DE102015222559A1

DE102015222559A1 - Strut mounts

Info

Publication number: DE102015222559A1
Application number: DE102015222559.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas Wöllner; Rainer Lutz; Ralf Stautner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-11-16
Filing date: 2015-11-16
Publication date: 2017-05-18

Abstract

Federbeinlager mit einer Kappe (2) und mit einem gegenüber der Kappe (2) um eine Drehachse (D) drehbar gelagerten Führungsring (3) und wenigstens einer Dichtung (6), wobei zwischen der Kappe (2) und dem Führungsring (3) ein Lager (4) angeordnet ist und dass eine Stoßdämpferfeder (8) dem Führungsring (3) zugeordnet ist, wobei der Führungsring (3) und die Stoßdämpferfeder (8) einstückig ausgebildet sind.Strut bearing with a cap (2) and with respect to the cap (2) about a rotational axis (D) rotatably mounted guide ring (3) and at least one seal (6), wherein between the cap (2) and the guide ring (3) a Bearing (4) is arranged and that a shock absorber spring (8) is associated with the guide ring (3), wherein the guide ring (3) and the shock absorber spring (8) are integrally formed.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager, welches zur Anwendung in Federbeinen vorgesehen ist.The invention relates to a suspension strut bearing, which is intended for use in struts.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

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. Strut bearings are part of the suspension for independent suspension. The suspension supports a desired driving safety and driving comfort, as well as easy and precise steering of the wheels. The suspension should keep road noise from the structure and be as light as possible. Depending on the version, the suspension strut bearing guides the shock absorber spring and forms a support surface for the shock absorber end stop. The strut bearing absorbs the transmitted via the shock absorber spring or the shock absorber radial and axial forces and ensures that the shock absorber spring during steering and compression twisted friction and tension free and thus operates without restoring moment.

Federbeinlager sind oftmals Teil der sogenannten McPherson-Federbeine. Das Federbein als solches umfasst hierbei einen teleskopartigen Stoßdämpfer mit einer in einem Zylinder beweglich geführten Kolbenstange und eine den Stoßdämpfer umgebende Stoßdämpfer-Feder, die als Fahrzeugtragfeder dient. 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.Strut bearings are often part of the so-called McPherson struts. The strut as such in this case comprises a telescopic shock absorber with a piston rod movably guided in a cylinder and a shock absorber spring surrounding the shock absorber, which serves as a vehicle suspension spring. The strut bearing is provided with a cap which is fixed to the chassis-side strut tower, and with a guide ring on which the shock absorber spring is supported and guided by this. The guide ring is rotatably mounted relative to the cap. The bearing allows steering of the spring relative to the body during steering, as the entire strut rotates during steering movements.

Aus der DE 10 2011 85 554 A1 ist ein Federbeinlager bekannt, das eine Kappe aufweist und einen gegenüber der Kappe drehbaren Führungsring. Zwischen Kappe und Führungsring ist ein Lager angeordnet. Der Führungsring weißt dabei einen hülsenförmigen Ansatz auf, welcher zur Abstützung einer Stoßdämpferfeder dient.From the DE 10 2011 85 554 A1 a strut bearing is known which has a cap and a rotatable relative to the cap guide ring. Between cap and guide ring a bearing is arranged. The guide ring know while a sleeve-shaped approach, which serves to support a shock absorber spring.

Die DE 10 2012 215 911 A1 beschreibt ein Federbeinlager mit einer Kappe und einem gegenüber dieser drehbargelagerten Führungsring. Der Führungsring weist eine Oberfläche mit einem Dämpfungselement auf, an welchem sich eine Stoßdämpferfeder abstützt.The DE 10 2012 215 911 A1 describes a strut bearing with a cap and a rotatably mounted with respect to this guide ring. The guide ring has a surface with a damping element on which a shock absorber spring is supported.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Federbeinlager zur Verfügung zustellen, welches eine geringere Masse aufweist und einfach aufgebaut ist.Object of the present invention is to provide a strut bearing available which has a lower mass and is simple.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Federbeinlager mit einer Kappe und mit einem gegenüber der Kappe um eine Drehachse drehbar gelagerten Führungsring und wenigstens einer Dichtung, wobei zwischen der Kappe und dem Führungsring ein Lager angeordnet ist und dass eine Stoßdämpferfeder dem Führungsring zugeordnet ist, wobei der Führungsring und die Stoßdämpferfeder einstückig ausgebildet sind.According to the invention the object is achieved by a strut bearing with a cap and with respect to the cap about a rotation axis rotatably mounted guide ring and at least one seal, wherein between the cap and the guide ring, a bearing is arranged and that a shock absorber spring is associated with the guide ring, said Guide ring and the shock absorber spring are integrally formed.

Federbeinlager weisen eine Kappe und einen beispielsweise mittels einer Schnappverbindung verliersicher mit der Kappe verbundenen Führungsring auf. Zwischen der Kappe und dem Führungsring ist ein Lager vorgesehen. Federkräfte der Stoßdämpferfeder werden über den Führungsring in die Kappe und von dort über das Topmount in die Fahrzeugkarosserie geleitet. Strut bearings have a cap and a captive for example by means of a snap connection connected to the cap guide ring. Between the cap and the guide ring a bearing is provided. Spring forces of the shock absorber spring are passed over the guide ring in the cap and from there via the topmount in the vehicle body.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass auf eine separat ausgebildete Stoßdämpferfeder verzichtet werden kann, indem die Stoßdämpferfeder direkt mit dem Führungsring ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich einerseits der Vorteil, dass die Anzahl der zu montierenden Bauteile verringert wird, andererseits ist der Führungsring und die Stoßdämpferfeder als integrales Bauteil hergestellt, wodurch sich die gewünschte Masseneinsparung ergibt. Der Führungsring bildet dabei an der der Kappe abgewandten unteren Seite direkt die Stoßdämpferfeder mit einer entsprechenden Windungszahl aus. Das erfindungsgemäße Federbeinlager weist somit einen einzigen, integralen Führungsring auf, der einerseits die Funktion der Stoßdämpferfeder und andererseits die Funktion des an dem Lager angebrachten Führungsrings übernimmt.The invention is based on the finding that it is possible to dispense with a separately formed shock absorber spring in that the shock absorber spring is formed directly with the guide ring. This results on the one hand the advantage that the number of components to be mounted is reduced, on the other hand, the guide ring and the shock absorber spring is made as an integral component, resulting in the desired mass savings. The guide ring forms on the side facing away from the cap lower side directly from the shock absorber spring with a corresponding number of turns. The strut bearing according to the invention thus has a single, integral guide ring, on the one hand assumes the function of the shock absorber spring and on the other hand, the function of attached to the bearing guide ring.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Führungsring aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff ausgebildet. Bevorzugterweise ist die Stoßdämpferfeder aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff ausgebildet. Dadurch das diese beiden Komponenten aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff hergestellt sind, ist es möglich, dass Bauteil in einem Schritt herzustellen. So kann der Führungsring mit der integrierten Stoßdämpferfeder in einem Fertigungsschritt hergestellt werden. Es ist auch möglich in einem ersten Fertigungsschritt den Führungsring herzustellen und in einem zweiten Fertigungsschritt die Stoßdämpferfeder an bzw. auf den Führungsring zu spritzen, um ein einziges Bauteil zu erhalten. Der glasfaserverstärkte Kunststoff gewährleistet die notwendige Stabilität und Steifigkeit des Führungsrings. Als glasfaserverstärkter Kunststoff kann ein Polyamid, beispielsweise ein PA66-GF, vorgesehen sein. Der Kunststoff kann mit Kurzglasfasern oder Langglasfasern verstärkt sein. Vorteilhaft an einem glasfaserverstärkten Kunststoff ist, dass dieser unempfindlich gegen Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Korrosion oder Chemikalien, ist. Es ist auch die Verwendung eines anderen Kunststoffs oder Metalls möglich, welcher gleiche Eigenschaften aufweist. Dies ist von Vorteil um die gewünschte Masseeinsparung zu erzielen. Durch den Verzicht auf Werkstoffe mit größerer Dichte wie Stahl oder Aluminium, kann eine beträchtliche Gewichtseinsparung realisiert werden, ohne dass Einschränkungen hinsichtlich der Gebrauchstauglichkeit zu erwarten sind.According to one embodiment of the invention, the guide ring is formed of a glass fiber reinforced plastic. Preferably, the shock absorber spring is formed of a glass fiber reinforced plastic. The fact that these two components are made of a glass fiber reinforced plastic, it is possible to produce the component in one step. Thus, the guide ring can be produced with the integrated shock absorber spring in one production step. It is also possible to produce the guide ring in a first production step and to inject the shock absorber spring on or onto the guide ring in a second production step in order to obtain a single component. The glass fiber reinforced plastic ensures the necessary stability and rigidity of the guide ring. As a glass fiber reinforced plastic, a polyamide, such as a PA66-GF, may be provided. The plastic can be reinforced with short glass fibers or long glass fibers. Advantageous to one Glass fiber reinforced plastic is that it is insensitive to environmental influences, such as corrosion or chemicals. It is also the use of another plastic or metal possible, which has the same properties. This is advantageous to achieve the desired mass saving. By eliminating materials with greater density such as steel or aluminum, a considerable weight saving can be realized without any limitations in terms of serviceability.

Nach einer Ausführung der Erfindung ist das Lager als Wälzlager ausgebildet.According to one embodiment of the invention, the bearing is designed as a rolling bearing.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das Lager als Gleitlager ausgebildet. In an alternative embodiment of the invention, the bearing is designed as a plain bearing.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Gleitlager form-, stoff- oder kraftschlüssig mit der Kappe verbunden und/ oder wobei das Gleitlager form-, stoff- oder kraftschlüssig mit dem Führungsring verbunden ist. Hierdurch wird eine Drehbewegung der Kappe und des Gleitlagers und/ oder des Führungsrings und dem Gleitlager zueinander vermieden. Eine derartige Ausgestaltung verhindert, dass bei großen Kräften, welche auf die Kappe oder den Führungsring einwirken, sich das Gleitlager gegenüber der Kappe und/ oder das Gleitlagers sich gegenüber dem Führungsring bzw. umgekehrt verdrehen oder drehen kann. Ist das Gleitlager auf die Kappe und/ oder den Führungsring gespritzt, bedeutet dass, dass die Kappe/ 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. die Kappe/ der Führungsring und das Gleitlager, stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Dazu wird in einem ersten Schritt die Kappe/ der Führungsring ausgespritzt und in einem zweiten Schritt das Gleitlager auf die Kappe/ 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 Montageder entstehen können, werden vermieden. Zudem ist eine Befettung eines derartigen Federbeinlagers nur zwischen dem Gleitlager und der Kappe/ dem Führungsring notwendig.According to one embodiment of the invention, the sliding bearing is positively, materially or non-positively connected to the cap and / or wherein the sliding bearing is positively, materially or non-positively connected to the guide ring. As a result, a rotational movement of the cap and the sliding bearing and / or the guide ring and the sliding bearing is avoided to each other. Such a configuration prevents large forces, which act on the cap or the guide ring, the slide bearing relative to the cap and / or the sliding bearing with respect to the guide ring or vice versa twist or rotate. If the slide bearing is sprayed onto the cap and / or the guide ring, this means that the cap / guide ring and the slide bearing together form a single component. This component is designed as a two-component component. The bicomponent component is made, for example, by a two-component injection molding process in which the two components, i. the cap / guide ring and the plain bearing, are materially interconnected. For this purpose, in a first step, the cap / the guide ring is ejected and in a second step, the sliding bearing on the cap / the guide ring up or injected. By thus forming the strut mount, it is possible to reduce the total number of strut bearing components, i. from three components to two components, to reduce. This has the advantage that material and manufacturing costs can be reduced. On the other hand, the assembly is simplified because only cap and guide ring must be assembled. Occurring positioning errors, which may arise in Montageder, are avoided. In addition, a lubrication of such a suspension strut bearing only between the sliding bearing and the cap / the guide ring is necessary.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtung als Labyrinthdichtung ausgebildet.According to one embodiment of the invention, the seal is designed as a labyrinth seal.

Eine weitere alternative Ausbildung der Erfindung sieht vor, die Dichtung als schleifende Dichtung auszubilden.Another alternative embodiment of the invention provides to form the seal as a sliding seal.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von zwei Figuren dargestellt. Es zeigen:In the following two embodiments of the invention will be illustrated with reference to two figures. Show it:

1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager gemäß einer ersten Ausführungsform, und 1 a longitudinal section through an inventive strut bearing according to a first embodiment, and

2 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager gemäß einer zweiten Ausführungsform. 2 a longitudinal section through an inventive strut bearing according to a second embodiment.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

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. 1 shows a longitudinal section through a strut bearing according to the invention 1 according to a first embodiment. The suspension strut bearing 1 has a cap 2 on, as well as a guide ring 3 , the opposite of the cap 2 is rotatably mounted about a rotation axis D around. The cap 2 is with the guide ring 3 by means of a snap connection 3a connected. The cap 2 is attached to a not pictured Domlager a chassis of a motor vehicle.

Der Führungsring 3 ist über ein Lager 4 an der Kappe 2 axial in Richtung der Drehachse D gelagert. Das Lager 4 ist als Wälzlager 5 ausgeführt und dient der Übertragung von entlang der Drehachse D wirkenden Kräften von dem Führungsring 3 auf die Kappe 2. The guide ring 3 is about a camp 4 at the cap 2 stored axially in the direction of the axis of rotation D. The warehouse 4 is as a rolling bearing 5 executed and serves to transmit forces acting along the axis of rotation D forces of the guide ring 3 on the cap 2 ,

Zwischen dem Führungsring 3 und der Kappe 2 ist eine Dichtung 6 vorgesehen, welche als schleifende Dichtung 7 ausgebildet ist. Between the guide ring 3 and the cap 2 is a seal 6 provided, which as a sliding seal 7 is trained.

Wie aus der 1 zu erkennen ist, übernimmt der Führungsring 3 des Federbeinlagers 1 auch die Funktion der Stoßdämpferfeder 8 bzw. weißt diese integral ausgebildet auf. Hierzu ist eine erste Windung der Schraubenfeder 8 an einer der Kappe 2 abgewandten Seite des Führungsringes 3 vorgesehen. Federkräfte der Stoßdämpferfeder werden über den Führungsring 3 in die Kappe 2 und von dort in das nicht näher dargestellte Domlager geleitet.Like from the 1 can be seen, takes over the guide ring 3 the suspension strut bearing 1 also the function of the shock absorber spring 8th or knows this integrally formed on. For this purpose, a first turn of the coil spring 8th at one of the cap 2 opposite side of the guide ring 3 intended. Spring forces of the shock absorber spring are transmitted via the guide ring 3 in the cap 2 and passed from there to the cathedral camp, not shown.

2 zeigt einen Längsschnitt 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. 2 shows a longitudinal section through a strut bearing according to the invention 1 according to a second embodiment. For ease of description, like parts will be identified by the same reference numerals as in the preceding 1 , The description is limited only to the distinguishing features of the 1 ,

Der Führungsring 3 ist über ein Lager 4, welches als ein Gleitlager 9 ausgebildet ist, an der Kappe 2 axial in Richtung der Drehachse D gelagert. Das Gleitlager 9 dient der Übertragung von entlang der Drehachse D wirkenden Kräften von dem Führungsring 3 auf die Kappe 2. Das Gleitlager 9 kann dabei kraft-, form oder stoffschlüssig mit der Kappe 3 und/ oder dem Führungsring 3 verbunden sein. Wie aus der 2 ersichtlich ist, ist das Gleitlager 9 auf den Führungsring 3 gespritzt. The guide ring 3 is about a camp 4 , which as a sliding bearing 9 is formed on the cap 2 stored axially in the direction of the axis of rotation D. The plain bearing 9 serves for the transmission of forces acting along the axis of rotation D of the guide ring 3 on the cap 2 , The plain bearing 9 can force, form or cohesively with the cap 3 and / or the guide ring 3 be connected. Like from the 2 it can be seen, is the plain bearing 9 on the guide ring 3 injected.

Zwischen dem Führungsring 3 und der Kappe 2 ist eine Dichtung 6 vorgesehen. Diese Dichtung 6 ist als Labyrinthdichtung 10 ausgebildet.Between the guide ring 3 and the cap 2 is a seal 6 intended. This seal 6 is as a labyrinth seal 10 educated.

Auch in 2 übernimmt der Führungsring 3 des Federbeinlagers 1 die Funktion der Stoßdämpferfeder 8 bzw. weißt diese integral ausgebildet auf.Also in 2 takes over the guide ring 3 the suspension strut bearing 1 the function of the shock absorber spring 8th or knows this integrally formed on.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

DD: Drehachse axis of rotation
11: Federbeinlager Strut mounts
22: Kappe cap
33: Führungsring guide ring
3a3a: Schnappverbindung snap
44: Lager camp
55: Wälzlager roller bearing
66: Dichtung poetry
77: schleifende Dichtung abrasive seal
88th: Stoßdämpferfeder shock absorber spring
99: Gleitlager bearings
1010: Labyrinthdichtung labyrinth seal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10201185554 A1 [0004]
DE 102012215911 A1 [0005]

Claims

Suspension strut bearing with a cap ( 2 ) and with one opposite the cap ( 2 ) about an axis of rotation (D) rotatably mounted guide ring ( 3 ) and at least one seal ( 6 ), whereby between the cap ( 2 ) and the guide ring ( 3 ) a warehouse ( 4 ) is arranged and that a shock absorber spring ( 8th ) the guide ring ( 3 ), characterized in that the guide ring ( 3 ) and the shock absorber spring ( 8th ) are integrally formed.

Strut bearing according to claim 1 wherein the guide ring ( 3 ) is formed of a glass fiber reinforced plastic.

Strut bearing according to claim 1, wherein the shock absorber spring ( 8th ) is formed of a glass fiber reinforced plastic.

Strut bearing according to one of the preceding claims, wherein the bearing ( 4 ) as rolling bearings ( 5 ) is trained.

Strut bearing according to claim 1 to 3, wherein the bearing ( 4 ) as plain bearings ( 9 ) is trained.

Strut bearing according to claim 5, wherein the sliding bearing ( 9 ) with positive, material or non-positive fit with the cap ( 2 ) and / or wherein the sliding bearing ( 9 ) form, material or non-positively with the guide ring ( 3 ) connected is.

Strut bearing according to one of the preceding claims, wherein the seal ( 6 ) as a labyrinth seal ( 10 ) is trained.

Strut bearing according to claim 1 to 6, wherein the seal ( 6 ) as a grinding seal ( 7 ) is trained.