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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager, welches zur Anwendung in Federbeinen vorgesehen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Federbeinlager zur Verfügung zustellen, welches einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird die 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 die Kappe gespritzt ist.
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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.
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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.
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Das erfindungsgemäße Federbeinlager weist eine Kappe auf, bei dem das Gleitlager aufgespritzt wird. Das bedeutet, dass die Kappe 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. die Kappe und das Gleitlager, stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Dazu wird in einem ersten Schritt die Kappe ausgespritzt und in einem zweiten Schritt das Gleitlager auf die Kappe 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 Montageder Kappe und des Gleitlagers entstehen können, werden vermieden. Zudem ist eine Befettung eines derartigen Federbeinlagers nur zwischen dem Gleitlager und dem Führungsring notwendig, nicht wie im Stand der Technik zusätzlich zwischen Gleitlager und Kappe.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Kappe und dem Gleitlager ein Hinterschnitt vorgesehen, um eine Drehbewegung der Kappe und des Gleitlagers zueinander zu vermeiden. Eine derartige Ausgestaltung verhindert, dass bei großen Kräften, welche auf die Kappe einwirken, sich das Gleitlager gegenüber der Kappe bzw. umgekehrt verdrehen oder drehen kann. Zur Ausbildung des Hinterschnittes kann eine der Komponenten (Kappe oder Gleitlager) Ausleger, Arme, Nasen oder dergleichen aufweisen, die in komplementäre Ausnehmungen der anderen Komponente (Kappe oder Gleitlager) eingreifen. Dazu kann beispielsweise in einem ersten Herstellungsschritt die Kappe 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.
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Vorzugsweise ist die Kappe aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff ausgebildet. Der glasfaserverstärkte Kunststoff gewährleistet die notwendige Stabilität und Steifigkeit der Kappe. 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.
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Bevorzugterweise ist die Kappe aus einem nicht verstärktem Material ausgebildet.
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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.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtung als Labyrinthdichtung ausgebildet. Bevorzugt ist die Labyrinthdichtung als Merfachlabyrinthdichtung ausgeführt. Die Kappe ist derart gestaltet, dass diese mindestens einen hervorstehenden Bord aufweist. Analog zur Kappe ist der Führungsring derart gestaltet, dass dieser einen hervorstehenden Bord aufweist. Die Kappe und der Führungsring 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. Alternativ ist es auch möglich anstelle einer Labyrinthdichtung eine schleifende Dichtung vorzusehen, bei der eine Dichtlippe an dem Führungsring schleifend anliegt. Ferner ist auch eine Kombination aus einer Labyrinthdichtung und einer schleifenden Dichtung denkbar. hierbei kann die schleifenden Dichtung am Außenumfang oder im Bereich des Labyrinthes ausgebildet sein.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung bildet das Gleitlager einen Teil der Labyrinthdichtung aus. Das Gleitlager ist derart gestaltet, dass dieses mindestens einen hervorstehenden Bord aufweist. Analog zum Gleitlager ist der Führungsring derart gestaltet, dass dieser einen hervorstehenden Bord aufweist. Das Gleitlager und der Führungsring können mittels der ausgebildeten Borde ineinander greifen, wodurch eine labyrinthartige Struktur ausgebildet ist.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gleitlager an seiner Gleitfläche mindestens eine Ausnehmung aufweist. Die Gleitfläche ist die Oberfläche des Gleitlagers, welche dem Führungsring zugewandt ist. Die mindestens eine Ausnehmung bildet ein Fett- bzw. Schmiermittelreservoir aus. Dadurch ist eine kontinuierliche Versorgung der Gleitflächen mit Fett bzw. Schmiermittel über die Gebrauchsdauer sichergestellt, wodurch die Lebensdauer des Federbeingleitlager erhöht werden kann. Die Ausnehmung/en kann bzw. können als Nuten, Rillen, Einkerbungen oder ähnlichem ausgeführt sein, welche sich komplett oder nur teilweise über den Umfang des Gleitlagers erstrecken.
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Bevorzugterweise kann der Führungsring eine Armierung aufweisen. Diese Armierung kann als Blechteil ausgeführt sein, welches beispielsweise in den Führungsring eingespritzt oder direkt an der Anlagefläche der Stoßdämpferfeder montiert wird. Vorteilhaft daran ist, dass dadurch die Federkräfte ohne Beschädigung vom Führungsring aufgenommen werden können. Weiterhin ist es möglich einen Blechflansch beispielsweise am Innenumfang des Führungsrings zu montieren oder anzuspritzen, welcher entstehende Bumpstopkräfte aufnehmen kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von zwei Figuren dargestellt. Es zeigen
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1 einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager gemäß einer ersten Ausführungsform, und
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2 einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. 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.
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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.
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Das Gleitlager 4 ist an bzw. auf die Kappe 2 gespritzt. Bevorzugt wird die Kappe 2 in einem Zweikomponentenspritzgießverfahren hergestellt, in dem zuerst die Kappe 2 vorgespritzt und das Gleitlager 4 unter Bildung eines Stoffschlusses nachgespritzt wird.
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Wie ferner aus der 1 ersichtlich ist, ist zwischen der Kappe 2 und dem Gleitlager 4 ein Hinterschnitt 5 vorgesehen. Dazu weist das Gleitlager 4 „Arme“ 6 auf, welche in die entsprechenden Ausnehmungen 7 der Kappe 2 eingreifen. Der Hinterschnitt 5 wird bereits während des Spritzgießverfahrens hergestellt.
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Zwischen dem Führungsring 3 und der Kappe 2 ist eine Labyrinthdichtung 8 vorgesehen, welche vorzugsweise als Doppellabyrinthdichtung 9 ausgebildet ist.
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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 2 angeformten Borde 10, 11 erstrecken sich mit ihren freien Enden in Richtung auf den Führungsring 3. Zwischen dem Bord 10 und dem Führungsring 3 ist eine ringförmige Ausnehmung ausgebildet, die einerseits von dem Führungsring 3 und die andererseits von dem Bord 10 begrenzt wird.
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Der Führungsring 3 ist an am Außenumfang mit zwei koaxial zur Drehachse D angeordneten, ringförmig geschlossenen Borden 13, 14 versehen, die eine umlaufende Ringnut 15 begrenzen. Die beiden einstückig an dem Führungsring 3 angeformten Borde 13, 14 erstrecken sich mit ihren freien Enden in Richtung auf Kappe 2.
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Die Borde 10 und 11 sind gegenüber den Borden 13 und 14 radial versetzt angeordnet. Der Bord 14 greift in die Ringnut 12 ein. Der Bord 10 der Kappe 2 greift in die Ringnut 15 ein.
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2 zeigt einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, wie in der vorangegangenen 1. Die Beschreibung beschränkt sich lediglich auf die Unterscheidungsmerkmale zu der 1.
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Im Unterschied zu der 1 bildet in der 2 das Gleitlager einen Teil der Labyrinthdichtung 8 bzw. der Doppellabyrinthdichtung 9 aus.
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Dazu ist das an die Kappe 2 angespritzte Gleitlager 4 an ihrem Außenumfang mit den zwei koaxial zur Drehachse D angeordneten, ringförmig geschlossenen Borden 16, 17 versehen, die eine umlaufende Ringnut 18 begrenzen. Die beiden einstückig an das Gleitlager 4 angeformten Borde 16, 17 erstrecken sich mit ihren freien Enden in Richtung auf den Führungsring 3. Zwischen dem Bord 16 und dem Führungsring 3 ist eine ringförmige Ausnehmung ausgebildet, die einerseits von dem Führungsring 3 und die andererseits von dem Bord 16 begrenzt wird.
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Der Führungsring 3 ist an am Außenumfang mit zwei koaxial zur Drehachse D angeordneten, ringförmig geschlossenen Borden 19, 20 versehen, die eine umlaufende Ringnut 21 begrenzen. Die beiden einstückig an dem Führungsring 3 angeformten Borde 19, 20 erstrecken sich mit ihren freien Enden in Richtung des Gleitlagers 4.
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Die Borde 16 und 17 sind gegenüber den Borden 19 und 20 radial versetzt angeordnet. Der Bord 16 greift in die Ringnut 21 ein. Der Bord 20 greift in die Ringnut 18 ein.
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Bezugszeichenliste
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- 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
- Bord
- 14
- Bord
- 15
- Ringnut
- 16
- Bord
- 17
- Bord
- 18
- Ringnut
- 19
- Bord
- 20
- Bord
- 21
- Ringnut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010015712 A1 [0004]
- EP 2317167 A1 [0005]
- DE 102008057590 A1 [0006]
