DE3501106A1

DE3501106A1 - Obere stuetzlagerung eines federbeins

Info

Publication number: DE3501106A1
Application number: DE19853501106
Authority: DE
Inventors: Rudi Dipl.-Ing. 8081 Egenhofen Müller
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1985-01-15
Filing date: 1985-01-15
Publication date: 1986-07-17
Also published as: DE3501106C2

Description

Obere Stützlagerung eines Federbeins
Die Erfindung betrifft eine Stützlagerung eines Fahrzeugfederbeins, entsprechend dem Oberbegriff im Patentanspruch 1.
Aus der DE-OS 28 34 528 ist eine derartige Stützlagerung eines Federbeins bekannt, bei der sich die Schraubenfeder über eine elastische, relativ dicke Unterlage und die Kolbenstange über einen elastischen Körper an einem Federteller abstützen,der sich seinerseits an dem drehbaren Teil eines karosserieseitig angeordneten Axialkugellagers stützt. Nachteilig ist dabei, daß das verwendete Axialkugellager in axialer Richtung keine Zugkräfte aufnehmen kann. So besteht z. B. bei abhebender Feder die Gefahr, daß die Lagerringe um ein gewisses Maß von den Wälzkörpern abheben, was beim darauffolgenden Aufeinanderschlagen zu Lagerschäden führen kann.
In der DE-OS 28 20 585 ist eine Stützlagerung mit einem Radialkugellager, einem zweigeteilten Federteller und einem dazwischen einvulkanisierten oder eingeklemmten Gummikörper beschrieben. Diese Ausführung hat die Nachteile, daß die Schraubenfeder in direkter Berührung mit dem Federteller steht und dadurch größerem Verschleiß ausgesetzt ist. Dadurch, daß die Schraubenfeder mit einem verhältnismäßig großen Windungsdurchmesser rein zylindrisch ausgebildet ist und sich wie üblich über beschränkt federnde Teilumfänge an ihren Stirnseiten abstützt, werden verhältnismäßig große Kräfte und Momente über den Federteller in das Radialkugellager eingeleitet.
Ist der Gummikörper lediglich zwischen die beiden Teile des Federtellers eingeklemmt, so kann dieser bei abhebendem Rad unsymmetrisch verlagert oder aus seiner Aufnahme ganz herausgedrängt werden.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Stützlagerung für das Federbein eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs zu schaffen, die funktionssicher und einfach herstell-und montierbar ist und bei der die Schraubenfeder geringere Momente in das Stützlager einleitet.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß der Windungsdurchmesser der Schrauben feder bis etwa auf den Durchmesser des als Radialkugellager ausgebildeten Wälzlagers abnimmt. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Schraubenfeder dadurch geringere, vom Stützlager aufzunehmende Momente erzeugt. Durch die Verringerung des Windungsdurchmessers kann außerdem auf einen separaten Federteller verzichet werden, wenn sich die Schraubenfeder über die Unterlage direkt an dem Radialkugellager abstützt.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Schnittansicht der oberen Stützlagerung eines Federbeins, wobei in einem ersten Ausführungsbeispiel die Unterlage und der Stützkörper einstückig ausgebildet sind, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem die Unterlage, der Stützkörper und die Anschlagfeder einstückig sind und Fig. 3 ein gegenüber der Fig. 2 leicht abgeändertes drittes Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist die obere Stützlagerung eines Kraftfahrzeugfederbeins im Schnitt dargestellt. Das einen Radachsschenkel tragende Federbein weist einen Teleskopstoßdämpfer und eine diesen umgebende Schrauben feder 1 mit einer Schraubenfederachse A auf, die beispielsweise zum besseren Querkraftausgleich gegenüber der Stoßdämpferachse B nach außen geneigt ist. Die Kolbenstange des Teleskopstoßdämpfers stützt sich über einen Stützkörper 3 und die in ihrem oberen Bereich bis etwa auf den Durchmesser des Radialkugellagers eingezogene Schrauben feder 1 stützt sich über eine elastische Unterlage 4 an dem drehbaren Innenring 5 eines karosserieseitig angeordneten Radialkugellagers ab. Der Innenring 5 ist an seinem unteren Bereich mit einem seitlich nach außen stehenden, umlaufenden Ring 6 versehen, von dem innen ein nach unten gerichteter ringförmiger Bund 7 absteht. Der Außenring 8 des Radialkugellagers weist einen an seiner Unterseite seitlich abstehenden, umlaufenden Kragen 9 auf, über den der Außenring 8 an der Karosserie befestigt ist. Die Unterlage 4 und der Stützkörper 3 können einstückig wie in Fig. 1 oder aber voneinander getrennt ausgeführt sein.
Im Inneren des Stützkörpers 3 ist eine zylindrische Buchse 10 angeordnet, die das Ende der Kolbenstange 2 aufnimmt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Stützkörper 3 wenigstens an der Innenseite des Innenringes 5 und an der Außenseite der Buchse 10 anvulkanisiert. Ebenso kann aber auch eine Klebeverbindung zwi- schen dem Stützkörper 3 und dem Innenring 5 vorgesehen sein. Die Befestigung der Kolbenstange 2 an dem Stützkörper 3 erfolgt durch Einschieben der Kolbenstange 2 in die Buchse 10 bis zu einem an der Kolbenstange 2 ausgebildeten Absatz und durch Aufschrauben einer Mutter 11 auf das mit einem Gewinde versehene vorstehende Ende der Kolbenstange 2. Zwischen der Mutter 11 und der Buchse 10 sowie zwischen der Buchse 10 und dem Absatz der Kolbenstange 2 ist je ein unterer und oberer Sicherungsdeckel 12 eingeklemmt, der in seinem Außendurchmesser etwa dem mittleren Durchmesser des Radialkugellagers entspricht.
An der Unterseite des unteren Sicherungsdeckels 12 liegt eine im Querschnitt kreisförmige Anschlagfeder 13 an, die durch Klemmwirkung an der Kolbenstange 2 befestigt ist und mit ihrer Unterseite mit dem Außenteil des Teleskopstoßdämpfers zusammenwirkt. Eine Verschmutzung des Rillenkugellagers wird durch einen zwischen der Oberseite des Ringes 6 und der Unterseite des Außenringes 8 angeordneten Dichtungsring und durch eine auf den Außenring 8 von oben aufgesteckte Abdeckkappe 14 verhindert.
Das in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung gibt eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht auf die karosserieseitige Lagerung eines Kraftfahrzeugfederbeins. Gegenüber Fig. 1 weist die Ausführung nach Fig. 2 folgende Unterschiede auf. Die Anlage 4, der Stützkörper 3 und die Anschlagfeder 13 sind einstückig ausgebildet, wobei auf der rechten Bildseite der Stützkörper 3 härter als die Anschlagfeder 13 ist. Die im Inneren des Stützkörpers 3 angeordnete Buchse 10 ist in ihrem unteren Bereich konusförmig erweitert und nimmt die aus einem Rohr gefertigte Kolbenstange 2 auf, die an ihrem oberen Abschnitt entsprechend eingezogen ist. Der Innenring 5 ist an seiner Innenseite wellenförmig ausgebildet und nach außen konusförmig erweitert. Auf diese Weise wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Stützkörper 3 und dem Innenring 5 erreicht, so daß ein Anvulkanisieren des Stützkörpers 3 nur an der Außenseite der Buchse 10 erforderlich ist.
In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt, das gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 folgende Unterschiede aufweist. Der Innenring 5 ist von einem etwa zylindrischen Tragring 17 aufgenommen, wobei die Kugellagerachse mit der Schraubenfederachse A fluchtet und etwa durch den Radaufstandspunkt verläuft.Im unteren Bereich des Tragrings 17 ist ein nach außen seitlich abstehender umlaufender Ring 6 vorgesehen, von dem innen eine etwa nach unten gerichtete Nase 18 absteht. Der Ring 6 ist im Außendurchmesser so ausgebildet, daß er etwa dem Windungsdurchmesser der Schrauben feder 1 entspricht. Dadurch kann die in ihrem oberen Bereich im Windungsdurchmesser stark abnehmende Schrauben feder 1 beim Einfedern mit mehreren Windungen an der Unterseite des äußeren Ringes 6 nacheinander zur Anlage kommen, wodurch eine progressive Federkennlinie erreicht wird.
Nimmt der Federdrahtdurchmesser im oberen Bereich der Schraubenfeder 1 nach oben ab, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, so wird eine nichtlineare Kennlinie erreicht. Der Außenring 8 des Radialkugellagers kann wie in der rechten Zeichnungshälfte dargestellt in einen Blechhalter 15 eingepreßt sein, wodurch ein geteilter oder gesprengter Außenring 8, wie auf der linken Zeichnungshälfte dargestellt, möglich ist. Ebenso kann aber auch ein auf der rechten Zeichnungshälfte dargestelltes Kugellager an dem Halteteil 16 und an dem Tragring 17 in einem entsprechenden Formverfahren befestigt werden. Der Stützkörper 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel an der Innenseite des Tragrings 17 und an der Außenseite der Buchse 10 anvulkanisiert.

Claims

Patentansprüche: 0 Stützlagerung eines einen Radachsschenkel tragenden Fahrzeugfederbeins, das einen Teleskopstoßdämpfer und eine diesen umgebende Schraubenfeder mit oben abnehmendem Windungsdurchmesser aufweist, wobei sich die Schraubenfeder über eine elastische Unterlage und die Kolbenstange des Teleskopstoßdämpfers über einen elastischen Stützkörper unabhängig voneinander an dem drehbaren Teil eines an der Karosserie angeordneten Wälzlagers abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß der Windungsdurchmesser der Schraubenfeder (1) bis etwa auf den Durchmesser des als Radialkugellager ausgebildeten Wälzlagers abnimmt.
2. Stützlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage (4) und der Stützkörper (3) einstückig sind.
3. Stützlagerung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer sich oben am elastischen Stützkörper abstützenden und mit ihrer Unterseite dem Außenteil des Teleskopstoßdämpfers zugeordneten Anschlagfeder , dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (3) und die Anschlagfeder (13) einstückig sind.
Stützlagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (3) und die Anschlagfeder (13) eine unterschiedliche Dichte aufweisen, wobei der Stützkörper (3) härter als die Anschlagfeder (13) ist.
5. Stützlagerung nach Anspruch 1, mit einer im Inneren des Stützkörpers angeordneten Buchse, die das Ende der Kolbenstange (2) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (10) in ihrem unteren Bereich konisch erweitert und die Kolbenstange (2) an ihrem oberen Abschnitt entsprechend eingezogen ist.
6. Stützlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (8) des Radialkugellagers einen an seiner Unterseite seitlich abstehenden, umlaufenden Kragen (9) aufweist, über den der Außenring (8) an der Karosserie befestigt ist.
7. Stützlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (5) von einem Tragring (17) aufgenommen ist.
8. Stützlagerung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (5) des Radialkugellagers oder der Tragring (17), in seinem unteren Bereich einen seitlich nach außen oder innen abstehenden, umlaufenden Ring (6) aufweist, von dem innen ein nach unten gerichteter ringförmiger Bund (7) absteht.
9. Stützlagerung nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (5) des Radialkugellagers an seiner Innenseite in Achsrichtung wellenförmig ausgebildet ist.
10. Stützlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Innenring des Radialkugellagers nach oben etwa konisch erweitert.
11. Stützlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federdrahtdurchmesser im oberen Bereich der Schraubenfeder (1) nach oben abnimmt.
12. Stützlagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der nach außen abstehende Ring (6) einen Außendurchmesser aufweist, der etwa dem maximalen Windungsdurchmesser der Schraubenfeder (1) entspricht.
13. Stützlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzlagerachse etwa parallel zu der gegenüber der Stoßdämpferachse schräg gestellten Schraubenfederachse verläuft, oder mit dieser fluchtet.
14. Stützlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzlagerachse etwa parallel zu der Verbindungsgeraden zwischen dem Radaufstandspunkt und der Stützlagermitte verläuft, oder mit dieser Verbindungsgeraden fluchtet.