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Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager für ein Kraftfahrzeug 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 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. Zudem ist die Abdichtung zwischen den drei Teilen des Gleitlagers aufwendig, um ein Eindringen von Schmutz in das Gleitlager bzw. ein Austreten von Schmiermittel aus dem Gleitlager zu verhindern.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Federbeinlager mit einer Gleitlagerung vorzuschlagen, welches sich durch eine einfache Montage auszeichnet und welches sich durch eine zuverlässige Abdichtung auszeichnet.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Federbeinlager für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Bauelement zum Anschluss an ein Chassis eines Kraftfahrzeuges und einem gegenüber dem ersten Bauelement drehbar gelagerten zweiten Bauelement zum Anschluss an eine Feder gelöst, wobei zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement eine Gleitscheibe angeordnet ist, sowie mit einem zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement ausgebildeten Dichtkanal, wobei die Gleitscheibe als Zwei-Komponenten-Bauteil zusammen mit dem ersten Bauelement oder dem zweiten Bauelement des Federbeinlagers ausgebildet ist, und wobei in oder an dem Dichtkanal ein Dichtelement angeordnet ist. Durch ein Zwei-Komponenten-Bauteil reduziert sich die Anzahl an abzudichtenden Spalten im Federbeinlager, sodass nur zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement ein Dichtkanal entsteht, an dem eine Abdichtung zur Vermeidung eines Austretens von Schmiermittel bzw. eines Eindringens von Schmutz ausgebildet werden muss. Dabei kann die Dichtwirkung durch ein zusätzliches Dichtelement im Dichtkanal oder am Dichtkanal, insbesondere an einem radial außenliegenden Ende des Dichtkanals, deutlich verbessert werden.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterentwicklungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegeben Federbeinlagers möglich.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Dichtkanal zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement als eine Labyrinthdichtung ausgebildet ist. Durch eine Labyrithdichtung kann eine berührungslose Dichtung ausgebildet werden, welche das Eindringen von Schmutz, Verunreinigungen und Partikeln in das Federbeinlager hemmt sowie das Austreten von Schmierstoff aus dem Federbeinlager begrenzt. Diese Dichtwirkung kann durch ein zusätzliches Dichtelement weiter verbessert werden, sodass die Dichtheit des Federbeinlagers erhöht wird und die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls über die Laufzeit des Federbeinlagers weiter reduziert wird.
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Gemäß einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Dichtkanal oder an einem radial außenliegenden Ende des Dichtkanals ein Dichtring angeordnet ist. Durch die Kombination einer schleifenden Dichtung in Form eines Dichtringes und eines berührungslosen Dichtkanals kann auf besonders einfache und kostengünstig Art eine exzellente Abdichtung des Federbeinlagers erreicht werden. Dabei kann der Dichtring sowohl aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Elastomermaterial gefertigt sein, als auch aus einer Verbindung eines metallischen Materials mit einem Kunststoffmaterial bestehen.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Dichtelement an die Gleitscheibe des Gleitlagers angeformt ist bzw. aus dem gleichen Material wie die Gleitscheibe des Gleitlagers besteht. Dies hat den Vorteil, dass die Dichtung den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie die Gleitlagerscheibe aufweist. Dadurch dehnt sich die Dichtung in gleichem Maße wie die Gleitscheibe aus, sodass es nicht zu thermisch induzierten Spannungen im Gleitlager und einem Verklemmen der Gleitscheibe im Gleitlager kommen kann.
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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 ein Federbeinlager gemäß 1, wobei zusätzlich der Dichtkanal aus Gleitscheibenmaterial ausgeführt ist;
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3 eine alternative Ausführungsform eines Federbeins mit einer Federbeinlagerung;
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4 ein Federbeinlager gemäß 3, wobei zusätzlich der Dichtkanal aus Gleitscheibenmaterial ausgeführt ist;
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5 einen weiteren Endabschnitt eines Federbeins mit einer Federbeinlagerung;
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6 ein Federbeinlager gemäß 3, wobei zusätzlich der Dichtkanal aus Gleitscheibenmaterial ausgeführt ist;
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7 einen weiteren Endabschnitt eines Federbeinlagers, wobei am radial äußeren Ende des Dichtkanals ein zusätzliches Dichtelement angeordnet ist;
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8 einen weiteren Endabschnitt eines Federbeinlagers, wobei ein Dichtelement zwischen dem ersten und dem zweiten Bauelement des Federbeinlagers angeordnet ist;
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9 einen weiteren Endabschnitt eines Federbeinlagers, wobei ein Dichtelement an dem ersten Bauelement des Federbeinlagers fixiert ist.
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1 zeigt ein Federbeinlager 1 für ein Kraftfahrzeug, welches als Gleitlager ausgebildet ist. Das Federbeinlager 1 weist ein erstes Bauelement 2 zum Anschluss an ein Chassis eines Kraftfahrzeuges und ein gegenüber dem ersten Bauelement 2 drehbar gelagertes zweites Bauelement 3 zum Anschluss an eine Feder auf. Das zweite Bauelement 3 ist als Zwei-Komponenten-Bauteil 7 einstückig mit einer Gleitscheibe 4 des Gleitlagers ausgebildet. Zwischen dem zweiten Bauelement 3 und dem ersten Bauelement 2 ist ein Dichtkanal 5 in Form einer Labyrinthdichtung 8 ausgebildet, um ein Eindringen von Schmutz in das Federbeinlager 1 zu verhindern. Das zweite Bauelement 3 weist einen ersten Abschnitt 13 auf, welcher im Wesentlichen parallel zu der Gleitscheibe 4 verläuft und einen zweiten Abschnitt 14, welcher im Wesentlichen senkrecht zu der Gleitscheibe 4 und parallel zu einer Mittelachse 20 des Federbeinlagers 1 verläuft. An dem ersten Abschnitt 13 ist eine Öffnung 15 vorgesehen, um eine einstückige Verbindung des zweiten Bauelements 3 mit der Gleitscheibe 4 zu ermöglichen.
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In 2 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 beschrieben zusätzlich zumindest ein Teil des Dichtkanals 5 durch das Material der Gleitscheibe 4 ausgebildet ist.
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3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Federbeinlagers 1. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 beschrieben, ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Gleitscheibe 4 des Gleitlagers einstückig mit dem ersten Bauelement 2 als Zwei-Komponenten-Bauteil 7 ausgebildet. Dabei ist die Öffnung 15 am ersten Bauelement 2 vorgesehen, um eine einstückige Verbindung der Gleitscheibe 4 mit dem ersten Bauelement des Federbeinlagers 1 zu ermöglichen.
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In 4 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 3 beschrieben zusätzlich zumindest ein Teil des Dichtkanals 5 durch das Material der Gleitscheibe 4 ausgebildet ist.
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In 5 ist ein weiteres Federbeinlager 1 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 und 3 ausgeführt, ist sowohl an dem ersten Bauelement 2 des Federbeinlagers 1 als auch an dem zweiten Bauelement 3 des Federbeinlagers 1 jeweils eine Gleitscheibe 4a, 4b ausgebildet. Dabei sind sowohl das erste Bauelement 2 als auch das zweite Bauelement 3 jeweils als Zwei-Komponenten-Bauteil 7 ausgebildet, wobei sich jeweils in den Bauelementen 2, 3 eine Öffnung 15a, 15b befindet, um eine einstückige Verbindung der Gleitscheibe 4a, 4b mit den jeweiligen Bauelementen 2, 3 zu ermöglichen.
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In 6 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 5 beschrieben zusätzlich zumindest ein Teil des Dichtkanals 5 durch das Material der Gleitscheibe 4 ausgebildet ist.
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7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Federbeinlagers 1. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 beschrieben wird im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen. Im Dichtkanal 5, also in der Labyrinthdichtung 8 ist ein zusätzliches Dichtelement 6 angeordnet, welches für eine zusätzliche Abdichtung des Federbeinlagers 1 sorgt und somit insbesondere ein Eindringen von Schmutz in den Bereich der Gleitscheibe 4 verhindert. Das Dichtelement 6 ist vorzugsweise als ein umlaufender Dichtring 10 ausgebildet, welcher zwischen das erste Bauelement 2 und das zweite Bauelement 3 im Bereich der Labyrinthdichtung 8 eingelegt wird.
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In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Federbeinlagers 1 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie unter 7 beschrieben ist das zusätzliche Dichtelement 6 an einem radial äußeren Ende 9 des Dichtkanals 5 angeordnet, wobei das Dichtelement 6 durch einen Absatz 16 an dem zweiten Bauelement 3 und eine Ausnehmung 17 an dem ersten Bauelement 2 in axialer Richtung des Federbeinlagers 1 sowie durch einen Kragen 18 am ersten Bauelement 2 in Position gehalten wird. Dabei weist das Dichtelement 6 einen metallischen Grundkörper 11 auf, welcher von einem Elastomermaterial 12 ummantelt ist.
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In 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Federbeinlagers 1 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 7 und 8 ausgeführt, ist das Dichtelement 6 an dem radial äußeren Ende des Dichtkanals 5 angeordnet und dabei sowohl in axialer als auch in radialer Richtung an dem ersten Bauelement 2 des Federbeinlagers 1 befestigt. Dabei weist das Dichtelement 6 eine L-Form auf, mit der das Dichtelement 6 an dem ersten Bauelement 2 anliegt. An einem Schenkel der L-Form ist ein Vorsprung 19 vorgesehen, wobei der Vorsprung 19 elastisch verformbar ist, um eine Schnappverbindung mit dem ersten Bauelement 2 auszubilden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Federbeinlager
- 2
- Erstes Bauelement
- 3
- Zweites Bauelement
- 4
- Gleitscheibe
- 5
- Dichtkanal
- 6
- Dichtelement
- 7
- Zwei-Komponenten-Bauteil
- 8
- Labyrinthdichtung
- 9
- Ende des Dichtkanals
- 10
- Dichtring
- 11
- Metallischer Grundkörper
- 12
- Elastomermaterial
- 13
- erster Abschitt
- 14
- zweiter Abschnitt
- 15
- Öffnung
- 16
- Absatz
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Kragen
- 19
- Vorsprung
- 20
- Mittelachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013210313 A1 [0003]
