DE102016211262A1

DE102016211262A1 - Federbeinlager

Info

Publication number: DE102016211262A1
Application number: DE102016211262.7A
Authority: DE
Inventors: Ralf Stautner; Andreas Wöllner; Rainer Lutz; Gerhard Meyer; Martin Kruppa
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2017-12-28

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, wobei zwischen der Kappe (2) und dem Führungsring (3) ein Gleitlager (4) angeordnet ist, wobei das Gleitlager (4) auf die Kappe (2) und/oder den Führungsring (3) gespritzt ist, wobei das Gleitlager (4) einen Schmiermittelspeicher aufweist, um mindestens eine der Gleitflächen (7, 8) des Gleitlagers (4) mit Schmiermittel zu versorgen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager, welches zur Anwendung in Federbeinen vorgesehen 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.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Federbeinlager zur Verfügung zustellen, welches einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
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, wobei das Gleitlager auf die Kappe und/oder den Führungsring gespritzt ist, wobei das Gleitlager einen Schmiermittelspeicher aufweist, um mindestens eine der Gleitflächen des Gleitlagers mit Schmiermittel zu versorgen.
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.
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. Die Abstützung der Stoßdämpfer-Feder kann dabei direkt an dem Führungsring oder indirekt über ein weiteres Bauteil geschehen.
Das erfindungsgemäße Federbeinlager weißt ein Gleitlager auf, welches mindestens einen Schmiermittelspeicher hat, um mindestens eine der Gleitflächen des Gleitlagers mit Schmiermittel zu versorgen. Der Schmiermittelspeicher kann derart vorgesehen sein, dass er eine der Gleitflächen oder beide Gleitflächen mit Schmiermittel versorgen kann. Als Schmiermittel können Fette oder Öle verwendet werden. Ferner sind feste Schmiermittel, wie beispielsweise Graphit, denkbar. Der Schmiermittelspeicher sorgt für eine kontinuierliche Versorgung der Gleitfläche/n mit Schmiermittel. Durch eine kontinuierliche Schmierung kann der Verschleiß an dem Gleitlager und der Kappe/ Führungsring reduziert werden, wodurch die Lebensdauer des Federbeinlagers erhöht wird.
Der Schmiermittelspeicher kann durch mindestens eine Vertiefung ausgebildet. Die Vertiefung kann beispielsweise als Auskerbung/en, Riefe/n, Sicke/n, Tasche/n, Rille/n, Einkerbung/en, Nut/en oder lochartig in der Gleitfläche ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Schmiermittelspeicher schraubenförmig, umlaufend, partiell, mehrreihig oder spiralförmig in mindestens einer der Gleitfläche ausgebildet sein. Alternativ kann der Schmiermittelspeicher auch radial, axial verlaufend vorgesehen sein. Ferner kann auch eine Änderung des Durchflussquerschnitts des Schmiermittelspeichers möglich sein. Ebenso ist eine Kombination der verschiedenen Vertiefungen denkbar. Die Vertiefung ermöglicht einen Transport des Schmiermittels entlang der gesamten Gleitfläche/n.
Vorzugsweise ist die Kappe und/ oder der Führungsring aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff ausgebildet. Der glasfaserverstärkte Kunststoff gewährleistet die notwendige Stabilität und Steifigkeit der Kappe und/ oder des Führungsrings. 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.
Bevorzugterweise ist die Kappe und/ oder der Führungsring aus einem nicht verstärktem Material ausgebildet.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Gleitlager aus zwei Gleitelementen aufgebaut ist, d.h. aus einem ersten Gleitelement und einem zweiten Gleitelement. Das erste Gleitelement ist dabei der Kappe und das zweite Gleitelement ist dabei dem Führungsring zugeordnet. Durch einen derartigen Aufbau, ist es, im Gegensatz zu einem einteiligen Gleitlager, nicht mehr notwendig die Gleitfläche an der Kappe bzw. dem Führungsring nach der Herstellung nachzubearbeiten. Zudem muss bei der Auswahl des zu verwendeten Materials der Kappe bzw. des Führungsrings, nicht darauf geachtet werden, dass dieses zur Ausbildung einer Gleitfläche geeignet ist.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind das erste Gleitelement form- oder kraftschlüssig mit der Kappe und das zweite Gleitelement form- oder kraftschlüssig mit dem Führungsring verbunden. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine Rotation lediglich zwischen dem ersten Gleitelement und dem zweiten Gleitelement erfolgt.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Gleitelement auf die Kappe und das zweite Gleitelement auf den Führungsring gespritzt. Das bedeutet, dass sowohl die Kappe und das erste Gleitelement als auch der Führungsring und das zweite Gleitelement jeweils ein einziges Bauteil ausbilden. Dieses Bauteil ist als Zweikomponentenbauteil ausgeführt. Das Zweikomponentenbauteil wird beispielsweise mittels eines Zweikomponentenspritzgussverfahrens hergestellt, bei dem die beiden Komponenten stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Durch eine derartige Ausbildung des Federbeinlagers, ist es möglich die Gesamtzahl der Bauteile des Federbeinlagers, 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 Montage entstehen können, werden vermieden.
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.
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.
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.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von einer Figuren dargestellt. Es zeigt
1 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 Stoßdämpfer-Feder werden über den Führungsring 3 in die Kappe 2 und von dort in das Domlager geleitet.
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.
Das Gleitlager 4 ist an bzw. auf den Führungsring 3 gespritzt. Bevorzugt wird der Führungsring 3 in einem Zweikomponentenspritzgießverfahren hergestellt, in dem zuerst der Führungsring 3 vorgespritzt und das Gleitlager 4 unter Bildung eines Stoffschlusses nachgespritzt wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Variante beschränkt, auch jegliche andere Art der Anbringung ist denkbar. Ebenso kann das Gleitlager nur oder zusätzlich an der Kappe 2 vorgesehen sein.
Zwischen dem Führungsring 3 und der Kappe 2 ist eine Labyrinthdichtung 5 vorgesehen, welche vorzugsweise als Doppellabyrinthdichtung 6 ausgebildet ist.
Die jeweiligen Gleitflächen 7, 8 des Gleitlagers 4 weisen mindestens einen nicht näher dargestellten Schmiermittelspeicher auf.
Bezugszeichenliste

D: Drehachse
1: Federbeinlager
2: Kappe
3: Führungsring
3a: Schnappverbindung
4: Gleitlager
5: Labyrinthdichtung
6: Doppellabyrinthdichtung
7: Gleitfläche
8: Gleitfläche

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, wobei zwischen der Kappe (2) und dem Führungsring (3) ein Gleitlager (4) angeordnet ist, wobei das Gleitlager (4) auf die Kappe (2) und/oder den Führungsring (3) gespritzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (4) einen Schmiermittelspeicher aufweist, um mindestens eine der Gleitflächen (7, 8) des Gleitlagers (4) mit Schmiermittel zu versorgen.
Federbeinlager nach Anspruch 1, wobei die Kappe (2) und/ oder der Führungsring (3) aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff ausgebildet ist.
Federbeinlager nach Anspruch 1, wobei die Kappe (2) und/ oder der Führungsring (3) aus einem nicht verstärktem Material ausgebildet ist.
Federbeinlager nach Anspruch 1, wobei das Gleitlager (4) ein erstes Gleitelement (5) und ein zweites Gleitelement (6) aufweist.
Federbeinlager nach Anspruch 4, wobei das erste Gleitelement (5) form- oder kraftschlüssig mit der Kappe (2) verbunden ist und wobei das zweite Gleitelement (6) form- oder kraftschlüssig mit dem Führungsring (3) verbunden ist.
Federbeinlager nach Anspruch 4, wobei das erste Gleitelement (5) auf die Kappe (2) gespritzt ist und wobei das zweite Gleitelement (6) auf den Führungsring (3) gespritzt ist.
Federbeinlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gleitlager (4) aus einem unverstärkten Kunststoff ausgebildet ist.
Federbeinlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtung als Labyrinthdichtung (8) ausgebildet ist.
Federbeinlager nach Anspruch 6, wobei das Gleitlager (4) einen Teil der Labyrinthdichtung (8) ausbildet.