DE10308193A1 - Federbein mit einem Anschlagpuffer - Google Patents
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Abstract
Federbein, umfassend ein Anschlusslager für eine Kolbenstange des Federbeins, wobei ein Federteller für eine Fahrzeugfeder ein Lager mit einem anschlussseitiges Lagereingangsteil und einem anschlusslagerseitigen Lagerausgangsteil aufweist, das eine rotatorische Relativbewegung zwischen der Fahrzeugfeder und dem Anschlusslager der Kolbenstange ermöglicht, wobei sich ab einem bestimmten Einfederungsweg der Kolbenstange ein Zylinder über einen Anschlagpuffer an dem Anschlusslager abstützt und eine zweites Lager eine rotatorische Relativbewegung zwischen dem Anschlusslager und dem Zylinder zulässt, wenn der Anschlagpuffer wirksam ist, wobei das zweite Lager funktional zwischen dem Anschlagpuffer und dem Anschlusslager angeordnet ist, wobei eine funktionale Trennung zwischen dem Lagereingangsteil für den Federteller und dem zweiten Lager vorliegt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Federbein mit einem Anschlagpuffer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
- Aus der
DE 83 11 927 U1 ist ein Federbein mit einer drehbaren Pufferabstützung bekannt. Bei einem Federbein dreht sich der Zylinder bei einer Lenkbewegung relativ zum Puffer. Neben einem Lager zwischen einem Federteller und einem fahrzeugaufbauseitigen Anschlussorgan wird ein zweites Lager verwendet, dass eine Relativbewegung zwischen dem Anschlussorgan und dem Zylinder des Federbeins ausgleicht, wenn der Anschlagpuffer auf der oberen Stirnfläche des Zylinders aufliegt. Das Lager ist Bestandteil einer Endkappe, die auf dem Zylinder aufgepresst ist. Die beiden Lager ermöglichen eine vollständige Entkopplung des Anschlusslagers von dem Zylinder des Federbeins. Damit können zwischen dem Anschlusslager und dem Zylinder zwangsläufig keine Verspannungen auftreten, die sich für einen Fahrzeuginsassen komfortmindernd auswirken. - Die Endkappe selbst ist zwar vergleichsweise einfach aufgebaut, doch soll eine Alternative gefunden werden.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das zweite Lager funktional zwischen dem Anschlagpuffer und dem Anschlusslager angeordnet ist, wobei eine funktionale Trennung zwischen dem Lagereingangsteil für den Federteller und dem zweiten Lager vorliegt.
- Der große Vorteil dieser Variante besteht darin, das erste Lager für den Federteller und das zweite Lager für den Anschlagpuffer soweit unabhängige Baueinheiten bilden, dass eine Demontage oder ein Schaden des einen Lagers keine Auswirkungen auf die generelle Funktionstüchtigkeit des anderen Lagers ausübt. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, dass das erste Lager für den Federteller in eine Schrägstellung zur Federbeinlängsachse ausrichtbar ist. Wäre das Lager für den Anschlagpuffer mit dem schräggestellten Lager für den Federteller verbunden, dann würde der Anschlagpuffer bei einer Lenkbewegung eine Taumelbewegung bezogen auf die Federbeinlängsachse ausführen. Es wäre dann nicht ausgeschlossen, dass der Anschlagpuffer in Reibkontakt mit der Kolbenstange tritt.
- Aus Kostengründen kann es zweckmäßig sein, dass das zweite Lager als ein Gleitlager ausgeführt ist.
- Im Hinblick auf einen direkten Kraftfluss stützt sich das zweite Lager an einer Tragplatte des Anschlusslagers ab.
- Des weiteren kann vorgesehen sein, dass der Anschlagpuffer eine Befestigungshülse zum Anschlusslager aufweist. Zusätzlich kann die Befestigungshülse für das zweite Lager das Lagereingangsteil bildet. Das Lagereingangsteil kann z. B. aus einem metallischen Werkstoff bestehen, damit große Kräfte aufnehmen und dabei eine gute Lauffläche für das zweite Lager bereitstellen.
- Des weiteren besteht die Möglichkeit, dass die Befestigungshülse einen Schutzkörper für die Kolbenstange trägt. Der Schützkörper, z. B. ein Faltenbalg, wird bei einer sehr starken Einfederungsbewegung, bei der der Anschlagpuffer wirksam wird und gleichzeitig eine Lenkbewegung ausgeführt wird, nicht tordiert.
- Alternativ kann zwischen dem Lagereingangsteil und einem Lagerausgangsteil des zweiten Lagers ein Gleitkörper angeordnet sein, der den Schutzkörper für die Kolbenstange trägt.
- Eine besonders einfache Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass der Anschlagpuffer aus mindestens zwei in Reihe angeordneten Einzelanschlagpuffern besteht, die sich in Umfangsrichtung relativ zueinander bewegen können. Der Anschlagpuffer bildet damit das Lagereingangsteil und den Gleitkörper. Des weiteren besteht die Möglichkeit durch die Schichtung mehrerer Einzelanschlagpuffer ein Baukastensystem für die Zusammenstellung eines angepassten Anschlagpuffers für verschiedene Fahrzeuganwendungen zu erzeugen.
- Die Befestigungshülse für den Anschlagpuffer kann auch den Gleitkörper für das zweite Lager bilden. Man verspannt axial die Befestigungshülse zwischen dem Anschlusslager und dem Anschlagpuffer.
- Es besteht auch die Möglichkeit, dass das zweite Lager als Wälzlager ausgeführt ist.
- Für eine vom Schwingungsdämpfer unabhängige Montage ist das zweite Lager in einem Gehäuse angeordnet, das mit dem Anschlusslager verbunden ist.
- Für eine einfache Montage weist das Gehäuse Rastmittel aufweist, die mit Gegenrastmitteln des Anschlusslagers eine Rastverbindung eingehen. Durch eine optische Kontrolle der Rastverbindung kann innerhalb des Fertigungsablaufs die korrekte Position des zweiten Lagers festgestellt werden.
- Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch bildet das Gehäuse mit dem Anschlagpuffer eine Halteverbindung. Das Gehäuse kann ebenso wie der Anschlagpuffer aus einem Kunststoff gefertigt sein. Als Halteverbindung lässt sich deshalb mit geringem Aufwand eine Rastverbindung realisieren.
- Für besonders hohe Ansprüche weist das Anschlusslager ein drittes Lager auf, das die Kolbenstange zum Anschlusslager drehbeweglich hält. Damit sind alle Komponente des Schwingungsdämpfers zum Anschlusslager drehbeweglich, so dass keinerlei Verspannungen zwischen dem Zylinder sowie der Kolbenstange und dem Anschlusslager auftreten können.
- Für die Lebensdauer des dritten Lagers für die Kolbenstange ist es sinnvoll, wenn dieses zum zweiten Lager bezogen auf das Anschlusslager funktional getrennt ausgeführt ist. Stützkräfte des Anschlagpuffers werden dann nicht über das Lager für die Kolbenstange in das Anschlusslager geleitet.
- Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
- Es zeigt:
-
1 -4 Federbein mit einem erfindungsgemäßen Anschlusslager mit einem Gleitlager zwischen einem Anschlagpuffer und dem Anschlusslager -
5 u.6 Federbein mit einem erfindungsgemäßen Anschlusslager mit einem Wälzlager zwischen einem Anschlagpuffer und dem Anschlusslager Die1 zeigt einen Ausschnitt von einem Federbein1 in Verbindung mit einem Anschlusslager3 . Das Federbein umfasst einen Zylinder5 , in dem eine Kolbenstange7 axial beweglich angeordnet ist. Das Anschlusslager verfügt über einen kolbenstangenseitigen ringförmige Grundkörper9 , der beidseitig axial und außen seitig radial von einem Elastomerkörper11 umschlossen ist. Eine topfförmiger Tragkörper13 bildet die Armierung für das Anschlusslager und kammert einseitig axial und in radiale Richtung den Elastomerkörper. Des weiteren verfügt der Tragkörper über Anschlussmittel15 an einen nicht dargestellten Fahrzeugaufbau. - Außenseitig am Tragkörper
13 stützt sich ein zweiter Elastomerkörper17 ab, der ebenfalls eine Armierung aufweist. Der zweite Elastomerkörper trägt ein zur Längsachse des Federbeins schräggestelltes erstes Lager19 , wobei sich am zweiten Elastomerkörper ein anschlussseitiges Lagerausgangsteil21 abstützt und ein Federteller23 für eine Fahrzeugfeder25 selbst ein anschlussseitiges Lagereingangsteil bildet. Das erste Lager gewährleistet, dass sich die Fahrzeugfeder in Umfangsrichtung relativ zum Anschlusslager und damit auch zur Kolbenstange verdrehen kann. - Konzentrisch zur Kolbenstange ist ein Anschlagpuffer
27 an dem Anschlusslager3 befestigt. Der Anschlagpuffer27 kommt ab einem bestimmten Einfederungsweg der Kolbenstange relativ zum Zylinder auf einer Stirnfläche29 des Zylinders, oder in diesem Fall einer Zylinderendkappe zur Anlage. Bei einer überlagerten Einfederungs- und Lenkbewegung, bei der der Zylinder eine rotatorische Relativbewegung zum Anschlusslager ausführt, könnte es durch den Reibschluss zwischen der Stirnfläche29 und dem Anschlagpuffer zu einer Verspannung zwischen dem Zylinder und dem Anschlusslager kommen. Eine derartige Verspannung wird dadurch verhindert, dass ein zweites Lager31 funktional zwischen dem Anschlagpuffer27 und dem Anschlusslager3 angeordnet ist. In diesem Fall ist das zweite Lager als ein Gleitlager ausgeführt, wobei sich das zweite Lager an einer rechtwinklig zur Längsachse des Federbeins verlaufenden Tragplatte33 als Teil des Tragkörpers13 abstützt. Die Tragplatte bildet für das zweite Lager31 das anschlussseitige Lagerausgangsteil und eine Befestigungshülse35 , die über zumindest partiell verlaufenden Sicken den Anschlagpuffer trägt, das Lagereingangsteil. Die Befestigungshülse trägt auch noch einen Schutzkörper37 für die Kolbenstange. Zwischen einer ebenfalls horizontal verlaufenden Absatzfläche39 der Befestigungshülse und der Tragplatte33 ist ein ringförmiger Gleitkörper41 an geordnet. Die Befestigungshülse erstreckt sich bis in den topfförmigen Tragkörper13 und ist auf diesen zumindest partiell umgebogen, so dass das zweite Lager25 in Axialrichtung nicht auseinanderfallen kann. - Wenn der Anschlagpuffer auf der Stirnfläche
29 zur Anlage kommt, dann können sich das erste Lager19 und das zweite Lager21 völlig getrennt voneinander bewegen, da keinerlei Verbindungen zwischen den Lagereingangsteilen der beiden Lager bestehen. Deshalb kann bei dem Anschlagpuffer auch keine Taumelbewegung auftreten, die bei der einer Abstützung des Anschlagpuffers am Federteller durch die Schrägstellung des ersten Lagers19 vorhanden wäre. - In der
2 wird ein im Vergleich zu1 identisches Anschlusslager3 verwendet. Abweichend wird der Gleitkörper41 von der Befestigungshülse35 gebildet. Zur axialen Sicherung des zweiten Lagers31 wird ein Lagereingangsteil43 verwendet, das auch den Anschlagpuffer27 trägt. Das Lagereingangsteil43 soll bevorzugt aus einem Kunststoff bestehen. - Die
3 zeigt eine im Vergleich zur2 nochmals vereinfachte Konstruktion, bei der die Befestigungshülse35 einerseits den Anschlagpuffer27 trägt und den Gleitkörper41 als Lagereingangsteils bildet. Praktisch besteht das zweite Lager31 nur aus zwei Teilen, nämlich der Tragplatte33 des Anschlusslagers3 und der Befestigungshülse35 , wobei wiederum keine Verbindung zwischen den beiden Lagereingangsteilen des ersten Lagers19 und zweiten Lagers31 besteht. - In der
4 sind zwei Ausführungsvarianten des zweiten Lagers31 enthalten. Beiden Varianten des zweiten Lagers31 ist gemein, dass es von mindestens zwei in Reihe angeordneten Einzelanschlagpuffern27a ,27b 27c gebildet wird, die sich in Umfangsrichtung relativ zueinander bewegen können. - In der rechten Ausführung wird der Schutzkörper
37 von der Befestigungshülse35 gehalten, die wiederum über mindestens eine partielle Sicke den Einzelanschlagpuffer27c zur Tragplatte33 axial trägt. Zwischen den Einzelanschlagpuf fern27a ;27b ;27c besteht eine Schnappverbindung, so dass im Einzelfall auch die Zahl der Einzelpuffer den Erfordernissen durch zusätzliche Einzelanschlagpuffer angepasst werden kann. - In linken Schnitthälfte wird der Schutzkörper
37 direkt vom Anschlagpuffer27a gehalten. Ein im Prinzip der rechten Schnitthälfte nachempfundene Klammer45 hält den dritten Einzelanschlagpuffer27a . Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass bei einem Kontakt des Anschlagpuffers27a mit der Stirnfläche29 und einer gleichzeitigen rotatorischen Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Anschlusslager keine Torsion des Schutzkörpers37 auftreten kann, da der Einzelanschlagpuffer27a , der Zylinder und der Schutzkörper einen in Umfangsrichtung geschlossenen Kraftfluss aufweisen und dabei keine Relativbewegung auftritt. - Abweichend zu den bisher beschriebenen Varianten kommt in der
5 als zweites Lager31 ein Wälzlager zur Anwendung. Das Wälzlager31 umfasst ein horizontal geteiltes, in sich verdrehbares Gehäuse47 , wobei ein anschlussseitiges Gehäuseteil47a mit einer Durchgangsöffnung als Gegenrastmittel49a der Tragplatte33 des Anschlusslagers3 eine Rastverbindung eingeht, indem das Gehäuseteil47a fingerartige Rastmittel49b aufweist. Zwischen dem Gehäuseteil47a und der Tragplatte ist die Befestigungshülse35 für den Schutzkörper37 verspannt. - Das untere Gehäuseteil
47b bildet mit dem Anschlagpuffer27 eine Halteverbindung. Beide Gehäuseteile47a ;47b sind ebenfalls in Axialrichtung formschlüssig miteinander verbunden. Bei der Montage kann das geschlossene Gehäuse samt Anschlagpuffer27 in die Befestigungshülse35 eingeführt werden. Das obere Gehäuseteil47a zentriert sich dabei radial an der Befestigungshülse. Diese Baueinheit kann dann an die Tragplatte33 angeklemmt werden. - Eine Wälzlagerung des Anschlagpuffers
27 ist im Vergleich zu den Gleitlagerungen zwar aufwändiger, doch mit weniger Reibung verbunden. - In der
6 kommt neben dem ersten Lager19 für die Fahrzeugfeder25 und dem zweiten Lager31 für den Anschlagpuffer27 ein drittes Lager51 zur Anwendung, das eine rotatorische Relativbewegung der Kolbenstange7 zum Anschlusslager3 ermöglicht. Das dritte Lager51 ist räumlich zwischen dem ringförmigen Grundkörper9 und einem Absatz der Kolbenstange angeordnet und damit funktional vom zweiten Lager31 getrennt ausgeführt, da weder das Lagereingangsteil noch das Lagerausgangsteil des zweiten Lagers mit der Kolbenstange noch mit dem Grundkörper9 verbunden sind. - Das dritte Lager ist ebenfalls beispielhaft als ein Gleitlager ausgeführt. Ein Gleitkörper
53 ist zwischen einer Lagerscheibe55 und einem Lagertopf57 angeordnet. Alternativ kann auch an dieser Stelle ein Wälzlager verwendet werden. - Bei allen Varianten ist gewährleistet, dass auch bei einem schräggestellten ersten Lager
19 für den Federteller23 keine Taumelbewegung des Anschlagpuffers27 auftreten kann, wenn der Zylinder5 eine rotatorische Relativbewegung zum Anschlusslager ausführt.
Claims (15)
- Federbein, umfassend ein Anschlusslager für eine Kolbenstange des Federbeins, wobei ein Federteller für eine Fahrzeugfeder ein Lager mit einem anschlussseitiges Lagereingangsteil und einem anschlusslagerseitigen Lagerausgangsteil aufweist, das eine rotatorische Relativbewegung zwischen der Fahrzeugfeder und dem Anschlusslager der Kolbenstange ermöglicht, wobei sich ab einem bestimmten Einfederungsweg der Kolbenstange ein Zylinder über einen Anschlagpuffer an dem Anschlusslager abstützt und ein zweites Lager eine rotatorische Relativbewegung zwischen dem Anschlusslager und dem Zylinder zulässt, wenn der Anschlagpuffer wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lager (
31 ) funktional zwischen dem Anschlagpuffer (27 ) und dem Anschlusslager (3 ) angeordnet ist, wobei eine funktionale Trennung zwischen dem Lagereingangsteil für den Federteller (23 ) und dem zweiten Lager (31 ) vorliegt. - Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lager (
31 ) als ein Gleitlager ausgeführt ist. - Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zweite Lager (
31 ) an einer Tragplatte (33 ) des Anschlusslagers (3 ) abstützt. - Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagpuffer (
27 ) eine Befestigungshülse (35 ) zum Anschlusslager aufweist. - Federbein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungshülse (
35 ) für das zweite Lager (31 ) das Lagereingangsteil bildet. - Federbein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungshülse (
35 ) einen Schutzkörper (37 ) für die Kolbenstange (7 ) trägt. - Federbein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Lagereingangsteil und einem Lagerausgangsteil des zweiten Lagers (
31 ) ein Gleitkörper (41 ) angeordnet ist, der den Schutzkörper (37 ) für die Kolbenstange (7 ) trägt. - Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagpuffer (
27a ;27b ;27c ) aus mindestens zwei in Reihe angeordneten Einzelanschlagpuffern besteht, die sich in Umfangsrichtung relativ zueinander bewegen können. - Federbein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungshülse (
35 ) für den Anschlagpuffer (27 ) den Gleitkörper (41 ) für das zweite Lager (31 ) bildet. - Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lager (
31 ) als ein Wälzlager ausgeführt ist. - Federbein nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lager (
31 ) in einem Gehäuse (47a ;47b ) angeordnet ist, das mit dem Anschlusslager (3 ) verbunden ist. - Federbein nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (
47a ) Rastmittel (49b ) aufweist, die mit Gegenrastmitteln (49a ) des Anschlusslagers (3 ) eine Rastverbindung eingehen. - Federbein nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (
47b ) mit dem Anschlagpuffer (27 ) eine Halteverbindung bildet. - Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusslager (
3 ) ein drittes Lager (51 ) aufweist, das die Kolbenstange (7 ) zum Anschlusslager (3 ) drehbeweglich hält. - Federbein nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Lager (
51 ) für die Kolbenstange (7 ) zum zweiten Lager (31 ) bezogen auf das Anschlusslager (3 ) funktional getrennt ausgeführt ist.
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