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Die Erfindung betrifft ein Federbeingleitlager gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Federbeinlager sind Teil der Radaufhängung bei Einzelradaufhängungen von Kraftfahrzeugen. Die Radaufhängung unterstützt als Fahrwerkskomponente die Fahrsicherheit und Fahrdynamik sowie den Fahrkomfort des Kraftfahrzeuges und ermöglicht ein präzises Lenkverhalten der Räder. Die Radaufhängung soll Schwingungen vom Fahrzeugchassis fernhalten und somit die Abrollgeräusche niedrig halten. Um einen positiven Einfluss auf die Fahrzeugdynamik zu haben, sollte die Radaufhängung möglichst leicht sein. Federbeinlager sind oftmals Teil einer sogenannten McPherson-Radaufhängung, wobei das Federbein eine Baugruppe ausbildet, welche einen Stoßdämpfer, einen Achsschenkel, ein Traggelenk sowie eine Schraubenfeder umfasst, welche zwischen zwei Federteller gespannt ist. Das Federbeinlager ist mit einem Abschlusselement, vorzugsweise einer Kappe, versehen, die an einem chassisseitigen Federbeindom befestigt ist. Das Federbeinlager weist ferner einen Führungsring auf, an dem die Stoßdämpfer-Feder abgestützt ist und durch welchen die Stoßdämpfer-Feder geführt wird. Der Führungsring ist gegenüber dem Abschlusselement drehbar gelagert. Dazu ist in dem Federbeinlager ein Lager vorgesehen, welches als Gleitlager oder als Wälzlager ausgeführt sein kann. Das Federbeinlager kann sowohl axiale als auch radiale Kräfte übertragen. Somit ermöglicht das Federbeinlager beim Lenken ein Drehen der Feder gegenüber der Fahrzeugkarosserie, da sich beim Lenken das gesamte Federbein dreht.
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Aus der
DE 10 2010 011 423 A1 ist ein Federbeinlager für ein Kraftfahrzeug mit einer Federauflage an einem Gehäuseteil bekannt, wobei ein oberes Gehäuseteil gegenüber einem unteren Gehäuseteil mittels eines Wälzlagers drehbar gelagert ist, bei dem an dem unteren Gehäuseteil eine napfförmige Aufnahme für einen Anschlagpuffer vorgesehen ist, wobei die napfförmige Aufnahme in axialer Richtung zumindest teilweise in das Gehäuseteil hineingesteckt und radial geführt an dem Gehäuseteil gehalten ist.
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Aus der
DE 10 2013 210 313 A1 ist ein Federbeinlager für ein Kraftfahrzeug mit einer Kappe bekannt, wobei das Federbeinlager einen gegenüber der Kappe drehbar gelagerten Führungsring sowie eine Dichtung aufweist, wobei zwischen der Kappe und dem Führungsring ein Gleitlager angeordnet ist und wobei die Dichtung zwischen dem Gleitlager und der Kappe vorgesehen ist und das Gleitlager einen Teil der Dichtung ausbildet. Nachteilig an einer solchen Lösung ist jedoch, dass das Gleitlager aus drei Bauteilen gebildet wird und somit ein erhöhter Montageaufwand notwendig ist sowie das am Führungsring keine zusätzlichen Maßnahmen vorgesehen sind, um die Spiralfeder des Federbeinlagers aufzunehmen, so dass die Feder zu einem erhöhten Verschleiß des Federbeinlagers an dieser Stelle führen kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Federbeinlager mit einer Gleitlagerung vorzuschlagen, welches sich durch eine einfache Montage auszeichnet und zusätzlich Verschleiß an dem Federbeinlager minimiert.
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Die Aufgabe wird durch ein Federbeinlager für ein Kraftfahrzeug, mit einem Abschlusselement und einem gegenüber dem Abschlusselement drehbar gelagerten Führungsring gelöst, wobei zwischen dem Abschlusselement und dem Führungsring ein Gleitlager angeordnet ist, sowie mit einer zwischen dem Abschlusselement und dem Führungsring angeordneten Dichtung, wobei das Gleitlager eine Gleitscheibe aufweist, welche als Zwei-Komponenten-Bauteil zusammen mit dem Abschlusselement oder dem Führungsring ausgebildet ist, und wobei an dem Führungsring ein Aufnahmeelement angeordnet oder ausgebildet ist, um eine Feder des Federbeinlagers aufzunehmen. Bei harten Schlägen auf das Fahrwerk kann die Feder soweit einfedern, dass das Aufnahmeelement zum Tragen kommt. Das Aufnahmeelement ist dabei vorzugsweise als Anschlagpuffer für die Feder ausgebildet und kann somit bei extremen Stößen Kraftspitzen abmildern und somit eine Beschädigung des Federbeinlagers verhindern.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen angegeben Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Federbeinlagers möglich.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Aufnahmeelement asymmetrisch ausgebildet ist, wobei das Aufnahmeelement an eine Federwindung der Feder angepasst ist. Dabei ist an dem Aufnahmeelement eine asymmetrische Aufnahmefläche für die Aufnahme der letzten Windung der Feder vorgesehen. Dadurch ist eine besonders einfache und kostengünstige Aufnahme der Feder möglich.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Aufnahmeelement zumindest im Bereich der Federauflage ein Elastomerelement aufweist. Durch ein Elastomerelement ist ein besonders wirksamer Anschlagpuffer möglich, so dass Kraftspitzen bei harten Schlägen auf das Fahrwerk abgedämpft werden und somit die Belastung auf den Führungsring abnimmt. Zudem lassen sich Elastomerelemente kostengünstig durch stoffschlüssige Verbindungen mit anderen Bauteilen, insbesondere mit dem Führungsring ausbilden, sodass das Aufnahmeelement kostengünstig ausgebildet werden kann.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zudem vorgesehen, dass der Führungsring durch das Aufnahmeelement verstärkt ist, sodass der Führungsring im Bereich des Aufnahmeelements seine größte Materialstärke aufweist. Dadurch wird die Stabilität des Führungsrings im Bereich der Federauflage verstärkt, sodass ein Durchschlagen der Feder auf den Anschlagpuffer bei einem harten Schlag auf das Fahrwerk nicht zu einer Beschädigung des Führungsrings führt.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 einen Endabschnitt eines Federbeins mit einer Federbeinlagerung;
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2 einen weiteren Endabschnitt eines Federbeins mit einer Federbeinlagerung;
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3 eine alternative Ausführungsform eines Federbeins mit einer Federbeinlagerung;
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4 einen weiteren Endabschnitt eines Federbeins mit einer Federbeinlagerung;
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5 einen weiteren Endabschnitt eines Federbeins mit einer Federbeinlagerung;
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6 einen weiteren Endabschnitt eines Federbeins mit einer Federbeinlagerung;
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7 einen weiteren Endabschnitt eines Federbeinlagers;
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8 einen weiteren Endabschnitt eines Federbeinlagers;
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9 ein Aufnahmeelement für ein erfindungsgemäßes Federbeinlager; und
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10 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Federbeinlagers.
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1 zeigt ein Federbeinlager 1 für ein Kraftfahrzeug, welches als Gleitlager 4 ausgebildet ist. Das Federbeinlager 1 weist ein Abschlusselement 2 auf, welches gegenüber einem Führungsring 3 drehbar gelagert ist. Der Führungsring 3 ist als Zwei-Komponenten-Bauteil einstückig mit einer Gleitscheibe 6 des Gleitlagers 4 ausgebildet. Zwischen dem Führungsring 3 und dem Abschlusselement 2 ist eine Labyrinthdichtung 7 ausgebildet, um ein Eindringen von Schmutz in das Gleitlager 4 zu verhindern. Der Führungsring 3 weist einen ersten Abschnitt 11 auf, welcher im Wesentlichen parallel zu der Gleitscheibe 6 verläuft und einen zweiten Abschnitt 12, welcher im Wesentlichen senkrecht zu der Gleitscheibe 6 verläuft. An dem ersten Abschnitt 11 ist eine Öffnung 13 vorgesehen, um eine einstückige Verbindung des Führungsringes 3 mit der Gleitscheibe 6 zu ermöglichen. Ferner ist im Übergangsbereich zwischen dem ersten Abschnitt 11 und dem zweiten Abschnitt 12 ein Radius 14 vorgesehen. Der Radius 14 liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 3 mm bis 10 mm.
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2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Federbeinlagers 1. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 beschrieben, ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Gleitscheibe 6 des Gleitlagers 4 einstückig mit dem Abschlusselement 2 als Zwei-Komponenten-Bauteil ausgebildet. Dabei ist die Öffnung 13 am Abschlusselement 2 vorgesehen, um eine einstückige Verbindung der Gleitscheibe 6 mit dem Abschlusselement 2 zu ermöglichen.
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In 3 ist ein weiteres Federbeinlager 1 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 und 2 ausgeführt, ist sowohl an dem Abschlusselement 2 als auch an dem Führungsring 3 jeweils eine Gleitscheibe 6 ausgebildet. Dabei kann die Labyrinthdichtung 7 ebenfalls durch das Material der Gleitscheiben 6 ausgebildet werden.
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In 4 ist ein weiteres Federbeinlager 1 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 ausgeführt ist zusätzlich ein Aufnahmeelement 8 vorgesehen, welches sich senkrecht zur Gleitscheibe 6 entlang der Außenkontur des Führungsringes 3 erstreckt. Das Aufnahmeelement 8 kann als Metallflansch, Gummimetallelement oder Elastomerelement 10 federseitig zur verbesserten Aufnahme der Kräfte montiert sein. Das zusätzliche Aufnahmeelement 8 kann einen Faltenbalg des Federbeinlagers 1 ausformen oder einen Faltenbalg zum Schutz des Federbeinlagers 1 montiert haben.
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In 5 ist ein weiteres Federbeinlager 1 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 ausgeführt, weist das Federbeinlager 1 ein Aufnahmeelement 8 in Form eines Spritzschutzes 15 auf. Dabei ist der Spritzschutz 15 an dem Führungsring 3 befestigt und vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Gleitscheibe 6 ausgerichtet.
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In 6 ist ein weiteres Federbeinlager 1 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 ausgeführt weist das Federbeinlager 1 an dem Führungsring 3 zusätzlich einen Vorsprung 16 und/oder eine nicht dargestellte Nut zur Halterung des Aufnahmeelements 8 auf. Dabei steht der Vorsprung 16 über eine Grundfläche des ersten Abschnitts 11 des Führungsrings 3 vor, sodass der Vorsprung zusammen mit dem zweiten Abschnitt 12 des Führungsrings 3 jeweils eine radiale Begrenzung für das Aufnahmeelement 8 darstellt.
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In 7 ist ein weiteres Federbeinlager 1 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 ausgeführt ist ein zusätzliches Aufnahmeelement 8 vorgesehen, welches sich in axialer Richtung an den Führungsring 3 anschließt. Dabei ist das Aufnahmeelement 8 als ein Anschlag für eine Spiralfeder 9 ausgebildet und der Führungsring 3 derart gestaltet, dass er die Kräfte des Anschlags aufnehmen kann.
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In 8 ist ein weiteres Federbeinlager 1 mit einem Gleitlager 4 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 ausgeführt weist das Federbeinlager 1 ein Aufnahmeelement 8 auf, welches sich auf dem Führungsring 3 abstützt. Dabei ist das Aufnahmeelement 8 asymmetrisch ausgebildet und an die Form einer Windung der Schraubenfeder 9 angepasst. Das Aufnahmeelement 8 aus 8 ist in 9 in einer weiteren Darstellung gezeigt. Dabei ist eine umlaufende Kontur 17 des Aufnahmeelements 8 zu erkennen, welche an die Form einer Windung der Schraubenfeder 9 angepasst ist.
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In 10 ist ein Federbeinlager 1 mit einer an dem Führungsring 3 anliegenden Windung der Schraubenfeder 9 dargestellt. Dabei ist der Führungsring 3 in axialer Richtung so lang, dass er über die erste Federwindung der Schraubenfeder 9 hervorsteht. Zusätzlich können an dem Führungsring 3 Pins vorgesehen sein, die eine Ausrichtung des Führungsrings 3 zum Abschlusselement 2 erleichtern.
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Anstelle einer Labyrinthdichtung 7 kann auch eine andere Art von Dichtung 5 zwischen dem Abschlusselement 2 und dem Führungsring 3 vorgesehen sein.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Federbeinlager
- 2
- Abschlusselement
- 3
- Führungsring
- 4
- Gleitlager
- 5
- Dichtung
- 6
- Gleitscheibe
- 7
- Labyrinthdichtung
- 8
- Aufnahmeelement
- 9
- Feder
- 10
- Elastomerelement
- 11
- Erster Abschnitt
- 12
- Zweiter Abschnitt
- 13
- Öffnung
- 14
- Radius
- 15
- Spritzschutz
- 16
- Vorsprung
- 17
- Umlaufende Kontur
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010011423 A1 [0003]
- DE 102013210313 A1 [0004]
