgezeigt werden (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring ein vom Tragteil getrenntes und in einem Kunststoffmaterial ausgeführtes Bauteil ist, welches entweder durch einen feststehenden Ring eines am Tragteil abgestützten Drehlagers für die Tragfeder oder durch ein formschlüssig mit dem Tragteil verbundenes Ringteil gebildet ist.
Die nähere Erläuterung erfolgt anhand der beigefügten Figur, die ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stützlagers im Schnitt zeigt.
Dabei ist mit der Bezugsziffer 1 das in einem Metallwerkstoff ausgeführte sog. Tragteil des Stützlagers gekennzeichnet, das wie üblich mit seiner (sowohl in der Figur als auch im Einbauzustand im Fahrzeug) oberen Fläche an bzw. in einem Federbeindom (oder dgl.) der Karosserie bspw. eines Personenkraftwagens anliegt. Innerhalb dieses Tragteils ist eine in ihrer Gesamtheit mit 2 bezeichnete Aufnahme für das freie Ende einer nicht dargestellten Kolbenstange eines üblichen Schwingungsdämpfers vorgesehen, wobei eine gemeinhin auch als Einleger bezeichnete Stützplatte 2a, an der die besagte Kolbenstange befestigt ist, in einem im Tragteil 1 geeignet gelagerten Elastomerelement 2b gelagert ist.
Mit der Bezugsziffer 3 ist ein als Gleitlager ausgeführtes Drehlager für die nur durch ihre beiden in der zeichnerischen Schnittebene liegenden Krafteinleitungslinien KT dargestellte Tragfeder gekennzeichnet. Das untere der Tragfeder (KT) zugewandte Lagerteil 3a des Drehlagers 3 ist gegenüber dem oberen am Tragteil 1 abgestützten Lagerteil 3b des Drehlagers um die Längsachse A der genannten Schwingungsdämpfer-Kolbenstange verdrehbar und es ist folglich die Tragfeder (KT) über dieses Drehlager 3, dessen Lagerteile 3a, 3b aus faserverstärktem Kunststoff bestehen, am Tragteil 1 abgestützt.
Am oberen Lagerteil 3b des Drehlagers 3 ist eine bezüglich der Kolbenstangen-Längsachse A (und somit der Drehachse A des Drehlagers 3) ringförmige Struktur S angeformt, die auch als feststehender Ring des Drehlagers 3 bezeichnet wird. Der Innenraum 1 dieses Rings S ist nach oben hin durch das Tragteil 1 begrenzt. Innerhalb dieses Innenraums I ist am Tragteil 1 eine dem Fachmann bekannte Zusatzfeder (nicht figürlich dargestellt) wie üblich in Form eines im wesentlichen zylindrischen Elastomerelements abgestützt. Am dem Tragteil 1 gegenüberliegenden Ende dieser Zusatzfeder kann das Gehäuse des Schwingungsdämpfers beim vollständigen Einfedern der Fzg.-Karosserie gegenüber dem jeweiligen Rad zum Anschlag kommen.
Der Ring S des Lagerteils 3b des Drehlagers 3 ist bezüglich der genannten Zusatzfeder solchermaßen bemessen, dass er einen bzw. den im Stand der Technik für solche Zusatzfedern üblichen Stützring bildet, für welchen Stützring folglich ebenfalls das Bezugszeichen S verwendet wird. Während im Stand der Technik ein solcher Stützring an das Tragteil 1 angeformt ist und somit aus einem (schwereren) Metallwerkstoff besteht, besteht bei einem erfindungsgemäßen Stützlager der Stützring S aus einem Kunststoffmaterial, nachdem der Stützring S vorliegend an das Drehlager 3, genauer an das feststehende Lagerteil 3b desselben angeformt ist. Hiermit wird eine Gewichtsreduktion erreicht und es wurde überraschenderweise festgestellt, dass keineswegs ein Metallwerkstoff erforderlich ist, um die von der komprimierten Zusatzfeder auf den Stützring S übertragenen Kräfte aufzunehmen, sondern dass vielmehr auch ein Kunststoffmaterial, insbesondere ein faserverstärktes Kunststoffmaterial hierfür ausreichend ist.
Bei einer alternativen, figürlich nicht dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stützlagers ohne Drehlager, wie es insbesondere an der Hinterachse eines Personenkraftwagens zum Einsatz kommen kann, ist als besagter Stützring ein eigenständiges in einem geeigneten Kunststoffmaterial ausgeführtes Ringteil vorgesehen, welches formschlüssig, insbesondere über eine Clipsverbindung, mit dem Tragteil 1 verbunden ist, bspw. an dessen ringförmigem Absatz B, an welchem beim figürlich dargestellten Ausführungsbeispiel das Lagerteil 3b des Drehlagers 3 in Radialrichtung abgestützt ist. Dabei kann ein solches Ringteil gleichzeitig die Funktion eines Verschmutzungs-Schutzes insbesondere für die Kolbenstange des Schwingungsdämpfers, aber auch für die Zusatzfeder übernehmen, indem dieses Ringteil nach unten geeignet verlängert ist, vorzugsweise mit einem gegenüber dem den Stützring S bildenden Abschnitt vergrößerten bzw. geeignet angepassten Durchmesser. Eine derartige Ausgestaltung mit verlängertem und zusätzlich als Verschmutzungs-Schutz für die besagte Kolbenstange und/oder Zusatzfeder, deren Lebensauer hierdurch ggf. verlängert wird, fungierenden Stützrings S ist im übrigen auch für das figürlich dargestellte Ausführungsbeispiel möglich.
Für eine figürlich dargestellte Ausführungsform mit an das Drehlager angeformtem Stützring ist als weiterer Vorteil gegenüber dem üblichen Stand der Technik zu nennen, dass ein sich im Stand der Technik bildender Ringraum zwischen dem Stützring des Tragteils und dem Drehlager 3 entfällt, so dass entweder der besagte Innenraum I des Stützrings S einen größeren Durchmesser erhalten kann und somit eine anders dimensionierte Zusatzfeder zum Einsatz kommen kann oder der Außendurchmesser des Drehlagers 3 verkleinert werden und somit eine günstiger dimensionierte Tragfeder mit reduziertem Augendurchmesser zum Einsatz kommen kann bzw. grundsätzlich zusätzlicher Bauraum zur Verfügung steht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009059168 A1 [0001]

Claims

Stützlager eines Federbeins an der Karosserie eines Fahrzeugs, mit einem aus einem metallischen Werkstoff bestehenden und mit der Fzg.-Karosserie verbundenen Tragteil (1), in welchem das freie Ende der Kolbenstange eines im Federbein vorgesehenen Schwingungsdämpfers gelagert ist und welches eine Abstützbasis sowohl für die Tragfeder (KT) des Federbeins als auch für eine in einem Elastomer ausgeführte Zusatzfeder bildet, welche abschnittsweise von einem die radiale Verformung der Zusatzfeder begrenzenden Stützring (S) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (S) ein vom Tragteil (1) getrenntes und in einem Kunststoffmaterial ausgeführtes Bauteil ist, welches entweder durch einen feststehenden Ring (S) eines am Tragteil (1) abgestützten Drehlagers (3) für die Tragfeder (KT) oder durch ein formschlüssig mit dem Tragteil (1) verbundenes Ringteil gebildet ist.