DE60104112T2

DE60104112T2 - Axialwälzlager für eine fahrzeugaufhängung

Info

Publication number: DE60104112T2
Application number: DE60104112T
Authority: DE
Inventors: Jean Chesne
Original assignee: Societe Nouvelle de Roulements SNR SA
Current assignee: NTN SNR Roulements SA
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2001-04-13
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2021-04-14
Also published as: US20030137091A1; FR2809675B1; WO2001092040A1; EP1284876A1; MXPA02011264A; US6736381B2; BR0111209A; FR2809675A1; EP1284876B1; DE60104112D1; JP2003535740A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Axiallagervorrichtung einer Aufhängung bzw. einer Rad-Aufhängung, welche insbesondere für Aufhängungssysteme vom Typ MacPHERSON auf Höhe der Vorderräder eines Kraftfahrzeuges bestimmt ist.
Die Aufhängungsvorrichtung von Kraftfahrzeugen weisen im Allgemeinen ein Axiallager einer Rad-Aufhängung auf, welches als Funktion aufweist, die axialen und radialen Kräfte, welche aus der Komprimierung der Feder herkommen, zu übertragen, und gleichzeitig eine Drehung praktisch ohne Reibung zwischen der Feder und dem Fahrzeugkörper zu erlauben, wobei diese Drehbewegung der Feder sich während dem Einschlagen der Vorderräder einstellt und während Veränderungen der Komprimierung der Feder durch einen Effekt eines Aufrollens von Windungen.
Eine derzeitige Lösung, von der eine axiale Schnittansicht in 1 dargestellt ist, weist im Allgemeinen zwei Bestandteile bzw. Bauteile auf, einen filternden Block 1, welcher dazu bestimmt ist, die Bewegungen der Dämpferstange 2 und der Feder 6 im Verhältnis zum Gehäuse bzw. Karosserie 3 des Fahrzeugs gemäß der Achse δ der Stange zu filtern, und ein Kugellager 4, welches in einem Gehäuse 5 gehalten wird, welches dafür bestimmt ist, die Verstellungen der Feder 6 in einer Ebene P zu übertragen.
Der filternde Block 1 ist aus Kautschuk 10 oder Elastomer gebildet, welches auf einer Ummantelung 11 aus metallischem Blech festgeklebt ist. Er ist mit der Karosserie 3 fest verbunden, mit welcher er durch Schrauben oder andere Mittel in Kontakt ist.
Das Kugellager 4 ist zwischen zwei Lagerringen 5 aufgenommen, welche ein Gehäuse bilden, z. B. aus Stahl, wobei der obere Ring 51 fest ist und fest verbunden ist mit dem Fahrzeug, wohingegen der untere Ring 52 in Drehung beweglich ist. Dieser untere Ring 52 dient des Weiteren als Anschlag für die Aufhängungsfeder 6 der Vorrichtung.
Die Dämpferstange 2 ist an dem filternden Block durch eine Mutter 7 befestigt.
Diese derzeitige Struktur bzw. Konstruktion einer Axiallagervorrichtung einer Rad-Aufhängung weist eine ziemlich große Anzahl von Teilen unterschiedlicher Beschaffenheit auf, welche hergestellt werden müssen, dann montiert werden müssen, was eine relativ komplexe und kostspielige Vorrichtung realisiert.
Die vorliegende Erfindung schlägt vor, die derzeitige Konstruktion des filternden Blocks aus Metall, an welchem der Kautschuk haftet, durch eine thermoplastische Struktur zu ersetzen, wobei sie außer der Filterung von Vibrationen und Geräuschen außerdem die Funktion des Gehäuses des Kugellagers und die Funktion des Stoßanschlages erfüllt, was die Anzahl von Teilen der Axiallagervorrichtung der Rad-Aufhängung und demnach ihren Selbstkostenpreis reduziert. Eine Axiallagervorrichtung einer Rad-Aufhängung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus US-A-5,467,971 bekannt.
Hierfür ist der Gegenstand der Erfindung gemäß Anspruch 1 eine Axiallagervorrichtung einer Rad-Aufhängung für Antriebsräder eines Kraftfahrzeugs, wobei sie einerseits einen filternden Block aufweist, der sich aus einem oberen Gehäuse, welches fest im Verhältnis zu der Karosserie des Fahrzeugs ist, und welches mit einem unteren, in Drehung um eine Dämpferstange beweglichen Gehäuse zusammenwirkt, zusammengesetzt, und welches als Anschlag für eine Aufhängungsfeder dient, und andererseits einem Kugellager, wobei das obere Gehäuse und das untere Gehäuse aus einem thermoplastischen Material realisiert sind und gegenüberliegende Flächen aufweisen, welche kreisförmig vertieft sind, um die Drehachse der Dämpferstange, um eine Lagerbahn für das Kugellager aufzunehmen, wobei das obere Gehäuse außerdem einen Stoßanschlag integriert, welcher um den Eingriffsanschlag der Dämpfungsvorrichtung gegossen ist und die thermoplastische Struktur des oberen Gehäuses durch eine Krone aus angegossenem Elastomer verstärkt ist.
Nach einem anderen Merkmal sind die zwei Gehäuse, das obere Gehäuse und das untere Gehäuse des filternden Blocks aus thermoplastischem Material, welches durch Glasfasern verstärkt ist.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der Beschreibung einer Ausführungsform offenbar, welche durch die nachfolgenden Figuren dargestellt ist, welche außer der schon beschriebenen 1 sind:
2 eine axiale Schnittansicht einer Axiallagervorrichtung einer Aufhängung gemäß der Erfindung;
3 eine teilweise Ansicht im Axialschnitt des filternden Blocks der Vorrichtung gemäß 2;
4 eine perspektivische Ansicht des oberen Gehäuses eines filternden Blocks gemäß der Erfindung.
Die verschiedenen Elemente, welche die gleichen Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren aufweisen, erfüllen die gleichen Funktionen im Hinblick auf gleiche Ergebnisse.
Wie es 2 und 3 zeigen, weist eine Axiallagervorrichtung einer Rad-Aufhängung für die Vorderräder eines Kraftfahrzeugs einen filternden Block 20 auf, welcher aus einem thermoplastischen Material vom Typ Polyamid 6 realisiert ist, welcher mit Glasfasern zum Verstärken der Struktur durchsetzt bzw. verstärkt sein kann. Dieser filternde Block wird aus einem obere Gehäuse 21 und einem unteren Gehäuse 23 gebildet, deren gegenüberliegende Flächen kreisförmig ver tieft sind, um die zusätzliche Funktion der Lagerbahn für das Kugellager 22 zu realisieren, welche zwischen die zwei Gehäuse aufgenommen wird, welche rotationssymmetrische Teile um die Achse δ der Dämpferstange 24 sind. Es ist möglich, eine metallische Lagerbahn in zwei Teilen einzusetzen, ein oberes 31 und das andere, ein unteres 32, welche jeweils gegen die gegenüberliegenden Flächen des oberen Gehäuses und des unteren Gehäuses aufgenommen sind, welche als steiferer Käfig für die Kugeln 22 dienen. Diese Lagerbahn kann aus tiefgezogenem Blech bestehen.
Um diese zwei Gehäuse fest zusammenzuhalten, das eine unter dem anderen, ist das obere Gehäuse 21 mit einer Mehrzahl von Klipps oder Zuhaltehaken 25 an seiner Peripherie versehen, welche mit einer hohlen Nut 26 am äußeren Umfang des unteren Gehäuses 23 zusammenwirken.
Das Kugellager 22 stellt eine Drehung des unteren Gehäuses 23 im Verhältnis zum oberen Gehäuse 21 auf Grund eines Schmiermittels, in welchem die Kugel eingetaucht sind, sicher. Um zu verhindern, dass dieses Schmiermittel nicht aus der Lagerbahn herausfließt, und dass Staubteilchen oder Schmutz sie verschmutzen werden, weisen die gegenüberliegenden Flächen der zwei Gehäuse jede eine kreisförmige Sperre 27 auf, welche mit derjenigen des anderen Gehäuses zusammenwirkt, um mindestens eine Dichtung zu realisieren.
Das obere Gehäuse 21 des filternden Blocks 20 ist offensichtlich durch eine zentrale Öffnung 30 entlang der Achse der Dämpferstange 24 durchbohrt gemäß einem Durchmesser, der auf denjenigen der Stange, um welche sie gesetzt wird, angepasst ist.
Das obere Gehäuse 21 des filternden Blocks erfüllt eine dritte Funktion, diejenige des Stoßanschlags, welcher nach und nach das Eintreiben des Körpers des Dämpfers gegen einen Eingriffsanschlag 41 blockiert, wenn dieser letztere zu einem Ausfederungsende gelangt. Hierfür weist das Obergehäuse eine gegossene Basis 42 auf, welche die Rolle des Stoßanschlags spielt, deren Bohrung einen Durchmesser aufweist, welcher größer als derjenige ihres oberen Teils ist gemäß einer Ausführungsform, um den Eingriffsanschlag 41 zu umgeben.
Das untere Gehäuse 23 des filternden Blocks dient ebenso als Anschlag für das obere Ende der Aufhängungsfeder 29 der Vorrichtung und es ist mit einer Öffnung 40 durchbohrt mit einem größeren Durchmesser als demjenigen der Öffnung 30 des oberen Gehäuses 21 mit dem Ziel, die Aufnahme des Stoßanschlags 42 des oberen Gehäuses 21 zu erlauben. Die Anlagefläche in Kontakt mit der Feder kann mit einer Sohle 49 aus Elastomer bedeckt werden.
Eine balgartige Manschette 43 für einen Schutz umgibt die Dämpferstange 24 sowie den Eingriffsanschlag 41 und ihr oberes Ende 44 ist zwischen der Spitze dieses Eingriffsanschlags und dem oberen Gehäuse 21 eingeklemmt.
Um die filternde Eigenschaft des Blocks 20, der so aus Kunststoff realisiert ist, zu verbessern, wird die Struktur aus Plastik des oberen Gehäuses 21 durch eine Krone 45 aus Kautschuk oder angegossenem Elastomer verstärkt, welche eine axiale Bohrung aufweist, die auf den Durchmesser der Dämpferstange 24 angepasst ist. Diese Krone filtert vorteilhafterweise die Vibrationen und Geräusche. Sie ist durch Haften oder durch Klebung an dem oberen Gehäuse 21 aus Kunststoff befestigt.
Um die Dichtigkeit der Lagerbahn mit Kugeln 22 sicherzustellen, weist die Krone 45 aus Kautschuk mindestens sechs Bohrungen 46 auf, welche in zweier Gruppen von Bohrungen gemäß drei voneinander beabstandeten Radien um 120° angeordnet sind. Diese Bohrungen sind dafür bestimmt, in sechs Kanälen, welche vertikal in dem oberen Gehäuse 21 des filternden Blocks 20 gebohrt sind, aufgenommen zu werden, und so zwei konzentrische Dichtungsringe zu bilden. Diese Bohrungen bzw. Öffnungen werden gleichzeitig wie die Krone gegossen während ihrer Herstellung. Des Weiteren dienen diese Kanäle als Verankerungspunkte der Krone aus Kautschuk auf dem oberen Teil des oberen Gehäuses 21 des filternden Blocks.
4 ist eine Ansicht von unten in Perspektive des oberen Gehäuses 21 aus thermoplastischem Kunststoff.
Um die Stange des Stoßdämpfers 24 an der Karosserie 48 des Fahrzeuges durch eine Mutter 28, welche um ihre Achse δ fest geschraubt ist, sicherzustellen, ist es notwendig, eine metallische, zylindrische Distanzhülse 47 entlang der Stange 24 einzusetzen, zwischen dieser und dem oberen Gehäuse 21 und der Krone aus Kautschuk 45 des filternden Blocks 20.
Eine Axiallagervorrichtung einer Rad-Aufhängung, welche gemäß der Erfindung realisiert ist, setzt sich aus einer reduzierten Anzahl von Einzelteilen zusammen, welche leicht zu realisieren und zu montieren sind. Die Bedeutung eines Ersetzens eines filternden Blocks aus Kautschuk und metallischem Blech durch haftenden Kautschuk an einer thermoplastischen Struktur ist es, die Korrosionsprobleme zu unterdrücken und das Gewicht der Gesamtheit der Vorrichtung zu verringern.

Claims

Axiallagervorrichtung einer Rad-Aufhängung für die Antriebsräder eines Kraftfahrzeugs aufweisend einerseits einen filternden Block, welcher aus einem oberen Gehäuse, welches fest im Verhältnis zu der Karosserie des Fahrzeugs ist, und welches mit einem unteren Gehäuse zusammenwirkt, welches in Drehung um eine Dämpferstange beweglich ist, und welches als Anschlag für eine Aufhängungsfeder dient, und andererseits ein Kugellager, wobei das obere Gehäuse (21) und das untere Gehäuse (23) aus einem thermoplastischen Material realisiert sind und gegenüberliegende Flächen aufweisen, welche kreisförmig um die Drehachse (δ) der Dämpferstange (24) herum vertieft sind, um eine Lagerbahn aufzunehmen, welche für das Kugellager (22) bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Gehäuse (21) des Weiteren einen Stoßanschlag (42) integriert, welcher um den Eingriffsanschlag (41) der Dämpfervorrichtung herum angegossen ist und dass die thermoplastische Struktur des oberen Gehäuses (21) durch eine Krone (45) aus angegossenem Elastomer verstärkt ist.
Axiallagervorrichtung einer Rad-Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gehäuse, das obere Gehäuse (21) und das untere Gehäuse (23), des filternden Blocks (20) aus einem thermoplastischen Material, welches durch Glasfasern verstärkt ist, bestehen.
Axiallagervorrichtung einer Rad-Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Gehäuse (21) des filternden Blocks (20) mit einer Mehrzahl von Klipps (25) an seiner Peripherie versehen ist, welche dafür bestimmt sind, mit einer hohlen Nut (26) am Umfang des unteren Gehäuses (23) zusammenzuwirken.
Axiallagervorrichtung einer Rad-Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Flächen des oberen Gehäuses (21) und des unteren Gehäuses (23) des filternden Blocks (20) jeweils mindestens eine kreisförmige Sperre (27) aufweisen, welche mit derjenigen des anderen Gehäuses zum Realisieren von mindestens einer Dichtung zusammenwirken.
Axiallagervorrichtung einer Rad-Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Gehäuse (21) des filternden Blocks eine gegossene Basis aufweist, welche die Funktion eines Stoßanschlags spielt, deren Bohrung einen größeren Durchmesser aufweist als derjenige ihres oberen Teils, welcher die Dämpferstange (24) umgibt, in einer Art und Weise, um den Eingriffsanschlag (41) zu umgeben.
Axiallagervorrichtung einer Rad-Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Krone (45) aus Elastomer, welche das obere Gehäuse (21) des filternden Blocks (20) verstärkt, mindestens sechs Bohrungen (46) aufweist, welche in Gruppen von zwei Bohrungen gemäß drei voneinander beabstandeten Radien von 120° angeordnet sind, welche dafür bestimmt sind, in sechs Kanälen aufgenommen zu werden, welche vertikal in dem oberen Gehäuse (21) aus thermoplastischem Material gebohrt sind, um zwei konzentrische Dichtungen zu bilden.
Axiallagervorrichtung einer Rad-Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagerbahn aus Metall zwischen die zwei Gehäuse, dem oberen Gehäuse (21) und dem unteren Gehäuse (23), des filternden Blocks (20) auf Höhe der kreisförmigen Vertiefung eingesetzt ist, wobei diese Bahn aus zwei Teilen, einem oberen Teil (31) und einem unte ren Teil (32) gebildet ist, welche jeweils gegen die gegenüberliegenden Flächen der zwei Gehäuse aufgenommen sind.
Axiallagervorrichtung einer Rad-Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine metallische, zylindrische Distanzhülse (47) entlang der Dämpferstange (24) zwischen diese einerseits und das obere Gehäuse (21) und die Krone (45) aus Elastomer des filternden Blocks (20) andererseits eingesetzt ist, und dass eine Mutter (28) fest um die Achse (δ) der Stange (24) geschraubt ist, um das obere Gehäuse (21) an der Karosserie (48) des Fahrzeugs zu befestigen.