WO2009092501A2 - Federbeinlager - Google Patents

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WO2009092501A2
WO2009092501A2 PCT/EP2008/067704 EP2008067704W WO2009092501A2 WO 2009092501 A2 WO2009092501 A2 WO 2009092501A2 EP 2008067704 W EP2008067704 W EP 2008067704W WO 2009092501 A2 WO2009092501 A2 WO 2009092501A2
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WO
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spring plate
bearing
support ring
suspension strut
strut bearing
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Inventor
Rainer Lutz
Gerhard Meyer
Markus Rost
Ralf Stautner
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Schaeffler Kg
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Publication date
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    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G15/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
    • B60G15/02—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring
    • B60G15/06—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper
    • B60G15/067—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper characterised by the mounting on the vehicle body or chassis of the spring and damper unit
    • B60G15/068—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper characterised by the mounting on the vehicle body or chassis of the spring and damper unit specially adapted for MacPherson strut-type suspension
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/10—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for axial load mainly
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10—Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12—Mounting of springs or dampers
    • B60G2204/128—Damper mount on vehicle body or chassis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/418—Bearings, e.g. ball or roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/05—Vehicle suspensions, e.g. bearings, pivots or connecting rods used therein

Definitions

  • the invention relates to a suspension strut bearing, which element comprises a Karosseriean gleich-, a spring plate, and arranged between the Karossehean gleichelement and the spring plate, rotatable about a central axis rolling or sliding bearing, wherein the spring plate forms an axial abutment for a coil spring of a shock absorber.
  • Such a strut bearing serves to receive a shock absorber, with which in particular a steered wheel, for example a motor vehicle, is supported relative to a body.
  • the shock absorber as such in this case comprises a telescopic shock absorber with a piston rod movably guided in a cylinder and a coil spring surrounding the shock absorber, which serves as a vehicle suspension spring.
  • the coil spring is clamped between the spring plate of the suspension strut bearing and another spring plate which is connected to the cylinder of the shock absorber.
  • the strut ie the shock absorber and the coil spring, are thus rotatably supported together via the strut bearing against the body.
  • the suspension strut bearing allows a certain freedom of play of the shock absorber including the spring plate supporting the coil spring relative to the body.
  • the pivot bearing is designed as a rolling or sliding bearing. Background of the invention
  • a strut bearing of the aforementioned type is known for example from EP 1 591 691 A1.
  • a stop buffer which is arranged centrally about the piston rod, is supported on the rolling bearing shown there via a bearing outlet part drawn toward the center axis.
  • a reinforcing sleeve is placed, which is guided in an annular body formed by the spring plate.
  • the stop buffer serves to form a resilient end stop for the suspension strut with a strong deflection, wherein the cylinder of the shock absorber strikes against the stop buffer.
  • the stop buffer is made of a suitable elastomer for this purpose.
  • a suspension strut bearing of the aforementioned type wherein a centrally disposed around the piston rod stop buffer is supported by a drawn inwardly spring plate to the disclosed rolling bearing.
  • the reinforcing insert extends from the inside to below the running surface of the rolling bearing.
  • DE 199 60 699 A1 discloses a strut bearing described in the introduction, wherein a housing made of plastic, which forms the spring plate, is supported on the roller bearing.
  • the housing also has an inner guide ring for receiving a stop buffer.
  • a strut bearing of the aforementioned type is known, with there is a metallic spring plate is supported on a rolling bearing, which also forms an axial abutment for a coil spring and an axial abutment for a stop buffer.
  • the axial abutment of the coil spring is opposite to the raceway of the rolling bearing offset radially outward and the axial abutment for the stop buffer radially inward.
  • a suspension strut bearing of the aforementioned type is known from DE 199 23 847 A1. Also there, a metallic spring plate is supported on a roller bearing, wherein the spring plate also forms an abutment for a coil spring and an abutment for a central stop buffer. The abutment for the coil spring is arranged directly below the raceway of the rolling bearing.
  • the object of the invention is to provide a suspension strut bearing of the type mentioned, which can be produced as inexpensively.
  • the specified suspension strut bearing should offer the most flexible possible space for a bump stop.
  • a strut bearing of the type mentioned above which comprises a body connector element, a spring plate and arranged between the body connection element and the spring plate, rotatable about a central axis rolling or sliding bearing, and wherein the spring plate forms an axial abutment for a coil spring of a shock absorber ,
  • a spring plate radially inwardly encircling support ring is provided for a stop buffer, which is unsupported axially against the spring plate.
  • the invention is now solved in a surprising manner by this prejudice of the art by the axial support is abandoned by the coil spring for the element supporting the stop buffer. Rather, a spring plate radially inwardly encircling support ring is now provided to support the stop buffer, which is mounted in a self-supporting axially on the spring plate.
  • the spring plate and the stop buffer supporting element are made independently and as separate components.
  • the support ring for the stop buffer is supported otherwise self-supporting axially only on the spring plate rotating around it.
  • the support ring can be designed structurally simple, which on the one hand reduce the manufacturing costs and on the other hand, the space for receiving the stop buffer can be made flexible.
  • the weight of the suspension strut bearing can be lowered compared to known solutions by the specified structural design of the support ring.
  • relatively simple tools are required for the preparation of the support ring and optionally for the production of the spring plate, so that this can also reduce the cost manufacturing.
  • the functions of a load bearing are in the strut bearing specified here separated via the coil spring and a load receiver via the stop buffer.
  • the support ring for the stop buffer is no longer axially supported by the coil spring.
  • a further advantage of the invention is that the element supporting the bump stopper, i.e., the bump stopper, is the same. H. the support ring is arranged in a protected inner area. It therefore requires no complex measures to ensure corrosion protection.
  • the support ring In the installed state of the support ring is the stop buffer, so that an axial displacement of the support ring relative to the spring plate is not possible. However, since the support ring is no longer held axially by the coil spring, it is recommended to secure the support ring axially against the spring plate. This can be done, for example, that the support ring is supported on the spring plate axially against displacement in both possible directions.
  • a displacement protection can be realized for example by means of a frictional or a positive connection.
  • this includes the support ring recesses into which engage corresponding lugs of the spring plate.
  • the lugs and recesses may each be formed as locking means, which also allows easy mounting of the support ring within the rotating spring plate.
  • the support ring comprises an outer, radial, the spring plate axially adjacent bearing surface, an inner surface of the spring plate circumferential axial surface and an inner, radial support surface for the stop buffer.
  • the support ring has a shape in about a plate.
  • the axial support against the rotating spring plate is effected over the edge of the plate, wherein the axially aligned lateral surface radially supported against the spring plate.
  • the plate base serves as a bearing surface for the stop buffer. Through the central recess of the support ring, the piston rod of the shock absorber passes.
  • the support ring Due to the simple structural design of the support ring a simple manufacturing process is made possible. Conveniently, the support ring is made as a drawn sheet metal ring. Due to the simple tool, the manufacturing costs are also lowered here.
  • the support ring Due to the forces acting on a load bearing over the stop buffer forces, it makes sense to manufacture the support ring made of metal.
  • the described, plate-like configuration of the support ring allows the creation of a sufficient space for the stop buffer even in the event that for the strut total only little axial space is available.
  • the invention is not limited to that the support ring is made of a metal. Of course, it is also possible with appropriate design to produce the support ring of a suitable stable plastic.
  • the spring plate is advantageously made of a plastic.
  • the spring plate can also be made of a die-cast or a metal.
  • the abutment of the spring plate for the coil spring with respect to the body connection element is arranged substantially below the track of the rolling or sliding bearing.
  • This arrangement on the one hand makes the spring plate itself structurally simpler. On the other hand, no additional radial space is required for receiving the coil spring.
  • the spring plate is located directly in the axial force line of action of the spring.
  • the support ring is arranged substantially at the level of the abutment of the spring plate. In this way, the greatest possible distance is created between the support ring and acting against the stop buffer cylinder of the shock absorber.
  • FIG. 1 shows a strut bearing in a partial view, wherein a central support ring is provided for the stop buffer,
  • FIG. 2 is a section through a further embodiment of a suspension strut bearing.
  • Figure 1 shows a partially sectioned view of a partial view of a suspension strut bearing 1.
  • the partial view in this case comprises approximately a% circle of the rotationally symmetrical suspension strut bearing 1, wherein the tapered edges are each cut to the viewer.
  • the illustrated strut bearing 1 is supported against a body 2 of a motor vehicle, not shown, and is substantially rotationally symmetrical to the center axis 4.
  • the body connection element 5 and the spring plate 6 can be seen, the spring plate 6 being rotatably mounted on the body connection element 5 by means of a roller bearing 7.
  • the rolling bearing 7 is rotatable about the center axis 4 and comprises an upper bearing ring 8 and a lower bearing ring 9.
  • On the upper bearing ring 8, the Karossierie- connection element 5 and on the lower bearing ring 9 of the spring plate 6 is mounted.
  • the spring plate 6 has an abutment 11, on which a coil spring 13 of the shock absorber is axially supported.
  • a stop buffer 15 is further arranged from a suitable elastomer, which serves as an end stop for the shock absorber, not shown, of the shock absorber. With a strong spring deflection of the shock strikes the cylinder of the shock absorber from below against the stop buffer 15.
  • the piston rod, not shown, of the shock absorber extends approximately along the center axis shown 4th
  • a support ring 18 is provided in the suspension strut bearing 1, which rotates radially inside the spring plate 6.
  • the spring plate 6 is formed for the support ring 18 as an outer guide ring. Except for an axial support against the spring plate 6, which is effected by means of a radial bearing surface 19, the support ring 18 is cantilevered.
  • the support ring 18 comprises a substantially axial lateral surface 20 and a radial support surface 21, which forms the abutment for the stop buffer 15.
  • the approximately plate-shaped support ring 18 is made as a drawn sheet metal ring.
  • the spring plate 6 is made of a plastic.
  • the support ring 18 is secured against axial displacement in the direction of the stop buffer 15 by a number of locking means 24.
  • the latching means 24 are arranged on the lateral surface 20, wherein lugs of the spring plate 6 each engage in recesses of the support ring 18.
  • the support ring 18 can thus be used in a simple manner in the spring plate 6, wherein it engages in a corresponding position.
  • the abutment 11 of the spring plate 6 for the coil spring 13 is arranged in the axial direction approximately below the rolling bearing 7. As a result, a simple shaping of the spring plate 6 is made possible.
  • the support ring 18 is located in the axial direction approximately at the same height as the upper end of the coil spring 13, which is located on the abutment 11 is supported on the spring plate 6.
  • sufficient space for the stop buffer 15 is created in the interior of the strut bearing 1.
  • the distance between the radial support surface 21 of the support ring 18 and the cylinder of the shock absorber, which strikes with a strong compression from below against the stop buffer 15 is maximized.
  • the embodiment shown sufficient space for the stop buffer 15 despite cramped axial space conditions.
  • the support ring 18 is supported axially on the spring element 6 exclusively via the radial bearing surface 19.
  • a separation of the functions load bearing on the coil spring 13 and load bearing on the stop buffer 15 is effected. Due to the structurally simple configured support ring 18 and by the also relatively simple design spring plate 6 both the material and the manufacturing costs compared to known strut bearings are reduced.
  • the support ring 18 is further arranged protected inside, so that can be apart from costly measures for corrosion protection.
  • FIG. 2 shows a suspension strut bearing 3, the basic construction of which essentially corresponds to that of strut bearing 1 according to FIG.
  • the suspension strut bearing 3 has a body connection element 10, a spring plate 12 and a roller bearing 14 encapsulated between the body connection element 10 and the spring plate 12.
  • the connection between body connector 10 and the vehicle body is not shown.
  • the spring plate 12 has an axial abutment 11 for a coil spring, not shown.
  • the rolling bearing 14 is formed by two axial bearing rings 16 and 17, by rolling elements 22 in the form of balls and by a cage 23.
  • the bearing rings 16 and 17 of the upper bearing ring 16 is guided in the Karosseriean gleichele- element 10 and the lower bearing ring 17 is received in the spring plate 12.
  • the running axially between the bearing rings 16 and 17 rolling elements 22 are held by the cage 23.
  • the components of the suspension strut bearing 3 are mounted to a self-retaining unit in which the body connection ment 10 and the spring plate 12 are positively connected by snap connections 25 with each other.
  • a further component of the self-holding unit is a support ring 26 for a stop buffer (not shown in this case), a so-called elastomer bump stop Laterally in the jacket, the support ring 26 on radial recesses 28 in the form of continuous punched on.
  • spring plate 12 On spring plate 12 are formed from the material of the spring plate 12 lugs 29 radially inwardly and protrude into a respective recess 28 on the support ring 26 to form a positive snap connection between the spring plate 12 and support ring 26 at least partially.
  • Body connection element 25 snap connection

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Es wird ein Federbeinlager (1) angegeben, welches ein Karosserieanschlusselement (5), einen Federteller (6) und ein zwischen dem Karosserieanschlusselement (5) und dem Federteller (6) angeordnetes, um eine Mittenachse (4) drehbares Wälz- oder Gleitlager (7) umfasst, wobei der Federteller (6) ein axiales Widerlager (11) für eine Schraubenfeder (13) eines Federbeins bildet. Dabei ist ein den Federteller (6) radial innen umlaufender Abstützring (18) für einen Anschlagpuffer (15) vorgesehen, wobei der Abstützring (18) freitragend axial an dem Federteller (6) widergelagert ist. Ein solches Federbeinlager (1) lässt sich kostengünstig herstellen und ermöglicht einen flexiblen Bauraum für den Anschlagpuffer (15).

Description

Bezeichnung der Erfindung
Federbeinlager
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Federbeinlager, welches ein Karosserieanschluss- element, einen Federteller, und ein zwischen dem Karosseheanschlusselement und dem Federteller angeordnetes, um eine Mittenachse drehbares Wälz- oder Gleitlager umfasst, wobei der Federteller ein axiales Widerlager für eine Schraubenfeder eines Federbeins bildet.
Ein solches Federbeinlager dient der Aufnahme eines Federbeins, mit dem sich insbesondere ein gelenktes Rad, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, gegenüber einer Karosserie abstützt. Das Federbein als solches umfasst hierbei einen teleskopartigen Stoßdämpfer mit einer in einem Zylinder beweglich geführten Kolbenstange und eine den Stoßdämpfer umgebende Schraubenfeder, die als Fahrzeugtragfeder dient. Die Schraubenfeder ist dabei zwischen dem Federteller des Federbeinlagers und einem weiteren Federteller, der mit dem Zylinder des Stoßdämpfers verbunden ist, eingespannt. Das Federbein, d. h. der Stoßdämpfer und die Schraubenfeder, sind somit gemeinsam über das Federbeinlager drehbeweglich gegen die Karosserie abgestützt. Das Federbeinlager ermöglicht eine gewisse Spielfreiheit des Federbeins einschließlich der die Schraubenfeder abstützenden Federteller gegenüber der Karosserie. Je nach Anforderung ist das Drehlager als ein Wälz- oder ein Gleitlager ausgebildet. Hintergrund der Erfindung
Ein Federbeinlager der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der EP 1 591 691 A1 bekannt. Dort stützt sich ein um die Kolbenstange zentral angeordneter Anschlagpuffer über ein zur Mittenachse gezogenes Lagerausgangsteil an dem dort gezeigten Wälzlager ab. An dem dem Lagerausgangsteil zugewandten Ende des Anschlagpuffers ist diesem eine Verstärkungshülse aufgesetzt, die in einem durch den Federteller gebildeten Ringkörper geführt ist.
Der Anschlagpuffer dient dazu, bei einer starken Einfederung einen elastischen Endanschlag für das Federbein zu bilden, wobei der Zylinder des Stoßdämpfers an dem Anschlagpuffer anschlägt. Der Anschlagpuffer ist hierzu aus einem geeigneten Elastomer gefertigt.
Weiter ist aus der DE 20 2004 001 432 U1 ein Federbeinlager der eingangs genannten Art bekannt, wobei sich ein zentral um die Kolbenstange angeordneter Anschlagpuffer über einen nach innen gezogenen Federteller an dem offenbarten Wälzlager abstützt. Hierzu weist der aus Kunststoff gefertigte Fe- derteller eine eingebettete metallische Verstärkungseinlage auf. Die Verstärkungseinlage erstreckt sich von innen bis unter die Lauffläche des Wälzlagers.
Des Weiteren ist aus der DE 199 60 699 A1 ein eingangs beschriebenes Federbeinlager bekannt, wobei sich ein aus Kunststoff gefertigtes Gehäuse, wel- ches den Federteller bildet, an dem Wälzlager abstützt. Das Gehäuse weist zugleich einen inneren Führungsring zur Aufnahme eines Anschlagpuffers auf.
Auch aus der DE 44 08859 C1 ist ein Federbeinlager der eingangs genannten Art bekannt, wobei sich dort ein metallischer Federteller an einem Wälzlager abstützt, der gleichermaßen ein axiales Widerlager für eine Schraubenfeder und ein axiales Widerlager für einen Anschlagpuffer bildet. Das axiale Widerlager der Schraubenfeder ist dabei gegenüber der Laufbahn des Wälzlagers radial nach außen und das axiale Widerlager für den Anschlagpuffer radial nach innen versetzt.
Schließlich ist ein Federbeinlager der eingangs genannten Art auch aus der DE 199 23 847 A1 bekannt. Auch dort stützt sich ein metallischer Federteller an einem Wälzlager ab, wobei der Federteller zugleich ein Widerlager für eine Schraubenfeder und ein Widerlager für einen zentralen Anschlagpuffer bildet. Das Widerlager für die Schraubenfeder ist dabei unmittelbar unterhalb der Laufbahn des Wälzlagers angeordnet.
Infolge der aufwendigen Gestaltung der Federteller, die zugleich ein Widerlager für einen Anschlagpuffer bilden, sind für die genannten Federbeinlager des Standes der Technik nachteiligerweise die Fertigungskosten hoch. Zu diesen hohen Kosten tragen in nicht unerheblichem Umfang die Material kosten und die zur Herstellung benötigten, komplexen Werkzeuge bei.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Federbeinlager der eingangs genannten Art anzugeben, welches sich möglichst kostengünstig herstellen lässt. Zugleich soll das angegebene Federbeinlager einen möglichst flexiblen Bauraum für einen Anschlagpuffer bieten.
Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird für ein Federbeinlager der eingangs genannten Art, welches ein Karosserieanschlusselement, einen Federteller und ein zwischen dem Karosserieanschlusselement und dem Federteller angeordnetes, um eine Mittenachse drehbares Wälz- oder Gleitlager umfasst, und wobei der Federteller ein axiales Widerlager für eine Schraubenfeder eines Federbeins bildet, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein den Federteller radial innen umlaufender Abstützring für einen Anschlagpuffer vorgesehen ist, der freitragend axial an dem Federteller widergelagert ist. Gemäß bisheriger Überlegungen der Fachwelt ist zur Abstützung des zentralen Anschlagpuffers der Federteller selbst, ein entsprechend gestaltetes Abstütz- element oder eine Einlage in dem Federteller vorzusehen, die sich vom innen- liegenden Anschlagpuffer radial nach außen bis unter die Laufbahn des eingesetzten Gleit- oder Wälzlagers erstreckt. Auf diese Weise wird für das den Anschlagpuffer abstützende Element zugleich eine axiale Abstützung durch die Schraubenfeder sichergestellt.
Die Erfindung löst sich nun in überraschender Weise von diesem Vorurteil der Fachwelt, indem für das den Anschlagpuffer abstützende Element die axiale Abstützung durch die Schraubenfeder aufgegeben wird. Vielmehr ist nun zur Abstützung des Anschlagpuffers ein den Federteller radial innen umlaufender Abstützring vorgesehen, der freitragend axial an dem Federteller widergelagert ist. Mit anderen Worten sind nunmehr der Federteller und das den Anschlagpuffer abstützende Element unabhängig voneinander und als separate Bauteile gefertigt. Der Abstützring für den Anschlagpuffer stützt sich ansonsten freitragend axial lediglich an dem ihn umlaufenden Federteller ab.
Die Erfindung erkennt, dass es nicht notwendig ist, das den Anschlagpuffer abstützende Element bis unter die Laufbahn des Wälz- oder Gleitlagers zu ziehen. Durch diesen überraschenden Schritt kann der Abstützring konstruktiv einfach ausgelegt werden, wodurch sich zum einen die Herstellkosten senken und zum anderen der Bauraum zur Aufnahme des Anschlagpuffers flexibel gestaltet werden kann. Zudem kann durch die angegebene konstruktive Ausgestaltung des Abstützrings das Gewicht des Federbeinlagers gegenüber bekannten Lösungen abgesenkt werden. Auch sind zur Herstellung des Abstützrings und gegebenenfalls zur Herstellung des Federtellers relativ einfache Werkzeuge erforderlich, so dass sich auch hierdurch die Herstell kosten senken lassen.
Im Unterschied zu den bekannten Lösungen des Standes der Technik sind bei dem hier angegebenen Federbeinlager die Funktionen einer Lastaufnahme über die Schraubenfeder und einer Lastaufnahme über den Anschlagpuffer getrennt. Der Abstützring für den Anschlagpuffer ist nicht mehr über die Schraubenfeder axial abgestützt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sich das den Anschlagpuffer abstützende Element, d. h. der Abstützring, in einem geschützten, inneren Bereich angeordnet ist. Es bedarf somit keiner aufwendigen Maßnahmen, um einen Korrosionsschutz zu gewährleisten.
Im eingebauten Zustand liegt der Abstützring dem Anschlagpuffer auf, so dass ein axiales Verschieben des Abstützrings gegenüber dem Federteller nicht möglich ist. Da jedoch der Abstützring nicht mehr durch die Schraubenfeder axial gehalten ist, empfiehlt es sich, den Abstützring axial gegenüber dem Federteller zu sichern. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass sich der Abstützring an dem Federteller axial gegen ein Verschieben in beide mögliche Richtungen abstützt.
Vorteilhafterweise ist jedoch der Abstützring gegenüber einer Lastaufnahme durch den Anschlagpuffer an dem Federteller widergelagert und in der anderen Richtung gegen ein Verschieben lediglich gesichert. Eine solche Verschiebesicherung kann beispielsweise mittels eines Reib- oder eines Formschlusses verwirklicht sein. In einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung umfasst hierzu der Abstützring Aussparungen, in die entsprechende Nasen des Federtellers eingreifen. Insbesondere können die Nasen und Aussparungen jeweils als Rastmittel ausgebildet sein, was zudem eine leichte Montage des Abstützrings innerhalb des umlaufenden Federtellers ermöglicht.
In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Abstützring eine äußere, radiale, dem Federteller axial anliegende Lagerfläche, eine dem Federteller innen umlaufende axiale Mantelfläche und eine innere, radiale Abstützfläche für den Anschlagpuffer. Mit anderen Worten weist der Abstützring eine Gestalt in etwa eines Tellers auf. In diesem Bild wird über den Tellerrand die axiale Abstützung gegenüber dem umlaufenden Federteller bewirkt, wobei sich die axial ausgerichtete Mantelfläche gegen den Federteller radial abstützt. Der Tellergrund dient als Auflagefläche für den Anschlagpuffer. Durch die mittige Ausnehmung des Abstützrings tritt die Kolbenstange des Stoßdämpfers hindurch.
Aufgrund der einfachen konstruktiven Gestaltung des Abstützrings wird ein einfaches Herstellungsverfahren ermöglicht. Zweckmäßigerweise wird der Abstützring dabei als ein gezogener Blechring gefertigt. Durch das einfache Werkzeug sind auch hier die Herstell kosten zusätzlich abgesenkt.
Aufgrund der bei einer Lastaufnahme über den Anschlagpuffer wirkenden Kräfte bietet es sich an, den Abstützring aus Metall zu fertigen. Dabei ermöglicht insbesondere die beschriebene, tellerartige Ausgestaltung des Abstützrings die Schaffung eines genügenden Bauraums für den Anschlagpuffer auch für den Fall, dass für das Federbein insgesamt nur wenig axialer Bauraum zur Verfügung steht. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt, dass der Abstützring aus einem Metall gefertigt ist. Selbstverständlich ist es bei entsprechender Auslegung auch möglich, den Abstützring aus einem geeigneten stabilen Kunststoff herzustellen.
Da die Lastaufnahme über den Anschlagpuffer und die Lastaufnahme über die Schraubenfeder getrennt sind, ist vorteilhafterweise der Federteller aus einem Kunststoff gefertigt. Alternativ kann der Federteller auch aus einem Druckguss oder einem Metall hergestellt sein.
In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung ist das Widerlager des Federtellers für die Schraubenfeder bezüglich des Karosserieanschlusselements im Wesentlichen unterhalb der Laufbahn des Wälz- oder Gleitlagers angeordnet. Durch diese Anordnung wird zum einen der Federteller selbst konstruktiv ein- facher gestaltet. Zum anderen wird für die Aufnahme der Schraubenfeder kein zusätzlicher radialer Bauraum benötigt. Zudem befindet sich bei dieser Anordnung der Federteller direkt in der axialen Kraftwirkungslinie der Feder. Zur Schaffung eines möglichst großen Bauraums für den Anschlagpuffer ist vorteilhafterweise der Abstützring im Wesentlichen auf Höhe des Widerlagers des Federtellers angeordnet. Auf diese Weise wird zwischen dem Abstützring und dem gegen den Anschlagpuffer wirkenden Zylinder des Stoßdämpfers ein möglichst großer Abstand geschaffen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen:
- Figur 1 ein Federbeinlager in einer Teilansicht, wobei ein zentraler Abstützring für den Anschlagpuffer vorgesehen ist,
- Figur 2 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Federbeinlagers.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Figur 1 zeigt in teilweise geschnittener Darstellung eine Teilansicht eines Federbeinlagers 1. Die Teilansicht umfasst hierbei in etwa einen % Kreis des rotationssymmetrischen Federbeinlagers 1 , wobei die auf den Betrachter zulaufenden Kanten jeweils geschnitten sind.
Das dargestellte Federbeinlager 1 stützt sich gegen eine Karosserie 2 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs ab und ist im Wesentlichen zu der Mittenachse 4 rotationssymmetrisch. Man erkennt das Karosserieanschlusselement 5 sowie den Federteller 6, wobei der Federteller 6 an dem Karosserieanschlus- selemten 5 mittels eines Wälzlagers 7 drehbar gelagert ist. Das Wälzlager 7 ist um die Mittenachse 4 drehbar und umfasst einen oberen Lagerring 8 sowie einen unteren Lagerring 9. An dem oberen Lagerring 8 ist das Karossierie- anschlusselemt 5 und an dem unteren Lagerring 9 der Federteller 6 montiert. Der Federteller 6 weist ein Widerlager 11 auf, an dem sich eine Schraubenfeder 13 des Federbeins axial abstützt. Zentral um die Mittenachse 4 ist weiter ein Anschlagpuffer 15 aus einem geeigneten Elastomer angeordnet, der als Endanschlag für den nicht dargestellten Stoßdämpfer des Federbeins dient. Bei einem starken Durchfedern des Federbeins schlägt dabei der Zylinder des Stoßdämpfers von unten gegen den Anschlagpuffer 15. Die nicht dargestellte Kolbenstange des Stoßdämpfers verläuft in etwa entlang der gezeigten Mittenachse 4.
Zur Lastaufnahme über den Anschlagpuffer 15 ist in dem Federbeinlager 1 ein Abstützring 18 vorgesehen, der radial innen den Federteller 6 umläuft. Der Federteller 6 ist für den Abstützring 18 als ein äußerer Führungsring ausgebildet. Bis auf eine axiale Abstützung gegenüber dem Federteller 6, die mittels einer radialen Lagerfläche 19 bewirkt ist, ist der Abstützring 18 freitragend. Der Abstützring 18 umfasst eine im Wesentlichen axiale Mantelfläche 20 sowie eine radiale Abstützfläche 21 , die das Widerlager für den Anschlagpuffer 15 bildet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der in etwa tellerförmige Abstützring 18 als ein gezogener Blechring gefertigt. Der Federteller 6 ist aus einem Kunststoff hergestellt.
Der Abstützring 18 ist gegen ein axiales Verschieben in Richtung auf den Anschlagpuffer 15 durch eine Anzahl von Rastmitteln 24 gesichert. Die Rastmittel 24 sind dabei an der Mantelfläche 20 angeordnet, wobei Nasen des Federtellers 6 jeweils in Aussparungen des Abstützrings 18 einrasten. Der Abstützring 18 kann somit in einfacher Art und Weise in den Federteller 6 eingesetzt werden, wobei er bei entsprechender Lage einrastet.
Das Widerlager 11 des Federtellers 6 für die Schraubenfeder 13 ist in axialer Richtung in etwa unterhalb des Wälzlagers 7 angeordnet. Hierdurch wird eine einfache Formgebung für den Federteller 6 ermöglicht.
Der Abstützring 18 befindet sich in axialer Richtung in etwa auf der gleichen Höhe wie das obere Ende der Schraubenfeder 13, welches sich am Widerlager 11 an dem Federteller 6 abstützt. Hierdurch wird im Inneren des Federbeinlagers 1 genügend Bauraum für den Anschlagpuffer 15 geschaffen. Der Abstand zwischen der radialen Abstützfläche 21 des Abstützrings 18 und dem Zylinder des Stoßdämpfers, welcher bei einem starken Einfedern von unten gegen den Anschlagpuffer 15 anschlägt, wird maximiert. Insofern bietet die gezeigte Ausgestaltung genügend Bauraum für den Anschlagpuffer 15 trotz beengter axialer Bauraumverhältnisse.
Man erkennt, dass sich der Abstützring 18 ausschließlich über die radiale La- gerfläche 19 an dem Federelement 6 axial abstützt. Somit ist eine Trennung der Funktionen Lastaufnahme über die Schraubenfeder 13 und Lastaufnahme über den Anschlagpuffer 15 bewirkt. Durch den konstruktiv einfach ausgestalteten Abstützring 18 und durch den ebenfalls relativ einfach gestalteten Federteller 6 sind sowohl die Material- als auch die Herstell kosten gegenüber be- kannten Federbeinlagern erniedrigt. Der Abstützring 18 ist weiter im Inneren geschützt angeordnet, so dass von aufwendigen Maßnahmen für einen Korrosionsschutz abgesehen werden kann.
Figur 2 zeigt ein Federbeinlager 3, dessen Grundaufbau im wesentlichen dem des Federbeinlagers 1 nach Figur 1 entspricht. Das Federbeinlager 3 weist ein Karosserieanschlusselement 10, einen Federteller 12 und ein zwischen dem Karosserieanschlusselement 10 und dem Federteller 12 eingekapseltes Wälzlager 14 auf. Die Verbindung zwischen Karosserieanschlusselement 10 und der Fahrzeugkarosserie ist nicht dargestellt. Der Federteller 12 weist ein axia- les Widerlager 11 für eine nicht dargestellte Schraubenfeder auf.
Das Wälzlager 14 ist durch zwei axiale Lagerringe 16 und 17, durch Wälzkörper 22 in Form von Kugeln und durch einen Käfig 23 gebildet. Von den Lagerringen 16 und 17 ist der obere Lagerring 16 in dem Karosserieanschlussele- ment 10 geführt und der untere Lagerring 17 in dem Federteller 12 aufgenommen. Die axial zwischen den Lagerringen 16 und 17 ablaufenden Wälzkörper 22 sind durch den Käfig 23 gehalten. Die Bauteile des Federbeinlagers 3 sind zu einer selbsthaltenden Einheit montiert, in der das Karosserieanschlussele- ment 10 und der Federteller 12 formschlüssig mittels Schnappverbindungen 25 miteinander verbunden sind.
Weiterer Bestandteil der selbsthaltenden Einheit ist ein Abstützring 26 für ei- nen in diesem Fall nicht dargestellten Anschlagpuffer, einem so genannten „Bump Stop" aus Elastomer. Der Abstützring 26 ist ein kalt geformtes napfför- miges Blechbauteil, dessen Boden mit einem Durchgangsloch 27 versehen ist. Seitlich im Mantel weist der Abstützring 26 radiale Aussparungen 28 in Form von durchgehenden Ausstanzungen auf.
Am Federteller 12 stehen aus dem Werkstoff des Federtellers 12 gebildete Nasen 29 radial nach innen hervor und ragen in jeweils eine Aussparung 28 an dem Abstützring 26 zur Bildung einer formschlüssigen Schnappverbindung zwischen Federteller 12 und Abstützring 26 zumindest teilweise hinein.
Bezugszeichen
Federbeinlager 21 Abstutzflache
Karosserie 22 Wälzkörper
Federbeinlager 23 Käfig
Mittenachse 24 Rastmittel
Karosserieanschlusselement 25 Schnappverbindung
Federteller 26 Abstützring
Wälzlager 27 Durchgangsloch oberer Lagerring 28 Aussparung unterer Lagerring 29 Nase
Karosserieanschlusselement
Widerlager
Federteller
Schraubenfeder
Wälzlager
Anschlagpuffer oberer Lagerring unterer Lagerring
Abstützring
Lagerfläche
Mantelfläche

Claims

Patentansprüche
1. Federbeinlager (1 , 3), umfassend ein Karosserieanschlusselement (5, 10), einen Federteller (6, 12), und ein zwischen dem Karosserieanschlusselement (5, 10) und dem Federteller (6, 12) angeordnetes, um eine Mittenachse (4) drehbares Wälz- oder Gleitlager (7, 14), wobei der Federteller (6, 12) ein axiales Widerlager (11 ) für eine Schraubenfeder (13) eines Federbeins bildet, dadurch gekennzeichnet, dass ein den
Federteller (6, 12) radial innen umlaufender Abstützring (18, 26) für einen Anschlagpuffer (15) vorgesehen ist, der freitragend axial an dem Federteller (6, 12) widergelagert ist.
2. Federbeinlager (1 , 3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützring (18, 26) gegenüber dem Federteller (6, 12) über einen Reib- oder einen Formschluss gesichert ist.
3. Federbeinlager (1 , 3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützring (18, 26) zur Sicherung Aussparungen (28) umfasst, in die Nasen (29) des Federtellers (6, 12) eingreifen.
4. Federbeinlager (1 , 3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützring (18, 26) eine äußere radi- ale, dem Federteller (6, 12) axial anliegende Lagerfläche (19), eine den
Federteller (6, 12) innen umlaufende axiale Mantelfläche (20) und eine innere radiale Abstützfläche (21 ) für den Anschlagpuffer (15) umfasst.
5. Federbeinlager (1 , 3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass der Abstützring (18, 26) als ein gezogener
Blechring ausgeführt ist.
6. Federbeinlager (1 , 3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (6, 12) aus Kunststoff gefertigt ist.
7. Federbeinlager (1 , 3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (11 ) des Federtellers (6, 12) für die Schraubenfeder (11 ) bezüglich des Karosserieanschlusselements (5, 10) im Wesentlichen unterhalb der Laufbahn des Wälz- oder Gleitlagers (7, 14) angeordnet ist.
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