DE4408859C1 - Elastic mounting for suspension strut - Google Patents

Elastic mounting for suspension strut

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Abstract

The mounting comprises an elastomer spring (8) with a ring shaped groove (9) into which a bearing (7) is entirely fitted with a snap fitting. The bearing supports the thrust ring (6) which locates the top of the coil spring (4) of the suspension strut. The groove is shaped to enclose the sides of the bearing to contain lubricant. The bearing comprises an axial ball bearing and is fitted into the groove in one operation. The elastomer spring and the fitted bearing are supplied as a pre-assembled unit for simple fitting. The sides of the mounting groove have lipped profiles to provide the sealing against the sides of the bearing.

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische Lageranordnung für ein Federbein, das ei­ nen Stoßdämpfer, ein elastisches Stützlager und eine Feder umfaßt, wo bei der Stoßdämpfer in axialer Richtung einerseits auf dem Stützlager abgestützt und von der Feder radial außenseitig mit Abstand umschlossen ist, wo bei die Feder auf der dem Stützlager zugewandten Seite an einem Widerlager abgestützt ist, wobei das Widerlager durch einen Federteller gebildet ist, der auf einem Axial­ wälzlager relativ verdrehbar zum Stützlager angeordnet ist, wobei das Stützlager auf der dem Federteller zugewandten Seite durch einen Federkörper aus elasto­ merem Werkstoff begrenzt ist, der ein in Richtung des Federtellers offene, kreis­ ringförmige Nut aufweist, wobei die Nut das Wälzlager unter elastischer Vor­ spannung dichtend umschließt und wobei die Nut im Bereich ihrer Mündung ei­ nen verengten Querschnitt aufweist.The invention relates to an elastic bearing arrangement for a shock absorber, the egg NEN shock absorber, an elastic support bearing and a spring, where at the Shock absorbers in the axial direction supported on the one hand on the support bearing and is surrounded by the spring radially on the outside at a distance, where the spring is supported on an abutment on the side facing the support bearing, the abutment is formed by a spring plate on an axial Rolling bearing is arranged relatively rotatable to the support bearing, the support bearing on the side facing the spring plate by a spring body made of elasto merem material is limited, the open towards the spring plate, circle has an annular groove, the groove of the rolling bearing under elastic front voltage tightly encloses and the groove in the area of its mouth egg has a narrow cross section.

Eine derartige Lageranordnung ist aus der US 4,274,655 bekannt und gelangt in Verbindung mit einem Stoßdämpfer zur Anwendung. Das Wälzlager ist als Axial- Kugellager ausgebildet, wobei die dem Stoßdämpfer abgewandte Lagerschale und der Federkörper miteinander vulkanisiert sind. Die Wälzkörper und die dem Stoßdämpfer zugewandte Lagerschale werden anschließend in der Nut montiert, was im Hinblick auf eine einfache Herstellung der gesamten Lageranordnung wenig zufriedenstellend ist. Durch die aufwendige Herstellung entstehen zusätzliche Kosten für die Vorbehandlung der Lagerschale, die mit dem Federkörper vulkanisiert wird.Such a bearing arrangement is known from US 4,274,655 and comes in Connection with a shock absorber for use. The roller bearing is designed as an Ball bearing formed, the bearing shell facing away from the shock absorber and the spring body are vulcanized together. The rolling elements and the The bearing shell facing the shock absorber is then mounted in the groove, what in terms of easy manufacture of the entire bearing assembly is not satisfactory. Due to the elaborate production additional costs for the pretreatment of the bearing shell with the Spring body is vulcanized.

Aus der DE 35 39 974 A1 ist eine Lageranordnung bekannt, die in einem McPherson-Federbein zur Anwendung gelangen. Ein Lagerkäfig besitzt zylindrische Dichtflansche mit Dichtnuten, entsprechend der Form zum Einpassen in diese, wobei sich eine reibfreie Labyrinthdichtung bildet, die aus einer Vielzahl von Einzelteilen besteht. From DE 35 39 974 A1 a bearing arrangement is known, which in one McPherson strut come into use. Has a bearing cage cylindrical sealing flanges with sealing grooves, according to the shape of the Fit into this, whereby a friction-free labyrinth seal forms a large number of individual parts.  

Aus der DE 30 32 199 C1 ist ein entkoppeltes elastisches Federbeinlager bekannt, bei dem ein Kugellager in axialer Richtung zwischen zwei Blechwiderlagern angeordnet ist. Die Abdichtung erfolgt durch Dichtlippen des Federkörpers, die mit den Blechwiderlagern dichtend in Eingriff sind, wobei das dem Stoßdämpfer abgewandte Blechwiderlager vom elastomeren Werkstoff des Federkörpers gehalten ist.DE 30 32 199 C1 discloses a decoupled elastic suspension strut bearing known in which a ball bearing in the axial direction between two Sheet metal abutments is arranged. The sealing is done by sealing lips of the Spring body, which are sealingly engaged with the sheet metal abutments, the the sheet metal abutment facing away from the shock absorber from the elastomeric material of the Spring body is held.

Eine weitere Lageranordnung ist aus der DE 39 02 269 A1 bekannt. Das Stützlager weist zwei sich axial an einer Kolbenstange des Stoßdämpfers ab­ stützende und zwischen der Karosserie und der Kolbenstange wirksame elasti­ sche Lagerkörper auf, wobei die Feder als Schraubendruckfeder ausgebildet ist und sich über ein kreisringförmig ausgebildetes Zwischenstück aus elastomerem Werkstoff unter Zwischenschaltung eines als Widerlager ausgebildeten Federtel­ lers an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs abstützt.Another bearing arrangement is known from DE 39 02 269 A1. The Support bearing has two axially on a piston rod of the shock absorber supportive and effective between the body and the piston rod cal bearing body, the spring being designed as a helical compression spring and over an annular intermediate piece made of elastomer Material with the interposition of a spring part designed as an abutment lers supported on the body of a motor vehicle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß die Montage des Wälzlagers in der Nut vereinfacht wird und daß die Lageranordnung einen einfachen und teilearmen Aufbau aufweist und in fertigungstechnischer Hinsicht einfach montierbar ist.The invention has for its object a bearing arrangement of the beginning mentioned type to develop in such a way that the mounting of the rolling bearing in the groove is simplified and that the bearing arrangement is simple and has few parts and simple in terms of manufacturing technology is mountable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprü­ che Bezug.This object is achieved with the characterizing features of Claim 1 solved. The subclaims take on advantageous configurations che reference.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, daß das gesamte Wälzlager in die Nut einschnappbar ist. In the context of the present invention it is provided that the entire Rolling bearing can be snapped into the groove.  

Durch die relativ verdrehbare Anordnung des Federtellers zum Stützlager, ist die Lageranordnung beispielsweise sehr gut zur Abstützung lenkbarer Räder eines Kraftfahrzeugs geeignet. Da das Stützlager in diesem Fall relativ unverdrehbar an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist, der Stoßdämpfer mit der Fe­ der demgegenüber aber relativ verdrehbar, bewirkt die Abstützung des gemein­ sam mit der Feder verdrehbaren Federtellers mittels eines Axialwälzlagers am Stützlager eine besonders reibungsarme und daher leichtgängige Relativver­ drehbarkeit. Im Hinblick auf eine leichtgängige, exakte Lenkung und eine pro­ blemlose Rückstellung der eingeschlagenen Räder in Geradeausstellung, ist eine derartige Ausgestaltung von hervorzuhebendem Vorteil. Verdrehungen der be­ vorzugt als Schraubendruckfeder ausgebildeten Feder in sich selbst beim Ein- und Ausfedern bewirken ebenfalls eine reibungsarme Relativbewegung des Federtellers bezogen auf das Stützlager. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestal­ tung ist es vorgesehen, daß der Federkörper einen Bestandteil des Stützlagers bildet, das zumeist ein Trag- und ein Auflager umfaßt, die durch zumindest eine Tragfeder aus elastomerem Werkstoff aufeinander abgestützt sind. Dadurch, daß das Wälzlager in die Nut eingefügt und von dieser unter elastischer Vor­ spannung in seiner Position gehalten ist, bedarf es keiner separaten Befesti­ gungsmittel, was die Montage der erfindungsgemäßen elastischen Lageranord­ nung stark vereinfacht. Dadurch, daß das Wälzlager von der Nut des Federkör­ pers dichtend umschlossen ist und auf einer axialen Stirnseite den Federteller abstützt, ist das Lager während einer langen Gebrauchsdauer ausgezeichnet von äußeren Einflüssen geschützt. Feuchtigkeit und/oder Verunreinigungen werden dadurch sicher vom Lager ferngehalten.Due to the relatively rotatable arrangement of the spring plate to the support bearing, the Bearing arrangement, for example, very well for supporting steerable wheels Suitable for motor vehicles. Because the support bearing is relatively non-rotatable in this case attached to the body of the motor vehicle, the shock absorber with the Fe which, however, is relatively rotatable, supports the common sam with the spring rotatable spring plate by means of an axial roller bearing on Support bearing a particularly low-friction and therefore smooth-running relative rotatability. With regard to smooth, precise steering and a pro unrestrained return of the driven wheels in the straight ahead position is one such a configuration of advantage to be emphasized. Twists of the be preferably designed as a helical compression spring in itself when and rebound also cause a low-friction relative movement of the Spring plates related to the support bearing. According to an advantageous embodiment tion, it is provided that the spring body is part of the support bearing forms, which usually comprises a support and a support by at least one Support spring made of elastomeric material are supported on each other. Thereby, that the rolling bearing inserted into the groove and of this under elastic before tension is held in its position, no separate fastening is required means, what the assembly of the elastic bearing arrangement according to the invention greatly simplified. Characterized in that the rolling bearing from the groove of the Federkör is sealed and the spring plate on an axial end face supports, the bearing is excellent from a long service life protected from external influences. Moisture and / or contamination thereby safely kept away from the warehouse.

Daß das gesamte Wälzlager in die Nut einschnappbar ist, bedingt einerseits eine einfache Montage des Wälzlagers in der Nut und andererseits deren verliergesi­ cherte Festlegung. Der Federteller und/oder der Federkörper im Bereich der Mündung der Nut sind derart ausgestaltet, daß der bevorzugt metallische Werkstoff des Federtellers die Lagerschale des Wälzlagers unmittelbar anliegend berührt. Die Montage des Wälzlagers in die Nut erfolgt derart, daß diese im Be­ reich ihrer Mündung während des Einfügens des Wälzlagers zunächst elastisch aufgeweitet wird, bis das Wälzlager seine bestimmungsgemäße Position inner­ halb der Nut erreicht hat. Anschließend federt die aufgeweitete Mündung der Nut in ihre Ausgangsposition zurück und umschließt das Wälzlager formschlüs­ sig mit einer Hinterschneidung.The fact that the entire rolling bearing can be snapped into the groove requires one easy mounting of the rolling bearing in the groove and on the other hand the loss secured definition. The spring plate and / or the spring body in the area of Mouth of the groove are designed such that the preferably metallic  Material of the spring plate, the bearing shell of the rolling bearing directly adjacent touched. The mounting of the rolling bearing in the groove is carried out in such a way that this rich their mouth initially elastic when inserting the rolling bearing is expanded until the rolling bearing is in its intended position half of the groove. The widened mouth then springs Groove back to their starting position and form-fittingly encloses the rolling bearing sig with an undercut.

Das Wälzlager kann mit einer Schmiermittelfüllung versehen sein, die nur von dem Federkörper dichtend umschlossen ist. Hierbei ist von Vorteil, daß die ver­ wendeten Wälzlager mit Schmiermittel gefüllt, allerdings ohne Dichtscheiben zur Montage in das Stützlager angeliefert werden können und anschließend in die Nut eingefügt werden. Der elastomere Werkstoff, der die Nut begrenzt, legt sich unter elastischer Vorspannung derart um das Wälzlager, daß dieses vor Schmiermittelverlust zuverlässig geschützt ist. Die erfindungsgemäße Lageran­ ordnung ist daher wirtschaftlich besonders günstig herstellbar.The rolling bearing can be provided with a lubricant filling that only from the spring body is sealed. The advantage here is that the ver Rolling bearings filled with lubricant, but without sealing washers Assembly can be delivered to the support bearing and then in the Be inserted. The elastomeric material that delimits the groove subsides under elastic pre-tension in such a way around the rolling bearing that this before Lubricant loss is reliably protected. The Lageran invention order is therefore economically particularly inexpensive to manufacture.

Die wirtschaftlich günstige Herstellung kann dadurch begünstigt werden, daß als Wälzlager ein Axial-Kugellager zur Anwendung gelangt. Derartige Bauteile sind in vielen Größen preisgünstig verfügbar und bedingen eine ausgezeichnete Rela­ tivverdrehbarkeit des Federtellers bezogen auf das Stützlager.The economically advantageous production can be favored in that as An axial ball bearing is used. Such components are Available inexpensively in many sizes and require an excellent relay Turnable of the spring plate in relation to the support bearing.

Die Montage der Lageranordnung ist dadurch besonders einfach durchzuführen, daß das Wälzlager in die Nut eingefügt wird, wobei das Wälzlager und das Stützlager eine vormontierbare Einheit bilden. Bevorzugt ist das Stützlager derart ausgebildet, daß eine innere Stützhülse den Kolben des Stoßdämpfers anliegend und unverrückbar umschließt und radial außenseitig von einer Außenhülse mit Abstand umschlossen ist, die an der Karosserie festlegbar ist. Die innere und die äußere Hülse, die sich im wesentlichen in axialer Richtung erstrecken, sind durch eine Tragfeder miteinander verbunden, wobei die Tragfeder im wesentli­ chen hohlzylindrisch ausgebildet ist. Bevorzugt bildet die Tragfeder dem Feder­ körper und ist auf der dem Federteller zugewandten Seite mit der Nut versehen.The assembly of the bearing arrangement is particularly easy to carry out, that the rolling bearing is inserted into the groove, the rolling bearing and the Support bearing form a preassembled unit. The support bearing is preferably such formed that an inner support sleeve abutting the piston of the shock absorber and immovably encloses and radially on the outside with an outer sleeve Distance is enclosed, which can be fixed on the body. The inner and the outer sleeve, which extend substantially in the axial direction connected to each other by a suspension spring, the suspension spring essentially Chen is hollow cylindrical. The suspension spring preferably forms the spring body and is provided with the groove on the side facing the spring plate.

Zwei beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend an­ hand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Diese zeigen in schematischer Darstellung:Two exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 3. These show in a schematic representation:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem ersten Ausführungsbeispiel eines Federbeins eines Kraftfahrzeugs in quergeschnittener Darstellung; FIG. 1 is a section of a first embodiment of a suspension strut of a motor vehicle in cross section;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Festlegung des Wälzlagers innerhalb der Nut des Federkörpers; Figure 2 shows a second embodiment of the definition of the rolling bearing within the groove of the spring body.

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel. Fig. 3 shows a third embodiment.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem Ausführungsbeispiel der erfindungsge­ mäßen elastischen Lageranordnung für ein Federbein 1 gezeigt, das zur Ab­ stützung der Vorderräder eines Kraftfahrzeugs zu Anwendung gelangt. Das Fe­ derbein 1 umfaßt einen Stoßdämpfer 2, dessen Gehäuse 12 von einer Kolben­ stange 13 in Richtung des Stützlagers 3 durchdrungen ist. Das Stützlager 3 ist im wesentlichen hülsengummifederähnlich aufgebaut und umfaßt einen inneren Stützkörper 14, der von einem äußeren Stützkörper 15 mit radialem Abstand außenseitig umschlossen ist. Der innere- und der äußere Stützkörper 14, 15 sind durch eine Tragfeder 16 aus elastomerem Werkstoff miteinander verbunden, wobei die Tragfeder 16 und der Federkörper 8 einstückig ausgebildet sind. Der innere Stützkörper 14 ist relativ unbeweglich an der Kolbenstange 13 des Stoßdämpfers 2 befestigt, während der äußere Stützkörper 15 durch Befesti­ gungsschrauben 17 karosserieseitig befestigt ist. Die Feder 4 ist auf der dem Stützlager 3 zugewandten Seite in einem Federteller 6 aufgenommen, der in diesem Beispiel durch einen tiefgezogenen Blechkörper gebildet ist. Um die bei Lenkbewegungen auftretende Relativverdrehung der Feder 4 bezogen auf das Stützlager 3 möglichst reibungsarm zu ermöglichen, ist der Federteller 6, der das Widerlager 5 für die Feder 4 bildet, auf einem als Kugellager ausgebildeten Axial-Wälzlager 7 abgestützt. Das Wälzlager 7 ist formschlüssig in einer form­ schlüssig in eine kreisringförmige Nut 9 angeschnappt, wobei die Begrenzungs­ wandungen der Nut 9 durch den Federkörper 8 gebildet sind. Dadurch, daß die Begrenzungswandungen das Wälzlager 7 unter elastischer Vorspannung dich­ tend umschließen, ist dieses ausgezeichnet vor äußeren Einflüssen, beispiels­ weise vor Verunreinigungen und/oder Feuchtigkeit geschützt.In Fig. 1, a section of an embodiment of the elastic bearing arrangement according to the invention is shown for a shock absorber 1 which is used to support the front wheels of a motor vehicle. The Fe derbein 1 includes a shock absorber 2 , the housing 12 is penetrated by a piston rod 13 in the direction of the support bearing 3 . The support bearing 3 is constructed essentially like a sleeve rubber spring and comprises an inner support body 14 which is surrounded on the outside by an outer support body 15 at a radial distance. The inner and outer support bodies 14 , 15 are connected to one another by a suspension spring 16 made of elastomeric material, the suspension spring 16 and the spring body 8 being formed in one piece. The inner support body 14 is relatively immovably attached to the piston rod 13 of the shock absorber 2 , while the outer support body 15 is fastened by fastening screws 17 on the body side. The spring 4 is received on the side facing the support bearing 3 in a spring plate 6 , which in this example is formed by a deep-drawn sheet metal body. In order to enable the relative rotation of the spring 4 , which occurs during steering movements, with as little friction as possible with respect to the support bearing 3 , the spring plate 6 , which forms the abutment 5 for the spring 4 , is supported on an axial roller bearing 7 designed as a ball bearing. The rolling bearing 7 is positively snapped in a form-fitting manner in an annular groove 9 , the boundary walls of the groove 9 being formed by the spring body 8 . Characterized in that the boundary walls tend to enclose the rolling bearing 7 under elastic prestressing, this is excellent against external influences, for example, against contamination and / or moisture.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Anordnung des Wälzlagers 7 in­ nerhalb der Nut 9 in vergrößerter Darstellung gezeigt. Es ist zu erkennen, daß die Nut 9 im Bereich ihrer Mündung 10 einen verengten Querschnitt aufweist und daß das Wälzlager 7 formschlüssig in die Nut 9 eingeschnappt ist. Die Schmiermittelfüllung 11 des Wälzlagers wird durch Dichtlippen 18, 19 abgedich­ tet, die einstückig mit dem Federkörper 8 ausgebildet sind und sich gegen die dem Federteller 6 zugewandte Lagerschale des Wälzlager 7 abstützen.In Fig. 2, a second embodiment of the arrangement of the rolling bearing 7 within the groove 9 is shown in an enlarged view. It can be seen that the groove 9 has a narrowed cross section in the region of its mouth 10 and that the roller bearing 7 is snapped into the groove 9 in a form-fitting manner. The lubricant filling 11 of the rolling bearing is sealed by sealing lips 18 , 19 , which are formed in one piece with the spring body 8 and are supported against the spring cup 6 facing the bearing shell of the rolling bearing 7 .

In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Wälzlager 7 ebenfalls formschlüssig in die Nut 9 eingeschnappt ist. In diesem Falle bildet der Befestigungsvorsprung 20, der die formschlüssige Festlegung des Wälzlagers 7 innerhalb der Nut 9 bedingt, eine Abdichtung der Schmiermittelfüllung 11.In Fig. 3, a third embodiment is shown, in which the rolling bearing 7 is also positively snapped into the groove 9 . In this case, the fastening projection 20 , which causes the form-fitting fixing of the rolling bearing 7 within the groove 9 , forms a seal for the lubricant filling 11 .

Claims (4)

1. Elastische Lageranordnung für ein Federbein, das einen Stoßdämpfer, ein elastisches Stützlager und eine Feder umfaßt, wobei der Stoßdämpfer in axialer Richtung einerseits auf dem Stützlager abgestützt und von der Fe­ der radial außenseitig mit Abstand umschlossen ist und wobei die Feder auf der dem Stützlager zugewandten Seite an einem Widerlager abge­ stützt ist, wobei das Widerlager durch einen Federteller gebildet ist, der auf einem Axialwälzlager relativ verdrehbar zum Stützlager angeordnet ist, wobei das Stützlager auf der dem Federteller zugewandten Seite durch einen Federkörper aus elastomerem Werkstoff begrenzt ist, der eine in Richtung des Federtellers offene, kreisringförmige Nut aufweist, wobei die Nut das Wälzlager unter elastischer Vorspannung dichtend umschließt und wobei die Nut im Bereich ihrer Mündung einen verengten Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Wälzlager (7) in die Nut (9) einschnappbar ist.1. Elastic bearing arrangement for a shock absorber, which comprises a shock absorber, an elastic support bearing and a spring, the shock absorber being supported in the axial direction on the one hand on the support bearing and surrounded by the Fe of the radially outside at a distance and wherein the spring on the support bearing facing side on an abutment is supported, the abutment being formed by a spring plate, which is arranged on an axial roller bearing relatively rotatable to the support bearing, the support bearing on the side facing the spring plate being delimited by a spring body made of elastomeric material, the one in Direction of the spring plate has an open, annular groove, the groove sealingly enclosing the rolling bearing under elastic prestress and the groove having a narrow cross section in the region of its mouth, characterized in that the entire rolling bearing ( 7 ) can be snapped into the groove ( 9 ) . 2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (7) mit einer Schmiermittelfüllung (11) versehen ist die nur von dem Federkörper (8) dichtend umschlossen ist.2. Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the roller bearing ( 7 ) is provided with a lubricant filling ( 11 ) which is only sealed by the spring body ( 8 ). 3. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (7) als Axial-Kugellager ausgebildet ist. 3. Bearing arrangement according to one of claims 1 to 2, characterized in that the rolling bearing ( 7 ) is designed as an axial ball bearing. 4. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (7) und das Stützlager (3) eine vormontierbare Einheit bilden.4. Bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rolling bearing ( 7 ) and the support bearing ( 3 ) form a preassembled unit.
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