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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager, welches zur Anwendung in Federbeinen vorgesehen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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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.
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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.
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Aus der
DE 10 2010 015 712 A1 ist ein Federbeinlager bekannt, das eine Kappe aufweist und einen gegenüber der Kappe drehbaren Führungsring. Zwischen Kappe und Führungsring ist ein Gleitlager angeordnet. Das Gleitlager ist aus einem Gleitelement ausgebildet, welches zwischen dem Führungsring und der Kappe angeordnet ist.
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Die
EP 2 317 167 A1 offenbart ein Federbeinlager mit einer Kappe, einem Führungsring und einem dazwischen angeordneten Gleitlager. Das Gleitlager ist in einer Ausnehmung des Führungsrings eingesetzt und bildet eine Gleitfläche für die Kappe aus.
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Die
DE 10 2008 057 590 A1 beschreibt ein Federbeinlager, welches eine Kappe und einen Führungsring aufweist Die Kappe und der Führungsring bestehen aus Metall. Zwischen der Kappe und dem Führungsring ist ein Gleitlager angeordnet, welches aus einem Kunstharz ausgebildet ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Federbeinlager zur Verfügung zustellen, welches einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
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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 ein Gleitlager zwischen der Kappe und dem Führungsring vorgesehen ist, wobei der Führungsring eine metallische Armierung aufweist und wobei die metallische Armierung derart vorgesehen ist, dass diese die das Gleitlager und die Form des Führungsringes ausbildet.
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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.
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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.
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Das erfindungsgemäße Federbeinlager weißt eine metallische Armierung auf, welche das Gleitlager ausbildet. Das heißt, der Führungsring weißt ein integriertes Gleitlager auf, wodurch ein separates Gleitelemente, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, entfallen kann. Dabei bildet die metallische Fläche der Armierung die Gleitfläche gegenüber der Kappe aus. Durch einen derartigen Aufbau, besteht das Federbeinlager lediglich aus zwei Komponenten, welche die Montage vereinfachen. Zudem ist die Armierung derart vorgesehen, dass diese die Form des Führungsringes ausbildet um eine ausreichende Steifigkeit zu gewährleisten. Die Armierung ist dann mit einem weiteren Material, bis auf den Bereich des Gleitelementes umspritzt. Durch die Formausbildung des Führungsrings durch die Armierung, ist die Steifigkeit bereits so hoch, ist eine freie Wahl an Materialen für die Umspritzung möglich. Dies bedeutet, dass nicht unbedingt ein aus dem Stand der Technik bekannter glasfaserverstärkter Kunststoff verwendet werden muss.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die metallische Armierung im Gleitlagerbereich U-förmig ausgebildet. Durch das U-förmige Profil wird zum einen die Gleitlagerfläche ausgebildet und zum anderen eine größtmögliche Versteifung des Führungsringes geschaffen.
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Bevorzugterweise bildet die metallische Armierung ein Axial und/oder Radiallager aus.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung bildet die metallische Armierung eine Aufnahme für einen Bumpstop aus. Dies kann beispielsweise durch eine Faltung der Armierung erzeugt werden, welche in einen radialen Innenraum des Lagers hineinragt und die Aufnahme d.h. eine Anschlagsfläche für den Bumpstop bildet. Alternativ kann die Aufnahme auch durch einen durch die Armierung ausgebildeten Innenbord vorgesehen sein.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Kappe und/ oder der Führungsring aus einem nicht verstärkten Material ausgebildet. Als nicht verstärktes Material kann beispielsweise ein Kunststoff, wie ein Polyoxymethylen oder ein Polyethylen verwendet werden. Da gegenüber der Kappe die Armierung als Gleitpartner eingesetzt wird, kann auf ein verstärktes Material bei der Kappe verzichtet werden, da die bekannten Nachteile, d.h. eine Zerstörung der Laufflächedurch glasfaserverstärkte Materialien, entfallen. Des Weiteren wird durch die Form der Armierung eine ausreichende Steifigkeit des Führungsringes erzielt, dass auf glasfaserverstärkte Kunststoffe verzichtet werden kann.
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Bevorzugterweise weist das Gleitlager eine Beschichtung auf. Um die Gleiteigenschaften der metallischen Armierung zu verbessern, kann diese mit einer Beschichtung versehen sein.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Gleitlager ein Schmiermittelreservoir auf. Das Schmiermittelreservoir kann als Nuten, Rillen, Einkerbungen, Ausnehmung, Sicke oder ähnlichem ausgeführt sein, welche sich komplett oder nur teilweise über den Umfang des Gleitlagers bzw. dessen Gleitoberfläche erstrecken. Dabei ist es möglich nur ein Schmiermittelreservoir oder auch mehrere vorzusehen. Durch eine derartige Ausgestaltung ist eine kontinuierliche Versorgung der Gleitflächen mit Fett bzw. Schmiermittel über die Gebrauchsdauer sichergestellt, wodurch die Lebensdauer des Federbeingleitlagers erhöht werden kann.
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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. Dabei ist es auch möglich, die Dichtlippen am Führungsring vorzusehen, welche schleifend an der Kappe anliegen. 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.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von drei Figuren dargestellt. Es zeigen
- 1 einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Federbeinlager gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 2 einen Ausschnitt der Bumpstopaufnahme eines erfindungsgemäßes Federbeinlagers gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- 3 einen Ausschnitt der Bumpstopaufnahme eines erfindungsgemäßes Federbeinlager gemäß einer dritten Ausführungsform, und
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt einen Teillängsschnitt 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 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.
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Zwischen dem Führungsring 3 und der Kappe 2 ist ein Gleitlager 4 vorgesehen. 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 durch eine metallische Armierung 5 des Führungsrings 3 ausgebildet.
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Die metallische Armierung 5 ist dabei derart ausgebildet, dass sie neben dem Gleitlager 4 auch die Form des Führungsrings 3 ausbildet. Die Armierung 5 ist dabei, bis auf den Bereich der Gleitfläche/n mit einem Kunststoff umspritzt. Wie weiterhin aus 1 ersichtlich ist, ist die Armierung 5 im Bereich des Gleitlagers 4 U-förmig ausgebildet. Durch diese U-förmige Ausbildung wird zum einen eine ausreichende Steifigkeit des Führungsrings erzielt und zum anderen sowohl ein Axiallager 6 als auch ein Radiallager 7 ausgebildet.
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Ferner ist die Armierung 5 weiterhin in axialer Richtung derart vorgesehen, dass diese sich bis in einen Führungsringbereich, in dem ein nicht näher dargestellter Bumpstop angeordnet ist, erstreckt.
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Zwischen dem Führungsring 3 und der Kappe 2 ist eine Labyrinthdichtung 8 vorgesehen. Dazu ist die Kappe 2 an ihrem Außenumfang mit den zwei koaxial zur Drehachse D angeordneten, ringförmig geschlossenen Borden 9, 10 versehen, die eine umlaufende Ringnut 11 begrenzen. Die beiden einstückig an die Kappe 2 angeformten Borde 9, 10 erstrecken sich mit ihren freien Enden in Richtung auf den Führungsring 3.
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Der Führungsring 3 ist an am Außenumfang mit zwei koaxial zur Drehachse D angeordneten, ringförmig geschlossenen Borden 12, 13 versehen, die eine umlaufende Ringnut 14 begrenzen. Die beiden einstückig an dem Führungsring 3 angeformten Borde 12, 13 erstrecken sich mit ihren freien Enden in Richtung auf Kappe 2.
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Die Borde 9 und 10 sind gegenüber den Borden 12 und 13 radial versetzt angeordnet. Der Bord 12 greift in die Ringnut 11 ein. Der Bord 10 der Kappe 2 greift in die Ringnut 14 ein.
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Die 2 und 3 zeigen weitere Ausführungsformen der Erfindung. 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.
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In 2 in vor allem der Bereich des Führungsringes 3 dargestellt, in dem der Bumpstop vorgesehen ist. Wie zu erkennen ist, bildet die Armierung 5 eine Aufnahme 15. Diese ist durch eine Faltung 17 der Armierung erzeugt, welche in einen radialen Innenraum des Federbeinlagers 1 hineinragt und die Aufnahme 15 d.h. eine Anschlagsfläche für den Bumpstop bildet.
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In 3 ist eine weitere Möglichkeit der Aufnahme 17 für einen Bumpstop gezeigt. Diese Aufnahme 17 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen durch die Armierung ausgebildeten Innenbord 18 vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- D
- Drehachse
- 1
- Federbeinlager
- 2
- Kappe
- 3
- Führungsring
- 3a
- Schnappverbindung
- 4
- Gleitlager
- 5
- Arm ierung
- 6
- Axiallager
- 7
- Radiallager
- 8
- Labyrinthdichtung
- 9
- Bord
- 10
- Bord
- 11
- Ringnut
- 12
- Bord
- 13
- Bord
- 14
- Ringnut
- 15
- Aufnahme
- 16
- Faltung
- 17
- Aufnahme
- 18
- Innenbord
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010015712 A1 [0004]
- EP 2317167 A1 [0005]
- DE 102008057590 A1 [0006]
