DE102016201752A1

DE102016201752A1 - Federbeinhalterung mit Stützlager

Info

Publication number: DE102016201752A1
Application number: DE102016201752.7A
Authority: DE
Inventors: Kleberson Sierra
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2017-04-20
Also published as: CN107042738A

Abstract

Bei einem McPherson- Federbein mit einer einteiligen Halterungshaube zur Befestigung einer Kolbenstange an einer Kraftfahrzeugkarosserie und einem Stützlager zur Rotation des Dämpfers ist es vorgesehen, dass das Stützlager in einem unteren Bereich der Halterungshaube angeordnet ist, wobei diese zur Abstützung des Stützlagers eine nach innen weisende Wulst aufweist, die durch einen Zieh- und Druckprozess hergestellt ist und wobei eine untere Abstützung des Stützlagers durch Bördelung des Randes der Halterungshaube erzeugt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Federbein, insbesondere ein McPherson-Federbein, mit einer zwischen zwei Federtellern vorgespannten Schraubenfeder und einem, zwischen dem oberen Federteller und einer Halterungshaube angeordneten, Stützlager, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Federbeins.
Eine Radaufhängung, z. B. für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges weist ein sogenanntes Federbein, z. B. ein McPherson-Federbein auf, dieses besteht im Wesentlichen aus einer Baugruppe mit einem Stoßdämpfer, Achsschenkel, Traggelenk, Lenkhebel und einer Schraubenfeder, die zwischen zwei Federtellern vorgespannt ist.
Am Traggelenk greifen ein einfacher Querlenker und ein Stabilisator an. Diese fixieren das Federbein in Längs- und Querrichtung. Da das Vorderrad zur Lenkung dient, ist am Lenkhebel die Spurstange angelenkt. Da das Federbein beim Lenken mitdreht, stützt dieses sich in der Regel an einem Wälzlager im Federbeindom der Karosserie ab. Der obere Federteller sitzt in einem Gummilager, welches das Übertragen von Vibrationen auf das Radhaus mindert und kleine Winkeländerungen ausgleicht, die beim Einfedern entstehen.
Ein McPherson-Federbein ist beispielhaft in der US 4,482,135 beschrieben.
Stützlager erfüllen eine wichtige Funktion in einer Radaufhängung, insbesondere in einer Einzelradaufhängung. Im Allgemeinen ist ein Stützlager mittels einer Halterungshaube an einem Fahrgestell befestigt, wobei das Stützlager zwischen der Halterungshaube und einem Dämpfer angeordnet ist. Die Halterungshaube dient hierbei der Befestigung der Kolbenstange des Federbeindämpfers. Das Stützlager ermöglicht somit eine Rotation des Dämpfers mit geringer Reibung. Diese Maßnahme hat einen positiven Einfluss auf das Lenkverhalten des Fahrzeuges, da durch die geringe Reibung axiale und radiale Kräfte absorbiert werden. Darüberhinaus positioniert das Stützlager die Stoßdämpferfeder.
Das Stützlager kann derart ausgebildet sein, dass es einen Anschlagpuffer abstützt.. Die Radaufhängung hat die Aufgabe eine maximale Lenksicherheit und Fahrqualität sicherzustellen, wobei ein exaktes Lenken gewährleistet sein muss. Gleichzeitig sollen aus dem Reifen-Straße-Kontakt entstehende, auf das Fahrgestell einwirkende Kräfte übertragen und Reifen-Straße-Geräusche gemindert werden.
Die DE 26 58 835 A1 zeigt ein wälzgelagertes Federbein nach dem Prinzip des McPherson-Federbeins für eine Vorderradaufhängung eines Kraftfahrzeuges. Das Federbein weist zur Befestigung an einer Karosserie des Kraftfahrzeuges einen Außenring auf, welcher mittels eines Gummielementes mit einem Abstützring verbunden ist, der wiederum mittels eines Nadellagers auf einem oberen Federteller des Federbeins abgestützt ist. Eine Halterungshaube ist mittels einer Kolbenstangenverschraubung mit dem Abstützring verbunden.
Zur Herstellung eines Federbeins, insbesondere des Stützlagers und der Halterungshaube ist es bekannt, die Halterungshaube vor dem Vulkanisierprozess mit einem Haftmittel zu versehen, daraufhin die Halterungshaube zu lackieren und dann ein Rillenkugellager in die vulkanisierte Halterungshaube einzupressen und mittels Bördeln oder Materialverquetschung zu sichern. Anschließend muss ein Rotationstest des Stützlagers durchgeführt werden, um sicher zu stellen, dass das Stützlager durch die Bördelung nicht seine Laufeigenschaften eingebüßt hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Federbein mit einer alternativen Anordnung des Stützlagers an der Halterungshaube zu schaffen und ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils bestehend aus Stützlager und Halterungshaube anzugeben.
Die Aufgabe wir erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst.
Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass die Halterungshaube des Federbeins, insbesondere des McPherson-Federbeins, einteilig ausgebildet ist und dass in einem unteren Bereich der Halterungshaube ein als Axiallager ausgebildetes Stützlager angeordnet ist. Die Halterungshaube weist oberhalb des Stützlagers eine ringförmige nach innen weisende Wulst auf, die eine Abstützung für einen oberen Laufring des Stützlagers bildet. Eine derartige Wulst ist einfach herstellbar.
Um das Stützlager, insbesondere den unteren Laufring des Wälzlagers nach unten abzustützen, ist ein ringförmiger nach innen vorstehender Stützring vorgesehen, der einfach und kostengünstig an der Halterungshaube angebracht werden kann.
Die Halterungshaube ist von einem Außenring zur Karosseriebefestigung koaxial umfasst, wobei zwischen diesen Bauteilen eine vulkanisierte Gummimaterialschicht zur Dämpfung von kleinen Stößen und Vibrationen, die vom Rad auf die Karosserie übertragen werden, vorgesehen ist.
Zur Herstellung des Federbeinbauteiles bestehend aus Halterungshaube und Stützlager ist es besonders vorteilhaft, wenn das Stützlager in der Halterungshaube befestigt wird, bevor das Gummimaterial aufvulkanisiert und das Federbein lackiert wird. Durch diese Maßnahme kann das Bauteil in vorteilhafter Weise z. B. von einem einzelnen Zulieferer vormontiert geliefert werden.
Besonders vorteilhaft ist eine Befestigungsart des Stützlagers in der Halterungshaube durch Abstützung an einer nach innen weisenden Wulst, die mittels eines Zieh- und Druckprozesses oberhalb des Stützlagers in die Halterungshaube eingebracht wird, wobei anschließend unterhalb des Stützlagers ein nach innen weisender Stützring an einem unteren Rand der Halterungshaube gebördelt wird.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt und wird im Folgenden beschrieben.
Die Figur zeigt ein McPherson-Federbein mit einer einteiligen Halterungshaube.
Ein Federbein 1, insbesondere ein McPherson-Federbein, weist einen Stoßdämpfer bestehend aus einem zylinderförmigen Stoßdämpfergehäuse 2 und einer Kolbenstange 3 auf. An dem Stoßdämpfergehäuse 2 ist ein das Stoßdämpfergehäuse 2 ringförmig umfassender unterer Federteller 4 angeordnet. Dieser dient als unteres Widerlager für eine Schraubenfeder 6. Ein oberes Ende der Schraubenfeder 6 ist an einem oberen Federteller 7 abgestützt.
Die Kolbenstange 3 wird koaxial von einem Anschlagpuffer 8 umgeben, der bei einem starken Einfedern auf einer Oberseite des Stoßdämpfergehäuses 2 anschlagen kann und somit einen besonders großen Stoß abfangen kann.
Am Ende der Kolbenstange 3 ist ein Gewinde 9 zur Befestigung der Kolbenstange 3 an einem Stützlager 11, insbesondere an einem oberen Laufring 11a des Stützlagers 11 vorgesehen. Das Stützlager 11 ist als Axiallager ausgebildet und weist, außer dem oberen Laufring 11a, einen unteren Laufring 11b, zur Aufnahme von Wälzkörpern 12 auf.
Das Stützlager 11 ist in einem unteren Bereich einer einteiligen Halterungshaube 13 angeordnet.
Die Halterungshaube 13 wird von einem Außenring 14, zur Befestigung des Federbeins 1 an einer Fahrzeugkarosserie, koaxial umgeben. In einem Zwischenraum zwischen Halterungshaube 13 und Außenring 14 ist vulkanisiertes Gummielement 16 zur Dämpfung von kleinen Radstößen oder Vibrationen angeordnet.
Die Halterungshaube 13 weist oberhalb des Stützlagers 11, insbesondere zur Abstütztung des oberen Laufringes 11a eine ringförmige nach innen weisende Wulst 17 auf. Zur Sicherung des Stützlagers 11, insbesondere zur Abstützung des unteren Laufringes 11b ist ein nach innen weisender Stützring 18 vorgesehen.
Zur Herstellung des Federbeins 1, insbesondere des aus Halterungshaube 13 und Stützlager 11 bestehenden Bauteiles, wird im unteren Bereich der einteiligen Halterungshaube 13 durch einen Zieh- und Druckprozess die nach innen weisende ringförmige Wulst 17 oberhalb des Stützlagers 11 eingebracht. Daraufhin wird unterhalb des Stützlagers 11 der nach innen gewölbte Stützring 18 durch Bördelung erzeugt.
Im nächsten Schritt wird der Außenring 14 mittels des Gummielementes 16 an die Halterungshaube 13 anvulkanisiert. Das gesamte Bauteil befindet sich nunmehr in einem lackierfähigen Zustand und kann vor der Montage der Kolbenstange lackiert werden.
Bezugszeichenliste

1: Federbein
2: Stoßdämpfergehäuse
3: Kolbenstange
4: Federteller
5
6: Schraubenfeder
7: Federteller
8: Anschlagpuffer
9: Gewinde (3)
10
11: Stützlager
11a: oberer Laufring (11)
11b: unterer Laufring (11)
12: Wälzkörper (11)
13: Halterungshaube
14: Außenring
15
16: Gummielement
17: Wulst
18: Stützring

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

US 4482135 [0004]
DE 2658835 A1 [0007]

Claims

Federbein mit einer Halterungshaube und einem in diese integriertes Stützlager, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungshaube (13) einteilig ausgebildet ist und dass in einem unteren Bereich der Halterungshaube (13) das Stützlager (11) angeordnet ist.
Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützlager (11) als Axiallager ausgebildet ist und einen oberen Laufring (11a), einen unteren Laufring (11b) und zwischen den Laufringen (11a, 11b) angeordnete Wälzkörper (12) aufweist.
Federbein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungshaube (13) oberhalb des oberen Laufringes (11a) eine ringförmige nach innen weisende Wulst (17) aufweist.
Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungshaube (13) unterhalb des unteren Laufringes (11b) einen ringförmigen nach innen vorstehenden Stützring (18) aufweist.
Federbein nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungshaube (13) von einem Außenring (14) koaxial umgeben ist und dass zwischen dem Außenring (14) und der Halterungshaube (13) ein vulkanisiertes Gummielement (16) vorgesehen ist.
Verfahren zur Herstellung eines Federbeins mit einer Halterungshaube, einem Stützlager und einem vulkanisierten Gummielement, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützlager (11) zunächst in die Halterungshaube (13) eingesetzt und befestigt wird, dass daraufhin ein Außenring (14) mittels Vulkanisierung des Gummielementes (16) auf dem Umfang der Halterungshaube (13) befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützlager (11) in der Befestigungshaube (13) durch einen Zieh- und Druckprozess befestigt wird, in dem eine ringförmige Wulst (17) oberhalb des Stützlagers (11) in die Halterungshaube (13) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein unterer Rand der Halterungshaube (13) durch Bördeln nach innen gebogen wird um einen unteren Stützring (18) für das Stützlager (11) zu bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil, bestehend aus Halterungshaube (13), Stützring (11), Gummielement (16) und Außenring (14), lackiert wird.