DE2658835A1 - Federbeinlagerung mit waelzlager - Google Patents
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Description
20. Dezember I976
Spi/Re - 5651
Anmelderin: ADAM OPEL AKTIENGESELLSCHAFT, RÜSSELSHEIM (HESSEN)
Federbeinlagerung mit Wälzlager
Die Erfindung bezieht sich auf eine Federbeinlagerung bestehend aus einem zwischen dem Federteller und dem Abstützring
angeordneten Wälzlager, insbesondere Nadellager.
Bei Kraftfahrzeugen mit einer Vorderradaufhängung nach dem
Prinzip eines McPherson Federbeines findet bei Kurvenfahrt eine Drehbewegung des Federbeines gegenüber der Karosserie
statt. Der obere Federteller des Federbeines führt dabei gegenüber dem Abstützring des Stützlagers eine Drehbewegung
bis zu ca. 40 nach rechts oder links aus.
Es ist bekannt, zwischen Federteller und Abstützring ein Nadellager vorzusehen. Dieses Nadellager, das eine niedrige
Bauhöhe besitzt, nimmt die wechselnden vertikalen Federkräfte auf und gewährleistet die Relativbewegung zwischen Federteller
und Abstützring bei gewünschtem geringen Reibungswiderstand. Auf lange Sicht ergibt das hier benutzte Nadellager keine
Probleme.
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Man hat indessen erkannt, daß gegebenenfalls auftretende Lenkraddrehschwingungen
zweckmäßig an dieser Stelle gedämpft werden können, was jedoch durch ein Nadellager, d.h. überhaupt ein
Wälzlager nicht erreicht werden kann.
Es ist weiterhin bekannt, zwischen Federteller und Abstützring einen Kunststoffreibring mit entsprechender Oberfläche vorzusehen.
Dieser hat eine erhöhte Haft- und Gleitreibung und ist demnach geeignet, die Drehschwingungen zu dämpfen. Die Haft-
und Gleitreibung eines solchen Reibringes ist jedoch lastabhängig, d.h. je nach der Belastung des Kraftfahrzeuges ist
durch den unterschiedlichen Federdruck die Haft- und Gleitreibung ebenfalls" unterschiedlich. Dies ist jedoch wiederum
nicht erwünscht.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Dämpfung der Lenkraddrehschwingungen an der Stelle der Federbeinlagerung
zu erreichen, wobei die Dämpfung bei jeder Belastung des Kraftfahrzeuges den gleichen Wert besitzt. Außerdem soll das
Maß der Dämpfung im voraus bestimmt werden können.
Dies wird bei einer Federbeinlagerung der eingangs gekennzeichneten
Art dadurch erreicht, daß zwischen Federteller und Abstützring ein Reibungselement zur Erzielung einer vorbestimmten
Lagerreibung angeordnet ist.
In vorteilhafter Weise ist das Reibungselement von einem teil-
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weise oder ganz umlaufenden kreisbogen- bzw. kreisförmigen
Wulst gebildet, der gegen den Federteller und / oder den
Abstützring vorgespannt ist. Da der Abstützring und die Kolbenstange
des Stoßdämpfers fest miteinander verbunden sind, kann das Reibungselement natürlich auch zwischen Federteller,
d.h. einem parallel zur Kolbenstange verlaufenden Abschnitt
des Federtellers und der Kolbenstange angeordnet sein. Zu beachten
ist, daß die erzeugte Reibung zur Erzielung einer bestimmten
Dämpfung natürlich um so größer sein muß, je näher das Reibungselement nach der Drehachse, also der Kolbenstange
zu ,angeordnet ist.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung bestehi darin,
daß der Wulst im entspannten Zustand eine größere Höhe bzw. Dicke besitzt, als der Zwischenraum zwischen Federteller und
Abstützring an der Stelle des Wulstes beträgt. In diesem Falle kann bei einem vorbestimmten Wulst das Maß der Dämpfung nachträglich
nicht mehr oder nur in umständlicher Weise geändert werden.
Eine solche Änderung der Dämpfung der Lenkradschwingungen ist
nachträglich dann in einfacher Weise möglich, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Wulst eine geringere Höhe
bzw. Dicke als der Zwischenraum zwischen Federteller und Abstützring besitzt und ein weiteres Zuspannelement zwischen
Wulst und Federteller oder Wulst und Abstutzring vorgesehen ist. Dieses Zuspannelement ist zweckmäßig ein Gummiring. Durch
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Einlegen eines Gummiringes mit einem mehr oder weniger
großen Querschnitt bzw. mehr oder weniger großer Höhe kann
der Anpreßdruck des Wulstes vorzugsweise am Abstützring zur Erzielung einer mehr oder weniger großen Reibung verändert
werden.
Da ein Käfig für das Nadellager vorhanden ist, kann dieser
auch dazu benutzt werden, den Wulst an diesem auszubilden. Dies kann in jeder nur denkbaren Weise erfolgen. Zweckmäßig
jedoch ist es, den Wulst an einem Wälzlagerkäfig aus Kunststoff auszubilden, wobei der Wulst aus dem gleichen Material wie
der Käfig besteht, das einen entsprechenden Reibwert besitzt, auf den die Vorspannung des Wulstes im eingebauten Zustand
abgestimmt ist.
Der Wulst kann ferner praktisch an jeder Stelle des Wälzlagerkäfigs
angeordnet sein. Es bietet sich jedoch eine Stelle zwischen den Wälzkörpern und dem mit einer Lippendichtung versehenen
äußer-en Rand des Wälzlagerkäfigs an, da er hier einen
möglichst großen Abstand von der Kolbenstange aufweist und daher der Reibwiderstand für eine bestimmte Dämpfung geringer
sein kann. Die Lippendichtung kann auch allein oder in Verbindung mit einem Wulst so ausgebildet sein, daß sie als Reibungselement wirkt.
Wenn ein Zuspannelement in Form eines Gummiringes in Verbindung
mit dem Wulst vorgesehen ist, um die Reibung und damit die
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Dämpfung praktisch erst bei der Montage einstellen zu können,
ist es vorteilhaft, wenn der Federteller und / oder der Abstützring eine die Kolbenstange umgebende kreisförmige
Vertiefung aufweist, in die der Gummiring eingelegt ist. Dieser Gummiring liegt zweckmäßig am Federteller und
an der Kolbenstange an, so daß sich gleichzeitig eine Abdichtung zwischen der Kolbenstange und der Durchgangsöffnung des
Federtellers ergibt»
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Federbein in Verbindung mit einer Vorderachse,
Fig. 2 die Federbeinlagerung im Schnitt mit der erfindungsgemäßen Maßnahme,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der erfindungsgemäßen
Maßnahme nach Fig. 2,
Fig. 4 eine andere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung und
Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V - V in Fig.
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•-4T-
Der Stoßdämpfer des Federbeines besteht aus dem Stoßdämpfergehäuse
2 und der Kolbenstange 4 (Fig. 2). Das Stoßdämpfergehäuse 2 ist mit dem Achsschenkel 6 fest verbunden. Mit 8
ist der Vorderachslenker bezeichnet. Mit dem Stoßdämpfergehäuse 2 fest verbunden ist ferner der untere Federteller 1O
für die Feder 12, die sich am oberen Federteller 14 abstützt. Die Kolbenstange 4 des Stoßdämpfers ist von einer Manschette
16 umgeben, an die sich, wie in Fig. 1 gezeigt, nach unten hin eine Art Faltenbalg 18 anschließen kann.
Der Federteller 14 wird über das Nadellager 2O an dem Abstützring
22 in Anlage gehalten. Der Abstützring 22 ist über das
Gummielement 24 mit dem Außenring 26 verbunden, der wiederum mit einem Teil 28 der Karosserie in Verbindung steht. Die Kolbenstange
4 ist mit ihrem oberen Ende am Abstützring 22 und einem weiteren Teil 3O des Stützlagers befestigt.
Das Nadellager 2O zwischen Federteller 14 und Abstützring 22
erlaubt eine leichtgängige Relativbewegung zwischen diesen beiden Teilen. Um eine über die gesamte Laufstrecke gleichbleibende
Lagerreibung zur Dämpfung von gegebenenfalls auftretenden Lenkraddrehschwingungen zu erhalten, wird zwischen Federteller
14 und Abstützring 22 ein Reibungselement vorgesehen.
Dieses Reibungselement besteht in Fig. 1 und 3 aus einem am
Käfig 32 des Nadellagers 20 ausgebildeten Wulst 34. Die Nadeln des Nadellagers sind mit 33 bezeichnet. Der Käfig 32 besteht
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dabei aus einem geeigneten Kunststoff. Der Feder teller 14
ist nahe der Kolbenstange 4 mit einer kreisförmigen durch
Eindrücken od. dgl. erhaltenen Vertiefung 36 versehen, die
nach innen zu von der Kolbenstange 4 begrenzt wird. In die
Vertiefung 36 reicht der an dieser Stelle mit einer Verdikkung
35 versehene Innenring des Käfigs 32 hinein. Außerdem ist in die Vertiefung 36 ein Gummiring 38 eingelegt. Dieser
drückt den verdickten Innenring des Käfigs 32 oder einen Teil
davon nach oben, wodurch der Wulst 34 gebildet wird, der natürlich
auch eine andere Form,als in Fig. 3 dargestellt, haben
kann. Der Innenring des Käfigs 32 kann im Ausgangszustand
in radialer Richtung gesehen ebene Flächen aufweisen. Wird
ein Gummiring 38 mit einem größeren Querschnitt eingelegt, so drückt dieser den Innenring des Käfigs 32 stärker gegen den
Abstützring 22, Wodurch die Reibung erhöht wird. Der Gummiring
38 dient bei dieser Ausführung gleichzeitig zur Abdichtung zwischen Kolbenstange 4 und Federteller 14. Es ist klar,
daß es hierbei zahlreiche Möglichkeiten für die Ausbildung und Anordnung der Vertiefung 36 des Federtellers 14, des Abstützringes
20, des Innen- oder auch Außenringes des Käfigs 32 sowie des Gummiringes 38 gibt.
Der Außenring des Käfigs 32 ist mit einer Lippendichtung 4O
versehen, die das Lager gegen Eindringen von Schmutz und Wasser schützt. Die Dichtlippen sind dabei unmittelbar an den
Käfig 32 angeformt. Sie können ebenfalls zur Erzeugung einer entsprechenden Reibung, herangezogen werden.
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In Fig. 4 ist der Wulst 42 am Außenring des Käfigs 32 des
Nadellagers 2O angeordnet. Im Ausgangszustand weist der Wulst 42 eine größere Dicke auf,als der Abstand zwischen Federteller 14 und Abstützring 22 beträgt. Der Wulst 42 ist nach dem Zusammenbau entsprechend zusammengedruckt und erzeugt so die gewünschte Reibung. Am äußeren Umfang des Käfigs 32 befindet sich wieder die Lippendichtung 4O. Wie in Fig. 5 dargestellt ist der Wulst 42 mit radial verlaufenden Rinnen 44 versehen, durch die ein Schmiermittelaustausch stattfinden kann. Der
Innenring des Käfigs 32 ist mit einer Dichtlippe 46 versehen.
Nadellagers 2O angeordnet. Im Ausgangszustand weist der Wulst 42 eine größere Dicke auf,als der Abstand zwischen Federteller 14 und Abstützring 22 beträgt. Der Wulst 42 ist nach dem Zusammenbau entsprechend zusammengedruckt und erzeugt so die gewünschte Reibung. Am äußeren Umfang des Käfigs 32 befindet sich wieder die Lippendichtung 4O. Wie in Fig. 5 dargestellt ist der Wulst 42 mit radial verlaufenden Rinnen 44 versehen, durch die ein Schmiermittelaustausch stattfinden kann. Der
Innenring des Käfigs 32 ist mit einer Dichtlippe 46 versehen.
Die Erfindung ist natürlich nicht an die dargestellten Ausführungsbeispiele
gebunden. Vielmehr sind zahlreiche weitere Möglichkeiten für die Anordnung und Ausbildung, insbesondere
des Reibungselementes, d.h. des Wulstes gegeben.
Ansprüche
Claims (14)
- ■ - tr-2558835Patentansprüche. ) Federbeinlagerung bestehend aus einem zwischen dem Federteller und dem Abstützring angeordneten Wälzlager, insbesondere Nadellager,dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Federteller (14) und Abstützring (22) ein Reibungselement (34, 42)zur Erzielung einer vorbestimmten Lagerreibung angeordnet ist.
- 2. Federbeinlagerung nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet, daß das Reibungselement von einem teilweise oder ganz umlaufenden kreisbogen- bzw. kreisförmigen Wulst (34,42) gebildet ist, der gegen den Federteller (14) und / oder den Abstützring (22) vorgespannt ist.
- 3. Federbeinlagerung nach Anspruch 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (42) im entspannten Zustand eine größere Höhe bzw. Dicke besitzt,als der Abstand zwischen Federteller (14) und Abstützring (22) an der Stelle des Wulstes beträgt.- 1O -9826/0371
- 4. Federbeinlagerung nach Anspruch 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (34) eine geringere Höhe bzw. Dicke als der Abstand zwischen Federteller (14) und Abstützring (22) besitzt und ein weiteres Zuspannelement (38) zwischen Wulst und Federteller oder zwischen Wulst und Abstutzring vorgesehen ist.
- 5. Federbeinlagerung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß das Zuspannelement von einem Gummiring (38) gebildet ist.
- 6. Federbeinlagerung nach Anspruch 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (34, 42) an dem Käfig (32) des Wälzlagers (2O) angeformt ist.
- 7. Federbeinlagerung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (34, 42) an einem Wälzlagerkäfig (32) aus Kunststoff ausgebildet ist.
- 8. Federbeinlagerung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (42) am Wälzlagerkäfig (32) aus Kunststoff zwischen den Wälzkörpern (33) und dem mit einer Lippendichtung (4O) versehenen äußeren Rand des Wälzlagerkäfigs angeordnet ist.- 11 -809826/0371
- 9. Federbeinlagerung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federteller (14) und / oder der Abstützring (22) eine die Kolbenstange (4) umgebende kreisförmige Vertiefung (36) aufweist, in der der Gummiring (38) eingelegt ist.
- 10. Federbeinlagerung nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, daß der Gummiring (38) in der Vertiefung (36) des Federtellers (14) an der Kolbenstan ge (4) zwecks Abdichtung anliegt.
- 11. Federbeinlagerung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (36) des Federtellers (14) ein solches Maß besitzt, daß zusätzlich zum Gummiring (38) eine den Wulst (34) bildende Verdickung (35) des Wälzlagerkäfigs (32) aus Kunststoff hineinreicht.
- 12. Federbeinlagerung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß Gummiringe (38) verschiedenen Querschnitts einlegbar sind.
- 13. Federbeinlagerung nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, daß im Wulst (42) radial verlaufende Rinnen (44) od. dgl. vorgesehen sind.2558835
- 14. Federbeinlagerung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß als Reibungselement allein oder zusätzlich zum Wulst (34, 42) eine am äußeren und / oder inneren Rand des Wälzlagerkäfigs (32) aus Kunststoff ausgebildete Lippendichtung (4O, 46) dient.«09826/0371
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